Фильтр для очистки пластмассовых расплавов
Изобретение относится к фильтру для очистки пластмассовых расплавов. Фильтр содержит ситовый диск, расположенный между двумя пластинами, образующими снабженный участком смены фильтрующих элементов корпус. Ситовой диск приводится во вращение с помощью передающего усилие храпового привода. Диск имеет на окружности разделенные перемычками выемки для размещения сменных фильтрующих элементов. Расплав проходит через пластины в области круговой траектории. Канал для расплава расширяется в направлении фильтрующих элементов. Пластины полностью покрывают ситовый диск. Одна из пластин прерывается участком смены фильтрующих элементов. Участок смены фильтрующих элементов выполнен размером больше одного фильтрующего элемента и меньше или равным величине двух фильтрующих элементов. Изобретение позволяет получить фильтр для расплава, в котором не возникают нежелательные изменения в пластмассе. Фильтр при больших давлениях обеспечивает смену фильтрующих элементов при приблизительном постоянстве давления и имеет небольшую стоимость. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к фильтру для очистки выдаваемых, в частности, экструдерами пластмассовых расплавов, содержащему ситовый диск, расположенный между двумя пластинами, образующими снабженный участком смены фильтрующих элементов корпус, причем ситовый диск приводится во вращение с помощью силового храпового привода и имеет расположенные по окружности и разделенные перемычками выемки для размещения сменных фильтрующих элементов, которые перфорированными дисками удерживаются против сил, возникающих вследствие падения давления в них в направлении потока пластмассового расплава, и проходящий через пластины в области окружности, подающий в фильтрующие элементы расплав, расширяющийся в направлении фильтрующих элементов канал для расплава.
Фильтры для расплавов известны из уровня техники, например, из ЕР 0114651 В1. Однако известный фильтр для расплава имеет очень большой и поэтому дорогой ситовый диск, участок смены фильтрующих элементов которого является также очень большим, а рабочая поверхность ситового диска является, наоборот, очень небольшой, так что обеспечивается лишь крайне низкий коэффициент полезного действия. В ЕР 0569866 А1 уже предлагается, правда, расширить канал для расплава в направлении фильтрующих элементов, так чтобы подлежащий фильтрации расплав проходил одновременно через два фильтрующих элемента. Однако и в этом случае все еще не используются большие области фильтрующих элементов, так что снова обеспечивается низкий коэффициент полезного действия.
Дополнительно к этому, храповое колесо на ситовом диске имеет относительно большой шаг, так что при повороте ситового диска большие поверхности загрязненных фильтрующих элементов заменяются соответствующими большими поверхностями незагрязненных фильтрующих элементов. За счет этого в очищенном расплаве возникают большие перепады давления, которые недопустимы для дальнейшей обработки расплава, так что часто необходимы дополнительные насосы для обеспечения постоянства давления очищенного расплава.
Уже предлагалось вместо надежного недорогого храпового привода предусматривать обеспечивающие меньший шаг зубчатые передачи для замены лишь небольших областей ситового диска с загрязненными фильтрующими элементами на области ситового диска с чистыми фильтрующими элементами с целью обеспечения постоянства давления. Однако такие сложные поворотные приводы являются слишком дорогими.
В DE 4212928 А1 уже раскрыта крышка с большой поверхностью для ситового диска, однако через все еще большие области ситового диска при его повороте проходит окружающий воздух, так что в пластмассе могут происходить нежелательные изменения.
В основу изобретения положена задача создания как можно меньшего фильтра для расплава, при котором во время работы, по существу, не возникают нежелательные изменения в пластмассе, но который обеспечивает смену фильтрующих элементов даже при высоких давлениях при приблизительном постоянстве давления и который, несмотря на это, остается недорогим.
Для этого предлагается, чтобы пластины полностью покрывали ситовый диск, при этом, по меньшей мере, одна из пластин прерывалась участком смены фильтрующих элементов, и при этом участок смены фильтрующих элементов был выполнен большим, чем один фильтрующий элемент, и меньше или равным величине двух фильтрующих элементов. За счет этого образуется охватывающий по возможности весь ситовый диск корпус, который способен лучше выдерживать высокие требуемые давления.
Целесообразно, чтобы, по меньшей мере, одна из пластин имела реверсивно перемещаемую область, перекрывающую участок смены фильтрующих элементов, чтобы ситовый диск во время фильтрации был полностью перекрыт и плотно закрыт и чтобы для выполнения во время фильтрации смены фильтрующих элементов участок смены фильтрующих элементов полностью открывался. За счет полного перекрывания ситового диска можно, с одной стороны, допускать высокие давления, а с другой стороны, обеспечивается отсутствие контакта прилипающего во время работы к ситовому диску пластмассового расплава с окружающим воздухом.
Преимуществом является то, что соответствующее расстояние между пропускающим поток фильтрующим элементом и участком смены фильтрующих элементов больше или равно ширине фильтрующего элемента с перемычкой и меньше ширины двух фильтрующих элементов с перемычкой. За счет этого обеспечивается, что при как можно меньшем участке смены фильтрующих элементов через как можно бульшую поверхность ситового диска проходит поток расплава без вытеснения расплава из участка смены фильтрующих элементов.
За счет этого оптимального соотношения между величиной участка смены фильтрующих элементов и воспринимающей поток поверхностью ситового диска его можно выполнять меньшим по размеру, чем ситовые диски согласно уровню техники, и, тем не менее, обеспечивать большую эффективную ситовую поверхность.
