JPH11514577A - 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

Abstract

(57)【要約】 可塑化された熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置は、濾過される合成樹脂材料用の少なくとも１個の流入路（６）を備えたハウジング（１）を有し、この流入路を通じて、合成樹脂材料が、少なくとも１個の濾過部材（３）の流入側に供給される。濾過物は、濾過部材（３）に設けた細かい濾過穴（７）を通過し、ハウジング（１）から出て行く少なくとも１個の流出路（９）に濾過部材（３）の流出側から進む。濾過部材の流入側は、濾過部材（３）に対して移動自在に設けたスクレーパー（１１）のこすり端とすれ合い、スクレーパーのこすり端は、濾過部材の表面に沿って廃棄残留物を少なくとも１個の取出路（１２）の方に案内する。廃棄残留物が運び去られる方向には、濾過穴（７）を備えた濾過部材（２０）の箇所に隣接して、非穴あき部（２１）を設け、非穴あき部もまた、スクレーパー（１１）とすれ合う。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、この溝（２９）の方向は、スクレーパー（１１）のこすり端（２４）の軌跡を交差する。こうして、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

Description

【発明の詳細な説明】 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 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、この流入路を通じて、合成樹脂材料が、少なくとも１個の濾過 部材の流入側に供紹され、濾過物は、濾過部材に設けた細かい濾過穴を通過して 、ハウジングから出て行く少なくとも１個の流出路に濾過部材の流出側から移動 し、濾過部材の流入側は、濾過部材に対して移動するスクレーパーのこすり端と すれ合い、こすり端は、濾過部材の表面にある廃棄残留物を取出路に押しやり、 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（ｃｌｅ ａｎ 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 こすり落とし、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(interlockin g 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(rerouti ng)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−VII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２ １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６ １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２ ７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２ １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２ １、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（ａ ｂｕｔｍｅｎｔ）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１ １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、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。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年１月１３日 【補正内容】 明細書 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 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 。 請求の範囲 １．濾過される合成尉脂材料用の少なくとも１個の流入路（６）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）の流出側から、濾過物用の少なくとも１個の流出路（９）が、ハ ウジング（１）から出て行き、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（１２）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．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．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．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、濾 過部材（３）の前記表面（５３）に対して、好ましくは、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１ないし３のいずれか１に記 載の装置。 ５．前記スクレーパー（１１）及び／または前記溝（２９）は、湾曲線、例えば 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１ないし４のいず れか１に記載の装置。 ６．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５に記載の装置。 ７．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（１ ３）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 しいか好ましくは小であることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１に 記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── 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 【要約の続き】 での濃縮物が、取出路（１２）の方に多量に運ばれる

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．濾過される合成樹脂材料用の少なくとも１個の流入路を備えたハウジングを 有し、この流入路を通じて、合成樹脂材料が、少なくとも１個の濾過部材の流入 側に供給されることにより、濾過物が、濾過部材に設けた細かい濾過穴を通過し 、ハウジングから出て行く、少なくとも１個の流出路に濾過部材の流出側から進 み、濾過部材の流入側は、濾過部材に対して移動自在に設けたスクレーパーのこ すり端とすれ合い、スクレーパーのこすり端は、濾過部材の表面に沿って廃棄残 留物を少なくとも１個の取出路の方に押しつけ、廃棄残留物が運び去られる方向 には、濾過穴を備えた濾過部材の箇所に隣接して、非穴あき部を設け、非穴あき 部もまた、スクレーパーがすれ合い、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（２９）の方向が、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．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．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．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、濾 過部材（３）の前記表面（５３）に対して、好ましくは、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１ないし３のいずれか１に記 載の装置。 ５．前記スクレーパー（１１）及び／または前記溝（２９）は、湾曲線、例えば 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１ないし４のいず れか１に記載の装置。 ６．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５に記載の装置。 ７．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（１ ３）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 しいか好ましくは小であることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１に 記載の装置。 ８．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７のいずれか１に記載の装置。 ９．各溝（２９）の深さに対する幅の比は、２：１ないし６：１、好ましくは、 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８のいずれか１に 記載の装置。 １０．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９のいずれか１に記載の装置。 １１．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、好ましくは、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１０の いずれか１に記載の装置。 １２．前記濾過部材（３）は、円盤状で、好ましくは、周囲が円形または円筒状 であ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．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１ ２に記載の装置。 １４．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、好ましくは、３０ないし９５°の角度( β)で傾斜し、必要ならば、軸線は、別々に両側に傾斜することを特徴とする、 請求項１３に記載の装置。 １５．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）であって好ましくは円盤状であるもの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１３または１４に記載 の装置。 １６．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１５に記載の装置。 １７．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１６に記載の装置。 １８．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１６または１７に記載の 装置。 １９．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１８のいずれか１に記載の装置。 ２０．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１９のいずれか１に記載の装置用の濾過部材において、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装置。 ２１．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２０の記載の装置用濾過部材。