Устройство для фильтрации расплава полимерных материалов

Авторы патента:

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления изделий из пластмасс погонажным или литьевым способом и может быть использовано в полимерной промышленности. Устройство содержит корпус, передвижной блок со сменными фильтрующими ситами, систему передвижения указанного блока расплавом полимера, находящегося под давлением экструзии, и переходные фланцы. Переходные фланцы служат для крепления корпуса на экструдере и формирующей головки на корпусе. Система передвижения блока со сменными фильтрующими ситами включает установленные с двух сторон корпуса цилиндры с поршнями. Цилиндры соединены с каналами связанного с формирующей головкой переходного фланца посредством каналов с запорными клапанами. Цилиндры снабжены запорными шиберами, а корпус - съемными заглушками, устанавливаемыми на нем при смене фильтрующих сит. Переходные фланцы, цилиндры, каналы, соединяющие цилиндры с переходным фланцем, и запорные клапаны снабжены нагревательными элементами. Площадь фильтрующего сита больше площади внутреннего сечения цилиндра. Расстояние между фильтрующими ситами в передвижном блоке не более 0,1 D, где D - диаметр фильтрующей поверхности сита. Изобретение позволяет производить замену фильтрующих сит без прерывания технологического процесса. 2 ил.

Известна конструкция устройства института "УкрНИИ пластмасс" для фильтрации расплава полимерных материалов и замены отработанных фильтрующих сит с приводом передвижного блока вручную, пневматически или гидравлически.

Недостатком указанной конструкции является прерывание технологического процесса при смене фильтрующих сит (остановка машин).

Известна конструкция Aufban-SWE Германия, состоящая из корпуса, заменителя решетки ситовидных болтов, приводной гидравлической станции и гидросистемы, в которой замена фильтрующих сит происходит без прерывания технологического процесса (Руководство по эксплуатации заменителя решеток (сит) SWC-121, выпуск - февраль 1999 фирмы Aufban-SWE Германия).

Недостатком данной конструкции является сложность конструкции и обслуживание при наличии гидростанции и масляной гидросистемы, высокая стоимость, необходимость наличия контроллера системы управления.

Техническим результатом изобретения является создание фильтра для фильтрации расплава полимерных материалов, позволяющего производить замену фильтрующих сит без прерывания технологического процесса, используя рабочую систему экструзии полимерных материалов, и получение изделий непосредственно на линии.

Для достижения технического результата в устройстве для фильтрации расплава полимерных материалов, содержащем корпус, передвижной блок со сменными фильтрующими ситами, систему передвижения указанного блока расплавом полимера, находящегося под давлением экструзии, и переходные фланцы для крепления корпуса на экструдере и формирующей головки на корпусе, согласно изобретению система передвижения блока со сменными фильтрующими ситами включает установленные с двух сторон корпуса цилиндры с поршнями, соединенные с каналами связанного с формирующей головкой переходного фланца посредством каналов с запорными клапанами, при этом цилиндры снабжены запорными шиберами, а корпус - съемными заглушками, устанавливаемыми на нем при смене фильтрующих сит, причем переходные фланцы, цилиндры, каналы, соединяющие цилиндры с переходным фланцем, и запорные клапаны снабжены нагревательными элементами, площадь фильтрующего сита больше площади внутреннего сечения цилиндра, а расстояние между фильтрующими ситами в передвижном блоке не более 0,1 D, где D - диаметр фильтрующей поверхности сита.

Технический результат, получаемый от использования изобретения, достигается за счет цилиндров с поршнями, соединенными каналами с системой экструзии шнекового пресса. В системе фильтрации имеются клапаны и запорные шиберы, которые управляются автоматически. Давление в системе экструзии Рэ

100 атм и устанавливается в зависимости от геометрии профиля погонажного изделия и материала. При засорении сита инородными включениями давление экструзии повышается при Р1>Рэ на 10-15%, включается система подогрева каналов клапанов и запорной арматуры, при дальнейшем повышении Р2>Рэ на 15-20% включается система смены фильтров. В режиме смены фильтров t<1-1,5 с при Рэ>100 атм. Расстояние между фильтрующими ситами не более 0,1 D оказывает минимальное влияние на техпроцесс экструзии и конструктивно выполнимо. Замененное сито работает определенное время с первичным полимером порядка 24 ч, со вторичным полимером меньше в зависимости от степени загрязнения материала.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство выполняет все технологические функции прототипа и дополнительно упрощает технологию работы, обслуживание, экономию энергоресурсов и надежность эксплуатации.

На фиг.1 изображен фильтр для фильтрации расплава полимерных материалов.

