WO2004065102A1 - Filter for plastic melts - Google Patents

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Richard Grill
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Richard Grill
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    • B01D2201/184—Special form, dimension of the openings, pores of the filtering elements

Definitions

  • Fig.l 1 shows the roller filter in the normal filter state, section D-D, where the filter roller 7 is pressed by the melt in direction A against a straight support plate 6.
  • Fig. 12 shows the roller filter in the backwash state, section D-D, where the filter roller 7 is pressed by the melt in direction B, against the tapered support plate 5 and thereby moves to a conical hat.
  • Fig. 13 shows the roller filter in side elevation, section C-C, where you can recognize the support plate 4.

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Abstract

The invention relates to a filter for purifying plastic melts, which is characterized in that it is comprised of a rolled up sheet metal strip (1) on which notches (2) are made. These notches (2) become deeper toward the rear and, when rolled up, produce filter holes (3) that become larger toward the rear. During purification, the filter roll (7) is axially displaced forward in the middle. This results in the filter holes (3) becoming larger and enables the contaminant particles to be removed more easily.

Description

Filter für Kunststoffschmelzen Filters for plastic melts
Die Erfindung betrifft einen Filter, der in erster Linie für die Filterung von Kunststoffschmelzen in Kunststoff verarbeitenden.Maschinen wie z.B. Extrudern oder Recyclingmaschinen gedacht ist, kann aber auch für andere Filteranwendung eingesetzt werden.The invention relates to a filter which is primarily used for filtering plastic melts in plastic processing machines such as e.g. Extruders or recycling machines is intended, but can also be used for other filter applications.
Stand der TechnikState of the art
Bis jetzt werden hauptsächlich bekannte Maschendrahtfilter eingesetzt, die den Nachteil haben, dass sich Schmutzteile in diesem Drahtgeflecht so verfangen, dass sie beim Rückspülen, nicht aus dem Drahtgeflecht gespült werden. Rückspülen ist ein Reinigungsvorgang in einer Kunststoff verarbeitenden Maschine, wo die Schmelze kurzzeitig in die entgegengesetzte Richtung durch den Filter gedrückt wird, um die Verschmutzungen aus dem Filter ins Freie zu spülen. Nach einiger Zeit ist der Filter so verlegt, dass er durch diesen Prozess nicht mehr ausreichend gereinigt werden kann und ausgetauscht werden muss. Zusätzlich sind beim Maschendrahtfilter Stützplatten erforderlich, die den Filter großflächig stützen, damit er vom Schmelzedruck nicht durchgerissen wird. Diese Stützplatten haben den Nachteil, dass sie einen großen Teil der Filterfläche verdecken und diese damit für die Filterwirkung unbrauchbar machen. Vereinzelt werden auch bekannte Filterplatten eingesetzt, die feine Löcher besitzen, die von einem Laser durchgebrannt wurden. Diese Laserlöcher haben den Vorteil, dass sie bei der Einbrennstelle klein sind und bis zur Ausbrennstelle immer größer werden. Wird beim Filtern ein Schmutzteilchen durch den Schmelzedruck in dieses Loch gedrückt, kann es sich darin kaum verfangen, weil das Filterloch nach hinten immer größer wird. Der große Nachteil dieser Platten sind die hohen Herstellungskosten und der Laser kann nur dünne Platten durchbrennen, das heißt es werden bei diesen Platten auch Stützplatten benötigt. Zusätzlich ist die Oberfläche im Filterloch durch das Laserdurchbrennen sehr rauh, wodurch sich trotz der Querschnittserweiterung, Schmutz festsetzen kann. Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde einige Nachteile der bekannten Filter zu beseitigen und zusätzlich Vorteile zu schaffen.So far, mainly known wire mesh filters have been used, which have the disadvantage that dirt particles get caught in this wire mesh in such a way that they are not washed out of the wire mesh during backwashing. Backwashing is a cleaning process in a plastic processing machine, where the melt is briefly pushed through the filter in the opposite direction in order to flush the dirt out of the filter into the open. After a while, the filter is installed in such a way that it can no longer be adequately cleaned by this process and must be replaced. In addition, with the wire mesh filter, support plates are required that support the filter over a large area so that it is not ripped through by the melt pressure. The disadvantage of these support plates is that they cover a large part of the filter area and thus make it unusable for the filter effect. In some cases, well-known filter plates are used, which have fine holes that were blown by a laser. These laser holes have the advantage that they are small at the burn-in point and get bigger and bigger up to the burn-out point. If a particle of dirt is pressed into this hole by the melt pressure during filtering, it can hardly get caught in it because the filter hole becomes larger and larger towards the rear. The big disadvantage of these plates is the high manufacturing costs and the laser can only burn through thin plates, which means that support plates are also required for these plates. In addition, the surface in the filter hole is very rough due to the laser burn-through, which means that dirt can build up despite the cross-sectional expansion. The invention is based on the idea of eliminating some disadvantages of the known filters and additionally creating advantages.
Die Erfindung ist durch die angeschlossenen Patentansprüche definiert.The invention is defined by the appended claims.
Vorteile gegenüber bekannten Filtern:Advantages over known filters:
- Der Filter hat eine hohe Lebensdauer weil er sich schwer verschmutzt und viel leichter gereinigt werden kann.- The filter has a long service life because it is heavily soiled and can be cleaned much more easily.
- Die Filterlöcher haben den selben Vorteil wie Laserlöcher, sie haben ein kleines Eingangsloch das nach hinten immer größer wird, nur kann dieser Filter viel billiger hergestellt werden, zusätzlich ist die Oberfläche im Filterloch viel glatter als beim Laserfilter.- The filter holes have the same advantage as laser holes, they have a small entrance hole that is getting bigger towards the back, only this filter can be manufactured much cheaper, in addition, the surface in the filter hole is much smoother than with the laser filter.
- Man kann die Filterlöcher während des Einsatzes, beim Rückspülen größer machen, damit sich die Schmutzteilchen leichter lösen können.- The filter holes can be made larger during use and during backwashing so that the dirt particles can loosen more easily.
- Da die Filterrolle in axiale Richtung viel dicker ist als ein Maschendrahtfilter oder eine Filterplatte mit Laserlöchern, benötigt dieser Filter Stützplatten mit einer nur kleinen Auflagefläche, daher werden nur wenige Löcher verdeckt.- Since the filter roll is much thicker in the axial direction than a wire mesh filter or a filter plate with laser holes, this filter requires support plates with a small contact area, so only a few holes are covered.
- Da der Filter eine kegelig freigestellte Stützplatte besitzt, wird die Filterrolle während dem Filtervorgang auf dieser Seite nicht verdeckt.- Since the filter has a tapered support plate, the filter roller is not covered on this side during the filtering process.
- Die Filterlöcher die an ihrem Ausgang durch die Stützplatte verdeckt werden, können trotzdem wirksam sein, wenn die Löcher im Ausgangsbereich mit einer Freistellung . verbunden werden. Die Schmelze fließt über die Nachbarausgänge ab. Figurenbeschreibung:- The filter holes that are covered at their exit by the support plate can still be effective if the holes in the exit area have an exemption. get connected. The melt flows out through the neighboring exits. Brief Description:
In Fig. 1-3 wird eine Kerbe 2 im Auf-, Seiten- und Grundriß gezeigt. Fig. 4 zeigt, dass die Filterrolle 7 aus einem zusammengerollten Blechband 1 besteht, auf dem sich V- förmige Kerben 2 befinden, die im zusammengerollten Zustand dreieckige Löcher 3 ergeben. Fig. 5 zeigt die Filterrolle 7 nach einer axialen Verschiebung, wo man die hervorragenden Kerben 2 erkennt. Fig. 6 zeigt einen Schnitt der Filterrolle 7 im normalen Filterzustand. Fig. 8 zeigt einen Schnitt der Filterrolle 7 nach einer Verschiebung, also im Rückspülzustand. Fig. 9 zeigt einen Schnitt des Filterstapels 12 im normalen Filterzustand. Fig. 10 zeigt einen Schnitt des Filterstapels 