DE2339057A1

DE2339057A1 - Filtervorrichtung mit kontinuierlichem schrittweisen vorschub

Info

Publication number: DE2339057A1
Application number: DE2339057A
Authority: DE
Inventors: Graydon Smith
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-08-14
Filing date: 1973-08-01
Publication date: 1974-02-28
Also published as: GB1439853A; IT992402B; US3855126A; FR2196227B1; CA1012898A; JPS4959353A; FR2196227A1

Description

DR. ING. B. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · O£f. HER* ΝΔΤ. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE D-HM MÖNCHEN SI · ARABEUASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087 2339057

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Graydon Smith, North Edgecomb, Maine / USA

Filtervorrichtung mit kontinuierlichem schrittweisen

Vorschub

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern von fließfähigem Material, wie z.B. durch Wärme erweichtem Kunststoffmaterial, wobei das Material durch ein Filtermedium, wie z.B. ein Filtergitter, fließen muß. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern von Material, während dem das Filtergitter

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in der Vorrichtung schrittweise ausgewechselt wird. Kurz gesagt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Ausfiltern von Verschmutzungen aus durch Wärme erweichtem Material, wobei das Material gezwungen wird, durch einen Durchlaß zu fließen, quer zu welchem ein durch an einander entgegengesetzten Seiten des Durchlasses vorgesehene Einlaß- und Auslaßöffnungen bewegbares Band aus Filtermaterial angeordnet ist.

Bei kontinuierlichen Vorgängen, wie z.B. Strangpressen, Faserspinnen oder chemischer Verarbeitung von Kunststoff, wobei eine Masse aus wärmeerweichtem Material bearbeitet wird, ist es wesentlich, daß Verschmutzungen im Material vor der endgültigen Verarbeitung entfernt bzw. ausgefiltert werden.

Das Entfernen unerwünschter Verschmutzungen sollte in der Weise ausgeführt werden, daß der Produktionsvorgang weder gestört noch unterbrochen wird. Da die Gittereinrichtung nach häufiger Verwendung verstopft wird, ist es notwendig, das Gitter auszutauschen. Üblicherweise sind mit diesem Austausch Verzögerungen und Unterbrechungen des Produktionsverlaufes verbunden.

Eine kontinuierliche Filtervorrichtung ist in der US-PS 5 471 offenbart. Diese Patentschrift lehrt, daß ein Filterband durch Einlaß- und Auslaßöffnungen in einer Filtervorrichtung quer zum Weg des Materialflusses geführt werden kann, und daß durch sorgfältiges Zurückhalten eines erhärteten Materialpfropfens in den öffnungen eine ausreichende Verdichtung an der Einlaß- und Auslaßöffnung aufrechterhalten werden kann. Ein Größenunterschied zwischen den Einlaß- und Auslaßpfropfen trägt ebenfalls zum Vorbewegen des Filterbandes durch die Vorrichtung bei. Jedoch wurde diese Lösung - wenn auch besser als Filtergitter-Auswechsler, die ein Anhalten des Fertigungszyl3us beim Auswechseln des Filtergitters erfordern - nicht zufriedenstellend befunden, da es schwierig ist, das Filterband durch die Vorrichtung vorwärtszubewegen, wobei die Betriebssicherheit der Pfropfen aus verfestigtem Material sich nicht bewährt hat. Damit eine vollständige

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Dichtung gewährleistet ist, müssen die Pfropfen ausreichend abgekühlt sein, um eine relativ feste Masse zu bilden, welche dazu neigt, sich mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen zu verbinden, wodurch das Auswechseln des Piltergitters sich schwierig gestaltet. Wenn die Pfropfen weniger fest sind, findet ein unerwünschtes Auslaufen von Material statt. Auch entwickeln bestimmte Materialien nicht die zum Bilden eines ausreichend erhärteten Pfropfens notwendigen Eigenschaften.

Ein zusätzlicher Nachteil der in der genannten Patentschrift offenbarten Vorrichtung ist, daß die mit dem Strangpreßvorgang verbundenen hohen Drücke das Filterband in die Eingangsöffnungen der das Filterband haltenden Stütz- bzw. Prallplatte drücken, wodurch es auch äußerst schwierig ist, die Position des Filterbandes zu verändern.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung vorzusehen, welche ein periodisches Auswechseln eines Filtergittermediums bei einem Vorgang gestattet, in dem ein durch Wärme erweichtes Material bearbeitet wird, wobei eine Unterbrechung oder Verzögerung des Bearbeitungsvorgangs ausgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß wird dies mit der eingangs beschriebenen Vorrichtung dadurch erreicht, daß an oder in Nähe der Einlaßöffnung eine Vorschubeinrichtung bzw. eine Einrichtung zum Vorwärtsbewegen einer vorbestimmten Filterbandlänge durch die Einlaßöffnung zum Einführen eines neuen Abschnittes des Bandes in die Bohrung bzw. den Durchlaß vorgesehen ist, wobei die Einrichtung nach Vorwärtsbewegen des Filterbandes die Einlaßöffnung dichtend verschließt und ein Auslaufen des Materials aus der Vorrichtung durch die Einlaßöffnung verhindert.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Vorrichtung im Verein mit einer Strangpreßmaschine zum Strangpressen eines durch Wärme erweichten Materials, wie

