(57)【要約】      （修正有）【課題】リサイクルプラスチック押出機に用いる耐久性のあるフィルタメッシュアセンブリ提供。【解決手段】プラスチック押出機１００のフィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリ。該フィルタメッシュアセンブリは、所定の孔サイズを画定している正方形織り構造を有するワイヤメッシュフィルタを含み、ワイヤメッシュフィルタは、同一平面上の隣接するワイヤ同士からなる平坦面を有し、掻き取り装置１１４の一部分１１６がワイヤメッシュフィルタアセンブリの端から端まで動くことを可能にするように構成されている。このアセンブリは又、ワイヤメッシュ支持物を含み、このワイヤメッシュ支持物は、正方形織り構造を有し、ブレーカプレート１１２に対してワイヤメッシュフィルタを支持するのに十分な強度特性を有するフィルタメッシュアセンブリ。【選択図】図１
2014151650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リサイクルプラスチック押出機のフィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリであって、前記フィルタアセンブリは、入口と、出口と、排出ポートと、前記入口と前記出口との間にあるブレーカプレートと、掻き取り装置アセンブリと、を画定しているハウジングを含み、前記フィルタメッシュアセンブリは、
溶融プラスチックを通過させるように構成された複数の開口部を画定しているフィルタメディアと、
所定の孔サイズを画定している正方形織り構造を有するワイヤメッシュアセンブリであって、前記フィルタメディアに拡散接合された前記ワイヤメッシュアセンブリと、を備え、
前記フィルタメッシュアセンブリは、前記ハウジング内の前記入口と前記ブレーカプレートとの間に配置され、前記フィルタメディアは、粒子物質の通過を防ぎ、前記ワイヤメッシュアセンブリは、溶融プラスチックの、前記ブレーカプレートへの移動と、前記溶融プラスチックの、前記ブレーカプレートに平行な側方移動と、の両方を可能にする、
フィルタメッシュアセンブリ。
【請求項２】
拡散接合によって他方のワイヤメッシュアセンブリと結合された、正方形織り構造を有する少なくとも１つの追加ワイヤメッシュアセンブリを更に備え、前記一方の追加ワイヤメッシュアセンブリは、前記他方のワイヤメッシュアセンブリのワイヤ径より大きいワイヤ径を有するように構成されている、請求項１に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項３】
前記フィルタメッシュアセンブリは、外周及び内周を画定しており、前記内周は、前記掻き取り装置アセンブリの一部分を受けるように構成されている、請求項１に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項４】
前記内周は更に、直径に沿って対向するノッチのペアを画定しており、前記ノッチのペアは、前記フィルタメッシュアセンブリが前記ハウジング内で回転するのを防ぐように構成されている、請求項３に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項５】
更に、前記フィルタメディアの孔サイズの総開口面積が、前記フィルタメディアの総面積のうちの３５％から６０％の範囲にある、請求項１に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項６】
更に、前記フィルタメディアは、前記フィルタメディアの総面積にわたって、同一平面上の隣接するワイヤ同士からなる少なくとも１つの平坦面を画定している、請求項１に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項７】
更に、前記フィルタメッシュアセンブリは、前記掻き取り装置の一部分が前記フィルタメディアの端から端まで動いて前記フィルタメディアから粒子物質を除去することを可能にするように構成されている、請求項１に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項８】
リサイクルプラスチック押出機のフィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリであって、前記フィルタアセンブリは、入口と、出口と、排出ポートと、前記入口と前記出口との間にあるブレーカプレートと、掻き取り装置アセンブリと、を画定しているハウジングを含み、前記フィルタメッシュアセンブリは、
溶融プラスチックを通過させるように構成された複数の開口部及び所定の孔サイズを画定しているフィルタディスクと、
溶融プラスチックの、ブレーカプレート貫通孔への側方流動を可能にするように構成された正方形織り構造を有するワイヤメッシュであって、前記フィルタディスクに拡散接合された前記ワイヤメッシュと、を備え、
