CN1898002A - 用于连续过滤材料混合物的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于过滤材料混合物、特别是用于从塑料熔体中分离杂质的装置。所述装置包括一个布置在一个壳体(1)内的中空圆柱形的过滤元件(2)、一个由过滤元件(2)的外侧和壳体(1)的内壁限定的环形空间(22)，和至少一个可借助于调整装置压靠在过滤体(2)上的刮除件(23)，用于在过滤元件(2)和刮除件(23)相对转动时除去存留在过滤元件(2)上的杂质。所述调整装置包括一个用测量过滤体(2)上游的材料混合物压力的压力检出件(42、53)和一个与所述压力检出件(42)相连的执行机构(43)，以用于根据由压力检出件(42)测得的压力来调节刮除件(23)的压靠压力。

Description

用于连续过滤材料混合物的装置
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用于过滤材料混合物、特别是用于从塑料熔体中分离杂质的装置。
背景技术
旧塑料或者塑料废弃物通常具有高的异物成分，例如金属件、废纸、玻璃、二次塑料等。所述异物或杂质通常必须在对塑料进行再利用之前除去。这可通过多种途径来实现，首先通过加热使旧塑料发生塑化，接下来对塑料熔体进行过滤。为此使用所谓的熔体过滤器，通过所述熔体过滤器将金属或非金属的异物或者高熔点的塑料分离出来。但是为了实现连续的和无故障的分离，必须持续地对熔体过滤器进行清洁。
由US4470904已知这种类型的分离装置，在这种分离装置中，将受到污染的塑料熔体压入一个布置在一个壳体内的圆柱形的过滤体的内部空间中。在过滤体的内部空间中布置有一个与所述内部空间同轴的、受驱动旋转的刮刀轴(Schaberwelle)，所述刮刀轴与过滤体的内壁一起限定一个内部的环形空间，并在刮刀轴的外侧携带多个相对于轴线方向倾斜分布的、彼此补充成一个螺旋线的刮刀。通过刮刀轴的旋转，由所述刮刀沿过滤体将由过滤体存留在其内侧的残余物输送到与内部环形空间的入口端轴向相对的材料出口。所述刮刀由其内侧弹性地压靠在过滤体的内表面上。但对于刮刀的这种弹性接触的情况，存在这样的问题，即刮刀由于塑料熔体的压力会从过滤体的表面上抬离，并由此失去其作用。另一方面，过高的接触压力(Anstelldruck)会导致过滤体和刮刀之间的高摩擦，这会造成快速的磨损。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种开头所述的装置，该装置使得可以较好地清除存留在过滤元件上残余物。
所述目的通过具有权利要求1的特征的装置来实现。本发明适宜的改进方案和有利的实施形式在从属权利要求中给出。
根据本发明的装置的一个重要优点在于，刮除件的压靠压力可以无需来自外部的介入而自动地与实际的状况相匹配。例如如果所输入的材料的压力升高并由此使刮除件抬离的危险升高，则根据本发明无需来自外部的干预也会自动提高刮除件的压靠压力。如果与此相反，所输入的材料的压力降低，则刮除件的压靠压力也相应地降低，并由此减小刮除件和过滤元件之间的摩擦。
在本发明的一个适宜的实施形式中，压力检出元件是液力压力传感器，所述压力传感器在过滤元件上游测得所输入的材料的压力，并将所述压力转换成液力控制信号。执行机构(Stellglied)包括一通过液力管线与所述液力压力传感器相连的调节缸，通过所述调节缸将控制压力转换成刮除件的压靠压力。
但压力检出元件也可以是电压力传感器，所述压力传感器为压力调节阀或电的执行机构提供相应的控制信号。