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z.B. Kunststoff, verwendet. Der Filter hat die Form eines Bandes aus Drahtgeflecht mit quadratischen Maschen oder dergleichen und verläuft durch Einlaß- und Auslaßöffnungen quer zur Flußrichtung des stranggepreßten, durch Wärme erweichten Materials. In der Strangpreßmaschine wird das Material selbst durch Erhitzen in einen fließfähigen Zustand gebracht und unter erheblichem Druck durch ein Filterband gepreßt, so daß etwaige Verunreinigungen im Material durch das Filtermaterial aufgefangen werden. Durch das Ausfiltern der Verunreinigungen aus dem durch Wärme erweichten Material verstopft sich der Filter allmählich, wodurch ein Auswechseln notwendig wird und ein neuer Filtergitterbereich in den Strömungsweg des Materials gebracht werden muß. Die vorliegende Erfindung sieht einen Zuführmechanismus für ein Filterband vor, wobei eine vorbestimmte Filterbandlänge schrittweise in die Strangpreßmaschine eingeführt wird und ein Abschneidmechanismus an der Auslaßöffnung für das Filterband die auf der Strangpreßvorrichtung ausgeworfene Filterbandlänge mit den aufgefangenen Verschmutzungen abschneidet. Während des Teils des Arbeitsvorganges, wenn das Filterband nicht ausgetauscht wird, wirken Filtereinführungs- und Abschneidmechanismus zusammen, um an der Einlaß- und Auslaßöffnung abschließende Tore zu bilden, um diese öffnungen zwangsweise dichtend zu verschließen und ein Auslaufen zu verhindern.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist.

Fig. 1 ist eine seitliche Längsansicht, die das Filtergitter in einer Strangpreßvorrichtung zeigt, wobei die Filtervorschubeinrichtung an einer Seite der Strangpreßvorrichtung und der Abschneidmechanismus an der anderen Seite derselben angebracht sind,

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Pig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1,

Pig· 3* 4 und 5 sind schematische Darstellungen der Arbeitsschritte der Filtergittervorschub- und Abscnneidmechanismen,

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den Abschneidmeehanismus

nach Linie 6-6 in Fig. 2,

Fig. 7 ist ein vergrößertes Detail und zeigt ein gewebtes Filtergitter,

Fig. 8 ist ein vergrößertes Detail der Stütz- bzw. Prallplatte, auf welcher das Filtergitter in der Strangpreßvorriehtung läuft,

Fig. 9 ist eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht

eines Teils des Filtergitters und der Prallplatte,

Fig. 10 ist ein Schnitt durch eine andere Konstruktion

für den Vorschubmechanismus,

Fig. 11 ist ein Schnitt durch noch eine andere Ausführungs-

form des Vorschubmechanismus, und

Fig. 12 ist ein Schnitt durch eine andere Bauweise für die

Filtergitter-Einlaßöffnung.

Anschließend wird Bezug auf die Zeichnungen genommen. In Fig. 1 und 2 ist das Auslaßende 20 einer Strangpreßvorriehtung mit einem eine Bohrung 24 umschließenden Gehäuse 22 gezeigt, durch welches ein durch Wärme erweichbares Material, wie z.B. Kunststoff, unter hohem Druck gepreßt wird. Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Strangpreßvorganges beschrieben, Jedoch wird

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ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Filtervorrichtung der vorliegenden Erfindung bei 3^e<iem Vorgang Verwendung finden kann, bei dem es erwünscht ist, Verschmutzungen aus einem fließfähigen Material, wie z.B. durch Wärme erweichbaren Kunststoff, auszufiltern.

Gemäß Fig. 2 fließt das durch Wärme erweichte Material in die Bohrung 24 im Gehäuse 22 aus dem Gehäuse 26, in welchem eine (nicht gezeigte) Schnecke von geeigneter Bauweise betätigt werden kann, um das durch Wärme erweichbare Material unter Druck in die Bohrung 24 im Gehäuse 22 zu führen.

In der Bohrung 24 im Gehäuse 22 ist eine Stütz- oder Prallplatte 28 (siehe Fig. 8) befestigt, welche mit einer Vielzahl von in einmaliger Weise - wie nachstehend genauer beschrieben - angeordneten, durchgehenden Bohrungen 30 versehen ist. Die Bohrung 24^f im äußersten Abschnitt des Gehäuses 22 weist einen größeren Durchmesser als die Bohrung 24 im innersten Abschnitt des Gehäuses auf, und die Prallplatte 28 liegt an der Schulter auf, die dureh die Vergrößerung der Bohrung 24 zur Bohrung 24' gebildet wird. Ein Büchsenelement 32 hält die Prallplatte 28 fest an der Anschlagschulter und weist ein äußeres Flanschelement 34 auf, das auf der Außenfläche 36 des Gehäuses 22 aufliegt. Ein Haltering 38 sitzt auf der Buchse 32 und ist durch eine Vielzahl von über den Kreisumfang verteilten Schrauben 40 am Gehäuse 22 angeschraubt, um die Buchse und die Prallplatte 28 fest in ihrer Lage zu halten.

