KR102490656B1 - 여과 장치 및 여과 장치의 필터 요소로부터 오물 입자를 제거하기 위한 세척 유닛 - Google Patents

여과 장치 및 여과 장치의 필터 요소로부터 오물 입자를 제거하기 위한 세척 유닛 Download PDF

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Abstract

플라스틱 용융물로부터 오물 입자 및 오염물을 제거하기 위한 여과 장치가 개시된다. 여과 장치는 하우징(2)을 포함하고, 하우징(2)은 필터 챔버(4), 플라스틱 용융물을 공급하기 위한 입구, 플라스틱 용융물을 밖으로 채널링하기 위한 출구, 및 하우징(2)으로부터 오물 입자를 배출하기 위한 오물 출구(6)를 갖는다. 여과 장치는 또한 필터 챔버(4) 내에 배열되어 용융물의 스트림 내에 함유된 임의의 오물 입자를 보유하는 필터 요소(8)를 포함한다. 여과 장치는 또한 필터 요소에 의해 보유된 오물 입자를 필터 요소(8)에서 세척하기 위한 세척 유닛(10)을 포함하고, 상기 세척 유닛(10)은 필터 요소(8)로부터 오물 입자를 분리하기 위한 적어도 하나의 스크레이퍼(scraper) 부재(14, 14')를 갖는 세척 헤드(12)를 갖고, 여기서 스크레이퍼 부재(14, 14')는 스크레이퍼 부재를 필터 요소(8)의 표면 상에 가압하도록 하는 서보기구(servomechanism)(16)에 커플링된다.

Description

여과 장치 및 여과 장치의 필터 요소로부터 오물 입자를 제거하기 위한 세척 유닛{FILTERING DEVICE AND CLEANING UNIT FOR REMOVING DIRT PARTICLES FROM A FILTER ELEMENT OF A FILTERING DEVICE}
본 발명은, 플라스틱 용융물로부터 오물 입자 및 불순물을 제거하기 위한 여과 장치에 관한 것으로, 상기 여과 장치는 하우징으로서, 필터 챔버 및 필터 챔버 내로 플라스틱 용융물을 공급하기 위한 입구 및 필터 챔버로부터 플라스틱 용융물을 채널링(channelling)하기 위한 출구 및 하우징으로부터 오물 입자를 배출하기 위한 오물 출구를 갖는, 상기 하우징; 필터 챔버 내에 배열된 필터 요소로서, 필터 요소를 통해 용융물의 스트림이 채널링될 수 있고, 용융물의 스트림 내에 함유된 임의의 오물 입자를 보유하도록 구성된, 상기 필터 요소; 및 필터 요소에 의해 보유된 오물 입자를 필터 요소에서 세척하기 위한 세척 유닛으로서, 상기 세척 유닛은 필터 요소로부터 오물 입자를 분리하기 위한 적어도 하나의 스크레이퍼(scraper) 부재를 갖는 세척 헤드를 갖고, 상기 세척 헤드 및 상기 필터 요소는 서로에 대해 이동가능하고 적어도 일시적으로 서로 접촉될 수 있으며, 적어도 하나의 스크레이퍼 부재는 스크레이퍼 부재를 필터 요소의 표면 상에 가압하도록 구성된 서보기구(servomechanism)에 커플링된, 상기 세척 유닛을 포함하는 여과 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 또한, 전술된 바와 같은 여과 장치의 필터 요소로부터 고형물을 제거하기 위한 세척 유닛에 관한 것이다.
전술된 유형의 여과 장치를 사용하여 재료의 스트림으로부터, 특히 연속적으로 유동하는 플라스틱 용융물로부터 금속 부품 형태의 불순물 또는 오물 입자를 여과하는 것은 종래 기술로부터 공지되어 있다. 특히, 플라스틱 폐기물의 재활용에 있어서,
분쇄된 플라스틱 부품 중에서 금속 부품 및 기타 다루기 힘든 오물 입자가 종종 발견되는 경우, 플라스틱을 가공하여 새로운 제품을 제조하기 전에 이들을 분리할 필요가 있다. 이는, 플라스틱 폐기물을 가열하여 이를 플라스틱 용융물로 전환시키고, 해당 플라스틱 용융물을 전술된 유형의 세척 유닛을 포함하는 여과 장치에 공급함으로써 행해진다. 이어서, 세척된 플라스틱 용융물은 압출 다이에 공급된다.
이러한 여과 장치는, 예를 들어, DE 43 08 685 C2호로부터 공지되어 있으며, 이는 필터 챔버, 세척될 재료의 스트림이 필터 챔버로 유동하게 하는 입구, 및 세척된 재료의 스트림이 필터 챔버로부터 배출되게 하는 출구를 갖는 하우징을 포함한다. 용융물의 스트림이 세척을 위해 채널링되게 하는 필터 요소가 필터 챔버 내에 배열되어 있다. 필터 요소는, 특정 입자 크기를 초과하고 이어서 필터 요소의 "오물면(dirt side)" 상에 축적되는, 고형물과 같은 임의의 오물 입자 또는 불순물을 보유하도록 구성되어 있다. 필터 요소 상에 보유된 오물 입자는 세척 유닛의 세척 헤드에 의해 여과 장치 상의 오물 출구의 방향으로 멀리 운반된다. 그러한 목적을 위해, 세척 헤드는 적어도 일시적으로 분리 장치의 필터 요소와 접촉하게 되는 하나 이상의 스크레이퍼 부재를 갖는다. 스크레이퍼 부재와 필터 요소 사이의 신뢰성 있는 접촉을 보장하기 위해, 스크레이퍼 부재는 스크레이퍼 부재를 필터 요소의 표면에 실질적으로 수직하게 이동시키도록 구성된 서보기구에 기계적으로 커플링된다. 더 상세하게는, 스크레이퍼 부재는 서보기구에 의해 필터 요소의 표면 상으로 연속적으로 가압된다.
스크레이퍼 부재를 스프링에 의해 필터 요소의 방향으로 편의(bias)시키는 것은 DE 43 08 685 C2호로부터 공지되어 있다. 플라스틱 용융물을 자유 유동 상태로 유지하기 위해 필요한 고온으로 인해, 분리 장치의 구성요소는 영구적으로 온도 영향을 받게 된다. 이러한 이유로, 스크레이퍼 부재 상에 작용하는 스프링의 편의력은 사용이 증가함에 따라 감소할 수 있다. 스크레이퍼 부재의 사용의 결과로서 그에 대한 마모는 또한 그를 필터 요소에 대해 가압하게 하는 힘의 감소를 야기한다. 스프링력에 대한 그들의 대항으로 인해, 필터 챔버 내부의 압력 변화는 또한 스크레이퍼 부재가 필터 요소의 표면과 불충분하게 접촉하는 것으로 이어질 수 있는데, 이는 이어서 세척 유닛이 충분히 제거 또는 세척하지 못하는 결과를 가져온다.
플라스틱 용융물로부터 재료 혼합물을 여과하기 위한 장치로서, 하우징 내부에 배열된 중공 실린더형 필터 요소를 포함하는 장치가 또한 EP 1 697 018 B1호에 공지되어 있다. 플라스틱 용융물은 불순물을 여과하기 위해 필터 요소를 통해 외부에서 내부로 유동한다. 스트리퍼(stripper)는 필터 요소의 외부에 배열되고, 스트리퍼가 필터 요소 상에 가압되게 하는 압력을 조정하기 위한 작동기에 할당된다. 가압력은 장치의 연결 포트에 배열된 압력 변환기에 의해 검출되는 압력에 따라 조정된다
본 발명의 목적은 플라스틱 용융물로부터 오물 입자를 제거하기 위한 여과 장치 및 세척 유닛을 제공하기 위한 것으로서, 이에 의해 스크레이퍼 부재의 마모 및 필터 챔버 내에서의 임의의 압력 변화에 관계 없이 플라스틱 용융물로부터 오물 입자를 신뢰성 있게 제거할 수 있다.
