JPH07299310A

JPH07299310A - 可塑性材料濾過装置

Info

Publication number: JPH07299310A
Application number: JP6094361A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Ishida; 康彦石田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1995-11-14
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: JP3171752B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は可塑性材料濾過装置に関し、特に、
装置全体を大きくすることなく濾過面積を大きくするこ
とを目的とする。【構成】本発明による可塑性材料濾過装置は、貫通流
路(11)及び貫通孔(12)を有するハウジング(10)と、この
貫通孔(12)内に設けられ濾過部(50)を有するスライドバ
ー(20,20')とを備え、前記濾過部(50)はその濾過面がス
ライドバー(20,20')の軸方向に沿って筒形状に形成され
た構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可塑性材料濾過装置に
関し、特に、装置全体を大きくすることなく濾過面積を
大きくするための新規な改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、押出機から押出される溶融樹脂等
を濾過する可塑性材料濾過装置において、一般に、濾過
面は濾過装置の貫通流路方向に形成されている。すなわ
ち、図示していないが、貫通流路及びこの貫通流路と交
差する貫通孔を形成されたハウジングと、濾過部を形成
されて貫通孔に液密かつ往復動可能に挿入された棒状の
スライドバーとにより、可塑化された材料が貫通流路の
流入側流路からスライドバーの濾過部を通過して貫通流
路の流出側流路へ流動するように構成される可塑性材料
の濾過装置において、濾過部は、スライドバーの軸直角
方向に貫通して形成された流路内にこの流路を横断する
ように濾過面が形成されている。この平面的な濾過面で
は、円形あるいは矩形の濾過面がスライドバーの流路内
に１面あるいは流路を工夫することにより２面設けられ
ている。また、底のある細い筒形状のスクリーンパック
カートリッジがスライドバーの軸直角方向に貫通して直
線的に形成された流路内の流路方向に複数個設けられて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の可塑性材料の濾
過装置は、以上のように構成されていたため、次のよう
な課題が存在していた。すなわち、平面的な濾過面を設
ける場合には、１面の面積がスライドバーの流路の断面
積であり、２面設けられた場合は流路の断面積の２倍と
なるが、それ以上濾過面積を大きくすることはできな
い。また、スクリーンパックカートリッジを設ける場
合、スライドバーがハウジングの貫通孔を往復動するた
めに、スクリーンパックカートリッジはスライドバーの
軸直角断面内に納まることが必要であり、その長さを制
限されることにより濾過面積を大きくすることができな
い。現在、樹脂材料は多様な物性の材料が存在し、粘度
の高い材料については濾過装置を通過する際の所要圧力
（圧力損失）が大きくなるが、この所要圧力を小さくす
るためには、濾過面積を大きくすることが必要となり、
スライドバーを太く従って濾過装置を大型化することが
必要であった。

【０００４】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたものであり、濾過装置を大型化することな
く、より大きな濾過面積を形成する可塑性材料濾過装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による可塑性材料
濾過装置は、貫通流路及び該貫通流路と交差する貫通孔
を形成されたハウジングと、濾過部を形成されて前記貫
通孔に軸封状態かつ往復動可能に挿入された柱状のスラ
イドバーと、により、可塑化された材料が前記貫通流路
の流入側流路から前記スライドバーの濾過部を通過して
前記貫通流路の流出側流路へ流動するように構成される
可塑性材料濾過装置において、前記濾過部は、濾過面が
前記スライドバーの軸方向に沿って筒形状に形成されて
いる構成である。

【０００６】さらに詳細には、前記濾過部は、前記貫通
流路の流入側流路に連通される前記スライドバーの一部
に、該スライドバーの外周より小さい筒形状のブレーカ
ープレート部が軸方向に形成され、該ブレーカープレー
トの外周を覆って濾網が設けられ、前記ブレーカープレ
ートの内周部に前記貫通流路の流出側流路に連通する流
出流路が形成されている構成である。