Verschmutzungen werden aus dem durch Wärme erweichten Material durch einen Filter bzw. ein Gitter 42 entfernt. Das Filtermaterial kann aus einer großen Auswahl an Filtermedien ausgewählt werden, z.B. aus Drahtgewebe mit quadratischen Maschen, aus unlegiertem bzw. korrosionsbeständigem Stahl, Bronze, Messing, Kupfer, Monelmetall oder Nickel, und auch Siebe aus gewebtem

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Draht oder die üblichen Schichten aus Fasern aus gesintertem korrosionsbeständigen Stahl können verwendet werden, um Verschmutzungen bis zu 0,3/U Größe zu entfernen. Erfindungsgemäß hat das Piltergitter bzw. Sieb 42 die Form eines Bandes von beträchtlicher Länge und wird durch einen Zuführmechanismus 46 von einer Spule in einer Kassette 44 abgewickelt. Dann gelangt das Band durch eine Einlaßöffnung 48 in das Gehäuse 22 auf eine Prallplatte 28 quer über dem Weg des strangzupressenden, durch Hitze erweichten Materials. Das Band verläßt das Gehäuse 22 durch eine Auslaßöffnung 50. Auf diese V/eise filtert das Filterband 42 im Gehäuse 22 Verschmutzungen aus dem Material, das beim Ausströmen aus dem Gehäuse 22 frei von Verschmutzungen ist. Letztere verstopfen schließlich die Poren des Filterbandes 42, wodurch ein Auswechseln des Filtermaterials nötig wird, um einen neuen Bereich des Filtermaterial in die Bohrung 24 zu bringen. Einlaßöffnung 48 und Auslaßöffnung 50 sind vorzugsweise mit einem reibungsarmen überzug, z.B. aus Teflon, überzogen, um eine Filterauswechslung ohne Backen zu erleichtern.

Auf diese Weise wird das Filtergitter 42 ohne Unterbrechung des Strangpreßvorganges durch schrittweises Zuführen einer vorbestimmten Länge des Filterbandes 42 aus der Kassette 44 und Ausstoßen einer gleichen Länge verschmutzten Filters aus der Strangpreßvorrichtung ausgewechselt, wobei das verschmutzte Filterstück durch den Abschneidmechanismus 52 abgetrennt wird.

Die Einlaßöffnung 48 für das Filterband 42 ist vorzugsweise rechteckig im Querschnitt und von solchen Abmessungen, daß sie das Filterband 42 leicht aufnehmen kann, ohne ein Hindernis für den freien Durchgang des Bandes in die Bohrung 24 zu bilden. Ein Einlaßgehäuse 54 mit einem rechtwinklig geformten Durchlaß 56 darin zum Aufnehmen des Filterbandes 42 ist außen am Gehäuse 22 undurchdringlich für strömende Mittel angebracht. Das Gehäuse 54 enthält Eingangsöffnungen 58 für Strömungsmittel, durch welche

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eine erwärmte Flüssigkeit eingeführt werden kann, um durch Zirkulieren im Gehäuse 54 dasselbe.» wenn erforderlich, zu erwärmen,, um die Viskosität des Pfropfens aus durch Wärme erweichbarem Material zu steuern, der sich während des Vorgangs auf der Oberfläche und in den Poren des Filterbandes 42 bildet.

Der Zuführmechanismiis 46 enthält eine Schlittenanordnung 60 mit durchgehenden Benrungen 62 an seiner Ober- und Unterseite (gemäß Fig. I)₁, in welchen sich aus dem Gehäuse 22 erstreckende Führungsstäbe Sk verschiablieh aufgenommen sind. Ein an den freien Enden der Stäbe 64 befestigtes, feststehendes Halteelement 66 trägt Mn- und herbewegliche Elemente 68, welche entweder Pneumatik- oder Hydraulikzylinder sein können, und zwar mit einem am Schlitten 60 befestigten hin- und herbewegbaren Kolbenelement 70, So wird durch Bewegen des Zylinders 68 durch eine (nicht gezeigte) Luft- bzw. Eydraulikflüssigkeitsquelle unter Druck der Schütten βθ aus einer ersten, vom Gehäuse 5k entfernten Stellung in eine zweite,, am Gehäuse anliegende Stellung hin- und herbewegt.

Die Schlittenanordnung 60 trägt ein Paar einander gegenüber angeordneter Pneumatik» oder Hydraulikzylinder 72, welche jeweils ein ausziehbares Kolbenelement 7k aufweisen, an dem Filterband-Kontaktschuhe 76 angebracht sind. Diese Kontakt- bzw. Greifschuhe 76 berühren das Filterband. 42 von beiden Seiten über die volle Breite des Bandes, Wenn die Zylinder 72 betätigt werden, fahren die Kolbenelemente 7'"· aus, und die Xontaktschuhe 76 ergreifen von beiden Seiten das Filterband 42. Wenn sich die Kontaktschuhe 76 in inniger Berührung mit dem Filterband 42 befinden, wird durch Betätigen der Zylinder 68 zum Ausfahren der Kolbenelemente 70 ein neues Stück das Filterbandes 42 in die Strangpreßvorrichtung vorgeschoben.

Nach Vorschieben einer vorbestimmten Länge des Filterbandes 42 in die Strangpreßvorrichtung werden die Schuhe 76 in Kontakt mit

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dem Filterband 42 gehalten, und die Kolbenelemente 70 der Zylinder 68 verbleiben in der ausgezogenen Stellung, so daß die Filterband-Kontaktschuhe 76 als versperrende Tore wirken, um dazu beizutragen, die Zulaßöffnung 56 für das Filterband im Einlaßgehäuse 54 zn versperren und ein Auslaufen des strangzupressenden, durch Wärme erweichten Materials auszuschließen.

