DE69524210T2

DE69524210T2 - Filter für Harzextruder

Info

Publication number: DE69524210T2
Application number: DE69524210T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Fukumizu; Osamu Ikeda; Nobuki Nagami; Yoshiaki Nakata; Nobuhiro Yamasaki; Yasuo Yoshii
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2015-06-29
Also published as: US5756129A; EP0744271A1; EP1125713A2; DE69524210D1; EP1125713A3; DE69534435T2; DE69534435D1; EP1125713B1; USRE37681E1; EP0744271A4; EP0744271B1; WO1996001178A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement gemäß den Oberbegriffen von Anspruch 1 und 5.
Aus der Druckschrift "KUNSTSTOFFBERATER", Fig. 5 auf Seite 44, ist ein Siebwechsler bekannt, an dem ein gattungsgemäßes Filterelement montierbar ist. Das Filterelement weist eine Siebstützplatte, eine Überordnungsplatte oder Überordnungssiebstützplatte und zwei Siebe oder Siebpakete auf. Die Überordnungsplatte und die zwei Siebe sind wechselbar montiert und die Überordnungsplatte wird gemeinsam mit den zwei Sieben gewechselt. Des weiteren ist die Überordnungsplatte von der Siebstützplatte hinsichtlich der Dicke verschieden.
Aus der Druckschrift US 2 661 497 ist ein weiterer Siebwechsler bekannt, bei dem ein Filterelement eine Vielzahl von Sieben, eine Siebstützplatte und einen Haltering aufweist.
Aus der Druckschrift GB 2 073 038, Fig. 3, ist ein Siebwechsler bekannt, bei dem das Sieb hohlzylindrische Durchwurfelemente aufweist.
Ein Filterelement für ein Ausfiltern von Verunreinigungen, die in einem Harzmaterial enthalten sind, ist in dem Harzdurchgang von Harzextrudern (einschließlich Kneteinrichtungen und Formmaschinen) eingebaut, die zum Extrudieren von Harzmaterialien, wie zum Beispiel Polyolefinen und dessen Verbindungen, angenommen werden.
Ein Filterelement der Flachbauart ist bekannt, das ein Sieb zum Herausfiltern von Verunreinigungen und eine Siebstützplatte aufweist, die and er Rückseite des Siebes zum Verstärken des Siebes angebracht ist, wie in JP-A-59-27698 offenbart ist.
Herkömmliche Siebstützplatten haben eine Mehrzahl von kreisförmigen Harzdurchgangswegen und das Verhältnis der Öffnung davon ist auf ungefähr 50% gesetzt, um eine Festigkeit zu erhalten, die zum Verstärken des Siebes ausreichend ist.
Aus diesem Grund hat das Filterelement eine verringerte wirksame Filterfläche innerhalb einer beschränkten Fläche und neigt daher dazu, einen großen Durchmesser zu haben.
Es ist allgemeine Praxis, ein Sieb zwischen dem Harzschmelzenauslass eines Extruders oder dergleichen und dem Einlass einer Form (hier in der Bedeutung einschließlich einer Granulatform) vorzusehen, um Verunreinigungen herauszufiltern, die in der Harzschmelze enthalten sind, und eine Vorrichtung zum Wechseln des verwendeten Siebes vorzusehen, das durch eine große Ansammlung von Verunreinigungen und dergleichen an dem Gitter des Siebes verschmutzt ist, durch ein neues Sieb, ohne dass der Betrieb des Extruders oder dergleichen angehalten werden muss.
Es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Filterelement zu schaffen, das an einem Siebwechsler zur Verendung bei einem Extruder montierbar ist und durch das die Produktivität des Extruders verbessert werden kann, während gleichzeitig dessen Größe minimiert werden kann und dessen wirksame Filterfläche vergrößert werden kann.
Darüber hinaus soll ein Filterelement geschaffen werden, dass eine vergrößerte wirksame Filterfläche in einer begrenzten Fläche hat und daher eine Verkleinerung der Abmessung davon durch Ausbilden von schlitzförmigen Harzdurchgangswegen in einer Siebstützplatte gestattet, um ein vergrößertes Verhältnis einer Öffnung (70% bis 80%) ohne jegliche Verschlechterung der Verstärkungseigenschaft sicherzustellen.
Die vorstehend erwähnte Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale erzielt, die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 5 angegeben sind. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Gegenstände der Ansprüche 1 und 5 sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem Gesichtspunkt weist ein Filterelement in Kombination ein Sieb zum Ausfiltern von Verunreinigungen, die in einem Harzmaterial enthalten sind, das in einem Extruder fließt, und eine Siebstützplatte auf, die eine Mehrzahl von Harzdurchgangswegen hat und an die Rückseite des Siebes zum Verstärken des Siebes angebracht ist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt sind die Harzdurchgangswege der Siebstützplatte in verlängerte Schlitzte ausgebildet, die sich in eine Richtung erstrecken, die die Strömungsrichtung des Harzes schneidet.
