JP3112953B2 - 可塑化した熱可塑性樹脂を濾過する装置及びこの装置用の濾過部材 - Google Patents

可塑化した熱可塑性樹脂を濾過する装置及びこの装置用の濾過部材

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、濾過される合成樹脂材料用の少なくとも
１個の流入路を備えたハウジングを有し、この流入路
は、少なくとも１個の濾過部材の流入側に、合成樹脂材
料を案内し、濾過部材は、濾過物用の濾過穴を備え、濾
過部材の流出側から、濾過物用の少なくとも１個の流出
路が、ハウジングから出て行き、濾過部材の流入側に
は、濾過部材に対して移動するスクレーパーが設けら
れ、濾過部材とすれ合うスクレーパーのこすり端は、廃
棄残留物を濾過部材の表面に沿って少なくとも１個の取
出路に押しやり、廃棄残留物がこすり落とされる方向に
は、濾過穴を設けた濾過部材の箇所に隣接して非穴あき
部が設けられ、非穴あき部もまた、スクレーパーとすれ
合う、可塑化された熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装
置に関する。
この発明は、また、この種の装置用の濾過部材にも関
する。
この種の装置は、公知である（WO 93/15819）。この
公報では、中空の円筒形状穴あき濾過部に隣接する非穴
あき部は、中実の円筒体として構成されて、濾過部材が
その長さ方向軸線を中心として回転する際のねじりひず
みに対する抵抗力を増している。
この発明の目的は、寿命と濾過効率とを一層増すこと
により、この種の、可塑化した熱可塑性合成樹脂体を濾
過する装置を改良することにある。この発明は、濾過部
材のスクレーパーと向かい合う非穴あき部の表面に溝を
設けることにより、この目的を達成するもので、溝は、
溝とすれ合うこすり端の方向と交差する方向に設けられ
て、非穴あき部の濃縮物が、取出路の方に多量に運ばれ
る。
この発明は、次の知見に基づいている。現在知られて
いる濾過装置の多くでは、スクレーパーは、スクレーパ
ーより前で濾過された溶解物から分離された不純物を取
出路の方に押しやりながら、濾過部材の穴あき部を滑る
ように移動する。この残留材料は、取出路に向かって移
動しながら徐々に厚さを増し、通常固形の不純物が、濾
過箇所に摩耗作用をもたらす。このため、濾過部材の合
成樹脂材料の取出箇所につながる取出路箇所での濾過部
材に著しい摩耗が生じて、この箇所の濾過部材は、そこ
に加わる圧力に最終的にもはや耐えられず破損する。こ
のような事態が起きる虞は、濾過のために供給される合
成樹脂材料により加わる圧力とともに増大し、この圧力
は、最近の濾過装置では、300バール以上にも達する。
濾過部材の摩耗は、残留材料中の粒状成分が、スクレー
パーにより運ばれる残留材料用の迫台として多少とも機
能する濾過箇所の穴に押し込められてそこに入り込むた
め、この濾過箇所の穴によってさらに増大する。
さらに、調査により、スクレーパーがその前方に沿っ
て押す合成樹脂材料中の固形成分の濃度は、スクレーパ
ーのすぐ前できわめて高く、すなわちこの合成樹脂材料
は高度に濃縮化されることもわかった。しかしながら、
スクレーパーの直後では、濾過される加圧された合成樹
脂材料が流れ込むクリーンゾーン（clean zone）が出
現する。溶解物のこのようなまだほとんど濾過されてい
ない成分が、取出路の箇所に入ると、比較的純粋な成分
が、そこから押し出される。このため、取出路中を通常
取出スクリューにより運ばれていく合成樹脂材料は、そ
の組成においてかなり非均質であり、というのは、スク
レーパーの背後の箇所から出ていく部分とその箇所の前
から出て行く部分との間に絶えず違いがあるためであ
る。スクレーパーの前から出ていく部分は、通常、かな
り不純物の度合いが高い相当に濃縮された材料を含んで
おり、一方、スクレーパーの背後から出て行く部分は、
塑性がきわめて高く、不純物の度合いがきわめて低い。
本発明による解決手段によれば、スクレーパーは、穴
をあけた濾過部材の箇所だけをこすり落とすのではな
く、取出路に隣接する、溝を設けた非穴あき部をもこす
り押とし、溝により、循環する固形合成樹脂材料用のち
ょっとした迫台をもたらし、この固形合成樹脂材料を、
廃物取出路の方に多量に運ぶ。すなわち、溝は、事実上
運搬を促進する。このため、好ましい態様では、不純物
が、廃棄取出路に隣接する箇所で、可塑化した材料すな
わち溶解物の融溶成分を押し去るため、融溶成分が、ふ
たたび、濾過部材の穴あき部に到達して、そこに設けた
穴を通じて濾過されるという効果がもたらされる。この
ため、取出路中にある合成樹脂材料は、はじめに述べた
公知の装置よりも、さらに、他の同様な形式の濾過装置
であって濾過面がスクレーパーとすれ合うものに比べて
均質であり、驚くことに、期待していた以上に可塑性の
度合いが低いまま取出路に達する。通常、非穴あき部を
設けると、合成樹脂材料の濾過を悪化させると考えられ
ていたが、実際には、反対である。
さらに、本発明による溝は、穴の場合にくらべて残留
物の固形成分に対する留め効果が小さいので、濾過装置
の穴あき部にくらべて、スクレーパーにより運ばれる濃
縮物の不純物成分に加わる、摩耗力は小さくなる。
この発明は、上述したWO 93/15819による濾過部材の
ような、長さ方向において対称で、すなわち多少中空な
円筒体からなる濾過部材または円錐状の外面形状をもつ
濾過部材のみならず、とりわけ、円盤状に形成された円
盤状濾過部材であって、不純物用の取出路が中央に設け
られているものに適用可能である。後者に好適である理
由は、残留物の濃縮が、とりわけ大きくなるためであ
る。いずれにせよ、濾過部材は、濾過される合成樹脂材
料によって内側からまたは外側から衝突されるが、すな
わち、合成樹脂材料は、内側から外側にまたは外側から
内側のいずれかで濾過部材を通過できる。
本発明は、また、濾過部材（前述の国際公開公報のよ
うに）、スクレーパーまたは濾過部材とスクレーパーの
双方が可動であるかどうかとは関係ない。
この発明の好ましい実施の態様によれば、濾過部材の
非穴あき部は、穴あき部よりも壁厚が大である。こうす
ることによる利点は、非穴あき部に設ける溝を十分に深
くすることが可能となり、溝による所望の運搬作用を大
幅に発揮させることができることにある。初めに述べた
文献に記載されているような、中空の円筒形状濾過部材
では、非穴あき部は、全く中実な形で形成する必要はな
く、実際、穴あき濾過部と同様に、中空の円筒体の形状
でもよい。このため、中空円筒体の形状によりもたらさ
れる中空部は、重量と必要な構成材料とを減らせるだけ
でなく、濾過装置の他の部品を収容する形で使用でき
る。
残留物を取り除く方向における、穴あき部の長さに対
する、同じ方向における、非穴あき部の長さの比は、好
ましくは、0.5:1ないし1:1であり、この比は、使用環境
及び通常処理される合成樹脂材料の種類により変わる。
本発明による別の好ましい実施の形態によれば、穴あ
き部の穴の軸線は、濾過部材の表面に対して残留物の取
り出し方向に、好ましくは、60ないし80゜の角度で傾斜
する。濾過部材が円盤状である場合、本発明では、合成
樹脂材料を一方から供給し、取出路を濾過部材の中心に
位置させ、スクリューを取出路中に設けて残留物を運ぶ
ことが好ましい。この種の円盤状濾過部材の場合、本発
明では、穴あき部の濾過穴の軸線を濾過部材の半径方向
に対して、好ましくは30ないし90゜の角度で傾斜させる
ことが好ましい。この場合、濾過穴の軸線は、結果的に
濾過部材の半径方向及び濾過部材の平面の双方に対して
傾斜する。しかしながら、濾過穴が、こすり端の移動方
向とは反対側に傾斜すると、不純物材料に含まれる粒子
が、濾過穴に直ちに押し込まれることになるので、濾過
穴は、こすり端の移動方向とは反対側には、どんな場合
でも傾斜しない。不純物材料に含まれる粒子が、濾過穴
に押し込まれると、一方において、濾過穴を塞ぐことに
なると共に、他方において、スクレーパーのせん断端に
過度のひずみを生じさせる。
溝は、スクレーパーのこすり端のように、直線状であ
る必要はない。実際、多くの場合、スクレーパー及び／
又は溝を湾曲線、たとえば、螺線に沿って設けることが
好ましい。この場合、本発明では、溝をスクレーパーの
湾曲とは反対側に湾曲させることが好ましい。
好ましくは、溝は、のこぎり歯状の断面形状を持つよ
うにして、急勾配の側壁が、スクレーパーの背後に位置
するようにする。こうすると、溝は、濃縮化された廃棄
残留物とこすり端との間で積極的にインターロッキング
作用（interlocking effect）を生じさせる。この急勾
配の側壁は、濃縮化した残留物材料の通過を妨害する端
部を構成して、残留物材料の取出路側方向への運搬を促
進する。
スクレーパーは、連続した帯で構成してもよい。しか
しながら、本発明では、スクレーパーを帯状軌跡に沿っ
て配置し、各軌跡が、互いに離れた複数個のこすり部材
に分かれ、連続するスクレーパーのこすり端間の間隙
が、スクレーパー又は濾過部材の回転方向において、互
いにずれていることが好ましい。帯状のスクレーパーを
複数個のこすり部材に分けることによる利点は、たと
え、濾過部材が、濾過される合成樹脂材料により加わ
る、300バール以上にもなり得る高圧によって曲がって
も、こすり部材により構成されるこすり端が、確実に濾
過部材と接触することにある。こすり部材が互いにずれ
て配置されることにより、先行する帯状スクレーパーの
隣接するこすり部材間の間隙を通る合成樹脂材料の部分
が、後続の帯状スクレーパーのこすり部材により確実に
捕らえられる点にある。安全のため、いずれの場合で
も、適切な重複部分を設けるとよく、さもないと、リン
グ状の不純物領域が形成されて取り出せなくなる。帯状
スクレーパーを、互いに隙間なく隣接する部材に分ける
ことももちろん可能であるが、ガラス破片のような固形
粒子が、２個の隣接するこすり部材間の変遷部に付着し
て、帯状スクレーパーが回転する間、固形粒子がこの変
遷部から抜け出せなくなり、円を描いて移動するだけに
なってしまう場合もある。こうなると、濾過部材には、
円形の摩耗が生じてしまう。しかしながら、ある軌跡に
