KR100746648B1

KR100746648B1 - 수중용 펠릿제조기의 다이페이스의 홈에 대한 단열 플러그

Info

Publication number: KR100746648B1
Application number: KR1020020045895A
Authority: KR
Inventors: 짐스미트; 마이클에이프리들리
Original assignee: 갈라 인더스트리스 인코포레이티드
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2007-08-06
Also published as: CN1406664A; US20030031742A1; KR20030013332A; US6824371B2; CN1256178C

Abstract

수중용 펠릿제조기(underwater pelletizer)에 있어서, 압출성형 다이(extrusion die)의 다이페이스(die face)에 놓여지고, 일반적으로 다이페이스의 중앙의 홈(central recess)을 틀어막기 위한 단열 플러그(insulation plug)가 개시된다. 단열 플러그는 수중용 펠릿제조기의 커터허브(cutter hub)와 절단 칼날(cutter knife)에 대립적인 관계로 위치되는 다이페이스의 홈을 실질적으로 틀어막고, 고정화 볼트(fastening bolt)에 의하여 제 위치에 부착되는 경질의 원형의 플레이트(plate)의 형태이다. 단열 플러그는 속이 찬 하나의 조각으로 된 구조체이거나 속이 빈 두개의 조각으로 된 구조체로 이루어질 수 있으나, 낮은 열전도도를 갖는 물질로 제조된다. 상기 플러그는 돌기되고 홈이 생긴 부분을 갖음으로써 홈 내에 하부 및 측면 공기간극(air gap)을 형성한다. 상기 플러그는, 다이플레이트의 오리피스(orifice)를 통하여 압출성형되는 용융된 폴리머로부터 수중용 펠릿제조기의 워터박스(water box)를 통과하는 순환수로의 열이동을 감소시킨다. 경질 부싱(bushing) 또는 스페이서(spacer)가 현상태의 압출성형 다이플레이트에 사용될 수 있으므로, 원형의 플레이트를 부착시킬 때, 고정화 볼트에 의하여 생성되는 압축력에 반대되는 하부 공기간극을 유지시킬 수 있다.

수중용 펠릿제조기, 압출성형 다이, 다이페이스, 단열 플러그

Description

수중용 펠릿제조기의 다이페이스의 홈에 대한 단열 플러그{Insulation Plug for Underwater Pelletizer Die Face Recess}

도 1은 현상태의 압출성형 다이플레이트(extrusion die plate)의 다이페이스(die face)의 홈(recess)에 놓여지는 본 발명의 단열 플러그(insulation plug)를 나타내는 수중용 펠릿제조기(underwater pelletizer)의 부분 단면도이다.

도 2는 대립되는 구멍(countersunk bore)을 포함하지 않는 압출성형 다이플레이트의 다이페이스의 홈에 놓여짐으로써, 노부콘(nose cone)을 다이플레이트의 대립되는 면으로 유지시켜 소켓 머리나사(socket head screw)의 머리를 수용하도록 하는, 본 발명의 단열 플러그를 나타내는 수중용 펠릿제조기의 부분 단면도이다.

도 3은 본 발명의 압출성형 다이, 노부콘 및 단열 플러그를 나타내는 분해된 그룹의 조망도이다.

도 4는 압출성형 다이의 홈의 내측 표면에 대립되게 위치되는 표면에서 바라본 도 1의 단열 플러그의 평면도이다.

도 5는 수중용 펠릿제조기의 커터허브(cutter hub)를 마주보는 표면에서 바라본 도 1의 단열 플러그의 평면도이다.

도 6은 볼트(bolt)가, 플러그의 중앙의 구멍 및 다이페이스의 홈의 하부에 인접된 플러그의 내측면내의 외주 홈(peripheral recess)을 받아들이는 구조인, 도 1의 단열 플러그의 속이 찬 구조를 나타내는 도 5위의 절단선 5-5를 따라서 절단되고 확대된 수직 단면도이다.

도 7은 도 2의 단열 플러그의 구조를 나타내는, 도 6과 유사한 확대된 수직 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 속이 찬 단열 플러그의 다른 실시태양을 나타내는, 도 6과 유사한 확대된 수직 단면도이다.

도 9는 두 개의 조각으로 된 속이 빈 구조로 구성된 본 발명의 단열 플러그의 또 다른 실시태양을 나타내는, 도 6과 유사한 확대된 수직 단면도이다.

도 10은 다른 개방된 중앙부위는 단열물로 채워지고, 두 개의 조각으로 된 구조로 구성되는 본 발명의 단열 플러그의 또 다른 실시태양을 나타내는, 도 6과 유사한 확대된 수직 단면도이다.

도 11은 도 1에 나타난 바와 같이, 현상태의 압출성형 다이플레이트의 다이페이스의 홈에 놓여지지만, 노부콘에 부착시킬 때 고정화 볼트(fastening bolt)에 의하여 생성된 어떠한 압축력에 대응되는 하부 공기간극(ari gap)을 유지시키기 위하여 대립되는 구멍에 위치되는 부싱(bushing) 또는 스페이서(spacer)를 나타내는, 본 발명의 단열 플러그를 나타내는 도 2와 유사한 부분 단면도이다.

도 12는 도 11에서 나타낸 구조의 확대된 부분 단면도이다.

본 발명은 일반적으로 수중용 펠릿제조기(underwater pelletizer)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이(extrusion die)의 다이페이스(die face)에 놓여지고, 다이페이스의 홈(recess)을 틀어막는 단열 플러그(insulation plug)에 관한 것이다.

