WO2002016113A2 - Vorrichtung zum filtern von flüssigen medien, trägerkörper und ein verfahren zum betrieb der vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum filtern von flüssigen medien, trägerkörper und ein verfahren zum betrieb der vorrichtung Download PDF

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WO2002016113A2
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sieve
carrier body
inlet
channel
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Manfred Hangmann
Michael Heinen
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Maag Pump Systems Textron Ag
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Publication of WO2002016113A9 publication Critical patent/WO2002016113A9/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/69—Filters or screens for the moulding material
    • B29C48/691—Arrangements for replacing filters, e.g. with two parallel filters for alternate use
    • B29C48/6912—Arrangements for replacing filters, e.g. with two parallel filters for alternate use the filters being fitted on a single rectilinearly reciprocating slide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

Definitions

  • Device for filtering liquid media carrier body and a method for operating the device
  • the present invention relates to a device according to the preamble of claim 1, a carrier body for use in the device and a method for operating the device.
  • extrusion systems are preferably used, which for example consist of a series connection of screw extruder, filter and extrusion tool.
  • a gear pump can be provided instead of the screw extruder, which is particularly suitable for
  • the polymer melt is filtered in front of the extrusion tool so that a faultless product can be obtained.
  • filtering increases quality and production security and protects the extrusion tools and nozzles.
  • the filters contribute to a further homogenization of the polymer melt. As a rule, the filtration takes place in a filter unit with at least one sieve arrangement.
  • the European patent application with the publication number EP-A1-0 922 558 describes a filter device consisting of a housing with two portafilter bodies, the portafilter bodies each containing a sieve arrangement, which are each arranged in a partial melt channel.
  • the two melt subchannels are brought together at their two ends, in other words a melt main channel is divided into two melt subchannels before filtering, which in turn are brought together after filtering.
  • a control housing is also provided, into which the main melt channel is guided and in which the main melt channel is divided into the two partial melt channels, with the aid of a control bolt the flow of the melt from one partial melt channel to the other or to both can be placed.
  • a filter device is disclosed in the European patent specification with the publication number EP-B1-0 250 695, which in turn consists of a housing with two portafilter bodies.
  • a sieve arrangement is provided in each sieve carrier body, which in the operating position, i.e. in the filtration position, are each arranged in one of two melt subchannels in accordance with the teaching already explained according to EP-A1-0 922 558.
  • one of the portafilter bodies is displaced perpendicular to the partial melt channels, so that the melt flow is first interrupted in the corresponding partial melt channel.
  • By further moving the portafilter body perpendicular to the partial melt channels it is achieved that the corresponding sieve arrangement partially protrudes from the housing.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a device for filtering liquid media which does not have the above disadvantages.
  • each carrier body has at least two sieve arrangements and in that at least one backwashing channel or at least one backwashing opening is provided in the housing for each sieve arrangement, which is connected to a space that receives sieve impurities or is open to the outside and which can be connected to the sieve arrangement when a carrier body is moved into a rinsing position, and by providing a connecting channel which connects the at least two sieve arrangement arranged in a carrier body, a device for filtering liquid media is obtained, in which a large total screen area is obtained in the operating position.
  • the possibility has been created of backwashing and thus regenerating the sieve arrangements, in which the effective sieve area is reduced by only 25%.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of a carrier body according to the invention without
  • FIG. 3 shows the carrier body according to FIG. 2 with inserted sieve units cut along the longitudinal axis of the carrier body
  • FIG. 4 shows a section through a first embodiment of a device according to the invention, consisting of the carrier body according to FIGS. 2 and 3 inserted into the housing, in the operating position, Fig. 5 and 6 the device according to FIG. 4 in the backwash position,
  • FIG. 7 shows a section through a second embodiment of a device according to the invention in FIG.
  • Fig. 1, 1 denotes a housing which, in the sense of the introductory remarks, is arranged, for example, in an extrusion system after an extruder or a gear pump for filtering conveyed medium, which is subsequently pressed by an extrusion tool to produce an object.
  • the main conveying direction of the medium is indicated by an arrow 100.
  • the medium to be filtered is first passed through an inlet main opening 11 into an inlet main channel 12 contained in the housing 1, which subsequently divides into two inlet sub-channels 13 and 14, each of the two inlet sub-channels 13 and 14 being provided as one of two in the housing 1 Bores 10 and 20 leads.
  • Carrier bodies (not shown in FIG.
  • the inlet sub-channels 13 and 14 stand to the corresponding outlet sub-channels 15 and 16 in the area of the corresponding bore 10 and 20 and in the sectional plane shown in FIG. 1 perpendicular to each other.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a carrier body 2, as can be inserted into the bores 10 and 20 according to FIG. 1.
  • Two recesses perpendicular to the longitudinal axis of the carrier body can be seen, each consisting of a cylindrical inlet area 35 or 37 and a funnel-shaped outlet area 39 or 41, with a sieve unit (in. At the transition from the cylindrical to the funnel-shaped area 35 and 39 or 37 and 41 Fig. 2 not shown) can rest.
