KR100961724B1 - 원료 및 안료 배합공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압출장치에 있어서 원료의 공급 및 배합장치에 관한 것으로서, 주원료를 공급하기 위한 주원료호퍼와 상기 주원료호퍼의 양측 중 일측에 위치하여 안료를 공급하기 위한 색상변경공급호퍼 및 상기 주원료호퍼의 타측에 위치하여 첨가제를 공급하기 위한 첨가제공급호퍼와 상기 주원료호퍼의 하단에 연통되어 원료가 공급되는 원료 공급로와 상기 색상변경공급호퍼 및 첨가제공급호퍼의 각각의 하단에 연통되어 색상변경공급호퍼 및 첨가제공급호퍼를 통해 투입되는 원료를 상기 원료공급로로 이송시키는 원료이송부 및 상기 원료공급로의 하부에 연통되어 원료공급로를 통해 투입된 혼합 원료가 배합되면서 이송되는 배합이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 원료의 배합을 배합챔버에서 따로 실시하여 배합된 원료를 호퍼에 투입하는 것이 아니라 주원료호퍼와 색상변경공급호퍼와 첨가제공급호퍼에서 필요로 하는 원료를 투입하여 배합이송부에서 상기 여러 원료를 일괄적으로 배합되도록 함으로써 공정을 단순화하여 생산성이 우수한 효과가 있다.
또한, 일정량의 각 원료들이 연속적으로 투입되어 배합이송부 내에서 이송과 동시에 배합이 되도록 함으로써 저전력의 모터를 이용하여 전력소비를 줄이며, 배합이송부 내에서 원료들의 배합이 이루어져 작업장 내에서 분진의 발생을 줄여 작업환경이 우수한 효과가 있다.
또한, 원료의 배합이 색상변경공급호퍼와 첨가제공급호퍼에서도 이송스크류에 의해 1차 배합이 가능하게 되어 각각의 호퍼에 하나 이상의 원료를 투입할 수 있어 첨가제의 종류에 구애받지 않고 작업할 수 있게 된다.
또한, 배합이송부에서 배합과 동시에 원료를 용융하여 압출시 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.
호퍼, 압출기, 원료 공급 장치

Description

원료 및 안료 배합공급장치{Composing and supply apparatus for materials and pigment}
본 발명은 압출장치에 있어서 원료 및 안료의 배합 및 공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원료의 배합을 배합챔버에서 따로 실시하여 배합된 원료를 압출장치의 호퍼에 투입하는 것이 아니라 주원료호퍼와 색상변경공급호퍼와 첨가제공급호퍼에서 필요로 하는 원료를 투입하여 배합이송부에서 상기 여러 원료를 일괄적으로 배합되도록 함으로써 공정을 단순화하며, 상기 호퍼에서 일정량의 각 원료들이 연속적으로 투입되어 배합이송부 내에서 이송과 동시에 배합이 되어 전력소비를 줄이며, 배합이송부 내에서 원료들의 배합이 이루어져 작업장 내에서 분진의 발생을 줄이며, 배합 과정에서 배합과 동시에 원료를 용융하여 압출하는 원료 및 안료 배합공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 압출은 열가소성 수지 특히 폴리스틸렌이나 염화비닐수지 등으로 성형하게 된다. 현재는 플라스틱 튜브, 파이프, 홈통, 필름, 판, 연신테이프, 모노 필라멘트, 이형품, 전선피복, 플라스틱 네트 등 다양하게 이용되고 있다.
압출장치는 기본적으로 호퍼에 공급되는 입상 또는 분말상의 플라스틱 재료는 강으로 만든 가열실린더 속에서 가열되고 연화 융해되어 스크루의 회전에 의해 혼련과 압축을 받으면서 앞쪽으로 수송된다. 균일한 융해체로 된 재료의 흐름은 작은 구먼을 갖는 다수의 금속원판을 통과하여 정류되어 목적하는 형상으로 만들어진 금형의 개구부로부터 외부에 연속적으로 압출되어 냉각수조를 통과하여 제품으로서 인수된다.
