DE4116199C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Fluiden, insbesondere von Kunststoffschmelzen, mit einem Gehäuse, das einen Strömungskanal und mindestens ein quer dazu bewegbares Filterelement umfaßt. Ferner betrifft die Vorrichtung ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen, mittels des Fluids sich selbstreinigenden Vorrichtung.
Eine Vorrichtung der genannten Art ist z. B. aus der DE 37 16 707 A1 bekannt. Sie umfaßt eine drehbar gelagerte Siebtrommel mit einem Filterelement bzw. Sieb, das von dem zu reinigenden Fluid radial von außen nach innen durch­ strömt wird, wobei ferner der Abströmkanal axial gerichtet ist. Diese Vorrichtung kann zwar kontinuierlich betrieben werden, schwierig ist es jedoch, ein durch Verschleiß un­ brauchbar gewordenes Sieb auszutauschen. Dies kann nur während einer Produktionsunterbrechung erfolgen.
Ferner sind ein erheblicher Strömungswiderstand und etliche Abdichtungsprobleme mit dem Betrieb der bekannten Sieb­ trommel verbunden.
Darüber hinaus sind verschiedene Schieberkonstruktionen be­ kannt, bei denen sich Siebe in einem Schieber befinden, der sich aus dem Strömungskanal herausschieben läßt, so daß die Siebe entnommen und durch neue ersetzt werden können. Der große Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß ein kontinuierlicher Betrieb nicht möglich ist und auch eine Entlüftungsvorrichtung vorgesehen sein muß, damit nicht Luft im Falle der Verwendung bei Kunststoffschmelzen in das Innere des Strömungskanals gelangt.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine selbstreinigende, kontinuierlich arbeitende Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, auch ein Auswechseln des Filterelementes/Siebes ohne Produk­ tionsunterbrechung zuläßt und nur einen geringen Druckab­ fall mit sich bringt.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Filterelement von dem Strömungskanal in mindestens eine Reinigungskammer bewegbar ist, die auf der Rückseite des Filterelementes mit dem Teil des Strömungskanales in Ver­ bindung steht, der gereinigtes Fluid führt und die auf der Vorderseite des Filterelementes mindestens einen Sammel­ kanal mit einer Auslaßöffnung aufweist.
Bei einer derartigen Vorrichtung läßt sich eine Selbst­ reinigung des Filterelementes dadurch erzielen, daß es seitlich mehr und mehr aus dem Strömungskanal bewegt und sodann von seiner Rückseite her von gereinigtem Fluid durchströmt wird. Eine Produktionsunterbrechung ist dabei nicht notwendig, wenn das Filterelement entweder breiter ist als der Querschnitt des Strömungskanals oder wenn als Filterelement nebeneinander sowie quer zum Strömungskanal z. B. zwei Siebe vorgesehen sind, die abwechselnd wirksam werden. Jeweils ein Sieb läßt sich dann reinigen oder aus­ tauschen.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor und sind in der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher be­ schrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung wie in Fig. 1, jedoch in einer anderen Arbeitsstel­ lung sowie in kleinerem Maßstab;
Fig. 4 einen Schnitt wie in Fig. 3 in einer weite­ ren Arbeitsstellung;
Fig. 5 einen Schnitt wie in den Fig. 3 und 4 beim Auswechseln eines Siebes;
Fig. 6 einen Schnitt wie in Fig. 1 durch eine abge­ wandelte Ausführungsform und
Fig. 7 eine abgewandelte Einzelheit in nochmals an­ derem Maßstab.
Eine Vorrichtung 1 zum Reinigen von Fluiden umfaßt gemäß Fig. 1 ein Gehäuse 2 mit einem geradlinigen Strömungskanal 3. Bei diesen Fluiden handelt es sich vorzugsweise um Kunststoffschmelzen, die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Anwendungsfälle beschränkt.
Mindestens ein Filterelement 4 ist im Strömungskanal 3 an­ geordnet. Es ist quer zu diesem im Gehäuse 2 bewegbar ge­ führt. Die wirksame Filterfläche des Filterelementes 4 ist wesentlich größer als der Querschnitt des Strömungskanales 3. Vorzugsweise sind gemäß Ausführungsbeispiel mindestens zwei Siebe 5 und 6 vorgesehen, von denen jedes nach Form und Größe an den Strömungskanal 3 angepaßt ist und grund­ sätzlich allein zum Reinigen bzw. Filtern geeignet ist. Im normalen Betriebszustand befindet sich daher auch gemäß Fig. 1 nur ein Sieb 5 oder 6 im Strömungskanal 3.
