ES2901947T3 - Dispositivo de filtración para una masa fundida de plástico o algún otro fluido altamente viscoso - Google Patents

Abstract

Dispositivo de filtración (100) para una masa fundida de plástico o algún otro fluido altamente viscoso, que comprende al menos: - una carcasa (10), que presenta al menos: - una placa de entrada (11) con al menos un canal de entrada (13), - una placa de salida (12) con al menos un canal de salida; - al menos un elemento de distancia (15, 16) que está dispuesto entre la placa de entrada (11) y la placa de salida (12); - así como al menos tres elementos de sujeción de la carcasa (17.1, ..., 17.6), con los cuales la placa de entrada (11) y la placa de salida (12) están tensadas una contra la otra, incluido el elemento de distancia (15, 16) ; - una rueda de tamiz (20): - que está alojada de forma que se puede girar en la carcasa (10) entre la placa de entrada y la placa de salida (11, 12), y - que presenta una pluralidad de posiciones de tamiz (22), cada una de las cuales pueden fluir a través y se pueden posicionar entre el canal de entrada (13) y el canal de salida, por lo que las áreas (44) de la rueda de tamiz (20), que pueden fluir a través y las áreas que se pueden presurizar con presión de fluido, se encuentran en el interior de una superficie de pretensado (40) atravesada por medio de los elementos de sujeción de la carcasa (17.1, ..., 17.6), - una instalación de accionamiento (30) con un elemento de accionamiento (35), el cual ejerce una fuerza de avance FV sobre la rueda de tamiz (20) en un punto de acoplamiento (32), - por lo cual, en la rueda de tamiz (20), entre una primera línea (45), que se extiende entre el centro de gravedad de la superficie (43) de la superficie de pretensado (40), sobre la cual actúa una fuerza de fricción resultante FR , y el punto del centro (18) de la rueda de tamiz (20), y una segunda línea (46) entre el punto del centro (18) y el punto de acoplamiento (32), en el cual actúa una fuerza de avance FV, está incluido un ángulo α de más de 90º y menos de 160º, visto en la dirección de rotación; caracterizada por que, el punto de acoplamiento (32) del dispositivo de accionamiento (30) en la rueda de tamiz (20), está dispuesto en el exterior de la superficie de pretensado (40).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de filtración para una masa fundida de plástico o algún otro fluido altamente viscoso

La invención se refiere a un dispositivo de filtración para una masa fundida de plástico o algún otro fluido altamente viscoso con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Cuando se filtran masas fundidas de plástico, los aglomerados o las partículas sólidas se deben filtrar antes de que la masa fundida se pueda alimentar a una planta de procesamiento adicional, como una instalación de extrusión con una boquilla. Para permitir una producción ininterrumpida, se conocen varios tipos de construcción de dispositivos de filtración, que permiten el intercambio de un tamiz de filtro durante el funcionamiento, en el cual se coloca un tamiz nuevo no contaminado en el canal de flujo y se retira del mismo el que está contaminado. Una dificultad particular en la filtración de las masas fundidas de plástico consiste en que se debe realizar con altas temperaturas y con altas presiones.

Un dispositivo de filtración genérico es conocido básicamente por el documento DE 3302343 A1.

También el documento DE 3341508 A1 muestra otro dispositivo de filtración genérico, en el que además se divulga un dispositivo de accionamiento. Este consta de un elemento de accionamiento en forma de cilindro hidráulico, que está fijado en un borde lateral de la carcasa, de una palanca de transmisión, así como de una unidad de rueda libre, que consta de un piñón, que encaja en un engranaje externo de la rueda de tamiz, y de una rueda libre, que permite un movimiento de retorno de la palanca de transmisión, sin mover al mismo tiempo el disco de tamiz.

El documento DE 3522050 A1 muestra un accionamiento a través de un engranaje de trinquete en la circunferencia exterior de la rueda de tamiz y un émbolo de avance, que encaja en el engranaje, para mover la rueda de tamiz paso a paso.

Del documento CN 101602249 A se conoce otro dispositivo de filtración genérico, en el que el accionamiento de la rueda de tamiz se realiza igualmente a través de un dispositivo de trinquete, por lo que en este caso está previsto un gancho de tracción, que encaja en el engranaje por medio de la palanca de transmisión y tira de la rueda de tamiz paso a paso en la dirección de rotación.

En el documento CN 1772461 A se muestra un dispositivo de filtración con una pequeña superficie de pretensado, que rodea de manera justa el canal de flujo. Por lo tanto, las cavidades en la rueda de tamiz con los tamices no se pueden extender en un ángulo mayor y están diseñadas de forma circular. Esto significa que solo está disponible una pequeña superficie de filtro.

En el dispositivo de filtración descrito en el documento CN 202336995 U, el punto de aplicación del accionamiento se encuentra en el interior de una superficie de pretensado. Por lo tanto, a través del accionamiento se amplía entonces el rango de pretensado con cada paso del accionamiento.