属する個々のこすり部材が、互いに離れていると、固形
粒子は、２個のこすり部材間の間隙を通過してから、後
続のこすり部材により捕らえられ、少なくとも、濾過部
材の非穴あき部にある後続のこすり部材と溝との組み合
わせ効果により、廃棄取出路に運ばれる。
スクレーパー保持体であって、好ましくは円盤状で、
濾過部材の間に設けられ双方の濾過部材と組み合うスク
レーパー保持体に取り付けたスクレーパーとすれ合う、
２個の平行な円盤状濾過部材間に、流入路を設ける構造
は、かなり高い効率をもたらす。この種の構造は、単一
のスクリューを取出路に設けることによりもたらすこと
できるが、この構造の欠点は、残留物が、２個の濾過円
盤の一方からスクリューに直接流れることにある。他方
の濾過円盤からは、残留物は、スポーク状構造により互
いに分けられた、スクレーパー保持体の開口に押し入ら
ざるを得ない。このため、大部分が固形物からなる残留
物のリルーティング（rerouting）は困難であり、この
構造では、高度の濃縮を達成することは困難である。し
たがって、本発明では、２個の濾過部材の各々に専用の
スクリュー部を設けて、２個のスクリュー部が、合成樹
脂材料を反対方向に運ぶようにするのが、より好まし
い。こうすると、上述の残留物のリルーティングを回避
できる。もし、２個のスクリュー部の少なくとも一方
に、温度制御装置を設けると、取出材料中の状態を、廃
棄取出スクリューの箇所での可塑化材料の温度を制御す
ることにより、調整できる。たとえば、破棄物が、一方
のスクリュー側で10％多い可塑化材料を含むことが分か
ったならば、温度制御装置をこのスクリューの側に用い
て、この側で取り出される廃棄物中の可塑化材料の部分
が、減少するように、取出材料を濃縮する。こうして、
両側での取り出し材料を、均一化できる。
さらに重要な点は、スクレーパーにより取出路に運ば
れる固形物を、取出路に回転自在に支持したスクリュー
と確実に接触するような構造を取ることである。スクリ
ューのねじ山が、単に、帯状スクレーパーと連続してい
れば、理想的な解決手段となる。しかしながら、このよ
うな構造は、通常多数の帯状スクレーパーを必要とし、
スクリューが同数のねじ山を持つようにすることは、ス
クリューのねじ山が互いに極めて近接することを意味す
るので、実際には、このような構造を取ることは、困難
である。さらに、この構造は、残留物材料がスクリュー
によって運ばれて行くのをより困難にすることになる。
このため、帯状スクレーパーによりスクリューの周囲に
運ばれる、残留物材料が、スクリューの２個の隣接する
ねじ山間の間隙と絶えず出会うような構造にすることが
好ましい。したがって、この場合、ねじ山の数は、帯状
スクレーパーの数に多くとも等しいか、通常は、これよ
りも小である。
穴あき濾過部では、こすり部材が、弾性支持を受け
て、濾過円筒体又は濾過円盤に押し付けられることが好
ましい。この圧力は、ばね部材により加えることができ
るが、付加的に又はばね部材の代わりに、供給される合
成樹脂材料の圧力、又は、濾過装置の流入側と流出側と
の間の圧力差により加えてもよい。このような圧力差
は、約100バールにも上ることがある。反対に、濾過円
筒又は濾過円盤の非穴あき部では、スクレーパーは、ス
クレーパー保持体、すなわち、たとえば、スクレーパー
保持円盤に固定した谷の浅いねじ山に設けた固定部材と
してよい。
本発明による上述したタイプの装置用の、本発明によ
る濾過部材は、非穴あき部は、穴あき部に隣接する構造
を基本とする。この種の濾過部材は、濾過部材の流入側
にある非穴あき部に溝を設けることを特徴とする。好ま
しくは、非穴あき部の壁は、穴あき部の壁よりも薄い。
添付図面には、本発明の例示的な実施例が示してあ
る。図１は、第１実施例の軸線方向断面図を示すもので
ある。図２は、図１でIIを付した箇所の拡大断面図を示
すものである。図３は、別の実施例の軸線方向断面図を
示すものであり、図４は、図３でIVを付した箇所の拡大
断面図である。図５は、第３実施例の軸線方向断面図で
ある。図６は、図５で線VI−VIにおけるスクレーパー保
持円盤の拡大断面図である。図７は、図６での線VII−V
IIにおける拡大断面図である。図８は、図７の実施例の
変形例を示すものである。図９は、図６でIXを付した箇
所の拡大立面図を示すものである。図10は、図９で線Ｘ
−Ｘにおける断面図であり、図11は、図９の実施例の変
形例を示すものである。
図１および２に示す実施例では、本発明による装置
は、濾過される合成樹脂材料により加わる高圧（約300
バール）に充分耐える厚さの壁を備えた中空円筒ハウジ
ング１を有する。このハウジング１の円筒中空部２内に
は、実質的に中空の円筒濾過部材３が、その長さ方向軸
線４を中心として回転するように軸受けされる。この濾
過部材は、図示していない電動機により長さ方向軸線４
を中心として回転自在に駆動されるシャフト５に、これ
と一緒に回転するように接続される。濾過される可塑化
された熱可塑性樹脂は、濾過部材３の外面に向かって中
空部２へ実質的に半径方向に設けた、少なくとも１個の
流入路６を通じて供給される。濾過部材３の細かい濾過
