DE2558447A1

DE2558447A1 - Filtervorrichtung fuer ein fluid

Info

Publication number: DE2558447A1
Application number: DE19752558447
Authority: DE
Inventors: Jun John Edward Fogarty
Original assignee: Gloucester Engineering Co Inc
Current assignee: Gloucester Engineering Co Inc
Priority date: 1974-12-31
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1976-07-15
Also published as: CA1080636A; JPS5193476A; JPS534263B2; FR2296452B1; US3971721A; DE2558447B2; US4070293A; IT1052767B; GB1538047A; DE2558447C3; FR2296452A1

Description

9778-75/BT/H/S
USSN 537,780
Convention Date:
December 31, 1975

Gloucester Engineering Co., Inc., G-loucester. Maas. ,V.St.A.

Filtervorrichtung für ein Fluid

In zahlreichen Fällen ergibt sich das Problem, aus unter Druck stehenden Fluiden Verunreinigungen mit Filterbahnen oder -sieben zu entfernen, die bei Verstopfen durch ein frisches Filterelement ersetzt werden müssen. Häufig ist es unmöglich oder wenigstens unannehmbar teuer, den Betrieb für einen derartigen Austausch zu unterbrechen. In anderen Fällen können durch den Übergang von einem verstopften (hoher Druckabfall) zu einem sauberen (niedriger Druckabfall) Filter hervorgerufene Veränderungen in der Fluidströmung die Qualität oder Gleichförmigkeit des Produkts beeinträchtigen.

Besonders schwierige Filterprobleme treten beim Extrudieren von geschmolzenem Kunstharz auf, das gewöhnlich möglichst gleich förmig sein soll und in üblicher Weise heiß und unter Druck für Zwecke extrudiert wird, bei denen die Kontinuität der

609829/0554

Strömimg kritisch ist. Diese Strömung kann z.B. zu einer Preßmatrize, zu einer Spritzform oder von einer Schmelzpumpe zu einer Filamentenformmatrize oder je nach den Erfordernissen eines Polymerherstellers zu einem Speicher- oder Verladebehälter fließen. Sogar neues, unmittelbar vom Hersteller kommendes Kunststoffmaterial, jedoch insbesondere regenerierter Abfallkunststoff enthalten mit großer Wahrscheinlichkeit "Verunreinigungen, die entweder im Kunststoff selbst vorkommen oder vom Behälter aufgenommen -werden, in dem der Kunststoff versandt wird. Verunreinigungen können zu fehlerhaften Produkten führen oder die jeweils verwendeten Vorrichtungen beschädigen.

Kunststoff soll für die Verarbeitung im allgemeinen einen verhältnismäßig hohen Druck von beispielsweise 70 bis ungefähr 350 kg/cm und eine so hohe Temperatur haben, daß er gut fließt. Die Temperatur soll in der G-rößenordnung von 100 oder 150° C. oder höher liegen. Das Filter muß daher fest und widerstandsfähig gegen erhöhte Temperaturen sein, worin jedoch nur ein Teil des Problems liegt. Bei vielen Filtervorgängen kann eine verhältnismäßig große Menge von festen Verunreinigungen aus dem Kunststoff in einer sehr kurzen Zeit herausgefiltert werden, so daß die Filterelemente in sehr kurzer Zeit vollständig oder teilweise verstopfen können, was die Fluidströmung unterbricht oder verlangsamt oder den Fließdruck verändert, was einen Austausch des Filters erfordert.

Das seit vielen Jahren allgemein gebräuchliche Filtersystem für geschmolzenen Kunststoff hat ein verschiebbares Filterelement mit zwei Filterabschnitten, die jeweils einzeln in einer feststehenden Lage verwendet v/erden und durch eine hin- und hergehende Bewegung ausgetauscht werden

