CN104816448B

CN104816448B - 挤出机用过滤器

Info

Publication number: CN104816448B
Application number: CN201510053285.XA
Authority: CN
Inventors: 柳田幸宏
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2019-09-03
Anticipated expiration: 2035-02-02
Also published as: JP6243747B2; JP2015145113A; CN104816448A

Abstract

本发明提供一种挤出机用过滤器，其实现了保护过滤器主体(1)、确保多孔板(2)的强度、降低过滤工序中的压力损失、防止清扫性恶化和重量增大。所述挤出机用过滤器为安装于使用挤出机的高分子材料的流路的过滤器，其具有：过滤器主体(1)；多孔板(2)，从下游侧支承所述过滤器主体(1)，具有成为所述高分子材料的通路的多个贯通孔(23)；支承体(3)，从下游侧支承所述多孔板(2)；所述支承体(3)由能够抵接于所述多孔板(2)的外径部的框部(31)和从该框部(31)朝向内周侧延伸的多个梁部(32)构成。

Description

挤出机用过滤器

技术领域

本发明涉及一种过滤器，其设置于例如对成形用橡胶材料或者成形用合成树脂材料等高分子材料进行连续挤出的挤出机，除去材料中的异物。

背景技术

成形用橡胶材料(以下，称为“橡胶材料”)的混合物，在过滤工序中，通过挤出机，以通过被称为过滤器的过滤装置的方式被挤出，通过该过滤器除去异物。

图6示出现有的过滤器100，也就是说，这种过滤器100具有由网状材料构成的过滤器主体101被夹持在多孔板102和前板103之间的构成，以橡胶材料从图6(b)中的左侧向右侧通过的方式配置。为了利用过滤器100过滤橡胶材料而需要非常大的压力，但是，为网状材料的过滤器主体101却没有经得住该压力的强度，因此，过滤器100形成为通过多孔板102从背后(橡胶材料的流动的下游侧)支承过滤器主体101的构造。此外，作为现有的过滤器，存在下述的现有技术文献中公开的装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-169889号公报

专利文献2：日本特开2004-009714号公报

专利文献3：日本特开平7-148823号公报

发明内容

(发明要解决的问题)

在多孔板102(以及前板103)上，开设有用于使橡胶材料通过的多个贯通孔102a(103a)，所述贯通孔102a(103a)的孔径越小，过滤器主体101的耐压性越大，贯通孔102a(103a)的开口面积的总和越大，压力损失越低。但是，存在如下问题：如果贯通孔102a(103a)的孔径越小的话，则当在此发生橡胶堵塞的情况时，除去堵塞的橡胶材料变得越困难(清扫性恶化)，如果贯通孔102a(103a)的开口面积的总和越大的话，则多孔板102的强度越低。

另外，通常，由于多孔板102为圆盘状，在其圆形的外周缘，被未图示的壳体所支承，因此，为了确保相对于橡胶材料的压力的强度，需要较大设定厚度t，在这种情况下，贯通孔102a的长度变长，因此，有招致进一步的清扫性恶化、压力损失增大、重量增大的可能性。

进一步，如果压力损失较大的话，则存在以下可能性，即，贯通孔102a(103a)中的摩擦负荷增大、由于挤出机的螺杆(スクリュ)的剪断作用而橡胶材料的温度过高，其结果是，橡胶材料的品质也变得不稳定。

本发明是鉴于以上的问题点而完成的，其技术课题在于提供一种实现了保护过滤器主体、确保多孔板的强度、降低过滤工序中的压力损失、防止清扫性恶化和重量增大的过滤器。

(解决技术问题的技术方案)

作为有效地解决上述的技术问题的技术方案，本发明技术方案所涉及的挤出机用过滤器，其为安装于使用挤出机的高分子材料的流路的过滤器，其具有：过滤器主体；多孔板，从下游侧支承所述过滤器主体，具有成为所述高分子材料的通路的多个贯通孔；支承体，从下游侧支承所述多孔板；所述支承体由能够抵接于所述多孔板的外径部的框部和从该框部朝向内周侧延伸的多个梁部构成。