前記フィルタメッシュアセンブリは、前記ハウジング内の前記入口と前記ブレーカプレートとの間に配置され、前記フィルタディスクは、粒子物質の通過を防ぎ、前記ワイヤメッシュは、溶融プラスチックの、前記ブレーカプレートへの移動と、前記溶融プラスチックの、前記ブレーカプレートに平行な側方移動と、の両方を可能にする、
フィルタメッシュアセンブリ。
【請求項９】
拡散接合によって他方のワイヤメッシュと結合された、正方形織り構造を有する少なくとも１つの追加ワイヤメッシュを更に備え、前記一方の追加ワイヤメッシュは、前記他方のワイヤメッシュのワイヤ径より大きいワイヤ径を有するように構成されている、請求項８に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項１０】
前記フィルタメッシュアセンブリは、外周及び内周を画定しており、前記内周は、前記掻き取り装置アセンブリの一部分を受けるように構成されている、請求項８に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項１１】
前記内周は更に、直径に沿って対向するノッチのペアを画定しており、前記ノッチのペアは、前記フィルタメッシュアセンブリが前記ハウジング内で回転するのを防ぐように構成されている、請求項１０に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項１２】
更に、前記ワイヤメッシュの孔サイズの総開口面積が、前記ワイヤメッシュの総面積のうちの３５％から６０％の範囲にある、請求項８に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項１３】
更に、前記ワイヤメッシュは、前記ワイヤメッシュの総面積にわたって、同一平面上の隣接するワイヤ同士からなる少なくとも１つの平坦面を画定している、請求項８に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項１４】
更に、前記フィルタメッシュアセンブリは、前記掻き取り装置の一部分が前記フィルタディスクの端から端まで動いて前記フィルタディスクから粒子物質を除去することを可能にするように構成されている、請求項８に記載のフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項１５】
リサイクルプラスチック押出機のフィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリであって、前記フィルタアセンブリは、入口と、出口と、排出ポートと、前記入口と前記出口との間にあるブレーカプレートと、掻き取り装置アセンブリと、を画定しているハウジングを含み、前記フィルタメッシュアセンブリは、
所定の孔サイズを画定している正方形織り構造を有するワイヤメッシュフィルタであって、同一平面上の隣接するワイヤ同士からなる平坦面を有し、前記掻き取り装置の一部分が前記ワイヤメッシュフィルタの端から端まで動いて前記ワイヤメッシュフィルタから粒子物質を除去することを可能にするように構成されている前記ワイヤメッシュフィルタと、
正方形織り構造と、前記ブレーカプレートに対して前記ワイヤメッシュフィルタを支持するのに十分な強度特性と、を有するワイヤメッシュ支持物と、を備え、
前記ワイヤメッシュフィルタ及び前記ワイヤメッシュ支持物は、互いに拡散接合されて一体構造となり、前記ハウジング内の前記入口と前記ブレーカプレートとの間に配置され、前記フィルタメメッシュアセンブリは、粒子物質の通過を防ぐと共に、溶融プラスチックの、前記ブレーカプレートの通過と、前記ブレーカプレートに平行な、物質の側方移動と、の両方を可能にする、
フィルタメッシュアセンブリ。
【請求項１６】
他方のワイヤメッシュのうちの１つと結合された、正方形織り構造を有する少なくとも１つの追加ワイヤメッシュを更に備え、前記一方の追加ワイヤメッシュは、前記他方のワイヤメッシュのいずれかのワイヤ径より大きいワイヤ径を有するように構成されている、請求項１５に記載の、フィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項１７】
前記フィルタメッシュアセンブリは、外周及び内周を画定しており、前記内周は、前記掻き取り装置アセンブリの一部分を受けるように構成されている、請求項１５に記載の、フィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項１８】
前記内周は更に、直径に沿って対向するノッチのペアを画定しており、前記ノッチのペアは、前記フィルタメッシュアセンブリが前記ハウジング内で回転するのを防ぐように構成されている、請求項１７に記載の、フィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項１９】
