DE2119545B2 - Filtereinrichtung fuer extruder und spritzgussmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für Extruder und Spritzgußmaschinen, insbesondere für Extruder zur kontinuierlichen Kunststoffverarbeitung, mit länglichen Sieben und mit einer senkrecht zur Strömungsrichtung der Kunststoffschmelze angeordneten, mit Bohrungen versehenen Halteplatte für die Siebe.

Derartige Filtereinrichtungen werden häufig in Kunststoffverarbeitungsmaschinen angeordnet, beispielsweise in Extrudern zwischen dem Schneckenende und der Lochplatte oder Austrittsdüse. Sie halten Fremdkörper oder noch nicht ganz aufgeschmolzene Materialanteile aus der Kunststoffschmelze zurück und müssen deshalb von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Dabei soll der Betrieb der Maschine möglichst nicht unterbrochen werden.

Es ist eine Filtereinrichtung bekannt mit einer senkrecht zur Strömungsrichtung angeordneten, keilförmigen Sieb-Trägerplatte (USA.-Patentschrift 2 763 308), die seitlich verschoben und durch? eine andere Platte ersetzt werden kann. Es ist auch ein Schnellwechselschieber bekannt (USA.-Patentschrift 2 661497), der zwei Siebbereiche enthält, die abwechselnd in den Strömungskanal eingeschoben werden. Diese und andere aus der Fachliteratur bekannte Filtereinrichtungen haben als gemeinsames Merkmal eine Trägerplatte. Die Trägerplatte weist in einem oder mehreren Siebbereichen Bohrungen oder Schlitze auf und auf ihr stützen sich die eigentlichen Siebe ab, teilweise unter Zwischenschaltung eines Stützgewebes.

Ein Nachteil dieser bekannten Einrichtungen liegt darin, daß mit zunehmendem Durchmesser des Strömungsquerschnittes —und zunehmender Filterfläche— die Trägerplatte aus Festigkeitsgründen immer dicker werden muß. Damit nimmt aber auch der Druckaufbau der Kunststoff schmelze an der Filtereinrichtung sehr stark zu, wobei der überwiegende Anteil dieses Druckaufbaus bei großen Durchmessern von der Trägerplatte herrührt. Abgesehen davon, daß ein zu hoher Druckaufbau einige Kunststoffsorten unzulässig stark beansprucht, wirkt er sich sehr schädlich auf die Lebensdauer der Axiallager der Maschine aus.

Ferner ist eine Filtereinrichtung für Rohrstrangpressen bekannt (USA.-Patentschrift 1 604 662), die aus einem zylindrischen, die Schneckenwelle umschließenden Sieb besteht. Um die inneren Siebflächen reinigen zu können, ist die äußere Siebhülse in zwei aufklappbare Schalen "unterteilt. Abgesehen davon, daß dieses Sieb wegen semen Abmessungen gar nicht in die üblichen Extruder eingebaut werden kann, ist seme Reinigung ausgesprochen mühsam und zeitraubend. Noch umständlicher ist ein Ausbau der Filterernrichtung. Γ

Eine andere bekannte Filtereinrichtung (deutsche Auslegeschrift 1554913) mit einem senkrecht zur Fließrichtung verschiebbaren Schieber mit mehreren nebeneinander angeordneten Siebpaketen weist den vorstehend erwähnten Nachteil des hohen Druckaufbaus bei begrenzter Filterfläche in besonders ausgeprägtem Maße auf.

In der Kunststofftechnik geht die Entwicklung — zumindest im Bereich der Aufbereitung— eindeutig zu größeren Maschinen und Durchsätzen, die allein eine wirtschaftliche Produktion sichern. Die bekannten Filtervorrichtungen sind aber aus den genannten Gründen in ihren Abmessungen nach oben begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung zu schaffen, die auch für große Materialdurchsätze eingesetzt werden kann und die gleichzeitig den für den Filtervorgang nötigen Aufwand herabsetzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halteplatte über den Bereich des Strömungskanals verteilt mehrere der Aufnahme nebeneinander und in etwa parallel zur Strömungsrichtung

angeordneter, länglicher und austauschbarer Siebe dienende Bohrungen aufweist.