穴７（図２）を通過できる濾過物は、濾過部材３の内部
空間部８に至り、そこから少なくとも１個の、好ましく
は半径方向に向けられた、流出路９に流入し、この流出
路は、濾過部材３の開放前端10に連なりハウジング１の
外部に横方向にのびている。所望ならば、濾過物を長さ
方向軸線４の方向に引き出してもよいことはもちろんで
ある。濾過部材３に捕えられた残留物、すなわち供給さ
れた可塑化熱可塑性樹脂の不純物は、スクレーパー11に
より濾過部材３の外面からこすり落とされる。スクレー
パー11は、濾過部材３がその長さ方向軸線４を中心とし
て回転すると、残留物が、廃物取出路12の方に運ばれる
ように配置され、廃物取出路内には、シャフト５に設け
たねじ山からなり、ハウジング１の延長部14から横方向
にのびている廃物取出口15の方向に残留物を運ぶ、スク
リュー13が設けられる。シャフト５はまた、スクリュー
13のねじ山とは反対のピッチをもつねじ山16が設けら
れ、このねじ山はシールとして機能する。
濾過部材３（図２）は、薄い中空円筒体17、好ましく
は薄板金を接合して中空円筒体にしたものを備え、中空
円筒体には、細かい濾過穴７を設け、濾過穴は、好まし
くは、レーザー加工した穴として形成する。濾過される
供給材料の圧力に耐えるため、中空円筒体17の内側に
は、孔19が形成された中空円筒支持体18があたってい
て、孔は、必須ではないが好ましくは、半径方向にのび
細かい濾過穴７よりもかなり直径が大きく、幾つかの濾
過穴７がまとまって、１個の孔19にそれぞれ集中してい
る。濾過穴７、または濾過穴の背後で濾過物が流れる方
向に位置する孔19により、濾過部材３の穴あき部20（図
１）を構成し、穴あき部は、濾過部材３または支持体18
の軸線方向延長部により構成される非穴あき部21に隣接
する。図２に示すように、設計上、この構造は、非穴あ
き部21のほぼ全体が、支持体18からなり、支持体には、
その外周に段部22を形成して、中空円筒体17が、この段
部にはまり、溶着部23により取り付けられるようになっ
ている。中空円筒体17を、支持体18に他の接触面で固定
してもよいことはもちろんである。こうして、中空円筒
体17は、充分な支持力を得るだけでなく、長さ方向軸線
４を中心とする回転に確実についていく。図１に示すよ
うに、支持体18は、シャフト５と一体化され、実質的に
半径方向にのびる壁61とともに、軸線方向からみた場
合、内部空間部８の閉塞部を構成してもよい。
スクレーパー11は、非穴あき部21の箇所にも設ける。
好ましくは、スクレーパー11は、濾過部材３の外面から
不純物をこすり落とすこすり端24を、それぞれ備える。
スクレーパー11すなわちこすり端24は、ピッチが一定な
螺旋に沿って設けられ、個々のこすり部材25にさらに分
かれ、こすり部材の各々は、回転しないようにハウジン
グ１に弾性的に取り付けられる。このため、こすり部材
25の各々は、その外周部に互いに平行に突出しハウジン
グの対応する孔27に入る２本のボルト26を備え、孔内に
ばね28により弾性的に支持される。各こすり部材25の弾
性支持は、供給される合成樹脂材料の圧力によりこすり
部材25が中空円筒体17に押し付けられることによって強
化または補われ、中空円筒体への押圧は、こすり部材25
に外側から半径方向に加わる。非穴あき部21の箇所で
は、この箇所での唯一重要なことは、そこでは既に基本
的に濃縮状態にある残留物が、廃物取出路12に向かう方
向に確実に運ばれることにあるので、こすり部材25の弾
性支持をすべて省略してもよい。このため、非穴あき部
21、すなわちこれを構成する支持体18には、その表面に
複数個の溝29を形成し、溝の方向が、溝とすれ合うこす
り部材25のこすり端24の方向と交差するようにして、こ
すり部材25と溝29との間に相対運動を生じさせて、廃物
取出路12の方に向かう方向への残留物の運搬を増大す
る。これは、溝29が、こすり部材25のこすり端24の傾斜
の効果を増大するように、残留物用の迫台（abutment）
として機能するために達成される。各溝29の断面は、概
ねのこぎり歯状になっているため、急勾配の側壁30が、
廃物取出路12と向かい合う。こすり部材25が、螺旋状の
列をなして配置されているのと同様に、溝29も、非穴あ
き部21の周囲に螺旋状に形成される。支持体18の円周方
向からみると、溝は、こすり部材25の取り付けと同様な
手段で妨げられる。
装置の運転中好ましい温度条件を維持するには、帯状
ヒーターの形をしたヒーター31を、ハウジング１の外面
に設け、ハウジング１の延長部14にあるスクリュー13の
箇所には、冷却リブ32と冷却装置33とを設ける。
図１に示す実施例では、軸線方向における穴あき部20
の長さは、同じ方向における非穴あき部21の長さの約２
倍である。
非穴あき部21を設けても、廃物取出口15を通じて取り
出される残留物内の有用合成樹脂材料の量が増すことは
ない。実際、非穴あき部には、濃縮物が集まるが、この
濃縮物は、常にほとんど合成樹脂成分を含んでいない。
残留物中にまだ残っている合成樹脂成分は、加えられた