종래에 알려진 펠릿제조기는 용융된 폴리머(molten polymer)가 압출성형되는, 그 결과로 신장되는 압출성형 오리피스(orifice)가 구비된 압출성형 다이를 포함한다. 절단 칼날(cutter knife)이 구비된 커터허브(cutter hub)가 압출성형 다이 면에 대하여 회전가능한 마주보는 관계로 위치됨으로써, 폴리머 사슬(polymer strand)을 펠릿(pellet)으로 절단한다. 물의 유입과 배출이 가능한 워터박스(water box)는 물을 순환시켜 압출성형된 폴리머 사슬을 냉각시키고 고형화시킴으로써, 커터허브위의 칼날이 전기 사슬을 펠릿으로 절단하도록 해준다.

본 발명의 실시태양에서는, 압출성형 다이의 다이페이스의 홈을 제공하고, 전기 홈내에 단열물질을 위치시켜서 압출성형 다이로부터 열이동을 감소시키며, 물이 워터박스를 통하여 순환하도록 함으로써 용융된 폴리머가 압출성형 오리피스를 통하여 압출성형되도록 한다. 홈내로 삽입되는 상기 단열물질은 통상적으로 적당한 유향수지(mastic), 아교 기타 등등과 같은 것에 의하여 제 위치로 놓여지며, 홈내에서 얇은 금속판으로 덮혀 씌어지는 캐스켓(gasket) 물질이다. 상기 얇은 금속판은 적당한 잠금장치(fastener)에 의하여 다이에 고정됨으로서, 단열물질을 홈내 제 위치에 유지시킨다. 상기 단열물질은 홈에서 발생하는 온도상승에 기인하여 상당한 손상에 처해지므로, 몇몇 경우에는 다이페이스의 중앙의 홈을 효과적으로 단열시키지 못한다. 압출성형 오리피스를 통하여 압출성형될 때 다이페이스에서 용융된 폴리머를 동결시키도록 함으로써, 이러한 효과적이지 못한 단열은 용융된 폴리머의 과도한 냉각을 가져올 수 있다.

본 출원의 양수인에 의하여 소유되고 있는, 다음의 미국 특허는 수중용 펠릿제조기에 관한 것이고, 압출성형 다이, 커터허브 및 칼날, 물 유입 및 물과 펠릿 슬러리의 배출이 가능한 워터박스 사이의 관련을 설명하여 준다.

4,123,207 4,621,996 5,403,176

4,251,198 4,728,276 5,624,688

4,500,271 5,059,103

이에 본 발명자들은 펠릿제조에 있어 보다 효율적인 장치를 개발하고자 예의 노력하던 중, 용융된 폴리머가 과도히 냉각되는 것을 방지할 수 있는 단열 플러그의 제조가 가능함을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 주요 목적은 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이의 다이페이스에 사용되는 경질 단열 플러그(rigid insulation plug)를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 수중용 펠릿제조기의 용융된 폴리머와 압출성형 다이로부터 커터허브, 절단 칼날 및 다이페이스와 연관된 워터박스를 통과하는 순환수 로의 열이동을 감소시킬 수 있는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 속이 차거나 속이 빌 수 있으며, 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이페이스의 홈에 쉽게 고정될 수 있는 낮은 열 전도율의 물질로 이루어진 단열 플러그를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 추가적인 목적은 단열 플러그의 직경이, 단열 플러그에게 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이의 다이페이스의 홈과 매우 잘 일치하여 실질적으로 틀어막도록 홈의 직경과 실질적으로 동일한 영구적인 단열 플러그를 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 압출성형 다이의 홈의 하부쪽으로 방향이 설정된 내측 표면 또는 면의 외측 외주 주위에 돌기를 포함하는 원형의 플레이트에 의하여 형성되는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 압출성형 다이의 홈의 상부 내측 외주표면과 봉합하도록 맞물리는 크기를 갖는 측면 벽 상부 테두리 주위에 외주 플랜지를 포함하는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 낮은 열 전도율의 물질로 제조되는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 부착시키는 볼트의 머리가 단열 플러그를 통하여 구멍내 홈으로 삽입되는 상기의 목적과 일치되는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 추가적인 목적은 플레이트의 내측면에 부착시키는 볼트 구멍 주위에 구조체를 추가적으로 포함하는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 요약

종래의 기술의 단열 방법과 관련된 기존의 잘 알려진 문제를 극복하기 위하여, 본 발명은 수중용 펠릿제조기(underwater pelletizer)의 압출성형 다이(extrusion die)의 다이페이스(die face)의 홈(recess)을 실질적으로 틀어막는 원형의 플레이트(circular plate)와 같은 형태의 단열 플러그(insulation plug)를 제공한다. 상기 플레이트는 단위체의 구조(unitary construction)를 가지며, 다이페이스의 홈의 직경과 동일한 직경을, 다이페이스의 깊이와 실질적으로 동일한 두께를 갖고 있다. 상기 원형의 플레이트는 압출성형 다이의 오리피스를 통하여 압출성형되는 용융된 폴리머로부터 수중용 펠릿제조기의 워터박스를 통과하는 순환수로의 열이동을 감소시키지만, 종래의 기술의 단열기법에서 발생하는 단열물질의 약화와 분해는 일어나지 않는다.

플레이트는 속이 찬 하나의 조각으로 된 구조체이거나 속이 빈 두개의 조각으로 된 구조체로 될 수 있고, 낮은 열전도도를 갖는 물질로 제조되어야 한다. 압출성형 다이는 통상적으로 탄소와 철의 복합체로 제조되고, 다이 몸체는 속이 차거나 속이 빈 형태[공동화형 구조(cacvity type construction)]일 수 있다. 속이 빈 다이 몸체는 가열 또는 냉각을 위한 매개체를 위해서나, 단순히 질량감소 또는 단열 목적을 위한 통로를 제공하도록 작용할 수 있다. 비록 다른 낮은 열 전도율의 물질을 이용할 수 있지만, 본 발명의 원형의 플레이트는 스테인레스 스틸 또는 낮 은 열 전도율의 세라믹 물질로 제조됨이 바람직하다. 속이 빈 플레이트의 구조에 있어서, 다른 고효율의 단열 물질이 속이 빈 공간에 놓여질 수 있다.