На фиг.2 изображен передвижной блок 10 с фильтрующим ситом.

Устройство для фильтрации расплава полимерных материалов представляет собой корпус 1, который переходным фланцем 2 закреплен на экструдере полимерных материалов 3, а через переходной фланец 4 к нему закреплена формирующая головка (пресс-форма) 5. Справа к корпусу 1 прикреплен цилиндр 6 с поршнем 7, слева - цилиндр 8 с поршнем 9. Внутри корпуса находится передвижной блок 10 с фильтрующими ситами. На цилиндрах 6 и 8 установлены запорные шиберы 12. Цилиндры 6, 8 соединены с каналами переходного фланца 4 посредством каналов 13, 14 через запорный клапан 15. При смене фильтрующих сит на корпусе устанавливаются съемные заглушки 16.

Переходные фланцы 2, 4, цилиндры 6, 8, каналы 13, 14 и запорные клапаны 15 оборудованы нагревательными элементами 17.

Работа устройства для фильтрации расплава полимерных материалов осуществляется следующим образом.

Расплав полимера, подаваемый из экструдера по стрелке А через переходной фланец 2, фильтруется через фильтрующее сито 11, расположенное в одном из двух гнезд передвижного блока 10, и направляется в формирующую головку (пресс-форму) 5, где формируется профиль или отливка из полимера (трубы, погонажные профили, литые детали и др.).

Когда фильтрующие сита заполняются отходами, производительность техпроцесса снижается на 10-15% (процент снижения определяется технологическим регламентом производства).

Необходимо произвести замену отработанного фильтрующего сита на новый (промытую ситовидную пластину 20 и решетки пакета сит).

Замена происходит следующим образом.

На корпусе устанавливаются съемные заглушки 16, не дающие утечки расплава в период замены.

Включаются нагревательные элементы цилиндра 8, каналов 13, 14 и запорного клапана 15, обычно представляющего из себя шаровой кран с электромагнитным приводом, находящийся с левой стороны фильтра.

Запорный шибер 12 слева от фильтра устанавливается в положение "закрыто", справа - в положение "открыто". В этот момент оба запорных клапана 15 находятся в положении "закрыто".

При достижении расплавом в каналах 13, 14 и запорном клапане 15 с левой стороны фильтра заданной температуры клапан 15 вводится в положение "открыто".

Расплав под давлением >100 бар перетекает по каналам 13, 14 в полость цилиндра 8 и поршень 9 передвигается к центру экструзии, передвигая передвижной блок 10 с фильтрующими ситами 11. При этом поршень 7 через шибер 12, находящийся в положении "открыто", выталкивает керн застывшего расплава 18, оставшегося от предыдущей смены фильтрующих сит. Схема смены фильтрующих сит соответствует работе классической гидросистемы. Расплав пластифицируемого полимера полиэтилена и сополимера "Сэвилена" при температуре +146^oС экструдируется под давлением Р>100 бар, что является нормальным давлением масляной гидросистемы с рабочим телом ИС 40. Функции демпфера в устройстве выполняет керн застывшего расплава 18 от предыдущей замены фильтрующих сит.

После завершения установки передвижного блока 10 с фильтрующими ситами 11 в правое положение запорный кран 15 с левой стороны вводится в положение "закрыто" и отключаются нагревательные элементы на цилиндре 8, каналах 13, 14 и запорном клапане 15. Снимаются съемные заглушки 16 по стрелке Б и удаляется керн 19 с отработанным фильтрующим ситом. Устанавливается новое сито в правую полость передвижного блока 10, а керны 18, 19 отправляются в загрузочное устройство экструдера для вторичной переработки. При отработке фильтрующего сита 11 в техпроцессе экструзии замена сит происходит в том же порядке с правой на левую сторону фильтра. Как показано на фиг.2, обычно применяемые в экструдерах фильтрующие сита имеют сравнительно небольшую площадь фильтрующей поверхности, равную площади внутреннего сечения цилиндра.

В предлагаемой конструкции фильтра фильтрующая поверхность сита образована площадью круга диаметром D. Площадь внутреннего сечения цилиндра, имеющего диаметр d, меньше площади сита с диаметром D, что позволяет реже производить замену сит, засоренных инородными включениями, на чистое сито. Минимальная перемычка В (фиг. 2), разделяющая фильтрующие элементы, имеет размер не более 0,1 D, что позволяет при смене сит практически не перекрывать площадь цилиндра сегментами передвижного блока РО, обеспечивая при этом непрерывность технологического процесса и отсутствие пульсации расплава пластмассы.

