KR100469852B1 - 펠릿제조장치의 커터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 및 합성고무 성형물을 성형하는데 사용하는 펠릿을 제조하는 펠릿제조장치의 커터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칼날몸체와 모터축의 결합이 구면 결합으로 이루어지는 커터의 칼날몸체를 두껍게 형성하면서 칼날몸체의 외주연에 칼날설치홈을 경사지게 형성시킨 다음, 칼날고정용 쐐기를 이용하여 해당 칼날설치홈에 칼날을 설치할 수 있도록 함으로서, 칼날몸체상에 칼날을 견고하게 설치할 수 있도록 하여 칼날의 유동을 방지함과 동시에 칼날몸체의 가공을 용이하게 수행할 수 있도록 한 펠릿제조장치의 커터에 관한 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 칼날몸체(8)의 중심부 내면에 구면홈(12)이 형성되고, 칼날몸체(8)의 외측에는 3∼6개의 칼날(10)이 일정간격으로 경사지게 설치되며, 상기 구면홈(12)에는 절단기(2)의 모터축(11) 선단부에 설치되는 구면베어링(15)이 삽입 설치되고, 상기 구면베어링(15)과 구면홈(12)의 사이에는 칼날몸체(8)를 관통하여 체결되는 세트스크류키(17)의 구면형 선단부가 구면베어링(15)의 양측에 형성된 키이동홈(13)으로 삽입 설치되어 모터축(11)의 회전력을 구면베어링(15)을 통하여 칼날몸체(8)에 전달하면서 구면베어링(15)의 선단부에서 칼날몸체(8)의 각도가 가변될 수 있도록 한 펠릿제조장치의 커터에 있어서, 상기 칼날몸체(8)의 외주연에는 그 외측이 넓고 내측은 좁게 되는 3∼6개의 칼날설치홈(9)이 일정간격으로 경사지게 배열 형성되며, 상기 각각의 칼날설치홈(9)에는 내측이 좁고 외측이 넓은 칼날고정쐐기(14)가 고정나사에 의하여 삽입 설치된 상태에서 상기 칼날고정쐐기(14)의 측면과 칼날설치홈(9)의 경사진 내측면 사이에 칼날(10)이 쐐기식으로 고정 설치되고, 상기 칼날몸체(8)의 후면에는 칼날몸체(8)의 구면홈(12)과 연결되는 동일크기의 구면홈(19)을 구비하는 백커버(18)가 나사로서 결합 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

펠릿제조장치의 커터{A cutter for pellet manufacturing machine}

본 발명은 합성수지 및 합성고무 성형물을 성형하는데 사용하는 펠릿을 제조하는 펠릿제조장치의 커터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칼날몸체와 모터축의 결합이 구면 결합으로 이루어지는 커터의 칼날몸체를 두껍게 형성하면서 칼날몸체의 외주연에 칼날설치홈을 경사지게 형성시킨 다음, 칼날고정용 쐐기를 이용하여 해당 칼날설치홈에 칼날을 설치할 수 있도록 함으로서, 칼날몸체상에 칼날을 견고하게 설치할 수 있도록 하여 칼날의 유동을 방지함과 동시에 칼날몸체의 가공을 용이하게 수행할 수 있도록 한 펠릿제조장치의 커터에 관한 것이다.

본 출원인은 압출기에서 반죽형태로 반죽된 수지재료가 노즐을 통하여 가늘게 압출되는 것을 절단기에 설치된 커터가 회전하면서 알갱이 형태로 절단하는 펠릿제조장치의 커터에 대하여 특허로서 선출원한 바가 있다.

본 출원인이 선출원한 펠릿제조장치의 커터는 특허출원 제2001-31380호로서 그 선출원건에 대한 기술내용을 살펴보면 다음과 같다.

원판형으로 형성된 칼날몸체의 중심부 내면에 반구형 볼키삽입홈을 형성한 구면홈이 형성되고, 상기 구면홈에는 외주면에 볼키삽입홈과 대응하는 위치에 길이방향으로 볼키이동홈을 형성한 구면베어링이 볼키삽입홈과 볼키이동홈 사이에 볼키를 삽입시킨 상태로 삽입되며, 상기 구면베어링의 후방에는 구면베어링의 전방에서 후방으로 관통한 조립볼트에 의해 모터축의 선단부가 결합되고, 상기 칼날몸체의 후면에는 칼날몸체의 구면홈과 연결되는 동일크기의 구면홈을 구비한 백커버가 나사로서 결합설치되고, 상기 칼날몸체의 전면에는 40∼50°로 경사진 경사부를 구비한 3∼6개의 칼날설치대가 고정설치되며, 이 칼날설치대의 경사부에는 칼날이 착탈식으로 경사지게 설치되어 있다.

