ФИЛЬТРОВАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАСТИКОВОГО РАСПЛАВА ИЛИ ДРУГОЙ ВЫСОКОВЯЗКОЙ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 2020 года по МПК B29C45/24 B29C48/694 B29C48/25 

Изобретение относится к фильтровальному устройству для пластикового расплава или другой высоковязкой текучей среды с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

При фильтрации пластиковых расплавов агломераты или частицы твердого вещества должны отфильтровываться, прежде чем расплав может подаваться на установку последующей обработки, такую как экструзионное устройство с соплом. Для того чтобы делать возможным бесперебойное производство, известны различные типы конструкций фильтровальных устройств, которые допускают замену фильтровального сита во время работы, благодаря тому, что новое, незагрязненное сито вводится в проточный канал, а загрязненное сито извлекается из него. Наибольшая сложность при фильтрации пластиковых расплавов заключается в том, что это должно осуществляться при высоких температурах и высоких давлениях.

Соответствующее типу фильтровальное устройство в основном известно из DE 3302343 A1 или EP 0 569 866 A1.

Также DE 3341508 A1 показывает дальнейшее соответствующее типу фильтровальное устройство, при котором раскрыто помимо этого приводное устройство. Оно состоит из приводного элемента в виде гидравлического цилиндра, который закреплен на боковом краю корпуса, передаточного рычага, а также блока свободного хода, состоящего из шестерни, которая входит в зацепление с внешними зубьями просевного колеса, и механизма свободного хода, который допускает возвратное движение передаточного рычага, не приводя при этом в движение просевной диск.

DE 3522050 A1 показывает привод через храповый зубчатый венец на внешнем периметре просевного колеса и подающий толкатель, который входит в зацепление с зубчатым венцом, для того чтобы пошагово приводить в движение просевное колесо.

Из CH 101602249A известно дальнейшее соответствующее типу специальное устройство, при котором привод просевного колеса также осуществляется через храповое устройство, причем в этом случае предусмотрен тяговый крюк, который при помощи передаточного рычага входит в зацепление с зубчатым венцом и пошагово подтягивает просевное колесо в направлении вращения.

Особые преимущества соответствующего типу фильтровального устройства заключаются в том, что на просевном колесе могут размещаться множество отдельных сит, которые последовательно проходятся потоком и на соответствующей обращенной от проточного канала стороне легкодоступны для целей очистки или могут заменяться. Также благодаря "послойной" конструкции корпуса конструкция фильтровального устройства проста и экономична.

Однако основная сложность заключается в уплотнении между наружными пластинами корпуса и заключенным между ними просевным колесом. Элементы корпуса должны при промежуточном включении просевного колеса зажиматься друг относительно друга таким образом, что давление потока не вызывает слишком сильное расширение корпуса, и вследствие этого не образовываются соответствующие места протечек. С другой стороны, должна быть обеспечена подвижность просевного колеса, так как при слишком сильном зажатии оно не сможет больше вращаться. Таким образом, должна быть постоянно обеспечена определенная минимальная ширина зазора между торцевыми поверхностями уплотнения на просевном колесе и противоположными прилегающими поверхностями на входной и выходной пластинах. Необходимая ширина зазора зависит, однако, также от обрабатываемой соответственно текучей среды и от ее вязкости, от температуры обработки и давления потока в области места просева. В то время как имеет место в итоге стремление к герметичности, с другой стороны требуется достаточная ширина зазора, чтобы крайне незначительный выход текучей среды через уплотнительные перемычки был возможен, и посредством самой текучей среды образовывалась своего рода смазочная пленка на обеих торцевых сторонах просевного колеса.

Соответствующая адаптация высоты просевного колеса и высоты размещенных равным образом между входной и выходной пластиной дистанционных элементов, которые окружают просевное колесо, позволяет устанавливать определенную ширину зазора, которая находится однако в диапазоне нескольких микрометров, так что изготовление дистанционных элементов и ответного просевного колеса, которые совместно образуют введенную между входной и выходной пластиной, так называемую внутреннюю кинематическую пару, является крайне сложным.

