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Die Erfindung betrifft ein Rückspülvorsatzgerät für eine
Kunststoff-Filtereinrichtung, insbesondere einen Kunststoff- schmelzefilter, mit einem Gehäuse, das an eine Eintrittsbohrung anschliessende Leitkanäle sowie Auslasskanäle aufweist, und mit mindestens einem Steuerkolben, der in einer Durchflussstellung den Durchfluss im jeweiligen Leitkanal freigibt und in einer
Sperrstellung den Durchfluss in einem der Leitkanäle von der
Eintrittsbohrung zur Filtereinrichtung unterbricht und über einen
Rückspülkanal eine Verbindung eines Abschnitts des jeweiligen
Leitkanals mit einem zugehörigen zur Gehäuseaussenseite führenden, in einer Austrittsöffnung mündenden Auslasskanal herstellt.
Da sich Kunststoff-Filtereinrichtungen mit den Partikeln, die sie aus den zu filtrierenden Kunststoffschmelzeströmen zurückhalten, verlegen und somit auf Dauer der Durchfluss des zu filtrierenden Fluids gestört wäre, ist es notwendig, die Filtereinrichtungen zu reinigen. Häufig werden Filtereinrichtungen verwendet, bei denen das Durchtrittsmedium mit Hilfe von zwei Leitkanälen in zwei Teilströme unterteilt wird, jeder Teilstrom für sich filtriert wird, und danach die beiden Teilströme wieder vereint werden. Bei derartigen Filtereinrichtungen lassen sich daher die Filterelemente dadurch reinigen, dass eine Steuereinrichtung, bei Spritzgusseinrichtungen und dergl. auch Rückspülvorsatzgerät genannt, vorgesehen ist, mittels dessen es möglich ist, den Durchfluss des zu filtrierenden Fluids zu steuern.
Dabei tritt das Fluid in der Rückspülstellung in einen Leitkanal in seiner auch im Betriebszustand üblichen Strömungsrichtung ein, strömt durch den zugeordneten Filter durch, und strömt danach durch den zweiten Filter und im zweiten Leitkanal zurück, d. h. entgegen der Strömungsrichtung im Normalbetriebszustand. Dabei nimmt der Fluidstrom die am zweiten Filter haftenden Partikel mit. Danach wird das mit diesen Partikeln verunreinigte Fluid über die Steuereinrichtung aus dem Rückspülvorsatzgerät geleitet.
So kann die Filtereinrichtung auf einfache Weise gereinigt werden. In der Regel weisen die Steuerelemente in bekannten Rückspülvorsatzgeräten Reduzierungen bzw. Stufen gegenüber den übrigen Strömungskanälen im Gehäuse des Rückspülvorsatzgerätes auf, die notwendig sind, um einen gewissen Druck in der Filtereinrichtung aufrechtzuerhalten. An diesen Reduzierungen bzw.
Stufen setzen sich Verunreinigungen fest, welche die Steuerelemente blockieren können und somit die Betriebszeit solcher Rück-
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spülvorsatzgeräte stark reduzieren. Des Weiteren kommen die
Steuerelemente der Rückspülvorsatzgeräte häufig mit der Atmo- sphäre in Verbindung, wodurch es zu einer Verkokung der Kunst- stoffschmelzen kommt. Dabei entstehen harte Schichten an den
Steuerelementen, welche in regelmässigen Abständen entfernt werden müssen, da sonst auch dadurch die Steuerelemente blockiert werden können.
Aus der AT 407 611 B ist bereits ein derartiges Rückspülvorsatzgerät bekannt, bei welchem zwei Rückspülkolben vorgesehen sind, die in einem Gehäuse drehbar gelagert sind und je nach Stellung eine Verbindung zwischen den Leitkanal-Abschnitten herstellen bzw. eine Verbindung zwischen einem Leitkanal-Abschnitt und einem Auslasskanal in einer Sperrstellung bewirken. Obwohl ein derartiges Rückspülvorsatzgerät an und für sich einwandfrei funktioniert, kann es insbesondere bei sehr dünnflüssigen Kunststoffschmelzen zu einem Auslaufen der Kunststoffschmelze aus dem Auslasskanal kommen, wodurch Luftsauerstoff zu den kritischen Oberflächen der Steuerkolben vordringen kann und somit Anhaftungen von Kunststoffschmelzen durch Oxidation auftreten können.