이러한 본 출원인의 선출원건은 칼날몸체와 모터축 선단부와의 결합이 구면베어링에 의하여 이루어짐으로서, 절단기측의 모터축과 압출기측의 노즐 중심이 정확하게 일치하지 않고 어긋나는 경우에도 상기 구면결합부에 의하여 칼날몸체의 각도가 가변되면서 칼날이 노즐면에 정확하게 접촉하여 수지소재를 균일한 크기로 절단할 수 있는 장점과, 칼날몸체가 원판형으로 형성되므로서 취약부가 제거되어 칼날몸체가 파손되는 것을 방지할 수 있는 매우 유용한 효과가 있었다.

그러나, 이는 원판형으로 형성된 칼날몸체의 일측면에 설치되는 칼날설치대의 제작이 어려운 가공상의 문제점과, 어렵게 가공한 칼날설치대를 원판형의 칼날몸체에 설치하는 작업이 번거롭고 설치시간이 많이 지연되어 제품의 가격을 상승시키는 문제점을 지니고 있었다.

또한, 칼날설치대에 칼날을 설치할 때 칼날을 고정시켜주는 지지력이 강하지 못하여 커터가 장시간동안 고속으로 회전시 상기 칼날에 대한 지지력의 약화로 칼날이 유동되면서 펠릿을 균일하게 절단하지 못하게 되는 심각한 문제를 표출하게 되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 칼날몸체에 별도로 칼날설치대를 설치하지 않고 칼날몸체 자체에서 칼날을 견고하게 지지할 수 있도록 칼날몸체의 두께를 두껍게 형성함과 동시에, 칼날몸체의 외주연에 칼날을 삽입시켜 고정시킬 수 있는 칼날설치부를 경사진 홈형태로 형성시킨 상태에서, 칼날고정용 쐐기를 이용하여 해당 칼날설치홈에 칼날을 견고하게 고정시킬 수 있도록 함으로서, 칼날의 유동을 방지함과 동시에 칼날몸체의 가공을 용이하게 하여 제작비용을 절감시킬 수 있음은 물론이고, 펠릿을 항상 균일한 크기로 절단할 수 있도록 하는 펠릿제조장치의 커터를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 칼날몸체의 중심부 내면에 구면홈이 형성되고, 칼날몸체의 외측에는 3∼6개의 칼날이 일정간격으로 경사지게 설치되며, 상기 구면홈에는 절단기의 모터축 선단부에 설치되는 구면베어링이 삽입 설치되고, 상기 구면베어링과 구면홈의 사이에는 칼날몸체를 관통하여 체결되는 세트스크류키의 구면형 선단부가 구면베어링의 양측에 형성된 키이동홈으로 삽입 설치되어 모터축의 회전력을 구면베어링을 통하여 칼날몸체에 전달하면서 구면베어링의 선단부에서 칼날몸체의 각도가 가변될 수 있도록 한 펠릿제조장치의 커터에 있어서, 상기 칼날몸체의 외주연에는 그 외측이 넓고 내측은 좁게 되는 3∼6개의 칼날설치홈이 일정간격으로 경사지게 배열 형성되며, 상기 각각의 칼날설치홈에는 내측이 좁고 외측이 넓은 칼날고정쐐기가 고정나사에 의하여 삽입 설치된 상태에서 상기 칼날고정쐐기의 측면과 칼날설치홈의 경사진 내측면 사이에 칼날이 쐐기식으로 고정 설치되고, 상기 칼날몸체의 후면에는 칼날몸체의 구면홈과 연결되는 동일크기의 구면홈을 구비하는 백커버가 나사로서 결합 설치되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 펠릿제조장치를 설명하기 위한 평면 개략도.

도 2는 펠릿제조장치의 정면도.

도 3은 펠릿제조장치에 있어서 수지재료가 절단되는 부위를 나타내는 요부발췌 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 펠릿제조장치의 회전커터를 나타내는 시시도.

도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 종단면도.

도 6은 도 5의 A-A선 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 압출기 2 : 절단기 3 : 수조

4 : 펠릿분리기 5 : 노즐 6 : 노즐구멍

7 : 커터 8 : 칼날몸체 9 : 칼날설치홈

10 : 칼날 11 : 모터축 12 : 구면홈

13 : 키이동홈 14 : 칼날고정쐐기 15 : 구면베어링

16 : 나사구멍 17 : 세트스크류키 18 : 백커버

19 : 구면홈

이하, 본 발명에 따른 펠릿제조장치의 커터에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 펠릿제조장치의 커터는 합성수지 성형물이나 합성고무 성형물을 성형하는데 사용되는 원료인 알갱이 형태의 펠릿을 제조하는 펠릿제조장치에 설치되어 펠릿제조장치의 압출기에서 국수가락과 같이 가늘게 압출되어 나오는 수지재료를 알갱이 형태로 절단하는데 사용되는 것이다.