  • the sieve unit is a disc with an insignificantly smaller diameter than that of the cylindrical inlet region 35 or 37. This ensures that the sieve units can be easily removed from the recesses or inserted into the recesses.
  • Inlet area 35 or 37 communicating transverse channel 31 or 32 incorporated which opens into a C-shaped channel 26 or 25 which is also incorporated into the surface of the carrier body 2 and which is in the form of a Semicircle, also interrupting the outer surface of the cylindrical support body, extends to the opposite side of the support body 2.
  • a web 43 is provided between the two C-shaped channels 25 and 26 and between the transverse channels 31 and 32, which prevents conveying medium from one inlet area 35, 36 into the other 36, 35 or from one C-shaped channel 25 in the other 26 or from one transverse channel 31 can get into the other 32.
  • the carrier body 2 shown in Fig. 2 is shown cut open, the cutting plane being on the one hand through the longitudinal axis of the carrier body 2 and on the other hand perpendicular to the sieve planes, so that the C-shaped channels 25 and 26 lie above the sectional plane shown and are therefore not visible, and wherein sieve units 4 a , 4, 4 C and 4 d are inserted in sieve receiving devices 33 and 34 (FIG. 2) in the carrier body 2.
  • FIG. 3 shows the outlet regions 39 to 42 connected to a connecting channel 5, into which two collecting channels 46 and 47 open in the middle and through which the operating medium can flow in the operating position in the direction of the outlet partial channels 15 and 16 ,
  • the collecting channels 46 and 47 run essentially transversely to the connecting channel 5.
  • 4 shows the housing 1 shown in regions with the carrier body 2 inserted, the carrier body 2 being in the operating position, ie in the position of the carrier body 2 in relation to the housing 1 in which both the upper two sieve units 4 a and 4 b and the lower two sieve units 4 C and ⁇ can be used for filtering medium.
  • the two matching sieve units 4 a and 4 b or 4 C and 4 d are each also referred to as sieve arrangement 3 a or 3 b (FIG. 3), whereby it is already pointed out that it is basically conceivable is that a sieve arrangement 3 a , 3 can also consist of only one sieve unit. Possible resulting design changes, such as the omission of one of the two belonging to the same screen arrangement
  • FIG. 4 In addition to the components of the device according to the invention which have already been explained, four backwashing channels 27 to 30 can be seen in FIG. 4, which are in the operating position of the carrier body 2 in each case at a certain distance above or below the inlet regions 35 and 36 or 37 and 38 in the housing 1 are located. While in the operating position - as shown in FIG. 4 - the backwash channels 27 to 30 are closed on the side of the carrier body 2, they communicate on other end permanently with the outside environment resp. with a collecting room (not shown in Fig. 4).
  • 100 again indicates the main flow direction of the medium to be filtered or filtered.
  • 4 is already divided into two inlet openings 21 and 22 in the inlet subchannel 13, 14. In the operating position, these two inlet openings 21 and 22 are aligned with the C-shaped channels 25 and 26 of the carrier body 2. This supplies both the lower and the upper sieve arrangement with medium.
  • the medium to be filtered is brought through the inlet opening 21 into the initial region of the C-shaped channel 25 and thus into the transverse channel 31. While the inlet area 35 in front of the sieving unit 4 a is supplied with medium to be filtered via the transverse channel 31, the inlet area 36 in front of the sieving unit 4 b is supplied with the C-shaped channel 25 supplied with medium to be filtered. After filtering in the two sieve units 4a and 4b, the filtered medium is collected in the two outlet areas 39 and 40 communicating with one another and pressed in axial direction to the outlet opening 23 through the connecting channel 5 communicating with them, through which the filtered medium flows out of the carrier body 2 is conveyed into the outlet partial duct 15 in the housing 1.
  • the carrier body 2 is axially displaceable, according to the arrow 101 in FIG. 4.
  • the device according to the invention can thus be brought into one of the backwashing positions shown in FIGS. 5 and 6.
  • a first backwashing position is reached by moving the carrier body 2, in which the upper sieve arrangement 3 a is regenerated.
  • the upper sieve arrangement 3 a is no longer supplied with medium to be filtered through the inlet opening 21 because of the displacement of the carrier body 2 upwards. Instead, the whole through the inlet sub-duct 13 medium flowing current in the lower screen arrangement 3 b, consisting of screen unit 4c and 4d directed either through the cross duct 32 or directly into the inlet region 37 or via the C-shaped channel 26 38.
  • the filtered medium is collected in the outlet areas 41 and 42 in the manner described with reference to FIG. 4 and transported in the direction of the outlet openings 23 and 24 via the connecting channel 5 communicating with them.
  • Displacement of the carrier body 2 can now only get the filtered medium through the outlet opening 24 into the outlet partial duct 15 (FIG. 1).
