JP2013532597A - 高粘度の媒体用の異物分離器 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの流入通路（３３）を有する前側のハウジング要素（３０；３０′）及び少なくとも１つの流出通路（２３）を有する後側のハウジング要素（２０）を有するハウジングと、ハウジング要素（２０，３０；３０′）間に回転可能に支承されるスクリーンホイール（１０；１０′）と、を備え、スクリーンホイール（１０；１０′）は、環状域に配置されたｎ個のスクリーン位置を有し、スクリーン位置には、それぞれ、少なくとも１つのスクリーンインサートエレメントが設けられた少なくとも１つのスクリーン開口（１１．１，．．．，１１．１２）が設けられている、高粘度の媒体用の異物分離器（１００）に関する。流入通路（３３）、流出通路（２３）及びスクリーン開口（１１．１，．．．，１１．１２）は、少なくとも１つの作業位置で一直線上に連なって位置し、流動通路を形成する。スクリーンホイール（１０；１０′）のすべての位置で、少なくとも１つの流入通路（３３）からの流入を受けるとともに少なくとも１つの流出通路が出発するスクリーン開口（１１．１，．．．，１１．１２）の５０％より多くが、常時貫流可能である。

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の特徴を有する高粘度の媒体用の異物分離器に関する。

プラスチック溶融物等の高粘度の媒体中に含まれる塊や異物を濾過して取り除くために、スクリーンが流体の流れ中に接続される。スクリーンは、運転中、徐々に目詰まりを起こし、交換される必要が出てくる。スクリーンの交換又はクリーニング中、生産運転を維持することができるように、とりわけ、請求項１の前提部に記載されるような、複数のスクリーン部が配置されたスクリーンホイールを備える異物分離器が、例えば欧州特許出願公開第３７９９６６号明細書において公知である。この公知の異物分離器は、中間にスクリーンホイールが配置された前側のハウジング要素と後側のハウジング要素とからなる。スクリーンホイールは、複数のスクリーン開口、つまりディスク状のスクリーンホイールの貫通孔を有している。それぞれのスクリーン開口は、透過性のスクリーンエレメントによって覆われている。ハウジング要素には、それぞれ、流入通路あるいは流出通路が設けられている。流入通路あるいは流出通路は、連なって、特に一直線上に位置しており、スクリーンホイールに設けられた貫通孔のその都度１つとともに順々に、一貫した流動通路を形成している。目下貫流されているスクリーン部が過度に汚れると、スクリーンホイールは、所定の角度の分だけ回動される。その結果、次のスクリーン部が、流動通路内に旋回される。間欠的に又は連続的にスクリーンホイールをさらに回転させると、汚れたスクリーン部は、ハウジングに設けられたスクリーン交換開口の領域に移動する。スクリーン交換開口において、スクリーン部は自由に接近可能である。そこでスクリーンエレメントは、取り外され、交換され得る。

上述の欧州特許出願公開第３７９９６６号明細書に記載の異物分離器の場合、堆積物をスクリーンのダーティサイドから解離させ、スクリーンをスクリーン開口から完全に取り外すことなしに洗浄することが可能な逆洗機能も開示されている。このために、ハウジングの裏側において、溶融物が流動通路から分岐され、スクリーンのクリーンサイドからスクリーン部を通して戻し案内される。これにより、スクリーンエレメントに付着した粒子は、下流からかかる動圧（背圧）によって解離され、ハウジング外に排出され得る。ハウジングの外側への接続を形成する逆洗開口は、可動のゲートあるいはスライダによって閉鎖可能である。

請求項１の前提部に記載される形式の公知の異物分離器における欠点は、その都度少数のスクリーン部のみが機能して、一貫した流動通路内に存在する一方、まだ媒体で満たされた、スクリーンホイール上に分配されたその他のスクリーン部は、使用されないままであることにある。これにより、処理量は、まさに生産中にあるスクリーン位置の流動通路横断面積に制限されている。

より大きな処理量を可能にするために、流入通路及び流出通路の開口横断面積より明らかに大きなスクリーンエレメントが設けられる。その結果、ホッパ状の移行部が設けられている必要がある。このことは、流体の流れが流動通路の外側の領域において中央部よりも長い道程を経なければならないことにつながる。その結果、スクリーン部の領域における不均一な流体滞留時間が生じる。

加えて、あるスクリーン部が流動通路から外れてから、流動通路に再び進入するまでに要する長い時間中、材料の分解が発生する恐れがある。このことは、まさにプラスチック溶融物の場合、スクリーンホイールに設けられた貫通孔内に存在するプラスチック材料が、比較的長時間にわたって、加熱されたハウジング内に保持され、これにより炭化が発生する場合があるという危険を意味する。このことは、濾過される溶融物の品質に悪影響を及ぼす。

スクリーンホイールを備える異物分離器の、その他の実証された型式のものに対する利点は、簡単かつ安価な構造形態にある。それ自体としては極めて高い信頼性をもって作動する実証されたスクリーンピン型チェンジャ（Ｓｉｅｂｂｏｌｚｅｎｗｅｃｈｓｌｅｒ）とは異なり、スクリーンホイールを備える異物分離器の場合、柱体及び孔が、まさに嵌合によって互いに調整される必要がない。スクリーンホイール型異物分離器の場合、ハウジング要素とスクリーンホイールのシール面との間の接触面を平面研削することで足る。この場合、両ハウジング要素は、両者間に位置するスクリーンホイールを備えて互いに締め付けられる。ハウジング面とスクリーンホイールの端面との面接触によって、良好なシール性が達成される。