En un dispositivo de filtración, de acuerdo con el documento DE 299 08735 U1, son solo tres pernos de tensión. La superficie de pretensado es un triángulo, que ni siquiera cubre por completo el canal de flujo. El punto de acoplamiento del accionamiento y el centro de gravedad de la superficie se encuentran muy próximos entre sí, de modo que igualmente se pueden producir efectos perjudiciales sobre la estanqueidad, si la rueda de tamiz se mueve hacia adelante paso a paso.

Incluso con el dispositivo de filtración de acuerdo con el documento CN 201432402 Y, el punto de acoplamiento de la fuerza y el centro de gravedad de la superficie, se encuentran muy próximos entre sí. Las fuerzas introducidas por el accionamiento actúan entonces directamente en el área que se puede presurizar.

Las ventajas particulares de un dispositivo de filtración genérico, como se divulga en el documento DE 102013216973 A1, se encuentran en que se pueden colocar una pluralidad de tamices individuales en la rueda de tamiz, los cuales de manera sucesiva fluyen a través y son fácilmente accesibles o se pueden intercambiar fácilmente en el lado respectivo que mira hacia fuera del canal de flujo, para fines de limpieza. La estructura del dispositivo de filtración también es simple y económica debido a la estructura en capas de la carcasa.

Sin embargo, la principal dificultad se encuentra en el sellado entre las placas exteriores de la carcasa y la rueda de tamiz encerrada entre ellas. Las partes de la carcasa deben estar tensionadas una contra la otra, incluida la rueda de tamiz, de tal manera que la presión de flujo no provoque una ampliación demasiado fuerte de la carcasa y que no se formen de esta manera puntos de fuga correspondientes. Por otro lado, la rueda del tamiz se debe poder mover, porque ya no se puede girar si el atrapamiento es demasiado fuerte. Por lo tanto, siempre debe haber una anchura mínima determinada de la ranura, entre las superficies de sellado de los extremos frontales en la rueda de tamiz y las superficies de contacto opuestas en las placas de entrada y salida. Pero la anchura de la ranura requerida también depende del fluido a procesar y de su viscosidad, de la temperatura de procesamiento y de la presión de flujo en el área de la posición del tamiz. Mientras el objetivo es entonces la estanqueidad, por otro lado, se requiere una anchura suficiente de la ranura para que sea posible una fuga muy leve del fluido a través de las bandas de sellado y se forme una especie de película lubricante en los dos extremos frontales de la rueda de tamiz por medio del fluido en sí.

Una adaptación correspondiente de la altura de la rueda de tamiz y de la altura de los elementos de distancia, los cuales igualmente se posicionan entre las placas de entrada y salida, las cuales encierran la rueda de tamiz, permiten el ajuste de una anchura determinada de la ranura , que sin embargo, está en el rango de unos pocos micrómetros, de modo que la producción de los elementos de distancia y la rueda de tamiz asociada, los cuales forman juntos el denominado emparejamiento interno, insertado entre las placas de entrada y salida, es muy difícil.

Se ha demostrado en la práctica, que incluso con un cálculo y una producción muy cuidadosos de las anchuras de la ranura, surgen problemas con respecto a la movilidad de la rueda de tamiz, que solo se pueden remediar por una reducción de la pretensión, la cual a su vez conduce al problema de la estanqueidad.

El objetivo de la presente invención es, por lo tanto, optimizar la pretensión en la carcasa que es suficiente para el propósito de la estanqueidad, y la anchura de la ranura requerida para la lubricación y la movilidad de la rueda de tamiz, y de esta manera garantizar un funcionamiento eficiente.

De acuerdo con la invención, este objetivo se resuelve por medio de un dispositivo de filtración con las características de la reivindicación 1.