본 발명의 커터(7)가 적용 설치되는 펠릿제조장치는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 수지재료가 반죽된 수지재료반죽을 압축하여 노즐을 통하여 가늘게 압출하는 압출기(1)와, 압출기(1)의 노즐부와 착탈식으로 결합되며 회전하는 커터(7)에 의해 가늘게 압출되어 나오는 수지재료를 절단하는 절단기(2)와, 상기 수지재료 절단부로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급수단을 구비한 수조(3)와, 상기 냉각수와 함께 이송된 절단 수지소재와 냉각수를 분리하는 펠릿분리기(4)로 이루어 진다.

본 발명에 의한 펠릿제조장치의 커터는 도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이 칼날몸체(8)의 중심부에는 구면홈(12)이 형성되고, 이 칼날몸체(8)의 외측에는 3∼6개의 칼날설치홈(9)이 일정간격으로 배열 형성된다. 이때 상기 각각의 칼날설치홈(9)은 측면에서 보았을 때 40∼50°로 경사지게 형성되며, 외측 개구된 부위가 넓고 내측 폐쇄된 부위쪽이 좁은 형태로 형성된다.

상기 칼날설치홈(9)중 서로 일직선상에 위치하는 칼날설치홈(9)의 폐쇄부쪽의 내벽에는 구면홈(12)의 내부와 통하는 나사구멍(16)이 관통되게 형성되고, 이나사구멍(16)에는 선단부가 구면을 이루는 세트스크류키(17)가 삽입되게 체결된다.

그리고, 상기 각각의 칼날설치홈(9)에는 내측이 좁고 외측이 넓은 칼날고정쐐기(14)가 고정나사로서 삽입되게 설치되며, 칼날고정쐐기(14)의 측면과 칼날설치홈(9)의 경사진 내측면 사이에는 칼날(10)이 설치된다.

이때 상기 칼날(10)의 고정은 외측이 넓고 내측이 좁은 칼날설치홈(9)의 내부에 외측이 넓고 내측이 좁은 칼날고정쐐기(14)가 고정나사로서 쐐기식으로 설치되어 쐐기식으로 설치되는 칼날고정쐐기(14)의 측면과 칼날설치홈(9)의 경사진 내측면사이에 칼날(10)이 쐐기식으로 경사지게 고정되는 것이다.

상기 칼날(10)은 상하 두곳에 절삭날부를 형성하여 일측의 절삭날부가 마모된 경우에 타측으로 위치를 변경하여 설치할 수 있도록 되어 있다.

상기 절단기(2)측에 설치되는 모터의 모터축(11)의 선단부에는 나사부(11a)가 형성되고, 이 나사부(11a)에 구면베어링(15)이 나사식으로 체결되며, 이 구면베어링(15)의 양측면에는 모터축(11)의 길이방향으로 상기 세트스크류키(17)의 선단부가 삽입되어 걸리게 되는 키이동홈(13)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 칼날몸체(8)의 후면에는 칼날몸체(8)의 구면홈(12)과 연결되는 동일크기의 구면홈(19)을 구비한 백커버(18)가 나사로서 결합설치되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 조립 및 작용 관계를 도 3 내지 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 커터(7)는 도 3에서 보는 바와 같이 절단기(2)의 모터축(11) 선단부에 설치되며, 압출기(1)의 노즐(5) 선단부와는 클램프(20)에 의해 압출기(1)와 절단기(2)가 착탈식으로 조립된다.

이러한 상태에서 압출기(1)의 호퍼를 통하여 반죽된 수지재료를 투입하면, 압출기(1)의 내부에 설치된 압출스크류(21)에 의하여 수지재료반죽이 압축되면서 노즐(5)의 노즐구멍(6)을 통하여 반죽되었던 수지재료가 국수가락 형태로 압출되게 된다.

이때 노즐(5)의 외측면에는 커터(7)의 칼날(10)이 접촉된 상태로 모터의 동력에 의해 회전하고 있어서 국수가락 형태로 노즐구멍(6)을 통해서 나오는 수지재료가 알갱이 형태로 절단되게 된다.

