JPH05192986A - 逆流式ポンプを具備するポリマーフィルター - Google Patents

逆流式ポンプを具備するポリマーフィルター

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JPH05192986A
JPH05192986A JP4168273A JP16827392A JPH05192986A JP H05192986 A JPH05192986 A JP H05192986A JP 4168273 A JP4168273 A JP 4168273A JP 16827392 A JP16827392 A JP 16827392A JP H05192986 A JPH05192986 A JP H05192986A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルター要素からの不純物の漸次洗浄の効
率を、フィルター要素をライン外に取り外すことなく改
善するフィルターを提供すること。 【構成】 フィルター手段３０は、貫通孔４６を一様に
円形分布する状態に配列した剛性支持体４４と貫通孔５
０を一様に円形分布する状態で配列した剛性カバー４８
とを含む。これら剛性支持体４４及び剛性カバー４８間
には円形の細目フィルタースクリーン５２が位置付けら
れる。流路内位置にあるフィルター手段３０がその中心
軸の周囲に間欠的に且つ漸次的に、隔壁部材３６及び４
２とシール状態で摺動し得る関係で回転される。ラチェ
ット機構６０が液圧ピストン６２によって駆動される。
液圧ピストン６２は各作動時にフィルター手段３０を回
転角度１８度分前進させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に型及びダイの如き
製品形成用装置に向けて流動する流体ポリマーのろ過に
関し、詳しくはろ過要素から不純物を除去することによ
ってろ過効率を改善するために適合された装置に関す
る。
【０００２】
【従来技術】プラスチック工業に於ては、ポリマーか
ら、それが押出ダイその他の製品形成要素に達する以前
に塊状物その他の不純物を除去する必要性を満たすべく
広範な種類のフィルター交換装置が開発されて来た。再
生プラスチックの再処理に際してのろ過の需要は特に急
増しているが、ヴァージンプラスチックもまた、主とし
て温度変化に対するプラスチック流動特性が敏感である
ことによって、凝集及び塊状形態の不純物に関わる問題
を抱えている。フィルター要素にこうした不純物が漸次
充填するとフィルターを通過するポリマー流量が実質的
な影響を受け、これが下流側圧力及び製品形成装置の作
動に影響を及ぼす。既存のいわゆる”スクリーンチェン
ジャー”の多くでは、その作用中にフィルター要素から
不純物は除去されない。フィルター要素はそれを装置外
に於て洗浄し、新しいフィルター要素を作用位置に置き
換えるためにポリマー流路から完全に除外せねばならな
い。その他のデバイスでは延長フィルター要素が用いら
れる。この延長フィルター要素はその一部分を定期的に
ポリマー流路の外側からこのポリマー流路に向けて、ま
たその作用位置を貫いて前進するようになっている。こ
れらデバイスは全て、ポリマー流路に代表的に存在する
高圧力に耐え得る十分な強度を有する圧力シールを通し
てフィルター要素をその作用位置の内外に移動させるた
めの機構を使用している。使用に際しこうした機構の一
部は、ポリマー流路の外側に移動しそしてそこに戻る際
しばしば、劣化され且つ酸化されたポリマー及び空気を
ポリマー流路内に運び込む。この空気及びそうした劣化
及び酸化されたポリマーの一部分はフィルターによって
ろ過されずにフィルター要素の下流に流れてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、解決しようと
する課題は、フィルター要素からの不純物の漸次洗浄の
効率を、フィルター要素をライン外に取り外すことなく
改善するフィルターを提供することであり、フィルター
要素の、ライン上で漸次変化する部分を下流側ポリマ