플라스틱 용융물로부터 오물 입자를 제거하기 위한 여과 장치에 있어서, 본 발명은 청구항 1에 따른 특징부들에 의해 그의 목적을 달성한다. 특히, 스크레이퍼 부재를 위한 서보기구는, 적어도 하나의 벨로우즈 실린더를 갖고, 적어도 하나의 벨로우즈 실린더는 압력원에 대한 유체-채널링 연결을 위한 적어도 하나의 개구를 갖는 풋(foot) 섹션, 풋 섹션에 대해 사전결정된 조정 경로를 따라 이동될 수 있는 헤드 섹션, 풋 섹션 및 헤드 섹션에 밀봉 연결되는 변형가능한 벨로우즈 요소, 및 가변 체적의 압력 챔버를 포함하고, 압력 챔버는 압력 챔버 내에 보급되는 압력에 따라 풋 섹션에 대해 헤드 섹션을 이동시키도록 구성되고, 상기 압력 챔버는 압력원에 연결가능하다.
본 발명은, 벨로우즈 실린더가 여과 장치 상의 서보기구의 능동적으로 제어가능한 조정 수단을 제공하여, 그에 의해 타깃화된 방식으로 스크레이퍼 부재에 힘을 가하는 것이 가능하다는 발견을 이용한다. 이러한 방식으로, 스크레이퍼 부재가 필터 요소 상에 가압되게 하는 가압력의 양을 타깃화된 방식으로 제어하는 것이 또한 가능하다. 이는, 스크레이퍼 부재의 사용 수명 및 그에 수반하는 마모 정도에 관계 없이, 스크레이퍼 부재가 필터 요소의 표면에 대해 균일한 가압력을 가하는 것을 보장한다. 벨로우즈 실린더의 시일리스(sealless) 조정이 또한 보장되는데, 그 결과, 압력 손실이 최소로 감소되거나 완전히 방지된다. 본 발명은 작동 중에 마찰에 노출되는 시일, 예컨대, O-링 시일의 사용을 회피한다. 게다가, 통상적으로 사용되는 중합체 재료로 제조된 O-링은 단지 제한된 정도까지의 내온도성을 갖는다. 또한, 능동적으로 제어되는 벨로우즈 실린더에 의해 필터 챔버 내의 상이한 압력을 보상하는 것이 가능한데, 이는 스크레이퍼 부재와 필터 요소 사이의 가압력에 영향을 미칠 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 여과 장치는 필터 챔버 내부에서 고정된 하나의 필터 요소와 필터 챔버 내부에서 회전하는 세척 유닛을 갖는다. 여과 장치의 대안적인 구성예에서, 여과 장치는 적어도 하나의 스크레이퍼 부재를 갖는 고정된 세척 유닛, 및 세척 유닛에 대해 그리고 그에 따라 필터 챔버 내부에서 회전하는 필터 요소를 갖는다.
본 발명의 바람직한 개선에서, 압력 챔버의 내부에 형성되고 조정 경로를 따라 헤드 섹션을 안내하도록 구성된 안내 기구가 헤드 섹션을 위해 제공된다. 헤드 섹션을 위한 안내 기구는 벨로우즈 실린더에 커플링되는 스크레이퍼 부재 상에 타깃화된 방식으로 힘이 가해지는 것을 보장한다. 힘은 벨로우즈 실린더의 종축에 평행하게 작용하는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 안내 기구는 벨로우즈 실린더 자체의 구성요소들에 의해 구현된다. 대안적인 실시예에서, 헤드 섹션을 위한 안내 기구는 벨로우즈 실린더를 수용하는 세척 헤드의 영역들에 의해 형성된다. 특히, 헤드 섹션의 이동 방향에 횡방향으로 작용하는 임의의 힘은 안내 기구에 의해 흡수된다.
일 실시예에서, 안내 기구는 압력 챔버의 내부에 형성될 수 있다. 이는, 벨로우즈 실린더가 콤팩트한 설계의 것이 되게 하고 본 발명에 따른 여과 장치 내부에서 공간 절약 방식으로 배열되도록 한다. 안내 기구를 형성하는 구성요소 영역들은 벨로우즈 실린더의 종축 상에 배열되는 것이 바람직하다. 안내 기구의 대응하는 안내면들은, 바람직하게는, 고정된 풋 섹션과 풋 섹션에 대해 이동가능한 헤드 섹션의 구성요소 영역들에 의해 형성된다.
안내 부재는 풋 섹션 상에 배치되고, 피안내부(guided portion)는 헤드 섹션 상에 배치되는 것이 바람직하다. 안내 부재 및 피안내부는 각각 서로 평행하게 정렬된 2개의 안내 표면을 가지며, 이들에 의해, 횡방향 힘이 적어도 하나의 방향으로, 바람직하게는 조정 방향에 수직하게 흡수된다. 세척 유닛의 하나의 가능한 변형예에서, 풋 섹션 상의 안내 부재는 서로 대면하는 2개의 안내 표면을 가지며, 헤드 섹션 상의 피안내부는 서로로부터 떨어져 대면하는 2개의 안내 표면을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 세척 유닛의 한 가지 개선에 따르면, 피안내부는 중간을 가로질러 이어지고 조정 경로의 반대 방향으로 연장되는 안내 바를 가지며, 안내 부재는 안내 바를 바람직하게는 양 측면 상의 섹션 내에 수용하는 안내 홈을 갖는다. 일 실시예에서, 헤드 섹션의 조정 방향으로 지향되어 그에 대해 횡방향으로 작용하는 임의의 힘이 흡수될 수 있게 하는 안내 기구가 풋 섹션 및 헤드 섹션의 작동식으로 연결된 영역들에 의해 제공된다. 다른 실시예에서, 헤드 섹션은 바람직하게는 헤드 섹션의 조정 방향을 가로지르는 방향으로 풋 섹션으로 안내되고, 예를 들어 본 발명에 따른 세척 기구 상의 리셉터클의 안내 표면에 의해, 상기 방향에 수직한 방향으로 안내되게 지지된다.
본 발명의 바람직한 개선에서, 풋 섹션에 대한 헤드 섹션의 조정 경로를 제한하기 위한 수단이 제공된다. 조정 경로는, 조정 제한기(limiter)라고도 하는, 조정 경로를 제한하기 위한 수단에 의해 조정 방향으로 유리하게 제한될 수 있다. 이러한 방식으로, 헤드 섹션 및 풋 섹션을 서로 연결시키는 변형가능한 벨로우즈 요소에 대한 과도한 변형 및 잠재적인 손상을 방지할 수 있다.
조정 경로를 제한하기 위한 수단은 바람직하게는 풋 섹션 및 헤드 섹션에 대한 안내 기구의 영역 내에 형성되는데, 그 결과, 콤팩트한 디자인이 안내 기구와는 별개로 제공되는 임의의 조정 제한기에 의해 악영향을 받지 않는다. 하나의 대안적인 실시예에서, 조정 제한기는 또한 벨로우즈 요소의 외부에 그리고 벨로우즈 요소를 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 조정 제한기는 하나 이상의 케이블 부재를 포함할 수 있으며, 그 일 단부는 풋 섹션에 연결되고 반대편 단부는 헤드 섹션에 연결된다.
본 발명에 따른 세척 유닛의 개선에서, 조정 제한기라고도 불리는, 조정 경로를 제한하기 위한 수단은 안내 부재 상에 또는 피안내부 상에 배치되는 이동가능한 정지 부재(stop member)를 가지며, 상기 정지 부재는 피안내부 상의 또는 안내 부재 상의 정지면과 협력하고, 상기 정지면은 조정 경로를 조정 방향으로 제한한다. 최대 조정 경로가, 바람직하게는 이동가능한 헤드 섹션 상에서, 이동되었을 때 풋 섹션 상의 정지면과 접촉하게 되는 이동가능한 정지 부재를 제공함으로써, 본 발명에 따른 조정 제한기는 간단한 구조 설계를 갖게 한다. 따라서, 헤드 섹션 및 풋 섹션에 개별적으로 연결되거나 부착되는 구성요소를 제공하는 것이 회피된다. 이동가능한 정지 부재는, 예를 들어, 최대 조정 경로가 이동된 후 바람직하게는 세척 유닛에 대해 고정된 풋 섹션의 언더컷(undercut) 상의 정지면과 접촉하게 되는 재료 돌출부로서 구현된다.
