JP2016518280A - スクリーンホイールフィルタを運転する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

１０バールを上回る圧力と９０℃を上回る温度を有する高粘性の溶融物用のスクリーンホイールフィルタを運転する方法及び装置であって、スクリーンホイール（１）を歩進的に回転駆動させ、スクリーンホイール（１）内に配置されたスクリーン挿入体（２）に、逆洗クリーニングステーションにおいて漸次、クリーニング剤推進装置（９）によって生ぜしめられるクリーニング剤の流れを供給する方法及び装置において、僅かなクリーニング剤が使用され、スクリーン挿入体の良好なクリーニングが行われ、かつエネルギの節約が保証されるように、最適化されることが望ましい。そのために本発明では、逆洗クリーニングステーションにおけるクリーニング作用を有する逆洗を、スクリーンホイール（１）の回転中に行い、クリーニング剤推進装置に対応配置された制御装置もしくは調整装置（７）を介して、クリーニング剤量及び／又はクリーニング剤圧及び／又はクリーニング剤流速度を、スクリーンホイール（１）の回転の時間経過に関連して、かつ／又はスクリーンホイール（１）の回転速度に関連して、かつ／又は溶融物通路（４）内のスクリーン挿入体（２）における差圧に関連して調節し、かつスリットノズルの前記有効開口は、半径方向において垂直な方向において、駆動ステップ中にスクリーンホイール（１）が進む距離よりも小さく設定されている。

Description

本発明は、１０バールを上回る圧力と９０℃を上回る温度を有する高粘性の溶融物用のスクリーンホイールフィルタを運転する方法であって、スクリーンホイールを歩進的に回転駆動させ、スクリーンホイール内に配置されたスクリーン挿入体に、逆洗クリーニングステーションにおいて漸次、クリーニング剤推進装置によって生ぜしめられるクリーニング剤流を供給する方法、並びにこの方法を実施するスクリーンホイールフィルタに関する。

従来技術による、相応の逆洗クリーニングステーションを備えたスクリーンホイールフィルタは、例えば独国特許出願公開第１０３２６４８７号明細書に基づいて公知である。この公知のスクリーンホイールフィルタでは、溶融物通路内に位置するスクリーン挿入体は、スクリーンホイールに作用する駆動装置を介して、溶融物通路から外に回動により移動させられ、クリーニングされたスクリーン挿入体と交換される。回転方向において溶融物通路の前の可能な限り近くに、逆洗クリーニングステーションが位置しており、この逆洗クリーニングステーションにおいて、フィルタ運転中、つまりスクリーンホイールの停止時に、逆洗クリーニングステーションに位置するスクリーン挿入体に、クリーニング剤推進装置において生ぜしめられた流れによって、クリーニング剤が供給される。

逆洗クリーニングステーションは、フィルタホイールの停止時間中に運転される。ここで、既にクリーニングされた溶融物流から取り出されるクリーニングされた溶融物が、クリーニング剤推進装置、ここでは逆洗ショットプランジャのために逆洗クリーニングステーションに導かれる。逆洗ショットプランジャの操作時に、クリーニング剤として働く溶融物は、スクリーン挿入体を通して押し出される。スクリーン挿入体は、クリーニング剤によって、通常の濾過方向とは逆方向に貫流され、この際にスクリーン挿入体において捕集されていた汚れを連行し、これらの汚れを次いで流出部に送る。スクリーン挿入体はその洗浄後に、１ステップだけさらに回転させて、溶融物通路内にもたらすことができる。

スクリーン挿入体をスクリーンホイールの停止中に完全にクリーニングできるようにするために、逆洗ノズルの幅は少なくとも、１つの回転ステップの各回転角の値に相当している。

このような構成には、スクリーン挿入体の必要な幅にわたってクリーニング剤を供給するために、逆洗ノズルの必要なサイズに相応して、大量のクリーニング剤が必要である、という欠点がある。特に、スクリーン挿入体の縁部領域においては、しばしばクリーニングが不十分になる。それというのは、スクリーン挿入体の縁部領域では逆洗クリーニングステーションの溶融物圧がしばしばもはや不十分だからである。