  • the exit of filtered medium through the outlet opening 23 is not possible because of the displacement of the carrier body 2.
  • Flow resistance is experienced as the filtered medium, which is pressed, for example, by an extrusion tool.
  • the carrier body 2 is either brought again into the operating position, or another sieve arrangement is brought into the regeneration position or backwash position.
  • 6 shows how the lower sieve arrangement 3 b is regenerated by moving the carrier body 2 downwards. The resulting ones
  • FIG. 7 is a further embodiment of the device according to the invention for filtering liquid Media represented.
  • the operating position is shown again in FIG. 7 and the respective regeneration positions or backwashing positions are shown in FIGS. 8 and 9.
  • the main difference from the embodiment explained with reference to FIGS. 2 to 6 is that the C-shaped channels are not incorporated into the carrier body 2, but that the C-shaped channels 25 and 26 are in the housing 1, namely in the Carrier bodies facing lateral surface of the bores 10 and 20 are incorporated.
  • the function and mode of operation of this further embodiment of the device according to the invention is identical.
  • the carrier units for exchanging the sieve units can be pushed out of the bores completely, or at least to the extent that a sieve arrangement or a sieve unit can be removed from the carrier body. can be replaced.

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Abstract

Filter gehäuse, in dem wenigstens zwei Trägerkörper (2) verschiebbar angeordnet sind, wobei in den Trägerkörper (2) Siebanordnungen (3) enthalten sind, in denen das zu filtrierende Medium filtriert werden kann, und wobei der Einlasshauptkanal in mindestens zwei Einlassteilkanäle aufgeteilt ist, die je zu mindestens einer Einlassöffnung für die Zufuhr von zu filtrierendem Medium zum Trägerkörper (2) führt, und wobei der Auslasshauptkanal in mindestens zwei Auslassteilkanäle aufgeteilt ist, die je zu mindestens einer Auslassöffnung zum Aufnehmen von filtriertem Medium führt. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass jeder Trägerkörper (2) mindestens zwei Siebanordnungen (3a, 3b) aufweist, dass im Gehäuse für jede Siebanordnung (3a, 3b) mindestens ein Rückspülkanal oder mindestens eine Rückspülöffnung vorgesehen ist, der bzw. die mit einem Siebverunreinigungen aufnehmenden Raum in Verbindung steht bzw. ins Freie offen ist und der bzw. die bei einer Verschiebung eines Trägerkörpers (2) in eine Spülstellung mit der Siebanordnung (3a, 3b) verbindbar ist, und dass ein Verbindungskanal (5) vorgesehen ist, der die mindestens zwei, in einem Trägerkörper (2) angeordneten Siebanordnungen (3a, 3b) miteinander verbindet.

Description

Vorrichtung zum Filtern von flüssigen Medien, Trägerkörper und ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, ein Trägerkörper zur Verwendung in der Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung.
Zur Herstellung von Gegenständen aus Polymer kommen vorzugsweise Extrusionsanlagen zum Einsatz, welche beispielsweise aus einer Hintereinanderschaltung von Schneckenextruder, Filter und Extrusionswerkzeug bestehen. Alternativ kann anstelle des Schneckenextruders eine Zahnradpumpe vorgesehen sein, welche sich besonders zur
Erzeugung von konstanten hohen Drücken eignet. Denkbar ist auch die Kombination von Schneckenextruder und Zahnradpumpe.
Vor allem bei der Herstellung von feinstrukturierten
Gegenständen ist es unabdingbar, dass die Polymerschmelze vor dem Extrusionswerkzeug gefiltert wird, damit ein fehlerloses Produkt erhalten werden kann. Darüber hinaus wird durch das Filtern die Qualitäts- und Produktionssicherheit erhöht und die Extrusionswerkzeuge und Düsen werden geschützt. Schliesslich tragen die Filter zu einer weiteren Homogenisierung der Polymerschmelze bei. In der Regel erfolgt die Filtrierung in einer Filtereinheit mit mindestens einer Siebanordnung.
Des weiteren ist es bei der Wiederverwertung von Kunststoffabfall, bedingt durch den höheren Schmutzanteil, erforderlich, dass verschmutzte Siebanordnungen, möglichst ohne den Herstellungsprozess zu unterbrechen, gereinigt und/oder gewechselt werden. Hierfür sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt.
