TWI468278B - Mixing material for continuous filtration - Google Patents
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Description
本發明係關於一種混合料持續過濾裝置,尤其是如申請專利範圍第1項所述用於濾除塑膠熔液裏的汙物的過濾裝置。
已使用過的塑膠或塑膠廢物通常都含有高比例的雜質,例如金屬殘餘物、紙屑、玻璃、二次塑膠或其他類似物質。在回收再用塑膠之前,一般需將這些雜質或汙物清除出來。清除方法是先通過加熱將已使用過的塑膠熔化,然後再將塑膠熔液加以過濾。為此需使用一種熔液過濾器,以將金屬性、非金屬雜質或者高度熔化的塑膠分離出來。不過為使濾除過程順利持續地進行,必須總是對熔液過濾器去汙。
在德國專利公告DE 202 10 115 U1裏已揭示一種可按種類來區分的裝置,該裝置由一個裝設在過濾室裏且可旋轉的過濾器、一個用於清除過濾器裏的殘餘汙物的除汙刮板以及一個用於將除汙刮板所清除過濾器汙物從殼體排出的排汙器構成。在這種習知裝置中,排汙器在殼體內的除汙刮板接壤地帶配設一條排送蝸杆,其走向與管狀過濾器的旋轉軸保持平行。排送蝸杆的裝設形式,使得除汙刮板從過濾器外表面刮除下來的殘渣及/或汙物可直接傳送給排送蝸杆,並然後通過排送蝸杆排到殼體的外面。這種排汙裝置的缺點,在於汙物須通過
排送蝸杆的全部長度才能排出去,因此排送路徑相對較長。此外這種排汙裝置還透過排送蝸杆與殼體內的過濾室直接接合,因此可發生有太多將濾渣輸送給排送蝸杆的情況。
基於上述習知技術種種缺陷,本發明提出一種如同發明摘要裏所述的裝置,以實現更快和更穩妥地排除過濾器裏的殘留物或者濾渣。
為實現上述目的,本發明提供一種如申請專利範圍第1項特徵的裝置。有關符合本發明目的的較佳結構形式和變化結構形式,在後附申請專利範圍裏將逐一闡明。
在本發明之裝置中,排汙器在殼體內配設一條可旋轉的排汙軸,該排汙軸附帶至少一個貫通孔,該貫通孔供至少一個活塞在其裏面滑移。借助可橫向於及/或相對於排汙軸旋轉軸而位移的活塞,可將過濾器除汙刮板清除出來的材料在無需很長的排送路徑之下,較快地向外排出,在此過程中排汙軸在裝設於其內的活塞配合下將加壓的過濾室對外封閉。在此情況下過濾室與排汙孔之間不再存在可供過濾器上殘留汙物排出的貫通連接,便可避免需過濾的混合料過量溢流進入用作排送過濾器濾渣的空間內。本發明之裝置的結構簡單,製作成本低,尤其適合於過濾污染程度較低的混合料。
排汙孔的結構例如可為貫通式裂口,在其內部裝有一個單體的滑板式活塞。不過裂口裏面也可裝設多個滑板式活塞,以避免單體滑板時由於寬-長比例不良而導致縱軸四周出現翹曲現象。排汙軸內可設有多個以排汙軸軸向相互隔離的裂口式或圓形排汙孔,各排汙孔內分別裝有一個滑板式或圓形活塞,排汙孔既可以相同角度對齊或以圓周方向偏移而配置。
透過排汙軸在一個朝向過濾室敞開的殼體縱孔內的適當佈置,可使排汙軸的一部分伸入一條朝向過濾室敞開的殼體凹槽內。在對向凹槽的殼體側面,設有一個用於排送排汙器所排汙物的排汙孔。
在一較佳具體實施例中,滑板式活塞在推移方向觀察到的寬度要比排汙軸直徑小一些。這樣在排汙軸旋轉時,滑板式活塞即可在裂口內部徑向位移並進而形成汙物的收納腔。
上設過濾器的支承軸的轉速以及排汙軸的轉速可按具體需要獨立地受控制,以實現除汙速度和雜質排送速度的單獨調節。透過這樣的調節機制,可取得極高的雜質濃度和很高的主料回收率。
第一圖至第三圖顯示了本發明之裝置相對於塑膠熔液汙物過濾器的各個結構外觀。如圖所示,本發明之裝置包含一個配有一個過濾室2的殼體1,該過濾室內裝設一個可圍繞一旋轉軸4轉動的空心圓柱式過濾器3。該
