JPH03124424A - 濾過面を連続的に浄化できるフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、広くは化学工学技術に関し、より詳しくは、
濾過面を連続的に浄化できる手段を備えたフィルタ装置
に関する。

本発明は、化学産業及び他の産業の生産設備に適用を見
出すことができる。本発明は、重合体溶液（高分子溶液
）及び溶融液（メルト）を濾過する押出し装置に最も有
効に適用することができる。

（従来の技術） プラスチック加工の技術分野において、好ましくない含
有異物（例えば、不純物、金属粒子、炭化重合体、ゲル
等）が存在しないように溶融重合体を浄化することは、
重大な問題を提起している。

重合体製品の品質に対し絶えず増大する要求、不良材料
の再生の必要性及び押出し加工の増大等により、浄化の
重要性が高まっている。フィルタメソシュを積層させる
という従来の方法でこの問題を解決する場合には、濾材
の浄化及び交換を行うときに押出し工程を停止させる必
要があり、一方、押出し工程を停止させることなくして
フィルタメツシュを交換できるフィルタ装置を使用する
場合には、可動ジヨイントのシールに関連する技術的に
困難な問題を解決する必要があ′る。

プラスチック製品の所望の品質を得る上での他の重要な
点は、組成及び／又は温度に関し、溶融液の均質性を得
ることである。

これらの問題を解決するには、押出し工程を停止させる
ことなくして溶融液を濾過できかつ溶融液を均質化する
手段の効率を向上できる装置を設けることが必要になり
、この場合に、溶融液の濾過及び均質化は、１つの装置
内で行うことが好ましい。

溶融重合体材料のような液体の流れを濾過する公知の装
置として米国特許筒３．８１７．３７７号に開示された
ものがある。この装置は、１つの入口ポートと２つの出
口ポートとを備えたハウジングを備えていて、入口ポー
ト及び第１出ロポートがハウジングの長手方向軸線と整
合して配置されており、一方、第２出ロポートがハウジ
ング内で半径方向に配置されている。ハウジング内には
、分散プレート、グリッド（格子）、及びこれらの間に
クランプされた金属細目網（メタルガーゼ）の形態をな
すフィルタエレメントが同心状に配置されている。分配
プレートは、ハウジングの第２出ロポートに連通してい
る半径方向通路を有している。分散プレート及びフィル
タエレメントの表面は入口ヘッダを形成しており、該入
口ヘッダの流路面積は、材料（被濾過流体）の流路の下
流側に向かうに従って減少している。断面積が最大の箇
所において、入口ヘッダはハウジングの入口ポートに連
通しており、一方、人口ヘッダの断面積が最小の箇所に
おいて、分散プレートには、半径方向通路に連通してい
る軸線方向の孔が設けられている。

グリッドの表面及びハウジングの壁は出口ヘッダを形成
しており、該出口ヘッダの断面積は、被濾過流体の流路
の下流側に向かうに従って増大している。また、断面積
が最大の箇所において、出口ヘッダはハウジングの第１
出ロポートに連通している。

このフィルタ装置の作動時において、溶融液の流れは、
入口ヘッダを貫通して配置されているフィルタエレメン
トの表面上で分散され、出口ヘッダに沿って第１出ロポ
ートへと運ばれる。流れの中に懸濁している固形粒子は
、フィルタエレメントの表面上に沈着される。入口ヘッ
ダ内では分散プレートの軸線方向の孔に向かって流れる
こと、及びフィルタエレメントの表面に近接して移動す
ることから、フィルタエレメントの表面上に沈着した固
形粒子は、この軸線方向の孔に運ばれ、分散プレートの
半径方向通路を通り、成る量の溶融重合体と共にハウジ
ングの第２出ロポートに向かって移動する。それと共に
、不純物を充分に洗い流すことができる、フィルタエレ
メントの表面における流れの速度は、所定サイズの入口
ポート及び出口ポートを通って維持されなくてはならな
い。

しかしながら、このフィルタ装置の作動は、処理すべき
重合体のかなりの損失の下で行われる。なぜならば、こ
の重合体の流れにより、フィルタ装置から不純物が洗い
流されて除去されると考えられるからである。物質損失
の量を少なくする目的で、フィルタケーキの排出のため
の、分散プレートに設けた孔の直径を小さくすると、該
孔を詰まらせてしまうことになる。一方、このフィルタ
装置には、フィルタエレメントの表面からフィルタケー
キを強制的に除去する手段が設けられていないため、あ
らゆる不純物を確実に信鯨性をもって除去することがで
きず、従ってフィルタ浄化工程を周期的に停止する必要
があり、作動効率が低下してしまう。

圧力を加えて液体を濾過する装置も知られており　（例
えば、西ドイツ国特許第２，５０２．６６９号）、該装
置は、ハウジングと、支持グリッド及びスペーシンググ
リッドと、これらのグリッドの間に配置された、グリッ
ド又はメツシュの積層体の形態をなすフィルタエレメン
トと、前記スペーシンググリッドの表面に沿って摺動で
きるように該表面から幾分間隔を隔てて配置された、不
純物除去用の中空掻き取り部材（スクレーピングメンバ
）とを有している。掻き取り部材は軸線方向の孔を備え
たシャフトに固定されており、前記軸線方向の孔は、フ
ィルタ装置のハウジングを通って延在していて、回転駆
動装置に連結されている。掻き取り部材の内部は、スペ
ーシンググリッドの側が開放しており、その形状はスペ
ーシンググリッドのセルの形状に一致している。

濾過モードで作動するとき、溶融重合体はスペーシング
グリッド及び支持グリッドの孔及びフィルタエレメント
を通って流れ、一方、固形含有物は、スペーシンググリ
ッドのセルを占拠するフィルタエレメントの表面上に沈
着する傾向を有している。浄化モードで作動するときに
は、掻き取り部材はシャフトと共に回転し、その内部は
スペーシンググリッドのセルと交互に連通ずる。それと
共に、各セルは、被濾過流体の流れ方向の下流側にある
フィルタエレメントの前で、スペーシンググリッドの隣
接セル及びフィルタ装置のハウジング内の溶融液の双方
から隔絶される。この場合、セルは、掻き取り部材の内
部及びシャフトの軸線方向の孔を介して外部と連通して
いるので、フィルタエレメントの後ろの溶融液の圧力と
外部の媒体の圧力との間の圧力差により、溶融液は、フ
ィルタエレメントを通って逆方向に流れ、スペーシング
グリッドのセルから固形含有物を洗い流し、これらの固
形含有物をシャフトの軸線方向の孔を通してフィルタ装
置から運び出す。掻き取り部材が連続するセルに移動す
る間、スペーシンググリッドの全てのセルが浄化される
まで、浄化サイクルが繰り返される。以上のように、こ
のフィルタ装置の特徴は、処理される重合体の損失が少
ないこと、フィルタエレメントの成る部分に浄化流が集
中するために濾過表面から効率良くケーキを除去できる
ことである。しかしながら、このフィルタ装置では、フ
ィルタケーキの排出時における重合体の無益な損失が依
然として大きい。その理由は、第１に、スペーシンググ
リッドのセルから不純物を洗い流すのに必要な時間だけ
かなりの逆洗を行う必要があること、第２に、スペーシ
ンググリッドと掻き取り部材との間の間隙を通って溶融
液が漏洩することにある。また、セルのサイズより大き
いゴミの大きな粒子はセルに流入しないため、フィルタ
浄化工程を完全に停止し、スペーシンググリッドを分解
してその表面を浄化した後にのみ、これらの粒子を溶融
液から除去することが可能になる。

更に、上記の公知のフィルタ装置では、重合体溶融液の
均質化の問題を解決することはできず、また、処理され
た流体の品質を改善するには他の適当な装置の使用が必
要になる。

プラスチック加工の押出し機と組み合わせて使用される
溶融重合体のフィルタ装置も知られている（例えば、フ
ランス国特許第１，３９９，６８３号）。

このフィルタ装置はハウジングを有しており、該ハウジ
ングは、入口ポートと、流体の流路の下流側で入口ポー
トから離れた位置にある出口ポートとを備えている。ま
た、このハウジングは、押出し機のケーシングに連結さ
れている。このフィルタ装置のハウジング内には、フィ
ルタ装置の長手方向軸線と整合してフィルタエレメント
が配置されている。このフィルタエレメントは、側方の
濾過面に孔が設けられたカップの形状をなしており、出
口ポートの側でハウジングの端部に配置されたコアに固
定されている。カップの内部にはヘッドピースの形状の
掻き取り部材が収容されており、この掻き取り部材は、
螺旋ねじを備えていて、押出し機のねじエレメントに固
定されている。カップの内面と螺旋ねじの頂部との間に
は間隙が設けられていて、カップを回転できるようにな
っている。

カップの円筒状の外面及びコアのテーバ面は、ハウジン
グの内面と協働して、出口ポートと連通している環状通
路を形成している。ヘッドピースの端面及び該端面に対
面しているコアの表面は、フィルタケーキを収集するヘ
ッダを形成している。

一方、コアには、ヘッドピースの側部において軸線方向
及び半径方向の通路が設けられており、これらの通路は
、ヘッダを外部に連通させて不純物を排除できるように
なっている。

押出し機内に準備された重合体溶融液は、回転するヘッ
ドピースの螺旋状通路に流入し、カップを軸線方向に移
動して、濾過面の孔に強制的に通され、環状空間に沿い
出口ポートに向かって流れる。溶融液を汚染する含有異
物は、カップの内面上に沈着する傾向があり、ヘッドピ
ースのコイルによりその端部まで運ばれる。ここで異物
は、多量の溶融液と一緒になってヘッダ内に収集され、
その後これらは、コアの軸線方向及び半径方向の通路を
通ってフィルタ装置から排除される。

濾過と同時に、重合体溶融液は、剪断変形（この剪断変
形は、溶融液が、ヘッドピースの螺旋状通路及び螺旋ね
じの頂部とカップの内方の濾過面との間の間隙を通って
流れるときに生じる）と、溶融液がヘッドピースの可動
螺旋面及びカップの固定内面と係合することにより混合
される。

前に説明した他のフィルタ装置に比べ、このフィルタ装
置は濾過面からケーキを連続的に除去できるため、濾過
工程を停止させることなく、押出し機を長時間に亘って
作動させることができる。

また、フィルタエレメントが円筒状に形成されているた
め、同じ直径をもつ平らなフィルタエレメントに比べて
濾過面積がかなり大きくなっている。

このフィルタ装置の他の特徴は、濾過工程と均質化工程
とを組み合わせて、押出し機の出口において高品質の重
合体溶融液が得られるようになっていることである。

しかしながら、このフィルタ装置では、濾過面と掻き取
り部材の螺旋ねじの頂部との間に間隙が設けられている
ため、回転は容易に行えるが、作動中の摩耗により間隙
が大きくなってフィルタから不純物を完全に除去するこ
とが困難になり、この間隙の大きさと同じ大きさのケー
キの層が形成される。このため、孔が目詰まりし、濾過
工程を停止しなければならなくなる。また、ヘッダがら
排除すべきフィルタケーキが比較的複雑な形状の通路に
強制的に通されるため、出口通路を詰まらせる原因とな
り、これらの出口通路の洗浄のために多量の重合体材料
が損失される。他の欠点は、重合体溶融液の混合及び均
質化が不充分なことである。

（発明が解決しようとする課題） 従って本発明の目的は、高効率のフィルタ装置すなわち
、フィルタエレメントの構造及び該フィルタエレメント
が掻き取り部材と係合していることにより、濾過面を連
続的に浄化できかつ濾過工程を停止させることなく押出
し装置を長時間に亘って作動させることができ、強力な
混合によりフィルタ装置の出口において高品質の溶融液
を得ることができ、更に、フィルタケーキが排出される
ときの材料の損失を低減できるフィルタ装置を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の上記目的は、次のような構成すなわち、人口ポ
ート及び該入口ポートから、濾過すべき材料の流路の下
流側に離れた位置にある出口ポートを備えている円筒状
のハウジングと、カップの形状ヲなすフィルタエレメン
トであって側方の濾過面及び前記出口ポートに連通して
いＬ内部を備えているフィルタエレメントとを有してお
り、前記カップが、その開放側に配置されたフランジを
介して、前記ハウジングの長手方向軸線に整合するよう
に該ハウジング内に固定されており、前記フィルタエレ
メントが、前記ハウジングの軸線に整合するように該ハ
ウジング内に固定されており、前記ハウジングの内面と
前記カップの濾過面との間に形成された環状空間内に取
り付けられていて駆動装置に連結された回転自在の掻き
取り部材を更に有している、濾過面を連続的に浄化でき
るフィルタ装置において、前記掻き取り部材が、前記カ
ップを包囲しておりかつ該カップの濾過面と係合してい
る少なくとも１つの螺旋バンドの形態をなしており、前
記掻き取り部材に対面している前記フランジの表面と前
記螺旋バンドの端面との間に、フィルタケーキを収集す
るための、外部と連通している環状ヘッダが形成されて
いることを特徴とする濾過面を連続的に浄化できるフィ
ルタ装置により達成される。

カップを包囲しておりかつカップの濾過面に沿って摺動
できる少なくとも１つの螺旋バンドの形態をなす回転自
在の掻き取り部材が設けられていること、及びフィルタ
ケーキを収集するための、外部と連通しているヘッダが
設けられていることにより、濾過面上に沈着する不純物
は螺旋バンドのエツジにより連続的に剥ぎ取られて環状
ヘッダに運ばれる。この環状ヘッダにおいて不純物は、
成る量の溶融液と一緒に貯留され、ケーキが周期的にフ
ィルタ装置から排出される。

従って本発明のフィルタ装置は、濾過面を連続的に浄化
でき、フィルタケーキを貯留しかつ周期的に排出するこ
とができるため、濾過工程を停止することなくして、押
出し装置を長時間に亘って妨げられることなく作動させ
ることができる。

同時に、２つの固定面すなわちカップの外面及びハウジ
ングの内面により形成される環状空間内で螺旋バンドが
回転する結果として混合作用が得られると共に、強制的
に濾過面に通される溶融液の全量が、カップの固定面と
該固定面に沿って摺動する螺旋バンドの面との間の狭い
ギャップ内での速度差により生じる強い剪断作用を受け
るため、重合体の構造的及び熱的均一性が得られる。こ
の結果、フィルタ装置の出口において、高品質の目的生
成物を得ることができる。

前記掻き取り部材は、前記カップの濾過面を包囲してい
る前記螺旋バンドのコイルの方向とは反対方向のコイル
を備えた少なくとも１つの螺旋バンドを有しており、該
螺旋バンドは、前記螺旋バンドの外側に同心状に配置さ
れていて該螺旋バンドと係合しておりかつ両螺旋バンド
が交差する点において互いに固定されていることが好ま
しい。

この構造の掻き取り部材が回転することにより、内方の
螺旋バンドがカップの濾過面と係合し、かつ外方の螺旋
バンドがハウジングの内面と係合し、これにより、これ
らの面により形成される環状空間内で互いに反対方向に
流れる溶融液の流れが形成される。このため、掻き取り
部材、カップ及びハウジングの可動面と固定面との間の
小さな間隙内での剪断作用による混合が得られると共に
、この空間の全体積中の材料の混合及び均質化を行うこ
とができ、かつ、フィルタ装置の出口において高品質の
重合体溶融液を得ることができる。また、このために、
動力消費量が大幅に増大することもない。

更に、外方の螺旋バンド及び内方の螺旋バンドが、それ
らの交差する点において互いに固定されているため、高
剛性かつ高強度のモジュラ−構造を得ることができ、こ
れが、本発明のフィルタ装置の信頼性ある作動を保証し
ている。

好ましくは、前記掻き取り部材は、前記出口ポートの側
において、孔を備えたリングエレメントを有しており、
該リングエレメントは、前記内方の螺旋バンドを包囲し
ている外方の螺旋バンドの端面に隣接していて、該螺旋
バンドとの接触点において該螺旋バンドに固定されてお
り、前記リングエレメントの外径及び内径は、前記螺旋
バンドのそれぞれ外径及び内径に等しくする。

掻き取り部材の端部にリングエレメントを設けることに
より、フィルタケーキが溶融液の主流れ（メインフロー
）に戻ってしまうことを防止できる。これにより、孔を
備えたリングにより掻き取り部材の側に閉じ込められた
比較的小さな体積のヘッダ内で不純物を濃縮することが
でき、従って本発明のフィルタ装置では、ハウジングか
らフィルタケーキを排出するときに同伴して排出される
重合体の損失をかなり低減することができる。他の長所
は、外方の螺旋バンド及び内方の螺旋バンドの端部が共
通のベース（すなわちリング）に固定されているため、
掻き取り部材のこの構造に付加的な強度が付与され、作
動の信頼性を向上できることである。

好ましくは、前記濾過面を包囲している前記螺旋バンド
のコイルの方向と、前記出口ポートの側から見た前記掻
き取り部材の回転方向とを同じにする。

掻き取り部材の回転方向と、濾過面と保合できる螺旋バ
ンドのコイルの方向とを同じにすると、重合体溶融液の
ような高粘度の液体中で螺旋バンドをカップの回りで涙
しることができる。このため、弾性変形内での摩擦を受
ける表面の摩耗により生じる可能性のある間隙を補償す
ることができる。従って、螺旋バンドと濾過面とがぴっ
たりと係合するため、長期間に亘って濾過工程を停止す
ることなくして、濾過面からフィルタケーキを完全に除
去することができる。

（実施例） 第１図に示すように、濾過面を連続浄化できる本発明の
フィルタ装置は円筒状のハウジング１を有しており、該
ハウジング１は、入口ポート２と、材料（被濾過流体）
の移動経路において前記入口ポート２の下流側に設けら
れた出口ポート３とを備えている。

ハウジング１内には、その長手方向軸線と整合してフィ
ルタエレメント４が収容されている。このフィルタエレ
メント４はカップ５の形状をなしており、出口ポート３
に連通している内部６と、側方の濾過面Ａに形成された
孔７とを有している（カップ５は、多孔質の材料で作る
ことができる）。

カップ５の開口端にはフランジ８が設けられている。フ
ィルタ装置のハウジング１の端面と、両フランジ１１．
１２により相互連結された押出しヘッド１０のケーシン
グとの間にフランジ８を固定することにより、カップ５
が固定されている。ハウジング１の内面Ｂとカップ５の
側方の濾過面Ａとは環状空間１３を形成しており、該環
状空間１３は、濾過面Ａの孔７、カップ５の内部６及び
ハウジング１の出口ポート３を介して、押出しヘッド１
０の通路１４と連通している。

環状空間１３内には掻き取り部材１５が設けられている
。該播き取り部材１５は２つの螺旋バンド１６．１６ａ
の形状をなしており、その端部は、駆動装置（図示せず
）に連結されたスプライン付きスリーブ１７に固定され
ている。螺旋バンド１６．１６ａは、濾過面Ａを包囲す
る周囲の回りで均一（１８０°）に間隔を隔てていて、
その内面Ｃが濾過面Ａと接触している。また、螺旋バン
ド１６．１６ａの側面Ｅは、濾過面Ａ及びハウジング１
の内面Ｂと共に螺旋通路１８を形成している。第１図に
示す掻き取り部材１５の実施例においては、螺旋バンド
１６．１６ａが右ねじ状に形成されていて、出口ポート
３の側から見たときに時計回り方向に回転される。

掻き取り部材１５に対面するフランジ８の表面Ｄと螺旋
バンド１６．１６ａの端面Ｆとの間には、不純物を収集
するための環状のヘッダ１９が形成されており、この環
状ヘッダ１９は、フィルタケーキを排出するためのパイ
プ２０と、排出流制限装置２１とを備えている。第１図
に示す実施例においては、パイプ２０は、フランジ１１
に形成されたドリル孔に固定されている。

本発明のフィルタ装置は次のように作動する。

濾過すべき材料（通常、溶融重合体のような粘性液体（
又は混合物）の形態をなしている）は、ハウジング１の
入口ポート２を通して螺旋通路１８内に運ばれる。この
螺旋通路１８においては、回転する螺旋バンド１６．１
６ａが、ハウジング１の内面Ｂ及びカップ５の濾過面Ａ
と係合することにより、濾過すべき材料の流れ内に移動
（従って剪断変形）が生じ、これにより、溶融液（メル
ト）の組成及び温度を容易に混合及び均質化することが
できる。溶融液がカップ５に沿って移動するとき、溶融
液は強制的に濾過面Ａの孔７を通ってカップ５の内部６
に導かれ、次いで、出口ポート３を通って押出しヘッド
１０の通路１４に導かれる。

溶融液を汚染している含有異物はカップ５の外面（濾過
面）Ａに沈着する傾向を有しており、環状ヘッダ１９内
に溜まるべく該環状ヘッダ１９に向かって流れる幾分か
の溶融液と共に、掻き取り部材１５の螺旋バンド１６．
１６ａにより移動される。

濾過すべき材料がカップ５に沿って運ばれかつ強制的に
カップ５の孔７に通されるとき、濾過すべき材料は、濾
過作用とは別に、混合作用及び均質化作用を受ける。こ
れは、螺旋通路１８内（主として、固定の濾過面Ａと螺
旋バンド１６．１６ａの摺動面（内面）Ｃとの間の小さ
な間隙内）において流れが剪断作用を受けることにより
、構造的欠陥が破壊され、溶融重合体中の成分を均一に
分散できかつ温度を高度に均一化できることによる。

含有異物のフィルタケーキは、成る量の溶融液と共に、
濾過工程を停止することなく、環状ヘッダ１９からパイ
プ２０及び排出流制限装置２１を通して周期的に排出（
すなわち排除）される。

粘性溶融液中で掻き取り部材１５が回転されるとき、回
転に対する流体抵抗により螺旋バンド１６．１６ａが軸
線に対して捩られ、これにより螺旋バンド１６．１６ａ
の内径が小さくなる。取付は条件、製造誤差及び摩耗等
により生じる螺旋バンド１６．１６ａの内面Ｃとカップ
５の濾過面Ａとの間の間隙の誤差は、掻き取り部材１５
の弾性変形の範囲内で補償され、これにより、掻き取り
部材１５と濾過面Ａとを連続的に係合させることができ
、長時間に亘って濾過工程を停止させることなく濾過面
Ａからケーキを完全に除去することができる。

粒状材料を処理する場合には、第２図に示すように、溶
融重合体の準備をする押出し機のハウジングの直ぐ内側
に、フィルタ装置を収容しておくのが好ましい。第２図
のフィルタ装置は、全体的には前述のフィルタ装置と同
様であるが、掻き取り部材１５が押出し機のハウジング
２２内に配置されていて、スクリュウ２３と共に回転で
きるように、例えばねしジヨイントによりスクリュウ２
３の出口端に固定されている点において異なっている。

スクリュウ２３の螺旋通路２４は、カップ５の濾過面Ａ
及び押出し機のハウジング２２の内面Ｆにより形成され
た環状空間２５に連通している。

第２図に示すフィルタ装置の実施例においては、掻き取
り部材１５が２つの付加的な螺旋バンド２６．２６ａを
備えている。これらの螺旋バンド２６．２６ａのねじ方
向は、カップ５の濾過面Ａを包囲している螺旋バンド１
６．１６ａのねじ方向とは反対方向に構成されている。

螺旋バンド２６．２６ａは、螺旋バンド１６．１６ａの
外側に同心状に配置されており、両螺旋バンドのコイル
の交差部において互いに固定されている。外方の螺旋バ
ンド２６．２６ａ及び内方の螺旋バンド１６．１６ａは
、周方向に均一に間隔を隔てて配置されており、スクリ
ュウ２３の側のそれらの端部は、ねじ付きスリーブ２７
に固定されている。内方の螺旋バンド１６．１６ａは、
カップ５の濾過面Ａと係合して螺旋通路２８を形成して
おり、一方、外方の螺旋バンド２６．２６ａは、ハウジ
ング２２の内面Ｇと係合して螺旋通路２９を形成してい
る。

相手となる面Ｇ及びＡに対面するそれぞれ外方及び内方
の螺旋バンド２６及び１６の後縁部における間隙内での
摩擦による動力損を低減するため、面取り部（チャンフ
ァ）３０が設けられている。

第２図に示す本発明の別の実施例によるフィルタ装置は
次のように作動する。

処理すべき粒状材料は、押出し機のハウジング２２の孔
（図示せず）を通して供給され、スクリュウ２３の螺旋
通路２４に導かれる。スクリュウ２３が回転すると材料
は出口端（出口ポート）３に向かって移動され、このと
き材料は、加熱され、可塑化されて溶融液に変換される
。スクリュウ２３からの出口において、溶融液は掻き取
り部材１５の螺旋通路２８．２９に流入する。互いに反
対のねじ方向に配置された内方及び外方の螺旋バンド１
６．１６ａ及び２６．２６ａが、カップ５の側方の濾過
面Ａ及び押出し機のハウジング２２の内面Ｇと係合でき
るため、これらの面により閉じ込められた環状空間２５
内では溶融液が反対方向に流れる。これらは、螺旋通路
２４を軸線方向に循環して流れるため、この空間を通る
材料は強力な混合及び均質化作用を受ける。同時に、溶
融重合体は強制的にカップ５の孔７に通され、濾過面Ａ
と螺旋バンド１６．１６ａの作用面Ｃとの間の間隙内に
流入してこの小さな間隙内において強い剪断作用を受け
、これにより、溶融重合体は高度に均質化される。溶融
液を汚染している含有異物であって濾過孔７のサイズよ
り大きい含有異物は、カップ５の濾過面Ａ上に沈着され
る傾向を有しており、螺旋バンド１６．１６ａのコイル
によりヘッダ１９に移動される。このヘッダ１９からは
、フィルタケーキが、パイプ２０及び排出流制限装置２
１を通して周期的に排出される。

第３図は、本発明のフィルタ装置の更に別の実施例を示
すものである。

このフィルタ装置は、前述の実施例に係るフィルタ装置
と実質的に同じものであり、出口ポート３の側において
、掻き取り部材１５に、孔３２を備えたリングエレメン
ト３１が設けられている点で異なっているに過ぎない。

このリング（リングエレメント）３１は、外方の螺旋バ
ンド２６．２６ａの端面に隣接しており、内方の螺旋バ
ンド１６．１６ａを包囲しておりかつ接触点においてこ
れらの螺旋バンド１６．１６ａに固定されている。また
、このリング３１の外径及び内径は、それぞれ、外方の
螺旋バンド２６．２６ａの外径及び内径に等しい。

第３図の実施例によるフィルタ装置も、前述の実施例に
よるフィルタ装置とほぼ同様に作動する。

濾過面Ａを浄化するとき、螺旋バンド１６．１６ａは、
成る量の溶融液を不純物と一緒にへ・ノダ１９に向かっ
て移動させるべ（作動する。内方及び外方の螺旋バンド
１６．２６により環状空間２５内に発生される長平方向
の循環流により、リング３１において圧力差が生じる。

このため、不純物と一緒にヘッダ１９内に流入する溶融
液は強制的に孔３２に通され、これにより不純物が分離
されて、主流れに戻される。従って、掻き取り部材１５
の側面においてリングエレメント３１により形成された
比較的小さな体積のヘッダ１９によりケーキを？Ｍｔ　
ｋｍさせることができ、該ケーキは、ヘッダ１９からパ
イプ２０を通して周期的に排出される。

掻き取りエレメント（掻き取り部材）１５の出口端にリ
ングエレメント３１を設けることにより、ケーキが主溶
融液流れに戻されることが防止される。これにより、濾
過された溶融液中に不純物が侵入する可能性が小さくな
り、材料の品質が向上する。また、ヘッダ１９の比較的
小さな体積内にフィルタケーキを濃縮できるため、フィ
ルタ装置からケーキを排出するときに同伴して排出され
る重合体の損失を低減することができる。

互いに反対のねじ方向に配置された内方及び外方の螺旋
バンド１６．１６ａ及び２６．２６ａが、それらの交差
点において互いに固定されておりかつこれらの螺旋バン
ド１６．１６ａ及び２６．２６ａが、孔３２を備えた共
通のベース（すなわちリングエレメント３１）に固定さ
れていることにより、掻き取り部材の強度を増強でき、
従ってフィルタ装置の信頼性の高い作動を保証すること
ができる。

第４図は、カップ５の実施例を示すものである。

この実施例においては、フィルタケーキ排出用のパイプ
２０が、押出し機２２のハウジング１の端面と押出しヘ
ッド１０のケーシング９との間に固定されたフランジ８
に設けられている。

この実施例は、押出し機に大きな変更を施すことなくフ
ィルタ装置を組み込むことを可能にするため、入手でき
る押出し装置を改造する必要があるときに便利である。

第４図の実施例に係るフィルタ装置の作動は、第１図、
第２図及び第３図に関して説明したフィルタ装置の作動
と実質的に同様であるが、フィルタケーキが、ヘッダ１
９からパイプ２０を通して、フランジ１１と１２との間
の空間に排出される点で異なっている。

第２図、第２図及び第３図に示したフィルタ装置の変形
例においては、掻き取り部材が、右ねし方向及び左ねし
方向に構成された２つの内方の螺旋バンドと、２つの外
方の螺旋バンドとを有している。フィルタ装置の均質化
能力に課せられる条件に基づいて、及び掻き取り部材に
要求される強度及び剛性を高めるため、内方及び外方の
螺旋バンドの最適数を、２個〜４個の範囲内で定めるこ
とができる。

処理される材料の品質に対する高度の要求に合致できる
濾過及び混合のジヨイントプロセスに特徴をもつ本発明
の混合・フィルタ装置は、従来のフィルタ装置に比べて
多くの長所を有している。

掻き取り部材がカップの濾過面を包囲する螺旋バンドの
形態に構成されており、かつ不純物を収集するヘッダで
あってフィルタケーキ排出パイプを備えているヘッダが
設けられていることにより、濾過工程を長時間停止させ
ることなく、濾過面を連続的に浄化することが可能にな
る。

螺旋バンドのコイルの方向及び掻き取り部材の回転方向
により螺旋バンドに捩じり力が生じ、これにより、掻き
取り部材が濾過面に対してぴったりと当接するため、濾
過面からフィルタケーキを完全に除去することができる
。従って、フィルタ装置の信頼性及び稼働寿命を高める
ことができると共に、フィルタエレメントの交換に要す
る休止時間を短縮することができる。

また、リングエレメントにより閉じ込められた比較的小
さな体積の環状ヘッダ内にフィルタケーキを濃縮できる
ため、フィルタ装置からフィルタケーキを排出させると
きに同伴して排出される材料の損失を大幅に低減するこ
とができる。

本発明のフィルタ装置の他の主要な長所は、螺旋バンド
の係合面とカップの濾過面との間の狭いギャップ内で材
料が受ける強力な剪断力により、大きな混合能力が得ら
れることである。互いに反対方向に向いたコイルを備え
た掻き取り部材の同心状の螺旋体により、長手方向の循
環流を生じさせることができる。このため、染色加工を
行いかつ高濃度の染料を得るのに充分な材料を高度に混
合及び均質化することができる。

本発明の混合・濾過装置は全体的に寸法が小さく、従っ
てその製造に要する金属の使用量が少なくて済み、サー
ビスが便利で、信頼性ある作動を行うことができる。

（発明の効果） 材料の濾過及び濾過面の連続浄化を行うことができる本
発明のフィルタ装置は、パイプ、フィルム、シート等の
プラスチック製品の製造及び再生原料からの高品質の製
品の製造に広範囲に使用することができる。例えば、２
０％の生産廃棄物を添加した低密度ポリエチレンからフ
ィルムホース（ホースの直径１，５００　ｍｍ、フィル
ム厚さ１０μｍ）を製造するための９０ｍｍのねし径を
もつ押出し機からなる生産ラインに本発明のフィルタ装
置を使用した場合、６か月もの期間に亘って製造工程を
停止させることなく生産ラインを連続的に作動させるこ
とができ、これは、従来に比べ生産効率を１．５倍に向
上できたことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、濾過面の連続浄化機構を備えた本発明による
フィルタ装置の縦断面図である。 第２図は、本発明の別の実施例に係るフィルタ装置の縦
断面図である。 第３図は、孔を備えたリングエレメントが設けられた掻
き取り部材を有する本発明の別の実施例に係るフィルタ
装置の拡大部分断面図である。 第４図は、別の構成に係るヘッダ及びフィルタケーキ排
出パイプを有している本発明の別の実施例に係るフィル
タ装置の拡大部分断面図である。 １・・・フィルタ装置のハウジング、 ２・・・入口ポート、 ３・・・出口ポート、 ４・・・フィルタエレメント、 ５・・・カップ、 ６・・・カップの内部、 ７・・・カップの側方の濾過面に形成された孔、８・・
・カップのフランジ、 ９・・・押出しヘッドのケーシング、 １０・・・押出しヘッド、 １１・・・フィルタ装置のフランジ、 １２・・・押出しヘッドのフランジ、 １３・・・フィルタ装置の環状空間、 １４・・・押出しヘッドの通路、 １５・・・掻き取り部材、 １６．１６ａ・・・掻き取り部材の螺旋バンド、１７・
・・掻き取り部材のスプライン付きスリーブ、１８・・
・螺旋バンドにより形成された螺旋通路、１９・・・フ
ィルタケーキを収集する環状ヘッダ、２０・・・フィル
タケーキを排出するパイプ、２１・・・排出流制限装置
、 ２２・・・押出し機のケーシング、 ２３・・・押出し機のスクリュウ、 ２４・・・スクリュウの螺旋通路、 ２５・・・押出し機のケーシングの環状通路、２６．２
６ａ・・・外方の螺旋ハンド、２７・・・ねじ付きスリ
ーブ、 ２８・・・内方の螺旋バンドにより形成される螺旋通路
、 ２９・・・外方の螺旋バンドにより形成される螺旋通路
、 ３０・・・螺旋バンドの面取り部、 ３１・・・掻き取り部材のリング、 ３２・・・リングの孔、 Ａ・・・カップの濾過面、 Ｂ・・・フィルタ装置の内面、 Ｃ・・・螺旋バンドの内面、 Ｄ・・・掻き取り部材に対面するカップのフランジ面、
Ｅ・・・螺旋バンドの端面、 Ｆ・・・押出し機のケーシングの内面。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入口ポート（２）及び該入口ポート（２）から、
   濾過すべき材料の流路の下流側に離れた位置にある出口
   ポート（３）を備えている円筒状のハウジング（１）と
   、カップ（５）の形状をなすフィルタエレメント（４）
   であって側方の濾過面（Ａ）及び前記出口ポート（３）
   に連通している内部（６）を備えているフィルタエレメ
   ントとを有しており、前記カップ（５）が、その開放側
   に配置されたフランジ（８）を介して、前記ハウジング
   （１）の長手方向軸線に整合するように該ハウジング（
   １）内に固定されており、前記フィルタエレメント（４
   ）が、前記ハウジング（１）の軸線に整合するように該
   ハウジング（１）内に固定されており、前記ハウジング
   （１）の内面（Ｂ）と前記カップ（５）の濾過面（Ａ）
   との間に形成された環状空間（１３）内に取り付けられ
   ていて駆動装置に連結された回転自在の掻き取り部材（
   １５）を更に有している、濾過面を連続的に浄化できる
   フィルタ装置において、前記掻き取り部材（１５）が、
   前記カップ（５）を包囲しておりかつ該カップ（５）の
   濾過面（Ａ）と係合している少なくとも１つの螺旋バン
   ド（１６）の形態をなしており、前記掻き取り部材（１
   ５）に対面している前記フランジ（８）の表面（Ｄ）と
   前記螺旋バンド（１６）の端面（Ｆ）との間に、フィル
   タケーキを収集するための、外部と連通している環状ヘ
   ッダ（１９）が形成されていることを特徴とする濾過面
   を連続的に浄化できるフィルタ装置。
2. （２）前記掻き取り部材（１５）が、前記カップ（５）
   の濾過面（Ａ）を包囲している前記螺旋バンド（１６）
   のコイルの方向とは反対方向のコイルを備えた少なくと
   も１つの螺旋バンド（２６）を有しており、該螺旋バン
   ド（２６）が、前記螺旋バンド（１６）の外側に同心状
   に配置されていて該螺旋バンド（１６）と係合しており
   かつ両螺旋バンド（１６、２６）が交差する点において
   互いに固定されていることを特徴とする請求項１に記載
   のフィルタ装置。
3. （３）前記出口ポート（３）の側において、前記掻き取
   り部材（１５）が、孔（３２）を備えたリングエレメン
   ト（３１）を有しており、該リングエレメント（３１）
   が、前記内方の螺旋バンド（１６）を包囲している外方
   の螺旋バンド（２６）の端面に隣接していて、該螺旋バ
   ンド（２６）との接触点において該螺旋バンド（２６）
   に固定されており、前記リングエレメント（３１）の外
   径及び内径が、前記螺旋バンド（２６）のそれぞれ外径
   及び内径に等しいことを特徴とする請求項２に記載のフ
   ィルタ装置。
4. （４）前記濾過面（Ａ）を包囲している前記螺旋バンド
   （１６）のコイルの方向と、前記出口ポート（３）の側
   から見た前記掻き取り部材（１５）の回転方向とが同じ
   であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置
   。