상기 노즐(5)의 외측면과 커터(7)는 도 3에서 보는 바와 같이 냉각수순환관(22) 내에 위치하고 있어서 상기 노즐(5)의 후면을 비롯한 커터(7), 그리고 절단되는 알갱이형태의 수지재료가 냉각수 중에 잠긴 상태가 되어 수중에서 수지재료가 절단되고 이렇게 절단된 수지재료는 무른 상태이나 저온(15∼25℃)의 냉각수에 의해 수지재료 알갱이가 응고되게 되는 것이며, 이 냉각수순환관(22)에는 수조(3)로부터 공급되는 냉각수가 펠릿분리기(4)측으로 순환되고 있기 때문에 냉각수의 흐름과 함께 수지재료 알갱이도 펠릿분리기(4)측으로 이동하게 된다.

상기와 같이 펠릿분리기(4)측으로 수지재료 알갱이가 이동되는 과정에서 응고되어 펠릿이 되는 것이고, 이렇게 제조된 펠릿은 펠릿분리기(4)에서 물과 펠릿으로 분리되어 배출되는 것이다.

상기와 같이 수지재료 반죽이 펠릿화되는 과정중에서 절단기(2)에서의 커터(7)의 작용관계를 도 4 내지 도 6을 참고하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

상기 커터(7)를 이용하여 국수가닥 형태로 압출되어 나오는 수지재료를 절단하기 위해서는 칼날몸체(8)의 외주에 형성된 칼날설치홈(9)에 칼날(10)을 설치하여야 하는데, 이와 같이 칼날(10)을 칼날설치홈(9)에 설치하는 것은 칼날설치홈(9)에 칼날고정쐐기(14)를 삽입시킨 상태에서 고정나사를 느슨하게 조이게 되면, 칼날고정쐐기(14)의 측면과 칼날설치홈(9)의 측면 경사면에 틈새가 형성되고, 이와 같이 형성된 틈새를 통하여 칼날(10)을 삽입시킨 상태에서 고정나사를 조이게 된다.

상기 칼날설치홈(9)과 칼날고정쐐기(14)는 내측이 좁고 외측은 넓은 사다리꼴 형태로 형성되어서 상기 고정나사를 조임에 따라 칼날고정쐐기(14)의 측면과 칼날설치홈(9)의 측면 경사면과의 틈새가 점점 좁혀지면서 그 틈새로 삽입시킨 칼날(10)이 쐐기식으로 고정되게 된다.

이때, 상기 칼날설치홈(9)은 40∼50°의 각도로 경사지게 형성되어서 이 칼날설치홈(9)에 삽입설치되는 칼날(10)도 칼날설치홈(9)의 경사각도와 동일한 각도로 경사지게 설치되는 것이며, 칼날고정쐐기(14)의 측면과, 이 칼날고정쐐기(14)의 측면과 대응하는 칼날설치홈(9)의 측면 경사면과의 사이에 삽입되는 칼날(10)의 접촉면적이 넓어서 그 칼날(10)을 지지하는 지지력이 커지게 되는 것이며, 그에 따라 칼날(10)이 칼날설치홈(9)의 내측에서 칼날고정쐐기(14)에 의해 견고하게 고정되게 되는 것이다.

상기와 같이 칼날설치홈(9)에 칼날(10)을 견고하게 고정설치한 뒤에 절단기(2)에 설치된 모터를 회전시키게 되면, 상기 모터의 회전에 의해 모터축(11)이 회전하게 되는데, 이 모터축(11)의 선단부에 형성된 나사부에 구면베어링(15)이 나사식으로 결합되어 있어서 구면베어링(15)도 모터축(11)과 동일하게 회전하게 된다. 이때, 모터의 회전방향은 모터축(11)의 선단부에 형성된 나사부에 구면베어링(15)이 잠기는 방향으로 회전시켜야 하는 것임을 밝혀둔다.

상기 구면베어링(15)의 외부면에는 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 모터축(11)이 설치된 길이방향으로 키이동홈(13)이 형성되어 있고, 칼날몸체(8)에는 칼날설치홈(9)으로부터 세트스크류키(17)가 구면홈(12)의 내측으로 관통되게 체결되면서 그 세트스크류키(17)의 둥근 선단부가 상기 키이동홈(13)에 삽입되어 걸린 상태이므로 구면베어링(15)의 회전력이 세트스크류키(17)를 통하여 칼날몸체(8)로 전달되어 칼날몸체(8)가 회전하게 된다.

