JP2007513806A - プラスチック溶融物を浄化するための溶融物フィルタ - Google Patents

Abstract

フィルタエレメント交換ステーションが配設されるケーシングを形成している二つの側板の間に備えられる、動力駆動式ラチェット駆動装置により回転駆動可能であるように構成されたフィルタディスクを有しており、前記フィルタディスクが、その円形周回路に沿って複数のウェブにより仕切られた、交換式フィルタエレメントを受け入れるための複数の凹所を有しており、前記各フィルタエレメントが、その内部にプラスチック溶融物が流れる向きに沿って生じる圧力降下に起因して発生する力に対抗して、穴あき板により支持されており、他にも、前記円形周回路の領域で前記両側板を貫通し、前記各フィルタエレメントに溶融物を送り込むようになっている、前記各フィルタエレメントに向かって拡幅している一つの溶融物ダクトを有している、特に押出機から押し出されるプラスチック溶融物を浄化するための溶融物フィルタを、運転中にプラスチックに望まざる変化を殆ど来たさない、高圧下においても圧力を略定常に保ったままでのフィルタエレメント交換が保証される、それにもかかわらず低コストで作成することができる、可能な限り小型の溶融物フィルタが提示されるように構成する。そのために、前記フィルタディスクを前記両側板により完全に覆うこと、その際に前記両側板の少なくともいずれか一方を切り取って、そこに前記フィルタエレメント交換ステーションを配置すること、及び前記フィルタエレメント交換ステーションを、フィルタエレメント一つ分の大きさよりも大きく、且つフィルタエレメント二つ分の大きさよりも小さいか、又はこれと等しい大きさに構成することが提案される。

Description

本発明は、フィルタエレメント交換ステーションが配設されるケーシングを形成している二つの側板の間に備えられる、動力駆動式ラチェット駆動装置により回転駆動可能であるように構成されたフィルタディスクを有しており、このフィルタディスクが、その円形周回路に沿って複数のウェブにより仕切られた、交換式フィルタエレメントを受け入れるための複数の凹所を有しており、これらのフィルタエレメントが、その内部にプラスチック溶融物が流れる向きに沿って生じる圧力降下に起因して発生する力に対抗して、穴あき板により支持されており、他にも、円形周回路の領域で両側板を貫通し、フィルタエレメントに溶融物を送り込むようになっている、フィルタエレメントに向かって拡幅している一つの溶融物ダクトを有している、特に押出機から押し出されるプラスチック溶融物を浄化するための溶融物フィルタに関する。

溶融物フィルタは、例えば特許文献１により、既に従来技術に属するものである。しかし公知の溶融物フィルタは、非常に大型の、又それ故に高価なフィルタディスクを有しており、そのフィルタエレメント交換ステーションも同様に非常に大型である反面、溶融物の流れが当たるフィルタディスク面積は非常に小さいために、効率に極端に劣ったものとなっている。特許文献２には、溶融物ダクトをフィルタエレメントに向かって拡幅することにより、濾過対象の溶融物を二つのフィルタエレメントに同時に流し込めるようにすることが既に提案されている。しかしそこでも溶融物の流れは尚も多くのフィルタエレメントには当たらないために、これも又効率に劣ったものとなっている。

それ以外にも、フィルタディスクに配置されるラチェット機構のピッチを比較的大きくとることによって、フィルタディスクが次に回転される際には、汚染後のフィルタエレメントが大面積で、相応に大面積の汚染前のフィルタメレントと入れ換わるようにしている。しかしそれにより浄化後の溶融物に圧力差が生じ、後工程で溶融物を引き取ることが不可能となるために、浄化後の溶融物の圧力の定常性を保証するために、多くはポンプの追加装備を必要としている。

頑丈で安価なラチェット機構に代えて、送りステップ幅がより小さいコスト高な歯車式伝動機構を備え、フィルタディスクの汚染後のフィルタエレメントが付いている小さな部分だけを、フィルタディスクの清潔なフィルタエレメントが付いている部分とその都度入れ替えること、又それにより圧力の定常性を保証することが、既に提案されている。しかしそのような高価な回転駆動機構は、計り知れないコスト要因となってしまう。

特許文献３は、有効面積を拡大したフィルタディスクを既に開示しているが、しかしそこでもフィルタディスクの回転時には、フィルタディスクの尚も大きな部分が雰囲気空気に晒されるために、プラスチックに望まざる変化を来たすことがある。

欧州特許第０１１４６５１号明細書 欧州特許出願公開第０５６９８６６号明細書 ドイツ特許出願公開第４２１２９２８号明細書

本発明が解決しようとする課題は、運転中にプラスチックに望まざる変化を来たさず、高圧下においても圧力を略定常に保ったままでのフィルタエレメント交換が保証され、しかしそれにもかかわらず低コストで作成することができる、可能な限り小型の溶融物フィルタを提示することにある。