Eine Ausführung, die alle Vorteile der Filtereinrichtung mit einer besonders leichten Austauschbarkeit verbindet, wird dadurch erreicht, daß die länglichen Siebe die Form eines an einem Ende ^offenen Hohlzylinders aufweisen und aus einem äußeren Stützkorb aus Draht, der an seinem offenen Ende einen Bund für die Halterung in der Halteplatte besitzt, und aus einem inneren Siebkorb aus Filtergewebe, der seinerseits mit einem Bund für die Halterung im Stützkorb versehen ist, bestehen.

Als besonders vorteilhaft haben sich Siebe herausgestellt, bei denen der äußere Stützkorb einen Durchmesser von 10 bis 50 mm, vorzugsweise von 20 bis 30 mm, aufweist. Die Wahl des Durchmessers hängt vom zu verarbeitenden Kunststoff ab, unter Umständen von der Art der eingesetzten Maschine, nicht aber von deren Größe.

Ein ununterbrochener Betrieb einer Maschine mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung läßt sich dadurch erreichen, daß mindestens zwei Halteplatten für längliche, nebeneinanderliegende Siebe in einen senkrecht zum S;trömungskanal für die Kunststoffschmelze beweglichen Schieber eingesetzt sind.

Es ist aber hierzu auch zweckmäßig, daß der bewegliche Schieber selbst als Halteplatte ausgebildet ist, indem er Bohrungen für die Halterung von nebeneinander im Strömungskanal angeordneten länglichen Sieben aufweist, wobei die Bohrungen auf mindestens zwei Bereiche verteilt sind, die jeweils dem Querschnitt des Strömungskanals entsprechen.

Bei besonders schwer zu verarbeitenden Kunststoffen ist es bei einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung zweckmäßig, daß um den äußeren Stützkorb des Siebes ein zusätzlicher Verstärkungskorb angeordnet ist.

Es hat sich aus Rationalisierungsgründen als vorteilhaft erwiesen, daß bei unterschiedlichen Abmessungen des Strömungskanals für die Kunststoffschmelze Siebe der gleichen Größe aber in unterschiedlicher, den jeweiligen Abmessungen angepaßter Anzahl vorgesehen werden.

Die Vorteile der Erfindung liegen vor allem darin, daß eine Filtereinrichtung geschaffen wird, die auch für beliebig große Kunststoffverarbeitungsmaschinen verwendet werden kann. Der Druckaufbau in ihr ist wesentlich geringer als in den bekannten Filtereinrichtungen für Extruder und Spritzgußmaschinen. War bislang eine große Filterfläche erforderlich, so sah. man sich gezwungen, an der entsprechenden Stelle den Strömungsquerschnitt für die Kunststoffschmelze wesentlich zu erweitern. Das hatte ungünstige Strömungsverhältnisse zur Folge, mit der Gefahr, daß sich, tote Zonen bilden konnten. Die dadurch gegebenen Nachteile sind dem Fachmann bekannt. Mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung läßt sich im gegebenen Strömungsquerschnitt eine viel größere Siebfläche unterbringen. Damit verringert sich auch der bauliche Aufwand für die Abdichtung und —im Falle eines 'Wechselschiebers — die nötige Antriebskraft,

Durch die Erfindung wird ferner die Herstellung und Lagerhaltung der Filtereinrichtung rationalisiert. Es ist nicht mehr nötig, für jede Maschinengröße ein anderes Sieb herzustellen. Man kann vielmehr eine Reihe normierter Siebe verwenden und die nötige Siebfläche dadurch erreichen, daß man die Anzahl der Siebe variiert.

Es hat sich weiterhin durch Versuche herausgestellt, daß sich die zurückgehaltenen Verunreinigungen vorzugsweise an der Bodenfläche des Siebes ansammeln, während die Mantelfläche frei bleibt. Die Zeitspanne nach der die Filtereinrichtung gereinigt werden muß, verlängert sich so beträchtlich, daß bei nicht stark verunreinigten Kunststoffen oft auf eine Siebwechselvorrichtung verzichtet werden kann.

Zwei Ausführungsbeispiele werden nun an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen äußeren Stützkorb eines Siebes schematisch im Querschnittt,

F i g. 2 einen inneren Siebkorb aus Filtergewebe im Querschnitt,

F i g. 3 einen Schnitt durch einen Teil einer Filtereinrichtung, mit einem Sieb in Seitenansicht und einem aufgeschnittenen Sieb,

F i g. 4 einen Querschnitt durch eine Siebwechselvorrichtung mit zwei Siebbereichen und

Fig.5 eine teilweise geschnittene Ansicht der Siebwechselvorrichtung nach F i g. 4, entlang der Linie V-V.

