DE2705560A1

DE2705560A1 - Filter fuer polymerschmelzen und polymerloesungen

Info

Publication number: DE2705560A1
Application number: DE19772705560
Authority: DE
Inventors: Vladimir Konsta Postavnitschev
Original assignee: POSTAVNITSCHEV
Current assignee: POSTAVNITSCHEV
Priority date: 1977-02-10
Filing date: 1977-02-10
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE2705560C3; DE2705560B2

Description

FILTER FOR POLYMERSCHMELZEN UND POLYMERLÖSUNGEN
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Erzeugnissen aus polymeren Stoffen, insbesondere auf die Filter für Polymerschmelzen und Polymerlösungen.
Die Erfindung kann mit bestem Erfolg zum Reinigen von auf Schneckenpressen hergestellten Polymerschmelzen angewendet werden.
Für die Herstellung verschiedenartiger Erzeugnisse aus polymeren Stoffen mit hilfe von Extrudern, wie Kinofotomaterialträger, Elektroisolier- und Kondensatoronfolien, durchsichtige Schichtmaterialien, Fäden usw., ist reines Harz,erforderlich. Während der Herstelluns und darauffolgenden Granulation eines Polymers sowie beim Verpacken und beim Transpor des Polymers zum verarbeitungsort gelingt es nicht, dessen Verunreinigung mit festen LinschXüssen zu vermeiden, es muß also gefiltert werden. Zur Erhöhung der Sigenschaften der Polymere sowie zur Erhöhung der Eigenschaften der Erzeugnisse werden manchen Polymeren speziell Füllstoffe beigemischt. Die meisten Hilfstoffe sind feinzerkleinerte Feststoffe, wie z.
* B. TiQandioxyd, das de Iavzsan zugesetzt wird. Trotz einer Siebung des Füllstoffpulvers gelangen in das Polymer Teilchen die das zulässige Maß übertreffen.
Filme und Fäden, die aus polymeren Stoffen bestehen und während ihrer Herstellung gefiltert werden müssen, haben eine Dicke im unteren Bereich von 1...50 4m. Dementsprechend sollen auch die gefilterten Teilchen die Dicke der Erzeugnisse nicht übertreffen, und in den meisten Fällen soll ihre Dicke unter der Dicke der erzeugnisse liegen.
Größere Einschlüsse in filmen und Fäden verursachen Unterbrechungen im kontinuierlichen Herstellungsprozeß der rzeugnisse, erhöhen die Ausschußquote und die Selbstkosten der Erzeugnisse. Außerdem besitzen Filme und Fäden, die größere Einschlüsse aufweisen, geringere technische Kennwerte in bezug auf elektrische Festigkeit, Durchsichtigkeit usw.
Die Filterung von Polymerschmelzen und Polymerlösungen unterscheidet sich wesentlich von der Filterung anderer verunreinigter Flüssigkeiten. Kennzeichnende Merkmale bei der arbeit mit den Schmelzen sind: hohe Viskosität (500-5000 Poise), relativ hohe Temperatur bei der Filterung (bis 40000; geringe Konzentration fester Einschlüsse, niedrige thermi-* Handelsname in der UdSSR fiir eine Polyesterfaser sche Beständigkeit der meisten Polymere im flüssigen Zustand.
Die Leistung der AggLegute mit Extrudern und Filtern erreicht 500 bis 1000 k/h. Die erforderliche Feinheit der $Reinigung beträt dabei, wie schon erwähnt, bis 1...30 Sm.
Die Gesaiatheit der bigenschaften des verarbeitbaren Materials sowie der Forderungen an die Reinheit der Fertigerzeugnisse erfordern es, hohe Drücke bei Filterung (bis 200-300 kp/cm2) anzuwenden. Man muß auch beachten, daß die Zeitdauer eines kontinuierlichen Betriebs 15 bis 30 Tage beträgt, und zwar im Hinblick auf die Stabilisierung des Wärmezustands in Aggregaten, verkürzung der Stillstandszeiten der Ausrüstunr und Verminderung von Polymerverlusten beim Übergang des Aggre gates zum stationären Betrieb. Sogar bei der Verarbeitung# temperatur führt ein längeres Verbleiben der Schmelze (5 bis 10 Std.) zu deren Destruktion und %rschlechterung der Eigenschaften der herzustellenden Erzeugnisse.
Die Filter für Polymerschmelzen dürfen also keine Stauzonen aufweisen, dio Konstruktion der Filter soll stets einen gerichteten Strom der Schmelze gewährleisten.
Die weit bekannten Filter und Filteranlagen zur Trennung von Suspensionen und zur Reinigung von Ölen sind für die Filterung von Polymerschmelzen wegen ihrer Druck-, Temperatur-und Stauzonenkennwerten nicht geeignet. Es werden für die Polymerschmelzen spezielle Filter geschaffen. Besonders aussichtsreich sind kontinuierlich arbeitende Filter.
Die Filter für Polymerschmelzen teilt man in drei grundsätzlich verschiedene Gruppen ein; - Filter mit autauschbaren Filterelementen; - Filter mit periodischer Wäsche der Filterelemente; - Filter mit kontinuierlicher Wäsche der Filterelemente.
