JP2010201767A - スクリーンチェンジャ - Google Patents

Abstract

【課題】広い濾過面積を有していて大容量の樹脂濾過処理が可能であると共に、スクリーン交換が容易なスクリーンチェンジャを提供する。
【解決手段】発明のスクリーンチェンジャ１は、溶融樹脂が分岐せずに一系統で流通する樹脂流通部１１とこの樹脂流通部１１の中途部に交差する両端貫通状に形成された複数のスライドバー挿通孔１８とが設けられているハウジング２と、各スライドバー挿通孔１８に摺動自在に設けられた複数のスライドバー３と、各スライドバー３に着脱自在な状態で設けられ且つ溶融樹脂を濾過するスクリーン４と、複数のスライドバー３のそれぞれを独立して移動可能とすると共に、スライドバー３毎にスクリーン４がハウジング２外部に露出するスクリーン交換ポジションへ位置づけ可能とするスライドバー駆動部５と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、混練機や押出機などの出側に設置される濾過装置に好適に使用されるスクリ
ーンチェンジャに関する。

周知の如く、樹脂混練機や樹脂押出機などの出側には、混練部にて溶融・混練した溶融樹脂を濾過する濾過装置を設けるようにしている。この濾過装置では、溶融樹脂をスクリーン（濾過体）へ通し、ゴミ、不純物、気泡の除去を行っている。
濾過装置のスクリーンは、不純物等の目詰まりによる濾過能力低下を解消するために、新規なものと交換する必要があるため、この濾過装置にはスクリーン交換機構であるスクリーンチェンジャが設けられている。この種のスクリーンチェンジャとしては、例えば、特許文献１や特許文献２に開示された機構が公知である。

特許文献１のスクリーンチェンジャは、溶融樹脂を通す樹脂通路が内部に設けられたハウジングと、このハウジングの樹脂通路内に空隙を設けた形で配備される濾過用のカートリッジを有している。カートリッジは筒状スクリーン部を有すると共に、スライドバーに対して円環状に複数配置されている。このスライドバーを動かすことで、複数のカートリッジをハウジングの外側に一度に取り出し可能となっている。このスクリーンチェンジャは、カートリッジを複数有しているため、濾過面積が広く大容量の処理に向いている。
特許文献２のスクリーンチェンジャは、溶融樹脂を上流から下流へ通す樹脂流通孔及びこの樹脂流通孔の中途部に交差する両端貫通状のスライドバー挿通孔が設けられているハウジングと、このスライドバー挿通孔に摺動自在に設けられたスライドバーとを有している。このスライドバーは、その外周面に樹脂を濾過するためのスクリーン（スクリーンパック）が巻きつけられた構成となっている。

特開２００１−３８７９２号公報 特許３１７１７５２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されるスクリーンチェンジャは、複数のカートリッジを１つのスライドバーに配設する構造であるため、筒状スクリーン部の交換時には一度に全てのカートリッジを外部へ露出することとなる。そのため、カートリッジの交換に時間が必要となるばかりか、交換や清掃が遅くなったカートリッジにおいては、樹脂が固着したりして清掃がやっかいなものとなっていた。そのため、交換作業に人手や時間がかかるばかりか、専用の樹脂清掃装置が必要な場合もあった。
一方、特許文献２に開示されるスクリーンチェンジャは、スライドバーを摺動させることでスクリーンをハウジングの外側に移動させ、その上で、スクリーンのみを交換することが可能であり、スクリーンの交換作業やそれに伴う清掃作業の効率化は図れるものとなっている。しかしながら、複数のカートリッジを有する特許文献１のスクリーンチェンジャに比べて濾過面積はどうしても小さくなる。特許文献２の図１１に示すようなDUALBARタイプにしても、濾過面積は単純に２倍になるだけである。

そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、広い濾過面積を有していて大容量の樹脂濾過処理が可能であると共に、スクリーン交換が容易なスクリーンチェンジャを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかるスクリーンチェンジャは、溶融樹脂が分岐せずに一系統で流通する樹脂流通部とこの樹脂流通部の中途部に交差する両端貫通状に形成された複数のスライドバー挿通孔とが設けられているハウジングと、各スライドバー挿通孔に摺動自在に設けられた複数のスライドバーと、各スライドバーに着脱自在な状態で設けられ且つ溶融樹脂を濾過するスクリーンと、前記複数のスライドバーのそれぞれを独立して移動可能とすると共に、前記スライドバー毎に前記スクリーンがハウジング外部に露出するスクリーン交換ポジションへ位置づけ可能とするスライドバー駆動部と、を備えることを特徴とする。

本スクリーンチェンジャによれば、溶融樹脂が分岐せずに一系統で流通する樹脂流通部すなわち１つの樹脂流通部に対し、それを貫通するスライドバーが複数存在するため、大きな濾過面積をとることができ大容量の樹脂濾過処理を行うことが可能となる。さらには、スライドバー駆動部により、スライドバーのそれぞれを独立してハウジング外部に露出させスクリーン交換ができるため、スクリーン交換の効率化を図ることが可能となる。
なお、前記スライドバーには、スクリーンで濾過された溶融樹脂を排出するための樹脂吐出孔が設けられており、前記ハウジングには、スライドバーがスクリーン交換ポジションへ移動する際に、前記樹脂吐出孔を閉塞する閉塞手段が設けられているとよい。

前述したスクリーンチェンジャを樹脂の濾過中に動作させ、スクリーンを交換しようとすると、図５に示すように、スライドバーの移動中にあっては樹脂導入孔を介して樹脂がスライドバー内部に浸入し、スクリーンを介してハウジング外部に漏れ出る（逆流する）不都合が生じる可能性を否めない。そこで、上記のように閉塞手段を設けることで、スライドバー移動途中に樹脂が逆流してくることはなくなり、濾過処理を中断せずにスクリーンを交換することができる。
好ましくは、前記閉塞手段は、スライドバーの外側壁に摺接するように前記樹脂流通部の内部に設けられた閉塞板材とするとよい。

また、前記閉塞手段は、スライドバーの外側壁に摺接するように前記樹脂流通部の内周壁に形成された閉塞壁部としてもよい。
こうすることで、前述した閉塞板材を設置するスペースを可及的に省略することができる。

本発明のスクリーンチェンジャは、大容量の樹脂濾過処理が可能であると共に、スクリーン交換が容易なものとなっている。

第１実施形態にかかるスクリーンチェンジャであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面断面図である。 第１実施形態にかかるスクリーンチェンジャの平面断面図の拡大図である。 第２実施形態にかかるスクリーンチェンジャであって、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面断面図である。 第３実施形態にかかるスクリーンチェンジャであって、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面断面図である。 第１実施形態にかかるスクリーンチェンジャにおけるスライドバーの移動を示した図である。

以下、本発明の実施形態を、図を基に説明する。
なお、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
［第１実施形態］
図１、図２は、本発明に係るスクリーンチェンジャ１（濾過装置におけるスクリーン４交換装置）の第１実施形態を示している。
スクリーンチェンジャ１は、樹脂混練機や押出機等の出側であってペレタイザ等の成型機の入側に配備される濾過装置として設けられるものであり、ハウジング２とスライドバー３（スライダ）とスクリーン４とスライドバー駆動部５とを有している。

以下、図１の上下方向・左右方向を、装置説明における前後方向・左右方向とする。しかしながら、この方向の定義は説明の便宜上に過ぎない。
ハウジング２の内部には、溶融樹脂が流れ込む空間である樹脂流通部１１及び排出流路１７が形成されている。この樹脂流通部１１及び排出流路１７は、それぞれが側面視で略円形である。樹脂流通部１１は、環状の内周壁１２ａと平面状の右側壁１３ａ及び左側壁１４ａを有し、排出流路１７は、環状の内周壁１２ｂと平面状の右側壁１３ｂ及び左側壁１４ｂを有している。

