DE2610816C3 - Filter für einen Extruder - Google Patents
Filter für einen ExtruderInfo
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/69—Filters or screens for the moulding material
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Filter für einen Extruder nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Bei der Extrusion von thermoplastischen Materialien, z. B. Polyäthylen, ist es erforderlich, daß man feste
Fremdverunreinigungen aus dem geschmolzenen Polymeren vor der Extrusion entfernt. Dies kann durch
Zwischenlagen eines feinmaschigen Siebes in den Strom des geschmolzenen Polymeren erfolgen, um so die
Verunreinigungen herauszufiltern. Wenn diese festen Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Polymeren
nicht vor der Extrusion entfernt werden, können dadurch im Fall von Schlauch oder Rohrextrusion
Blasen oder Lunker in dem extrudierten Film und demzufolge Bruchstellen entstehen; außerdem resultiert
hieraus im allgemeinen eine schlechte Filmqualität. Ein zweiter Aspekt des Filtrierens des flüssigen Polymerenstroms
liegt in der Steigerung des Rückstaus des flüssigen Mediums innerhalb des Extruders zur Förderung
einer guten Vermischung.
Bisher traten aber stets Nachteile als Begleiterscheinung bei Anwendung der Siebfiltration auf. Insbesondere
steigerte die während einer bestimmten Zeitdauer zustande gekommene Ansammlung von Verunreinigungen
auf der Sieboberfläche die Drücke innerhalb des Extruders bis zu einem solchen Grad, daß ein
Siebaustausch erforderlich wurde. In solchen Fällen wurde der Extruder abgeschaltet und ein neues sauberes
Sieb eingesetzt Die Abschaltzeit im Verlauf der Extrusion zum Zweck eines solchen Siebwechsels
unterbricht nicht nur die Kontinuität des Extrusionsvorgangs, sondern erfordert auch zusätzliche ZJt für das
ίο erneute Anlaufen und Für ein erneutes Abziehen des
Films durch die stromabwärts gelegenen Behandlungsstufen; dies führt schließlich zu Produktionsausfallzeiten
und zur Erzeugung beträchtlicher Abfallmengen an Harz und Film.
f1» Zu den Siebaustausch anordnungen, die schon vorgeschlagen
worden sind, gehört auch eine Gleitplatte, die an der Außenseite des Extruders angebracht ist, wobei
ein sauberes Siebteil darin so angeordnet ist, daß dann, wenn das Sieb innerhalb des Extruders durch Zusammenballungen
einen gewissen Verstopfungsgrad erreicht hat. das neue Sieb mit Hilfe eines hydraulischen
Druckkolbens in den Strom des geschmolzenen Polymeren innerhalb des Extruders eingesetzt und das
verbrauchte Siebteil ausgetauscht wird Obwohl eine solche Anordnung die für den Siebaustausch erforderliche
Abschaltzeit im Verlauf der Extrusion vermindert, wird dadurch jed-ich nicht der zyklische Druckaufbau
innerhalb des Extruders eliminiert; ferner sind dabei besonderp Einregulierungen von Verfahren und Vorrichtung
erforderlich, damit konstante Extruderausstoßraten eingehalten werden können.
Die USPS 34 71 017 beschreibt einen Siebwechselvorgang, bei dem die Auswechseleinrichtung unter
Anwendung des im Extruder herrschenden hydrostatisehen Drucks arbeitet, um das Sieb über eine
Zwischenplatte zu bewegen. Dabei wird zunächst auf der einen Seite des Extruders in einem Kühlabschnitt
außerhalb des Hauptkorpers der Auswechseleinrichtung auf dem Sieb ein Polyät^ylenstopfen gebildet.
■to Dieser Stopfen haftet dadurch am Sieb, daß das
Polyäthylen in das Sieb eindringt und verfestigt wird. Der Druck des Polymerenhauptstroms drückt gegen
den festen Stopfen, so daß dieser dazu gebracht wird, sich mit dem Sieb nach außen zu bewegen. Jedoch wird
durch eine Begrenzung in der Wandung, durch die das Sieb hindurchgeht, die nach außen gerichtete Bewegung
des Stopfens beschränkt und gesteuert. Wenn es erwünscht ist, das Sieb in bestimmten Abschnitten durch
den Polymerensirom m bewegen, wird ein an der
Außenseite des Kühlabschnitts vorgesehener Erhitzer angeschaltet, um den äußeren Teil des festen Stopfens
zu schmelzen. Hierdurch wird der Stopfen so weit erweicht, daß der Innendruck den Stopfen und das Sieb
durch den Polymerenstrom hindurchbewegen kann.