La superficie de pretensado atravesada por medio de los elementos de sujeción de la carcasa sigue estando posicionada de tal manera, que la superficie que se puede presurizar en la carcasa esté completamente rodeada por ella, pero que al mismo tiempo, todas las proporciones de la superficie que no se pueden presurizar se mantengan en gran parte libres de la pretensión, en particular en el área del acoplamiento del accionamiento. De este modo, en las áreas no pretensadas, se reduce la compresión de las partes individuales de la carcasa presionadas una contra la otra y se aumenta la anchura de la ranura en comparación con la rueda de tamiz encerrada en ella. El área de pretensado se refiere a todas las proporciones de las superficies, que se encuentran bajo la influencia de elementos de pretensado. En primer lugar esta superficie está definida por medio de una línea poligonal, la cual conecta los puntos del centro de los elementos de pretensado. Sin embargo, en vista del diámetro y del diseño macizo de tales elementos de pretensado, esta línea todavía está desplazada hacia fuera por, al menos en la cantidad del radio de los elementos de pretensado. Además, se debe tener en cuenta que el área presurizada se expande de manera abrupta cuando se sumerge una posición de tamiz, cuando la rueda de tamiz se gira en el área superior, mientras que al mismo tiempo en el área inferior una posición de tamiz se gira hacia fuera del área de influencia de la presión, de modo que los ratios de superficie cambian constantemente de una manera pulsante y sólo son estáticas cuando la rueda de tamiz está en parada. En el contexto de la presente invención, "completamente" significa, por lo tanto, que no existen proporciones significativas de superficie que se pueden presurizar, que se encuentran fuera, tan lejos en el exterior de la línea poligonal antes mencionada, que se puede producir una ampliación mayor de la carcasa como resultado de la presión interna. Si se tiene en cuenta entonces, que el área pretensada se extiende más allá de la línea poligonal, que conecta los puntos del centro de los elementos pretensados y que el área presurizada cambia constantemente durante el funcionamiento, las desviaciones puramente geométricas se pueden producir entre la superficie pretensada y la que se puede presurizar o durante el funcionamiento de la entonces superficie presurizada, de hasta el 15%, pero en particular, en un máximo del 10%, con el fin de aún así, cumplir con el criterio de "completamente" en el sentido de la presente invención.

Además es esencial para la invención, que el punto de acoplamiento del elemento de avance se encuentre en el exterior del área pretensada y que la fuerza ejercida sobre la circunferencia exterior de la rueda de tamiz a través del elemento de avance, se dirija hacia fuera alejándose del área de pretensado.

Específicamente, esto significa que se incluye un ángulo de más de 90 ° y menos de 160 ° entre una primera línea entre el centro de gravedad de la superficie, de la superficie de pretensado y el punto del centro de la rueda de tamiz en relación con una segunda línea entre el punto del centro de la rueda de tamiz y el punto de acoplamiento del accionamiento en la rueda de tamiz. Esto tiene el siguiente efecto: El centro de gravedad de la superficie de la superficie de pretensado se puede ver como el punto de aplicación de una fuerza de retención resultante de la carga de presión plana en el área que fluye a través, la cual consiste, debido a la fricción entre los dos extremos frontales de la rueda de tamiz y las superficies enfrentadas de la placa de entrada y salida de la carcasa en el área que se puede presurizar y el área pretensada. La fuerza de retención en realidad actúa de manera diferencial por unidad de superficie, que se puede presurizar con un brazo de palanca individual en relación con el eje de rotación de la rueda del tamiz, pero de manera ideal se puede asumir como una fuerza de retención resultante, que actúa entre el eje del centro de la rueda de tamiz y el centro de gravedad de la superficie mencionada.

En relación con la presente invención, el centro de gravedad de la superficie no es ningún punto exacto designado en el sentido matemático-geométrico, sino más bien un área de superficie pequeña que migra ya que los ratios de las superficies y por lo tanto los ratios de la fuerza cambian constantemente, debido a la rotación continua y/o escalonada de la rueda de tamiz. Si todas las posiciones de tamiz, como es habitual, tienen la misma estructura, el centro de gravedad de la superficie mencionado puede, por ejemplo, cambiar a la mitad del ángulo de paso en el disco de tamiz.

Para superar el par de torsión de retención resultante de la fuerza de retención resultante en el centro de gravedad de la superficie, se requiere un par de torsión mayor, para superar las fuerzas de fricción estática y para que la rueda de tamiz se pueda poner en movimiento. Este par de torsión de avance requerido es provocado por la fuerza de avance que encaja a través de la rueda de tamiz.

El punto de alojamiento del elemento de transmisión del accionamiento se puede encontrar igualmente en la segunda línea radial mencionada.

Un posible perfeccionamiento más de la invención consiste en dejar que la rueda de tamiz rodee su circunferencia por los elementos de distancia tan lejos como sea posible. Las pretensiones necesarias en la carcasa se absorben así de manera muy uniforme a través de los elementos de distancia que están posicionados entre la placa de entrada y la placa de salida, y se evita de este modo la deformación de la carcasa. En la superficie de pretensado atravesada por medio de los elementos de sujeción de la carcasa, la rueda de tamiz está rodeada por los elementos de distancia en particular en más del 90% de su circunferencia. La circunferencia exterior de la rueda de tamiz no está cubierta únicamente en un área de esquina, el cual se encuentra en el lado que mira hacia fuera del lado de la carcasa, a través del cual puede fluir un flujo. El receso allí es tan grande, que se puede disponer un elemento de avance del accionamiento, pero preferentemente no mucho más grande de lo necesario para ello. En el borde inferior de la carcasa debe estar proporcionado un receso adicional en la cobertura de la circunferencia para permitir una salida de fluido, que o bien se requiere como película lubricante o bien emerge como algún otro flujo de fuga.