そのために、フィルタディスクを側板により完全に覆うこと、その際に側板の少なくともいずれか一方を切り取って、そこにフィルタエレメント交換ステーションを配置すること、更にフィルタエレメント交換ステーションを、フィルタエレメント一つ分の大きさよりも大きく、且つフィルタエレメント二つ分の大きさよりも小さいか又はこれと等しい大きさに構成することが提案される。それにより可能な限りフィルタディスクの全体を取り囲んだ、要求される高圧により良好に耐えることができるケーシングが形成されるようになる。

少なくとも一方の側板が、フィルタエレメント交換ステーションを覆う一つの可逆運動領域を有しており、フィルタ運転の間はフィルタディスクが完全に覆われてフィルタディスクと面一で閉止され、更に、フィルタ運転の間に実施しなければならないフィルタエレメント交換のために、フィルタエレメント交換ステーションが露出されるとよいことが判明している。フィルタディスクが完全に覆われることにより、一方ではより高い圧力を実現できるようになり、他方では運転中にフィルタディスクに付着したプラスチック溶融物が雰囲気空気と接触する地点が皆無となることが保証される。

溶融物の流れが当たるフィルタエレメントからフィルタエレメント交換ステーションまでの間隔がいずれも、フィルタエレメント一つ分の幅にウェブ一つ分の幅を加えたものよりも大きいか又はこれと等しく、且つフィルタエレメント二つ分の幅にウェブ一つ分の幅を加えたものよりも小さいと有利である。それにより、最小限の大きさのフィルタエレメント交換ステーションで、溶融物の流れが当たるフィルタディスク面積が最大限となることが保証され、またその際に溶融物がフィルタエレメント交換ステーションから押し出されるようなことはない。

フィルタエレメント交換ステーションの大きさと、溶融物の流れが当たるフィルタディスク面積との関係が上述のように最適化されることにより、従来のフィルタディスクに対し、フィルタディスクを更に小型化できるようになると同時に、それにもかかわらず利用可能な有効濾過面積が拡大されるようになる。

溶融物の流れがフィルタディスクのウェブに当たる面積対フィルタディスクを通過する面積の比が、１８％未満であり且つ１２％よりも大きいと有利である。それにより、大きな圧力に尚も耐えられる一方で、濾過対象の溶融物にとっては濾過のために利用できない面積が最小限となり有効濾過面積が最大限となるような寸法諸元を、ウェブが有することが保証される。これについては、溶融物の流れが当たるウェブ面積対通過面積の比が、１５±１％であるとよいことが判明している。

フィルタ交換時に圧力の定常性を保証できるようにするためには、ラチェット駆動機構の１回の送り行程毎に、プラスチック溶融物が当たるフィルタディスク面積の最大１０％が、これに該当する未使用のフィルタエレメントが付いているフィルタディスク面積と入れ換わるようにすると好適である。これについては、ラチェット駆動機構の１回の送り工程毎に、濾過面積の６±１％を入れ替えるとよいことが判明している。プラスチック溶融物の流れが当たるフィルタディスク面積、即ちフィルタエレメントとウェブの合計面積が、最大でも１０％しか入れ換わらないことにより、浄化後の溶融物に概ね定常な圧力がもたらされるようになり、後工程の機械における溶融物の問題ない加工が可能となる。

次に本発明を図面に基づき詳しく説明する。図には、ケーシング２、フィルタディスク３、並びにラチェット駆動装置４から成る溶融物フィルタ１が示されている。ケーシング２は、側板５と、これに接続要素６を介して接続される、輪郭を破線で示した更にもう１つの側板５’とにより構成される。フィルタディスク３は、両側板５、５’間に閉じ込められるようになっている。図においてフィルタエレメント交換ステーション７は側板５に設けられており、その大きさはフィルタエレメント８一つ分の大きさと実質的に等しくなっている。他にも側板５は、フィルタディスク３に向かって拡幅して円環部分１０の形状に移行している一つの溶融物ダクト９を有している。

フィルタディスク３は、フィルタエレメント８の他にもウェブ１１を有している。フィルタディスクの周囲には、ラチェット駆動装置４の爪と協働する歯１２が配置される。ウェブ１１は、リム１３により互いに接続される。

フィルタエレメント交換ステーション７が最小限の大きさに選定されることにより、フィルタディスク３の大半を側板５により取り囲むことが可能となる。それにより、溶融物ダクト３内に発生する可能な限り大きな圧力を利用できるようになり、又その際にフィルタディスク３がケーシング２内で引っ掛かり動かなくなることはない。フィルタディスク３のウェブ１１並びに円形リム１３は、両側板５、５’上に載置され、溶融物ダクト９並びに円環部分１０を外部に対して封止するようになっている。