12 nach einer Verschiebung, also im Rückspülzustand. Fig.l 1 zeigt den Rollenfilter im normalen Filterzustand, Schnitt D-D, wo die Filterrolle 7 von der Schmelze in Richtung A gegen eine gerade Stützplatte 6 gedrückt wird. Fig.12 zeigt den Rollenfilter im Rückspülzustand, Schnitt D-D, wo die Filterrolle 7 von der Schmelze in Richtung B, gegen die kegelig freigestellten Stützplatte 5 gedrückt wird und sich dadurch zu einem kegeligen Hut verschiebt. Fig.13 zeigt den Rollenfilter im Seitenriß, Schnitt C-C, wo man die Stützplatte 4 erkem en kann.In Fig. 1-3, a notch 2 is shown in elevation, side and plan. FIG. 4 shows that the filter roller 7 consists of a rolled-up sheet metal strip 1 on which there are V-shaped notches 2 which, when rolled up, result in triangular holes 3. Fig. 5 shows the filter roller 7 after an axial displacement, where you can see the excellent notches 2. Fig. 6 shows a section of the filter roller 7 in the normal filter state. Fig. 8 shows a section of the filter roller 7 after a shift, that is, in the backwash state. 9 shows a section of the filter stack 12 in the normal filter state. 10 shows a section of the filter stack 12 after a displacement, that is to say in the backwashing state. Fig.l 1 shows the roller filter in the normal filter state, section D-D, where the filter roller 7 is pressed by the melt in direction A against a straight support plate 6. Fig. 12 shows the roller filter in the backwash state, section D-D, where the filter roller 7 is pressed by the melt in direction B, against the tapered support plate 5 and thereby moves to a conical hat. Fig. 13 shows the roller filter in side elevation, section C-C, where you can recognize the support plate 4.
Fig.14 zeigt den Stapelfilter im normalen Filterzustand, Schnitt F-F, wo der Filterstapel 7 von der Schmelze in Richtung A gegen eine gerade Stützplatte 11 gedrückt wird. Fig.15 zeigt den Stapelfilter im Rückspülzustand, Schnitt F-F, wo der Filterstapel 12 von der Schmelze in Richtung B, gegen die schiefe Stützplatte 10 gedrückt wird und sich dadurch zu einem stufenartigen Gebilde verschiebt.Fig. 14 shows the stack filter in the normal filter state, section F-F, where the filter stack 7 is pressed by the melt in direction A against a straight support plate 11. 15 shows the stack filter in the backwashing state, section F-F, where the filter stack 12 is pressed by the melt in direction B against the oblique support plate 10 and is thereby shifted to a step-like structure.
Fig.16 zeigt den Stapelfilter im Seitenriß, Schnitt E-E wo man die Stützplatte 10 erkennen kann. Fig. 17 und 18 zeigt Kerben 2 im Seiten^- und Grundriß, wobei hier eine Option gezeigt wird, wo die Kerben 2, in Längsrichtung des Filterbandes 1, mit einer Öffnung 16 versehen sind, die alle Kerben miteinander verbindet.Fig. 16 shows the stack filter in side elevation, section E-E where you can see the support plate 10. 17 and 18 show notches 2 in the side and plan view, an option being shown here where the notches 2, in the longitudinal direction of the filter belt 1, are provided with an opening 16 which connects all notches to one another.
Beschreibungdescription
Wie die Fig.4 zeigt besteht der Filter aus einem zusammengerollten Band 1, vorzugsweise Stahlblechband. Auf diesem Band befinden sich einseitig, vorzugsweise V- förmige, Kerben 2 nebeneinander, quer zur Bandlänge. Diese Kerben werden von der einen Kante seicht beginnend bis zur anderen Kante immer tiefer in das Band 1 eingearbeitet. Wird dieses Band 1 zusammengerollt, wie Fig.4 und 6 zeigt oder mehrere dieser Bandabschnitte 15 übereinandergelegt, wie Fig.9 zeigt, so ergeben die Kerben 2 nun dreieckige Löcher 3 in dieser Rolle 7 beziehungsweise im Stapel 12. Diese Rolle 7 bzw. Stapel 12 kann nun als Filterelement 7,12 eingesetzt werden. Wird diese Filterrolle 7 am Umfang gehalten und der Rollenkern 4 in axiale Richtung B geschoben, wird aus der Rolle ein kegeliger Hut, wie Fig.5, 8 und 12 zeigt, bzw. wird der Bandabschnittstapel 12 schräg nach hinten verschoben, in Richtung B, in Fig. 15, wird aus dem Stapel 12 ein stiegenartiges Gebilde, wie Fig. 10 und 15 zeigt.. Durch diese Verschiebung des Bandes 1 bzw. der Bandabschnitte 15 ragen nun die Kerben 2 hervor und werden nicht mehr gänzlich von der darüberliegenden Lage überdeckt, wie