Es ist allgemein bekannt, daß die Filter der ersten Grup pe mit austauschbaren Filterelementen aus einem Gehäuse mit Erhitzern und mit Ein- und Austrittsöffnungen, einer Schieber trennwand in Form eines Zylinders oder einer Platte mit zwei darin angeordneten austauschbaren scheibenförmigen Filterele.
menten sowie einem Druckluft- oder Hydraulikantriebssystem zu.
Verstellung der Trennwand bestehen, Die Schiebertrennwand ist senkrecht zu der Richtung der Schmelzeströmung gelagert. Nucb Verschmutzung eines der Filterelemente wird die Trennwand verstellt und ein anderes Filterelement wird in Betrieb genommen bas gebrauchte Filterelement wird herausgenommen und an seine Stelle ein neues eingesetzt.
Bei diesen Filtern fiihrt die geringe Filterfläche zu größeren Schwankungen der Druckänderung der Schmelze vor dem Filter: von einem Minimalwert beim Einsetzen eines neuen Filterelementes bis zur Maximalwert, wenn das Filterelement vollkommen verschmutzt ist, was eine erhöhte Dickenunterschiedlichkeit der bergestellten Erzeugnisse zur Folge hat.
Bei diesen Konstruktionen befindetsich die Filterfläche innerhalb der aße des Durchmessers der Extruderschnecke, deshalb müssen die Filterelemente öfters ausgewechselt werden.
Außerdem sind die bekann@en Filter schwer zu bedienen, da die Filterelemente bei der Schmelztemperatur des Polymers (über 2000£;) ausgewechsclt werden; bei diesen Filtern ist es auch schwer, Leckverluste der Schmelze auf den Verstellab schnitten der Schiebertrennwand zu vermeiden, die eine Quelle für das Eindringen de: Polymers in die Erhitzer bilden, was zum Ausfall der Erhitzer und zum Verschmutzen der Produktion führt.
Die Filter der dritten Gruppe mit kontinuierlicher Wäsche der Filterelemlnte beruhen auf einer Drehung der Filter.
fläche bezüglich der Einlaßkammer und der Wäscheinrichtung, Das bekannte filter hat ein Gehäuse mit Ein- und Austrittsöffnungen, in dem zwei Filterscheiben drehbar angeordnet sind, deren Achso zur Richtun; der Strömung senkrecht verläuft. Die Drehung der Scheiben erfolgt durch einen Elektromotor. Jede Filterscheibe liegt an einer feststehenden perforierten Platte an, die am Gehäuse befestigt ist. Das Ge.
häuse ist mit einem Ventil versehen, das mit Abflußleitung für Waschflüssigkeit verbunden ist. Von der Eintrittsöffnung wird die Schmelze auf einen Teil der Fläche der rotivrenden Filterscheiben sufgogeben. Der größte Teil des Filtrats fließt durch die Austrittsöffnung@des Filters fort, während ein Teil der Schmelze durch die verschmutzte Fläche der rotierenden Filterscheiben durch geht. Die Regelung der zur wäsche fließenden Schmelze erfolgt mittels eines Ventils.
Die Verwendung des bekannten Filters für hochproduktive Feinreiniung der Polymerschmelze, z.B. Lawsan, ist unmöglich, weil die Filterfläche der Filterscheiben groß sein muß.
Es ist bekannt, daß bei einer Verminderun der Porengröße unter Beibehaltung einer hohen Leistung der Druck der Schmelze vor dem Filter ansteigt, und daß zur Druckabsenkung die Filterfläche vergrößert werden muß. Jedoch ist die Schaffung einer großen rotierenden ilterfläche mit erheblichen technischen Schwierigkeiten verbunden, und zwar wegen der Gewährleistung der Abdichtung zwischen der rotierenden Filterfläche und der feststehenden Platte. Die Filterfläche wird dabei schnell abgenutzt, was sich auf die Qualität des Filtrats negativ auswirkt.
Die Verwendung eines Ventils zur periodischen Wäsche des Filters führt zur Bildung von S>auzonen im Filter, infolgedessen kommt es zur einer Thermodestruktion der Polymerschmelze, wodurch die Qualftat der herzustellenden Erzeugnisse vermindert wird.
Außerdem führt die Verwendung eines Ventils zu einer zyklischen Drucksteigerun und als Folge davon zur Erhöhung der Dickendifferenz der herzustellenden Erzeugnisse.
am erfolgreichsten kann die Filterung hochviskoser Polymerschmelzen und Polymerlösungen bei hoher Leistung und hoher FeirAeit der Reinigung mit den Filtern des zweiten Typs, und zwar mit den Filtern mit periodischer Wäsche der Filterelemente, durchgeführt werden.
Eine der Hauptaufgaben bei der Filterung mit hoher Leistung und einer Dauer von 15 bis 30 Tage ist die Schaffung eines patronenartigen Filterelementes mit großer Filterfläche Eine große Filterfläche der Patrone wird erreicht durch Schaffun von Gaufrierun'en in Richtung der Patronenachse oder senkrecht zur Patronenachse. Obwohl beide Ausbildungen akzeptabel sind und in einer Reihe von Filterkonstruktionen mit ErfolG angewendet werden, erwies sich am aussichtsreichsten und vollkommensten die Patrone mit einer gaufrierten Oberfläche, die senkrecht zu der Patronenachse liest. Eine derartige Patrone wird in der Regel aus linsenförmigen Filterelementen, die von der Firma "Fairey Filtration Limited", England hergestellt werden, zusammengebaut.