更に、前記フィルタメッシュアセンブリの孔サイズの総開口面積が、前記フィルタメッシュアセンブリの総面積のうちの３５％から６０％の範囲にある、請求項１５に記載の、フィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリ。
【請求項２０】
フィルタアセンブリを用いて溶融リサイクルプラスチックのストリームから粒子物質を濾過し、前記フィルタアセンブリを通過する前記溶融リサイクルプラスチックの通過流量を増やす方法であって、前記フィルタアセンブリは、入口と、出口と、排出ポートと、前記入口と前記出口との間にあるブレーカプレートと、掻き取り装置アセンブリと、を画定しているハウジングを含み、前記方法は、
前記フィルタアセンブリ内に少なくとも１つのフィルタメッシュアセンブリを設置するステップであって、前記フィルタメッシュアセンブリは、
溶融プラスチックを通過させるように構成された複数の開口部を画定しているフィルタメディアと、
所定の孔サイズを画定している正方形織り構造を有するワイヤメッシュアセンブリであって、前記フィルタメディアに拡散接合された前記ワイヤメッシュアセンブリと、を備える、前記設置するステップと、
前記少なくとも１つのフィルタメッシュアセンブリを、前記掻き取り装置アセンブリの一部分と前記ブレーカプレートとの間に配置するステップと、
濾過された粒子物質を前記掻き取り装置アセンブリで掻き取るステップと、
を含む方法。
【請求項２１】
前記フィルタメディアはフィルタディスクであり、前記フィルタディスクは、複数の開口部を画定しており、前記掻き取り装置の一部分が前記フィルタディスクの端から端まで動いて粒子物質を除去することを可能にするように構成されている、請求項２０に記載の、粒子物質を濾過する方法。
【請求項２２】
前記ワイヤメッシュアセンブリは、ワイヤメッシュ支持物であり、前記ワイヤメッシュ支持物は、正方形織り構造を有し、前記フィルタメディアと接合されて一体化フィルタメッシュアセンブリを形成し、前記ワイヤメッシュ支持物は、前記ブレーカプレートに対して前記一体化フィルタメッシュアセンブリを支持するのに十分な強度特性を有し、
前記一体化フィルタメッシュアセンブリを、前記掻き取り装置アセンブリの前記一部分と前記ブレーカプレートとの間に設置するステップを含み、前記一体化フィルタメッシュアセンブリは、前記掻き取り装置の一部分が前記フィルタメディアの端から端まで動いて粒子物質を除去することを可能にするように構成されている、
請求項２０に記載の、粒子物質を濾過する方法。
【請求項２３】
前記ワイヤメッシュアセンブリは、多孔支持板によって支持されるワイヤメッシュフィルタメディアを含み、前記多孔支持板は、前記フィルタメディアより大きな孔を有し、溶融プラスチックの、前記多孔支持板と前記ブレーカプレートとの間での側方流動を可能にする正方形織り構造のワイヤメッシュ排流メディアを有する、請求項２０に記載の、粒子物質を濾過する方法。
【請求項２４】
前記ワイヤメッシュフィルタメディア、前記多孔支持板、及び前記ワイヤメッシュ排流メディアの一体化構造を、拡散接合により形成するステップ
を更に含む、請求項２３に記載の、粒子物質を濾過する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融リサイクルプラスチックを濾過するフィルタアセンブリにおけるフィルタメッシュアセンブリに関し、特に、溶融プラスチックの、フィルタアセンブリ内のブレーカプレートへの移動と、溶融プラスチックの、ブレーカプレートに平行な側方移動と、の両方を可能にするフィルタメッシュアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックのリサイクルでは、様々な方法が用いられる。これらの方法の全てに共通の課題があり、それは、汚染物質の除去である。典型的には、汚染物質は、リサイクル工程全体を通して幾つかの異なるレベルの濾過を行うことにより、除去される。典型的には、最初に行われるのは、粒が粗い汚染物質の除去である。現行技術では、１つ以上の入口と２つ以上の出口があるチャンバに溶融ポリマーが強制投入される装置の使用を採用する。
【０００３】
入口ポートと、少なくとも１つの出口ポートとの間に典型的に配置されているのが濾過装置であり、濾過装置は、ポリマーがフィルタ装置を通らずに入口から出口へ直接流れることがないように密封されている。フィルタアセンブリは、典型的には、溶融ポリマーが入口から出口へ直接流れることを可能にする少なくとも１つの出口ポートの使用を採用しており、これは廃棄物ポートである。
【０００４】
