DE4417815C1

DE4417815C1 - Filter for polymer melts or solns.

Info

Publication number: DE4417815C1
Application number: DE4417815A
Authority: DE
Inventors: Gunter Goossens
Original assignee: EMS Inventa AG; Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung
Current assignee: Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung; Uhde Inventa Fischer AG
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2014-05-21
Also published as: CN1116128A; TW261541B

Abstract

The filter has at least one filter chamber with an inlet (2), a filter medium (3,5) resting on a support (4), and an outlet (15). The filter chamber has a continuously expanding inlet (1) which contains a distributor (6) made of a three-dimensional grid with a pore size greater than of the filter medium (3,5). The distributor is elastic and is pre-loaded to completely fill the space (1) between the inlet (2) and the filter (3,5).

Description

Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen angege benen Gegenstand. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Filter vorzugsweise für Polymerlösungen und Polymerschmel zen, insbesondere in Extrusions- beziehungsweise Spinn prozessen.The invention relates to those specified in the claims level object. In particular, the invention relates to a Filters preferably for polymer solutions and polymer melt zen, especially in extrusion or spinning processes.

Oftmals wird gemäß dem Stand der Technik der Hohlraum über dem Filtermedium durch eine Umströmungsplatte ausgefüllt, die auch als ′Verteilerscheibe (distributor disc)′, ′Ver dränger′, ′Verdrängungskörper′ oder ′Schmelzeleitkörper′ bezeichnet wird. Diese ist meist sowohl auf ihrer Ober- wie auf ihrer Unterseite konisch ausgeführt und in einigen Fällen mit radialen Nuten versehen, deren Querschnitte sich auf der Oberseite in Strömungsrichtung, also vom Zentrum nach außen erweitern, während sie sich auf der Unterseite, von außen zum Zentrum hin, verengen. Das zentrisch, von oben in den Filterraum eintretende Polymer trifft auf die obere Kegelspitze auf, und wird von hier radial in alle Richtungen gelenkt. Die Umströmungsplatte ist an ihrer Peripherie meist mit vertikalen Nuten versehen, die ähnlich Zahnlücken gestaltet sind. Mit den dazwischen liegenden Zähnen liegt die Platte in einer ihrer Ausführungsformen auf einer Schulter des Filtergehäuses auf. Die Erfahrung hat gezeigt, daß strömungstote Nischen besonders im Be reich der Gehäuseschulter, auf der die Umströmungsplatte aufliegt, unvermeidlich sind, daß die Zähne, mit denen die Platte auf der Schulter aufliegt, Strömungsschatten erzeu gen und daß im Bereich der ganzen Unterseite der Umströ mungsplatte eine ausreichend gleichmäßige Druckverteilung nicht stattfindet, obwohl diese meist ebenfalls kegelförmig gestaltet ist, so daß der Polymerstrom im Zentrum der Platten-Unterseite in die Vertikale, auf das Filtermedium zu gelenkt wird. In Versuchen konnte die mangelnde Druck verteilung auf der Plattenunterseite nachgewiesen werden, indem das zufließende Polymer ab einem bestimmten Zeit punkt eingefärbt und die Filteranordnung nach Erstarren des Polymers aufgeschnitten wurde. Daher wurden Kompromiß lösungen erprobt, in denen die Umströmungsplatte an einigen Stellen durchbohrt wurde, so daß Teilströme des Polymers direkt an Stellen fließen konnten, an denen zuvor Stagna tion festgestellt worden war. Eine solche Ausführung ist in der DD-Patentschrift Nr. 136 274 beschrieben. Derartige Maßnahmen führten jedoch ebenfalls nicht zum Ziel, da das durch die Bohrungen fließende Polymer dann an anderen Stellen fehlte, wodurch neue Stagnationsgebiete entstanden. Often, according to the prior art, the cavity is over the filter medium filled in by a flow plate, also known as a 'distributor disc', 'Ver pushers ′, ′ displacement bodies ′ or ′ melt conductors ′ referred to as. This is usually both on your top and on tapered on its underside and in some Provide cases with radial grooves, the cross sections of which on the top in the direction of flow, i.e. from the center expand outwards while they are on the bottom, from the outside to the center, narrow. The centric, from Polymer entering the filter space at the top meets the top cone tip, and is radial from here to all Directed directions. The flow plate is on hers Peripherals usually provided with vertical grooves that are similar Tooth gaps are designed. With the in between The plate lies in one of its embodiments on one shoulder of the filter housing. The experience has shown that dead dead niches especially in the Be range of the housing shoulder on which the flow plate is inevitable that the teeth with which the Plate rests on the shoulder, creating flow shadows gene and that in the area of the entire bottom of the flow a sufficiently even pressure distribution does not take place, although this is usually also conical is designed so that the polymer stream in the center of the Vertical plate underside, on the filter medium is directed to. In trials, the lack of pressure distribution on the underside of the plate can be demonstrated, by the inflowing polymer from a certain time colored and the filter arrangement after solidification of the Polymer was cut open. Therefore, compromise tested solutions in which the flow plate on some Places was pierced so that partial flows of the polymer could flow directly to places where Stagna was previously tion had been determined. Such an execution is in DD Patent No. 136,274. Such However, measures did not lead to the goal either, because the polymer flowing through the holes then to others Places were missing, which created new stagnation areas.

