WO2013152830A1 - Vorrichtung zum filtrieren einer thermoplastischen schmelze - Google Patents

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WO2013152830A1
WO2013152830A1 PCT/EP2013/000886 EP2013000886W WO2013152830A1 WO 2013152830 A1 WO2013152830 A1 WO 2013152830A1 EP 2013000886 W EP2013000886 W EP 2013000886W WO 2013152830 A1 WO2013152830 A1 WO 2013152830A1
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bolts
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Harald Pohl
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Maag Pump Systems Gmbh
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    • B29C48/2554—Flow control means, e.g. valves provided in or in the proximity of filter devices

Definitions

  • the invention relates to a device for filtering a fluid, in particular for filtering a thermoplastic polymer melt, with a housing having at least one fluid supply channel and at least one fluid discharge channel and at least two, mutually parallel and spaced bores, each with the fluid supply channel and the fluid discharge channel in fluid communication, wherein in each of the bores in each case a bolt displaced there, ie axially displaceable and / or radially rotatable, and is thereby stored fluid-tight, and each of the bolts is each provided with a Filtemest with an upstream side and a downstream side, the bolts each with at least between a first position, a Filtrier ein, in which the respective Filemest the inlet side is in fluid communication with the fluid supply channel and the downstream side with the fluid discharge channel, and a second position, a backwash position, in which the respective filter residue is in fluid communication with the upstream side with at least one backwash channel in the housing, according to the preamble of the claim 1.
  • Such devices for filtering a fluid are commonly referred to in the art as screen changers.
  • screen changers For example, foreign particles from the fluid to be filtered, for example, from molten
  • Plastic filtered out in the form of its polymeric melt can occur, for example, in the case of molten recycled material.
  • the corresponding filter or the corresponding sieve nest with residues sooner or later, so that a cleaning must be carried out.
  • two filter systems can be arranged parallel to each other, so that it is possible to continue running a filter system in operation, while the other is subjected to a cleaning.
  • a cleaning can be done, for example, by so-called rewinding with already filtered fluid contrary to the usual production flow direction of the fluid.
  • devices are known, which are referred to in the jargon as so-called backwash screen changer.
  • Plastic films with a small thickness it is therefore desirable to be able to ensure a continuous flow of filtered fluid without particular fluctuations per unit time, even if a filter needs to be cleaned or replaced.
  • bolts are provided which serve to receive the screens, and other bolts, which create by displacement separate cavities, which can be filled with already filtered fluid, said fluid then in a corresponding backwash position of the corresponding
  • Displacement bolt and the corresponding Siebmelzen used for cleaning in backwashing the screen surfaces The division there into functionally separated multiple bolt arrangements serves to maintain a constant flow of melt even in the case of a
  • German patent DE 196 12 790 C2 describes a device for filtering a fluid, in which two filters are arranged in a common bolt, so that, depending on the position of the bolt, different cavities in the bolt in FIG
  • the European Patent EP 1 778 379 B1 describes an apparatus and a method for filtering a fluid, in particular for plastics processing plants, which (s) should also maintain a constant volume flow even in the case of backwashing. In this case, after a local filter test in a melt channel, an additional displacement bolt is used, which cleaned in a suitable position of the filter test
  • Melting in the direction opposite to the direction of production can push in the backwashing through the appropriately positioned filter there. Also there can be maintained even in the case of cleaning by the multi-part design and the division of the function on different bolts, which carry the actual filter and the displacer, a substantially continuous melt flow.
  • the European Patent EP 0 577 680 B1 describes a filtering device for fluids to be cleaned, in which within a piston which carries the filter there, another piston is arranged, which in the case of a required backwashing there also already filtered material in countercurrent by the local there Filter can press. Again, the functions of filtertragendem piston and additional displacer are divided according to design and executed separately.
  • WO 98/47688 describes a filter for viscose compositions, in which also already filtered fluid there by an additional displacer in a
  • Melting channel can be pressed back in the appropriate position through the filter in the backwash position to clean the filter there accordingly. Also, a functional separation of portafilter and displacer is structurally provided.
  • the present invention is therefore based on the object, an apparatus for filtering a fluid, in particular for filtering a thermoplastic polymer Melting material to provide, in which a structurally simple way a filter cleaning in backflushing is possible.
  • a rewinding of the fluid can take place, which without disturbances and mass losses in the
  • the device according to the invention for filtering a fluid in particular for filtering a thermoplastic polymer melt, has a housing with at least one fluid supply channel and at least one Flmdabbowkanal and at least two, mutually parallel and spaced holes, each with the fluid supply channel and the Fluidabschreibkanal are in fluid communication, wherein in each of the bores in each case a bolt is axially displaceable there, radially rotatable and thereby stored fluid-tight, and each of the bolts is each provided with a Filtemest with an upstream side and a downstream side, the bolts each at least between a first Position, a Filtrier ein in which the respective Filtemest is in fluid communication with the upstream side with the fluid supply channel and with the downstream side with the fluid discharge channel, and a second position, a backwash position, in which the respective Filememest the inflow side is in fluid communication with at least one backwash passage in the housing, are displaceable.
  • each of the bolts in a third position a filling, displaced, in which flows via a respective clean fluid passage in the respective bolt fluid from the downstream side of the respective filter test to a resulting by the displacement of the respective bolt in the respective bore storage cavity, which then upon displacement of the respective bolt in the second position again flows through the respective screen nest to at least one backwashing and thus exits the housing.
  • the function of creating a cavity for receiving already cleaned fluid from the production in a component be combined with the corresponding possible backwashing by the displacement of the bolt through which the previously collected fluid can be backwashed through the corresponding filter in the same bolt.
  • positions are thus to be understood in terms of variable position with respect to the pin position, which in itself includes a displacement of the respective bolt and not limited to static "end points" of corresponding movements to be understood.
  • the downstream side of the respective filter test on the respective clean fluid channel a respective radially arranged on the respective bolt and only partially over the circumference of the one end face of the respective bolt extending radial groove and a respective axially extending longitudinal groove of the respective bolt to be connected to the at least one Fluidab Indeedkanal.
  • the respective longitudinal groove preferably extends over only an axial partial length of the respective bolt.
  • the respective radial groove is covered at the one end face of the respective bolt there by a respective cover plate, wherein the respective cover plate has a therethrough extending respective passage opening, so that a fluid connection between the respective radial groove and the respective storage cavity during the displacement movement of the bolt, in particular during axial displacement of the bolt forward or backward exists.
  • Backwash can also be backwashed again.
  • the respective radial groove and the respective longitudinal groove is connected to the at least one fluid discharge channel.
  • the continuous appropriate flow with fluid is particularly reliable, so that a solidification of fluid in otherwise possibly occurring cavities or dead spaces is not to be feared.
  • Femer preferred is an embodiment of the device according to the invention, wherein the respective bolt from the first position by radial rotation in a first intermediate position can be transferred and wherein depending on the size of the rotation angle of the fluid discharge channel through the wall of the respective bolt is partially or completely closed, so that with complete closure, the respective axially extending longitudinal groove of the respective bolt is no longer connected to the at least one fluid discharge channel.
  • Melting guide in the filter device according to the invention allows.
  • the corresponding bolts are kept very compact in size, without the need for additional expensive valves or seal arrangements are required.
  • the respective pin may preferably be displaceable in such a way that it is located both in the second position and in the first intermediate position at the same time.
  • the respective bolt may advantageously be displaceable in such a way that it is located both in the third position and in the second intermediate position at the same time.
  • the respective bolt may expediently be displaceable according to the invention such that it is located both in the first and second intermediate positions and / or in the second and third positions at the same time.
  • the seal by the bolt itself can thus be provided in a particularly effective and structurally simple manner by abutment of the bolt lateral surface for sealing the corresponding openings of the housing.
  • At least one backwashing channel is assigned to each filter residue.
  • Mass flow can be particularly easily realized during the backwashing of one of the sieves in one of the bolts.
  • the respective bolt can have a respective discharge channel, which in a fourth position, a starting position, of the respective bolt can be brought into fluid communication with the fluid supply channel and has an opening to the environment of the device, so that thereby fluid can be discharged from the device.
  • the housing of the device according to the invention may be preferably in one or more parts, for example in two parts, each housing part each having one of the holes, each having a fluid supply channel and a Fluidabbowkanal and one of the bolts, each with a filter residue, each having a backwash channel and a respective discharge channel.