여기서 공급되는 원료는 기본적으로 PS칩(폴리스틸렌)과 같은 주원료와 안료, 발포제 및 안정제와 같은 첨가제를 첨가하여 일정한 비율로 배합시키게 된다.
이때, 상기 배합은 배합챔버를 사용하여 작업자가 수작업에 의해 포대 단위의 원료를 직접 배합챔버에 투입시켜 적당한 비율로 맞추어 배합하게 되어 숙련되 작업자가 항시 필요로 하게 된다. 그리고 배합챔버에서는 높은 마력의 모터를 사용하여 투입된 원료를 교반하게 된다.
그리고 배합챔버에 투입된 원료는 배합챔버 내부에서 교반되어 다시 적정 용기에 배합된 상태로 배출된다.
용기에 배출된 배합된 원료는 다시 압출장치의 호퍼에 투입하여 압출 성형하게 된다.
여기서 수작업을 통해 직접 배합로에 원료를 투입하고, 배합되어진 원료가 다시 적정 용기에 배출되고 재차 호퍼에 투입하기에 작업장에 분진이 많이 발생하여 작업효율이 떨어지게 된다.
또한, 배합챔버에서 원료를 교반하기 위해 높은 마력을 가진 모터를 사용하기에 전원 소비가 무척 크게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 다른 종래 기술로는 압출기의 호퍼를 두 개로 하여 하나의 호퍼는 주원료를 공급하고 나머지 하나의 호퍼는 첨가제 등을 공급하여 교반하게 되는 압출장치도 있으나, 이러한 장치 역시 원료 중 PS칩과 안료 등을 동시에 1차 배합된 상태로 투입하기 위해서는 다시 상기 배합챔버에서 교반해야하는 번거러움이 있게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원료의 배합을 배합챔버에서 따로 실시하여 배합된 원료를 호퍼에 투입하는 것이 아니라 주원료호퍼와 색상변경공급호퍼와 첨가제공급호퍼에서 필요로 하는 원료를 투입하여 배합이송부에서 상기 여러 원료를 일괄적으로 배합되도록 함으로써 공정을 단순화하여 생산성을 향상함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 일정량의 각 원료들이 연속적으로 투입되어 배합이송부 내에서 이송과 동시에 배합이 되도록 함으로써 저전력의 모터를 이용하여 구동이 가능하고, 배합이송부 내에서 원료들의 배합이 이루어져 작업장 내에서 분진의 발생을 줄여 쾌적한 작업 환경을 조성함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 배합 과정에서 배합과 동시에 원료를 용융하여 압출시 작업 효율을 향상함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 주원료를 공급하기 위한 주원료호퍼와 상기 주원료호퍼의 양측 중 일측에 위치하여 안료를 공급하기 위한 색상변경공급호퍼와 상기 주원료호퍼의 타측에 위치하여 첨가제를 공급하기 위한 첨가제공급호퍼와 상기 주원료호퍼의 하단에 연통되어 원료가 공급되는 원료 공급로와 상기 색상변경공급호퍼 및 첨가제공급호퍼의 각각의 하단에 연통 되어 색상변경공급호퍼 및 첨가제공급호퍼를 통해 투입되는 원료를 상기 원료공급로로 이송시키는 원료이송부 및 상기 원료공급로의 하부에 연통되어 원료공급로를 통해 투입된 혼합 원료가 배합되면서 이송되는 배합이송부가 제공된다.
여기서 상기 원료이송부는 색상변경공급호퍼 및 첨가제공급호퍼의 하단에 연통되어 원료가 투입되며 일단이 원료공급로와 연결되어 원료가 이송되는 관형의 원료이송관과 상기 원료이송관의 내부에 위치되며 원료를 이송시키기 위한 나사선 형상의 돌기를 가지는 이송 스크류 및 상기 이송 스크류의 일단에 축결합되어 이송 스크류를 회전시키는 제 1모터를 제공한다.