ハウジング２の後部には、樹脂流通部１１へ溶融樹脂を導入する導入孔１５が形成されており、この導入孔１５は樹脂流通部１１へ連通している。ハウジング２の前部には、樹脂流通部１１から排出流路１７へ吐出する溶融樹脂を下流側に排出する排出孔１６が形成されており、この排出孔１６は排出流路１７と連通している。
本実施形態の場合、排出流路１７は、左側面視で樹脂流通部１１の奥側に設けられており、平面視で樹脂流通部１１の右側に形成されている。樹脂流通部１１と排出流路１７とは直接的には連通しておらず、導入孔１５から樹脂流通部１１に導入された溶融樹脂は、後述するスライドバー３の内部を通って、排出流路１７→排出孔１６へと流れ出る。

ハウジング２の導入孔１５は混練機、押出機又は昇圧装置（ギヤポンプなど）の出側と連通し、排出孔１６は下流設備（ペレタイザや成形機など）の入側に連通している。
また、図１に示す如く、ハウジング２には、樹脂流通部１１及び排出流路１７を間に置いて当該ハウジング２を左右に貫通するように（平面視で樹脂流通部１１及び排出流路１７に略直交するように）断面円形のスライドバー挿通孔１８が設けられている。スライドバー挿通孔１８は、複数個（本実施例の場合は側面視で１３個）形成され、樹脂流通部１１に対して（本実施例の場合は排出流路１７に対しても）側面視でバランスよく配置されている。

これらスライドバー挿通孔１８の各々には、濾過部を有するスライドバー３が水密状態（操業時、すなわち濾過時に溶融樹脂がハウジング２外部に漏洩しない状態）を保持しつつ摺動自在に嵌められている。各スライドバー挿通孔１８に嵌り込んだスライドバー３は、その軸心が略水平で且つ互いに平行となっている。
スライドバー３には、樹脂流通部１１に対して全周囲で開口する連通孔２１、排出流路１７に対して開口する樹脂吐出孔２２、及びスライドバー３内部で連通孔２１と樹脂吐出孔２２とを連通させる連通流路２３が設けられている。この連通孔２１には、連通流路２３との間を仕切るように多孔円筒状のストレーナが設けられており、このストレーナでスクリーン４（スクリーンパック）を保持できるようになっている。また、スクリーン４は着脱自在になっている。スクリーン４は、溶融樹脂中から不純物を濾過するべく、複数の小孔が開けられたり網目状となっている金属部材からなる。

なお、スクリーン４やストレーナの大きさや外形状は、種々の設計変更が可能であり、特に限定されるものではない。しかしながら、大きな濾過面積を容易に得ることができるので、本実施形態のようにスクリーン４（スクリーンパック）を円筒状に備えるものが望ましい。中でも、スライドバー３の先端部を取外すことなく取り替えを容易に行うことができるので、金属網をストレーナに対して周方向から巻き付けるタイプが特に望ましい。
スライドバー３に設けられた連通孔２１の幅（長手方向の長さ）は、樹脂流通部１１の幅（左右方向の長さ）と同じとされている。同様に樹脂吐出孔２２の径は排出流路１７の幅と同じとされている。連通孔２１と樹脂流通部１１とが連通状態となる位置にスライドバー３が位置するときに、樹脂吐出孔２２と排出流路１７とが一致するように、スライドバー３における連通孔２１と樹脂吐出孔２２との位置関係が設定されている。

一方、ハウジング２の右外壁には、スライドバー３をスライドバー挿通孔１８に沿って水平方向に摺動させるスライドバー駆動部５が設けられている。
本実施形態では、スライドバー駆動部５は油圧シリンダから構成されている。そして、スライドバー駆動部５のシリンダ２４が、ハウジング２に対してタイロッド２５を介して所定距離をおいた位置に、ブラケット板２６を介して取り付けられている。スライドバー駆動部５のピストンロッド２７の先端部はスライドバー３の基端部に連結されている。スライドバー駆動部５を作動させピストンロッド２７を進退させることで、スライドバー３が右左方向へと移動する。

上述したようにハウジング２には、それを左右に貫通するスライドバー挿通孔１８が複数（１３個）あり、これらの孔１８のそれぞれにスライドバー３が嵌められている。そのため、これら各スライドバー３に一対一対応となるようにスライドバー駆動部５も複数台（１３台）設けられていて、各スライドバー駆動部５は独立作動可能となっている。
スライドバー駆動部５の駆動により、スライドバー３は、その連通孔２１が樹脂流通部１１と合致する状態（スクリーン作動ポジション、スライドバー駆動部５のピストンロッド２７は後退）と、スクリーン４がハウジング２から露出する状態（スクリーン交換ポジション、スライドバー駆動部５のピストンロッド２７は前進）とに切り換えられるようになっている。

