DE4105867A1

DE4105867A1 - Filtereinrichtung fuer fluessigen kunststoff fuehrende druckleitungen

Info

Publication number: DE4105867A1
Application number: DE4105867A
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Rielmann
Original assignee: RIELMANN HANS GEORG
Current assignee: RIELMANN HANS GEORG
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1992-08-27
Anticipated expiration: 2011-02-26
Also published as: DE4105867C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für flüssigen Kunststoff führende Druckleitungen, insbesondere für Extruder, mit einem Gehäuse, einem ersten Anschluß für einen Extruder od. dgl., einem zweiten Anschluß für ein Folgegerät und einem Fil terwechsler mit mehreren austausch- und/oder reinigbaren Filterelementen, sowie Mitteln zur Entlüftung der gereinigten Filterelemente, bei der für den Filterwechsel alle Filterele mente gemeinsam auf einer Bahn durch die Druckleitung im Ge häuse verschiebbar angeordnet sind.

In der heutigen Zeit werden vom Markt höchste Ansprüche an ein Kunststoffprodukt in bezug auf Qualität und Reinheit gestellt. Es gehört zum Stand der Technik, flüssige Kunststoffe (Thermo plaste) auf dem Weg zum Endprodukt zu filtern. Das Kunststoff granulat kann aus Neu- oder Recyclingware bestehen, wobei der Anteil der Recyclingware immer mehr zunimmt. Der Verschmut zungsgrad und die Notwendigkeit zu filtern sind hier besonders groß. Die Endprodukte können z. B. Granulate, Folien, Platten, Profile oder auch Formteile sein.

Die Filterung geschieht mit sogenannten Filter- oder Siebwech seleinrichtungen. Dazu leitet man den flüssigen Kunststoff durch ein Filtergewebe, beispielsweise ein Drahtgewebe mit da hinter befindlichem Stützkörper, der oft als Lochplatte ausge führt ist. Das Vorhandensein solcher Stützkörper ist wichtig, da diese dem Filtergewebe bei einem Druckanstieg vor dem Filter den nötigen Halt geben. Das Filtergewebe hält im flüssigen Kunststoff- enthaltene Fremdkörper oder nur ungenügend aufge schlossene Materialpartikel zurück. Dies wiederum macht es er forderlich, verschmutzte Filter nach einer gewissen Betriebs zeit auszuwechseln bzw. zu reinigen. Da der Wettbewerb es erfordert, Kunststoffprodukte so kostengünstig wie möglich herzustellen, ist man bemüht, den Auswechsel- bzw. Reinigungsvorgang durchzuführen, ohne den Produktionsstrom zu unterbrechen. Das verschmutzte Filtergewebe wird mittels eines meist von einem Metallgehäuse umschlossenen Filterträgers soweit aus dem Produktionsstrom herausgebracht, daß außerhalb des Gehäuses ein Austausch oder eine Reinigung des Filtergewebes möglich ist. Dabei wird eine Produktions unterbrechung vermieden, indem entweder gleichzeitig ein neues Filtergewebe in den Produktionsstrom eintaucht oder die Produktion solange über einen zweiten Filterträger im Gehäuse stattfindet.

Den Verschmutzungsgrad des Filtergewebes erkennt man am Druck aufbau vor dem Filter. Je größer der Verschmuzungsgrad, desto kleiner wird die freie Durchgangsfläche des Filtergewebes. Bei gleichbleibender Förderleistung der Extruderschnecke erhöht sich die Fließgeschwindigkeit der Kunststoffschmelze innerhalb des Filters und der Druck vor dem Filtergewebe nimmt zu. Um ein Maximum an Filterflächenausnutzung zu erreichen, erhöht man den Druckanstieg oft bis an die Grenzbelastung des Filtergewebes, was zu einer Zerstörung des Gewebes führen kann. Die Filteref fektivität nimmt aber mit der Höhe des Druckanstieges ab, d. h. feinste Schmutzpartikel werden nicht herausgefiltert. Die Qua lität des Kunststoffproduktes ist also vom Druckanstieg und der damit verbundenen Filtergewebeausnutzung abhängig.

Um die Häufigkeit eines Filterwechsels zu reduzieren, arbeiten die Filtersysteme mit möglichst großen Filterflächen, welche nach Erreichen des maximalen Verschmutzungsgrades in vorab be schriebener Weise ausgetauscht werden. Das bedeutet, daß zum Erreichen einer hohen Kunststoffqualität bei den bekannten Fil tereinrichtungen bereits bei niedrigem Druckanstieg ein wenig ausgenutztes (verschmutztes) Filtergewebe ausgewechselt werden muß.

Filtereinrichtungen der eingangs genannten Art gibt es seit langem in vielen Ausführungen. Beispielsweise ist es bekannt, runde Filtergewebe (sogenannte Siebronden) in Flach- oder Bolzenschiebern für die Filterung flüssiger Kunststoffe einzusetzen. Zum Auswechseln eines verschmutzten Filtergewebes wird dieses mittels eines sogenannten Schiebers aus der den flüssigen Kunststoff führenden Druckleitung herausgeführt.

Dabei ist der zur Abstützung des Filtergewebes notwendige Lochkörper gar nicht oder nur sehr umständlich zu Reinigungs zwecken auszuwechseln. Durch die Anordnung der Siebronden nebeneinander innerhalb eines Schiebers entstehen zwangsläufig große Zwischenräume oberhalb und unterhalb der Symmetrieachse der Ronden, so daß beim Transport der Filtergewebe durch die Druckleitung der Produktionsstrom reduziert wird.