헤드 섹션은, 바람직하게는, 조정 경로의 방향으로 연장되는 재료 리세스, 바람직하게는 핀 요소가 내부로 돌출 또는 융기되거나 또는 핀 요소가 내부에 배치되는 세장형 구멍을 가지며, 이 핀 요소의 단부들은 고정된 풋 섹션에 연결되는 것이 바람직하다. 특히, 헤드 섹션 상의 재료 리세스를 통해 연장되는 핀 요소는 헤드 섹션 상의 재료 리세스를 위한 측방향 안내 표면을 형성한다. 핀 요소는, 또한, 본 발명에 따른 벨로우즈 실린더의 헤드 섹션을 위한 정지 부재로서의 역할을 하며, 상기 헤드 섹션은 풋 섹션에 대해 이동가능하다.
본 발명에 따른 여과 장치의 다른 개선에서, 벨로우즈 요소는 그 단부들이, 바람직하게는 재료 끼워맞춤(material fit)에 의해, 풋 섹션 및 헤드 섹션에 연결되는 바람직하게는 금속 재료로 제조된 게이터(gaiter)이다. 게이터를 사용하면, 밀봉 개스킷을 갖는 피스톤 실린더 배열체와는 대조적으로, 벨로우즈 요소의 장기간의 작동 신뢰성이 보장되고 임의의 압력 손실을 방지할 수 있다. 또한, 게이터를 사용하면, 임의의 압력 증가가 타깃화된 방식으로 벨로우즈 요소의 길이의 변화로 전환되고, 그에 따라, 제공되는 조정 방향으로의 조정으로 전환되는 것이 보장된다. 게이터는, 재료 끼워맞춤으로, 일 단부가 바람직하게는 세척 유닛에 관하여 고정되어 있는 풋 섹션에 연결되고 타 단부가 이동가능한 헤드 섹션에 연결되는 것이 바람직하며, 특히, 게이터는 이동가능한 헤드 섹션에 용접되는 것이 바람직하다. 탄성적으로 변형가능한 게이터는 대체적으로 실린더형인 설계의 것이며, 따라서 주름진 파이프처럼 형상화된다.
본 발명에 따른 여과 장치의 다른 바람직한 개선에서, 세척 유닛은, 회전축을 중심으로 회전가능하고 실질적으로 실린더형이며 바람직하게는 복수의 스크레이퍼 부재가 상부에 배열되는 외부 표면을 갖는 나이프 드럼(knife drum)을 갖는다. 실린더형 설계로 인해, 나이프 드럼의 외부 표면 상에 배열된 스크레이퍼 부재는 회전 운동에 의해 필터 요소를 따라 이동되고, 그에 따라 오물 입자가 신뢰성 있게 분리될 수 있게 하며, 바람직하게는 필터 요소의 오물면 상에 보유된 오물 입자의 균일한 제거가 가능하게 된다. 나이프 드럼은, 바람직하게는 나이프 드럼의 길이 방향으로 균일한 원형 단면을 갖는 것이 바람직하다. 나이프 드럼 상에 배열된 스크레이퍼 부재는 나이프 드럼의 길이 방향에 대해 40도 내지 85도 범위의 사전결정된 각도로 연장된다. 세척 헤드가 그 축을 중심으로 회전할 때, 필터 요소의 오물면 상에 있는 오물 입자는 필터 요소에 대해 일정 각도로 연장되는 스크레이퍼 부재에 의해 필터 요소의 표면에 대해 이동된다. 필터 요소 상의 오물 입자의 제거는, 특히, 세척 헤드 상의 스크레이퍼 부재의 피치 각에 의존적이다.
세척 유닛, 및 바람직하게는 세척 헤드는, 바람직하게는, 압력원에 연결가능하고 바람직하게는 회전축에 평행하게 연장되는 공급 채널을 가지며, 벨로우즈 실린더에 압력을 공급하기 위한 복수의 분배 채널이 공급 채널로부터 실질적으로 반경 방향으로, 바람직하게는 회전축을 따라 간격을 두고 그리고/또는 회전축에 대해 상이한 각도로 연장된다. 본 발명에 따른 세척 유닛의 세척 헤드 상에 제공된 4개의 벨로우즈 실린더는 별(star) 형상의 벨로우즈 실린더 배열체를 형성한다. 필터 챔버 내부에서 회전하는 세척 헤드의 종축과 관련하여, 4개의 벨로우즈 실린더는 종축에 수직으로 일 평면 내에 배열된다. 4개의 벨로우즈 실린더는, 바로 인접한 벨로우즈 실린더들이 서로 대략 직각으로 배향되는 방식으로 회전축 둘레에 등거리로 떨어져 배열된다. 일 평면 내에 그리고 서로 직각으로 배향된 벨로우즈 실린더는 제1 그룹의 벨로우즈 실린더를 형성한다. 세척 헤드의 종축과 관련하여, 제2 그룹의 벨로우즈 실린더가 제1 그룹에 대해 축방향으로 오프셋되어 배열된다. 바람직하게는 그리고 유사하게는 4개의 벨로우즈 실린더를 포함하고 인접한 벨로우즈 실린더들이 서로 대략 직각으로 배향되는 제2 그룹의 벨로우즈 실린더는, 회전축에 대해 약 45도의 각도만큼 제1 그룹의 벨로우즈 실린더에 대해 더 오프셋된다. 세척 헤드는, 바람직하게는, 종축과 관련하여 제2 그룹의 벨로우즈 실린더에 대해 축방향으로 더 오프셋되어 배열되는 제3 그룹의 벨로우즈 실린더를 포함한다. 제1 및 제3 그룹의 벨로우즈 실린더는 세척 헤드의 종축에 대한 그들의 각도 배향에 관하여 일치하여 배열된다. 제1 그룹과 제2 그룹 사이의 간격은 제2 그룹의 벨로우즈 실린더와 제3 그룹의 벨로우즈 실린더 사이의 간격과 동일하다. 본 발명의 일 변형예에서, 세척 헤드는 벨로우즈 실린더의 적어도 3개, 4개, 5개 또는 그 이상의 그룹의 배열체를 갖는다. 모든 벨로우즈 실린더는 세척 헤드의 외부 표면 상에 배치된 스크레이퍼 부재에 기계적으로 커플링된다. 세척 헤드는, 바람직하게는, 4개의 벨로우즈 실린더를 각각 포함하는 총 5개의 그룹을 가져서, 총 20개의 스크레이퍼 부재가 세척 헤드의 외부 표면 상에 균일하게 분포되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에서 스크레이퍼 블레이드로서 구현되는 스크레이퍼 부재는, 바람직하게는, 힘 전달 수단을 통해 각자 할당된 벨로우즈 실린더의 헤드 섹션에 커플링된다. 따라서, 필터 요소 상에 스크레이퍼 부재를 가압하고 바람직하게는 세척 헤드 내부에 수용된 벨로우즈 실린더와 스크레이퍼 부재 사이에서 직접 접촉 및 이에 따른 온도에 대한 과도한 영향이 회피된다. 사용될 수 있는 힘 전달 수단의 예로는 가압 매체로 충전된 태핏(tappet), 체인, 당김 막대, 또는 파이프 라인이 포함된다.
