DE1554886B1

DE1554886B1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern von geschmolzenen Kunststoffen

Info

Publication number: DE1554886B1
Application number: DE19651554886D
Authority: DE
Inventors: Chazal Rene Louis Fernand; Gulling Roger Georges Louis
Original assignee: Rhone Poulenc SA
Current assignee: Rhone Poulenc SA
Priority date: 1964-04-08
Filing date: 1965-04-08
Publication date: 1969-10-02
Also published as: LU48346A1; ES311580A1; GB1071147A; FR1399683A; DK125271B; SE311741B; US3495299A; AT300313B; CH434720A; BE662194A; NL6504076A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kon- ■ Teil des erhofften Gewinns an wirksamer Filterfläche tinuierlichen Filtern von geschmolzenen Kunststoffen aufgehoben.

mit einer zylindrischen oder leicht konischen Filter- Es hat sich nämlich im Falle eines Filters mit

hülse, die im Inneren eines an einem Extruder be- zylindrischer Filterfläche herausgestellt, daß die Verfestigten Filterkörpers eingesetzt und durch eine 5 größerung der Länge des Filterzylinders auf das Kappe gehalten ist, die selbst durch ein mit einer Doppelte des ursprünglichen Wertes nur eine Er-Abzugsöffnung für den gefilterten Kunststoff ver- höhung des Durchsatzes um 8% anstatt einer ersehenen Verbindungsstück befestigt ist, und mit einem hofften Erhöhung von lOCWo ergab. Außerdem war im Inneren der Filterhülse angeordneten Rührer, der der Gewinn an auf das Filter wirkendem Gegendruck durch die Verlängerung der Extruderschnecke bis io gering (10% weniger).

nahe zu der Innenfläche der Kappe gebildet wird Schließlich-hat-sich herausgestellt, daß bei Ver-

und mit in Schraubenlinie angeordneten Vorsprüngen längerung der möglichen Verwendungsdauer des versehen ist, die an der Innenwand der Filterhülse Filters vor dem Zusetzen der erforderliche Druck, entlangstreichen. ' · um die Substanz durch die Filterschicht zu drücken,

Bei den üblichen Strangpressen für Kunststoffe 15 mit der Zeit wächst, wodurch die Regelung des wird bekanntlich in den Weg der geschmolzenen Strangpreßvorganges verändert wird.
Substanz ein Filterorgan gebracht, das zum Auffangen Alle derartigen bekannten Vorrichtungen weisen

von nicht schmelzbaren Fremdkörpern und zum Dir jedoch den Nachteil auf, daß sie sich mit der Zeit spergieren der die Verbindung bildenden Bestandteile zusetzen.

(Polymerisat, Farbstoffe, Färbemittel, Stabilisatoren, ao Es ist auch bereits eine Filtereinrichtung bekannt-Gleitmittel u. dgl.) dient. geworden (britische Patentschrift 978 001), bei der

Diese Filterorgane, die normalerweise zwischen ein an einem- S_;chwenkschaft befestigter Schuh über dem Ende der Schnecke und der Düse angeordnet die Filterfläche geführt werden kann, wobei in dem sind, können je nach der Stärke der beabsichtigten Schuh ein Spalt vorgesehen ist, durch den die auf Filtrierung, den filtrierten Substanzen und den er- 25 dem Filter angesetzten Verunreinigungen dadurch forderlichen Durchsätzen verschiedene Formen an- abgesogen werden köönen,-.daß das Filter über diesem nehmen. . Spalt in umgekehrter Preßrichtung durchspült wird.

Sehr häufig wird eine ebene Filterschicht, die aus ' Eine derartige Vorrichtung weist jedoch den'Nachzwei Platten mit vielen Löchern besteht, die eine teil auf, daß hiermit lediglich- diskontinuiefHch ein oder mehrere Lagen von feinen Metallgittern ein- 30 kleiner Bereich des Filters befreit werden kann* Hierfassen, verwendet. zu ist ein Gegenstrom des_ schmelzflüssigen Kunst-

Eine derartige Vorrichtung weist jedoch die Nach- stoffes zu der eigentlichen Stromrichtung des Preßteile,-« auf, daß .sie;·nur;;aus einer kleinen Fläche . -'.Vorganges nötig. Weiterbin·;sind für die Reinigung besteht und daß ein rasches Zusetzen und ein großer . ,bewegliche Teile erforderlich, die nicht ohne Einfluß Belastungsverlust auftritt. 35 auf den Strangpreßvorgang sind und gleichzeitig einer

Zur Überwindung dieser Nachteile wurde diese Abnutzung unterliegen.