圧力により穴あき部20に戻され、そこで濾過穴７により
処理される。摩擦作用による溝29の変形は、その機能に
重大な影響をもたらすことはなく、非穴あき部21（支持
体18）の材料の半径方向厚さを増すことにより、摩擦に
よる破損を防ぐので、非穴あき部21の箇所での濃縮物の
摩擦作用が増加しても、問題を生じない。
図１および２に示す実施例とは異なり、図３および４
に示す実施例では、濾過物は、濾過部材３を内側から通
過して出ていく。このため、流入路６は、中空の円筒濾
過部材３の円筒形内部空間部８に、好ましくは環状分配
室62を通じて接続し、濾過部材の内側に、こすり部材25
が設けられる。穴あき部20とそのすぐそばでは、こすり
部材25が、濾過部材３の内面に弾性的に押し付けられ
る。このため、こすり部材25の各々は、その内側端にボ
ルト34を半径方向に備え、ボルトの端部は、ピストン35
を支え、ピストンは、中央シャフト部材37の半径方向穴
36にきつくガイドされる。この中央シャフト部材37は、
シャフト５の軸線方向穴38に挿入され、これとともに回
転するように確実に接続される。ピストン35は、中央に
設けた油圧室39に入れた油圧媒体により圧力を受ける
が、この圧力は、油圧媒体にピストン41を介して作用す
るばね40により、または図示していない外部圧力媒体源
により引き起こすことができる。
図１および２に示す実施例では、濾過部材３は、回転
し、スクレーパー11が、ハウジング１に固定されて回転
しないようになっているが、図３および４に示す実施例
は、逆の配置になっている。この実施例では、スクレー
パー11、すなわちこれを構成するこすり部材25は、シャ
フト５により回転し、濾過部材３はハウジング１に固定
されて移動しない。濾過部材３は、濾過物用の円筒形収
集室42により囲まれ、この収集室は、流出路９に接続す
る。
図３から明らかなように、非穴あき部21にあるこすり
部材25は、弾性的には支持されておらず、シャフト５に
堅固に固定される。既に説明したように、これは、非穴
あき部21では、こすり部材の弾性支持は、溝29と協同し
て濃縮された廃棄残留物を運ぶのには必要がないからで
ある。図４には、非穴あき部21の内面における溝29の配
置がより明瞭に示してある。
さらに、図３および４に示す実施例は、図１および２
に示す実施例とは、非穴あき部21を備える濾過部材３
が、単一部品からなる点で異なる。断面でみると、好ま
しくは上方にいくにつれて広がっている、個々の濾過穴
７の間には、補強リブ43が設けられて、濾過部材３に必
要な迫台となり濾過される供給材料の圧力に耐えるよう
になっている。補強リブ43は、非穴あき部を構成する中
空円筒部44と厚さが同じで、溝29は、この中空円筒部の
内面に設けられる。溝とすれ合うこすり部材25と溝の形
成と断面とは、図１および２に示す実施例と同様に選択
できるが、濾過物が濾過部材３を通り抜ける方向は異な
っているので、廃物取出路12内に設けるスクリューは、
図１および２に示す実施例のように濾過部材３とともに
ではなく、回転するスクレーパー保持体45として機能す
るシャフト５とともに回転するようにしっかりと接続さ
れる。シャフト５の回転方向（矢印65）、ひいてはこす
り部材25の回転方向は、濾過部材３からこすり落とされ
る不純物が、廃物取出路12に向かう方向に予定通り運ば
れるように選択されるが、この不純物の運搬は、前述し
たように、溝29によって強化される。
内部空間部２は、全体にわたって半径方向において同
じ厚さを有する必要はない。図３に示すように、ハウジ
ング１の内部空間部２の外部に隣接する内壁63は、廃物
取出路12に向かって若干円錐状に傾斜していてもよい。
この構造は、非穴あき部21内を運ばれる残留物の単位時
間当りの量は、濾過物が濾過部材３の濾過穴７を通じて
引き出されているので、流入路６を通じて濾過のために
供給される材料の時間当りの量よりも小であることを考
慮したものである。
図５ないし10に示す実施例では、ハウジング１は、２
個の平板な円盤形の濾過部材３が互いに平行に設けられ
ている。両方の濾過部材３は、回転しないように、ハウ
ジング１内に強固に固定される。流入路６は、平板なス
クレーパー保持体45が設けられている、２個の濾過部材
３間の中空部に接続し、スクレーパー保持体は、ハウジ
ング１と交差する中央シャフト５に強固に接続されこれ
とともに回転する。スクレーパー保持体45は、湾曲して
設けた複数個のスクレーパー11を保持する。濾過部材３
は、形状が円形で、外周部（穴あき部20）では、濾過部
材は、細かく穴あけされた円盤として構成されている。
この実施例による構造は、図２に示す実施例のようにし
てもよく、すなわち、細かい濾過穴７を備えた薄壁の濾
過円盤を、これよりも厚みがあって孔19がさほど細かく
ない支持板18により支持してもよい。しかしながら、図
10に示すように、濾過部材３自体を構成する比較的薄い
壁の板を設けて、その濾過穴７の断面が、濾過物の流れ
方向において増大し、濾過穴７の各軸線46が、角度αで
濾過板47の面に対して傾斜するようにしてもよく、図示