【０００７】さらに詳細には、前記濾過部は、前記貫通
流路の流入側流路に連通される前記スライドバーの一方
の端面に、先端を閉じた筒形状の複数のスクリーンパッ
クカートリッジが軸方向に設けられ、前記スライドバー
の一方の端面の内部に前記貫通流路の流出側流路に連通
する流出流路が形成され、前記ハウジングの貫通孔のス
クリーンパックカートリッジ側の開口端に盲フランジが
設けられている構成である。

【０００８】さらに詳細には、前記ハウジングに複数の
前記貫通孔が形成されると共に、前記貫通流路が分岐し
て前記各貫通孔に交差し各貫通孔にそれぞれ前記スライ
ドバーが挿入されている構成である。

【０００９】

【作用】本発明による可塑性材料濾過装置においては、
濾過面がスライドバーの軸方向に筒形状に形成されるこ
とにより、スライドバーの直径を大きくすることなく濾
過面積が大きくなり、濾過部を通過する可塑化された材
料の流速が小さくなり、濾過部を通過させるための所要
圧力が小さくなる、すなわち濾過部前後の圧力降下（圧
力損失）が小さくなる。さらに詳細には、スライドバー
の一部に筒形状のブレーカプレート部を形成し、その外
周に濾網を設けて筒形状の濾過面を形成することによ
り、スライドバーの軸に直角な方向に同一投影面積の平
面形の濾過面に対して数倍、例えば円筒形状の場合はπ
（円周率）倍の大きさの濾過面が得られる。さらに詳細
には、スライドバーの一方の端面に先端を閉じたスライ
ドバー径より小径の筒形状のスクリーンパックカートリ
ッジを軸方向に複数個設けて濾過面を形成することによ
り、スライドバーの軸に直角な方向に同一投影面積の平
面形の濾過面に対して数倍、例えば円筒形状の場合はπ
倍以上の大きさの濾過面が得られる。さらに詳細には、
１個のハウジングに、軸方向に筒形状の濾過面を形成さ
れた複数本のスライドバーを備え、貫通流路が分岐して
各スライドバーの濾過面に連通することにより、濾過面
積がさらに複数倍に大きくなると共に、濾網あるいはス
クリーンパックカートリッジの交換時に、１本のスライ
ドバー毎に順次交換を行うことにより、可塑化された材
料の流動を停止することなく、交換を行うことが可能に
なる。

【００１０】

【実施例】以下、図面と共に本発明による可塑性材料濾
過装置の好適な実施例について詳細に説明する。図１
は、本発明による可塑性材料濾過装置の第１実施例の全
体構成を示す部分断面の平面図であり、図２は、図１の
II−II断面図である。図１及び図２において、符号１０
で示されるものはハウジングであり、このハウジング１
０には流入側流路１１ａ及び流出側流路１１ｂで構成さ
れる貫通流路１１及び貫通流路１１と交差する軸直角断
面が円形の貫通孔１２が形成されている。前記ハウジン
グ１０の貫通孔１２には、円柱状のスライドバー２０が
軸封状態かつ往復動可能に挿入されている。

【００１１】前記スライドバー２０の一端には油圧シリ
ンダ３０のロッド３１の先端が接続固定され、この油圧
シリンダ３０のフランジ３２と前記ハウジング１０の端
部との間に複数本のタイバー３３が設けられて油圧シリ
ンダ３０とハウジング１０との間隔を一定に保持し、油
圧シリンダ３０によるスライドバー２０のハウジング１
０に対する往復駆動を可能にしている。

【００１２】前記スライドバー２０の反ロッド３１側の
端部近傍位置には、外径がスライドバー２０の外径より
も小さい円筒形のブレーカープレート２１が設けられ、
このブレーカープレート２１の外周全面は円筒状に濾網
２２で覆われ、この濾網２２の外周もスライドバー２０
の外径よりも小さくてスライドバー２０の軸直角断面内
に納まり、濾網２２の外周全面において前記ハウジング
１０の貫通孔１２の内周との間に空間２３が形成される
ように構成されている。すなわち、前述のブレーカープ
レート２１と濾網２２とにより濾過部５０が構成されて
おり、この濾過部５０の濾過面２２ａはスライドバー２
０の軸方向に沿って円筒形状に形成されている。