На практике оказалось, что даже при очень тщательном расчете и изготовлении ширины зазора возникают проблемы в отношении подвижности просевного колеса, которые могут устраняться лишь уменьшением предварительного напряжения, что в свою очередь приводит к проблеме герметичности.

Задача данного изобретения заключается таким образом в том, чтобы оптимизировать достаточное для цели герметичности предварительное напряжение в корпусе и необходимую для смазки и подвижности просевного колеса ширину зазора и обеспечивать вследствие этого эксплуатацию без трения.

Согласно изобретению эта задача решается с помощью фильтровального устройства с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Заданная зажимными элементами корпуса поверхность предварительного напряжения по-прежнему расположена таким образом, что нагружаемая давлением поверхность на корпусе полностью охвачена ею, однако одновременно все не нагруженные давлением части поверхности сохраняются в значительной степени без предварительного напряжения, в частности в области зацепления привода. Таким образом, в предварительно не напряженных областях сжатие прижатых друг к другу отдельных элементов корпуса уменьшается, и ширина зазора относительно заключенного в них просевного колеса увеличивается. Предварительно напряженная область относится ко всем частям поверхности, которые находятся под воздействием элементов предварительного напряжения. Эта поверхность задана при первом приближении полигональной линией, которая соединяет средние точки элементов предварительного напряжения. Однако с учетом диаметра и массивного исполнения таких элементов предварительного напряжения эта линия смещается еще наружу, по меньшей мере, на величину радиуса элементов предварительного напряжения. Кроме того, должно учитываться, что нагруженная давлением область резко расширяется в верхней области при вхождении места просева при вращении просевного колеса, в то время как одновременно ниже места просева поворачивается из области воздействия давления, так что соотношения поверхностей постоянно меняются пульсирующим образом и лишь в состоянии покоя просевного колеса статичны. Следовательно, "полностью" означает согласно данному изобретению то, что отсутствуют существенные нагружаемые давлением части поверхности, которые расположены настолько далеко за пределами указанной полигональной линии, что может доходить до слишком большого расширения корпуса вследствие внутреннего давления. То есть, если учитывают то, что предварительно напряженная область распространяется за пределы полигональной линии, которая соединяет средние точки элементов предварительного напряжения, и что нагруженная давлением поверхность постоянно меняется во время эксплуатации, то могут возникать чисто геометрические отклонения между предварительно напряженной и нагружаемой давлением или в этом случае нагруженной давлением во время эксплуатации поверхностью до 15%, однако в частности максимум 10%, для того чтобы соблюдать при всем при этом критерий "полностью" согласно данному изобретению.

Далее существенным для изобретения является, что точка воздействия подающего элемента находится за пределами предварительно напряженной области, и что оказанная подающим элементом на внешний периметр просевного колеса сила направлена от области предварительного напряжения.

Конкретно это означает, что между первой линией между центром тяжести поверхности предварительного напряжения и центральной точкой просевного колеса и второй линией между центральной точкой просевного колеса и точкой зацепления привода на просевном колесе образован угол больше 90° и меньше 160°. Это имеет следующий эффект: центр тяжести поверхности предварительного напряжения может рассматриваться как точка приложения получающейся из плоскостного нагружения давлением в протекаемой области удерживающей силы, которая существует благодаря трению между обеими торцевыми сторонами просевного колеса и обращенными поверхностями входной и выходной пластины корпуса в нагружаемой давлением и предварительно напряженной области. Удерживающая сила действует на единицу нагружаемой давлением поверхности фактически дифференциально с отдельным плечом силы относительно оси вращения просевного колеса, однако она может рассматриваться идеализированно как результирующая удерживающая сила, которая действует между средней осью просевного колеса и указанным центром тяжести поверхности.

В качестве центра тяжести поверхности обозначена в связи с данным изобретением не строгая точка в математико-геометрическом смысле, а наоборот небольшая поверхностная область, которая перемещается, так как соотношения поверхностей и тем самым сил постоянно меняются благодаря плавному и/или пошаговому вращению просевного колеса. Если все места просева созданы, как обычно, одинаковыми, то указанный центр тяжести поверхности может изменяться, например, на половину углового шага на просевном диске.

