DE3430992C2

DE3430992C2 - Filtervorrichtung

Info

Publication number: DE3430992C2
Application number: DE3430992A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. 3000 Hannover Anders; Georg 3164 Equord Reisswig
Original assignee: Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Current assignee: KraussMaffei Extrusion GmbH
Priority date: 1983-11-03
Filing date: 1984-08-23
Publication date: 1985-11-21
Also published as: DE3430992A1

Abstract

Es wird eine Filtervorrichtung für thermoplastische Formmassen und Flüssigkeitsfeststoffgemische offenbart, mit einem hohlzylindrischen, rotierenden Siebkörper mit Rückspülkanälen in dem, den Siebkörper umgebenden Gehäuse, zur Entfernung von Feststoffteilchen sowie mit konisch in Richtung des Schmelzeflusses sich erweiterndem Stützsieb und Feinsiebmantel. Die Rückspülkanäle werden durch axial in den Kanälen bewegbare Kolben verschließbar ausgebildet, wodurch ein störungsfreies Abführen von Feststoffteilchen gewährleistet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zum Ausfiltern von Feststoffteilchen aus thermoplastischen Massen oder zum Trennen von Flüssigkeitsfeststoffgemischen gemäß der Gattung wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 24 07 663 ist eine Filtervorrichtung obiger Gattung bekannt, die einen hohlzylindrischen, rotierenden Siebkörper aufweist mit umfangsmäßig in Reihe übereinander angeordneten Filterbohrungen.

Den Filterbohrungen sind Rückspülbohrungen im den drehenden Siebkörper umschließenden hohlzylindrischen Gehäuse zugeordnet

Die Rückspülbohrungen werden durch ein drehbares, zylindrisches Ventil, mit darin eingebrachten Querbohrungen, der Reihe nach geöffnet, wenn die Querbohrungen in dem zylindrischen Ventil durch Weiterdrehen einen linienförmigen Kanal bilden mit der jeweiligen Rückspülbohrung.

Material aus dem Inneren des hohlzylindrischen Siebkörpers preßt dann aufgrund des Druckgefälles von etwa 250 bar vor dem Siebkörper bis 180 bar in dem Siebkörper die an der äußeren Seite des Siebzylindcrs anhaftenden Feststoffteilchen zurück durch die Rückspülöffnungen und den zeitweise damit in Verbindung stchenden Querbohrungendes zylindrischen Venlilkörpers ins Freie.

Eine derartige Filtereinrichtung hat sich aus folgenden Gründen nicht durchsetzen können:

Durch das Verdrehen des die Querbohrungen aufwcisenden zylindrischen Ventilkörpers für die Öffnung der Rückspülkanäle gelangen kleine Feststoffteilchen in die Passung zwischen dem zylindrischen Körper und dem Gehäuse, wodurch nach sehr kurzer Zeit ein Wcitcrdrchen des Ventilkörpers unmöglich gemacht wird, so daß die Rückspülöffnungen nicht mehr geöffnet werden können und kein Rückspülvorgang durchgeführt werden kann. Nur durch eine Demontage der gesamten Filtereinrichtung wird die Funktionstüchtigkeit wieder hergestellt.

Ein weiterer Nachteil ist auch darin zu sehen, daß größere Feststoffteilchen leicht die Rückspülbohrungen bzw. die Querbohrungen in dem zylindrischen Ventilkörper verstopfen. Insbesondere besteht die Gefahr, daß beim Weiterdrehen des zylindrischen Ventilkörpers dünnschichtige Feststoffteilchen teilweise mit in die Passung zwischen Gehäuse und Ventilkörper gezogen werden und dadurch sofort ein Blockieren des zylindrischen Ventilkörpers verursachen.

Insbesondere hat sich jedoch gezeigt, daß es äußerst schwierig ist, einen hohlzylindrischen Feinsiebmantel derart passgenau herzustellen, daß bei dem hohen Druck vor dem Siebkörper vermieden wird, daß ungefiltertes Material über die Wände der Aufnahmekammern in die Rückspülkanäle gelangt.

