KR100768444B1 - 컴파운드 머신 - Google Patents

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KR100768444B1
KR100768444B1 KR1020060048271A KR20060048271A KR100768444B1 KR 100768444 B1 KR100768444 B1 KR 100768444B1 KR 1020060048271 A KR1020060048271 A KR 1020060048271A KR 20060048271 A KR20060048271 A KR 20060048271A KR 100768444 B1 KR100768444 B1 KR 100768444B1
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KR
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compound machine
screen
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김현경
성정우
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(주)흥원피앤엠
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/505—Screws
    • B29C48/55—Screws having reverse-feeding elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
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    • B29C48/505—Screws
    • B29C48/54—Screws with additional forward-feeding elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

본 발명은 원료의 진행방향을 우회시키는 통로가 구비되어 통과되는 원료의 분산성을 향상시킴으로써 원료의 혼합되는 정도를 더 균일하여 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 컴파운드 머신을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 싱글 또는 트윈스크류가 구비된 컴파운드 머신에 있어서, 도입부에 위치되어 원료를 공급하는 호퍼(31)가 구비된 실린더(30)와, 상기 실린더(30)의 일측에 위치되며 상기 실린더(30)와 연통된 우회통로(33)가 구비된 돌출체(32)와, 상기 우회통로(33)의 중간에 구비되어 원료가 통과되는 망형상의 제1스크린(34)과, 상기 실린더(30)에 내재되어 회전되며 그 원주면에는 원료를 진행시키는 정방향날개(36) 및 원료의 진행을 저지시키는 역방향날개(37)가 간격을 두고 구비된 스크류(35)와, 상기 실린더(30)의 종단부에 위치된 망형상의 제2스크린(39)으로 이루어지며, 상기 역방향날개(37)는 우회통로(33)의 입구(40)와 출구(41) 사이에 위치되는 컴파운드 머신이 제공된다.
실린더, 스크류, 정방향날개, 역방향날개, 돌출체, 우회통로

