Vorrichtung zum Filtern von viskosen Materialien
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern von viskosen Materialien, insbesondere Kunststof schmelzen, mit einem Gehäuse und einem darin angeordneten Stützkörper mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen für das viskose Material, und mit einem quer zur Flussrichtung des viskosen Materials angeordneten Führungskanal für ein längs des Stützkörpers bewegbares Siebband zum Filtern von Verunreinigungen aus dem viskosen Material, welcher Führungskanal auslaufseitig im Wesentlichen konstante Dicke aufweist und mit zumindest einer in Längsrichtung des Siebbandes verschiebbaren Einrichtung zum Klemmen des Siebbandes, welche Klemmeinrichtung durch zumindest zwei zumindest über einen Großteil der Breite des Siebbandes angeordnete Klemmbacken gebildet ist, zwischen welchen das Siebband geklemmt wird.
Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf das Filtern von durch Erwärmung verflüssigte Kunststoffe, ist aber auch auf andere viskose Materialien anwendbar. Kunststoffe liegen in der Regel in Form von Granulaten vor, welche vor der Verarbeitung geschmolzen und mit Hilfe von Extrudern zu bestimmten Formen, wie z.B. Folien oder Fi- lamenten verarbeitet werden. Bei der Wiederaufbereitung von Kunststoffmaterial'ien ist es notwendig die Kunststoffschmelze von Verunreinigungen bzw. Fremdpartikeln zu filtern. Aber auch bei der Verwendung reinen Granulats, ist für manche Anwendungen, wie z.B. der Herstellung von besonders dünnen Kunststofffolien, eine Reinigung unbedingt erforderlich, da Verunreinigungen bzw. Fremdpartikel, insbesondere bei transparenten Folien, die optische Erscheinung stören. Neben der beeinträchtigten Optik können Verunreinigungen bzw. Fremdpartikel aber auch zu Rissen oder Löchern in den Folien führen.
Die Reinigung der Kunststoffschmelze von Verunreinigungen, wie Fremdpartikel, unaufgeschmolzene oder verbrannte Kunststoff- partikel, erfolgt in der Regel durch einen Filter, welcher in Flussrichtung der Schmelze gesehen vor' einem Stützkörper angeordnet ist. Je nach Grad der Verunreinigung und Flussgeschwindigkeit der Kunststoffschmelze wird der Filter nach einer
bestimmten Zeit verstopfen und muss daher gewechselt werden. Ein teilweise verschmutzter Filter kann zwar eine gewisse Zeit weiter verwendet werden, aber der Druck in der Kunststoffschmelze steigt durch die Verschmutzungen im Filter an. Nachteilig dabei ist jedoch, dass sich durch die geänderten Druckverhältnisse in der Kunststoffschmelze auch die Eigenschaften des hergestellten Produkts ändern können. Dies kann bei manchen Produkten zu Problemen führen. Es gilt daher diese Druckschwankungen möglichst gering zu halten, was durch regelmäßiges Wechseln des Filters bis zu einem gewissen Grad möglich ist. Bei der Verwendung solcher Filtereinsätzen muss jedoch der Herstellungsprozess während des Filterwechsels unterbrochen werden, oder durch aufwendige Verfahren die Kunststoffschmelze umgelenkt werden.
Um einen kontinuierlichen bzw. quasi-kontinuierlichen Wechsel des Filters zu ermöglichen, werden auch bewegliche bandförmige Filter, so genannte Siebbänder, verwendet, welche am Stützkörper im Wesentlichen quer zur Flussrichtung der Kunststoffschmelze vorgeschoben werden. Das Hauptproblem bei derartigen Filtervorrichtungen liegt in der erforderlichen Abdichtung des unter hohem Druck stehenden Bereichs um einen Stützkörper, wo die Kuststoffschmelze durch die Durchtrittsöffnungen des Stützkörpers gepresst wird, gegenüber der Umgebung.