本発明の課題は、冒頭で述べた形態のスクリーンホイールを備える異物分離器において、処理量を高め、特に、生産位置にないスクリーン部における材料の分解の危険を軽減することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する異物分離器により解決される。

「スクリーン位置」の概念は、ハウジング内に流入（部分）通路と流出（部分）通路とが互いに一直線上に連なって位置し、かつスクリーンホイールに設けられたスクリーン開口が流入（部分）通路と流出（部分）通路との間に存在する位置を示すものとして使用される。

流入通路、流出通路及びスクリーン開口が、少なくとも１つの作業位置で「連なって位置する」の特徴は、必ずしも、中心軸線が正確に一直線上にある長尺の幾何学的な物体を前提とするものではなく、作業位置において、流入通路及び流出通路の開口の内法の横断面とスクリーン開口の内法の横断面とが少なくとも部分的にオーバラップして、貫流が可能であることを意味するにすぎない。

これに対して「スクリーン開口」とは、スクリーンホイールに設けられた具体的な貫通孔であって、スクリーンエレメントにより閉鎖されていて、スクリーンエレメントと相俟って、スクリーンホイールの回転に伴ってその位置を連続的に変化させる「スクリーン部」を形成する貫通孔を指している。

「環状域」とは、スクリーンホイールと、ハウジング要素の、スクリーンホイールに隣接した面とにおける、貫流方向で投影された環状面を指している。環状域には、スクリーン開口と、流入通路及び流出通路の開口とが配置されている。スクリーン開口は、環状域内に１つの共通の、単一のピッチ円上に配置されていてよい。しかし、スクリーン開口は、互いに間隔を置いた複数のピッチ円上に配置されていてもよい。従来技術においては、レボルバ状に、若干数又は少数のスクリーン部のみ、すなわち、スクリーンホイール上にある提供可能なスクリーン部の最大３５〜４０％のみが、流動通路内に進入し、それが汚れたときには、流動通路から再び外れるのに対し、本発明は、意図的に異なる方針を採用し、より多数のスクリーン部を生産運転にもたらす。このとき、スクリーン部の半分より少ない数のスクリーン部、特にそれどころか４分の１又はそれよりも少数のスクリーン部のみが、生産に関与せず、クリーニング又は交換され得る。

スクリーンホイールにおける多数のスクリーン開口に同時の供給を行うことにより、有効なフィルタ面積は、明らかに増大する。その際、スクリーン開口は、流入部及び流出部の横断面にほぼ収まるように形成可能である。これにより、比較的大きなフィルタ面積を提供することができるように、スクリーン開口に部分的にかなりの拡張部が設けられた、請求項１の前提部に記載される形式の公知のスクリーン装置と比較して、より好ましい流動状況が生じる。

しかし、本発明の設計原理の特別な効果は、驚くべきことに、高粘度の媒体の場合、流動経路の自己平準化（Ｓｅｌｂｓｔｎｉｖｅｌｌｉｅｒｕｎｇ）が生じることにある。

少なくとも１つの流入通路からの流入を受けるとともに少なくとも１つの流出通路が出発する個々のスクリーン開口において、運転時間が増すにつれて、個々のスクリーン開口に至る流動経路がどのように形成されているかにかかわらず、同じ流動状況が生じる。

例えば、流入開口から出発し、弧又はトラバース線（Ｐｏｌｙｇｏｎｚｕｇ）として、あるスクリーン開口から次のスクリーン開口へと延在する流動通路を設けるとともに、スクリーン開口の横断面積及び使用されるスクリーンの目の細かさに関して、同じ構造的な条件を与えると、流入開口の比較的近傍に位置するスクリーン部には、当初、流入開口からより距離を置いて流動経路内に位置する他のスクリーン部より強い流動が流れる。しかし、体積流量が増せば増すほど、当初、より強い流動が流れていたスクリーン開口に設けられたスクリーンは、より早くに汚損する。その結果、そこの流動抵抗は増大し、体積流量は局所的に減少する。これに対して相対的に、流入開口及び流出開口における一定の比を前提として、より距離を置いて位置し、まずはあまり汚損されず相応に比較的小さな流動抵抗を提供するスクリーン部における処理量は増大する。結果として、個々のスクリーン部を通る部分流動間に実質的な均衡が、部分流動が完全にせき止められてしまわない限り、自動的に生じる。せき止められてしまうことがないように、スクリーンホイールの回転によって、個々のスクリーン開口がメンテナンス位置へと移動する。メンテナンス位置において、スクリーン開口はクリーニング又は交換可能である。

やはり、スクリーンホイールの回転に基づく流入通路及び流出通路に関するスクリーン部の位置の変化は、より長い生産時間にわたって見れば、すべてのスクリーン開口において同じ流動状況が生じることに貢献可能である。

自己平準化の前述の効果に応じて、流入通路及び／又は流出通路は、中央に、つまりスクリーンホイールの中心軸線の領域内に配置されていてもよいし、非中央に、つまりスクリーンホイールの中心軸線の領域外に配置されていてもよい。