Art von Filter dadurch verbessert, daß es leicht und Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufschnell ausgebaut und gegen ein neues Filter ausge- gäbe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierwechselt werden kann. Trotzdem bleibt weiterhin der liehen Filtern von. geschmolzenen Kunststoffen anNachteil, daß derartige Filter häufig ausgewechselt 40 zugeben, bei der" die^-'vorstehend angegebenen "Nachwerden müssen, was die Verwendung derartiger . teile vermieden werden,, . ,_ -

Filter beschwerlich und unsicher macht, da beispiels- Dies wird gemäß der Erfindung bei einer Vorweise im Falle des Strangpressens von Profilen eine richtung der eingangs geschilderten Gattung dadurch empfindliche Regelung des Strangpreßbereiches er- erreicht, daß die Kappe einen ,von der Mitte ihrer forderlich ist. ^- 45 Innenfläche ausgehenden und"" seitlich nach außen

Es sind auch bereits FÜterschichten mit verschie- ' mündenden Kanal aufweist, dessen innenliegende denen Formen zur Erzielung einer größeren Öffnung von dem Ende des Rührers überdeckt ist.
Filterfläche bekanntgeworden (USA.-Patentschrift Eine derartige Vorrichtung weist den Vorteil auf,

1604662, tetische Patentschrift 780105). Diese daß sich die ^Verunreinigungen, nicht auf dein- Filter Filter weisen die Form eines Kegels oder eines mehr 50 absetzen, sondern kontinuierlich während eines Preßoder weniger langen Zylinders auf, der mit Öffnungen Vorganges abgeführt werden. Der Arbeitsablauf versehen ist und bei denen die Substanz die Innen- braucht deshalb nicht mehr zu einer Auswechslung seite oder Außenseite "des Filters anströmt. des Filters unterbrochen zu 'werden, was eine wesent-

Die Vorteile...derartiger- Filter sind ■ wenigstens .liehe Arbeits-, und .Materialersparnis bedeutet. Es grundsätzlich eine größere Filterfläche und infolge- 55 wird damit gleichzeitig der. Vorteil erreicht, daß sich dessen eine Verringerung des Belastungsverlustes. das Filter zu keiner Zeit verstopft und sich deshalb Der Zeitraum, bis sich derartige Filter zusetzen, ist auch während des' Arbeitsablaufes kein zeitlich zuim allgemeinen länger. nehmender Druckabfall· hinter dem Filter auftritt,

Derartige Filtervorrichtungen weisen jedoch der für einen Preßvorgang nachteilig sein würde. Die weiterhin noch zahlreiche Nachteile auf. So bestehen 60 Einrichtung selbst weist den wesentlichen Vorteil auf, Schwierigkeiten bei ihrer mechanischen Herstellung, daß sie lediglich aus feststehenden Teilen in Form Schwierigkeiten beim schnellen Auswechseln eines einer Öffnung in der Kappe besteht, wodurch sich zugesetzten Filters, und es besteht insbesondere die eine äußerst einfache Ausbildung ergibt, die weder Gefahr, daß sich tote Räume ausbilden, in denen den Preßvorgang behindert, noch einer Abnutzung sich die Substanz weder bewegt, noch sich erneuert. 65 unterliegt.

Dieser letztere Nachteil bringt einerseits die Gefahr Die Erfindung wird im folgenden an Hand der

mit sich, daß sich die strangzupressenden Stoffe ther- Fig. 1, 2 und 3 und der Beispiele 1 bis 3 näher misch abbauen, und es wird andererseits ein großer erläutert.