본 발명의 한 가지 개선에서, 세척 유닛은 다수의 부품으로 구현되고, 벨로우즈 실린더를 위한 리셉터클을 구비한 적어도 하나의 내부 샤프트 부재, 및 세척 유닛의 외부 표면을 형성하고 벨로우즈 실린더를 세척될 플라스틱 용융물로부터 바람직하게는 유체-밀봉식으로 분리하는 외부 나이프 드럼을 갖는다. 스크레이퍼 부재가 그 외부 상에 배치된, 바람직하게는 중공 실린더의 형상인 나이프 드럼은 샤프트 부재의 리셉터클에 배치된 벨로우즈 실린더를 위한 일종의 보호 공간을 형성한다. 벨로우즈 실린더는 바람직하게는 나이프 드럼에 의해 캡슐화된다. 샤프트 부재는 바람직하게는 벨로우즈 실린더의 그룹들의 개수에 대응하는 다수의 리셉터클을 가지며, 리셉터클은 바람직하게는 샤프트 부재의 외경부(outer diameter) 상에 실린더형 공동의 형태로 재료 리세스로서 구현된다. 세척 헤드의 다중 부품 설계는 또한 본 발명에 따른 여과 장치의 단순화된 유지보수를 보장한다.
본 발명에 따른 여과 장치의 일 실시예에서, 힘 전달 수단은 나이프 드럼의 섹션을 통해 실질적으로 반경 방향으로 연장되는 태핏이며, 여기서 상기 태핏은 바람직하게는 나이프 드럼 내에 밀봉식으로 수용되는 것이 바람직하다. 나이프 드럼의 외부 상에 배치된 스크레이퍼 부재와 내부 샤프트 부재 상에 배치된 벨로우즈 실린더 사이의 간격은 바람직하게는 태핏에 의해 가교된다. 태핏은 바람직하게는, 벨로우즈 실린더에서 발생된 힘을 스크레이퍼 부재의 방향으로 전달하는 실린더형 단면을 갖는 막대 부재(rod member)이다. 스크레이퍼 부재는 바람직하게는, 각자의 벨로우즈 실린더와 각각 상호 작용하는 태핏에 의해 그들의 후방 측 또는 작동 측으로부터 필터 요소의 표면 상으로 가압된다. 스크레이퍼 부재의 작동 측은 바람직하게는, 필터 요소의 외형에 적응되는 스크레이퍼 에지와 반대편 측 상에 있다.
여과 장치의 바람직한 일 변형예에서, 벨로우즈 실린더의 이동가능한 헤드 섹션은 내부 샤프트 부재 상의 벨로우즈 실린더를 위한 리셉터클 내에서 그의 전체 조정 경로에 걸쳐 변위가능하게 지지된다. 이는, 바람직하게 고정된 풋 섹션과 이동가능한 헤드 섹션 사이에 형성되는 안내 기구에 대한 추가적인 안내를 제공한다. 내부 샤프트 부재 상의 리셉터클은 바람직하게는 원형의 실린더형 단면을 갖는 재료 리세스의 형태인 것이 바람직한데, 여기서 이동가능한 헤드 섹션은 적어도 부분적으로 안내된다. 헤드 섹션의 일부분은 바람직하게는 리셉터클 내부에서 전체적으로 안내된다.
본 발명의 다른 변형예에서, 필터 요소는 필터 챔버 내부에 고정되고 세척 유닛의 외부 표면 둘레에 대략 등거리로 배열되는 스크린을 갖는다. 스크린은 중공 실린더의 형상인 것이 바람직하며, 그 내부 표면은 오물 입자 또는 불순물, 예를 들어 고형물을 여과하기 위한 필터 요소의 "오물면"을 형성하고, 그를 따라 세척 유닛의 스크레이퍼 부재가 이동된다. 오물면으로부터 떨어져 대면하는 그의 외부 표면 상에서, 스크린은 바람직하게는 스크린의 임의의 변형에 대항하는 하나 이상의 보강 프로파일을 갖는다. 보강 프로파일은 바람직하게는 스크린의 외부 표면을 따라 반경 방향으로 연장되는 웨브로서 구현된다.
스크린은 바람직하게는 플라스틱 용융물이 통과하는 방향으로 단면이 넓어지는 통로를 가져서, 그에 따라 스크린을 통한 통로의 임의의 정체 또는 막힘을 방지한다. 통로는 원형 단면인 것이 바람직하다. 달성될 필터 품질의 수준에 따라, 상이한 크기의 통로들을 갖는 스크린들이 사용된다.
본 발명의 다른 개선에서, 오물 입자를 배출하기 위한 이송 스크류가 오물 출구의 영역에 배열되고 세척 유닛에 커플링된다. 세척 유닛에 의해 필터 요소의 오물면 상에 보유되는 오물 입자는 필터 요소로부터 제거되어 오물 출구의 방향으로 멀리 운반된다. 오물 입자는, 추가적인 오물 입자가 필터 요소의 내측면으로부터 일정하게 제거되어 전방으로 조금씩 이동되게 함으로써 바람직하게는 오물 출구의 방향으로 연속적으로 제거된다. 세척 유닛의 세척 헤드의 회전 운동과 매칭되는 회전 운동을 갖는 이송 스크류가 필터 챔버로부터 오물 입자를 배출하는 데 사용된다. 이송 스크류는 세척 헤드의 종축과 동축인 것이 바람직하다. 바람직한 일 실시예에서, 이송 스크류 및 세척 헤드는 서로 직접적으로 그리고 기계적으로 커플링된다. 전기 구동 장치는 필터 챔버 내부에서 이동하는 세척 헤드의 회전과 이송 스크류의 회전을 야기하는데, 여기서 회전 속도는 바람직하게는 주파수 변환기에 의해 설정될 수 있다. 이송 스크류는 이송 스크루의 샤프트 부분을 중심으로 나선형으로 감기는 적어도 하나의 나선부(helix)를 갖는다.
다른 태양에 따르면, 본 발명은 여과 장치, 특히, 전술된 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 여과 장치의 필터 요소로부터 오물 입자를 제거하기 위한 세척 유닛에 관한 것으로, 세척 유닛은 필터 요소로부터 오물 입자를 분리하기 위한 적어도 하나의 스크레이퍼 부재를 갖는 세척 헤드를 포함하고, 상기 세척 헤드 및 상기 필터 요소는 서로에 대해 이동가능하고 적어도 일시적으로 서로 접촉될 수 있으며, 적어도 하나의 스크레이퍼 부재는 스크레이퍼 부재를 필터 요소의 표면 상에 가압하도록 구성된 서보기구에 커플링된다.
본 발명에 따른 세척 유닛은 서보기구에 적어도 하나의 벨로우즈 실린더를 제공함으로써 초기에 기술된 목적을 달성하는데, 적어도 하나의 벨로우즈 실린더는 압력원에 대한 유체-채널링 연결을 위한 적어도 하나의 개구를 갖는 풋 섹션, 풋 섹션에 대해 조정 경로를 따라 이동될 수 있는 헤드 섹션, 풋 섹션 및 헤드 섹션에 밀봉 연결되는 변형가능한 벨로우즈 요소, 및 가변 체적의 압력 챔버로서, 압력 챔버 내에 보급되는 압력에 따라 풋 섹션에 대해 헤드 섹션을 이동시키도록 구성되고 상기 압력원에 연결가능한 압력 챔버를 포함한다.
이러한 태양에 따른 본 발명은, 하나의 그리고 바람직하게는 복수의 벨로우즈 실린더의 도움으로, 세척 유닛 상의 스크레이퍼 부재 또는 스크레이퍼 부재들이 필터 요소의 표면 상에 작용하게 되는 가압력의 양을 타깃화된 방식으로 제어하는 것이 가능하다는 발견에 기초한다. 이러한 방식으로, 스크레이퍼 부재의 마모를 보상하여 그들을 더 오래 사용하게 할 수 있다. 벨로우즈 실린더의 시일리스 조정이 또한 보장되는데, 그 결과, 압력 손실이 최소로 감소되거나 완전히 방지된다. 벨로우즈 요소는 바람직하게는, 재료 끼워맞춤으로 벨로우 실린더의 풋 섹션 및 헤드 섹션에 연결되고, 특히 용접되는 금속 게이터이다. 바람직하게는 세척 유닛에 고정되는 풋 섹션은, 벨로우즈 실린더 내부의 압력 챔버 내로 연장되고 본 발명에 따른 세척 유닛에 연결가능한 압력원에 의해 제공되는 가압 매체가 공급될 수 있게 하는 개구를 갖는다. 벨로우즈 실린더의 압력 챔버 내로 유동하는 가압 매체는 이동가능한 헤드 섹션의 하나 이상의 표면 영역들 상에 작용한다. 압력 챔버 내의 압력으로부터 생성되는 힘은 헤드 섹션을 풋 섹션에 대해 이동시키며, 이때 게이터 형태의 벨로우즈 요소는 길이 방향으로 신장된다.
