(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の濾過用のフィルタエレメントであって、
当該フィルタエレメントの一端面上に配置された第１の緊締リング（１０；１０ａ′）と、
第１のフィルタディスク（３０ａ；３０ａ′；３０ａ″）と、
前記第１のフィルタディスク（３０ａ；３０ａ′；３０ａ″）を支持する、複数の開口を備えた第１の内側の支持プレート（４０ａ；４０ａ′；４０ａ″）と、
複数の開口を備えた第２の内側の支持プレート（４０ｂ；４０ｂ′；４０ｂ″）と、
前記第２の内側の支持プレート（４０ｂ；４０ｂ′；４０ｂ″）上に配置された第２のフィルタディスク（３０ｂ；３０ｂ′；３０ｂ″）と、
当該フィルタエレメントの他端面上に配置されると共に複数の結合エレメント（２１）を介して前記第１の緊締リング（１０；１０ａ′）に結合されている第２の緊締リング（２０；１０ｂ′）と、
を中央軸線に沿ってこの順番で備えており、
前記第１の内側の支持プレート（４０ａ；４０ａ′；４０ａ″）及び前記第２の内側の支持プレート（４０ｂ；４０ｂ′；４０ｂ″）の間に、内側の流路（１０２；１０２′）が延びており、
前記複数の結合エレメント（２１）は、前記第１の緊締リング（１０；１０ａ′）及び前記第２の緊締リング（２０；１０ｂ′）の２以上の位置に配置されており、
前記第１のフィルタディスク（３０ａ；３０ａ′；３０ａ″）及び前記第２のフィルタディスク（３０ｂ；３０ｂ′；３０ｂ″）並びに前記第１の内側の支持プレート（４０ａ；４０ａ′；４０ａ″）及び前記第２の内側の支持プレート（４０ｂ；４０ｂ′；４０ｂ″）は、ハウジングの内側に配置されており、
前記ハウジングは、前記第１の緊締リング（１０；１０ａ′）及び前記第２の緊締リング（２０；１０ｂ′）、少なくとも１つの外側リング（１４）、並びに、各々複数の開口を備えた２つの外側の支持プレート（１２，２２；１２ａ′，１２ｂ′；１２ａ″，１２ｂ”）により形成されており、
前記外側の支持プレート（１２，２２；１２ａ′，１２ｂ′；１２ａ″，１２ｂ”）の各々は、前記第１のフィルタディスク（３０ａ；３０ａ′；３０ａ″）及び前記第２のフィルタディスク（３０ｂ；３０ｂ′；３０ｂ″）のうちの隣接する方を外側で覆っている
ことを特徴とする流体の濾過用のフィルタエレメント。
【請求項２】
前記第１及び第２の内側の支持プレート（４０ａ，４０ｂ；４０ａ′，４０ｂ′）の間に、前記内側の流路（１０２；１０２′）を形成するべく、少なくとも１つのスペーサエレメント（５０；５０′）が配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
前記第１及び第２の内側の支持プレートの少なくとも１つ（４０ａ″，４０ｂ″）は、内側の流路（１０２′）を支持するために、少なくとも当該内側の支持プレートの内面において湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記２つの外側の支持プレートの少なくとも１つは、その内側の表面において湾曲されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
前記２つの外側の支持プレートの少なくとも１つは、その外側の表面において湾曲されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
前記２つの外側の支持プレートの少なくとも１つ（１２；１２′）は、前記第１の緊締リング（１０；１０ａ′）及び前記第２の緊締リング（２０；１０ｂ′）の少なくとも１つと一体に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項７】
前記第１及び第２のフィルタディスク（３０ａ，３０ｂ；３０ａ′，３０ｂ′；３０ａ″，３０ｂ″）は、内側リング（３１）と外側リング（３２）とを有し、
前記内側リング（３１）と前記外側リング（３２）との間に、少なくとも１つの環状の濾材（３３）が保持されている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項８】
前記第１及び第２のフィルタディスク（３０ａ，３０ｂ；３０ａ′，３０ｂ′；３０ａ″，３０ｂ″）の内側リング（３１）及び／又は外側リング（３２）は、非鉄金属から成っている
ことを特徴とする請求項７記載のフィルタエレメント。
【請求項９】
前記第１及び第２のフィルタディスク（３０ａ，３０ｂ；３０ａ′，３０ｂ′；３０ａ″，３０ｂ″）は、環状ディスク形であって、当該フィルタディスクの外側縁部において、前記外側リングの内径よりも大径を有する