  • the respective bolt can be displaced into a fifth position, a screen change position, in which the respective one filter nest is located outside the housing, so that the respective one Filtemest is interchangeable in this position, wherein the fifth position is in the direction opposite to the end face of the respective bolt.
  • the fifth position can be realized with a removable on the front side after removal of a cover plate out there bolt.
  • the respective pin may particularly preferably be so long and displaceable that in the fifth position the at least one fluid supply channel and the at least one fluid discharge channel are completely closed by the wall of the respective pin.
  • respective shut-off valves may be provided in front of the at least one fluid supply channel and after the at least one fluid discharge channel, by means of which the respective channels can be locked in the fifth position of the respective pin.
  • Suitably as simple as possible according to the invention may be the design of the respective bolt such that the starting position of the respective bolt, that is the fourth position described above, the fifth position described above, the screen change position corresponds.
  • the device comprises according to a preferred embodiment of the invention, two bolts which are mounted independently of each other between the first position, the second position, the third position, the fourth position, the fifth position and the first and second intermediate position movable through corresponding holes in the housing
  • the respective bolt filters the fluid to be filtered and, in the second position of the bolt, the filter residue of this bolt is not supplied with fluid to be filtered and opposite to the filtering direction of filtered fluid coming from the said bolt is supplied through the associated storage cavity, is flowed through that filled during filtration by the respective other bolt of the respective one bolt associated storage cavity by axial displacement of the respective one bolt from the first position to the third position or in the third and at the same intermediate position with filtered fluid is and that at least a portion of the thus stored fluid is then supplied by the displacement of the respective one bolt to the respective Filtemest the respective one bolt, if the respective one bolt from the third position or the third position and at the same time second intermediate position in the second position or the second position and at the same time first intermediate position is transferred.
  • Filter elements can be done.
  • FIG. 1 is a top perspective view of a filtration apparatus according to a first preferred embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a schematic, partially sectioned view of a detail of a device
  • FIG. 1 the preferred embodiment of the invention according to FIG. 1;
  • Fig. 3 is a perspective top view of a device for filtering according to a
  • Fig. 4 is a schematic, partially sectioned view of a detail of a device
  • FIG. 5 is a schematic, sectional view of a detail of a device according to another preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view according to a preferred embodiment of the invention shown in FIG. 5; FIG.
  • Fig. 7a, 7a 'to 7g, 7g' respectively show schematically partially sectioned views of
  • FIG. 1 is a perspective plan view of an apparatus for filtering a fluid according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • the apparatus shown serves in particular for filtering a thermoplastic polymer melt and has a housing 1 with bolts 6, 7, which there in bores 4, 5 (upper bore 4 in Fig. 1 not seen) in the housing 1 extending movable, d , H. axially displaceable or radially rotatably mounted fluid-tight.
  • Each of the bolts 6, 7 has in each case at least one filter nest 8, 9 (upper filter nest 8 not visible in FIG. 1), with an inflow side and a downstream side.
  • the lower bolt 7 in a fifth position, a
  • Cover plate which is still shown for the upper bolt and attached to the housing (attached cover plate 28), moved out of the housing, so that a screen change can be made there end notebook.
  • Fig. 2 shows in a schematic sectional view of a detail of the device according to the invention shown in FIG. 1, a lower pin 7 in the filter change position in the direction of the actuator side away on the front side of the housing moved out in the fifth position, the screen change position.
  • the upper pin 6 shown there is in a second position, namely in a backwash position.
  • Fig. 2 also shows a discharge channel 29 at least of the lower pin 7, via which in the position shown it can be brought into fluid communication with the fluid supply channel 2 and has an opening to the environment of the device, thereby for example unsuitable fluid, e.g. when starting from the device can be discharged.
  • the corresponding discharge channel of the upper bolt 6 can not be seen through the rotated position of the bolt 6 in FIG.
  • FIG. 3 shows in a perspective plan view a device for filtering a fluid according to a second preferred embodiment of the invention.
  • the respective pin 6, 7 can be moved out of the housing 1 in the direction of the respective actuator 26, 27 in the screen changing position.
  • the device according to the invention shown there is designed such that there the filter change position corresponding to the position 5 is not end-side takes place, but by pulling the corresponding pin 7 in the direction of the actuator 27th
  • the actuators 26, 27 shown in FIGS. 1 and 3 for displacing the respective bolts 6, 7 are preferably hydraulic cylinders, which are connected via corresponding linkages with the respective bolt according to the invention and the described bolt displacements in the axial and radial directions with corresponding displacements and rotational movements
  • FIG. 4 shows in a schematic sectional view of a detail of the device according to the invention according to FIG. 3 a lower pin 7 in filter change position in the direction of the actuator side moved out of the housing.
  • the bolt 6 as well as the bolt 7 have a length in the axial direction, which makes it possible that by the bolt wall, the respective bore of the fluid supply channel 2 (as well as the Fluidabbowkanals 3 (not visible in Figures 1 to 5)) sealed is when the corresponding bolt is in the fifth position, the Sieb grillwolf.
  • the upper pin 6 shown there is in a first position, namely in an operating position.
  • FIG. 5 differs from the representation of FIG. 4 only in that the local pins 6 and 7 are each made shorter, so that through the
  • Fluid discharge channel 3 is possible. According to the embodiment shown in Fig. 5, therefore, the use of additional sealing elements is necessary.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of a housing 1 with the therein
  • FIGS. 7a, 7a 'to 7g, 7g' the position of one of the bolts 6, 7 is shown schematically from a fluid outlet side (FIGS. 7a to 7g) or from a fluid inlet side (FIGS. 7a 'to 7g') in the housing 1 according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIGS. 7a, 7a 'to 7g, 7g' the device according to the invention for filtering a fluid is shown, which can be used in particular for filtering a thermoplastic polymer melt.
  • each with spaced holes 4, 5 is a respective fluid supply channel 2 and a respective fluid discharge channel 3 associated with the respective mutually parallel bores and standing in fluid communication with these bores.
  • the housing 1 is made in one piece according to the embodiment shown. However, it is also possible in principle that each of the housing parts is designed individually with a respective bore and realized in a multi-part housing accordingly.
  • each of the bores 4, 5 is in each case a bolt 6, 7 there axially displaceable, radially rotatable and thereby stored fluid-tight. The bolt movement can over the
  • Actuators 26, 27 take place.
  • Each of the bolts 6, 7 has in each case a filter residue 8, 9 with an inflow side, from which fluid to be filtered flows, and with a downstream side, from which the filtered fluid flows off after the filter test.
  • the lower bolt 7 is in a first position, a filtering position, in which the filter nest 9 is in fluid communication with the inflow side with the fluid channel 2 and with the downstream side with the fluid channel 3.
  • the upper pin 6 is in an end position of a second position, a backwash position, in which the filter nest 8 of the upper pin 6 is in fluid communication with the upstream side thereof with an associated backwash channel 10. As shown, the backwashing process is already completed.
  • Fig. 7b, 7b ' shows both bolts 6, 7 respectively in the first position, the filtration position, wherein the downstream side of the respective filter modules 8, 9 of the respective bolt on respective
  • Radialnut 16, 17 and a respective axially extending longitudinal groove 18, 19 of the respective bolt 6, 7 is connected to the respective fluid discharge channel 3.
  • Reservoir cavity 14, 16 formed by the bolt movements in the third position exist.
  • the bolt 6 is in an axial displacement movement in a third position, a filling position, in which via the clean fluid channel 12 of the bolt 6, the fluid from the downstream side of the filter 8 to a test by the displacement of the bolt 6 in the bore 3 resulting supply cavity 14 flows (the corresponding
  • Storage cavity 15 of the lower bolt 6 is not shown in the figures). The movement of the bolt 6 is shown by the arrow in the figure.
  • Filtemests 8 of the bolt 6 is no longer connected to the associated fluid supply channel 2. Now, according to the backwashing of the filter test 8 of the bolt 6 done. If one looks at the illustration according to FIGS. 7f, 7f, it can be seen there that by renewed
  • the fluid from the storage cavity 14 is again pressed to the downstream side of the filter test 8 and through the filter nest 8 to the upstream side and thereby flows to the pin 6 associated with this backwash 10 and can escape from the housing 1.
  • the bolt 6 is in a second position, a backwash position, in which the filter nest 8 is in fluid communication with at least the backwash channel 10 with the upstream side and wherein the bolt 6 is further displaced axially accordingly.