上述の中央の配置は、軸又はシャフトを介したハウジング内でのスクリーンホイールの支承が中央部において行われる場合、支承部を流動経路が迂回しなければならないので、構造的により手間を要する。他方、中央の配置は、流入通路及び／又は流出通路を幾何学的に同じ個々の部分通路に分割することを可能にする。これにより、生産時間が延びるにつれて初めて、同じ流動状況が自己平準化の効果によって生じるのではなく、生産の開始時に既に同じ流動状況が生じる。流入通路及び流出通路の非中央の配置は、スクリーンホイールを支承する中央の軸又はシャフトの配置を容易にする。この場合、それぞれの流入部分通路及び／又はそれぞれの流出部分通路が、通路長さ及び通路横断面積の適当な調整により、同じ流動抵抗を有すると、有利である。

特に、流動通路の幾何学形状における構造的に決められたパラメータの他に、流入部分通路及び流出部分通路において、それぞれの部分通路に沿った周囲温度も、温度調整素子によって変更可能とし、かつ部分通路の長さ、横断面積及び周囲温度を互いに、同一の流動抵抗がそれぞれのスクリーン部に存在する限り、各々の部分通路内に同じ体積流量が生じるように調整してもよい。

好ましくは、複数の流入部分通路あるいは流出部分通路への流入通路及び流出通路の分岐が行われる。これにより、流動方向で見て前側のハウジング要素における流体の流れは、複数のスクリーン部に分配され、ハウジングの裏側において再び合流される。その際、スクリーンホイールの、ハウジング要素に関して可能なすべての角度位置において、スクリーン開口の９０％までが流入部分通路あるいは流出部分通路と常時重なり、貫流可能である。少なくとも１つのスクリーン部だけが、生産運転中に供給を受けず、この場所で、つまり、ハウジングに設けられたスクリーン交換位置において、スクリーンエレメントを取り外すことが可能であるとともに、スクリーンホイールに設けられた貫通孔を全体的にクリーニングすることが可能である。

同時に、可及的多くのスクリーン部が常時生産運転にあることにより、材料の比較的長い滞留時間の危険、ひいては材料の分解の危険は軽減される。なおも流体で満たされたスクリーン部には、精々１ステップ角の分だけスクリーンホイールを回転させる間、貫流が存在しないだけである。この時間は、材料の分解の危険が排除される短さである。

複数の流入部分通路への流入通路の分岐は、星形に実施可能であるので、１つの中央の流入通路から、流入部分通路が、半径方向外方に、それぞれのスクリーン部まで通じている。

さらに、環状域に配置されているか、又は環状域を横切る、複数のスクリーン位置に接続されており、かつ複数のスクリーン部に同時に供給を行い得る分配通路が設けられていてもよい。この分配通路は、例えば分配通路の一端又は両端から供給を受けるか、又は中央から供給を受ける。つまり、スクリーン部からスクリーン部へ、部分通路が通じており、これらの部分通路は、チェーン状に連なっている。

さらに、確かに中央の流入通路から星形に流入部分通路が分岐するが、流入部分通路がそれぞれ個々のスクリーン部に接続されているだけでなく、スクリーン部のピッチ円上において再度単数又は複数の弧状の分配通路に合流している混合形態が可能である。中央の流入通路からスクリーン部に向かう溶融物流が可能なだけでなく、ピッチ円に沿ったあるスクリーン部から次のスクリーン部への溶融物流も可能であることにより、最適な混合が達成され、ひいては材料の分解の危険は特に効果的に抑制される。

ハウジングの裏側でも、個々のスクリーン部を通して案内された溶融物を再び合流させるために、前述したような星形の分岐及びピッチ円上の分配通路が設けられていてよい。この場合、必ずしも、ハウジングの表側と同じ分岐原理あるいは分配原理が、ハウジングの裏側においても選択される必要はない。この場合も、その都度の使用目的に合わせた最良の通流を達成するために、混合形態が可能である。

好ましくは、ハウジング内で、それぞれ少なくとも１つの流入部分通路及び流出部分通路が、可能なスクリーン位置の数の一部に、詳細に言えば、最小で、可能なスクリーン位置の総数ｎの０．５倍に相当する数から、最大でｎ−１個のスクリーン位置にまで通じている。

この場合、ｎ番目の位置には、スクリーン交換開口が、ハウジング要素の少なくとも一方に設けられている。

例えばｎ＝４のスクリーン位置を有する極めて小さなスクリーンホイールの場合、唯一のスクリーン交換位置が存在する。スクリーンホイールに形成されるスクリーン部の７５％に相当するその他の３つのスクリーン位置は、好ましくは同時に生産位置にある。

しかし、本発明の利点は、可及的多くのスクリーン部を有する比較的大きなスクリーンホイールにおいて生じる。唯一のスクリーン部が生産中にある一方、その他のスクリーン部が使用されていない状態にあるか、又は洗浄あるいはクリーニングされ、より大きな構造形式がより長い滞留時間に基づいてむしろ欠点を招く従来技術とは異なり、本発明では、より多くのスクリーン部が存在すればするほど、達成可能な処理量は向上する。

好ましくは、ｎ＝１２であり、流出部分通路及び流入部分通路並びにスクリーン位置の開口は、スクリーンホイール上において時計の文字盤状に１つの共通のピッチ円上に配置されている。１２×３０°刻み（ステップ角）のスクリーン部の分布は、簡単に製造可能であり、スクリーン部の直径がそれぞれ１００ｍｍ〜２００ｍｍであるとき、良好に取り扱い可能な４００ｍｍ〜２０００ｍｍの直径を有するスクリーンホイール上の環状の領域において提供されるスペースを最適に利用する。