Ferner hat man versucht, eine kontinuierliche Filterung mittels eines Siebgewebebandes zu erreichen, welches durch den flüssi gen Kunststoffstrom entlang eines feststehenden Stützkörpers gezogen wird. Hierbei ist ein Anlagenstillstand nicht erforder lich, solange der Siebgewebe-Stützkörper nicht gereinigt werden muß. Eine solche Anlage ist jedoch für hohe Drücke, welche bei den heutigen Filtereinrichtungen bis zu 800 bar betragen kön nen, nicht geeignet und setzt eine beträchtliche Erfahrung des Bedienungspersonals voraus. Auch treten bei der beschriebenen Filterwechseleinrichtung Abdichtungsprobleme auf.

Weiterhin gehört es zum Stand der Technik, daß die gereinigten Filtergewebe bzw. Stützkörper entlüftet werden, bevor sie in den Produktionsstrom zurücktransportiert werden. Nur auf diese Weise lassen sich Lufteinschlüsse im flüssigen Kunststoffstrom sicher vermeiden. Dazu ist beispielsweise in der DE 29 47 685 A1 eine Filtereinrichtung beschrieben, bei welcher eine Rück spülung die gewünschte Entlüftung bewirkt. Hierzu wird der flüssige Kunststoff von außen durch eine Druckleitung in einen zylindrischen Siebkörper geleitet und von dort axial aus dem Siebkörper herausgefördert. An einer der Druckleitung diametral gegenüberliegenden Stelle des Siebkörpers befindet sich eine in ihrer Größe verstellbare Rückspülöffnung. Diese bewirkt ein Ab führen von Verunreinigungen im Filtergewebe des Siebkörpers, indem dieser im Bereich der Rückspülöffnung vom flüssigen Kunststoffmaterial im Gegenstrom durchströmt wird. Die notwen dige Abdichtung erfolgt durch ein "Einfrieren" des Thermo plastes nach Verlassen der Rückspülzone. Trotz des kontinuier lich möglichen Filterns weist diese bekannte Filtereinrichtung eine Reihe von Nachteilen auf. Zunächst ist nachteilig, daß die Siebreinigung nur unvollkommen möglich ist und die "richtige" Größe der Rückspülöffnung stets den Gegebenheiten anzupassen ist. Weiterhin ist eine komplette Reinigung des Siebkörpers nur bei Stillstand der Anlage möglich, wie dies beispielsweise bei einem Farbwechsel notwendig ist. Auch ist diese Filtereinrich tung kompliziert aufgebaut, voluminös und schwer zu handhaben.

Desweiteren kommt es beim Entlüftungsvorgang häufig zu uner wünschten Schwankungen in der Durchsatzmenge der Filtereinrich tung.

Aus der DE 29 47 698 C2 ist eine Filtereinrichtung bekannt, bei der der Filterwechsler zwei Filterelemente aufweist, die durch Verschwenken in einem Gehäuse abwechselnd zum Einsatz in den flüssigen Kunststoffstrom gelangen können. Dabei besteht jedes Filterelement aus einem Filtergewebe und einem Stützkörper, welche zur Reinigung leicht aus dem Gehäuse entfernt werden können. Für die notwendige Abdichtung sorgt ein auf das jewei lige "aktive" Filterelement einwirkender und mit Druckmittelzy lindern beaufschlagbarer Druckring. Ein Filterwechsel kann zwar bei laufender Produktion vorgenommen werden, doch muß für den Verschwenkvorgang die Beaufschlagung des Druckringes unterblei ben, so daß diese Filtereinrichtung aufgrund der damit einher gehenden Abdichtungsprobleme nicht für Anlagen mit den ge nannten hohen Drücken in Betracht kommt. Desweiteren ist ein Entlüften der Filterelemente nach dem Reinigen nicht möglich.

Zwar sind entsprechende Verbindungsbohrungen vorhanden, die jedoch nur dazu dienen, das jeweils zu reinigende Filterelement im Gegenstrom zu durchströmen und dadurch seine Entfernung aus dem Gehäuse zu erleichtern.

Bei der aus der DE 39 35 123 C1 bekannten Filtereinrichtung, von der die vorliegende Erfindung ausgeht, werden die Filtere lemente auf einem Schwenkelement entlang einer Kreisbahn durch den Materialstrom transportiert, wobei die Materialfließrich tung vom inneren Gehäuseteil zum äußeren Gehäuseteil verläuft.

Mit dieser Filterelementanordnung auf einer Kreisbahn wird eine kompakte und platzsparende Ausführung bei größtmöglicher zur Verfügung stehenden Filterfläche beschrieben, doch ist es nach teilig, daß bei dieser bekannten Filtereinrichtung eine Filter zone stets dem Querschnitt der Druckleitung entspricht. Dieses führt beim Wechsel eines Filterelementes zu unerwünschten Schwankungen in der Durchsatzmenge.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte und zuvor näher beschriebene Filtereinrichtung für flüssigen Kunststoff führende Druckleitungen so auszugestalten und weiterzubilden, daß die unerwünschten Schwankungen in der Durchsatzmenge sicher vermieden werden, die Materialfließrich tung nicht in einer bestimmten Richtung festgelegt ist, und die Filterelemente auch entlang einer geraden Bahn translatorisch durch den Materialstrom geführt werden können. Auch soll eine Rückspülung von verschmutztem Filtermaterial möglich sein. Wei terhin ist erwünscht, eine sichere Abdichtung vor allem im Gehäuseinneren, insbesondere beim Transport der Filterelemente durch die Druckleitung zu erhalten.

Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung für flüssigen Kunststoff führende Druckleitungen, bei der die zuvor beschriebene Aufgabe gelöst wird, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekenn zeichnet, daß jedes Filterelement einen Stützkörper mit einer Vielzahl parallel zueinander angeordneter Filterzonen aufweist und daß zwei benachbarte Filterelemente unmittelbar hintereinander angeordnet sind, so daß sich direkt hinter der letzten Filterzone eines vorangehenden Filterelementes die er ste Filterzone des nachfolgenden Filterelementes anschließt. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein einwand freies Fließverhalten des flüssigen Kunststoffes erreicht, wo bei es auch während eines Filterwechsels nicht zu Druck- oder Volumenschwankungen im Produktionsstrom kommt. Die erfindungs gemäße Filtereinrichtung arbeitet auch bei höheren Arbeitsdrüc ken zuverlässig, ohne daß Schwierigkeiten bei der Abdichtung auftreten. Toträume vor oder hinter dem Filtergewebe werden durch den erfindungsgemäßen Aufbau sicher vermieden, indem die vom Materialstrom beaufschlagte Filterfläche dem Strömungsquer schnitt der Druckleitung und damit der Extruderleistung ange paßt ist. Auch das für einen sicheren Betrieb notwendige Vor fluten und Entlüften des gereinigten (oder neuen) Filterelemen tes funktioniert mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung zuverlässig.

Durch die lose Aneinanderreihung mehrerer Filterelemente ist auf einfache Weise eine komplette Reinigung von Filtergewebe und Stützkörper jedes Filterelementes durch die leichte Entnah memöglichkeit der Filterelemente möglich. Gewissermaßen kann man die erfindungsgemäße Filtereinrichtung auch als "Endlosfil ter" bezeichnen, wobei die Transportgeschwindigkeit der Filterelemente sehr präzise an den Verschmutzungsgrad des Fil tergewebes oder den Druckaufbau vor dem in Arbeitsstellung be findlichen Filterelement angepaßt werden kann. Desweiteren ist für die erfindungsgemäße Filtereinrichtung eine einfache Hand habung auch für nicht besonders geschultes Bedienungspersonal gegeben.

Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwen denden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsge biet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung fin den können, insbesondere sind sie auch unabhängig voneinander zur Lösung der Aufgabe oder zumindest einer Teilaufgabe vor teilhaft verwendbar.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der Erfindung auszugestalten und weiterzubilden, wozu einerseits auf die Un teransprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Filter einrichtung anhand der Zeichnung verwiesen wird, wobei insbesondere die die innere Abdichtung im Bereich der Filtere lemente betreffenden Merkmale auch ohne deren Rückbeziehung auf die den Filterwechsel betreffenden Merkmale bereits zu erfin dungsgemäß bevorzugten Lösungen zählen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung in einem er sten Ausführungsbeispiel im Horizontalschnitt,

Fig. 2 eine Ausführung eines Filterelementes der erfin dungsgemäßen Filtereinrichtung in einer Ansicht in Materialfließrichtung,

Fig. 3 ein Filterelement der erfindungsgemäßen Filterein richtung in einer ersten Ausführung im Horizontal schnitt,

Fig. 4 ein Filterelement in einer zweiten Ausführung im Horizontalschnitt, entlang der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel im Horizontalschnitt,

Fig. 6 eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht,

Fig. 7 dieselbe erfindungsgemäße Filtereinrichtung im Horizontalschnitt, teilweise gebrochen, entlang der Linie VII-VII in Fig. 8,

Fig. 8 dieselbe erfindungsgemäße Filtereinrichtung in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles H in Fig. 6,

Fig. 9 dieselbe Filtereinrichtung im Vertikalschnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 6,

Fig. 10 dieselbe Filtereinrichtung in einer Ansicht in Rich tung des Pfeiles G in Fig. 6,

Fig. 11 dieselbe Filtereinrichtung im Vertikalschnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 6,

Fig. 12 eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung in einem vierten Ausführungsbeispiel im Horizontalschnitt, teilweise aufgebrochen, und

Fig. 13 eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung in einem weiteren Ausführungsbeispiel im Horizontalschnitt, teilweise aufgebrochen.

Fig. 1 zeigt im Horizontalschnitt eine erfindungsgemäße Filter einrichtung in einer ersten Ausführung. Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Filterein richtung zunächst aus einem aus zwei Gehäuseteilen 1 und 1′ be stehenden Gehäuse, welches eine die Druckleitung bildende Durchflußbohrung 2 sowie einen ersten Anschluß 3 für einen nicht dargestellten Extruder und einen zweiten Anschluß 3′ für ein ebenfalls nicht gezeigtes Folgegerät aufweist. Die Fließrichtung des flüssigen Kunststoffes ist mit den Pfeilen F bezeichnet.