  • FIGS. 8a, 8a ' similar to the sequence according to FIGS. 7a, 7a' to 7g, 7g ', schematically shows an embodiment of the device according to the invention, wherein the embodiment according to FIGS. 8a, 8a' of the embodiment according to the sequential Representation of FIG. 7 differs in that in Fig. 8a, 8a 'each no Cover plates 20, 21 are provided which cover the respective radial groove 16, 17 on the end face of the respective bolt 6, 7.
  • inventive device can thus constructively simple and space-saving allow a reliable backwashing and thus cleaning of the corresponding filter device.
  • the device according to the invention can thus be realized according to the invention in a simple manner constructive without high construction costs, a reliable in operation and yet easy to operate and fast to be cleaned by backwashing filter device.

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Abstract

Vorrichtung zum Filtrieren einer thermoplastischen Schmelze, mit einem Gehäuse (1) mit mindestens einem Fluidzufuhrkanal (2) und mindestens einem Fluidabfuhrkanal (3) und mit mindestens zwei Bohrungen (4, 5), welche jeweils mit dem Fluidzufuhrkanal und dem Fluidabfuhrkanal in Fluidverbindung stehen, wobei in jeder der Bohrungen jeweils ein Bolzen (6, 7) axial verschiebbar, radial drehbar und dabei fluiddicht gelagert ist, und jeder der Bolzen jeweils mit einem Filternest (8, 9) mit einer Zustromseite und einer Abstromseite versehen ist, wobei die Bolzen jeweils zumindest zwischen einer Filtrierstellung und einer Rückspülstellung verlagerbar sind, und wobei jeder der Bolzen in eine Befüllstellung verlagerbar ist, in welcher über einen jeweiligen Reinfluidkanal (12, 13) Fluid von der Abstromseite des jeweiligen Filternests zu einem durch die Verlagerung des jeweiligen Bolzens in der jeweiligen Bohrung entstehenden Vorratshohlraum (14, 15) strömt, welches dann bei Verlagerung des jeweiligen Bolzens in die Rückspülstellung wieder durch das jeweilige Filternest zum zumindest einen Rückspülkanal strömt und aus dem Gehäuse austritt.

Description

VORRICHTUNG ZUM FILTRIEREN EINER THERMOPLASTISCHEN SCHMELZE
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluids, insbesondere zum Filtrieren einer thermoplastischen polymeren Schmelze, mit einem Gehäuse mit mindestens einem Fluidzufuhrkanal und mit mindestens einem Fluidabfuhrkanal und mit mindestens zwei, parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordneten Bohrungen, welche jeweils mit dem Fluidzufuhrkanal und dem Fluidabfuhrkanal in Fluidverbindung stehen, wobei in jeder der Bohrungen jeweils ein Bolzen dort verlagerbar, d.h. axial verschiebbar und/oder radial drehbar, und dabei fluiddicht gelagert ist, und jeder der Bolzen jeweils mit einem Filtemest mit einer Zustromseite und einer Abstromseite versehen ist, wobei die Bolzen jeweils zumindest zwischen einer ersten Stellung, einer Filtrierstellung, in welcher das jeweilige Filtemest mit der Zustromseite mit dem Fluidzufuhrkanal und mit der Abstromseite mit dem Fluidabfuhrkanal in Fluidverbindung steht, und einer zweiten Stellung, einer Rückspülstellung, in welcher das jeweilige Filtemest mit der Zustromseite mit zumindest einem Rückspülkanal im Gehäuse in Fluidverbindung steht, verlagerbar sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Vorrichtungen zum Filtrieren eines Fluids werden in der Fachsprache allgemein üblicherweise als Siebwechsler bezeichnet. Mit solchen Vorrichtungen werden zum Beispiel Fremdpartikel aus dem zu filtrierenden Fluid, beispielsweise aus aufgeschmolzenem
Kunststoff in Form seiner polymeren Schmelze ausgefiltert. Entsprechende Verschmutzungen können beispielsweise bei aufgeschmolzenem Recyclingmaterial verstärkt auftreten. Im
Rahmen der Filtrierung setzt sich selbstverständlich der entsprechende Filter bzw. das entsprechende Siebnest mit Rückständen früher oder später zu, so dass eine Reinigung erfolgen muss. Idealerweise können dazu zwei Filtersysteme parallel zueinander angeordnet sein, so dass es möglich ist, ein Filtersystem im Betrieb weiterlaufen zu lassen, während das andere einer Reinigung unterzogen wird. Eine Reinigung kann dabei beispielsweise durch sogenanntes Rückspulen mit bereits gefiltertem Fluid entgegen der üblichen Produktionsströmungsrichtung des Fluids erfolgen. Dazu sind Vorrichtungen bekannt, welche in der Fachsprache als sogenannte Rückspülsiebwechsler bezeichnet werden.
Insbesondere bei Einsetzen solcher Filtervorrichtungen in Anwendungen, welche hinsichtlich des Masseflusses des Fluids sehr kritisch sind, beispielsweise bei der Herstellung von
Kunststofffolien mit geringer Dicke, ist es also wünschenswert, eine kontinuierliche Strömung von gefiltertem Fluid ohne besondere Schwankungen pro Zeiteinheit sicherstellen zu können, auch wenn ein Filter gereinigt oder gewechselt werden muss.
Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2010 017 247 Ul der Anmelderin sieht eine
entsprechende Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluids vor, bei welcher in raffinierter Weise verschiedene Bolzen in einem mehrteiligen Gehäuse angeordnet sind. Dabei sind zum einen Bolzen vorgesehen, welche zur Aufnahme der Siebe dienen, und andere Bolzen, welche durch Verlagerung separate Hohlräume schaffen, welche mit bereits gefiltertem Fluid befüllbar sind, wobei dieses Fluid dann in entsprechender Rückspülstellung der entsprechenden
Verdrängerbolzen und der entsprechenden Siebträgerbolzen zum Reinigen in Rückspülung der Siebflächen dient. Die dortige Aufteilung auf funktionell getrennte mehrere Bolzenanordnungen dient der Aufrechterhaltung eines konstanten Schmelzeflusses auch im Fall eines
Filterwechsels bzw. beim Rückspulen zur Reinigung eines einzelnen Filters dort.
Das deutsche Patent DE 196 12 790 C2 der Anmelderin beschreibt eine Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluids, bei welcher zwei Filter in einem gemeinsamen Bolzen angeordnet sind, so dass je nach Stellung des Bolzens unterschiedliche Kavitäten in dem Bolzen in
verschiedenen Teilströmen durchströmt werden können.
Die europäische Patentschrift EP 1 778 379 Bl beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Filtrieren eines Fluids, insbesondere für kunststoffverarbeitende Anlagen, welche(s) ebenfalls einen konstanten Volumenstrom auch im Falle eines Rückspülens aufrechterhalten soll. Dabei kommt nach einem dortigen Filtemest in einem Schmelzekanal ein zusätzlicher Verdrängerbolzen zum Einsatz, welcher in geeigneter Position des Filtemests gereinigte
Schmelze in entgegen der Produktionsrichtung zeigender Richtung im Rückspülverfahren durch den entsprechend positionierten Filter dort drücken kann. Auch dort kann durch die mehrteilige Ausführung und die Aufteilung der Funktion auf verschiedene Bolzen, welche den eigentlichen Filter tragen und den Verdrängerbolzen, eine im Wesentlichen kontinuierliche Schmelzeströmung auch im Fall einer Reinigung aufrechterhalten werden.
Die europäische Patentschrift EP 0 577 680 Bl beschreibt eine Filtriervorrichtung für zu reinigende Fluide, bei welcher innerhalb eines Kolbens, welcher den dortigen Filter trägt, ein weiterer Kolben angeordnet ist, welcher im Falle eines geforderten Rückspülens dort auch bereits gefiltertes Material in Gegenströmung durch den dortigen Filter drücken kann. Auch hier sind die Funktionen von filtertragendem Kolben und zusätzlichem Verdrängerkolben entsprechend konstruktiv getrennt aufgeteilt und ausgeführt.