Claims

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Der Rührer 3 weist vorzugsweise kontinuierlich fortlaufend gegen das Ende B der Vorrichtung ge-

oder nicht kontinuierlich angeordnete äußere Vor- stoßen und durch den Kanal 6 abgeführt.

Sprünge auf, die sich in einem geringen Abstand Eine derartige Vorrichtung, welche auf einem Ex-

(vorteilhaft zwischen 1 und 0,01 mm) von der Innen- truder mit einem Druchmesser von 40 mm (20 Bohwand der Filterhülse 1 drehen (F i g. 2). 5 rungen) befestigt war, ermöglichte den Durchtritt

Diese Vorsprünge sind vorzugsweise in Form einer einer plastifizierten Verbindung auf Zelluloseazetat-Schraubenwindung angeordnet (Fig. 1). basis mit veränderlichem Ausstoß entsprechend der

Der Kunststoff wird als pastöse Schmelze einem Geschwindigkeit der Extruderschnecke bis zu

Ende dieser Vorrichtung zugeführt und von der 13 kg/Std. bei einem Druck vor dem Filter von

Schraube aufgenommen, die ihm sogleich eine fort- io 120 kg/cm².

schreitende Bewegung vom Eintrittsende der Filter- Eine ähnliche Vorrichtung mit dem gleichen Filter,

hülse 1 zum anderen Ende derselben sowie einen jedoch ohne Rühren im Inneren lieferte nur 75 %>

Druck gegen die Innenfläche der Filterhülse 1 zur des oben angegebenen Ausstoßes bei verschiedenen

Erleichterung seines Durchtritts durch diese erteilt. Geschwindigkeiten der Extruderschnecke trotz eines

Weiter werden infolge der Bewegung der Schraube 15 Druckes vor dem Filter bis zu 280 kg/cm²,

die Fremdkörper, die geeignet sind, das Filter zuzu- Die Wirksamkeit der Reinigung am Ende des FiI-

setzen und sich an dessen Oberfläche festzusetzen, ters wird im folgenden Beispiel gezeigt,

fortlaufend gegen das dem Eintrittsende entgegen- _ . · 1 ο

gesetzte Ende der zylindrischen Filterhülse 1 ge- , Beispiel Z

drückt. An diesem entgegengesetzten Ende ist die in 20 Es wurde der im Beispiel 1 beschriebene Vorgang

der Kappe 4 angeordnete regelbare Öffnung vorge- mit einer ähnlichen Kunststoffmasse, welche jedoch

sehen, durch die je nach Bedarf kontinuierlich oder mit einem feinem Aluminiumpulver versetzt war,

in Abständen ein gewisser Teil des verwendeten durchgeführt.

Kunststoffes abgezogen wird, in dem sich die uner- Es konnte das gesamte Aluminiumpulver, welches

wünschten Fremdkörper befinden, die durch den 25 sich normalerweise auf dem Filter abgesetzt und

Kanal 6 weitergeleitet werden. dasselbe rasch zugesetzt hätte, durch die für diesen

Die praktische Ausbildung und gegenseitige An- Zweck vorgesehene Reinigung gesammelt werden,

Ordnung des Filterkörpers, der Filterhülse sowie des wobei die filtrierte Substanz normalerweise die Vor-

Rührers, die Anordnung des Rührers in bezug auf richtung von glänzenden Aluminiumteilchen voll-

die Hauptextruderschnecke (von der der Rührer 30 ständig befreit verließ.

lediglich eine einfache Verlängerung sein kann) und Die Erhöhung der Filtriergeschwindigkeit durch

die Geschwindigkeit des Rührers können entspre- die Einheitlichkeit der Filterfläche wird noch am

chend der jeweiligen Ausführungsform natürlich ver- folgenden Beispiel gezeigt,

schieden sein. So zeigt z. B. F i g. 3 einen Rührer mit _R . · 1 ς

quadratischem Querschnitt und abgerundeten Kanten. 35 e 1 s ρ 1 e

^- Bei einem Extruder mit einem Durchmesser von

Beispiel 1 90mm, 15 Bohrungen, welcher mit einem porösen

Es wird die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung ver- zylindrischen Metallfilter ohne inneres Rührwerk

wendet, die folgende Teile aufweist: ausgestattet war, wobei die Filterfläche 16 dm², der