또한 상기 배합이송부는 상기 원료공급로의 하부에 연통되어 원료공급로로부터 배출되는 혼합 원료가 배합되면서 이송되는 관형의 배합이송관과 상기 배합이송관의 내부에 위치되며 원료를 배합 및 이송시키기 위한 나사선 형상의 돌기를 가지는 배합 스크류와 상기 배합 스크류의 일단에 축결합되어 배합 스크류를 회전시키는 제 2모터 및 상기 배합이송관의 종단부에 위치하며 배합이송관과 연통되어 배합이송관으로부터 이송되는 혼합 원료를 하방으로 배출하는 관형의 이송관으로 구성된다.
그리고 상기 배합 스크류의 내부에는 혼합 원료를 가열하여 용융시키기 위한 가열수단을 제공한다.
그리고 상기 배합 스크류의 나사선 형상의 돌기는 혼합 원료의 이송방향으로 연속된 일정 등간격을 가지는 제 1구간과 제 1구간을 지나온 원료가 이송되는 일정 등간격을 가지는 제 2구간으로 구성되되, 상기 제 1구간의 나사선 형상의 돌기의 간격이 제 2구간보다 넓은 것을 특징으로 한다.
또한 상기 배합 스크류의 나사선 형상의 돌기는 혼합 원료의 이송방향으로 나사선 형상의 돌기 사이의 간격이 점차 좁아질 수 있다.
또한 상기 색상변경공급호퍼 또는 첨가제공급호퍼는 상기 각 호퍼 외면에 설치되며 상기 호퍼를 진동시켜 내부에 공급되는 원료들의 혼합을 용이하게 하기 위한 진동자와, 상기 원료가 이송되는 호퍼의 말단과 원료이송부 사이에는 호퍼측에 축결합되어 일정 회전속도로 회전되는 회전기어를 더 포함하여 제공될 수 있다.
그리고 이송 스크류의 나사선 간격과 대응되는 홈부가 마련되어 상기 회전기어의 홈부와 이송 스크류의 나사선 형상의 돌기가 맞물려 회전되면서 원료들이 이송되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 원료의 배합을 배합챔버에서 따로 실시하여 배합된 원료를 호퍼에 투입하는 것이 아니라 주원료호퍼와 색상변경공급호퍼와 첨가제공급호퍼에서 필요로 하는 원료를 투입하여 배합이송부에서 상기 여러 원료를 일괄적으로 배합되도록 함으로써 공정을 단순화하여 생산성이 우수한 효과가 있다.
또한, 일정량의 각 원료들이 연속적으로 투입되어 배합이송부 내에서 이송과 동시에 배합이 되도록 함으로써 저전력의 모터를 이용하여 전력소비를 줄이며, 배합이송부 내에서 원료들의 배합이 이루어져 작업장 내에서 분진의 발생을 줄여 작업환경이 우수한 효과가 있다.
또한, 원료의 배합이 색상변경공급호퍼와 첨가제공급호퍼에서도 이송스크류에 의해 1차 배합이 가능하게 되어 각각의 호퍼에 하나 이상의 원료를 투입할 수 있어 첨가제의 종류에 구애받지 않고 작업할 수 있게 된다.
또한, 배합이송부에서 배합과 동시에 원료를 용융하여 압출시 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 원료 및 안료 배합공급장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 장치의 결합 관계도이다.
도 1, 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원료 및 안료 배합공급장치는 주원료호퍼(10), 색상변경공급호퍼(20), 첨가제공급호퍼(30), 원료이송부(40), 원료공급로(50) 및 배합이송부(60)를 포함하여 구성된다.
주원료호퍼(10)는 PS칩(폴리에틸렌)과 같은 주원료가 공급되는 호퍼이다.
색상변경용호퍼(20)는 상기 주원료호퍼(10)의 양측 중 일측에 위치하며 안료를 공급하기 위한 호퍼이다.
첨가제공급호퍼(30)는 상기 주원료호퍼(10)의 양측 중 타측, 즉 색상변경용호퍼(20)의 반대편에 위치하며 발포제 및 안정제 등과 같은 첨가제를 공급하기 위한 호퍼이다.