Для того чтобы преодолевать получающийся из результирующей удерживающей силы в центре тяжести поверхности удерживающий момент вращения, необходим больший крутящий момент, для того чтобы преодолевать силы трения сцепления, и тем самым просевное колесо может приводиться в движение. Этот необходимый крутящий момент подачи вызывается действующей на просевном колесе силой подачи.

Точка опоры передаточного элемента привода может также находиться на указанной второй радиальной линии.

Возможное дальнейшее усовершенствование изобретение заключается в том, чтобы просевное колесо на своей окружности было, как можно больше, окружено дистанционными элементами. Необходимые предварительные напряжения в корпусе таким образом очень равномерно воспринимаются дистанционными элементами, которые размещены между входной пластиной и выходной пластиной, и перекос корпуса предотвращается. В заданной зажимными элементами корпуса поверхности предварительного напряжения просевное колесо окружено в частности даже более чем на 90% своей окружности дистанционными элементами. Лишь в угловой области, которая расположена на обращенной от проточной стороны корпуса стороне, внешний периметр просевного колеса не перекрыт. Выемка там настолько велика, что может располагаться подающий элемент привода, однако предпочтительно она ненамного больше, чем необходимо для этого. Дальнейшая выемка в перекрытии периметра должна предусматриваться на нижнем краю корпуса, для того чтобы делать возможным сток текучей среды, которая либо требуется в качестве смазочной пленки, либо выходит в качестве другого потока утечки.

У соответствующего изобретению фильтровального устройства приводное устройство может входить в зацепление с зубчатым венцом на внешнем периметре просевного колеса и оснащаться на выбор шестереночным приводом или храповым приводом. Особое преимущество изобретения заключается в том, что благодаря предпочтительному расположению точки зацепления привода в угловой области корпуса - вверху или внизу - имеется в распоряжении достаточное установочное пространство для обоих типов привода, и потому без изменений корпуса может реализовываться один или другой тип привода. Расположение в углу позволяет также увеличивать предварительно напряженную область и тем самым используемую для фильтрации и нагружаемую давлением область.

При шестереночном приводе направление силы подачи в области зацепления за внешние зубья просевного колеса должно рассматриваться как в значительной степени тангенциальное. Если продлить оба вектора - вектор удерживающей силы и вектор силы подачи - назад, то есть против их фактической ориентации, то возникает очень малый заключенный угол β теоретически меньше 90°, однако предпочтительно меньше 45°, и теоретическая точка пресечения, которая находится далеко за пределами поверхности корпуса фильтровального устройства. В любом случае линия действия силы подачи проходит мимо предварительно напряженной области и не пересекает ее предпочтительно вообще или пересекает, по меньшей мере, не таким образом, что благодаря вектору подачи предусмотренные изобретением геометрические изменения на просевном колесе ликвидируются или превращаются в свою противоположность. В отличие от расположений в представленном вначале уровне техники, согласно изобретению оказывается также не сила, которая направлена на нагружаемую давлением сторону фильтровального устройства, а лишь сила, указывающая наружу от предварительно напряженной стороны корпуса.

Это справедливо также для выбора храпового привода, при котором подающий элемент в виде толкателя входит в зацепление с зубчатым венцом. При этом хотя угол между радиусом и вектором силы подачи может и не быть равным 90°, тем не менее также для этого случая справедливо, что сила подачи предпочтительно не пересекает поверхность предварительного напряжения и направлена от корпуса и поверхности предварительного напряжения в нем наружу.

Благодаря действующей в центре тяжести поверхности, результирующей удерживающей силе и действующей в точке зацепления силе подачи, которая направлена от области предварительного напряжения, достигается растяжение заключенного между ними сектора просевного колеса. Так как растяжению ввиду постоянства объема сопутствует также всегда поперечное сужение, толщина просевного диска очень незначительно сокращается в растянутой области, причем незначительное сокращение толщины находится, однако, уже в порядках величин, которые являются достаточными для достижения достаточной для движения и смазки ширины зазора.

