KR101064892B1

KR101064892B1 - 플라스틱 압출기

Info

Publication number: KR101064892B1
Application number: KR1020090052298A
Authority: KR
Inventors: 송인호
Original assignee: 송인호
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2011-09-16
Also published as: KR20100133640A

Abstract

본 발명은 플라스틱 압출기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각용 송풍기로부터 발생한 냉풍이 실린더에 직접 닿도록 하여 냉각의 효율성을 향상시킨 플라스틱 압출기에 관한 것이다.

이를 위해, 플라스틱의 용융물이 이송되는 관로를 제공하며, 둘레면에는 그 둘레면을 따라 제1방열홈이 형성된 실린더와, 상기 실린더의 둘레면을 감싼채로 설치되며, 내주면에는 상기 제1방열홈에 대응된 제2방열홈이 형성되되, 하단부와 상단부에는 각각 제1방열홈 및 제2방열홈과 연통된 송풍유입구 및 송풍배출구가 형성된 히터와, 상기 실린더의 하방에 설치되며, 상기 송풍유입구를 향해 냉풍을 송풍하는 냉각용 송풍기를 포함하여 구성된 플라스틱 압출기를 제공한다.

압출기, 실린더, 히터, 방열홈, 냉각용송풍기, 송풍가이드, 냉각 효율성

Description

플라스틱 압출기{Extruder}

본 발명은 플라스틱 압출기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각공기가 실린더에 직접 접촉되도록 하여 냉각 효율을 향상시킨 플라스틱 압출기에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 제품에 대한 성형은 원료수지를 가온상태에서 완전하게 용융시킨 후 그것을 일정 형태의 형틀에 주입하여 냉각 및 고화시킴으로써, 목적하는 형상의 제품으로 압출 성형시키는 것을 말한다.

상기 압출 성형은 원료수지를 압출기의 호퍼에 넣고 실린더에 일정한 온도를 유지토록 하여 원료수지를 녹이면서 실린더속의 스크류를 이용해 실린더 앞에 장착된 다이스를 통과하게 하여 냉각시켜 성형하는 것이다.

상기와 같은 압출 성형을 위해서는 플라스틱 압출기가 제공되며, 이하, 첨부된 도 1a 내지 도 2를 참조하여 종래의 플라스틱 압출기에 대해 설명하도록 한다.

첨부된 도 1a는 종래 기술에 따른 압출기의 요부를 나타낸 것으로서, 플라스 틱 압출기는 스크류(1a)가 설치된 실린더(1)와, 히터(2)와, 냉각용 송풍기(3)로 구성된다.

상기 실린더(1)는 원료수지가 이송되는 관로를 제공하며, 일정한 길이를 갖는 중공의 원통형으로 이루어진다.

이때, 실린더(1)의 일측에는 입상(粒狀) 또는 분말상(粉末狀)의 플라스틱 재료가 투입되는 호퍼(미도시)가 설치된다.

그리고, 상기 스크류(1a)는 실린더(1) 내에 수용된 원료수지를 실린더(1)의 타측 방향에 설치된 다이스(미도시)를 통해 이송시키는 역할을 하며, 실린더(1)의 내경에 대응된 크기로 이루어진다.

그리고, 히터(2)는 실린더(1) 내에 투입된 원료수지를 용융시키기 위하여 실린더(1)를 가열시키는 역할을 한다.

이때, 히터(2)는 실린더(1)의 외주면을 감싸는 형태로 이루어진다.

즉, 히터(2)는 실린더와(1) 동심원을 갖는 원통형으로 이루어지며, 그의 내주면은 실린더(1)의 외주면에 밀착된다.

이때, 히터(2)의 외주면에는 도 1b에 도시된 바와 같이, 복수의 방열 깃(2a)이 형성된다.

상기 방열 깃(2a)은 냉각용 송풍기(3)로부터 송풍된 냉풍이 통과되도록 하여 히터(2) 및 실린더(1)를 냉각시키기 위한 것이다.

그리고, 냉각용 송풍기(3)는 앞서 말한 바와 같이, 냉풍을 발생하여 히터(2) 및 실린더(1)를 냉각시키는 역할을 한다.

이때, 상기 냉각용 송풍기(3)는 실린더(1)의 하방에 설치된다.

이와 같이 이루어진 종래의 플라스틱 압출기는, 히터(2)에 의해 실린더(1) 상에서 원료수지가 용융되며, 용융된 원료수지는 스크류(1a)에 의해 다이스로 이송된다.

이후, 실린더(1)는 하방에 설치된 냉각용 송풍기(3)에 의해 냉각이 이루어진다.

즉, 냉각용 송풍기(3)로부터 송풍된 냉풍은 도 2에 도시된 바와 같이, 히터(2)의 방열 깃(2a)을 통과하면서 히터(2)를 냉각시키게 되고, 히터(2)가 냉각됨에 따라 상기 히터(2)에 밀착된 실린더(1) 역시 냉각되는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 플라스틱 압출기는 냉각용 송풍기(3)에 의한 실린더(1)의 냉각 작용이 간접적으로 이루어지기 때문에, 실린더에 대한 냉각 효율이 떨어지는 문제가 발생하였다.

즉, 냉풍이 실린더(1)에 직접적으로 닿아 실린더(1)를 냉각시키는 것이 아니라, 냉풍에 의해 히터(2)의 온도가 떨어짐에 따라 실린더(1)의 온도가 떨어지는 것이기 때문에 냉각속도 및 냉각효율성이 최대화되지 못하였던 것이다.