So ist in der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer EP-A1-0 922 558 eine Filtervorrichtung, bestehend aus einem Gehäuse mit zwei Siebträgerkörper, beschrieben, wobei in den zwei Siebträgerkörper je eine Siebanordnung enthalten ist, die je in einem Schmelzeteilkanal angeordnet sind. Die beiden Schmelzeteilkanäle sind an ihren beiden Enden zusammengeführt, mit anderen Worten wird ein Schmelzehauptkanal vor dem Filtrieren in zwei Schmelzeteilkanäle aufgeteilt, die nach dem Filtrieren wiederum zusammengeführt werden. Gemäss der bekannten Lehre ist des weiteren ein Steuergehäuse vorgesehen, in das der Schmelzehauptkanal geführt und in dem der Schmelzehauptkanal in die beiden Schmelzeteilkanäle aufgeteilt wird, wobei mit Hilfe eines Steuerbolzens der Fluss der Schmelze vom einen Schmelzeteilkanal auf den anderen oder auf beide gelegt werden kann. Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, ohne Unterbruch des Herstellungsprozesses eine Rückspülung bzw. Regenerierung einer Siebanordnung vorzunehmen, nämlich indem der gesamte Schmelzefluss auf einen der beiden Schmelzeteilkanäle geleitet wird und indem die im anderen Schmelzeteilkanal liegende Siebanordnung rückgespült wird. Dabei wird die zurückfliessende Schmelze in die Umgebung abgeleitet. Die bekannte Filtervorrichtung weist jedoch besonders wegen des Steuergehäuses mit dem Steuerbolzen einen komplizierten Aufbau auf und ist als Folge davon auch entsprechend kostenintensiv.
Ferner ist in der europäischen Patentschrift mit der Veröffentlichungsnummer EP-B1-0 250 695 eine Filtervorrichtung offenbart, die wiederum aus einem Gehäuse mit zwei Siebträgerkörpern besteht. In jedem Siebträgerkörper ist eine Siebanordnung vorgesehen, die in Betriebsstellung, d.h. in der Filtrierstellung, je in einem von zwei Schmelzeteilkanälen entsprechend der bereits erläuterten Lehre gemäss EP-A1-0 922 558 angeordnet sind. Zum Rückspülen bzw. Regenerieren wird einer der Siebträgerkörper senkrecht zu den Schmelzeteilkanälen verschoben, so dass im entsprechenden Schmelzeteilkanal der Schmelzefluss zunächst unterbrochen wird. Durch weiteres Verschieben des Siebträgerkörpers senkrecht zu den Schmelzeteilkanälen wird erreicht, dass die entsprechende Siebanordnung teilweise aus dem Gehäuse herausragt.
Gleichzeitig wird ein Zufuhrbereich im entsprechenden Schmelzeteilkanal mit einem Spülkanal verbunden, womit der Siebträgerkörper gefilterte Schmelze in umgekehrter Fliessrichtung zugeführt wird, womit auf der Siebanordnung vorhandene Verunreinigungen abgehoben und abtransportiert werden. Diese bekannte Filtervorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, dass bei einer Rückspülung die Hälfte der Gesamtsiebfläche nicht verfügbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Filtern von flüssigen Medien anzugeben, welche die vorstehenden Nachteile nicht aufweist .
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, ein Trägerkörper zur Verwendung in der Vorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung weist die folgenden Vorteile auf: Indem jeder Trägerkörper mindestens zwei Siebanordnungen aufweist und indem im Gehäuse für jede Siebanordnung mindestens ein Rückspülkanal oder mindestens eine Rückspülöffnung vorgesehen ist, der bzw. die mit einem Siebverunreinigungen aufnehmenden Raum in Verbindung steht bzw. ins Freie offen ist und der bzw. die bei einer Verschiebung eines Trägerkörpers in eine Spülstellung mit der Siebanordnung verbindbar ist, und indem ein Verbindungskanal vorgesehen ist, der die mindestens zwei, in einem Trägerkörper angeordneten Siebanordnung miteinander verbindet, wird eine Vorrichtung zum Filtrieren von flüssigen Medien erhalten, bei der in Betriebsstellung eine grosse Gesamtsiebfläche erhalten wird. Gleichzeitig ist die Möglichkeit geschafften, eine Rückspülung und damit eine Regeneration der Siebanordnungen vorzunehmen, bei der die wirksame Siebfläche lediglich um 25% reduziert ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1, in schematischer Darstellung, ein Gehäuse für eine erfindungsgemässe Filtervorrichtung mit zwei Bohrungen zum Aufnehmen von zwei Trägerkörpern,
Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Trägerkörpers ohne
Siebeinheiten in perspektivischer Ansicht,
Fig. 3 den Trägerkörper gemäss Fig. 2 mit eingesetzten Siebeinheiten aufgeschnitten entlang der Längsachse des Trägerkörpers,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung, bestehend aus dem in das Gehäuse eingesetzten Trägerkörper gemäss Fig. 2 und 3, in Betriebsstellung, Fig . 5 und 6 die Vorrichtung gemäss Fig. 4 in Rückspülstellung,
Fig. 7 einen Schnitt durch eine zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung in
Betriebsstellung und
Fig. 8 und 9 die Vorrichtung gemäss Fig. 7 in Rückspülstellung.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, das im Sinne der einleitenden Ausführungen beispielsweise in einer Extrusionsanlage nach einem Extruder oder einer Zahnradpumpe zum Filtern von Fördermedium angeordnet ist, das in der Folge durch ein Extrusionswerkzeug zur Herstellung eines Gegenstandes gepresst wird. Die Hauptförderrichtung des Mediums ist dabei mit einem Pfeil 100 angegeben. So wird das zu filtrierende Medium durch eine Einlasshauptöffnung 11 zunächst in einen im Gehäuse 1 enthaltenen Einlasshauptkanal 12 geleitet, der sich in der Folge in zwei Einlassteilkanäle 13 und 14 aufteilt, wobei jeder der zwei Einlassteilkanäle 13 und 14 zu einer von zwei im Gehäuse 1 vorgesehenen Bohrungen 10 und 20 führt. In die Bohrungen 10 und 20 können noch zu erläuternde Trägerkörper (in Fig. 1 nicht dargestellt) aufgenommen werden, in denen das Medium gefiltert wird. Von jeder der Bohrungen 10 und 20 führt ein Auslassteilkanal 15 bzw. 16 weg, wobei sich die beiden Auslassteilkanäle 15 und 16 in der Folge zu einem Auslasshauptkanal 17 vereinen. Aufgrund der noch zu erläuternden Kanalführung für das zu filternde bzw. gefilterte Medium innerhalb des Trägerkörpers stehen die Einlassteilkanäle 13 bzw. 14 zu den entsprechenden Auslassteilkanälen 15 bzw. 16 im Bereich der entsprechenden Bohrung 10 bzw. 20 und in der in Fig. 1 dargestellten Schnittebene senkrecht zueinander.
Fig. 2 zeigt, in perspektivischer Darstellung, einen Trägerkörper 2, wie er in den Bohrungen 10 und 20 gemäss Fig. 1 einschiebbar ist. Erkennbar sind zwei senkrecht zur Längsachse des Trägerkörpers stehende Ausnehmungen, je bestehend aus einem zylinderförmigen Einlassbereich 35 bzw. 37 und einem trichterförmigen Auslassbereich 39 bzw. 41, wobei am Übergang vom zylinderförmigen zum trichterförmigen Bereich 35 und 39 bzw. 37 und 41 eine Siebeinheit (in Fig. 2 nicht dargestellt) aufliegen kann. Die Siebeinheit ist dabei eine Scheibe mit unwesentlich geringerem Durchmesser als derjenige des zylinderförmigen Einlassbereichs 35 bzw. 37. Damit ist gewährleistet, dass sich die Siebeinheiten leicht aus den Ausnehmungen entnehmen bzw. in die Ausnehmungen einsetzen lassen.
In die äussere Oberfläche des zylinderförmigen Trägerkörpers 2 ist je ein mit dem jeweiligen
Einlassbereich 35 bzw. 37 kommunizierender Querkanal 31 bzw. 32 eingearbeitet, der in einen ebenfalls in die Oberfläche des Trägerkörpers 2 eingearbeiteten C-förmigen Kanal 26 bzw. 25 mündet, der sich in Form eines Halbkreises, ebenfalls die Mantelfläche des zylinderförmigen Trägerkörpers unterbrechend, auf die gegenüberliegende Seite des Trägerkörpers 2 erstreckt. Zwischen den beiden C-förmigen Kanälen 25 und 26 sowie zwischen den Querkanälen 31 und 32 ist ein Steg 43 vorgesehen, der verhindert, dass Fördermedium vom einen Einlassbereich 35, 36 in den anderen 36, 35 bzw. vom einen C-förmigen Kanal 25 in den anderen 26 bzw. vom eine Querkanal 31 in den anderen 32 gelangen kann.
In Fig. 3 ist der in Fig. 2 gezeigte Trägerkörper 2 aufgeschnitten dargestellt, wobei die Schnittebene einerseits durch die Längsachse des Trägerkörpers 2 gelegt ist und anderseits senkrecht auf den Siebebenen steht, so dass die in Fig. 2 erläuterten C-förmigen Kanäle 25 und 26 oberhalb der dargestellten Schnittebene liegen und damit nicht sichtbar sind, und wobei Siebeinheiten 4a, 4 , 4C und 4d in Siebaufnahmevorrichtungen 33 und 34 (Fig. 2) im Trägerkörper 2 eingesetzt sind.