Die Schrift WO 98/47688 beschreibt einen Filter für Viskosemassen, bei welchem ebenfalls bereits filtriertes Fluid dort durch einen zusätzlichen Verdrängerkolben in einem
Schmelzekanal wieder in entsprechender Stellung durch den Filter in Rückspülstellung gedrückt werden kann, um den Filter dort entsprechend zu reinigen. Auch dabei ist eine funktionale Trennung von Siebträger und Verdrängerkolben konstruktiv vorgesehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluids, insbesondere zum Filtrieren eines thermoplastischen polymeren Schmelzematerials, vorzusehen, bei welcher auf konstruktiv einfache Weise eine Filterreinigung im Rückspülbetrieb möglich ist. Insbesondere kann erfindungsgemäß dabei auch ein Rückspulen des Fluids erfolgen, welches ohne Störungen und Masseverluste im
Hauptstrom während des Rückspülens arbeiten soll. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung soll außerdem sichergestellt werden, dass sich im Bereich der Vorrichtung möglichst dort kein Material so ansammeln kann, dass es sich
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kommen kann.
Diese erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluids mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluids, insbesondere zum Filtrieren einer thermoplastischen polymeren Schmelze, weist ein Gehäuse auf mit mindestens einem Fluidzufuhrkanal und mit mindestens einem Flmdabfuhrkanal und mit mindestens zwei, parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordneten Bohrungen, welche jeweils mit dem Fluidzufuhrkanal und dem Fluidabfuhrkanal in Fluidverbindung stehen, wobei in jeder der Bohrungen jeweils ein Bolzen dort axial verschiebbar, radial drehbar und dabei fluiddicht gelagert ist, und jeder der Bolzen jeweils mit einem Filtemest mit einer Zustromseite und einer Abstromseite versehen ist, wobei die Bolzen jeweils zumindest zwischen einer ersten Stellung, einer Filtrierstellung, in welcher das jeweilige Filtemest mit der Zustromseite mit dem Fluidzufuhrkanal und mit der Abstromseite mit dem Fluidabfuhrkanal in Fluidverbindung steht, und einer zweiten Stellung, einer Rückspülstellung, in welcher das jeweilige Filtemest mit der Zustromseite mit zumindest einem Rückspülkanal im Gehäuse in Fluidverbindung steht, verlagerbar sind. Dabei ist erfindungsgemäß jeder der Bolzen in eine dritte Stellung, eine Befüllstellung, verlagerbar, in welcher über einen jeweiligen Reinfluidkanal im jeweiligen Bolzen Fluid von der Abstromseite des jeweiligen Filtemests zu einem durch die Verlagerung des jeweiligen Bolzens in der jeweiligen Bohrung entstehenden Vorratshohlraum strömt, welches dann bei Verlagerung des jeweiligen Bolzens in die zweite Stellung wieder durch das jeweilige Siebnest zum zumindest einen Rückspülkanal strömt und so aus dem Gehäuse austritt. Während der gesamten entsprechenden erfindungsgemäßen Verlagerungsbewegung des Bolzens beim„Aufziehen" (dritte Stellung) und beim„Durchdrücken" (zweite Stellung) erfolgt also die Schaffung bzw. Vergrößerung und Füllung mit Fluid des Vorratshohlraums (insgesamt bezeichnet als dritte Stellung) bzw. die Verkleinerung bzw. letztlich das Verschwinden und das Zurückdrücken des Fluids des Vorratshohlraums (insgesamt bezeichnet als zweite Stellung) während der Bolzen entsprechend hin und her axial verlagert wird, ähnlich wie bei einer Spritze.
Somit kann also mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Funktion der Schaffung eines Hohlraums zur Aufnahme von bereits gereinigtem Fluid aus der Produktion in einem Bauteil kombiniert werden mit der entsprechend möglichen Rückspülung durch die Verlagerung des Bolzens, durch welche das vorher gesammelte Fluid durch den entsprechenden Filter im gleichen Bolzen rückgespült werden kann. Durch entsprechendes Vorsehen von zwei entsprechend parallel vorgesehenen Bolzenanordnungen ist außerdem die kontinuierliche Masseführung von gereinigtem Fluid während des Produktionsprozesses einer Gesamtanlage — gewährleistet.-Entgegen-dem-Stand der Technik ist-es somit erfindungsgemäß nicht
erforderlich, einen separaten Verdrängerkolben vorsehen zu müssen, welcher separate
Verlagerungsmechanismen zusätzlich erfordern würde. Vielmehr kann einfach der Bolzen, welcher auch die Siebfläche aufnimmt, gleichzeitig die Bereitstellung des entsprechenden Volumen zur Aufnahme von gereinigtem Fluid und das Verdrängen dieses Fluids in
Rückspülstellung beim Rückspülen durch die Siebfläche entsprechend in einer einheitlichen Anordnung mit nur jeweils einem Bolzen und nur jeweils einem entsprechend zugeordneten Aktuator ermöglichen. Dies ergibt eine besonders konstruktiv einfache Gestaltung, welche auch noch kompakt und platzsparend in größere Gesamtproduktionsanlagen integrierbar ist.
Im Sinne der beschriebenen und beanspruchten erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Begriffe der„Stellungen" dabei also im Sinne von hinsichtlich der Bolzenposition variablen Stellungen zu verstehen, welche durchaus in sich eine Verlagerung des jeweiligen Bolzens mit umfassen und nicht auf statische„Endpunkte" von entsprechenden Bewegungen beschränkt zu verstehen sind. Dies gilt insbesondere für die zweite und die dritte Stellung, welche ja in sich eine entsprechende erfindungsgemäße Bolzenverlagerung zur Schaffung und Befüllung bzw. zur Verkleinerung und dem Ausdrücken des Fluids in/aus dem Vorratshohlraum im Befüll- bzw. Rückspülvorgang umfasst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in der ersten Stellung des jeweiligen Bolzens die Abstromseite des jeweiligen Filtemests über den jeweiligen Reinfluidkanal, eine jeweilige, stimseitig am jeweiligen Bolzen angeordnete und sich nur teilweise über den Umfang der einen Stirnfläche des jeweiligen Bolzens erstreckende Radialnut und eine jeweilige sich axial erstreckende Längsnut des jeweiligen Bolzens mit dem zumindest einen Fluidabführkanal verbunden sein.
Durch das erfindungsgemäß bevorzugte Vorsehen der radialen bzw. der entsprechenden Längsnut ist in jedem Fall eine dauerhafte Durchströmung mit Fluid auch in der ersten Stellung des Bolzens erfindungsgemäß besonders zuverlässig möglich. Somit kommt es dadurch nicht zum Zusetzen mit sich eventuell in Toträumen ansonsten festsetzender und sich verfestigender Schmelze.
Erfindungsgemäß bevorzugt erstreckt sich die jeweilige Längsnut nur über eine axiale Teillänge des jeweiligen Bolzens. Bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die jeweilige Radialnut an der einen Stirnfläche des jeweiligen Bolzens dort durch eine jeweilige Abdeckplatte abgedeckt ist, wobei die jeweilige Abdeckplatte eine sich dort hindurch erstreckende jeweilige Durchgangsöffnung aufweist, so dass eine Fluidverbindung zwischen der jeweiligen Radialnut und dem jeweiligen Vorratshohlraum bei der Verlagerungsbewegung des Bolzens, insbesondere beim axialen Verschieben des Bolzens vorwärts oder rückwärts, besteht.
Auch mit der erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehenen Abdeckplatte wird erreicht, dass sich dort das Fluid beim Befüllen nicht festsetzt und ohne Neigung zum Verfestigen in
Rückspülstellung auch wieder weiter rückgespült werden kann.
Weiter bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei durch eine axiale Verlagerung des jeweiligen Bolzens aus der ersten Stellung in die dritte Stellung sich an der jeweiligen Stirnfläche davon der jeweilige Vorratshohlraum für filtriertes Fluid ausbildet und wobei über die gesamte Strecke der axialen Verlagerung die jeweilige Abstromseite des jeweiligen Filtemests über den jeweiligen Reinfluidkanal, die jeweilige Radialnut und die jeweilige Längsnut mit dem zumindest einen Fluidabfuhrkanal verbunden ist.
Mit dieser erfindungs gemä bevorzugten Gestaltung ist besonders zuverlässig die andauernde entsprechende Durchströmung mit Fluid gewährleistet, so dass ein Verfestigen von Fluid in ansonsten eventuell auftretenden Hohlräumen bzw. Toträumen nicht zu befürchten ist.