Fm besonderes Problem dieser Siebwechseleinrich
tung liegt jedoch darin, daß das Sieb unter Druck verformt und in die Durchgangsöffmingen der fest
angeordneten Zwischenplatte hineingedrückt wird Dieser Effekt wird in dem Mai3 verstärkt, wie der Druck
W durch die Anhäufung von Verunreinigungen auf dem
Sieb ansteigt. Bei dem Verbuch, das eingebettete
Filtersieb weiterzubewegen, wird das Sieb gewöhnlich zerrisssen oder umgekehrt der hydrostatische Druckunterschied,
der für die Weiterbewegung des Siebes
h5 verantwortlich ist, ungenügend. Die US-PS 38 56 277 ist
ein Beispie! für eine solclie Ausgestaltung.
Die US-PS 38 56 680 dagegen beschreibt eine Siebwechselvorrichtung, in der eine Siebunterlegplätte
das Sieb trägt Wenn das Sieb gewechselt werden muß,
werden die festen Stopfen des Polymeren, die in den Kühlabschnitten außerhalb des Hauptkörpers des
Extruders gebildet worden sind, durch Hitzeeinwirkung erweicht, so daß sie eine horizontale Bewegung des
Siebes zusammen mit der Unterlegplatte ermöglichen und dadurch ein sauberer Siebabschnitt in den Strom
des geschmolzenen Polymeren eingebracht werden kann. Diesem System haften allerdings auch einige
Nachteile an. Da die dort verwendeten Unterlegplatten ">
aus einer Anzahl von einzelnen Platteneinheiten bestehen, die in Form von Nut- und Federverbindungen
zusammengesetzt sind, trennen sich bei den in diesem System angewandten Drücken diese Verbindungen sehr
häufig innerhalb des Extruders. Außerdem kann die '5
horizontale Bewegung des Siebes nicht ganz so einfach durch den Innendruck bewerkstelligt werden, wie dies in
der Patentschrift beschrieben ist
Schließlich ist aus der FR-PS 15 27 722 ein Filter aus
einem ebenflächig zwischen perforierten Platten eingeschlossenen und mit diesen Platten zwecks gemeinsamer
Weiterbewegung in Eingriff stehenden Sieb für einen Extruder zum Verarbeiten von geschmolzenen
Polymeren bekannt, welches Filter zum Auswechseln des Siebs mittels Transporteinrichtungen quer zum κ
Polymerenstrom verschiebbar ist, wobei die für die Filterverschiebung im Extrudergehäuse vorgesehenen
Einlaß- und Auslaßöffnungen Kühleinrichtungen zi m Verfestigen der polymeren Stoffe rund um die Einlaß-
und Auslaßöfffnung aufweisen, in deren Bereich ein »0 fester Stopfen aus polymeren Stoffen zum Abdichten
dieser öffnungen erzeugbar ist. In dieser bekannter Filteranordnung ist das Sieb zwischen einer tragenden,
relativ dick ausgebildeten perforierten Platte und einer relativ dünnen, als Abdeckung dienenden perforierten J5
Gegenplatte angeordnet, wobei die einzelnen perforierten Platten in Längsrichtung durch schwalbenschwanzartig
ausgebildete Enden miteinander verbunden sind, während sie in vertikaler Richtung durch eine
Verschraubung im Bereich der Schwalbenschwanzver- ■*<
> bindung miteinander verbunden sind. Nachteilig dabei ist, daß die Seitenwand zwischen der tragenden Platte
und der Abdeckplatte in Höhe des Siebes nicht verschlossen ist, so daß aus den dadurch vorhandenen
Schlitzen geschmolzene Polymere austreten können, ■*">
die, insbe.'ondere wenn sie durch di ■ Kühleinrichtungen
verfestigt worden sind, ganz erhebliche Reibungskräfte zwischen dem hindurchbewegten Filter — bestehend
aus der tragenden Platte, der Gegenplatte und dem Sieb
— und den festen Teiien des F.xtruders erzeugen und M
den Durchzug bzw. den Durchschub des Filters hemmen. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der
schwalbenschwanzartigen Verbindungskonstruktion der einzelnen in Durchzug- b/w. Durchschubrichtung
hintereinander angeordneten Platten, die zur Erzielung v>
eines kontinuierlichen Filterungseffekts über die gesamte l.ängsausdehnung des aus mehreren Platten zusammengesetzten
Filters auch in den Schwalbenschwanzverbindungsbereichcn
eine gleichartige und gleichmäßige Perforation wie in den übrigen Plattenbereichen μ
aufweisen muß, so daß diese Verbindungskonstruktion durch die beträchtlichen Druck- oder Zugkräfte
während des Durchschubs bzw. Durchzugs der Platten durch den Extruder besonders auf Druckverformung