Das Gehäuse weist ferner eine Aussparung 4 zur Aufnahme von Filterelementen 5, 5A und 5B auf. Die Filterelemente 5, 5A und 5B bestehen im wesentlichen jeweils aus einem Stützkörper 6 und erfindungsgemäß aus einer Mehrzahl von Filterzonen 7, wie besonders deutlich aus Fig. 2 hervorgeht, wo zwar ein gebogenes Filterelement 5′ dargestellt ist, dessen Aufbau jedoch grundsätzlich gleich dem eines quaderförmigen Filterelementes 5 ist. Dabei weist der Stützkörper 6 auf der Druckseite mehrere Stege 8 auf, von denen zwei jeweils eine senkrecht zur Transportrichtung (T) der Filterelemente 5, 5A und 5B angeordnete Filterzone 7 bilden. Es ist zweckmäßig und herstel lungstechnisch besonders günstig, wenn die Durchflußkanäle für den flüssigen Kunststoff als zwischen den Stegen 8 angeordnete Bohrungen 9 ausgeführt sind. Im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 2 ist weiterhin zu erkennen, daß jeder Filterzone 7 ein in seiner Größe der Filterzone 7 entsprechender Filtergewebestreifen 10 zugeordnet ist. Diese Filtergewebestreifen 10 sind in durch die Stege 8 gebildeten Filterkammern 10A angeordnet. In Fig. 1, aber auch den Fig. 3 und 4 ist dargestellt, daß die Filterelemente 5 auf der Rückseite ebenfalls Stege 8′ aufweisen, zwischen denen Aus nehmungen 9A ausgebildet sind.

Jedes Filterelement 5, 5A bzw. 5B weist Handhaben 11 zum Ein griff eines Manipulators auf, um den Filterwechsel auf einfache Weise mechanisieren zu können. Schließlich ist jedes Filterele ment 5, 5A bzw. 5B mittels Verzahnungen 12 antreibbar, wie wei ter unten noch näher erläutert werden wird. Aus Fig. 2 ist wei terhin entnehmbar, daß jedes Filterelement 5 bzw. 5′ über Mit nehmervorrichtungen 12A zur formschlüssigen Verbindung hinter einanderangeordneter Filterelemente 5 verfügt. Auf diese Weise wird die Mitnahme eines neu eingesetzten Filterelementes 5B bzw. 5B′ bis zum Eingriff eines noch zu erläuternden Antriebes in die Verzahnung 12 sichergestellt.

Aus Fig. 1 ist ferner entnehmbar, daß die Filterelemente 5, 5A bzw. 5B erfindungsgemäß unmittelbar hintereinander angeordnet sind. Aus Fig. 2 geht hervor, daß sich direkt hinter der letz ten Filterzone 7 _L des vorangehenden Filterelementes 5A die er ste Filterzone 7 _E des nachfolgenden Filterelementes 5B an schließt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Berüh rungsbereich der Filterelemente 5A und 5B die Randstege zur besseren Übersicht gleichstark wie die übrigen Stege 8 bzw. 8′ ausgeführt. Es versteht sich, daß die nicht dargestellte Aus führung der Randstege in der halben Materialstärke dazu führt, daß eine völlige Vergleichmäßigung des die Filterelemente 5 bzw. 5′ durchströmenden flüssigen Kunststoffstroms auftritt, ein Filterwechsel von der Filtereinrichtung also nicht "be merkt" wird.

Aus den Fig. 1, 3 und 4 ist weiter ersichtlich, daß die Stirn flächen der die einzelnen Filterzonen 7 abtrennenden Stege 8 auf der Eingangsseite wie auch die Stege 8′ auf der Ausgangs seite des Materialstromes mit den von den Begrenzungsflächen der Aussparung 4 innerhalb des Gehäuses 1, 1′ und den entspre chenden Filterelementseiten gebildeten Dichtflächen 13 bzw. 13′ fluchten. Auf diese Weise wird eine sichere Abdichtung der ein zelnen Filterzonen 7 gegenüber im Gehäuse 1, 1′ entlang der Aussparung 4 vorhandener Dichtflächen 13 erreicht.

Zum Vorfluten und Entlüften ist die Durchflußbohrung 2 derart durch das Gehäuse geführt, daß ein Teil des flüssigen Kunst stoffstroms in die jeweils neu in den Materialstrom gelangende Filterzone 7 strömt und die dort befindliche Luft durch einen Durchflußkanal 14 über ein Ventil 15 einer Austragsöffnung 16 zuführt. Je nach Transportgeschwindigkeit der Filterelemente und Ventilstellung ist ein sicheres Entlüften der Filterzonen 7 möglich, ohne die Durchsatzmenge der Filtereinrichtung zu be einflussen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Mit tel 14, 15, 16 zum Entlüften und Vorfluten der einzelnen Fil terzonen 7 in Materialfließrichtung F hinter den Filterelemen ten 5, 5A, 5B angeordnet, so daß beim Transport der Filter elemente 5 durch den Materialstrom die einzelnen Filterzonen zuerst auf der Druckseite geflutet werden.

Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist es aber ebenso denkbar, daß die Mittel 14, 15, 16 zum Entlüften und Vorfluten der einzelnen Filterzonen 7 so angeordnet sind, daß beim Ent lüften gleichzeitig eine Rückspülung des Filtergewebes erfolgt.

Ein Rückspüleffekt wird zur Entfernung von am Filtergewebe haf tenden Verunreinigungen genutzt. Dazu ist es weiter erforder lich, daß die Druckleitung in Materialfließrichtung F gesehen hinter den Filterelementen 5 im Bereich der neu in den Materi- alstrom gelangenden Filterzonen 7 erweitert ist, wie dies deut lich aus Fig. 5 hervorgeht, in der eine entsprechende Anordnung für eine Filtereinrichtung mit translatorisch bewegten Filter elementen 5 gezeigt ist. Für eine Filtereinrichtung mit rota torisch bewegten Filterelementen 5′ (Fig. 7) ist dagegen keine Erweiterung der Druckleitung, wie vorab beschrieben, notwendig.