Femer bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der jeweilige Bolzen aus der ersten Stellung durch radiale Drehung in eine erste Zwischenstellung überführbar ist und wobei dabei abhängig von der Größe des Drehungswinkels der Fluidabfuhrkanal durch die Wandung des jeweiligen Bolzens teilweise oder vollständig verschlossen ist, so dass bei vollständigem Verschluss die jeweilige sich axial erstreckende Längsnut des jeweiligen Bolzens nicht mehr mit dem zumindest einen Fluidabfuhrkanal verbunden ist.
Femer bevorzugt ist auch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei in einer zweiten Zwischenstellung des jeweiligen Bolzens dabei abhängig von der Größe des Drehungswinkels der Fluidzufuhrkanal durch die Wandung des jeweiligen Bolzens teilweise oder vollständig verschlossen ist, so dass bei vollständigem Verschluss die Zustromseite des jeweiligen Filtemest des jeweiligen Bolzens nicht mehr mit dem zumindest einen Fluidzufuhrkanal verbunden ist.
Durch die entsprechende Nutzung der Mantelfläche des Bolzens zum Abdichten entsprechender Öffnungen im Gehäuse ist auf konstruktiv besonders einfache Art und Weise die
Schmelzeführung in der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ermöglicht. Insbesondere kann dadurch der entsprechende Bolzen sehr kompakt in seinen Abmessungen gehalten werden, ohne dass zusätzlich aufwendige Ventile oder Dichtungsanordnungen nötig sind.
Zweckmäßig kann der jeweilige Bolzen erfindungsgemäß bevorzugt so verlagerbar sein, dass er sich gleichzeitig sowohl in der zweiten Stellung als auch in der ersten Zwischenstellung befindet.
Femer kann zweckmäßig der jeweilige Bolzen erfindungsgemäß bevorzugt so verlagerbar sein, dass er sich gleichzeitig sowohl in der dritten Stellung als auch in der zweiten Zwischenstellung befindet.
Ebenfalls kann zweckmäßig der jeweilige Bolzen erfindungsgemäß so verlagerbar sein, dass er sich gleichzeitig sowohl in der ersten und zweiten Zwischenstellung und/oder in der zweiten und dritten Stellung befindet.
Die Abdichtung durch den Bolzen selber kann somit besonders effektiv und konstruktiv einfach durch Anlage der Bolzenmantelfläche zur Abdichtung der entsprechenden Öffnungen des Gehäuses vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedem Filtemest zumindest ein Rückspülkanal zugeordnet.
Durch das Vorsehen mehrerer Bohrungen und Rückspülkanäle kann der kontinuierliche
Massefluss auch während des Rückspülens eines der Siebe in einem der Bolzen besonders einfach realisiert werden.
Erfindungsgemäß bevorzugt kann der jeweilige Bolzen einen jeweiligen Ablasskanal aufweisen, welcher in einer vierten Stellung, einer Anfahrstellung, des jeweiligen Bolzens mit dem Fluidzufuhrkanal in Fluidverbindung bringbar ist und eine Öffnung zur Umgebung der Vorrichtung aufweist, so dass dadurch Fluid aus der Vorrichtung abführbar ist.
Das Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann bevorzugt einteilig oder mehrteilig sein, beispielsweise zweiteilig sein, wobei jeder Gehäuseteil jeweils eine der Bohrungen, jeweils einen Fluidzufuhrkanal und einen Fluidabfuhrkanal und jeweils einen der Bolzen mit jeweils einem Filtemest, jeweils einen Rückspülkanal und jeweils einen Ablasskanal aufweist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der jeweilige Bolzen in eine fünfte Stellung, eine Siebwechselstellung, verlagerbar sein, in welcher das jeweils eine Filtemest außerhalb des Gehäuse sich befindet, so dass das jeweilige Filtemest in dieser Stellung auswechselbar ist, wobei die fünfte Stellung in Richtung entgegengesetzt der Stirnfläche des jeweiligen Bolzens sich befindet.
Somit kann in der fünften Stellung einfach im Falle eines erforderlichen Siebwechsels dieser erfolgen, ohne dass die gesamte Vorrichtung komplett zerlegt werden müsste. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass beim Siebwechsel der abdichtende stirnseitige Bereich des
entsprechenden Bolzens komplett aus der Bohrung des Gehäuses entfernt werden muss.
Allerdings kann unter bestimmten räumlichen Gegebenheiten auch ein stimseitiger Siebwechsel sinnvoll sein, wenn der Bauraum an der stimseitig abgewandten Seite der Filtervorrichtung zum Filterwechsel dort nicht ausreichen sollte. Dann kann die fünfte Stellung auch mit einem an der Stirnseite nach erfolgtem Abnehmen einer Abdeckplatte dort herausfahrbaren Bolzen realisiert sein.
Dabei kann besonders bevorzugt der jeweilige Bolzen so lang und so verlagerbar sein, dass in der fünften Stellung der mindestens eine Fluidzufuhrkanal und der mindestens eine Fluidabfuhrkanal durch die Wandung des jeweiligen Bolzens vollständig verschlossen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung können jeweils Absperrventile vor dem mindestens einem Fluidzufuhrkanal und nach dem mindestens einem Fluidabfuhrkanal vorgesehen sein, mittels welchen in der fünften Stellung des jeweiligen Bolzens die jeweiligen Kanäle abschließbar sind.
Zweckmäßig möglichst einfach kann erfindungsgemäß bevorzugt die Gestaltung der jeweiligen Bolzen derart sein, dass die Anfahrstellung des jeweiligen Bolzens, also die oben beschriebene vierte Stellung, der oben beschriebenen fünften Stellung, der Siebwechselstellung, entspricht.
Will man den Bolzen möglichst kompakt bauen, so dass keine abdichtenden Bolzenflächen im Falle eines Siebwechsels die entsprechenden Öffnungen im Gehäuse abdecken können, so kann mit der Ausführungsform unter Verwendung der genannten Absperrventile dennoch eine konstruktiv relativ einfache Absperrung der Schmelzeströmung erfolgen. In der axialen
Ausdehnung kann der Bolzen somit kürzer ausgelegt werden, was unter bestimmten
räumlichen Gegebenheiten einer Gesamtanlage von Vorteil sein kann.
Die Vorrichtung weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwei Bolzen auf, die unabhängig voneinander zwischen der ersten Stellung, der zweiten Stellung, der dritten Stellung, der vierten Stellung, der fünften Stellung und der ersten und zweiten Zwischenstellung bewegbar durch entsprechende Bohrungen im Gehäuse gelagert sind, wobei in der ersten Stellung der jeweilige Bolzen das zu filtrierende Fluid filtriert und in der zweiten Stellung des Bolzens das Filtemest dieses Bolzens nicht mit zu filtrierendem Fluid angeströmt und entgegengesetzt zur Filtrierrichtung von filtriertem Fluid, das aus dem diesem Bolzen zugeordneten Vorratshohlraum zugeführt wird, durchströmt wird, dass während des Filtrierens durch den jeweiligen anderen Bolzen der dem jeweiligen einen Bolzen zugeordnete Vorratshohlraum durch axiale Verlagerung des jeweiligen einen Bolzens aus der ersten Stellung in die dritte Stellung oder in die dritte und gleichzeitig Zwischenstellung mit filtriertem Fluid gefüllt wird und dass zumindest ein Teil des so gespeicherten Fluids dann durch die Verlagerung des jeweiligen einen Bolzens dem jeweiligen Filtemest des jeweiligen einen Bolzens zugeführt wird, wenn der jeweilige eine Bolzen aus der dritten Stellung oder der dritten Stellung und gleichzeitig zweiten Zwischenstellung in die zweite Stellung oder die zweite Stellung und gleichzeitig erste Zwischenstellung überführt wird. Im Wechsel kann der Betrieb der gesamten Anlage also durch entsprechend intermittierende Bewegungen der jeweiligen Bolzen erfindungsgemäß kontinuierlich erfolgen.
In der beschriebenen Weise ist somit auf konstruktiv einfache Weise ein kontinuierlicher Produktionsbetrieb ohne größere Masseschwankungen im Produktionsstrom der gefilterten Schmelze möglich, wobei gleichzeitig die entsprechende Rückspülreinigung einzelner
Filterelemente erfolgen kann.