Bei der Ausführungsform mit radialen Nuten verbinden ver tikale zahnlückenartige Nuten die radialen Nuten der Ober seite mit der Unterseite. In einer anderen Ausführungsform, in der die Umströmungsplatte auch auf ihrer Unterseite mit radialen Nuten versehen ist, verbinden die zahnlückenarti gen vertikalen Nuten je eine radiale Nut der Oberseite mit je einer radialen Nut der Unterseite. Die Platte liegt mit den zwischen den Nuten der Unterseite stehenden Rippen auf dem Filtermedium auf, das nach oben durch ein siebartiges Bauteil begrenzt ist, welches eine stabile Unterlage bil det. Diese Ausführungsform ist in der europäischen Offenle gungsschrift Nr. 0 547 700 A1 beschrieben. Das die Periphe rie erreichende Polymer strömt durch die Zahnlücken in die radialen Nuten der Unterseite und erreicht das Filtermedium im Bereich von dessen Peripherie. Die hier nicht sofort in das Filtermedium eindringenden Polymeranteile strömen durch die Nuten der Unterseite in Richtung des Zentrums der Platte und werden so auf die Oberfläche des Filtermediums verteilt. Der Nachteil der in der EP 0 547 700 A1 beschrie benen Umströmungsplatten ist, daß unter den aufliegenden Rippen Strömungsschatten (unter ′Strömungsschatten′ seien hier in Analogie zu ′Windschatten′ Bereiche verstanden, in denen die Strömung z. B. auf der Leeseite eines Bauelementes oder einer Konstruktionskontur stagniert) entstehen. Ferner kann sich eine schräge Lage der Filteroberfläche einstel len, da die direkt auf dem Filtermedium aufliegende Um strömungsplatte rundum Abstand zu den Gehäusewandungen aufweist, der als Strömungsquerschnitt benötigt wird, und eine Führung im Gehäuse nicht erlaubt, so daß sie sich verkanten kann. Durch solche Einwirkungen entstehende Abweichungen der Filteroberfläche von der Horizontalen bringen ungleich verteilte Dicken des Filtermediums und damit entsprechend ungleich verteilte Strömungswiderstände mit sich, die wiederum bevorzugte Strömungskanäle im Fil termedium und damit breite Verweilzeitspektren erzeugen.In the embodiment with radial grooves connect ver tical gap-like grooves the radial grooves of the upper side with the bottom. In another embodiment, in which the flow plate also on its underside radial grooves are provided, connect the tooth gap arti radial grooves on the top with vertical grooves one radial groove on the bottom. The plate lies with the ribs between the grooves on the underside the filter medium on top, through a sieve Component is limited, which bil a stable base det. This embodiment is in the European Offenle 0 547 700 A1. That the periphery The polymer that reaches it flows through the tooth gaps into the radial grooves on the underside and reaches the filter medium in the area of its periphery. Not immediately in here polymer components penetrating the filter medium flow through the grooves of the bottom towards the center of the Plate and are so on the surface of the filter medium distributed. The disadvantage of that described in EP 0 547 700 A1 benen flow plates is that under the overlying Ribs flow shadows (under 'flow shadows' understood here in analogy to 'slipstream' areas, in which the flow z. B. on the leeward side of a component or a construction contour stagnates). Further an inclined position of the filter surface can occur len, because the Um lying directly on the filter medium flow plate all around distance to the housing walls has, which is required as a flow cross section, and a guide in the housing is not allowed, so that it can tilt. Arises from such influences Deviations of the filter surface from the horizontal bring unevenly distributed thicknesses of the filter medium and thus unevenly distributed flow resistances with themselves, which in turn are preferred flow channels in the fil Generate term medium and thus a wide range of residence times.

Sowohl in DD 1 36 274 als auch in EP 0 547 700 A1 wird die das Filter bildende Sandschüttung durch flache Siebe oder Siebkombinationen abgedeckt, die ein seitliches Verschieben der oberen Körner durch das Auftreffen der Vertikalen Strömung oder durch die horizontale Strömungskomponente verhindern.Both in DD 1 36 274 and in EP 0 547 700 A1 the filter forming sand bed by flat sieves or Sieve combinations covered that move laterally of the upper grains by hitting the vertical Flow or through the horizontal flow component prevent.