Erfindungsgemäß hat die Siebstützplatte eine erste Platte an der stromaufwärtigen Seite davon und eine zweite Platte an der stromabwärtigen Seite davon, die miteinander paarweise verbunden sind, wobei die Schlitze von einer der ersten und zweiten Platten hinsichtlich der Breite größer als diejenigen der anderen Platte sind und sich unter Schneiden derjenigen der anderen Platte erstrecken.
Alternativ hat die Siebstützplatte eine erste Platte an der stromaufwärtigen Seite davon und eine zweite Platte an der stromabwärtigen Seite davon, die miteinander paarweise verbunden sind, wobei die Harzdurchgangswege als verlängerte Schlitze aufgebaut und diejenigen der zweiten Platte als kreisförmige Löcher ausgebildet sind.
Des weiteren kann die Seite der Siebstützplatte, die die Harzdurchgangswege definiert, kreisförmig oder rechteckig ausgebildet sein, und es ist wünschenswert, dass das Sieb und die Siebstützplatte jeweils gekrümmte Flächen aufweisen, die eine einzelne Krümmung haben, die in die Extrusionsrichtung oder die dazu entgegengesetzte Richtung vorstehen.
Mit dem Filterelement gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein aus einem Extruder extrudiertes Harzmaterial von seinen Verunreinigungen durch das Sieb des Filterelementes im Verlauf seiner Strömung in die durch den Pfeil in Fig. 1(A) angedeutete Richtung gefiltert.
Da die Harzdurchgangswege der Siebstützplatte an dem Filterelement als verlängerte Schlitze ausgebildet sind, die sich unter Schneiden der Richtung des Pfeils erstrecken, kann die Verstärkungseigenschaft der Siebstützplatte sogar dann ausreichend sichergestellt werden, wenn das Verhältnis der Öffnungen der Schlitze relativ zu derjenigen der kreisförmigen Löcher vergrößert ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung genau unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 beschrieben.
Fig. 1 stellt ein erstes Vergleichsbeispiel eines Filterelements dar, wobei Fig. 1(A) eine Schnittansicht eines Extruders und 1(B) eine vordere Draufsicht einer Siebstützplatte ist;
Fig. 2 stellt ein zweites Vergleichsbeispiel eines Filterelements dar, wobei 2(A) eine Vorderdraufsicht davon und Fig. 2(B) eine Schnittansicht davon ist;
Fig. 3 stellt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Filterelements gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wobei Fig. 3(A) eine Vorderdraufsicht einer ersten Platte, Fig. 3(B) eine Schnittansicht des Filterelements und Fig. 3(C) eine Vorderdraufsicht einer zweiten Platte ist;
Fig. 4 stellt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Filterelements gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wobei Fig. 4(A) eine Vorderdraufsicht einer ersten Platte, Fig. 4(B) eine Schnittansicht des Filterelementes und Fig. 4(C) eine Vorderdraufsicht einer zweiten Platte ist;
Fig. 5 stellt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Filterelements gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wobei Fig. 5(A) eine Vorderdraufsicht einer ersten Platte, Fig. 5(B) eine Schnittansicht des Filterelements und Fig. 5(C) eine Vorderdraufsicht einer zweiten Platte ist.
In Fig. 1(A), die das erste Vergleichsbeispiel eines Filterelements darstellt, hat ein Extruder 1 (hiermit ist gemeint, dass eine Kneteinrichtung und eine Formmaschine eingeschlossen sind) zum Extrudieren eines Harzmaterials, wie zum Beispiel eines Polyolefins oder dessen Verbindungen, eine längliche zylindrische Tonne 2 und eine Schraube 3, die in die Tonne 2 eingesetzt ist, die durch ihre Drehung verursacht, dass das Material in die durch eine Pfeil T angezeigte Richtung strömt, und extrudiert es in eine (nicht gezeigte) Form oder dergleichen.
Zwischen dem Extruder 1 und der Form ist eine Filtervorrichtung 4 zwischengesetzt mit einem ersten Körper 5, der einen Durchgang 5A definiert, einem zweiten Körper 6, der einen Durchgang 6A definiert, die an ihren Verbindungsflächen 7 miteinander paarweise verbunden sind und mit einer Vielzahl von Schrauben 8 befestigt sind, und ein Filterelement 9 ist in dem Durchgang 6A des zweiten Körpers 6 angeordnet.