Fig. 5, 8 und 10 zeigt. Weil aber die Kerben 2 nach hinten immer tiefer werden und die darüberliegende Lage die Kerben 2 jetzt weiter hinten überdecken, wo die Kerben tiefer sind, sind jetzt die Querschnitte der Eingangslöcher, größer als vor der Verschiebung. Die Verschiebung der einzelnen Lagen erfolgt durch den Druck der Schmelze, die beim Rückspülen die Filterbandrolle 7 in Richtung B, gegen eine kegelig freigestellte Stützplatte 5 drückt, wodurch sich die Filterbandrolle zu einem kegeligen Hut verschiebt, wie Fig.12 zeigt. Dasselbe kann ich mit einem Stapel 12 machen, indem die Schmelze beim Rückspülen den Stapel 12, in Richtung B, gegen eine schiefe Stützplatte 10 schiebt und dadurch die Bandabschnitte 15 zu einem stiegenartigen Gebilde verschiebt, wie Fig. 15 zeigt. Das heißt ich kann diese kleinen Eingangslöcher 3 z.B. beim Rückspülen vergrößern, damit sich die Schmutzteilchen, die sich an den Locheingängen 3 festgesetzt haben, leichter lösen können. Um den Filter wieder in den Filterzustand zu bekommen, wird der Schmelzefluß wieder in Richtung A, von der Kunststoffmaschine, geschaltet. Dabei wird die Filterrolle 7 gegen eine gerade Stützplatte 6 gedrückt und richtet sich dadurch wieder gerade.As FIG. 4 shows, the filter consists of a rolled-up band 1, preferably sheet steel band. On this band there are notches 2 next to one another, preferably V-shaped, preferably transversely to the band length. These notches are worked into the band 1, starting from one edge and going gently to the other edge. If this tape 1 is rolled up, as shown in FIGS. 4 and 6, or several of these tape sections 15 are superimposed, as shown in FIG. 9, the notches 2 now result in triangular holes 3 in this roll 7 or in the stack 12. This roll 7 or stack 12 can now be used as a filter element 7, 12. If this filter roller 7 is held on the circumference and the roller core 4 is pushed in the axial direction B, the roller becomes a conical hat, as shown in FIGS. 5, 8 and 12, or the band section stack 12 is shifted obliquely backwards, in direction B, 15, a stair-like structure is shown from the stack 12, as shown in FIGS. 10 and 15. As a result of this displacement of the band 1 or the band sections 15, the notches 2 now protrude and are no longer completely covered by the overlying layer 5, 8 and 10 shows. But because the notches 2 are getting deeper towards the back and the overlying layer now covers the notches 2 further back, where the notches are deeper, the cross-sections of the entrance holes are now larger than before the displacement. The individual layers are shifted by the pressure of the melt, which, when backwashed, presses the filter belt roll 7 in direction B against a tapered support plate 5, whereby the filter belt roll moves to a conical hat, as shown in FIG. 12. I can do the same with a stack 12 by melting it during backwashing pushes the stack 12, in direction B, against an oblique support plate 10 and thereby shifts the belt sections 15 to a stair-like structure, as shown in FIG. 15. That means I can enlarge these small inlet holes 3, for example when backwashing, so that the dirt particles that have settled on the hole inlets 3 can loosen more easily. To get the filter back into the filter state, the melt flow is switched again in direction A, from the plastic machine. The filter roll 7 is pressed against a straight support plate 6 and is thereby straightened again.
Die Ausgänge der Filterlöcher 3 werden teilweise von der geraden Stützplatte 6 verdeckt und dadurch unwirksam. Um diese verdeckten Löcher 3 trotzdem nützen zu können, müssen die Kerben 2, in Längsrichtung des Filterbandes 1, mit einer Öffnung 16 versehen werden, die alle Kerben miteinander verbindet, wie Fig. 17 und 18 zeigt. Durch diese Öffnung 16 kann die gefilterte Schmelze in die Nachbarkerbe 2 und durch ihren Ausgang abfließen. The outputs of the filter holes 3 are partially covered by the straight support plate 6 and are therefore ineffective. In order to still be able to use these hidden holes 3, the notches 2, in the longitudinal direction of the filter belt 1, must be provided with an opening 16 which connects all the notches to one another, as shown in FIGS. 17 and 18. The filtered melt can flow through this opening 16 into the neighboring notch 2 and through its outlet.