In US 3 259 938 wird der sich von der Einmündung des Ein strömkanals in Durchflußrichtung bis zur Oberfläche des Filtermediums stetig erweiternder Raum mit granularem, porösem Material gefüllt. Auch hier ist eine gleichmäßige und totraum- wie strömungsschattenfreie Verteilung des Polymer fluids nicht gewährleistet.In US 3 259 938 the is from the mouth of the Ein flow channel in the flow direction up to the surface of the Filter medium continuously expanding space with granular, filled with porous material. Again, there is an even and Distribution of the polymer without dead spots or flow shadows fluids not guaranteed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu beseitigen. Es soll also ein Filter, vorzugs weise für Polymerlösungen und Polymerschmelzen bereitge stellt werden, der innerhalb eines schmalen Verweilzeit spektrums durchströmt werden kann und insbesondere keine Raumbereiche enthält, in denen das Polymerfluid stagniert oder so langsam fließt, daß es während so langer Zeit verweilt, daß es chemische oder physikalische, insbesonde re qualitätsmindernde Veränderungen, wie thermische Schädi gungen, beispielsweise Vercracken, erleidet. Es ist somit insbesondere Aufgabe der Erfindung,The invention has for its object the mentioned Eliminate disadvantages. So it should be a filter, preferred ready for polymer solutions and polymer melts be placed within a narrow dwell time can flow through and in particular none Contains areas in which the polymer fluid stagnates or flows so slowly that it has been so long lingers that it is chemical or physical, especially re quality-reducing changes, such as thermal damage conditions, for example cracking, suffers. So it is particular object of the invention,

a) zu verhindern, daß innerhalb des Raumes zwischen der Mündung des Eintrittskanals, der einen engen Quer schnitt besitzt, und der vielfach größeren Oberfläche der eigentlichen Filteranordnung Strömungsschatten oder Toträume auftreten,a) to prevent within the space between the Mouth of the entry channel, which is a narrow cross has cut, and the much larger surface the actual filter arrangement flow shadow or dead spaces occur,
b) das Filtermedium von der Polymerfluid-Eintrittsseite so abzustützen, daß dessen Oberfläche immer horizon tal bleibt.b) the filter medium from the polymer fluid entry side so that its surface is always horizon valley remains.

Diese Aufgabe wird durch Patentanspruch 1 bzw. 12 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltenden Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten, die sich auf die vorgenannten Patentansprüche beziehen. This object is solved by claims 1 and 12, respectively. Further features embodying the invention are in the Contain subclaims relating to the aforementioned Relate claims.

Es wurde nun gefunden, daß durch das erfindungsgemäße Filter strömungstote Raumbereiche und Abweichungen der Filtermedienoberfläche von der Horizontalen vermieden werden, wenn in dem Übergangsbereich zwischen der Mündung des Eintrittskanals und der Filteranordnung ein elastisches Verteil- und Spannelement angeordnet ist. Hierdurch wird gleichzeitig die Filteranordnung fixiert und das einströmen de Polymerfluid sowohl gleichmäßig verteilt wie auch seine Strömungsgeschwindigkeit entsprechend dem Kontinuitäts gesetz herabgesetzt, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des Polymerfluids über jeden Teilquerschnitt der Filterme diumoberfläche quasi den gleichen Betrag erreicht. Strö mungsschatten oder Toträume können somit nicht mehr auf treten. Weiterhin werden durch die Anwesenheit des erfin dungsgemäßen elastischen Verteil- und Spannelements un gleich verteilte Dicken des Filtermediums infolge von Abweichungen seiner Oberfläche von der Horizontalen, bei spielsweise hervorgerufen durch eine vorübergehende Schräg lage des Filters beim Einbau eines Spinndüsenpakets, ver hindert. Ungleich verteilte Strömungswiderstände, die bevorzugte Strömungskanäle im Filtermedium und damit ein breites Verweilzeitspektrum erzeugen, können nicht mehr auftreten.It has now been found that the inventive Filters dead zones and deviations of the Avoid filter media surface from the horizontal when in the transition area between the mouth of the inlet channel and the filter arrangement an elastic Distribution and tensioning element is arranged. This will at the same time fixed the filter arrangement and the flow de polymer fluid both evenly distributed and its Flow speed according to the continuity law reduced so that the flow rate of the polymer fluid over each partial cross section of the filter media dium surface reaches almost the same amount. Stream shadows or dead spaces can no longer be found to step. Furthermore, the presence of the inventor elastic and tensioning element according to the invention evenly distributed thicknesses of the filter medium due to Deviations of its surface from the horizontal, at for example caused by a temporary slant position of the filter when installing a spinneret package, ver prevents. Unevenly distributed flow resistances preferred flow channels in the filter medium and thus a can no longer generate a wide range of residence times occur.

Das erfindungsgemäße Filter umfaßt ein Filtergehäuse (1), das mindestens eine Filterkammer enthält, sowie minde stens einen Eintrittskanal (2), mindestens ein Filtermedi um, mindestens ein Filterstützelement (4) und mindestens einen Austrittskanal, wobei der sich zur Filteranordnung hin kontinuierlich erweiternde Hohlraum zwischen der Mündung des Eintrittskanals (1) und der Filteranordnung (3, 5) durch ein an die Form des Hohlraums angepaßtes elastisches Verteil- und Spannelement (6) ausgefüllt wird.The filter according to the invention comprises a filter housing ( 1 ), which contains at least one filter chamber, and at least one inlet channel ( 2 ), at least one filter medium, at least one filter support element ( 4 ) and at least one outlet channel, the cavity widening continuously towards the filter arrangement between the mouth of the inlet channel ( 1 ) and the filter arrangement ( 3 , 5 ) is filled by an elastic distribution and tensioning element ( 6 ) adapted to the shape of the cavity.