Das linsenförmige Filterelement hat beidseitig eine Filterfläche.
Im Hohlraum des Filterelementes ist eine Netzplatte mit einer zentralen Durchgangsöffnung angeordnet, die mit der burehgangsöffnung des Filterelementes gleichachsig ist. In dieser Öffnung ist eine Hülse mit radialen Durchgangsöffnungen angeordnet, die den Hohlraum des Filterelementes mit dem Hohlraum der Hülse verbinden, welche mit der Austrittsöffnuns des Filters verbunden ist.
Die durch Sclleiben aus metallkeramischom ;ierkstoff gebildete Filterfläche ist an der Peripherie geschweißt. Eine Vielzahl solcher linsenförmiger elemente sitzen auf einem Hohldorn und bilden eine Patrone mit entwickelter Filterfläscher Sie sind in der axialen Dichtung unbeweglich, da sie mit einander durch Spannflansche verbunden sind.
Zur Vermeidung der Leckage der verschmutzten Lösung zwischen den lilterelementen ist eine Dichtung vorgesehen, die auf der Hülse des Filterelementes angeordnet ist.
Solche Patronen, die eine entwickelte Fläche aufweisen, werden mit Erfolg in Filtern für Polymerschmelzen bei einem Batrieb, der durch eine hohe Leistung und eine lange Zeitdauer gekennzeichnet ist, eingesetzt.
Bei Störungen in den technologischen Fertigungatraßen für Filme und Fäden wird eine Wäsche der Filterelemente erforderlich.
Die Wäsche der Filterelemente ist auch erforderlich, nachdem ein Filter ausgetauscht und neu in Betrieb genommen wird.
Sinne Verschmutzung der Filterflächen entsteht infolge von Überhitzung und Destruktion des Polymers, die durch ein längeres Verbleiben der Schmelze im Filter bei einer hohen Temperatur zu erklären sind.
Jedoch ist die Verwendun' solcher Filter in den Sxtrudern für Fertigungsstraßen von Filmen und Fäden erschwert, weil es nicht möglich ist, eine Wäsche mit Schmelzerückstrom direkt im Filter zu gewährleisten. Dies ist darauf zuriickzufiitiren, daß es bei Schmelzezufuhr in den Innenraum der Filterelemente zu einem Bruch im N>hUbereich kommt.
Die Schaffung der Filter mit großer Filterfläche und d Möglichkeit zur Wäsche direkt im Filter wird besonders aktuell bei einer feinen und superfeinen Filterung, wenn sich die Zahl der-aufgefangenen Teilchen vergrößert und das Verstopfen der Poren bedeutend beschleunigt wird, wobei sich di Zeitdauer der Filterung vermindert. Ziemlich nah an die Lökommt sung der Aufgabe der Wäsche der Filterelemente v die Konstruktion des Filters gemäß der US-Patentschrift Nr. 3 702 659 Kl. 210-343 vom 14.11.72. Gemäß dieser Patentschrift besteht das Filter aus einem Gehäuse mit Ein- und Austrittsöffnungen, in dessen Innerem ein Hohldorn untergebracht ist.
Der Dorn ist mit radialen Durchgangsöffnungen versehen. Die darauf angeordneten Filterelemente sind in der axialen Richtung unbeweglich.
Das Filterelement hat zwei Filtertrennwände.Zwischen de Filtertrennwänden ist an deren Peripherie ein Metallring anßt gebracht, der an den genannten Trennwänden derart angeschwei ist, daß ein Hohlraum entsteht, in dem die Diatanzplatten an geordnet sind. Die letzteren sind mit einer Perforation versehen und haben eine zentrale Durchgangsöffnung, die mit der Durchgangsöffnuns der Filtertrennwände, die das Filterelement bilden, gleichachsig ist.
Die Distanzplatten liegen an den Piltertrennwänden ans Durch die zentrale Öffnung der Trennwände und der Platten ist die Hülse mit radialen Durchgangsöffnungen hindurchge führt, die den Hohlraum des Filterelementes mit dem Hohlraum der Hülse verbinden, welche mit der Austrittsöffnung des Filters verbunden ist.
Die Filtertrennwände sind an Hülsen angeschweißt,und die Hülsen selbst sind am Dorn so angeschweißt, daß ihre radialenOffnungen mit den Öffnungen am Dorn zusammenfallen.
Eine Vielzahl solcher am Hohldorn befestigter Elemente bildet eine Patrone mit entwickelter Filterfläche.
Zwischen den Filterelementen sind zusätzliche perforierte Platten anueordnet, die an den Filterelementen anliegen.
Die Patronen mit solchen Filterelementen können für den Filtrationsprozeß von Polymerschmelzen und Polymerlösungen bei hoher Leistung und Zeitdauer angewendet werden.
