DE2848121A1

DE2848121A1 - Filtereinrichtung fuer kunststoff- schneckenpressen

Info

Publication number: DE2848121A1
Application number: DE19782848121
Authority: DE
Inventors: Juergen Kipker
Original assignee: Individual
Current assignee: RIELMANN, HANS GEORG, 4540 LENGERICH, DE
Priority date: 1978-11-06
Filing date: 1978-11-06
Publication date: 1980-05-08
Also published as: DE2848121C2

Description

Filtereinrichtung für Kunststoff-Schneckenpressen
Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für flüssigen Kunststoff führende Druckleitungen, insbesondere Strangpressen und Spritzgußmaschinen, mit einem in einem Spalt verschiebbaren Filterhalter, wobei das Gehäuse mindestens eine Bohrung aufweist, aus welcher ein nicht im Materialstrom befindlicher Filtereinsatz zum Reinigen entnehmbar ist.
Es sind bereits Filtereinrichtungen für Ströme aus flüssigem Kunststoff insbesondere zwischen Schneckenstrangpressen und einem Extrusionskopf bekannt (DAS 1 554 913), bei denen rechtwinklig zur Fließrichtung des Kunststoffs verschiebbare Schieber mit mehreren in nacheinander folgenden Siebräumen angeordneten Siebpaketen zum Einsatz kommen. Nachteilig ist bei diesen bekannten Filtereinrichtungen aber, daß sie eine große Baulänge haben, die Filter aufwendig und teuer sind und die Bedienung umständlich ist, da eine Bewegung größerer Massen erforderlich ist und weiterhin eine Beeinträchtigung des Massenflusses vorliegt.
Es sind weiterhin Siebeinrichtungen bekannt, die im wesentlichen ein zwischen Extruder und Extrusionskopf angeordnetes Gehäuse mit Siebeinheit, Rückstromkanälen und Ventilen enthalten, wobei die Siebeinheit an den Rückstromkanälen derartig vorbeibewegbar ist, daß die Siebbohrungen reihenweise mit den Rückstromkanälen zur Überdeckung gelangen und mittels der Ventile für jede einzelne Siebbohrung die Verbindung zum Außenraum herstellbar ist, um durch partielle Umlenkung des Massestromes die Siebbohrungen zu reinigen.
Nachteilig ist bei dieser bekannten Siebeinrichtung aber, daß die Siebreinigung nur unvollkommen möglich ist und daß der Verstellmechanismus bzw. das Umlenkglied nicht ersetzbar ist und damit die Funktion der Siebeinrichtung nicht unter allen Umständen befriedigend ist bzw. Störungen nicht ausgeschlossen werden können. Auch diese Siebeinrichtung ist kompliziert aufgebaut, sehr voluminös und schwierig zu handhaben.
Es ist weiterhin eine Filtereinrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der zur Entlüftung des auf einen erschöpften Filtereinsatz folgenden Filtereinsatzes eine über ein Ventilglied absperrbare Verbindung zwischen dem fließenden Material und der Oberseite des Filtereinsatzes vorliegt und die Unterseite dieses Filtereinsatzes über eine Gehäusebohrung mit der Außenluft in Verbindung steht.
Die bisher bekannten Filtereinrichtunsen für flüssigen Kunststoff führende Druckleitungen, bei denen nacheinander verschiedene Filtereinsätze in die Leitung eingebracht werden, weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Entlüftung der neu in den Kunststoffstrom einrückenden Siebeinheiten probIe##t##c#'i##.##sbesondere sind die hierfür vorgeschlagenen Kanäle und Ventilmittel sehr aufwendig. Sie sind auch störanfällig, da sie sich mit erstarrtem Kunststoffmaterial zusetzen, und sind dann schwierig zu reinigen.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Filtereinrichtung zu schaffen, die diese Nachteile des Standes der Technik vermeidet und ein einfaches, störungsfrei arbeitendes und leicht zu reinigendes Mittel zur Entlüftung der in den Materialfluß zu bringenden Siebeinheiten aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mindestens einen mit einer einen Entlüftungskanal bildenden Rinne ausgestatteten Entlüftungsschieber, der einerseits in eine Stellung bringbar ist, in der der Entlüftungskanal eine den Materialfluß führende Bohrung mit der Oberseite des als nächster zum Einsatz kommenden Filtereinsatzes verbindet, wobei, wie an sich bekannt, die Unterseite dieses Filtereinsatzes über eine Gehäusebohrung mit der Außenluft in Verbindung steht, und andererseits in eine Stellung bringbar ist, in der der Entlüftungskanal für eine Reinigung zugänglich ist, je ein herausnehmbares Füllstück, das in Flucht mit der oder den zur Entnahme der Filtereinsätze vorgesehenen Bohrungen liegt, und je einen Stopfen in der oder den zur Entnahme der Filtereinsätze vorgesehenen Bohrungen.