【００１３】前記ブレーカープレート２１の内周には、
前記スライドバー２０に円筒状の流出流路２４が形成さ
れ、この流出流路２４は、ブレーカープレート２１のロ
ッド３１側の端部の外側においてスライドバー２０の外
周面に開口し、前記貫通流路１１の流出側流路１１ｂへ
連通可能に形成されている。なお、前記ハウジング１０
の貫通流路１１の流入側流路１１ａは、前記スライドバ
ー２０に設けられた濾網２２の外周に形成された空間２
３へ連通可能に形成されている。すなわち、前記ハウジ
ング１０の貫通流路１１の流入側流路１１ａが前記スラ
イドバー２０の空間２３へ連通すると同時に、スライド
バー２０の流出流路２４がハウジング１０の貫通流路１
１の流出側流路１１ｂに連通し、前記濾網２２及び前記
ブレーカープレート２１を経由して貫通流路１１の流入
側流路１１ａと流出側流路１１ｂとが連通するように構
成されている。

【００１４】このように構成された可塑性材料濾過装置
において、実際に濾過する場合について述べる。押出機
等の可塑化溶融装置（図示せず）により流動状態に溶融
された加圧状態の可塑性材料が前記ハウジング１０の貫
通流路１１の流入側流路１１ａへ供給されると、可塑性
材料は流入側流路１１ａから前記スライドバー２０の濾
網２２の外周に形成された空間２３に流入し、濾網２２
の外周全面から濾網２２及びブレーカープレート２１を
通過して流出流路２４に流入し、流出流路２４からハウ
ジング１０の貫通流路１１の流出側流路１１ｂへ流入
し、流出側流路１１ｂから可塑性材料濾過装置の下流に
接続された機器装置（図示せず）へ流出する。

【００１５】この間、可塑性材料は濾網２２を通過中に
濾網２２の網目以上の大きさの異物が濾過される。本実
施例において、この濾網２２の外周直径をＤ₁、軸方向
長さをＬ₁とすると、濾過面積はπＤ₁Ｌ₁となる。従来
の同一投影面積の矩形平面の濾過面積はＤ₁Ｌ₁であり、
濾過面を２面設けた場合は２Ｄ₁Ｌ₁である。また、Ｄ₁
＝Ｌ₁とし、直径Ｄ₁の円形平面の濾過面積は１／４×π
Ｄ₁ ²であり、２面設けた場合は１／２×πＤ₁ ²である。
従って、同一投影面積において、従来に対し、それぞれ
π、π／２，４，２倍の濾過面積が得られる。前記濾網
２２は濾過時間の経過と共に異物が堆積し、可塑性材料
が濾網２２を通過する際の圧力損失が大きくなると、濾
網２２を交換する必要があり、濾網２２の交換操作を図
３から図５に示す。

【００１６】すなわち、濾過状態（図３）から図１の油
圧シリンダ３０を作動させてロッド３１を押し出し、ス
ライドバー２０の空間２３がハウジング１０の貫通孔１
２で閉鎖されると共に貫通流路１１の流入側１１ａ及び
流出側１１ｂが同時にスライドバー２０の外周面により
遮断される状態（図４）を経て、貫通流路１１の流入側
１１ａ及び流出側１１ｂをスライドバー２０により遮断
される状態を維持しながらスライドバー２０の濾網２２
部をハウジング１０の反油圧シリンダ３０側へ押し出す
（図５）。