Die Erfindung wird im Folgenden rein beispielhaft und nicht auf die gezeigten
Ausführungsformen beschränkend näher erläutert werden. In den Figuren zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Filtrieren gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht eines Details einer Vorrichtung
gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß der Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Filtrieren gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht eines Details einer Vorrichtung
gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß der Fig. 3;
Fig. 5 eine schematische, geschnittene Ansicht eines Details einer Vorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 5;
Fig. 7a, 7a' bis 7g, 7g' zeigen jeweils schematisch teilweise geschnittene Ansichten der
erfindungsgemäßen Vorrichtung in Ansicht von der Austrittsseite einer Schmelze bzw. in Ansicht von der Eintrittsseite einer Schmelze aus gesehen in verschiedenen
Betriebszuständen; und
Fig. 8a, 8a' zeigen eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen, teilweise geschnittenen Ansicht von der Austrittsseite bzw. von der Eintrittsseite gesehen. In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei in einigen Figuren die Bezugszeichen aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen sind. Die einzelnen beschriebenen Elemente gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung sind untereinander für den Fachmann geläufig beliebig kombinierbar, wobei die gezeigten Ausführungsforrnen nicht beschränkend auf die jeweiligen Kombinationen bezogen sein sollen.
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Draufsicht eine Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluids gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die gezeigte Vorrichtung dient insbesondere zum Filtrieren einer thermoplastischen polymeren Schmelze und weist ein Gehäuse 1 auf mit Bolzen 6, 7, welche dort in Bohrungen 4, 5 (obere Bohrung 4 in Fig. 1 nicht zu sehen) in dem Gehäuse 1 verlaufend bewegbar, d. h. axial verschiebbar bzw. radial drehbar fluiddicht gelagert sind. Jeder der Bolzen 6, 7 weist jeweils mindestens ein Filtemest 8, 9 (oberes Filtemest 8 in Fig. 1 nicht zu sehen) auf, mit einer Zustromseite und einer Abstromseite. In Fig. 1 ist der untere Bolzen 7 in einer fünften Stellung, einer
Siebwechselstellung, gezeigt. Dabei wird gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung der jeweilige Bolzen über die an der gegenüberliegenden Seite angeordneten Aktuatoren 26, 27 an der Stirnseite des Gehäuses 1 nach Abnahme einer
Abdeckplatte, welcher für den oberen Bolzen noch gezeigt und am Gehäuse angebracht ist (angebrachte Abdeckplatte 28), aus dem Gehäuse herausgefahren, so dass ein Siebwechsel dort stimseitig erfolgen kann.
Die Fig. 2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eines Details der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 einen unteren Bolzen 7 in Filterwechselstellung in Richtung von der der Aktuatorseite weg an der Stirnseite aus dem Gehäuse herausgefahren in der fünften Stellung, der Siebwechselstellung. Gemäß der Darstellung der Fig. 2 ist der dort gezeigte obere Bolzen 6 in einer zweiten Stellung, nämlich in einer Rückspülstellung. Fig. 2 zeigt auch einen Ablasskanal 29 zumindest des unteren Bolzens 7, über welchen in der gezeigten Stellung dieser mit dem Fluidzufuhrkanal 2 in Fluidverbindung bringbar ist und eine Öffnung zur Umgebung der Vorrichtung aufweist, so dass dadurch beispielsweise nicht spezifikationsgerechtes Fluid z.B. beim Anfahren aus der Vorrichtung abführbar ist. Der entsprechende Ablasskanal des oberen Bolzens 6 ist durch die verdrehte Position des Bolzens 6 in Fig. 2 nicht zu sehen.
Figur 3 zeigt in einer perspektivischen Draufsicht eine Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluids gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Gegensatz zu der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung der jeweilige Bolzen 6, 7 in Richtung zu dem jeweiligen Aktuator 26, 27 in Siebwechselstellung aus dem Gehäuse 1 heraus fahrbar. Gemäß der Darstellung der Fig. 3 ist also die dort gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet, dass dort die Filterwechselstellung entsprechend der Position 5 nicht stimseitig erfolgt, sondern durch Herausziehen des entsprechenden Bolzens 7 in Richtung des Aktuators 27.
Die in den Fig. 1 und 3 gezeigten Aktuatoren 26, 27 zur Verlagerung der jeweiligen Bolzen 6, 7 sind bevorzugt Hydraulikzylinder, welche über entsprechende Gestänge mit dem jeweiligen Bolzen gemäß der Erfindung verbunden sind und die beschriebenen Bolzenverlagerungen in axialer und radialer Richtung mit entsprechenden Verschiebe- und Drehbewegungen
ermöglichen.. Dies wird nicht näher erläutert, da die grundsätzliche Verwendung von solchen Hydraulikzylindern dem Fachmann geläufig ist.
Die Fig. 4 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eines Details der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 3 einen unteren Bolzen 7 in Filterwechselstellung in Richtung der Aktuatorseite aus dem Gehäuse herausgefahren. Der Bolzen 6 wie auch der Bolzen 7 weisen eine Länge in axialer Richtung auf, welche es ermöglicht, dass durch die Bolzenwandung die jeweilige Bohrung des Fluidzufuhrkanals 2 (wie auch des Fluidabfuhrkanals 3 (in den Figuren 1 bis 5 allerdings nicht zu sehen)) abgedichtet ist, wenn sich der entsprechende Bolzen in der fünften Stellung, der Siebwechselstellung, befindet. Gemäß der Darstellung der Fig. 4 ist der dort gezeigte obere Bolzen 6 in einer ersten Stellung, nämlich in einer Betriebsstellung.
Die Darstellung der Fig. 5 unterscheidet sich von der Darstellung der Fig. 4 lediglich dadurch, dass die dortigen Bolzen 6 und 7 jeweils kürzer ausgeführt sind, so dass durch die
Bolzenwandung keine fluiddichte Abdichtung des Fluidzufuhrkanals 2 bzw. des
Fluidabfuhrkanals 3 möglich ist. Gemäß der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist daher der Einsatz zusätzlicher Abdichtelemente nötig.
Solche Abdichtelemente sind in einer Schnittansicht schematisch gemäß Fig. 6 dargestellt. Die Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Gehäuses 1 mit den darin sich befindenden
Bohrungen 4, 5, in welchen die Bolzen 6, 7 axial verschiebbar, radial drehbar und dabei fluiddicht gelagert sind. Die Bolzen sind in der Fig. 5 allerdings nicht dargestellt. Damit im Fall des Filterwechsels, d. h. im Fall, dass einer oder beide Bolzen sich in der fünften Stellung befinden, der Fluidstrom unterbrochen werden kann, sind jeweils als Drehschieberventile ausgebildete Absperrventile 24, 25 vor dem Fluidzufuhrkanal 2 bzw. dem Fluidabfuhrkanal 3 vorgesehen. Mittels dieser Absperrventile 24, 25 kann in der fünften Stellung des jeweiligen Bolzens der jeweilige Kanal 2, 3 abschließbar sein.
In den Fig. 7a, 7a' bis 7g, 7g' ist jeweils von einer Fluidaustrittsseite (Fig. 7a bis 7g) her bzw. von einer Fluideintrittsseite (Fig. 7a' bis 7g') her schematisch die Stellung eines der Bolzen 6, 7 in dem Gehäuse 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In den Fig. 7a, 7a' bis 7g, 7g' ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Filtern eines Fluids gezeigt, welche insbesondere zum Filtrieren einer thermoplastischen polymeren Schmelze Verwendung finden kann. In dem Gehäuse mit jeweils im Abstand voneinander angeordneten Bohrungen 4, 5 ist ein jeweiliger Fluidzufuhrkanal 2 und ein jeweiliger Fluidabfuhrkanal 3 den jeweiligen parallel zueinander angeordneten Bohrungen zugeordnet und in Fluidverbindung mit diesen Bohrungen stehend. Das Gehäuse 1 ist gemäß der gezeigten Ausführungsform einteilig ausgeführt. Es ist jedoch prinzipiell auch möglich, dass jeder der Gehäuseteile mit einer jeweiligen Bohrung einzeln ausgeführt und entsprechend in einem mehrteiligen Gehäuse realisiert ist. In jeder der Bohrungen 4, 5 ist jeweils ein Bolzen 6, 7 dort axial verschiebbar, radial drehbar und dabei fluiddicht gelagert. Die Bolzenbewegung kann dabei über die
Aktuatoren 26, 27 (siehe z. B. Fig. 1 oder Fig. 3) erfolgen. Jeder der Bolzen 6, 7 weist jeweils ein Filtemest 8, 9 auf mit einer Zustromseite, von welcher aus zu filterndes Fluid zuströmt, und mit einer Abstromseite, von welcher nach dem Filtemest das gefilterte Fluid abfließt. Gemäß der Darstellung der Fig. 7a, 7a' befindet sich der untere Bolzen 7 in einer ersten Stellung, einer Filtrierstellung, in welcher das Filtemest 9 mit der Zustromseite mit dem Fluidkanal 2 und mit der Abstromseite mit dem Fluidkanal 3 in Fluidverbindung steht. Der obere Bolzen 6 befindet sich gemäß der Darstellung der Fig. 7a, 7a' in einer Endstellung einer zweiten Stellung, einer Rückspülstellung, in welcher das Filtemest 8 des oberen Bolzens 6 mit der Zustromseite davon mit einem zugeordneten Rückspülkanal 10 in Fluidverbindung steht. Gemäß der Darstellung ist dabei der Rückspülvorgang schon abgeschlossen.