Vorteilhaft ist die Filtereinrichtung so gestaltet, daß der Filterhalter als Teil eines drehbaren Ringes ausgebildet ist, der im Spalt zwischen einer Mittelbohrung des Gehäuses und einem feststehenden Innenzylinder verschiebbar ist und der Radialbohrungen zur Aufnahme der Filtereinsätze aufweist, und daß das Gehäuse zwei Radialbohrungen und der Innenzylinder einen Kanal aufweisen, die in Flucht mit einer der Bohrungen des Filterhalters liegen.
Eine erhöhte Stabilität und erleichterte Steuerung des Filterhalters wird durch ein im Spalt zwischen der Mittelbohrung des Gehäuses und dem feststehenden Innenzylinder angeordnetes, mit einer Bohrung für den Materialfluß versehenes Ausgleichsstück erreicht, das als Anschlag für den Filterhalter dient.
Die Verschiebung des Filterhalters kann über einen Hebel von Hand, hydraulisch, pneumatisch, mittels eines Stellmotors oder elektromagnetisch erfolgen.
Um zu gewährleisten, daß auch kleinste Fremdkörper oder Kunststoff zusammenballungen sicher ausgefiltert werden, sind die Filtereinsätze vorteilhaft aus einem Lochzylinder mit auf der äußeren, geraden Stirnfläche auf liegenden Sieben zusammengestellt, wobei die innere nach innen gekrümmte Stirnfläche einen Krümmungsradius aufweist, der dem des Innenzylinders entspricht.
Um eine Abkühlung des flüssigen Kunststoffes innerhalb der Filtereinrichtung zu vermeiden, ist diese vorteilhaft mit Heizungen in dem Gehäuse und/oder dem Innenzylinder ausgestattet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht einer Filtereinrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Einrichtung gemäß Figur 1, Fig. 3 einen Schnitt durch die Einrichtung entlang der Schnittlinie III ... III gemäß Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt durch die Einrichtung entlang der Schnittlinie IV ... IV gemäß Fig. 2, Fig. 5 ein Detail der Entlüftungseinrichtung, wobei sich der Entlüftungsschieber in Produktionsstellung befindet und Fig. 6 ein Detail gemäß Figur 5, wobei sich der Entlüftungsschieber in Entlüftungsstellung befindet.
Gemäß den Figuren besteht die Filtereinrichtung aus einem Gehäuse 1 mit einer Innenbohrung, in welche ein Innenzylinder 3, der einen geringeren Durchmesser als die Innenbohrung besitzt, zentrisch eingesetzt ist. In dem Spalt zwischen der Bohrung und dem Innenzylinder 3 befinden sich der als Teil eines Ringes ausgebildete Filterhalter 2 und das als Anschlag für den Filterhalter 2 dienende Ausgleichsstùck 20. Durch Schrauben 21 sind das Gehäuse 1, das Ausgleichsstück 20 und der Innenzylinder 3 miteinander verbunden.
Der Filterhalter 2 kann mindestens zwei, aber auch drei oder mehr Filtereinsätze in Radialbohrungen 9 aufnehmen, aus denen die Filtereinsätze durch dafür vorgesehene Radialbohrungen 11 des Gehäuses herausgenommen werden können, danach gereinigt und wieder eingesetzt werden können. Die Radialbohrungen 11 sind durch herausnehmbare Stopfen 18 verschlossen. In Aussparungen des Innenzylinders 3 befinden sich herausnehmbare Füllstücke 17, die in Flucht rit den zur Entnahme der Filtereinsätze 5 vorgesehenen Bohrungen 11 liegen. Durch diese herausnehmbaren Füllstücke 17 wird die Reinigung des als Entlüftungszone dienenden Zwischenraumes zwischen dem Filtereinsatz 5 und dem Innenzylinder 3 erleichtert.
Der Innenzylinder 3 weist einen Kanal 10 auf, der radial in Flucht mit einer der Bohrungen 9 zur Aufnahme eines Filtereinsatzes 5, mit den Bohrungen 8, 8' des Gehäuses 1 und mit der Bohrung 19 in dem Ausgleichsstück 20 verläuft.
Durch die Bohrungen 8, 8' des Gehäuses wird der Kunststoffstrom zu- bzw. abgeführt. An das Gehäuse 1 schließt sich über einen Verbindungsflansch 16 die Zuführung für den Kunststoffstrom bzw. die Zuleitung zu dem Extruder an.