Eine Entlüftung mit gleichzeitiger Rückspülung ermöglicht eine besonders lange Standzeit der Filtergewebestreifen 10, welche beispielsweise als Drahtgewebestreifen ausgeführt sein können.

Fig. 1 zeigt weiter, daß die Transportrichtung T für die Filterelemente 5, 5A, 58 rechtwinklig zur Materialfließrichtung F verläuft. Dies sorgt für einen konstanten Materialstrom und ist für das Erfordernis einer möglichst klein bauenden Filter einrichtung von Vorteil. Zweckmäßigerweise ist die Länge jedes Filterelementes 5 in Transportrichtung T größer als der Durch messer der die Druckleitung bildenden Durchflußbohrung 2 im Ge häuse 1, was beispielsweise in Fig. 11 deutlich zu erkennen ist. Auf diese Weise ist jeweils nur ein Teil der Filterzonen 7 eines Filterelementes 5 in Kontakt mit dem flüssigen Kunst stoffstrom. Die Länge einer Filterzone 7, in Transportrichtung T gesehen, ist den jeweiligen technischen Gegebenheiten anzu passen.

Es ist klar, daß auch die zwischen zwei benachbarten Filterele menten 5 und 5A bzw. 5A und 5B entstehenden Dichtflächen 17 bzw. 18 absolut dicht sein müssen, um einen Durchtritt von un gefiltertem Material sicher zu vermeiden.

Wie bereits erwähnt, dienen Verzahnungen an den Filterelementen 5 zum Eingriff eines Antriebs 19, wie er in Fig. 1 als in einer entsprechenden Ausnehmung 20 im Gehäuse 1 gelagerter Zahnradan trieb angedeutet ist. Ein solcher Antrieb 19 ist in der Lage, die Filterelemente 5 kontinuierlich oder getaktet durch das Ge häuse zu transportieren. In weiterer Ausgestaltung der Erfin dung ist der Antrieb 19 in Transportrichtung T gesehen vor der Durchflußbohrung 2 angeordnet, so daß ein Anpreßdruck auf die seitlichen Dichtflächen 17 und 18 Filterelemente 5 ausgeübt und eine Abdichtung beim Transport durch den flüssigen Kunststoff erreicht wird. Auf diese Weise ergeben sich trotz Verwendung nur eines einzigen Antriebes 19 keinerlei Abdichtungsprobleme.

Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zum ersten Antrieb 19 noch ein zweiter Antrieb 19′ vorgesehen, welcher in Transportrichtung T hinter der Druckleitung angeordnet ist. Dieser zweite Antrieb 19′ wirkt der Transportrichtung T entgegen und erzeugt eine Gegenkraft zum ersten Antrieb 19, so daß eine zusätzliche Abdichtung der seitlichen Dichtflächen 17, 18 der Filterelemente 5 bei deren Transport durch den Materialstrom sichergestellt ist. Der An trieb selbst kann dabei hyraulisch, pneumatisch, elektromoto risch oder elektromagnetisch erfolgen.

Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist ein Paßstück 21 vorgesehen, welches das sich in Arbeitsstellung befindliche Filterelement 5 zur Abdichtung mit Druck in axialer Richtung (Materialfließrichtung F) beaufschlagt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist dazu das Gehäuse 1 eine entsprechende Ausnehmung 22 auf, wobei in diesem Bereich die Außenseite des eingesetzten Paßstückes 21 die Dichtfläche 13 für die Filterelemente 5 bildet.

Das Paßstück 21 weist ferner eine in diesem Bereich die Druck leitung bildende Durchflußbohrung 23 auf. Die Druckleitung im Gehäuse 1 ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung so ausgebildet, daß zunächst im Bereich des Anschlusses 3 ein runder Querschnitt C, dann, im Bereich der Filterelemente 5 ein rechteckiger Querschnitt B und schließlich beim Anschluß 3′ für das Folgegerät wieder ein runder Querschnitt C vorgesehen ist. Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel muß also auch die Durchflußbohrung 23 im Paßstück 21 entsprechend ausgeformt sein. Damit werden in der Druckleitung im Filterbereich ein op timales Strömungsverhalten erreicht und Totflächen vermieden.

Damit das Paßstück 21 das sich in Arbeitsstellung befindliche Filterelement 5A mit Druck beaufschlagen kann, ist seine Ver schiebbarkeit parallel zur Materialfließrichtung F notwendig. Dazu weist das Paßstück 21 einen Stutzen 24 auf, der in der Durchflußbohrung 2 des Gehäuses 1 verschiebbar geführt ist. Die dem Stutzen entgegengesetzte Seite des Paßstückes 21 sorgt - in Verbindung mit den Stegen 8 des in seiner Arbeitsstellung befindlichen Filterelementes 5A - für eine zuverlässige Abdich tung.