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１０】
前記外側リング（１４）は、前記第１の緊締リング（１０）と一体に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１１】
前記第１の内側の支持プレート（４０ａ′；４０ａ″）及び第２の内側の支持プレート（４０ｂ′；４０ｂ″）は、寸法及び形状において同一であって、
前記外側リングは、２つの部分外側リング（１４′；１４″）を有しており、
当該第１の内側の支持プレート（４０ａ′；４０ａ″）及び第２の内側の支持プレート（４０ｂ′；４０ｂ″）は夫々、外周部において、前記部分外側リング（１４′；１４″）の夫々の真ん中に接続していて、Ｔ字形の横断面が当該第１の内側の支持プレート（４０ａ′；４０ａ″）及び第２の内側の支持プレート（４０ｂ′；４０ｂ″）の各々の縁部領域に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載のフィルタエレメント。
【請求項１２】
管ジャケットを有すると共に、複数の開口（２０１）を前記管ジャケットに有する支持管（２００）と、
前記支持管（２００）の位置においてセンタリングされている、各々が請求項１から１１までのいずれか１項記載のフィルタエレメントである複数の積層されたフィルタエレメント（１００）と、
を備え、
結合エレメント（２１）は、第１及び第２の緊締リングのいずれかを超えて外方に突出し、
前記結合エレメント（２１）の突出部により、隣合うフィルタエレメント（１００）の間に進入流路（１０３）が形成されていて、該進入流路（１０３）は、前記第１及び第２のフィルタディスク（３０ａ，３０ｂ；３０ａ′，３０ｂ′；３０ａ″，３０ｂ″）のいずれかを通して前記フィルタエレメント（１００）の内側の流路（１０２）内を経て、前記支持管（２００）における夫々少なくとも１つの開口（２０１）にまで通じており、
ヘッドプレートが、前記支持管（２００）に隣接して配置されていて、前記フィルタエレメント（１００）のスタックを覆っている
ことを特徴とする濾過装置用のフィルタユニット。
【請求項１３】
前記フィルタエレメント（１００）を取り囲み、前記フィルタユニットの底部又は前記フィルタユニットが挿入されているスクリーンキャビティの底部と、前記フィルタユニットのヘッドプレートと、の間を延びている、付加的な粗フィルタエレメント
を更に備えたことを特徴とする、請求項１２記載のフィルタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部の特徴を備えた、流体の濾過用のフィルタエレメント及びこのフィルタエレメントから形成されたフィルタユニットに関する。
【０００２】
プラスチック溶融物といった高粘性の媒体を濾過するために、一般的に面状のスクリーン（篩）エレメントが使用される。プラスチック溶融物内の、例えばアルミニウム粒子または紙残滓といった不純物が、フィルタエレメントの濾材に溜まる。有効な濾面は、実質的にスクリーンキャビティの開口横断面に画定されていて、濾過装置、例えばスクリーンピン型チェンジャ（Siebbolzenwechsler）の構成サイズと直接的に関係している。
【０００３】
上記欠点に対処するために、独国特許出願公開第４２１２９２８号明細書に開示されているような、フィルタエレメントが有効に使用される。ディスク形状及び重ねて積層された複数の個々のディスクフィルタエレメントにより、有効な濾面を、上記フィルタユニットにおいて明らかに拡大することができる。
【０００４】
フィルタユニットは、特にプラスチック溶融物の濾過時に、いわゆるスクリーンピン型チェンジャのスクリーンキャビティ内へ挿入される。しかしこの構成においては、個々のフィルタエレメントは、存在する流体圧において反り曲げられることがある、ということが観察された。これにより個々の流路の遮蔽が、損壊及びそれに付随するフィルタエレメントの不密性同様に起こり得る。
【０００５】
汚染が酷くなる場合、多くのスクリーンピン型チェンジャにおいては、溶融物流は、他のフィルタエレメントを備えた他のスクリーンキャビティへと迂回される。他のスクリーンキャビティを介して製品流は維持され、汚染されたフィルタユニットを、逆洗プロセス（Rueckspuelvorgang）により付着している粒子から解放することができる。さらに溶融物の一部は、通常運転とは逆の流れ方向において、フィルタユニットのフィルタエレメントを通して案内されるので、フィルタエレメントの濾材に付着している粒子は剥がされ、洗い流される。
【０００６】