И хотя в соответственно другом секторе просевного колеса, который, если смотреть в направлении вращения, находится между точкой зацепления привода и нагружаемой давлением и предварительно напряженной областью, вызывается сжатие. Тем не менее, так как привод расположен за пределами предварительно напряженной области и предпочтительно в угловой области, уже большая часть сжатия, которое связано как раз с соответствующим увеличением толщины просевного колеса, происходит за пределами предварительно напряженной области. Благодаря обычному при просевных колесах, относительно большому внутреннему радиусу диаметрально противоположная точке зацепления привода сторона в значительной степени экранируется ступицей колеса от сдвиговых напряжений; эта экранированная область уже относится к большой части поверхности предварительного напряжения, а именно к ее части ниже центра тяжести поверхности. В итоге вследствие того, что заключенный угол между обоими плечами сил составляет, как было описано выше, более чем 90°, в частности 110° и 160°, достигается дисбаланс между растяжением и сжатием. Сжимающие сдвиговые напряжения действуют на гораздо большую длину, так что связанные с ними изменения толщины выпадают сравнительно меньше, чем растяжения.

Описанные эффекты были бы при расположении привода на стороне, строго диаметрально противоположной центру тяжести поверхности предварительного напряжения, не обеспечены или, по меньшей мере, сильно уменьшены, так как в этом случае растяжения в верхней половине и сжатия в нижней половине были бы в равновесии. Следовательно, согласно изобретению предусмотрен угол между этими линиями, значительно неравный 180°.

Вследствие того, что согласно изобретению таким образом предусмотрено достигать посредством привода целенаправленного растяжения просевного колеса, большая ширина зазора создается ровно в тот момент, когда она также требуется, а именно когда тактовое вращение просевного колеса присутствует и инициируется приводом. В следующей затем паузе движения, во время которой приводной механизм выполняет возвратное движение, указанные растяжения могут расслабляться, вследствие чего снова повышается толщина, уменьшается ширина зазора, и улучшается герметичность. Благодаря соответствующему изобретению расположению поверхности предварительного напряжения и точки зацепления привода происходит, так сказать, своего рода "дышащая деформация" внутри корпуса и просевного колеса с изменяющейся в микрометровом диапазоне шириной смазочного зазора.

Соответствующее изобретению сокращение предварительно напряженной поверхности позволяет при предпочтительно почти полном окружении по периметру промежуточными дистанционными элементами сохранять пластинчатые элементы на входной и выходной стороне относительно тонкими и сокращать тем самым расходы на материал и изготовление.

Кроме того, предпочтительно, если, по меньшей мере, два элемента предварительного напряжения расположены таким образом, что воображаемая соединительная линия между ними пересекает вышеописанную область цента тяжести поверхности. А именно этот центр тяжести поверхности может восприниматься не только идеализированно как точка действия противодействующей вращению просевного колеса удерживающей силы, но и как исходная точка действующей в направлении нормали к пластинам, результирующей разжимающей силы, которая вызвана внутренним давлением потока. Если зажимные элементы корпуса расположены таким образом, что линии действия резьбового соединения проходят через центр разжимающей силы, то при грубом приближении тонкая полоска входной и выходной пластин может рассматриваться идеализировано как изгибная балка и иметь соответствующие размеры. Более высокая изгибающая нагрузка пластин, чем в этой полосовидной области, не возникает. Кроме того, оптимально, если с обеих сторон от описанной полосовидной зоны предусмотрены дальнейшие пары зажимных элементов корпуса, воображаемые соединительные линии которых расположены приблизительно параллельно к указанной полосовидной зоне или под острым углом к ней.

Изобретение описывается в дальнейшем более подробно со ссылкой на изображенный на чертеже пример осуществления. На чертеже в частности показаны:

фиг. 1 - вид в перспективе на корпус фильтровального устройства;

фиг. 2a - фильтровальное устройство на виде сверху;

фиг. 2b - части фильтровального устройства на виде в перспективе; и

фиг. 3a, 3b - соответственно схематичное изображение действующих в фильтровальном устройстве во время эксплуатации сил.