Zusätzlich zu den bereits erläuterten Bestandteilen ist in Fig. 3 nun erkennbar, dass die Auslassbereiche 39 bis 42 mit einem Verbindungskanal 5 verbunden sind, in den mittig zwei Sammelkanäle 46 und 47 münden und über die in Betriebsstellung Fördermedium in Richtung Auslassteilkanäle 15 und 16 abfliessen kann. Die Sammelkanäle 46 und 47 verlaufen dabei im wesentlichen quer zum Verbindungskanal 5. In Fig. 4 ist das bereichsweise gezeigte Gehäuse 1 mit eingesetztem Trägerkörper 2 dargestellt, wobei sich der Trägerkörper 2 in Betriebsstellung befindet, d.h. in derjenigen Stellung des Trägerkörpers 2 in bezug auf das Gehäuse 1, in der sowohl die oberen beiden Siebeinheiten 4a und 4b als auch die unteren beiden Siebeinheiten 4C und ^ zum Filtrieren von Medium verwendet werden. Im folgenden werden die beiden zusammengehörenden Siebeinheiten 4a und 4b bzw. 4C und 4d je für sich auch etwa als Siebanordnung 3a bzw. 3b (Fig. 3) bezeichnet, wobei bereits jetzt darauf hingewiesen wird, dass es grundsätzlich denkbar ist, dass eine Siebanordnung 3a, 3 auch lediglich aus einer Siebeinheit bestehen kann. Mögliche sich hieraus ergebende konstruktive Änderungen, wie beispielsweise das Weglassen einer der zwei zur gleichen Siebanordnung gehörenden
Ausnehmung, ergeben sich für den Fachmann in naheliegender Weise, weshalb an dieser Stelle auf solche untergeordnete Ausführungsvarianten nicht weiter eingetreten wird.
Zusätzlich zu den bereits erläuterten Bestandteilen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in Fig. 4 vier Rückspülkanäle 27 bis 30 erkennbar, die sich in Betriebsstellung des Trägerkörpers 2 jeweils in einer gewissen Distanz oberhalb bzw. unterhalb der Einlassbereiche 35 und 36 bzw. 37 und 38 im Gehäuse 1 befinden. Während in Betriebsstellung - wie in Fig. 4 dargestellt - die Rückspülkanäle 27 bis 30 auf der Seite des Trägerkörpers 2 verschlossen sind, kommunizieren sie am anderen Ende permanent mit der Aussenumgebung resp. mit einem Sammelraum (in Fig. 4 nicht dargestellt) .
Aufgrund der bisherigen Erläuterungen lassen sich nunmehr auch die möglichen Fliesswege des Mediums innerhalb und in Verbindung mit dem Trägerkörper erkennen:
Wie bereits in Fig. 1 ist mit 100 wiederum die Hauptfliessrichtung des zu filtrierenden bzw. filtrierten Mediums angegeben. So wird das zu filtrierende Medium gemäss Fig. 4 bereits im Einlassteilkanal 13, 14 auf zwei Einlassöffnungen 21 und 22 aufgeteilt. In Betriebsstellung fluchten diese beiden Einlassöffnungen 21 und 22 mit den C- förmigen Kanälen 25 und 26 des Trägerkörpers 2. Damit wird sowohl die untere als auch die obere Siebanordnung mit Medium versorgt.
Zur einfacheren Erläuterungen wird im folgenden lediglich auf die obere Siebanordnung bezug genommen. Das Medium nimmt in der unteren Siebanordnung spiegelbildliche Fliesswege, wie leicht erkennbar ist.
Wie erwähnt wird das zu filtrierende Medium durch die Einlassöffnung 21 in den Anfangsbereich des C-förmigen Kanals 25 und damit in den Querkanal 31 gebracht. Während der Einlassbereich 35 vor der Siebeinheit 4a über den Querkanal 31 mit zu filtrierendem Medium versorgt wird, wird der Einlassbereich 36 vor der Siebeinheit 4b über den C-förmigen Kanal 25 mit zu filtrierendem Medium versorgt. Nach der Filterung in den beiden Siebeinheiten 4a bzw. 4b wird das filtrierte Medium in den beiden miteinander kommunizierenden Auslassbereichen 39 und 40 gesammelt und über den mit diesen kommunizierenden Verbindungskanal 5 in axialer Richtung zur Auslassöffnung 23 gepresst, durch die das filtrierte Medium aus dem Trägerkörper 2 in den Auslassteilkanal 15 im Gehäuse 1 gefördert wird.
Sind - wie aus Fig. 1 ersichtlich - zwei Trägerkörper 2 mit je vier Siebeinheiten vorgesehen, so werden insgesamt acht Siebeinheiten, und damit eine entsprechend grosse Gesamtsiebfläche, erhalten, die in Betriebsstellung in Aktion ist.
Zum Rückspülen und damit zur Regeneration der Siebeinheiten 4a 4b, 4C und 4 ist der Trägerkörper 2 axial, entsprechend dem Pfeil 101 in Fig. 4, verschiebbar. Damit lässt sich die erfindungsgemässe Vorrichtung in eine der .in den Figuren 5 und 6 gezeigten Rückspülstellungen bringen.