Das verschmutzte Polymer gelangt unter Druck durch die Lintrittsöffnung in dss Gehäuse. Nach der Füllung des Filterhohlraumes mit diesem Polymer wird die Polymerschmelze oder Polymerlösung durch die Filtertrennwände der Filterelemente, die am Hohldorn befestigt sind, hindurchgedrückt. Aus dem inneren Hohlraum der Filterelemente gelangt das Filtrat an den Disanzplatten entlang durch die radialen Öffnungen der Hülsen und den Hohldorn zu der Austrittsöffnung des Filters.
Bei der bekannter Filterkonstruktion wird kein sicheres Anliegen der Ditanzpl'tten an den Filtertrennwänden Egewiihrleistet. Dies ist dadurch zu erklären, daß die IIerstellung der Filterpiatten und der Distanztrennwände immer mit Dickenabweichungen behaftet ist. Die Dickenabmessung ändert sich nicht nur von Platte zu Platte, sondern auch für jede Platte oder Filtertrennwand ist eine Abweichung auf verschiedenen Flächenabschnitten charakteristisch.
Die Dickenabweichungen bei Montage einer Patrone führen ein undichtes Anliegen der Filterelemente an den Distanzplatten herbei, wodurch die Möglichkeit zur Verstellung der Filterelemente in axialer Richtung entsteht, was die ilerbindur der Filterelemente an deren Peripherie schwächt. Dies führt bei der Wäsche der Filterelemente in der Patrone zu deren Ausfall infolge von Brüchen im Nahtbereich.
Das ilerschweißn des Ringes an der Peripherie der Filtertrennwände führt außerdem zur Abschwächung des Nahtbereiches infolge der Entstehung von Eigenspannungen, was wiederum eine Verminderung der Festigkeitseigenschaften der Filterelemente zur Folge hat. Dadurch ist es unmöglich, ein hohes Druckgefälle auf den Filtertrennwänden zu verwenden; in der Folge ist auch die Regeneration gering, und die Lebensdauer des Filters wird vermindert.
Während des Filtervorganges werden die Filtertrennwände mit der Zeit so verunrsoinigt, daß deren weiterer Einsatz nicht mehr rationell ist. Dadurch, daß die Konstruktion der Filterpatrone steif ist, muß die ganze Patrone ausgewechselt werden obwohl nur die Filtertrennwände einem Verschleiß" unterliegen, was das Filter unwirtschaftlich macht.
Die Versuche> ein wirtschaftliches Filter zu schaffen, führten zur Schaffung, eines Filters mit zerlegbarer Konstruktion der Patrone, US-Patent Nr. 3.343.681. Das Filter besteht aus einem Gehause mit iSin- und Austrittsöffnungen, in dessen Innerem eine Filterbaugruppe angeordnet ist. Die Filterbaugruppe enthält zwei F];nsche, zwischen den Flanschen angeordnete Filterelemente, deren jede aus zwei Filtertrennwänden mit einer zentralen Durchgangsöffnung besteht. Zwischen den Trennwänden ist eine Distanzplatte mit einer durchgehenden Öffnung angeordnet, dio mit den durchgehenden Öffnungen der Filtertrennwände gleichachsig ist, welche Distanzplatte gleichzeitig zur Abdichtung der FiltertrennvJande an der Peripherie dient. Das Filterelement schließt auch eine mib durchgehenden radialen öffnungen versehene Hülse ein, die an der umrißlinie der zentralen Öffnung der Filtertrennwand angeordnet ist. an der Fläche der Distanzplatte, die an der Filtertremiviand anliegt, ist eine Vielzahl von Kanälen ausgebildet, die mit der durchgehenden Zentralöffnung der 1'iltortrennwand verbunden sind. Zwischen den Filterelementen an deren Peripherie sind Distanzhülsen mit radialen Durchgangsöffnungen und an der Umrißlinie der Durchgangsöffnung der Filtertrennwände ein Dichtungsring angeordnet. Die Filterelemente sind in axialer Richtung mit Hilfe von Flanschen unbeweglich und in radinler Richtung durch den Rand der Distanzhülsen begrenzt.
Filterelemente, Distanzhülsen und Dichtungsringe sind in axialer Richtung zwischen Flanschen zusammengepreßt, die mittels Stiftschraube und Mutter festgezogen sind, Das eine Ende der Stiftschraube ist in einen zusätzlichen Flansch ein geschlaubt, der an dein Flansch der Patrone anliegt. ber zusätzliche Flansch elithalt Durchgangsöffnungen, die mit radialen Öffnungen dtr Hülsen der Filterelemente und der Austrittsöffnung des Filters in Verbindun6' stehen.
Eine solche Filterbaugruppe kann für die Filterung von Polymerschmelzen und Polymerlösungen bei hoher Leistung und Dauerbetrieb eingesetzt werden. Die verschmutzte Flüssigkeit gelangt unter Druck in das Filtergehäuse durch die Eintrittspffnung. Nach Füllung des Gehäusehohlraumes gelangt die verschmutzte Flüssigkeit durch radiale Öffnungen der Distanzhülsen auf die Oberfläche der Filterelemente0 Nach seiner Trennung durch die Filtertrennwände fließt das Filtrat durch die Kanäle der Distanzplatten und der radialen Öffnungen des Filterelementes und gelangt durch die Öffnungen im zusätzlichen Flansch der Patrone zu der Austrittsöffnung des Filters Bei Verwendung einer solchen Konstruktion des Filters zur Filtration von Polymerschmelzen und Polymerlösungen hat das Filter eine geringe Lebensdauer, da es nicht möglich ist, die Filterbaugruppe direkt im Filter zu waschen, weil er bei der Zuführung einer zähen Flüssigkeit in den Innenraum der Filterelemente zu einem Bruch der Filtertrennwände infolge ge deren Deformation kommt.