ー、即ちフィルター要素をすでに通過したポリマーを使
用し、下流側ポリマーの圧力を上回る圧力でバックフラ
ッシングするための装置を提供することであり、更に
は、バックフラッシングに使用される分以外のポリマー
が装置の一部を貫いて損失するのを防止するための手段
を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に従えばフィルタ
ー要素が、ポリマー流路の上流及び下流の間を連通する
流路内位置及びバックフラッシング位置間にて漸次前進
されるフィルター構造部を含んでいる。バックフラッシ
ングは、下流側チャンバー内の圧力を交互に減少させて
そこに多量の下流側ポリマーを引き入れることによって
前記下流側チャンバー内の圧力を上昇させ、バックフラ
ッシング位置に位置付けられたフィルター要素にポリマ
ーを強制的に通しこれを、結局は排出ポートに連結され
る上流側チャンバーに流動させることによって達成され
る。別様には、下流側チャンバーの圧力を低下及び上昇
させるに伴いフィルター要素を徐々に前進させ、そうし
た前進の都度、フィルター要素の新しい部分をその流路
内位置からバックフラッシング位置へと移動する。フィ
ルター要素の前進角度或は量は、各フィルター部分が連
続する少なくとも２回の前進に対しバックフラッシング
位置に残されそれにより、バックフラッシングのための
主たるポリマー流れが次に流路内位置に位置付けられる
フィルター要素部分を通過するべく決定される。
【０００５】
【実施例】図１及び２を参照するに、ポリマーを流動さ
せるためのフィルターが参照番号１２で示され、立方体
形状の胴部１４を具備している。この胴部１４を貫いて
摺動路１６が伸延され、この摺動路１６が、一対の孔２
０、２２を有するフィルター担持プレート１８を受容し
ている。支持ロッド２４が胴部に付設され、液圧ピスト
ン（図示せず）に伸延される。この液圧ピストンはフィ
ルター担持プレート１８に固着されたブラケット２６に
付設されたロッドを具備する。液圧ピストンは賦活され
ることによってフィルター担持プレート１８を２つの位
置間で往復作動させ孔２０、２２を胴部１４の内外に交
互に位置付けする。各孔は個別のフィルター手段２８及
び３０を廻動し得る状態で受けるようになっている。図
示されるように、フィルター手段３０はその流路内位置
にあり、フィルター手段２８は孔２０から取り外して洗
浄及び交換するための位置にある。胴部１４はフランジ
３２を有する。このフランジ３２はその上流側のポリマ
ーダクト３３の端部までの部分がねじ溝付けされてい
る。
【０００６】胴部１４は上流側通路３４を画定する中央
穿孔を有する。隔壁部材３６がこの中央穿孔の内部に嵌
合されそれにより上流側通路の壁を形成する。隔壁部材
３６は環状表面を有し、この環状表面にフィルター手段
３０がシール関係で摺動嵌着される。貫通孔４０が一様
に円形分布する状態で配列された粗目のフィルター要素
３８が隔壁部材３６を覆って嵌合されそれにより、矢印
方向に流動するポリマーはこれらの貫通孔４０を通り抜
け、ポリマーの大きな凝集体その他の不純物が上流側通
路３４に到達するのが防止される。隔壁部材３６に関す
るより詳しい説明は以下に為される。隔壁部材４２が胴
部１４内の中央穿孔内部に嵌合される。この隔壁部材４
２はフィルター手段３０がそこにシール関係で摺動嵌着
される環状表面を有する。この隔壁部材４２は、好適な
手段（図示せず）によってダイその他のポリマー製品形
成装置と連結される下流側通路４３を画定する。
【０００７】フィルター手段３０は、貫通孔４６が円形
に一様に分布する状態で配列された剛性支持体４４と貫
通孔５０が円形に一様に分布する状態で配列された剛性
カバー４８とを含む。これら剛性支持体４４と剛性カバ
ー４８との間には円形の細目フィルタースクリーン５２
（図２及び３）が位置付けられる。この細目フィルター
スクリーンは図１では明瞭化のために省略されている。
作動に際し、流路内位置にあるフィルター手段３０がそ
の中心軸の周囲に間欠的に且つ漸次的に、隔壁部材３６
及び４２とシール状態で摺動し得る関係で回転される。
この目的のために、剛性支持体４４は一体の、環状の歯