상기와 같이 칼날몸체(8)가 회전할 때 칼날몸체(8)의 외주연에는 3∼6개의 칼날(10)이 칼날설치홈(9)상에 40∼50°의 경사를 두고 설치된 상태에서 각각의 칼날(10)이 노즐(5)의 표면과 접촉한 상태로 회전하게 됨으로서, 상기 노즐(5)의 노즐구멍(6)을 통하여 압출되는 수지재료가 칼날(10)에 의하여 알갱이 형태로 절단되게 되는 것이다.

그런데, 칼날몸체(8)와 구면베어링(15)은 위에서 설명한 바와 같이 구면 결합되어 있으면서 칼날몸체(8)의 칼날설치홈(9)으로부터 세트스크류키(17)가 구면홈(12)의 내측으로 관통되게 체결되어 있고, 그 세트스크류키(17)의 둥근 선단부는 상기 키이동홈(13)에 삽입되어 있는 상태이므로, 키이동홈(13)의 길이범위내에서 칼날몸체(8)와 모터축(11)이 이동이 가능하여 구면베어링(15)의 선단부에 설치된 칼날몸체(8)는 "a"와 같이 각운동이 가능하게 된다.

상기와 같이 구면베어링(15)의 선단부에 설치된 칼날몸체(8)가 "a"와 같이 각운동이 가능함에 따라 모터축(11)의 중심선과 노즐(5)의 중심선이 어긋나는 경우에도 상기 칼날몸체(8)와 구면베어링(15)의 구면결합에 의하여 칼날몸체(8)의 각도가 보정되면서 각각의 칼날(10)이 노즐면에 정확하고 안정되게 접촉하여 노즐구멍(6)을 통하여 압출되는 국수가락 형태의 수지재료를 균일한 크기로 절단할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 본 발명에서 칼날(10)이 칼날설치홈(9)의 내부로 삽입고정될 때 칼날고정쐐기(14)의 쐐기작용에 의해 칼날(10)이 쐐기식으로 고정됨에 따라 칼날(10)의 두께가 어느정도 두껍거나 얇은 경우에도 견고하게 고정시킬 수 있는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의한 펠릿제조장치의 커터는, 커터의 칼날몸체와 모터축의 결합이 구면 결합되어 칼날이 설치된 모터축과 노즐의 중심선이 어긋나는 경우에도 상기 구면결합부에 의하여 칼날몸체의 각도가 가변되면서 칼날이 노즐면에 정확하게 접촉하여 수지소재를 균일한 크기로 절단할 수 있는 효과와, 칼날몸체의 외주에 경사지게 홈을 파서 칼날이 설치되도록 함과 동시에 칼날고정쐐기를 이용하여 칼날을 쐐기식으로 고정시킴으로서, 칼날몸체의 제작이 용이하여 제조원가를 절감시킬 수 있는 효과와, 칼날을 견고하게 고정시켜 칼날의 유동을 방지함으로서 균일한 크기로 펠릿을 절단시키는 데 보다 크게 기여할 수 있는 등의 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. (정 정) 칼날몸체(8)의 중심부 내면에 구면홈(12)이 형성되고, 칼날몸체(8)의 외측에는 3∼6개의 칼날(10)이 일정간격으로 경사지게 설치되며, 상기 구면홈(12)에는 절단기(2)의 모터축(11) 선단부에 설치되는 구면베어링(15)이 삽입 설치되고, 상기 구면베어링(15)과 구면홈(12)의 사이에는 칼날몸체(8)를 관통하여 체결되는 세트스크류키(17)의 구면형 선단부가 구면베어링(15)의 양측에 형성된 키이동홈(13)으로 삽입 설치되어 모터축(11)의 회전력을 구면베어링(15)을 통하여 칼날몸체(8)에 전달하면서 구면베어링(15)의 선단부에서 칼날몸체(8)의 각도가 가변될 수 있도록 한 펠릿제조장치의 커터에 있어서,

   상기 칼날몸체(8)의 외주연에는 그 외측이 넓고 내측은 좁게 되는 3∼6개의 칼날설치홈(9)이 일정간격으로 경사지게 배열 형성되며,

   상기 각각의 칼날설치홈(9)에는 내측이 좁고 외측이 넓은 칼날고정쐐기(14)가 고정나사에 의하여 삽입 설치된 상태에서 상기 칼날고정쐐기(14)의 측면과 칼날설치홈(9)의 경사진 내측면 사이에 칼날(10)이 쐐기식으로 고정 설치되고,

   상기 칼날몸체(8)의 후면에는 칼날몸체(8)의 구면홈(12)과 연결되는 동일크기의 구면홈(19)을 구비하는 백커버(18)가 나사로서 결합 설치되는 것을 특징으로 하는 펠릿제조장치의 커터.