Фиг. 1 показывает вид в перспективе на корпус 10 фильтровального устройства, а именно на сторону выходной пластины 12. На фиг. 1 изображена сплошными линиями лишь плоскость так называемой внутренней кинематической пары, которая включает в себя дистанционные элементы 15, 16 и просевное колесо 20. Промежуточная плоскость заключена между входной пластиной 11 и выходной пластиной 12, обе из которых изображены в виде воображаемых или скрытых линий.

Все три расположенных друг на друге элемента, то есть входная пластина 11, дистанционные элементы 15, 16 и выходная пластина 12, свинчены друг с другом в целом шестью зажимными элементами 17.1...17.6 корпуса и зажаты друг относительно друга с рассчитанным на рабочее давление предварительным напряжением. Промежуточная плоскость имеет лишь два разрыва на внешнем периметре просевного колеса 20, а именно в правом верхнем углу, где сохранено свободное пространство 41 для расположения приводного или подающего элемента, а также на нижней стороне, где между дистанционными элементами 15, 16 образован узкий сливной канал 42, для того чтобы была возможность отводить из корпуса 10 скапливающуюся в самой низкой точке текучую среду.

Просевное колесо 20 выполнено по существу известным образом с множеством мест 22 просева, которые соответственно ограничены внутренней кольцеобразной уплотнительной перемычкой 23, внешней кольцеобразной уплотнительной перемычкой 24, а также распространяющимися между ними перемычками 25, которые проходят изнутри наружу. Посередине предусмотрена ступица 26 колеса для приема оси или вала, для того чтобы устанавливать просевное колесо 20 в пластинах 11, 12 корпуса 10. Ступица 26 колеса может использоваться как дополнительный элемент предварительного напряжения.

На внешнем периметре просевного колеса 20 выполнен храповый зубчатый венец 21 с боковыми поверхностями зубьев, которые в одном направлении спадают полого, а в другом направлении резко падают.

Зажимные элементы 17.1 по 17.6 корпуса вызывают то, что внутри поверхности 40 предварительного напряжения, в которой элементы 11, 12, 15 корпуса и части элемента 16 сильно прижаты друг к другу, доходит до сжатия элементов корпуса, и вследствие этого расстояние между входной и выходной пластинами 11, 12 и заключенным между ними просевным колесом 20 сокращается. На другой же стороне воображаемой линии между зажимными элементами 17.4 и 17.5 корпуса, то есть сбоку и ниже свободного пространства 41 для привода, отсутствует сильное предварительное напряжение, так что в этом месте, в котором также не требуется герметичность, трение между пластинами 11, 12 корпуса и просевным колесом 20 уменьшено.

Обозначенная ссылочной позицией 14 окружность отмечает положение впускного и выпускного каналов и соответствует непосредственно протекаемому проточному каналу на просевном колесе 20, который, однако, как по существу известно, непосредственно перед и за местом просева сильно расширен, для того чтобы была возможность лучше использовать имеющуюся в распоряжении поверхность просева. Тем не менее, область впускного или выпускного канала или проточного канала 14 может рассматриваться как положение центра тяжести нагружаемой давлением области. Эта нагружаемая давлением область находится полностью или почти полностью внутри поверхности 40 предварительного напряжения.

Воображаемая линия между элементами 17.3 и 17.6 предварительного напряжения проходит непосредственно через область проточного канала 14. Соединительная линия между элементами 17.1 и 17.2 проходит практически параллельно к ней. Лишь в расположении обоих последних зажимных элементов 17.4, 17.5 корпуса имеется отклонение, так как нижний зажимной элемент 17.5 корпуса должен быть смещен дальше наружу, для того чтобы сохранять сливной канал 42.

На фиг. 2a изображено смонтированное фильтровальное устройство 100 на виде сверху на выходную сторону. Область 44 соответствует области протока или давления, которая расширена, начиная с диаметра впускного канала 13 или выпускного канала. Она выполнена симметричной, прием ее центр тяжести находится в области проточного канала 14, который снова расположен немного выше горизонтальной средней оси в корпусе 10. В соответствии с этим направление удерживающей силы F_R не проходит строго вертикально, а ориентировано перпендикулярно к радиальной соединительной линии между центром проточного канала 14 и средней осью 18.