独国特許出願公開第３９０２０６１号明細書に開示された、プラスチック溶融物をクリーニングするスクリーン装置では、スクリーンホイールの回転中に、逆洗クリーニングステーションに位置するスクリーン挿入体のクリーニングが行われる。溶融物通路内に存在する圧力によって促進されて、既にクリーニングされた溶融物が、通常の濾過方向とは逆方向でスクリーン挿入体を貫流する。クリーニング剤推進装置は設けられていない。溶融物を節約する効果的なクリーニングは不可能である。

スイス国特許発明第５９３７８６号明細書に開示された構成では、既にクリーニングされた溶融物が、溶融物通路内に存在する圧力に基づいて、スクリーン挿入体を持続的に貫流する。この公知の構成においてもアクティブに作用するクリーニング剤推進装置は設けられていない。持続的なクリーニング過程によって、特に多くのクリーニング剤、つまり溶融物が使用される。

ゆえに本発明の課題は、比較的な僅かなクリーニング剤が使用され、スクリーン挿入体のより良好なクリーニングが行われ、かつエネルギの節約が保証されるように、スクリーン挿入体の逆洗つまりクリーニングを最適化することである。

この課題を解決するために本発明に係る方法では、逆洗クリーニングステーションにおけるクリーニング作用を有する逆洗を、スクリーンホイールの回転中に行い、クリーニング剤推進装置に対応配置された制御装置もしくは調整装置を介して、クリーニング剤量及び／又はクリーニング剤圧及び／又はクリーニング剤流速度を、スクリーンホイールの回転の時間経過に関連して、かつ／又はスクリーンホイールの回転速度に関連して、かつ／又は溶融物通路内のスクリーン挿入体における差圧に関連して調節する。

これによって、逆洗ノズルには逆洗過程中に、クリーニングされるスクリーン挿入体の常に新しい領域が対向して位置することになり、その結果、スクリーン挿入体の縁部領域においてもより良好なクリーニングが可能になる。

さらに加えて、公知のスクリーンフィルタではスクリーンホイールは、常に、溶融物通路内に形成された圧力に抗して駆動されねばならない。すなわちスクリーンホイールは、溶融物によって、スクリーンホイールフィルタのハウジング内側に押し付けられ、これによってスクリーンホイールハウジングにおけるスクリーンホイールの接着及び／又は引っ掛かりが生じることがあり、いずれにせよスクリーンホイールとスクリーンホイールハウジング内壁との間における摩擦抵抗は、著しく高くなる。

本発明によれば、スクリーンホイールの回転時に同時に行われる逆洗過程によって、スクリーンホイールに対する背圧が発生し、その結果これによって比較的僅かな力しかスクリーンホイールを駆動するために必要でなくなる。たとえ潤滑性の低い溶融物においても、スクリーンホイールとスクリーンホイールフィルタのハウジング壁との間における抵抗は大幅に減じられるので、遮断もしくはロックが発生することはない。

回転運動中に個々に又は組み合わせられて変化させることができる、クリーニング剤量及びクリーニング剤圧及び／又はクリーニング剤流速度の調節によって、資源に優しい最適なクリーニングを実現することができる。

どの材料を処理することができるかに応じて、本発明によれば、当該材料固有の特性およびスクリーンホイールの所望の回転速度に対して、問題なく反応することができる。

使用される溶融物に応じて、場合によってはさらに良好なクリーニング結果を得ることができるようにするために、本発明の１つの態様では、逆洗クリーニングステーションにおけるクリーニング作用を有する逆洗を、スクリーンホイールの回転中のみならず、少なくとも時々スクリーンホイールの停止中に行う。

これによって、例えば回転運動の終了直前又は回転運動の開始前に、なおもしくは既に逆洗を行うことができ、これによって２つの回転ステップの間における移行範囲において、スクリーン挿入体のさらに快適なクリーニングを達成することができる。

本発明の好適な態様では、制御装置もしくは調整装置が、スクリーンホイールの回転のための始動プロセスに対して平行に、少なくともクリーニング剤圧を、スクリーンホイール回転中における圧力変化に対して高める。

このようにすると、先行する停止によってハウジングにおいて接着したもしくは引っ掛かったスクリーンホイールの剥離が容易になる。回転駆動装置のピーク負荷は、回転運動のその都度の始動時における剥離によって軽減され、ひいては比較的出力の低い、比較的安価な、かつ安価に運転することができる回転駆動装置を、使用することが可能になる。

前記課題を解決するために、本発明に係るスクリーンホイールフィルタでは、スクリーン挿入体を保持するスクリーンホイールと、該スクリーンホイールに対応配置された回転駆動装置と、逆洗クリーニングステーションとが設けられていて、該逆洗クリーニングステーションに、クリーニング剤の流れ方向において下流に配置されていてスリットノズルとして形成された逆洗ノズルを備えたクリーニング剤推進装置が対応配置されている、１０バールを上回る圧力と９０℃を上回る温度を有する高粘性の溶融物用のスクリーンホイールフィルタにおいて、制御装置もしくは調整装置が設けられていて、該制御装置もしくは調整装置は、スクリーンホイールの回転の時間経過に関連して、かつ／又はスクリーンホイールの回転速度に関連して、かつ／又は溶融物通路内のスクリーン挿入体における差圧に関連して、クリーニング剤量及び／又はクリーニング剤圧及び／又はクリーニング剤流速度を、クリーニング剤推進装置を介して調節することができ、スリットノズルの有効開口が、逆洗クリーニングステーションに位置するスクリーン挿入体を、その半径方向長さにおいてカバーしており、かつスリットノズルの有効開口は、半径方向に対して垂直な方向において、駆動ステップ中にスクリーンホイールが進む距離よりも小さく設定されている。

スリットノズルを本発明のように構成することによって、半径方向におけるスクリーン挿入体のすべての領域を、ノズルによって網羅することができ、これに対して、半径方向長さに対して垂直な方向における領域は、狭幅のノズルのような成形することができ、このようなノズルでは、クリーニング剤の、クリーニング剤推進装置において形成された圧力が、フィルタ挿入体の最適なクリーニングを保証する。

この場合好適な態様では、スリットノズルは、クリーニングされるスクリーン挿入体の半径方向長さに相当する高さを有していて、５ｍｍ以下の幅を有しているか、又は、スリットノズルの高さの７％未満に相当する幅を有している。

フィルタ挿入体の回転時には、フィルタ挿入体の常に新しい領域がスリットノズルの前を通過するので、回転中に最適なクリーニングを行うことができる。

また、スクリーンホイールには駆動装置として、スクリーンホイールの周囲に係合するラチェット駆動装置が対応配置されていると、好適であることが判明している。

ラチェット駆動装置を介してスクリーンホイールは一方では迅速に駆動されることができる。他方において、比較的大きな回転角度を駆動ステップ毎に実現することができ、溶融通路におけるスクリーン挿入体の迅速な交換にも拘わらず、スクリーン挿入体の最適なクリーニングが保証される。これによって、溶融物通路において発生する大量の汚れに対しても良好に反応することができる。汚れたスクリーン挿入体の迅速な交換と、それと同時に付随して行われる、溶融物通路内に回転させられるスクリーン挿入体の最適なクリーニングは、可能なすべての汚れ状況に対して早急に反応する極めて可変の、スクリーンホイールフィルタの運転を保証する。

しかしながらまた、相応に大きな回転角度は、モータもしくは該モータに連結された伝動装置又は往復動シリンダによって駆動されるフリーホイールの、スクリーンホイールの周囲に係合する歯車によって、得ることが可能である。

スクリーンホイールを概略的に示す図である。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１には、スクリーンホイール１が示されており、このスクリーンホイール１には、多数のスクリーン挿入体を代表して、スクリーン挿入体２，２′が示されている。これらのスクリーン挿入体２はそれぞれ、スクリーンホイールフィルタハウジングの内壁に接触するウェブ３，３′，３′′の間に配置されている。このときスクリーン挿入体２は溶融物通路４の前に位置しており、これに対してスクリーン挿入体２′は逆洗クリーニングステーションのクリーニングスリット５の前に位置している。図面から明らかに分かるように、クリーニングスリット５は半径方向においてほぼスクリーン挿入体２′の寸法にわたって延在しており、しかしながら半径方向に対して垂直な方向では、半径に対して垂直な方向におけるスクリーン挿入体２′の幅に比べて大幅に小さな角度にわたって、さらにまた、行程毎における略示された回転角６よりも小さな角度にわたって延在している。

制御装置もしくは調整装置７には、一方では入力部８を介してパラメータを予め設定することができ、かつ他方では制御装置もしくは調整装置７には、差圧、回転速度、クリーニング剤推進装置９の充電状態等のような、スクリーンホイール１において測定されたデータが、データ接続部１０を介して供給される。制御接続部１１を介して、制御装置もしくは調整装置７は回転駆動装置１２及び／又はクリーニング剤推進装置９に対して本発明のように影響を及ぼすことができる。

１ スクリーンホイール
２ スクリーン挿入体
３ ウェブ
４ 溶融物通路
５ 逆洗スリット
６ 回転角
７ 制御装置もしくは調整装置
８ 入力部
９ クリーニング剤推進装置
１０ データ接続部
１１ 制御接続部
１２ 回転駆動装置

欧州特許出願公開第１３６９２１９号明細書に開示された、スクリーン円板用のクリーニング装置は、確かに、小さな供給開口で十分であるが、しかしながら、クリーニングされる溶融物によって満たされる前貯留室（Vorflutraum）を設けることによって、大量のクリーニング剤が、つまり溶融物を消費する。

これに対して既に欧州特許出願公開第３７９９６６号明細書に開示された、プラスチック溶融物をクリーニングするスクリーン装置では、スクリーンホイールの回転中に、逆洗・クリーニングステーションに位置するスクリーン挿入体のクリーニングが行われる。この場合逆洗ノズルのスリット幅は、ほぼスクリーン円板送りサイクル値に相当している。小さなスリット幅では、スクリーンホイールは比較的小さなステップで回転させられる。各クリーニング過程のために、スクリーン円板は停止状態から、場合によっては溶融物による接着に抗して、小さなステップだけ回転させられ、そして再び停止されねばならない。そのためには、相応に高いエネルギを消費する作動力の強い駆動装置が必要になる。さらに、スクリーンホイールが絶え間なく加速と停止を繰り返すことによって、多くの時間が必要となり、これによりスクリーン挿入体は比較的ゆっくりとしかクリーニングすることができない。溶融物通路における急激な過度の汚れに対して、このスクリーンホイールフィルタは十分迅速に対応することができない。そしてこの公知の構成においても、スクリーン挿入体の縁部領域においては、しばしば不十分なクリーニングしか行われない。溶融物及びエネルギを節約する効果的なクリーニングは、不可能である。

さらに加えて、公知のスクリーンフィルタではスクリーンホイールでは、クリーニング装置はスクリーンホイールのための駆動装置と同期化されているので、最初に駆動装置が作動させられ、次いでクリーニング装置が作動させられる。これによってスクリーンホイールは、常に、溶融物通路内に形成された圧力に抗して駆動されねばならない。すなわちスクリーンホイールは、溶融物によって、スクリーンホイールフィルタのハウジング内側に押し付けられ、これによってスクリーンホイールハウジングにおけるスクリーンホイールの接着及び／又は引っ掛かりが生じることがあり、いずれにせよスクリーンホイールとスクリーンホイールハウジング内壁との間における摩擦抵抗は、著しく高くなる。

本発明によれば、スクリーンホイールの回転時に同時に行われるもしくは場合によっては先行して導入される、高められた圧力を有する逆洗過程によって、スクリーンホイールに対する背圧が発生し、その結果これによって比較的僅かな力しかスクリーンホイールを駆動するために必要でなくなる。たとえ潤滑性の低い溶融物においても、スクリーンホイールとスクリーンホイールフィルタのハウジング壁との間における抵抗は大幅に減じられるので、遮断もしくはロックが発生することはない。