在根据本发明的装置中，沿径向将过滤残余物从过滤器表面上清除下来，并由此沿最快的路径从过滤器表面上除去。所述残余物不是沿轴向在过滤器表面上移动，从而可降低磨损并改善装置稳定性。由于过滤器较小的磨蚀载荷，也可以采用结构简单的并且经济的过滤器。
由刮除件清除下来的材料适宜地通过一输送蜗杆等输送排出。所述过滤元件和输送蜗杆可以单独地驱动，从而可以实现对清洁速度和异物排出速度分开的调控。通过这种调控可以实现非常高的异物集中度/浓度(Konzentration)，并由此实现高的一次材料/原生材料(Primrmaterial)产出量。在一个适当的实施形式中，输送装置包括一机动驱动旋转的输送蜗杆。可以分开地控制过滤器和输送蜗杆的转速，由此在具有最优的有效过滤表面的同时实现很高的杂质集中度。根据塑料的种类不同，过滤器和输送蜗杆可以具有相同或相反的旋转方向。
附图说明
本发明的其它特征和优点可从下面根据附图对优选实施例的说明得出。其中：
图1示出一分离装置的第一实施例的纵向剖视图；
图2示出图1的分离装置的横向剖视图；
图3示出一分离装置的第二实施例的横向剖视图；
图4示出用于将刮除件压靠在过滤管上的调整装置的第一实施形式；
以及
图5示出调整装置的第二实施形式。
具体实施方式
在图1中示意性示出的、用于过滤受污染的塑料熔体的过滤装置包括一壳体1，在所述壳体中布置有一个可绕中轴线3旋转的中空圆柱形过滤元件2。所述过滤元件2安装在电机驱动的支承轴4上。所述支承轴包括一个支承在壳体1中的较细长的驱动部5、一个用于熔体过滤器2的扩大的接纳部6和一个较细长的支承轴颈7，所述支承轴颈可旋转地支承在固定在壳体1上的支承盖9中的相应的孔8中。
过滤元件2包括一个设有多个径向的通孔10的过滤管11和一个与支承轴4形锁合地相连的、中空圆柱形的支承体12，过滤管11热压套装在该支承体上。筛状的过滤管11例如可以由设有通孔10的钢板制成，将所述钢板弯成一管，接下来进行焊接。适宜于用耐磨损和耐腐蚀的钢进行制造并对其进行硬化。过滤管11还可以设有表面涂层，通过所述表面涂层可改善耐磨性能和其它特性。所述通孔10设计成具有沿流动方向逐渐扩大的横截面的孔。所述通孔10例如可以向外逐渐变细。所述中空圆柱形的支承体12在其外侧具有多个设计成环绕的槽或平螺纹的汇集通道13，多个沿周向隔开相同角度的轴向流出孔14从所述汇集通道起向内分布。
如图1和2所示，径向的流出孔14通向径向的汇集缝15，所述汇集缝在支承轴14内部以与流出孔相同的角度间隔在扩大的接纳部6的周向上分布地布置，并形成一个用于收集经过滤的材料的内部空间。沿流动方向逐渐变宽的汇集缝15通至一中央的汇集通道16，所述汇集通道经过一个倾斜的段通入壳体1内的一第一环形通道17。壳体1内的一第一侧向孔从所述第一环形通道17通到一管接头19的出口通道18。在所述管接头19中还有一入口通道20，所述入口通道通过壳体1内的一第二侧向孔通往壳体1中的一第二环形通道21。所述环形通道21与一环形空间22相连通，在壳体1的内壁和过滤管11的外壁之间限定所述环形空间。
如图2所示，在壳体1的下部中这样布置有沿轴向在过滤管11的整个长度上延伸的并贴靠在过滤管的外侧上的、刀片或刮刀等形式的刮除件23，即，将存留在过滤元件2上的残余物或杂质沿径向以最短的路径排出，而不会在过滤元件上拖动滑过(schleifen)。刮除件23相对于过滤元件2的外表面是倾斜的，并且朝向过滤元件的旋转方向倾斜地布置。在所示实施例中，刮除件23例如以相对于过滤元件2的中面40在45°范围内的接触角α布置，并通过在下面详细说明的、在图4中示意性示出的调整装置压靠在过滤管11的外壁上。