以上の構成を有するスクリーンチェンジャ１の動作態様について述べる。
まず、スライドバー駆動部５のピストンロッド２７を後退させ、スライドバー３をスクリーン作動ポジションへ位置づけする。その際には、スクリーン４が設けられた連通孔２１が樹脂流通部１１と合致する状態となると共に、樹脂吐出孔２２が排出流路１７と一致し連通状態となる。
このようなスクリーン作動ポジションにおいては、導入孔１５から流入する溶融樹脂は、樹脂流通部１１の内部へと流れ込み、それぞれのスライドバー３の連通孔２１に嵌め込まれたスクリーン４を通ることで濾過され、それぞれのスライドバー３の樹脂吐出孔２２から流れ出て、排出流路１７内で合流し、排出孔１６から排出される。排出孔１６から吐出した溶融樹脂は、スクリーン４で濾過され、ゴミ、不純物などが除去されたものとなっている。

本実施形態の場合、スクリーン４を有するスライドバー３が複数本あるため、濾過装置全体としては、広い濾過面積を有していて大容量の濾過処理が可能なものとなっている。
一方、スクリーン４を交換する必要が生じた場合には、スライドバー駆動部５のピストンロッド２７を前進させ、スライドバー３をスクリーン交換ポジションへ位置づけする。その場合、スクリーンチェンジャ１への溶融樹脂の流入を止めた上で（例えば、スクリーンチェンジャ１につながっている上流のバルブを開放して、そこから樹脂を別経路に排出する、又はスクリーンチェンジャ１上流側の装置を停止して溶融樹脂の供給を一時停止するなど）、スライドバー３をスクリーン交換ポジションへ位置づけする。

図１のＣで示される位置にある「スクリーン交換ポジション」においては、スクリーン４は、ハウジング２の外側に位置するようになり、スクリーン交換を容易に行うことができる。この際、スライドバー３の樹脂吐出孔２２は、ハウジング２の左側壁１４内に位置しており、スライドバー挿通孔１８の内周面で塞がれている。また、スライドバー３とスライドバー挿通孔１８とが水密状態となっている。したがって、スクリーン交換ポジションにおいては、樹脂流通部１１内から溶融樹脂が外部へ漏れ出すことはない。そのため、スライドバー３がスクリーン交換ポジションに位置しているときには、樹脂流通部１１への溶融樹脂の供給を再開して濾過処理を続けることができる。

なお、スライドバー駆動部５はそれぞれが独立して動作可能であるため、スライドバー３毎にスクリーン４を交換することができる。例えば、スライドバー３のいずれか１本だけをスクリーン交換ポジションとし、スクリーン４の交換を行うことができる。そのため、特許文献１のスクリーンチェンジャ１のように、一度に全てのスライドバー３（すなわちスクリーン４）が外部へ露出する状況を回避でき、スクリーン４の交換に時間がかかったり、交換や清掃が遅くなったスクリーン４において樹脂が固着したりする不具合を回避できる。つまり、本発明のスクリーンチェンジャ１は、大容量の樹脂濾過処理が可能であると共に、スクリーン交換が容易なものとなっている。

また、本実施形態のスクリーンチェンジャ１は、一つの樹脂流通部１１（溶融樹脂が分岐せずに一系統で流通する樹脂流通部１１）に複数のスライドバー３の濾過部が位置する構造であるため、この構造を採用することで、先行技術文献として開示した特許文献１の如く、流路を２つに分割しそれぞれに樹脂流通部および濾過部を設けるといった構造を採用せずにすみ、より簡単な構成のスクリーンチェンジャを提供することが可能となる。また、本実施形態のスクリーンチェンジャ１は、一つの排出流路１７に複数のスライドバー３の樹脂吐出孔２２が位置する構造であるため、さらに簡単な構造のスクリーンチェンジャを提供することが可能となる。
［第２実施形態］
図３は、本発明に係るスクリーンチェンジャの第２実施形態を示している。