Als Filtermedien (3, 5) können sowohl feste als auch ge schüttete Medien verwendet werden. Bevorzugt werden flache fein perforierte Platten, Fritten, Siebe, lose oder ver festigte Schüttungen aus körnigen und/oder faserigen Mate rialien, oder übereinander angeordnete Schichten aus diesen oder aus einigen dieser Elemente verwendet. Beispiele für geschüttete Filtermedien aus körnigen Materialien sind z. B. Sande in geeigneter Beschaffenheit oder für höhere Quali tätsansprüche Metallpulver mit kontrollierter und reprodu zierbarer Kornbeschaffenheit. Allerdings erfordern geschüt tete Filtermedien aus körnigem Material (3) mindestens ein Siebelement (5), das die Preßkraft des elastischen Spann- und Verteilelements gleichmäßig auf die Oberfläche des körnigen Materials überträgt sowie das Eindringen von körnigem Material in das Verteil- und Spannelement verhin dert. Das elastische Verteil- und Spannelement (6) ist bevorzugt ein elastisches dreidimensionales Runddrahtgebil de, dessen Porenweite erheblich oberhalb der Porenweite des darunter liegenden Filtermediums liegt, so daß es am Filtervorgang nicht teilnimmt.Both solid and poured media can be used as filter media ( 3 , 5 ). Flat, finely perforated plates, frits, sieves, loose or solidified beds of granular and / or fibrous materials, or layers of these or some of these elements arranged one above the other are preferably used. Examples of poured filter media made of granular materials are e.g. B. sands in a suitable quality or for higher quality claims metal powder with controlled and reproducible grain quality. However, packed filter media made of granular material ( 3 ) require at least one sieve element ( 5 ) which transmits the pressing force of the elastic clamping and distributing element evenly to the surface of the granular material and prevents the penetration of granular material into the distributing and clamping element. The elastic distribution and tensioning element ( 6 ) is preferably an elastic three-dimensional Runddrahtgebil de, whose pore size is significantly above the pore size of the filter medium below, so that it does not participate in the filtering process.

In seiner Geometrie stellt das Runddrahtgebilde ein räumli ches Gitter dar, an dem das durchströmende Polymerfluid nach allen Richtungen vielfach in einzelne Stromfäden mit geringen, durch die Maschenweite gegebenen Querschnitten aufgeteilt wird. Jeder dieser Stromfäden ist für sich durch eine sich in laminaren Strömungen einstellende paraboli sche Geschwindigkeitsverteilung gekennzeichnet. Da die Oberflächen der den Gesamtquerschnitt aufteilenden Drähte die Oberfläche der Gehäusewandung dominieren, lassen sich innerhalb einer ebenen Schnittfläche die parallelen Kompo nenten der vielen Einzelströme mit ihren individuellen Geschwindigkeitsverteilungen zu einem über den gesamten Querschnitt reichenden Strom addieren, der eine flache, fast ebene mittlere Geschwindigkeitsverteilung aufweist, so daß insgesamt eine Pfropfenströmung mit deren typischem schmalen Verweilzeitspektrum entsteht.In its geometry, the round wire structure represents a spatial ch grid on which the flowing polymer fluid in many directions in individual streams small cross-sections given by the mesh size is divided. Each of these threads of electricity is by itself a paraboli in laminar flows marked speed distribution. Since the Surfaces of the wires dividing the total cross section dominate the surface of the housing wall the parallel compo within a flat cutting surface elements of the many individual streams with their individual Speed distributions to one over the entire Add cross-sectional current that is flat, has almost flat average speed distribution, so that overall a plug flow with their typical narrow residence time spectrum arises.

Als Werkstoffe für die Runddrähte des Runddrahtgebildes kommen solche Materialien zur Anwendung, die nicht korrosiv angreifbar sind und bei den üblichen Gebrauchs- und Reini gungstemperaturen ihre Elastizität nicht verlieren, damit das elastische Verteil- und Spannelement mehrfach wieder verwendet werden kann. Vorzugsweise werden rost- oder rost- und säurebeständige Stahllegierungen verwendet.As materials for the round wires of the round wire structure such materials are used that are not corrosive are vulnerable and in the usual use and cleaning temperatures do not lose their elasticity, so the elastic distribution and tensioning element several times again can be used. Preferably rust or rust and acid-resistant steel alloys are used.

Die Runddrähte können für spezielle Anwendungsgebiete an ihren gegenseitigen Berührungspunkten durch Sintern oder Verschweißen teilweise miteinander verbunden sein, wobei aber die Elastizität des Runddrahtgebildes erhalten bleiben muß.The round wires can be used for special applications their mutual points of contact by sintering or Welding be partially connected to each other, whereby but the elasticity of the round wire structure is preserved got to.