609829/0554

_ΜΐβΛ "-κ ^^

können (US-PS 642 814). Dieses bekannte System ist nichtideal, weil der Filter im Betrieb -unter allmählicher Herabsetzung der Strömung fortschreitend verstopft, bis schließlich ein nicht mehr ziilässiger G-renzwert erreicht wird. Das Ergebnis ist, daß der Betrieb selten bei einem guten Wirkungsgrad abläuft. Es sind auch andere Systeme bekannt, bei denen eine Folge von Filterelementen durch eine Filterzone bewegt werden kann, wenn die Filterelemente verstopfen (US-PS 3 471 017). Bei diesen Filtersystemen besteht die Gefahr des Reißens oder Verdrehens des Filters, wenn er bewegt wird, wodurch der Betrieb unzuverlässig wird.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Filtervorrichtung bzw. eine entsprechende Filterbahn anzugeben, die es ermöglichen, ein unter Druck stehendes Fluid während einer langen Zeitdauer ohne Betriebsunterbrechung und ohne wesentliche Änderung der Fluidströmung zu filtern.

Die vorliegende Erfindung schafft zur lösung dieser Aufgabe eine Filtervorrichtung, bei der das unter Druck gesetzte Fluid durch Einlaß- und Auslaßleitungen zu einer Filterkammer geleitet bzw. von der Filterkammer weggeleitet wird, und bei der eine in einer Richtung angetriebene langgestreckte Filterbahn durch entsprechende Kanalabschnitte eines abdichtenden Kanals in die Filterkammer und aus dieser heraus vorzugsweise kontinuierlich bewegbar ist, wobei sich die Filterbahn vorzugsweise quer durch den Fluidströmungsverlauf erstreckt und ein durchlöchertes Stützglied berührt. Gemäß der Erfindung ist auf der Filterbahn eine Vielzahl von Dichtelementen befestigt, die sich quer zur Längsachse der Filterbahn erstrecken und in Längsrichtung der Filterbahn in Intervallen verteilt sind, wobei die Dicke der Dichtelemente größer als die Dichte der Filterbahn und für eine innere dichtende Berührung mit undurchlöcherten Wänden der Kanalabschnitte bemessen ist, und wobei die Länge der Kanalabschnitte größer als der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Dichtelementen auf der Filterbahn ist, wodurch während des ganzen Betriebs sichergestellt ist, daß in jedem Kanalabschnitt wenigstens ein Dichtelementangeordnet ist, das die Filterkammer gegenüber dem Außenraum abdichtet und eine Stabilisierung der Filterbahn ermöglicht.

809829/0554

Vorzugsweise sind die Längen der Kanalabschnitte größer als der doppelte Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Dichtelementen auf der festen Bahn und ist eine Filtervorrichtung vorgesehen, die Verunreinigungen aus geschmolzenem Kunstharz, wie es unter Druck aus dem Extruder empfangen wird, entfernen kann, bei der ein feststehendes durchlöchertes Stützglied in der Filterkammer im wesentlichen mit den stromab gelegenen Seiten der Kanalabschnitte ausgefluchtet ist, wobei die Dichtelemente so gebaut sind, daß sie die Filterbahn in der Filterkammer angrenzend an das Stützglied anordnen. Dies wird vorteilhaft dadurch erreicht, daß wenigstens der überwiegende Teil jedes Dichtelements in Richtung der Dickenerstreckung der Filterbahn auf der stromauf gelegenen Seite der Filterbahn ausgebildet wird.

Die Dichtelemente auf der stromauf gelegenen Seite der Filterbahn sind auch gegenüber der Filterbahn erhöht, um ein

Abteil zum Aufnehmen und Entfernen von durch die Filterbahn aus dem Fluid gefiltertem Material vorzusehen.

Die Dichtelemente sind vorteilhaft so gebaut, daß sie durch den Druck des Fluids innerhalb der Filterkammer gegen eine Wand eines Kanalabschnitts gedrückt werden, wobei die Dichtelemente vorzugsweise Lippen aufweisen, die zum Abdichten vom Material gegen die Wand des Kanalabschnitts gedrückt werden.

Die Dichtelemente erstrecken sich vorteilhaft in der Breite über die Längskanten der Filterbahn und bewirken eine Kantenabdichtung mit entsprechenden Kanten der Kanalabschnitte.

Die Dichtelemente weisen verhältnismäßig starre mit der Filterbahn verklebte oder anderweitig befestigte Glieder auf. In Fällen, in denen die Filterbahn aus einer Vielzahl von durchlöcherten Streifen besteht, werden diese von den Dichtelementen in im Abstand verteilten Intervallen zusammengehalten, und zwar insbesondere zur Verwendung unter Hochdruckbedingungen.