【００１７】前記スライドバー２０の濾網２２部がハウ
ジング１０の外部へ押し出された状態（図５）で、濾網
２２が交換され、交換後、前記油圧シリンダ３０を前記
と反対方向に作動させてロッド３１を引き込みスライド
バー２０が中間の状態（図４）を経て濾過状態（図３）
に戻る。この間、前述の中間の状態（図４）を経過する
ことにより、可塑性材料は外部に流出することはない。
なお、前述の実施例ではハウジング１０内に１本のスラ
イドバー２０が設けられた構成であるため、濾網２２の
交換中は可塑性材料の流動が遮断され濾過が中断される
が、図１１に示されるように前記ハウジング１０に複数
の貫通孔１２を形成して各貫通孔１２にそれぞれ前記ス
ライドバー２０を並列に設け、貫通流路１１を複数方向
に分岐して各貫通孔１２に連通させることにより、複数
本のスライドバー２０の濾網２２で同時に濾過を行い、
濾網２２の交換を１本のスライドバー２０毎に順次行う
ことにより、前述のように中断することなく、連続して
濾過を行うことが可能となる（第３実施例）。

【００１８】図６は、本発明による可塑性材料濾過装置
の第２実施例の全体構成を示す部分断面の平面図であ
り、図７は、図６のVII−VII断面図である。図６及び図
７において、第１実施例のスライドバー２０の中間部に
設けられたスライドバー２０の外径よりもわずかに小径
の円筒形のブレーカープレート２１及び濾網２２に代え
て、スライドバー２０’の反ロッド３１側の端面にスラ
イドバー２０’の外径の２分の１より小径の円筒形の一
端を閉じたスクリーンパックカートリッジ２６、すなわ
ち、円筒部が円筒形のブレーカープレート部とその外周
面を覆って設けられた濾網とで構成され、円筒形の他端
を流出口とするスクリーンパックカートリッジ２６が複
数本設けられて濾過部５０が構成されている。

【００１９】すなわち、スライドバー２０’の円形断面
と同一あるいはわずかに小径の円板状の中心に第１孔２
７ａ及びその周囲に複数の第２孔２７ｂを形成されたコ
ンテナプレート２７が、複数の第２孔２７ｂにはそれぞ
れ前記スクリーンパックカートリッジ２６の他端が保持
され、第１孔２７ａに段付トメネジ２８が挿入され、段
付トメネジ２８により前記スライドバー２０’の反ロッ
ド３１側端面に固定されている。なお、第２孔２７ｂ
は、できるだけ多数本のスクリーンパックカートリッジ
２６が配置されるように形成されている。従って、濾過
部５０を構成する複数本のスクリーンパックカートリッ
ジ２６の円筒形外周面に形成される濾過面２６ａは、ス
ライドバー２０’の軸方向に沿って円筒形状に形成され
ている。前記スライドバー２０’の反ロッド３１側端部
には、端面において前記コンテナプレート２７の第２孔
２７ｂ全数を含む開口と、端面近くのスライドバー２
０’の外周面の開口とを連通する流出流路２４’が形成
されている。

【００２０】前記スライドバー２０’の外周面の開口
は、前記ハウジング１０の貫通流路１１の流入側流路１
１ａがスライドバー２０’のスクリーンパックカートリ
ッジ２６を設けた端面の先方へ連通した状態において、
貫通流路１１の流出側流路１１ｂへ連通し、複数本のス
クリーンパックカートリッジ２６を経由して貫通流路１
１の流入側流路１１ａと流出側流路とが連通するように
構成されている。また、前記ハウジング１０の貫通孔１
２のスクリーンパックカートリッジ２６側開口端１０ａ
には、盲フランジ１３が着脱可能に設けられている。