Die beiden Siebe 5, 6 sind in einen Siebträger 7 inte­ griert, der nach Art eines Schiebers quer zum Strömungska­ nal 3 verschiebbar ist. Der Siebträger 7 umfaßt gemäß Aus­ führungsbeispiel ein annähernd zylindrisches Teil 8, in das zwei Einsätze 9 und 10 mit den jeweiligen Sieben 5, 6 ein­ setzbar sind. Verschlußstücke 11 und 12 sichern die Ein­ sätze 9, 10 im zylindrischen Teil 8 und verschließen ferner den zylindrischen Teil 8 an seinen beiden, offenen Enden 13 bzw. 14. Antriebe 15 und 16 greifen an den Verschluß­ stücken 11, 12 an und verstellen den Siebträger 7 in die jeweils gewünschte Position.
Wie vor allem auch Fig. 5 deutlich zeigt, besteht jeder Einsatz 9 bzw. 10 aus einem büchsenförmigen Körper mit einer zylindrischen Wand 17 und einem Boden 18. Die zylin­ drische Wand 17 weist Durchtrittsöffnungen 19 auf und dient unmittelbar als Träger für das Sieb 5 bzw. 6. Dieses Sieb 5 bzw. 6 ist gewölbt und von seiner Form her an die zylin­ drische Wand 17 angepaßt. Die Durchtrittsöffnungen 19 be­ sitzen einen lichten Querschnitt, der größer ist als der der Öffnungen in den Sieben 5, 6. Auf der dem Sieb 5 bzw. 6 gegenüberliegenden Seite weist die zylindrische Wand 17 eine Austrittsöffnung 20 auf, deren Querschnitt dem des Strömungskanales 3 entspricht. Die innenliegende Stirnflä­ che 21 des Verschlußstückes 11, 12 sowie der Boden 18 bil­ den zusammen mit der zylindrischen Wand 17 eine Siebkammer 22, wobei der Querschnitt des Bodens 18 und der Stirnfläche 21 gleich sind.
Die beiden Einsätze 9 und 10 sind spiegelbildlich gleich und symmetrisch zueinander im Inneren des zylindrischen Teiles 8 des Siebträgers 7 angeordnet. Im zusammengebauten Zustand liegen die Böden 18 der beiden Einsätze 9, 10 flächig aneinander, wie aus Fig. 1 hervorgeht.
Die beiden Siebe 5 und 6 sind außen auf den zylindrischen Wänden 17 der Einsätze 9, 10 angeordnet, wobei die zylin­ drische Wand 17 des jeweiligen Einsatzes 9, 10 eine stützende Innenwand und der zylindrische Teil 8 des Sieb­ trägers 7 eine ebenfalls stützende Außenwand bilden. Ebenso wie die zylindrische Wand 17 weist auch der zylindrische Teil 8 im Bereich der beiden Siebe 5, 6 jeweils Durch­ trittsöffnungen 23 auf, deren lichter Querschnitt größer ist als der der Öffnungen der Siebe 5, 6. Der Siebträger 7 ist daher im Bereich der Siebe 5, 6 doppelwandig, so daß die Siebe 5, 6 sowohl in der Hauptströmungsrichtung gemäß dem Pfeil a in Fig. 1 als auch bei einer Durchströmung in entgegengesetzter Richtung sicher abgestützt sind.
Die beiden Böden 18 der beiden Einsätze 9, 10 bilden zu­ sammen eine stromabwärts gerichtete Trennwand zwischen den beiden Sieben 5, 6. Im Normalbetrieb gemäß Fig. 1 fluchten die Innenflächen 24 bzw. 25 der Verschlußstücke 11, 12 bzw. der Böden 18 mit dem Strömungskanal 3.