とりわけ、通常の面状のスクリーンエレメントにおいて可能な逆洗プロセスは、複数のディスクフィルタを備えた冒頭で述べた形式のフィルタエレメントにおいては可能ではない。その理由は、フィルタエレメントの繊細な金属製の濾布が、戻された流れ方向においては支持されておらず、そのため逆洗時に破れることがあるからである。
【０００７】
したがって本発明の目的は、冒頭で述べた形式のフィルタエレメントをさらに発展させて、製品使用時におけるフィルタエレメントの曲がりを回避し、ひいては逆洗を可能にすることである。
【０００８】
上記目的は、請求項１の特徴を備えたフィルタエレメントにより達成される。
【０００９】
本発明の思想において、「リング（若しくは環）」とは、円環形状だけでなく、別様に成形された閉じられた線、例えば楕円、長孔形の輪郭又は多角形のジグザグ線とも理解される。
【００１０】
内側の支持プレートは、製品使用時に、好ましくは外部から影響を与える流体圧に対して濾布を支持する。フィルタディスク（Filterronde）の外側エッジ領域の一部が製品使用中の流れ方向にある場合、流体若しくはプラスチック溶融物は、外側からフィルタディスクの布に達し、汚れは外面に留められる。流れはさらに内側の支持プレートの開口を通り、フィルタエレメントの中空室内に進入する。
【００１１】
付加的に、開口を備えた外側の支持プレートが設けられているので、フィルタディスクは内側に向かっても、またフィルタエレメントの外面においてもカバーされているか、若しくは面支持することもできる。したがって、流れ方向の切換えが可能であり、つまり、流れ方向の反転により、付着物がフィルタディスクから洗い落とされる逆洗運転も可能である。
【００１２】
本発明に係るフィルタエレメントの構造は極めて頑丈である。フィルタエレメントは、極めて簡単に分解できかつ洗浄することができ、特に熱的な処理を、例えばプラスチック溶融物の残留物を焼却除去するために、損壊しないように施すことができる。
【００１３】
好ましくは、支持プレートは付加的に少なくとも１つの内側に位置するスペーサエレメントにより互いに間隔を保持されるので高圧時であっても、流路として働きかつフィルタエレメントの中央の孔の縁部に向かって開放している内側の中空室は開放されたままである。
【００１４】
スペーサエレメントは、蜘蛛の巣状又は車輪状の、別個に挿入することができる構造物であってよい。スペーサエレメントは、またハウジングリング、緊締リング又は外側リングにおいて突出している段部により形成されていてもよい。
【００１５】
さらにスペーサエレメントは、湾曲した支持プレートにより形成されていてよい。これらの支持プレートは、製品の流れ方向において見て凹状又は凸状に膨らみ、この構成において湾曲部は、例えば中央が凹状の形状の場合でかつ周辺の縁部領域が凸状の形状の場合に、部分的に接触するように互いに向かい合っている。これにより支持プレートの他の面領域は、互いに間隔が保持されている。
【００１６】
濾布は、その柔軟性に基づいて支持プレートの三次元的な形状に良好に適合することができるので、支持面が一平面にない場合であっても支持されたままである。
【００１７】
外側の支持プレートも湾曲されていてよく、とりわけ内側の支持プレートの形状に追従するために内面において湾曲されていてよく、ひいてはその間にある濾布における極めて大きな膨らみは防がれ、濾布は両流れ方向において全面的に支持されたままである。さらに、少なくとも１つのフィルタエレメントの湾曲部が、隣合うフィルタエレメントに当接することにより、外方に突出している湾曲部は同様に外側の流路を支持することができる。
【００１８】
内側及び外側の支持プレートの湾曲した内側及び外側の夫々の表面は、絶対に平行である必要はなく、つまり支持プレートは、絶対的に深絞り加工された金属薄板の形式で形成されている必要はなく、両側で膨らんだボディを形成することもできる。
【００１９】
結合エレメントは、好ましくはねじ頭及びナットを備えたねじであるので、流通している工具でもって、分解及び組立ては容易に可能である。
【００２０】
フィルタディスクの、金属製で場合によっては多層の濾布が著しく傷むと、単にフィルタディスクを唯一の摩耗部分として交換するだけでよい。
【００２１】
外側の支持プレートは、夫々緊締リング内に統合されていてよい。外側の支持プレートはまた、別体のプレートとして緊締リングの下側に置くこともできる。
【００２２】
好ましくは、支持プレートは孔付きプレートとして形成されている。この孔付きプレートは簡単に製造することができ、その格子構造により、濾布の小さな面支持が可能になる。
【００２３】
