(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取入れ口を通じてハウジング内でスクリューに供給され、出口穴を通じてハウジングから取り出される、熱可塑性合成樹脂材料の移送のために、ハウジング内で、長さ方向軸線を中心として回転自在に支持されるスクリューを備え、スクリューは、軸線方向において、前後に２個のスクリューセクションに分かれ、熱可塑性合成樹脂材料用の貫通穴を備えたフィルタが、これら２個のスクリューセクションの間に位置する、熱可塑性合成樹脂材料の流れの中に設けられた、熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置において、フィルタ（４０）が、スクリュー（５）の２個のスクリューセクション（９、１０）の間で、ハウジング（１）内に設けられ、フィルタが、ハウジングの内部を分け、これらスクリューセクション（９、１０）の少なくとも一方と一緒に回転できるように結合され、ハウジング（１）内に保持されたスクレーパ（２６）が、フィルタ（４０）の上流側と接触し、スクレーパは、フィルタ（４０）が回転すると、フィルタ（４０）から粗い不純物をこすり落として、ハウジングの内部と連通している収集部（２７）中に、不純物を送り込むことを特徴とする、熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項２】
前記フィルタ（４０）は、前記スクリューセクション（９、１０）とは別個の部材（１１）に設けられるか、又は別個の部材を構成することを特徴とする、請求項１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項３】
前記フィルタ（４０）は、軸部（４１）であって、前記別個の部材（１１）を構成し、前記２個のスクリューセクション（９、１０）の間に位置し、複数個の貫通穴（２５）を形成された環状フランジ（２４）を備えるものからなり、この軸部は、その両先端の少なくとも一方で、隣接するスクリューセクション（９又は１０）と一緒に回転するように結合されることを特徴とする、請求項２に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項４】
一緒の回転を行うための結合は、ねじ結合（１２、１４又は１３、１５）であることを特徴とする、請求項３に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項５】
前記軸部（４１）は、前記フィルタ（４０）の上流側の直径が、下流側の直径よりも小であることを特徴とする、請求項３又は４に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項６】
前記貫通穴（２５）は、断面が、前記熱可塑性合成樹脂材料の流れ方向において増大することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項７】
前記スクレーパ（２６）が、前記フィルタ（４０）の円柱部（２２）と接触するこすり落とし端（３０）を備え、この円柱部（２２）は、貫通穴（２５）の上流端にすぐ隣接することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項８】
前記こすり落とし端（３０）の構成する前記スクレーパ（６）の先端は、前記スクリュー（５）の回転方向（矢印６）とは反対向きに曲がっていることを特徴とする、請求項７に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項９】
前記ハウジング（１）は、前記別個の部材（１１）を囲む中央部（３）であって、これに隣接するハウジングの部分（２、４）に取り外し自在に結合されたものを備え、このハウジングの中央部（３）を取り外した後では、前記フィルタ（４０）を保持し又はこれを構成する前記別個の部材（１１）が、ハウジング（１）から取り外すことができることを特徴とする、請求項２乃至８のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項１０】
前記スクレーパ（２６）は、前記ハウジング（１）、特に、ハウジングの取り外し自在な中央部（３）の側部に結合された管体（２８）内に設けて、この管体が、その内部で、前記収集部（２７）の少なくとも一部を構成することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項１１】
前記スクレーパ（２６）は、前記スクリュー（５）の軸線に対して垂直な方向及びスクリューの軸線の方向に、管体（２８）内で調節自在に取り付けられることを特徴とする、請求項１０に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項１２】