Дальнейшая линия 46 представляет собой соединительную линию между центром 18 и точкой 32 зацепления подающего толкателя 31 за внешние зубья 21 просевного колеса 20.

Приводное устройство 30 образовано посредством приводного элемента 34 в виде гидравлического цилиндра, который установлен на опорном элементе 35, который в этом варианте осуществления закреплен непосредственно с дистанционным элементом 15 в промежуточной плоскости между пластинчатыми элементами 11 и 12. Приводной элемент 34 соединен своим выдвигаемым поршнем при помощи первого шарнира 36.1 с передаточным элементом в виде передаточного рычага 36, который установлен на точке 33 опоры в корпусе 10, а именно на оси, которая проходит сквозь свободное пространство 41 и одновременно установлена в обоих пластинчатых элементах 11, 12, так что приводные силы действуют только строго перпендикулярно к оси вращения просевного колеса 20, и предотвращается ассиметричный перекос корпуса из-за применения привода.

На передаточном рычаге 36 при помощи дальнейшего шарнира 36.2 подвижно установлен подающий элемент, который выполнен в виде подающего толкателя 31, который своим кончиком входит в зацепление в точке 32 зацепления с зубчатым венцом 21 и там оказывает направленную наружу от корпуса 10 и прежде всего от области 40 предварительного напряжения силу F_V подачи.

Фиг. 2b показывает фильтровальное устройство 100 на виде в перспективе на выходную сторону, причем для наглядного пояснения на этом изображении были удалены и просевное колесо, и выходная пластина. Из корпуса можно увидеть входную пластину 11 и дистанционные элементы 15, 16, а также полное приводное устройство 30. При взгляде вовнутрь корпуса в первую очередь можно увидеть впускной канал 13 во входной пластине, который расширяется в круговой сегмент, который охватывает примерно 120°. Текучая среда, которая выходит через выпускной канал 13, может таким образом беспрепятственно распространяться в нагружаемой давлением области 44 и тем самым протекать через несколько мест просева просевного колеса.

Эта основная область фильтрации, в которой примерно в центральной точке находится впускной канал 13, дополнена двумя дальнейшими сегментами 48.1, 48.2 выше и ниже средней оси 18, которые на виде сбоку похожи на форму кофейного фильтра. Эти сегменты 48.1, 48.2 нагружаются давлением, благодаря тому, что одна из полостей просевного колеса 20 еще вдается в область 44 и, начиная с момента пересечения с областью 44, нагружается давлением.

Говоря о нижнем сегменте 48.1, речь идет об области предварительного залива, то есть входящие туда при вращении просевного колеса в направлении часовой стрелки места просева предварительно заливаются там текучей средой, как только место просева входит в пересечение с областью 44, в частности если сито на соответствующем месте просева было заменено ранее в положении 49 замены сита.

Обозначенная пунктирной линией предварительно напряженная поверхностная область 44 окружает верхний сегмент 48.2 не полностью, так что небольшая область нагружаемой давлением поверхности 44 выступает за ее пределы. Несмотря на то, что там давление сокращено по сравнению с давлением потока в области 44, так как оно создается лишь опосредованно за счет замедленного потока внутри полости, если полость частично пересекается с областью 44, и что реальная поверхность предварительного напряжения распространяется наружу за пределы полигональной линии 44, которая на фигурах изображает предварительно напряженную область, небольшая выступающая область, однако, даже предпочтительна, чтобы мог улетучиваться заключенный там при определенных условиях после смены сита воздух.

Фиг. 3a представляет собой схематичное изображение для иллюстрации соотношений сил и разъяснения принципа так называемой "дышащей деформации". Если привод применен для дальнейшего поворота просевного колеса 20 - и только строго в этом случае -, сила F_V подачи действует через плечо силы согласно линии 46 относительно центра 18. Ввиду трения силе F_V подачи противодействует удерживающая сила F_R, которая в зависимости от того, где в данный момент находятся перемычки 23, 24, 25 места просева в области проточного канала у точки 43, легко варьируется в отношении места, направления и величины. Рычаги обеих сил F_R, F_V образуют угол α, который в любом случае должен быть существенно больше 90° и существенно меньше 180°, так как в противном случае описанные эффекты растяжения в релевантном секторе просевного колеса 20 между линиями 45 и 46 не могут возникать. Предпочтительно угол α составляет больше 110° и в частности 135°.