En el dispositivo de filtración de acuerdo con la invención, la instalación de accionamiento puede encajar en la circunferencia exterior de la rueda de tamiz en un engranaje y, de manera opcional, puede estar equipado con un accionamiento de piñón o con un accionamiento de trinquete. Una ventaja particular de la invención es que, debido a la disposición preferida - arriba o abajo - en un área de esquina de la carcasa del punto de acoplamiento del accionamiento, hay suficiente espacio de instalación disponible para los dos tipos de accionamiento y, por lo tanto, se puede implementar uno u otro tipo de accionamiento sin cambios de la carcasa. La disposición en la esquina también permite ampliar el área pretensada y, por lo tanto, el área que se puede presurizar se puede utilizar para la filtración.

En el caso de un accionamiento de piñón, la dirección de la fuerza de avance en el área de acoplamiento con el engranaje exterior de la rueda de tamiz se debe considerar en gran parte tangencial. Si ambos vectores - el de la fuerza de retención y el de la fuerza de avance - se alargan hacia atrás, es decir, en contra de su orientación normal, el resultado es un ángulo p incluido muy pequeño de menos, teóricamente menos de 90 °, pero preferentemente menos de 45 °, y un punto de intersección teórico, que se encuentra lejos, fuera en el exterior de la superficie de la carcasa del dispositivo de filtración. En cualquier caso, la línea de acción de la fuerza de avance pasa por el área pretensada y preferentemente no la cruza en absoluto o al menos no de tal manera, que los cambios geométricos de la rueda de tamiz, que pretende la invención, se anulen o se inviertan a través del vector de avance. De manera contraria de la disposición en el estado de la técnica representada al principio, de acuerdo con la invención, no se ejerce ninguna fuerza, la cual se dirija hacia el lado del dispositivo de filtración que se puede presurizar, sino sólo una fuerza que apunta hacia fuera alejándose del lado pretensado de la carcasa.

Esto también se aplica a la elección de un accionamiento de trinquete, en el que un elemento de avance en forma de émbolo se acopla en el engranaje. En este caso, el ángulo entre el radio y el vector de la fuerza de avance puede no ser igual a 90 °, sin embargo también se aplica en este caso, que la fuerza de avance preferentemente no se cruza con la superficie de pretensado y se dirige hacia fuera alejándose de la carcasa y de la superficie de pretensado en la misma.

Debido a la fuerza de retención resultante que actúa sobre el centro de gravedad de la superficie y la fuerza de avance que actúa en el punto de acoplamiento, la cual se dirige alejándose del área de pretensado, se consigue un estiramiento del sector de la rueda de tamiz encerrado en el medio. Dado que durante un estiramiento siempre va acompañado de una contracción transversal debido al volumen constante, el grosor del disco de tamiz se reduce en el área estirada, muy ligeramente por lo que la ligera reducción del grosor ya se encuentra en el orden de magnitud suficiente para conseguir una anchura de ranura suficiente para el movimiento y la lubricación.

Es cierto que una compresión se efectúa en el otro sector respectivo de la rueda de tamiz, el cual visto en la dirección de rotación, se encuentra entre el punto de acoplamiento del accionamiento y el área que se puede presurizar y pretensar. Sin embargo, dado que el accionamiento está dispuesto en el exterior del área pretensada y preferentemente en un área de esquina, una gran parte de la compresión, que está conectada de manera uniforme con un correspondiente aumento del grosor de la rueda de tamiz, ya tiene lugar en el exterior del área pretensada. Debido al radio interior relativamente grande, habitual en las ruedas de tamiz, el lado de manera diametral opuesto al punto de acoplamiento del accionamiento está protegido en gran medida de las tensiones de cizallamiento por medio del buje; este área protegida ya afecta a una gran parte de la superficie de pretensado, es decir, la que se encuentra por debajo del centro de gravedad de la superficie. Finalmente, debido a que el ángulo incluido entre los dos brazos de palanca, como se describió anteriormente, se encuentra entre más de 90 °, en particular 110 °, y 160 °, se consigue un desequilibrio entre estiramiento y compresión. Las tensiones de cizallamiento por compresión actúan sobre una longitud mucho mayor, de modo que los cambios del grosor asociados son comparativamente menores que los estiramientos.

Si el accionamiento se dispusiera exactamente en el lado, de manera diametral opuesto al centro de gravedad de la superficie de la superficie de pretensado, los efectos descritos no existirían o al menos se reducirían mucho, ya que los estiramientos en la mitad superior y las compresiones en la mitad inferior estarían entonces equilibrados. Por lo tanto, de acuerdo con la invención, está previsto un ángulo entre estas líneas claramente desigual de 180 °.