In F i g. 1 ist die Schnittfläche eines äußeren Stützkorbes 1 eines Siebes mit einem Bund 1 α dargestellt. Der Bund 1 α dient zur Halterung des Siebes in der in F i g. 3 gezeigten Halteplatte 3.

F i g. 2 zeigt die Schnittfläche eines inneren Siebkorbes 2 aus Filtergewebe mit einem Bund la für die Halterung in dem Stützkorb 1.

Ein äußerer Stützkorb 1 aus Draht und ein innerer Siebkorb 2 aus Filtergewebe bilden zusammen ein Sieb.

In F i g. 3 sind zwei Siebe 1, 2 — davon eines geschnitten dargestellt— in einer Halteplatte 3 aufgenommen, von der nur ein Teilbereich im Schnitt gezeigt wird. Der Pfeil A deutet die Strömungsrichtung der Kunststoff schmelze an.

Der Querschnitt durch eine Siebwechselvorrichtung in F i g. 4 zeigt einen zwischen dem Ende der Schnekkenwelle 4 eines Extruders und einer Lochplatte 5 angeordneten Schieber 6. Der senkrecht zur Strömungsrichtung — durch die Pfeile^ angedeutet— bewegliche Schieber 6 weist zwei Bohrungen 7 mit Absätzen für die Aufnahme der Halteplatte 3 für die Siebe 1, 2 auf. Das Gehäuse 8 des Extruders ist nur schematisch, dargestellt.

In F i g. 5 wird der Schieber 6 der Siebwechselvorrichtung in der oberen Bildhälfte in Ansicht und in der unteren Hälfte geschnitten gezeigt. Oben sieht man die Halteplatte 3 mit den Sieben 1, 2 und unten nur die Siebe im Schnitt senkrecht zu ihrer Längsachse.

Der Antrieb für die Bewegung des Schiebers ist nicht dargestellt. Er kann beispielsweise auf pneumatischem oder hydraulischem Wege erfolgen.

Das Reinigen der Filtereinrichtung erfolgt zweckmäßigerweise, indem die inneren Siebkörbe mittels einer Ausziehvorrichtung aus den Stützkörben entfernt und durch neue Siebkörbe ersetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Filtereinrichtung für Extruder und Spritzgußmaschinen, insbesondere für Extruder zur kontinuierlichen Kunststoffverarbeitung, mit länglichen Sieben und mit einer senkrecht zur Strömungsrichtung der Kunststoffschmelze angeordneten, mit Bohrungen versehenen Halteplatte für die Siebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (3) über den Bereich des Strömungskanals verteilt mehrere der Aufnahme nebeneinander und in etwa parallel zur Strömungsrichtung angeordneter, länglicher und austauschbarer Siebe (1,2) dienende Bohrungen aufweist.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Siebe (1,2) die Form eines an einem Ende offenen Hohlzylinders aufweisen und aus "einem äußeren Stützkorb (1) aus Draht, der an seinem offenen Ende einen Bund (1 a) für die Halterung in der Halteplatte (3) besitzt, und aus einem inneren Siebkorb (2) aus Filtergewebe, der seinerseits mit einem Bund (2 a) für die Halterung im Stützkorb versehen ist, bestehen.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Stützkorb (1) einen Durchmesser von 10 bis 50 mm, vorzugsweise von 20 bis 30 mm besitzt.

4. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Halteplatten (3) für längliche, nebeneinanderliegende Siebe (1, 2) in einen senkrecht zum Strömungskanal für die" Kunststoff schmelze beweglichen Schieber (6) eingesetzt sind.

5. Filtereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Schieber (6) selbst als Halteplatte ausgebildet ist, indem er Bohrungen für die Halterung von nebeneinander im Strömungskanal angeordneten länglichen Sieben aufweist, wobei die Bohrungen auf mindestens zwei Bereiche verteilt sind, die jeweils dem Querschnitt des Strömungskanals entsprechen.

6. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß um den äußeren Stützkorb (1) des Siebes ein zusätzlicher Verstärkungskorb angeordnet ist.

7. Filterernrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei unterschiedlichen Abmessungen des Strömungskanals für die Kunststoffschmelze Siebe der gleichen Größe aber in unterschiedlicher, den jeweiligen Abmessungen angepaßter Anzahl vorgesehen werden.

55