Das Filterelement 9 hat in Kombination ein Sieb 10, das aus einem Gittermaterial zum Ausfiltern der Verunreinigungen des Harzmaterials hergestellt ist, und eine Siebstützplatte 11, die an die Rückseite des Siebes 10 zum Verstärken des selben angebracht ist.
Das Sieb 10 weist eine Vielzahl von Gittermaterialschichten auf, die aufeinander gelegt sind.
Wie in Fig. 1(B) gezeigt ist, hat die Siebstützplatte 11 gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel eine Mehrzahl von Harzdurchgangswegen 12 in einer Durchgangswegdefinitionsseite 13, die kreisförmig ausgebildet sind. Die Durchgangswege liegen in der Gestalt von verlängerten Schlitzen 14 vor, die sich unter Schneiden der Harzströmungsrichtung T erstrecken. Rippenabschnitte 15, die die Schlitze 14 voneinander trennen, stellen auch eine ausreichende Verstärkungseigenschaft sicher, wenn sie sehr dünn ausgebildet sind, und das gestattet, dass die Harzdurchgangswege ein Verhältnis einer Öffnung von 70 bis 80% relativ zu der Durchgangswegdefinitionsseite 13 haben.
Die Fig. 2(A) und 2(B) zeigen das zweite Vergleichsbeispiel eines Filterelements. Im Gegensatz zu dem Sieb 10 und der Siebstützplatte 11 des ersten Vergleichsbeispiels, die kreisförmig gestaltet sind, sind diejenigen des zweiten Vergleichsbeispiels rechteckig gestaltet. Dadurch, dass sie rechteckig gestaltet sind, ist es möglich, die wirksame Filterfläche im Vergleich mit dem kreisförmigen Aufbau zu erhöhen.
Es ist anzumerken, das ähnliche Bezugszeichen entsprechende Teile über das erste und das zweite Vergleichsbeispiel bezeichnen.
Die Fig. 3(A), 3(B) und 3(C) zeigen das erste Ausführungsbeispiel eines Filterelements gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine Siebstützplatte 11 an die Rückseite eines Siebes 10 angebracht ist, die eine erste Platte 111 und eine zweite Platte 211 aufweist, die miteinander paarweise verbunden sind und mittels einer Schraube 16 zusammengebaut sind. Schlitze 214 der zweite Platte 211 sind breiter als die Schlitze 214 der ersten Platte 111 hergestellt, wobei sich die Schlitze 114 und 214 sich einander schneidend erstrecken. Jedoch kann das Breitenverhältnis zwischen den Schlitzen 114 und 214 umgekehrt zu dem in den Zeichnungen gezeigten sein; insbesondere können die Schlitze 114 breiter als die Schlitze 214 hergestellt sein.
Die Fig. 4(A), 4(B) und 4(C) zeigen das zweite Ausführungsbeispiel eines Filterelements gemäß de vorliegenden Erfindung, das im Wesentlichen das selbe wie das erste Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Anordnung ist. Jedoch unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass im Gegensatz zu dem Sieb 10 und der Siebstützplatte 11, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgebildet sind, diejenigen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel rechteckig gestaltet sind, um eine größere wirksame Filterfläche sicherzustellen. Es ist anzumerken, das ähnliche Bezugszeichen entsprechende Teile über das erste und das zweite Ausführungsbeispiel bezeichnen.
Das erste und das zweite Ausführungsbeispiel stellt eine Eigenschaft niedrige Druckverlusts dadurch sicher, dass die Schlitze 214 der zweiten Platte 211 breiter als die Schlitze der 114 der ersten Platte 111 hergestellt sind.
Die Fig. 5(A), 5(B) und 6(C) zeigen das dritte Ausführungsbeispiel eines Filterelementes gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Siebstützplatte 11, die an der Rückseite des Siebes 10 angebracht ist, eine erste Platte 111 und eine zweite Platte 211 aufweist, die miteinander paarweise verbunden sind und mittels einer Schraube 16 zusammengebaut sind. Die erste Platte 111 definiert Schlitze 114, während andererseits die zweite Platte 211 kreisförmige Löcher 314 definiert, wodurch die Siebstützplatte 11 eine Eigenschaft niedrigen Druckverlusts hat. Des weiteren haben die Schlitze 114 der ersten Platte 111 zentral eine Trennwand 414, die an sowohl der vorderen Seite als auch an der Rückseite davon eingeschnitten ist, um die Gesamtfilterfläche des Siebes 10 zu vergrößern und eine ausreichende Durchgangsfläche zwischen der ersten Platte 111 und der zweiten Platte 211 sicherzustellen.
Obwohl das Sieb 10 und die Siebstützplatte 11, die in den Fig. 5(A), 5(B) und 5(C) gezeigt sind, rechteckig gestaltet sind, können diese auch kreisförmig ausgebildet sein. Auch die Trennwand 414 kann an einer der vorderen und der hinteren Seite davon eingeschnitten sein.