Mindestens eine Reinigungskammer (z. B. in Gestalt einer Ringkammer) bzw. gemäß Ausführungsbeispiel zwei Reinigungs­ kammern 26, 27 für die als Filterelement 4 dienenden Siebe 5, 6 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Strömungskanals 3 im Bereich der Siebe 5, 6 vorgesehen. Die Siebe 5, 6 sind aus dem Strömungskanal 3 mit Hilfe des Siebträgers 7 und der Antriebe 15, 16 bis in die eine oder andere Reinigungs­ kammer 26, 27 bewegbar. Gemäß Fig. 1 befindet sich der rechte Einsatz 10 mit dem Sieb 6 in der Reinigungskammer 26, während sich der andere Einsatz 9 mit dem Sieb 5 im Strömungskanal 3 befindet. Fig. 3 zeigt eine Zwischenstel­ lung, die erreicht wird, wenn die Antriebe 15, 16 den Sieb­ träger 7 mit dem Sieb 6 aus der Reinigungskammer 26 in den Strömungskanal 3 und mit dem Sieb 5 aus dem Strömungskanal 3 in die Reinigungskammer 27 bewegen. Dabei macht die Fig. 3 deutlich, daß in der Stellung gemäß Fig. 3 und in weite­ ren Zwischenstellungen bis zum Erreichen der jeweiligen Endpositionen die beiden Reinigungskammern 26, 27 mit dem Teil 28 des Strömungskanales 3 in Verbindung stehen, der gereinigtes Fluid führt. Ferner weisen die Reinigungskam­ mern 26, 27 mindestens je einen Sammelkanal 29 mit minde­ stens je einer Auslaßöffnung 30 auf. Wenn sich die Siebe 5, 6 teilweise oder ganz in der einen oder anderen Reini­ gungskammer 26 bzw. 27 befinden, so wird ihre Rückseite 31 von gereinigtem Fluid aus dem Teil 28 des Strömungskanals 3 beaufschlagt. Das Fluid strömt dann im Sinne einer Selbstreinigung durch die Siebe 5, 6, soweit deren Vorder­ seite 32 (im Sinne der Hauptströmungsrichtung gemäß Pfeil a) dem Sammelkanal 29 zugewandt ist. Solange also eine Ver­ bindung zwischen dem Teil 28 des Strömungskanales 3 und der einen oder anderen Reinigungskammer 26, 27 besteht, erfolgt eine Rückspülung und Reinigung der als Filterelement 4 dienenden Siebe 5, 6.
Die beiden Sammelkanäle 29 sind nahe bei dem Strömungskanal 3 angeordnet und relativ schmal. Sie überdecken daher nur einen verhältnismäßig kleinen Teil der jeweiligen Siebe 5, 6, so daß diese bei der Selbstreinigung auch nur partiell durchströmt werden.
Als Reinigungskammern 26, 27 dienen jeweils diametral zum Strömungskanal 3 angeordnete Bohrungen im Gehäuse 2 sowie daran anschließende, entsprechende Bohrungen 33 in Füh­ rungsstücken 34. Der schieberartige Siebträger 7 ist je­ weils geradlinig bis in die Bohrungen 33 der Führungsstücke 34 bewegbar.
Um jeweils eine vollständige Reinigung der beiden Siebe 5 bzw. 6 auch in dem Bereich nahe bei dem Boden 18 zu erzie­ len, werden die Siebe 5 bzw. 6 zunächst in die jeweils gegenüberliegende Reinigungskammer 26 bzw. 27 geschoben, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Dort wird das Sieb 5 im bodennahen Bereich in der Reinigungskammer 26 gereinigt, ehe es dann zur vollständigen Reinigung in die Reinigungskammer 27 geschoben wird.
Gemäß dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel be­ finden sich Siebe 5 und 6 nicht nur stromaufwärts im Sieb­ träger 7a, sondern auch Siebe 5a und 6a sind stromabwärts im Abstand von den Sieben 5 und 6 vorgesehen. Die Siebe 5a und 6a begrenzen die Siebkammern 22 stromabwärts und befin­ den sich jeweils zwischen einer Durchtrittsöffnungen 23 stromaufwärts und stromabwärts aufweisenden, zylindrischen Wand 17a des Einsatzes 9a bzw. 10a und einem ebenfalls stromaufwärts und stromabwärts Durchtrittsöffnungen 23 auf­ weisenden zylindrischen Teil 8a des Siebträgers 7a. Ein Auswechseln der Siebe 5a und 6a ist ebenso wie bei dem zu­ erst beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Entfernen des jeweiligen Einsatzes 9a bzw. 10a leicht möglich.