流入部分通路及び／又は流出部分通路は、好ましくは、ハウジング要素の、スクリーンホイールに面した表面においてホッパ状に拡張されている。これにより、本来の流動通路は細いまま、その開口部だけが大きくなっており、スクリーンホイール内の、比較的大きな横断面積を有して形成されたスクリーン開口は、完全に貫流可能である。

特に好ましい態様は、スクリーン交換位置から両側にそれぞれ又隣の位置を、少なくとも後側のハウジング要素内で長く延びた形状、特に長穴状に形成することである。これにより、これらのスクリーン部が残りの位置よりも長く、例えばあと少しでスクリーン交換部に到達しようとするところまで、貫流可能であることが達成される。スクリーン交換部の直前になって初めて、溶融物流は遮断される。しかし、このとき、クリーンサイドに向かっては、なおもスクリーンキャビティ内の圧力の解消が可能であるので、スクリーン交換開口における溶融物流出は回避される。

上述の「長く延びた形状」とは、本発明の意味で、円形から逸脱し、これによりさらに環状域に沿って延在する縦長に延伸したすべての輪郭を意味している。これには、慣用の意味での長穴形状の他、楕円又は非対称的な形状も包含される。

開口を流出側で縦長に延伸させて設ける代わりに、流出部分通路の開口横断面に支流通路（Ｓｔｉｃｈｋａｎａｌ）が側方に、例えば鍵穴状に張り出すように接続されてもよい。

スクリーン交換位置後の、スクリーンホイールの回転方向で又隣の位置にも、好ましくは長穴が設けられている。その結果、スクリーン交換位置に続く隣の位置において、スクリーンキャビティには、スクリーン交換位置を後にしたばかりで既に、スクリーンのクリーンサイドからの溶融物の再供給が可能である。

スクリーンホイールに設けられたクリーニングされたばかりのスクリーン開口を再び充填し、かつ空気抜きを行うために、好ましくは、スクリーン位置の少なくとも１つが空気抜き位置として形成されている。この場合、後側のハウジング要素内において、少なくとも１つの流出部分通路が空気抜き位置のクリーンサイドに連通しており、かつ空気抜き位置のダーティサイドから空気抜き開口がハウジングの外側へと延在している。

さらに、スクリーンのクリーンサイドから供給可能な溶融物圧によって、スクリーンのダーティサイドに付着した付着物を解離させることができるように、スクリーン位置の少なくとも１つは、逆洗スクリーン位置として形成されていてよい。この場合、後側のハウジング要素内において、少なくとも１つの流出部分通路が、逆洗スクリーン位置のクリーンサイドに連通しており、かつ逆洗スクリーン位置のダーティサイドから逆洗開口がハウジングの外側へと延在している。

構造的に見て、空気抜き位置と逆洗位置とは、同様に形成可能である。空のスクリーン開口の予注入及び空気抜きは、スクリーンのダーティサイドからも、クリーンサイドからも実施可能である。ただし、空気を逃がすために設けられる空気抜き通路は、好ましくはスクリーン開口の上部に接続されるように配置されていなければならない。

これに対して、逆洗の場合、逆洗通路の開口位置は、重要ではないが、流動方向は、スクリーンのクリーンサイドからダーティサイドである。

これらの要求から共通項を抜き出すと、空気抜き位置及び逆洗位置の統合が達成される。この空気抜き兼逆洗位置では、溶融物を後から、つまりクリーンサイドからスクリーン開口に導入し、かつ溶融物及び／又は空気を、キャビティの上側の領域に開口した逆洗兼空気抜き開口を介して再び逃がすことが可能である。

ハウジング内に設けられたスクリーン交換位置の近傍においては、スクリーンホイールのその都度の角度位置にかかわらず、溶融物がスクリーン部からスクリーン交換開口に、ダーティサイドからもクリーンサイドからも流出しないことが保証されている程度の大きさの間隔を、次の貫流可能なスクリーン部に対して維持することが必要である。このために、例えばピッチ円直径が拡大されるか、あるいはスクリーン部直径が縮小され得る。その結果、ピッチ円上において、スクリーン部間に、拡大された間隔が生じる。

しかし、スクリーンホイール上に提供可能な面積を最適に利用するには、スクリーン部を互いにより密接に配置し、その代わり、スクリーン交換部の直接近傍にある位置を空白にすればよい。空白にするとは、ピッチ円上に均等に分配配置していれば流入を受けたであろう計３つの位置に、接続通路が存在しないことを意味する。これらの３つの位置は、スクリーン交換部自体並びにスクリーン交換部の直前及び直後の位置である。

例えばスクリーンホイールが、時計の文字盤に設けられた時刻表示に相当する形で１２個のスクリーン部を有しているとき、スクリーン交換部は、例えば３時の位置に配置可能である。この場合、遮断位置としての２時の位置及び空気抜き位置としての４時の位置は、それぞれのハウジング要素内で空白、つまり溶融物通路との接続から外れているので、スクリーンホイールに設けられたそれぞれのスクリーン部への流入は、この位置においてはなされない。これにより、たとえスクリーン部が互いに密接に配置されていたとしても、溶融物が隣接領域からスクリーン交換開口に流入しないことが保証される。