Die bekannte Konstruktion des Filters gewährleistet keine sichere Filtration von Polymerschmelzen und Polymer lösungen bei deren feiner und superfeiner Reinigung wegen eines nicht dichten Anliegens, und zwar Wegen der Bildung eines unkontrollierbaren Spaltes zwischen jeder Distanzplatte und der Filtertrennwand, der auf deren Dickenunterschiedlichkeit bei Montage der Filterbaugruppe zurfickzuführen ist. Lctz ten Endes führt dieser Umstand zur Verunreinigung des Filtrat Außerdem entstehen bei der genannten Konstruktion Bine Vielzahl von Stauzonen, z.B. zwischen den sendern der Distanzhülsen usw.
Der Erfindung liegt die aufgabe zugrunde, ein Filter ftir Polymerschmelze und Polymrlösungen zu schaffen, deoun Konstruktion es gestattet, Filtertrennwände zu waschen, was die Lebensdauer des Filters bei dessen Einsatz für feine und superfeine Reinigung erhöht, die von einem hohen Druck und einer erhöhten Temperatur begleitet wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Filter für Polymerschmelzen und Polymerlösungen, das ein Gehäuse mit Ein- und hustrittsöffnungen enthält, in dessen Innerem ein Hohldorn mit darauf angeordneten Filterelementen und in axialer Richtung unbeelichen Spannflanschen untergebracht ist, wobei jedes der Elemente aus einer zwischen den Filtertrennwänden angeordneten Distanzplatte, aus einem zwischen den Filtertrennwänden an der Peripherie des Dornes angebrachten Hülse mit radialen Durchgangsöffnunben, die den Hohlraum des Filterelemente mit dem Hohlraum des Dornes verbinden, und aus einer Dichtung, die zwischen den Filtertrennwänden an der Peripherie der Vistanzplatte angebracht ist, besteht, und zusätzliche Dichtungen zwischen den Filterelementen an der Peripherie des Dornes und eine Ditanzeinrichtung zwischen den Filterelementen angeordnet sind, erfindungsgemäß mit einem Mittel zu seiner . Wäsche versehen ist, und die Distanzeinrich tung als zusätzliche Distanzplatten ausgebildet ist, deren jede der Fläche der Filtertrennwand entspricht.
Die Erhöhung der Lebensdauer des Filters ist verbunden der mit Durdhführung der Wäsche der Filterelemente direkt im Filter, bei der die Filterelemente dicht an den Distanzplatten über deren gesamte Filterfläche anliegen.
Ein dichtes Anliegen wird dadurch gewährleistet> daß die zwischen den Filterelementen angeordneten Distanzplatten mit der Dichtung, die an der Peripherie des Domes, d.h. über die durchgehende Öffnung der Filterelemente, angeordnet ist, nicht starr verbunden sind.
Die auf diese Weise angeordneten Distanzplatten machen die Konstruktion der Filterpatrone weniger empfindlich gegenüber der Dickendifferenz der Platten, Trennwände und Abdichzungen; dadurch erhöht sich die Festigkeit der Filterelemente bei der Wäsche, wird ein höires Druckgefälle zulässig, wird eine vollkommenere Regeneration der Filtertrennwände und folglich eine höhere Lebensdauer des Filters erzielt.
Eine solche Konstruktion des Filters vermindert die Selbstkosten für die Produktion beträchtlich.
Es wird empfohlen, daß das Mittel zur Wäsche des Filters aus mindestens ei Randdistanzplatten, deren jede zvlischen Spannflansch und Filterelement angeordnet ist, und einer Vorrichtung zur Hermetisierung der Dichtungen, die zwischen den Filtertrennwänden an der Peripherie der Distanzplatten angebracht sind, die axial veischiebbar auf mindestens einem der Spannflansche angeordnet ist, besteht.
Das auf diese Diese ausdeführte Filter hat eine hohe Lebensdauer bei feiner und superfeiner Reinigung von Polymerschmelzen und Polymerlösungen.
Die Anordnung dür Randdistanzplatten zwischen Spa.ant flanschen und Filterelementen sowie die Anwendung einer axial verschiebbaren forrichtungen zur Hermetisierung der Dichtungen die zwischen den Filtertrennwänden an der Peripherie der Distanzplatten angeordnet sind, ermöglicht es, die Filtertrennwände beim Rückstrom der Polymerschmelze und Polymerlöe sung direkt im Filter unter hohem Druck vollständiger zu regenerieren. Dies gestattet es letztlich, mehr Filtrat durch die Filterfläche zu erhalten.
Die Vorrichtung zur Hermetisieruno der Dichtungen kann in Form einer an einem Ende der Flansche des Dornes angeordneten Gewindehülse ausgebildet sein.