본 발명의 원형의 플레이트에 의하여 형성된 단열 플러그는 압출성형 다이페이스의 홈의 하부에 인접된 플레이트의 (내측)면의 주변 부근에 융기된 돌기(boss)를 포함한다. 여기서, 단열 플러그가 압출성형 다이의 홈으로 삽입될 때, 얇은 하부 공기간극 또는 공간이 인접된 단열 플러그의 내측면과 홈의 하부 사이에 형성된다. 이와 같이, 공기가 이와 같은 얇은 하부 공기간극 또는 공간내로 차단되면, 압출성형 다이의 홈의 하부로부터 전달된 열에 대한 단열 플러그의 단열 특성이 증진된다.

본 발명의 원형의 단열 플러그는 또한 원형의 플레이트의 원통형 측면 벽의 상부 주위에 플랜지(flange)를 포함하고 있어서, (압출성형 다이의 홈의 하부에 인접된)전기 플레이트의 내측면으로부터 (외측의)대립되는 면으로 전기 플레이트 주위로 펼쳐진 외주 홈(peripheral recess)을 형성한다. 상기 플랜지는 압출성형 다이페이스의 홈의 상부 내측 외주표면과 봉합적으로 맞물리는 크기이다. 압출성형 다이의 홈의 외주 및 플레이트의 측면 벽의 외주 홈과 상기 플랜지의 이와같은 봉합적인 맞물림은, 홈의 측면과 단열 플러그 사이로 공기를 차단하고 압출성형 다이의 홈의 측면으로부터 열이동에 관하여 단열 플러그의 단열 특성을 증진시키는 얇은 측면 공기간극 또는 공간을 형성한다. 또한, 상기 플레이트의 외주 주위의 외주 플랜지는, 제조시에 압출성형 다이의 홈과 플레이트의 직경에 있어서, 어떠한 변동도 수용할 수 있다.

아울러, 단열 플러그는 커터허브와 절단 칼날에 인접한 단열 플러그의 외측면으로 직경이 점차로 증가하는 경사진 외주 테두리가 구비된 중앙의 구멍을 포함한다. 플레이트의 중앙의 구멍은 상응하도록 구성된 볼트머리를 갖는 부착 또는 고정화 볼트를 받아들인다. 상기 볼트는 단열 플러그를 통하여, 그리고 압출성형 다이의 나사 구멍(threaded hole), 또는 압출성형 다이의 상부 측면의 노부콘(nose cone)내로 삽입되서, 단열 플러그가 압출성형 다이의 다이페이스의 홈의 제 위치에 있는 것을 확실하게 해 준다.

본 발명의 다른 실시태양에 있어서, 단열 플러그는 홈의 하부 표면에 대응되도록 위치하는 부착시키는 볼트 구멍의 외주 주위에 플레이트의 내측면에 제 2의 융기된 돌기(boss)를 포함함으로써, 다이플레이트 또는 노부콘에 단열 플러그를 부착시키는 볼트에 의하여 생성된 어떠한 압축력에 대응하는 하부 공기간극을 위한 공간을 유지시킨다. 또 다른 실시태양에 있어서, 환상의 부싱(annular bushing) 또는 스페이서(spacer)가 현상태의 다이플레이트의 대립되는 구멍(countersunk bore)내에 위치될 수 있다. 부싱의 하부 또는 한쪽 말단은 대립되는 구멍의 하부 표면에 대응하여 위치하고, 부싱의 상부 또는 다른 쪽 말단은 부착시키는 볼트 구멍 주위의 원형의 플레이트의 내측면에 대응하여 위치한다. 따라서, 부싱은 부착시키는 볼트에 의하여 생성된 어떠한 압축력에 대응하여 하부 공기간극을 위한 공간을 유지시키도록 작용한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이의 다이페이스내에 상응하도록 구성된 홈내로의 삽입 및 보유를 위한 원형의 플레이트 형태의 경질 단열 플러그(rigid insulation plug)를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 목적과 일치되고, 수중용 펠릿제조기의 용융된 폴리머와 압출성형 다이로부터 커터허브, 절단 칼날 및 다이페이스와 연관된 워터박스를 통과하는 순환수로의 열이동을 감소시킬 수 있는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 속이 차거나 속이 빌 수 있으며, 영구적인 단열을 위하여 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이페이스의 홈에 쉽게 고정될 수 있는 낮은 열 전도율의 물질로 이루어진 단열 플러그를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 추가적인 목적은 단열 플러그의 직경이, 단열 플러그에게 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이의 다이페이스의 홈과 매우 잘 일치하여 실질적으로 틀어막도록, 홈의 직경과 실질적으로 동일한 상기의 목적과 일치되는 영구적인 단열 플러그를 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 단열 플러그의 단열 특성을 증진시키도록, 홈 하부의 인접 면과 단열 플러그 사이에 공기를 차단하는 좁은 간극 또는 공간을 형성하기 위하여, 압출성형 다이의 홈의 하부쪽으로 방향이 설정된 내측 표면 또는 면의 외측 외주 주위에 돌기를 포함하는 원형의 플레이트에 의하여 형성되는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 플러그의 원통형 하부면 주위에 외주 홈을 형성하도록, 압출성형 다이의 홈의 상부 내측 외주표면과 봉합하도록 맞물리는 크기를 갖는 측면 벽 상부 테두리 주위에 외주 플랜지를 포함하는 단열 플러그를 제공하는 것이다. 상기 봉합적인 맞물림은 측면 홈에 공기를 차단시켜서 단열 플러그의 단열 특성을 추가적으로 증진시킨다. 또한 압출성형 다이의 홈의 직경의 변화를 수용가능하도록, 외주 홈은 압출성형 다이의 홈의 측면 벽과 접촉하는 표면을 최소화시킨다.