609829/0584

Die Filterbahn enthält längsgerichtete Zugglieder, die ein Ziehen der Filterbahn durch die unter Druck gesetzte Filterkaitiiner ohne Reißen ermöglichen, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, die ein ununterbrochenes Ziehen der Filterbahn ermöglicht.

Die Filtervorrichtung zeichnet sich vorteilhaft aus durch eine Eignung zur Verwendung in einem Extruder für gesclimolzenes Kunstharz, wobei die die Filterkammer bildenden Wände und Leitungen

2
Drücken von über 70 kg/cm widerstehen können und wobei jeder Kanalabschnitt aus fluiddichten Wänden über einer Länge hergestellt ist, die ausreicht sicherzustellen, daß eine Vielzahl von während des ganzen Arbeitsvorgangs in jedem Kanalabschnitt anzuordnenden Dichtelementen Dichtungen zwischen der unter Druck gesetzten Filterkammer und dem Außenraum vorsieht, wobei das Filtergitter so bemessen ist, daß es geschmolzenen Kunststoff durchläßt und Verunreinigungen zurückhält.

Die Erfindung umfaßt auch eine Filterbahn an sich mit einer Vielzahl von in Intervallen über der Länge der Filterbahn befestigten Dichtelementen sowie mit den erwähnten anderen Merkmalen.

Auf diese Weise sieht die Erfindung einen sich durch die Filterzone bewegenden Filter vor, der wirksam abgedichtet ist und sich in Längsrichtung durch die Filterzone bewegen kann, um eine neue und saubere Filterfläche entweder ununterbrochen oder bei Bedarf vorsehen kann.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Trägerelement ein festes Metallgitter mit hoher Zugfestigkeit, das am Filterelement selbst befestigt ist und dieses trägt. Die Dichtelemente können aus Metall bestehen und dauernd am Filterelement selbst und am Trägerelement oder dem Trägerstreifen z.B. durch Löten oder dergleichen befestigt sein. Es wird jedoch in vielen Fällen bevorzugt, daß sie an ihrem Platz aus einem geeigneten Kunstharz gegossen werden, etwa aus einem Polyamid. Derartige einzelne

609829/0554

Dichtelemente sind in Intervallen über die Länge des Filterelements positioniert und begrenzen die einzelnen Filterflächen. Diese Dichtelemente können regelmäßig oder unregelmäßig oder gemäß einem gegebenen Muster verteilt sein. Die Dichtelemente können neben der Filterzone angeordnete Flanschglieder berühren und hiermit dichte Dichtungen bilden, wobei ein Flanschglied ein einziges ununterbrochenes Glied mit einem Kanal ist, der so geformt ist, daß er genau mit den Dichtelementen zusammenpaßt. Es sind ähnliche Flanschglieder angeordnet, und zwar eines am Einlaß und ein weiteres am Auslaß der Filterzone, so daß jedes Dichtelement seinerseits eine Dichtung zuerst am Einlaß und dann nach dem Weiterbewegen durch die Filterzone anschließend am Auslaß bilden kann.

Der Filter nach der vorliegenden Erfindung kann bei Drücken und Temperaturen zufriedenstellend arbeiten, die diejenigen übertreffen, die für gewöhnlich bei der Kunststoffverarbeitung angetroffen werden. Insbesondere widerstehen die Dichtungen zwischen den Flanschen und den Dichtelementen oder zwischen dem Kanal und den

2 Dichtelementen zufriedenstellend Drücken von über 352 kg/cm bei Temperaturen von über etwa 93 oder 149 C. Die Trägerelemente arbeiten in der Weise, daß sie das Filterelement durch die Filterzone unter den gleichen Betriebstemperaturen und -drücken tragen und die Filterelemente durch die Filterzone fördern, wenn ein derartiges Filterelement frisch und frei von angesammelten Verunreinigungen und wenn ein solches Filterelement gebraucht wurde und mit festen Verunreinigungen verstopft ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht einer Filteranordnung nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Schrägansicht einer Filteranordnung nach derselben Ausführungsform der Erfindung;

609829/0554

-s-

Fig. 3 eine Vorderansicht der Filteranordnung nach Fig. 2;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Filterelements von Fig. 2;

Fig. 5 eine teilweise schematische Seitenansicht eines teilweise geschnittenen Filtersystems;

Fig. 6 eine Vorderansicht einer Stützplatte nach dem Filtersystern von Fig. 1;

Fig. 7 eine Endansicht eines Dichtelements für die Filterelemente von Fig. 2 oder 3.