또한, 원료의 투입량을 확인하기 위해 주원료호퍼(10), 색상변경공급호퍼(20) 및 첨가제공급호퍼(30)에 윈도우(11,21,31)가 따로 마련되어 있으며 원료의 교체를 위한 유출구(12,22,32)가 호퍼의 외면에 설치되어 원료를 교체할 수 있다.
원료공급로(50)는 상단부의 일측이 상기 주원료호퍼(10) 하단에 주원료호퍼(10)와 연통되도록 설치되고, 양측단부가 후술될 원료이송관(41)과 연통되어 주원료호퍼(10), 색상변경공급호퍼(20) 및 발포제공급호퍼(30)에서 배출되는 원료들을 하부의 배합이송부(60)로 배출시킨다.
원료이송부(40)는 색상변경공급호퍼(20)와 첨가제공급호퍼(30)의 각 하단에 연통되어 색상변경공급호퍼(20)와 첨가제공급호퍼(30)를 통해 투입되는 원료를 상기 원료공급로(50)로 이송시키기 위한 것으로서, 이에 대해서는 도 3에서 상세하게 설명하기로 한다.
배합이송부(60)는 상기 원료공급로(50)의 하부에 연통되어 원료공급로(50)를 통해 투입되는 혼합된 원료를 배합하면서 이송시키기 위한 것으로, 이에 대해서는 도 4에서 상세하게 설명하기로 한다.
압출기(70)는 본 발명의 원료 및 안료 배합공급장치를 통해 배합되어진 원료를 상기 배합이송부(60)에서 배출하여 압출하게 된다.
도 3은 원료이송부 내부의 이송스크류를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 원료이송부(40)는 관형의 원료이송관(41)의 상단부 일측이 색상변경공급호퍼(20)와 첨가제공급호퍼(30) 하단에 각각 연통되어 설치되 며, 상기 원료이송관(41)의 이송방향 종단은 원료공급로(50)와 연통되도록 설치된다.
이송스크류(42)는 상기 관형의 원료이송관(41)의 내부에 위치하며 상기 이송스크류(41)의 일단은 제 1모터(43)와 축결합하여 회전하게 된다.
또한, 상기 이송스크류(42)에는 나사선 형상의 돌기(42a)가 연속적으로 형성되어 있으며 나사선 형상의 돌기(42a)는 상기 원료공급로(50) 방향으로 원료가 이송되게끔 경사지게 설치된다.
도 4 및 도 5는 색상변경공급호퍼 또는 첨가제공급호퍼에 공급되는 혼합원료의 혼합을 원활히 하기 위한 호퍼와 원료이송부의 결합관계를 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하면 상기 색상변경공급호퍼(20) 또는 첨가제공급호퍼(30)의 각 호퍼의 외주면에는 진동자(81)가 설치되어 일정 시간 간격으로 호퍼를 진동시켜 각 호퍼에 공급되는 원료들의 배합을 용이하게 한다.
상기 각 호퍼에 공급된 혼합 원료들이 각 호퍼의 하방에 연통되는 원료이송부(40)로 이송되는 호퍼의 말단에는 호퍼와 축결합되는 원형의 회전기어(82)가 결합된다.
상기 회전기어(82)는 호퍼 내부에서 일정 회전 속도로 회전되어 각 호퍼에 공급되는 혼합원료들의 뭉침현상을 방지시키며 원활하게 배합시킨다.
상기 호퍼에 축결합되는 회전기어(82)에는 하방에 원료를 이송시키는 이송스크류(42)의 돌기(42a)와 대응되는 간격의 홈부(82a)가 회전기어(82)의 원주면에 마 련되어 제 1모터(43)의 구동에 의해 상기 회전기어(82)의 홈부(82a)와 이송스크류(42)의 돌기(42a)가 맞물려 회전된다.