Die Ausgangsöffnung 50 für das Filterband im Gehäuse 22 ist in gleicher Weise rechteckig geformt, aber besitzt eine größere Querschnittsfläche als die Fläche der Einlaßöffnung 48, um einem Anwachsen von durchtränkten, verschmutzten Teilchen und einem erhärteten Pfropfen des strangzupressenden Materials, in dem die Verschmutzungen aufgefangen werden, auf dem Filterband Raum zu bieten. Da einiges, im Strangpreßgehäuse 22 zu verarbeitende Material durch Wärme erweichbar und während des Strangpreßvorgangs bei erhöhter Temperatur gehalten ist, so daß es während des Strangpreßvorgangs fließen kann, erhärtet sich das Material leicht nach Abkühlung. Dementsprechend ist sowohl an der Auslaßöffnung als auch an der Einlaßöffnung dafür Sorge getragen, daß die Temperatur des Materials gesteuert wird, um einen erhärteten Materialpfropfen entstehen zu lassen, der dazu beiträgt, einen dichtenden Abschluß zu bilden, um einem Auslaufen des Materials aus den Filterband-Einlaß- und Auslaßöffnungen vorzubeugen. Daher ist das Gehäuse 22 jeweils an den Einlaß- und Auslaßöffnungen 48 und 50 mit Strömungsmitteldurchgängen 80 versehen, durch welche ein kühlendes Strömungsmittel zum Zirkulieren eingeführt werden kann, um die Wände des Gehäuses 22 in Nähe der öffnungen zu kühlen und zu einer Bildung verfestigter Pfropfen im zu verarbeitenden Material beizutragen.

Außen am Gehäuse 22 ist ein Auslaßgehäuse 82 in für Strömungsmittel undurchlässiger Beziehung angebracht und enthält eine rechtwinklig geformte Durchgangsöffnung 84 zum Aufnehmen des Filterbandes 42, der aufgefangenen Verschmutzungen und des Materialpropfens. Die Ausgangsöffnung 50 für das Filterband ist auf den

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Durchlaß 84 im Gehäuse 82 genau ausgerichtet. Letzteres enthält außerdem Eingangsöffnungen 86 für Strömungsmittel, damit ein kühlendes Strömungsmittel in den Durchlässen 86 zirkulieren kann und den Pfropfen aus durch Wärme erweichbarem Material im Durchlaß 84 in erhärtetem Zustand hält. Wenn eine Vorwärtsbewegung des Filterbandes zum Auswechseln desselben erforderlich ist, kann es erwünscht sein, die offen liegenden Oberflächen des Pfropfens zu erwärmen, um eine Bewegung des Gitters und Pfropfens aus dem Durchlaß 84 zu erleichtern. Dementsprechend sind zusätzliche Durchlässe 88 für Strömungsmittel vorgesehen, damit ein erwärmtes Strömungsmittel die Oberflächen des Durchlasses 84 erwärmt, welche in Kontakt mit dem Materialpfropfen in dem Durchlaß 84 sind, um eine Auswärtsbewegung des Filterbandes und des Pfropfens aus Verschmutzungen und Material daran zu erleichtern. Der Teflon-Überzug an der Öffnung gewährleistet ebenfalls eine leichte Bewegung des Filtergitters und Pfropfens aus Verschmutzung und Material daran.

Nachdem die vorbestimmte Filterbandlänge aus dem Durchlaß 84 im Gehäuse 82 ausgetreten ist, wird der Abschneidmechanismus 52 betätigt und schneidet die FiIterbandlänge mit dem Pfropfen aus Material und Verschmutzungen daran ab. Der Abschneidmechanismus 52 weist eine an der Außenseite des Gehäuses 82 angebrachte Halteplatte 90 auf, die in einem Winkel in bezug auf die Außenfläche des Gehäuses 22 der Strangpreßvorrichtung angeordnet ist, um ausreichend Platz für die Messerbetätigungsanordnung zu lassen. Die Halteplatte 90 enthält eine Eingangsöffnung 92 zum Aufnehmen des Filterbandes 42 mit dem Pfropfen aus Verschmutzungen und Material daran. Eine ausziehbare Messerklinge 94 ist so angeordnet, daß sie entlang der Oberfläche der Platte 90 zu gleiten vermag. Sie kann zurückgezogen werden, um den Durchlaß 92 freizugeben, damit eine vorbestimmte FiIterbandlänge vorgeschoben werden kann. Dann wird die Messerklinge durch eine Hydraulikoder Pneumatikeinrichtung betätigt und schneidet Pfropfen und

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Band ab. Gemäß Pig. 2 wirkt sie auch als versperrendes Tor, tun die Auslaßöffnung für das Filterband zwangsweise von der Strangpreßvorrichtung dichtend abzuschließen»

Der Abschneidmechanismus 52 weist einen an eier Platte 90 befestigten Haltearm 96 und sich aus Platte 96 erstreckende Halteschenkel 98 und 100 auf, um ein Paar hydraulisch oder pneumatisch betätigter Zylinder 102 und 104 (siehe auch Fig. 6) fest anzubringen. Die ausziehbaren Kolbenelemente 106 und 108 der Zylinder 102 und 104 sind jeweils in Halteblöcken 110 und 112 befestigt, welche wiederum an der Oberfläche des Messerelements 9^- fest angebracht sind. Gemäß Fig. 1 und 6 ist die Messerschneide 114 des Messers 94 bogenförmig gebildet und verläuft in einem Winkel rückwärts, um eine wirksame und einwandfreie Sohne idf lache vorzusehen.» mit der das vorgeschobene Filterband mit den in einem Materialpfropfen eingebetteten Verschmutzungen berührt wird. Aufgrund der Form der Messeroberfläche kommt eher ein glatter Sohneidvorgang als ein Hackvorgang zustande, wobei das Filterband wirksam und zweckentsprechend abgeschnitten wird. Die Gleitbewegung des Messers 94 auf der Platte 90 wird durch die Betätigung der Zylinder· 102 und 104 ausgelöst, so da£ sich die Messerklinge 9^ ansprechend auf die Zylinder hin- und herbewegt.