Формула изобретения

Устройство для фильтрации расплава полимерных материалов, содержащее корпус, передвижной блок со сменными фильтрующими ситами, систему передвижения указанного блока расплавом полимера, находящегося под давлением экструзии, и переходные фланцы для крепления корпуса на экструдере и формирующей головки на корпусе, отличающееся тем, что система передвижения блока со сменными фильтрующими ситами включает установленные с двух сторон корпуса цилиндры с поршнями, соединенные с каналами связанного с формирующей головкой переходного фланца посредством каналов с запорными клапанами, при этом цилиндры снабжены запорными шиберами, а корпус - съемными заглушками, устанавливаемыми на нем при смене фильтрующих сит, причем переходные фланцы, цилиндры, каналы, соединяющие цилиндры с переходным фланцем, и запорные клапаны снабжены нагревательными элементами, площадь фильтрующего сита больше площади внутреннего сечения цилиндра, а расстояние между фильтрующими ситами в передвижном блоке не более 0,1D, где D - диаметр фильтрующей поверхности сита.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Похожие патенты:

Фильтрующее устройство // 1749053

Фильтр // 1695965

Изобретение относится к экструзионной технике и предназначено для фильтрации расплава при переработке термопластичных материалов

Экструзионная линия // 1691122

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимеров, в частности может быть использовано в экструзионных линиях для получения изделий с одновременной фильтрацией расплава

Экструзионная головка для фильтрования и непрерывного профилирования изделий из полимерного материала // 1669746

Изобретение относится к переработке полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении длинномерных изделий

Фильтрующее устройство к экструдеру // 1646887

Изобретение относится к химическому машиностроению

Фильтр экструдера // 1609698

Изобретение относится к производству изделий из полимеров экструзией с фильтрацией расплава

Устройство к экструдеру для фильтрации расплава полимера // 1597286

Изобретение относится к области химического машиностроения

Червячный экструдер // 1595666

Изобретение относится к оборудованию для переработки пластмасс

Уплотняющее устройство для механизма смены решет шнекового экструдера // 1507208

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимеров

Устройство к червячному прессу для фильтрации расплава полимера // 1426826

Фильтрующее устройство, выполненное с возможностью обратной промывки // 2293655

Изобретение относится к фильтрующему устройству для термопластичного полимерного материала, выполненному с возможностью обратной промывки

Фильтр для очистки пластмассовых расплавов // 2343070

Изобретение относится к фильтру для очистки пластмассовых расплавов

Устройство для фильтрации полимерных расплавов // 2523808

Изобретение относится к полимерной промышленности. Устройство для фильтрации полимерных расплавов содержит корпус с входным, выходным и дренажными каналами, на внешней поверхности которого имеются обогревательные элементы, смонтированный в корпусе фильтрующий блок, сообщающийся с каналами корпуса. Корпус представляет собой полый стальной цилиндр. Фильтрующий блок представляет собой кассету, состоящую из сменного фильтрующего элемента, опорной решетки, дренажного цилиндра, головки и фланца кассеты. Все элементы кассеты, кроме сменного фильтрующего элемента, собираются в единый неразборный блок. Дренажный цилиндр реализован в виде цельнометаллического стержня, соединенного с фланцем кассеты с одной стороны и головкой кассеты - с другой. Наружная поверхность дренажного цилиндра покрыта усеченными пирамидальными элементами. С одной стороны дренажного цилиндра точение пирамидальных элементов не доходит до края и цилиндр в этом месте имеет гладкую поверхность. Сменный фильтрующий элемент представляет собой тканое стальное сито, обернутое и стянутое вокруг опорной решетки. Опорная решетка представляет собой перфорированный стальной лист, скатанный в цилиндрическую обечайку. Головка кассеты представляет собой стальной цилиндр, выполненный в виде поршня с отверстиями по кругу. Фланец кассеты представляет собой глухой металлический диск, выполненный таким образом, чтобы кассета, частью которой он является, имела возможность многократно выниматься и вставляться в корпус, при этом надежно крепится к корпусу. Фланец корпуса представляет собой металлический диск. По торцам корпуса с обеих сторон предусмотрено соединение с фланцем кассеты с одной стороны и фланцем корпуса с другой. Корпус с обоих торцов имеет кольцевую проточку для создания уплотнительного соединения типа «шип - паз» с прокладкой. Изобретение позволяет повысить производительность устройства для фильтрации полимерных расплавов. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Уменьшающее гель устройство и способ уменьшения геля // 2551291