이때 이송스크류(42)와 돌기(42a) 사이에 원료들이 뭉쳐지지 않고 일정량으로 원활하게 이송된다
도 6은 배합이송부 내부의 배합스크류를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 배합이송부(60)에는 관형의 배합이송관(61)이 상기 원료공급로(50)의 하단에 연통되어 일정 수평 길이 방향을 가지며 원료가 배합되면서 이송된다.
배합스크류(62)는 상기 관형의 배합이송관(61)의 내부에 위치하며 상기 배합스크류(62)의 일단은 제 2모터(63)와 축결합하여 회전하게 된다.
또한, 상기 배합스크류(62)에는 나사선 형상의 돌기(62a)가 연속적으로 형성되어 있으며 나사선 형상의 돌기(62a)는 원료가 상기 배합스크류(62)의 일단에 축결합 되는 제 2 모터(63) 반대 방향으로 원료가 이송되게끔 경사지게 설치된다.
이송관(64)은 관형으로 상기 배합이송관(61)의 종단부에 위치하며 배합이송관(61)과 연통되어 상기 배합이송관(61)으로부터 이송되는 혼합 원료를 하방으로 배출한다.
또한, 상기 배합스크류(62)의 내부에는 투입되는 혼합 원료를 가열시키기 위한 가열수단(미도시)이 마련된다. 이때에 가열수단은 나사선 형상의 돌기(62a) 내부에 열선 등으로 처리함이 바람직하다.
아래에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 원료 및 안료 배합공급장치의 동작에 관해 설명하도록 한다.
주원료호퍼(10)에 주원료(PS칩)를 투입시키며, 또한 색상변경공급호퍼(20)에는 안료 또는 색상변경용PS칩 등을 투입하며, 첨가제공급호퍼(30)에는 안정제 또는 발포제 등을 투입시킨다.
상기 투입된 원료들을 배합하기 위해 상기 색상변경공급호퍼(20)와 첨가제공급호퍼(30)로 투입되는 원료는 하부에 연통되어 설치되는 각각의 원료이송부(40)를 통해 원료가 이송되며, 주원료호퍼(10)로 투입되는 주원료는 원료공급로(50)로 배출된다.
이때, 원료이송부(40)를 통해 이송되는 원료가 상기 원료이송관(41)의 일단이 원료공급로(50)와 연통되어 상기 색상변경공급호퍼(20)와 첨가제공급호퍼(30)로 투입되는 원료가 원료이송관(41)으로 이송되면서 원료공급로(50)에 이송되어 주원료와 같이 배합 이송부(60)로 배출된다.
이는 기존 배합을 배합챔버에서 따로 실시하여 압출장치의 호퍼에 투입하는 방식에서 벗어나, 각 호퍼에 직접 원료들을 투입하여 통상적인 방식에 의해 투입량을 기설정된 제어에 의해 정확한 양을 연속적으로 공급할 수 있게 되어, 숙련된 작업자가 아니더라도 작업을 수행할 수 있게 된다.
또한, 작업자가 원료의 투입량을 수동적으로 직접 확인하기 위해 주원료호 퍼(10), 색상변경공급호퍼(20) 및 첨가제공급호퍼(30)에 윈도우(11,21,31)가 따로 마련되어 있어 육안으로 투입량을 파악할 수 있으며, 원료의 교체를 위한 유출구(12,22,32)가 호퍼의 외면에 설치되어 필요시 원료를 교체할 수도 있다.
더욱 자세히, 상기 색상변경공급호퍼(20) 및 첨가제공급호퍼(30)에 투입된 원료의 이송은 원료이송부(40)에서 투입되는 원료는 제 1모터(43)에 축결합된 이송스크류(42)의 회전에 의해 원료가 원료공급로(50)로 이송된다.
이때에 원료이송부(40)로 투입되는 원료는 색상변경공급호퍼(20) 및 첨가제공급호퍼(30)에서 각각의 호퍼에 두 가지 이상의 원료가 투입될 수 있다. 예를 들면, 색상변경공급호퍼(20)에 안정제와 색상변경용PS칩을 동시에 투입하면 상기 원료이송부(40)의 이송스크류(42)의 회전으로 이송되면서 배합하게 된다.
