DE2802847C2

DE2802847C2 - Filtereinrichtung für Kunststoffschmelzen

Info

Publication number: DE2802847C2
Application number: DE2802847A
Authority: DE
Inventors: Tomoo Tokyo Kinoshita
Original assignee: Nihon Repro Machine Kogyo Kk Tokyo Jp
Current assignee: Nihon Repro Machine Kogyo Kk Tokyo Jp
Priority date: 1977-03-15
Filing date: 1978-01-23
Publication date: 1983-05-26
Also published as: US4202659A; JPS53112962A; DE2802847A1; GB1595387A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung für Kunststoffschmelzen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Filtereinrichtiing ist bekannt (DE-OS 20 49 879). Bei dieser bekannten Filtereinrichtung besteht die Einlaßventileinrichtung aus zwei Einlaßventilen, nämlich einem Einlaßventil für jeden Kammereinlaß. Ferner besteht die Auslaßventileinrichtung der bekannten Filtereinrichtung aus zwei Auslaßventilen, nämlich einem Auslaßventil für jeden Kammerauslaß. Die Auslaßventile und die Einlaßventile sind jeweils als Absperrventile ausgebildet. Vorteilhaft bei der bekannten Filtereinrichtung ist, daß im Betrieb durch öffnen und Schließen der entsprechenden Ventile von einer Filterkammer auf die andere und somit von einem Filtereinsatz auf den anderen Filtereinsatz umgeschaltet werden kann, was es ermöglicht, die Filtereinsätze auszutauschen, ohne den Betrieb der Extrusionsmaschine, an die die Filtereinrichtung angeschlossen ist, zu unterbrechen. Nachteilig bei der bekannten Filtereinrichtung ist, daß sie insgesamt vier Absperrventile aufweist, die von Hand betätigt werden müssen, so daß einerseits der konstruktive Aufwand und andererseits auch der Bedienungsaufwand erheblich sind.

Aus der DE-OS 25 54 645 ist eine Filtereinrichtung für Kunststoffschmelzen bekannt, die lediglich eine Filterkammer aufweist, in der ein zylindrischer Filtereinsatz angeordnet ist, der als Stütze für ein Filtersieb dient, das um den Einsatz herum durch die Kammer gezogen werden kann. Bei dieser bekannten Filtereinrichtung ist ein Umschalten zwischen mehreren Filterkammern nicht möglich und nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Filtereinrichtung konstruktiv einfacher auszubilden. Dabei soll möglichst auch der Bedienungsaufwand verringert sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches gelöst.

Aufgrund der erfindungsgemäßeri Ausbildung weist die Filtereinrichtung auf der Einlaßseite anstelle von zwei Absperrventilen lediglich ein Umschaltventil und auf der Auslaßseite anstelle von zwei Absperrventilen 'lediglich ein Ventil auf, das zudem nicht von Hand betätigt zu werden braucht, sondern selbsttätig umschaltet Um von einer Filterkammer auf die andere Filterkammer umzuschalten, damit die Filtereinsätze gewechselt werden können, braucht somit beim Anmeldungsgegenstand lediglich das Umschaltventil betätigt zu werden. Auslaßseitig erfolgt die Umschaltung selbsttätig, weil der Kolben der Auslaßventileinrichtung sich aufgrund der geänderten Druckverhältnis- ;e in der zylindrischen Kammer der Auslaßventileinrichtung selbsttätig in eine Stellung bewegt, in der er den Kammerauslaß der abgeschalteten Filterkammer sperrt Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung ist somit konstruktiv einfach und äußerst einfach zu bedienen.

Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung liegt ferner darin, daß trotz der Tatsache, daß die Auslaßventileinrichtung aus lediglich einem Ventil besteht, die Kammerauslässe kurz gehalten werden können, weil die Mündungen der Kammerauslässe erheblichen Abstand voneinander haben können, da dieser Abstand durch die Verschiebung des Kolbens der AuslaßventileinrichUHig überbrückt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Filtereinrichtung; Fig.2 eine Schnittdarstellung gemäß H-II in Fig. 1; Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß III-III in Fig. 1;

Fig.4 eine vergrößerte, ausschnittsweise Schnittdarstellung einer Auslaßventileinrichtung; und

Fig.5 eine Schnittdarsteliung gemäß V-V in Fig.4.