Die Fig. 7b, 7b' zeigt beide Bolzen 6, 7 jeweils in der ersten Stellung, der Filtrierstellung, wobei die Abstromseite der jeweiligen Filtemester 8, 9 der jeweiligen Bolzen über jeweilige
Reinfluidkanäle 12, 13, eine jeweilige stimseitig am jeweiligen Bolzen 6, 7 angeordnete und sich nur teilweise über den Umfang der einen Stirnseite des jeweiligen Bolzens erstreckende
Radialnut 16, 17 und eine jeweilige sich axial erstreckende Längsnut 18, 19 des jeweiligen Bolzens 6, 7 mit dem jeweiligen Fluidabfuhrkanal 3 verbunden ist. Gemäß der in den Figuren der Sequenz der Fig. 7 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die jeweilige Radialnut 16, 17 an der jeweiligen Stirnfläche des jeweiligen Bolzens 6, 7 dort durch eine jeweilige Abdeckplatte 20, 21 abgedeckt, wobei die jeweilige Abdeckplatte 20, 21 eine sich dort hindurch erstreckende jeweilige Durchgangsöffnung 22, 23 aufweist. Über diese
Durchgangsöffnung kann in einer später gezeigten dritten Stellung des jeweiligen Bolzens 6, 7 eine Fluidverbindung zwischen den jeweiligen Radialnuten und einem jeweiligen
Vorratshohlraum 14, 16 gebildet durch die Bolzenbewegungen in der dritten Stellung bestehen.
In der Darstellung der Sequenz der Fig. 7 ist gemäß Fig. 7c, 7c' der obere Bolzen 6 durch radiale Drehung aus der ersten Stellung in eine erste Zwischenstellung überführt, so dass dabei abhängig von der Größe des Drehwinkels der zugeordnete Fluidabfuhrkanal 3 durch die Wandung des Bolzens 6 teilweise, oder wie im gezeigten Fall der Fig. 7c, 7c' vollständig, verschlossen ist. Somit befindet sich bei diesem vollständigen Verschluss die sich axial erstreckende Längsnut 18 des Bolzens 6 nicht mehr in Fluidverbindung mit dem
Fluidabfuhrkanal 3 dieses Bolzens.
Gemäß der Darstellung der Fig. 7d, 7d' ist der Bolzen 6 in einer axialen Verlagerungsbewegung in einer dritten Stellung, einer Befüllstellung, in welcher über den Reinfluidkanal 12 des Bolzens 6 das Fluid von der Abstromseite des Filtemests 8 zu einem durch die Verlagerung des Bolzens 6 in der Bohrung 3 entstehenden Vorratshohlraum 14 strömt (der entsprechende
Vorratshohlraum 15 des unteren Bolzens 6 ist in den Figuren nicht gezeigt). Die Bewegung des Bolzens 6 ist durch den Pfeil in der Figur dargestellt.
Generell sind die Bewegungszustände der Bolzen 6, 7 in den Figuren durch entsprechende Pfeile visualisiert.
Gemäß der in der Fig. 7e, 7e' gezeigten Stellung des oberen Bolzens 6 ist der Befüllvorgang, der gemäß der Bewegung in der dritten Stellung dieses Bolzens 6 stattgefunden hat, beendet, und der so entstandene Vorratshohlraum 14 ist mit Fluid von der Abstromseite des Filtemests 8 gefüllt. Gemäß der Darstellung der Fig. 7e, 7e' ist der Bolzen 6 dabei in eine zweite
Zwischenstellung verdreht, in welcher der Bolzen 6 dabei abhängig von der Größe des
Drehwinkels mit seiner Wandung den Fluidzufuhrkanal 2 teilweise oder vollständig (gemäß der Darstellung der Fig. 7e, 7e' vollständig) verschließt, so dass die Zustromseite des
Filtemests 8 des Bolzens 6 nicht mehr mit dem zugeordneten Fluidzufuhrkanal 2 verbunden ist. Nun kann entsprechend das Rückspülen des Filtemests 8 des Bolzens 6 erfolgen. Sieht man dazu auf die Darstellung gemäß Fig. 7f, 7f, so ist dort zu sehen, dass durch erneute
Rückverlagerung des Bolzens 6 in der Bohrung 4 das Fluid aus dem Vorratshohlraum 14 wieder zur Abstromseite des Filtemests 8 und durch das Filtemest 8 zu dessen Zustromseite gedrückt wird und dabei zu dem diesem Bolzen 6 zugeordneten Rückspülkanal 10 strömt und so aus dem Gehäuse 1 austreten kann. Der Bolzen 6 befindet sich dabei in einer zweiten Stellung, einer Rückspülstellung, in welcher das Filtemest 8 mit der Zustromseite mit zumindest dem Rückspülkanal 10 in Fluidverbindung steht und wobei der Bolzen 6 weiter entsprechend axial verlagert wird.
Die Fig. 7g, 7g' zeigt nun das Ende der Bewegung des Bolzens 6 in der zweiten Stellung, wobei gemäß der Darstellung der Fig. 7g, 7g' angedeutet ist, dass die Fluidverbindung zwischen der Zustromseite des Filtemests 8 und dem zugeordneten Rückspülkanal 10 in Fluidverbindung steht, wenn sich der entsprechende Bolzen schon in Richtung der ersten Stellung zurückbewegt.
Die Darstellung der Fig. 8a, 8a' zeigt ähnlich wie die Sequenz gemäß Fig. 7a, 7a' bis 7g, 7g' schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei sich die Ausführungsform gemäß Fig. 8a, 8a' von der Ausführungsform gemäß der sequentiellen Darstellung der Fig. 7 dahingehend unterscheidet, dass in Fig. 8a, 8a' jeweils keine Abdeckplatten 20, 21 vorgesehen sind, welche die jeweilige Radialnut 16, 17 an der Stirnfläche des jeweiligen Bolzens 6, 7 abdecken.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, unter Einsatz des jeweiligen Bolzens, welcher das jeweilige Filternest trägt, selbst, d. h. lediglich mit entsprechender Bewegung dieses Bolzens, Rückspülfluid zu gewinnen, welches dann durch die Bolzenbewegung selbst wieder durch das jeweilige Filtemest des entsprechenden Bolzens rückgespült werden kann.