Das bietet die Möglichkeit, die Patrone aus Filterelementen an der Peripherie der Filtereleblente sicher zusammenzudrücken. Durch diese Vorrichtung erden die Herstellunsfehler der Filtertrennwände, Dichtungsringe und Distanzplatten nach deren Dickendifferenz von einem Erzeugnis zum anderen sowie für jede Erzeugnis uusgeglichen, die im Herstellungsprozeß unvermeidlich sind. Diese Vorrichtung ermöglicht nicht nur eine vollständigere Regenerierung der Filtorelemerte, was letzlich zu einer Erhöhung der BEtriebsdauer des Filters führt, sonden sie gestattet es auch, ein qualitativ hochwertigeres Filt;'tt dank der Beseitigung von möglichen Spielen und Spalten zu erhalten.
Eine vollständigere Realisiorung der Erfindung ist mölich, wenn man eine Zusatzhülse verwendet, die man auf den Spannflanschen an der Peripherie der Filterelemente, der zusätzlichen Distanzplatten und der zwei Randdistanzplatten anordnet, um eine radiale Verlagerung der Filterelemente, der zusätzlichen und der zwei Randdistanzplatten zu vermeiden.
Die Verhinderung der radialen Verlagerung der Filterelemente und Distanzplatten ist für sichere Bedingungen der Filtration und Wäsche besonders erforderlich.
Eine Verlagerung der Filtertrennwände und besonders der Dichtungen des Filterelementes sowie der Distanzplatten kann die Konstrukl,ion infolge der Bildung von Spalten in den anliegenden Flächen störanfällig machen.
Die Verlagerung zeigt sich besonders bei Wäsche der Filterlemente, wenn der Druck der Schmelze oder der Lösung von innen des Filtcrelementes wirkt und die Peripherie der Filterelemente beginnt, auf Zug beansprucht zu werden. Dabei ist es bekannt, daß ( o Festigkeitseigenschaften des Filterelemote niedriger sind ald bei der Druckbeanspruchung, die bei der Filterung stattfindet.
Die auf den Flanschen an der peripherie der Filterelemente und der Distansplatten angeordnete Zusatzhülse verhindert die radiale Verlagerung der genannten elemente und macht die Konstruktion bei Filterung und Wäsche betriebssicher.
Es ist wünschenswert, die Zusatzhülse als perforierte Hülse auszubilden und deren Innenfläche mit mehrgängigen Wendelnuten zu versehen. Keine solche Konstruktion der Hülse gestattet es, neben Erhöhung von Festigkeitseigenschaften der Patronenkonstruktion bei der Wäsche den Widerstand für die strömende Schmelze bei Filtrierung und Wäsche zu vermindern und diese Arbeitsgänge bei minimaler Abmessung der Stauzonen an den Beriihrungsstellen der Filterelemente, der Distanzplatten und der Innenfläche der Zusatzhülse durchzuführen.
Diese Lösung gestattet es, ein infolge von Polymerdestruktion weniger verunreinigtes Filtrat zu erhalten und die Verschmutzung der Filtertrennwände zu vermindern.
Nachstehend soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert erden, Es zeigt Fig. 1 schematisch ein Filter für Polymerschmelzen und Polymerlösungen gemäß der Erfindung, teilweise im Längsschnitt Fig. 2 den Längsachnitt bis zur Achse des Filters im vergrößerten Maßstab; Fig. 3 die Zusatzhülso gemäß der erfindung Fig. 4 die Distanzhülse; Fig. 5 den Schnitt nach der Linie V-V.
Das Filter enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1) mit Ein- und Austrittsöffnungen 2 l)zw. 3 und mit Hohlräumen 4 un(l 5, in denen die Filterpatronen 6 bzw. 7 untergebracht sind. Jede Patrone 6 bzw. 7 besteht aus einem Hohldorn 8 und darauf angeordneten Filterelementen 9. Auf dem Hohldorn 8 sind ein feststehender Flansch 10 (Fig. 2) und ein beweglicher Flansch 11 angebracht, zwischen denen die genannten Filterelemente 9 angeordnet sind. Jedes Filterelement 9 weist zwei Filtertrennwände 12, eine Distanzplatte 13, eine Dichtung 14, die an der Peripherie der Distanzplatte 13 angebracht ist, und eine Hülse 15 mit radialen Durchgangsöffnungen 16 auf, die den Hohlraum des Filterelementes 9 mit dem Hohlraum des Dornes 8 verbinden.
Die Hülse 15 ist an der Peripherie des Dornes 8 anQeordnet. Die Distanzplntte 13 ist als Sieb ausgebildet.Zwichen den Filterelementen 9 sind an der Peripherie des Hohldornes 8 zusätzliche Dichtungen 17 angebracht. Zwischen den Filterelementen 9 sind außerdem eine Hülse 18 mit radialen Durchgangsöffnungen 19, die den Hohlraum des Filterelementes 9 mil; der Eintrittsöffnung 2 verbinden, und eine zusätzliche Distanz platte 20, die der Fläche der Filtertrennwand 12 entspricht, angeordnet, Zwischen dem Flansch 10 und dem Randfilterelement 9 sind eine zusätzliche Dichtung 21 und eine Randdistanzplatte 18a 20a, an deren Peripherie die Distanzhülse angebracht ist, angeordnet. Auf dem beweglichen Flansch 11 ist eine Vorrichtung zur Hermetisierung der Dichtungen 14 in Form einer Gewintlehülse 22 angebracht. Diese drückt außerdem die Distanzhülsen 18, 18a gegen die Filtertrennwände 12 und die Flansche 10 und 11 an, In diesem Filter ist eine Zusatzhiilse 23 vorgesehen, die auf den Flanschen 10, 11 an der Peripherie der Filterelemente 9, der zusätzlichen Distanzplatten 20 und der zwei Randplstten 20a sowie der Distanzhülsen 18a anbeordnet iit.