好ましくはフィルタディスクは、好ましくは非鉄金属、特に銅から成る内側リング及び外側リングを有する。したがって、金属製のシール部が得られ、内周面においては、フィルタエレメントが積層されている、内側に位置する支持管に対するシール部として、また外周面においては、外側リングに対するシール部として提供される。
【００２４】
また、内側縁部及び／又は外側縁部において過大寸法（Uebermass）である環状ディスク形のフィルタディスクを製造し、かつ適切に隣接する構成部材に対し圧着することも可能である。すなわち、当該フィルタディスクは、環状ディスク形であって、当該フィルタディスクの外側縁部において、前記外側リングの内径よりも大径を有することが可能である。
【００２５】
外側リングは、緊締リング又は内側の支持プレートに一体に形成されていてよい。
【００２６】
本発明の有利な構成は、外周面において夫々部分外側リングの真ん中に接続している同種の内側の支持プレートを使用するようになっている。次いでＴ字形の横断面が、各内側支持プレートの縁部にもたらされる。１つのフィルタエレメントを形成するために、全部で３つの同種の部分を２個ずつ使用することができる。つまり部分外側リングを備えた２つの同じ内側の支持プレート、２つの同じフィルタディスク及び同時に縁部側に緊締リングを統合する２つの同じ外側の支持プレートを使用することができる。したがって、廉価な製造及び在庫保持が、簡単な取扱い同様に可能である。
【００２７】
本発明に係るフィルタエレメントは、外側リング、支持プレート及び緊締リングから成るその中実な外側のハウジングにより衝突及び衝撃に対して鈍感であるので、請求項１２記載の、本発明に係る複数のフィルタエレメントから形成されているフィルタユニットは簡単に構成することができ、洗浄という目的のために同様に簡単に取り外すことができる。
【００２８】
完成したフィルタエレメントの端面側において結合エレメントが突出していることにより、突出部は同時にスペーサとして働くことができるので、隣接するフィルタエレメントの間に流路を形成することができる。したがって、互いに積層されたフィルタエレメントは互いに支持され、流体圧によっては曲げ反らされ得ない。
【００２９】
有利な構成は、フィルタエレメントを囲み、フィルタユニットの底部又はフィルタユニットが挿入されているスクリーンキャビティの底部と、フィルタユニットのヘッドプレート或いはカバープレートとの間を延びている付加的な粗フィルタエレメントを有する。
【００３０】
粗フィルタエレメント（Grobfilterelement）に、アルミニウム残留物又は紙残留物といった粒子が留められる。これらの粒子は、まさにプラスチックリサイクリング時に生じ、かつ逆洗によりフィルタエレメントの間の流路からもはや除去可能でないか、又は苦労してしか除去可能でない位の大きさである。したがって、大きな粒子が、実際のフィルタユニットの内部にもはや全く達しないカスケード式濾過（Kaskadenfiltration）が達成される。したがって、フィルタユニットの役割は、細かい粒子又は塊の隔離に限定される。このことは、明らかに高められた耐用年数に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施の形態に基づくフィルタエレメントの分解図である。
【図２】第１の実施の形態に基づくフィルタエレメントが組付けられた状態を示す斜視図である。
【図３】支持管に積層された複数のフィルタエレメントの断面図である。
【図４】フィルタエレメントの第２の実施の形態の断面図の縁部側の一部を示す図である。
【図５】フィルタエレメントの第３の実施の形態の断面図の縁部側の一部を示す図である。
【００３２】
以下に、本発明を図面に基づき詳細に説明する。
【００３３】
図１に、フィルタエレメント１００の構成部品を、組付け前の正しい位置の配置において示す。
【００３４】
実質的な構成部品は、組付け順序において左から右に、
・ねじを受容する貫通孔１１、統合された円筒状の外側リング１４及び統合された支持プレート１２を備えた緊締リング１０である。
・第１の環状ディスク形のフィルタディスク３０（３０ａ，３０ｂ）であって、その内側縁部において内側リング３１で縁取りをし、外側縁部において外側リング３２で縁取りをし、これらのリング３１，３２は、銅形材から成っている。
・孔付きディスクとして形成された、内側にある第１の支持プレート４０（４０ａ，４０ｂ）である。
・第１の内側の支持プレート４０を、第２の内側の支持プレート４０に対して所定の間隔を置いて保持するスペーサエレメント５０である。
・第２のフィルタディスク３０である。