bzw. Ausreißen gefährdet ist. Auderdem können auch h>
durch die Ritzen eier Schwalbenschwanzverbindungen geschmolzene Polymere austreten und ähnliche Schwierigkeiten
verursachen wie die aus den seitlichen Schlitzen zwischen den oberen und unteren perforierten
Platten austretenden Polymeren. Die zum Zweck der Verbindung der tragenden Platte mit der Gegenplarte
vorgesehenen Schrauben gestalten das Abnehmen der Plattenteile am Auslaßende des Extruders und das
Wiederzusammensetzen vor dem Einlaßende des Extruders besonders umständlich und zeitaufwendig. Da
diese Schrauben auch noch mit geschmolzenen Polymeren überzogen sind, ist das Lösen und das erneute
Zusammensetzen der Schrauben besonders schwierig. Ähnliche Schwierigkeiten treten auf, wenn die Schrauben
durch die vom Druckstempel aufgebrachten Stoßkräfte verbogen werden. Schließlich macht es die
hohe Temperatur des Extrusionsprozesses erforderlich, eine zeitlang zu warten, bis die Platten und die
Schrauben abgekühlt sind, damit diese Schrauben überhaupt von Hand aus den Platten herausgezogen
werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, bei einem Filier der zuletzt genannten Art die Verbindungskonstruktion zwischen den einzelr <i in Längsrichtung
hintereinander angeordneten als aac'. zwischen den über- und untereinander angeordneten perforierten
Platten, die im folgenden auch als Lochplatten bezeichnet werden, so auszubilden, daß diese Platten bei
ihrer Mintereinanderreihung auch in ihrem Verbindungsbereich eine einheitliche gleichmäßige Perforation
und keinerlei durch die Verbindungskonstruktion bedingte Schwachstellen aufweisen, daß außerdem an
den Längsseiten zwischen den oberen und unteren Platten im Bereich des Siebes keine Schlitze mehr
vorhanden sind, durch die die flüssigen Polymeren austreten können, und daß eine Verschraubung
zwischen der oberen und unteren Piattenreihe entfällt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1
gelöst Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die in den Randbereichen dei obe.en und
unteren Lochplatten angeordneten, sich in vertikaler
Richtung gegenüberliegenden verzahnenden Vorsprünge und Ausnehmungen wirkt die zur Weiterbewegung
der Lochplatten durch den Extruder hindurch aufgebrachte Druck- oder Zugkraft ausschließlich in den
äußeren Randbereichen der Lochplatten, so daß der für die Filtration vorgesehene innere Bereich dieser
Lochplatten von Verbindungskonstruktionen freigehalten werden und eine gleichartige sowie gleichmäßige
Perforation aufweisen kann, wodurch sich ein kontinuierlicher Filterungseffekt über die gesamte Längsausdehnung
des aus mehreren Platten zusammengesetzten Filters ergibt. Durch die formschlüssige Verzahnung der
oberen und unteren Platten in ihren Randbereichen wir.i cas Sieb seitlich dicht eingeschlossen, ebenso wie
es durch die stufenweise Überlappung an den vorderen und hinteren Sl.rnseiten der Lochplatter, auch nach
unten dicht abgeschlossen wird, so dab jegliche Brems-
und Klemmwirkung durch etwa seitlich oder nach oben oder unten aus dem Filter austretende geschmolzene
Polymere, die durch entsprechende Knhleinnchtungen
zu einem Stopfen verfestigt werden, verhindert wird. Außerdem wird durch die erfindüngsgemäße Ausbildung
der kraftschlüssigen Verbindungskonstruktion zwischen den oberen und unteren Plattenreihen eine
Verschraubung oHer andere entsprechende Fixierung der einander zugeordneten Plattenpaare entbehrlich, so
daß die einzelnen Platten bei ihrem Austritt aus dem Extruder sehr einfach und schnell weggehoben und auf
der Eintrittsseite in den Extruder wieder angesetzt
werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die stufenartigen Überlappungsbereiche
an den vorderen und hinteren Enden der Platten kammartig ausgebildet, wobei sich die Zähne jeweils
überdecken und die Zwischenräume zwischen den Zähnen die Perforation bilden. Durch diese konstruktive
Maßnahme setzt sich die Perforation auch über die Oberlappungsbereiche gleichmäßig und einheitlich fort.