또 다른 태양에 따르면, 본 발명은 또한, 특히 플라스틱 가공 기계 또는 장치의 이동가능한 구성요소를 작동 및/또는 조정하기 위해, 플라스틱 가공 기계 및 장치에서 사용하기 위한 벨로우즈 실린더에 관한 것으로, 벨로우즈 실린더는 압력원에 대한 유체-채널링 연결을 위한 적어도 하나의 개구를 갖는 풋 섹션, 풋 섹션에 대해 사전결정된 조정 경로를 따라 이동될 수 있는 헤드 섹션, 풋 섹션 및 헤드 섹션에 밀봉 연결되는 변형가능한 벨로우즈 요소, 및 가변 체적의 압력 챔버로서, 압력 챔버 내에 보급되는 압력에 따라 풋 섹션에 대해 헤드 섹션을 이동시키도록 구성되고, 압력 챔버 내의 압력이 압력원을 통해 제어될 수 있는 압력 챔버를 포함한다. 본 발명에 따른 이러한 벨로우즈 실린더는 다양한 방식으로, 예를 들어, 조정 수단으로서, 액추에이터로서 또는 구동 장치로서 플라스틱 가공 기계 또는 장치에 사용될 수 있다. 벨로우즈 요소가 있는 벨로우즈 실린더는 헤드 섹션과 풋 섹션의 서로에 대한 시일리스 조정을 허용한다. 중합체 재료로 제조된 시일과 비교하여, 벨로우즈 요소는 또한 내온도성이 향상되었다.
일 실시예에서, 헤드 섹션 및 벨로우즈 요소는 바람직하게는, 적어도 부분적으로, 가변 체적의 압력 챔버의 윤곽을 나타낸다. 다른 변형예에서, 압력 챔버는 풋 섹션 및 헤드 섹션에 의해 윤곽이 나타나고, 게이터는 풋 섹션과 헤드 섹션 사이의 밀봉 부재의 기능을 수행한다. 본 발명의 바람직한 개선에 따르면, 헤드 섹션에 대한 조정 경로를 제한하기 위한 수단이 벨로우즈 실린더 상에 제공되어, 그에 따라 벨로우즈 요소의 임의의 과도한 변형 및 그에 따른 벨로우즈 실린더의 임의의 연관된 결함을 방지할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 여과 장치에 대해 기술된 바람직한 실시예 및 개선은 또한 그리고 동시에 본 발명에 따른 세척 유닛 및 본 발명에 따른 벨로우즈 실린더의 바람직한 실시예이다. 세척 유닛 및 벨로우즈 실린더와 관련하여 본 명세서에 기술되고 여과 장치와 관련된 바람직한 실시예 및 개선은 동시에 여과 장치의 바람직한 실시예이다.
또 다른 태양에 따르면, 본 발명은 또한 플라스틱 가공 기계에서 이동가능한 구성요소를 작동 및/또는 조정하기 위한, 특히 필터 요소의 표면에 실질적으로 수직하게 스크레이퍼 부재를 조정하기 위한, 바람직하게는 플라스틱 용융물로부터 오물 입자를 여과하기 위해 필터 요소의 표면 상에 스크레이퍼 부재를 가압하기 위한, 특히 전술된 바람직한 실시예들 중 어느 하나에 따른, 벨로우즈 실린더의 용도에 관한 것이다. 여과 장치 또는 세척 유닛의 이점 및 바람직한 실시예와 동일한, 본 발명에 따른, 이러한 사용의 이점 및 바람직한 실시예와 관련하여, 전술한 내용이 참조된다.
이제, 본 발명은 바람직한 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 세척 유닛을 갖는 본 발명의 여과 장치의 종단면도를 도시한다.
도 2는 종축을 가로지르는, 도 1에 따른 본 발명의 여과 장치의 단면도를 도시한다.
도 3은 세척 유닛 상의 리셉터클 내에 배열된 벨로우즈 실린더의 상세 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 벨로우즈 실린더의 후퇴 위치에서의 단면도를 도시한다.
도 5는 도 4에 따른 벨로우즈 실린더의 연장된 위치에서의 도면을 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 벨로우즈 실린더의 분해도 형태의 도면을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 벨로우즈 실린더의 다른 실시예의 도면을 도시한다.
도 1은 필터 챔버(4)를 갖는 하우징(2)을 포함하고 플라스틱 용융물로부터 오물 입자를 제거하기 위한 필터 장치(1)의 단순화된 도면을 도시한다. 하우징(2)은 필터 챔버(4) 내로 세척될 플라스틱 용융물을 공급하기 위한 입구(더 상세하게는 도시되지 않음), 및 세척된 플라스틱 용융물을 필터 챔버(4)로부터 채널링하기 위한 출구(도시되지 않음)를 갖는다. 하우징(2)은 또한 오물 출구(6)를 가지며, 이를 통해 플라스틱 용융물에서 여과된 오물 입자가 하우징(2)으로부터 배출될 수 있다. 플라스틱 용융물로부터 오물 입자를 여과하기 위한 필터 요소(8)가 하우징(2) 및 필터 챔버(4) 내에 배치되는데, 필터 요소를 통해 플라스틱 용융물이 채널링될 수 있다. 필터 요소는 오물 입자가 축적되고 오물 입자가 보유되는 "오물면"(8'), 및 세척된 플라스틱 용융물이 흘러나가는 "세척면"(8")(도 3)을 갖는다.
또한, 여과 장치(1)는 플라스틱 용융물로부터 제거되어 오물면(8') 상에 보유된 오물 입자를 필터 요소(8)에서 세척하기 위한 세척 유닛(10)을 갖는다. 세척 유닛(10)은 필터 요소(8) 상에 축적된 오물 입자를 분리하기 위한, 바람직하게는 오물 출구(6)의 방향으로 오물 입자를 안내하기 위한 복수의 스크레이퍼 부재(14, 14')를 갖는 세척 헤드(12)를 포함한다. 세척 헤드(12)는 더 상세하게는 도시되지 않은 전기 구동 유닛에 의해 필터 요소(8)에 대해 필터 챔버(4) 내에서 이동되고 바람직하게는 회전될 수 있다. 구동 유닛은 바람직하게는 전기 모터를 갖는다. 스크레이퍼 부재(14, 14')가 있는 세척 헤드(12)는 필터 요소와 적어도 부분적으로 그리고 바람직하게는 연속적으로 접촉한다.
스크레이퍼 부재(14, 14')의 신뢰성있는 접촉 및 세척 유닛(10)에 의한 필터 요소(8)의 균일한 세척 작용을 보장하기 위해, 세척 유닛(10)은 각각의 스크레이퍼 부재(14, 14')에 기계적으로 커플링되고 필터 요소(8)의 오물면(8') 상에 스크레이퍼 부재(14, 14')를 가압하도록 구성되는 서보기구(16)를 포함한다. 세척 유닛(10)은 바람직하게는 세척 헤드(12) 상에 배치되는 스크레이퍼 부재(14, 14')의 개수에 대응하는 다수의 벨로우즈 실린더(18, 18')를 가지며, 벨로우즈 실린더(18, 18')는 필터 요소(8)의 방향으로 스크레이퍼 부재(14, 14') 상에 가압력을 가한다. 벨로우즈 실린더(18, 18')에 의해 가해지는 힘은 벨로우즈 실린더(18, 18')의 압력 챔버(20)(도 3)에 작용하는 압력에 의존하며, 이는 더 상세하게는 도시되지 않는 압력원에 의해 제어될 수 있다. 압력 챔버(20)는 당업자에게 공지된 방식으로 압력원에 연결가능하다. 세척 유닛(10)은, 회전축(22)을 중심으로 회전가능하고 실질적으로 실린더형이며 스크레이퍼 부재(14, 14')가 상부에 배열되는 외부 표면(26)을 갖는 나이프 드럼(32)을 갖는다.