Fig. 1 zeigt eine Filteranordnung einschließlich eines Einbaublocks oder einer Filteranordnung 11 mit einsm sich hindurch erstreckenden Kanal 12 und einem sich durch diesen Kanal hindurch bewegenden Filterelement 13. Quer durch die Filteranordnung 11 erstreckt sich ein Durchtritt oder eine öffnung 15, die für den Durchtritt eines zu filternden Fluids durch die Filteranordnung angepaßt ist, wobei die Strömungsrichtung in der Zeichnung von vorne nach hinten verläuft. In Fig. 5 ist die Einlaßöffnung 15 gezeigt, während die gegenüberliegende sich hiermit deckende Auslaßöffnung 16 in Fig. 1 nicht sichtbar ist. Die Filteranordnung 11 kann, wie in Fig. 5 gezeigt, mittels geeigneter Rohre oder dergleichen an ein Strömungssystem angeschlossen werden, um ein strömendes Fluid durch die Filteranordnung hindurchtreten zu lassen. Das Fluid tritt durch die Einlaßöffnung 15 ein und durch die Äuslaßöffnung 16 aus und wird innerhalb der Filteranordnung wie im folgenden beschrieben gefiltert.

Das Filterelement 13 weist ein Stützglied.oder einen Träger 18 auf, der vorzugsweise die Form eines Drahtgitters hat, auf dem ein Filtersieb oder eine Filterbahn 19 befestigt werden kann. Eine Vielzahl von in Abstand verteilten Dichtelementen 17 ist dauernd am Träger 18 und an der Filterbahn 19 befestigt. Bei der

609829/05S4

dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden der Träger 18 und die Filterbahn 19 durch Dichtelemente 17 zusammengehalten, was in weiterem Detail in Fig. 7 gezeigt ist.

Der Träger 18 weist wenigstens eine hohe Festigkeit in Längsrichtung auf, um für das Dichtelement 17 eine dauernde Befestigungseinrichtung zu schaffen und dem Filterelement einschließlich dem Dichtelement 17 zu gestatten, durch die Filteranordnung 11 hindurchgezogen zu werden. Da die Dichtelemente 17 dicht in den Kanal 12 passen, wird ein Träger 18 mit hoher Zugfestigkeit verwendet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Träger 18 eine Vielzahl von Längssträngen 21 aus hochfestem Material auf. Ein geeignetes hochfestes Material kann z.B. ein Metalldraht sein, etwa z.B. ein Draht aus nichtrostendem Stahl oder dergleichen. Messingüberzogener Stahl ist auch zufriedenstellend. Die Längsstränge 21 des Trägers 18 werden durch eine Vielzahl von Quersträngen 22 miteinander vereinigt, die nicht unbedingt hochfeste Stränge sein müssen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung bestehen die Querstränge ebenfalls aus mit Messing überzogenem Stahl. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Vielzahl von hochfesten messingüberzogenen Längssträngen 21 aus Stahl miteinander befestigt und in ihrem richtigen Abstand gehalten mittels einer Vielzahl von Stahldrähten oder anderen Fäden 22, die sich über die Breite des Trägers 18 erstrecken und an jedem Längsstrang 21 befestigt sind. Das gegenwärtig bevorzugte Gitter für allgemeine Verwendung weist messingüberzogene Querstränge aus Stahl auf. Bei niedriger Temperatur können jedoch Querfäden aus Polyester sowie aus anderem Material verwendet werden. Die Längsstränge 21 ergeben eine hohe Längsfestigkeit, während die Querstränge 22 eine dauernde kontrollierte Abstandsverteilung zwischen den Längssträngen über die gesamte Länge ergeben.