付け部分５４（図１及び２参照）を有している。本具体
例では２０本の歯５６が形成される。ラチェット爪５８
がこれらの歯５６と協動しラチェット機構６０によって
駆動される。ラチェット機構６０は液圧ピストン６２に
よって駆動される。この液圧ピストン６２は各作動時に
フィルター手段３０を回転角度１８度分前進させる。ラ
チェット機構６０は胴部１４上で支持される。
【０００８】隔壁部材３６及び４２の詳細は以下に説明
する。隔壁部材３６の壁部分の延長部が楔形状の収集フ
ィンガー６８を形成する。この収集フィンガーはフィル
ター手段３０の、３６度の円周方向角度範囲７２を有す
るセグメント７０を覆って伸延する。かくして、セグメ
ント７０は上流側通路３４から前記収集フィンガー６８
によって実質的にシールされ、またこのセグメント７０
と連通する収集フィンガーによって上流側チャンバー７
４が画定される。ダクト７６が弁７８と連結される。こ
のダクト７６は、上流側チャンバー７４から排出ダクト
８０を通して装置の外側空間へのポリマーの排出を可能
とするために開放され得る。類似の様式で、隔壁部材４
２はフィルター手段の同じセグメント７０を覆って伸延
する壁部分８２から形成され、下流側通路４３から前記
円形セグメントを実質的にシールする。前記壁部分８２
は、下流側チャンバー８４とこの下流側チャンバー８４
を下流側通路４３と接続するボール逆止弁８８とを画定
する。
【０００９】ピストンポンプ９０は胴部１４内で支持さ
れ下流側チャンバー８４と連通するシリンダー９２を具
備する。このピストンポンプは、液圧動力源９６によっ
て駆動される往復ピストン９４を具備する。この液圧動
力源は、下流側チャンバー８４内の圧力を減少させそれ
によって下流側通路４３から下流側チャンバーにポリマ
ーを引き入れてこの下流側チャンバー内の圧力を高め、
そこからフィルター手段のセグメント７０を通して上流
側チャンバー７４へとポリマーを強制流動させるべく間
欠作動される。本発明に従う装置の作動は好ましくは、
弁７８、液圧ピストン６２及び液圧動力源９６と連係さ
れた調時手段９８によって制御される。これらの構成部
品は以下のシーケンス段階に従って作動される。
【００１０】液圧動力源９６は先ず制御ライン１００を
通しての信号によって起動され、下流側チャンバー８４
内の圧力を減少させ、下流側通路４３から下流側チャン
バーにポリマーを引き込む。次いで、弁７８が制御ライ
ン１０２からの信号によって開放され、上流側チャンバ
ー７４を大気に通気する。次に液圧動力源９６が起動さ
れ、ピストンポンプ９０が下流側チャンバー８４内の圧
力を上昇させ、ポリマーがセグメント７０を通して上流
側チャンバー７４に強制流動されこれが、セグメント７
０の内部の細目フィルタースクリーン５２からそこに収
集された粒状物及び不純物を取り除く。かくして、往復
ピストン９４の運動が圧力衝撃を創出し、この圧力衝撃
が予め決定された量のポリマーを上流側チャンバー７４
内に押し込み、それによって等量のポリマーがこの上流
側チャンバーからダクト７６内に排流される。次いで液
圧ピストン６２がライン１０４からの信号によって起動
されラチェット１つ分、即ち１８度の回転角度分、フィ
ルター手段２２を前進させる。最後に、弁７８がライン
１０２を通しての信号によって閉鎖位置に移動される。
これにより、フィルター手段の一回の前進作動のための
サイクルが完了する。このサイクルは、細目フィルター
スクリーン５２から不純物を除去しこれを有効作業状況
に維持すべき割合に基いて選択した任意の周期で反復さ
れ得る。
【００１１】収集フィンガー６８によって画定されるバ
ックフラッシング位置に位置付けられたセグメント７０
の円周方向角度範囲が３６度でありそしてフィルター手
段の１サイクル当りの前進回転角度が１８度であること
から、フィルター手段の各部分は連続する２回のサイク
ル中、バックフラッシュ位置に位置付けられる。各サイ
クルに於て、下流側チャンバー８４内のポリマーは２サ
イクル分前にバックフラッシング位置に回転角度１８度
分前進されたフィルター手段部分そしてまた、１サイク