In einer Ausführungsform besteht das elastische Verteil- und Spannelement aus mehreren Lagen von gleichen oder unterschiedlichen dreidimensionalen Runddrahtgebilden. Bevorzugterweise besteht das elastische Verteil- und Spann element aus einem Gewirr aus Runddrähten. In anderen Aus führungsformen besteht das elastische Verteil- und Spann element aus einem dreidimensionalen Gestrick, Gewirk oder Geflecht. Das Kompaktvolumen (d. h. wenn das Hohlraumvolumen gleich Null ist) des elastischen Verteil- und Spannelements beträgt 20 bis 80%, bevorzugt 40 bis 60%, besonders bevor zugt 50% des Leervolumens des von ihm ausgefüllten Hohlrau mes zwischen der Mündung des Eintrittskanals und dem Filter medium Vorteilhafterweise ist das elastische Verteil- und Spannelement um mindestens 2%, bevorzugt um 9 bis 12% seines ungespannten Volumens durch Verdichten vorgespannt. Hierdurch wird erreicht, daß das Verteil- und Spannelement eng an der Kontur des Filtergehäuses anliegt. Ferner werden dadurch auch Differenzen im Niveau des körnigen Schütt materials ausgeglichen.In one embodiment, the elastic distribution and clamping element from several layers of the same or different three-dimensional round wire structures. There is preferably the elastic distribution and tensioning element from a tangle of round wires. In other out the elastic distribution and clamping element from a three - dimensional knitted fabric, knitted fabric or Braid. The compact volume (i.e. when the void volume is equal to zero) of the elastic distribution and tensioning element is 20 to 80%, preferably 40 to 60%, especially before increases 50% of the empty volume of the hollow space filled by him mes between the mouth of the inlet channel and the filter medium Advantageously, the elastic distribution and Clamping element by at least 2%, preferably by 9 to 12% its unstressed volume is biased by compression. This ensures that the distribution and tensioning element fits closely to the contour of the filter housing. Furthermore thereby also differences in the level of the granular bulk materials balanced.

Alternativ ist das elastische Verteil- und Spannelement ein Polygonprofilgebilde mit abgerundeten Kanten, die durch Ausrichtung in Strömungsrichtung oder in Nähe der Strö mungsrichtung strömungsgünstig gestaltet sind, wobei das Gebilde z. B. dadurch hergestellt wird, daß durch Aufspalten anderer Elemente, z. B. Bleche, drahtähnliche Materialab schnitte erzeugt werden, wie dies beispielsweise bei Streckmetallen geschieht. Beispielsweise kann ein solches Gebilde aus einem Stapel von Streckmetall-Scheiben herge stellt sein, die zur Erzeugung der notwendigen Elastizität gewellt ausgeführt werden.Alternatively, the elastic distribution and tensioning element is one Polygonal structure with rounded edges through Alignment in the direction of flow or near the stream flow direction are designed to be streamlined, the Formations z. B. is produced in that by splitting other elements, e.g. B. sheets, wire-like material cuts are generated, such as in Expanded metals happen. For example, such Formed from a stack of expanded metal disks represents the necessary to produce the necessary elasticity be executed corrugated.

Zur Anpassung des Strömungswiderstandes des elastischen Spannelementes an den örtlichen Hohlraumquerschnitt des Gehäuses kann jenes mit in Strömungsrichtung sich ändernder Raumdichte ausgeführt sein. Diese Dichteänderung kann in Strömungsrichtung kontinuierlich oder in Stufen erfolgen. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Spannelement aus Schichten von Strukturen unterschiedlicher Raumdichte aufgebaut sein. Diese Schichten können eben oder gekrümmt, z. B. räumlich gekrümmt sein. Zur gezielten Strömungsver teilung kann das erfindungsgemäße Spannelement auch aus Schalen verschiedener Dichte aufgebaut sein. Z.B. kann es einen Kern mit größerer Dichte enthalten, um zu verhindern, daß das Polymer-Fluid bevorzugt auf dem kürzesten Weg, z. B. entlang der Achse des Elementes strömt. An Stelle von Schichten und Schalen können für besondere Anwendungsfälle auch Gebilde eingesetzt werden, die aus Sektoren mit unter schiedlicher Dichte bestehen. An die Stelle unterschiedli cher Dichten können auch unterschiedliche Typen der Fein struktur bzw. Machart der Strukturteile treten oder unter schiedliche Dichten bei gleichzeitig unterschiedlicher Machart.To adjust the flow resistance of the elastic Clamping element to the local cavity cross section Housing can that with changing in the direction of flow Spatial density. This change in density can Flow direction take place continuously or in stages. For example, the tensioning element according to the invention can be made of Layers of structures of different spatial density be constructed. These layers can be flat or curved, e.g. B. be spatially curved. For targeted flow control division, the tensioning element according to the invention can also be made Shells of different densities can be constructed. E.g. it can contain a core with greater density to prevent that the polymer fluid preferably by the shortest route, e.g. B. flows along the axis of the element. Instead of Layers and shells can be used for special applications also structures are used that consist of sectors with under different density exist. Different in the place Different densities can also be used structure or design of the structural parts occur or under different densities with different at the same time Style.