So ist in Fig. 5 durch Verschieben des Trägerkörpers 2 eine erste Rückspülstellung erreicht, in der die obere Siebanordnung 3a regeneriert wird. Wie aus Fig. 5 erkennbar ist, wird die obere Siebanordnung 3a wegen der Verschiebung des Trägerkörpers 2 nach oben nicht mehr mit zu filtrierendem Medium durch die Einlassöffnung 21 versorgt. Stattdessen wird der ganze, durch den Einlassteilkanal 13 strömende Mediumstrom in die untere Siebanordnung 3b, bestehend aus Siebeinheit 4c und 4d, geleitet, und zwar entweder über den Querkanal 32 oder direkt in den Einlassbereich 37 oder aber über den C-förmigen Kanal 26 in den Einlassbereich 38. Nach der Filterung des Medium in den Siebeinheiten 4c und 4d wird das gefilterte Medium entsprechend der anhand Fig. 4 beschriebenen Weise in den Auslassbereichen 41 und 42 gesammelt und über den mit ihnen kommunizierenden Verbindungskanal 5 in Richtung der Auslassöffnungen 23 und 24 transportiert. Durch die
Verschiebung des Trägerkörpers 2 kann das gefilterte Medium nunmehr lediglich durch die Auslassöffnung 24 in den Auslassteilkanal 15 (Fig. 1) gelangen. Den Austritt von gefiltertem Medium durch die Auslassöffnung 23 ist wegen der Verschiebung des Trägerkörpers 2 nicht möglich.
Auf der anderen Seite wird bei der oberen Siebanordnung 3a eine Verbindung zwischen den Rückspülkanälen 27, 28 und den Einlassbereichen 35, 36 durch die Verschiebung des Trägerkörpers 2 geschaffen, was zur Folge hat, dass ein Teil des in der unteren Siebanordnung gefilterten Mediums an der Auslassöffnung 24 vorbei weiter durch den Verbindungskanal 5 in die obere Siebanordnung gelangt, d.h. zunächst in die Auslassbereiche 39 und 40. In der Folge werden die Siebeinheiten 4a und 4b in umgekehrter Richtung durchflössen, womit allfällige Schmutzpartikel von den Siebeinheiten abgehoben und in den Einlassbereich 35 und 36 und von dort durch den Rückspülkanal 27 bzw. 28 transportiert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass sich die Rückspülung bei entsprechender Verschiebung des Trägerkörpers 2 im Gehäuse 1 automatisch einstellt, da das gefilterte Medium auf dem eben erläuterten Rückspülpfad einen geringeren
Fliesswiderstand erfährt als das gefilterte Medium, das beispielsweise durch ein Extrusionswerkzeug gepresst wird.
Nachdem die obere Siebanordnung 3a ausreichend regeneriert worden ist, wird der Trägerkörper 2 entweder wiederum in die Betriebsstellung gebracht, oder es wird eine andere Siebanordnung in Regenerierstellung bzw. Rückspülstellung gebracht. So wird in Fig. 6 gezeigt, wie die untere Siebanordnung 3b durch Verschieben des Trägerkörpers 2 nach unten regeneriert wird. Die sich hieraus ergebenden
Fliesswege des Medium ergeben sich in analoger Weise und werden daher an dieser Stelle nicht weiter erläutert.
Wird nun beim Betrieb einer Anordnung gemäss Fig. 1 mit zwei Bohrungen, d.h. mit zwei Trägerkörper 2, darauf geachtet, dass zur gleichen Zeit lediglich eine einzige der insgesamt vier Siebanordnungen durch Rückspülung regeneriert wird, so ist gewährleistet, dass mindestens 75% der zur Verfügung stehenden Gesamtsiebfläche jederzeit im Einsatz ist.
In den Fig. 7, 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Filtrieren von flüssigen Medien dargestellt. Dabei sind in Fig. 7 wiederum die Betriebsstellung und in den Fig. 8 und 9 die jeweiligen Regenerierstellungen bzw. Rückspülstellungen gezeigt. Wesentlicher Unterschied gegenüber der anhand der Fig. 2 bis 6 erläuterten Ausführungsform besteht darin, dass die C-förmige Kanäle nicht in die Trägerkörper 2 eingearbeitet sind, sondern dass die C-förmigen Kanäle 25 bzw. 26 in die Gehäuse 1, nämlich in die den Trägerkörpern zugewandte Mantelfläche der Bohrungen 10 und 20, eingearbeitet sind. Abgesehen von diesem Unterschied ist die Funktions- und Wirkungsweise dieser weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung identisch.
Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass bei allen beschriebenen Ausführungsvarianten der Erfindung die Trägereinheiten zum Auswechseln der Siebeinheiten vollständig, zumindest aber so weit aus den Bohrungen geschoben werden können, dass eine Siebanordnung bzw. eine Siebeinheit aus dem Trägerkörper entnommen resp. ausgewechselt werden kann.