の実施例では、この角度は、約60゜であるが、角度は、
好ましくは、50ないし80゜である。濾過穴の軸線46を傾
斜させることにより、濾過穴７に捕えられた不純物粒子
が、その一つを符号48で概略的に示してあるが、ふたた
び解放されやすくなり、濾過穴７のせん断端59が摩耗す
るのを防ぐ。さらに、図９に示すように、濾過穴の軸線
46は、半径方向64に対して角度βで傾斜していてもよ
く、この角度は、好ましくは30ないし90゜であるが、す
べての濾過穴７で同じである必要はない。極端な場合、
この角度βは、図11に示すように０゜でもよい。重要な
ことは、スクレーパー11のこすり端24が回っている（矢
印66）ときに、濾過穴７のせん断端に不純物粒子48があ
った場合（図10）、不純物粒子が、濾過穴７に押し込ま
れるのではなくてこれから引き出されるように、このス
クレーパーのこすり端が、濾過穴の軸線46に対して斜め
に必らず交差するようにすることにある。図９および７
に示すように、半径方向64に対する濾過穴７の傾斜β
は、必要ならば、両側を向いていてもよいが、多くの場
合、片側へのみの傾斜が選択される。
穴あき部20の箇所では、図９および11には、簡明化の
ため３個の濾過穴７だけを示してあるが、スクレーパー
11は、互いに離れたこすり部材25に分かれる。図６に示
すように、これらこすり部材25は、濾過部材３の円周方
向において、２個のこすり部材25の間の間隙49が、先行
する湾曲したこすり片の各こすり部材25の後を、安全の
ためある程度の重複部分を有しながら辿るように設けら
れる。こうした構造により、固形粒子は、間隙49を通過
してしまうが、次列のスクレーパーのこすり端25により
絶えず捕えられるようになる。このため、固形粒子は、
廃物取出路12（図６）の方向に確実に運ばれることにな
る。
円形濾過部材３の中央部には、厚めの壁を備えた非穴
あき部21が設けられる。穴あき部20は図９、10および11
に示すように溶着部50により非穴あき部21と接続し、濾
過板47が、非穴あき部を構成する円形板52の段部51に置
かれてそこで溶接されるようにしてもよい。円形板52の
スクレーパー11側の面53に、溝29を機械加工し、溝の方
向が、こすり端24の方向と交差するようにする。溝29の
のこぎり歯状の断面を、図10に示してある。図６に示す
ように、溝29の方向は、半径方向49に対してそれぞれ角
度γ（図９）で傾斜しており、この角度は、溝29の湾曲
に従って外側から内側に行くにつれて減少する。しかし
ながら、溝29は、まっすぐでもよく、重要なことは、溝
29が、不純物を濾過部材３の中心方向すなわち廃物取出
路12の方向に運ぶのに役立つように、こすり部材25の軌
跡と交差することである。
この非穴あき部21も、スクレーパー11とすれ合うが、
図６に示すように、各スクレーパー11が、非穴あき部21
の箇所で複数個のこすり部材に分かれている必要はない
が、必要ならば複数個のこすり部材に分けてもよい。好
ましくは、非穴あき部21の箇所での円周方向におけるス
クレーパーの数は、非穴あき部における溝29の数と同じ
とする必要がある。スクレーパー保持円盤45に取り付け
られ非穴あき部21と協同する突起状スクレーパー11は、
穴あき部20のこすり部材25の場合のようには、通常スク
レーパー保持円盤45に弾性的に支持されておらず、スク
レーパー保持円盤45に強固に固定される。しかしなが
ら、非穴あき部21に、弾性スクレーパー支持体を用いて
もよい。
先に述べたように、穴あき部20のこすり部材25と、非
穴あき部21のスクレーパー11とは、残留物を廃物取出路
12の方向に運び、廃物取出路には、シャフト５により駆
動される２本のスクリュー13が収容され、これらスクリ
ューの各々は、２個の濾過部材３の一方が割り当てられ
てこの濾過部材３からこすり落とされた不純物を運び去
る。２本のスクリュー13の運び方向は互いに反対であ
り、不純物は、ハウジング１の外に設けた２個の廃物取
出口15を通じて取り出される。取出スクリュー13が１本
である場合に対する、この実施例による構造の利点は、
こすり落とされ濃縮化された不純物が、スクレーパー保
持円盤45の中央穴を通って運ばれる必要がない点にあ
る。不純物が運び去られる方向を、図５で矢印54により
示してある。２本のスクリュー13の少なくとも一方に
は、温度制御装置、たとえば加熱および／または冷却装
置を取り付けて、両側で均一な取り出しが行なえるよう
にする。
好ましくは、各突起状スクレーパー11の内端と、スク
リュー13の連続するねじ山55間のスペース（図６）とが
一致するようにして、突起状スクレーパー11が、２個の
隣接するねじ山55間のスペースと絶えず出会うような構
造にする。このため、突起状スクレーパー11を設ける箇
所にあるねじのねじ山55の数は、突起状スクレーパー11
の数よりも小であるか多くとも等しいことが好ましい。
図７に示すように、溝29の各々の深さｔに対する幅ｂ
の比は、約4:1である。この比は、通常2:1と6:1の間で
あり、好ましくは3:1と5:1の間である。図７には、穴あ
き部20を非穴あき部21に取り付ける変形例が示してあ