Ein weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
besteht schließlich darin, daß die Überlappungsbereiche auf der einen Seite des Siebes zu den Überlappungsbereichen
auf der anderen Seite des Siebes in Längsrichtung versetzt sind. Dies ergibt eine festere Konstruktion,
die sich innerhalb des Extruders viel weniger leicht auseinanderziehen läßt.
Das Sieb kann automatisch in Abhängigkeit von den Druckveränderungen innerhalb des Extruders fortbewegt
werden, weiche Druckveränderungen durch das geschmolzene Polymere in dem Maß gebildet werden,
wie die sich auf dem Sieb ansammelnden Filterverunreinigungen
den Durchfluß des geschmolzenen Polymeren durch das Sieb zu reduzieren bzw. zu verzögern
beginnen. Die Filterfortbewegung gewährleistet, daß jeweils eine frische, nicht verunreinigte Siebfläche zur
Verfügung steht, was sich in einer Erniedrigung des Extruder-Innendrucks auf noch zulässige oder normale
Werte äußert. Im allgemeinen wird das Sieb schrittweise weiterbewegt.
Eine lokale Kühlung desjenigen Bereichs des Extruders, der die Einlaßöffnung für das Filter umgibt,
bewirkt eine Verfestigung des geschmolzenen Polymeren. Dies wiederum schafft einen festen Stopfen des
Polymeren, der das Herauslecken des geschmolzenen Polymeren verhindert. Die Ausgangsöffnung für das
Filter ist ähnlich ausgebildet; jedoch ermöglicht sie, daß eine Lage des Polymeren zusammen mit dien Platten
austritt. Jedesmal, wenn das Filter verschoben werden soll, wird der Stopfen durch Erhitzen erweicht, so daß
die für das Fortbewegen des Filters erforderlichen Kräfte reduziert werden. Dies bewirkt auch, daß der
Dichtstopfen auf dem Filter haften bleibt, wodurch ein Herauslecken verhindert wird. Die mit der Erfindung
erreichten Vorteile bestehen darin, daß (a) ein konstanter Extrusionsdruck bis zum jeweils erforderlichen
Siebwechsel herrscht; (b) ein ununterbrochener Schmelzfluß während des Siebauswechselvorgangs
vorhanden ist; und (c) kein Polymerverlust oder keinerlei bedeutende Extrusionsdruckänderungen während
des stetigen oder stufenweisen Fortbewegens des Filters auftreten können, was konstante Polymerdurchflußraten
gewährleistet, die andererseits im wesentlichen die druckabhängigen Veränderungen in der Dicke
des extrudierten Films ausschalten.