Wenn dieser Nachteil nicht verhindert wird, ist es nicht mehr möglich, im Inneren des hohlzylindrischen Siebkörpers einen ausreichenden Druck aufzubauen. Der hohe Druckaufbau im Inneren des Siebkörpers ist für die Rückspülung und Säuberung der die groben Teilchen aufnehmenden Kammern in dem äußeren .Siebmantel von ausschlaggebender Bedeutung.

Wenn durch eine Leckage ein hoher Druckaufbau im Inneren des hohlzylindrischen Siebkörpers verhindert wird, ist die Rückspülung nicht mehr gewährleistet, so daß die Filtervorrichtung sich nach und nach zusetzt und nicht mehr funktionstüchtig ist.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine kontinuierlich arbeitende Filtervorrichtung gemäß obiger Gattung mit einem hohlzylindrischen, rotierenden Siebkörper und mit Rückspülöffnungen so zu verbessern, daß sie einwandfrei und ohne Störungen funktioniert. Insbesondere soll sichergestellt werden, daß der Rückspülvorgang problemlos durchgeführt werden kann, ohne daß es zu Verstopfungen der Rückspülöffnungen durch Fcslstoffteilchen kommen kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 niedergelegten Merkmale.

Durch ein Verschließen bzw. öffnen der Rückspülkanäle mittels eines axial in den Kanälen bewegten Kolbens, wird wirkungsvoll vermieden, daß sich die Rückspülöffnungen durch Feststoffteile zusetzen können.

Durch die Ausbildung der Siebtrommel des Stützsiebes und des Feinsiebmantels konisch sich verjüngend in Richtung des Schmelzflusses wird erreicht, daß geringe Fcrtigungsungenauigkeiten dieser drei Teile ausgeglichen wer-Jtn, d. h. daß der Feinsiebmantel ohne jegliches Spiel an dem Stützsieb und der Siebtrommel anliegt. Es werden somit v/irkungsvoll jegliche Leckagen zwischen Feinsiebmantel und dem Stützsieb bzw. der Siebtrommel vermieden, so daß ein ausreichender Rückdruck durcn das bereits gefilterte Material aufgebaut werden kann. Der Rückdruck wird jeweils nur dann wirksam, wenn die in den Rückspülkanälen angeordneten, zurückgefahrenen Kolben die Rückspülkanäle öffnen. Da jeweils nur ein Rückspülkanal geöffnet wird, steht der gesamte Druck für die Rückspülung diesem Kanal zur Verfügung, so daß sehr schnell und mit hohem Druck Feststoffteilchen rückgespült werden und eine gründliche Reinigung des betroffenen Siebteiles erfolgt.

Dadurch, daß die Rückspülkanäle gemäß Anspruch 2 einen solchen Durchmesser aufweisen, daß jeweils mehrere Bohrungen in dem zylindrischen Siebkörper darüber hinweggleiten, wird der Rückdruck mehrerer Bohrungen für den Rückspülvorgang genutzt für eine großflächigere Abreinigung des Feinsiebmantels. Die Feststoffe werden von der Feststoffaufnahmekammer der Rückspülkanäle aufgenommen und von Zeit zu Zeit abgelassen. Aufgrund der Aufteilung der Rückspülkanäl; in eine Feststoffaufnahmekammer und in eine Kolbenkammer werden auch große Feststoffteilchen mühelos aufgegangen und abgeführt, ohne daß dadurch Verstopfungen verursacht werden.

Um auch bei sehr großen Feststoffteilen, beispielsweise Aluminiumfolienteilchen regenerierter Kunststofftrinkbecher oder Tabletts, keine Störungen in den Rückspülöffnungen zu haben, werden die axial bewegten Verschließkolben ausgebildet, wie beschrieben in Anspruch 3, bei gleichzeitiger Härtung der eine Schneidkante bildenden Kolbenränder und der damit zusammenwirkenden Druckringe gemäß Anspruch 4.