De esta manera, de acuerdo con la invención, está previsto entonces, que el accionamiento provoque un estiramiento dirigido de la rueda de tamiz por medio del accionamiento, significa que la mayor anchura de la ranura se genera exactamente en el momento en el que también se necesita, es decir, cuando la rotación sincronizada de la rueda de tamiz está pendiente y se inicia a través del accionamiento. En la pausa de movimiento que sigue, en la que el mecanismo de accionamiento realiza un movimiento de retención, los estiramientos mencionados se pueden relajar, lo que a su vez aumenta el grosor, reduce la anchura de la ranura y mejora la estanqueidad. A través de la disposición de acuerdo con la invención de la superficie de pretensado y el punto de acoplamiento del accionamiento se realiza, por así decirlo, una especie de "deformación respiratoria" en el interior de la carcasa y de la rueda de tamiz con una anchura de la ranura de lubricación que se puede variar en el rango de micrómetros.

La reducción de acuerdo con la invención de la superficie pretensada permite, preferentemente con un rebasado casi completo sobre la circunferencia por medio de los elementos de distancia interpuestos, mantener los elementos de placa, en el lado de entrada y salida, relativamente delgados, y así reducir los costes de material y de producción.

Además es ventajoso, si al menos dos elementos de pretensado estén dispuestos de tal manera, que una línea de conexión imaginaria entre ellos corte el área del centro de gravedad de la superficie antes descrita. Este centro de gravedad de la superficie no solo se puede idealizar como el punto de aplicación de una fuerza de retención que contrarresta la rotación de la rueda de tamiz, sino también como el punto de partida de una fuerza de expansión resultante que actúa en la dirección de la normal de las placas, la cual está causada por medio de la presión del flujo interno. Si los elementos de sujeción de la carcasa están dispuestos de manera que las líneas de actuación de la conexión de rosca pasen por encima del centro de la fuerza de expansión, se puede ver como idealizada como viga de flexión una franja estrecha de las placas de entrada y salida y se puede dimensionar en consecuencia. No se produce una carga de flexión mayor en las placas que en esta área en forma de franja. Además es favorable que a ambos lados de la zona en forma de franja descrita, estén previstas más pares de elementos de sujeción de la carcasa, cuyas líneas de conexión imaginarias estén dispuestas aproximadamente paralelas a la zona de franja mencionada o en un ángulo agudo con la misma.

La invención se describe con más detalle a continuación con referencia al ejemplo de realización representado en los dibujos. Las figuras muestran en detalle:

Fig. 1 una vista en perspectiva sobre una carcasa de un dispositivo de filtración,

Fig. 2a un dispositivo de filtración en una vista superior;

Fig. 2b partes del dispositivo de filtración en una vista en perspectiva; y

Fig. 3a, 3b cada una, una representación esquemática de las fuerzas que actúan sobre el dispositivo de filtración durante el funcionamiento.

La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva sobre una carcasa 10 de un dispositivo de filtración, concretamente sobre el lateral de una placa de salida 12. En la Fig. 1 solo está representado en líneas completas, el plano del denominado emparejamiento interior, el cual comprende elementos de distancia 15, 16 y una rueda de tamiz 20. El nivel intermedio está encerrado entre una placa de entrada 11 y una placa de salida 12, las cuales ambas están representadas como líneas imaginarias u ocultas.

Todos los tres elementos que se encuentran uno al lado del otro, es decir, la placa de entrada 11, los elementos de distancia 15, 16 y la placa de salida 12, se atornillan uno con el otro por medio de un total de seis elementos de sujeción de la carcasa 17.1 ... 17.6 y están tensados uno contra el otro con una pretensión diseñada para la presión de funcionamiento. El nivel intermedio muestra solo dos interrupciones en la circunferencia exterior de la rueda de tamiz 20, es decir, en la esquina superior derecha, donde se mantiene un espacio libre 41 para la disposición de un elemento de accionamiento o de avance, así como en el lado inferior, donde se forma, entre los elementos de distancia 15, 16, un estrecho canal de salida 42, para poder drenar el fluido, que se haya acumulado en el punto más bajo inferior, hacia el exterior de la carcasa 10.

La rueda de tamiz 20 está diseñada de una manera conocida per se con una pluralidad de posiciones de tamiz 22, cada una de las cuales está delimitada por medio de una banda interior 23de sellado anular, una banda exterior 24 de sellado anular así como bandas 25 que se extienden entre ellas, que llevan desde el interior hacia el exterior. En el medio, está previsto un buje 26 para la recepción de un eje o de una onda, para alojar en las placas 11, 12 de la carcasa 10 la rueda de tamiz 20. El buje 26 se puede utilizar como elemento de pretensado adicional.

En la circunferencia exterior de la rueda de tamiz 20, está diseñado un engranaje de trinquete 21 con flancos, que caen planos en una dirección y saltan hacia atrás en la otra dirección.