Gemäß dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Siebe 5b und 6b konisch. Die Konizität erleichtert die Handhabung beim Auswechseln der Siebe 5b und 6b. Entspre­ chend konisch gestaltet sind dann auch die Innenflächen 35 der Durchtrittsöffnungen 23 aufweisenden Außenwand 36 und die Außenflächen 37 der Durchtrittsöffnungen 23 aufweisen­ den Innenwand 38. Die Innenwand 38 gehört wiederum zu einem Einsatz 39, der ebenso wie der die Außenwand 36 enthaltende Körper stromabwärts eine Austrittsöffnung 40 aufweist.
Auch der zylindrische Teil 8 des Siebträgers 7 weist je­ weils fluchtend mit den Austrittsöffnungen 20 der Einsätze 9, 10 jeweils Austrittsöffnungen 41 auf.
Der Siebträger 7 ist schließlich in den ihn führenden Rei­ nigungskammern 26, 27 bzw. in den anschließenden Bohrungen 33 der Führungsstücke 34 nicht nur genau geführt, sondern es sind auch in den Figuren nicht dargestellte Dichtungen gegenüber dem Strömungskanal 3 vorgesehen. Um die Wirksam­ keit dieser Dichtungen zu erhöhen, wird z. B. die Temperatur der Führungsstücke 34 mit Hilfe geeigneter Mittel 42 unab­ hängig von der Temperatur des Gehäuses 2 gesteuert.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Reinigen von Fluiden, insbesondere von Kunststoffschmelzen, mit einem Gehäuse (2), das einen Strömungskanal (3) und mindestens ein quer dazu beweg­ bares Filterelement (4) umfaßt, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß das Filterelement (4) von dem Strömungskanal (3) in mindestens eine Reinigungskammer (26, 27) beweg­ bar ist,
  • b) die auf der Rückseite (31) des Filterelementes (4) mit dem Teil (28) des Strömungskanales (3) in Ver­ bindung steht, der gereinigtes Fluid führt,
  • c) und die auf der Vorderseite (32) des Filterelementes (4) mindestens einen Sammelkanal (29) mit einer Aus­ laßöffnung (30) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reinigungskammern (26, 27) für das Filterele­ ment (4) auf gegenüberliegenden Seiten des Strömungs­ kanales (3) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Siebe (5, 6) als Filterelement (4) quer zum Strömungskanal (3) sowie nebeneinander vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine stromabwärts gerichtete Trennwand/Boden (17, 18) zwischen den Sieben (5, 6) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Siebträger (7) für die Siebe (5, 6) vorgesehen und derart doppel­ wandig ist, daß die Siebe (5, 6) zwischen einer Durch­ trittsöffnungen (23) aufweisenden Innenwand/zylindri­ schen Wand (17) und einer Durchtrittsöffnung (23) aufweisenden Außenwand/zylindrischer Teil (8) angeord­ net sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebträger (7) in Gestalt eines Schiebers von mindestens einem An­ trieb (15, 16) geradlinig geführt ist und für jedes Sieb (5, 6) einen lösbaren Einsatz (9, 10) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein An­ trieb (15 bzw. 16) für jedes der beiden Siebe (5 bzw. 6) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe (5, 6) gewölbt sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebträger (7a) stromaufwärts Siebe (5, 6) und stromabwärts im Abstand vonein­ ander Siebe (5a, 6a) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebträger (7a) stromaufwärts und stromabwärts doppelwandig ist und daß die Siebe (5, 5a und 6, 6a) jeweils zwischen einer Durchtrittsöffnungen (23) aufweisenden Innenwand und einer Durchtrittsöffnungen (23) aufweisenden Außen­ wand angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe (5b, 6b) und mindestens die Innenflächen (35) der Außenwände (36) und die Außenflächen (37) der Innenwände (38), zwischen denen die Siebe (5b, 6b) angeordnet sind, konisch sind.
12. Verfahren zum Reinigen von Fluiden und zum Betrieb einer mittels eines Fluids sich selbstreinigenden, mindestens ein Filterelement (4) aufweisenden Vorrich­ tung (1), dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß das Filterelement (4) zur Selbstreinigung gerad­ linig seitlich mehr und mehr aus der Strömung bewegt und
  • b) dort von seiner Rückseite (31) her von gereinigtem Fluid durchströmt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (4) bei der Selbstreinigung partiell durchströmt wird.
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