Die Komprimierung erlaubt auch einen Ausgleich bei einem eventuellen nachträglichen Setzen des körnigen Filtermedi ums.Compression also allows one to be compensated possible subsequent setting of the granular filter media to.

Die Herstellung einer beispielhaften Struktur des im erfin dungsgemäßen Filters verwendeten elastischen Verteil-und Spannelementes ist in DE 40 04 187 A1 beschrieben zur Anwendung als Stoßdämpfer-Grundkörper. Bei der in dieser Druckschrift verwendeten Struktur liegen die Drähte vor zugsweise quer zur Strömungsrichtung, was an sich erwünscht ist. Im Berührungsbereich mit der Gehäusewand ergeben sich dadurch jedoch Zwickel zwischen Gehäusewand und einem quer zur Strömungsrichtung an dieser anliegendem Drahtabschnitt. The creation of an exemplary structure of the inventions Filter used according to the invention and elastic distribution Clamping element is described in DE 40 04 187 A1 Use as a shock absorber base. At the in this The structure used in the publication has the wires preferably transverse to the direction of flow, which is desirable in itself is. In the area of contact with the housing wall however, this means gusset between the housing wall and a cross to the flow direction on this adjoining wire section.

Um solche strömungstechnischen Toträume zu vermeiden, ist in einer bevorzugten Variante der Erfindung die Gehäusewand bevorzugt in Strömungsrichtung geriffelt, so daß die ge nannten Drahtabschnitte nur punktförmig an der Gehäusewand anliegen. In einer weiteren Ausführungsvariante wird dieses Ziel erreicht, indem die Drahtstruktur in einen Strumpf aus Drahtmaschen eingeschlossen wird, deren Drähte ausschließ lich schräg bis parallel zur Strömungsrichtung verlaufen, wodurch sie die querliegenden Drähte der Struktur von der Wand abhalten.To avoid such fluidic dead spaces, is in a preferred variant of the invention, the housing wall preferably corrugated in the direction of flow, so that the ge named wire sections only punctiform on the housing wall issue. In a further embodiment variant, this is Goal accomplished by putting the wire structure in a stocking Wire mesh is included, the wires of which exclude run obliquely up to parallel to the direction of flow, which separates the transverse wires of the structure from the Hold off the wall.

In einer speziellen Ausführungsform enthält der erfindungs gemäße Filter in einem gemeinsamen Filtergehäuse (7) mehrere, vorzugsweise zwei, voneinander unabhängig arbei tende Einzelfilter (8) und (9) in getrennten Filterkammern (10) und (11), wobei vorzugsweise eine der beiden Filter kammern (10) die andere (11) kreisförmig umschließt. Vorteilhafterweise ist hierbei der sich kontinuierlich erweiternde Hohlraum zwischen den Eintrittskanälen (12) einer kreisringförmig geschlossenen Filterkammer (10) vorzugsweise als Doppelkonus (13) ausgebildet und das elastische Verteil- und Spannelement (14) ist an die Dop pelkonusform angepaßt.In a specific embodiment of the Invention proper filter comprises in a common filter housing (7) several, preferably two, mutually independent processing tends individual filters (8) and (9) into separate filter chambers (10) and (11), wherein preferably one of the two filters chambers ( 10 ) encloses the other ( 11 ) in a circle. Advantageously, the continuously expanding cavity between the inlet channels ( 12 ) of an annularly closed filter chamber ( 10 ) is preferably designed as a double cone ( 13 ) and the elastic distribution and tensioning element ( 14 ) is adapted to the double cone shape.

Das erfindungsgemäße Filter ist beispielsweise ein Teil eines Spinndüsenpakets zur Herstellung von teil- oder vollsynthetischen Ein- oder Mehrkomponentenfäden im Lö sungs- oder Schmelz-Spinnverfahren.The filter according to the invention is part, for example a spinneret package for the production of partial or fully synthetic single or multi-component threads in the lo solution or melt spinning processes.

Anwendung findet das erfindungsgemäße Filter nicht nur zum Reinigen von vorzugsweise Polymerlösungen oder Polymer schmelzen, sondern auch zu deren Verteilen, Scheren oder Vermischen.The filter according to the invention is not only used for Cleaning of preferably polymer solutions or polymer melt, but also for their distribution, scissors or Mix.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der fol genden Figuren erläutert. Diese haben lediglich beispiel haften Charakter. Embodiments of the invention are based on the fol ing figures explained. These are for example only stick character.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen erfin dungsgemäßen Filter mit erfindungsgemäßen ela stischen Verteil- und Spannelementen, Fig. 1 is a vertical longitudinal section through a filter with OF INVENTION to the invention according to the invention ela stischen distribution and clamping elements,

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch einen erfin dungsgemäßen Doppelfilter in konzentrischer Anordnung, beide Einzelfilter je mit erfindungs gemäßen elastischen Verteil- und Spannelementen, Fig. 2 is a vertical longitudinal section through a double filter to the invention OF INVENTION in a concentric arrangement, the two individual filters each with fiction, modern distribution and elastic clamping elements,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt des erfindungsgemäßen Doppelfilters nach Fig. 2 in Linie A-A. Fig. 3 is a horizontal section of the double filter according to the invention according to Fig. 2 in line AA.