ル分前に前記バックフラッシング位置に回転角度１８度
分前進されたフィルター手段部分を通して強制流動され
る。これらフィルター手段部分では、前者に先にバック
フラッシングサイクルが適用され従って、そこに捕捉さ
れる不純物が後者におけるよりもずっと少い。従って、
比例的に多くのポリマーが前者のフィルター手段部分を
通して流動する。このようにして、バックフラッシング
位置から流路内位置に次に前進される前者のフィルター
手段部分はバックフラッシングサイクルを２回受ける。
この２回のバックフラッシングサイクルの内、後のバッ
クフラッシングは最適な清浄効率で比較的高いポリマー
流量によって為されることのみならず、このセグメント
内の貫通孔が、その流路内位置への回転直前にろ過済の
新鮮なポリマーで充填せしめられることによって特徴付
けられる。
【００１２】フィルター手段の先に説明されたような多
段階式のバックフラッシングが、収集フィンガー６８の
角度範囲を種々選択すること及びまたは歯付け部分５４
の歯５６の数によって決定されるフィルター手段の前進
回転角度がより小さいことによって達成されることが明
らかである。ピストンポンプ９０の液圧動力源９６によ
って発生される圧力は、フィルター手段からの不純物の
効率的除去のために必要な任意の大きさとし得、またそ
の大きさは下流側通路４３内部の圧力には依存しない。
プロセス処理するべきポリマー中に大量の不純物が生じ
た場合、フィルター担持プレート１８がフィルター手段
２８を流路内位置に位置付けそしてフィルター手段３０
を胴部１４の外側の、フィルター手段３０がそこで取り
外され孔２２内で洗浄及び交換される位置に位置付ける
べくシフトされる。そうした交換の頻度は、洗浄作業が
先に説明した前進のサイクル期間中に継続され、一方、
各フィルター手段が例示された流路内位置に止められる
ことから、大抵の場合に於て実質的に減少され得る。
【００１３】本発明を実施するに際してはフィルター手
段は好ましくは例示された如く、隔壁部材３６及び４２
の壁部分一様に孔開けされた円形の作用表面を具備する
構成とされる。即ち、フィルター手段には、収集フィン
ガー６８及び壁部分８２とシール状態で係合するための
離間した隔壁が存在しない。収集フィンガー６８及びフ
ィルター手段２２の相互係合表面間に上流側のポリマー
が過剰にしみ込まないよう、弁７８は各サイクルの一部
分の期間、先に説明したように閉じられる。かくして、
ダクト８０を通して排出される実質的に全てのポリマー
は下流側チャンバー８４からフィルター手段を通して強
制流動されたポリマーであり、収集フィンガー６８の縁
部を巡って上流側チャンバー７４に入る漏れ出しポリマ
ーの割合は極く僅かである。
【００１４】
【発明の効果】
１．フィルター要素からの不純物の漸次式洗浄の効率
を、フィルター要素をライン外に取り外すことなく改善
するフィルターが提供され、 ２．ライン上のフィルター要素の漸次変化する部分をフ
ィルター要素を既に通過したポリマーを使用して、然も
下流のポリマー圧力を上回る圧力でバックフラッシング
するための装置が提供され、 ３．装置の一部を貫いての、バックフラッシングに使用
される以外のポリマーの損失を防止するための手段が提
供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現在好ましい具体例の部分平面図であ
る。
【図２】フィルター要素前進及び交換手段の側面図であ
る。
【図３】下流側チャンバーと関連付けられたポンプの詳
細を例示する部分拡大側面図である。
【符号の説明】
１２：フィルター １４：胴部 １６：摺動路 １８：フィルター担持プレート ２４：支持ロッド ２８：フィルター手段 ３０：フィルター手段 ３２：フランジ ３４：上流側通路 ３６：隔壁部材 ４２：隔壁部材 ４３：下流側通路 ４４：剛性支持体 ４８：剛性カバー ５２：細目フィルタースクリーン ５４：環状の歯付け部分 ５６：歯 ６０：ラチェット機構 ６２：液圧ピストン ６８：収集フィンガー ７０：円形セグメント ７４：上流側チャンバー ７６：ダクト ７８：弁 ８０：排出ダクト ８２：壁部分 ８４：下流側チャンバー ８８：ボール逆止弁 ９２：シリンダー ９４：往復ピストン ９８：調時手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年９月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 35/02