総括すると、このことは、好ましい一態様において、スクリーン位置の配置及び使用が以下のようになっていることを意味している：
‐ ハウジング内で、それぞれ少なくとも１つの流入部分通路及び流出部分通路が、ピッチ円上に均等に分配配置した際に生じるｎ個の可能な位置のうち、最大でｎ−３個のスクリーン位置に連通しており、
‐ ｍ番目のスクリーン位置（ただし、ｍ＜ｎ）で、スクリーン交換開口が、ハウジング要素の少なくとも一方に設けられており、
‐ （ｍ＋１）番目のスクリーン位置に逆洗スクリーン位置が設けられており、
‐ （ｍ−１）番目のスクリーン位置に、スクリーン開口がスクリーン交換開口に進入する前に、スクリーン開口を無圧にするための遮断位置が設けられており、
‐ （ｍ＋２）番目のスクリーン位置と、（ｍ−２）番目のスクリーン位置とに、それぞれ長穴形の流出部分通路が設けられている。

スクリーンホイールをハウジング要素間で支承するために、ころあるいはローラが設けられていてよい。ころアッセンブリあるいはローラアッセンブリは、スクリーンホイールの外周を包囲している。

さらに、ハウジングに設けられたハブ内に回転可能に支承される中央の軸をスクリーンホイールに設けてもよい。また、円形の切欠きをスクリーンホイールの中央部に設け、ハウジング要素の少なくとも一方に、対応する段部あるいはジャーナルを形成してもよい。この段部あるいはジャーナル上でスクリーンホイールは、ハウジングに設けられた支承切欠き内において支承されている。

以下に、本発明について一実施の形態を参照しながら図面に基づいて詳説する。プラスチック溶融物の濾過の説明は一例である。

第１の実施の形態に係る異物分離器を前から見た図である。 図２ａ乃至図２ｄは、スクリーンホイールがそれぞれ異なる位置にある異物分離器を前から見た概略図である。 前側のハウジング要素を後から見た概略図である。 別の実施の形態の前側のハウジング要素の概略斜視図である。 図４に示した実施の形態のハウジング要素を前から見た図である。 図４及び図５に示した実施の形態における流動通路の部分展開図である。

図１は、流動方向で見て前側からハウジングを見たときの異物分離器１００全体を示している。ハウジングは、前側のハウジング要素３０と後側のハウジング要素２０とを有している。ハウジング要素２０，３０は、互いに間隔を置いて配置されており、両ハウジング要素２０，３０間には、複数のスクリーン部１１．１，．．．，１１．１２を有する回転可能なスクリーンホイール１０が収められている。

ハウジングには、駆動ユニット４０が組み付けられている。駆動ユニット４０は、本実施の形態では、ニューマチックシリンダを有している。ニューマチックシリンダは、旋回運動可能に支承されており、端部に連動体要素４１を有している。連動体要素４１は、スクリーンホイール１０の外周に形成された歯列４２に噛み合っている。駆動ユニット４０の自重に基づいて、連動体要素４１は常時歯列４２上にある。小さな送り運動にともない、連動体要素４１は、次の歯の歯面を乗り越え、その歯の背後に落ち込む。その結果、連動体要素４１の次の戻り運動時、スクリーンホイール１０は、所定の角度の分だけ時計回りに回動する。自体公知の駆動装置のこの形成は、ステップ動作あるいは間欠動作を特に簡単かつ有効に実現する。

前側のハウジング要素３０には、スクリーン交換開口の領域に、スクリーン交換フラップ５１を有する閉鎖装置５０が配置されている。閉鎖装置５０は、レバー要素５２を介してハウジングにロック可能であり、以下でさらに詳細に説明する。

閉鎖装置５０の下側の、ハウジングの右縁部には、遮断ユニット６０が配置されている。遮断ユニット６０により、逆洗兼空気抜き通路３５の出口開口（図２ａ〜図２ｄ参照）が閉鎖可能である。

図２ａは、前側のハウジング要素３０を取り外した状態で異物分離器１００を見た図、つまり、スクリーンホイール１０と、スクリーンホイール１０の背後に位置する後側のハウジング要素２０とを直接見た図である。

図示の実施の形態において、スクリーンホイール１０は、１２個のスクリーン部１１．１，．．．，１１．１２を有している。スクリーン部１１．１，．．．，１１．１２は、文字盤の文字状に配列されている。スクリーン部１１．１，．．．，１１．１２は、本実施の形態では、ディスク状のスクリーンホイール１０に設けられた円形の貫通孔として形成されている。貫通孔には、それぞれ、ワイヤメッシュ状のスクリーンエレメントが設けられている。

後側のハウジング要素２０において、各々のスクリーン部１１．１，．．．，１１．１２から、後側のハウジング要素２０に設けられた中央の流出通路２３へと、流出部分通路２１．１，．．．，２１．１２がスポーク状に延びている。

図２ａ乃至図２ｄには、それぞれ、回転運動の進行を図を追って判り易く説明するために、スクリーンホイール１０のスクリーン部１１．１２の上部に三角形の印を付した。

図２ａにおいて、後側のハウジング要素２０に設けられたそれぞれの流出部分通路の大半のホッパ状開口は、スクリーンホイール１０が図２ａに示した位置にあるとき、スクリーン部と重畳しているため、不可視である。１時及び５時の位置にある流出部分通路２１．１及び２１．５の長穴形の開口２２．１，２２．５のみが看取可能である。

スクリーン部１１．１は、図２ａで見て開口２２．１の左側の部分と重畳している。開口２２．１の右側の部分は、部分的に開放されてはいるが、なおも、２時の位置にある隣のスクリーン部１１．２と僅かにオーバラップしている。