Der Haltearm 96 ist,wie bei II6 gezeigt, abgesetzt. Eine Anschlagplatte 118 kann am Arm 96 befestigt sein, um einen Endanschlag für das aus der Strangpreßvorrichtung bei einem Filterauswechselvorgang entfernte Filterbandsegment vorzusehen.

Die Fig. 3, 4 und 5 sind schematische Darstellungen einer Folge von Vorgängen zum Einschieben eines neuen Bereichs des Fiiterbandes 42 in die Bohrung 24 des Gehäuses 22. In Fig. j5 ist die Stellung des Mechanismus unmittelbar vor Bewegung eines neuen Stückes des Filterbandes in die Vorrichtung dargestellt. Die Messerklinge 9^ ist zurückgesogen, so daß die Ausgangsöffnung

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aus der Vorrichtung offensteht, die Filterband-Kontaktschuhe 76 sind vom Einlaßgehäuse 5^ abgezogen und befinden sich in Kontakt mit dem Filterband 42 in Bereitstellung für eine seitliche Verschiebung, ansprechend auf Zylinder 68. In Fig. 4 sind die Kontaktschuhe 76 in eine am Einlaßgehäuse 5^ anliegende Stellung bewegt, und ein Teil des Filterbandes 42 mit den aufgefangenen Verschmutzungen im Materialpfropfen wurde aus dem Auslaßgehäuse 82 herausgeschoben. Fig. 5 zeigt das herausgeschobene Teil des Filterbandes, das von der Vorrichtung,nachdem es abgeschnitten wurde, herunterfällt, da die Messerklinge 9^ ansprechend auf die Betätigung der Zylinder 102 und 104 bewegt wurde. Das Messereiement 94 ist jetzt in seiner ausgezogenen Stellung zurückgehalten, um ein versperrendes Tor für die Auslaßöffnung für das Filterband vorzusehen und dadurch zu einem Zwangsversehluß der Auslaßöffnung beizutragen. Die Filterband-Greifschuhe "6 werden ebenfalls in einer am Einlaßgehäuse 54 anliegenden Stellung gehalten, um einen Zwangsversehluß für die Einlaßöffnung für das Filterband vorzusehen. In Fig. 5 ist in gestrichelten Linien die Bewegungsbahn zum Zurückziehen der Greifschuhe 76 und ihre Rückwärtsbewegung dargestellt, wenn ein neuer Abschnitt ues Fiiterfcand.es in die Strangpreßvorrichtung eingeführt werden soll.

Anschließend wird Bezug auf Fig. ¹J, 8 und 9 genommen, um das Zusammenwirken von Filterband 42 und Stütz- bzw. Prallplatte zu besprechen. In Fig. 7 stehen seitliche Stränge 120 und längslaufende Stränge 122 für ein gewebtes., metallisches Filterband, das bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Filtermedium benutzt werden kann. Wie oben dargelegt, kann unter einer großen Auswahl in bezug auf Material und Filterformen gewählt werden. Die Wahl einer bestimmten Material- und Webart hängt ab vom Typ der Verschmutzungen, welche aus dem zu verarbeitenden, durch Hitze erweichten Material ausgefiltert werden sollen.

Wenn die vorliegende Erfindung in einer Strangpreßvorrichtung verwendet wird, ist jedenfalls das Filtermedium in der Vorrichtung

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hohen inneren Drücken in der Größenordnung von l40,5 bis ο

7Q5 kg/cm ausgesetzt. Drücke dieser Größenordnung erzeugen einen Druckabfall über das Filterband und die Prallplatte in

der Größe von 7,03 Hs 352 kg/cm , wodurch das Filterband eine Neigung bekommt, sich in die Bohrungen der Stütz- bzw. Prallplatte der normalen Form zu senken. Da die vorliegende Erfindung ein Auswechseln des Filtergittermediums während eines kontinuierlichen Ablaufs des Strangpreßvorgangs vorsieht, würde eine solche schädliche Wirkung das Auswechseln des Filtergitters äußerst schwierig gestalten. Daher ist es ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Prallplatte 28 vorzusehen, welche die Neigung des Filterbandes, sich in die Bohrungen 30 der Prallplatte zu senken, aufs äußerste vermindert.

Gemäß Fig. 8 und 9 ist die Prallplatte 28 mit einer Vielzahl von durchgehenden Bohrungen 30 versehen, durch welche das durch Wärme erhitzte Material nach Durchfließen durch das Filterband 42, wo Verunreinigungen entfernt werden, gedrückt wird. Die öffnungen 30 sind in einer Vielzahl horizontaler Reihen 124 angeordnet, d.h. um 90 zu der Darstellung gemäß Fig. 8 versetzt, wobei jede Reihe 124 durch eine horizontal angeordnete,ebene Fläche bzw. Schiene 126 abgetrennt ist. Die Schienen 126 sehen eine Fläche vor, über welche das Filterband 42 gleiten kann, und welche verhindert, daß sich das Filterband 42 aufgrund des hohen inneren Druckes vollständig in die Bohrungen 30 einsenkt. Außerdem sind die Bohrungen 30 mit einer Versenkung 128 verrsehen (Fig. 9), so daß der kreisförmige Abschnitt der Bohrung 30 unmittelbar am Filterband 42 unterhalb der Kontaktfläche der Schienen 126 mit dem Filterband 42 liegt. In dieser Konstruktion ist die allein in Kontakt mit dem Filterband 42 befindliche Fläche der Prallplatte 28 die relativ glatte Fläche der Schienen 126 und die ebene, peripherische Fläche 129 der Prallplatte. Die dargestellte Ausführungsform der Prallplatte 28 ist aus massivem Material hergestellt, indem zuerst horizontale Nuten

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zur Formung der Reihen 124 und Schienen 126 dazwischen gefräst, durchgehende Bohrungen 30 gebohrt und die Bohrungen, wie bei 128, angesenkt worden sind, Jedoch versteht es sioh, daß andere Konstruktionen für die Prallplatte vorgesehen werden können, wobei andere Herstellungstechniken Verwendung finden. Die Prallplatte 28 kann auch durch Irr/estment-Guß oder durch Sintern hergestellt werden, um Halteschienen für das Filterband und die Bohrungen vorzusehen.

