DE4235523C1

DE4235523C1 - Screening device for plastic melts

Info

Publication number: DE4235523C1
Application number: DE4235523A
Authority: DE
Inventors: Detlef Gneus
Original assignee: Gneuss Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: Gneuss Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 1992-10-21
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2012-10-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Siebvorrichtung für insbesondere von Extrudern abgegebene Kunststoffschmelzen mit einem einen Schmelzka nal aufweisenden Gehäuse und einer in diesem gelagerten und drehan treibbaren Filterscheibe, die aus durch den Schmelzekanal geführten, entlang eines Teilkreises angeordneten Durchbrechungen entnehmbare und damit wechselbare Siebeinsätze aufweist.The invention relates to a screening device for in particular Extruded plastic melts with a melt box nal housing and one in this stored and rotating drivable filter disk, which consists of guided through the melt channel, Openings arranged along a pitch circle can be removed and thus has exchangeable sieve inserts.

Derartige Siebvorrichtungen werden verbreitet mit Erfolg zum Reini gen von Kunststoffschmelzen benutzt. Zur Erzielung großer Sieb flächen und damit eines geringen Druckabfalles im Schmelzestrom sind hierbei etwa nierenförmige Durchbrechungen der Siebscheibe und diesen angepaßte Siebeinsätze mit entsprechendem Querschnitt be nutzt. Hierbei ergibt sich eine dichte Packung innerhalb der quer durch den Schmelzekanal geführten Zone der Filterscheibe. Anderer seits hat es sich gezeigt, daß die Herstellung einer derartige Durchbrechungen aufweisenden Filterscheibe sowie der diesen angepaß ten Siebeinsätze einen unvorteilhaft hohen Aufwand bedingt. Unvor teilhaft macht sich auch bemerkbar, daß die Nierenform sich nachtei lig beim Entnehmen der Siebeinsätze bemerkbar macht und auch das Einführen frisch bestückter bzw. gereinigter Siebeinsätze erschwert; hierzu ist z. B. die Siebvorrichtung nach der DE 39 02 061 C2 zu vergleichen.Such screening devices are successfully used for cleaning used for plastic melts. To achieve large sieve areas and thus a low pressure drop in the melt flow approximately kidney-shaped perforations of the sieve and this adapted sieve inserts with a corresponding cross-section be uses. This results in a tight packing within the cross zone of the filter disk passed through the melt channel. Other on the one hand, it has been shown that the production of such Breakthrough filter disc and adapted to this sieve inserts an unfavorably high effort. Unpredictable It is also noticeable in part that the kidney shape adversely affects lig noticeable when removing the sieve inserts and that too Introducing freshly fitted or cleaned sieve inserts difficult; this is e.g. B. the screening device according to DE 39 02 061 C2 to compare.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, bei einer der Gattung entsprechenden Siebvorrichtung die Herstellungskosten zu senken und die Bedienung, insbesondere das Entnehmen und Einführen von Siebein sätzen, zu vereinfachen, ohne eine Minderung der jeweils im Betriebe zur Verfügung stehenden Siebflächen in Kauf zu nehmen und damit bspw. höhere Druckabfälle überwinden zu müssen.The invention is based on the task in one of the genus appropriate screening device to reduce manufacturing costs and the operation, especially the removal and insertion of sieves rates, to simplify, without a reduction in the respective company available screen areas and thus For example, having to overcome higher pressure drops.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Sie gestatten durch die Benutzung der einfachen geometrischen Grundform des Kreises ein Herstellen sowohl der Durchbrechungen der Siebscheibe als auch der einzusetzenden Siebeinsätze und Lochplatten mit einfachen Arbeitsgängen. Auch die Handhabung, insbesondere der Austausch zugesetzter Siebflächen, üblicherweise unter Heraus nehmen zugesetzter Siebeinsätze und Wiedereinsetzen gereinigter oder erneuerter Siebschichten, wird stark vereinfacht. Durch die Ausbildung sowohl der Siebeinsätze als auch des Schmelzekanales wird hierbei gesichert, daß die der Schmelze gebotenen zu durch setzenden Flächen nicht geringer sind als dieses bei dichter Packung mit nierenförmigen Grundflächen der Fall ist.This object is achieved with the features of the patent claim 1. You allow by using the simple geometric Basic shape of the circle creating both the openings of the Screen disc as well as the screen inserts and perforated plates to be used with simple operations. Handling too, in particular the exchange of clogged screen surfaces, usually under out take added sieve inserts and reinstall cleaned or renewed sieve layers is greatly simplified. By the formation of both the sieve inserts and the melt channel it is ensured here that the offered by the melt through setting areas are not less than this with dense packing with kidney-shaped bases is the case.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Appropriate and advantageous developments of the invention are in marked the subclaims.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:In detail, the features of the invention are based on the description an exemplary embodiment in connection with this Drawings explained. They show:

Fig. 1 perspektivisch-schematisch und aufgebrochen eine Siebvorrichtung, Fig. 1 is a perspective-diagrammatic and broken a screening device,

Fig. 2 u. 3 die Siebscheibe der Siebvorrichtung der Fig. 1 in unterschiedlichen Stellungen, und Fig. 2 u. 3 the screen plate of the screen device of FIG. 1 in different positions, and

Fig. 4 u. 5 einen die Achse des Schmelzekanals aufweisenden Vertikalschnitt durch Gehäuse und Siebscheibe der Siebvorrichtung der Fig. 1 in unterschiedlichen Stellungen der Siebscheibe. Fig. 4 u. 5 shows a vertical section through the housing and screen disk of the screen device of FIG. 1, showing the axis of the melt channel, in different positions of the screen disk.

In der Fig. 1 ist perspektivisch-schematisch und teilweise ausgebro chen eine Siebvorrichtung dargestellt, deren Gehäuse 1 im wesentli chen aus zwei Platinen 2 und 3 besteht, die vermittels von Spann schrauben 4 gegeneinander verspannt sind. Zwischen den Platinen 2 und 3 ist eine zentral gelagerte Filterscheibe 5 vorgesehen, die mittels eines schwenkbar mit dem Gehäuse verbundenen Druckmittel zylinders 6 antreibbar ist: Die Kolbenstange des Druckmittelzylin ders 6 ist mit einer Schubstange 7 ausgestattet, die mit einer als Bolzen ausgebildeten Schaltklinke 8 versehen ist. Die Schubstange 7 umfaßt gabelartig am Umfang der Filterscheibe 5 angeordnete Schaltzähne 9, und der Rückwärtshub des Druckmittelzylinders 6 ist durch eine mit der Schubstange verbundene Anschlagschraube 10 begrenzt.In Fig. 1 is a perspective-schematic and partially broken out Chen screening device, the housing 1 Chen Chen in wesentli consists of two boards 2 and 3 , which are clamped against each other by means of clamping screws 4 . Between the boards 2 and 3 , a centrally mounted filter disk 5 is provided which can be driven by means of a pressure medium cylinder 6 which is pivotally connected to the housing: the piston rod of the pressure medium cylinder 6 is equipped with a push rod 7 which is provided with a pawl 8 designed as a bolt is. The push rod 7 comprises shift teeth 9 arranged in a fork-like manner on the circumference of the filter disk 5 , and the backward stroke of the pressure medium cylinder 6 is limited by a stop screw 10 connected to the push rod.

Die Platinen 2 und 3 weisen als sie quer durchsetzende Bohrungen einen Schmelzekanal 11 auf, der in seinen beiden der Filterscheibe 5 zugewandten Mündungsbereichen sich erweitert und hierbei in vertikaler Richtung derart divergiert, daß er sich zur Filterscheibe 5 hin in zwei benachbarte Kanäle mit je einer Mündung aufteilt, denen entsprechende zwei Mündungen zweier Kanalbereiche gegenüberstehen, die dann im weiteren Verlauf nach hinten wieder zum gemeinsamen Schmelzekanal 11 runden Querschnittes konvergieren. Die Doppelmün dungen sind jeweils durch Stege 13 getrennt.The boards 2 and 3 have, as they pass through holes, a melt channel 11 which widens in its two mouth areas facing the filter disk 5 and thereby diverges in the vertical direction in such a way that it converges towards the filter disk 5 into two adjacent channels, each with a mouth divides, which are opposed by corresponding two mouths of two channel regions, which then converge again later to the common melt channel 11 of round cross-section. The Doppelmün openings are each separated by webs 13 .