フィルタアセンブリの溶融ポリマーチャンバ内で、フィルタ装置の上流にあって、典型的にはフィルタ装置と緊密に接触しているのが、掻き取り装置である。廃棄物ポートは、汚染物質がフィルタ表面に十分積み上がったときに利用され、所定の設定点を満たす圧力降下を引き起こす。フィルタ全体での圧力降下がその設定点を満たすと、フィルタの下流にある１つ以上の出口ポート弁が閉じ、廃棄物ポート弁が開く。廃棄物ポート弁が開くと、掻き取り装置が起動されて、フィルタ表面から汚染物質が除去され、廃棄物ポートから汚染物質が強制排出される。掻き取り装置が掃除を完了すると、フィルタ全体での圧力降下が規定の設定点より小さくなり、廃棄物ポート弁が閉じ、フィルタの下流の出口ポート弁が開く。このサイクルは、必要に応じて繰り返される。廃棄物は、収集されて、処分されるか、更なる処理が施される。
【０００５】
本開示の装置も、耐久性があって長持ちするように製造されなければならず、且つ、その動作寿命の間はユーザによる保守がほとんど、もしくはまったく不要でなければならない。本開示の装置の市場訴求力を高める為には、本開示の装置を安価で製造することにより、可能な限り広い市場で購入されるようにしなければならない。最後に、前述の利点及び目的の全てが、何らかの実質的な相対的不利点を被ることなく達成されることも目標である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の背景技術の不利点及び制約は、本開示によって克服される。
【０００７】
リサイクルプラスチック押出機のフィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリが提供される。このフィルタアセンブリは、入口及び出口を画定しているハウジングを含む。ハウジングは又、排出ポートを画定しており、入口と出口との間にブレーカプレートがある。リサイクルプラスチック押出機は、フィルタメッシュアセンブリを端から端まで掃除して、フィルタメッシュによって捕捉されている粒子物質を除去するように構成された掻き取り装置アセンブリを含む。
【０００８】
フィルタメッシュアセンブリは、フィルタメディア及びワイヤメッシュアセンブリを含み、ワイヤメッシュアセンブリは、ハウジング内の入口とブレーカプレートとの間に配置されている。
【０００９】
フィルタメディアは、リサイクルプラスチック押出機に入る溶融プラスチックを通過させるように構成された複数の開口部を画定している。ワイヤメッシュアセンブリは、所定の孔サイズを画定している正方形織り構造を含み、ワイヤメッシュアセンブリは、フィルタメディアに拡散接合されている。
【００１０】
フィルタメディアは、粒子物質の通過を防ぎ、ワイヤメッシュアセンブリは、溶融プラスチックの、ブレーカプレートへの移動と、溶融プラスチックの、ブレーカプレートに平行な側方移動と、の両方を可能にする、
【００１１】
別の実施形態では、少なくとも１つの追加ワイヤメッシュアセンブリが第１の、又は他のワイヤメッシュアセンブリと拡散接合されており、一方の追加ワイヤメッシュアセンブリは、他方のワイヤメッシュアセンブリのワイヤ径より大きいワイヤ径を有するように構成されている。別の実施形態では、ワイヤメッシュアセンブリは、円形であり、外周及び内周を画定しており、内周は、掻き取り装置アセンブリの一部分を受けるように構成されている。
【００１２】
更に、リサイクルプラスチック押出機のフィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリが提供される。フィルタアセンブリは、入口と、出口と、排出ポートと、入口と出口との間にあるブレーカプレートと、掻き取り装置アセンブリと、を画定しているハウジングを含む。
【００１３】
フィルタメッシュアセンブリは、フィルタディスクと、側方流動用ワイヤメッシュ支持層とを含む。フィルタディスクは、溶融プラスチックを通過させるように構成された所定の孔サイズを有する複数の開口部を画定している。ワイヤメッシュは、溶融プラスチックの、ブレーカプレート貫通孔への側方流動を可能にする正方形織り構造を有し、ワイヤメッシュは、フィルタディスクに拡散接合されている。
【００１４】
フィルタメッシュアセンブリは、ハウジング内の入口とブレーカプレートとの間に配置され、フィルタディスクは、粒子物質の通過を防ぎ、ワイヤメッシュは、溶融プラスチックの、ブレーカプレートへの移動と、溶融プラスチックの、ブレーカプレートに平行な側方移動と、の両方を可能にする。
【００１５】
更に、リサイクルプラスチック押出機のフィルタアセンブリ内の粒子物質を制御するように構成されたフィルタメッシュアセンブリが提供される。フィルタアセンブリは、入口と、出口と、排出ポートと、入口と出口との間にあるブレーカプレートと、掻き取り装置アセンブリと、を画定しているハウジングを含む。
【００１６】