Der Filterhalter 2 setzt sich in einem Antriebsflansch 6 fort, welcher mit einer geeigneten Antriebsvorrichtung verbunden ist, um kurzzeitig eine Verdrehung um einen bestimmten Winkel, bei der Ausführung gemäß den Zeichnungen um 900 zu gewährleisten. Falls mehr als zwei Filtereinsätze in entsprechenden Bohrungen des Filterhalters 2 verwendet werden, so sind die Bewegungen für die entsprechenden Winkelgrade einzustellen, so daß jeweils der gerade in Betrieb befindliche Filtereinsatz vor eine der Entnahmebohrungen 11 geschwenkt und zugleich der gerade belüftete Filtereinsatz in die Arbeitsposition geschwenkt wird. Das Gehäuse 1 setzt sich an der Seite, an der der Materialfluß austritt, gedichtet in eine Leitung zu dem Extrusionskopf fort.
Die Filtereinsätze 5 bestehen aus einem Lochzylinder 15, auf dessen gerader, äußeren Stirnfläche Siebe 14 aufgelegt sind. Die innere Stirnfläche ist nach innen gekrümmt und bildet die Fortsetzung der inneren Umfangsfläche des Filterhalters 2, so daß dieser dichtend gegenüber dem Innenzylinder 3 verschoben werden kann. Für den Fachmann selbstverständlich ist auch die äußere Umfangsfläche des Filterhalters 2 gegenüber dem Gehäuse 1 dichtend ausgeführt.
Gemäß den Figuren 2 und 6 kann zwischen der Eingangsbohrung 8 des Gehäuses 1 und der Oberseite des als nächster nach einer entsprechenden Verdrehung des Filterhalters 2 zum Einsatz kommenden Filtereinsatzes 5 durch eine entsprechende Stellung des Entlüftungsschiebers 4 über den Entlüftungskanal 12 eine Verbindung hergestellt werden. In Figur 5 ist der Entlüftungsschieber in Produktionsstellung dargestellt. In dieser Stellung kann der Entlüftungskanal 12 leicht gereinigt werden.
Das Gehäuse 1 ist in bekannter Weise isoliert und durch Heizungen 7 beheizt, so daß der gesamte Kunststoff im Bereich der Filtereinrichtung nicht einfrieren kann und dadurch den Betrieb behindern würde.
Von der Entlüftungszone unterhalb des Filtereinsatzes 5, der demnächst in die Arbeitsposition geschwenkt wird und der deshalb vor dieser Verschwenkbewegung entlüftet werden muß, führt eine Gehäusebohrung 13 ins Freie, durch welche Kunststoff austreten kann.
Der Betrieb der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ist wie folgt: Im Ruhezustand fließt das flüssige Kunststoffmaterial (Materialfluß) durch die Gehäusebohrung 8, durch einen Filtereinsatz 5, durch den Kanal 10, durch die Bohrung 19 in dem Ausgleichsstück 20 und die Gehäusebohrung 8', von dem Extruder zu dem Extrusionskopf oder einem anderen geeigneten Abgabekopf, z.B. für das Spritzgießen. Nach einem gewissen Zeitpunkt ist der Filtereinsatz 5 gesättigt und durch einen schrittmotor wird über den Flansch der Filterhalter 2 gemäß den Figuren um 900 verdreht, so daß einerseits der nächste Filtereinsatz für den Materialfluß zur Verfügung steht und andererseits der gesättigte Filtereinsatz 5 vor die Bohrung 11 des Gehäuses 1 rückt, dort entnommen, gereinigt und wieder eingesetzt werden kann.
Vor der Verschiebung des Filterhalters 2 wird durch Einschieben des Entlüftungsschiebers 4 die Verbindung zu dem Raum oberhalb des Filtereinsatzes 5 gemäß Figur 6 geöffnet und dieser Filtereinsatz wid entlüftet und mit Kunststoffmaterial gefüllt, wobei diese Füllung so lange aufrechterhalten wird, bis aus dem Kanal 13 alle Luft entwichen ist und Kunststoffmaterial austritt. Der Entlüftungsschieber 4 wird dann wieder in die Position gemäß Figur 5 gebracht und die Verschiebung kann durchgeführt werden. Vor der nächsten Verschwenkbewegung ist selbstverständlich das Entlüften und Spülen des frischen Filtereinsatzes zu wiederholen.
In den Entlüftungsschiebern 4, den Stopfen 18 und den herausnehmbaren Füllstücken 17 weist die Filtereinrichtung einfache, störungsfrei arbeitende und leicht zu reinigende Mittel zur Entlüftung des in den Materialfluß zu bringenden Filtereinsatzes auf.
Der Entlüftungsschieber 4 kann gemäß den Figuren in einem Spalt des Gehäuses liegen, oder er kann auch in einem Spalt des feststehenden Innenzylinders 3 liegen, so daß beim Entlüften der flüssige Kunststoff von innen nach außen durch den Filtereinsatz 5 fließt. In diesem Fall können die Füllstücke 17 und die Stopfen 18 entfallen.
Angesichts der Einfachheit und offensichtlichen Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung kann von einer idealen Lösung der anstehenden Probleme gesprochen werden.

