DE102009040859A1

DE102009040859A1 - Deckelbefestigung und Filtervorrichtung

Info

Publication number: DE102009040859A1
Application number: DE102009040859A
Authority: DE
Inventors: Knut Hobrecht
Original assignee: BB Engineering GmbH
Current assignee: BB Engineering GmbH
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2011-03-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Deckelbefestigung eines Deckels an einem Druckbehälter sowie eine Filtervorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Deckelbefestigung. Hierbei ist der Deckel innerhalb einer Gehäuseöffnung angeordnet und stützt sich an einem inneren Gehäuseabsatz der Gehäusewand ab. Zur lösbaren Befestigung sind mehrere Befestigungsmittel vorgesehen, die durch einen Spannkörper mit mehreren verstellbaren Druckbolzen gebildet sind, wobei der Spannkörper lösbar mit der Gehäusewand verbunden ist und die Druckbolzen mit ihren freien Enden an einer Stirnseite des Deckels anliegen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Deckelbefestigung eines Deckels an einem Druckbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Filtervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Eine gattungsgemäße Deckelbefestigung sowie eine gattungsgemäße Filtervorrichtung sind beispielsweise aus der DE 195 24 340 A1 bekannt.
Um einen Druckbehälter wiederkehrend mit einem Deckel zu verschließen, werden üblicherweise Flanschverschraubungen eingesetzt, um auch bei hohen Betriebsdrücken eine den Vorschriften entsprechende Festigkeit zwischen dem Deckel und einer Gehäusewand des Druckbehälters zu erhalten. Bei der bekannten Deckelbefestigung sind hierzu an einem zylindrischen Druckbehälter eine Mehrzahl von Befestigungsschrauben an einer Stirnseite des Druckbehälters gleichmäßig verteilt und über den Deckel in die Gehäusewand des Druckbehälters verschraubt. Der Druckbehälter ist in diesem Fall als ein Filtergehäuse ausgebildet, um eine Mehrzahl von kerzenförmigen Filterelementen aufzunehmen. Die Filtervorrichtung wird zur Filtration von Kunststoffschmelzen eingesetzt, die innerhalb des Filtergehäuses mit einem Überdruck von bis zu 250 bar und darüber geführt werden. Durch Lösen der Befestigungsmittel lässt sich hierbei der Deckel beispielsweise zum Austausch der Filterelemente wahlweise von dem Filtergehäuse lösen.
Die bekannte Deckelbefestigung sowie die bekannte Filtervorrichtung besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass die Gehäusewand des Druckbehälters zur Aufnahme der Befestigungsschrauben relativ große Wandstärken erfordern, um die entsprechenden Druckfestigkeiten zu erhalten. Insbesondere bei der bekannten Filtervorrichtungen müssten diese Wandstärken sich im wesentlichen über den gesamten Druckbehälter erstrecken, da dieser durch einen umschließenden Heizmantel beheizt wird. Um dabei die Druckbehälter einsteckbar in einen Heizkasten führen zu können, lassen sich die Wandstärken des Druckbehälters an den Enden durch umlaufende Flanschkragen nicht realisieren.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung eine Deckelbefestigung für einen Druckbehälter sowie eine Filtervorrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei welcher eine möglichst kompakte und materialeinsparende Bauweise erreicht wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, insbesondere eine Filtervorrichtung mit dünnwandigem Filtergehäuse und eine entsprechend dafür geeignete Deckelbefestigung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Deckelbefestigung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Filtervorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass der Druckbehälter in seinen äußeren Abmessungen im wesentlichen frei ist und eine Wandstärke der Gehäusewand aufweist, die im wesentlichen durch die inneren Betriebsdrücke des Druckbehälters bestimmt sind. Die erfindungsgemäße Deckelbefestigung erstreckt sich nur innerhalb einer Gehäuseöffnung des Druckbehälters. Hierzu ist der Deckel innerhalb der Gehäuseöffnung angeordnet und stützt sich an einem Gehäuseabsatz im innern der Gehäusewand ab. Im geringen Abstand zum Deckel ist ein Spannkörper ebenfalls im inneren der Gehäuseöffnung lösbar mit der Gehäusewand verbunden. An dem Spannkörper sind mehrere verteilt angeordnete Druckbolzen in entsprechenden Aufnahmen des Spannkörpers gehalten und mit einem freien Ende gegen die Stirnseite des Deckels verspannt. Damit lässt sich der Deckel innerhalb der Gehäuseöffnung zwischen dem Gehäuseabsatz der Gehäusewand und dem Spannkörper durch die Druckbolzen verspannen.