Auch in der DE 197 30 574 Cl ist ein vergleichbares Rückspülvorsatzgerät gezeigt, bei dem ein Steuerkolben axial verschieblich gelagert ist. In einer Rückspülstellung wird die verunreinigte Kunststoffschmelze über einen axial angeordneten, vertikal verlaufenden Abführhauptkanal nach unten abgeleitet.
Somit kann auch bei einem derartigen Rückspülvorsatzgerät Luftsauerstoff zu den kritischen Oberflächen des Steuerkolbens gelangen, und es können Anhaftungen von Kunststoffschmelze durch Oxidation auftreten.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rückspülvorsatzgerät der eingangs angeführten Art zu schaffen, bei welchem einem Eindringen von Luftsauerstoff zu den kritischen Oberflächen des Steuerkolbens entgegengewirkt wird und somit Anhaftungen von Kunststoffschmelze durch Oxidation vermieden werden.
Dies wird bei einem Rückspülvorsatzgerät der eingangs angeführten Art dadurch erreicht, dass in der Betriebsstellung des Rückspülvorsatzgerätes die Austrittsöffnung des Auslasskanals an der Gehäuseaussenseite oberhalb der Leitkanäle angeordnet ist und der Rückspülkanal im Steuerkolben relativ zur Kolbenachse schräg verläuft.
Durch die Anordnung der Austrittsöffnung des Auslasskanals oberhalb der Leitkanäle und die schräg (wobei unter
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"schräg" an sich ausser ein geradliniger auch ein bogenförmiger Verlauf zu verstehen ist) nach oben verlaufende Ausrichtung des Rückspülkanals in der Rückspülstellung des Steuerkolbens wird ein Auslaufen von Kunststoffschmelze, insbesondere auch bei dünnflüssigen, stark zur Oxidation neigenden Kunststoffschmelzen, zuverlässig verhindert, da somit durch eine derartige Anordnung der Rückspülkanal sowie der Auslasskanal im Gehäuse mit Kunststoffschmelze gefüllt bleibt und daher ein Vordringen von Luftsauerstoff zu den kritischen Oberflächen des Steuerkolbens vermieden wird.
Für ein besonders einfaches Überführen zwischen der Durchflussstellung und der Sperrstellung ist es günstig, wenn der Steuerkolben zum Wechsel zwischen der Durchflussstellung und der Sperrstellung axial verschieblich gelagert ist.
Um einen möglichst umlenkungsfreien Durchfluss der Kunststoffschmelze durch den Steuerkolben in der Durchflussstellung zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn der Steuerkolben einen geradlinigen, in der Durchflussstellung zwei Leitkanal-Abschnitte verbindenden Durchflusskanal aufweist. Zudem ergibt sich durch die geradlinige Ausbildung des Durchflusskanals eine einfache
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günstig, wenn auch die Leitkanal-Abschnitte geradlinig sind.
Für einen stufenlosen Übergang zwischen dem Durchflusskanal und die an den Durchflusskanal anschliessenden Leitkanal-Ab- schnitte in der Durchflussstellung und somit zur Vermeidung von Ablagerungen bei etwaigen Stufenübergängen ist es günstig, wenn der Durchflusskanal des Steuerkolbens in der Durchflussstellung koaxial fluchtend an die Leitkanal-Abschnitte im Gehäuse anschliesst. Ebenso ist es für einen möglichst ungehinderten ablagerungsfreien Durchfluss der Kunststoffschmelze durch den Leitkanal von Vorteil, wenn der Querschnitt des Durchflusskanals im Wesentlichen dem Querschnitt der Leitkanal-Abschnitte entspricht.