Die Hülse 23 verhindert die radiale Verlagerung der Filterelemente, der zusatzlichen und die zwei Randdistanzplatten sowie die Distanzhülsen. Außerdem ist die Hülse 23 mit Perforation versehen, d.h. sie hat radiale Durchgangsöffnungen 2',.
Die Flansche 10 und 11 qind durch eine am Dorn 8 angebrachte Mutter 25 zusammengezegen. An der Oberfläche des Domes 8 sind Nuten 26 ausgebildet, die mit den radialen Öffnungen 16 der Hülsen 15 und dem Hohlraum 27 des Domes 8 durch eine Durchgangsöffnung 28 verbunden sind. An der Innenfläche der Hülse 23 (Fig, 3) sind mehrgängige Wendelnuten 29 zum seitigen von Stauzonen und zur Senkung des hydraulischen Widerstands ausgebildet. Die Nuten 29 sind mit den radialen Durchgangsöffnungen 24 verbunden.
Im Gehäuse 1 des Filters sind ein Hahn 30 (Lig. 1), der die Eintrittsöffnung 2 mit den Hohlräumen 4 und 5 gleichzeitig und getreimt verbindet, und ein Hahn 31, der den Hohlraum 27 (Fig. 2) des Dornes 8 mit der Austrittsöffnung 3 (Fig. 1) des Filters verbindet, untergebracht.
Zur vereinfachten Ausführung der Filterpatrone sind die Distanzhülsen 15 und 18, 18a (Fig. 2) mit radialen Nuten 32 (Fig. 4, 5) ausgeführt, die die Peripherie der Hülse mit deren Innenteil verbinden.
Gemäß der Erfinzlung wird ein Teil des im Filter erzeugten Filtrats für die Wäsche der verschmutzten Filterelemente der Patrone verwendet.
Das Filter für Polymerschmelze und Polymerlösungen arbeitet im Filtrationsbetriebszustand mit einer Patrone 6 bei gleichzeitiger Wäsche der Filterelemente einer anderen Patrone 7 wie folgt: Die verschmutzte Polymerschmelze oder Polymerlösung wird unter Druck in die L"intrittsöffnung 2 des Filters gefördert.
Mittels des Hahns 30 wird die Schmelze in den Hohlraum 4 zu der Filterpatrone 6 geleitet. Danach gelangt der Strom durch die Öffnungen 24 (Fig. 2) der Zusatzhülse 23 und die radialen Öffnungen 19 der Distanzhülsen 18 über die Fläche der Distanzplatten 20 auf die Oberfläche der Filtertrennwände 12.
Nach seiner Trennung auf den Filtertrennwänden 12 strömt das Filtrat über die Fläche der Distanzplatten 13 der Filterelemente 9 und durch die Üffnungen 16 der Hülsen 15 in die Nut 26, dann durch die Öffnung 28 und den Hohlraum 27 zu der Austrittsöffnung 3 (t?i. 1) des Filters.
Für die Spülung der Filtereb mente wird ein Teil der Strömung des Filters mit Hilfe des Hahns 31 (Fig. 1) bei gleichzeitiger Zuführung zu der Austrittsöffnung 3 in den inneren Hohlraum 27 des Dornes 8 der anderen Filterpatrone 7 geleitet. Darauf werden mit diesem reinen Strom in der dem oben beschriebenen Filtrationsvorgang umgekehrten Reihenfolge die Filterelemente der Patrone 7 gespült.
Durch wechselweises Umschalten des Strom des Filters mit Hilfe des Hahns 31 und des Hahns 30 können beide ratronon 6 und 7 unter kontinierlicher Zuführung des Filtrats zur Austrittsöffnung 3 des Filters gespült werden.
Die auf der Innenfläche der Zusatzhülse 23 ausgeführten Wendelnuten 29 (Fig. 3) beseitigen die Bedingungen zur Bildung von Stauzonen auf dem Wege des fließenden Stroms zwische den Öffnungen 24 und den Filtertrennwänden 12 sowohl beim Filterbetrieb als auch bei Regenerqtion bei der umgekehrten Stromrichtung des Filters.