Отношение препятствующей потоку поверхности перемычки к пропускающей поток поверхности ситового диска предпочтительно меньше 18% и больше 12%. За счет этого обеспечивается такой размер перемычек, что они еще выдерживают большие давления, но представляют для подлежащего фильтрации расплава как можно меньшую площадь, не используемую для фильтрации, так что обеспечивается максимально возможная фильтрующая поверхность. При этом было установлено, что отношение препятствующей потоку поверхности перемычек к пропускающей поток поверхности предпочтительно составляет 15±1%.
Для обеспечения постоянства давления при смене фильтрующих элементов целесообразно, чтобы за один шаг храпового привода осуществлялась замена не более 10% пропускающей пластмассовый расплав поверхности ситового диска на соответствующие поверхности ситового диска с неиспользованными фильтрующими элементами. При этом предпочтительно, чтобы за один ход храпового привода обеспечивалась смена 6±1% фильтрующей поверхности. Смена не более 10% воспринимающей поток пластмассового расплава поверхности ситового диска, т.е. фильтрующих элементов и перемычек, обеспечивает приблизительное постоянство давления в очищенном расплаве, что обеспечивает беспроблемную дальнейшую обработку расплава в последующих машинах.
Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на чертеж. На чертеже показан фильтр 1 для расплава, который содержит корпус 2, ситовый диск 3, а также храповой привод 4. Корпус 2 образован пластиной 5, которая через соединительные элементы 6 соединена с другой пластиной 5', контур которой изображен штриховой линией. Пластины 5, 5' заключают между собой ситовый диск 3. В пластине 5 показан участок 7 смены фильтрующих элементов, который соответствует по существу величине одного фильтрующего элемента 8. Кроме того, пластина 5 имеет канал 9 для расплава, который в направлении ситового диска 3 имеет форму кольцевого сегмента 10.
Наряду с фильтрующими элементами 8 ситовый диск 3 имеет перемычки 11. По периметру ситового диска расположены собачки 12, которые взаимодействуют с храповым приводом 4. Венец 13 соединяет перемычки 11 друг с другом.
За счет того, что участок 7 смены фильтрующих элементов выбран как можно меньшим, пластины 5 покрывают большую часть ситового диска 3. За счет этого можно работать с как можно более высоким рабочим давлением в канале для расплава без заклинивания ситового диска 3 в корпусе 2. Перемычки 11, а также круговой венец 13 ситового диска 3 прилегают к пластинам 5, 5' и уплотняют канал 9 для расплава, а также кольцевой сегмент 10 изнутри.
При этом кольцевой сегмент 10 перекрывает перемычки 11'-11""', а также фильтрующие элементы 8"-8""'. При этом за счет соотношений согласно изобретению между величиной воспринимающей поток поверхности и расстоянием до участка смены фильтрующих элементов, а также размерами участка смены фильтрующих элементов достигается оптимальное соотношение, так что даже при небольшом ситовом диске 3 можно оптимально фильтровать расплав при больших давлениях при хорошем постоянстве давления.
1. Фильтр (1) для очистки выдаваемых, в частности, экструдерами пластмассовых расплавов, содержащий ситовый диск (3), расположенный между двумя пластинами (5, 5'), образующими снабженный участком (7) смены фильтрующих элементов корпус, и приводимый во вращение с помощью силового храпового привода (4), причем ситовый диск (3) имеет на окружности разделенные перемычками (11) выемки для размещения сменных фильтрующих элементов (8), которые перфорированными дисками удерживаются против сил, возникающих вследствие падения давления в них в направлении потока пластмассового расплава, и проходящий через пластины (5, 5') в области круговой траектории, подающий в фильтрующие элементы (8) расплав, расширяющийся в направлении фильтрующих элементов (8) канал (9) для расплава, отличающийся тем, что пластины (5, 5') полностью покрывают ситовый диск (3), при этом, по меньшей мере, одна из пластин (5, 5') прерывается участком (7) смены фильтрующих элементов, и участок (7) смены фильтрующих элементов выполнен размером больше одного фильтрующего элемента (8) и меньше или равным величине двух фильтрующих элементов (8, 8').
2. Фильтр для расплава по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из пластин (5, 5') имеет реверсивно перемещаемую, закрывающую участок (7) смены фильтрующих элементов область, ситовый диск (3) во время фильтрации полностью покрыт и плотно закрыт в направлении ситового диска, и для смены фильтрующих элементов открыт участок (7) смены фильтрующих элементов.
3. Фильтр для расплава по п.1 или 2, отличающийся тем, что соответствующее расстояние между воспринимающими поток фильтрующими элементами (8) и участком (7) смены фильтрующих элементов больше или равно ширине одного фильтрующего элемента (8), а также одной перемычки (11), и меньше ширины двух фильтрующих элементов (8, 8'), а также одной перемычки (11).
4. Фильтр для расплава по п.3, отличающийся тем, что отношение препятствующей потоку поверхности перемычек к пропускающей поток поверхности ситового диска (3) составляет меньше 18% и больше 12%.
5. Фильтр для расплава по п.4, отличающийся тем, что отношение препятствующей потоку поверхности перемычек к пропускающей поток поверхности ситового диска (3) составляет между 14 и 16%.
6. Фильтр для расплава по п.3, отличающийся тем, что за один шаг храпового привода (4) заменяется не более 10% воспринимающей поток пластмассового расплава поверхности ситового диска (3) на соответствующую поверхность ситового диска с неиспользованными фильтрующими элементами (8).
7. Фильтр для расплава по п.6, отличающийся тем, что за один шаг храпового привода (4) заменяется между 5 и 7% воспринимающей поток пластмассового расплава поверхности ситового диска (3) на соответствующую поверхность ситового диска с неиспользованными фильтрующими элементами (8).