Durch die Ausbildung der in Verschließrichtung zeigenden Kolbenspitzen, wie beschrieben in Anspruch 5, wird erreicht, daß die Kolbenspitzen beim Schließen des Rückspülkanals die Feststoffanteile soweit wieder in die Feststoffaufnahmekammer zurückdrücken, daß die scharfkantig ausgebildeten, tiefer angeordneten Kolbenränder völlig dichtend und verbleibende Feststoffanlcilc /.erschneidend gegen die Druckringe gepreßt werden, so daß die Kolben nicht durch Feststoffteilchen zwischen ihnen und der Rückspülkanalwandung blokkicren können und gleichzeitig eine sichere Abdichtung gegen Schmelzeaustritt erreicht wird.

An den Rückspülkanälen, und zwar an der Kolbenaufnahmekammer, wird in vorteilhafter Weise die Abführbohrung angeordnet, um zurückgespülte Feststoffanteile aus der Filtervorrichtung zu leiten.

Ein Ausführungsbeispiel, auf welches die Erfindung nicht beschränkt sein soll, wird in den Zeichnungen wiedergegeben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Filtervorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß H-II in F i g. 1.

In einem Gehäuse 1 ist ein drehbar und antreibbar gestalteter hohlzylindrischer Siebkörper 2 angeordnet, der über ein Stirnrad 3 angetrieben wird.

Der Siebkörper 2 besteht aus drei Teilen, dem Siebkörperinnenmantel 5 mit einer Vielzahl kleiner Bohrungen 4, einem Stützsieb 22, einem mittleren Feinsiebman-

tel b und dem äußeren Mantel 7 mit darin eingebrachten Kammern 8.

An der der Materialspeiseseite gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung sind die Rückspülkanäle 9 in einem Gehäuse 10 angeordnet.

Rückspülkanäle 9 setzen sich aus einer Feststoffaufnahmekammer 9a und einer Kolbenaufnahmekammer 9b zusammen.

In den Kolbenaufnahmekammern 9b gleiten Kolben 11 mit darauf angeordneten Kolbenringen 12 als Abdichtung.

Die Spitze der Kolben ist mit einem zylinderförmigen Teil 13 und einem darauf mit der Spitze in Schließrichtung zeigenden kegelförmigen Teil 14 ausgebildet.
Das zylinderförmige Teil 13 weist scharfkantig ausgebildete, gehärtete Ränder 15 auf, die gegen den gehärteten Druckring 16 preßbar sind, so daß evtl. zwischen beiden Teilen sich befindende Feststoffteile beim Hochfahren der Kolben 11 abgeschnitten werden.

Die Kolben 11 können soweit zurückgefahren werden, daß eine Abführbohrung 17 frei wird, durch die die gesammelten Feststoffteile ins Freie gepreßt werden. Durch die strichpunktiert gezeichnete Linie 18 wird diese Kolbenposition angedeutet.
Der mit Feststoffanteilen, beispielsweise Aluminiumfolienschnitzel, versetzte und zerkleinerte thermoplastische Kunststoff, welcher zurückgewonnen werden soll, wird in einem der Filtervorrichtung vorgeschalteten Extruder aufgeschmolzen, gelangt dann durch den Zuführkana! 19 in die Filtervorrichtung.

Das gefilterte, thermoplastische Material fließt durch den Siebkörper 2 dem Auslaßkanal 20 zu und wird anschließend einem nicht gezeigten Granulator zugeführt. Jeweils die Inhalte der Kammern 8, die durch die Drehung des Siebkörpers 2 vor die in Reihe unter- oder nebeneinander angeordneten Rückspülkanäle 9 gelangen, werden, nachdem der Kolben 11 durch Zurückfahren die Abführbohrung 17 geöffnet hat, durch den Materialdruck in dem Siebkörper 2 in die Feststoffaufnahmekammer 9a gedrückt und gelangen ins Freie.

Durch die konische, in Schmelzefließrichtung sich verjüngende Ausbildung des Siebkörperinnenmantels 5, des Stützsiebes 22, des Feinsiebmantels 6 und des äußeren Mantels 7 ergeben sich folgende Vorteile. Der Siebkörper 2 selbst ist insgesamt zylinderförmig, so daß eine leichte Drehbarkeit zwecks Drehung der Kammern 8 vor die Rückspülkanäle durchführbar ist, ohne daß Verkantungen des Siebkörpers befürchtet werden müssen.

