KR0180314B1 - 프라스틱제조용 안료 또는 사제조용 원료와 같은 공업용 원료의 입화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프라스틱 제조용 안료나 사(絲) 제조용 등에 이용되는 다수의 원료를 혼합시켜 차기 공정에 용이하게 이용될 수 있도록 미립자의 그래뉼(Granul) 상태로 구성시켜 주기 위한 장치에 관한 것으로 특히 탱크 내에 설치된 회전되는 상하 한쌍의 블레이드와 내벽에 설치된 회전커터 및 탱크 외측에 설치되는 냉각겸용 가열자켓을 구비시켜 비가열 파쇄방법으로 각 와료들이 고른 혼합비율을 보유한 상태에서 그래뉼화 될 수 있게 함으로써 제품의 품질을 향상시킴은 물론 그래뉼 제조 공정을 크게 단축시켜 생산성의 증대 선비비의 감소, 유독가스의 발생방지 대기 및 수질오염을 방지시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

프라스틱제조용 안료 또는 사제조용 원료와 같은 공업용 원료의 입화장치

도면은 본 발명의 구성을 보이는 단면 예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 혼합탱크 2 : 그래뉼배출안내관

3 : 경사부 6,6' : 상하측 블레이드

8 : 커터 9 : 자켓

10 : 급수관 11 : 배수관

12 : 개폐구 안내관 13 : 그래뉼 배출구

14 : 개폐구

본 발명은 프라스틱 제조용 원료 또는 안료나 사(絲) 제조용 원료와 같은 공업용 원료를 혼합시켜 차기 공정에 용이하게 이용될 수 있도록 미립자의 그래뉼(Granul) 상태로 구성시켜 주기 위한 입화장치(GraNulater)에 관한 것으로, 특히 탱크 내에 설치된 회전되는 상하 한 쌍의 블레이드와 내벽에 설치되는 회전 커터 및 탱크 외측에 설치되는 냉각겸용 가열자켓을 구비시켜 비용융 파쇄방법으로 각 안료들이 고른 혼합비율을 보유한 상태에서 신속하게 그래뉼화 될 수 있게 함으로써 제품의 품질을 향상시킴은 물론 그래뉼 제조 공정을 크게 단축시켜 생산성의 증대, 설비비의 감소, 유독가스의 발생을 방지함으로써 대기 및 수질오염을 방지시킬 수 있도록 한 공업용 원료의 입화장치에 관한 것이다.

통상 프라스틱 제조용 원료 또는 안료나 사 제조용 원료 등은 제조공정에 직접 투입되는 공업용 원료로서 대개 차기의 용융 압출공정 등에 용이하게 적용되기 위하여, 다종으로 이루어진 기초원료를 혼합시켜 소정 메쉬의 펠레트(Pellet)상태로 제조되는 바, 예를 들어 프라스틱 제조용 안료를 펠레트(Pellet) 시키기 위한 종래의 방법은 먼저 다수의 기초원료(분말상의 순수 안료, 왁스, 합성수지, 첨가제 등)를 가열탱크내에 투입시킨 뒤, 소정온도로 가열시켜 용융시킨 다음 교반하여 각 기초원료를 혼합시킨 뒤, 냉각, 고화시키며 고화된 덩어리를 다시 압출기를 통해 가느다란 직경의 봉상으로 압출시킨 뒤, 소폭으로 잘게 커팅시켜 펠레트상태의 소단위 개체로 구성시키게 되는 것이나, 이와 같은 종래의 제조 방식에서는 다음과 같은 문제점이 노출되는 것이다.

◎ 각 기초원료들을 용융상태에서 교반혼합시켜 줌으로 인해 각 기초원료들간의 혼합상태가 고르지 않게 되어 안료로서 사용될 경우, 제품에 국부적 색상의 차이를 유발시켜 제품의 불량을 초래하게 되며 사 제조용 원료 또는 합성수지원료로 사용될 경우에는 제품의 물성을 저하시키게 되는 폐단이 있는 것이며,

◎ 각 기초원료들을 가열 용융시키는 과정을 거치게 되므로 이 과정에 많은 유독 가스가 발생되어 작업자의 안전을 해치게 됨은 물론 대기오염을 유발시키게 되며,

◎ 가열, 교반, 냉각, 압출, 분쇄 등의 다수의 공정을 거쳐야 되므로 많은 공정으로 인한 생산성 저하 및 각 공정에 따른 해당장치가 구비되어야 하며, 이 때문에 설비비가 과다하게 소요되고 그에 따라 제품의 제조원가가 상승되는 폐단이 있는 것이며,