Zum Abdichten werden einerseits Andruckbacken verwendet, welche während des Extrusionsvorgangs den Bereich der Kunststoffschmelze hermetisch abriegeln. Während eines Vorschubs des Siebbandes werden die Andruckbacken gelöst und gleichzeitig der Druck des flüssigen Kunststoffes am Stützkörpers nahezu auf Null gebracht, so dass keine Schmelze nach außen austritt. Beispielsweise wird dies gemäß der EP 0 221 355 Bl durch ein Absperren des Schmelzestroms mit einem Ventilschieber und der zwischenzeitigen Aufnahme der Schmelze in einem Speicherraum erzielt. Dadurch, dass am Stützkörper im Wesentlichen kein Druck herrscht, ist einerseits das Dichtheitsproblem gelöst, andererseits ist ein Verschieben des an dem Stützkörper angepressten Siebbandes leichter möglich. Nachteilig dabei ist jedoch der enorme konstruktive Aufwand für die Realisierung. Darüber hinaus kommt es aufgrund der sich verändernden Druckverhältnisse in der Kunststoffschmelze zu Inhomogenitäten im resultierenden Produkt.
Bei der Vorrichtung zum Filtrieren viskosen Materials gemäß der DE 198 10 690 AI wird ein umlaufendes, endloses Siebband mit sehr großer Filterfeinheit verwendet. Ein Siebbandvorschub entspricht mindestens dem Stützkörperdurchmesser. Um einen Vorschub zu ermöglichen, wird während des Siebbandwechsels der Druck der Kunststoffschmelze im Wesentlichen auf Null gebracht. Der damit verbundene Aufwand ist jedoch auch sehr hoch.
Die US 4 849 113 A zeigt eine Vorrichtung, bei der der Strom der Kunststoffschmelze über ein Verteilerventil geführt wird und zur Filtration über zwei Kammern läuft. Während der Bewegung des Siebbandes muss der Strom der Kunststoffschmelze mit Hilfe des Ventils in einer Kammer sehr stark reduziert werden, um eine Bewegung zu ermöglichen. Neben den resultierenden Druckschwankungen in der Schmelze ist auch hier der konstruktive Aufwand relativ hoch.
Weiters haben sich Filtervorrichtungen durchgesetzt, bei denen das Siebband nicht mechanisch bewegt wird, sondern aufgrund hydrostatischer Kräfte der Kunststoffschmelze. Dabei wird die Abdichtung durch Kühlkanäle in der Vorrichtung erzielt, welche die Kunststoffschmelze an den Öffnungen des Führungskanals zum Erstarren bringen. Zusätzlich wird an der Auslaufseite des Führungskanals für das Siebband eine Engstelle vorgesehen, um ein Herausdrücken der erstarrten bzw. teilweise erstarrten Kunststoffschmelze aus dem Führungskanal zu unterbinden. Um eine Siebförderung zu ermöglichen, wird die erstarrte Kunststoffschmelze durch Heizelemente aufgewärmt, bis sich das Material verflüssigt und somit über die Engstelle austreten kann. Der Transport des Siebbandes erfolgt ausschließlich durch hydrostatische Kräfte, ohne die Zuhilfenahme mechanischer Komponenten. Dies hat zwar den Vorteil, dass keine beweglichen Teile, mit Ausnahme des Siebbandes selbst vorliegen und somit kein Motor, kein Getriebe und keine Verschleißteile vorliegen und die Einheit somit einfach, verlässlich und leicht zu bedienen ist. Der wesentliche Nachteil dieser Siebbandförderung ist jedoch,
dass aufgrund des notwendigen Abkühlens und Aufwärmens des viskosen Materials bzw. des Kunststoffes relativ hohe Siebwechselzeiten resultieren. In der Regel liegen die minimalen Intervalle zwischen zwei Siebförderzyklen bei etwa 15 Minuten. Somit ist das System durch das notwendige Aufwärmen und wieder Abkühlen der Kunststoffschmelze sehr träge und nur für Kunststoffschmelzen mit relativ geringem Grad an Verunreinigung bzw. Kunststoffschmelzen mit geringem Durchsatz geeignet. Darüber hinaus sind die bereits oben erwähnten resultierenden Druckänderungen in der Kunststoffschmelze für deren Eigenschaften nachteilig. Um die notwendige Kraft zur Förderung des Siebbandes aufbringen zu können, ist die Auslaufzone des Führungskanals relativ breit, was in einem größeren Volumen der Kunststoffschmelze und somit in einer steigenden Aufwärm- bzw. Abkühlzeit der Kunststoffschmelze resultiert.