【００２１】このように構成された可塑性材料濾過装置
において、実際に濾過する場合について述べる。押出機
等の可塑化溶融装置（図示せず）により流動状態に溶融
された加圧状態の可塑性材料が前記ハウジング１０の貫
通流路１１の流入側流路１１ａへ供給されると、可塑性
材料は流入側流路１１ａから前記スライドバー２０’の
スクリーンパックカートリッジ２６側端面先方の貫通孔
１２内へ流入し、各スクリーンパックカートリッジ２６
の外周面からその内部を経て流出流路２４’に流入し、
流出流路２４’からハウジング１０の貫通流路１１の流
出側流路１１ｂへ流入し、流出側流路１１ｂからその下
流に接続された造粒装置等の機器装置（図示せず）へ流
出する。この間、可塑性材料はスクリーンパックカート
リッジ２６の外周面からその内部へ流入中に外周部の濾
網により濾網の網目以上の大きさの異物が濾過される。

【００２２】本実施例において、スクリーンパックカー
トリッジ２６の外周直径をＤ₂、軸方向長さをＬ₂、本数
をＮとすると、濾過面積はπＤ₂Ｌ₂Ｎとなる。ここでＬ
₂＝Ｌ₁とし、図６に示されるようにＤ₂＝１／６×Ｄ₁、
Ｎ＝１８とすると、濾過面積は３πＤ₁Ｌ₁となり、第１
実施例と比較して、同じ軸方向長さで濾過面積を数倍
（本実施例の場合は３倍）にすることが可能である。

【００２３】前記スクリーンパックカートリッジ２６は
濾過時間の経過と共に異物が堆積し、可塑性材料がスク
リーンパックカートリッジ２６を通過する際の圧力損失
が大きくなると、スクリーンパックカートリッジ２６を
交換する必要があり、その交換操作を図８〜図１０に示
す。すなわち、濾過状態（図８）から図１の油圧シリン
ダ３０を作動させてロッド３１を押し出し、スライドバ
ー２０’のスクリーンパックカートリッジ２６を設けた
端面が貫通流路１１の流入側流路１１ａを通過して貫通
流路１１の流入側流路１１ａ及び流出側流路１１ｂが同
時にスライドバー２０’の外周面により遮断される状態
（図９）となり、この状態でハウジング１０の貫通孔１
２のスクリーンパックカートリッジ２６側開口端に設け
られた盲フランジ１３を外し、その後、貫通流路１１の
流入側流路１１ａ及び流出側流路１１ｂをスライドバー
２０’により遮断される状態を維持しながらスライドバ
ー２０’のスクリーンパックカートリッジ２６を設けた
端面をハウジング１０の反油圧シリンダ３０側へ押し出
す（図１０）。

【００２４】前記スライドバー２０’のスクリーンパッ
クカートリッジ２６を設けた端面がハウジング１０の外
部へ押し出された状態（図１０）で、スクリーンパック
カートリッジ２６が交換され、その後、油圧シリンダ３
０を前記と反対方向に作動させてロッド３１を引き込
み、中間の状態（図９）で盲フランジ１３を組み付け、
濾過状態（図８）に戻る。この交換操作において、中間
の状態（図９）において貫通流路１１の流入側流路１１
ａ及び流出側流路１１ｂが遮断されるので、盲フランジ
１３を外しても貫通流路１１からの新たな可塑性材料の
流出はない。なお、スクリーンパックカートリッジ２６
の交換は、個々のスクリーンパックカートリッジ２６を
コンテナプレート２７から外して交換しても良いが、段
付トメネジ２８を外してスクリーンパックカートリッジ
が組み付けられたコンテナプレートを一括して交換して
も良い。本実施例においても、スクリーンパックカート
リッジ２６の交換中は可塑性材料の濾過が中断されるの
で、前記第１実施例と同様に前記ハウジング１０に複数
本のスライドバー２０’を並列して設けることにより、
連続して濾過を行うことが可能となる。さらには、前記
両実施例において、スライドバー２０、２０’の長さを
長くして濾過部を長く（Ｌ₁，Ｌ₂を大きく）することに
より、ハウジング１０の厚さ及びスライドバー２０，２
０’の直径を大きくすることなく、濾過面積を大きくす
ることが可能である。また、前記両実施例においては、
貫通孔１２及びそこに挿入されるスライドバー２０，２
０’の軸直角断面の形状を円形としたが、これ等の断面
形状は円形に限定されるものではなく、だ円あるいは多
角形等のその他の形状についても同様に適用可能であ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明による可塑性材料濾過装置は、以
上のように構成されているため、次のような効果を得る
ことができる。 (1) 濾過面がスライドバーの軸方向に筒形状に形成さ
れることにより、従来の平面的な濾過面に対し同一の投
影面積に対して数倍の大きさの濾過面積が得られる。 (2) スクリーンパックカートリッジを用いた場合で
も、従来のスライドバーの軸直角方向に設けられる場合
よりも長さを大きくとれるので大きな濾過面積が得られ
る。 (3) ハウジングの厚み及びスライドバーの直径を大き
くすることなく、スライドバーの軸方向に筒形濾過面を
長く設けることにより、濾過面積を大きくすることが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による可塑性材料濾過装置の第１実施例
の全体構成を示す平面（一部断面）図である。