Anschließend wird Bezug genommen auf Fig. 10 und 11, in denen andere Ausführungsformen für den Filterband-Zufüiirungsmechanismus gezeigt sind. In B¹Ig. 10 enthält das FiXterband-Einlaßgehäuse 1^0 eine Kammer 1J52. Ein Führungsblock 134 ist an einer vertikalen Wand des Gehäuses 130 befestigt und mit einer geneigten Fläche 136 versehen, die In einer eine Anschlagschulter l40 bildenden Lippe 138 endet. Eine Führungsplatte 142 ist an der entgegengesetzten vertikalen Wand des Gehäuses 130 angeordnet. Ein Keilblock 144 mit einer die Neigungsfläche 136 ergänzenden, geneigten Fläche 146 ist in der Kammer 132 angeordnet.

Das Filterband 42 ist zwischen einer ebenen Fläche 148 des Keilblocks 144 und der ebenen Tragfläche 150 der Führungsplatte angeordnet. Ein Stab 152 erstreckt sich aus der Rückseite des Keilblocks 144 und steht in V/irkverbindung mit dem Arbeitskolben eines (nicht gezeigten) Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinders, so daß sich der Stab 152 ansprechend auf eine Betätigung des Zylinders vor- oder zurückbewegt.

Bei zurückgezogenem Stab 152 ist der Keilblock 144 nach links, gemäß Fig. 10, zurückgezogen, während das Filterband 42 stationär verbleibt. Wenn der Stab 152 ausgezogen ist, d.h. wenn der zugeordnete Zylinder betätigt wird, bewegt sich der Keilblock nach rechts, aufwärts auf der geneigten Fläche 136, ergreift durch eine Keilwirkung das Filterband 42 und bewegt es seitlich nach rechts.

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Um zu gewährleisten, daß der Keilblock 144 das Gitter losläßt, kann es notwendig sein, eine beaufschlagte Feder einzubauen. Entsprechend kann eine Nabe 154 mit einer durchgehenden Bohrung 156 darin vorgesehen sein. Ein Stopfen 158 ist in der Bohrung 156 verschieblich angeordnet. Eine Druckfeder ΐβΟ ist vorgesehen, um gegen den Stopfen 158 und das Ende einer Befestigungsschraube 162 zu wirken. Auf diese Weise drückt die Feder 160 den Stopfen in die Kammer 1^2 im Gehäuse IJO mit der Tendenz, die Führungsplatte 142 zu verschieben, so daß bei Bewegung des Keilblocks seitwärts gegen den Anschlag l40 die Feder 16O die Führungsplatte 142 nach innen drückt, um clie Verbindung zwischen dem Filterband 42 und dem Keilblock 144 au lösen.

In Fig. 11 ist eine andere Konstruktion gezeigt, bei der eine Hebelanordnung 170 in einem Filterband-Einlaßgehäuse 172 eine Keil- und Vorschubwirkung für das FiIt-er band 42 vorsieht. In dieser Ausführungsform ist ein Filtercarid-Kontaktschuh 174 bei 176 schwenkbar mit einem Hebelarm 178 verbunden, wobei letzterer an seinem anderen Ende 18O mit einem Schenkel eines L-förniigen Hebelarms l82 schwenkbar verbunden ist. Der L-förmige Hebelarm 182 ist an einem Schwenkstift 184 drehbar befestigt, Der andere Schenkel des L-förmigen Hebels 132 ist bei i86 mit einem Hebel 188 schwenkbar verbunden, welcher wiederum mit dem Ärbeitskolben eines (nicht gezeigten) Luft- oder Hydraulikzylinders in Wirkverbindung steht. Führungsstäbe 190 und 192 sind im Gehäuse vorgesehen, um die Filterband-Kontaktschuhe in ihre Stellung zu führen.

Wenn ansprechend auf die Betätigung des zugeordneten Zylinders der Hebel 188 zurückgezogen ist, schwenkt der Kontaktschuh 174 aus der Berührung mit dem Filterband 42. Bei durch den zugeordneten Zylinder vorgeschobenem Hebelarm 188 schwenkt der Kontaktschuh 174 zurück in Kontakt mit dem Filterband 42, wobei die innere Kontaktfläche 194 des Kontaktschuhs das Filterband 42

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BAD ORIÖJNAL

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zuerst an einer Stelle berührt, welche in bezug auf die Ruhestellung gemäß Fig. 11 weiter nach außen verschoben ist. Durch fortgesetztes Ausziehen des Hebels 188 wird der Kontaktschuh 174 in seine, durch die Führungsstäbe 190 und 192 bestimmte Endstellung geschwenkt (wie gezeigt), so daß das Filterband 42 um einen vorbestimmten Grad vorwärtsgeschoben wird, bis der Kontaktschuh 174 vollständig an der Oberfläche des Filterbandes 42 anliegt.