Zur Fortbewegung des Filters durch die Filtrationszone des Extruders ist eine besondere Vorrichtung
vorgesehen, die aus einem hydraulischen Zylinder besteht, deren Kolben gegen die Hinterkante des Filters
drückt und so die unmittelbar druckbeaufschlagten sowie die davor angeordneten Platten entweder
gleichförmig oder schrittweise durch den Extruder bewegt Die Betätigung dieser Fortbewegungseinrichtung
wird durch die Druckbedingungen innerhalb des Extruders gesteuert Wenn ein automatischer Druckfühler
einen Drjckanstieg im Extruder über einen
vorgegebenen Wert anzeigt, wird die hydraulische Pumpvorrichtung in Betrieb gesetzt und bringt gleichmäßig
oder schrittweise saubere Siebfläche in die Filtrationszone des Extruders, bis der Extruderdruck
wieder auf den vorbestimmten Wert absinkt. Bei Erreichung dieses Wertes wird die hydraulische
Pumpvorrichtung abgeschaltet und die Siebfortbewegung eingestellt oder im Fall der gleichförmigen
Fortbewegung die Pumprate reduziert.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausfühfurigsbeispielen
in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben; darin zeigt
F i g. i eine horizontale Schnittansicht mit Lochplatten und Sieben im Bereich der Filterzone eines
Extruders für thermoplastisches Material zusammen mit einer Teilansicht eines hydraulisch betätigten Kolbens
für die Siebfortbewegung,
Fig.2 eine horizontale Schnittansicht des in Fig. 1
gezeigten,jedochum90° gedrehten Filtereinsatzes,
Fig.3 eine Schnittansicht durch die in Reihe angeordneten Lochplatten, die das Filtrationssieb in
seiner Lage zwischen diesen Platten zeigt,
F i g. 4 eine vergrößerte Ansicht des in F i g. 1 dargestellten hydraulisch betätigten Kolbens,
F i g. 5 eine Schrägansicht der in Reihe angeordneten Lochplatten in ihrer ineinandergreifenden und zusammengesteckten
Verbindung, wobei ein Teilbereich einer Platte weggebrochen ist, um das darunterliegende
Filtrationssieb in seiner Betriebslage zu zeigen,
F i g. F> eine Draufsicht auf eine einzelne Lochplatte,
Fig.? eine Seitenansicht der in Fig.6 dargestellten Lochplatte und
F i g. F> eine Draufsicht auf eine einzelne Lochplatte,
Fig.? eine Seitenansicht der in Fig.6 dargestellten Lochplatte und
Fig.8 eine Endansicht der in Fig.6 dargestellten
Lochplatte.
Wie in F i g. 1 dargestellt ist, besteht die Filtrationszone des Extruders aus einem Durchflußkanal 11 für das
geschmolzene Polymere, dessen Hauptfließrichtung durch die Pfeile angedeutet ist. Wie ebenfalls aus F i g. 1
hervorgeht, durchsetzt das zwischen den Lochplatten 13 eingelegte Sieb 12 den zu filternden Polymerenstrom.
Zum Einführen des aus perforierten Lochplatten 13 und einem Sieb 12 bestehenden Filters in die Filtrationszone
ist eine Einlaßöffnung 14 vorgesehen. In gleicher Weise ist auch eine Auslaßoffnung 15 zum Herausnehmen der
verbrauchten, verunreinigten und verstopften Siebe aus der Filtrationszone vorgesehen. Heizrohre 16 und
Kühlkanäle 17 (für die Zirkulation eines flüssigen Kühlmittels durch diese Kanäle) sind jeweils an der
Einlaßöffnung 14 vorgesehen, während an der Auslaßoffnung 15 Kühlkanäle 17 vorgesehen sind. Das aus
Lochplatten 13 und Sieb 12 bestehende Filter ist in F i g. 5 noch deutlicher dargestellt Die Lochplatte 13
besteht aus einer rechteckigen Metallplatte, dip über ihre ganze Länge mit Löchern 19 versehen ist
Benachbarte Lochplatten sind so aneinandergefügt, daß das stirnseitige Ende der einen mit einem Profil
versehenen Platte mit dem jeweils zugeordneten Ende der anderen, jedoch mit dem umgekehrten Profil
versehenen Platte ineinandergreift Die Lochplatten sind so gestaltet daß sie den dazwischenliegenden
Sieben 12 angepaßt sind, wobei sich die Enden der
mi jeweils benachbarten Siebe in der in F i g. 5 dargestellten Weise überlappen. Die Siebe 12 bewegen sich
gleichförmig mit den Lochplatten 13 über eine Unterlegplatte durch die Filtrationszone. Diese Unterlegplatte
20 ist in der in F i g. 2 dargestellten Weise in Bewegungsrichtung des Filters geschlitzt In einer
anderen Aüsfühningsform ist das Sieb 12 zwischen
einem Paar von Lochplatten 13, weiche in der in F i g. 5 dargestellten Weise über und unter dem Sieb 12
angeordnet sind, eingelegt Die oberen und unteren Lochplatlen 13 sind durch eine Vielzahl von Ausnehmungen
und Vorsprüngen 18, die längs den sich gegenüberliegenden Seitenkanten der Lqchplatten
angeordnet sind, verbunden, so daß beim Aufeinanderlegen der einen Lochplatte auf die andere Lochplatte,
wobei das Sieb 12 zwischen den Lochplatten 13 fcii/ftelegt ist, die Plattenvorspriinge in die gegenüberliegenden
Ausnehmungen eindringen und dadurch die Lochplatten so festlegen, daß eine Längsverschiebung
zwischen der oberen und der unteren Lochplatte verhindert wird. Durch diese Verzahnungsanordnung,
die jeder Zug- bzw. Druckbelastung standhält können die Lochplatten 13 und das Sieb 12 immer als eine
einzige zusammenhängende Einheit weiterbewegt wer- IS den. Außerdem kann dadurch das Auseinanderklaffen
oder Trennen von benachbarten Platten und Sieben bei entsprechenden Extruderdrücken in der Filtrationszone
vermieden werden.