・ねじ２１を受容するための貫通孔を備えた緊締リング２０である。この緊締リング２０は、この実施の形態においては、緊締リング１０のように、統合された中央の支持プレート２２も有する。
【００３５】
図２に、完全に組付けられたフィルタエレメント１００を示す。完成したフィルタエレメント１００においては、スペーサエレメント５０が中央に配置されていた場所に、内側の受容孔１０１の縁部に向かって開放している流路１０２が形成されている、ということが看取可能である。
【００３６】
図３に、単に概略的に示した支持管１３０に被せ嵌められている全部で３つのフィルタエレメント１００のスタック或いは積層体を示す。この実施の形態において、フィルタディスク３０の内側リング３１は、支持管１３０のアウタジャケットに密に当接している。外側リング３２により、外側リング１４のインナジャケットに対するシールがもたらされる。隣合ったフィルタエレメント１００は、ねじの頭及びねじ軸部突出部若しくはナットにより、相互に間隔を保つ。これにより２つのフィルタエレメント１００の間には、外側の流路１０３が形成される。
【００３７】
製品使用中における流れ方向は、矢印により示すように延びている。つまり、フィルタユニット１００の外周面から、外側の流路１０３内に、そしてこの外側の流路１０３から、フィルタディスク３０を抜けて内側の流路１０２に延びる。この内側の流路１０２は、図２、図４から看取可能であるように、フィルタエレメント１００における真ん中の収容孔１０１に向かって開放している。これにより流体は、支持管１３０の管ジャケットにおける複数の孔１３１を通って、支持管１３０の内室１３０内に流出できる。
【００３８】
図４に、第２の実施の形態に基づくフィルタエレメント１００′の縁部領域の一部を示す。内側の支持プレート４０′は、この実施の形態では、夫々シームレスに部分外側リング１４′へと移行するので、このユニットには縁部領域において、Ｔ字形の横断面がもたらされる。
【００３９】
好ましい鏡面対称的な構成により、部分外側リング１４′を備えた同一の２つの支持プレート４０′を両側に使用することができる。スペースリング５０′は、その間に挟み込まれ、外周面に対する、内側の中空室１０２′のシールを提供する。このシールを可能にするために、スペースリング５０′は、部分外側リング１４′の内側を向いている突出部よりも大きな高さを有する。したがって、部分外側リング１４′の間にはエアギャップ１３′が残る。これにより、螺合（単に示唆のみ）によって、外側の支持プレート１２′、フィルタエレメント３０′（３０ａ′，３０ｂ′）及び内側の支持プレート４０′（４０ａ′，４０ｂ′）から成る２つの同一のユニットが、スペースリング５０′を含めて互いに緊締することが可能になるので、外側に向かってシールされているユニットである全体として１つのフィルタエレメント１００′がもたらされる。外側の支持プレート１２′（１２ａ′，１２ｂ′）は、この実施の形態では、緊締リング１０′（１０ａ′，１０ｂ′）よりも外側の縁部領域において形成されていて、つまり、外側の支持プレート１２′はこの領域においては、内側の中空室に向かう貫通部を有しておらず、単に、ねじを受容するための開口と、他の結合エレメントを有する。
【００４０】
図５に、フィルタエレメント１００″の第３の実施の形態を示す。この第３の実施の形態は縁部側において、フィルタエレメント１００″の既述の第２の実施の形態のように、つまり外側で内側の支持プレート４０″（４０ａ″，４０ｂ″）に接続している部分外側リング１４″を備えて形成されている。しかしこの実施の形態において、支持プレート４０″は、流れ方向に関して外側から内側に、凹状に湾曲している。突出している領域は互いに突き合うが、凹状領域は、好ましくはピッチ円全体に亘って環状に形成されているのではなく、複数の個々の隆起部から成っているので、中空室１０２′の外側の領域から出口開口に向かって、内側縁部において半径方向の流れ経路も開放したままである。
【００４１】
統合されている緊締リングを備えた外側の支持プレート１２″（１２ａ″，１２ｂ″）は、この実施の形態では、外側表面において平坦である。この実施の形態において、外側の支持プレート１２″は、内側の支持プレートの輪郭に対して内側において平行である。これにより、その間に挿入されていて、同様に三次元的に湾曲したフィルタエレメント３０″（３０ａ″，３０ｂ″）が、両流れ方向において超え出ることなく支持される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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