Die DE 23 39 057 A beschreibt eine Vorrichtung zum Filtern von viskosen Materialen der vorliegenden Art, bei der die Klemmeinrichtung am oder in der Nähe der Einlassöffnung des Siebbandes angeordnet ist. Nach einer Vorwärtsbewegung des Siebbandes wird die Einlassöffnung durch die Einrichtung zum Vorwärtsbewegen dichtend verschlossen und verhindert ein Auslaufen des flüssigen Kunststoffmaterials durch die Einlassöffnung. Der Führungskanal weist auslaufseitig im Wesentlichen konstante Dicke auf, an dessen Ausgang ein Abschneidemechanismus angeordnet ist, der gleichzeitig während der Zeit, während der kein Siebband-Filtervorschub stattfindet, die Auslassöffnung abdichtet. Die Vorwärtsbewegung des Siebbandes wird durch eine hydrostatische Förderung unterstützt, welche durch entsprechende Aufwärmung des verunreinigten Materials im auslaufseitigen Führungskanal vorgenommen wird. Zu diesem Zweck sind um den auslaufseitigen Führungskanal Durchlässe für ein erwärmtes Strömungsmittel angeordnet. Eine rein mechanische Bewegung des Siebbandes ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich, da die erforderlichen ho-
hen Kräfte zum Vorwärtsbewegen des Siebbandes zu einer Zerstörung desselben an der Einlassöffnung führen würden. Durch die somit erforderliche hydrostatische Fortbewegung sind allerdings hohe Siebband-Förderzyklen verbunden, welche einen häufigen und einfachen Vorschub des Siebbandes nicht zulässt. Zudem ist die Vorrichtung gemäß der DE 23 39 057 A auf Grund des gleichzeitig als Abdichtung der Auslassöffnung dienenden Abschneidemechanismus relativ aufwendig aufgebaut.
Die CH 469 547 A betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Filtern von viskosen Materialien, bei dem sowohl eingangs- als auch auslaufsseitig des Siebbandes Dichtungs- und Führungseinrichtungen angeordnet sind. Der auslaufseitige Führungskanal ist zur Erzielung der notwendigen Dichtung verjüngend oder wellenförmig ausgeführt. Bei dieser Vorrichtung wird ebenfalls die hydrostatische Kraft zur Fortbewegung des Siebbandes ausgenützt, wobei die Fortbewegung durch von außen einwirkende Direktkräfte auf das Filterband unterstützt werden kann. Die Ausführungsformen der Vorrichtungen, mit der eine Zugkraft auf das austretende Filterband ausgeübt werden kann, sind allesamt nicht in der Lage, die erforderliche Kraft auf das Siebband auszuüben, ohne eine Deformation oder Zerstörung des Siebbandes zu bewirken. Eine derartige Deformation oder Zerstörung des Siebbandes würde sich bis zur Stützplatte fortpflanzen und dort zu unregel- mäßien Verhältnissen der Schmelze führen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer oben erwähnten Vorrichtung zum Filtern von viskosen Materialien, insbesondere Kunststoffschmelzen, bei welchen ein Vorschub des Siebbandes möglichst häufig und einfach vorgenommen werden kann, so dass die Druckverhältnisse im viskosen Material am Stützkörper möglichst konstant sind und somit die Eigenschaften des filtrierten viskosen Materials, insbesondere der Kunststoffschmelze, im Wesentlichen konstant bleiben. Die Förderung des Siebbandes soll im Wesentlichen vom Druck des viskosen Materials unabhängig sein. Nachteile bekann-