Die erfindungsgemäße Deckelbefestigung ist unabhängig von der Formgebung des Druckbehälters einsetzbar. Wesentlich hierbei ist, dass sowohl der Deckel als auch der Spannkörper an die Innenkontur der Gehäusewand anzupassen sind und dass die Druckbolzen an dem Spannkörper zur Erzeugung einer gleichmäßigen Flächenbelastung entsprechend an der Stirnseite des Deckels verteilt angreifen.
Die erfindungsgemäße Deckelbefestigung ist jedoch bevorzugt für hohlzylindrische Gehäusewände geeignet, wobei die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher der Spannkörper im innern durch eine formschlüssige Verbindung vorzugsweise durch einen Bajonettverschluß der Gehäusewand verbunden ist, besonders vorteilhaft ist, um eine schnelle Montage und Demontage des Deckels am Druckbehälter zu ermöglichen.
Um dabei die von den Druckbolzen übertragene Druckbelastung gleichmäßig vom Spannkörper auf die Gehäusewand des Druckbehälters übertragen zu können, ist der Spannkörper bevorzugt zylindrisch ausgebildet und weist am Umfang mehrere gleichmäßig verteilt angeordnete Gewindesegmente auf, die mit entsprechenden Gegengewindesegmenten in der Gehäusewand zusammenwirken. Damit ergeben sich über den Umfang der Gehäusewand verteilt mehrere Stützstellen, an welchen der Spannkörper an der Gehäusewand abgestützt ist. Zudem lässt sich durch ein mehrgängiges Gewindesegment die Flächenbelastung und die Flächenpressung auch bei hohen Betriebsdrücken und üblichen Werkstoffen auf zulässige Bereiche beschränken.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Druckbolzen als Druckschrauben oder Gewindestifte ausgebildet, die in Gewindebohrungen des Spannkörpers verstellbar gehalten sind. Damit lässt sich eine mechanische Verspannung des Deckels an dem Druckbehälter erzeugen, so dass hohe Sicherheitsanforderung im Betriebszustand erfüllbar sind.
Um auch großflächige Gehäuseöffnungen bei hohen Betriebsdrücken von oberhalb 250 bar verschließen zu können, ist die Ausführungsvariante der Deckelbefestigung bevorzugt eingesetzt, bei welcher die Druckbolzen durch Druckschrauben oder durch Gewindestifte gebildet sind, die an einem Ende eine Schraubkopf aufweisen, der im Verhältnis zu einem Gewindedurchmesser kleiner oder gleichgroß ausgeführt ist. Damit lässt sich pro Flächeneinheit des Spannkörpers eine hohe Anzahl von Druckbolzen nebeneinander aufnehmen. Damit können auch relativ dünnwandige Deckel an grobflächigen Gehäuseöffnungen eines Druckbehälters befestigt werden.
Die Druckbolzen lassen sich jedoch auch vorteilhaft durch Druckstößel ausbilden, die in Gleitöffnungen des Spannkörpers verstellbar gehalten sind, wobei die Gleitöffnung mit einer Druckseite an einem Druckfluidsytem angeschlossen ist. Damit können Schnellverspannungen an dem Deckel realisiert werden, die hydraulisch oder pneumatisch erzeugt werden.
Die Druckbolzen können hierzu in einer einreihigen oder mehrreihigen Anordnung parallel zu der Gehäusewand oder in einer flächigen Aufteilung an dem Spannkörper gehalten werden.
Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung zeichnet sich insbesondere durch im wesentlichen glatte Außenkonturen des Filtergehäuses aus. Alle Befestigungselemente für die Deckelbefestigung sind im wesentlichen ins Innere des Filtergehäuses verlagert. Somit ist die erfindungsgemäße Filtervorrichtung besonders geeignet, um einsteckbar in einem Heizkasten gehalten zu werden, um die für eine Filtration einer Polymerschmelze erforderliche Temperierung vornehmen zu können.
Dabei stellt sich insbesondere ein weiterer Vorteil ein, da bei Erwärmung die durch die Schraubenbolzen erzeugte Spannkraft noch erhöht wird. Ein Verlust der Vorspannkraft der Deckelbefestigung – wie beim Stand der Technik üblich – wird bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung vermieden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung wird das Filtergehäuse zu beiden Seiten jeweils mit einem Deckel verschlossen, die durch Spannkörper mit Druckschrauben oder Gewindestifte fixiert sind. Somit lassen sich alle schmelzeführenden Teile an der Filtervorrichtung in einfacher Art und Weise mechanisch voneinander trennen, um beispielsweise gereinigt zu werden.
Das Filtergehäuse wird bevorzugt zylindrisch ausgeführt, wobei die Gehäuseenden hohlzylindrisch ausgebildet sind. Dabei lässt sich der Spannkörper vorzugsweise ringförmig ausbilden, so dass der Deckel unmittelbar konzentrisch zum Filtergehäuse verspannt werden kann.
Hierbei ist besonders vorteilhaft, wenn der Spannkörper eine mittlere Öffnung aufweist, durch welche eine Schmelzeleitung zum Schmelzeeinlass oder zum Schmelzeauslass geführt ist. So kann eine axiale Zuführung der Schmelze im mittleren Bereich der Deckel ausgeführt werden, um eine gleichmäßige Durchströmung der im Innern des Filtergehäuses angeordneten Filterelemente zu erreichen.
Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Schmelzeauslass und/oder den Schmelzeeinlass radial gerichtet an der Gehäusewand des Filtergehäuses auszubilden. Hierbei sind Schmelzekanäle innerhalb des Deckels vorgesehen, die eine Umlenkung des Schmelzestromes innerhalb der Filtervorrichtung vornehmen. Die Deckelbefestigung ist hiervon unbeeinflußt, so daß der Deckel gleichmäßig am Umfang verteilt gespannt bleibt.
Um auch größere Spannkörper im Durchmesserbereich von > 400 mm schnell und zuverlässig mit der Gehäusewand verriegeln zu können, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, die Öffnung des Spannkörpers als eine Einsteckform zur Aufnahme eines Hilfswerkzeuges ausgebildet, durch welche ein Verdrehen des Spannkörpers ausführbar ist. Die Einsteckform könnte beispielsweise auch durch Zahnsegmente geformt sein, in das eine mit Knarrenantrieb eingesteckte Ritzelwelle eingreift.
Die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, bei welcher das Filtergehäuse einen äußeren Heizmantel aufweist, welcher durch elektrische Mittel, flüssige Mittel oder dampfförmige Mittel beheizbar ist, lässt einen individuellen Einsatz der Filtervorrichtung in einer kunststoffverarbeitenden Anlage zu. Damit lassen sich individuelle Temperierungen im üblichen Bereich von beispielsweise 250° bis 300°C an der Filtervorrichtung ausführen.
Weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Deckelbefestigung und der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Deckelbefestigung
2 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Deckelbefestigung
3 schematisch eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels aus 2
4 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Deckelbefestigung
5 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
6 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung
In 1 ist schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Deckelbefestigung gezeigt. Hierzu ist innerhalb einer Gehäuseöffnung 4 eines Druckbehälters 1 ein Deckel 3 eingelegt. Der Druckbehälter 1 ist nur in einer Teilansicht dargestellt und könnte eine beliebige Form aufweisen. Die Gehäuseöffnung 4 an dem Druckbehälter 1 ist durch eine Gehäusewand 2 begrenzt, die in diesem Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgebildet ist. An der Innenseite der Gehäusewand 2 ist ein Gehäuseabsatz 6 vorhanden, an welchem sich der Deckel 3 mit einer Unterseite abstützt. Dem Deckel 3 sind an einer Oberseite mehrere Befestigungsmittel 5 zugeordnet, die den Deckel 3 gegenüber dem Gehäuseabsatz 6 verspannen. Hierzu werden die Befestigungsmittel 5 durch einen Spannkörper 7 und eine Mehrzahl von Druckschrauben 8 gebildet. Der Spannkörper 7 ist im kurzen Abstand zum Deckel 3 innerhalb der Gehäuseöffnung 4 durch eine formschlüssige Verbindung 9 lösbar mit der Gehäusewand 2 verbunden. Der Spannkörper 7 weist hierzu am Umfang mehrere verteilt angeordnete Kragensegmente 10, die in gegenüberliegende Nutsegemente 11 der Gehäusewand 2 eingreifen. Die Kragensegmente 10 und die Nutsegmente 11 sind derart an dem Spannkörper 7 und der Gehäusewand 2 ausgebildet, dass sich ein Bajonettverschluss 9 ergibt, so dass der Spannkörper 7 durch eine Drehbewegung mit der Gehäusewand 2 montiert und demontiert werden kann.
An dem Spannkörper 7 sind eine Mehrzahl von Gewindebohrungen 16 eingebracht, die im wesentlichen orthogonal zu einer oberen Stirnseite des Deckels 3 ausgerichtet sind. Jede der Gewindebohrungen 16 trägt eine der Druckschrauben 8. Die Druckschrauben 8 sind in die Gewindebohrungen 16 des Spannkörpers 7 eingeschraubt. Die Druckschrauben 8 sind gleichmäßig über eine Spannfläche verteilt und unter gleichen Bedingungen mit dem Spannkörper 7 verschraubt. Hierbei wirkt ein freies Ende der Druckschrauben 8 unmittelbar auf die obere Stirnseite des Deckels 3, ein um diesen gegenüber dem Gehäuseabsatz 6 zu verspannen. Die durch die Druckschrauben 8 erzeugte Spannkraft wird über den Spannkörper 7 von der Gehäusewand 2 aufgenommen.
Wie aus dem Ausführungsbeispiel nach 1 hervorgeht, ist die erfindungsgemäße Deckelbefestigung besonders geeignet, um zylindrische Gehäuseöffnungen eines Druckbehälters ohne zusätzlichen Bauraum zu verschließen. So sind alle Befestigungsmittel zur Fixierung des Deckels innerhalb der Gehäuseöffnung im Innern der Gehäuseöffnung untergebracht. Selbst die Gehäusewand des Druckbehälters erfordert keinerlei Verstärkungen, um beispielsweise Flanschkragen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben bereitzustellen.
Die erfindungsgemäße Deckelbefestigung ist insbesondere für Druckbehälter geeignet, bei welchen im Innern des Druckbehälters hohe Betriebsdrücke im Bereich von oberhalb 250 bar auftreten können.
In 2 und 3 ist hierzu ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Deckelbefestigung gezeigt. In 2 ist ein Ausschnitt eines Druckbehälters mit einer Gehäuseöffnung und in 3 eine Draufsicht der Gehäuseöffnung dargestellt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Das Ausführungsbeispiel der Deckelbefestigung nach 2 und 3 ist im wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen nur nachfolgend die Unterschiede erläutert werden.
Bei dem in 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Spannkörper 7 ebenfalls über ein Bajonettverschluss 9 in der Gehäusewand 2 lösbar gehalten. Der Bajonettverschluss 9 ist durch mehrere auf dem Umfang des Spannkörpers 7 verteilt angeordnete Gewindesegmente 12 gebildet, die in entsprechende Gegengewindesegmente 13 der Gehäusewand 2 eingreifen. Die Gewindesegmente 12 und die Gegengewindesegmente 13 weisen ein mehrgängiges Gewinde auf, so dass zur Aufnahme der Spannkräfte größere Stützflächen zwischen dem Spannkörper 7 und der Gehäusewand 2 genutzt werden können. Damit lässt sich auch bei herkömmlichen Materialien und den entsprechenden Flächenpressungen relativ hohe Spannkräfte zur Fixierung des Deckels 3 erzeugen. Das mehrgängige Gewinde der Segmente 12 und 13 könnte auch ohne eine Gewindesteigung ausgeführt sein. So wären beispielsweise plan parallele Nuten in der Gehäusewand möglich.