An einer Seite des Trägers 18 ist eine Filterbahn 19 befestigt. Diese Filterbahn erstreckt sich vorzugsweise über die ganze Länge des Trägers 18 und ist am Träger über seine

609829/05

ganze Länge befestigt. Gemäß einer im vorliegenden bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Träger 18 mit einem Filterelement von gewünschter Maschengröße überdeckt und sind die beiden mittels der Dichtelemente 17 miteinander verbunden, vgl. Fig. 7. Für gewisse Filtervorgänge ist die Filterbahn 19 nicht erforderlich und die erforderliche Filterung kann mittels des Trägerelements 18 allein erhalten werden. In der KunststoffIndustrie ist es üblich, ein Filterelement mit einer Siebgröße zu verwenden, die etwa einem Sieb mit einer Maschenweite von 15,7 Maschen je Zentimeter oder feiner entspricht, wobei ein Sieb mit einer Maschenweite von 39,4 oder 78,7 Maschen je Zentimeter sehr gebräuchlich ist. Einer der Vorteile der Erfindung ist jedoch die große Freiheit der Wahl, tatsächlich jede gewünschte Filterporosität lediglich durch Wählen eine geeigneten Filter^ahn 19 zu verwenden.

Der Aufbau des Dichtelements 17 ist in Fig. 2, 4 und 7 deutlicher dargestellt. In Fig. 2 und 4 ist zu beobachten, daß das Filterelement 13 einen Träger oder ein Trägergitter 18 mit einer über dessen stromauf gelegener Fläche aufgelegten Filterbahn 19 enthält. Der Träger 18 und die Filteroahn 19 werden über ihrer gesamten Länge mittels einer Vielzahl von Dichtelementen 17 zusammengehalten. Für gewöhnlich sind die Dichtelemente regelmäßig im Abstand verteilt, jedoch können die verschiedenen Dichtelemente 17 bei Bedarf in vorgegebenen Intervallen unregelmäßig verteilt werden. Zwischen den Dichtelementen befindet sich eine Folge von Filterflächen, wo das gerade gefilterte Fluid aie Filterbahn 19 gegen den Träger 18 drückt. Der Träger 18 und die Filterbahn Iy sind sehr nahe zur Trägerseite oder stromab gelegenen Seite des Filterelements versetzt.

In Fig. 7 ist zu beobachten, daß das Dichtelement 17 ein im allgemeinen U-förmiges Glied ist mit einer oberen Backe oder einem Körper 23 und einer Basis 24, die sich vom Fuß oder geschlossenen Ende 25 des Körpers 23 aus erstreckt. Am gegenüberliegenden oder

609829/0584

2558U7

offenen Ende 27 des Körpers 23 befindet sich eine nach unten sich erstreckende Nase 28, die zwischen sich und dem Fuß 25 eine Ausnehmung bildet. Der Träger 18 und die Filterbahn 19 werden innerhalb dieser Ausnehmung angeordnet und ruhen auf der Basis 24. Die Ausnehmung wird dann mit einem Lötmittel gefüllt, die Basis 24 wird fest zum Körper 23 hin gedrückt und die Dichtanordnung wird dann im Ofen verlötet.Für weniger strenge Bedingungen können andere Bindemittel verwendet werden, wobei sich ein Epoxydleim gut für Verwendungen bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur eignet. Das Dichtelement 17 (vgl. z.B. Fig. 2) hält den Träger 18 und die Filterbahn 19 fest und dauernd zusammen. Die Basis 24 ist, wie dargestellt, verhältnismäßig dünn mit dem Ergebnis, daE^Sxe Drahtelemente durch den Kanal 12 dicht an desen stromab gelegener Seite bewegen.

Das Volumen zwischen aufeinanderfolgenden Dichtelementen 17 auf der stromauf gelegenen Seite des Filterelements dient als Falle oder Vorratsvolumen zum Halten und Entfernen der aus dem fließenden Strom entfernten Feststoffe oder anderem Material aus dem System.