直接在刮除件23的附近，在壳体1内布置一个平行于过滤元件2的中轴线3的输送蜗杆24，所述输送蜗杆沿过滤元件2的外侧延伸到一出口。所述输送蜗杆24这样布置，即，将由刮除件23径向刮下的残余物直接传送到输送蜗杆24上，并由输送蜗杆沿图1的箭头25的方向向外输送排出。在图2所示的实施例中，所述刮除件23固定在包围输送蜗杆24并且可旋转地布置在壳体1内部的中空轴26上，所述中空轴可通过一调节柄27旋转。由此可改变刮除件23的接触角α和压靠压力。在所述中空轴26中，在输送蜗杆24的材料出口的区域内设有冷却通道29。通过所述冷却通道可实现对由输送蜗杆24输送排出的材料进行冷却，以形成一隔热部。
刮除件23还可以按规定的角度位置安装在壳体1中，如图3所示。这里在壳体1中的一个倾斜的狭缝31中可移动地引导刮除件23，并通过一在下面详细说明的调整装置的一个执行机构将其压靠在过滤管11的外侧上。
在管接头19上，在入口通道20的区域内设有一入口侧的质量压力检出件(Massedruckaufnehmer)35，在出口通道18的区域内设有一出口侧的质量压力检出件34。所述质量压力检出件连接在一用于控制过滤装置的调节电子装置36上。这样通过所述调节电子装置36可以根据测得的压差控制例如过滤体2和输送蜗杆24的旋转运动。由此可以使过滤元件2和输送蜗杆24对应于两个预先规定的压力值(最大-最小)间歇地旋转，并由此降低磨损。
在图4中示出调整装置的第一实施例，所述调整装置用于根据所输入的材料混合物的压力将设计成刮刀或刀片形式的刮除件23压靠在过滤管11的外侧上。所述调整装置包括一个用于在过滤元件2上游测量材料混合物压力的压力检出件42和一个与压力检出件42相连的、用于根据由压力检出件42测得的压力来调整刮除件23的压靠压力的执行机构43。在图4所示的液力调整装置中，所述压力检出件42是一个具有可在一活塞壳体44内部移动的压力活塞45的液力压力传感器，所述压力活塞在其一个端侧与一个相对于活塞壳体44突出的压力销46相连。由压力活塞45的另一个端侧和压力壳体44限定一个用液力流体填充的压力腔47。压力检出件42这样安装在管接头19上，即，使压力销46伸入入口通道20中。
执行机构43包括一个调节缸，所述调节缸包含一个在缸壳体32内可移动的、具有向外伸出的活塞杆48的压力活塞33。所述活塞杆48的前端与刮除件23相连。压力活塞33的后端面与缸壳体32一起限定一个压力空间49，所述压力空间通过液力管线50与压力检出件42的压力腔47相连。在缸壳体32内部布置有用于产生作用在压力活塞33上的复位力的压力弹簧51。调节缸也可以设计成具有附加的、用于复位的压力接口52的双向作用的差动缸。
通过压力销46，将通过入口通道20输入的材料的压力传递到压力活塞45上，所述压力活塞在压力腔46中产生相应的控制压力。所述控制压力通过液力管线50还作用在压力空间49上，并确保通过压力活塞33和压力杆48将刮除件23压靠在过滤管11上。如果入口通道20中的压力升高，则刮除件23还会更强烈地压靠在过滤管11上。
在图5中示出调整装置的另一种可能方案。这里在管接头19上设有一个电压力传感器53，所述压力传感器测量入口通道20内部的塑料熔体的压力，并与所述压力成比例地将其转换成电信号。由压力传感器53提供的信号在一个控制电子装置54中转换成用于压力调节阀55的相应控制信号。压力调节阀55通过一压力管线56与执行机构43相连。这样通过压力调节阀55可根据由压力传感器53测得的压力来调节液力执行机构43的控制压力，并由此调节刮除件23的压靠压力。
在另一个实施形式中，执行机构也可以设计成电调节驱动装置，通过该调节驱动装置可根据由电压力传感器53测得的压力自动调节刮除件23的压靠压力。