Aufwendige Lösungen, welche gemäß dem Stand der Technik hier mit mehreren Zusatzbolzen und zusätzlichen Fluidverbindungen arbeiten, sind daher erfindungsgemäß nicht erforderlich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit konstruktiv einfach und raumsparend eine zuverlässige Rückspülung und somit Reinigung der entsprechenden Filtervorrichtung ermöglichen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann also auf einfache Weise konstruktiv ohne hohen baulichen Aufwand eine im Betrieb zuverlässige und dabei dennoch einfach zu betreibende und schnell durch Rückspülen zu reinigende Filtervorrichtung erfindungsgemäß verwirklicht sein.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Filtrieren eines Fluids, insbesondere zum Filtrieren einer thermoplastischen polymeren Schmelze, mit einem Gehäuse (1) mit mindestens einem Fluidzufuhrkanal (2) und mit mindestens einem Fluidabfuhrkanal (3) und mit mindestens zwei, parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordneten Bohrungen (4, 5), welche jeweils mit dem Fluidzufuhrkanal (2) und dem Fluidabfuhrkanal (3) in Fluidverbindung stehen, wobei in jeder der Bohrungen (4, 5) jeweils ein Bolzen (6, 7) dort axial verschiebbar, radial drehbar und dabei fluiddicht gelagert ist, und jeder der Bolzen (6, 7) jeweils mit einem Filtemest (8, 9) mit einer Zustromseite und einer Abstromseite versehen ist, wobei die Bolzen (6, 7) jeweils zumindest zwischen einer ersten Stellung, einer Filtrierstellung, in welcher das jeweilige Filtemest (8, 9) mit der Zustromseite mit dem Fluidzufuhrkanal (2) und mit der Abstromseite mit dem Fluidabfuhrkanal (3) in Fluidverbindung steht, und einer zweiten Stellung, einer Rückspülstellung, in welcher das jeweilige Filtemest (8, 9) mit der Zustromseite mit zumindest einem Rückspülkanal (10, 11) im Gehäuse (1) in Fluidverbindung steht, verlagerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der Bolzen (6, 7) in eine dritte Stellung, eine Befüllstellung, verlagerbar ist, in welcher über einen jeweiligen Reinfluidkanal (12, 13) im jeweiligen Bolzen (6, 7) Fluid von der Abstromseite des jeweiligen Filtemests (8, 9) zu einem durch die Verlagerung des jeweiligen Bolzens (6, 7) in der jeweiligen Bohrung (4, 5) entstehenden Vorratshohlraum (14, 15) strömt, welches dann bei Verlagerung des jeweiligen Bolzens (6, 7) in die zweite Stellung wieder durch das jeweilige Siebnest (8, 9) zum zumindest einen Rückspülkanal (10, 11) strömt und so aus dem Gehäuse (1) austritt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Stellung der jeweiligen Bolzen (6, 7) die Abstromseite des jeweiligen Filtemests (8, 9) über den jeweiligen Reinfluidkanal (12, 13), eine jeweilige, stimseitig am jeweiligen Bolzen (6, 7) angeordnete und sich nur teilweise über den Umfang der einen Stirnfläche des jeweiligen Bolzens (6, 7) erstreckende Radialnut (16, 17) und eine jeweilige sich axial erstreckende Längsnut (18, 19) des jeweiligen Bolzens (6, 7) mit dem zumindest einen Fluidabfuhrkanal (3) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Radialnut (16, 17) an der einen Stirnfläche des jeweiligen Bolzens (6, 7) dort durch eine jeweilige Abdeckplatte (20, 21) abgedeckt ist, wobei die jeweilige Abdeckplatte (20, 21) eine sich dort hindurch erstreckende jeweilige Durchgangsöffnung (22, 23) aufweist, so dass eine Fluidverbindung zwischen der jeweiligen Radialnut (16, 17) und dem jeweiligen Vorratshohlraum (14, 15) in der dritten Stellung besteht.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine axiale Verlagerung des jeweiligen Bolzens (6, 7) aus der ersten Stellung in die dritte Stellung sich an der jeweiligen Stirnfläche davon der jeweilige Vorratshohlraum (14, 15) für filtriertes Fluid ausbildet und dass über die gesamte Strecke der axialen Verlagerung die jeweilige Abstromseite des jeweiligen Filtemests (8, 9) über den jeweiligen Reinfluidkanal (12, 13), die jeweilige Radialnut (16, 17) und die jeweilige Längsnut (18, 19) mit dem zumindest einen Fluidabfuhrkanal (3) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Bolzen (6, 7) aus der ersten Stellung durch radiale Drehung in eine erste Zwischenstellung überführbar ist und dass dabei abhängig von der Größe des Drehungswinkels der Fluidabfuhrkanal (3) durch die Wandung des jeweiligen Bolzens (6, 7) teilweise oder vollständig verschlossen ist, so dass bei vollständigem Verschluss die jeweilige sich axial erstreckende Längsnut (18, 19) des jeweiligen Bolzens (6, 7) nicht mehr mit dem zumindest einen Fluidabfuhrkanal (3) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Zwischenstellung des jeweiligen Bolzens (6, 7) dabei abhängig von der Größe des Drehungswinkels der Fluidzufuhrkanal (2) durch die Wandung des jeweiligen Bolzens (6, 7) teilweise oder vollständig verschlossen ist, so dass bei vollständigem Verschluss die Zustromseite des jeweiligen Filtemest ( 8, 9) des jeweiligen Bolzens (6, 7) nicht mehr mit dem zumindest einen Fluidzufuhrkanal (2) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Bolzen (6, 7) so verlagerbar ist, dass er sich gleichzeitig sowohl in der zweiten Stellung als auch in der ersten Zwischenstellung befindet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Bolzen (6, 7) so verlagerbar ist, dass er sich gleichzeitig sowohl in der dritten Stellung als auch in der zweiten Zwischenstellung befindet.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die jeweilige Längsnut (18, 19) nur über eine axiale Teillänge des jeweiligen Bolzens (6, 7) erstreckt.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Filtemest (8, 9) zumindest ein Rückspülkanal (10, 11) zugeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Bolzen (6, 7) einen jeweiligen Ablasskanal (29) aufweist, welcher in einer vierten Stellung, einer Anfahrstellung, des jeweiligen Bolzens mit dem Fluidzufuhrkanal (2) in Fluidverbindung bringbar ist und eine Öffnung zur Umgebung der Vorrichtung aufweist, so dass dadurch Fluid aus der Vorrichtung abführbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mehrteilig ist, bevorzugt zweiteilig ist, wobei jeder Gehäuseteil jeweils eine der Bohrungen (4, 5), jeweils einen Fluidzufuhrkanal (2) und einen Fluidabfuhrkanal (3) und jeweils einen der Bolzen (6, 7) mit jeweils einem Filtemest (8, 9), jeweils einen Rückspülkanal (10, 11) und jeweils einen Ablasskanal aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Bolzen (6, 7) in eine fünfte Stellung, eine Siebwechselstellung, verlagerbar ist, in welcher das jeweils eine Filtemest (8, 9) außerhalb des Gehäuse (1) sich befindet, so dass das jeweilige Filtemest (8, 9) in dieser Stellung auswechselbar ist, wobei die fünfte Stellung in Richtung entgegengesetzt der Stirnfläche des jeweiligen Bolzens (6, 7) sich befindet.
14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Bolzen (6, 7) so lang und so verlagerbar ist, dass in der fünften Stellung der mindestens eine Fluidzufuhrkanal (2) und der mindestens eine Fluidabfuhrkanal (3) durch die Wandung des jeweiligen Bolzens (6, 7) vollständig verschlossen ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils Absperrventile (24, 25) vor dem mindestens einem Fluidzufuhrkanal (2) und nach dem mindestens einem Fluidabfuhrkanal (3) vorgesehen sind, mittels welchen in der fünften Stellung des jeweiligen Bolzens (6, 7) die jeweiligen Kanäle abschließbar sind.
16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei Bolzen (6,7) aufweist, die unabhängig voneinander zwischen der ersten Stellung, der zweiten Stellung, der dritten Stellung, der vierten Stellung, der fünften Stellung und der ersten und zweiten Zwischenstellung bewegbar durch entsprechende Bohrungen im Gehäuse gelagert sind, wobei in der ersten Stellung der jeweilige Bolzen (6, 7) das zu filtrierende Fluid filtriert und in der zweiten Stellung des Bolzens (6, 7) das Filternest (8, 9) dieses Bolzens (6, 7) nicht mit zu filtrierendem Fluid angeströmt und entgegengesetzt zur Filtrierrichtung von filtriertem Fluid, das aus dem diesem Bolzen (6, 7) zugeordneten Vorratshohlraum (14, 15) zugeführt wird, durchströmt wird, dass während des Filtrierens durch den jeweiligen anderen Bolzen (6, 7) der dem jeweiligen einen Bolzen (6, 7) zugeordnete Vorratshohlraum (14, 15) durch axiale Verlagerung des jeweiligen einen Bolzens (6, 7) aus der ersten Stellung in die dritte Stellung oder in die dritte und gleichzeitig Zwischenstellung mit filtriertem Fluid gefüllt wird und dass zumindest ein Teil des so gespeicherten Fluids dann durch die Verlagerung des jeweiligen einen Bolzens (6, 7) dem jeweiligen Filtemest (8, 9) des jeweiligen einen Bolzens (6, 7) zugeführt wird, wenn der jeweilige eine Bolzen (6, 7) aus der dritten Stellung oder der dritten Stellung und gleichzeitig zweiten Zwischenstellung in die zweite Stellung oder die zweite Stellung und gleichzeitig ersten Zwischenstellung überführt wird.
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