KR20180028954A - 플라스틱 용융물로부터 오염물을 분리하기 위한 필터 캔들 - Google Patents

플라스틱 용융물로부터 오염물을 분리하기 위한 필터 캔들 Download PDF

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Abstract

필터 캔들은 플라스틱 용융물로부터 오염물을 분리하기 위해 사용된다. 상기 필터 캔들은 용융물 유동이 통과될 수 있고 상기 용융물 유동에 함유된 오염물을 보유하도록 설정될 수 있는 필터 요소, 및 상기 필터 요소를 지지하기 위한 지지체를 갖는다. 적어도 하나의 추가 지지체가 상기 지지체로부터 멀리 향하는 상기 필터 요소의 면 상에서 상기 필터 요소와 결합된다. 상기 추가의 지지체는 상기 필터 요소의 표면 영역들 상에 작용하고 그리고/또는 상기 필터 요소가 역세척될 수 있도록 그들을 수용한다.

Description

플라스틱 용융물로부터 오염물을 분리하기 위한 필터 캔들{FILTER CANDLE TO SEPARATE CONTAMINANTS FROM A PLASTIC MELT}
본 발명은 용융물 유동이 통과될 수 있고 용융물 유동에 함유된 오염물을 보유하도록 설정된 적어도 하나의 필터 요소, 및 용융물 유동을 위한 다수의 통로를 가진 벽 영역을 갖는 중공체의 형태인, 필터 요소를 지지하는 지지체를 포함하는, 플라스틱 용융물로부터 오염물을 분리하기 위한 필터 캔들(filter candle)에 관한 것이다.
종래 기술에서, 용융물 유동 내의 오염물을 여과하고 그에 따라 용융물 유동으로부터 생성된 중간 제품 및 최종 제품의 높은 제품 품질을 보장하기 위해 플라스틱 용융물의 여과에 사용되는 필터 캔들이 공지되어 있다. 또한, 플라스틱 용융물을 추가로 가공하는 성형 및/또는 사출 성형 공구의 긴 수명은 플라스틱 용융물의 여과에 의해 달성되어야 한다.
그러한 여과 장치는, 그의 설계로 인해 필터 캔들로서 지칭되는 것으로, 플라스틱 용융물 유동이 통과되는 적어도 하나의 필터 요소를 갖는다. 필터 요소는 용융물 유동에 함유된 오염물을 보유하도록 설정되어 더 이상 플라스틱 용융물의 추가 가공에 영향을 주지 않게 한다. 게다가, 공지된 필터 캔들은 필터 요소를 지지하기 위한 지지체를 포함한다. 필터 요소 전후의 용융물의 유동 방향에서의 압력 차이로부터 야기되고 필터 요소의 여과 영역에 작용하여 지지체 없는 필터 요소의 변형을 초래할 수 있는 힘들이 상기 지지체에 의해 흡수된다. 예를 들어, 필터 요소를 지지체에 대해 고정하기 위해, 필터 요소의 에지 영역이 지지체에 용접된다. 플라스틱 용융물의 여과 공정 동안, 필터 요소가 보유된 오염물에 의해 조금씩 막히게 되어 전체 필터 캔들이 대응하는 여과 기간 후에 교환되어야 한다. 제거된 필터 캔들의 막힌 필터 요소는 고비용으로 세척될 수 있는데, 여기서 공지된 필터 캔들은 플라스틱 용융물의 여과를 위해 약 10회까지 여전히 사용될 수 있다. 세척 후에는, 필터 요소의 필터 매체가 세척 공정 동안 손상되지 않았는지 주의를 기울여야 한다. 이러한 목적을 위해 특별하고 정교한 테스트가 수행된다.
예를 들어, 필터 하우징의 내부에 삽입된, 플라스틱 용융물의 여과를 위한 필터 캔들이 DE 199 12 433 A1호에 공지되어 있다. 필터 캔들은 플라스틱 용융물을 위해 지지 튜브 벽에 통로를 갖는 지지 튜브 상에 지지되는 중공 원통형 필터 요소를 포함한다.
종래 기술에서 공지된 필터 캔들의 단점은 가능한 재사용 전에 막힌 필터 요소의 복잡한 세척에 있다. 그러한 세척은 필터 캔들로부터 플라스틱을 추출하기 위해 화학 용매 또는 열적 방법으로 수행될 수 있다. 일반적으로, 이것은 다수의 세척 사이클로 일어난다. 더욱이, 예를 들어 초음파 세척에 의해 필터 요소로부터 오염물을 제거하는 것이 이후에 여전히 요구될 것이다. 세척이 수행된 후에는, 필터 매체가 손상되지 않고 효율적으로 세척되었는지 여부가 여전히 상이한 테스트 방법으로 각각 분석되어야 한다. 이것은 또한 플라스틱 용융물로부터 생성된 제품의 제조 비용에 영향을 준다.
따라서, 본 발명은 필터 요소의 단순화된 세척 및 더 긴 유효 수명을 또한 허용하는 전술된 유형의 필터 캔들을 제공하는 과제에 기초한다. 특히, 공지된 필터 캔들에 대한 적어도 하나의 대안이 달성되어야 한다.
본 발명은, 청구항 제1항에 따른 특징을 갖는, 플라스틱 용융물로부터 오염물을 분리하기 위한 필터 캔들에 의해 그 기본 과제를 달성한다. 적어도 하나의 추가 지지체는 특히, 지지체로부터 멀리 향하는 상기 필터 요소의 면 상에서 필터 요소와 결합되며, 그 추가 지지체는 필터 요소의 표면 영역들에 작용하고/하거나 그들을 수용하여 필터 요소가 역세척(backwash)될 수 있게 하도록 설정된다.
본 발명은, 이로써, 적어도 하나의 추가 지지체의 도움으로, 바람직하게는 여과 공정 동안 플라스틱 용융물이 전형적으로 유동하는 필터 요소의 다수의 표면 영역들 상의 필터 요소의 면으로부터 지지력이 작용할 수 있다는 지식을 이용한다. 따라서, 필터 요소는 세척을 위해 필터 캔들을 설치해제할 필요 없이 전형적인 여과 방향에 반대되는 용융물 유동에 의해 역세척될 수 있다. 적어도 하나의 추가 지지체 또는 다수의 추가 지지체들이 제공되는데, 이 지지체 또는 지지체들은 바람직하게는 필터 요소가 지지체로부터 멀리 향하는 면 상의 다수의 표면 영역들 상에 수용 및/또는 지지되도록 배열되거나 설계된다. 따라서, 필터 요소가 그의 전형적인 여과 방향에 대해 반대로 변위 및/또는 변형되는 것이 회피된다. 필터 요소를 형성하는 데 사용된 필터 매체는 손상되지 않은 채로 유지된다. 필터 요소에 위치된 오염물은 전형적인 여과 방향에 반대로 유동하는 용융물 유동을 통해 단순화된 방식으로 필터 요소로부터 배출된다. 본 발명에 의해 달성되는 역세척의 가능성으로 인해, 표준 세척 공정들 사이의 시간 간격이 현저히 증가될 수 있고, 이에 의해 본 발명에 따른 필터 캔들의 사용 수명은 표준 필터 캔들에 비해 다수배 연장된다. 예를 들어, 지지체/부착 부재 및 장착 장치가 시스템 내에서 더 오래 유지되는 동안 필터 매체만이 교환되는 상황이 발생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 추가 지지체는 바람직하게는 서로 평행하게 그리고 서로로부터 소정 거리에 배열되는 다수의 보유 스트럿(retention strut)을 갖는다. 보유 스트럿은, 바람직하게는, 규칙적인 여과 공정 동안에 지지체에 의해 지지되는 면으로부터 멀리 향하는 필터 요소의 면 상에서, 필터 요소의 표면 영역에 걸쳐 균일한 분포로 배열된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 지지체는 내부 지지체이고, 적어도 하나의 추가 지지체는 용융물 유동을 위한 통로를 갖는 외부 지지체인 것으로 제공된다. 역세척 공정 동안에 필터 요소 상에 작용하는 힘은 바람직하게는 단일 피스인 외부 지지체에 의해 안전하게 흡수될 수 있다. 외부 지지체는, 서로에 대해 횡방향 및 종방향으로 연장되는 보유 스트럿들 또는 막대(bar)들을 갖는 지지 격자의 유형으로서 설계될 수 있다. 외부 지지체는 바람직하게는 필터 요소의 외부 치수에 적합한 치수를 가지며, 이에 의해 역세척 공정 동안 필터 요소의 전체 표면 영역에 걸쳐 균일한 힘의 도입이 발생하도록 하는 것이 바람직하다. 중공체로서 바람직하게 설계된 내부 지지체는 적어도 하나의 표면 영역에서 용융물 유동을 여과하기 위한 통로를 갖는다. 필터 요소는, 적어도 플라스틱 용융물을 위한 통로가 제공되는 벽을 갖는 내부 지지체의 영역이 덮이도록 하는 크기를 갖는다.
외부 지지체는 바람직하게는 벽 영역 내에 통로를 갖는 중공체로서 설계되며, 여기서 내부 지지체 및 필터 요소는 외부 지지체의 공동 내에 배열된다. 본 발명에 따른 필터 캔들의 콤팩트한 구성의 실시예는 중공체로서의 외부 지지체의 설계에 의해 달성되며, 여기서 내부 지지체 및 필터 요소는 상기 외부 지지체의 공동 내부에 배열된다. 중공체로서 설계된 내부 및 외부 지지체는 벽 영역 내에 바람직하게는 서로에 대하여 일치하게 연장되는 통로들을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 비교적 큰 표면 영역이 플라스틱 용융물 유동의 통과를 위해 설정된다. 그로 인해 필터 캔들의 압력 손실은 낮다. 플라스틱 용융물은 바람직하게는 규칙적인 여과 공정 동안 본 발명에 따른 필터 몸체를 통해 외부로부터 내측으로 유동하고, 그와는 대조적으로 역세척 공정은 내부로부터 외측으로 일어난다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 내부 지지체는 외부 지지체와 유사하게 설계되며, 여기서 내부 지지체는 바람직하게는 원통형 외부 형상을 갖고, 외부 지지체는 바람직하게는 원통형 내부 형상을 가지며, 필터 요소는 내부 지지체와 외부 지지체 사이의 갭 내에 배열된다. 원통형 형상으로 현재 이해되고 있는 것은 내부 지지체 및 외부 지지체가 상이한 단면을 가질 수 있도록 하는 일반적인 원통형 형상이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 내부 및 외부 지지체는 중공 실린더로서 설계된다. 필터 요소는 내부 지지체와 외부 지지체 사이의 갭 내에 배열되며, 여기서 필터 요소는 바람직하게는, 중공 실린더로서 설계된 지지체가 제공되는 경우, 일종의 필터 튜브로서 갭 내에 원주 방향으로 있도록 설계된다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에서, 내부 지지체와 외부 지지체는 동축으로 배열되고, 그에 의해 외부 지지체의 내부 쉘 표면과 내부 지지체의 외부 쉘 표면 사이에 균일한 갭이 형성된다. 필터 요소가 바람직하게는 균일한 재료 두께로 원주 방향으로 설계되거나 배열되게 하는 균일한 갭은 본 발명에 따른 필터 캔들의 균일한 여과 기능을 생성한다. 내부 및 외부 지지체는 적어도 플라스틱 용융물이 통과하기 위한 통로를 갖는 벽 영역에서 균일한 벽 두께를 갖는다.
표면들이 서로 멀리 향하고 있는 필터 요소는 바람직하게는 내부 및 외부 지지체에 접한다. 필터 요소는 특히 외부 지지체의 내부 쉘 표면과 내부 지지체의 외부 쉘 표면 사이의 갭을 완전히 충전한다. 따라서, 필터 요소는 이미 규칙적인 여과 공정 동안에, 그리고 또한 바람직하게는 역세척 공정 동안에 각각의 지지체의 각각의 결합된 벽 표면에 직접 접하게 된다. 따라서, 지지체들과 이들 사이에 배열된 필터 요소 사이의 상대 이동이 상쇄된다. 따라서, 필터 요소에 작용하는 힘은 각각의 결합된 벽 표면에 의해 직접 흡수되며, 이에 의해 필터 요소의 원하지 않는 변형이 상쇄된다. 여과 매체가 원추형 설계인 경우 여과 매체의 특히 간단한 설치 및 제거가 제공되는데, 이는 공작 기계 설계 분야에서의 모스 콘(Morse cone) 설계와 비교할 만하다.
내부 및 외부 지지체는 바람직하게는 다각형 또는 별 형상으로 이루어진 군으로부터 선택된 외부 또는 내부 형상을 갖는다. 다각형 또는 별 형상의 실시예는 특히 중공 실린더로서 설계된 내부 또는 외부 지지체와 비교하여 용융물 유동이 통과하는 지지체의 표면이 증가된다는 이점을 갖는다. 내부 및 외부 지지체는 바람직하게는 내부 및 외부 지지체의 각각의 내부 및 외부 쉘 표면이 서로 유사하게 설계되도록 균일한 벽 두께를 갖는다. 또한, 각각의 지지체의 전체 주연부에 걸친 균일한 압력 손실은 지지체 상에서 용융물 유동에 대한 통로를 갖는 벽 영역 상의 균일한 벽 두께에 의해 달성된다. 따라서, 필터 캔들의 전체 주연부에 걸친 용융물 유동의 균일한 유동 거동이 바람직하게 보장된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 필터 요소는 본질적으로 튜브 몸체의 형상을 가지며, 여기서 필터 요소는 바람직하게는 원주 방향으로 주름져 있다. 따라서, 필터 요소는 바람직하게는 필터 요소의 여과 영역 자체가 필터 캔들의 내부 지지체와 외부 지지체 사이에서 증가되도록 원주 방향으로 절첩부(fold) 내에 배치된다. 동일한 외부 치수의 필터 캔들이 주어지면, 그에 의해, 필터 캔들을 통과하는 용융물 유동의 체적 유량이 변하지 않는 경우에 개선된 여과 속도가 달성될 수 있거나, 여과 품질이 변하지 않는 경우에 증가된 체적 유량이 달성될 수 있다. 주름 형성, 즉 원주 방향으로의 필터 요소의 절첩에 의해, 필터 캔들의 외부 치수를 확대하지 않으면서 여과 공정이 추가로 개선될 수 있다. 주름진 필터 요소로 현재 이해되고 있는 것은 서로에 대해 소정 각도로 연장되는 표면 영역들을 갖는 적어도 하나의 영역을 구비한 필터 요소이다. 그러나, 이 경우에 표면 영역들은 서로에 대해 안착되지는 않는다.
본 발명의 구현예에 따르면, 외부 벽 표면이 필터 요소와 결합되어 있는 내부 지지체 및/또는 내부 벽 표면이 필터 요소를 향해 대면하고 있는 외부 지지체는 주름진 필터 요소의 절첩부들 사이에서 연장되는 잠금 요소를 갖는 것으로 제공된다. 잠금 요소의 도움으로, 주름진 필터 요소의 개별 절첩부들을 작동 동안에 필터 요소 전후의 압력 차이로 인해 서로에 대해 고정된 정렬 상태로 유지되게 된다. 따라서, 필터 매체의 여과 영역들의 서로에 대한 배치 또는 절첩은 상쇄된다. 잠금 요소는 본 발명에 따라 설계된 필터 캔들의 지속적인 기능을 보장한다. 잠금 요소는 바람직하게는 외부 지지체의 내부 쉘 표면 상에서 반경방향 내측에, 그리고 내부 지지체의 외부 쉘 표면 상에서 본질적으로 반경방향 외측에 위치된다. 본 발명의 일 실시예에서, 잠금 요소는 보유 핀의 방식으로 설계되며, 여기서 하나 이상의 보유 핀이 필터 요소의 각각의 절첩부 내로 돌출한다. 대안적으로, 본 발명의 다른 실시예에서, 잠금 요소는 내부 및 외부 지지체의 벽 표면 상에 배열되어 중심 축에 본질적으로 평행하게 연장되는 보유 막대로서 설계된다.
본 발명의 바람직한 대안적인 실시예에서, 내부 및 외부 지지체는 필터 캔들을 형성하는 데 사용되는 내부 및 외부 지지체의 외부 또는 내부 형상에 따라 원주 방향으로 주름져 있고, 여기서 필터 요소는 지지체 사이의 주름진 갭 내에 배열된다. 주름진 필터 요소와 비교하여, 내부 및 외부 지지체의 주름형 설계는 본 발명에 따른 필터 캔들 상에 증가된 여과 영역을 설계하는 대안적인 가능성을 나타낸다. 따라서, 수행되어야 하는 역세척 공정들 사이의 기간이 연장될 수 있어서, 그 결과, 사용 시 필터 요소의 작동상 신뢰성 있는 장기간 기능이 추가로 개선될 수 있게 한다. 주름진 내부 지지체와 외부 지지체 사이에 사용되는 필터 요소는 내부 및 외부 지지체의 형상에 적합한 표면 영역을 가질 수 있거나, 또는, 본 발명의 대안적인 실시예에서, 추가로 주름질, 즉 절첩된 상태로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내부 및 외부 지지체는 가역적으로 해제가능한 연결부를 통해 서로 결합되고, 필터 요소는 교환 가능하도록 설계되는 것으로 제공된다. 이어서, 본 발명에 따라 설계된 필터 캔들 상의 필터 요소는, 미리결정된 사용 수명 후에는 더 이상 세척될 수 없는 것으로, 단순화된 방식으로 그 자체로 교환될 수 있다. 오염된 필터 요소는 세척 없이 추가로 교환될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 필터 캔들 상에서, 실제로 마모를 겪는 구성요소만이 교환된다. 이러한 목적을 위해, 내부 및 외부 지지체는, 종종 필요에 따라 임의로 수립될 수 있고 또한 다시 해제될 수 있는 연결부, 바람직하게는 나사 연결부를 통해 서로 결합될 수 있고 서로로부터 결합해제될 수 있다. 이 경우, 내부 및 외부 지지체는 필터 요소에 필요한 갭이 내부 지지체와 외부 지지체 사이에 각각 형성되도록 미리결정된 정렬 상태로 서로 고정된다. 내부 지지체와 외부 지지체는 바람직하게는 서로 동축으로 배열된다. 또한, 내부 지지체에 대한 외부 지지체의 축방향 정렬 또는 고정이 발생한다. 플라스틱 용융물이 필터 요소 둘레로 유동하는 것을 방지하기 위해 필터 요소의 양 단부에서의 밀봉이 또한 조립체의 예비응력(prestressing)으로 인해 발생한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 필터 캔들의 내부 지지체는 상기 내부 지지체 상에 형성된 부착 세그먼트를 통해 플라스틱 가공 기계 또는 장치의 하우징 내에 수용된다. 기계 또는 장치의 하우징에서, 필터 캔들을 통해 안내되고 여과될 플라스틱 용융물을 위한 유동 경로가 형성된다. 부착 세그먼트는 바람직하게는 필터 캔들의 출구 영역에 제공되며, 여기서 부착 세그먼트는 바람직하게는 나사산을 갖는 연결 파이프를 포함하고, 연결 파이프의 내부 직경은 출구 영역의 직경을 한정한다.
대안적인 실시예에서, 내부 지지체 대신에, 외부 지지체가 플라스틱 가공 기계 또는 장치의 하우징에 부착된다.
내부 또는 외부 지지체는 바람직하게는 각각의 다른 지지체에 대한 접합 부재를 가지며, 그 접합 부재에 의해, 지지체들의 길이방향으로 서로에 대한 정렬이 한정된다. 접합 부재에 의해, 지지체들은 특히 서로에 대해 축방향 및 반경방향으로 정렬되어서, 통로를 갖는 벽 영역들이 바람직하게는 서로 일치하게 또는 정렬 상태로 배열되도록 또는 지지체들 사이에 본질적으로 균일한 갭이 존재하도록 한다. 바람직하게는 가동 지지체를 위한 중심맞춤 요홈을 갖는 플랜지 몸체가 2개의 지지체 중 이동가능한 하나의 지지체를 위한 접합 부재로서 사용되며, 여기서 플랜지 몸체는 본 발명의 일 실시예에서 내부 또는 외부 지지체와 하나의 부재로서 형성된다. 다른 실시예에서, 지지체 및 접합 부재는 별개의 구성요소로서 형성된다.
본 발명의 구현예에 따르면, 클램핑 링 및 클램핑 링과 상호작용하는 부착 부재에는 나사산이 제공되고, 여기서 부착 부재는 지지체 중 하나의 지지체 상에 나사식으로 수용되며, 하나의 지지체에 각각의 다른 지지체를 고정하도록 설정된다. 클램핑 링 및 부착 부재는 특히 각각의 가동 지지체를 고정하기 위한 접합 부재를 갖는 지지체 상에 나사식으로 수용된다. 가동 지지체 및 클램핑 링을 위한 접합 부재뿐만 아니라 클램핑 링과 상호작용하는 부착 부재가 바람직하게는 서로에 대해 정렬될 지지체들의 서로 반대편인 단부들에 배열된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 접합 부재는 규칙적인 여과 공정 동안 용융물 유동을 위한 출구 영역이 위에 배열되는 내부 지지체의 단부와 결합된다. 클램핑 링 및 부착 부재는 바람직하게는 별도의 구성요소로 설계되며, 이에 의해, 부착 부재에 나사 결합 시, 클램핑 링은 고정될 외부 지지체 상에 회전 고정 방식으로 유지되는 것이 바람직하다. 클램핑 링은 필터 요소의 에지를 밀봉하는 데 필요한 힘을 추가적으로 제공한다. 일 실시예에서, 부착 부재는 공구를 배치하기 위한 공구 견부(shoulder)를 가지며, 여기서 공구 견부는 바람직하게는 폭 횡단 평탄부(width across flat)로서 설계된다.
부착 부재는 바람직하게는 지지체의 자유 내부 공간 내로 돌출하는 원추형 세그먼트를 구비하며, 여기서 원추형 세그먼트는 바람직하게는 일 단부로부터 내부 지지체의 길이의 적어도 약 1/4에 걸쳐 자유 내부 공간 내로 연장된다. 지지체의 자유 내부 공간 내의 원추형 세그먼트는 플라스틱 용융물이 안내된 바와 같이 유동하지 않는 사공간(dead space)이 자유 유동 단면 내에서 회피되거나 감소되는 것을 보장한다. 내부 공간 내의 원추형 세그먼트는 필터 캔들 내부의 모든 영역을 통해 출구를 향해 여과되는 플라스틱 용융물의 균일한 유동을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에서, 원추형 세그먼트는 통로가 제공된 내부 지지체의 벽 영역의 전체 길이의 적어도 약 1/4에 걸쳐 연장된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 부착 부재는 내부 지지체의 일 단부로부터 타 단부까지 관통하여 연장되는 타이 로드(tie rod)로서 설계된다. 실제로, 점성이 높은 플라스틱 용융물의 역세척을 고려하면, 필연적으로 필터 요소와 지지체의 길이방향 연장을 초래할 수 있는 매우 높은 압력 하중이 발생할 수 있다. 이러한 힘을 타이 로드를 통해 흡수하고 더 큰 벽 두께를 갖는 지지체를 설계하지 않는 것이 유리하다. 이에 따라, 여과 공정 및 역세척 공정 동안에 더 높은 유동 저항이 회피된다. 타이 로드로서 지칭되는 부착 부재는 바람직하게는 그의 전체 길이에 걸쳐 원추형 형상을 갖는다.
더욱이, 추가적인 태양에서, 본 발명은 하우징 및 하우징 내에서 유동하는 플라스틱 용융물을 위한 유동 경로를 갖는 플라스틱 가공 기계 또는 장치에 관한 것으로, 여기서 유동하는 플라스틱 용융물의 여과를 위한 필터 캔들이 유동 경로 내에 배열된다.
본 발명은, 또한, 유동 경로에 배열된 필터 캔들이 전술된 바람직한 실시예에 따라 설계되고 따라서 역세척될 수 있다는 점에서, 본 발명에 따른 플라스틱 가공 기계 또는 장치에서의 기본 과제를 달성한다. 본 발명에 따른 그러한 역세척 가능한 필터 캔들은, 때로는, 플라스틱 가공 기계 또는 장치의 하우징으로부터 제거되지 않고서 역세척 공정을 통해 간단한 방식으로 세척될 수 있다. 따라서, 필터 캔들이 연장된 사용 수명을 가지며 플라스틱 가공 기계가 주기적인 중단 없이 더 긴 기간 동안 작동될 수 있도록 필터 요소의 유입 영역은 특히 세척되고 막힘이 개선된다. 본 발명에 따른 필터 캔들은 바람직하게는 나사산을 갖는 부착 세그먼트를 통해 기계 또는 장치의 하우징과 견고하게 연결되는 것이 바람직한데, 부착 세그먼트는 내부 또는 외부 지지체 상에 형성되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 필터 캔들과 관련하여 기술된 바람직한 실시예 또는 구현예는, 동시에, 플라스틱 용융물로부터 플라스틱 부품을 제조하기 위한 본 발명에 따른 플라스틱 가공 기계 또는 장치의 바람직한 실시예 또는 설계이다.
추가적인 태양에서, 본 발명은 플라스틱 가공 기계 또는 장치를 통해 유동하는 플라스틱 용융물로부터 오염물을 분리하기 위한 전술된 바람직한 실시예 중 어느 하나에 따른 역세척 가능한 필터 캔들의 용도에 관한 것이다.
이하에서는, 다양한 예시적인 실시예를 사용하여 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 캔들의 제1 예시적인 실시예의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 필터 캔들의 종단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 필터 캔들의 다른 실시예의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 필터 캔들의 제3 예시적인 실시예의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 따른 필터 캔들의 종단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 필터 캔들의 제4 예시적인 실시예의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에 따른 필터 캔들의 단면도이다.
도 1은 필터 요소(6)를 위한 내부 지지체(2) 및 외부 지지체(4)를 갖는 필터 캔들(1)을 도시하는데, 필터 요소(6)는 내부 지지체(2)와 외부 지지체(4) 사이에 배열된다. 내부 지지체(2) 및 외부 지지체(4)는 바람직하게는 그들의 벽에 복수의 통로(10, 10')를 갖는 중공 실린더(8, 8')로서 설계된다. 필터 요소(6)는 내부 및 외부 지지체(2, 4) 상의 통로(10, 10')를 덮는 필터 매체(12)를 구비하며, 필터 매체(12)는 내부 지지체(2)의 외부 벽 표면(14)과 외부 지지체(4)의 내부 벽 표면(16) 사이에 필터 튜브의 형태로 배열된다. 필터 요소(6)는 지지체(2, 4)의 벽 표면(14, 16) 상에 안착되는 내부 쉘 표면(18) 및 외부 쉘 표면(18')을 갖는다.
내부 지지체(2) 상에는 필터 요소(6) 및 외부 지지체(4)를 위한 플랜지형 정지 부재(20)가 배열되며, 그 정지 부재(20)에 의해 적어도 내부 지지체(2)에 대한 필터 요소(6) 및 외부 지지체(4)의 길이방향으로의 정렬이 일어난다. 정지 부재(20)는 규칙적인 여과 공정 동안 용융물 유동을 위한 출구(21)를 갖는 내부 지지체(2)의 단부에 배열된다. 내부 지지체(2)의 반대편 단부에는 클램핑 링(22) 및 클램핑 링(22)과 상호작용하는 부착 부재(24)가 배열되고, 이 부착 부재(24)는 내부 지지체(2)의 반대편 단부와 함께 나사 결합된다. 필터 요소(6) 및 외부 지지체(4)는 접합 부재(20)와 클램핑 링(22) 사이에 고정된다. 마찬가지로, 지지체(2, 4)와 필터 요소(6)의 서로에 대한 반경 방향으로의 정렬이 접합 부재(20) 및 클램핑 링(22)에 의해 발생된다.
도 2는 도 1의 필터 캔들(1)을 종단면도로 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 내부 지지체(2), 외부 지지체(4), 및 지지체들(2, 4) 사이에 배열된 필터 요소는 동축으로 배열된다. 지지체(2, 4) 내의 통로(10, 10')는 각각 필터 요소(6)의 필터 매체(12)에 의해 완전히 덮인다. 부착 부재(24)는 플라스틱 용융물을 위한 출구(21)의 반대편에 위치된 내부 지지체(2)의 단부를 밀봉하고 내부 지지체(2)의 자유 내부 공동(28) 내로 돌출하는 원추형 세그먼트(26)를 갖는다. 원추형 세그먼트(26)는 공동(28) 내에 비유동 구역이 발생하지 않거나 최소로 발생하도록 하고, 그에 따라 용융물이 타깃화된 방식으로 출구(21)에 공급되도록 하는 것을 보장한다.
플라스틱 용융물의 여과 공정 동안, 상기 플라스틱 용융물은 외부로부터 상기 외부 지지체(4)의 통로(10')를 통과하여 필터 요소(6)를 통해 그리고 내부 지지체(2)의 통로(10)를 통해 자유 공동(28) 내로 본질적으로 반경방향으로 지향된 유동 방향(30)으로 유동한다. 그로부터, 플라스틱 용융물은 자유 공동(28)으로부터 내부 지지체(2) 상의 출구(21)를 통해 필터 캔들(1)의 외부로 본질적으로 축방향으로 지향된 유동 방향(32)으로 유동한다. 역세척 공정 동안, 플라스틱 용융물은 필터 요소(6)를 세척하기 위해 유동 방향(32, 30)에 반대되는 방향으로 유동한다.
도 3에는, 내부 지지체(2)의 외부 벽 표면(14)과 외부 지지체(4)의 내부 벽 표면(16) 사이에 배열되고 원주 방향으로 주름져 있는 필터 요소(6')를 갖는 필터 캔들(1')의 추가의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 필터 요소(6')는 원주 방향으로 주름을 가지므로, 그 여과 영역이 도 2에 도시된 필터 요소(6)와 비교하여 증가된다.
도 4 및 도 5는 내부 지지체(2') 및 외부 지지체(4')를 갖는 필터 캔들(1")의 제3 실시예를 도시한다. 내부 지지체(2')의 외부 벽 표면(14)과 외부 지지체(4')의 내부 벽 표면(16) 사이에는 튜브 몸체로서 설계된 필터 요소(6)가 배열되어 있으며, 이들 지지체는 중공 실린더(8, 8')로서 설계된다. 필터 캔들(1")은 또한 내부 지지체(2')와는 별도로 설계된 접합 부재(20')를 포함한다. 접합 부재(20')는 플라스틱 용융물을 위한 출구(21')를 갖는 내부 지지체(2')의 단부에 배열 및 부착될 수 있다. 접합 부재(20')를 통해, 여기에 도시된 실시예에서의 필터 요소(6) 및 외부 지지체(4')는 또한 축방향 및 반경방향으로 정렬 및 고정되고 단부에서 밀봉된다. 출구(21')에 반대편인 단부에는 클램핑 링(22)이 다시 제공되는데, 클램핑 링(22)은 도시된 실시예에서 타이 로드(33)를 갖는 부착 부재(24')를 통해 필터 요소(6) 및 외부 지지체(4')를 고정한다. 도 2의 부착 부재(24)와 유사하게, 출구(21')를 갖는 단부까지 연장된 타이 로드(33)는 원추형 세그먼트(26')를 갖는다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 타이 로드(33)의 단부에 배열된 나사산 형성 핀(36)을 위한 스크류-인 부싱(screw-in bushing)(34)이 또한 출구(21')의 영역에 제공된다. 출구(21')를 경계로 하는 부착 세그먼트(37)와 스크류-인 부싱(34) 사이에는 지지체(2) 내부의 공동(28)으로부터 플라스틱 용융물이 유출될 수 있는 복수의 통로 채널(38)이 형성된다.
본 발명에 따른 필터 캔들(1''')의 제4 예시적인 실시예가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 필터 캔들(1"')은 내부 지지체(2"), 외부 지지체(4"), 및 필터 요소(6")를 구비하며, 여기서 지지체(2", 4") 및 필터 요소(6")는 중공체로서 설계되고, 원주 방향으로 주름진, 즉 절첩된 몸체 벽(40, 40', 42)을 갖는다. 도시된 실시예에서, 지지체(2", 4") 및 필터 요소(6")는 단면이 별 형상이다. 절첩 구성의 실시예에 의해, 오염물이 제거되는 플라스틱 용융물에 대한 증가된 여과 영역이 생성된다.
외부 지지체(2") 및 필터 요소(6")는 내부 지지체(2")에 배열되거나 부착가능한 접합 부재(20)를 통해 그리고 클램핑 링(22) 및 부착 부재(24)를 통해 내부 지지체(2")에 대해 축방향 및 반경방향으로 다시 정렬되고/되거나 내부 지지체(2") 상에 부착 또는 고정된다. 부착 부재(24)는 내부 지지체(2")의 공동(28 ') 내로 부분적으로 돌출하는 원추형 세그먼트(26)를 갖는다. 동일한 구성요소에는 동일한 참조 번호가 부여된다.
도면 번호 목록
1, 1', 1", 1'" 필터 캔들
2, 2', 2" 내부 지지체
4, 4', 4" 외부 지지체
6, 6', 6" 필터 요소
8, 8' 중공 실린더
10, 10' 통로
12 필터 매체
14, 14' 외부 벽 표면
16, 16' 내부 벽 표면
18, 18' 쉘 표면
20, 20' 접합 부재
21, 21' 출구
22 클램핑 링
24, 24' 부착 부재
26, 26' 원추형 세그먼트
28, 28' 공동
30, 32 유동 방향
33 타이 로드
34 스크류-인 부싱
36 나사산 형성 핀
37 부착 세그먼트
38 통로 채널
40, 40' 몸체 벽
42 몸체 벽

Claims (17)

  1. 플라스틱 용융물로부터 오염물을 분리하기 위한 필터 캔들(filter candle)(1, 1', 1", 1'")로서,
    - 용융물 유동이 통과될 수 있고 상기 용융물 유동에 함유된 오염물을 보유하도록 설정된 적어도 하나의 필터 요소(6, 6', 6"), 및
    - 상기 용융물 유동을 위한 다수의 통로를 가진 벽 영역을 갖는 중공체의 형태인, 상기 필터 요소(6, 6', 6")를 지지하는 지지체(2, 2', 2")를 포함하고,
    상기 지지체(2, 2', 2")로부터 멀리 향하는 상기 필터 요소(6, 6', 6")의 면 상에서 적어도 하나의 추가 지지체(4, 4', 4")가 상기 필터 요소와 결합되고, 상기 지지체(4, 4', 4")는 상기 필터 요소(6, 6', 6")의 표면 영역들에 작용하고/하거나 그들을 수용하여 상기 필터 요소(6, 6', 6")가 역세척(backwash)될 수 있게 하도록 설정되는, 필터 캔들.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지체(2, 2', 2")는 상기 용융물 유동을 위한 통로(10)를 구비하는 내부 지지체이고, 상기 적어도 하나의 추가 지지체(4, 4', 4")는 상기 용융물 유동을 위한 통로(10')를 구비하는 외부 지지체인, 필터 캔들.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 외부 지지체(4, 4', 4")는 벽 영역 내에 통로를 갖는 중공체로서 설계되고, 상기 내부 지지체(2, 2', 2") 및 상기 필터 요소(6, 6', 6")는 상기 외부 지지체(4, 4', 4")의 공동 내에 배열되는, 필터 캔들.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 외부 지지체(4, 4', 4")는 상기 내부 지지체(2, 2', 2")와 유사하게 설계되고, 상기 내부 지지체는 바람직하게는 원통형 외부 형상을 갖고, 상기 외부 지지체(4, 4', 4")는 바람직하게는 원통형 내부 형상을 갖고, 상기 필터 요소(6, 6', 6")는 상기 내부 지지체(2, 2', 2")와 상기 외부 지지체(4, 4', 4") 사이의 갭 내에 배열되는, 필터 캔들.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 지지체(2, 2', 2")와 상기 외부 지지체(4, 4', 4")는 동축으로 배열되는, 필터 캔들.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 요소(6, 6', 6")는, 그의 표면들이 서로로부터 멀리 향하는 상태로, 상기 내부 지지체(2, 2', 2") 및 상기 외부 지지체(4, 4', 4") 상에 안착되는, 필터 캔들.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 및 외부 지지체는 다각형 또는 별 형상으로 이루어진 군으로부터 선택된 외부 또는 내부 형상을 갖는, 필터 캔들.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 요소(6, 6', 6")는 본질적으로 튜브 몸체의 형상을 가지며, 상기 필터 요소(6')는 바람직하게는 원주 방향으로 주름져 있는, 필터 캔들.
  9. 제8항에 있어서,
    외부 벽 표면이 상기 필터 요소(6')를 향해 대면하고 있는 상기 내부 지지체(2, 2', 2") 및/또는 내부 벽 표면이 상기 필터 요소(6')를 향해 대면하고 있는 상기 외부 지지체(4, 4', 4")는 상기 주름진 필터 요소(6')의 절첩부(fold)들 사이에서 연장되는 잠금 요소를 갖는, 필터 캔들.
  10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 지지체(2") 및 상기 외부 지지체(4")는 원주 방향으로 주름져 있고, 상기 필터 요소(6')는 상기 내부 지지체(2")와 상기 외부 지지체(4") 사이의 주름진 갭 내에 배열되는, 필터 캔들.
  11. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 지지체(2, 2', 2")와 상기 외부 지지체(4, 4', 4")는 가역적으로 해제가능한 연결부를 통해 서로 결합되고, 상기 필터 요소(6, 6', 6")는 교환가능하도록 설계되는, 필터 캔들.
  12. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 지지체(2, 2', 2") 또는 상기 외부 지지체(4, 4', 4")는 각각의 다른 지지체에 대한 접합 부재(20, 20')를 가지며, 상기 접합 부재(20, 20')에 의해 상기 내부 지지체(2, 2', 2")와 상기 외부 지지체(4, 4', 4")의 서로에 대한 길이방향 정렬이 한정되는, 필터 캔들.
  13. 제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    클램핑 링(22) 및 나사산을 갖는 부착 부재(24, 24')를 포함하고, 상기 부착 부재는 상기 클램핑 링과 상호작용하고, 상기 부착 부재(24, 24')는 상기 내부 지지체(2, 2', 2")와 상기 외부 지지체(4, 4', 4") 중 하나의 지지체 상에 나사식으로 수용되고, 상기 내부 지지체(2, 2', 2")와 상기 외부 지지체(4, 4', 4") 중 다른 하나의 지지체를 상기 하나의 지지체에 고정하도록 설정되는, 필터 캔들.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 부착 부재는 상기 내부 지지체(2, 2', 2")의 자유 내부 공간 내로 돌출하는 원추형 세그먼트(26, 26')를 가지며, 상기 원추형 세그먼트(26, 26')는 바람직하게는 상기 내부 지지체(2, 2', 2")의 길이의 적어도 약 1/4에 걸쳐 일 단부로부터 상기 자유 공동(28) 내로 연장되는, 필터 캔들.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 부착 부재는 상기 필터 캔들의 일 단부로부터 타 단부까지 상기 내부 지지체의 자유 공동을 통해 연장되는 타이 로드(tie rod)인, 필터 캔들.
  16. 플라스틱 가공 기계 또는 장치로서,
    - 하우징, 및
    - 상기 하우징 내에서 유동하는 플라스틱 용융물을 위한 유동 경로를 포함하고,
    제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 역세척 가능한 필터 캔들(1, 1', 1", 1'")이 상기 유동 경로 내에 배열되는, 플라스틱 가공 기계 또는 장치.
  17. 플라스틱 가공 기계 또는 장치에서 플라스틱 용융물로부터 오염물을 분리하기 위한 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 역세척 가능한 필터 캔들(1, 1', 1", 1'")의 용도.
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