Description

컴파운드 머신{A compound machine}
도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30 : 실린더 32 : 돌출체
33 : 우회통로 35 : 스크류
36 : 정방향날개 37 : 역방향날개
본 발명은 컴파운드 머신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스크류 날개의 일부가 역방향으로 형성되어 원료의 진행방향을 우회시키며, 우회되는 통로에는 스크린이 구비되어 통과되는 원료의 분산성을 향상시킴으로써 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 컴파운드 머신에 관한 것이다.
일반적으로 압출기 또는 컴파운드 머신은 열가소성 폴리머, 무기물 및 첨가제 등을 혼합하여 열가소성 플라스틱 성형 제품을 생산할 수 있는 기계이다. 상기 컴파운드 머신은 대개 실린더, 스크류, 감속기, 구동모터 및 실린더 온도제어장치 등으로 이루어지며, 압출 성형되어지는 제품의 질은 상기 실린더에 내장된 스크류에 의해 재료가 얼마나 균일하게 혼합되느냐에 따라 달라지므로 컴파운드 머신에 있어서 스크류의 역할이 상당히 중요하다. 종래의 스크류는 일방향으로 형성된 플레이트에 의해 재료를 혼합하며, 하나의 스크류가 구비된 컴파운드 머신과 두 개의 스크류가 구비된 것으로 대별되어 사용되고 있다.
하지만, 종래의 컴파운드 머신은 스크류에 형성된 날개가 일방향으로만 형성되어 있기 때문에, 재료의 혼합이 균일하게 이루어지지 않는 단점이 있어 제품의 품질을 저하시키는 원인이 되고 있다. 또한 싱글스크류가 구비된 컴파운드 머신은 가격이 저렴한 장점은 있으나, 원료를 혼합하는 능력이 떨어지며, 트윈스크류가 구 비된 컴파운드 머신은 상기 싱글스크류 컴파운드 머신에 비해 혼합능력을 뛰어나나, 이를 구입하는데 비용이 많이 드는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 스크류 날개의 일부가 역방향으로 형성되어 원료의 진행방향을 우회시키며, 우회되는 통로에는 스크린이 구비되어 통과되는 원료의 분산성을 향상시킴으로써, 원료를 골고루 분산시킬 수 있어 더 균일하게 원료가 혼합되므로 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 컴파운드 머신를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 싱글 또는 트윈스크류가 구비된 컴파운드 머신에 있어서, 도입부에 위치되어 원료를 공급하는 호퍼(31)가 구비된 실린더(30)와, 상기 실린더(30)의 일측에 위치되며 상기 실린더(30)와 연통된 우회통로(33)가 구비된 돌출체(32)와, 상기 우회통로(33)의 중간에 구비되어 원료가 통과되는 제1스크린(34)과, 상기 실린더(30)에 내재되어 회전되며 그 원주면에는 원료를 진행시키는 정방향날개(36) 및 원료의 진행을 저지시키는 역방향날개(37)가 간격을 두고 구비된 스크류(35)와, 상기 실린더(30)의 종단부에 위치된 제2스크린(39)으로 이루어지며, 상기 역방향날개(37)는 우회통로(33)의 입구(40)와 출구(41) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 컴파운드 머신이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 실린더(30)에는 우회통로(33)가 구비된 돌출체(32)가 두 개 이상 구비된 것을 특징으로 하는 컴파운드 머신이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 싱글 또는 트윈스크류가 구비된 컴파운드 머신에 있어서, 도입부에 위치되어 원료를 공급하는 호퍼(31)가 구비된 실린더(30)와, 상기 실린더(30)의 일측에 위치되며 상기 실린더(30)와 연통된 우회통로(33)가 구비된 돌출체(32)와, 상기 우회통로(33)의 중간에 구비되어 원료가 통과되는 제1스크린(34)과, 상기 실린더(30)에 내재되어 회전되며 그 원주면에는 원료를 진행시키는 정방향날개(36) 및 원료의 진행을 저지시키도록 수직방향으로 형성된 디스크(43)가 간격을 두고 구비된 스크류(35)와, 상기 실린더(30)의 종단부에 위치된 제2스크린(39)으로 이루어지며, 상기 디스크(43)는 우회통로(33)의 입구(40)와 출구(41) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 컴파운드 머신이 제공된다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 컴파운드 머신은 도입부에 위치되어 원료를 공급하는 호퍼(31)가 구비된 실린더(30)와, 상기 실린더(30)에 내재되어 회전되며 그 원주면에 정방향 및 역방향날개(36,37)가 형성된 스크류(35)와, 상기 실린더(30)의 중간 부 분에 위치되며 상기 실린더(30)와 연통된 우회통로(33)가 구비된 돌출체(32)와, 상기 돌출체(32)의 우회통로(33) 중간 및 실린더(30)의 종단부에 위치된 망형상의 스크린(39)으로 구성되어 있다.
상기 구성에 의한 컴파운드 머신은 종래처럼 상기 스크류(35)를 구동하는 구동모터와, 상기 실린더(30) 내부의 온도를 높일 수 있는 온도제어장치가 구비되어 있으며, 상기 실린더(30)의 도입부에 구비된 호퍼(31)에 의해 공급되는 컴파운드 원료가 실린더(30)의 내부로 혼입되고, 상기 스크류(35)가 구동모터에 의해 구동된다. 또한 실린더(30) 내로 투입된 원료가 용융상태가 되도록 온도제어장치에 의해 실린더 내부의 온도를 상승시키도록 되어 있다.
한편, 용융상태의 원료는 스크류(35)의 정방향날개(36)에 의해 진행되며 정방향날개(36)와 역방향날개(37)가 만나는 지점에서 정방향날개(36)에 의해 진행시키려는 힘과 역방향날개(37)의 역류시키는 힘에 의해 원료가 정체되면서 서로 혼합된다. 또한 상기 지점에 정체된 원료가 많아지면 상측으로 밀려 올라가게 되는데, 상기 실린더(30)와 연통되게 형성된 우회통로(33)의 입구(40)를 통하여 이송되어 우회통로(33)의 출구(41)로 빠져나와 다시 실린더(30)로 들어가게 된다.