Eine teilweise in Fig.3 erkennbare Extrusionsmaschine 3 weist einen Zylinder 1 auf, in dem drehbar eine Schnecke 2 angeordnet ist, up'! ist mit einem Austrittskanal 4 versehen. An die Extrusionsmaschine 3 ist ein Gehäuse 5 einer Filtereinrichtung fest angesetzt. Im Gehäuse 5 befindet sich eine Umschaltöffnung 7, die als zylindrisches Sackloch ausgebildet ist. Im Gehäuse 5 ist ferner ein horizontal verlaufender Einlaßkanal 8 ausgebildet, über den der Austrittskanal 4 mit der Umschaltöffnung 7 in Verbindung steht. In die Umschaltöffnung 7 ist ein Umschaltventil 9 eingesetzt, das als Ventilelement mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist. Am oberen Abschnitt des Umschaltventiles 9 befindet sich eine Schulter 11 und ist ein stangenförmiges Betätigungselement 10 ausgebildet, das einen kleineren Durchmesser als das übrige Umschaltventil 9 hat. Durch den unteren Abschnitt des Umschaltventiles 9 verläuft ein Förderkanal 13, der etwa V-förmig beispielsweise um 120° geknickt ist und mit einem von zwei Kammereinlässen 12 und 12' in Verbindung stehen kann. Ferner ist in die Umschaltöffnung 7 ein Andrückzylinder 15 mit einem Flansch 14 eingesetzt, der an der oberen Wand 6 des Gehäuses 5 befestigt ist. Die Unterseite des Andrückzylinders 15 steht in Berührung mit der Schulter 11 des Umschahventiles 9, das gedreht werden kann, ohne daß es sich in Richtung seiner Längsachse bewegt.

Im Gehäuse 5 sind auf der vom Einlaßkanal 8 abgewandten Seite der Umschaltöffnung 7 zwei Filterkammern 16 und 16' ausgebildet, die parallel zueinander und zur Umschaltöffnung 7 verlaufen. Die

beiden Kammereinlässe 12 und 12' führen zu den Filterkammern 16 und 16' und schließen einen Winkel von 120° ein, wobei die Umschaltöffnung 7 (am Schnittpunkt der beiden Kammereinlässe 12 und 12') in der Mitte zwischen den beiden Filterkammern 16 und 16' angeordnet ist. Die beiden Filterkammern 16 und 16' sind jeweils an ihrem oberen Ende offen, wobei die oberen Enden der Filterkammer jeweils mit einem Gewindeabschnitt 17 versehen sind. An ihren unteren ^f, Enden weisen di^ Filterkammern 16 und 16' einen ι Boden auf, von dem jeweils ein Kammerauslaß ausgeht, der aus zwei Abschnitten 19 und 27 bzw. 19' und 27' besteht, die in der Wand einer Durchgangsbohrung 18 des Gehäuses 5 ineinander übergehen. Die zwei Kammereinlässe 12 und 12' sind auf gleicher Höhe (in F i g. 3) wie der Einlaßkanal 8 angeordnet, so daß der Förderkanal 13 eine Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 8 einerseits und dem Kammereinlaß 12 bzw. 12' andererseits herstellen kann. Es sind dann beispielsweise gemäß F i g. 1 der Einlaßkanal 8, der Förderkanal 13 und der Kammereinlaß 12 mit der Filterkammer 16 verbunden.

In die beiden Filterkammern 16 und 16' ist jeweils ein zylindrischer Filtereinsatz 22 eingesetzt, der einen zylindrischen Innenraum 20 aufweist, der an seinem unteren Ende offen ist, und der mit zahlreichen Filterlöchern 21 versehen ist, die mit dem zylindrischen Innenraum 20 in Verbindung stehen. Am oberen Ende jedes zylindrischen Filtereinsatzes 22 ist ein mit einem Außengewinde versehener Abschnitt 23 ausgebildet, der in den Gewindeabschnitt 17 eingeschraubt ist. ist. Auf der Außenseite jedes Filtereinsatzes 22 ist ein die Filterlöcher 21 umgebendes Drahtsieb bzw. Drahtgitter 24 angeordnet.