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリマーを流動させるためのフィルター
    であって、 有孔フィルター領域を具備する要素を含むフィルター手
    段と、 上流側通路及び下流側通路を画定し、前記フィルター手
    段を、前記有孔フィルター領域が前記上流側通路及び下
    流側通路間に位置付けられる状態で廻動自在に支持する
    胴部にして、前記有孔フィルター領域の一セグメントと
    連通する下流側チャンバーを画定する隔壁手段と前記上
    流側通路から実質的にシールされ且つ前記一セグメント
    を含む前記有孔フィルター領域の一部分と連通する上流
    側チャンバーとを具備する前記胴部と、 前記下流側チャンバーと前記下流側通路とを接続する逆
    止弁と、 前記下流側チャンバーに連結されたポンプにして、該ポ
    ンプを往復作動させて下流側チャンバー内の圧力を減少
    させて前記逆止弁を通してそこにポリマーを引き入れ、
    また前記下流型チャンバー内の圧力を増大させてそこに
    引き入れられたポリマーを前記一セグメントを通して押
    し出すためのポンプ動力源を具備した前記ポンプと、 上流側チャンバー及び胴部の外部間を連結する排出手段
    と、 前記フィルター手段を回転させそれにより前記一セグメ
    ントを前進させて前記上流側チャンバー及び下流側チャ
    ンバーと連通しない状態とし、また前記有孔フィルター
    領域の別のセグメントを前進させて前記上流側チャンバ
    ー及び下流側チャンバーと連通する状態とするための前
    進手段とによって構成される前記フィルター。
  2. 【請求項２】 前進手段には、予め決定された回転角度
    分づつフィルター手段を間欠回転させるためのラチェッ
    ト機構が含まれる請求項１に記載のフィルター。
  3. 【請求項３】 前進手段はポンプの往復作動と交互仕手
    作動し、予め決定された回転角度分は、有孔フィルター
    領域の一部分がラチェット機構による間欠回転の少なく
    とも２回分、上流側チャンバー及び下流側チャンバーと
    の連通状態に維持されるべく決定される請求項２に記載
    のフィルター。
  4. 【請求項４】 排出手段には排出弁と、 下流側チャンバー内の圧力を減少させ、排出弁を開放さ
    せ、下流側チャンバー内の圧力を上昇させ、フィルター
    要素を一回間欠回転させ、排出弁を閉鎖させる、と言う
    シーケンスに於てポンプ動力源、排出弁、そして前進手
    段をを作動させる調時手段とが含まれる請求項２に記載
    のフィルター。
  5. 【請求項５】 有孔フィルター領域の一セグメント及び
    一部分は夫々下流側チャンバー及び上流側チャンバーと
    連通し且つ同一の広がりを有している請求項１に記載の
    フィルター。
  6. 【請求項６】 ポンプはピストンポンプである請求項１
    に記載のフィルター。
  7. 【請求項７】 排出手段には、排出弁とポンプが有孔フ
    ィルターの一セグメントを通してポリマーを押し出す間
    前記排出弁を開放させるための手段とが含まれる請求項
    １に記載のフィルター。
  8. 【請求項８】 フィルター手段には、有孔フィルター領
    域全体に貫通孔が一様に分布する状態で配列された剛性
    プレートと前記貫通孔をその上流側に於て覆い且つ前記
    剛性プレートによって支持される細目フィルタースクリ
    ーンとが含まれる請求項１に記載のフィルター。
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