【図２】図１のII−II断面図である。

【図３】図１の操作図である。

【図４】図１の操作図である。

【図５】図１の操作図である。

【図６】本発明による可塑性材料濾過装置の第２実施例
の全体構成を示す平面（一部断面）図である。

【図７】図６のVII−VII断面図である。

【図８】図６の操作図である。

【図９】図６の操作図である。

【図１０】図６の操作図である。

【図１１】第３実施例を示すスライドバーの軸直角方向
断面図である。

【符号の説明】

１０ハウジング１１貫通流路１３盲フランジ２０，２０’ スライドバー２２濾網２４，２４’ 流出流路２６スクリーンパックカートリッジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貫通流路(11)及び該貫通流路(11)と交差
する貫通孔(12)を形成されたハウジング(10)と、濾過部(50)を形成されて前記貫通孔(12)に軸封状態かつ
往復動可能に挿入された柱状のスライドバー(20,20')
と、により、可塑化された材料が前記貫通流路(11)の流入側
流路(11a)から前記スライドバー(20,20')の濾過部(50)
を通過して前記貫通流路(11)の流出側流路(11b)へ流動
するように構成される可塑性材料濾過装置において、前記濾過部(50)は、濾過面(22a,26a)が前記スライドバ
ー(20,20')の軸方向に沿って筒形状に形成されているこ
とを特徴とする可塑性材料濾過装置。
【請求項２】前記濾過部(50)は、前記貫通流路(11)の
流入側流路(11a)に連通される前記スライドバー(20)の
一部に、該スライドバー(20)の外周より小さい筒形状の
ブレーカープレート部(21)が軸方向に形成され、該ブレ
ーカープレート(21)の外周を覆って濾網(22)が設けら
れ、前記ブレーカープレート(21)の内周部に前記貫通流
路(11)の流出側流路(11b)に連通する流出流路(24)が形
成されて構成されていることを特徴とする請求項１記載
の可塑性材料濾過装置。
【請求項３】前記濾過部(50)は、前記貫通流路(11)の
流入側流路(11a)に連通される前記スライドバー(20')の
一方の端面に、先端を閉じた筒形状の複数のスクリーン
パックカートリッジ(26)が軸方向に設けられ、前記スラ
イドバー(20')の一方の端面の内部に前記貫通流路(11)
の流出側流路(11b)に連通する流出流路(24')が形成さ
れ、前記ハウジング(10)の貫通孔(12)のスクリーンパッ
クカートリッジ(26)側の開口端(10a)に盲フランジ(13)
が設けられて構成されていることを特徴とする請求項１
記載の可塑性材料濾過装置。
【請求項４】前記ハウジング(10)に複数の前記貫通孔
(12)が形成されると共に、前記貫通流路(11)が分岐して
前記各貫通孔(12)に交差し、各貫通孔(12)にそれぞれ前
記スライドバー(20,20')が挿入されていることを特徴と
する請求項１ないし３の何れかに記載の可塑性材料濾過
装置。