Um dem Paßstück 21 den notwendigen Anpreßdruck zu verleihen, ist es denkbar, den Druck des flüssigen Kunststoffes auszu nutzen und durch entsprechende angeordnete Flächen 25 der Durchflußbohrung 23 auf das Paßstück 21 zu übertragen. Es ist aber auch - oder zusätzlich - möglich, zum Erzeugen bzw. zur Erhöhung des Anpreßdruckes des Paßstückes 21 gesonderte Druck elemente vorzusehen, welche im Gehäuse 1, 1′ angeordnet sind. Es ist von besonderem Vorteil, wenn als Druckelement zwei axial bewegliche und zum Erzeugen der notwendigen Andruckkraft inein andergreifende Gewinderinge 26, 27 vorgesehen sind, die über ein Hebelsystem 28 von außerhalb des Gehäuses 1, 1′ hydrau lisch, pneumatisch oder elektrisch betätigt werden können, wie den dargestellten Ausführungsbeispielen - insbesondere Fig. 10 - zu entnehmen ist. Es ist aber auch denkbar, eine nicht näher beschriebene Druckfeder zu verwenden, die sich dann zweck mäßigerweise um den Stutzen 24 des Paßstückes 21 windet. Eine Ausstattung mit aktiven Druckelement(en) ist jedoch besonders vorteilhaft, da der Anpreßdruck auch bei ausgeschaltetem Extru der aufrechterhalten bleibt, so daß auch für diesen Fall eine sichere Abdichtung gewährleistet ist.

Um eine Abkühlung des flüssigen Kunststoffes innerhalb der er findungsgemäßen Anordnung zu vermeiden, ist diese in vorteilhafter Weise mit Heizelementen 29 versehen, die in nicht näher bezeichneten Ausnehmungen des Gehäuses 1 bzw. 1′ vorgese hen sind. Die mit angedeuteten elektrischen Anschlüssen verse henen Heizelemente 29 sind besonders gut in den Fig. 9 und 10 zu erkennen.

Ein besonders leichter Filterwechsel wird ermöglicht, da die durch die Eingabe E in das Gehäuse 1 eingeführten Filterele mente 5 kontinuierlich den Strom des flüssigen Kunststoff durchlaufen und zur anschließend möglichen Reinigung nach einem Durchlauf das Gehäuse 1, 1′ durch die Ausgabe A wieder verlas sen. Dadurch ist eine einfache Handhabung der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung gewährleistet.

Die bisher erläuterten Ausführungsbeispiele der erfindungsge mäßen Filtereinrichtung sahen vor, daß die Filterelemente 5 quaderförmig ausgebildet sind und entlang einer geraden Bahn translatorisch durch das Gehäuse 1 transportiert werden. Erfindungsgemäß ist es jedoch ebenso möglich, hohlzylinderseg mentförmige Filterelemente 5′ zu verwenden, die entlang einer gebogenen Bahn - vorzugsweise einer Kreisbahn - durch das Ge häuse 1, 1′ transportiert werden. Solche Filterelemente 5′ sind in Fig. 4 und der entsprechenden Ansicht in Fig. 2 wiedergege ben, wobei die Filterelemente 5′ in Fig. 4 den bereits be schriebenen Aufbau von durchgehenden Stegen 8 und einzelnen Filtergewebestreifen 10 aufweisen.

Der besondere Vorteil der gebogenen Filterelemente 5′ ist zunächst in der damit erzielbaren platzsparenden Anordnung zu sehen, wie ohne weiteres aus den Fig. 6 und 7, bzw. den weiter unten noch beschriebenen Fig. 12 und 13 entnehmbar ist. Die Drehachse verläuft dabei - je nach Einbau der Filtereinrichtung - senkrecht, waagerecht oder in einem beliebigen Winkel zur Ma terialfließrichtung F. Die genannten Ausführungsbeispiele aus den Fig. 6 und 7, bzw. Fig. 12 und 13 haben grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die bereits ausführlich beschriebene Fil tereinrichtung mit translatorischer Transportbahn, auf die nochmalige Erläuterung aller (mit entsprechenden Bezugszeichen versehenen) Einzelteile wird daher an dieser Stelle verzichtet.

Gleichzeitig ermöglicht der Krümmungsradius eine Entlüftung mit Rückspüleffekt, ohne daß eine besondere Ausgestaltung der Druckleitung erforderlich ist, da die Rückseiten der Filterzo nen 7 eher in den Materialstrom gelangen als deren entspre chende Vorderseiten.

In Fig. 8 ist die zuvor genannte Filtereinrichtung in einer An sicht in Richtung des Pfeiles H in Fig. 6 dargestellt. Fig. 9 zeigt die erfindungsgemäße Filtereinrichtung im Vertikalschnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 6, die ebenfalls der weiter oben beschriebenen Ausführung mit translatorisch bewegten Fil terelementen entspricht. Gleichzeitig ist dargestellt, wie der zum Anpressen des Paßstückes 21 notwendige Anpreßdruck durch eine Gewinderinge 26, 27 in der oben schon erwähnten Art erfol gen kann.

Fig. 10 zeigt dieselbe Filtereinrichtung in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles G in Fig. 6, man erkennt deutlich die of fene Ausgabe A mit dem Filterelement 5′ sowie die einzelnen Filterzonen 7 und die Verzahnung 12 mit dem als Gegentrieb ar beitenden zweiten Antrieb 19′.

Fig. 11 zeigt die erfindungsgemäße Filtereinrichtung im Verti kalschnitt entlang der durch die Antriebsräder der Antriebe 19 und 19′ verlaufenden Linie XI-XI in Fig. 6. Hier sind besonders deutlich das zur Entnahme freiliegende gebogene Filterelement 5′ sowie die Funktion der Mittel 14, 15, 16 zum Entlüften und Vorfluten der einzelnen Filterzonen 7 zu erkennen.