Если продлить векторы F_R, F_V сил против их ориентации назад, то линии сил пересекаются в точке за пределами корпуса 10 под острым углом β больше 20° и меньше 70°. Пружина 47 символически представляет собой растягиваемый сектор просевного колеса 20. Как было выше уже описано, вектор F_R силы следует воспринимать как всегда перпендикулярный к эффективной длине рычага в виде линии 45, так как точка 43 во время эксплуатации, в зависимости от мгновенных характеристик потока и соотношений давлений, перемещается, и рычаг 45 расположен таким образом соответственно на радиусе. Наоборот, вектор F_V силы действует на неподвижной точке 32 зацепления в корпусе, так что плечо силы в виде линии 46 задано жестко. Однако в зависимости от направления действия привода вектор F_V проходит не строго перпендикулярно к линии 46, как изображено также на фиг. 3a. Вследствие этого не обязательно справедливо выражение β=180° - α.

Также именно ввиду изменяющейся во времени точки 43 как предполагаемой точки действия результирующей удерживающей силы F_R должно учитываться, что предпочтительная угловая величина для α=110°...135° должна рассматриваться как среднее значение, и что в соответствии с "дышащей деформацией" мгновенный угол α(t) волнообразно уменьшается или увеличивается на несколько градусов.

Если привод снова останавливается, для того чтобы выполнять возвратное движение толкателя 31 и передаточного рычага 36, или просто для того чтобы делать паузу, пока регистрируется новое загрязнение места просева, больше не имеется в наличии сила F_V подачи, а также удерживающая сила F_R в качестве силы реакции. Эту ситуацию показывает фиг. 3b. Просевное колесо 20 в этот промежуток времени может расслабляться в ранее растянутом, находящемся вверху секторе и принимает вследствие этого свою первоначальную форму, так что увеличивается ширина просевного колеса 20, которая временно сокращает ширину зазора и вследствие этого повышает уплотняющее действие.

Изобретение относится к фильтровальному устройству (100) для пластикового расплава или другой высоковязкой текучей среды. Фильтровальное устройство включает в себя корпус (10) с входной пластиной (11) и выходной пластиной (12). Между ними расположен по меньшей мере один дистанционный элемент (15, 16) и вращаемое приводным устройством (30) просевное колесо (20). При помощи по меньшей мере трех зажимных элементов (17.1...17.6) корпуса входная пластина (11) и выходная пластина (12) зажаты относительно друг друга с промежуточным включением дистанционного элемента (15, 16). Точка (32) зацепления приводного устройства (30) на просевном колесе (20) расположена за пределами поверхности (40) предварительного напряжения. На просевном колесе (20) между первой линией (45), которая распространяется между центром (43) тяжести поверхности (40) предварительного напряжения, на котором действует результирующая сила F_R трения, и центральной точкой (18) просевного колеса (20), и второй линией (46) между центральной точкой (18) и точкой (32) зацепления, на которой действует сила F_V подачи, образован, если смотреть в направлении вращения, угол α больше 110° и меньше 160°. Технический результат, достигаемый при использовании устройства по изобретению, заключается в оптимизации достаточного для герметичности предварительного напряжения в корпусе и необходимой для смазки и подвижности просевного колеса ширины зазора. 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Фильтровальное устройство (100) для пластикового расплава или другой высоковязкой текучей среды, по меньшей мере, включающее в себя:

- корпус (10), который, по меньшей мере, имеет:

- входную пластину (11), по меньшей мере, с одним впускным каналом (13),

- выходную пластину (12), по меньшей мере, с одним выпускным каналом,

- по меньшей мере, один расположенный между входной пластиной (11) и выходной пластиной (12) дистанционный элемент (15, 16),

- а также, по меньшей мере, три зажимных элемента (17.1…17.6) корпуса, при помощи которых входная пластина (11) и выходная пластина (12) зажаты относительно друг друга с промежуточным включением дистанционного элемента (15, 16),