본 발명의 또 다른 목적은 단열 플러그의 단열 특성을 향상시키기 위하여, 단열 플러그가 낮은 열 전도율의 물질로 제조되는 상기의 목적과 일치되는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 단열 플러그, 볼트머리 및 다이페이스에 실질적으로 동일한 평면의 표면을 제공하기 위하여, 부착시키는 볼트의 머리가 단열 플러그를 통하여 구멍내 홈으로 삽입되는 상기의 목적과 일치되는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 추가적인 목적은 상기의 목적과 일치되고 추가적으로 부착시키는 볼트가 다이 몸체 또는 노부콘내로 삽입될 때, 플레이트의 중앙 부위가 내측으로 굴절되는 것을 방지하고 하부의 공기간극의 공간을 유지시키는 플레이트의 내측면에 부착시키는 볼트 구멍 주위에 구조체를 추가적으로 포함하는 단열 플러그를 제공하는 것이다.

그러나, 이하에서 구체적으로 열거되는 본 발명의 또 다른 목적은 경제적으로 가능하고, 오래동안 지속되며, 상대적으로 작동시에 고장이 없는 장치를 제공하기 위하여 구조체의 통상적인 형태와 일치될 것이고, 단순한 구조이고 사용하기가 용이한 상기의 목적과 일치되는, 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이의 다이페이스 홈을 위한 단열 플러그를 제공하는 것이다.

이어지는 설명으로 분명하게 되는 다른 목적 및 장점과 함께 상기의 내용이, 이하에서 보다 상세히 설명되고 청구됨에 따라 구성과 작동이 상세히 밝혀질 것이고, 이때 참조번호는 이것으로 일부를 형성하는 도면에 수반될 것이고, 동일한 번호는 도면 전체에 걸쳐서 동일한 부분을 가리킨다.

바람직한 실시태양에 대한 설명

본 발명의 몇 가지 바람직한 실시태양이 상세하게 설명되지만, 본 발명은 다음의 설명으로 제시되고 도면으로 나타내는 상세한 구성요소의 구조와 배열의 범위에 한정되는 것은 아니라고 이해되어져야 한다. 본 발명은 다른 실시태양을 구성할 수 있고, 다양한 방식으로 실행되거나 수행될 수 있다. 또한 바람직한 실시태양을 설명함에 있어서, 보다 명확한 설명을 위하여 특이적 용어를 사용할 수 있을 것이다. 각각의 특이적 용어는 유사한 목적을 달성하기 위하여 유사한 방식으로 작동하는 모든 기술적 등가물을 포함하는 것으로 이해되어져야 한다.

도면 중에서 도 1은, 압출성형기(extruder)의, 일반적으로 참조번호 12로 나타내는 하우징(housing)에 놓여지는, 참조번호 10으로 나타내는 통상적인 압출성형 다이(extrusion die)를 포함하는 수중용 펠릿제조기(underwater pelletizer)를 나타낸다. 하우징(12)은 상부 장치로부터 용융된 폴리머를 받아들이는 유입통로(inlet passageway, 14)를 포함한다. 용융된 폴리머는 노부콘(nose cone, 16)에 의하여 외측 방향으로 굴절되고, 압출성형 다이(10)의 복수의 압출성형 오리 피스(extrusion orifice, 18)를 통하여 통과된다. 압출성형 다이(10)는 이것의 외주로부터 내측으로 뻗어나가는 방사상의 가열장치(heating element, 22) 및 하우징(12)내 나사 구멍(thread aperture, 28)내로 삽입되는 볼트(26)를 받아들이는 복수의 구멍(24)이 구비된 다이플레이트(die plate, 20)의 형태이다. 상기 다이플레이트(20)는 하부 면에 다이페이스(die face, 30)를 포함한다. 다이페이스(30)는 오리피스(18)의 내측으로 중앙에 원형의 홈(recess, 32)을 포함한다. 또한 다이플레이트(20)는 보통 현상태의 압출성형 다이의 제 위치에 노부콘(nose cone, 16)을 보유하도록 사용되는 소켓 머리나사(socket head screw)의 머리를 수용하는 다이페이스(30)의 대립되는 구멍(countersunk bore, 31)을 포함한다.

속이 빈 하우징의 형태를 갖는, 일반적으로 참조번호 34로 나타내는 워터박스(water box)는 볼트(26)에 의하여 압출성형 다이(10)와 하우징(12)에 고정되는 플랜지(flange, 36)를 포함한다. 워터박스(34)는 물유입부(water inlet, 38), 물과 펠릿 슬러리의 출구부(outlet, 40) 및 드라이브 유니트(drive unit, 도면에 표시하지 않음)에 유사한 플랜지와 연관된 플랜지(42)를 포함한다. 드라이브 사프트(drive shaft, 44)는 워터박스(34)를 통하여 뻗어나가고, 오피피스(18)를 통하여 압출성형되는 폴리머 사슬을 펠릿으로 절단하는 다이페이스(30)와 연관된 커터허브(cutter hub, 46)와 복수의 절단 칼날(cutter knife, 48)을 지탱한다. 워터박스를 통과하는 순환수는 폴리머를 냉각시키고 고형화시키고, 펠릿을 물과 펠릿 슬러리에 동승시켜 출구부(40)로 방출한다. 다이페이스(30)의 중앙의 원형의 홈(32)은 그 속에 볼트(54)가 끼워지는 직통의 볼트 구멍(52)을 포함한다. 볼트(54)는 노부콘(16)의 내측으로 나사 구멍(56)내로 삽입된다. 상기 언급된 모든 구조는 통상적이고 잘 알려져 있으며, 다이플레이트(20)내 압출성형 구멍 또는 오리피스(18)를 통하여 용융된 폴리머를 압출성형하는 잘 알려진 방식으로 작동한다.