ter Systeme sollen vermieden bzw. reduziert werden.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Klemmeinrichtung nach dem Ausgang des Führungskanals angeordnet ist, und dass zumindest eine Klemmbacke der Klemmeinrichtung eine strukturierte Klemmfläche aufweist. Erst durch diese Merkmale ist es möglich, das Siebband mit den daran anhaftenden Verunreinigungen auch ohne Erwärmung zu bewegen. Dadurch, dass die Klemmbacken zumindest über einen Großteil der Breite des Siebbandes angeordnet sind, kann eine optimale Krafteinleitung von der Klemmeinrich- tung in das Siebband gewährleistet werden. Die Bewegung erfolgt durch Klemmen des Siebbandes am Ausgang des Führungskanals und Verschiebung des selben um einen bestimmten Hub in Längsrichtung des Siebbandes . Durch die strukturierte Klemmflache zumindest einer Klemmbacke der Klemmeinrichtung wird ein optimaler Halt der Klemme am Siebband gewährleistet. Dadurch ist es möglich, eine rein mechanische Förderung des Siebbandes mit minimalem Kraftaufwand und ohne die Gefahr einer Zerstörung des Siebbandes durchzuführen. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, wesentlich kürzere Siebbandförderzyklen zu erreichen, da keine Aufwärmung des erstarrten viskosen Materials stattfindet. Dadurch wird im Wesentlichen ein quasi-kontinuierlicher Siebbandvorschub möglich. Dadurch resultieren im Wesentlichen gleich bleibende Druckverhältnisse am Stützkörper, welche wiederum gleich bleibende Eigenschaften des gefilterten viskosen Materials, insbesondere der Kunststoffschmelze, mit sich bringen. Möglich wird die mechanische Förderung des Siebbandes ohne Aufschmelzung des viskosen Materials durch die Gestaltung des Führungskanals für das Siebband an der Auslaufseite der Filtervorrichtung. Der kostruktive Aufwand gegenüber einer hydrostatischen Förderung des Siebbandes ist zwar durch die verschiebbare mechanische Klemmeinrichtung höher, dafür ist keine Heizeinrichtung zum Aufschmelzen der zu reinigenden Kunststoffschmelze oder dergleichen erforderlich. Der konstruktive Mehraufwand ist jedoch relativ gering und wird durch die resultierenden wesentlich kürzeren Siebbandförderzyklen und die resultierenden gleichbleibenden Druckverhältnisse in der Schmelze ohne Weiteres in Kauf genommen.
Um die Kraft zum Verschieben des Siebbandes gering zu halten,
ist der Führungskanal auslaufseitig relativ schmal, beispielsweise mit einer Dicke von 4 mm bis 6 mm, vorzugsweise 5 mm, ausgeführt. Durch das resultierende, geringere Volumen der sich im Führungskanal angestauten Verunreinigungen, insbesondere der erstarrten Kunststoffschmelze, ist die erforderliche Kraft zum Ziehen des Siebbandes geringer.
Der Vorschub des Siebbandes wird auch dadurch erleichtert, dass der Führungskanal zumindest auslaufseitig mit einer Beschichtung, beispielsweise aus Chrom, versehen ist. Es kommen auch andere Beschichtungsmaterialien in Frage, welche vorzugsweise auf das jeweilige viskose Material, insbesondere das jeweilige Material der Kunststoffschmelze abgestimmt werden.
Vorteilhafterweise ist die verschiebbare Klemmeinrichtung im Wesentlichen unmittelbar nach dem Ausgang des Führungskanals angeordnet. Dadurch ist die Länge des zu ziehenden Siebbandes von der Klemmstelle bis zum Stützkörper minimal und somit die Gefahr einer Dehnung des Siebbandes geringer, resultierend in einer besseren Kraftübertragung.
Vorteilhafterweise ist die Klemmeinrichtung durch zumindest eine feststehende Klemmbacke und zumindest eine gegenüber der feststehenden Klemmbacke bewegbare Klemmbacke gebildet, zwischen welchen das Siebband geklemmt wird. Die Klemmeinrichtung kann verschiedenartig gestaltet werden, beispielsweise durch nur eine feststehende Klemmbacke und mehrere gegenüber der feststehenden Klemmbacke bewegbare Klemmbacken.
Die bewegliche Klemmbacke ist vorteilhafterweise an der die Verunreinigungen aufweisenden Seite des Siebbandes angeordnet. Dadurch wird beispielsweise im Falle des Filterns einer Kunststoffschmelze die bewegliche Klemmbacke in das erstarrte Kunststoffmaterial hineingedrückt, während die feststehende Klemmbacke eng am Siebband anliegt und dieses im Wesentlichen nicht beschädigt. Natürlich ist es auch möglich, dass die gegenüber liegenden Klemmbacken beide beweglich sind.