本发明技术方案所涉及的挤出机用过滤器，在上述的本发明技术方案所记载的构成中，多孔板为圆盘状，并且支承体的框部为与所述多孔板的外径部相对应的圆环状，所述支承体的梁部从所述框部的圆周方向六等分位置，以所述框部的内径的大致三分之一的长度向半径方向延伸。

本发明技术方案所涉及的挤出机用过滤器，在上述的本发明技术方案所记载的构成中，具有前板，所述前板配置于过滤器主体的上游侧，在与多孔板之间夹持所述过滤器主体，该前板由与所述多孔板相对应的框部以及多个梁部构成。

(发明的效果)

根据本发明所涉及的挤出机用过滤器，由于通过多孔板和从下游侧支承所述多孔板的支承体承受高分子材料的过滤时的负荷，因此，作用于多孔板的应力减小。因此，能够实现多孔板的薄壁化，其结果是，能够降低过滤工序中的压力损失，因此，成形用高分子材料的生产率提高，并且通过降低成形用高分子材料的热过程而品质稳定化，而且，能够防止多孔板的清扫性恶化和重量增大。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的挤出机用过滤器的优选的第一实施方式并且切断了一部分的立体图。

图2是示出本发明所涉及的挤出机用过滤器的优选的第一实施方式并且切断了一部分的分解立体图。

图3是从下游侧观察本发明所涉及的挤出机用过滤器的优选的第一实施方式中的多孔板和支承体的关系的说明图。

图4是示出本发明所涉及的挤出机用过滤器的优选的第一实施方式中的支承体的图，(a)为从上游侧观察的图，(b)为沿着(a)中的b-b线进行切断的截面图。

图5是示出本发明所涉及的挤出机用过滤器的优选的其他实施方式并且切断了一部分的分解立体图。

图6是示出现有技术所涉及的挤出用过滤器的一例的图，(a)为从上游侧观察的图，(b)为沿着(a)中的b-b线进行切断的截面图。

符号说明

1 过滤器主体

2 多孔板

23 贯通孔

3 支承体

31 框部

32 梁部

4 前板

42 贯通孔

45 框部

46 梁部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的挤出机用过滤器的优选的实施方式进行说明。首先，图1至图4示出第一实施方式。

第一实施方式的过滤器，在作为高分子材料的橡胶材料的挤出机中使用，如图1以及图2所示，其具有过滤器主体1、从橡胶材料的流动中的下游侧支承所述过滤器主体1的多孔板(ブレーカープレート)2、进一步从下游侧支承所述多孔板2的支承体3、在与所述多孔板2之间夹持所述过滤器主体1的前板4。

过滤器主体1对成形用橡胶材料进行过滤，例如重叠数张网眼的大小和形状等不同的金属丝网而构成，呈圆盘状。

多孔板2由例如铬钼钢(SCM)等钢材构成，与过滤器主体1以及前板4相比呈适当大直径的圆盘状，在正面(朝向橡胶材料的流动方向的上游侧的面)的外径部，形成有向圆周方向延伸的环状突缘部21以及沿着其内周的环状槽22，在环状槽22的内周侧，开设有多个成为成形用橡胶材料的通路的圆形的贯通孔23。

支承体3由例如铬钼钢(SCM)等钢材构成，具有能够抵接于多孔板2的背面(朝向橡胶材料的流动方向的下游侧的面)的外径部的圆环状(圆筒状)的框部31、从该框部31朝向内周侧在半径方向上延伸并且能够抵接于多孔板2的背面的多个梁部32。

前板4由例如不锈钢(SUS)等钢材构成，轴向的厚度比多孔板2薄，在背面的外径部形成有能够与多孔板2的环状槽22嵌合的环状突缘部41，在其内周侧的区域中，开设有成为成形用橡胶材料的通路的圆形的多个贯通孔42。该贯通孔42以与多孔板2的贯通孔23相同的孔径并且相同的图案设置，也就是说，在多孔板2和前板4彼此定位并且嵌合的状态下，多孔板2的贯通孔23和前板4的贯通孔42彼此重合(开口位置一致)，过滤器主体1配置于前板4的环状突缘部41(多孔板2的环状槽22)的内周侧，在被夹持的状态下组装于多孔板2和前板4之间。