In Fig. 12 ist eine andere Konstruktion für die Einlaßöffnung dargestellt. In dieser Ausführungsform ist die Einlaßöffnung im Einlaßgehäuse 202 kegelförmig erweitert, und zwar von einer engen Einführungsöffnung bei 206 zu einer weiteren öffnung 208 an der Einlaßöffnung 48' des Gehäuses 22'. Dadurch ist eine Erweiterung in der Bewegungsrichtung des Filterbandes 42 vorgesehen, so daß ein sich verjüngender Materialpfropfen in der Einlaßöffnung 200 gebildet wird. Durch diesen Pfropfen ist bis zu einem gewissen Grad ein dichtender Verschluß durch die Verfestigung in der öffnung vorgesehen, und aufgrund der Richtung, in der die Verjüngung sich erstreckt, wird der Pfropfen leicht in das Stranggußgehäuse verschoben, wenn das Filterband seitlich bewegt wird. Das Material, aus dem der Pfropfen besteht, schmilzt leicht beim Berühren des Materials höherer Temperatur im Stranggußgehäuse und gelangt beim Verarbeitungsvorgang durch das Filtergitter.

Die kegelförmige Einlaßöffnung gemäß Fig. 12 kann, falls gewünscht, in Verbindung mit allen,in Fig. 2, 10 und 11 gezeigten Vorschubmechanismen Verwendung finden.

Eine Verschiebung des Filterbandes 42 kann von Hand aus-gelöst werden, jedesmal, wenn ein Auswechseln des Filterbandes entweder in einem vorbestimmten, gleichbleibenden Zeitintervall gemäß bereits gewonnener Erfahrungen beim Filtern eines bestimmten

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Materials durch ein Filterband bestimmt wird, oder durch Bestimmen des Abfalls des Drucks auf das gesamte Filterband.

Insofern, als der Druckabfall am Filterband und an der Prallplatte eine Funktion der Fähigkeit des Materials ist, durch das Filterband zu fließen, erhöht eine im Filterband eingebettete Ansammlung aus gefilterten Verschmutzungen den Druckabfall am gesamten Filterband. Gemäß Fig. 2 können daher Druckfühler 210 und 212 Jeweils stromaufwärts und stromabwärts des Filterbandes 42 vorgesehen sein, um die Veränderung des Druckabfalls am Filterband zu bestimmen. Nachdem ein vorbestimmter Druckabfall abgetastet worden ist, wird ein Verschiebungsvorgang für das Filterband eingeleitet. Es kann auch nur ein Druckfühler 210 stromabwärts verwendet werdeja, um eine Filterverschiebung zu initiieren, wenn die entsprechende Druckbedingung stromabwärts abgetastet wird, die anzeigt, daß ein Filterwechsel erforderlich ist.

Der Anschlag 116 am Abschneidmechanismus 52 kann auch als Schalter verwendet werden, um das Messer 9^ zum Abschneiden des ausgeworfenen Stückes Filterband zu betätigen, wenn das Filterband den Anschlag 116 berührt.

Aus Vorstehendem ist zu ersehen, daß die vorliegende Erfindung eine einzigartige Filtervorrichtung mit kontinuierlichem, schrittweisen Vorschub vorsieht, wobei einzelne Längen eines neuen Filtermediums in Form eines Bandes während eines kontinuierlichen Filtervorgangs für durch Wärme erweichtes Material ausgewechselt werden. Der Filtervorgang wird bei so hoher Temperatur ausgeführt, daß das Material erweicht wird und bei erhöhtem Druck bearbeitet werden kann. Nach Vorschieben des Filterbandes in die Verarbeitungsvorrichtung wird die aus der Vorrichtung entfernte Filterbandlänge durch einen Absehneidmechanismus abgeschnitten. Sowohl der Vorschubmechanismus für das Filterband als auch der Abschneidmechanismus sehen einen zwangsweisen dichtenden Verschluß

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an den Filterband-Einlaß- und -Auslaßöffnungen der ■Verarbeitungsvorrichtung vor. Außerdem sind Temperaturüberwachungseinrichtungen in der Vorrichtung vorgesehen, welche die Bildung eines verfestigten Pfropfens des zu verarbeitenden Materials überwachen, wodurch dazu beigetragen wird, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen für das Filterband dichtend abgeschlossen werden. Diese Temperatursteuerung braucht die Pfropfen nicht in einen völlig festen Zustand abzukühlen, da zwangsweise dichtend abschließende Einrichtungen vorgesehen sind. Die Pfropfen werden vorzugsweise in einem zähen Zustand gehalten, um ein Haften an der Einlaß- und Auslaßöffnung auszuschließen.

Nach Beschreibung der wesentlichen Merkmale der Erfindung soll ausdrücklich bemerkt werden, daß geeignete Elektronik- oder Hydrauliksteuerkreise zum Betätigen der verschiedenen Hydraulikoder Pneumatikzylinder verwendet werden, wenn ein Filterbandwechsel eingeleitet werden soll. Jedoch bildet dieser Steuerkreis keinen Teil der vorliegenden Erfindung und wird als Teil des Wissens des Durchschnittsfachmanns angesehen.