Die Filterscheibe 5 weist entlang eines Teilkreises in regelmäßiger Teilung angeordnete Durchbrechungen 14 auf, wobei der Teilkreis so gewählt ist, daß er durch die durchgehende Achse des Schmelzekanals verläuft. In die Durchbrechungen 14 sind jeweils Siebeinsätze 15 leicht lösbar eingebracht, die im wesentlichen eine Lochplatte 16 aufweisen, auf die in der Darstellung nicht berücksichtigte Filter schichten aufzulegen sind, welche austauschbar sind und mehrschich tig sein können, und die gegen die beim Durchsatz der viskosen Kunststoffschmelze auftretenden Druckbeanspruchungen durch die Lochplatten 16 abgestützt sind. Es hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, die Siebeinsätze 15 mit ihren Lochplatten 16 mit geringe rer Stärke auszuführen als die der Filterscheibe 5 und sie von beiden Seiten her gegen die Flanken der Filterscheibe 5 zurücktreten zu lassen.The filter disk 5 has openings 14 arranged at regular intervals along a pitch circle, the pitch circle being selected such that it runs through the continuous axis of the melt channel. In the openings 14 each sieve inserts 15 are easily detachable, which essentially have a perforated plate 16 on which layers not considered in the illustration are to be placed, which are interchangeable and can be multilayered, and against which the throughput of the viscous plastic melt occurring pressure loads are supported by the perforated plates 16 . It has proven to be advantageous here to design the sieve inserts 15 with their perforated plates 16 with a lower thickness than that of the filter disk 5 and to allow them to step back against the flanks of the filter disk 5 from both sides.

Der praktische Betrieb wird anhand der folgenden Zeichnungen erläu tert. So zeigt die Fig. 2 schematisch eine Filterscheibe 5 gegen eine Platine 2 betrachtet. Hierbei sind von den acht Siebeinsätze tragenden Durchbrechungen 14 die Siebeinsätze 17, 18 und 19 durch unterschiedliche Schraffuren gesondert hervorgehoben. Die Sieb einsätze 17 und 18 stehen hierbei direkt vor den beiden Teilmündun gen des in Mündungsbereiche aufgeteilten Schmelzekanales und werden hierbei direkt durchsetzt. Der Mangel an dichter Packung, der bisher durch nierenförmige Ausbildung der Siebeinsätze erreicht wurde, wird hier dadurch kompensiert, daß gleichzeitig zwei kreisförmige Sie beinsätze in Wirkstellung stehen. Der Siebeinsatz 19 ist bereits in eine der Durchbrechungen 14 eingesetzt und steht nun als nächster vor einer der Mündungen des Schmelzekanals.Practical operation is explained using the following drawings. Thus, Fig. 2 schematically shows a filter disc 5 viewed against a circuit board 2. Of the eight perforations 14 carrying sieve inserts, sieve inserts 17 , 18 and 19 are highlighted separately by different hatching. The sieve inserts 17 and 18 are here directly in front of the two partial mouths of the melt channel divided into mouth regions and are directly penetrated here. The lack of tight packing, which was previously achieved by the kidney-shaped design of the sieve inserts, is compensated here by the fact that two circular inserts are in the operative position at the same time. The sieve insert 19 has already been inserted into one of the openings 14 and is now next to one of the mouths of the melt channel.