在此，如图3所示，在向直径D_A与支承体3的框部31的内径同等的圆A中，最密填充比其小并且直径D_B彼此相等的圆B的情况下，如果直径D_B为D_A的三分之一，则能够描绘七个圆B。并且，假如能够相对于橡胶材料的流动方向支承各个圆B的缘的话，则作用于各圆B内的应力为D_B ⁴/D_A ⁴，在不进行这样的支承的情况下，与作用于圆A内的应力相比较为八十一分之一，并且，能够使应力在七个圆B上均等地分布。这意味着，能够尽可能地抑制多孔板2的贯通孔23所产生的开口面积(贯通孔23的开口面积的总和)的减小，同时，能够使作用于多孔板2的应力最小化。

因此，在图示的实施方式中，通过以圆周方向六等分(间隔60°)设置有在框部31的内周向半径方向延伸并且具有圆A的直径D_A的三分之一左右的长度L的梁部32的支承体3，从下游侧支承多孔板2。如此，如图3中星号所示，能够确保支承各圆B的缘的各多个部位的支承部S，并且能够减轻/分割作用于多孔板2的应力。

如图4所示，就支承体3的梁部32而言，以与其延长方向(支承体3的半径方向)正交的方向的宽度W越靠近前端侧越小的方式，该梁部32的两侧面彼此成角度θ地倾斜。W以及θ考虑到强度和开口面积(贯通孔23的开口面积的总和)而适当地设定，优选的是，设定为L/W≧1.0，θ≦30°。

另外，梁部32相对于成形用橡胶材料的流动的方向的厚度t₃考虑强度以及作业性而适当地设定，优选的是，如果设定多孔板2中的贯通孔23的开设区域的厚度t₂(参照图2)的话，则设定为t₃/t₂≧1.0。另外，虽然梁部32中的上游侧的端面32a与框部31的上游侧的端面31a为同一水平面，但是，下游侧的端面32b以厚度t₃越靠近前端侧越减小的方式倾斜。

此外，在多孔板2中的环状槽22的内周侧，未开设贯通孔23的区域24以圆周方向六等分在半径方向上延伸。并且，通过使形成于多孔板2的背面的外径部的定位凹部和打进支承体3的正面的外径部的定位销33彼此卡合，多孔板2和支承体3以所述区域24和梁部32彼此位于同一相位的方式在圆周方向上彼此定位。

另一方面，就前板4而言，对应于支承体3的梁部32以及多孔板2的区域24，也以圆周方向六等分，未开设有贯通孔42的区域43在半径方向上延伸。并且，通过使形成于前板4的环状突缘部41的定位凹部44和突设于多孔板2的环状凸缘部21的外周面的定位突起26彼此卡合，前板4和多孔板2以所述区域24、43彼此位于相同相位上的方式而在圆周方向上彼此被定位。

如上构成的第一实施方式的过滤器，安装于橡胶材料的挤出机的头部，对从该头部挤出的橡胶材料进行过滤。也就是说，成形用橡胶材料，首先通过最上游侧的前板4的各贯通孔42，之后，通过过滤器主体1的滤网过滤，进一步，通过多孔板2的各贯通孔23被向下游侧挤出。

在此，由于过滤器主体1的滤网的网眼非常细，前板4以及多孔板2的贯通孔42、23的孔径φ(参照图1)与挤出机的头部所产生的流路内径相比明显小，因此，当橡胶材料通过时产生压力损失。并且，由于该压力损失所产生的负荷，由多孔板2和从下游侧支承其的支承体3承受，因此，作用于多孔板2的应力与仅由多孔板2承受所述负荷的情况相比减小了。特别是，支承体3形成为在框部31上以圆周方向六等分(间隔60度)设置具有框部31的内径D_A的三分之一左右的长度L的梁部32的构造，如上所述，能够显著地减轻/分割作用于多孔板2的应力，因此，能够将多孔板2的厚度t₂设定为薄壁并且实现多孔板2的轻量化。例如，在与先前说明的图6所示的现有的多孔板102的厚度t的比较中，根据该实施方式的多孔板2的厚度t₂为四分之一左右。