り、すなわち、細かい濾過穴７を設けた濾過薄板金56用
の板状支持体18に延長部57を設け、この延長部57に、溝
29を機械加工した板を置く段部を形成し、この板を、リ
ベット58により濾過用薄板金56に取り付ける。
図８は、この変形例を示すもので、非穴あき部21が、
図10と同様な溶着部50により穴あき部20に接続されてい
る。図８に示すように、溝29の断面は、ほぼ方形にして
もよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バッケル ヘルムト オーストリア共和国、サンクト．フロリ アン、Ａ―4490 ブルック／ハウスライ テン 17 (72)発明者 シュルツ ヘルムト オーストリア共和国、サンクト．フロリ アン、Ａ―4490 バットストラッセ 20 (72)発明者 ウエンデリン ジエオルグ オーストリア共和国、リンツ、Ａ―4033 ヴァルトボッテンヴェグ 84 (56)参考文献 特表 平８−507008（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−511198（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 29/00 - 29/96 B01D 33/00 - 33/82 B30B 9/06 B30B 9/14

Claims (26)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】濾過される合成樹脂材料用の少なくとも１
    個の流入路（６）と濾過物用の少なくとも１個の流出路
    （９）とを備えたハウジング（１）を有し、この流入路
    は、少なくとも１個の濾過部材（３）の流入側に、合成
    樹脂材料を案内し、濾過部材（３）は、濾過物用の濾過
    穴（７）を備え、濾過部材（３）の流出側では、この流
    出路（９）が、ハウジングの外部に向かってのび、濾過
    部材（３）の流入側には、濾過部材に対して移動するス
    クレーパー（11）が設けられ、濾過部材（３）とすれ合
    うスクレーパーのこすり端（24）は、廃棄残留物を濾過
    部材（３）の表面に沿って少なくとも１個の取出路（1
    2）に押しやり、廃棄残留物がこすり落とされる方向に
    は、濾過穴（７）を設けた濾過部材（３）の箇所に隣接
    して非穴あき部（21）が設けられ、非穴あき部もまた、
    スクレーパー（11）とすれ合う、可塑化された熱可塑性
    合成樹脂材料を濾過する装置において、 非穴あき部（21）のスクレーパー（11）と向かい合う表
    面（53）に、溝（29）を設け、溝が、溝（29）とすれ合
    うこすり端（24）の軌跡と交差することにより、非穴あ
    き部（21）での濃縮物が、取出路（12）の方に多量に運
    ばれることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】前記濾過部材（３）の非穴あき部（21）
    は、濾過穴（７）を設けた前記箇所（20）よりも壁厚が
    大であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記残留物が取り出される方向における、
    前記非穴あき部（21）の長さの濾過穴（７）を設けた箇
    所（20）の長さに対する比は、0.5:1ないし1:1であるこ
    とを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記濾過穴（７）の軸線（46）は、前記残
    留物が取り出される方向に傾斜していることを特徴とす
    る、請求項１ないし３のいずれか１に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記濾過穴（７）の軸線（46）は、前記濾
    過部材（３）の前記表面（53）に対して、50ないし80゜
    の角度（α）で傾斜していることを特徴とする、請求項
    ４に記載の装置。
  6. 【請求項６】前記スクレーパー（11）及び／または前記
    溝（29）は、湾曲線に沿ってのびることを特徴とする、
    請求項１ないし５のいずれか１に記載の装置。
  7. 【請求項７】前記スクレーパー（11）及び／または前記
    溝（29）は、螺線に類似した曲線に沿ってのびることを
    特徴とする、請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記溝（29）は、前記スクレーパー（11）
    の曲線とは反対の曲線を描くことを特徴とする、請求項
    ６又は７に記載の装置。
  9. 【請求項９】前記スクレーパー（11）は、前記取出路
    （12）に設けたスクリュー（13）の方向に運び、スクリ
    ューのねじ山の数が、スクレーパー（11）の数と等しい
    かまたは小であることを特徴とする、請求項１ないし８
    のいずれか１に記載の装置。