따라서, 상기 색상변경공급호퍼(20) 및 첨가제공급호퍼(30)에서는 하나 이상의 원료를 동시에 투입하여 배합이송부(60)로 투입되기 전에 1차적으로 배합할 수 있다.
이때에 배합되는 원료들을 원료이송부(40)로 원활하게 이송시키기위해 각 호퍼 말단에는 홈부(82a)를 가지는 회전기어(82)를 장착하여 상기 이송스크류(42)의 돌기(42a)와 홈부(82a)가 맞물려 회전되어 호퍼로 공급되는 원료들이 뭉쳐지지 않고 원활하게 이송될 수 있다. 그리고 각 호퍼에 공급되는 원료들의 뭉침 현상을 방지하기 위해 호퍼의 외면에 진동자(81)를 설치하여 상기 진동자(81)의 진동에 의해 내부에 투입된 원료들이 원활히 배합되도록 할 수 있다.
또한, 상기 이송스크류(42)에도 열선 처리하여 배합과 이송되면서 용융도 함께 실시할 수도 있다.
상기와 같이 원료공급로(50)로 이송된 혼합 원료는 하단에 연통되어 있는 배합이송부(60)로 투입된다. 배합이송부(60)로 투입된 혼합 원료는 배합이송관(61) 내부에 위치하는 배합스크류(62)의 회전에 의해 혼합되면서 이송된다. 상기 배합스크류(62)의 회전은 일단에 제 2모터(63)가 축결합되어 회전하게 된다.
또한, 상기 배합스크류(62)의 내부에는 가열수단(미도시)이 설치되어 혼합 원료를 용융시키면서 배합 및 이송이 이루어지게 된다. 상기 배합스크류(62)에 형성된 연속된 나사선 모양의 돌기(62a)의 내부에 설치된 열선코일 장치에 의해 스크류의 회전에 의해 혼합 원료가 마찰되면서 용융된다.
이는 배합을 기존의 배합챔버에서 배합된 원료를 다시 압출장치의 호퍼에 공급하게되는 공정을 상기와 같이 배합이송부(60) 내부에서 실시하게 되어 작업공정을 단순화하여 작업효율이 높아지며, 또한 작업장 내에서의 분진 등의 공해가 없어 쾌적한 작업 환경을 유지할 수 있게 된다.
상기와 같이 배합이송부(60)에서 어느 정도 용융되며 이송되는 혼합 원료는 배합스크류(62)의 말단을 지나면서 배합이송관(61)의 종단부에 연통된 이송관(64)으로 배합된 원료가 하방으로 배출되며, 하방으로 배출되는 원료는 이송관(64)의 하부에 연통된 압출기(70)로 이송되어 압출된다.
도 7은 본 발명에 따른 변경된 제 2실시예의 배합스크류의 형상을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 원료공급로(50)로 부터 투입되는 혼합 원료가 이송되는 방향으로 일정 등간격 a를 가지는 제 1구간(65)과, 제 1구간(65)을 통과하는 혼합 원료가 상기 제 1구간(65)과 다른 등간격 b를 가지는 제 2구간(66)으로 구성된다.
이때, 나사선 형상의 돌기(62a) 사이의 간격은 제 1구간(65)의 간격 a는 제 2구간(66)의 간격b 보다 더 넓게 형성된다.