在前述装置中，根据图1，受污染的材料混合物(主要是塑性的塑料材料)在入口20处在压力作用下沿箭头37的方向被压入环形空间22，并通过细小的通孔10被压入旋转的过滤体2的过滤管11中。经过滤的材料通过过滤管11以及具有汇集槽13和流出孔14的支承体12经由支承轴6到达出口孔18，并可以在这里沿箭头方向38被提取出来。存留在过滤管11上的残余物在过滤管11转动时由刮除件23除下并直接传送给旋转的输送蜗杆24，而不必继续接触过滤器。此时由输送蜗杆24将残余物输送到出口，并可以在这里沿箭头方向25排出。
本发明不仅限于上述实施例。这样例如也可以按从内指向外的流动方向进行过滤，其中此时刮除件安装在中空圆柱形的过滤体的内侧上。此外也可以将过滤元件设计成固定的，而将刮除件设计成可旋转的。

Claims (15)

1、一种用于过滤材料混合物、特别是用于从塑料熔体中分离杂质的装置，包括一个布置在一个壳体(1)内的中空圆柱形的过滤元件(2)、一个由过滤元件(2)的外侧和壳体(1)的内壁限定的环形空间(22)，和至少一个可借助于调整装置压靠在过滤体(2)上的刮除件(23)，该刮除件用于在过滤元件(2)和刮除件(23)相对转动时除去存留在过滤元件(2)上的杂质，其特征在于，所述调整装置包括一个用测量过滤体(2)上游的材料混合物压力的压力检出件(42、53)和一个与所述压力检出件(42)相连的执行机构(43)，该执行结构用于根据由压力检出件(42)测得的压力来调节刮除件(23)的压靠压力。
2、如权利要求1的装置，其特征为，所述压力检出件是液力传感器缸/缸式传感器(42)。
3、如权利要求2的装置，其特征为，所述传感器缸(42)包括可在一活塞壳体(44)内部移动的压力活塞(45)和一个伸入一压力通道(20)内的压力销(46)。
4、如权利要求1至3之一的装置，其特征为，所述执行机构(43)是液力调节缸(32、33、48)。
5、如权利要求4的装置，其特征为，所述液力调节缸(32、33、48)包括一个在缸壳体(32)内可移动的压力活塞(33)和一个与刮除件(23)相连的活塞杆(48)。
6、如权利要求1至5之一的装置，其特征为，所述压力检出件(42)和所述执行机构(43)通过液力管线(50)相连。
7、如权利要求1的装置，其特征为，所述压力检出件是电压力传感器(53)。
8、如权利要求7的装置，其特征为，所述电压力传感器(53)通过一控制电子装置(54)和一压力调节阀(55)与所述执行机构(43)相连。
9、如权利要求1至8之一的装置，其特征为，所述过滤元件(2)可绕一中轴线(3)机动旋转地布置壳体(1)中。
10、如权利要求1至9之一的装置，其特征为，所述刮除件(23)相对于过滤元件(2)倾斜地布置。
11、如权利要求1至10之一的装置，其特征为，所述刮除件(23)以相对于过滤元件(2)的中面(40)的一定接触角(α)布置。
12、如权利要求11的装置，其特征为，所述刮除件(23、28、30)的接触角(α)是可变的。
13、如权利要求1至12之一的装置，其特征为，在壳体(1)内布置有一个直接设置在刮除件(23)附近的输送蜗杆(24)，该输送蜗杆用于输送排出由所述刮除件(23、28、30)从过滤元件(2)上沿径向清除下来的杂质。
14、如权利要求6的装置，其特征为，所述可机动地驱动旋转的过滤器(2)和所述输送蜗杆(24)可分开地驱动。
15、如权利要求8的装置，其特征为，可分开地控制所述过滤元件(2)的转速和所述输送蜗杆(24)的转速。
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