Vorteilhafterweise weist die bewegbare Klemmbacke die strukturierte Klemmfläche auf. Diese wird beispielsweise im Falle des
Filterns einer Kunststoffschmelze in diese eingedrückt und gewährleistet einen optimalen Halt der Klemme am Siebband und somit eine optimale Kraftübertragung von der Klemmeinrichtung in das Siebband. Die Strukturen können durch Noppen, Rillen oder dergleichen gebildet sein, wobei sich eine in Zugrichtung des Siebbandes angeordnete sägezahnförmige Rasterung besonders geeignet hat. Es können auch andere Oberflächen, wie sie beispielsweise von der Unterseite von Langlaufschiern bekannt sind, auf die Klemmfläche aufgebracht werden.
Vorteilhafterweise ist zumindest ein Hydraulikzylinder zur Betätigung der zumindest einen bewegbaren Klemmbacke, und vorzugsweise auch zumindest ein Hydraulikzylinder zur Verschiebung der Klemmbacken in Längsrichtung des Siebbandes vorgesehen. Hydraulische Einrichtungen sind besonders geeignet, da damit die größtmögliche Kraft aufgebracht werden kann, ohne dass der Aufwand besonders groß ist. Natürlich sind auch pneumatische oder mechanische Antriebseinrichtungen denkbar.
Um einen zumindest teilweise automatisierten Ablauf der Siebbandförderung zu ermöglichen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Klemmeinrichtung bzw. die dafür notwendige Antriebseinrichtung, wie z.B. die Hydraulikzylinder, mit einer Steuereinrichtung verbunden. Über die Steuereinrichtung kann der Zyklus, sowie der Hub für das Fördern des Siebbandes bzw. die Anzahl der Förderschritte eingestellt werden. Darüber hinaus kann über eine derartige Steuereinrichtung der Verlauf der Förderung des Siebbandes, welcher nicht zwingend kontinuierlich sein muss, sondern auch in Stufen erfolgen kann, eingestellt werden. Darüber hinaus kann ein Spannen des Siebbandes nach einem Vorschub des Siebbandes auch über die Steuereinrichtung bequem eingestellt werden. Die Steuereinrichtung ist vorteilhafterweise durch eine Rechnereinrichtung, beispielsweise einen Mikrocomputer, gebildet.
Wenn die Steuereinrichtung mit einer Einrichtung zur Erfassung der Druckdifferenz des zu filternden viskosen Materials vor und hinter dem Stützkörper, des Druckanstiegs vor dem Stützkörper und bzw. oder der Temperatur des viskosen Materials verbunden ist, kann eine Regelung der Siebbandförderung in Abhängigkeit
der Druckdifferenz, dem Druckanstieg und bzw. oder der Temperatur des viskosen Materials erfolgen. Die Druckdifferenz des viskosen Materials vor und hinter dem Stützkörper, sowie der Druckanstieg vor dem Stützkörper ist ein Zeichen für den Grad der Verunreinigung des Siebbandes, wodurch eine automatische Förderung des Siebbandes bei Überschreitung einer bestimmten Schwelle der Verunreinigung möglich wird. Diese automatische Siebbandförderung ermöglicht es, dass am Stützkörper im Wesentlichen konstante Druckverhältnisse des viskosen Materials vorliegen und somit die Eigenschaften des viskosen Materials im Wesentlichen gleich bleiben. Dies ist insbesondere bei manchen Kunststoffmaterialien und manche daraus gebildete Produkte besonders bedeutend, da gleich bleibende Eigenschaften der Kunststoffschmelze, beispielsweise für die Herstellung von Folien, besonders wichtig sind.
Durch die erfindungsgemäße Filtervorrichtung ist es auch möglich, dass das Siebband aus zumindest zwei übereinander angeordneten Drahtgeweben besteht. Dadurch können je nach zu filternden viskosen Materialien unterschiedliche Siebbänder und somit unterschiedliche Grade an Filtration erreicht werden.
Um bessere Filterraten zu erreichen, weisen die Drahtgewebe des Siebbandes vorteilhafterweise unterschiedliche Maschenweite auf. Dabei kann das Siebband aus einem groben Drahtgewebe bestehen, welches die Zugkraft beim Fördern des Siebbandes überträgt und aus einem feinen Drahtgewebe, welches das viskose Material von feinen Partikel reinigt. Natürlich sind auch mehrere Lagen von Drahtgeweben zur Bildung des Siebbandes möglich.