前記管体（２８）は、前記ハウジング（１）に取り外し自在に結合されることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項１３】
前記管体（２８）は、前記ハウジング（１）とは反対側の端部に、取り外し自在の閉塞蓋（３５）を備えることを特徴とする、請求項１０乃至１２のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項１４】
前記管体（２８）は、バルブを備え、バルブにより、前記収集部を空にすることができることを特徴とする、請求項１０乃至１２のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項１５】
前記バルブは、油圧若しくは空気圧により、又は電動力を利用して、作動することを特徴とする、請求項１４に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項１６】
前記複数個の貫通穴（２５）は、前記スクリュー（５）の軸線を中心とする少なくとも１個の円に沿って配置されることを特徴とする、請求項１乃至１５に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項１７】
前記スクリュー（５）は、可塑化を行うスクリューであることを特徴とする、請求項１乃至１６のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項１８】
前記出口穴（８）は、ノズルにより構成されることを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項１９】
前記フィルタ（４０）の円柱部（２２）は、前記軸部（４１）の円柱部を構成することを特徴とする、請求項７乃至１８のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項２０】
前記閉塞蓋（３５）は、ねじ蓋であることを特徴とする、請求項１３乃至１９のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項２１】
前記収集部（２７）は、自動的に空にされることを特徴とする、請求項１４乃至２０のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項２２】
前記バルブは、所定の時間若しくは前記収集部（２７）内の熱可塑性合成樹脂材料の圧力に応じて作動することを特徴とする、請求項１５乃至２１のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【請求項２３】
前記管体（２８）は、前記ハウジング（１）の取り外し自在な中央部（３）に取り外し自在に結合されることを特徴とする、請求項１２乃至２２のいずれか１に記載の熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱可塑性合成樹脂材料の移送及び好ましくは可塑化のために、ハウジング内で、長さ方向軸線を中心として回転自在に支持されるスクリューを備え、熱可塑性合成樹脂材料は、取入れ口穴を通じてハウジング内でスクリューに供給され、たとえば、ノズル等の出口穴を通じてハウジングから取り出され、スクリューは、軸線方向において、前後に２個のセクションに分かれ、熱可塑性合成樹脂材料用の貫通穴を備えたフィルタが、これら２個のセクションの間に位置する、熱可塑性合成樹脂材料の流れの中に設けられる、熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
この種の装置は、公知になっている（ＥＰ  ６００，９２４  Ｂ）。この公知の構造では、前記２個のスクリューセクションは、処理される合成樹脂材料がハウジングから迂回路を通って迂回する密閉部により、互いに分離されている。フィルタは、この迂回路内に設けられ、処理されるべき熱可塑性合成樹脂材料に含まれている不純物は、このフィルタによって捕捉される。この公知の装置は、合成樹脂材料中に極めて高い不純物がない限り、細かい粒状不純物には極めて適している。