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Claims

Patentansprüche

l.J Vorrichtung zum Ausfiltern von Verschmutzungen aus durch Wärme erweichtem Material, in der das Material gezwungen wird, durch einen Durchlaß zu fließen, quer zu welchem ein durch an einander entgegengesetzten Seiten des Durchlasses vorgesehene Einlaß- und Auslaßöffnungen bewegbares Band aus Filtermaterial angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß an oder in Nähe der Einlaßöffnung (48) eine Vorschubeinrichtung bzw. eine Einrichtung (46) zum Vorwärtsbewegen einer vorbestimmten Filterbandlänge durch die Einlaßöffnung zum Einführen eines neuen Abschnittes des Bandes in die Bohrung bzw. den Durchlaß (24) vorgesehen ist, wobei die Einrichtung (46) nach Vorwärtsbewegen des Filterbandes die Einlaßöffnung dichtend verschließt und ein Auslaufen des Materials aus der Vorrichtung durch die Einlaßöffnung verhindert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an oder in Nähe der Auslaßöffnung (50) angeordnete Einrichtung (52) zum Abtrennen der die Auslaßöffnung (50) verlassenden Filterbandlänge, nachdem letztere durch die obige Einrichtung vorwärtsbewegt wurde.
5· Vorrichtung nach Anspruch 2., dadurch gekennzeichnet , daß die Abtrenneinrichtung (52) so aigeordnet ist, daß sie nach Abtrennen der Filterbandlänge die Auslaßöffnung (50) dichtend verschließt und ein Auslaufen des Materials aus der Vorrichtung verhindert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorschubeinrichtung (46) eine sich hin- und herbewegende Schlittenanordnung (60) mit wahlweise zu betätigenden Filterband-Greifelementen (76), die an

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entgegengesetzten Seiten des Filterbandes (42) angeordnet sind und es von beiden Seiten ergreifen, und eine Einrichtung (68) zum Bewegen der Schlittenanordnung (60) von einer, von der Einlaßöffnung (48) entfernten ersten Stellung zu einer zweiten, der Einlaßöffnung näheren Stellung zum Vorwärtsbewegen der vorbestimmten PiIterbandlänge aufweist.
5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Filterband-Greifelemente (76) so angeordnet sind, daß sie die volle seitliche Breite des Filterbandes (42) berühren und die Einlaßöffnung (48) dichtend verschließen, nachdem die vorbestimmte Länge des Filterbandes vorwärtsbewegt wurde.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein in Nähe der Einlaßöffnung angebrachtes Filterband-Einlaßgehäuse (IJO) mit einem Durchlaß (152) zum Aufnehmen des Filterbandes, wobei die Vorschubeinrichtung (46) dem Einlaßgehäuse in Wirkverbindung zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorschubeinrichtung im Pilterband-Einlaßgehäuse angeordnet ist und folgende Teile aufweist: eine im Gehäuse angeordnete Führungsplatte (1J54) mit einer in Richtung des Filterbandvorlaufes geneigten Fläche (136), einen mit einer ergänzend geneigten Fläche (146) versehenen Keilblock (144) zum Hin- und Herbewegen auf der Führungsplatte - wobei das Filterband zwischen einer entgegengesetzten Fläche (148) des Keilblockes und einer zweiten Führungsplatte (142) im Filterband-Einlaßgehäuse angeordnet ist - und eine Einrichtung zum Bewegen des Keilblockes auf die Einlaßöffnung zu und von ihr weg, wobei der Keilblock die vorbestimmte Filterbandlänge ergreift und vorwärtsbewegt.

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7* dadurch gekennzeichnet , daß die Abtrenneinrichtung folgende Teile enthält: ein verschieblich angebrachtes Messerelement (94) mit einer Messerschneide (114), die sich über die Auslaßöffnung hin- und herzubewegen vermag, und eine Einrichtung (102, 104) zum Hin- und Herbewegen des Messerelements zwischen einer ersten Stellung, in der die Messerklinge sich auf einer Seite der Auslaßöffnung befindet, und einer zweiten Stellung, in der die Messerklinge sich auf der anderen Seite der Auslaßöffnung befindet, zum Abtrennen der über die Auslaßöffnung vorstehenden Pilterbandlänge.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Messerelement (94) einen Oberflächenbereich aufweist, der bei Verweilen des Messereiements in der zweiten Stellung die Auslaßöffnung (50) wirksam dichtend verschließt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9* dadurch gekennzeichnet , daß sich das Messerelement (94) auf einem Weg hin- und herbewegt, der in einem Winkel in bezug auf eine Ebene angeordnet ist, die einen rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des aus der Auslaßöffnung (50) austretenden Bandes (42) bildet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Messerklinge (94) zum Erzielen einer glatten Schneidwirkung beim Abtrennen des Pilterbandes bogenförmig gebildet und in einem Winkel von einer scharfen Kante zurücklaufend geformt ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche j5 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtrenneinrichtung eine Anschlageinrichtung (118) in Form eines Widerlagers

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ist, gegen das das Filterband anschlägt, nachdem eine vorbestimmte Länge desselben vorwärtsbewegt wurde.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (210, 212), welche auf innere Druckbedingungen im Durchlaß (24, 24' ) anspricht und anzeigt, wenn ein neuer Pilterbandabschnitt in den Durchlaß einzuführen ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine am Filterband (42) im Durchlaß (24') auf der stromabwärtsliegenden Seite des Filterbandes angeordnete Prallplatte (28), an welcher eine Tragfläche (126, 129) für das Filterband innerhalb des Durchlasses (24' ) vorgesehen ist, und die eine Vielzahl von durchgehenden Bohrungen (30) zum Durchführen des Materials durch die Prallplatte enthält, wobei die durchgehenden Bohrungen (30) in Reihen angeordnet sind und jede Reihe in einem Abstand von einer nächsten benachbarten Reihe vorgesehen ist, und die Tragfläche des Prallplattenelements einen zwischen den Bohrungsreihen gebildeten, eingedrückten, längslaufenden Bereich der Prallplatte aufweist, auf dem das Filterband auf ruht, so daß einer Einsenkung des Filterbandes in die Bohrungen in der Prallplatte vorgebeugt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die durchgehenden Bohrungen (30) unterhalb der Oberfläche zwischen den Bohrungsreihen versenkt (128) sind.

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