フィルタメッシュアセンブリは、所定の孔サイズを画定している正方形織り構造を有するワイヤメッシュフィルタを含む。ワイヤメッシュフィルタは、同一平面上の隣接するワイヤ同士からなる平坦面を有し、掻き取り装置の一部分がワイヤメッシュフィルタの端から端まで動いてワイヤメッシュフィルタから粒子物質を除去することを可能にするように構成されている。正方形織り構造と、ブレーカプレートに対してワイヤメッシュフィルタを支持するのに十分な強度特性と、を有するワイヤメッシュ支持物が、ワイヤメッシュフィルタと結合されている。
【００１７】
ワイヤメッシュフィルタ及びワイヤメッシュ支持物は、互いに拡散接合されて一体構造となり、ハウジング内の入口とブレーカプレートとの間に配置され、フィルタメメッシュアセンブリは、粒子物質の通過を防ぐと共に、溶融プラスチックの、ブレーカプレートの通過と、ブレーカプレートに平行な、物質の側方移動と、の両方を可能にする。
【００１８】
更に、フィルタアセンブリを用いて溶融リサイクルプラスチックのストリームから粒子物質を濾過し、フィルタアセンブリを通過する溶融リサイクルプラスチックの通過流量を増やす方法が提供される。フィルタアセンブリは、入口と、出口と、排出ポートと、入口と出口との間にあるブレーカプレートと、掻き取り装置アセンブリと、を画定しているハウジングを含む。
【００１９】
この方法は、フィルタアセンブリ内に少なくとも１つのフィルタメッシュアセンブリを設置するステップを含む。フィルタメッシュアセンブリは、溶融プラスチックを通過させるように構成された複数の開口部を画定しているフィルタメディアを含む。フィルタメッシュアセンブリは又、所定の孔サイズを画定している正方形織り構造を有するワイヤメッシュアセンブリを含み、ワイヤメッシュアセンブリは、フィルタメディアに拡散接合されている。
【００２０】
この方法は又、少なくとも１つのフィルタメッシュアセンブリを、掻き取り装置アセンブリの一部分とブレーカプレートとの間に配置するステップと、濾過された粒子物質を掻き取り装置アセンブリで掻き取るステップと、を含む。
【００２１】
粒子物質を濾過する方法は、フィルタディスクとして定義されたフィルタメディアを含み、フィルタディスクは、複数の開口部を画定しており、掻き取り装置の一部分がフィルタディスクの端から端まで動いて粒子物質を除去することを可能にするように構成されている。
【００２２】
別の実施形態では、粒子物質を濾過する方法は、ワイヤメッシュアセンブリを提供し、ワイヤメッシュアセンブリは、ワイヤメッシュ支持物であり、これは、正方形織り構造を有し、フィルタメディアと接合されて一体化フィルタメッシュアセンブリを形成する。ワイヤメッシュ支持物は、ブレーカプレートに対して一体化フィルタメッシュアセンブリを支持するのに十分な強度特性を有する。この方法は又、一体化フィルタメッシュアセンブリを、掻き取り装置アセンブリの一部分とブレーカプレートとの間に設置するステップを含み、一体化フィルタメッシュアセンブリは、掻き取り装置の一部分がフィルタメディアの端から端まで動いて粒子物質を除去することを可能にするように構成されている。
【００２３】
本発明の装置は、耐久性があって長持ちするように製造され、且つ、その動作寿命の間はユーザによる保守がほとんど、もしくはまったく不要である。最後に、前述の利点及び目的の全てが、何らかの実質的な相対的不利点を被ることなく達成される。
【００２４】
本開示のこれら及び他の利点は、以下の図面を参照することにより、最もよく理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ブレーカプレート及び掻き取り装置アセンブリを含む、リサイクルプラスチック押出機の溶融プラスチック用フィルタアセンブリの一例示的実施形態の概略上面図である。
【図１Ａ】図１に示された溶融リサイクルプラスタ押出機の斜視図であり、ブレーカプレート及びハウジング内部の円形構造を示す図である。
【図２】図１に示されたフィルタアセンブリの一部分の詳細図であり、フィルタプレート及びブレーカプレートを示しており、更に、フィルタプレートと接触している、掻き取り装置の一部分を示している図である。
【図３】図２に示されたフィルタアセンブリのフィルタプレート及びブレーカプレートを通る溶融プラスチックの典型的な流れを示す概略図である。
【図４】図２に示された、掻き取り装置の一部分とブレーカプレートとの間に配置されたフィルタメッシュアセンブリの一例示的実施形態の一部分の詳細図である。
【図５】ブレーカプレートと掻き取り装置の一部分との間に配置されたワイヤメッシュアセンブリの一例示的実施形態の一部分の詳細図である。
【図６】拡散接合された積層体スクリーンアセンブリの一例示的実施形態の顕微鏡写真である。
【図７】フィルタメッシュアセンブリ及びブレーカプレートの一部分を示す概略図であり、且つ、フィルタアセンブリと接触している掻き取り装置の一部分を示す図である。
【図８】図７に示されたフィルタメッシュアセンブリの一例示的実施形態の一部分の詳細図である。