しかしながら、処理すべき合成樹脂材料が、粗い不純物破片、例えば、小石、又は王冠、紙ばさみ、針金とじ等の金属物を含んでいると、公知の装置のフィルタ及びフィルタ通路は、直ちに詰まり、フィルタは、もはやその機能を果たすことができなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、最初に述べた種類の装置を改良して、粗い不純物の濾過が、フィルタを頻繁に交換することなく、容易く低コストで行えることを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この課題を、フィルタが、２個のスクリューセクションの間で、ハウジング内に設けられ、フィルタが、ハウジングの内部を分け、これらスクリューセクションの少なくとも一方と一緒に回転できるように結合され、ハウジング内に保持されたスクレーパが、フィルタの上流側と接触し、スクレーパは、フィルタが回転すると、フィルタから粗い不純物をこすり落として、ハウジングの内部と連通している収集部中に、不純物を送り込むようにする構成によって解決する。このフィルタは、粗い不純物を捕捉するので、合成樹脂材料と、仮に含まれていたとしても細かい不純物のみが、フィルタを通過する。もし、細かい不純物も問題となる場合には、例えば、最初に述べた構造を持つ目の細かいフィルタか又はスクリューの端部に設けられる目の細かいフィルタを設けてもよい。
【０００５】
スクレーパを用いることにより粗い不純物を連続的にこすり落とすことによって、本発明による目の粗いフィルタの上流側は、吸着又は付着が生じなくて済むので、粗い不純物でも、フィルタの貫通穴を目詰まりさせることなく、強制的に連続して収集部に送り込まれる。この収集部の容量が、十分な大きさであると、装置は、フィルタの目詰まりによる故障の恐れがない状態で、長期間にわたって稼動できる。
【０００６】
合成樹脂材料の押出機内に、合成樹脂材料中に含まれる不純物を分離するため、供給スクリューと押出機のノズルとの間で、ハウジング内に固定式の目の細かいフィルタを設け、スクリューと一緒に回転するスクレーパによって、目の細かいフィルタの上流側に集積している不純物をこすり落とすことが知られている（ＥＰ  ６８９，９１８  Ａ）。粗い不純物の濾過には、この装置は有用でない。
【０００７】
本発明の実施の形態では、フィルタは、スクリューセクションとは別個の部材に設けられるか、又は別個の部材を構成することを特徴とする。こうすると、本発明による装置の製作時に、好ましくは、すでに現存するプラントを本発明の装置に切り換える時に、都合がよい。
【０００８】
より好ましい構造は、本発明の要旨内において、フィルタは、軸部であって、別個の部材を構成し、２個のスクリューセクションの間に位置し、複数個の貫通穴を形成された環状フランジを備えるものからなり、この軸部は、その両先端の少なくとも一方で、隣接するスクリューセクションと一緒に回転するように結合されることである。こうすると、交換がきわめて簡便かつ容易で、信頼性がある構成がもたらされる。一緒に回転するための結合は、一方のスクリューセクションによりなされ、この結合は、好ましくは、いつでも容易く着脱できるが、スクリューセクションの回転方向及びこのスクリューとの結合のねじ山方向が、稼動時に、スクリューとの結合が、自然と締まって、望ましくない離脱が、可能とならないように、効果的に選択するのがよい。
【０００９】
より好ましい構造は、本発明の要旨内において、軸部は、フィルタの上流側で、その直径が、下流側よりも小であることである。こうすることによって、フィルタの上流側に、スクレーパによりこすり落とされる不純物用のスペースがもたらされる。
【００１０】
さらに、フィルタの貫通穴は、断面が、熱可塑性合成樹脂材料の流れ方向において増大すると、好ましい効果を得ることができる。こうすることにより、いずれかの貫通穴に入った固体物体が、その貫通穴内に詰め込まれて、フィルタを目詰まりさせることを回避できる。
【００１１】
より好ましい構造は、本発明の要旨内において、スクレーパは、フィルタの円柱部、特に、軸部の円柱部と接触するこすり落とし端を備え、この円柱部は、貫通穴の上流端にすぐ隣接することである。こうすると、粗い不純物は、連続して信頼性を持って、強制的に運び出される。
【００１２】
本発明のより好ましい実施の形態は、ハウジングが、前記別個の部材を囲む中央部であって、これに隣接するハウジングの部分に取り外し自在に結合されたものを備え、このハウジングの中央部を取り外した後では、前記フィルタを保持し又はこれを構成する前記別個の部材が、ハウジングから取り外すことができるようにすることである。こうすると、フィルタ又はこれを構成若しくは保持する部材が、容易く交換可能な部材となり、交換又は清掃時に便利である。
【００１３】