Los elementos de sujeción de la carcasa 17.1 a 17.6 provocan una compresión de los elementos de la carcasa, en el interior de una superficie de pretensado 40 en la que los elementos de la carcasa 11, 12, 15 y partes del elemento 16 están presionados fuertemente uno al lado del otro, y de esta manera se reduce así la distancia entre las placas de entrada y de salida 11, 12 y la rueda de tamiz 20 encerrada entre ellas. Más allá de la línea imaginaria entre los elementos de sujeción de la carcasa 17.4, 17.5, es decir, lateralmente y por debajo del espacio libre 41 para el accionamiento, no existe por otro lado ninguna pretensión fuerte, de modo que en este punto, donde no se requiere tampoco ninguna estanqueidad, se reduce la fricción entre las placas de la carcasa 11, 12 y la rueda de tamiz 20.

El círculo marcado con 43 indica la posición de los canales de entrada y salida y corresponde al área de la rueda de tamiz 20 a través del cual fluye directamente un flujo, que, sin embargo, como se conoce per se, se expande en gran medida inmediatamente delante y detrás de la posición de tamiz, para poder aprovechar mejor la superficie de tamiz que está disponible. No obstante, el área del canal de entrada o salida 43 se puede ver como la posición del centro de gravedad de la superficie del área que se puede presurizar. Esta área que se puede presurizar se encuentra completamente, o casi completamente, en el interior de la superficie de pretensado 40.

Una línea imaginaria entre los elementos de pretensado 17.3, 17.6 lleva directamente a través del área 43. La línea de conexión entre los elementos 17.1, 17.2 discurre casi paralela a ella. Sólo existe una desviación en la posición de los dos últimos elementos de sujeción de la carcasa 17.4, 17.5, ya que el elemento de sujeción de la carcasa inferior 17.5 se debe desplazar más hacia fuera, para mantener libre el canal de salida 42.

En la Fig. 2a, se representa un dispositivo de filtración 100 montado en una vista superior sobre el lado de salida. Un área 44 corresponde al área de flujo y presión, que se expande a partir del diámetro del canal 43 de entrada o salida. Está diseñado de forma simétrica, en el cual su centro de gravedad se encuentra en el área del canal de flujo 43, que a su vez está dispuesto ligeramente por encima de un eje del centro horizontal en la carcasa 10. La dirección de la fuerza de retención F^r discurre en consecuencia, no completamente vertical, sino que está alineado perpendicular a una línea de conexión radial entre el centro del canal 43 y el eje del centro 18.

Otra línea 46 representa la línea de conexión entre el centro 18 y un punto de acoplamiento 32, de un émbolo de avance 31 en el engranaje externo 21 de la rueda de tamiz 20.

Una instalación de accionamiento 30, que está formada por medio de un elemento de accionamiento 34 en forma de un cilindro hidráulico, que está alojado en un elemento de alojamiento 35, el cual en esta forma de realización, está unido directamente con el elemento de distancia 15 en el nivel intermedio entre los elementos de placa 11, 12. El elemento de accionamiento 34 está conectado con su pistón que se puede extender a través de una primera articulación 36.1, con un elemento de transmisión en forma de una palanca de transmisión 36, que está alojado en un punto de alojamiento 33 en la carcasa 10, es decir en un eje, el cual une el espacio libre 41, y al mismo tiempo está alojado en los dos elementos de placa 11, 12, de modo que las fuerzas de accionamiento actúan solo exactamente perpendicular al eje de rotación de la rueda de tamiz 20 y una distorsión asimétrica de la carcasa se evita por medio de la inserción del accionamiento.

En la palanca de transmisión 36, un elemento de avance está alojado de forma móvil a través de otra articulación 36.2, que está diseñada en forma de un émbolo de avance 31, el cual encaja en el engranaje 21 con su punta en el punto de acoplamiento 32 y allí ejerce una fuerza de avance F^v dirigida hacia fuera alejándose de la carcasa 10 y sobre todo del área de pretensado 40.

En la Fig. 2b se muestra el dispositivo de filtración 100 en una vista en perspectiva sobre el lado de salida, en la cual para mayor claridad en esta representación se han retirado tanto la rueda de tamiz así como la placa de salida. Desde la carcasa son visibles la placa de entrada 11 y los elementos de distancia 15, 16, así como el dispositivo de accionamiento 30 completo. Al mirar hacia el interior de la carcasa, el canal de entrada 43 es inicialmente visible en la placa de entrada, que se expande en un segmento de anillo circular que abarca aproximadamente 120 °. Por lo tanto, el fluido que sale por el canal de entrada 43 se puede extender entonces sin obstáculos en el área 44, que se puede presurizar y así fluir a través de varias posiciones de tamiz de la rueda de tamiz.

Esta área de filtro principal, en la que el canal de entrada 43 se encuentra aproximadamente en el punto del centro, se complementa con dos segmentos más 48.1, 48.2 por encima y por debajo del eje del centro 18, que en la vista lateral se asemejan a la forma de un filtro de café. Estos segmentos 48.1,48.2 están presurizados, porque una de las cavidades de la rueda de tamiz 20 sobresale hacia el área 44 y se presuriza a partir de la intersección con el área 44.