【図９】本明細書に開示のフィルタメッシュアセンブリの様々な例示的実施形態を列挙したチャートであり、列挙された幾つかのアセンブリについてのメッシュ層機能、ミクロン定格、ワイヤ数（インチ当たりワイヤ数）、及びワイヤ径（インチ）を含むチャートである。
【図１０】図５に示されたワイヤメッシュアセンブリの部分的例示的実施形態を示す図であり、幾つかのワイヤメッシュ層の正方形織り、及び同一平面上のワイヤ同士からなる平坦面の詳細を示しており、これらのワイヤメッシュ層同士が拡散接合されて単体アセンブリになっていることを示す図である。
【図１１】図４に示された、ブレーカプレートに対して配置されたワイヤメッシュアセンブリを通過する溶融プラスチックの流動を示す図であり、ワイヤメッシュアセンブリとブレーカプレートとの間の溶融プラスチックの、ブレーカプレートの開口部への側方流動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１及び図１Ａは、リサイクル溶融プラスチックと共に使用される押出機１００の一例示的実施形態を示す。プラスチックは、入口１０６から押出機ハウジング１０４に入り、フィルタメディア１２２及びブレーカプレート１１２を通って、出口１０８に至る。溶融プラスチックは、典型的には、流動を促進するほど高熱であり、又、圧力下でも流動を促進する。目的上、フィルタメディア、フィルタディスク、フィルタプレート、及びフィルタメッシュアセンブリ１２２という用語は、同義である。更に、フィルタディスク及びブレーカプレートという用語は、濾過層が、フィルタメディアのミクロン定格を定める穿孔がなされている多孔シートであるフィルタメッシュアセンブリに該当する。
【００２７】
濾過装置は、典型的には、２つの構成要素、即ち、フィルタメディア及びブレーカプレートからなる（図２及び図３を参照）。フィルタメディアは、ブレーカプレートによって支持される。ブレーカプレートは、フィルタメディアが自力で支持できる圧力を超える圧力において、フィルタメディアを支持する。ブレーカプレートは、通常、典型的な圧力降下が１，０００ポンド平方インチ以上であるフィルタメディアを支持するのに十分な強度を有する厚い多孔金属板で作られる。
【００２８】
ブレーカプレートにおける穿孔のサイズ範囲及び形状は、大まかには円形であって、径の範囲が１／８インチから１／４インチである。フィルタメディアについての現行技術では、多孔材料の使用を採用する。穿孔された孔の径によって、フィルタのミクロン定格が決まる。現行技術には不十分な点が多くあり、それらは特に、高コスト、開口面積不足、及び排流不良である。
【００２９】
高コスト
多孔フィルタメディアの製造方法は幾つかある。これらの方法を幾つか挙げると、従来の打ち抜き穿孔、従来のドリル穿孔、レーザドリル穿孔、電子ビームドリル穿孔などがあるが、これらに限定されない。これらの各方法は、どのようなミクロン定格の場合でも利点と不利点があるが、それぞれ異なる理由で、いずれもかなりの高コストであることが認識されている。従来の打ち抜き穿孔は、機械の１回のサイクルで複数群の孔を打ち抜く。打ち抜き工具は、高価であり、保守にコストがかかる。従来のドリル穿孔は、一度に１つの孔をドリルであける為、多数のドリルを使用する必要がある。レーザドリル穿孔及び電子ビームドリル穿孔は、一度に１つの孔をドリルであけるが、非常に高速に行うことが可能である。しかしながら、レーザドリル穿孔も電子ビームドリル穿孔も、ドリル穿孔の後工程でスラグを除去する必要がある。
【００３０】
開口面積不足
上述の製造方法は、いずれも、様々な理由により、生産される部品の総開口面積が、表面積の８％から１４％の範囲にある。即ち、フィルタメディアのディスク面積のおよそ８６％から９２％が固形物である為、フィルタメディアのその部分を通る濾過又は流動が行われない（即ち、溶融プラスチックが通らない）。この結果、フィルタメディア全体の圧力降下がより急速に増加し、ワイパブレードによる掃除がより頻繁に必要になり、より多くの廃棄物が発生し、工程にかかる時間が長くなる。
【００３１】
従来のフィルタアセンブリでは、フィルタメディアの開口部は、ブレーカプレートの一部分によってふさがれる（図２及び図３を参照）。そのようにふさがれることにより、溶融プラスチックの通過流量が減り、掻き取り動作の頻度が増える。
【００３２】
排流不良
溶融ポリマーを濾過する特定の応用の場合、フィルタメディア及びブレーカプレートの開口面積は、共に乗数として動作して、利用可能な流動面積を減らす。これが引き起こされるのは、フィルタメディアの穴の直後にブレーカプレートの固形物部分が来て、この孔の流動を阻止する場合である。平坦な多孔シートがフィルタメディアとして使用される場合と同様に、排流がない場合、フィルタメディアのブレーカプレートアセンブリの実現される開口面積は、各構成要素の開口面積率を掛け合わせることによって計算できる。
