JP5683178B2 - スクリーンユニット及びスクリーンチェンジャ - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、このようなスクリーンチェンジャとして、押出ノズル(押出ダイ)の上流側に設けられるフィルタ装置が開示されている。この特許文献1のフィルタ装置(スクリーンチェンジャ)は、樹脂(材料)が流通する流路を内部に備えたハウジングと、ハウジング内を流れる樹脂(材料)の流動方向と直交する方向に配備された保持プレートを有しており、この保持プレートには複数のシーブ部材(スクリーンユニット)が着脱自在に取り付けられている。
例えば、第4図、第5図に示されるシーブ部材は、支持金網の内側に濾過フィルタが挿入されるものであって、濾過フィルタの内側から支持金網の外側に向けて材料を流通しつつ濾過を行っている。この濾過フィルタと支持金網との間には、濾過フィルタの開口端に近い側(基端側)にカラーが設けられている。
しかしながら、濾過フィルタにはメッシュの目が異なる様々な仕様があり、仕様が違えば濾過フィルタの厚みも変化する。当然、このような濾過フィルタの仕様にあわせてカラーにもさまざまなサイズのものが必要となり、カラーを複数種類に亘って用意しなくてはならない分だけ濾過フィルタのコストは高騰しやすくなる。
しかし、製作誤差があると、パイプ状である濾過フィルタの開口端における内周と支持金網の外周との間に予期せぬ隙間が生じることがあり、この隙間から濾過フィルタを通過することなく材料が支持金網の内部に流れ込んで(ショートパスして)、材料の濾過が不十分になる可能性がある。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、厳しい寸法管理の下でのスクリーンパックの製作やカラーによる隙間の管理を行わずともスクリーンパックとカートリッジとの間から材料がショートパスすることが防止でき、またスクリーンパックの内径に対する厳しい寸法管理も不要となるためコスト面でも優れたスクリーンユニット及びスクリーンチェンジャを提供することを目的とする。
即ち、本発明のスクリーンユニットは、外部の樹脂を内部に流通可能な流通孔を径が一定に形成された支持部の外周面に複数備えた筒状のカートリッジと、樹脂を濾過するメッシュを備えると共にカートリッジを外側から覆うように装着されることによって当該カートリッジの支持部に支持される筒状のスクリーンパックと、を有するスクリーンユニットであって、前記カートリッジにおける前記支持部の外周面より基端側の外周には、基端側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜するテーパ状の係合面が形成され、前記スクリーンパックは、基端が開口とされていると共に、先端側から基端側に押圧されて前記カートリッジの係合面に添って接触可能な被係合面が当該スクリーンパックの基端側の内周に形成されていることを特徴とするものである。
また、スクリーンパックとカートリッジとの間に多少の隙間があっても係合面と被係合面との接触が維持されるため、従来のスクリーンパックのようにカラーによる隙間の管理やスクリーンパック等に対しての厳しい寸法管理が要求されることはなく、従来のスクリーンパックに比べてコスト面でも優れている。
また、前記スクリーンパックの先端が有底に形成されている場合にあっては、前記スクリーンパック及びカートリッジを外側から貫通可能となっているボルト部材と、前記カートリッジの内部に設けられ且つ前記ボルト部材に螺合可能となっているナット部材と、を有する押圧手段を採用することができる。
一方、本発明のスクリーンチェンジャは、ハウジングに対して出退自在とされたスライド部材に取り付けられると共に当該ハウジング内において流通する樹脂を濾過するスクリーンユニットを備えた混練造粒設備のスクリーンチェンジャであって、前記スクリーンユニットとして上述のスクリーンユニットが配備されていることを特徴とするものである。
また、本発明に係るスクリーンユニットの最も好ましい形態は、外部の樹脂を内部に流通可能な流通孔を、先端側から基端側にかけて内周面の内径が一定に形成された支持部の外周面に複数備えた筒状のカートリッジと、樹脂を濾過するメッシュを備えると共にカートリッジを外側から覆うように装着されることによって当該カートリッジの支持部に支持される筒状のスクリーンパックと、を有するスクリーンユニットであって、前記カートリッジにおける前記支持部の外周面より基端側の外周には、基端側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜するテーパ状の係合面が形成され、前記スクリーンパックは、基端が開口とされていると共に、先端側から基端側に押圧されて前記カートリッジの係合面に添って接触可能な被係合面が当該スクリーンパックの基端側の内周に形成され、前記カートリッジの基端側と前記スクリーンパックの先端側に、当該カートリッジに対して当該スクリーンパックを先端側から基端側に押圧可能とするための逃げ部が設けられていることを特徴とする。
以下、本発明に係るスクリーンユニット1及びこのスクリーンユニット1を有するスクリーンチェンジャ2の実施形態を図面に基づき詳しく説明する。