In die Durchgangsbohmng 18 sind sowohl von links als auch von rechts (in F i g. 2) Anschlußblöcke 25 und 25' eingesetzt. Die beiden Anschlußblöcke 25 und 25' berühren sich in der Mitte der Durchgangsbohrung 18 und sind jeweils an einer der seitlichen Wände des Gehäuses 5 mit Hilfe von Flanschen 26 und 26' befestigt, die jeweils an einem Ende der Anschlußblöcke 25 und 25' ausgebildet sind. In den Anschlußblöcken 25 und 25' sind die Abschnitte 27 und 27' der Kammerauslässe in Form eines L ausgebildet. In den beiden zueinander gewandten Abschnitten der Anschlußblöcke 25 und 25' ist jeweils ein Kammerabschnitt 28 bzw. 28' ausgebildet, wobei diese beiden Kammerabschnitte zusammen eine zylindrische Kammer bilden, in die die beiden Abschnitte 27 und 27' der Ke.mmerauslässe münden, In die von den beiden Kammerabschnitten 28 und 28' gebildete zylindrische Kammer ist ein Kolben 29 eingesetzt, der in der Kammer verschiebbar ist, wobei die beiden Kammerabschnitte 28 und 28' als Gleitführung für den Kolben 29 dienen. An der in F i g. 2 unteren Wand der Kammer sind zwei ineinander übergehende Längsnuten 30 und 30' ausgebildet, die an ihren Enden über die Kammerabschnitte 28 und 28' in Verbindung mit den Abschnitten 27 und 27' der Kammerauslässe stehen.

Im unteren Bereich des Gehäuses 5 ist ferner ein Auslaßkanal 31 ausgebildet, dessen eines Ende in Verbindung mit den Längsnuten 30 und 30' sowie der zylindrischen Kammer aus den Kammerabschnitten 28 und 28' steht. Diese Kammer bildet zusammen mit den Kolben 29 die Auslaßventileinrichtung der beschriebe- b5 nen Filtereinrichtung.

Bei der Filtereinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung tritt die flüssige Kunststoffschmelze aus dem Austriuskanal 4 der Extrusionsmaschine 3 aus und in den Einlaßkanal 8 ein. Aus diesem gelangt sie durch den Förderkanal 13 des Umschaitventiles 9 durch einen der beiden Kammereinlässe 12 und 12' in eine der Filterkammern 16 und 16'. Die Kunststoffschmelze wird dann von dem um den zylindrischen Filtereinsatz 22 herum angeordneten Drahtgeflecht, Drahtsieb oder Drahtgitter 24 gefiltert, d.h. von Verunreinigungen befreit, und gelangt dann durch die Filterlöcher 21 in den Innenraum 20. Aus dem Innenraum 20 gelangt die Kunststoffschmelze beispielsweise vom in Fig. 2 rechten Filtereinsatz durch den Kammerauslaß, bestehend aus dem Abschnitt 19 und dem Abschnitt 27, in die zylindrische Kammer aus den Kammerabschnitten 28 und 28' sowie durch den Auslaßkanal 31 aus dem Gehäuse 5 heraus.

Nachdem der zylindrische Filtereinsatz 22 während einer gewissen Zeit in Gebrauch gewes sn ist und wenn sich auf dem Drahtgitter 24 eine gewisse Verunreinigungsmenge angesammelt hat, wird das Umschaltventil 9 von Hand im Gegenuhrzeigersinn in ? i g. 1 gedreht Danach steht dann der Einlaßkana! 8 durch den Förderkanal 13 in Verbindung mit dem Kammereinlaß 12', wobei gleichzeitig der Zugang zum Kammereinlaß 12 gesperrt ist. Die Kunststoffschmelze gelangt danr. in die Filterkammer 16', wird mit Hilfe des darin angeordneten Drahtgitters 24 wie zuvor beschrieben gefiltert und in den zylindrischen Innenraum 20 des Filtereinsatzes 22 geleitet. Danach strömt die Kunststoffschmelze durch den Kammerauslaß, der aus den Abschnitten 19' und 27' besteht. Unmittelbar nach dem Umschalten des Umschaitventiles 9 drückt die Kunststoffschmelze auf den die Stellung gemäß Fig.4 einnehmenden Kolben 29, so daß dieser nach rechts in F i g. 2 verschoben wird und schließlich den Abschnitt 27 des Kammerauslasses sperrt. Die Kunststoffschmelze kann dann durch den Kammerabschnitt 28' der Auslaßventileinrichtung zum Auslaßkanal 31 strömen und aus dem Gehäuse 5 austreten. Während sich der Kolben 29 nach rechts in F i g. 2 bewegt, werden die im Kammerabschnitt 28 verbliebenen Kunststoffreste durch die Längsnut 30 zum Auslaßkanal 31 gedruckt, so daß die Verschiebung des Kolbens 29 glatt und unbehindert erfolgt.