Wenn der Steuerkolben einen geradlinigen in der Rückspülstellung einen Leitkanal-Abschnitt mit dem Auslasskanal verbindenden Rückspülkanal aufweist, werden auch starke Umlenkungen des Durchflusses der verunreinigten Kunststoffschmelze in der Rückspülstellung vermieden. Zudem ergibt sich durch die umlenkungs-
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freie Ausgestaltung des Rückspülkanals eine einfache Reinigung des Rückspülkanals, die ohne eine Demontage der gesamten Filter- einrichtung vorgenommen werden kann.
Für einen stufenlosen Übergang zwischen dem Rückspülkanal und den an dem Rückspülkanal anschliessenden Leitkanal-Abschnitt bzw. den Auslasskanal ist es von Vorteil, wenn der Rückspülkanal in der Rückspülstellung koaxial fluchtend an den Leitkanal-Abschnitt und den Auslasskanal anschliesst.
Ebenso ist es für einen möglichst ungehinderten Fluss der verunreinigten Kunststoffschmelze in der Rückspülstellung und somit zur Verhinderung von ungewollten Ablagerungen von Vorteil, wenn der Querschnitt des Rückspülkanals im Wesentlichen dem Querschnitt des Auslasskanals entspricht.
Damit der Druck in der Filtereinrichtung nicht unter einen bestimmten Wert absinkt, ist es vorteilhaft, wenn der Querschnitt des Rückspülkanals kleiner ist als der Querschnitt der LeitkanalAbschnitte.
Für einen möglichst stufenfreien Übergang von dem Durchmesser-grösseren Leitkanal-Abschnitt zum Rückspülkanal ist es von Vorteil, wenn der Rückspülkanal zur Querschnittsverjüngung einen halbkugelförmigen Eintrittsabschnitt aufweist. Durch die halbkugelförmige Ausgestaltung ergibt sich ein besonders sanfter Ablagerungs-vermeidender Querschnittsübergang zwischen LeitkanalAbschnitt und Rückspülkanal, wobei insbesondere auch grössere Verunreinigungen, die sich in dem halbkugelförmigen Eintrittsabschnitt befinden, zur Reinigung einfach ausgeschabt werden können.
Um das Auslaufen von Kunststoffschmelze, insbesondere auch von sehr dünnflüssiger Kunststoffschmelze, zuverlässig zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn der Rückspülkanal in Seitenanssicht gesehen in einem Winkel zwischen 200 und 400, insbesondere von im Wesentlichen 260, schräg zur Achse des Steuerkolbens angeordnet ist.
Auf konstruktiv besonders einfache Weise lässt sich die Reinigung der Filterreinigung realisieren, wenn zwei Leitkanäle vorhanden sind und pro Leitkanal ein Steuerkolben vorgesehen ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels, auf das sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen : Fig. la eine Ansicht eines in der
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Normalbetriebsstellung befindlichen Rückspülvorsatzgerätes in
Achsrichtung der Steuerkolben ; Fig. 1b eine Ansicht des Rück- spülvorsatzgerätes senkrecht zur Achsrichtung der Steuerkolben ;
Fig. 1c eine Draufsicht des Rückspülvorsatzgerätes ; Fig. 1d einen
Schnitt gemäss der Linie Id-Id in Fig. lob ; Fig. 2a eine der
Fig. la vergleichbare Ansicht des Rückspülvorsatzgerätes, nun jedoch mit dem oberen Steuerkolben in Rückspülstellung ;
Fig. 2b eine zugehörige Ansicht senkrecht zur Achsrichtung der Steuerkolben mit dem oberen Steuerkolben in der Rückspülstellung ; Fig. 2c eine Draufsicht des Rückspülvorsatzgerätes mit dem oberen Steuerkolben in der Rückspülstellung ; Fig. 2d einen Schnitt gemäss der Linie IId-IId in Fig. 2a ; Fig. 2e einen Schnitt gemäss der Linie IIe-IIe in Fig. 2c ; Fig. 3a eine Ansicht, in Achsrichtung der Steuerkolben, nun mit dem unteren Steuerkolben in der Rückspülstellung ; Fig. 3b eine Ansicht senkrecht zur Achsrichtung der Steuerkolben mit dem unteren Steuerkolben in der Rückspülstellung ; Fig. 3c eine Draufsicht des Rückspülvorsatzgerätes mit dem unteren Steuerkolben in der Rückspülstellung ;
Fig. 3d einen Schnitt gemäss der Linie IIId-IIId in Fig. 3a ; Fig. 3e einen Schnitt gemäss der Linie IIIe-IIIe in Fig. 3c ; Fig. 4a eine perspektivische Ansicht des Steuerkolbens mit einem schräg angeordneten Rückspülkanal ; Fig. 4b eine weitere perspektivische Ansicht des Steuerkolbens mit dem schräg angeordneten Rückspülkanal ; Fig. 5a eine Ansicht des Steuerkolbens in Achsrichtung eines geradlinigen Durchflusskanals ; und Fig. 5b eine Ansicht des Steuerkolbens in einer gegenüber Fig. 5a um 900 gedrehten Stellung.