殼體1包含一個配有一供料口6的入料口5,需過濾的材料係通過該該供料口6饋入該過濾室2內。例如可由配設多個徑向孔的管材製成的該過濾器3的結構是裝設於一條受馬達旋轉驅動的支承軸7上。該支承軸如第三圖所示包括一個在該殼體1一個洞孔8內可轉動式裝設的較窄傳動軸頸9、一個裝設於該殼體1過濾室2內過濾器3的寬型支座10,以及一個以可轉動方式裝設於該軸承蓋12的一個洞孔11內的軸頸13,該軸承蓋12固定於該殼體1上。該傳動軸頸9與這裏未圖示的旋轉驅動裝置相耦合,並促使該支座10上的過濾器3可在該殼體1的過濾室2內旋轉。
該管狀的過濾器3可以例如由一塊帶有貫通式排汙孔的鋼板製成,製作時係先將其捲彎,然後再進行焊接。可按發明目的採用耐磨耐腐蝕的鋼材來製作和硬化。貫通式排汙孔較佳包含一個沿通流方向伸展的橫截面,且通孔結構例如可由鐳射加工而成的錐孔。過濾器3還可帶有用於改善耐磨性能和其他特性的表面塗層。
如第三圖所示,該支承軸7包含多個集料裂口14,這些裂口分佈在寬型支座10的圓周上並且形成了已過濾材料的收集內腔。該集料裂口14與一條中央集料槽15連通,該集料槽15可通過一個徑向孔16和該殼體1內一條環形槽(未圖示)將已過濾材料向外排送。
該殼體1內設有一塊類似於刀片、刮刀或類似物體式的除汙刮板17,該除汙刮刀17在該管形的過濾器3全長上按軸向延伸,且抵靠於過濾器3的外側面,其佈置
形式使得過濾器3上的殘留汙物可被清除,並然後通過下述一個排汙器18以徑向向外排出。該除汙刮板17的裝配形式係向該過濾器2外表面及旋轉方向傾斜。如第一圖和第二圖所示,該除汙刮板17可按一規定角度固定於該殼體1內。結構形式為刮刀或刀片的除汙刮板17此外還可在殼體1內的一條傾斜凹槽裏滑移,並在一個彈簧或另一壓緊件的夾壓之下壓抵於該過濾器2的外側面。
該排汙器18包含一條接受馬達驅動的排汙軸19,該排汙軸19可轉動地裝設於該殼體1內的除汙刮板17範圍內,與該支承軸7保持平行且在該過濾器2範圍內配有一個排汙孔20。在該排汙孔20內設有一個可橫向於該排汙軸19的該旋轉軸21進行滑移的活塞22。在第一圖至第三圖所示具體實施例中,該排汙孔20係配有一單滑板(活塞22)的貫通裂口。
第四圖顯示該排汙軸19可有各種不同的結構形式。在左側圖示中,排汙軸19具有一貫通的裂口式排汙孔20和一單滑板(即第一圖至第三圖所示的活塞22)。而在旁邊的圖示裏,該排汙軸19除擁有一貫通的裂口式排汙孔20外,還具有多個相互分離的滑板式活塞22。在中間的圖示中,該排汙軸19具有多個相互分離的矩形排汙孔20和多個可在各排汙孔20內滑移裝設的滑板式活塞22。而旁邊的圖式則顯示該排汙軸19還可擁有多個軸向和圓周向成角差式的裂口式排汙孔20。在所示具體實施例中,在軸向上設有四個成角差式的排汙孔20,它們相互之間分別形成45°的角差。在第四圖的右側,圖示了
一具有多個軸向連續排列的圓形排汙孔20和相應圓形活塞22的具體實施例。
透過第二圖所示,該排汙軸19在一個朝向過濾室2敞開的該殼體1的該縱孔23內的適當佈置,使得該排汙軸19的一部分可伸入一條朝向該過濾室2敞開的凹槽24內。在該殼體1面對該凹槽24的殼體側面,設有一個用於排出該排汙器18所排過濾器2上殘留汙物的裂口式排汙孔25。尤其如同第五圖所示,該活塞22在推移方向觀察到的寬度要比該排汙軸19直徑小一些。該活塞22因此可在該貫通的排汙孔20內徑向滑移。該殼體1內的該排汙孔25與該凹槽24(朝過濾室2敞開)一條中線26按某一角度而偏置,使得該貫通式的排汙孔20在該排汙軸19旋轉時,只能在該凹槽24(朝該過濾室2敞開)的該排汙孔20已完全打開的條件下才能相對於該排汙孔25而打開。
該支承軸7和該排汙軸19可接受不同驅動裝置的調節式傳動。借助合適的電子裝置,可按具體使用目的或現有壓力對該支承軸7和該排汙軸19的轉速實行調整。
在以上所述裝置中,已受污染的混合料(主要是塑化物質)由於受壓而通過該殼體1的該供料口6,被壓入該過濾室2內,然後再進入該過濾器3外側與該殼體1之間形成的環腔內。混合料裏所含汙物將被該過濾器3濾除出來,而需過濾的材料則通過該過濾器3內的通孔流經該集料裂口14再進入集料槽15內,隨後再經該徑向孔16向外排出。該過濾器3上的殘留料渣經由該除汙刮板