そこでは円環部分１０が、ウェブ１１’〜１１””’並びにフィルタエレメント８〜８”””に跨って延びている。その際には、上述の本発明に従った流れが当たる面積からフィルタエレメント交換ステーションまでの間隔の大きさと、フィルタエレメント交換ステーションの大きさとの間の関係により、最適な関係が達成されるために、フィルタディスク３が小型であっても、高圧下で圧力を良好に定常に保ったまま溶融物を濾過することができる。

本発明に従った溶融物フィルタを示す図である。

符号の説明

１ 溶融物フィルタ
２ ケーシング
３ フィルタディスク
４ ラチェット駆動装置
５ 側板
６ 接続要素
７ フィルタエレメント交換ステーション
８ フィルタエレメント
９ 溶融物ダクト
１０ 円環部分
１１ ウェブ
１２ 歯
１３ リム

Claims (7)

1. 特に押出機から押し出されるプラスチック溶融物を浄化するための溶融物フィルタ（１）であって、フィルタエレメント交換ステーション（７）が配設されるケーシングを形成している二つの側板（５、５’）の間に備えられ動力駆動式ラチェット駆動装置（４）により回転駆動可能であるように構成されたフィルタディスク（３）を有しており、前記フィルタディスク（３）が、その円形周回路に沿って複数のウェブ（１１）により仕切られた、交換式フィルタエレメント（８）受け入れのための複数の凹所を有しており、前記各フィルタエレメント（８）が、その内部にプラスチック溶融物が流れる向きに沿って生じる圧力降下に起因して発生する力に対抗して、穴あき板により支持されており、更に、前記円形周回路の領域で前記両側板（５、５’）を貫通し且つ前記各フィルタエレメント（８）に向かって拡幅している一つの溶融物ダクト（９）を有していて、前記溶融物ダクト（９）が前記各フィルタエレメント（８）に溶融物を送り込むようになっている、溶融物フィルタにおいて、
   前記フィルタディスク（３）を前記両側板（５、５’）により完全に覆うこと、その際に前記両側板（５、５’）の少なくともいずれか一方を切り取って、そこに前記フィルタエレメント交換ステーション（７）を配置すること、及び、前記フィルタエレメント交換ステーション（７）が、フィルタエレメント（８）一つ分の大きさよりも大きく、且つフィルタエレメント（８、８’）二つ分の大きさよりも小さいか又はこれと等しい大きさに構成されることを特徴とする、溶融物フィルタ。
2. 請求項１に記載の溶融物フィルタにおいて、
   前記両側板（５、５’）の少なくともいずれか一方が、前記フィルタエレメント交換ステーション（７）を覆う可逆運動領域を有すること、フィルタ運転の間は前記フィルタディスク（３）が完全に覆われてフィルタディスクに対して面一で閉止されること、及び、前記フィルタエレメントの交換のために、前記フィルタエレメント交換ステーション（７）が露出されることを特徴とする、溶融物フィルタ。
3. 請求項１又は２に記載の溶融物フィルタにおいて、
   溶融物の流れが当たるフィルタエレメント（８）から前記フィルタエレメント交換ステーション（７）までの間隔がいずれも、フィルタエレメント（８）一つ分の幅にウェブ（１１）一つ分の幅を加えたものよりも大きいか又はこれと等しく、且つフィルタエレメント（８、８’）二つ分の幅にウェブ（１１）一つ分の幅を加えたものよりも小さいことを特徴とする、溶融物フィルタ。
4. 請求項３に記載の溶融物フィルタにおいて、
   溶融物の流れがウェブに当たるウェブの面積対前記フィルタディスク（３）を通過する面積の比が、１８％未満であり且つ１２％よりも大きいことを特徴とする、溶融物フィルタ。
5. 請求項４に記載の溶融物フィルタにおいて、
   前記溶融物の流れがウェブに当たる面積対前記フィルタディスク（３）を通過する面積の比が、１４％から１６％までの間であることを特徴とする、溶融物フィルタ。
6. 請求項３から５のいずれか一項に記載の溶融物フィルタにおいて、
   前記ラチェット駆動装置（４）の１回の送り行程毎に、プラスチック溶融物の流れが当たる前記フィルタディスク（３）の面積の最大１０％を、これに対応する未使用のフィルタエレメント（８）が付いているフィルタディスク面積と入れ替えることを特徴とする、溶融物フィルタ。
7. 請求項６に記載の溶融物フィルタにおいて、
   前記ラチェット駆動装置（４）の１回の送り行程毎に、前記プラスチック溶融物の流れが当たる前記フィルタディスク（３）面積の５％から７％を、これに該当する未使用のフィルタエレメント（８）が付いているフィルタディスク面積と入れ替えることを特徴とする、溶融物フィルタ。

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