Заявленная группа изобретений относится к устройству и способу для уменьшения геля, присутствующего в полимере. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение производительности уменьшающего гель устройства. Технический результат достигается в уменьшающем гель устройстве, включающем механизм для уменьшения геля, установленный в проводящем полимер канале, в котором протекает полимерная смешанная композиция, и выполненный с возможностью уменьшения геля, присутствующего в полимерной смешанной композиции. Причем механизм для уменьшения геля включает в себя проходы, сжимающие поток, и имеющие меньшую площадь поперечного сечения прохода, чем проводящий полимер канал. При этом коэффициент сжатия S1/S2 прохода, сжимающего поток, составляет от 25 до 180, для создания растянутого потока в смешанной композиции, протекающей в проходе, сжимающем поток. Причем S1 представляет собой площадь поперечного сечения проводящего полимер канала, и S2 представляет собой суммарную площадь поперечного сечения прохода, сжимающего поток. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 19 ил., 3 табл., 15 пр.

Фильтрующее устройство для текучих сред // 2561369

Изобретение относится к фильтрующему устройству для текучих сред, в частности термопластических синтетических материалов. Устройство включает несущий сито элемент, имеющий вращательно-цилиндрическую внешнюю поверхность, который с возможностью вращения установлен во вращательно-цилиндрической выемке фиксированного корпуса, подогнанной к его периметру, и в котором вдоль его периметра образовано некоторое число гнезд для сит, имеющих фильтрующие системы. Несущий сито элемент пронизан вращательно-цилиндрической центральной частью и установлен в ней с возможностью вращения. Центральная часть и корпус образованы фиксированными и прочными на кручение по отношению к имеющему возможность вращаться несущему сито элементу. Изобретение обеспечивает повышение скорости обслуживания фильтрующего устройства. 22 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство для непрерывной фильтрации смесей материалов // 2579449

Изобретение относится к устройству для непрерывной фильтрации смесей материалов, в частности для отделения загрязняющих примесей из расплавов пластических материалов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и ускорение отвода загрязняющих веществ. Технический результат достигается устройством для непрерывной фильтрации смесей материалов, в частности для отделения загрязняющих примесей из расплавов пластических материалов, имеющим фильтр, расположенный с возможностью вращения в фильтровальной камере корпуса, по меньшей мере, один счищающий скребок для удаления задержанных фильтром загрязняющих примесей и разгрузочное устройство для отгрузки из корпуса загрязняющих примесей, удаленных счищающим скребком с фильтра. При этом разгрузочное устройство содержит разгрузочный вал, расположенный в корпусе с возможностью вращения и имеющий, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, по меньшей мере, с одним поршнем, установленным в этом отверстии с возможностью перемещения. 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство для фильтрации расплава пластмассы // 2581371

Изобретение относится к полимерной промышленности. Техническим результатом изобретения является повышение производительности, надежности и эффективности работы устройства. Технический результат достигается устройством для фильтрации расплава пластмассы, содержащем корпус с входным, выходным и внутренними дренажными каналами, на внешней поверхности которого имеются обогревательные элементы, смонтированный в корпусе фильтрующий блок, сообщающийся с каналами корпуса, дренажный цилиндр, содержащий на наружной поверхности опорные элементы, причем с одной стороны цилиндр имеет гладкую поверхность, сменный фильтрующий элемент, представляющий собой тканое стальное сито, стянутое вокруг опорной решетки, представляющей собой перфорированный стальной лист, скатанный в цилиндрическую обечайку. При этом корпус представляет собой сквозной цилиндр, внутри которого имеется сеть каналов перераспределения грязного и очищенного расплава пластической массы. Фильтрующий блок представляет собой кассету, состоящую из сменного фильтрующего элемента, опорной решетки, дренажного цилиндра, головки и торцевого поршня кассеты. Дренажный цилиндр соединен с торцевым поршнем кассеты с одной стороны и головкой кассеты с другой. Уплотняющие элементы, состоящие из кольцевых прокладок и прижимных дисков с резьбой, крепятся на торцевой поршень кассеты и на головку кассеты. Головка кассеты представляет собой стальной цилиндр, выполненный в виде двух последовательно расположенных спаренных поршней. Причем в теле поршня, прилегающего к дренажному цилиндру, по кругу выполнены сквозные отверстия. При этом все элементы кассеты кроме сменного фильтрующего и уплотняющих элементов собираются в единый неразборный блок. Камера низкого давления расположена в пространстве, ограниченном головкой и внутренней поверхностью корпуса. Торцевой поршень кассеты представляет собой металлический диск, выполненный таким образом, чтобы кассета имела возможность многократно выниматься и вставляться в корпус при обеспечении герметичности фильтра. При этом кассета вынимается так, что головка кассеты не покидает пределов корпуса. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.