17在過濾器3旋轉期間刮取出來,然後收集於該除汙刮板17、該殼體1與該排汙軸19之間。由於該活塞22的長度比該排汙軸19的直徑小一些且可在該排汙軸19的該排汙孔20之內滑移,所以可形成一個汙物收納腔。當該排汙孔20在第二圖所示一側面上的該排汙軸19正旋轉而抵達該殼體1內朝向該環腔敞開的凹槽24時,該活塞22在該過濾室2內壓之下將按徑向向外擠壓,進而將位於該除汙刮板17前面的汙物壓向由此而形成的收納腔內。與此同時,收集於該排汙孔20對面的汙物在該活塞22的運動驅使之下,將通過該殼體1的裂口式的排汙孔25向外排出。藉此達到更簡便和更高效排出該過濾器2上的殘留汙物。
第六圖顯示了該活塞22在該排汙軸19(可圍繞一條旋轉軸21轉動)之內的其他結構佈置形式。第六圖上側所示橫穿該排汙軸19而分佈的該排汙孔20並非以一直角而是傾斜地對向該排汙軸的旋轉軸21。該活塞22因此也可在該排汙孔20之內斜向於該排汙軸19的旋轉軸21而滑移。第六圖下側所示該貫通式的排汙孔20係一彎曲通孔,該彎曲通孔擁有一個縱向延伸的內部區27和兩個垂直於該旋轉軸21且沿該旋轉軸21的徑向向外延伸的外部區28。該等兩個徑向向外延伸的外部區28在旋轉軸21的縱向方向上相對地偏置,該活塞22裝設於該內部區27內且在該排汙軸19的縱向方向上係可滑移。
在該排汙軸19內可滑移但行程受限的該活塞22係在交換側接通壓力,且與整個活塞面或者透過入流槽與
過濾器的壓力室或透過一規定幾何尺寸的控制緣與一排汙孔適當接合,使得該活塞22可執行除汙衝程,與此同時,該過濾室2內的超壓(超過一個大氣壓力以上)同時將除汙刮板下面的汙物擠入由於活塞運動而形成的活塞腔裏,而位於排流側的汙物則被擠入排汙孔內,在其中過濾器內腔與過濾器外腔沒有直接連接。當壓力側的入口孔達到最佳排污點時,該活塞22即可開始清空。
上述具體實施例僅用於描繪本發明,而不應解讀為限制本發明之範圍。因此過濾過程例如還可為從內至外的流向方式。此外,過濾器的結構還可為墊片式的其他過濾方式。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧過濾室
3‧‧‧過濾器
4‧‧‧旋轉軸
5‧‧‧入料口
6‧‧‧供料口
7‧‧‧支承軸
8‧‧‧洞孔
9‧‧‧傳動軸頸
10‧‧‧寬型支座
11‧‧‧洞孔
12‧‧‧軸承蓋
13‧‧‧軸頸
14‧‧‧集料裂口
15‧‧‧中央集料槽
16‧‧‧徑向孔
17‧‧‧除汙刮板
18‧‧‧排汙器
19‧‧‧排汙軸
20‧‧‧排汙孔
21‧‧‧旋轉軸
22‧‧‧活塞
23‧‧‧縱孔
24‧‧‧凹槽
25‧‧‧排汙孔
26‧‧‧中線
27‧‧‧內部區
28‧‧‧外部區
為充分瞭解本發明的特徵和優點,特藉由以下具體實施例且配合所附圖式對其加以詳細說明。
圖示說明如下:
第一圖係本發明之過濾裝置與一個除汙單元的橫截面。
第二圖係第一圖所示除汙單元的放大圖。
第三圖係第一圖所示過濾裝置的A-A線剖面圖。
第四圖係一條排汙軸的各種實施形式。
第五圖係第二圖的放大圖。
第六圖係另一種活塞結構形式中的排汙軸。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧過濾室
3‧‧‧過濾器
17‧‧‧除汙刮板
18‧‧‧排汙器
19‧‧‧排汙軸
20‧‧‧排汙孔
21‧‧‧旋轉軸
22‧‧‧活塞
23‧‧‧縱孔
24‧‧‧凹槽
25‧‧‧排汙孔
26‧‧‧中線
Claims (17)
- 一種混合料持續過濾裝置,尤其係用於濾除塑膠熔液裏的汙物的過濾裝置,係由一個裝設在一殼體(1)內的過濾室(2)裏且可旋轉的過濾器(3)、至少一個用於清除該過濾器(3)裏的殘餘汙物的除汙刮板(17)、以及一個用於將該除汙刮板(17)所清除的該過濾器(2)之汙物從該殼體(1)排出的排汙器(18)組成,其特徵為:該排汙器(18)包含一條可轉動式裝設於該殼體(1)內的排汙軸(19),且該排汙軸包含至少一個貫通的排汙孔(20),該排汙孔內裝設至少一個可在該排汙孔(20)內滑移的活塞(22)。