そこで、図示しない前側のハウジング要素において２時の位置で溶融物がスクリーン部１１．２を通して案内されると、溶融物は、流出部分通路２１．１の開口２２．１を介して流出可能である。同じことは、その他のスクリーン部１１．２，．．．，１１．１２及び流出部分通路２１．２，．．．，２１．１２についても言える。

３時の位置に示し、符号３４を付した二点鎖線は、ハウジング前側部分３０内に存在するスクリーン交換開口３４を示している。スクリーンホイール１０が図２ａに示した位置にあるときは、スクリーン部１１．３が、ちょうど３時の位置にあって、スクリーン交換開口３４内にある。

後側のハウジング要素２０において、この位置では、流出部分通路２１．１，．．．，２１．１２のいずれかとの接続は生じない。前側のハウジング要素３０においても、流入部分通路のいずれかとの接続は生じない。これにより、３時の位置にあるスクリーン部１１．３は、スクリーン交換開口３４内にあるとき無圧であり、これによりメンテナンス作業のために問題なく接近可能である。

さらに隣のスクリーン部１１．４は、スクリーンホイール１０が図２ａに示す位置にあるとき、スクリーンのクリーンサイドにおいて、流出部分通路２２．５の、長穴形に拡張された開口と部分的に重畳していると同時に、ダーティサイド、つまり前側のハウジング要素３０内に配置され、ハウジングの外側に連通している逆洗兼空気抜き通路３５と重畳している。媒体、例えばプラスチック溶融物は、スクリーン部１１．４と、クリーンサイドの流出部分通路２１．５の開口２２．５とのオーバラップ領域を介して、スクリーン部１１．４を貫流し、そこから通路３５を介してハウジングの外側に流出可能である。これにより、ダーティサイドに存在する堆積物は、排出可能である。

図２ｂは、図２ａに示した位置から角度を数度変化させたスクリーンホイール１０の位置を示している。スクリーン部１１．３は、今やスクリーン交換開口３４から外れ、既に逆洗兼空気抜き通路３５と連通している。同時にスクリーン部１１．４は、長穴形の開口２２．５の領域内に存在し、そこで既に再び貫流される。

図２ｃにおいて、スクリーンホイール１０は、図２ａに示した位置に対して、１ステップ角の分だけ、つまりスクリーン部１１．１，．．．，１１．１２が１２個配置されている場合は３０°の分だけ回転させられている。スクリーン部１１．３は、今や、以前図２ａにおいてスクリーン部１１．４があった４時の位置に、すなわち、長穴形の開口２２．５と逆洗兼空気抜き通路３５とに部分的に重畳した状態にあるので、今や、スクリーン部１１．３の逆洗が実施可能である。しかし、前側のハウジング要素３０に設けられた溶融物流入通路３２の、曲率を変化させた指状の延長部３２．１との重畳は、まだ形成されていない。

図２ｄに示した位置で、スクリーン部１１．３は、延長部３２．１と重畳するに至る。スクリーン部１１．３には、延長部３２．１を介して、今や、スクリーンのダーティサイドにおいても、溶融物が注入可能である。当該スクリーン部１１．３のクリーンサイドにある後側の領域には、既に先の逆洗行程によって溶融物が注入されている。スクリーン部１１．３内にまだ残留している空気を、通路３５を介して逃がすことが可能である。

図３は、中央の流入通路３３を備えるハウジング前側部分を流動方向で見た図である。流入通路３３は、複数の流入部分通路３１．１，．．．，３１．１２に星形に分岐している。他方、星形に配置された流入部分通路３１．１，．．．，３１．１２は、１つの弧状の分配通路３２に合流している。分配通路３２は、２時と３時の間の位置で始まり、反時計回りに約２７０°の円弧にわたって、４時と５時の間の終端位置まで延在している。

流入部分通路３１．５の領域における弧状の分配通路３２の端部は、もはやピッチ円上を延びておらず、より強い曲率で、延長部３２．１として中心に向かって延びている。分配通路３２の端部のこの特別な構成は、スクリーンホイール１０上に可及的多くのスクリーン部を有する密な配置、つまりスクリーン部相互の間隔が小さい密な配置において、それにもかかわらず図２ｃに示した「逆洗」機能と、図２ａ及び図２ｄに示した「空気抜き」機能との切り離しを可能にし、ひいては両機能のために唯一の可能なスクリーン位置だけをピッチ円上に有するようにしたいという目的を有している。

つまり、取り外し又はクリーニングのために必要なスクリーン交換位置並びに逆洗位置及び／又は空気抜き位置によって、可能な位置のうちの２つの位置のみが、生産運転中の濾過のために全く使用不能であるにすぎない。２時の位置は、制限された横断面積でなおも貫流可能である。３時の位置に到達する直前になって初めて、媒体の供給は、このスクリーン部を無圧にするために中断される。これに対してその他のすべての位置において、スクリーン部は、制限されることなく常時貫流可能である。その結果、ここに示す実施の形態においては、１２個の可能な位置のうち僅か２つの位置のみが、濾過のために使用することができない。それゆえ、濾過の目的でのスクリーン部の利用率は、８０％を超える。

図４乃至図６には、別の実施の形態の異物分離器１００′を示してある。本実施の形態においては、図面の記載上の理由から、８つのスクリーン部１１．１′，．．．，１１．８′のみがスクリーンホイール１０′に設けられている。