前述したように、第１実施形態のスクリーンチェンジャ１においては、スクリーン４を交換する必要が生じた場合には、スクリーンチェンジャ１への溶融樹脂の流入を止めた上でスライドバー駆動部５のピストンロッド２７を前進させ、スライドバー３をスクリーン交換ポジションへ位置づけしていた。そうしなければ、図５に示すように、スライドバー３の移動中に樹脂吐出孔２２からスクリーン４側へ樹脂が逆流して、溶融樹脂がスクリーンチェンジャ１の外部に漏れ出てしまう可能性が否めない。この状況下では、溶融樹脂の粘度によってはスクリーン４に大きな押圧力を与えることになりかねない。

本実施形態のスクリーンチェンジャ１は、これに対応するものであり、運転中にスクリーン４の交換を可能とするものである。そのために、本実施形態のスクリーンチェンジャ１は、スライドバー３が、「スクリーン作動ポジション」→「スクリーン交換ポジション」へと移動する際に、スライドバー３に備えられた樹脂吐出孔２２を閉塞する閉塞手段３０を有している。この閉塞手段３０は、スライドバー３の外側壁に摺接するように樹脂流通部１１の内部に設けられた閉塞板材３１からなる。
他の構成に関しては、第１実施形態と略同様であるため、部材に付する番号は同じとし、その説明は省略する。

閉塞板材３１は、樹脂流通部１１の右側壁１３と左側壁１４との間に架け渡された邪魔板であり、本実施形態においてはスライドバー３に対応して１３枚設けられている。閉塞板材３１の断面形状（長手方向に垂直な断面形状）は、スライドバー３の外周壁に沿う円弧状となっており、樹脂吐出孔２２を覆う幅（円弧長）を有している。この閉塞板材３１は、それぞれのスライドバー３の樹脂吐出孔２２が設けられている面に対面するように配備されている。図３（ａ）に示す如く、閉塞板材３１は、各スライドバー３から見てハウジング２の外側を向く位置に位置づけられている。

この閉塞板材３１が存在することで、スクリーンチェンジャ１への溶融樹脂の流入を止めずに、スライドバー３をスクリーン交換ポジションへ移動させたとしても、その移動中、樹脂吐出孔２２は閉塞板材３１で閉塞されることとなり、樹脂吐出孔２２（スライドバー３の中途部）から溶融樹脂が逆流し、スクリーン４（スライドバー３の先端部）側に流れ込むことを確実に防ぐことができる。スライドバー３の移動中に未濾過の溶融樹脂が下流側や装置外部へ流れる心配がないので、濾過処理を中断することなくスクリーン４の交換作業を行うことが可能となる。

また、本実施形態のスクリーン４は、外周面がスライドバー３の外周面よりもスライドバー３の径内側に位置するように設けられている。そのため、スライドバー３がスクリーン作動ポジションに位置しているときに、閉塞板材３１によってスクリーン４の濾過面積が制限されることはない。
［第３実施形態］
図４は、本発明に係るスクリーンチェンジャの第３実施形態を示している。
本実施形態が第２実施形態と異なるところは、幾つかのスライドバー３の外周壁が樹脂流通部１１の内周壁１２に摺接する状態に設けられており、その樹脂流通部１１の内周壁１２が閉塞手段３０とされている点である。他の構成に関しては、第２実施形態と略同様であるため、部材に付する番号は同じとし、その説明は省略する。

詳しくは、図４に示すように、樹脂流通部１１の内周壁１２に沿って、複数（本実施形態においては１０本）のスライドバー３が配備されていて、各スライドバー３の外周壁に沿うように、樹脂流通部１１の内周壁１２に切り欠き部３２（三日月状の切り欠き部）が形成されている。この切り欠き部３２に樹脂吐出孔２２が対面するようにスライドバー３の向きが設定されており、スライドバー３の外周壁がこの切り欠き部３２に摺接している。切欠き部３２は、樹脂吐出孔２２を覆う幅（円弧長）を有しており、かかる切り欠き部３２が閉塞手段３０（第２実施形態の閉塞板材３１）に対応するものとなっている。