Claims

Patentansprüche:claims:
1) Filter zum Reinigen von Kunststoffschmelzen bei welchem ein Filterelement (7) zwischen zwei mit Durchgängen versehene Stützplatten (5,6) vorgesehen ist, der aus einem spiralförmig eingerollten stabilen Band (1) besteht, auf dem sich Kerben (2) befinden, die von einem Längsrand des Bandes (1) zum anderen reichen, wobei die Kerben (2) durch die glatte Rückseite des Bandes (1), oder bei beidseitiger Anordnung durch einen zusätzlichen glatten Blechstreifen, abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Kerbe (2), beim Filtern, in Fließrichtung der Schmelze erweitert.1) Filter for cleaning plastic melts in which a filter element (7) is provided between two support plates (5, 6) provided with passages, which consists of a spirally rolled stable band (1) on which there are notches (2) which extend from one longitudinal edge of the band (1) to the other, the notches (2) being covered by the smooth back of the band (1), or in the case of arrangement on both sides by an additional smooth sheet metal strip, characterized in that the cross section of the notch (2), when filtering, expanded in the flow direction of the melt.
2) Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche, beim Filtern, der in Fließrichtung der Schmelze hinten liegenden Stützplatte (6) eben ist, wogegen die dem Filter (7) zugewandte Fläche der in Fließrichtung der Schmelze vorne liegende Stützplatte (5) kegelmantelförmig ist.2) Filter according to claim 1, characterized in that the support surface, when filtering, the support plate (6) located at the rear in the flow direction of the melt is flat, whereas the surface of the support plate (5) facing the filter in the flow direction of the melt is flat ) is cone-shaped.
3) Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des eingerollten Blechbandes (1) ein Stapel (12) von Blechbandabschnitten (15) vorgesehen ist, welche in einer Kammer (13,14,10,11) vorgesehen ist, deren dem Stapel (12) zugewandte Rückwand (11) parallel zur Stapelebene verläuft, wogegen die dem Stapel zugewandte Innenwand (10) der vorderen Stützwand zum Stapel (12) schräg verläuft, wobei die Neigung quer zur Längserstreckung der Blechbandabschnitte (15) verläuft.3) Filter according to claim 1, characterized in that instead of the rolled sheet metal strip (1) a stack (12) of sheet metal strip sections (15) is provided, which is provided in a chamber (13,14,10,11), the stack (12) facing rear wall (11) runs parallel to the stack plane, whereas the inner wall (10) facing the stack of the front support wall runs obliquely to the stack (12), the inclination extending transversely to the longitudinal extent of the sheet metal strip sections (15).
4) Filter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben (2) mit einer Öffnung (16) verbunden sind, die in Längsrichtung des Blechbandes (1, 15) verläuft. 4) Filter according to claim 1 to 3, characterized in that the notches (2) are connected to an opening (16) which extends in the longitudinal direction of the sheet metal strip (1, 15).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE562805A (en) *
WO1998047688A1 (en) * 1997-04-22 1998-10-29 Kerssemakers Mathieu Franciscu Screen unit for viscous mass
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EP1155723A2 (en) * 2000-05-18 2001-11-21 Fleetguard, Inc. High temperature ceramic filter

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