Die Filterscheibe 5 ist, wie bspw. die Fig. 2 zeigt, vorteilhaft mit einer Anzahl von Schaltzähnen 9 bestückt, die das Einfache oder ein Mehrfaches, vorzugsweise, wie in Fig. 2 dargestellt, das Doppel te der Anzahl der Durchbrechungen 14 beträgt. So kann bspw. durch zweifaches Schalten um jeweils eine Zahnbreite ein Austausch erfol gen. Bei einer solchen Weiterschaltung wird grundsätzlich das gleiche Bild erreicht, welches durch die Fig. 2 gegeben ist, jedoch ist dann der Siebeinsatz 17 nach unten links von der unteren der beiden Teilmündungen ausgefahren und steht nicht mehr im Schmelze strom, der schon teilweise zugesetzte Siebeinsatz 18 ist von einer der Teilmündungen zur nächsten vorgerückt und betätigt sich weiter hin an der Reinigung des Schmelzestromes, und der Siebeinsatz 19 ist vor die obere der Teilmündungen und damit in den Schmelzestrom eingerückt. The filter disc 5 is, as shown in FIG. 2, for example, advantageously equipped with a number of switching teeth 9 , the single or a multiple, preferably, as shown in FIG. 2, the double te of the number of openings 14 . For example, by switching twice by one tooth width, an exchange can take place. In the case of such a further switching, the same picture is basically obtained, which is given by FIG. 2, but then the screen insert 17 is to the left of the lower of the two Partial mouths extended and no longer in the melt flow, the already partially clogged sieve insert 18 has moved from one of the partial mouths to the next and continues to operate to clean the melt flow, and the sieve insert 19 is in front of the upper of the partial mouths and thus into the melt flow indented.

Es hat sich aber auch bewährt, entweder zusätzlich weitere Zwischen stellungen zu benutzen, d. h. nicht um zwei Teilwinkel der Schaltzäh ne 9 die Siebscheibe vorwärts zu schalten, sondern nur um einen, so daß das in Fig. 3 dargestellte Bild sich ergibt. Es besteht darüber hinaus aber auch die Möglichkeit, ausschließlich Stellungen entsprechend der Fig. 3 zu benutzen und die nächste dieser Stellun gen durch Weiterschaltung um zwei Teilungseinheiten der Schaltzähne 9 gleichartig wiederzuerhalten.However, it has also proven useful either to use additional intermediate positions, ie not to switch the screen disc forward by two partial angles of the switching teeth 9 , but only by one, so that the image shown in FIG. 3 results. There is also the possibility, however, of using only positions corresponding to FIG. 3 and of maintaining the next of these positions by advancing by two division units of the shift teeth 9 in the same way.

In Fig. 3 sind die Teilmündungen 21 und 22 des Schmelzekanales 11 gut sichtbar, da sie sich nicht mehr, wie bspw. in Fig. 2, mit den Konturen der Durchbrechungen 14 bzw. Siebeinsätze 17 oder 18 decken. Da diese Teilmündungen 21 und 22 jedoch hinter der Filterscheibe 5 und deren Siebeinsätzen 17, 18 bzw. 19 stehen, sind sie in Fig. 3 strichpunktiert dargestellt.In Fig. 3 the partial mouths 21 and 22 of the melt channel 11 are clearly visible, since they no longer coincide with the contours of the openings 14 or sieve inserts 17 or 18 , as in FIG. 2, for example. However, since these partial mouths 21 and 22 are behind the filter disk 5 and its sieve inserts 17 , 18 and 19 , they are shown in broken lines in FIG. 3.