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung zum Filtrieren von flüssigen Medien, insbesondere von Polymerschmelzen, mit einem wenigstens einen mit einer Einlasshauptöffnung (11) für die Zufuhr des zu filtrierenden Mediums in Verbindung stehenden Einlasshauptkanal (12) sowie wenigstens einen mit einer Auslasshauptöffnung (18) für die Abfuhr des filtrierten Mediums in Verbindung stehenden Auslasshauptkanal (17) aufweisenden Gehäuse (1), in dem wenigstens zwei Trägerkörper (2) verschiebbar angeordnet sind, wobei in den Trägerkörper (2) Siebanordnungen (3) enthalten sind, in denen das zu filtrierende Medium filtriert werden kann, und wobei der Einlasshauptkanal (12) in mindestens zwei Einlassteilkanäle (13, 14) aufgeteilt ist, die je zu mindestens einer Einlassöffnung (21, 22) für die Zufuhr von zu filtrierendem Medium zum Trägerkörper (2) führt, und wobei der Auslasshauptkanal (17) in mindestens zwei Auslassteilkanäle (15, 16) aufgeteilt ist, die je zu mindestens einer Auslassöffnung (23, 24) zum Aufnehmen von filtriertem Medium führt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Trägerkörper (2) mindestens zwei Siebanordnungen (3a, 3b) aufweist, dass im Gehäuse (1) für jede Siebanordnung (3a, 3b) mindestens ein Rückspülkanal (27, ... 30) oder mindestens eine Rückspülöffnung vorgesehen ist, der bzw. die mit einem Siebverunreinigungen aufnehmenden Raum in Verbindung steht bzw. ins Freie offen ist und der bzw. die bei einer Verschiebung eines Trägerkörpers (2) in eine Spülstellung mit der Siebanordnung (3a, 3b) verbindbar ist, und dass ein Verbindungskanal (5) vorgesehen ist, der die mindestens zwei, in einem Trägerkörper (2) angeordneten Siebanordnungen (3a, 3b) miteinander verbindet. .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (5) über Auslassöffnungen (23, 24) mit den Auslassteilkanälen (15, 16) kommuniziert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (5) axial im Zentrum des Trägerkörpers (2) verläuft.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Siebanordnung (3a, 3b) aus zwei
Siebeinheiten (4a, 4b; 4C, 4d) besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Siebanordnung (3a, 3b) mindestens zwei Rückspülkanäle (27, 28; 29, 30) im Gehäuse (1) bzw. mindestens zwei Öffnungen im Gehäuse (1) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Siebanordnung (3a, 3b) ein C- förmiger Kanal (25, 26) vorgesehen ist, der einen
Einlassbereich (35, 36) der einen Siebeinheit (4a, 4C) mit dem Einlassbereich (37, 38) der anderen Siebeinheit (4b, 4d) verbindet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassteilkanäle (13, 14) in Betriebsstellung der Trägerkörper (2) mit den C-förmigen Kanälen (25, 26) verbunden sind und dass in Spülstellung mindestens eine Verbindung zwischen einem C-förmigen Kanal (25, 26) und einem Einlassteilkanal (13, 14) unterbrochen ist, wobei gleichzeitig die dazugehörenden Einlassbereiche (35, 36;
37, 38) der Siebeinheiten (4a, 4b; 4C, 4d) je mit einem der Rückspülkanäle (27, ..., 30) verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die C-förmigen Kanäle (25, 26) in die äussere Oberfläche des Trägerkörpers (2) eingearbeitet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die C-förmigen Kanäle (25, 26) in die Oberfläche von Bohrungen (10, 20) im Gehäuse (1) zur Aufnahme der Trägerkörper (2) eingearbeitet sind.
10. Trägerkörper (2), insbesondere zur Verwendung in der Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, mit mindestens zwei Siebanordnungen (3a, 3b) zum verschiebbaren Bewegen in einem Gehäuse (1), wobei jede Siebanordnung (3a, 3b) mindestens eine Siebeinheit (4a, 4b, 4C, 4d) umfasst, der bzw. denen in Fliessrichtung des zu filtrierenden Mediums ein Einlassbereich (35, ..., 38) vorgeordnet und ein Auslassbereich (39, ..., 42) nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Äuslassbereiche (39, ..., 42) der zu den mindestens zwei Siebanordnungen (3a, 3 ) gehörenden Siebeinheiten (4a, 4b, 4C, 4d) mit einem Verbindungskanal (5) verbunden sind.
11. Trägerkörper (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Siebanordnung (3a, 3b) zwei Siebeinheiten (4a, 4b; 4C, 4 ) umfasst.
12. Trägerkörper (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zur gleichen Siebanordnung (3a, 3b) gehörenden Siebeinheiten (4a, 4b; 4C, 4d) gegenüberliegend angeordnet sind.
13. Trägerkörper (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Einlassbereiche (35, 36; 37, 38) über einen C-förmigen Kanal (25, 26) miteinander verbunden sind, der in Form einer halbkreisförmigen Ausnehmung in die Manteloberfläche eingearbeitet ist.
14. Trägerkörper (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebeinheiten (4a, 4b; 4C, 4d) durch deren Einlassbereiche (35, ..., 38) entnehmbar sind.
15. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich zu einem vorgegebenen Zeitpunkt höchstens eine Siebanordnung (3a, 3b) in Rückspülstellung befindet.
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