In den Fig. la bis 1d ist ein Rückspülvorsatzgerät 1 gezeigt, das an einen Kunststoffschmelzefilter (nicht gezeigt) angebaut wird. Zur Steuerung des Durchflusses der Kunststoffschmelze sind zwei Steuerkolben 2,3 vorgesehen, die axial verschieblich in einem Gehäuse 4 des Rückspülvorsatzgerätes 1 gelagert sind. Wie insbesondere in Fig. Id ersichtlich tritt die thermoplastische Kunststoffschmelze über eine Eintrittsbohrung 5 in das Rückspülvorsatzgerät 1 ein.. Der Schmelzestrom wird sodann im Gehäuse 4 des Rückspülvorsatzgerätes 1 auf zwei Leitkanäle 7,8 gleichmässig aufgeteilt.
Bei der in den Fig. la bis 1d gezeigten Durchflussstellung sind beide Steuerkolben 2,3 so angeordnet, dass ein senkrecht zur Achsrichtung der Steuerkolben 2, 3 angeordneter Durchflusskanal 9,10 koaxial fluchtend mit Leitkanal-Abschnitten 7, 7'bzw. 8', 8" der Leitkanäle 7,8 angeord-
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net sind, so dass ein ungehinderter Durchfluss der Kunststoffschmelze zu der an die Leitkanal-Abschnitte 7"bzw. 8"in herkömmlicher Weise anschliessenden Filtereinrichtung (nicht dargestellt) möglich ist. Dadurch dass die Querschnitte der Durchlasskanäle 9,10 und jene der Leitkanäle 7,8 im Wesentlichen gleich sind und die Achsen dieser Kanäle, in der in Fig.
Id gezeigten Durchflussstellung, fluchtend sind, sind glatte Übergänge gesichert, und es kommt praktisch zu keinen stufenförmigen Übergängen zwischen den Kanal-Abschnitten.
In den Fig. 2a bis 2e ist das Rückspülvorsatzgerät 1 in einer Position gezeigt, bei der der untere Steuerkolben 3 nach wie vor in der in den Fig. la bis 1d gezeigten Durchflussstellung angeordnet ist, der obere Steuerkolben 2 jedoch gegenüber der in den Fig. la bis 1d gezeigten Stellung axial verschoben ist, so dass er sich in seiner Rückspülstellung befindet ; in dieser Rückspülstellung stellt ein Rückspülkanal 11 des oberen Steuerkolbens 2 eine Verbindung zwischen dem Leitkanal-Abschnitt 7" und einem im Gehäuse 4 vorgesehenen Auslasskanal 12 her, so dass die in Pfeilrichtung 13 in das Rückspülvorsatzgerät 1 eintretende, rückgespülte, verunreinigte Kunststoffschmelze durch den Auslasskanal 12 zu einer Austrittsöffnung 12'im Gehäuse 4 geleitet wird.