本発明においては、スクレーパは、ハウジング、特に、ハウジングの取り外し自在な中央部の側部に結合された管体内に設けて、この管体が、その内部で、収集部の少なくとも一部を構成するようにすることができる。こうすると、スクレーパを取り付けるのに必要な部材が、収集部を構成するのにも役立つので、低コストな構成がもたらされる。この場合、製造誤差及び稼動中生じる磨耗にスクレーパの位置を適合させることができるようにするには、スクレーパを、スクリューの軸線に対して垂直な方向に、管体内で調節自在に取り付けることが好ましい。本発明において、必要ならば、スクレーパを容易に交換できるようにするため、管体は、ハウジング、特にハウジングの取り外し自在な中央部に取り外し自在に結合する。さらに、管体は、ハウジングとは反対側の端部に、取り外し自在の閉塞蓋、特に、ねじ蓋を備えると、この閉塞蓋を取り外した後で、管体により構成される収集部が、収集部を空にする又は清掃のためにアクセス可能となるので、好ましい。この収集部は、閉止バルブを備えることにより、稼動中に、収集部を、好ましくは、自動的に空にすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
添付図面には、本発明の代表的な実施の例が、概略的に示してある。図１は、本発明による装置の軸線方向断面図を示すものである。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける断面図であって、多少拡大してある。
【００１５】
本発明による、熱可塑性合成樹脂材料を濾過する装置は、入口部２と、これと軸線を同じくして設けられる中央部３と、これらと軸線を同じくして設けられる出口部４とからなるハウジング１を備える。ハウジング１内には、スクリュー５が、その長さ方向軸線を中心として回転自在に支持されており、図示しない駆動手段により矢印６の方向に回転駆動される。処理すべき熱可塑性合成樹脂材料は、ハウジング１の入口部２の取入れ口７を通じて、スクリュー５に供給される。スクリュー５は、出口部４内に設けた出口穴８のほうへ、合成樹脂材料をハウジング１内で移送し、出口穴は、押出機のノズルにより構成することができる。好ましくは、合成樹脂材料は、その移送中に可塑化も行われる。スクリュー５は、軸線方向に前後して設けられる２個のセクション９、１０を備え、セクション９は、入口部２内に実質的に位置し、セクション１０は、出口部４内に実質的に位置する。スクリューのこれら２個のセクション９、１０は、別個の部材１１により、さらに別個の部材１１またはスクリューのセクション１０に設けられたねじを切られたトラニオン１２または１３が、スクリューのセクション９または別個の部材１１の対応するねじを切られたくり穴１４または１５にそれぞれねじ込まれることにより、互いに一緒に回転自在に結合される。スクリューのこれらのセクションのねじの向きは、スクリュー５が矢印６の方向に回転するとき、これらのねじ結合が緩むことなく締まるように選択される。
【００１６】
この別個の部材１１は、スクリューのセクション９、１０と一緒に回転するように結合された軸部４１を備え、スクリュー５のこれらのセクション９または１０に隣接する２個の円柱部１６、１７を有し、円柱部１６、１７の直径は、好ましくは、互いに等しく、さらに、スクリューのセクション９または１０の谷径に等しい。スクリューのセクション９または１０のねじ山１８または１９は、この別個の部材１１の円柱部１６、１７上に延長されている。これらねじ山の延長部の外径は、スクリュー５のねじ山１８または１９の外径に等しく、ハウジングは、入口部２、中央部３及び出口部４の内径が必ず同一となるようになっている。別個の部材の円柱部１６、１７のねじ山が、スクリューのセクション９または１０に移行する箇所で、スクリューのねじ山に段がついていてもよく、何らの問題も生じない。円錐部２０または２１が、円柱部１６または１７に隣接して円柱部２２または２３となり、円柱部２２は、スクリュー５の軸線方向において、円柱部２３よりも長さが大きい。これら２個の円柱部２２、２３は、別個の部材１１のフランジ２４により互いに相互に結合され、フランジの外径は、スクリューのセクション９、１０の外径に等しい。合成樹脂材料は、好ましくは可塑化されて、このフランジ２４に形成された複数個の貫通穴２５を通ってフランジを通過することができる。貫通穴２５は、スクリュー５の軸線を中心に、少なくとも一個の円に沿って、好ましくは複数個の円に沿って設けられる。図示の実施例では、円形に配置された複数個の貫通穴の内の一つのみが示されており、円形に配置された複数個の貫通穴２５の入口は、別個の部材１１の半径方向において、円柱部２２の外周とハウジングの中央部３の内壁との間の実質的に中央に配置される。貫通穴２５の出口は、好ましくは、外周が別個の部材１１の円柱部２３と面一となる。好ましくは、貫通穴２５は、円形断面が、合成樹脂材料の流れ方向に向かって広がる。貫通穴２５の断面の大きさは、処理される合成樹脂材料の粗い不純物粒子、特に、石、金属製クリップ等の大型の固体粒子用のフィルタ４０がもたらされるように選択する。貫通穴２５の断面を徐々に増大することにより、貫通穴２５に入り込んだ固体粒子が、その貫通穴２５内で詰まらないようにすることが確実となる。
【００１７】