상기와 같이 일정간격을 가지는 나사선 형상 돌기의 제 2 실시예는 배합스크류(62)의 나사선 형상의 돌기(62a)의 간격은 투입된 원료가 이송되는 방향으로 일정 간격a를 가지는 제 1구간(65)과 일정 간격b를 가지는 제 2구간(66)으로 구성된다. 이는 투입된 혼합 원료가 제 1구간(65)을 통과하면서 돌기 사이의 간격을 제 2구간(66)보다 넓게 하여 스크류 회전시 이송 및 배합을 원활히 하며 제 2구간(66)에서는 간격을 보다 좁게 하여 열선 처리된 나사선 형상의 돌기(62a)와 혼합 원료간 마찰을 크게 하여 잘 배합된 혼합 원료를 용융하기에 용이하게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 변경된 제 3실시예의 배합스크류의 형상을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 배합스크류(62)의 연속된 나사선 형상의 돌기(62a) 사이의 간격이 원료가 이송되는 방향으로 a,b,c,d,···n개의 간격을 가지게 된다. 여기서 나사선 형상의 돌기(62a)의 간격이 a>b>c>d>·>·>·>n으로 원료가 이송되는 방 향으로 그 간격이 점차 좁아지게 된다.
상기와 같이 일정간격을 가지는 나사선 형상 돌기의 제 2 실시예는 혼합 원료의 이송방향으로 나사선 형상의 돌기(62a)의 간격이 점차 좁아지게 된다.
이는 상기의 제 1 실시예와 같이 이송관(64)으로 투입되기 이전에 최대한 배합과 이송을 겸하면서 간격이 좁아짐에 따라 열선 처리된 나사선 형상 돌기(62a)에 의해 용융된다.
상기의 변경된 제 2,3실시예에서 이송스크류(62)의 나사선 모양 돌기(62a)의 형상에 따라 용융과 배합의 정도가 달라지게 됨을 알 수 있다.
아래는 일정한 원료의 양으로 동일한 배합 상태를 구현하기 위한 각 실시예에서의 이송스크류의 길이(L)을 나타낸 표이다.
배합률은 각 원료들의 초기 투입 비율과 배합이송부에서 가열 없이 스크류의 회전으로 배합하여 압출기로 이송되기 전 임의의 단위 면적당 각 원료들의 투입된 양의 비율을 비교하여 초기 투입 비율과 동일할 시 배합률을 100%로 산정하였다.
실시예 배합률(%) 필요 이송스크류 길이(L)
제 1실시예 100 1.5m
제 2실시예 100 1m
제 3실시예 100 0.8m
상기 표에서와 같이 필요 이송 스크류(62)의 길이가 가장 적게 소요되는 것은 제 3실시예이다. 이는 나사선 모양 돌기(62a)의 간격 정도에 따라 작업 효율이 달라짐을 알 수 있다.
아래는 배합이송부(60)에서의 동일한 배합으로 동일한 용융률을 구현하기 위 한 각 실시예에서의 이송스크류의 길이(L)을 나타낸 표이다.
용융률은 압출기로 이송되기 이전에 임의의 단위 면적당 원료의 고체상태를 파악하여 단위 면적당 50%의 고체 상태 원료가 잔재할 시 용융률을 100%로 산정하였다.
실시예 용융률(%) 필요 이송스크류 길이(L)
제 1실시예 100 1.2m
제 2실시예 100 1m
제 3실시예 100 0.9m
상기 표에서와 같이 필요 이송 스크류(62)의 길이가 가장 적게 소요되는 것은 제 3실시예이다. 이는 점차적으로 가열됨에 따라 원료의 용융이 잘 이루어짐을 알 수 있다. 상기와 같이 필요 이송스크류의 길이(L)이 작아질수록 작업효율이 높아짐을 알 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 원료 및 안료 배합공급장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 결합 관계도이다.
도 3은 원료이송부 내부의 이송스크류를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 색상변경공급호퍼 또는 첨가제공급호퍼에 공급되는 혼합원료의 혼합을 원활히 하기 위한 호퍼와 원료이송부의 결합관계를 나타낸 단면도이다.
도 6은 배합이송부 내부의 배합스크류를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 변경된 제 2실시예의 배합스크류의 형상을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 변경된 제 3실시예의 배합스크류의 형상을 도시한 도면이다.