【００３３】
開口面積の計算
中心孔がスタガード配列になっている多孔シートの場合、開口面積は、Ｄ２×９０．６９／Ｃ２である（但し、「Ｄ」は孔径であり、「Ｃ］は中心間距離である）。典型的には、穿孔により孔を形成するフィルタメディアは、製造方法に関係なく、総開口面積が、典型的には、メディアの表面積の８％から１４％の範囲になる。検査済みの例示的サンプルを測定したところ、孔径が０．０１５７５インチであり、中心間距離が０．０４７２インチであった為、結果として得られる開口面積は１０．１％であった。支持ブレーカプレートの推定孔パターンは、孔径が３／１６インチであり、中心間距離が５／１６インチであった為、得られる開口面積は３２．６％であった。結果として得られるアセンブリの開口面積は、これら２つの開口面積の積であって、３．３％である。
【００３４】
本開示は、上述の３つの課題を全て解決する。織りワイヤメッシュでは、メッシュを形成しているワイヤの交差点に近接して孔が作成される。典型的には、織りワイヤメッシュの開口面積は、３５％から６０％である。
【００３５】
単層の織りワイヤメッシュ１２８（図４を参照）を溶接ワイヤメッシュと同様に使用することが考えられたが、本開示は、一実施形態では、拡散接合された２層以上の織りワイヤメッシュを利用して単一の多孔積層体（図５から図７を参照）を形成することを教示する。この積層体は、最上層が、典型的には正方形織り構造１３２を有し、且つ、所望の孔サイズを形成するのに十分なワイヤ数及びワイヤ径を有するメッシュである。実施形態及び構造配列の例を、図９のチャートに示す。最上層は、メッシュの表面を比較的滑らかにするのに十分な厚さにカレンダーされ、隣接するワイヤ同士からなる平坦面１４８は、同一平面上又はそのそばにあって、掻き取り装置アセンブリ１１４の一部分１１６（例えば、ブレード）がメッシュの表面の端から端まで動くと、メッシュフィルタアセンブリ１２８によって捕捉されている粒子が除去されることを可能にする。第２の、且つ／又は、後続の層は、メッシュ１３６（典型的には、正方形織り１３２）であり、メッシュ１３６は、ブレーカプレート１１２の孔全体にわたってフィルタ層を支持する為、且つ、フィルタメッシュ層の下流側とブレーカプレート貫通孔との間の（側方流動、排流とも称される）横断流動を可能にする為の、十分なワイヤ数及びワイヤ径を有する（図５、図６、図７、図８、及び図１０を参照）。
【００３６】
下流メッシュのワイヤ数は、典型的には、フィルタメッシュを通過する粒子であれば下流メッシュを通過することも可能であるように、インチ当たりで、フィルタメッシュのワイヤ数より少なくなっている（図５を参照）。下流メッシュのワイヤ径は、典型的には、フィルタメッシュを通過する粒子であればフィルタメッシュ１２８、１３６の表面に平行に十分動いて（即ち、側方流動して）ブレーカプレートの孔を通過することも可能であるように、十分大きくなっている（図６及び図７参照）。フィルタメディア１２２の開口面積が３５％から６０％であって、且つ、フィルタメディアとブレーカプレートとの間に十分な排流メッシュがあれば、ブレーカプレート１１２の開口面積は、流動の制限要因になる。開口面積がより広ければ、いかなる圧力降下の場合でも、保持可能な汚染物質の量が増える。結果として、パージサイクル数が減り、スループットが増え、生成される廃棄物が減る。
【００３７】
図６は、拡散接合された積層体スクリーンアセンブリの一例示的実施形態の顕微鏡写真を示す。そのようなアセンブリの一例として、本出願の譲受人によって市販されているＰｏｒｏｐｌａｔｅ（登録商標）メディアがある。拡散接合は、（異種であってよい）２つの金属同士を接合する接合プロセスの一種である。２つの金属を圧力下で加熱して、それら２つの金属の原子の、金属同士の接触点を越える移動を引き起こす。本出願では、接触点は、典型的には、織りパターンを形成するワイヤの交差点にある。ワイヤメッシュアセンブリ１２８が図示されており、これにおいては、５つの別々のワイヤメッシュ層が互いに接合されて１つの部品になっており、平坦な表面が、フィルタディスクによって捕捉された粒子物質を、掻き取り装置アセンブリ１１４のブレード１１８を動かして除去することを促進する。
【００３８】
典型的なアセンブリでは、本開示によれば、濾過層が、第１のワイヤメッシュ層１３０であり、これは、掻き取り装置アセンブリ１１４のブレード１１８と接触している。濾過層は、典型的には、織られた状態のワイヤメッシュ１３０から作られており、これによって、ミクロン定格が所望の最終製品ミクロン定格になる（図９を参照）。濾過層のすぐ下流の支持メッシュが、典型的には、濾過層より大きなミクロン定格を有している。メッシュ１３０／１３６は、ブレーカプレート１１２の孔全体の圧力降下に対してフィルタ層を支持するのに十分である。これらの層のそれぞれは、上述のように、ブレーカプレート１１２に平行な側方流動（図１１を参照）が溶融プラスチックの更なる貫通流動をもたらすことを可能にする。どのブレーカプレート１１２の孔径も、メッシュアセンブリ１２８の濾過層のミクロン定格より大きくなければならず、典型的には、最低でも濾過層のミクロン定格の３倍の大きさである。ブレーカプレートの最小孔径は、ブレーカプレート１１２の材料の所与の厚さに対してリーズナブルに製造できる最小孔径によって決まることが多い。ブレーカプレートの厚さは、典型的には、０．１２５インチ以上である。