Wenn der Stützkörper im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist, kann ein regelmäßigeres Geschwindigkeitsprofil des viskosen Materials hinter dem Stützkörper erreicht werden und somit auch eine regelmäßigere Verteilung der Eigenschaften des viskosen Materials über den Querschnitt des Stützkörpers erzielt werden. Darüber hinaus sind bei einem rechteckigen Stützkörper in Bezug auf das Siebband, die so genannten Toträume, in welchen sich das viskose Material sammeln kann und länger verweilt, bis auf allfällige abgerundete Ecken wesentlich kleiner. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit, dass Teile des viskosen Materials zu
lange am Stützkörper verweilen und beispielsweise verbrennen können und somit Verunreinigungen bilden, geringer. Dies resultiert wiederum in einer höheren Qualität des viskosen Materials, insbesondere der Kunststoffschmelze.
Die vorliegende Erfindung wird anhand von Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele zeigen, näher erläutert.
Darin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Siebbandfilers mit hydrostatischer Förderung nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 das Schnittbild, durch das Gehäuse einer Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung;
Fig. 3 eine Ansicht auf das Gehäuse gemäß Fig. 2 von vorne;
Fig. 4 eine Ansicht auf eine komplette Filtervorrichtung von vorne;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 4;
Fig. 6 ein Schnittbild durch die Klemmeinrichtung gemäß Fig. 5 entlang der Schnittlinie VI-VI;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer beweglichen Klemmbacke;
Fig. 8 ein Schnittbild durch die Oberfläche der bewegbaren Klemmbacke gemäß Fig. 7 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 9 eine Ansicht auf einen Stützkörper von der Auslaufseite der Schmelze her gesehen; und
Fig. 10 ein Schnittbild durch den Stützkörper gemäß Fig. 9 entlang der Schnittlinie X-X.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische, teilweise geschnittene An-
sieht auf eine Filtervorrichtung gemäß dem Stand der Technik mit hydrostatischer Förderung des Siebbandes. Die Filtervorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1, das üblicherweise aus zwei miteinander verbundenen Teilen besteht. Das Gehäuse 1 weist eine Öffnung 2 auf, durch welche das viskose Material, insbesondere die Kunststoffschmelze, entlang des Pfeils X fließt bzw. gepresst wird. Innerhalb der Öffnung 2 ist ein Stützkörper 3 angeordnet, welcher zur Abstützung des Siebbandes 4 und zur Erzielung eines Druckes im viskosen Material dient. Der Stützkörper 3 weist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 5 auf, durch welche das viskose Material in Richtung des Pfeils X gepresst wird. Wenn das Siebband 4 durch Verunreinigungen im viskosen Material belegt wird und dadurch ein gewisser Druckanstieg (üblicherweise bis max. 30 bar) erfolgt, kann eine Förderung des Siebbandes 4 eingeleitet werden, da sonst ein Transport des viskosen Materials nur bei Erhöhung des Drucks möglich wäre. Zum Wechsel des Siebbandes 4 ist es erforderlich, dieses in Richtung des Pfeils Y zu bewegen. Das Siebband 4 läuft entlang eines im Gehäuse 1 gebildeten Führungskanals 6. Der Führungskanal 6 ist eingangs- seitig relativ schmal und auslaufseitig relativ breit ausgebildet. Zur Abdichtung des Gehäuses 1 wird das viskose Material, insbesondere die Kunststoffschmelze, im Bereich des Eingangs 7 und des Ausgangs 8 des Führungskanals 6 abgekühlt, so dass eine Abdichtung durch das erstarrte viskose Material gegeben ist. Zur Kühlung sind Kühlkanäle 10 vorgesehen, durch die beispielsweise eine Kühlflüssigkeit fließt. Um ein Herauspressen des erstarrten Materials am Ausgang 8 des Führungskanals 6 zu unterbinden, ist eine so genannte Staunocke 9 angeordnet, durch die die Dicke des Führungskanals 6 reduziert wird. Zum Aufschmelzen des viskosen Materials, insbesondere