<주요도면부호에 관한 설명>
10 : 주원료호퍼 11,21,31 : 윈도우
12,22,32 : 유출구 20 : 색상변경공급호퍼
30 : 첨가제공급호퍼 40 : 원료이송부
41 : 원료이송관 42 : 이송스크류
42a : 돌기 43 : 제1 모터
50 : 원료공급로 60 : 배합이송부
61 : 배합이송관 62 : 배합스크류
63 : 제 2모터 64 : 이송관
65 : 제 1구간 65 : 제 2구간
70 : 압출기 81 : 진동자
82 : 회전기어 82a : 홈부

Claims (8)

  1. 주원료를 공급하기 위한 주원료호퍼;
    상기 주원료호퍼의 양측 중 일측에 위치하여 안료를 공급하기 위한 색상변경공급호퍼;
    상기 주원료호퍼의 타측에 위치하여 첨가제를 공급하기 위한 첨가제공급호퍼;
    상기 주원료호퍼의 하단에 연통되어 원료가 공급되는 원료 공급로;
    상기 색상변경공급호퍼 및 첨가제공급호퍼의 각각의 하단에 연통되어 색상변경공급호퍼 및 첨가제공급호퍼를 통해 투입되는 원료를 상기 원료공급로로 이송시키는 원료이송부; 및
    상기 원료공급로의 하부에 연통되어 원료공급로를 통해 투입된 혼합 원료가 배합되면서 이송되는 배합이송부;를 포함하며,
    상기 원료이송부는
    색상변경공급호퍼 및 첨가제공급호퍼의 하단에 연통되어 원료가 투입되며 일단이 원료공급로와 연결되어 원료가 이송되는 관형의 원료이송관;
    상기 원료이송관의 내부에 위치되며 원료를 이송시키기 위한 나사선 형상의 돌기를 가지는 이송 스크류; 및
    상기 이송 스크류의 일단에 축결합되어 이송 스크류를 회전시키는 제 1모터;를 포함하며,
    상기 색상변경공급호퍼 또는 첨가제공급호퍼는
    상기 각 호퍼 외면에 설치되며 상기 호퍼를 진동시켜 내부에 공급되는 원료들의 혼합을 용이하게 하기 위한 진동자와,
    상기 원료가 투입되어 하방으로 이송되는 호퍼의 말단과 원료이송부 사이에는 호퍼측에 축결합되어 일정 회전속도로 회전되는 회전기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 및 안료 배합공급장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전기어는
    이송 스크류의 나사선 간격과 대응되는 홈부가 마련되어 상기 회전기어의 홈부와 이송 스크류의 나사선 형상의 돌기가 맞물려 회전되면서 원료들이 이송되는 것을 특징으로 하는 원료 및 안료 배합공급장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배합이송부는
    상기 원료공급로의 하부에 연통되어 원료공급로로부터 배출되는 혼합 원료가 배합되면서 이송되는 관형의 배합이송관;
    상기 배합이송관의 내부에 위치되며 원료를 배합 및 이송시키기 위한 나사선 형상의 돌기를 가지는 배합 스크류;
    상기 배합 스크류의 일단에 축결합되어 배합 스크류를 회전시키는 제 2모터; 및
    상기 배합이송관의 종단부에 위치하며 배합이송관과 연통되어 배합이송관으로부터 이송되는 혼합 원료를 하방으로 배출하는 관형의 이송관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 및 안료 배합공급장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 배합 스크류의 내부에는 혼합 원료를 가열하여 용융시키기 위한 가열수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 원료 및 안료 배합공급장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 배합 스크류의 나사선 형상의 돌기는
    혼합 원료의 이송방향으로 연속된 일정 등간격을 가지는 제 1구간;과
    제 1구간을 지나온 원료가 이송되는 일정 등간격을 가지는 제 2구간;으로 구성되되,
    상기 제 1구간의 나사선 형상의 돌기의 간격이 제 2구간보다 넓은 것을 특징으로 하는 원료 및 안료 배합공급장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 배합 스크류의 나사선 형상의 돌기는
    혼합 원료의 이송방향으로 나사선 형상의 돌기 사이의 간격이 점차 좁아지는 것을 특징으로 원료 및 안료 배합공급장치.
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