◎ 수중을 통해 냉각되게 되므로 수중에 많은 유독가스가 함침되며 이를 그대로 방류시키게 되어 수질오염을 초래하게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 기존의 제조방식에서 기인되는 제반문제점을 해소하기 위한 것으로 가열용융방식을 통하지 않고 물리적인 파쇄에 따른 마찰열에 의해 각 기초원료중의 일부가 용융되도록 한 뒤 타 원료들과 혼합되게 하여 마치 밀가루 반죽과 같이 구성시킨 뒤 이를 소단위로 잘게 커팅시켜 그래뉼화 되도록 한 것으로, 단일 기계장치에서 완제품의 제조가 가능하여 설비비가 대폭적으로 절감됨은 물론 생산성의 극대화를 추구할 수 있으며, 특히 분말상태에서 혼합시키게 되며 작업 중 유독가스가 발생되지 않게 되므로 환경오염이나 작업자의 신체적 손상을 방지시킬 수 있는 것으로 첨부된 실시예의 도면에 의거 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

저부 일측에 그래뉼 안내관(2)과 상협하광상의 경사부(3)를 구비하는 혼합탱크(1)를 프레임(F)의 상부에 고정설치하고 혼합탱크(1)의 내부중앙에는 프레임(F)에 회전 가능하게 설치된 회전축(4)의 상단에 착설된 블레이드(Blade) 홀더(5)를 위치시키고, 이 블레이드 홀더(5)의 상하단에는 다수개의 분쇄용 상하측 블레이드(6)(6')를 고정시키게 되면 혼합탱크(1)의 내벽에는 회전가능하게 수평 설치된 쵸핑 샤프트(Chopping Shaft) (7)의 선단에 커터(8)를 착설시켜 상하측 블레이드(6)(6') 사이에 위치되도록 한다.

한편, 혼합탱크(1)의 외연부에는 안내판(9')에 의해 나선형의 수류안내로 (9)가 구비되며 냉각 또는 가열 보조를 위한 온도전이 매체인 냉, 온수를 수용하기 위한 자켓(9)을 일체로 설치하며 이 자켓(9)에는 냉, 온수를 외부로부터 유입시켜 주기 위한 급수관(10)과 냉온수를 배출시켜 주기 위한 배수관(11)이 구비된다.

혼합탱크(1)의 일측 하방에는 그래뉼 배출 안내관(2)과 연통상태로 소정각도로 하향경사지게 설치되고 저부에 그래뉼 배출구(13)를 구비시킨 개폐구 안내관(12)을 설치하고, 이 개폐구 안내관(12)에는 공지의 실린더 구조(S)의 피스톤 로드(S') 선단에 개폐구(14)를 고정시켜 피스톤 로드(S')의 진퇴에 따라 그래뉼 배출 안내관(2)과 그래뉼 배출구(13)를 선택적으로 개폐하도록 구성된 것이다.

도면중 미설명부호(C)는 커버이고, (P)는 회전축(4)의 전동용 풀리이고, (P')는 초핑샤프트(7)의 전동용 풀리이며, (P)는 원동 풀리이며, (T)는 온도계이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

커버(C)를 개방시킨 뒤 혼합탱크(1) 내에 원료의 용도에 따른 분말 또는 그래뉼 형태로 된 다종의 기초원료들을 투입시키고, 자켓(9)에는 급수관(10)을 통해 온수를 유입시킨 뒤 회전축(4)과 쵸핑샤프트(7)를 회전시키게 되면, 각 원료들은 회전되는 상하측 블레이드(6)(6')에 의해 파쇄, 혼합되면서 원심력에 의해 혼합탱크(1)의 내벽 연부로 편중 위치되며 연부로 모여진 각 원료들은 다시 수평으로 설치된 커터(8)에 의해 파쇄 혼합되면서 상호 고르게 혼합된다. 이때, 상하측 블레이드(6)(6')의 회전에 의해 상향으로 이동되는 각 기초원료들은 경사부(3)에 부딪쳐 신속히 중앙으로 떨어져 모이게 되므로 원심력에 의해 기초원료들이 연부쪽으로 편중되는 것을 예방하여 분쇄, 혼합효율을 개선시키게 된다.