図４は、前側のハウジング要素３０′の概略斜視図である。前側のハウジング要素３０′は、製造技術上の理由から２つの部分プレート３６′，３７′から形成されている。図４右には、中央の流入通路３３を備えるハウジング外面が位置している。左側には、ハウジング背面が位置している。このハウジング背面には、流入部分通路が開口し、かつスクリーンホイール１０′が当接している。つまり、図４の貫流方向は、右から左である。

ハウジング背面には、図５にも示されているように、弧状の分配通路３８′が設けられている。分配通路３８′は、４５°の角度位置から約２７０°の円弧にわたって３１５°の角度位置まで延在している。分配通路３８′は、ハウジング背面に直接開口する貫通孔を有していないので、一貫した弧状の分配通路が生じ、スクリーンホイールに設けられ分配通路の前に位置するすべてのスクリーン部は、均等に供給を受けることができる。

部分プレート３７′の内部に若干ずらされて、完全に開いた流動通路区分３８．１′と、中実材料からなるウェブ３８．２′とが交互に設けられている。開いた流動通路区分３８．１′は、部分プレート３７′を貫いて部分プレート３６′，３７′間の分離平面に通じており、媒体の供給のために役立つ。ウェブ３８．２′は、弧状の分配通路３８′の内側の材料領域を、外側に位置する材料領域に支持し、全体としてハウジングの高い剛性を達成するために役立つ。

部分プレート３６′，３７′間の分離平面内には、別の弧状の分配通路３９′が設けられている。この分配通路３９′は、約１８０°にわたって延在するのみであり、かつその半径は、上述の分配通路３８′の半径より明らかに小さい。分配通路３８′の開いた流動通路区分３８．１′は、分配通路３９′の開いた流動通路区分３９．１′に開口している。分配通路３９′の開いた流動通路区分３９．１′は、さらに中央の流入開口３３′に開口している。流動通路区分３９．１′の間には、やはりウェブ３９．２′が支持部として存在している。

ウェブ３８．２′，３９．２′は、図６に示した流動通路の展開図が示すように、開いた流動通路区分３８．１′，３９．１′内で流動スプリッタとしても機能する。

前側のハウジング要素３０′の内部の、図４乃至図６に示した構成により、２つの目的が達成される。

図５に示した前側のハウジング要素３０′を見ると、内部に、分配通路３８′と分配通路３９′との間において、ウェブ３８．２′により十分に支持されている環状の領域が形成されていることが判る。その結果、内側の領域をハブ１７として形成し、ハブ１７においてスクリーンホイール１０を回転可能に支承することが可能である。

加えて、図６からは、中空の流動通路３８．１′，３９．１′の容積の割合が、ウェブ３８．２′，３９．２′の形で残されている材料領域と比べて高く、同時に流動通路壁を画成する表面積が小さいことは、明らかである。流動通路の容積に対する壁の表面積の比により、プラスチック溶融物等の高粘度の媒体の、流動通路の壁表面への付着は、軽減され、これにより流動抵抗は低減される。

前側のハウジング要素３０′と同様に実施されることが望ましい後側のハウジング要素の形成は、図示していない。これにより、後側のハウジング要素においても、スクリーンホイールを支承するハブを形成することができる。

Claims (24)

1. 少なくとも１つの流入通路（３３）を有する前側のハウジング要素（３０；３０′）及び少なくとも１つの流出通路（２３）を有する後側のハウジング要素（２０）を有するハウジングと、
   前記ハウジング要素（２０，３０；３０′）間に回転可能に支承されるスクリーンホイール（１０；１０′）と、
   を備え、該スクリーンホイール（１０；１０′）は、環状域に配置されたｎ個のスクリーン位置を有し、該スクリーン位置には、それぞれ、少なくとも１つのスクリーンインサートエレメントが設けられた少なくとも１つのスクリーン開口（１１．１，．．．，１１．１２）が設けられており、
   前記流入通路（３３）、前記流出通路（２３）及び前記スクリーン開口（１１．１，．．．，１１．１２）は、少なくとも１つの作業位置で連なって位置し、流動通路を形成する、
   高粘度の媒体用の異物分離器（１００；１００′）であって、
   前記スクリーンホイール（１０；１０′）のすべての位置で、前記少なくとも１つの流入通路（３３）からの流入を受けるとともに前記少なくとも１つの流出通路が出発する前記スクリーン開口（１１．１，．．．，１１．１２）の５０％より多くが、常時貫流可能である、
   ことを特徴とする、高粘度の媒体用の異物分離器。
2. 前記流入通路（３３）及び／又は前記流出通路は、中央において、前記スクリーンホイール（１０；１０′）の中心軸線の領域内に配置されている、請求項１記載の異物分離器。
3. 前記流入通路及び／又は前記流出通路は、非中央において、前記スクリーンホイールの中心軸線の領域外に配置されている、請求項１記載の異物分離器。
4. 前記前側のハウジング要素に設けられた流入通路及び／又は前記後側のハウジング要素に設けられた流出通路は、複数の流入部分通路（３１．１，．．．，３１．１２）あるいは流出部分通路（２２．１，．．．，２２．１２）に分岐されている、かつ／又は複数の流入部分通路（３１．１，．．．，３１．１２）あるいは流出部分通路（２２．１，．．．，２２．１２）に分割されている、請求項１から３までの少なくとも１項記載の異物分離器。
5. 前記流入部分通路（３１．１，．．．，３１．１２）が分岐する前記流入通路（３３）の分岐箇所及び／又は前記流出部分通路（２２．１，．．．，２２．１２）が合流する合流箇所は、それぞれ、前記スクリーンホイール（１０；１０′）の回転軸線上にか、又は回転軸線の近傍に配置されている、請求項２から４までの少なくとも１項記載の異物分離器。
6. それぞれの流入部分通路（３１．１，．．．，３１．１２）及び／又はそれぞれの流出部分通路（２２．１，．．．，２２．１２）は、同じ流動抵抗を有する、請求項１から５までの少なくとも１項記載の異物分離器。
7. それぞれの流入部分通路（３１．１，．．．，３１．１２）及び／又はそれぞれの流出部分通路（２２．１，．．．，２２．１２）は、同じ長さであり、かつ同じ横断面積を有している、請求項６又は７記載の異物分離器。
8. 前記流入部分通路（３１．１，．．．，３１．１２）及び／又は前記流出部分通路（２２．１，．．．，２２．１２）において、部分通路に沿った周囲温度が、温度調整素子により変更可能であり、かつ長さ、横断面積及び部分通路（２２．１，．．．，２２．１２；３１．１，．．．，３１．１２）に沿った周囲温度が、それぞれ同じ体積流量が生じるように互いに調整されている、請求項１から７までの少なくとも１項記載の異物分離器。
9. 少なくとも１つのｎ番目のスクリーン位置で、スクリーン交換開口（３４）が、前記ハウジング要素（２０，３０；３０′）の少なくとも一方に設けられている、請求項１から８までの少なくとも１項記載の異物分離器。
10. 少なくとも１つの流入部分通路（３１．１，．．．，３１．１２）あるいは流出部分通路（２２．１，．．．，２２．１２）が、前記環状域に配置されているか、又は該環状域を横切る、複数のスクリーン位置に接続されている分配通路（３２）に開口している、請求項１から９までの少なくとも１項記載の異物分離器。
11. 前記分配通路（３２）は弧状又はトラバース線状である、請求項１０記載の異物分離器。
12. 複数の流入部分通路（３１．１，．．．，３１．１２）あるいは流出部分通路（２２．１，．．．，２２．１２）が、星形に前記流入通路（３３）及び／又は前記流出通路（２３）から延びている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の異物分離器。
13. 少なくとも１つの弧状の分配通路（３２；３８′）に開口する星形の分配装置を備える、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の異物分離器。
14. 前記スクリーン位置の少なくとも１つが、逆洗スクリーン位置として形成されており、前記後側のハウジング要素（２０）において、少なくとも１つの流出部分通路（２１．５）が、前記逆洗スクリーン位置にあるスクリーン開口のクリーンサイドに連通しており、かつ前記逆洗スクリーン位置のダーティサイドから、出口開口（３５）が前記ハウジングの外側へと延在している、請求項１から１３までのいずれか１項記載の異物分離器。
15. 前記スクリーン位置の少なくとも１つが、空気抜き位置として形成されており、少なくとも１つの流出部分通路（２１．５）又は流入部分通路が、前記空気抜き位置に連通しており、かつ出口開口（３５）が前記ハウジングの外側へと延在している、請求項１から１４までのいずれか１項記載の異物分離器。
16. 前記逆洗位置及び前記空気抜き位置は、１つの位置に統合されており、該位置に空気抜き及び／又は逆洗のための少なくとも１つの出口開口（３５）が設けられている、請求項１５及び１６記載の異物分離器。
17. 逆洗兼空気抜き通路（３５）は、遮断ゲートユニット（６０）を介して閉鎖可能である、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の異物分離器。
18. 前記流入部分通路及び／又は前記流出部分通路（２２．１，．．．，２２．１２）は、前記スクリーンホイール（１０；１０′）に面した側でホッパ状に拡張されている、請求項１から１７までの少なくとも１項記載の異物分離器。
19. 前記スクリーン交換開口（３４）及び／又は前記逆洗スクリーン位置に隣接する流出部分通路（２１．１，２１．５）は、前記後側のハウジング要素（２０）において、前記スクリーンホイール（１０；１０′）に向かって拡張されて、非円形の分配器（２２．１，２２．５）を形成しているか、又は前記流出部分通路（２１．１，２１．５）に支流通路が接続されている、請求項１から１８までの少なくとも１項記載の異物分離器。
20. 前記スクリーンホイールは、該スクリーンホイールの外周面においてころを介して前記ハウジングに支承されている、請求項１から１９までの少なくとも１項記載の異物分離器。
21. 前記スクリーンホイール（１０′）は、中央のジャーナルで、前記ハウジングに設けられた支承凹部（１７′）内において支承されている、請求項１から２０までの少なくとも１項記載の異物分離器。
22. 前記スクリーンホイール（１０；１０′）は、駆動ユニット（４０）の連動体（４１）が係合する外歯列（４２）を有する、請求項１から２１までの少なくとも１項記載の異物分離器。
23. １２個のスクリーン位置が設けられていて、前記流出部分通路及び前記流入部分通路の開口並びに前記スクリーンホイール（１０；１０′）上のスクリーン位置の開口は、時計の文字状に１つの共通の環状域内に配置されている、請求項１から２２までの少なくとも１項記載の異物分離器。
24. 前記スクリーン位置は、１つの共通の環状域内で交互に、互いに間隔を置いた２つのピッチ円上に配置されている、請求項１から２３までの少なくとも１項記載の異物分離器。

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