Claims

Patentansprüche P Filtereinrichtung für flüssigen Kunststoff führende Druckleitungen, insbesondere Strangpressen und Spritzgußmaschinen, mit einem in einem Spalt verschiebbaren Filterhalter, wobei das Gehäuse mindestens eine Bohrung aufweist, aus welcher ein nicht im Materialstrom befindlicher Filtereinsatz zum Reinigen entnehmbar ist, gekennzeichnet durch - mindestens einen mit einer einen Entlüftungskanal (12) bildenden Rinne ausgestatteten Entlüftungsschieber (4), der einerseits in eine Stellung bringbar ist, in der der Entlüftungskanal (12) eine den Materialfluß führende Bohrung (8) mit der Oberseite des als nächster zum Einsatz kommenden Filtereinsatzes (5) verbindet, wobei, wie an sich bekannt, die Unterseite dieses Filtereinsatzes (5) über eine Gehäusebohrung (13) mit der Außenluft in Verbindung steht, und andererseits in eine Stellung bringbar ist, in der der Entlüftungskanal (12) für eine Reinigung zugänglich ist, - je ein herausnehmbares Füllstück (17), das in Flucht mit der oder den zur Entnahme der Filtereinsätze (5) vorgesehenen Bohrung (11) liegt, und - je einen Stopfen (18) in der oder den zur Entnahme der Filtereinsätze (5) vorgesehenen Bohrungen (11).
2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterhalter (2) als Teil eines drehbaren Ringes ausgebildet ist, der im Spalt zwischen einer Mittelbohrung des Gehäuses (1) und einem feststehenden Innenzylinder (3) verschiebbar ist und der Radialbohrungen (9) zur Aufnahme der Filtereinsätze (5) aufweist, und daß das Gehäuse (1) zwei Radialbohrungen (8, 8') und der Innenzylinder (3) einen Kanal (10) aufweisen, die in Flucht mit einer der Bohrungen #) des Filterhalters (2) liegen.
3. Filtereinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein im Spalt zwischen der Mittelbohrung des Gehäuses (1) und dem feststehenden Innenzylinder (3) angeordnetes, mit einer Bohrung (19) für den Materialfluß versehenes Ausgleichsstück (20), das als Anschlag für den Filterhalter (2) dient.
4. Filtereinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Filterhalters (2) über einen Hebel von Hand, hydraulisch, pneumatisch, mittels eines Stellmotors oder elektromagnetisch erfolgt.
5. Filtereinrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinsätze (5) aus einem Lochzylinder (15) mit auf der äußeren, geraden Stirnfläche aufliegenden Sieben (14) und einer inneren, nach innen gekrümmten Stirnfläche bestehen, deren Krümmung der Umfangskrümmung des Innenzylinders (3) entspricht.
6. Filtereinrichtung nach Anspruch 1-5, gekennzeichnet durch Heizungen (7) in dem Gehäuse (1) und/oder dem Innenzylinder (3).
7. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlüftungsschieber (4) in einem Spalt des Gehäuses (1) oder in einem Spalt des feststehenden Innenzylinders (3) liegt.