図1は、第1実施形態のスクリーンユニット1が設けられたスクリーンチェンジャ2を示している。このスクリーンチェンジャ2は、連続混練機や押出機などの混練設備の下流側に配備されている。混練設備に造粒装置(ペレタイザ)を付帯させた混練造粒装置ではスクリーンチェンジャ2によって混練設備で混練された材料(樹脂)から未混練物やゲルなどの異物が除去された後にペレットの造粒が行われる。図1に例示されたスクリーンチェンジャ2は、この混練造粒装置に設けられて異物を除去するスクリーンユニット1の交換や取替を行うことができるようになっている。
図1又は図2に示すように、スクリーンチェンジャ2は、ハウジング3と、このハウジング3の内部に配備された上下一対のスライド部材4、4とを備えている。
ハウジング3は混練設備の下流側に配備された筺状の部材であり、その内部には混練された材料を流通可能な流路5が形成されている。この流路5は、ハウジング3の内部を貫通するように形成されており、材料を上流側から下流側(図1の紙面貫通方向)に向かって流通できるようになっている。
ハウジング3の内部にはスライド部材4を収容可能な案内孔7が形成されている。この案内孔7は、上側の分岐流路6と下側の分岐流路6とのそれぞれに対応して上下に1箇所ずつ形成されており、それぞれの案内孔7にはスライド部材4がスライド自在に収容されている。
スライド部材4の長手方向の中途部には、スライド部材4の内部を貫通して材料を流通させる貫通路9が形成されている。この貫通路9の開口は、ハウジング3の分岐流路6(流路5)に対応した位置において、当該開口に隣接する分岐流路6の開口と同じ形状となるように形成されている。
図2(a)に示すように、スクリーンユニット1は、貫通路9で材料を濾過する長尺状の部材であり、取付部材10の上流側にユニット取付孔11を塞ぐように装着されている。スクリーンユニット1は、外部の材料を内部に流通可能な流通孔12を外周面に複数備えた筒状のカートリッジ13と、材料を濾過するメッシュを備えると共にカートリッジ13を外側から覆うように装着されるスクリーンパック14とを、それぞれ有している。
また、スクリーンパック14は、目(メッシュ)の大きさにより厚みの異なるサイズのものがあるが、カートリッジ13の支持部外径に対応した内径であれば、種々サイズのものが取り付けできるようになっている。
そこで、本発明のスクリーンユニット1では、支持部15より基端側のカートリッジ13の外周に基端側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜するテーパ状の係合面21を形成し、スクリーンパック14の基端側の内周にカートリッジ13の係合面21に合わせて傾斜する被係合面22を形成している。そして、これらの係合面21と被係合面22とを押圧手段23を用いてスクリーンパック14を先端側から基端側に向けて押圧し、スクリーンパック14の被係合面22とカートリッジ13の係合面21とを周方向に確実に接触させている。
図2(b)及び図5に示すように、カートリッジ13の内周面は先端側から基端側にかけて内径が一定のストレート筒状に形成されているが、先端側から基端側にかけてのカートリッジ13の外周面は外径が一定となっていない。カートリッジ13の外周面は、先端側から中途側までの支持部15が小径なストレート筒状に形成されており、基端側の接続部16が大径なストレート筒状に形成されていて、この小径な中途側の外周面と大径な基端側の外周面との間は基端側に向かうにつれて支持部15よりも径が大きくなるように傾斜するテーパ状に形成されている。そして、このテーパ状に形成された外周面が上述した係合面21となっている。
また、このテーパ状の係合面21より下流側の外周面は支持部15の外周面よりも大径のストレート筒状に形成されており、このストレート筒状の外周面には係合面21から下流側に一定の距離だけ離れた位置には上述した雄ねじ部17が形成されている。この係合面21と雄ねじ部17との間のカートリッジ13の外周面は、カートリッジ13に対してスクリーンパック14を先端側から基端側(軸方向)に押圧可能とするための軸方向(押圧方向)の逃げ部24とされている。この逃げ部24を設けることで、スクリーンパック14の基端側の端面が他部材によって軸方向(押圧方向)の移動を制限されることを防止することができる。従って、被係合面22が係合面21と軽く接触した後、その位置よりさらに基端側に位置するまでスクリーンパック14を基端側に移動させる(押し込む)ことも可能となり、製作誤差が多少あっても係合面21と被係合面22との接触をより強く且つ確実に行うことが可能となる。
上述したようにカートリッジ13の基端側とスクリーンパック14の先端側にはカートリッジ13に対してスクリーンパック14を先端側から基端側に押圧可能とするための逃げ部が設けられており、スクリーンパック14の内径に製作誤差があってもカートリッジ13に対してスクリーンパック14を押し込むことができるので、被係合面22と係合面21とを周方向の隙間を生じないよう確実に接触させることができる。加えて、係合面21と被係合面22とは互いに同じ様に傾斜したテーパ状であるため、両者は面状態で接触可能となっている。それゆえ、上述した押圧手段23を用いてカートリッジ13に対してスクリーンパック14が先端側から基端側にむけて押圧すれば、係合面21と被係合面22とが隙間なく接触し合い、スクリーンパック14とカートリッジ13との間から材料がスクリーンユニット1の外側に漏れたり、内側に入り込んだりすることをなくすことができる。