Fig. 1 zeigt einen Filter bestehend aus einem Gehäuse (1) mit einem Eintritts- (2) und Austrittskanal (15) für das Polymerfluid sowie ein Filtermedium (3), das auf einem Filterstützelement (4) ruht und oben durch mindestens ein Siebelement (5) begrenzt, wobei der Hohlraum zwischen der Mündung des Eintrittskanals (2) und der Filteranordnung bestehend aus Siebelement (5) und Filtermedien (3) durch das erfindungsgemäße elastische Verteil- und Spannelement (6) ausgefüllt ist. Die Außenkontur von Element (6) ist der Kontur des genannten Hohlraumes angepaßt, so daß es darin spielfrei ruht. Fig. 1 shows a filter consisting of a housing ( 1 ) with an inlet ( 2 ) and outlet ( 15 ) for the polymer fluid and a filter medium ( 3 ), which rests on a filter support element ( 4 ) and at the top by at least one sieve element ( 5 ), the cavity between the mouth of the inlet channel ( 2 ) and the filter arrangement consisting of sieve element ( 5 ) and filter media ( 3 ) being filled by the elastic distribution and tensioning element ( 6 ) according to the invention. The outer contour of element ( 6 ) is adapted to the contour of the cavity mentioned, so that it rests therein without play.

Da das Element (6) darüber hinaus noch vorzugsweise vor gespannt ist, ist die vollständige Ausfüllung des Hohlrau mes noch besser gewährleistet. Das Gehäuse ist ferner vorzugsweise horizontal geteilt, um die Elemente 3 bis 6 einbauen zu können. Die Ausgestaltung der Teilfuge und deren Abdichtung sind nicht Gegenstand der Erfindung und werden daher in den Figuren nicht dargestellt. Bei dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Doppelfilter sind in einem gemeinsamen Filtergehäuse (7) zwei unabhängig vonein ander arbeitende Einzelfilter (8) und (9) in getrennten Filterkammern (10) und (11) untergebracht, wobei die Fil terkammer (10) kreisringförmig die andere (11) umschließt. Since the element ( 6 ) is also preferably pre-tensioned, the complete filling of the Hohlrau mes is even better guaranteed. The housing is also preferably divided horizontally so that the elements 3 to 6 can be installed. The design of the parting line and its sealing are not the subject of the invention and are therefore not shown in the figures. 2 and 3 shown in Figs. 2 and 3 are housed in a common filter housing ( 7 ) two independently working single filters ( 8 ) and ( 9 ) in separate filter chambers ( 10 ) and ( 11 ), the filter chamber ( 10 ) encloses the other ( 11 ) in a ring.

Hier ist der sich kontinuierlich erweiternde Raum zwischen den sechs Eintrittskanälen (12) der kreisringförmig ge schlossenen Filterkammer (10) als Doppelkonus (13) ausge bildet, wobei das erfindungsgemäße elastische Verteil- und Spannelement an die genannte Doppelkonusform entsprechend angepaßt ist.Here is the continuously expanding space between the six inlet channels ( 12 ) of the circular ge closed filter chamber ( 10 ) forms as a double cone ( 13 ), the elastic distribution and tensioning element according to the invention being adapted to the aforementioned double cone shape.

Claims

1. Filter mit einem Gehäuse (1), das mindestens eine Filterkammer (10, 11) enthält, wobei jede Filterkammer (10, 11) mindestens einen Eintrittskanal (2, 12), mindestens ein Filtermedium (3, 5), mindestens ein Filterstützelement (4) und mindestens einen Austritts kanal (15) umfaßt, und wobei jede Filterkammer (10, 11) einen sich zwischen der Mündung des Eintrittskanals (2, 12) und dem Filtermedium (3, 5) kontinuierlich erwei ternden Hohlraum (1, 13) aufweist, in dem ein Verteil element angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilelement als räumliches Gitter mit einer Porenwei te, die erheblich oberhalb der Porenweite des Filterme diums (3, 5) liegt, ausgebildet ist und außerdem als elastisches Verteil- und Spannelement (6) den Hohlraum (1, 13) zwischen der Mündung des Eintrittskanals (2, 12) und dem Filtermedium (3, 5) spielfrei ausfüllt.1. Filter with a housing ( 1 ) which contains at least one filter chamber ( 10 , 11 ), each filter chamber ( 10 , 11 ) at least one inlet channel ( 2 , 12 ), at least one filter medium ( 3 , 5 ), at least one filter support element ( 4 ) and at least one outlet channel ( 15 ), and wherein each filter chamber ( 10 , 11 ) between the mouth of the inlet channel ( 2 , 12 ) and the filter medium ( 3 , 5 ) continuously expanding cavity ( 1 , 13 ) has, in which a distribution element is arranged, characterized in that the distribution element is designed as a spatial grid with a Porenwei te, which is significantly above the pore size of the Filterme medium ( 3 , 5 ), and also as an elastic distribution and tensioning element ( 6 ) fills the cavity ( 1 , 13 ) between the mouth of the inlet channel ( 2 , 12 ) and the filter medium ( 3 , 5 ) without play.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Verteil- und Spannelement (6) ein elastisches dreidimensionales Runddrahtgebilde ist.2. Filter according to claim 1, characterized in that the elastic distribution and tensioning element ( 6 ) is an elastic three-dimensional round wire structure.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Verteil- und Spannelement (6) aus mehreren Lagen von gleichen oder unterschiedlichen dreidimensionalen Runddrahtgebilden besteht.3. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic distribution and tensioning element ( 6 ) consists of several layers of the same or different three-dimensional round wire structures.

4. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Verteil- und Spannelement (6) aus einem Gewirr aus Runddrähten besteht.4. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic distribution and tensioning element ( 6 ) consists of a tangle of round wires.

5. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Verteil- und Spannelement (6) aus einem dreidimensionalen Gestrick, Gewirk oder Geflecht besteht.5. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic distribution and tensioning element ( 6 ) consists of a three-dimensional knitted fabric, knitted fabric or braid.

6. Filter nach einem der Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Runddrähte an ihren gegen seitigen Berührungspunkten durch Sintern oder Ver schweißen teilweise miteinander verbunden sind.6. Filter according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the round wires on their against side contact points by sintering or ver welding are partially connected.

7. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Runddraht aus einer rost- oder rost- und säurebeständi gen Stahllegierung besteht.7. Filter according to claim 2, characterized in that the Round wire made of a rust or rust and acid resistant steel alloy.

8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das Kompaktvolumen des elastischen Verteil- und Spannelements (6) 20 bis 80%, bevorzugt 40 bis 60%, besonders bevorzugt 50% des Leervolumens des von ihm ausgefüllten Hohlraumes (1, 13) zwischen der Mündung des Eintrittskanals (2) und dem Filtermedium (3, 5) beträgt.8. Filter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the compact volume of the elastic distribution and tensioning element ( 6 ) 20 to 80%, preferably 40 to 60%, particularly preferably 50% of the empty volume of the cavity filled by it ( 1 , 13 ) between the mouth of the inlet channel ( 2 ) and the filter medium ( 3 , 5 ).

9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das elastische Verteil- und Spannelement (6) um mindestens 2%, bevorzugt um 9 bis 12%, seines ungespannten Volumens durch Verdichten vorgespannt ist.9. Filter according to one of claims 1 to 8, characterized in that the elastic distribution and tensioning element ( 6 ) by at least 2%, preferably by 9 to 12%, of its unstressed volume is biased by compression.

10. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermedium aus mehreren geschichteten Elementen (3, 5) besteht.10. Filter according to claim 1, characterized in that the filter medium consists of several layered elements ( 3 , 5 ).

11. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermedium aus einem geschütteten, körnigen Material (3) und einem Siebelement (5) besteht.11. Filter according to claim 10, characterized in that the filter medium consists of a poured, granular material ( 3 ) and a sieve element ( 5 ).

12. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gemeinsamen Filtergehäuse (7) mehrere, vorzugsweise zwei, voneinander unabhängig arbeitende Einzelfilter (8) und (9) in getrennten Filterkammern (10) und (11), enthalten sind, wobei vorzugsweise eine der beiden Filterkammern (10) die andere (11) kreisringförmig umschließt.12. Filter according to one of claims 1 to 11, characterized in that in a common filter housing ( 7 ) contain several, preferably two, independently working individual filters ( 8 ) and ( 9 ) in separate filter chambers ( 10 ) and ( 11 ) are, preferably one of the two filter chambers ( 10 ) enclosing the other ( 11 ) in a ring shape.

13. Filter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der sich kontinuierlich erweiternde Hohlraum zwischen den Eintrittskanälen (12) einer kreisringförmig ge schlossenen Filterkammer (10) vorzugsweise als Doppelko nus (13) ausgebildet ist, wobei das elastische Verteil- und Spannelement (14) an die Doppelkonusform angepaßt ist.13. Filter according to claim 12, characterized in that the continuously expanding cavity between the inlet channels ( 12 ) of an annular ge closed filter chamber ( 10 ) is preferably formed as a double cone ( 13 ), the elastic distribution and tensioning element ( 14 ) is adapted to the double cone shape.

14. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß er Teil eines Spinndüsenpakets zur Herstellung von teil- oder vollsynthetischen Ein- oder Mehrkomponentenfäden im Lösungs- oder Schmelzspinnver fahren ist.14. Filter according to one of claims 1 to 13, characterized characterized in that it is part of a spinneret package for Production of partially or fully synthetic single or Multi-component threads in solution or melt spinning is driving.

15. Verwendung des Filters nach Anspruch 1 zum Reinigen, Scheren, Verteilen oder Vermischen von Polymerlösungen oder Polymerschmelzen.15. Use of the filter according to claim 1 for cleaning, Shear, distribute or mix polymer solutions or polymer melts.