본 발명은 일반적으로 참조번호 60으로 나타내는 단열 플러그(insulation plug)이다. 단열 플러그(60)는 홈(32)에 위치하는 원통형의 플레이트(62)의 형태이고, 실질적으로 전기 홈을 완전히 틀어막는다. 단열 플러그(60)는 커터허브와 커터블레이드(cutter blade)쪽으로 향하는 외측 또는 상부 면(67) 및 압출성형 다이플레이트(20)의 홈의 하부(33)쪽으로 향하는 내측 또는 하부 면(61)을 포함한다. 또한 단열 플러그(60)는 일반적으로 참조번호 64로 나타내는 홈(32)에 적확히 일치하는 원통형 외주 테두리(peripheral edge)를 포함한다. 플레이트(62)의 하부 또는 내측면(61)은 그 위에 융기된 링(ring)을 형성하도록 외측 외주 주위에 돌기(boss, 63)를 포함한다. 융기된 링은 하부 표면(33)과 얇은 하부 공기간극(101)을 형성하는 돌기(63)안의 내측면(61)에 좁은 홈(100)을 형성시킨다. 여기서, 원통형 플레이트(62)는 압출성형 다이플레이트의 홈(32)에 위치되고, 하부 공기간극(101)은 내측면(61)과 홈(32)의 하부(33) 사이에 공기를 차단한다. 차단된 공기는 홈 하부(31)에 인접된 압출성형 다이로부터 단열 플러그(60)로 열이동을 방지함으로써 단열 플러그(60)를 보조하도록 작용한다.

플레이트(62)의 외주 테두리(64)는 또한 내측면(61)으로부터 플랜지(65)의 인접된 테두리로 뻗어나가는 외주 홈(102)을 형성하도록, 외측면(67)에 인접된 테두리(64) 주위로 뻗어나가는 플랜지(65)를 포함한다. 플랜지(65)는 압출성형 다이플레이트(20)의 홈(32)의 내측 외주표면과 맞물리는 크기이다. 플레이트(62)가 홈(32)내에 위치될 때, 플랜지(65)와 홈(102)은 얇은 외주 또는 측면 공기간극 또는 공간(103)을 형성한다. 측면 공기간극 또는 공간(103)은 공기를 차단해서 홈(32)의 외주(35)로부터 플러그(60)로 열 흐름을 방해하고, 단열 플러그(60)의 단열 특성을 증진시킨다. 면(61)으로부터 홈(102)으로 천천히 열이동이 가능하도록, 홈(102)의 외주 테두리는 바람직하게는 69 위치에 챔버(chamber)가 구비된다.

플레이트(62)의 외주 테두리(64)에 외주 홈(102)은 또한 압출성형 다이플레이트(20)의 홈 벽(33)의 직경에 있어 변동이 가능하도록, 홈 벽(33)과 접촉하는 표면을 최소화시킨다. 아울러, 플레이트(62)는 바람직하게는 홈(32)의 깊이와 실질적으로 일치하는 두께를 갖음으로써, 홈(32) 내측으로 삽입될 때 플레이트(62)의 드러난 표면은 도 1에 나타난 바와 같이, 다이페이스(30)의 하부 표면에 대하여 실질적으로 같은 높이의 평면일 것이다.

위에 놓여지는 볼트(54)는 단열 플러그(60)의 중앙 구멍(66)을 통하여, 다이플레이트(20)의 구멍(52)을 통하여 뻗어나가고, 제 위치에서 단열 플러그(60)를 고정시키기 위한 노부콘(16)내로 삽입된다. 구멍(66)은 볼트(54)의 머리(72)위에서 테이퍼(taper, 70)에 상응하는 도 6에 나타낸 바와 같이, 점차 가늘어지는 표면(68)을 제공받는다. 따라서, 볼트(54)가 단열 플러그(60)의 구멍(66)을 통하여 삽입될 때, 볼트 머리(72)는 가늘어지는 표면(68)과 봉합적으로 맞물릴 것이고, 다이플레이트(20)와 다이페이스(30)의 표면(면)(67)과 동일한 높이를 이룰 것이다.

이제 도 2와 도 7로 돌아가서, 문자 "A"가 숫자뒤에 이어진다는 점을 제외하고는, 상기 숫자는 동일한 각각의 구성요소에 대하여 도 1 내지 도 6에 사용된 것에 상응한다. 도 2는 압출성형 다이플레이트(20A)가 구비된, 일반적으로 참조번호 10A로 나타내는 통상적인 압출성형 다이를 나타내고 있다. 그러나, 도 2에 나타난 압출성형 다이플레이트(20A)는 도 1에서 참조번호 31로 확인되는 현행의 다이플레이트(20)에서 발견될 수 있는 다이페이스(30A)의 대립되는 구멍을 포함하지는 않는다. 다이페이스(30A)의 홈(32A)은 본 발명과 일치되는, 일반적으로 참조번호 60A로 나타내는 단열 플러그를 수용한다. 도 6과 도 7을 비교함에 의하여 알수있는 바와 같이, 도 7의 단열 플러그(60A)는 홈(32A)의 하부 표면(33A)과 경계를 이루는 구멍(66A)에 인접한 융기된 링(ring)을 형성하기 위하여 표면(61A)의 내측 외주 주위에 돌기(104A)를 포함하는 것을 제외하고는, 단열 플러그(60A)는 실질적으로 단열 플러그(60)와 동일하다. 따라서, 얇은 또는 좁은 홈(100A)이 도 7의 실시태양에서 돌기(63A와 104A) 사이에 형성된다.