Während die Filterkammer 16' beschickt wird, werden aus der anderen Filterkammer i6 der darin befindliche zylindrische Filtereinsatz 22 und das diesen umgebende Drahtgitter 24 herausgenommen. Danach wird der zylindrische Filtereinsatz 22 mit einem neuen Drahtgitter 24 wieder in die Filterkammer 16 eingesetzt.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist die Durchgangsbohrung 18 durch das Gehäuse 5 gebohrt und sind die Anschlußblöcke 25 und 25' jeweils von einer Seite der Durchgangsbohrung 18 eingesetzt. In den Anschlußblöcken 25 und 25' sind jeweils die Abschnitte 27 und 27' sowie die beiden Knmmerab· schnitte 28 und 28' ausgebildet. Diese Ausführungsform bringt Vorteile bei der Herstellung der Filtereinrichtung mit sich. Allerdings können die Abschnitte 27 und 27' der Kammerauslässr sowie die Kammerabschnitte 28 und 28' bei der Fertigung auch anders ausgebildet werden.

Die Längsnuten 30 und 30' sollen dafür Forgen, daß sich der Kolben 29 weich bewegen kann. Dies kann auch dadurch bewirkt sein, daß — ohne die Längsnuten 30 und 30' — der Kolben ."? mit ausreichendem Spiel in eier Kammer aus den Kammerabschnitten 28 und 28' sitzt.

Vorstehend ist beschrieben, daß die beiden Filterkam-

niern 16 und 16' bezüglich der Umschaltöffnung 7 einen Winkel von 120° einschließen. Dieser Winkel von 120° ergibt sich dadurch, daß der h'örderkanal 13 V-förmig mit einem Winkel von 120° abgeknickt ist und daß der Einlaßkanal 8 präzise mit den beiden Kammereinlässen 12 und 12' in Verbindung gebracht werden soll. Es versteht sich jedoch, daß der genannte Winke! nicht auf den genannten Wert von 120° beschränkt ist, sondern auch einen anderen Wert haben kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Filterejnricntung für Kunststaffschmelzen, mit einem Gehäuse, das an eine Extrusionsmaschine anschlieöbar ist, einem Einlaßkanal und einem Ausiaßkanal, zwei im Gehäuse ausgebildeten Filterkammern, in denen austauschbare, zylindrische Filtereinsätze angeordnet sind und die jeweils einen Kammereinlaß und einen Kammerauslaß aufweisen, einer Einlaßventileinrichtung, die wahlweise einen der beiden Kammereinlässe mit dem Einlaßkanal verbindet und den jeweils anderen Kammereinlaß vom Einlaßkanal trennt, und einer Auslaßventileinrichtung, die wahlweise einen der beiden Kammerauslässe mit dem Auslaßkanal verbindet und den jeweils anderen Kammerauslaß vom Auslaßkanal trennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventileinrichtung als Umschaltventil (9) ausgebildet ist, das zwischen den beiden Kammereinlässen (12, 12') in der Umschaltöffnung (7) angeordnet ist, und daß die Auslaßventileinrichtung eine im wesentlichen zylindrische Kammer aus Kammerabschnitten (28, 28'), in deren Stirnseiten jeweils einer der Kammerauslässe (Abschnitte 19,27 bzw. 19', 27') mündet und von deren Längsmitte der Auslaßkanal (31) ausgeht, sowie einen gleitend frei in der Kammer verschiebbaren Kolben (29) umfaßt