In Fig. 12 ist ein anderes und äußerst klein bauendes weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung dargestellt, bei dem mehrere Filterelemente 5′, beispielsweise sechs 60°-Segmente, zu einer Kreisringeinheit 30 zusammengefaßt sind. Hierbei kann das Gehäuseteil 1′ - wie als bevorzugte Aus führungsform dargestellt - aus einem Zylinderteil 31 und einem damit korrespondierenden Verschlußteil 32 bestehen, welche mit geeigneten nicht näher beschriebenen Mitteln verschließbar mit einander verbunden sind. Wird das Verschlußteil 32 geöffnet, entsteht die Öffnung für die Eingabe E und die Ausgabe A der zum Reinigen oder Austausch zu entnehmenden Filterelemente 5,. Zweckmäßigerweise ist die Aufteilung des Gehäuses so zu wählen, daß ein Öffnen auch bei laufendem Extruder möglich ist, im vor liegenden Ausführungsbeispiel kann das dem filternden Filtere lement stets diametral gegenüberliegende Filterelement ausge tauscht werden. Ebenfalls ist es denkbar, wenn auch nicht dar gestellt, eine Kreisringeinheit aus zwei 180°-Segmenten zu bil den, wobei die Eingabe und Ausgabe im Gehäuse entsprechend aus gestaltet sein muß.

Für den Einsatz der Kreisringeinheit 30 ist es erforderlich, die Druckleitung im Zylinderteil 31 so umzulenken, daß sie ober- oder unterhalb der Kreisringeinheit weitergeführt werden kann. Mit einer Abwinklung der Druckleitung um 90° könnte bei spielsweise beim Einsatz in einer Blasfolienanlage die erfin dungsgemäße Filtereinrichtung das ohnehin um 90° abgewinkelte Umlenkstück direkt unterhalb des Blaskopfes ersetzen. Auch hier erfolgt das Entlüften bzw. Vorfluten der Filterelemente 5′ in der vorbezeichneten Weise.

Weiterhin ist von Vorteil, daß die Filterelemente 5′ auch nach dem Herausbewegen aus dem Strom des flüssigen Kunststoffes bis zur Entnahme des betreffenden Filterelementes 5′ von der Umge bungsluft abgeschlossen bleiben und der darin befindliche Kunststoff daher nicht hart wird.

Schließlich ist in Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung dargestellt, bei dem die Mittel 14, 15, 16 zum Entlüften und Vorfluten der einzelnen Filterzonen 7 beiderseits der Druckleitung ausgebildet sind. Dadurch wird ein längerer Verbleib der Filterelemente 5′ im Filtersystem erreicht, indem die verschmutzten Filterzonen 7 von der Rückseite her gespült werden. Dabei arbeiten die beiden Antriebe 19 und 19′ im Reversierbetrieb. Entsprechend der Transportrichtung T der Filterelemente 5′ wird einmal das linke oder das rechte Ventil 15 geöffnet. Es ist auch denkbar, beide Ventile 15 gleichzeitig zu öffnen, um einen Rückspüleffekt be reits unmittelbar dann zu erzielen, nachdem eine Filterzone 7 die Druckleitung verläßt. Die zuletzt dargestellte Ausgestal tung läßt sich auch bei den oben beschriebenen Ausführungsbei spielen der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung vorteilhaft verwenden. Bei dieser Ausführungsvariante ist ein Rückspülef fekt zur Entfernung von am Filtergewebe anhaftenden Verunreini gungen vorteilhaft, da ein hin- und hergehender Filterelement transport über einen längeren Zeitraum möglich ist, ohne die Filterelemente austauschen zu müssen.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuseteil
1′ Gehäuseteil
2 Durchflußbohrung
3 Anschluß
3′ Anschluß
4 Aussparung
5 Filterelement
5A Filterelement
5B Filterelement
5′ Filterelement
5A′ Filterelement
5B′ Filterelement
6 Stützkörper
7 Filterzone
7 _L Filterzone
7 _E Filterzone
8 Steg
8′ Steg
9 Bohrung
9A Ausnehmung
10 Filtergewebestreifen
10A Filterkammer
11 Handhabe
12 Verzahnung
12A Mitnehmervorrichtung
13 Dichtfläche
13′ Dichtfläche
14 Durchflußkanal
15 Ventil
16 Austragsöffnung
17 Dichtfläche
18 Dichtfläche
19 Antrieb
19′ Antrieb
20 Ausnehmung
21 Paßstück
22 Ausnehmung
23 Durchflußbohrung
24 Stutzen
25 Fläche
26 Gewindering
27 Gewindering
28 Hebelsystem
29 Heizelement
30 Kreisringeinheit
31 Zylinderteil
32 Verschlußteil
A Ausgabe
B rechteckiger Querschnitt
C runder Querschnitt
E Eingabe
F Materialfließrichtung
G Ansicht
H Ansicht
T Transportrichtung

Claims

1. Filtereinrichtung für flüssigen Kunststoff führende Druck leitungen, insbesondere für Extruder, mit einem Gehäuse, einem ersten Anschluß für einen Extruder od. dgl., einem zweiten Anschluß für ein Folgegerät und einem Filterwechs ler mit mehreren austausch- und/oder reinigbaren Filterelementen, sowie Mitteln zur Entlüftung der gerei nigten Filterelemente, bei der für den Filterwechsel alle Filterelemente gemeinsam auf einer Bahn durch die Druck leitung im Gehäuse verschiebbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement (5 bzw. 5′) einen Stützkörper (6) mit einer Vielzahl parallel zueinander an geordneter Filterzonen (7) aufweist und daß zwei benach barte Filterelemente (5A, 5B bzw. 5A′, 5B′) unmittelbar hintereinander angeordnet sind, so daß sich direkt hinter der letzten Filterzone (7 _L) eines vorangehenden Filterele mentes (5A bzw. 5A′) die erste Filterzone (7 _E) des nach folgenden Filterelementes (5B bzw. 5B′) anschließt.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (5) quaderförmig ausgebildet sind und entlang einer geraden Bahn translatorisch durch das Gehäuse (1, 1′) transportiert werden.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (5′) hohlzylindersegmentförmig ausgebildet sind und entlang einer gebogenen Bahn rotato risch durch das Gehäuse (1, 1′) transportiert werden.

4. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß zwischen den Filterzonen (7) senkrecht zur Transportrichtung (T) der Filterelemente (5 bzw. 5′) verlaufende und an der Eingangsseite der Filtere lemente (5 bzw. 5′) benachbarte Filterkammern (10A) be grenzende Stege (8) und an der Ausgangsseite der Filtere lemente (5 bzw. 5′) Ausnehmungen (9A) bildende Stege (8′) angeordnet sind und daß jeder einzelnen Filterzone (7) in der Filterkammer (10A) ein Filtergewebe in Form von schma len Filtergewebestreifen (10) zugeordnet ist.

5. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Transportrichtung (T) der Filterelemente (5 bzw. 5′) etwa rechtwinklig zur Materialfließrichtung (F) durch das Gehäuse (1) verläuft.

6. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Länge eines Filterelementes (5 bzw. 5′) in Transportrichtung (T) größer ist als der Durchmesser der Druckleitung im Filterbereich.

7. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement (5 bzw. 5′) mindestens eine Handhabe (11) oder Ausnehmung zum Eingriff eines Manipulators aufweist.

8. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement (5 bzw. 5′) an seiner Ober- und/oder Unterseite eine Verzahnung (12) zum Angriff mindestens eines Antriebes (19) zum Transport der Filterelemente (5 bzw. 5′) aufweist.

9. Filtereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement (5 bzw. 5′) an seiner Ober und/oder Unterseite eine Mitnehmervorrichtung (12A) zur Mitnahme eines neu eingesetzten Filterelementes (5B bzw. 5B′) bis zum Eingriff des Antriebes (19) in die Verzahnung (12) des Filterelementes (5B bzw. 5B′) aufweist.

10. Filtereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (19) in Transportrichtung (T) gesehen vor der Druckleitung angeordnet ist.

11. Filtereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß ein zweiter Antrieb (19′) in Transportrichtung (T) gesehen hinter der Druckleitung angeordnet ist.

12. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 1′) mindestens je eine Ausnehmung (20) zur Aufnahme des Antriebes (19) bzw. der Antriebe (19, 19′) aufweist.

13. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (5 bzw. 5′) vom Antrieb (19 bzw. 19′) kontinuierlich durch das Gehäuse (1, 1′) transportiert werden.

14. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (5 bzw. 5′) vom Antrieb (19 bzw. 19′) getaktet durch das Gehäuse (1, 1′) transportiert werden.

15. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß der Transport der Filterelemente (5 bzw. 5′) hydraulisch, pneumatisch, elektromotorisch oder elektromagnetisch erfolgt.

16. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Entlüften und Vorfluten (14, 15, 16) der einzelnen Filterzonen (7) in Materialfließrichtung (F) hinter den Filterelementen (5 bzw. 5′) angeordnet sind, so daß beim Transport der Filterelemente (5 bzw. 5′) durch den Materialstrom die einzelnen Filterzonen (7) zuerst auf der Vorderseite ge flutet werden.

17. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Entlüften und Vorfluten (14, 15, 16) der einzelnen Filterzonen (7) in Materialfließrichtung (F) vor den Filterelementen (5 bzw. 5′) angeordnet sind, so daß zusätzlich zum Entlüftungsvor gang eine Rückspülung des verschmutzten Filtergewebes (10) ermöglicht wird.

18. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da durch gekennzeichnet, daß wenigstens das sich in Arbeits stellung befindliche Filterelement (5 bzw. 5′) von einem Paßstück (21) zur Abdichtung des betreffenden Filter elementes (5 bzw. 5′) gegenüber dem Gehäuseteil (1′) mit Druck beaufschlagt ist, wobei, insbesondere, der Gehäuse teil (1) eine Ausnehmung (22) für das Paßstück (21) aufweist.

19. Filtereinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich net, daß das Paßstück (21) eine Durchflußbohrung (23) auf weist.

20. Filtereinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich net, daß der Querschnitt (B) der Durchflußbohrung (23) im Bereich der sie durchsetzenden Bahn für die Filterelemente (5 bzw. 5′) rechteckig ausgebildet ist.

21. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, da durch gekennzeichnet, daß am Paßstück (21) ein gegen die Materialfließrichtung (F) ausladender Stutzen (24) vorgesehen ist.

22. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, da durch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Anpreßdruckes des Paßstückes (21) im Gehäuseteil (1) mindestens ein Druckelement vorgesehen ist.

23. Filtereinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich net, daß als Druckelement ein von außerhalb des Gehäuses (1) über ein Hebelsystem (28) hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betätigbarer und axial beweglicher Gewin dering (26, 27) vorgesehen ist.

24. Filtereinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich net, daß als Druckelement eine Druckfeder vorgesehen ist.

25. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, da durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 1′) mit Heizele menten (29) ausgestattet ist.

26. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 25, da durch gekennzeichnet, daß mehrere Filterelemente (5′) zu einer Kreisringeinheit (30) hintereinander angeordnet sind.