Insbesondere ist in den Fig. 2a sowie 2e ersichtlich, dass
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ist, so dass durch den schrägen Verlauf des Rückspülkanals 11 und des Auslasskanals 12 zur Austrittsöffnung 12'ein ungewolltes Auslaufen der Kunststoffschmelze aus dem Auslasskanal 12 und dem Rückspülkanal 11 zuverlässig verhindert wird ; hierdurch wird das Eindringen von Luftsauerstoff zum Steuerkolben 2 unmöglich gemacht.
Wie insbesondere in Fig. 2d ersichtlich weist der Rückspülkanal 11 des Steuerkolbens 2 einen geringeren Durchmesser als der Leitkanal-Abschnitt 7" auf, wobei der Rückspülkanal 11 für einen möglichst stufenlosen Querschnittsübergang einen halbkugelförmigen Eintrittsabschnitt 14 aufweist, der an den Leitkanal-Abschnitt 7" fluchtend anschliesst.
In den Fig. 3a bis 3e sind mit den Darstellungen der Fig. 2a bis 2e vergleichbare Ansichten des Rückspülvorsatzgerätes 1 gezeigt, wobei sich aber nun der obere Steuerkolben 2 in der Durchflussstellung befindet und der untere Steuerkolben 3 in die Rückspülstellung verschoben ist, wodurch Kunststoffschmelze in
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Richtung des Pfeils 15 in den Leitkanal-Abschnitt 8"eintritt und über den Rückspülkanal 16 des Steuerkolbens 3 und dem Auslasska- nal 17 zu einer Austrittsöffnung 17'im Gehäuse 4 geleitet wird, die ebenfalls über den Leitkanal 8 angeordnet ist, so dass ein ungewolltes Auslaufen der Kunststoffschmelze aus dem Auslasskanal
17 bzw. dem Rückspülkanal 16 wiederum zuverlässig verhindert wird.
Da die übrige Funktionsweise jener, die bereits im Zusammenhang mit den Fig. 2a bis 2e beschrieben wurde, entspricht, kann eine genauere Beschreibung zwecks Vermeidung von Wiederholungen entfallen.
In den perspektivischen Ansichten von Fig. 4a und 4b ist der Steuerkolben 2 gezeigt, wobei insbesondere die senkrechte Ausrichtung des geradlinigen Durchflusskanals 9 sowie die schräge Anordnung des Rückspülkanals 11 ersichtlich sind. Ebenso ist die kreuzende Anordnung des Durchflusskanals 9 sowie des Rückspülkanals 11 in den Ansichten der Fig. 5a, 5b des Steuerkolbens 2 ersichtlich. In den Fig. 4a, 4b sowie 5a, 5b wird beispielhaft auf den Steuerkolben 2 Bezug genommen, wobei der Steuerkolben 3 ident ausgebildet ist.
In Fig. 5b ist insbesondere auch der halbkugelförmige Eintrittsabschnitt 14 des Rückspülkanals 11 gezeigt, durch welchen Ablagerungen fördernde Stufenübergänge zwischen dem LeitkanalAbschnitt 7"und dem Rückspülkanal 11 vermieden werden können.
Zudem ist in Fig. 5a ersichtlich, dass der Rückspülkanal 11 in einer Seitenansicht im Vergleich zur die Achse einschliessenden horizontalen Ebene um einen Winkel a von ca. 260 geneigt ist, so dass ein ungewolltes Auslaufen von Kunststoffschmelze aus dem Rückspülkanal 11 und dem daran fluchtend anschliessenden Auslasskanal 12 zuverlässig verhindert wird. In Fig. 5b ist ausserdem ersichtlich, dass der Rückspülkanal 11 bei einer Draufsicht in einem Winkel ss von ca. 400 schräg zur Achse 18 des Steuerkolbens 2 angeordnet ist, so dass in der Rückspülstellung eine fluchtende Verbindung mit dem Auslasskanal 12 hergestellt wird.