세척 유닛(10)은 다수의 부품으로 구현되며, 벨로우즈 실린더(18, 18')를 위한 리셉터클(30, 30')을 갖는 내부 샤프트 부재(28)를 갖는다. 세척 유닛(10)의 외부 표면(26)은 내부 샤프트(28) 상의 벨로우즈 실린더(18, 18')를 나이프 드럼(32)의 외측면 상의 플라스틱 용융물로부터 유체 밀봉식으로 분리시키는 나이프 드럼(32)에 의해 형성된다. 나이프 드럼(32)은 중공 실린더로서 구현되고, 일정한 단면의 실린더형 외부 표면을 가지며, 테이핑(taping) 원추형 부분(34, 34')에 의해 양측에 인접해 있다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 나이프 드럼(32)은 내부 샤프트 부재(28)의 플랜지 섹션(36)과 맞닿고, 캡 부재(38)에 의해 내부 샤프트 부재(28)에 고정된다.
샤프트 부재(28)의 세척 헤드(12) 내부에서, 세척 유닛(10)은 세척 헤드(12)의 회전축(22)과 평행하게, 그리고 바람직하게는 그와 동축으로 연장되는 공급 채널(40)을 갖는다. 공급 채널(40)은 도시되지 않은 압력원에 연결될 수 있다. 바람직하게는 내부 샤프트 부재(28) 상의 공급 채널(40)을 따라 동일한 간격으로, 복수의 분배 채널(42, 42')이 회전축에 대해 상이한 각자의 각도로 실질적으로 반경 방향으로 연장된다. 분배 채널(42, 42')은 리셉터클(30, 30') 내에 배치된 벨로우즈 실린더(18, 18')와 공급 채널(40)을 연결시켜서 이들 사이에 유체 연통이 있게 한다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 이송 스크류(44)는 오물 출구(6)의 영역 내에 배열되고, 세척 유닛(10)에 커플링된다. 이송 스크류(44)에 의해서, 필터 요소(8) 상의 세척 유닛(10)에 의해 제거된 오물 입자가 필터 챔버(4)로부터 제거되어 배출된다.
도 2는 본 발명에 따른 여과 장치(1)의 단면도를 도시한다. 도 2에 명확하게 도시된 바와 같이, 4개의 벨로우즈 실린더(18, 18') 및 벨로우즈 실린더에 작동식으로 연결된 스크레이퍼 부재(14, 14')는 세척 헤드(12)의 종축을 가로지르는 평면에서 세척 유닛(10) 내에 배열된다. 도시된 실시예에서, 인접한 벨로우즈 실린더(18, 18')는 서로에 대해 대략 90도의 각도로 배향된다. 4개의 시각적으로 표시된 벨로우즈 실린더(18, 18')는 제1 그룹의 벨로우즈 실린더를 형성한다. 이러한 별 형상의 배열체 내의 벨로우즈 실린더의 다른 그룹은 도시된 벨로우즈 실린더 그룹으로부터 상류 또는 하류로 일정 거리에서 종방향으로 배열되지만, 여기서는 보이지 않는다. 이러한 다른 벨로우즈 실린더 그룹은 마찬가지로 세척 헤드(12)의 종축을 가로지르는 평면 내에서 배향된다. 그러나, 여기에 도시되지 않은 벨로우즈 실린더의 그룹은 종축 둘레에 배열되지만, 도시되어 있는 벨로우즈 실린더의 그룹에 대해 45도의 각도만큼 오프셋되어 있다.
또한, 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 복수의 분배 채널(42, 42')이 세척 헤드의 종축과 동축으로 연장되는 공급 채널(40)과 벨로우즈 실린더(18, 18') 사이의 유체-채널링 연결을 위해 제공된다. 스크레이퍼 부재(8)가 돌출되어 있는 외부 표면(26)과 관련하여, 필터 챔버(4) 내의 필터 요소(8)는 나이프 드럼(32) 둘레에 균일한 간격으로 배열된다. 하우징(2)에서, 필터 요소의 세척면(8")(도 3) 상에는, 세척된 플라스틱 용융물을 위한 복수의 배출 채널(46)이 형성되며, 이 배출 채널(46)은 여과 장치(1)의 길이 방향으로 연장되고, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 플라스틱 용융물의 유동 방향(48)으로 단면이 넓어진다.
도 3은 세척 헤드(12)의 내부 샤프트 실린더(28) 상의 리셉터클(30) 내에 배치된 도 1에 따른 벨로우즈 실린더(18), 및 벨로우즈 실린더에 커플링되고 필터 요소(8)와 접촉하는 스크레이퍼 부재(14)의 상세도를 도시한다. 필터 요소(8)는, 일 실시예에서 세척될 플라스틱 용융물을 위한 실린더형 통로를 갖는 스크린(50)을 갖는다. 하나의 바람직한 실시예에서, 통로의 단면은 플라스틱 용융물이 그를 통과함에 따라 넓어진다. 도시된 실시예에서, 벨로우즈 실린더(18)는, 금속 재료로 제조되고, 재료 끼워맞춤으로, 일 단부가 풋 섹션(54)에 연결되고 반대편인 단부가 이동가능한 헤드 섹션(56)에 연결되는 게이터(52)를 갖는다. 벨로우즈 실린더(18)의 이동가능한 헤드 섹션(56)은 내부 샤프트 부재(28)의 리셉터클(30)의 섹션을 따라 그 전체 조정 경로에 걸쳐 안내 플랜지(58)에 의해 변위가능하게 지지된다.
또한, 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 스크레이퍼 부재(14)는 이동가능하게 지지된 태핏(60)을 통해 벨로우즈 실린더(18)의 이동가능한 헤드 섹션(56)에 기계적으로 커플링된다. 태핏(60)은 나이프 드럼(32)의 섹션을 통해 실질적으로 반경 방향으로 연장되며, 각각의 태핏(60)은 벨로우즈 실린더(18)의 방향으로 나이프 드럼(32) 내부로 밀봉식으로 안내된다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 필터 요소(8)의 스크린(50)은 그 세척면(8")에 복수의 반경 방향으로 돌출되는 보강 웨브(62)를 갖는다.
게이터(52)는 조정 경로(64)를 제한하기 위한 수단을 갖는다. 조정 제한기라고도 지칭되며 이하에서 더 상세히 기술되는 상기 수단의 목적은 게이터(52)의 임의의 과잉 신장에 대항하는 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 여과 장치(1)(도 1)에 사용되는 바와 같은 벨로우즈 실린더(18)를 도시하는데, 벨로우즈 실린더(18)는 압력원에 대한 유체-채널링 연결을 위한 하나의 개구(66)를 갖는 풋 섹션(54)을 포함한다. 여기에 도시된 풋 섹션(54)은 세척 유닛(10)에 고정식으로 수용된다. 벨로우즈 실린더(18)는 또한 조정 경로를 따라 풋 섹션에 대해 이동될 수 있는 헤드 섹션(56)을 포함한다. 도 4 및 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 풋 섹션(54) 및 헤드 섹션(56)은 이동가능한 헤드 섹션(56)을 위한 안내 기구(68)를 형성한다. 벨로우즈 실린더(18)는 또한 압력이 증가하고 그에 수반하는 체적의 증가가 있을 때 길이 방향으로 신장되는 게이터(52) 형태의 변형가능한 벨로우즈 요소를 포함한다. 도시된 실시예에서, 고정된 풋 섹션(54), 이동가능한 헤드 섹션(58) 및 게이터(52)는 가변 체적 압력 챔버(20)를 제한하는데, 압력 챔버(20)는 압력 챔버에 보급되는 유체 압력에 따라 풋 섹션에 대해 헤드 섹션을 이동시키도록 구성된다. 압력 챔버(20) 내의 압력은, 예를 들어, 여과 장치(1)에 연결될 수 있는 압력원에 의해 제어된다. 도시된 실시예에서, 안내 기구(68)는 압력 챔버(20) 내부에 형성된다. 조정 경로를 제한하기 위한 수단(64)은 풋 섹션(54) 및 헤드 섹션(56)의 일부분에 의해 형성되는 안내 기구의 영역 내에 배치된다. 바람직한 실시예에서, 벨로우즈 실린더(18)의 풋 섹션(54)은 벨로우즈 실린더(18)가 세척 유닛(10) 내의 리셉터클에 부착될 수 있게 하는 연결 저널(connecting journal)(72)을 갖는다. 안내 기구(68)는 풋 섹션(54) 상에 배치된 적어도 하나의 안내 부재(74)를 가지며, 안내 부재(74)에 의해 헤드 섹션(56) 상에 배치된 피안내부(76)가 안내된다.