Wie vorstehend erwähnt, ist die Auslaßöffnung 15 mit einem Heizrohr 16 und Kühlkanälen 17 ausgestattet
Wenn das Filter sich in stationärem Zustand befindet und nicht gerade durch den Durchflußkanal 11
hindurchgeschoben wird, befinden sich die Kühlkanäle 17 in Betrieb, um das geschmolzene Polymere, das vom
Hauptpolymerenstrom zu den Einlaß- und Auslaßöffnungen 14 bzw. 15 hin entweicht, zu verfestigen.
Dadurch bildet sich ein fester Polymerstopfen in diesen öffnungen, der eine effektive Abdichtung bewirkt und
das Herauslecken von geschmolzenem Polymeren aus ilen Einlaß- und Auslaßöffnungen 14 bzw. 15 verhindert
Wenn das Filter verschoben werden so'l, werden die Heizrohre 16 eingeschaltet, um die verfestigten Stopfen
zu erhitzen und zu erweichen, so daß eine Bewegung durch die Einlaß- und Auslaßöffnungen 14 bzw. 15
möglich ist Dieser Zyklus wird so oft wiederholt wie das Filter, entweder schrittweise oder kontinuierlich,
durch den Durchflußkanal 11 des Extruders hindurchbewegt
werden soll.
In den F i g. 1 und 4 ist eine Vorrichtung zum Hindurchbewegen des Filters durch den Polymerenstrom
dargestellt Diese Vorrichtung enthält einen Hydraulikzylinder 22, der bei Betätigung durch eine
hydraulische Pumpe in Abhängigkeit von dem in der Filtrationszone des Extruders herrschenden Druck das
Filter weiterbewegt und so lange frisches Siebmaterial in den Polymerenstrom einbringt bis die Druckanzeigeeinrichtungen
anzeigen, daß der Extruder-Innendruck auf einen vorbestimmten Sollwert reduziert worden ist
Dieser Zyklus ist kontinuierlich wiederholbar, sobald der Extrusionsinnendruck infolge der Verstopfung des
Siebes mit Verunreinigungen einen vorbestimmten Grenzwert erreicht Eine andere Möglichkeit zum
Feststellen einer übermäßigen Verstopfung und damit zum Weiterbewegen des das geschmolzene Polymere
filternden Siebes besteht darin, den Druck unmittelbar stromaufwärts und stromabwärts vom Sieb und damit
den Druckunterschied des Polymeren bei seinem Weg durch das Sieb 12 festzustellen. Wenn der Druckunterschied
über einen vorbestimmten Grenzwert ansteigt, wird das verschmutzte Sieb aus dem Polymerfluß
herausbewegt, wobei ein frisches Sieb so lange nachrückt, bis der Druckunterschied auf den vorbestimmten
niedrigeren Grenzwert abgefallen ist
Wie in F i g. 1 dargestellt ist, sind die Hinterkanten der
oberen und unteren Lochplatten 13 stufenartig ausgebildet Dies verteilt die Druckbelastung auf eine größere
Fläche und vermeidet die Konzentration eines Großteils der Belastungskräfte in der Filtrationszone auf eine
schmale Stoßfuge. Die Stufenausbildung der Lochplatten 13 soll, wie in F i g. 1 und 7 dargestellt, gewährleisten,
daß diese Platten beim Einwirken des Extruder-Innendrucks nicht voneinander getrennt werden, sondern
stets fest miteinander verbunden bleiben. Gemäß F i g. 4 ist die Kolbengrundplatte 21 auf dem Hydraulikzylinder
22 mit einer ersten Kolbenverlängerung 24 und einer zweiten Kolbenverlängerung 25 versehen, deren Sehen*
kel durch Verdrehung die jeweilige Anpassung äti die
betreffende Stufenausbildung der stirnscitigcn Enden
der Lochplatten zulassen. Ein Lochplatten-Tragschlitten
23 ist vorgesehen, um eine geeignete Führung und Längsausrichtung des Filters zur Einlaßöffnung 14 zu
gewähreisten.