Die Fig. 3 zeigt eine Arbeitsweise, bei der der am weitesten vorne stehende Siebeinsatz 17 die Teilmündung 21 schon mit großen Berei chen verlassen hat. Wie anhand der Fig. 5 noch erläutert wird, besteht für die Kunststoffschmelze aber durchaus die Möglichkeit, über den überdeckenden Bereich die den Siebeinsatz 17 enthaltende Durchbrechung 14 zu erreichen und sich über die Siebfläche auszudeh nen. Etwas gleiches geschieht mit dem Siebeinsatz 18, der von Teilen der Teilmündung 21 ebenso übergriffen ist wie von Bereichen der Teilmündung 22, so daß die zu reinigende Schmelze auch diesen Siebeinsatz zu durchsetzen vermag. Schließlich wird auch der Sie beinsatz 13, wenn auch nur bereichsweise, von der Teilmündung 22 übergriffen und aus dieser mit Schmelze versorgt. Das bedeutet letztlich, daß bei einer Aufteilung des Schmelzekanals in zwei Zweige die nutzbaren Filterflächen das Dreifache der Fläche eines Siebeinsatzes betragen. Es bedeutet aber weiterhin auch noch, daß, beim nächsten Schalten bspw. um zwei Teilungen der Schaltzähne 9, der Siebeinsatz 17 aus dem Schmelzestrom ausgefahren und der Sie beinsatz 20 so eingefahren wird, daß er dann an die Stelle des dargestellten Siebeinsatzes 19 tritt. Das bedeutet letztlich, daß bei der anhand der Fig. 2 erläuterten Stellung nach völligem Zuset zen des Siebeinsatzes 17 und teilweisem Zusetzen des Siebeinsatzes 18 eine Weiterschaltung erfolgt und dann der teilweise zugesetzte Siebeinsatz 18 und der frische Siebeinsatz 19 in Wirkstellung stehen. Die Änderung des Druckabfalles durch das Weiterschalten entspricht also nicht dem Austausch völlig zugesetzter Siebeinsätze gegen frische, sondern ist schon gemindert. Bei den Stellungen der wirksamen Siebeinsätze nach Fig. 3 dagegen werden ein zugesetzter Siebeinsatz 17 aus dem Schmelzestrom ausgefahren und ein frischer Siebeinsatz 20 eingefahren, ein nur mäßig zugesetzter Siebeinsatz 19 und ein bereits stärker benutzter Siebeinsatz 18 werden wei tergeschaltet, und die hierbei auftretende Minderung des Druck abfalles ist vorteilhaft geringer als die beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2. Die hierbei stattfindenden Strömungen lassen sich anhand der Fig. 4 nochmals darstellen, die einen Vertikalschnitt durch die Platinen 2 und 3 sowie die Filterscheibe 5 mit Siebeinsätzen im Bereiche des Schmelzekanales 11 zeigt. In jedem Falle aber zeigt sich, daß beim Wechsel durch diesen bedingte Beeinträchtigungen des Schmelzeflusses und ein Ansteigen der Druckabfalles ausbleiben. Fig. 3 shows a mode of operation in which the foremost sieve insert 17 has already left the partial mouth 21 with large areas. As will be explained with reference to FIG. 5, there is certainly the possibility for the plastic melt to reach the opening 14 containing the sieve insert 17 via the overlapping area and to expand over the sieve surface. Something similar happens with the sieve insert 18 , which is overlapped by parts of the partial mouth 21 as well as by areas of the partial mouth 22 , so that the melt to be cleaned can also penetrate this sieve insert. Finally, the insert 13 , even if only in some areas, is overlapped by the partial mouth 22 and supplied with melt from it. Ultimately, this means that if the melt channel is divided into two branches, the usable filter areas are three times the area of a sieve insert. However, it also means that the next shift, for example by two divisions of the shift teeth 9 , the screen insert 17 is extended from the melt flow and the insert 20 is retracted so that it then takes the place of the screen insert 19 shown . Ultimately, this means that in the position explained with reference to FIG. 2, after complete addition of the sieve insert 17 and partial clogging of the sieve insert 18, a switching takes place and then the partially clogged sieve insert 18 and the fresh sieve insert 19 are in the operative position. The change in pressure drop due to switching does not correspond to the replacement of completely inserted sieve inserts for fresh ones, but is already reduced. In the positions of the effective sieve inserts according to FIG. 3, on the other hand, an added sieve insert 17 is extended from the melt flow and a fresh sieve insert 20 is retracted, an only moderately added sieve insert 19 and an already heavily used sieve insert 18 are switched further, and the reduction of this that occurs The pressure drop is advantageously less than that in the exemplary embodiment in FIG. 2. The flows taking place here can be illustrated again with the aid of FIG. 4, which shows a vertical section through the plates 2 and 3 and the filter disk 5 with sieve inserts in the region of the melt channel 11 . In any case, however, it turns out that during this change there is no impairment of the melt flow and an increase in the pressure drop.