도 6은 본 발명에 따른 벨로우즈 실린더(18)를, 그 구조를 예시하는 분해도로 도시한다. 도시된 실시예에서, 헤드 섹션(56)은 일체형 부품으로서 형성되고, 중간을 가로질러 이어지고 안내 부재(74)의 안내 홈(80) 내에 변위가능하게 수용되는 안내 바(78)를, 피안내부(76)로서, 갖는다. 안내 홈(80)을 형성하기 위해, 풋 섹션(54)의 안내 부재(74)는 헤드 섹션(56) 상의 안내 바(78)의 2개의 측면들 위에 놓이는 2개의 레그(82, 82')를 갖는다.
일 실시예에서, 조정 경로(64)를 제한하기 위한 수단은 이동가능한 헤드 섹션(56)을 위한 정지 부재로서 안내 부재(74) 상에 고정식으로 배열되는 핀 요소(84)를 포함한다. 핀 요소(84)는 이동가능한 헤드 섹션(56)의 안내 바(78)에 정지면(86)을 형성하는 세장형 구멍(88)과 매칭된다. 핀 요소(84)는 안내 바(78)의 세장형 구멍(88)을 통하여 내내 돌출되는데, 이때 핀 요소(84)의 2개의 핀 단부(90, 90')가 풋 섹션(54)의 레그(82, 82')에 고정되어 있다. 풋 섹션(54)은 벨로우즈 실린더(18)가 조립될 수 있음을 보장하기 위해 다수의 부품들로 되어 있다. 풋 섹션(54)은 저널 몸체(92) 및 저널 몸체(92)에 연결될 수 있는 고정 링(94)을 포함한다. 게이터(52)로서 구현되는 벨로우즈 요소는 풋 섹션(54) 및 헤드 섹션(56)의 플랜지 섹션(98, 98')에 용접될 수 있는 연결 단부(96, 96')를 포함한다.
도 7은 압력원에 대한 유체-채널링 연결을 위한 개구(66)를 갖는 풋 섹션(54')을 포함하는 본 발명에 따른 다른 실시예의 벨로우즈 실린더(18")를 도시한다. 도 7에 도시된 풋 섹션(54')은, 또한, 세척 유닛(10)에 고정식으로 수용된다. 도시된 실시예에서, 풋 섹션(54')은 이동가능한 헤드 섹션(56')이 피스톤처럼 안내되는 실린더와 유사하게 구현된다. 본 실시예에서, 가변 체적 압력 챔버(20)는 주로 고정된 풋 섹션(54') 및 풋 섹션(54')에 대해 이동가능한 헤드 섹션(56')에 의해 한정된다.
이동가능한 헤드 섹션(56')은 세척 유닛(10)(도 3) 상에 배열된 스크레이퍼 부재(14)의 작동 측과 접촉될 수 있는 태핏(60)에 커플링된다. 벨로우즈 실린더(18")는 또한, 고정된 풋 섹션(54')과 이동가능한 헤드 섹션(56') 사이에서 밀봉 부재로서 역할을 하는 게이터(52') 형태의 벨로우즈 요소를 포함한다. 도시된 실시예에서, 압력 챔버(20) 내부의 압력의 증가 및 그에 수반하는 그의 체적의 증가가 있을 때, 게이터(52')는 길이 방향으로 압축된다.
일 실시예에서, 벨로우즈 실린더(18")는 또한, 조정 경로를 제한하기 위한 수단(64')을 포함하며, 상기 수단(64')은 이동가능한 헤드 섹션(56') 상의 재료 돌출부(70) 형태의 정지 부재를 갖는다. 최대 조정 경로가 이동되었을 때, 재료 돌출부(70)는 고정된 풋 섹션(54') 상의 정지면(86')에 대해 올라간다.
Figure 112017063990313-pat00001

Claims (22)

  1. 플라스틱 용융물로부터 오물 입자 및 오염물을 제거하기 위한 여과 장치로서,
    - 하우징(2)으로서, 필터 챔버(4) 및 상기 필터 챔버 내로 플라스틱 용융물을 공급하기 위한 입구 및 상기 필터 챔버로부터 플라스틱 용융물을 채널링(channelling)하기 위한 출구 및 상기 하우징(2)으로부터 오물 입자를 배출하기 위한 오물 출구(6)를 갖는, 상기 하우징(2);
    - 상기 필터 챔버(4) 내에 배열되는 필터 요소(8)로서, 상기 필터 요소(8)를 통해 상기 플라스틱 용융물이 채널링될 수 있고, 상기 플라스틱 용융물 내에 함유되는 임의의 오물 입자를 보유하도록 구성되는, 상기 필터 요소(8); 및
    - 상기 필터 요소에 의해 보유되는 오물 입자를 상기 필터 요소(8)에서 세척하기 위한 세척 유닛(10)으로서, 상기 세척 유닛(10)은 상기 필터 요소(8)로부터 오물 입자를 분리하기 위한 적어도 하나의 스크레이퍼(scraper) 부재(14, 14')를 갖는 세척 헤드(12)를 갖고, 상기 세척 헤드(12) 및 상기 필터 요소(8)는 서로에 대해 이동가능하고 적어도 일시적으로 서로 접촉될 수 있는, 상기 세척 유닛(10);
    상기 적어도 하나의 스크레이퍼 부재(14, 14')에 커플링되고 상기 적어도 하나의 스크레이퍼 부재(14, 14')를 상기 필터 요소(8)의 표면 상에 가압하도록 구성되는 서보기구(servomechanism)(16)를 구비하고,
    상기 서보기구(16)는 적어도 하나의 벨로우즈 실린더(18, 18', 18'')를 가지되, 상기 벨로우즈 실린더는,
    - 압력원에 대한 유체-채널링 연결을 위한 적어도 하나의 개구(66)를 갖는 풋(foot) 섹션(54, 54'),
    - 상기 풋 섹션(54, 54')에 대해 조정 경로를 따라 이동될 수 있는 헤드 섹션(56, 56'),
    - 상기 풋 섹션(54, 54') 및 상기 헤드 섹션(56, 56')에 밀봉 연결되는 변형가능한 벨로우즈 요소(52, 52'), 및
    - 가변 체적의 압력 챔버(20)로서, 상기 압력 챔버 내에 보급되는 압력에 따라 상기 풋 섹션(54, 54')에 대해 상기 헤드 섹션(56, 56')을 이동시키도록 구성되고 상기 압력원에 연결가능한 상기 압력 챔버(20)를 구비하는, 여과 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 챔버의 내부에 형성되고 상기 헤드 섹션을 상기 조정 경로를 따라 안내하도록 구성되는 상기 헤드 섹션을 위한 안내 기구를 구비하는, 여과 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안내 기구는 상기 풋 섹션 상에 배치되는 안내 부재 및 상기 헤드 섹션 상에 배치되는 피안내부(guided portion)를 포함하는, 여과 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 피안내부는 중간을 가로질러 이어지고 상기 조정 경로의 반대 방향으로 연장되는 안내 바를 가지고, 상기 안내 부재는 상기 안내 바를 양 측면 상의 섹션 내에 수용하는 안내 홈을 갖는, 여과 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드 섹션의 상기 조정 경로를 제한하기 위한 수단을 구비하는, 여과 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조정 경로를 제한하기 위한 수단은 상기 풋 섹션 및 상기 헤드 섹션에 대한 상기 안내 기구의 영역 내에 형성되는, 여과 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 조정 경로를 제한하기 위한 수단은 상기 안내 부재 상에 또는 상기 피안내부 상에 배치되는 이동가능한 정지 부재(stop member)를 가지고, 상기 이동가능한 정지 부재는 상기 피안내부 상의 또는 상기 안내 부재 상의 정지면과 협력하고, 상기 정지면은 상기 조정 경로를 조정 방향으로 제한하는, 여과 