상기 우회통로(33)의 출구(41) 부분은 상기 역방향날개(37)가 끝나고 정방향날개(36)가 다시 시작되는 지점으로, 이 지점에서 원료는 다시 한번 혼합되게 되며, 그 일부는 역방향날개(37)으로 후퇴되어 우회통로(33)를 통하여 나오게 되고 나머지 일부는 진행방향을 따라 이동되게 되는데, 상기 후퇴되는 원료는 다시 우회통로(33)를 통과하여 출구(41)로 빠져나오므로 보다 균일한 원료의 혼합이 가능하 다. 또한, 상기 우회통로(33)의 중간에는 망형상의 스크린(39)이 다수 구비되어, 이에 의해 원료 내에 포함된 불순물이나 탄화물이 제거될 뿐만 아니라 망상을 빠져나오면서 원료가 혼합되는 역할도 하게 된다. 또한, 상기 우회통로(33)의 출구(41)측에는 외부로 소통되는 벤트부(38)가 형성되어 고온의 용융상태 원료로부터 나오는 수분을 배출하도록 되어 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 역방향날개(37) 대신에 디스크(43)가 구비되면, 상기 우회통로(33)의 출구(41)를 빠져나온 원료의 일부가 후퇴되지 않게 되므로 원료가 이송되는 속도와 양을 더 증가시킬 수 있어 생산량을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한 도시되지는 않았지만, 본 발명의 컴파운드 머신은 상기 구성이 복수로 형성될 수도 있으며, 스크류(35)에 형성된 역방향날개(37) 및 실린더(30)에 구비된 돌출체(32)도 다수가 형성되어 원료의 분산성을 향상시켜 더 균일한 원료의 혼합이 가능하도록 되어 있다. 상기 컴파운드 머신이 트윈스크류로 구성될 경우에는 스크류(35)가 두 개가 구비되며, 이를 내장할 수 있는 실린더(30) 또한 두 개가 구비되는데, 상기 스크류(35)는 서로 나란히 위치된 상태로 실린더(30)에 내재되며, 상기 실린더(30)는 서로 접촉되는 부분이 연통되게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 컴파운드 머신과 종래의 싱글스크류가 구비된 컴파운드 머신의 원료의 혼합도를 비교하기 위해 다음과 같은 조건으로 실험하여 그 차이를 확인해 보았다.
실시예 1
실시예에서는 폴리에틸렌 70g, 카본블랙 30g, 첨가제 5g이 혼합된 원료로 하여, 용융수지온도는 205℃를 유지하고, 각각 60mm 직경의 싱글스크류를 사용하였다. 본 발명의 컴파운드 머신에서는 상기 돌출체(32)에 설치된 제1스크린(34)은 100mesh/3장과 실린더(30) 종단부의 제2스크린(39)에는 120mesh/3장을 설치하고, 종래의 컴파운드 머신에서는 실린더 종단부의 스크린에 100mesh/3장을 설치하여 실험하였다. 그 결과, 본 발명에 의해 혼합된 컴파운드 원료가 훨씬 표면이 매끄러웠으며, 이를 각각 핫프레스로 얇게 필름으로 찍어본 결과, 본 발명의 컴파운드 머신이 원료의 분산성이 더 양호한 것을 확인할 수 있었다. 이를 수치적으로 데이터화하여 분석한 것은 아니지만, 육안으로도 그 매끄러운 정도와 원료의 분산성이 양호하여 원료의 혼합이 더 잘 이루어진 것을 확인할 수 있었다.
또한, 이상과 같은 결과를 바탕으로 한다면, 본 발명의 컴파운드 머신은 플라스틱 필름라인, 시트라인, 사출라인, 컴파운팅 라인, 블로우 성형라인 및 기타 프라스틱 압출, 사출라인 등과 연계하여 사용되어 품질이 우수한 제품을 생산할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 구성 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 스크류 날개의 일부가 원료의 진행을 저지시키는 방향으로 형성된 역방향날개 또는 디스크가 형성된 스크류가 제공되며, 정방향날개의 진행력과 역방향날개 또는 디스크의 역행력이 서로 작용되어 원료의 분산성을 증가시키므로 원료의 혼합을 균일하게 할 수 있다. 또한 상기 작용력에 의해 상승되는 원료가 진행되도록 실린더의 일측에 한 곳 이상으로 형성된 돌출체에는 우회통로가 구비되며, 그 중간에는 다수의 제1스크린이 설치되어 원료 내에 포함된 불순물 및 탄화물을 일차적으로 제거하고, 또한 종래처럼 실린더 종단부에 위치된 제2스크린에 의해 다시 한번 제거하므로 종래보다 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있다. 또한 본 발명은 한 대의 컴파운드 머신에 싱글스크류 또는 트윈스크류가 구비될 수 있으며, 이로 인해 컴파운드 머신을 구입하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 또한 트윈스크류에 의해 효율적으로 원료를 혼합하여 제공할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 싱글 또는 트윈스크류가 구비된 컴파운드 머신에 있어서, 도입부에 위치되어 원료를 공급하는 호퍼(31)가 구비된 실린더(30)와, 상기 실린더(30)의 일측에 위치되며 상기 실린더(30)와 연통된 우회통로(33)가 구비된 돌출체(32)와, 상기 우회통로(33)의 중간에 구비되어 원료가 통과되는 제1스크린(34)과, 상기 실린더(30)에 내재되어 회전되며 그 원주면에는 원료를 진행시키는 정방향날개(36) 및 원료의 진행을 저지시키도록 수직방향으로 형성된 디스크(43)가 간격을 두고 구비된 스크류(35)와, 상기 실린더(30)의 종단부에 위치된 제2스크린(39)으로 이루어지며, 상기 디스크(43)는 우회통로(33)의 입구(40)와 출구(41) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 컴파운드 머신.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100936258B1 (ko) * 2009-02-26 2010-01-12 주식회사 승진기계 폐비닐의 수분 분리용 투인 스크류 재생장치

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JPH0725122B2 (ja) * 1988-05-27 1995-03-22 ロデイア・アクチエンゲゼルシヤフト 押出し法及び１軸、２軸又は多軸スクリュー押出し機
US6206558B1 (en) 1998-03-27 2001-03-27 Sencorp Systems, Inc. Extrusion system

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