高められた開始圧によって、先行する停止によってハウジング内において接着されたもしくは引っ掛かったスクリーンホイールの回転開始が容易になる。回転駆動装置のピーク負荷は、回転運動のその都度の始動時における回転開始によって低減され、これにより安価に運転することができる、低出力でかつ安価な回転駆動装置を使用することが可能になる。

使用される溶融物に応じて、場合によってはさらに良好なクリーニング結果を得ることができるようにするために、本発明の１つの態様では、逆洗クリーニングステーションにおけるクリーニング作用を有する逆洗を、スクリーンホイールの回転中のみならず、少なくとも時々スクリーンホイールの停止中に行う。
回転運動中に個々に又は組み合わせられて変化させることができる、クリーニング剤量及びクリーニング剤圧及び／又はクリーニング剤流速度の調節によって、資源に優しい最適なクリーニングを実現することができる。
どの材料を処理することができるかに応じて、本発明によれば、当該材料固有の特性およびスクリーンホイールの所望の回転速度に対して、問題なく反応することができる。

図１には、スクリーンホイール１が示されており、このスクリーンホイール１には、多数のスクリーン挿入体を代表して、スクリーン挿入体２，２′が示されている。これらのスクリーン挿入体２はそれぞれ、スクリーンホイールフィルタハウジングの内壁に接触するウェブ３，３′，３′′の間に配置されている。このときスクリーン挿入体２は溶融物通路４の前に位置しており、これに対してスクリーン挿入体２′は逆洗クリーニングステーションのスリットノズル５の前に位置している。図面から明らかに分かるように、スリットノズル５は半径方向においてほぼスクリーン挿入体２′の寸法にわたって延在しており、しかしながら半径方向に対して垂直な方向では、半径に対して垂直な方向におけるスクリーン挿入体２′の幅に比べて大幅に小さな角度にわたって、さらにまた、行程毎における略示された回転角６よりも小さな角度にわたって延在している。

本発明は、スクリーンホイールフィルタを運転する方法に関する。

従来技術による、逆洗クリーニングステーションを備えたスクリーンホイールフィルタは、例えば独国特許出願公開第１０３２６４８７号明細書に基づいて公知である。この公知のスクリーンホイールフィルタでは、溶融物通路内に位置するスクリーン挿入体は、スクリーンホイールに作用する駆動装置を介して、溶融物通路から外に回動により移動させられ、クリーニングされたスクリーン挿入体と交換される。回転方向において溶融物通路の前の可能な限り近くに、逆洗クリーニングステーションが位置しており、この逆洗クリーニングステーションにおいて、フィルタ運転中、つまりスクリーンホイールの停止時に、逆洗クリーニングステーションに位置するスクリーン挿入体に、クリーニング剤推進装置において生ぜしめられた流れによって、クリーニング剤が供給される。

ゆえに本発明の課題は、比較的な僅かなクリーニング剤が使用され、スクリーン挿入体のより良好なクリーニングが行われ、エネルギの節約が保証され、かつサージ汚れつまり急激な過度の汚れ（Schwallverschmutzung）を防止できるように、スクリーン挿入体の逆洗つまりクリーニングを最適化することである。

この課題を解決するために、請求項１の特徴部記載のように構成された方法が提案される。

これによって、逆洗ノズルには逆洗過程中に、クリーニングされるスクリーン挿入体の、細いノズルを通る常に新しい領域が対向して位置することになり、このとき、スクリーン挿入体の縁部領域においてもより良好なクリーニングが可能になる。クリーニング剤量もしくはクリーニング剤圧もしくはクリーニング剤流速度の調節可能性によって、スクリーン挿入体の汚れ程度に対する反応が可能であり、これによってクリーニング剤の使用量が僅かになる。スリットノズル幅に比べて大きな距離を進むスクリーンホイールは、常に加速及び制動される必要がなく、従って、比較的小さな出力の小型の駆動装置を使用することができ、しかも急激な過度の汚れを防止すべく作用するより迅速な、クリーニングが可能になる。

Claims (7)

1. １０バールを上回る圧力と９０℃を上回る温度を有する高粘性の溶融物用のスクリーンホイールフィルタを運転する方法であって、スクリーンホイール（１）を歩進的に回転駆動させ、前記スクリーンホイール（１）内に配置されたスクリーン挿入体（２）に、逆洗クリーニングステーションにおいて漸次、クリーニング剤推進装置（９）によって生ぜしめられるクリーニング剤の流れを供給する方法において、
   前記逆洗クリーニングステーションにおけるクリーニング作用を有する逆洗を、スクリーンホイール（１）の回転中に行い、前記クリーニング剤推進装置に対応配置された制御装置もしくは調整装置（７）を介して、クリーニング剤量及び／又はクリーニング剤圧及び／又はクリーニング剤流速度を、前記スクリーンホイール（１）の回転の時間経過に関連して、かつ／又は前記スクリーンホイール（１）の回転速度に関連して、かつ／又は溶融物通路（４）内のスクリーン挿入体（２）における差圧に関連して調節することを特徴とする、スクリーンホイールフィルタを運転する方法。
2. 前記逆洗クリーニングステーションにおけるクリーニング作用を有する前記逆洗を、前記スクリーンホイール（１）の回転中にかつ少なくとも時々前記スクリーンホイール（１）の停止中に行う、請求項１記載のスクリーンホイールフィルタを運転する方法。
3. 前記スクリーンホイール（１）の回転のための始動プロセスに対して平行に、少なくともクリーニング剤圧を、前記スクリーンホイール（１）の回転中における圧力変化に対して高めるように調節する、請求項１又は２記載のスクリーンホイールフィルタを運転する方法。
4. 請求項１から３までのいずれか１項記載の方法を実施するための、１０バールを上回る圧力と９０℃を上回る温度を有する高粘性の溶融物用のスクリーンホイールフィルタであって、スクリーン挿入体（２）を保持するスクリーンホイール（１）と、該スクリーンホイール（１）に対応配置された回転駆動装置（１２）と、逆洗クリーニングステーションとが設けられていて、該逆洗クリーニングステーションに、クリーニング剤の流れ方向において下流に配置されていてスリットノズルとして形成された逆洗ノズルを備えたクリーニング剤推進装置（９）が対応配置されている、スクリーンホイールフィルタにおいて、
   制御装置もしくは調整装置（７）が設けられていて、該制御装置もしくは調整装置（７）は、前記スクリーンホイール（１）の回転の時間経過に関連して、かつ／又は前記スクリーンホイール（１）の回転速度に関連して、かつ／又は溶融物通路（４）内のスクリーン挿入体（２）における差圧に関連して、クリーニング剤量及び／又はクリーニング剤圧及び／又はクリーニング剤流速度を、前記クリーニング剤推進装置を介して調節することができ、
   前記スリットノズルの有効開口が、前記逆洗クリーニングステーションに位置するスクリーン挿入体（２）を、その半径方向長さにおいてカバーしており、かつ前記スリットノズルの前記有効開口は、半径方向に対して垂直な方向において、駆動ステップ中に前記スクリーンホイール（１）が進む距離よりも小さく設定されている
   ことを特徴とするスクリーンホイールフィルタ。
5. 前記スリットノズルは、クリーニングされる前記スクリーン挿入体（２）の半径方向長さに相当する高さを有していて、５ｍｍ以下の幅を有している、請求項４記載のスクリーンホイールフィルタ。
6. 前記スリットノズルは、クリーニングされる前記スクリーン挿入体（２）の半径方向長さに相当する高さを有していて、前記スリットノズルの高さの７％未満に相当する幅を有している、請求項４又は５記載のスクリーンホイールフィルタ。
7. 前記スクリーンホイール（１）には回転駆動装置（１２）として、前記スクリーンホイール（１）の周囲に係合するラチェット駆動装置が対応配置されているか、又は、モータもしくは該モータに連結された伝動装置又は往復動シリンダによって駆動されるフリーホイールの、前記スクリーンホイール（１）の周囲に係合する歯車が対応配置されている、請求項４から６までのいずれか１項記載のスクリーンホイールフィルタ。

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