另外，多孔板2的薄壁化，不仅仅减轻切换衔接作业(段替え作業)的工作，而且使由贯通孔42、23构成的材料通路的长度减小，其结果是，压力损失也能够大幅度地降低。例如，如果将多孔板2的厚度t₂设定为三分之一的话，则贯通孔23的长度也变成三分之一，其结果是，橡胶材料通过贯通孔23时的流动阻力也变成三分之一。因此，不仅每个单位时间的橡胶材料的过滤量增大(生产率提高)，而且橡胶材料的热过程降低，其品质稳定化，并且，材料向多孔板2的贯通孔23的堵塞也难以发生，贯通孔23的清扫也变得容易。

并且，材料向多孔板2的贯通孔23的堵塞变得难以发生的结果是，能够将该贯通孔23(以及前板4的贯通孔42)小径化。因此，通过使贯通孔23的开设数增加，尽管由于支承体3的梁部32而存在未开设贯通孔23的区域24，也能够使贯通孔23的开口面积的总和增大，而且，能够实现贯通孔23的小径化所产生的过滤器主体1的耐压性的提高，能够削减过滤器主体1中的支撑网(サポートメッシュ)的张数。

此外，支承体3的梁部32的长度和数量并不限定于图示的方式，例如也可以设定为圆周方向3～8等分，虽然也可考虑设置将前端彼此之间在圆周方向上连接的环状部等，但是，如图所示，最优选的是，形成为以圆周方向六等分(间隔60°)的方式设置具有圆A的直径D_A的三分之一左右的长度L的梁部32的构成。

接着，图5示出本发明所涉及的挤出机用过滤器的优选的其他实施方式。

在该实施方式中，与上述的第一实施方式的不同之处在于以下点，即，具有：圆环状(圆筒状)的框部45，使前板4与支承体3对应，能够抵接于多孔板2的正面的外径部；多个梁部46，从该框部45朝向内周侧在半径方向上延伸，能够抵接于多孔板2的正面；也就是说，过滤器主体1通过前板4的框部45和梁部46被按压于多孔板2。

此外，参考符号5为挤出机的头部，支承体3的框部31在其外周面31a以及背面31b嵌入在头部5上形成的环状凹部51的状态下被固定。另外，为了降低橡胶材料的流动阻力，前板4的框部45的内周面45a形成为圆锥面状。

根据如上所述的构成，过滤器主体1的正面侧被前板4所覆盖，换言之，在过滤器主体1的正面侧并不存在图1以及图2中所示的贯通孔42，能够进一步抑制橡胶材料通过时产生的压力损失。因此，能够进一步提高第一实施方式所产生的效果。

此外，在该方式中，支承体3的梁部32以及前板4的梁部46的长度和数量，例如也可以设定为圆周方向3～8等分，虽然也可考虑设置将前端彼此之间在圆周方向上连接的环状部等，但是，梁部32、46也与第一实施方式一样，最优选的是，形成为圆A的直径DA的三分之一左右的长度、以圆周方向六等分(间隔60°)的方式设置的构成。

另外，在图示的例子中，在与多孔板2中的支承体3的梁部32抵接的部分，设置有未开设贯通孔23的区域24，但是，并不限定于此，也就是说，也可以形成为贯通孔23分布于成为支承体3的框部31的内周侧的区域的整个区域的构成。

Claims

1.一种挤出机用过滤器，其为安装于使用挤出机的高分子材料的流路的过滤器，所述挤出机用过滤器的特征在于，具有：过滤所述高分子材料的圆盘状的过滤器主体；圆盘状的多孔板，从下游侧支承所述过滤器主体，具有成为所述高分子材料的通路的多个贯通孔；支承体，从下游侧支承所述多孔板；所述支承体由能够抵接于所述多孔板的外径部的框部和从该框部朝向内周侧延伸的与所述多孔板抵接，并且承受所述高分子材料通过所述过滤器主体以及所述多孔板的贯通孔时的压力损失所产生的负荷的多个梁部构成。

2.根据权利要求1所述的挤出机用过滤器，其特征在于，支承体的框部为与所述多孔板的外径部相对应的圆环状，所述支承体的梁部从所述框部的圆周方向六等分位置，以所述框部的内径的大致三分之一的长度向半径方向延伸。

3.根据权利要求1或2所述的挤出机用过滤器，其特征在于，具有前板，所述前板配置于过滤器主体的上游侧，在与多孔板之间夹持所述过滤器主体，该前板由与所述多孔板相对应的框部以及多个梁部构成。