Wie bereits vorstehend beschrieben, werden die Filter durch eine geschlitzte Unterlegplatte 20 bei ihrem
Durchgang durch den Extruderkanal getragen. Die Lochpiatten i3 sind mit Reihen vuii eng zueinander über
die ganze Länge der Lochplatte angeordneten Löchern .19 versehen, die so ausgebildet sind, daß sie deckungsgleich
mit den Schlitzen in der Unterlegplatte 20 entsprechende Lochreihen bilden. Wie aus Fig.2
deutlich hervorgeht sind zwischen diesen Schlitzen zueinander parallele und von der Unterlegplatte 20
abstehende Tragleisten 20' angeordnet
Wie ebenfalls vorstehend ausgeführt ist jedes Ende der Lochplatte 13 mit einer stufenartig ineinandergreifenden
Verbindung im Überlappungsbereich 26 versehen, die aus einem Vorsprung und einem benachbarten
Rücksprung besteht, die dazu vorgesehen sind, eine Lochplatte mit einer nachfolgenden Lochplatte zu
verbinden, um so ein zusammenhängendes Filter zum Durchziehen durch die Einlaß- und Auslaßöffnungen 14
bzw. 15 zu bilden. Die entlang den sich in vertikaler Richtung gegenüberliegenden Randbereichen der oberen
und unteren Lochpiatten 13 vorgesehenen ineinandergreifenden und abwechselnden Ausnehmungen und
Vorsprünge 18 gewährleisten, daß der Filterstrang nicht auseinanderklafft wenn er den innerhalb der E?irusionszone
angewandten hohen Drücken ausgesetzt ist
Weiterhin können auch die stromaufwärts und stromabwärts zum Sieb 12 gemessenen Druckunterschiede
dazu verwendet werden, das Filter durch die Filtrationszone hindurchzubewegen, wenn das Sieb
verschmutzt ist Dies wird durch Messung der Druckunterschiede stromaufwärts und stromabwärts
vom Sieb erreicht Ein geeignetes Sieb besteht aus einem rostfreien Stahlsieb, das als Holländisches
Webfilter bekannt ist Beispielsweise kann ein Sieb aus Draht mit einem Gewebe von 12 χ 64 Drähten pro
6,45 cm2 verwendet werden, wobei jeder Draht einen Durchmesser von ungefähr 12 Tausendstel mm aufweist
Im allgemeinen ist es von Vorteil, solch ein Siebmaterial vor seiner Verwendung zu strecken, so daß es
Partikelgrößen von beispielsweise 250 μπι bzw. 150 μτη
festhalten kann.
Die Drücke, die im allgemeinen innerhalb der Filtrationszone während der Extrusion eines niedrig- bis
mitteldichten Polyäthylenharzes angewendet werden, können in der Größenordnung von ungefähr 280 bis
350 kp/cm2 («280 bis 350 bar) liegen. Die Temperatur eines solchen geschmolzenen Polyäthylenharzes kann
zwischen ungefähr 204° C und 232° C variieren. Es
wurde gefunden, daß während des Betriebs in der Filtrationszone eine Druckdifferenz von ungefähr
28 kp/cm2 («28 bar) herrscht wenn frisches Siebmaterial in die Filtrationszone eingebracht worden ist d. h.