der Kunststoffschmelze zum Einleiten eines Fortbewegens des Siebbandes 4, sind Kanäle 11 zum Einsetzen von Heizpatronen oder dergleichen im Gehäuse 1 angeordnet. Weitere Kanäle 12 im Gehäuse 1 dienen zur Temperaturtrennung. Wird nun die Heizung in den Heizkanälen 11 aktiviert, schmilzt die erstarrte Kunststoffschmelze im auslaufseitigen Bereich des Führungskanals 6 und es wird eine automatische Fortbewegung des Siebbandes 4 in Richtung des Pfeils Y aufgrund hydrostatischer Kräfte eingeleitet. Der Vorteil dabei ist, dass keine beweglichen Teile, mit Ausnahme des Siebbandes 4, vorliegen. Nachteilig dabei sind jedoch die relativ hohen Zy-
kluszeiten, die durch das zyklische Aufwärmen und Abkühlen der Kunststoffschmelze gegeben sind und üblicherweise im Bereich einiger Minuten liegen. Somit ist eine zyklische Fortbewegung des Siebbandes 4 nur in relativ großen Zeitintervallen möglich, so dass sich das Verfahren für sehr stark verunreinigte viskose Materialien nicht eignet. Darüber hinaus sind die Druckschwankungen in der Schmelze im Bereich des Stützkörpers 3 sehr hoch, wodurch die Eigenschaften des viskosen Materials nicht homogen über die Zeit verteilt sind.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ein Schnittbild und eine Ansicht von vorne auf das Gehäuse 1 eines erfindungsgemäßen Siebbandfilters, wobei der Führungskanal 6 auslaufseitig im Wesentlichen konstante Dicke d aufweist. Im Bereich des Ausgangs 8 des Führungskanals 6 ist keine Staunocke 9, wie bei herkömmlichen Siebbandfiltern (siehe Fig. 1) angeordnet. Darüber hinaus ist im Bereich des Ausgangs 8 des Führungskanals 6 auch keine Heizeinrichtung, und somit auch keine Heizkanäle 11, vorhanden. Im Gegensatz zu bekannten Filtervorrichtungen ist die Dicke d des Führungskanals 6 an der Auslaufseite wesentlich geringer gestaltet, da eine größere Dicke zur Krafteinleitung auf das Siebband 4 nicht mehr erforderlich ist. Üblicherweise beträgt die Dicke d etwa 4 mm bis 6 mm, vorzugsweise 5 mm. Der auslauf- seitige Führungskanal 6 kann auch mit einer Beschichtung 13, beispielsweise einer Chrombeschichtung, versehen sein, wodurch eine Fortbewegung des Siebbandes 4 erleichtert wird. In Fig. 3 ist der Verlauf der Kühlkanäle 10 (strichliert eingezeichnet) ersichtlich. Weiters ist die Öffnung 2 für das viskose Material im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet, worauf später unter Bezugnahme auf Fig. 9 und 10 noch näher eingegangen wird.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht von vorne, d.h. entgegen der Flussrichtung X des viskosen Materials auf eine gesamte Filtervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 4. Die Vorrichtung zum Filtern von viskosen Materialien, insbesondere Kunststoffschmelzen, besteht aus dem Gehäuse 1, entsprechend den Fig. 2 und 3, in dessen Führungskanal 6 das Siebband 4 in Richtung des Pfeils Y bewegt werden kann. Das Siebband 4 kann in einem zylindrischen Siebbandbehälter 14 angeordnet sein, in wel-
ehern eine bestimmte Länge des Siebbandes 4 aufgewickelt ist. Am Gehäuse 1 sind Leitungen 15 zur Führung der Kühlflüssigkeit angeordnet. Erfindungsgemäß ist nach dem Ausgang 8 des Führungskanals 6 eine in Längsrichtung Y des Siebbandes verschiebbare Einrichtung 16 zum Klemmen des Siebbandes 4 angeordnet. Diese Klemmeinrichtung 16 besteht aus zumindest zwei Klemmbacken 19,