フランジ２４により保持された固体粒子は、フランジ２４の上流側に集まり、スクリュー５が回転すると、矢印６の方向に沿って連行されるが、これは、別個の部材１１の円柱部１６、円錐部２０、円柱部２２、フランジ２４、円柱部２３、円柱部２１および円柱部１７が、スクリュー５と共に回転する軸部４１を構成するためである。こうして、ハウジング１の内部からハウジング内部と連通する収集部２７へ、スクレーパ２６により連続して強制的に、これら不純物を運び去ることができる。この収集部２７は、ハウジング１の中央部３の横に（スクリュー５の軸線に関して）ねじ止めされ、ハウジングの中央部３の壁に設けた穴２９を通じてハウジングの中央部の内部と連通する、管体２８により閉じ込められる。この穴２９には、スクレーパ２６が横切っていて、スクレーパは、ハウジングの中央部３内に位置する端部に、別個の部材１１の円筒部２２の外周囲とフランジ２４とに接触する２個のこすり取り端３０が設けられており、固体粒子がフランジの面からも連続して運び去られる。明らかなように、スクリュー５が回転すると、スクレーパ２６の先端は、貫通穴２５と擦れ合う。このこすり取り端は、スクリュー５の回転方向（図２の矢印６）とは反対方向に曲がっているので、貫通穴２５の近傍にある環状部３１から収集部２７の方に固体粒子を強制的に運ぼうとする、力成分が、掻き落とされる固体粒子に働く。この力成分は、遠心力により、さらには、後に続いている固体粒子の圧力によって支持される。
【００１８】
スクレーパ２６は、管体２８内に調節自在に取り付けられて、たとえば、組み立て時に、または製造誤差の補償のために、またはこすり取り端の再研削後に、スクリュー５またはフランジ２４に対するスクレーパの位置を調節できるようにする。このため、スクレーパ２６には、２個の細長い穴３２が設けられ（図２）、これらの穴には、２本のボルト３３が十分な遊びをもって貫入し、これらのボルトと締め付け板３４とにより、スクレーパ２６を管体２８の壁に締め付ける。
【００１９】
管体２８は、スクリュー５とは反対側の端部に、ねじ蓋として構成された取り外し自在な閉塞蓋３５を備え、この閉塞蓋は、管体のねじ山３６にねじ込まれる。このため、密封閉塞がもたらされ、スクリュー５により、送られてくる合成樹脂材料内での圧力損失を効果的に回避する。閉塞蓋３５を取り外すと、収集部２７が、たとえば、検査または清掃のために外部からアクセス可能になる。管体２８は、ハウジング１の中央部３の凹部３７（図１）に挿入され、ボルト３８（図２）により、ハウジングの中央部３にねじ止めされる。好ましくは、スクレーパ２６を内部に取り付けた管体２８を、複数個、ハウジング１の軸線のまわりに分散して設けるとよい。
【００２０】
ねじ蓋３５の代わりに、管体２８の各々に、バルブを設けて、このバルブにより、収集部２７を空にすることができるようにしてもよい。このバルブは、たとえば、油圧もしくは空気圧により、または、たとえば、時間に応じた電動力を用いて、自動的に作動させることにより、収集部２７を、所定の時間間隔で空にすることができる。もう一つのやり方は、収集部に集められた不純物粒子の圧力に応じて収集部２７を自動的に空にすることである。目の粗いフィルタを構成する別個の部材１１の取り付けを容易にし、その交換を簡単にできるようにするため、ハウジング１の入口部２、中央部３及び出口部４は、互いに取り外し自在に結合され、ボルト３９（図１）を用いて、これらハウジングの入口部、中央部および出口部のフランジで付き合わせになっている。
【００２１】
目の粗いフィルタ４０ですでに十分である場合には、合成樹脂材料を濾過する別個のフィルタを必要としない。しかしながら、合成樹脂材料の流れ方向において、目の粗いフィルタ４０の後に位置する合成樹脂材料の流れの中に、別個の目の細かいフィルタを設けても問題はない。
【００２２】
出口穴８は、押出機のノズルである必要はない。例えば、スクリュー５は押出機のスクリューではなく、合成樹脂材料を単に凝集させる、又は合成樹脂材料を、例えば、所望ならば押出機のスクリューとして構成された別個のスクリューのハウジングの取入れ口の方に送るようになっている場合、出口穴８は、所望の形態で、例えば、出口部４の側壁に、つまり図１に示すような軸線方向を向いていないように構成し配置することもできる。特に、スクリュー６の駆動装置（図示せず）が、スクリューの入口側に設けられている、図１の構造とは対照的に、スクリュー６が、出口側から駆動される場合には、後者の構造を取ることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の軸線方向断面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図１】
0003616013.tif 000002
【図２】
0003616013.tif 000003