【００３９】
一実施形態では、図７及び図８に示されるように、多孔支持板１４６は、典型的には、厚さが０．０６インチから０．０７５インチであり、孔径が１／８インチであり、中心点の配列が６０度のスタガード配列である中心間距離が０．１８８インチである。そのような構成であれば、多孔支持板１４６の全面積に対して開口面積は３６パーセントになる。なお、典型的な開口面積のパーセンテージは、３０から４０パーセントである。複数の開口部１２４の開口パターンは、直線パターンであってよく、或いはオフセットパターン（即ち、中心点の配列が６０度のスタガード配列）であってよく、或いは、他のそのような、個々の用途及び孔形状に応じてユーザが決定する中心点のスタガード配列であってよい。
【００４０】
図１及び図１Ａに示されたように、典型的なリサイクルプラスチック押出機１００は、円形である。ブレーカプレート１１２及びフィルタメッシュアセンブリ１０２も、ハウジング１０４内に嵌合するように円形になっている。フィルタメッシュアセンブリ１０２は、外周１３８及び内周１４０を画定している。内周１４０は、掻き取り装置アセンブリ１１４の一部分１１６を受けるように構成されている（図４、図５、及び図７を参照）。好ましい一実施形態では、フィルタメッシュアセンブリ１０２の内径１４０は、直径に沿って対向するノッチのペアを画定しており、これらのノッチは、フィルタメッシュアセンブリがハウジング１０４内で回転するのを防ぐように構成されている。これらのノッチの厳密な位置及び構成は、リサイクルプラスチック押出機１００のハウジング１０４の具体的な構造によって決まるが、当業者であれば理解されるように、フィルタメッシュアセンブリ１０２によって画定されるノッチは、ハウジング１０４内で画定される突起に対応するものでなければならない。
【００４１】
本開示の目的上、「結合（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、２つの（電気的又は機械的）構成要素同士を直接又は間接的に接合することを意味する。そのような接合は、固定式又は可動式であってよい。そのような接合は、２つの（電気的又は機械的）構成要素と任意の追加中間部材とが１つの単体構造体として互いに一体的に形成されることにより達成されてよく、或いは、２つの構成要素と任意の追加部材とが互いに接続されることによって達成されてもよい。そのような隣接は、永続的であってよく、或いは、代替として、着脱可能又は解除可能であってもよい。
【００４２】
本発明の機構の上述の説明は、特定の実施形態及びその応用に関して図示及び記載されているが、例示及び説明を目的として提示されたものであって、網羅的であること、又は、本開示を、開示された特定の実施形態及び応用に限定することを意図したものではない。当業者であれば明らかであるように、本開示の趣旨又は範囲から逸脱しない、本明細書に記載の機構に対する様々な変更、修正、変形、又は改変がなされてよい。特定の実施形態及び応用を選択して説明したが、これは、本機構の原理及びその実際的応用を最もよく説明する為であり、それによって、当業者が本開示を、様々な実施形態において、且つ、考えられる特定用途に適した様々な修正と共に利用することを可能にする為である。従って、そのような変更、修正、変形、及び改変は全て、添付の特許請求の範囲が、それらに適正、合法的、且つ、公正に権利付与される幅に従って解釈される場合に、添付の特許請求の範囲によって決定される本開示の範囲に収まるものとして理解されたい。
【図１】
2014151650.tif 000003
【図１Ａ】
2014151650.tif 000004
【図２】
2014151650.tif 000005
【図３】
2014151650.tif 000006
【図４】
2014151650.tif 000007
【図５】
2014151650.tif 000008
【図６】
2014151650.tif 000009
【図７】
2014151650.tif 000010
【図８】
2014151650.tif 000011
【図９】
2014151650.tif 000012
【図１０】
2014151650.tif 000013
【図１１】
2014151650.tif 000014
【外国語明細書】
2014151650000001.pdf