- просевное колесо (20),

- которое установлено в корпусе (10) с возможностью вращения между входной пластиной и выходной пластиной (11, 12) и

- которое имеет множество мест (22) просева, которые соответственно могут позиционироваться между впускным каналом (13) и выпускным каналом и пропускать текучую среду, причем проницаемые и нагружаемые давлением текучей среды области (44) просевного колеса (20) расположены внутри заданной зажимными элементами (17.1…17.6) корпуса поверхности (40) предварительного напряжения,

- приводное устройство (30) с приводным элементом (35), который в точке (32) зацепления оказывает силу F_V подачи на просевное колесо (20),

отличающееся тем, что

- точка (32) зацепления приводного устройства (30) на просевном колесе (20) расположена за пределами поверхности (40) предварительного напряжения и

- на просевном колесе (20) между первой линией (45), которая распространяется между центром (43) тяжести поверхности (40) предварительного напряжения, на котором действует результирующая сила F_R трения, и центральной точкой (18) просевного колеса (20), и второй линией (46) между центральной точкой (18) и точкой (32) зацепления, на которой действует сила F_V подачи, образован, если смотреть в направлении вращения, угол α больше 90° и меньше 160°.

2. Фильтровальное устройство (100) по п. 1, отличающееся тем, что точка (33) опоры и точка (32) зацепления соответственно расположены в угловой области (41) корпуса (10) на обращенной от области (44) стороне.

3. Фильтровальное устройство (100) по пп. 1 или 2, отличающееся тем, что вектор оказанной приводным устройством (30) на просевное колесо (20) силы F_V подачи проходит за пределами поверхности (40) предварительного напряжения.

4. Фильтровальное устройство (100) по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что просевное колесо (20) более чем на 90% своей окружности окружено, по меньшей мере, одним дистанционным элементом (15, 16).

5. Фильтровальное устройство (100) по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что просевное колесо (20) снабжено в области своего внешнего периметра зубчатым венцом (21) и приводной элемент (35) входит в зацепление на точке (32) зацепления с зубчатым венцом (21).

6. Фильтровальное устройство (100) по п. 5, отличающееся тем, что зубчатый венец (21) на просевном колесе (20) выполнен в виде симметричных зубьев и подающий элемент является установленной с возможностью вращения шестерней.

7. Фильтровальное устройство (100) по п. 5, отличающееся тем, что приводное устройство (30) выполнено в виде храпового привода, причем подающий элемент включает в себя подающий толкатель (31), и зубчатый венец (21) на просевном колесе (20) имеет наклоненные в направлении подающего толкателя (31) боковые поверхности зубьев.

8. Фильтровальное устройство (100) по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что приводной элемент (35), по меньшей мере, через один передаточный элемент соединен с подающим элементом.

9. Фильтровальное устройство (100) по п. 8, отличающееся тем, что передаточный элемент установлен в точке (33) опоры на оси, которая распространяется через оба пластинчатых элемента (11, 12).

10. Фильтровальное устройство (100) по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что расположенная внутри поверхности (40) предварительного напряжения часть просевного колеса (20) более чем на 90% своей окружности окружена дистанционным элементом (15, 16).

11. Фильтровальное устройство (100) по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что между соответствующими векторами действующей на поверхности (40) предварительного напряжения результирующей силы F_R трения и действующей в точке (32) зацепления силы F_V подачи образован угол β больше 20° и меньше 70° и проходящие по векторам прямые пересекаются за переделами корпуса (10).

12. Фильтровальное устройство (100) по любому из пп. 1-11, отличающееся тем, что предусмотрены, по меньшей мере, два дистанционных элемента (15, 16), которые на нижней стороне фильтровального устройства (100) расположены на расстоянии друг от друга и образуют тем самым сливной канал (42).

13. Фильтровальное устройство (100) по любому из пп. 1-12, отличающееся тем, что предусмотрены, по меньшей мере, два дистанционных элемента (15, 16), которые в верхней половине фильтровального устройства (100) отделены друг от друга в области точек (32, 33) опоры и зацепления.