während der Montage der Filterelemente 9 am Dorn 8 (Fig. 2) gelingt es mit Hilfe der Gewindehülse 22 ein undichtes Anliegen der Dichtungen 14 an den Filtertrennwänden 12 an deren Peripherie zu beseitigen, welches bei der Herstellung der Einzelteile unvermeidlich entsteht. Dank der Hülse 22 entsteht außerdem kein Spalt zwischen den Filtertrennwänden 12 und der Dichtung 14, die an deren Peripherie angeordnet ist, bei Zuführung von Schmelze oder Lösung unter Druck in den Innenraum der Filterelemente 9 bei deren Wäsche. Die Zusatzbülse 23, die die Filterelemente 9, Distanzhülse 18 und Distanzplatten 20, 20a fixiert und dadurch gute ßedingungen die für Montage und somit auch eine hohe qualität des Filters sichert, hält noch die Dichtungen 14 bei der Wäsche der Filterelemente 9 gegen die Verlagorung in radialer Dichtung fest, wodurch die Bedingungen für die Wäsche dor Filtertrennwände unter hohom Druck geschaffen werden. Dadurch wird eine vollstandigere Xesenerabion und somit auch eine höhere Lebensdauer des Filters gowährlintet.
Eine solche Konstruktion des Filters ermöglicht gemäß der Erfindung einen kontinuierlichen Filtervorgang mit hoher Leistung und hohem Druckgefälle (etwa 400 kp/cm2). Dabei wird eine feine und superfeine Reinigung von hochviskosen (500-50000 Poise) Polymerschmelzen und Polymerlösungen gewährlei stet.
Die in der Konstruktion des Filters vorgesehene Wäsche der Filterelemente, und zwar direkt im Filter bei dessen kontinuierlichem Betrieb, gewährleistet neben einer relativ einfachen Unterbringunb einer großen Filterfläche (10-20 m2) in einer Patrone auch eine Dauerfilterung bei einem hohen Verschmutzungsgrad hochviskoser Flüssigkeiten sie Konstruktion der Vorrichtung zur Hermetisierung der Dichtungen schafft die Bedingungen für einen sicheren Betrieb des Filters sowohl bei der Reinigung der Flüssigkeit wie auch bei der Regeneration der Filtertrennwände bei einem hohen bruckgefälle an den Filtertrennwänden.
Eine kompakte Unterbringung der Filterelemente und der Distanzplatten, die in der Patrone sowohl in axialer als auch in radialer Richtungen sicher befestigt sind, gestattet es, ein kompaktes Filter mit Unterbringung einer großen Filterfläche in einem kleinen Kammerraum zu schaffen. Neben den in der Konstruktion vorgesehenen hohen Festigkeitswerten wird die Strömungsgünstigkeit der Patrone insgesamt und der Filterelemente gewähr].eistet, wodurch es möglich ist, den Filtervorgang der Polymerschmelzen ohne Verminderung ihrer Migenschaften infolge der Destruktion durchzuführen.
L e e r s e i t e

Claims

P A T E N T A N S P R U C H E 1. Filter für Polymerschmelzenund Polymerlösungen, mit ein Gehäuse mit Ein- und Austrittsöffnungen, in dessen Innerem ein Hohldorn mit darauf angeordneten Filterelementen, und in axialer Richtung unbeweglichen Spannflanschen untergebracht ist, wobei jedes der elemente aus einer zwischor den Filtertrennwänden angeordneten Distanzplatte, aus einem zwischen den Filtertrennwänden an der Peripherie des Domes angebrachten Hülse mit radialen Durchgangsöffnungen, die den hohlraum den Filterelementes mit; dem Hohlraum des Dornes verbinden, und aus einer Dichtung, die zwischen den Filtertrennwänden an der Peripherie der Distanzplatte angebracht ist, besteht, und zusätzliche Dichtungen zwischen den Filterelementen an der Peripherie des Dornes und eine Distanzeinriel tung zwischen den Filterelementen angeordnet sind, d a -d u r c h g e 1> e n n z e i c h n e t;, daß er mit einem Mittel für dessen Wäsche versehen ist, und die Distanzeinrich tung als zusätzliche Distanzplatten (20) ausgebildet ist, deren jede der Fläche der Filtertrennwand (12) entspricht.
2. Filter nach Anspruch 1, 1 a d u r c h g e -k e n n z e i c h n s , daß das Mittel zur Wäsche des Fil ters mindestens aus zwei Randdistanzplatten (20a), deren jede zwiwschen Spannflansch (10, 11) und Filterelement (9) angeordnet ist, und einer Vorrichtung zur hermetierung der Dichttungen (14), die zwischen den Filtertrennwänden (12) an der Peripherie der Distanzplatten (13) angebracht sind, die axial verschiebbar mindestens auf einem der Spannflansche angeordnet ist, besteht.
3. Filter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung zur Hermetisierung der Dichtungen in Form einer Gewindehülse (22) ausgebildet ist.
4. Filter nach Raspruch 1 und 2, k e n n z e i c ii n e t; durch eine Zusatzhülse (23), die auf den Spannflanschen (10, 11) an der peripherie der Filterelemente (9), der zusätzlichen Distanzplatten (20) und der zwei Randdistanzplatten (20a) angeordnet ist, um eine radiale Verlagerung der Filterelemente zu vermeiden.
5. Filter nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n C @ , daß die Zusatzhülse (23) als perforierte Hülse ausgebildet ist und ihre Innenfläche mit mehrgängigen Wendelnuten (29) zur Beseitigung von Stauzonen und Verminderung des hydraulischen Widerstandes versehen ist.