Die Fig. 4 zeigt, wie der Schmelzestrom, veranschaulicht durch Pfeile 23, 24, im Mündungsbereiche 12 sich gabelt und über die Teilmündun gen 21, 22 in voneinander getrennten Strömen zwei Siebeinsätze 17 und 18 durchsetzt. Die Fig. 5 zeigt darüber hinaus, wie die Pfeile 23 und 24 sich weiter verästeln und praktisch die gesamten Grund flächen der drei Siebeinsätze 17, 18 und 19 durchsetzen. Wesentlich ist hierbei, daß die Flanken bzw. Stirnflächen der Siebeinsätze gegen die Flanken der Filterscheibe 5 derart zurücktreten, daß die Schmelze bereits bei geringen Flächenüberdeckungen der Durchbrechun gen 14 mit den Teilmündungen 21 und 22 in der Lage ist, tiefer einzudringen und die gesamte Oberfläche der Siebeinsätze zu errei chen. So wird mit einfach und günstig gestalteten Konturen der Siebeinsätze, die eine dichte Packung nicht erlauben, jeweils trotzdem eine relativ große, dem Schmelzestrom gebotene Durchsatzfläche erreicht, und damit ein nur geringer Druckabfall erzielt, der auch in den Momenten des Wechselns der Siebeinsätze durch Weiterschalten der Filterscheibe 5 nicht bzw. nicht wesentlich ansteigt. Fig. 4 shows how the melt flow, illustrated by arrows 23 , 24 , bifurcates in the mouth areas 12 and through the partial mouths 21 , 22 in separate streams two sieve inserts 17 and 18 . Fig. 5 also shows how the arrows 23 and 24 branch out further and practically the entire base areas of the three sieve inserts 17 , 18 and 19 enforce. It is important here that the flanks or end faces of the sieve inserts recede against the flanks of the filter disk 5 in such a way that the melt is able to penetrate deeper and the entire surface of the opening 14 with the partial orifices 21 and 22 even with a small surface coverage of the openings To reach sieve inserts. Thus, with simple and inexpensive contours of the sieve inserts, which do not allow a tight packing, a relatively large throughput area offered by the melt flow is nevertheless achieved, and thus only a small pressure drop is achieved, which is also achieved in the moments of changing the sieve inserts by advancing the Filter disc 5 does not rise or does not increase significantly.

Claims

1.Screening device for plastic melts, in particular given off by extruders, with a housing having a melt channel and a filter disk which is mounted and rotatably driven therein and which has removable and thus exchangeable screen inserts from openings which are guided through the melt channel and arranged along a pitch circle, characterized in that the openings ( 14 ) and the sieve inserts ( 15 ) have a circular base surface that the melt channel ( 11 ) widens in a mouth region ( 12 ) and forks towards the filter disc ( 5 ) and that the latter has two partial mouths ( 21 , 22 ) at a pitch the openings ( 14 ) of the filter disc ( 5 ).

2. Screening device according to claim 1, characterized in that the height of the screen inserts ( 15 ) falls below the thickness of the filter disc ( 5 ) and the base areas of the screen inserts ( 15 ) after installation in the filter disc ( 5 ) in each case with respect to their flanks insignificantly.

3. Screening device according to claim 1 or 2, characterized in that the number of the drive of the filter disc ( 5 ) mediating switching teeth ( 9 ) the same or an integral multiple of the number of openings ( 14 ) of the filter disc ( 5 ).

4. Screening device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that a sieve insert ( 17 , 18 ) is in front of one of the partial mouths ( 21 , 22 ) in the working position.

5. Screening device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the working position, a sieve insert ( 18 ) engages in equal parts surfaces of the partial mouths ( 21 and 22 ) and the sieve inserts ( 17 , 19 ), which are adjacent on both sides, each have an area of one of the partial mouths ( 21 , 22 ) overlap.

6. Screening device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a single or multiple actuation of the drive device (pressure medium cylinder 6 ) leads the filter disc ( 5 ) from an Ar working position in the following working position.