  10. 【請求項１０】前記溝（29）は、急勾配の側壁（30）
    が、前記スクレーパー（11）の背面に位置する、のこぎ
    り歯状の断面を有することを特徴とする、請求項１ない
    し９のいずれか１に記載の装置。
  11. 【請求項１１】各溝（29）の深さに対する幅の比は、2:
    1ないし6:1または3:1ないし5:1であることを特徴とす
    る、請求項１ないし10のいずれか１に記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記溝（29）は、前記取出路（12）の軸
    線に対して傾斜してのびることを特徴とする、請求項１
    ないし11のいずれか１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】前記スクレーパー（11）は、前記濾過部
    材（３）にその穴あき部（20）でのみ、ばね（28）及び
    ／または供給された合成樹脂材料により加わる圧力によ
    って押しつけられることを特徴とする、請求項１ないし
    12のいずれか１に記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記濾過部材（３）は、円盤状または円
    筒状であることを特徴とする、請求項１ないし13のいず
    れか１に記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記合成樹脂材料が、円盤状の濾過部材
    （３）に一方から供給され、前記取出路（12）は、濾過
    部材（３）の中心に設けられて、スクリュー（13）が、
    取出路（12）内に設けられて前記残留物を運ぶことを特
    徴とする、請求項14に記載の装置。
  16. 【請求項１６】前記穴あき部（20）に設けた濾過穴
    （７）の各々の軸線（46）は、前記濾過部材（３）の半
    径方向に対して、傾斜することを特徴とする、請求項15
    に記載の装置。
  17. 【請求項１７】前記穴あき部（20）に設けた濾過穴
    （７）の各々の軸線（46）は、前記濾過部材（３）の半
    径方向に対して、30ないし95゜の角度（β）で傾斜する
    ことを特徴とする、請求項16に記載の装置。
  18. 【請求項１８】前記穴あき部（20）に設けた濾過穴
    （７）の各々の軸線（46）は、両側に傾斜することを特
    徴とする、請求項16または17に記載の装置。
  19. 【請求項１９】前記流入路（６）の先端は、２個の平行
    に設けた円盤状濾過部材（３）の間に位置し、濾過部材
    （３）間に濾過部材と結合して設けたスクレーパー保持
    体（45）に保持されたスクレーパー（11）が、円盤状濾
    過部材とすれ合うことを特徴とする、請求項15ないし18
    のいずれか１に記載の装置。
  20. 【請求項２０】前記流入路（６）の先端は、２個の平行
    に設けた円盤状濾過部材（３）の間に位置し、濾過部材
    （３）間に濾過部材と結合して設けた円盤状スクレーパ
    ー保持体（45）に保持されたスクレーパー（11）が、円
    盤状濾過部材とすれ合うことを特徴とする、請求項19に
    記載の装置。
  21. 【請求項２１】前記２個の濾過部材（３）の各々には、
    各箇所用のスクリュー（13）が取り付けられ、これら２
    箇所のスクリュー（13）により、残留物を反対方向に運
    ぶことを特徴とする、請求項19または20に記載の装置。
  22. 【請求項２２】前記２箇所のスクリュー（13）の少なく
    とも一方には、温度調節装置が設けられることを特徴と
    する、請求項21に記載の装置。
  23. 【請求項２３】前記２箇所のスクリュー（13）は、一緒
    に回転するように接続され、単一の電動機により駆動さ
    れることを特徴とする、請求項21または22に記載の装
    置。
  24. 【請求項２４】前記スクレーパー（11）は、いくつかの
    帯状軌跡に沿って設けられるが、各軌跡は、互いに離れ
    たこすり部材（25）に分かれ、相次いで設けたクレーパ
    ー（11）の隣接するこすり部材（25）間の間隙（49）
    は、スクレーパー（11）または前記濾過部材（３）の回
    転方向において、それぞれ互いにずれていることを特徴
    とする、請求項１ないし23のいずれか１に記載の装置。
  25. 【請求項２５】溝（29）が、濾過部材の流入側にある非
    穴あき部（21）に設けられることを特徴とする、穴あき
    部（20）に隣接する非穴あき部（21）を備えた、請求項
    １ないし24のいずれか１に記載の装置用の濾過部材。
  26. 【請求項２６】前記非穴あき部（21）の壁厚は、穴あき
    部（20）の壁厚よりも大であることを特徴とする、請求
    項25の記載の装置用濾過部材。
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