도 8에 나타낸 실시태양으로 돌아가서, 동일한 숫자는 앞서서 설명한 단열 플러그의 동일한 부분을 나타내도록 사용되지만, 문자 "B"가 전기 도 8에 나타낸 실시태양에 대한 숫자에 부가된다. 도 8은 본 발명과 일치되는, 일반적으로 참조번호 60B로 나타내는 단열 플러그의 다른 실시태양을 나타낸다. 단열 플러그(60B)는 압출성형 다이플레이트의 홈(도 8에 표시하지 않음)의 내측 표면(61B)과 하부 표면 사이에 단열 간극(100B)을 형성하도록, 내측 또는 하부 표면(61B)에 융기부(raised portion) 때문에 단열 플러그(60과 60A)와는 다르다. 속이 찬 플레이트(62B)는 한 쌍의 단열 홈(100B)을 형성하도록, 내측 표면(61B) 주위에 융기된 동심원적 링을 형성하는 세 개의 V-모양을 이루는 돌기(106B, 108B 및 110B)를 포함한다. 돌기(106B, 108B 및 110B)는 도 7의 실시태양의 돌기(63A 및 104A)와 동일한 방식으로 작동하지만, 앞서의 돌기(106B, 108B 및 110B)는 돌기(106B, 108B 및 110B)의 V-모양 때문에 홈의 하부 표면과 접촉하여 일직선을 이룬다.

도 9는 일반적으로 참조번호 60C로 나타내는, 본 발명과 일치되는 경질의 속이 빈 단열 플러그의 또 다른 실시태양을 나타낸다. 다시 숫자는 문자 "C"가 부가된다는 점을 제외하고는, 앞서의 숫자에 상응하게 동일한 부분을 나타낸다. 도 9의 실시태양에 있어서, 원형의 플레이트(62C)는 두 가지 구성요소, 즉 하부의 개방된 접시-모양을 이루는 구성요소(112C)와 편평한 디스크-모양의 구성요소(114C)로 이루어진다. 디스크형(114C)의 외측 직경은 개방된 접시형(112C)의 외측 외주(periphery, 64C)보다 약간 더 크다. 따라서, 결합되었을 때, 적당한 나사(screw, 115C) 또는 유사한 고정장치에 의하여, 디스크형(114C)의 외측 외주는 외측 플랜지(65C)를 형성한다. 결합되었을 때, 속이 빈 공간 또는 구멍(116C)이 디스크형(114C)의 내측 표면과 접시형(112C)의 반대쪽 내측 표면 사이에 형성된다. 좁은 공간 또는 간극(100C)을 형성하는 압축성형 다이플레이트의 홈의 하부 표면과 맞물려서 동심원적 링을 형성하는 두 개의 V-모양의 돌기가 원형의 플레이트(62C)의 하부 표면(61C)에서 돌출된다. 또한, 플랜지(65C)는 홈 간극(102C)을 형성하기 위하여 접시형(112C)의 외주(64C)와 상호작용한다.

동일숫자는 더해지는 문자 "D"와 함께 동일한 부분을 나타내는, 도 10에 나타낸 실시태양은 일반적으로 참조번호 60D로 나타내는 단열 플러그를 나타낸다. 상기 실시태양은 보다 하부의 접시-모양의 개방된 구성요소(112D)와 함께 고정되는 편평한 디스크-모양의 구성요소(114D)가 구비된 경질의 두개의 조각으로 된 플레이트(62D) 구조를 포함한다. 그러나, 구멍(116D)은 도 9의 실시태양에서와 같이, 개방된 상태 대신에 적당한 단열물(118D)로 채워진다. 하부 또는 내측 표면(61D)은 도 7의 실시태양에서 나타낸 돌기(63A 및 104A)에 유사한 직사각형의 돌기(63D 및 104D)를 포함한다. 그러나 도 10의 실시태양에서, 돌기(104D)는 플레이트(62D)의 외주 쪽으로의 구멍(66D)으로부터 떨어져 간격을 이룬다. 돌기(63D 및 104D)는 홈 간극(100D)을 형성한다.

최종적으로, 도 11 및 도 12는 도 1과 연관하여 제시되고 이미 설명한 바와 같이, 대립되는 구멍(31)을 갖는 현행의 압출성형 다이플레이트(20)의 다이플레이트(20)의 중앙 홈(32)에 놓여있는 단열 플러그(60)를 나타낸다. 여기서, 도 11과 도 12의 숫자는 도 1 및 도 3 내지 도 6과 연관하여 사용된 숫자에 상응한다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 개방된 대립되는 구멍(31) 대신에, 도 11과 도 12에 제시된 본 발명의 실시태양은 구멍(31)내에 위치되는 경질의 원형의 부싱(bushing) 또는 스페이서(spacer, 130)를 포함한다. 환상의 부싱은 노부콘(16)내로 삽입될 때 놓여지는 볼트(54)가 뻗어나가는 중앙의 구멍(132)을 갖는다. 구멍(132)의 내측 표면이 볼트(54)의 외측 표면으로부터 약간 떨어져 위치된다고 제시될 때, 볼트(54)가 경질 부싱 또는 스페이서(130)의 구멍(132)을 통하여 자유롭게 움직이 는 한, 간극은 불필요하다. 부싱(130)의 외측 표면은 대립되는 구멍(31)내에 꼭 맞는 크기이다.