なお、本実施形態では、スライドバー挿通孔１８が樹脂流通部１１の内周壁１２の径外側に入り込むようにその内周壁１２を切り欠くことで閉塞手段３０（切り欠き部３２）を形成している。しかしながら、スライドバー３の外周壁と樹脂流通部１１の内周壁１２との間に若干の隙間があるように両者を配備した上で、内周壁１２から凸状に閉塞壁部（閉塞手段３０）を形成し、その凸状部にスライドバー３の外周壁が摺接するようにしても何ら問題はない。
樹脂流通部１１の側面視中央に配設された３本のスライドバー３に関しては、３つのスライドバー３の側面視中央部に閉塞手段３０が設けられている。この閉塞手段３０は、１つの棒状部材からなり、各スライドバー３の外周壁に沿って摺接するように三方が円弧状に切り欠かれた切り欠き棒体３３（柱状部材）である。この切り欠き棒体３３は、樹脂流通部１１の左右側壁１３，１４間に架け渡されている。円弧状の切り欠き部３２は、樹脂吐出孔２２を覆う幅（円弧長）を有しており、この切り欠き部３２にスライドバー３の樹脂吐出孔２２が面するように、スライドバー３が位置づけられている。切り欠き棒体３３はハウジング２を延設して設けてもよいし、別部材としハウジング２間で挟み込むように設けてもよい。

本実施形態の場合も第２実施形態と同様に、閉塞手段３０が存在することで、スクリーンチェンジャ１への溶融樹脂の供給を停止することなく、スライドバー３をスクリーン作動ポジションからスクリーン交換ポジションへ移動させることができる。また、樹脂流通部１１の内周壁１２（すなわちハウジング２の内壁）を使って、スライドバー３移動時の逆流を防ぐ構造としているため、別途、閉塞板材３１などを設ける必要が無くなり、溶融樹脂の流入抵抗の減少や装置自体のコンパクト化を図ることが可能となる。
ところで、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ スクリーンチェンジャ
２ ハウジング
３ スライドバー
４ スクリーン
５ スライドバー駆動部
１１ 樹脂流通部
１２ 内周壁
１３ 右側壁
１４ 左側壁
１５ 導入孔
１６ 排出孔
１７ 排出流路
１８ スライドバー挿通孔
２１ 連通孔
２２ 樹脂吐出孔
２３ 連通流路
２４ シリンダ
２５ タイロッド
２６ ブラケット板
２７ ピストンロッド
３０ 閉塞手段
３１ 閉塞板材
３２ 切り欠き部
３３ 切り欠き棒体

Claims (4)

1. 溶融樹脂が分岐せずに一系統で流通する樹脂流通部とこの樹脂流通部の中途部に交差する両端貫通状に形成された複数のスライドバー挿通孔とが設けられているハウジングと、
   各スライドバー挿通孔に摺動自在に設けられた複数のスライドバーと、
   各スライドバーに着脱自在な状態で設けられ且つ溶融樹脂を濾過するスクリーンと、
   前記複数のスライドバーのそれぞれを独立して移動可能とすると共に、前記スライドバー毎に前記スクリーンがハウジング外部に露出するスクリーン交換ポジションへ位置づけ可能とするスライドバー駆動部と、
   を備えることを特徴とするスクリーンチェンジャ。
2. 前記スライドバーには、スクリーンで濾過された溶融樹脂を排出するための樹脂吐出孔が設けられており、
   前記ハウジングには、スライドバーがスクリーン交換ポジションへ移動する際に、前記樹脂吐出孔を閉塞する閉塞手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクリーンチェンジャ。
3. 前記閉塞手段は、スライドバーの外側壁に摺接するように前記樹脂流通部の内部に設けられた閉塞板材であることを特徴とする請求項２に記載のスクリーンチェンジャ。
4. 前記閉塞手段は、スライドバーの外側壁に摺接するように前記樹脂流通部の内周壁に形成された閉塞壁部であることを特徴とする請求項２に記載のスクリーンチェンジャ。

Images