wenn die Druckmeßfühler einen Druck von ungefähr 280kp/cm2 (»280 bar) stromaufwärts vom Filter und
ungefähr 250 kp/cm2 (»250 bar) stromabwärts vom Filter anzeigen. Wenn dieser Druckunterschied ansteigt,
z. B. auf Ungefähr 35 kp/cm2 (»35 bar), ein Anstieg im
Differentialdruck seit Beginn von ungefähr 7,0 kp/cm2 (»7,0 bar) zu verzeichnen ist, wird das Filter
weiterbewegt Diener Aufbau eines zusätzlichen Drukkes von 7,0 kp/cift2 (»7,0 bar) kann direkt einem
Anstieg der Verunreinigungen auf der Oberfläche zugeordnet werden.
Vor der Weiterbewegung des Filters betätigt ein
elektrisches Steuerrelais (nicht dargestellt) einen Zeitgeber, der die Heizrohre 16 in der Auslaßöffnung 15 der
Filterwechseleinrichtung betätigt. Am Ende dieser Äufheizperiode wird eine zweite Periode eingeleitet, in
der ein Signal an die Kolbengrundplatte 21 gegeben wird, um das nachfolgende Filtmegment so weit in die
Filtrationszone zu schieben, bis der Unterschied zwischen den Drücken stromaufwärts und stromabwärts
vom Filter wieder auf das gewünschte vorbestimmte Niveau, beispielsweise ungefähr 28 kp/cm2
(»28 bar), abgesunken ist. Deif erhitzte und erweichte
Abdichtstopfen ermöglicht einen leichteren Austritt des durch die Auslaßöffnung 15 hindurchgeführten Filters,
wobei gleichzeitig eine wirksame Abdichtung aufrechterhalten wird. Es ist auch möglich, die Druckmeßeinrichtungen
und den Hydraulikzylinder 22 so zu steuern, daß sie eine gleichmäßige Vorwärtsbewegung
des Filters mit einer niedrigen Fortbewegungsgeschwindigkeit
durch die FiltraiiörtSzone erlauben, wobei
ständig ein konstanter gewürischter;Driick eingehalten
wird, der für einen minimalen öder annehmbaren Grad der Siebverunreinigung kennzeichnend ist
Claims (4)
1. Filter aus einem ebenflächig zwischen perforierten Platten eingeschlossenen und mit diesen Platten
zwecks gemeinsamer Weiterbewegung in Eingriff stehenden Sieb für einen Extruder zum Verarbeiten
von geschmolzenen polymeren Stoffen, das zum Auswechseln des Siebes mittels Transporteinrichtungen
quer zum Polymerenstrom verschiebbar ist, wobei die für die Filterverschiebung im Extrudergehäuse
vorgesehenen Einlaß- und Auslaßöffnungen Kühleinrichtungen zum Verfestigen der polymeren
Stoffe rund um die Einlaß- und Auslaßöffnung aufweisen, in deren Bereich ein fester Stopfen aus
polymeren Stoffen zum Abdichten dieser Öffnungen erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die einzelnen perforierten Platten (13) an ihren jeweiligen vorderen und hinteren Enden mit den in
Längsrichtung davor und dahinter liegenden Platten (13) stuf'üiartig überlappt sind und sich die
Perforation des übrigen Plattenbereichs in den Überlappungsbereichen (26) im wesentlichen gleichartig
fortsetzt und daß diese Platten (13) in den sich in vertikaler Richtung gegenüberliegenden Randbereichen
durch sich verzahnende Vorsprünge und Ausnehmungen (18) in Eingriff stehen.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stufenartigen Überlappungsbereiche
(26) an den vorderen und hinteren Enden der Platten (13) kammartig ausgebildet sind, wobei sich die
Zähne jeweils überdecken und die Zwischenräume zwischen den Zähnen die Perforation bilden.
3. Filter nach Anspruch I und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche mit den sich
verzahnenden Vorsprüngen u. d Ausnehmungen (18) keine Perforation aufweisen und das Sieb (12)
seitlich dicht einschließen.
4. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappungsbereiche (26) auf der einen Seite des Siebes (12) zu
den Überlappungsbereichen (26) auf der anderen Seite des Siebes (12) in Längsrichtung versetzt sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US56912275A | 1975-04-17 | 1975-04-17 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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