Eine poröse zylindrische Filterhülse 1 aus Sinter- 40 Innendurchmesser 120 mm, die Dicke 5 mm und der

metall, mittlerer Porendurchmesser 75 μ, Wanddicke mittlere Prodendurchmesser 50 μ betrug, wurde bei

5 mm, Innendurchmesser 60 mm, Länge 90 mm, einem Ausstoß von 40 kg Polyvinylbutyrat pro Stunde

Innenfläche 1,7 dm²; einen Filterkörper 2, der mit ein Druck von 350 kg/cm² vor dem Filter festgestellt.

Längsrippen versehen ist, auf denen der poröse Zy- Man erhält die gleichen Ergebnisse (Ausstoß von

linder aufliegt; einen Rührer 3, der aus einer Achse 45 40 kg/Std. bei einem Druck von 350 kg) mit einem

mit einem Durchmesser von 56 mm besteht, die eine porösen zylindrischen Metallfilter der gleichen Dicke

schraubenförmige Rippe mit einer Ganghöhe von und gleichen Porosität, jedoch mit einer kleineren

60 mm und einem Außendurchmesser von 59 mm Fläche von 1,7 dm², welches mit einem inneren

trägt (dieser Schraubenrührer kann natürlich durch Rührer ausgestattet ist.

andere Ausführungsformen ersetzt werden, insbeson- 50 Es brauchen nicht lediglich zylindrische Filter dere solche, wie sie in Fig. 2 mit Zähnen9, die in verwendet zu werden, wie es in den vorangehenden Schraubenlinie am Schaft 10 eingesetzt sind, oder in Beispielen beschrieben wurde. Es können natürlich Fig. 3 als Rührwerk mit quadratischem Querschnitt auch andere Filterformen mit einem der Filterfläche und abgerundeten Kanten dargestellt sind); eine engbenachbarten Rührer und eine andere Art der Kappe 4, die beim Befestigen der Schelle 5 und des 55 Abführung der auf dem Filter abgelagerten Ver-Auslaßteiles 8 an der porösen Filterhülse 1 zur Auf- unreinigungen nach außen angewendet werden. Die lage kommt; einen Kanal 6 mit einem Durchmesser Erfindung ist selbstverständlich auch bei solchen Vorvon 3 mm, der von der Mitte der Innenfläche der richtungen anwendbar, die mit einem nahe der Filter-Kappe 4 ausgeht, seitlich nach außen mündet und die fläche geführten Rührer ausgestattet sind.
Reinigung der Vorrichtung nach Belieben ermög- 60 -nt.
licht; einen Einlaßteil 7, der den Anschluß der Patentanspruch:
Strangpresse ermöglicht, und einen Auslaßkeil 8, der Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern von den Anschluß des Strangpreßwerkzeugs ermöglicht. geschmolzenen Kunststoffen mit einer zylindri-

Die bei A vom Extruder gelieferte Substanz wird sehen oder leicht konischen Filterhülse, die im vom Rührer 3 aufgenommen, der deren Verteilung 65 Inneren eines an einem Extruder befestigten FiI-längs der porösen Wand bewirkt und dieselbe in terkörpers eingesetzt und durch eine Kappe geBewegung hält. Des weiteren werden die für die Zu- halten ist, die selbst durch ein mit einer Abzugssetzung des Filters verantwortlichen Fremdkörper öffnung für den gefilterten Kunststoff versehenen

Verbindungsstück befestigt ist, und mit einem im Inneren der Filterhülse angeordneten Rührer, der durch die Verlängerung der Extruderschnecke bis nahe zu der Innenfläche der Kappe gebildet wird und mit in Schraubenlinie angeordneten Vorsprüngen versehen ist, die an der Innenwand der Filterhülse entlangstreichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (4) einen von der Mitte ihrer Innenfläche ausgehenden und seitlich nach außen mündenden Kanal (6) aufweist, dessen innenliegende Öffnung von dem Ende def Rührers (3) überdeckt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen