JPH04227881A - 間欠的に液体を噴射する方法及び装置 - Google Patents

間欠的に液体を噴射する方法及び装置

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JPH04227881A
JPH04227881A JP3128823A JP12882391A JPH04227881A JP H04227881 A JPH04227881 A JP H04227881A JP 3128823 A JP3128823 A JP 3128823A JP 12882391 A JP12882391 A JP 12882391A JP H04227881 A JPH04227881 A JP H04227881A
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JP
Japan
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pressure
conduit
injection
pump
liquid
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Pending
Application number
JP3128823A
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English (en)
Inventor
Willi Heusser
ヴイリー・ホイセル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lonza AG
Original Assignee
Lonza AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/02Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
    • B05B12/06Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery for effecting pulsating flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/40Filters located upstream of the spraying outlets

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  • Nozzles (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,安全弁の如く,液体の
入口圧力が限界値圧力を越えると自動的に開きかつ限界
値圧力を下回ると自動的に閉じる噴射ノズルによつて,
間欠的に液体特に高圧で噴射されるべき潤滑剤懸濁液,
を噴射する方法及びこの方法を実施するための装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】このような方法及び装置は,特に管製造
の際の心棒を潤滑するために用いられる。この場合,例
えば欧州特許出願公告第0192037号明細書に記載
されているように,潤滑剤懸濁液,特に,水中に懸濁す
る,大体において黒鉛と重合体と安定剤のような補助物
質とを含有する高温潤滑剤懸濁液(スイス国特許出願公
開第596294号及び第609728号明細書参照)
が使用され,この高温潤滑剤懸濁液は,例えば50〜1
20barの非常に高い圧力(特別の場合には更に高く
250barまでの圧力)のもとに,20ないし120
m/secの流れ速度で噴射ノズルへ供給される。噴射
ノズルとして,欧州特許出願公告第0192037号明
細書に記載されているように,例えば欧州特許出願公開
第0039839号明細書(図2)に説明されているよ
うな,安全弁の如く,液体の入口圧力が限界値圧力を越
えると自動的に開きかつ限界値圧力を下回ると自動的に
閉じる噴射ノズルが使用される。
【0003】間欠的に液体を噴射するために,噴射ノズ
ルの前に配置された遮断装置が交互に開かれかつ閉じら
れた。高い圧力及び流れ速度の場合に危険なのは,考慮
の対象になる潤滑剤において懸濁する粒子(特に黒鉛粒
子)の高い速度のために生ずる侵食である。従つて,欧
州特許出願公告第0192037号明細書に詳細に説明
されているように,遮断装置は,一方では大きい侵食に
も拘らず長期間にわたつて動作能力を持ち,他方では漏
れが早期に発見され,それにより装置全体が遮断装置の
突然の故障の際に運転中止される必要がないように改良
された。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は,冒頭
に挙げたような方法及び装置の信頼性を高めることであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の方法によればこ
の課題は,液体が遮断装置の介在なしに直接ポンプによ
り噴射ノズルへ送られかつポンプ出口圧力が噴射間隔の
間の休止期に休止期間圧力に保持され,液体の噴射のた
めに噴射圧力に高められかつ噴射間隔の終わりに再び休
止期間圧力に低下せしめられ,この休止期間圧力が噴射
ノズルの開放にはまだ十分でないように大きさを定めら
れていることによつて解決される。更に,本発明の装置
によればこの課題は,遮断装置の介在なしに常に直接噴
射ノズルと接続しているポンプ及び圧力制御装置が設け
られており,この圧力制御装置によつてポンプ出口圧力
が噴射ノズルの開放にはまだ十分でない休止期間圧力か
ら噴射圧力へ上昇可能及び再び低下可能であることによ
つて解決される。
【0006】請求項1及び4に記載された,この課題の
本発開による解決策は,公知の方法と原則的に異なる方
法で行く。遮断装置の更なる改良の代わりに,本発明に
よれば,この遮断装置を完全に断念して,液体をポンプ
により直接噴射ノズルへ送り,従つてこの噴射ノズルを
ポンプと常に直接接続しておき,このポンプの出口圧力
を噴射間隔の間の休止期間において休上期間圧力に保持
し,液体の噴射のために噴射圧力に高めかつ噴射間隔の
終わりに再び休止期間圧力に低下させ,その際,休止期
間圧力の噴射ノズルの開放にはまだ十分でないように大
きさを定められる。
【0007】従つて休止期間圧力は自動的に閉じる噴射
ノズルの限界値圧力(「開鎖圧力」)より安全公差だけ
低いので,噴射ノズルは常に作動準備のできた状態にあ
りかつポンプ出口圧力の上昇の際に即座に開く。
【0008】噴射圧力を休止期間圧力に速やかに低下さ
せるために,噴射間隔の終わりに,ポンプ出口導管から
出る分岐導管が開かれ,この分岐導管を通つて液体がポ
ンプ入口導管へ戻されるか又は排出通路又は濾塊溜めに
通じる排出導管の中へ排出される。
【0009】ポンプは空気圧で駆動されかつ2つの空気
圧導管により供給され,これらの空気圧導管の第1の空
気圧導管が,休止期間圧力の発生のために大きさを定め
られた空気圧を供給し,第2の空気圧導管が噴射圧力の
発生のために大きさを定められた空気圧を供給し,両方
の空気圧導管が並列に同じ圧縮空気源から供給され,第
1の空気圧導管の中に,休止期間圧力の発生のために圧
力を制限する第1の圧力調節器が配置されており,第2
の空気圧導管が圧縮空気源からの圧縮空気供給の遮断の
ために遮断機構を持つている。第2の空気圧導管の中に
第2の圧力調節器が設けられており,それにより噴射圧
力を変えることができる。(第2の圧力調節器なしに圧
縮空気源は噴射圧力を決める。)
【0010】
【実施例】方法及び装置のそれ以外の好ましい実施例は
従属請求項及び本発明の実施例の以下の説明から明らか
である。
【0011】潤滑剤懸濁液はポンプ2により吸込み導管
1を介して吸い込まれる。ポンプ2は遮断装置の介在な
しにポンプ圧力導管3を介して噴射ノズル4と常に直接
接続している。
【0012】噴射ノズル4は,欧州特許出願公開第00
39839号明細書の図2に示されたノズルの如く,こ
の噴射ノズルが安全弁のように液体の入口圧力が限界値
圧力を越えるとばねの力に抗して液体圧力により自動的
に開かれかつ限界値圧力を下回るとばねにより自動的に
閉じられるように構成されている。
【0013】ポンプ2は空気圧で駆動される20:1ピ
ストンポンプ(例えばグラコ・インコーポレイテツド社
の「キングポンプ」)であり,このポンプの出口圧力(
液体のポンプ圧力又は吐出圧力)は圧縮空気の圧力のほ
ほ20倍であり,この空気圧をポンプ2が受ける。
【0014】ポンプ出口圧力は,間欠的に潤滑剤懸濁液
を噴射するために,以下に説明される圧力制御装置によ
つて,噴射ノズル4の開放にはまだ十分でない休止期間
圧力から噴射圧力に高められかつ再び低下せしめられる
【0015】ポンプ2は2つの空気圧導管5,6と接続
されており,これらの空気圧導管の第1の空気圧導管が
,休止期間圧力の発生のために大きさを定められた空気
圧を供給し,第2の空気圧導管が噴射圧力の発生のため
に大きさを定められた空気圧を供給する。両方の空気圧
導管5,6は入口側において一緒に(並列に)水分離器
7を介して圧縮空気導管網8に接続されており,この圧
縮空気導管網は,例えば5barの圧力を持つ圧縮空気
を供給する。出口側において両方の空気圧導管5,6は
ポンプ2の供給導管9に接続されており,この供給導管
に,圧力を5barに制限する安全弁10が接続されて
いる。
【0016】第1の空気圧導管5の中に第1の圧力調節
器(圧力調節弁又は減圧弁)11が配置されており,こ
の圧力調節器は,圧縮空気導管網に生ずる一次圧力(5
bar)を1.5barの二次圧力に減少させる。第2
の空気圧導管6の中には入口側に,遮断機構として使わ
れ,電気制御装置12により制御される電磁弁13と,
続いて第2の圧力調節器(圧力調節弁又は減圧弁)14
が配置されており,この圧力調節器は,圧縮空気導管網
8に生ずる一次圧力を2.5barの二次圧力に減少さ
せる。
【0017】1.5barの二次圧力においてポンプ出
口圧力(動作圧力)は30bar(休止期間圧力)であ
り,2.5barの二次圧力においてポンプ出口圧力は
50bar(噴射圧力)である。噴射ノズル4は,30
barの休上期間圧力より公差だけ大きい入口圧力にお
いて開く。
【0018】ポンプ出口導管3(ポンプ2の圧力導管)
は圧力衝撃減衰器(脈動減衰器,サージタンク)15及
び濾過装置16を介して噴射ノズル4へ導かれている。 濾過装置16は粗粒子を懸濁液から分離するために使わ
れる。この濾過装置は,流れ方向に見て濾過体(濾過か
ご,ふるい)17の前にある前空間18と,モータ19
により駆動されるかき取り片とを持つており,このかき
取り片は,圧力濾過器では普通のかき取り片(例えばド
イツ連邦共和国特許第2823092号明細書参照)の
如く濾塊を濾過体からかき取り,それにより濾過体が詰
まらないようになる。ポンプ出口導管3の,ポンプ2か
ら(圧力衝撃減衰器15を経て)導かれ,濾過体17の
前の前空間18へ開口している部分は3aで示されてお
り,濾液を濾過体17から噴射ノズル4へ導く導管部分
は3bで示されている。
【0019】前空間18から分岐導管20が出ており,
この分岐導管は,ポンプ入口導管1へ戻る分枝21及び
第2の分枝22に分かれており,この第2の分枝は流出
漏斗23を経て排出通路24へ開口しており,この排出
通路へ水分離器7の流出口も開口している。両方の分枝
21,22のそれぞれに,電気制御装置12により制御
される電磁弁25,26が配置されており,噴射間隔の
終わりに,噴射圧力を休止期間圧力に速やかに低下させ
るために,その都度これらの電磁弁のうちの1つが開か
れる。ポンプ出口導管部分3a及び分岐導管20が接続
されている濾過装置16の前空間18の入口及び出口は
,前空間18の対向する側に,電磁弁25又は26の開
放の際に前空間18が液体により貫流されかつ濾過体1
7の前にある濾塊とかき取り片によりかき取られた濾塊
部分(粗粒子)とが少なくとも一部分岐導管20の中へ
押し流されるように配置されている。
【0020】制御装置12は(図示されていない)スイ
ツチ及び制御入力端を持つており,これらの制御入力端
により装置が手で又は自動的に管製造装置の制御命令に
より制御され得る。電気制御装置は,従来の技術では普
通の装置であり,従つてこれ以上説明されない。この制
御装置の動作のやり方は,示された装置により実施され
る方法の以下の説明から分かり,この場合,管製造装置
がそれぞれ噴射間隔の始めと終わりのための開始パルス
と停止パルスを供給することを前提としている。
【0021】装置の運転準備のできた状態において弁1
3,25,26は閉じられている。ポンプ2は,(圧縮
空気導管網8から供給される)圧力調節器11の二次圧
力を受けるので,ポンプ出口圧力は30bar(休止期
間圧力)でありかつこの圧力を受ける噴射ノズル4は閉
じられたままである。
【0022】制御装置12が開始パルスを受けると,こ
の制御装置は開放命令を弁13に与えるので,ポンプ2
は圧力調節器14の二次圧力を受け,このポンプの出口
圧力は噴射圧力(50bar)に上昇しかつ噴射ノズル
4は圧力上昇の際に直ちに開き,それにより潤滑剤が噴
射される。
【0023】制御装置12が停止パルスを受けると,こ
の制御装置は閉鎖命令を弁13に与えかつ開放命令を弁
25に与える。その結果,ポンプ出口圧力は直ちに休止
期間圧力に低下し,それにより噴射ノズル4は自動的に
閉じる。噴射圧力から休止期間圧力に低下するために必
要な時間(制御装置12は停止パルスを受ける時限素子
を持つている)の経過後に,制御装置12は閉鎖命令を
弁25に与える。今や再び運転準備のできた状態が生ず
る。
【0024】懸濁液の粗粒子含有量が少ない場合は,上
述したように,弁25が開かれるので,懸濁液は失われ
ず,そして押し流された僅かな粗粒子は新たにポンプ2
によつて前空間18へ送り込まれる。この場台,弁26
はまれにしか開かれず,即ち,高い濃度の粗粒子(沈澱
する粗粒子)が前空間に形成された場合に初めて開かれ
る。(弁26のこのまれな開放は,弁25の所定回数の
開放の後に自動的に行うことができ又は押しボタンの操
作により開始できる。)
【0025】懸濁液の粗粒子含有量が大きい場合は,弁
26が一層頻繁に開かれ,それにより粗粒子は排出通路
へ運び去られ,その際,弁26の頻繁すぎる開放が行わ
れないように努めることはもちろんである。なぜならば
好ましくない粗粒子だけでなく(高価な)潤滑剤も一緒
に導出されるからである。
【0026】上述した方法及び装置には次のような利点
がある。
【0027】ポンプ圧力導管3は噴射休止期間において
ポンプ2により,自動的に閉じる噴射ノズル4の限界値
圧力(「閉鎖圧力」)より安全公差だけ低い休止期間圧
力に保持されるから,ポンプ圧力の上昇の際の即座の噴
射が保証される。そのために圧力は先ず最初に限界値圧
力に形成される必要がない。
【0028】噴射過程を切り換えるには簡単な小形電磁
弁13で十分であり,この電磁弁は圧縮空気だけを遮断
すればよく,従つて侵食を受けない。それに対して,従
来の技術では,液体を遮断するために高価な多方弁が必
要であり,この多方弁は,液体の高い圧力及び高い流れ
速度のために大きい侵食にさらされ,従つて頻繁に取り
替えられなければならずかつ動作の確実性を損つた。
【0029】弁25,26を持つ分岐導管20によりポ
ンプ圧力導管3の即座の圧力軽減,従つて液体の噴射の
即座の中止が可能にされ,それによつて不必要な潤滑剤
排出が回避されるだけではなく事故の危険も減少される
。作業工程の終了後の潤滑剤の意に反する噴射は危険で
ある。なぜならば作業者が場合によつては(高い噴射圧
力のために)危険なノズル噴射範囲に入るからである。 更に,それと同時に濾過装置16の洗浄,従つて清掃が
できる。
【0030】上述した装置及び方法の更にいくつかの変
形例を以下に説明する。
【0031】弁26は手動操作される遮断機構でもよく
,それにより濾塊又は粗粒子濃縮物を入念に手で取り出
すことができ,その際,流出漏斗23は排出通路24へ
ではなく集合容器へも開口することができ,それによつ
て濾塊は再利用装置へ供給され得る。
【0032】弁25は(弁26も)圧縮空気で作動され
る弁でもよく,この弁の制御入力端は,制御装置12に
より制御される多方弁を介して圧縮空気導管網8と接続
されており,それによつて非常に短い切換え時間が得ら
れる。
【0033】ポンプ圧力導管3の中に,制御装置12と
接続された流量計が設けられており,この流量計は懸濁
液の流量を測定し,この制御装置は監視回路を持つてお
り,この監視回路は噴射中に(弁13の開放時間の間)
、測定された流量と目標流量との偏差を表示し又は偏差
が公差を越える場合に警報信号を発信する。同じ目的の
ために,制御装置12と接続された近接スイツチをポン
プ2に設けることができ,この近接スイツチはポンプ行
程を制御装置12に通報し,この制御装置の監視回路は
,単位時間当たり通報されるポンプ行程が限界値を下回
るかどうかを検査し,もし下回る場合は,ポンプ2の正
常でない動作を表示する警報信号を発信する。
【0034】導管3,5,6の中に,導管圧力を検査す
るための圧力計を設けることができる。
【0035】特に導管3の中に圧力計が配置されている
のが有利であり,この圧力計は制御装置12と接続され
ておりかつ(弁25又は26が余りに長く開いたままで
ある場合に)休止期間圧力以下への圧力低下をこの制御
装置に通報し,この場合,制御装置12は,使用者が弁
25又は26のこの自動的閉鎖をこの弁25又は26用
の(図示してない)特別の弁開放押しボタンの操作によ
り阻止しない限り,休止期間圧力を下回る際に直ちに弁
25又は26を閉じる。(弁開放押しボタンは濾過装置
の十分な清掃のために押される。)
【0036】流れ方向に見て圧力調節器11の後ろに逆
止め弁を配置することができ,それにより圧力調節器1
4からの圧縮空気は(弁13が開いている場合に)圧力
調節器11に作用することができない。
【0037】両方の圧力調節器11,14を一層高い二
次圧力に,即ち第1の圧力調節器を例えば2.0bar
に,第2の圧力調節器を3barに調節することができ
るので,休止期間圧力は40barに,噴射圧力は60
barになり,この場合,噴射ノズル4は(40bar
より公差だけ小さい)一層高い入口圧力において初めて
開くことはもちろんである。噴射ノズル4の限界値圧力
の大きさを定めるために,導管3内の起こり得る圧力低
下を考慮に入れなけれはならず,この圧力低下は,上述
の実施例では無視できることが分かつたが,しかし小さ
い横断面を持つ長い導管では注意を払わなければならな
い。
【0038】モータ19は永続的に作動しているのが好
ましい。しかしこのモータをかなり長い休止期間におい
て制御装置により作動停止させかつ次の開始命令で再び
始動させることもできる。
【0039】濾過装置16は,使用される液体(又は懸
濁液)に応じてかき取り片(及びモータ19)なしでも
構成され得る。この場合は,ポンプ出口導管部分3a及
び分岐導管20が接続されている濾過装置16の前空間
18の入口及び出口を,前空間18の対向する側に直接
濾過体17に接して,弁25又は26の開放の際に前空
間18を貫流する液体が直接濾過体17に沿つて流れか
つその上にある濾塊を洗い流すように配置することが特
に有利である。(この配置は,かき取り片を持つ上述の
濾過装置16においても有利であることはもちろんであ
る。
【0040】濾過を必要としない液体では,濾過装置1
6が省けることはもちろんである。この場合,(高価な
液体では)分枝22も省けることはもちろんであり,こ
の場合はポンプ圧力導管3から直接弁25を介して吸込
み導管1へ通じている分岐導管20だけしか残つていな
い。「安価な液体」,例えば水,だけを噴射しようとす
る場合は,分枝21も省略でき,分岐導管20はポンプ
圧力導管3から直接弁26を介して排出通路24へ通ず
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】間欠的に潤滑剤懸濁液を噴射するための装置の
構成図である。
【符号の説明】
2    ポンプ 4    噴射ノズル

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  安全弁の如く,液体の入口圧力が限界
    値圧力を越えると自動的に開きかつ限界値圧力を下回る
    と自動的に閉じる噴射ノズル(4)によつて,間欠的に
    液体を噴射する方法において,液体が遮断装置の介在な
    しに直接ポンプ(2)により噴射ノズル(4)へ送られ
    かつポンプ出口圧力が噴射間隔の間の休止期間に休止期
    間圧力に保持され,液体の噴射のために噴射圧力に高め
    られかつ噴射間隔の終わりに再び休止期間圧力に低下せ
    しめられ,この休止期間圧力が噴射ノズル(4)の開放
    にはまだ十分でないように大きさを定められていること
    を特徴とする,間欠的に液体を噴射する方法。
  2. 【請求項2】  ポンプ(2)が空気圧で駆動され,そ
    の際,休止期間圧力の発生及び噴射圧力の発生のために
    必要な空気圧力が選択的にポンプ(2)に印加されるこ
    とを特徴とする,請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】  噴射間隔の終わりに休止期間圧力への
    噴射圧力を速やかに低下させるために,ポンプ出口導管
    (3)からポンプ入口導管又は排出管(22)へ通じる
    ,普段は閉じられている分岐導管(20)が開かれるこ
    とを特徴とする,請求項1又は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】  遮断装置の介在なしに常に直接噴射ノ
    ズル(4)と接続しているポンプ(2)及び圧力制御装
    置(11〜14)が設けられており,この圧力制御装置
    によつてポンプ出口圧力が噴射ノズル(4)の開放には
    まだ十分でない休止期間圧力から噴射圧力へ上昇可能及
    び再び低下可能であることを特徴とする,安全弁の如く
    ,液体の入口圧力が限界値圧力を越えると自動的に開き
    かつ限界値圧力を下回ると自動的に閉じる噴射ノズル(
    4)を持つ,請求項1に記載の方法を実施するための装
    置。
  5. 【請求項5】  ポンプ(2)が空気圧で駆動されかつ
    2つの空気圧導管(5,6)と接続されており,これら
    の空気圧導管の第1の空気圧導管が,休止期間圧力の発
    生のために大きさを定められた空気圧を供給し,第2の
    空気圧導管が噴射圧力の発生のために大きさを定められ
    た空気圧を供給することを特徴とする,請求項4に記載
    の装置。
  6. 【請求項6】  両方の空気圧導管(5,6)が並列に
    同じ圧縮空気源(8)から供給され,第1の空気圧導管
    (5)の中に,休止期間圧力の発生のために圧力を制限
    する第1の圧力調節器(11)が配置されており,第2
    の空気圧導管(6)が圧縮空気源(8)からの圧縮空気
    供給の遮断のために遮断機構(13)を持つていること
    を特徴とする,請求項5に記載の装置。
  7. 【請求項7】  第2の空気圧導管(6)の中に,噴射
    圧力の発生のために望まれる圧力に圧力を制限する第2
    の圧力調節器(14)が配置されていることを特徴とす
    る,請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】  ポンプ出口導管(3)からポンプ入口
    導管(1)又は排出導管(22)へ通じる分岐導管(2
    0)が設けられており,この分岐導管の中に,圧力制御
    装置(11〜14)により制御される遮断機構(25,
    26)が配置されており,この遮断機構が噴射間隔の終
    わりに噴射圧力を休止期間に速やかに低下させるために
    開かれることを特徴とする,請求項4ないし7のうち1
    つに記載の装置。
  9. 【請求項9】  ポンプ出口導管(3)が濾過装置(1
    6)を介して噴射ノズル(4)へ導かれており,この濾
    過装置(16)が,流れ方向に見て濾過体(17)の前
    にある前空間(18)を持つており,分岐導管(20)
    がこの前空間(18)から,分岐導管(20)の遮断機
    構(25,26)の開放の際に前空間(18)が液体に
    より貫流されかつこの前空間にある濾塊部分又は粗粒子
    が少なくとも一部分岐導管(20)の中へ押し流される
    ことを特徴とする,請求項8に記載の装置。
  10. 【請求項10】  分岐導管(20)がそれぞれ遮断機
    構(25,26)を備えた2つの分枝部分(21,22
    )を持つており,これらの分枝部分の一方がポンプ入口
    導管(1)へ通じており,他方が排出管(22)へ通じ
    ていることを特徴とする,請求項9に記載の装置。
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