Auf der oberen oder stromauf gelegenen Seite des Dichtelements erstrecken sich vom Körper 23 des Dichtelements zwei gegen den Druck wirkende Lippen 26. Diese Lippen 26 verlaufen normalerweise parallel zum Träger 18 oder geringfügig nach oben oder vom Träger weggerichtet. Wenn das Dichtelement sich im Kanal 12 bewegt, drückt der Fluiddruck diese Lippen 26 fest gegen die obere oder stromauf gelegene Wand des Kanals 12 und unterstützt hierdurch die Dichtwirkung. Zwei weitere Lippen 26 können sich bei Bedarf von der Basis 26 des Dichtelements 17 in ähnlicher Weise abdichtend gegen die stromab gelegene Wand des Kanals 12 erstrecken.

In Fig. 5 ist eine Filteranordnung 11 gezeigt, die in eine Leitung oder ein Rohr für die Strömung eines Fluids eingeschaltet ist. Z.B. führt ein Einlaßrohr 30 von einer Fluidquelle, etwa einem fließfähigen Kunststoff, zur Filteranordnung 11, während

6098 2 9/05SA

ein Auslaßrohr 31 zu einer weiteren Vorrichtung, etwa einer Extrudiermatrize, einer Spritzform, einem Vorratsbehälter, einem Fadenformer oder dergleichen führt. Das Filterelement 13 erstreckt sich quer zur Strömungsrichtung durch den Kanal 12. Das Dichtelement 17 paßt dicht auf die Wände des Kanals 12 und dichtet im wesentlichen die Filteranordnung gegen Fluidleckverluste ab. Line Stützplatte 32 ist im wesentlichen bündig mit der stromab gelegenen Wand des Kanals 12 angeordnet und weist eine Vielzahl von hindurchlaufenden Bohrungen 33 auf, die eine im wesentlichen ungehinderte Strömung gestatten. Eine derartige Stützplatte ist in der Kunststoffxndustrie üblich.

Der Draht des Trägers 18 ist beinahe an der stromab gelegenen Wand des Kanals 12 angeordnet. Wenn ein Fluid gefiltert wird, wird der Träger 18 gegen die Stützplatte 32 gedrückt und hindert im wesentlichen das Fluid daran, das Filterelement 13 zu umströmen. Am Ende des Kanals 12 spreizen sich Lippen 38 des Einbaublocks 11 ein wenig, um die Lippen 26 der Dichtelemente 17 am Eintrittsende des Einbaublocks 11 aufzunehmen, und am Auslaßende, um die Dichtelemente 17 fortschreitend freizugeben. Eine geeignet ausgelegte Antriebseinrichtung 37 zieht die Filterelemente 13 durch den Kanal 12. Eine geeignete Antriebseinrichtung weist Antriebswalzen 38 und 39 mit einem darum herumlaufenden Riemen 40 auf. Mehrere Antriebshaken 41 am Riemen sind so geformt, daß sie die Dichtelemente 17 ergreifen und sie entweder ununterbrochen oder bei Bedarf entlangbewegen. Es kann entweder die Antriebswalze 38 oder die Antriebswalze 39 angetrieben werden. Da die Antriebskraft verhältnismäßig hoch ist, können beide Walzen angetrieben werdnn.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, kann ein zu filterndes Fluid über das Einlaßrohr 30 für gewöhnlich mit einem Druck von mehreren hundert Kilogramm je QuadratZentimeter in die Filteranordnung eingeführt werden, wo es den Raum ausfüllt, der durch die Wände der Filteranordnung 11 und durch zwei Dichtelemente 17 gebildet ist, von denen sich je eines an beiden Seiten der Filter-

609 8 29/0554

zone befindet. Das Fluid wird demnach durch ein Filterelement 13 gedrückt una tritt in gefiltertem Zustand in das Auslaßrohr 31 aus. Zu jeder Zeit ist eine Vielzahl von Dichtelementen 17 zusammen mit dem Kanal 12 der Filteranordnung 11 angeordnet, mit dem Ergebnis, daß die Dichtanordnung, die den Filter gegen Leckverluste abdichtet, stets wenigstens zv/ei Dichtelemente 17 und im allgemeinen wenigstens zwei Dichtelemente an jeder Seite der Filterzone enthält. Wenn das Filterelement durch den Kanal 12 bewegt wird, tritt ein neues Dichtelement 17 in den Arbeits- oder Filterbereich ein und wird von einem weiter aus dem Filterbereich entfernten zweiten Dichtelement 17 hinterlegt. Wenn aufeinanderfolgende Filterelemente 13 sich aus der Filteranordnung 11 hinausbewegen, befindet sich an der Auslaßseite der Filteranordnung 11 bereits ein nachfolgendes Dichtelement im Kanal 12, das den auf das austretende Dichtelement 17 wirkenden Druck einschränkt. Demnach gibt es kein Pumpen oder Herausspritzen von Filterfluid beim Austreten von einem der Dichtelemente 17 in die Freiluft.