Claims

1. Filterelement zur Verwendung bei einem Harzextruder (1) mit einer Kombination eines Siebes (10) zum Ausfiltern von in einem Harzmaterial enthaltenen Verunreinigungen, das in dem Extruder (1) strömt, und einer Siebstützplatte (11), die eine Mehrzahl von Harzdurchgangswegen (12) hat und an der stromabwärtigen Seite des Siebes (10) zum Verstärken des Siebes (10) angebracht ist,

wobei die Harzdurchgangswege (12) der Siebstützplatte (11) als verlängerte Schlitze (14) gestaltet sind, die sich in eine Richtung erstrecken, die die Strömungsrichtung (T) des Harzmaterials schneidet,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Siebstützplatte (11) eine erste Platte (111) an der stromaufwärtigen Seite davon und eine zweite Platte (211) an der stromabwärtigen Seite davon aufweist, die miteinander paarweise verbunden sind, wobei die Schlitze (214) von einer (211) der ersten und der zweiten Platte (111, 211) hinsichtlich der Breite größer sind als diejenigen (114) der anderen Platte (111) und sich erstrecken, um diejenigen (114) der anderen Platte (111) zu schneiden.

2. Filterelement gemäß Anspruch 1, wobei die Seite der Siebstützplatte (11), die die Harzdurchgangswege (12) definiert, kreisförmig oder rechteckig gestaltet ist.

3. Filterelement gemäß Anspruch 1, wobei das Sieb (10) und die Siebstützplatte (11) jeweils gekrümmte Flächen aufweisen, die eine einzelne Krümmung haben, die in Harzextrusionsrichtung (T) oder die dazu entgegengesetzte Richtung vorstehen.

4. Filterelement gemäß Anspruch 2, wobei das Sieb (10) und die Siebstützplatte (11) jeweils gekrümmte Flächen aufweisen, die eine einzelne Krümmung haben, die in die Harzextrusionsrichtung (T) oder die dazu entgegengesetzte vorsteht.

5. Filterelement zur Verendung bei einem Harzextruder (1) mit einer Kombination eines Siebes(10) zum Ausfiltern von in einem Harzmaterial enthaltenen Verunreinigungen, das in dem Extruder (1) strömt, und einer Siebstützplatte (11) die eine Mehrzahl von Harzdurchgangswegen (12) hat und an der stromabwärtigen Seite des Siebes (10) zum Verstärken des Siebes (10) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass

die Siebstützplatte (11) eine erste Platte (111) an der stromaufwärtigen Seite davon und eine zweite Platte (211) an der stromabwärtigen Seite davon aufweist, die miteinander paarweise verbunden sind, wobei die Harzdurchgangswege (12) der ersten Platte (111) als verlängerte Schlitze (114) gestaltet sind, und diejenigen der zweiten Platte (211) als kreisförmige Löcher (314) gestaltet sind.

6. Filterelement gemäß Anspruch 5, wobei die Seite der Siebstützplatte (11), die die Harzdurchgangswege (12) definiert, kreisförmig oder rechteckig gestaltet ist.

7. Filterelement gemäß Anspruch 5, wobei das Sieb (10) und die Siebstützplatte (11) jeweils gekrümmte Flächen aufweisen, die eine einzelne Krümmung haben, die in die Harzextrusionsrichtung (T) oder die dazu entgegengesetzte Richtung vorsteht.