부싱(130)은 대립되는 구멍(31)의 하부표면(33)에 대응하여 위치하는 하나의 말단에서 하부 표면(134) 및 원형의 플레이트(62)의 내측 표면(61)에 위치하는 다른 말단에서 상부 표면(136)을 포함한다. 따라서 부싱(130)의 상부표면(136)은 단열 플러그(60)의 구멍(66)의 외주 주위의 내측면(61)에 대응하도록 위치된다. 따라서, 점차 가늘어지는 머리(tapered head, 72)가 구멍(66)의 가늘어지는 표면(68)과 봉합적으로 맞물리듯이, 압축력이 단열 플러그(60)의 중앙에서 작용한다면, 경질 부싱 또는 스페이서(130)는 플레이트(62)의 중앙 부위가 내측으로 굴절되는 것을 방지하도록 작용하고, 따라서 하부 공기간극(101)의 완전성을 유지시킨다..

다양한 실시태양으로 나타낸 바와 같이, 본 발명의 경질의 원형의 플레이트는 속이 찬 하나의 조각으로 된 구조체 또는 속이 빈 두개의 조각으로 된 구조체일 수 있다. 다른 구조체가 또한 가능하다. 속이 찬 형태(solid form)는 두개 또는 그 이상의 연결된 조각으로 제조될 수 있다. 속이 빈 형태는 복수의 조각 및 복수의 구멍 구성요소(open compartment)로 제조될 수 있다.

원형의 플레이트는 낮은 열 전도도를 갖는 물질로 제조될 수 있다. 비록 수중용 펠릿제조기의 용도에 필요한 저항을 나타내는 다른 열 전도율의 물질이 적당하다고 판단될 수 있지만, 스테인레스 스틸 또는 낮은 열 전도율의 세라믹 물질이 바람직하다. 도 9에 나타낸 속이 빈 구조체에서, 단열 물질(118D)은 원형의 플레이트의 열이동의 저항을 증진시키고, 수중용 펠릿제조기에서 이용되는 수용성 용액 에 의하여 역으로 영향받지 않는 단열 물질일 수 있다.

본 발명에 따라서, 압축성형 다이(10)와 이것을 통과하는 용융된 폴리머로부터 수중용 펠릿제조기의 워터박스(34)를 통하여 순환하는 냉각수로의 열이동을 감소시키도록, 단일의 속이 찬 플레이트는 적확히 홈(32)에 고정된다. 본 발명의 단열 플러그의 도면에 나타난 돌기와 플랜지의 크기는 설명을 위한 목적때문에 약간 과장되게 나타내었다. 도 6에 나타난 바와 같이, 대략 3-½인치의 직경과 거의 ½인치의 두께를 갖는 통상적인 단열 플러그(60)에 있어서, 돌기(63)와 플랜지(65)의 베어링 표면은 대략 1/8 인치 이고, 홈(100 및 102)의 깊이는 대략 0.005인치 내지 0.010 인치이다.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이의 다이페이스에 사용되는 경질 단열 플러그(rigid insulation plug)를 제공한다.

전술한 내용은 본 발명의 원리를 단지 예시하기 위한 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 수 많은 변형과 변화가 종래의 기술의 당업자에게는 용이할 것이므로, 제시되고 설명된 것과 일치되는 구성과 작동으로 본 발명을 한정하는 것은 바람직하지 않으며, 따라서, 모든 적합한 변형과 등가물은 본 발명의 범위내에 속한다고 판단되어질 수 있다.

Claims

최소한 하나의 돌기부(raised portion)를 구비하고, 공기간극(air gap)을 형성할 수 있도록 홈(recess)을 구비하여 압출성형 다이(extrusion die)와 이것을 통하여 압축성형되는 용융된 폴리머(molten polymer)로부터 수중용 펠릿제조기(underwater pelletizer)의 순환수로의 열이동을 감소시키고, 전기 홈에 적확히 삽입되는, 경질 플레이트(rigid plate)를 포함하고,

전기 다이페이스에 홈을 가지는 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이의 다이페이스를 위한 단열 플러그(insulation plug).
제 1항에 있어서,

상기 플레이트는 속이 찬 하나의 조각으로 된 구조체임을 특징으로 하는

압출성형 다이의 다이페이스를 위한 단열 플러그.
제 1항에 있어서,

상기 플레이트는 그 사이가 속이 빈 내부로 이루어진 두개의 조각으로 된 구조체임을 특징으로 하는

압출성형 다이의 다이페이스를 위한 단열 플러그.
제 3항에 있어서,

상기 속이 빈 내부는 단열 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는

압출성형 다이의 다이페이스를 위한 단열 플러그.
제 1항에 있어서,

상기 경질 플레이트는 1 내지 30W/m·k(Watts/meter·Kelvin)의 열전도율의 물질로 제조됨을 특징으로 하는

압출성형 다이의 다이페이스를 위한 단열 플러그.
제 1항에 있어서,

상기 플레이트는 중앙에 구멍을 가지는 원형이며,

상기 홈내로 전기 플레이트를 고정시키기 위하여 구멍을 통하여, 그리고 압출성형 다이내로 삽입되는 하나의 리테이닝 볼트(retaining bolt)를 포함하는 것을 특징으로 하는

압출성형 다이의 다이페이스를 위한 단열 플러그.
제 6항에 있어서,

상기 구멍은 상기 리테이닝 볼트의 머리에 경사진 외주 벽에 의하여 맞물리도록 경사진 외주 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는

압출성형 다이의 다이페이스를 위한 단열 플러그.
다음을 포함하는 수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이 결합체:

홈을 가지는 다이페이스; 및,

전기 홈에 적확히 일치하여 전기 홈을 완전히 틀어막아 펠릿제조기의 순환수가 다이플레이트의 홈 표면과 관련하여 열이동이 되는 것을 차단시키도록 하며, 전기 홈의 내부에 최소한 하나의 공기간극을 가지는 최소한 하나의 돌기부를 구비하는, 경질 단열 플레이트(rigid insulation plate).
제 8항에 있어서,

상기 단열 플레이트는 펠릿(pellet)과 물에 의한 손상을 견딜 수 있는 1 내지 30W/m·k(Watts/meter·Kelvin)의 열전도율의 물질로 제조됨을 특징으로 하는

수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이 결합체.
제 8항에 있어서,

상기 홈은 하부 표면과 외주표면을 갖으며,

상기 플레이트는 전기 홈의 하부 표면을 마주보는 내측 표면 및 전기 홈 외주표면을 마주보는 원통형 측면 표면 및, 전기 플레이트의 내측 표면에 위치하여 전기 홈 하부 표면과 맞물리는 돌기부를 구비하는,

수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이 결합체.
제 10항에 있어서,

또한, 상기 원통형 플레이트의 측면 표면은, 상기 홈에 제 2의 공기간극을 가지는 전기 홈 외주표면과 맞물리는 플랜지(flange)의 형태인 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 하는

수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이 결합체.
제 10항에 있어서,

상기 다이페이스 홈은 중앙의 대립되는 구멍(counterbore)을 포함하고,

상기 결합체는 추가적으로 전기 홈이 형성된 하부 표면과 상기 플레이트의 내측 표면 사이에 전기의 반대쪽 구멍에 경질 스페이서(spacer)를 포함하여 최소한 하나의 상기 공기간극을 위한 공간이 유지되는 것을 특징으로 하는

수중용 펠릿제조기의 압출성형 다이 결합체.
다음이 구비된 다이플레이트 형태의 압출성형 다이를 포함하는 수중용 펠릿제조기:

압출성형 다이로부터 열이동을 감소시키도록 경질 원형의 단열 플러그가 적확히 삽입되고 내측 표면과 원형의 외측 표면을 가지는 중앙의 홈과, 상기 홈의 주변을 감싸고 용융된 폴리머가 다이페이스로부터 워터박스내 순환수로 압출성형될 수 있는 오리피스가 구비된 다이페이스;

전기 다이페이스와 회전가능하게 마주보도록 위치하여 오리피스를 통하여 압출성형되는 폴리머 사슬을 펠릿으로 절단하는 복수의 절단 칼날(cutter knife)을 지탱하는 커터허브(cutter hub); 및,

전기 커터허브, 절단 칼날 및 다이페이스(die face)를 둘러싸서, 압출성형된 폴리머를 냉각시키고 전기 다이페이스로부터 떨어진 위치로 전기 폴리머 펠릿을 운반하는 워터박스(water box).
제 13항에 있어서,

상기 단열 플러그는 평행한 대향표면(opposed surface)과 외측 측면 표면이 구비된 플레이트이고,

돌기된 플랜지(raised flange)는 커터허브와 칼날쪽으로 마주보는 경질 플레이트의 면에 인접된 전기 외측 측면 표면에 형성되어, 다이플레이트의 홈의 하부를 마주보는 속이 찬 플레이트의 면에 인접된 전기 외측 측면 표면에 외주 홈을 형성하며,

전기 플랜지는 속이 찬 플레이트의 홈과 단열 플러그 사이에 공기를 차단하는 다이플레이트의 홈의 내측 표면과 맞물려서 단열 플러그의 단열 특성을 증진시키는 것을 특징으로 하는

압출성형 다이를 포함하는 수중용 펠릿제조기.
제 13항에 있어서,

상기 플러그의 내측 표면은 그 위에 최소한 하나의 돌기부를 포함함으로써, 전기 내측 표면과 전기 홈 하부 사이에 공기간극을 형성하고 그 사이에 공기를 차단하여 단열 플러그의 단열 특성을 증진시키는 것을 특징으로 하는

압출성형 다이를 포함하는 수중용 펠릿제조기.
제 13항에 있어서,

상기 경질 원형의 단열 플러그는 1 내지 30W/m·k(Watts/meter·Kelvin)의 열전율을 갖는 물질로 제조되는 속이 찬 하나의 조각으로 된 구조체임을 특징으로 하는

압출성형 다이를 포함하는 수중용 펠릿제조기.
제 13항에 있어서,

상기 경질 원형의 단열 플러그는 1 내지 30W/m·k(Watts/meter·Kelvin)의 열전도율의 물질로 제조되고 속이 빈 내부로 형성되는 두개의 조각으로 된 구조체임을 특징으로 하는

압출성형 다이를 포함하는 수중용 펠릿제조기.
제 17항에 있어서,

상기 속이 빈 내부는 단열 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는

압출성형 다이를 포함하는 수중용 펠릿제조기.
제 13항에 있어서,

상기 단열 플러그는 평행한 대향표면과 외주 측면벽 표면이 구비된 플레이트이고, 그것의 외측 표면에 인접된 하나의 전기 평행한 대향표면위에 돌기된 플랜지를 구비하여, 전기 하나의 대항 플레이트 표면과 전기 중앙 홈의 하부 표면 사이에 공기간극을 형성하는 것을 특징으로 하는

압출성형 다이를 포함하는 수중용 펠릿제조기.
제 19항에 있어서, 상기 중앙의 홈은 중앙에 반대쪽 구멍을 포함하고, 전기 반대쪽 구멍에 위치되는 환상의 스페이서를 추가적으로 포함함으로써, 상기 공기 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는

압출성형 다이를 포함하는 수중용 펠릿제조기.