Im allgemeinen ist eine Schmierung der Oberflächen zwischen den Dichtelementen 17 und den Wänden des Kanals 12 nicht erforderlich, insbesondere wenn das gerade gefilterte Fluid selbst als Schmiermittel wirkt. Im Falle des Filterns von Kunststoffmaterial dient der Kunststoff als Schmiermittel, wenn die gesamte Filteranordnung 11 auf einer genügend hohen Temperatur gehalten wird, die den Kunststoff in fließfähigem Zustand hält bis er aus der Filteranordnung 11 ausgetreten ist. In den meisten Fällen wird ein gesondertes Schmiermittel vermieden, um eine Verunreinigung des gerade gefilterten Fluids zu vermeiden.

Die vorliegende Erfindung wurde am Beispiel einer kontinuierlichen Filtervorrichtung beschrieben, die für die speziellen und besonderen Bedürfnisse der Kunststoffindustrie ausgelegt ist. Es ist üblich, Kunststoff in fließfähigem Zustand bei Drücken zwischen etwa 70 und 352 kg/cm und bei Temperaturen zu filtern, bei denen der Kunststoff mit mäßig niedriger Viskosität fließfähig ist. Für Kunststoff- Filtervorgänge ist es von besonderer Be-

609829/0554

deutung, daß der Filtervorgang im wesentlichen ununterbrochen abläuft, ohne Unterbrechung des Vorgangs, da es teuer ist, das Arbeiten einer Kunststoffextrudier- oder Formanlage zu unterbrechen, Im Fall von in Wärme aushärtenden Kunstharzen, bringt eine derartige Unterbrechung die Gefahr mit sich, daß der gesamte Kunststoff körper vorzeitig aushärtet.

Ähnliche Schwierigkeiten gibt es in der Gummiindustrie, die mit der vorliegenden Erfindung gelöst werden können. Der Filter kann zusätzlich in jeder Situation angewendet werden, wo es gewünscht ist, ein Gase und/oder Flüssigkeiten enthaltendes Fluid zu filtern, obwohl seine besonderen Vorteile am besten realisiert werden, wo ein schwieriger unter Druck erfolgender Filtervorgang erforderlich ist und wo die Kontinuität der Strömung bei gleichmäßigen Drücken und Strömungsgeschwindigkeiten von Bedeutung ist.

Ls ist in der Technik üblich, verschiedene Heiz- und/oder Kühleinrichtungen zu verwenden, um einen gewünschten fließfähigen Zustand des Kunststoffs oder anderen fließfähigen Materials in der Filterzone und in die nachfolgende Vorrichtung wie auch in oder längs dem abdichtenden Kanal 12 aufrechtzuerhalten.

S09829/05S4

Claims

— 14· Patentansprüche

\\J Filtervorrichtung für ein unter Druckstehendes Fluid, z.B. geschmolzenes Kunstharz, bei der das Fluid durch Einlaß- und Auslaßleitungen zu einer Filterkammer geleitet bzw. von der Filterkammer weggeleitet wird, und bei der eine sich quer zum Fluidstrom erstreckende,in einer Richtung angetriebene, insbesondere auf einer perforierten Stütaplatte angeordnete langgestreckte Filterbahn durch entsprechende Kanalabschnitte eines abdichtenden Kanals in die Filterkammer und aus dieser heraus bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Filterbahn (19) eine Vielzahl von Dichtelementen (17) befestigt ist, die sich quer zur Längsachse der Filterbahn (19) erstrecken und in Längsrichtung der Filterbahn (19) mit gegenseitigen Abständen verteilt sind, daß die Dicke der Dichtelemente (17) größer als die Dicke der Filterbahn (19) und für eine innere dichtende Berührung mit durchlöcherten Wänden der Kanalabschnitte (12) bemessen ist, und daß die Länge der Kanalabschnitte (12) größer als der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Dichtelementen (17) auf der Filterbahn ist, so daß sich im Betrieb in jedem Kanalabschnitt (12) stets wenigstens ein Dichtelement (17) befindet, das die Filterkammer gegenüber dem Außenraum abdichtet und eine Stabilisierung der Filterbahn (19) ermöglicht.
2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalabschnitte (12) langer als der doppelte Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Dichtelementen (17) auf der Filterbahn (19) sind.
3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Entfernung von Verunreinigungen aus geschmolzenem, unter Druck aus einem Extruder empfangenem Kunstharz ein feststehendes durchlöchertes Stützglied (32) in der Filterkammer im wesentlichen mit den stromab gelegenen Seiten der Kanalabschnitte (12) aus-