- 如申請專利範圍第1項所述的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該活塞(22)可在該排汙孔(20)內橫向於該排汙軸(19)的一旋轉軸(21)滑移。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該活塞(22)可在該排汙孔(20)內朝向該排汙軸(19)的該旋轉軸(21)方向滑移。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該排汙孔(20)為一貫通式裂口,在其內裝設了一單體滑板式活塞(22)。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該排汙孔(20)為一貫通式裂口,在其內裝設了多個滑板式活塞(22)。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特 徵為:該排汙軸(19)裏配設多個相互隔離的裂口式排汙孔(22),且每個排汙孔裏面分別裝有一滑板式活塞。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該排汙軸(19)裏配設多個相互隔離的圓形排汙孔(22),且每個排汙孔裏面分別裝有一圓形活塞。
- 如申請專利範圍第6項或第7項的裝置,其特徵為:該排汙孔(22)可以相同角度對齊或以圓周方向偏移而配置。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該排汙軸(19)係配置在一個朝向該過濾室(2)敞開的殼體(1)的縱孔(23),使得該排汙軸(19)的一部分可伸入一條朝向該過濾室(2)敞開的該殼體(1)的一凹槽(24)內。
- 如申請專利範圍第9項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:在該殼體(1)面對該凹槽(24)的側面設有一個用於排送該排汙器(18)所排汙物的排汙孔(25)。
- 如申請專利範圍第10項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該排汙孔(25)與朝向該過濾室(2)敞開的該凹槽(24)的一條中線(26)按某一角度而偏置,使得該貫通式排汙孔(20)在該排汙軸(19)旋轉時,只能在朝向該過濾室(2)敞開的該凹槽(24)的該排汙孔(20)已完全打開的條件下,始能相對於該排汙孔(25)打開。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該活塞(22)從推移方向觀察的寬度,小於該排汙軸(19)的直徑。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該支承軸(7)包括一個在該殼體(1)的一洞孔(8)內可轉動式裝設的傳動軸頸(9)、一個裝設於該過濾室(2)內的過濾器(3)支座(10)、以及一個可轉動式裝設於該軸承蓋(12)的一洞孔(11)內的軸頸(13)。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該支承軸(7)包含多個用於收納已過濾材料的集料裂口(14)。
- 如申請專利範圍第14項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該集料裂口(14)與一條中央集料槽(15)連通,該集料槽可通過一徑向孔(16)將已過濾材料向外排送。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:該過濾器(3)的結構形式為一條裝設於該支承軸(7)上的管件。
- 如申請專利範圍第1項的混合料持續過濾裝置,其特徵為:其上設有該過濾器(3)的該支承軸(7)的轉速以及該排汙軸(19)的轉速可獨立地受控制。
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