Durch die konisch sich verjüngende Ausbildung des Stützsiebes 22 und des Feinsiebmantels 6 ist eine leichte Lösung des von Zeit zu Zeit auszuwechselnden Feinsiebmantels 6 von dem Stützsieb 22 gewährleistet.

Insbesondere wird erreicht, daß der Schmelzefluß auf den Feinsiebmantel 6 einen leichten, in Richtung des Schmelzeflusses gerichteten Druck ausübt, wodurch sichergestellt wird, daß der Feinsiebmantel 6 sehr passgenau an das Stützsieb 22 anliegt. Dadurch werden Druckverluste verursachende Leckagen zwischen Feinsiebmantel 6 und Stützsieb 22 wirkungsvoll vermieden.

	5	Gehäuse	Hierzu 1 Blatt Zeichnungen	34 30 992
	Bezugszeichenliste:	Siebkörper
	Stirnrad
1 =	Bohrungen
2 =	Siebkörperinnenmantel
3 =	Feinsiebmantel	5
4 =	äußerer Mantel
5 =	Kammern
C	Rückspülkanäle
7 =	Feststoffaufnahmekammer
8 =	Kolbenaufnahmekammer	10
9 ₌	Gehäuse
9a =	Kolben
96 =	Kolbenringe
10 =	zylinderförmiges Teil
11 =	kegelförmiges Teil	15
12 =	scharfkantige Ränder
13 =	Druckringe
14 =	Abführbohrung
15 =	Linie
16 =	Zuführungkanal	20
17 =	Auslaßkanal
18 =	radialer Querschnitt
19 =	Stützsieb
20 =
21 =	25
22 =

30

35

40

45

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Filtervorrichtung für mit Feststoffteilchen vermischte thermoplastische Formmassen oder Flüssigkeitsfeststoffgemische mit einem hohlzylindrischen, rotierenden Siebkörper, bestehend aus einer Siebtrommel mit darauf angeordnetem Stützsieb, einem Feinsiebmantel und einem Kammern aufweisenden äußeren Mantel, mit Rückspülkanälen in dem den Siebkörper umgebenden Gehäuse zur Entfernung von Feststoffteilchen aus den, in dem äußeren Mantel eingebrachten Kammern durch einen, in dem Inneren des Siebkörpers aufgrund eines Druckgefälles erzeugten, auf die Rückspülkanäle wirkenden Materialgegendruck, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspülkanäle (9) durch axial in den Kanälen (9) bewegte Kolben (11) verschließbar ausgebildet sind,

daß der Siebkörper (2) zylinderförmig ausgebildet ist, und

daß das in dem Siebkörper sich befindende Stützsieb (22) und der Feinsiebmantel (6) sich in Schmelzflußrichtung konisch verjüngend ausgebildet sind.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Querschnitt (21) der Rückspülkanäle (9) jeweils mehrere Bohrungen (4) des hohlzylindrischen Siebkörperinnenmantels (5) erfaßt.

3. Filtervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspülkanäle (9) aufgeteilt sind in eine Feststoffaufnahmekammer (9a)una in eine Kolbenaufnahmekammer (9b).

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den an der Verschlußseite scharfkantig ausgebildeten Rändern (15) der Kolben (11) konisch sich verjüngende und mit den Kolbenrändern (15) abdichtend zusammenwirkende Druckringe (16) zugeordnet sind.

5. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die scharfkantigen Ränder (15) der Kolben (11) und die konisch gestalteten Druckringe (16) gehärtet ausgebildet sind.

6. Filtervorrichtung nach den Ansprüchen 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß »n Verschließrichtung die Kolbenspitzen mit einem zylindrischen, im Durchmesser geringer als der Kolbendurchmesser bemessenen Teil (13) ausgebildet sind, und daß sich in Verschließrichtung an das zylindrische Teil (13) ein kegelförmiges, mit der Spitze in Verschließrichtung zeigendes Teil (14) anschließt.

7. Filtervorrichtung nach den Ansprüchen 1 —6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspülkanäle (9) eine seitliche Abführbohrung (17) für die Feststoffteilchen aufweisen.