한편, 이와 같은 각 기초원료들의 파쇄 혼합시에는 상하측 블레이드(6)(6') 및 커터(8)와 기초원료간의 마찰열과 각 기초원료간의 유동접촉에 따른 마찰열, 자켓(9)의 온수에 따른 혼합탱크(1) 내의 온도상승효과에 따라 혼합탱크(1) 내의 온도가 소정온도(약 80~90°)로 상승하게 되며, 이에 따라 각 기초 원료 중에 저온에서 쉽게 용해되는 왁스 또는 첨가제 등이 용해되어 미립자의 분말로 분쇄된 타원료들과 혼합되면서 흡사 밀가루 반죽과 같이 뭉쳐진 상태로 되면, 회전축(4)의 회전속도를 감소시켜 반죽상태의 원료가 서서히 혼합탱크(1) 내벽에 접촉되면서 회전 되도록 하며 크게 뭉쳐진 것들은 회전되다가 커터(8)에 접촉될 때마다 국부적으로 분쇄되어 소정 크기의 알갱이 상태로 구성된다.

한편, 상기에서 반죽과 같이 완전히 뭉쳐진 상태가 되면, 배수관(11)을 통해 온수를 완전 배출시킨 다음 냉각수를 유입시켜 혼합탱크(1) 내의 온도를 저감시킴으로써 뭉쳐진 상태를 좀더 고화시켜 각 기초원료들의 결속력을 증가시키게 된다.

따라서, 작은 그래뉼 상태로 분쇄되더라도 미립자로 깨지지 않고 소정 크기의 알갱이로 형성될 수 있는 것이다.

모두 각 기초원료들이 알갱이로 형성되면 피스톤 로드(S')를 후퇴시켜 그래뉼 배출 안내관(2)과 그래뉼 배출구(13)를 개방시켜 외부로 배출시켜 주게 되는 것이다.

이와 같이 동작되는 본 발명은 상하측 블레이드(6)(6')와 커터(8)를 통한 미용융상태에서의 혼합을 행하게 되므로 종래의 용융상태에서 보다 고르고 균일한 혼합효과를 기대할 수 있어, 제품의 품질을 향상시킬 수 있음은 물론이고, 단일기계장치로 그래뉼상태의 완제품을 생산할 수 있게 되므로, 종래와 같은 많은 공정이 불필요하게 되어, 생산성이 극대화됨과 아울러 장치의 설비비를 크게 감소시켜 줄 수 있는 것이며, 종래와 같이 용융공정중에서의 유독가스의 발생 및 냉각 과정에서의 수질오염을 초래하지 않게 되므로 작업자의 환경의 안전을 도모할 수 있는 다대한 효과가 있는 획기적인 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 프라스틱 제조용 원료 또는 안료나 사 제조용 원료와 같은 공업용 원료의 입화장치에 있어서, 일측저부에 하향경사진 그래뉼 배출 안내관(2)을 구비하고, 상측에 소정각도로 경사진 상협하광상의 경사부(3)를 구비하여 프레임(F)상부에 고정되어, 기초 원료들이 투입되는 혼합탱크(1)와; 상기 프레임(F) 중앙의 회전축(4) 선단에 체결고정된 블레이드 홀더(5)의 상하에 소정의 간격을 두고 회전가능하게 설치되어, 상기 투입된 기초원료들을 파쇄하여 혼합시켜 주는 상하측 블레이드(6)(6')와; 안내판(9')에 의해 형성되는 나선형의 수류 안내로(9) 및 외부와 연결될 수 있는 급수관(10)과 배수관(11)을 구비하여 상기 혼합탱크(1)의 외주연에 일체로 구성되어, 냉각 또는 가온 보조매체인 냉온수를 수용하는 것으로, 상기 투입된 각 기초원료중 저온 용해물을 용해시키고자 온수가 공급되고, 상기 각 기초원료들의 결속력을 증가시키고자 냉각수가 유입되는 자켓(9)과; 상기 상하측 블레이드(6)(6') 사이의 상기 혼합탱크(1)의 일측에 내향하여 수평설치되는 쵸핑샤프트(7)의 선단에 회전가능하게 설치되어, 상기 기초원료와 저온용해물과의 혼합에 의해 생성된 반죽상태의 원료를 그래뉼상태로 커팅 분쇄시켜주는 커터(8)와; 상기 그래뉼 배출 안내관(2)에 연결설치되어 저부에 그래뉼 배출구(13)를 구비하는 개폐구 안내관(12)과; 공지의 실린더 구조(S)의 피스톤 로드(S') 선단에 고정상태로 개폐구 안내관(12) 내에서 직선 이동이 가능하게 설치되며, 상기 피스톤 로드(S')의 진퇴에 의해 상기 그래뉼 배출 안내관(2)과, 상기 그래뉼 배출구(13)를 선택적으로 개폐시켜 주는 개폐구(14)를 구비한 것을 특징으로 하는 프라스틱 제조용 원료 또는 안료나 사 제조용 원료와 같은 공업용 원료의 입화장치.