なお、上述した第1実施形態のスクリーンユニット1では、押圧手段23のワッシャ27にカートリッジ13乃至はスクリーンパック14の先端側の端面をほぼ全面に亘って覆うようなものが用いられていた。しかし、図3(b)に示すように、ワッシャ27には、外径がカートリッジ13の外径より小さなものを用いても良い。
「第2実施形態」
次に、第2実施形態のスクリーンユニット1を説明する。
図4(a)に示すように、第2実施形態のカートリッジ13の先端側の端面にはボルト部材25が固定されており、このボルト部材25はねじ先25cを先端側に向けて伸ばすようにして設けられている。
「第3実施形態」
次に、第3実施形態のスクリーンユニット1を説明する。
具体的には、第3実施形態のカートリッジ13は、小径なストレート筒状に形成された支持部15から基端側に向かって形成されたテーパ面が被係合面22より長手方向の長い範囲に亘って(基端側に長く)形成されていて、テーパ面の下流側にすぐ小径とされた雄ねじ部17が隣接して設けられている。そして、このテーパ面の先端側の一部が被係合面22と面接触する係合面21とされており、基端側の残りのテーパ面が逃げ部24とされている。
例えば、上記した第1実施形態〜第3実施形態では、スクリーンパック14として長手方向の一方の端部が有底とされた円筒状のものを挙げたが、スクリーンパック14の形状は有底円筒状に限られない。例えば、図7に示すように、両端が開口した円筒状のスクリーンパック14を用いても良い。この場合は、カートリッジ13の軸線と平行で且つカートリッジ13の径方向に沿った断面が略コ字状とされたキャップ状のワッシャ27を用いるのが好ましい。
2 スクリーンチェンジャ
3 ハウジング
4 スライド部材
5 流路
6 分岐流路
7 案内孔
8 駆動部
9 貫通路
10 取付部材
11 ユニット取付孔
12 流通孔
13 カートリッジ
14 スクリーンパック
15 支持部
16 接続部
17 雄ねじ部
18 雌ねじ部
19 シール手段
20 段差面
21 係合面
22 被係合面
23 押圧手段
24 逃げ部
25 ボルト部材
25aボルト部材の頭部
25bボルト部材の軸部
25cボルト部材のねじ先
26 ナット部材
27 ワッシャ
29 ねじ孔
31 段差面
Claims (5)
- 外部の樹脂を内部に流通可能な流通孔を、先端側から基端側にかけて内周面の内径が一定に形成された支持部の外周面に複数備えた筒状のカートリッジと、樹脂を濾過するメッシュを備えると共にカートリッジを外側から覆うように装着されることによって当該カートリッジの支持部に支持される筒状のスクリーンパックと、を有するスクリーンユニットであって、
前記カートリッジにおける前記支持部の外周面より基端側の外周には、基端側に向かうにつれて径が大きくなるように傾斜するテーパ状の係合面が形成され、
前記スクリーンパックは、基端が開口とされていると共に、先端側から基端側に押圧されて前記カートリッジの係合面に添って接触可能な被係合面が当該スクリーンパックの基端側の内周に形成され、
前記カートリッジの基端側と前記スクリーンパックの先端側に、当該カートリッジに対して当該スクリーンパックを先端側から基端側に押圧可能とするための逃げ部が設けられていることを特徴とするスクリーンユニット。 - 前記スクリーンパックは、その先端が有底に形成されており、
前記スクリーンパック及びカートリッジを外側から貫通可能となっているボルト部材と、前記カートリッジの内部に設けられ且つ前記ボルト部材に螺合可能となっているナット部材と、を有する押圧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ユニット。 - 前記スクリーンパックは、その先端が有底に形成されており、
前記スクリーンパックを貫通して外側へ向くように前記カートリッジの先端側に設けられたボルト部材と、前記ボルト部材にスクリーンパックの外側から螺合可能となっているナット部材と、を有する押圧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ユニット。 - ハウジングに対して出退自在とされたスライド部材に取り付けられると共に当該ハウジング内において流通する樹脂を濾過するスクリーンユニットを備えた混練造粒設備のスクリーンチェンジャであって、
前記スクリーンユニットとして、請求項1〜3のいずれかに記載のスクリーンユニット
が配備されていることを特徴とするスクリーンチェンジャ。 - 前記スライド部材の内部には、前記カートリッジの基端側の開口から排出された濾過後の樹脂を流通する流路が形成されており、
前記カートリッジの基端側には、当該カートリッジを前記流路に着脱自在に接続する接続部と、前記接続部から樹脂が漏れないようにシールするシール手段と、が設けられていることを特徴とする請求項4に記載のスクリーンチェンジャ。
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