20 (siehe Fig. 6) , zwischen welchen das Siebband 4 geklemmt werden kann. Abgesehen von der Bewegung der Klemmbacken 19, 20 gegeneinander in senkrechter Richtung zur Fläche des Siebbandes 4, kann die Klemmeinrichtung 16, beispielsweise mit Hilfe von Hydraulikzylindern 17, 18, in Längsrichtung Y des Siebbandes 4 hin und her bewegt werden. Um das Siebband 4 zu bewegen, wird dieses zwischen den Klemmbacken 19, 20 geklemmt und sodann durch Aktivieren der Hydraulikzylinder 17, 18 um eine bestimmte Strecke in Richtung des Pfeils Y fortbewegt. Danach werden die Klemmen 19, 20 gelöst und die Klemmeinrichtung 16 fährt entgegen der Richtung des Pfeils Y wieder in die Ausgangsposition zurück. Dadurch, dass die erstarrte Kunststoffschmelze nicht mehr aufgewärmt werden muss, um das Siebband 4 ziehen zu können, sind wesentlich kürzere Siebbandförderzyklen erzielbar.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Klemmeinrichtung 16 entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5, wobei eine feststehende Klemmbacke 19 und eine gegenüber der feststehenden Klemmbacke 19 bewegbare Klemmbacke 20 angeordnet sind. Die Bewegung der Klemmbacke 20 wird beispielsweise durch einen Hydraulikzylinder
21 durchgeführt. Um die bewegbare Klemmbacke 20 wieder in die Ausgangsposition bringen zu können, sind beispielsweise Druckfedern 22 angeordnet. Natürlich kann die Bewegung der Klemmbacken 19, 20 zueinander, aber auch die Bewegung der Klemmeinrichtung 16 in Längsrichtung Y des Siebbandes 4 auf pneumatischem oder mechanischen Weg erfolgen.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer bewegbaren Klemmbacke 20, wobei die Klemmfläche 23 im Wesentlichen über die gesamte Breite b des Siebbandes 4 (strichliert eingezeichnet) reicht. Dadurch ist eine günstige Einleitung der Kraft von der Klemmeinrichtung 16 auf das Siebband 4, ohne große Gefahr eines Ausreißens des Siebbandes 4, gewährleistet. Die Klemmfläche 23 weist für einen besseren Halt am Siebband 4 eine
sägezahnförmige Rasterung 24 auf, wie im Detail gemäß Fig. 8 dargestellt. Anstelle einer sägezahnförmigen Rasterung 24 können auch andere Ausführungsformen einer strukturierten Klemmfläche 23, wie z.B. Noppen, Rillen oder dergleichen angeordnet sein, welche einen besseren Halt der Klemmbacke 20 auf dem mit dem erstarrten viskosen Material versehenen Siebband 4 bieten.
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des Stützkörpers 3, entgegen der Flussrichtung X des viskosen Materials gesehen. Der Stützkörper 3 weist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 5 auf, welche an ihrem auslaufseitigen Ende mit einem Trichter 26 versehen sein können, wodurch optimale Strömungseigenschaften für das viskose Material beim Austritt aus dem Stützkörper 3 geschaffen werden. Der Stützkörper 3 weist im Wesentlichen rechteckförmige bzw. annähernd rechteckförmige Gestalt auf, wodurch die so genannten Toträume 27 (strichliert eingezeichnet) klein gehalten werden können und die Gefahr, dass sich viskoses Material länger an der Einlaufseite des Stützkörpers 3 in diesen Bereichen aufhält, verringert werden kann. Verweilt nämlich ein geschmolzenes viskoses Material längere Zeit in solchen Toträumen 27, kann es zu teilweisen Verbrennungen des Materials und somit zu Verunreinigungen der Schmelze kommen. Andererseits können auch Temperatur-empfindlichere Materialien mit der vorliegenden Einrichtung gefiltert werden, was bisher aus diesem Grund nicht möglich war.
Zur teilautomatisierten oder automatisierten Förderung des Siebbandes 4, ist es zweckmäßig, die Klemmeinrichtung 16 mit einer Steuereinrichtung, wie z.B. einem Computer, zu verbinden, über die die wesentlichen Parameter eingestellt werden können (nicht dargestellt) . Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung mit Sensoren zur Erfassung der Druckdifferenz des viskosen Materials vor und hinter dem Stützkörper 3, des Druckanstiegs vor dem Stützkörper 3 und bzw. oder der Temperatur des viskosen Materials verbunden sein, so dass in Abhängigkeit der Verschmutzung des Siebbandes 4 eine automatische Förderung des Siebbandes 4 erfolgen kann (nicht dargestellt) .
Mit der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ist auch ein Sieben von geschmolzenen Polyolefinen, wie z.B. Polypropylen, Polyethy-
len, Polystyrol, thermoplastischem Polyurethan und anderen Materialien möglich. Bisher war dies aufgrund der relativ hohen Verweilzeit der Kunststoffschmelze im Filter nicht möglich.