En el segmento inferior 48.1, se trata de un área de pre inundación, es decir, las posiciones de tamiz que entran allí con la rotación de la rueda de tamiz en el sentido de las agujas del reloj, se pre inundan allí con el fluido tan pronto como una posición de tamiz se superpone al área 44, en particular cuando el tamiz en la posición de tamiz relevante se ha intercambiado previamente en una posición de cambio de tamiz 49.

El área de la superficie pretensada 44 indicada por medio de la línea discontinua, no rodea completamente el segmento superior 48.2, de modo que sobresale una pequeña área de la superficie 44 que se puede presurizar. Aparte del hecho de que allí la presión se reduce en comparación con la presión de flujo en el área 44, porque solo se genera indirectamente por un flujo frenado en el interior de una cavidad, cuando la cavidad se superpone parcialmente con el área 44, y que la superficie de pretensado real se extiende sobre la línea poligonal 44, la cual representa el área de pretensado en las figuras, hacia fuera, pero la pequeña área que sobresale también es ventajosa, para que el aire atrapado allí pueda escapar, si es necesario, después de un cambio de tamiz.

La Fig. 3a es una representación esquemática para la ilustración de las relaciones de fuerzas y para la explicación del principio de la denominada "deformación respiratoria". Cuando el accionamiento comienza a girar la rueda de tamiza 20 - y solo entonces de forma precisa - actúa una fuerza de avance F^v a través de un brazo de palanca correspondiente a la línea 46 en relación con el centro 18. Debido a la fricción, la fuerza de avance F^v es contrarrestada por una fuerza de retención F^r, que varía ligeramente en términos de ubicación, dirección y tamaño dependiendo de dónde se encuentran actualmente las bandas 23, 24, 25 de una posición de tamiz en el área del canal de flujo 43. Las palancas de ambas fuerzas F^r., F^v incluyen un ángulo a, que en cualquier caso debe ser significativamente mayor que 90 ° y significativamente menor que 180 °, ya que de lo contrario no se pueden producir los efectos de estiramiento descritos en el sector relevante de la rueda de tamiz 20, entre las líneas 45 y 46. Preferentemente el ángulo a es de más de 110 ° y en particular de 135 °.

Si los vectores de fuerza F^r., F^v se extienden hacia atrás en contra de su orientación, las líneas de fuerza se cruzan así en un punto en el exterior de la carcasa 10, en un ángulo agudo p de más de 20 ° y menos de 70 °. El resorte 47 representa de manera simbólica el sector que se puede estirar de la rueda de tamiz 20. Como ya se ha descrito anteriormente, el vector de fuerza F^r siempre se debe asumir perpendicular a la longitud efectiva de la palanca en la forma de la línea 45, ya que el punto 43 migra durante el funcionamiento, dependiendo de las condiciones de flujo y de presión actuales, y por lo tanto, la palanca 45 se encuentra a un radio. Por el contrario, el vector de fuerza F^v actúa sobre un punto fijo del punto de acoplamiento 32 en la carcasa, de modo que el brazo de palanca está definido de manera firme en la forma de las líneas 46. Sin embargo, dependiendo de la dirección de acción del accionamiento, F^v no discurre exactamente perpendicular a la línea 46, como también se representa en la Fig. 3a. Como resultado, la relación p = 180 ° - a no se aplica necesariamente.

Además, precisamente debido al punto 43, temporalmente variable como el supuesto punto de aplicación de una fuerza de retención resultante F^r, se debe tener en cuenta, que la medida angular preferida para a = 110 ° ... 135 ° se debe considerar como un valor medio y que, de acuerdo con la “deformación respiratoria”, un ángulo a (t) momentáneo, disminuye o aumenta en forma de onda por unos pocos grados.

Si el accionamiento se detiene de nuevo, para realizar el movimiento de retracción del émbolo 31 y de la palanca de transmisión 36 o simplemente para hacer una pausa, hasta que se registre una nueva contaminación de la posición de tamiz, ya no existe como fuerza de reacción ninguna fuerza de avance F^v ni tampoco ninguna fuerza de retención F^r. Esta situación se muestra en la Fig. 3b. La rueda de tamiz 20 se puede relajar en este intervalo de tiempo en el sector superior previamente estirado y, por lo tanto, asume su diseño original, de modo que la anchura de la rueda de tamiz 20 aumenta, lo que reduce temporalmente la anchura de la ranura y, por lo tanto, aumenta el efecto de sellado.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de filtración (100) para una masa fundida de plástico o algún otro fluido altamente viscoso, que comprende al menos:

- una carcasa (10), que presenta al menos:

- una placa de entrada (11) con al menos un canal de entrada (13),

- una placa de salida (12) con al menos un canal de salida;

- al menos un elemento de distancia (15, 16) que está dispuesto entre la placa de entrada (11) y la placa de salida (12);

- así como al menos tres elementos de sujeción de la carcasa (17.1, ..., 17.6), con los cuales la placa de entrada (11) y la placa de salida (12) están tensadas una contra la otra, incluido el elemento de distancia (15, 16) ;

- una rueda de tamiz (20):

- que está alojada de forma que se puede girar en la carcasa (10) entre la placa de entrada y la placa de salida (11, 12), y

- que presenta una pluralidad de posiciones de tamiz (22), cada una de las cuales pueden fluir a través y se pueden posicionar entre el canal de entrada (13) y el canal de salida, por lo que las áreas (44) de la rueda de tamiz (20), que pueden fluir a través y las áreas que se pueden presurizar con presión de fluido, se encuentran en el interior de una superficie de pretensado (40) atravesada por medio de los elementos de sujeción de la carcasa (17.1, ..., 17.6), - una instalación de accionamiento (30) con un elemento de accionamiento (35), el cual ejerce una fuerza de avance F^v sobre la rueda de tamiz (20) en un punto de acoplamiento (32),

- por lo cual, en la rueda de tamiz (20), entre una primera línea (45), que se extiende entre el centro de gravedad de la superficie (43) de la superficie de pretensado (40), sobre la cual actúa una fuerza de fricción resultante FR , y el punto del centro (18) de la rueda de tamiz (20), y una segunda línea (46) entre el punto del centro (18) y el punto de acoplamiento (32), en el cual actúa una fuerza de avance F^v, está incluido un ángulo a de más de 90° y menos de 160°, visto en la dirección de rotación;

caracterizada por que,

el punto de acoplamiento (32) del dispositivo de accionamiento (30) en la rueda de tamiz (20), está dispuesto en el exterior de la superficie de pretensado (40).

2. Dispositivo de filtración (100) según la reivindicación 1, caracterizado por que un punto de alojamiento (33) y el punto de acoplamiento (32) están dispuestos cada uno en un área de esquina (41) de la carcasa (10), en el lado que mira hacia fuera del canal de flujo (43).

3. Dispositivo de filtración (100) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el vector de la fuerza de avance F^v ejercida sobre la rueda de la pantalla (20) por medio del dispositivo de accionamiento (30), discurre en el exterior de la superficie de pretensado (40).

4. Dispositivo de filtración (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la rueda de tamiz (20), está rodeada en más del 80% de su circunferencia por él, al menos un elemento de distancia (15, 16).

5. Dispositivo de filtración (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la rueda de tamiz (20) está provista en el área de su circunferencia exterior con al menos un engranaje (21), y que el elemento de accionamiento (35) encaja en el engranaje (21) de forma ajustada en el punto de acoplamiento (32).

6. Dispositivo de filtración (100) según la reivindicación 5, caracterizado por que el engranaje (21) en la rueda de tamiz (20), está diseñado como un engranaje simétrico, y el elemento de avance es un piñón alojado de forma que se puede girar.

7. Dispositivo de filtración (100) según la reivindicación 5, caracterizado por que la instalación de accionamiento (30) está diseñado como un accionamiento de trinquete, en el que el elemento de avance comprende un émbolo de avance (31), y que el engranaje (21) en la rueda de tamiz (20), presenta flancos inclinados en la dirección del émbolo de avance (31).

8. Dispositivo de filtración (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de accionamiento (35), está conectado a un elemento de avance (31), por medio de, al menos un elemento de transmisión (36).

9. Dispositivo de filtración (100) según la reivindicación 8, caracterizado por que el elemento de transmisión (36), está alojado en el punto de alojamiento (33) sobre un eje, que se extiende a través de ambos elementos de placa (11, 12).

10. Dispositivo de filtración (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la parte de la rueda de tamiz (20) que se encuentra en el interior de la superficie de pretensado (40), está rodeada en más del 90% de su circunferencia por el elemento de distancia (15, 16).

11. Dispositivo de filtración (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un ángulo p de menos de 60° está incluido entre los vectores respectivos, de una fuerza de fricción F^r resultante, actuando en la superficie de pretensado (40) y la fuerza de avance F^v actuando en el punto de acoplamiento (32), y las líneas rectas que atraviesan los vectores se cruzan en el exterior de la carcasa (10).

12. Dispositivo de filtración (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que están previstos al menos dos elementos de distancia (15, 16), que están espaciados el uno del otro y forman un canal de salida (42), en el lado inferior del dispositivo de filtración (100).

13. Dispositivo de filtración (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que están previstos al menos dos elementos de distancia (15, 16), que están separados el uno del otro en la mitad superior del dispositivo de filtración (100), en el área de los puntos de alojamiento y de acoplamiento (32, 33).