Die Gehäusewand 2 ist auch in diesem Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet, so dass der Deckel 3 sich an dem umlaufenden Gehäuseabsatz 6 zum Verschließen der Gehäuseöffnung 4 abstützt. Zur Erzeugung der Spannkräfte sind eine Vielzahl von Druckbolzen an dem Spannkörper 7 gehalten. Die Druckbolzen sind in diesem Ausführungsbeispiel durch Gewindestifte 14 ausgeführt, die an einem freien Ende einen Schraubkopf 15 aufweisen. Der Schraubkopf 15 ist in seinen äußeren Abmessungen gleich dem Gewindedurchmesser der Gewindestifte 14. Somit ist eine hohe Dichte der nebeneinander angeordneten Gewindestifte 14 an dem Spannkörper 7 möglich. Die Gewindestifte 14 sind in den Gewindebohrungen 16 des Spannkörpers 7 derart verschraubt, dass sich die Gewindestifte 14 mit ihren Enden an dem Deckel 3 anliegen und verspannen.
Bei dem in 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Spannkörper 7 ringförmig mit einer mittleren Öffnung 18 ausgebildet. Die mittlere Öffnung 18 weist eine Einsteckform 17 auf, in welcher ein Hilfswerkzeug einführbar ist. Durch das Hilfswerkzeug ist eine Verdrehung des Spannkörpers 7 relativ zur Gehäusewand 2 möglich, um den Bajonettverschluss 9 zwischen dem Spannkörper 7 und der Gehäusewand 2 zu lösen. Somit können auch größere Spannkörper 7 mit beispielsweise einem Durchmesser von oberhalb 400 mm in einfacher Art und Weise durch eine Bedienperson montiert und demontiert werden. Insoweit ist das dargestellte Ausführungsbeispiel nach 2 und 3 besonders für zylindrische Druckbehälter wie beispielsweise Filtergehäuse geeignet.
In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Deckelbefestigung schematisch dargestellt. Hierbei zeigt die 4 eine kombinierte Querschnittsansicht und eine Seitenansicht der Deckelbefestigung.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 ist die Gehäusewand 2 hohlzylindrisch ausgeführt und umschließt die Gehäuseöffnung 4. Innerhalb der Gehäuseöffnung 4 ist ein Deckel 3 angeordnet, der sich mit seiner Unterseite an einem Gehäuseabsatz 6 abstützt.
Zum Verspannen des Deckels 3 gegenüber dem Gehäuseabsatz 6 ist innerhalb der Gehäuseöffnung 4 ein Spannkörper 7 mit mehreren verstellbaren Druckbolzen angeordnet. Der Spannkörper 7 weist an seinem Umfang einen Zahnkranz 35 auf, mit mehreren in Abstand zueinander angeordneten radialen Vorsprüngen. Zur Aufnahme des Zahnkranzes 35 des Spannkörpers 5 sind in der Gehäusewand 2 mehrere L-förmige Ausschnitte 34 angeordnet. Hierbei ist die Anzahl der Ausschnitte 34 mit der Anzahl der Vorsprünge in dem Zahnkranz 35 identisch. Somit lässt sich eine über die gesamte Wanddicke der Gehäusewand 2 erstreckende formschlüssige Verbindung zwischen dem Spannkörper 7 und der Gehäusewand 2 herstellen. Der Spannkörper 7 wird hierbei nach Einlegen in die Ausschnitte 34 der Gehäusewand 2 durch eine Verdrehung entsprechend einem Bajonettverschluss an der Gehäusewand 2 fixiert.