609829/0554

gefluchtet ist, und daß die Dichte lenient e (17) so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie die leiterbahn (19) in der Folterkammer angrenzend an das Stützglied (32) halten.
4. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der überwiegende Teil jedes Dichtelements (17) in Richtung der Dickenerstreckung der Filterbahn (19) auf der stromauf gelegenen Seite der Filterbahn (19) liegt.
5. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Dichtelemente (17) auf der stromauf gelegenen Seite der Filterbahn (19) gegenüber der Filterbahn erhöht sind und ein Abteil zum Aufnehmen und Entfernen von durch die Filterbahn (19) aus dem Fluid gefiltertem Material bilden.
6. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (17) so ausgebildet sind, daß sie durch den Druck des Fluids innerhalb der Filterkammer gegen eine Wand eines Kanalabschnitts (12) gedrückt werden.
7. Filtervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtelemente (17) Lippen (26) aufweisen, die zum Abdichten von dem Fluid gegen die Wand des Kanalabschnitts (12) gedrückt werden.
8. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dichtelemente (17) für eine Kantenabdichtung mit entsprechenden Kanten der Kanalabschnitte (12) in der Breite über die Iiängskanten der Filterbahn (19) erstrecken.

609829/0554
9. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (17) verhältnismäßig starre, mit der Filterbahn (19) verklebte G-lieder (23, 24) aufweisen.
10. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbahn (19) mehrere durchlöcherte Streifen (18, 19) enthält, die von den beabstandeten Dichtelementen (17) zusammengehalten werden.
11. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbahn (19) längsgerichtete Zugglieder (21) enthält, mit denen die Filterbahn (19) ohne Reißen durch die unter Druck gesetzte Filterkammer ziehbar ist.
12. Filtervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (38, 39, 41), mit der die Filterbahn (19) kontinuierlich durch die unter Druck gesetzte Filterkammer ziehbar ist.
13. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbahn (19) durch ein Gitter oder Sieb gebildet ist, das so bemessen ist, daß es geschmolzenen Kunststoff durchläßt und Verunreinigungen zurückhält.
14. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung in einem Extruder für geschmolzenes Kunstharz die die Filterkammer bildenden Wände und leitungen (31, 32) für Drücke von über 70 kg/cm ausgelegt sind, und daß jeder Kanalabschnitt (12) aus fluiddichten Wänden mit einer solchen Länge hergestellt ist, daß sich im Betrieb in jedem Kanalabschnitt (12) stets eine Vielzahl von Dichtelementen (17) zur Abdichtung der unter Druck gesetzten Filterkammer gegen den Ä.ußenraum befinden.

609829/0554
15. leiterbahn für eine Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Abständen voneinander längs der Filterbahn (19) eine Vielzahl von Dichtelementen (17) befestigt sind.
16. Filterbahn nach Anspruch 15, dadurch geke wa.-zeichnet, daß die Dichtelemente (17) sich quer zur Iiängsrichtung der Filterbahn (19) erstreckende Streifen sind, die nahe an ihrer einen Hauptfläche parallel zu dieser eine flache durchgehende Ausnehmung aufweisen, in die die Filterbahn (19) und gegebenenfalls ein perforierter Träger (18) der Filterbahn fest eingebettet sind (Fig. 7).

609829/055A