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 헤드 섹션은, 상기 안내 바 상에 있고 상기 조정 경로의 방향으로 연장되며 핀 요소가 내부로 돌출되는 재료 리세스(material recess) 또는 세장형 구멍을 가지며, 상기 핀 요소의 2개의 단부는 상기 풋 섹션에 연결되는, 여과 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벨로우즈 요소는, 재료 끼워맞춤(material fit)에 의해 일 단부가 상기 풋 섹션에 연결되고 타 단부가 상기 헤드 섹션에 연결되는 금속 재료로 제조되는 게이터(gaiter)인, 여과 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세척 유닛은 회전축을 중심으로 회전가능하고, 적어도 부분적으로 실질적으로 실린더형이며 복수의 스크레이퍼 부재가 상부에 배열되는 외부 표면을 갖는 나이프 드럼(knife drum)을 갖는, 여과 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세척 유닛은 압력원에 연결가능하고 회전축에 평행하게 연장되는 공급 채널을 가지고, 상기 벨로우즈 실린더에 압력을 공급하기 위한 복수의 분배 채널이 상기 공급 채널로부터 실질적으로 반경 방향으로, 상기 회전축을 따라 간격을 두고, 및/또는 상기 회전축에 대해 상이한 각도로 연장되는, 여과 장치.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스크레이퍼 부재는 힘 전달 수단을 통해 상기 적어도 하나의 벨로우즈 실린더의 상기 헤드 섹션에 커플링되는, 여과 장치.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세척 유닛은 다수의 부품으로 구현되고, 상기 적어도 하나의 벨로우즈 실린더를 위한 리셉터클들을 구비한 적어도 하나의 내부 샤프트 부재, 및 상기 세척 유닛의 외부 표면을 형성하고 상기 적어도 하나의 벨로우즈 실린더를 세척될 상기 플라스틱 용융물로부터 유체-밀봉식으로 분리하는 외부 나이프 드럼을 갖는, 여과 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    힘 전달 수단은 상기 외부 나이프 드럼의 섹션을 통해 실질적으로 반경 방향으로 연장되는 태핏(tappet)이며, 상기 태핏은 상기 외부 나이프 드럼 내에 밀봉식으로 수용되는, 여과 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 벨로우즈 실린더의 이동가능한 헤드 섹션은 상기 내부 샤프트 부재 상의 상기 적어도 하나의 벨로우즈 실린더를 위한 상기 리셉터클들 내에서 그의 전체 조정 경로에 걸쳐 변위가능하게 지지되는, 여과 장치.
  16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 요소는, 상기 필터 챔버 내부에 고정되고 상기 세척 유닛의 외부 표면 둘레에 등거리로 배열되는 실린더형인 스크린을 갖는, 여과 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 실린더형 스크린은 상기 플라스틱 용융물이 통과하는 방향으로 단면이 넓어지는 통로를 갖는, 여과 장치.
  18. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오물 입자를 배출하기 위한 이송 스크류를 구비하고, 상기 이송 스크류는 상기 오물 출구의 영역에 배열되고 상기 세척 유닛에 커플링되는, 여과 장치.
  19. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 여과 장치의 필터 요소로부터 오물 입자 및 오염물을 제거하기 위한 세척 유닛(10)으로서,
    - 상기 필터 요소(8)로부터 오물 입자를 분리하기 위한 적어도 하나의 스크레이퍼 부재(14, 14')를 갖는 세척 헤드(12)로서, 상기 세척 헤드(12) 및 상기 필터 요소(8)는 서로에 대해 이동가능하고 적어도 일시적으로 서로 접촉될 수 있는, 상기 세척 헤드(12),
    - 상기 적어도 하나의 스크레이퍼 부재(14, 14')에 커플링되고 상기 적어도 하나의 스크레이퍼 부재(14, 14')를 상기 필터 요소(8)의 표면 상에 가압하도록 구성되는 서보기구(servomechanism)(16)를 구비하고,
    상기 서보기구(16)는 적어도 하나의 벨로우즈 실린더(18, 18', 18'')를 가지되, 상기 벨로우즈 실린더는,
    - 압력원에 대한 유체-채널링 연결을 위한 적어도 하나의 개구(66)를 갖는 풋(foot) 섹션(54, 54'),
    - 상기 풋 섹션(54, 54')에 대해 조정 경로를 따라 이동될 수 있는 헤드 섹션(56, 56'),
    - 상기 풋 섹션(54, 54') 및 상기 헤드 섹션(56, 56')에 밀봉 연결되는 변형가능한 벨로우즈 요소(52, 52'), 및
    - 가변 체적의 압력 챔버(20)로서, 상기 압력 챔버 내에 보급되는 압력에 따라 상기 풋 섹션(54, 54')에 대해 상기 헤드 섹션(56, 56')을 이동시키도록 구성되고 상기 압력원에 연결가능한, 상기 압력 챔버(20)를 구비하는, 세척 유닛(10).
  20. 플라스틱 가공 기계 또는 장치의 이동가능한 구성요소를 작동 및/또는 조정하기 위해, 플라스틱 가공 기계 또는 장치에서 사용하기 위한 벨로우즈 실린더(18, 18', 18")로서, 상기 벨로우즈 실린더(18, 18', 18")는
    - 압력원에 대한 유체-채널링 연결을 위한 적어도 하나의 개구(66)를 갖는 풋 섹션(54, 54'),
    - 상기 풋 섹션(54, 54')에 대해 사전결정된 조정 경로를 따라 이동될 수 있는 헤드 섹션(56, 56'),
    - 상기 풋 섹션(54, 54') 및 상기 헤드 섹션(56, 56')에 밀봉 연결되는 변형가능한 벨로우즈 요소(52, 52'), 및
    - 가변 체적의 압력 챔버(20)로서, 상기 압력 챔버 내에 보급되는 압력에 따라 상기 풋 섹션(54, 54')에 대해 상기 헤드 섹션(56, 56')을 이동시키도록 구성되고, 상기 압력 챔버(20) 내의 압력이 상기 압력원을 통해 제어될 수 있는, 상기 압력 챔버(20)를 구비하는, 벨로우즈 실린더(18, 18', 18").
  21. 제20항에 있어서,
    상기 헤드 섹션에 대한 상기 사전결정된 조정 경로를 제한하기 위한 수단을 특징으로 하는, 벨로우즈 실린더(18, 18', 18").
  22. 제20항 또는 제21항에 따른 벨로우즈 실린더(18, 18', 18")를 사용하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
    플라스틱 용융물로부터 오물 입자를 제거하기 위해 필터 요소의 표면 상에 스크레이퍼 부재를 가압하도록 상기 스크레이퍼 부재를 필터 요소의 표면에 실질적으로 수직하게 조정하기 위해 상기 벨로우즈 실린더(18, 18', 18")의 이동가능한 구성요소를 작동시키는 단계를 구비하는, 방법.
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