Die an dem Spannkörper 7 gehaltenen Druckbolzen sind in diesem Ausführungsbeispiel durch Druckstößel 31 gebildet, die in Gleitöffnungen 32 des Spannkörpers 7 geführt sind. Die Gleitöffnungen 32 sowie die Druckstößel 31 weisen hierbei jeweils ein Druckende auf, an dem ein Druckfluidsystem 33 angeschlossen ist. Die Druckseite der Gleitöffnung 32 sowie das Druckende der Druckstößel 31 sind jeweils als eine Kolbenzylindereinheit ausgeführt, so dass ein durch das Druckfluidsystem 33 zugeführte Druckflüssigkeit beispielsweise eine Druckluft oder ein Hydraulikmedium einen Spanndruck erzeugt, der die Druckstößel 31 mit ihren freien aus dem Spannkörper 7 herausragenden Stirnseiten an der Oberseite des Deckels 3 drückt. Das Druckfluidsystem 33 kann hierzu beispielsweise einen Druckzylinder oder eine Pumpe aufweisen, um einen Spanndruck zu erzeugen. Ebenso wäre der Einsatz von Federspeichern möglich, um eine Druckaufrechterhaltung des Spanndruckes in dem System sicherzustellen.
Das Ausführungsbeispiel nach 4 ist insbesondere für Druckbehälter geeignet, bei welchen die Deckel möglichst schnell gespannt oder gewechselt werden müssen.
In 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zur Filtration von Polymerschmelzen gezeigt. Das Ausführungsbeispiel ist schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. Die Filtervorrichtung weist ein hohlzylindrisches Filtergehäuse 19 auf, dessen beidseitigen Gehäuseöffnungen 4.1 und 4.2 durch jeweils einen Deckel 22.1 und 22.2 verschlossen ist. Ein oberer Deckel 22.1 weist einen Schmelzeauslass 24 auf, welcher über eine Schmelzeleitung 26.1 an ein äußeres Leitungssystem angeschlossen ist. Dem Deckel 22.1 ist im Innern des Filtergehäuses 19 eine Auslassplatte 21 zugeordnet, die sich gemeinsam mit dem Deckel 22.1 an einem umlaufenden Gehäuseabsatz 6.1 der Gehäusewand 2 des Filtergehäuses 19 abstützt. An der Auslassplatte 21 sind mehrere kerzenförmige Filterelemente 20 gehalten. Die Filterelemente 20 erstrecken sich im Innern des Filtergehäuses 19 bis zu einer gegenüberliegenden Einlassplatte 23, die mehrere Einlassöffnungen 29 aufweist. Die Filterelemente 20 weisen an der Einlassplatte 23 ein geschlossenes Ende und an der Auslassplatte 21 ein offenes Ende auf.
Die Einlassplatte 23 wird über einen zweiten Deckel 22.2 ebenfalls an einem umlaufenden Gehäuseabsatz 6.2 der Gehäusewand 2 des Filtergehäuses 19 gehalten. Der untere Deckel 22.2 bildet einen Schmelzeeinlass 25, der ebenfalls über eine mittig angeordnete Schmelzeleitung 26.2 mit einem äußeren Leitungsnetz verbunden ist.
Die Befestigung der Deckel 22.1 und 22.2 ist jeweils identisch ausgebildet, so dass jedem der Deckel 22.1 und 22.2 ein Spannkörper 7.1 und 7.2 zugeordnet ist, die jeweils durch einen Bajonettversschluss 9 mit der Gehäusewand 2 des Filtergehäuses 19 verbunden sind. Jeder der Spannkörper 7.1 und 7.2 trägt eine Vielzahl von Gewindestiften 14, um die Deckel 22.1 und 22.2 zu verspannen. Die Deckelbefestigung ist gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 und 3 ausgeführt, so dass an dieser Stelle Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird und keine weiteren Erläuterungen erfolgen.
Das Filtergehäuse 19 wird in diesem Ausführungsbeispiel der Filtervorrichtung durch einen äußeren Heizmantel 28 beheizt. Der Heizmantel 28 kann hierzu elektrische, flüssige oder dampfförmige Mittel aufweisen, um eine für die Filtration von Polymerschmelzen ausreichende Temperierung des Filtergehäuses im Bereich von beispielsweise 250° bis 300°C vornehmen zu können. Zwischen dem Heizmantel 28 und dem Filtergehäuse 19 ist üblicherweise ein geringer Luftspalt gebildet, um das Filtergehäuse zu Wartungszwecken, beispielsweise zum Auswechseln oder Säubern der Filterelemente entnehmen zu können.
Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung erfolgt die Montage der Deckel 22.1 und 22.2 üblicherweise in einem kalten Zustand. Die erfindungsgemäße Deckelbefestigung führt nun im Betriebszustand dazu, dass die an dem Deckel wirkenden Vorspannkräfte durch die Befestigungsmittel sich weiter erhöhen, da ein Ausdehnen der Druckschrauben eine Erhöhung der Vorspannkraft bewirkt. Die bei höheren Betriebstemperaturen auftretenden Vorspannverluste bei üblichen Flanschverbindungen werden hier jedoch vorteilhaft vermieden. Zudem lässt sich durch eine einreihige oder zweireihige Anordnung der Druckschrauben an dem Spannkörper, parallel zur zylindrischen Gehäusewand, eine hohe wirksame zur Abdichtung des Druckbehälters erforderliche Spannkraft am Deckel erzeugen. So können die üblichen Betriebsdrücke bei der Filtration von Polymerschmelzen im Bereich von 250 bis 300 bar ohne Probleme gewährleistet werden.
In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung gezeigt, bei welcher der Schmelzeeinlass und der Schmelzeauslass radial an dem Filtergehäuse ausgebildet ist.
Das Ausführungsbeispiel nach 6 ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 5, so dass an dieser Stelle Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird und nur die Unterschiede erläutert werden.
Der Schmelzeeinlass 25 und der Schmelzeauslass 24 sind jeweils seitlich an dem Filtergehäuse 19 ausgebildet. Hierzu sind in den Deckeln 22.1 und 22.2 jeweils Schmelzekanäle 27.1 und 27.2 ausgebildet, die eine Umlenkung des Schmelzestromes ermöglichen. Das Filtergehäuse 19 weist jeweils radiale Anschlussöffnungen 30.1 und 30.2 auf, an denen die Schmelzeleitungen 26.1 und 26.2 angeschlossen sind und mit den Schmelzekanälen 27.1 und 27.2 der Deckel 22.1 und 22.2 verbunden sind.
Trotz der radialen Ausbildung der Schmelzeanschlüsse an den Deckeln 22.1 und 22.2 lassen diese sich durch die erfindungsgemäße Deckelbefestigung mit gleichmäßiger Verteilung der Spannkräfte über den gesamten Umfang gleichmäßig verspannen. Hierzu sind die Deckel 22.1 und 22.2 wie bereits zuvor beschrieben mit der Gehäusewand 2 des Filtergehäuses 19 verspannt.
Bezugszeichenliste

1: Druckbehälter
2: Gehäusewand
3: Deckel
4, 4.1, 4.2: Gehäuseöffnung
5: Befestigungsmittel
6, 6.1, 6.2: Gehäuseabsatz
7, 7.1, 7.2: Spannkörper
8: Druckschraube
9: Bajonettverschluss
10: Kragensegment
11: Nutsegemente
12: Gewindesegment
13: Gegengewindesegment
14: Gewindestift
15: Schraubkopf
16: Gewindebohrung
17: Einsteckform
18: Öffnung
19: Filtergehäuse
20: Filterelement
21: Auslassplatte
22.1, 22.2: Deckel
23: Einlassplatte
24: Schmelzeauslass
25: Schmelzeeinlass
26.1, 26.2: Schmelzeleitung
27.1, 27.2: Schmelzekanal
28: Heizmantel
29: Einlassöffnung
30.1, 30.2: Anschlussöffnung
31: Druckstößel
32: Gleitöffnung
33: Druckfluidsystem
34: Ausschnitt
35: Zahnkranz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19524340 A1 [0002]

Claims

Deckelbefestigung eines Deckels (3) an einem Druckbehälter (1) mit mehreren Befestigungsmitteln (5), die an dem Deckel (3) zur lösbaren Befestigung an einer eine Gehäuseöffnung (4) umschließenden Gehäusewand (2) des Druckbehälters (1) wirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) innerhalb der Gehäuseöffnung (4) angeordnet ist und an einem inneren Gehäuseabsatz (6) an der Gehäusewand (2) anliegt und dass die Befestigungsmittel (5) durch einen Spannkörper (7) mit mehreren verstellbaren Druckbolzen (8, 14, 31) gebildet sind, wobei der Spannkörper (7) lösbar mit der Gehäusewand (2) verbunden ist und die Druckbolzen (8, 14, 31) mit einem freien Enden an einer Stirnseite des Deckels (3) anliegen.
Deckelbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (2) des Druckbehälters (1) hohlzylindrisch ausgebildet ist und durch eine formschlüssige Verbindung vorzugsweise einen Bajonettverschluss (9) mit dem Spannkörper (7) verbunden ist.
Deckelbefestigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkörper (7) zylindrische ausgebildet ist und am Umfang mehrere gleichmäßig verteilt angeordnete Gewindesegmente (12) aufweist, welche mit Gegengewindesegment (13) in der Gehäusewand (2) zusammenwirken.
Deckelbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbolzen durch Druckschrauben (8) oder durch Gewindestifte (14) gebildet sind, die durch Gewindebohrungen (16) im Spannkörper (7) verstellbar gehalten sind.
Deckbefestigung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckschrauben (8) oder die Gewindestifte (14) an einem Ende einen Schraubkopf (15) aufweisen, der im Verhältnis zu einem Gewindedurchmesser kleiner oder gleich groß ausgeführt ist.
Deckbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbolzen durch Druckstößel (31) gebildet sind, die durch Gleitöffnungen (32) im Spannkörper (7) verstellbar gehalten sind, wobei die Gleitöffnungen (32) mit einer Druckseite an einem Druckfluidsystem (33) angeschlossen sind.
Deckelbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbolzen (8, 14, 31) in einer einreihigen oder mehrreihigen Anordnung parallel zu der Gehäusewand (2) oder in einer flächigen Aufteilung an dem Spannkörper (7) gehalten sind.
Deckelbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) als Filtergehäuse (19) ausgebildet ist, in welchem zumindest ein austauschbares Filterelement (20) gehalten ist.
Filtervorrichtung insbesondere für Polymerschmelzen mit einem Filtergehäuse (19) zur Aufnahme von zumindest einem austauschbarem Filterelement (20) und mit zumindest einem lösbaren Deckel (22.1), an welchem ein Schmelzeauslass (24) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (22.1) durch eine Deckelbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit dem Filtergehäuse (19) verbunden ist.
Filtervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (19) am gegenüberliegendem Ende einen zweiten Deckel (22.2) mit einem Schmelzeeinlass (25) aufweist und dass der zweite Deckel (22.2) durch einen zweiten Spannkörper (7.2) mit der Gehäusewand (2) des Filtergehäuses (19) verbunden ist, wobei der Spannkörper (7.2) mehrere Druckschrauben (8) oder Gewindestifte (14) trägt.
Filtervorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (19) zylindrisch mit hohlzylindrischer Gehäusewand (2) an den Enden ausgebildet ist und dass der Spannkörper (7.1, 7.2) ringförmig ausgebildet ist.
Filtervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkörper (7.1, 7.2) eine mittlere Öffnung (18) aufweist, durch welche eine Schmelzeleitung (26.1, 26.2) zum Schmelzeeinlass (25) und/oder zum Schmelzeauslass (24) geführt ist.
Filtervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzeauslass (24) und/oder der Schmelzeeinlass (25) radial gerichtet an der Gehäusewand (2) des Filtergehäuses (19) ausgebildet ist und in Schmelzekanäle (27.1, 27.2) innerhalb des Deckels (22.1, 22.2) mündet.
Filtervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (18) des Spannkörper (7.1, 7.2) eine Einsteckform (17) zur Aufnahme eines Hilfswerkzeuges bildet, durch welche ein Verdrehen des Spannkörper (7.1, 7.2) ausführbar ist.
Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (19) einen äußeren Heizmantel (28) aufweist, welcher durch elektrische Mittel, flüssige Mittel oder dampfförmige Mittel beheizbar ist.