게다가, 고속 압출시, 스크류(1a)와 실린더(1) 사이의 내부 발열에 의한 실린더(1)의 온도 상승을 억제하는 기능이 떨어져, 압출 성능이 저하되는 문제도 발생하였다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실린더의 둘레면에 제1방열홈이 형성되고, 히터의 내주면에는 상기 제1방열홈에 대응되는 제2방열홈이 형성되고, 제1방열홈과 제2방열홈에는 냉풍유로가 형성됨으로서, 냉각용 송풍기로부터 송풍된 냉풍은 실린더에 직접 닿아 실린더를 냉각시키게 되며, 상기 히터를 동시에 직접 냉각시킬 수 있는 냉각 홈 구조에 따라 넓어진 방열면적과 일정한 유로로 구속되어 통과하는 냉각공기로 인하여 실린더에 대한 냉각 효율성을 높임으로써 압출 성능을 최대화 한 구조로 된 플라스틱 압출기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 이러한 목적은 플라스틱의 용융물이 이송되는 관로를 제공하며, 둘레면에는 그 둘레면을 따라 제1방열홈이 형성된 실린더와; 상기 실린더의 둘레면을 감싼채로 설치되며, 내주면에는 상기 제1방열홈에 대응된 제2방열홈이 형성되되, 하단부와 상단부에는 각각 제1방열홈 및 제2방열홈과 연통된 송풍유입구 및 송풍배출구가 형성된 히터와; 상기 실린더의 하방에 설치되며, 상기 송풍유입구를 향해 냉풍을 송풍하는 냉각용 송풍기를 포함하여 구성된 플라스틱 압출기에 의하여 달성된다.

이때, 상기 히터는 마주하는 한 쌍의 반원 형태로 이루어지며, 송풍유입구와 송풍배출구는, 서로 접한 경계면에 각각 서로를 향해 돌출된 돌출부로 인해 상호 간에 발생한 간격으로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1방열홈과 제2방열홈은 등간격으로 형성된 복수의 요홈인 것이 바람직하다.

또한, 상기 송풍유입구와 냉각용 송풍기 사이에는 송풍가이드가 더 설치되며, 상기 송풍가이드의 내부의 단면적은 냉각용 송풍기측으로부터 송풍유입구측으로 갈수록 점점 좁아지게 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 플라스틱 압출기에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

실린더의 둘레면에 제1방열홈이 형성되고, 히터의 내주면에는 상기 제1방열홈에 대응되는 제2방열홈이 형성됨으로써, 제1방열홈과 제2방열홈은 냉풍유로를 형성하게 된다.

이때, 냉각용 송풍기로부터 송풍된 냉풍은 실린더에 직접 닿아 실린더를 냉각시키게 되며, 상기 히터를 동시에 직접 냉각시킬 수 있게 된다.

이러한, 냉각 홈 구조에 따라 넓어진 방열면적과 일정한 유로로 구속되어 통과하는 냉각공기로 인하여 실린더에 대한 냉각 효율성 및 압출 성능이 최대화되는 효과가 있다.

또한, 실린더 상에 요홈 형태의 제1방열홈이 형성됨으로써, 실린더의 무게는 가벼워지게 된다.

즉, 실린더의 무게가 가벼워짐에 따라, 냉각 효율이 향상되는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라스틱 압출기에 대해 설명하도록 한다.

플라스틱 압출기는 실린더(100)와, 히터(200)와, 냉각용 송풍기(300)와, 송풍기 가이드(400)를 포함하여 구성된다.

실린더(100)는 원료수지 즉, 플라스틱 용융물이 이송되는 관로를 제공하는 역할을 한다.

이때, 플라스틱 용융물은 목적하는 제품이 성형되기 직전의 상태로서, 분말 또는 입상(粒狀) 형태의 플라스틱 재료가 실린더(100)에 투입된 후, 히터(200)에 의해 녹아 있는 상태이다.

한편, 실린더(100)는 플라스틱 용융물이 이송되도록 중공(中空)의 형태로 이루어지며, 원통형으로 이루어짐이 바람직하다.

이는, 스크류(101)의 회전에 의해 플라스틱 용융물이 효율적으로 이송될 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 실린더(100)의 둘레면 중, 히터(200)에 대응된 부위에는 그 둘레면을 따라 소정의 깊이를 갖는 요홈 형태의 제1방열홈(110)이 형성된다.

상기 제1방열홈(110)은 냉풍이 통과되도록 하여 상기 냉풍이 실린더(100)를 직접 냉각시키기 위한 것이다.

이때, 제1방열홈(110)은 복수로 제공됨이 바람직하며, 등간격으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

다음으로, 히터(200)는 실린더(100)를 가열하여 실린더(100)의 내부에 수용된 원료수지를 용융시키는 역할을 한다.

상기 히터(200)는 실린더(100)의 둘레면을 감싸도록 설치된다.

이를 위해, 히터(200) 역시 중공의 원통형으로 이루어지되, 실린더(100)에 탈착이 용이하도록 반원 형태의 한 쌍으로 이루어진 것이 바람직하다.

즉, 히터(200)는 두 개의 반원 형태로 제공되며, 각각의 히터(200)는 실린더(100)의 양측을 감싸는 것이다.

이때, 히터(200)의 내주면에는 제2방열홈(210)이 형성된다.

상기 제2방열홈(210)은 냉풍이 통과되어 히터(200)를 냉각시키기 위함이며, 상기 제1방열홈(110)의 대응된 위치에 형성된다.

즉, 상기 제1방열홈(110)과 제2방열홈(210)은 서로 마주한 상태로 배치되면서, 냉풍유로를 형성하는 것이다.

한편, 상기 한 쌍의 히터(200)가 서로 결합되었을 때, 히터(200)의 하단부와 상단부에는 각각 송풍유입구(220) 및 송풍배출구(230)가 형성된다.

송풍유입구(220)는 냉각용 송풍기(300)로부터 발생한 냉풍이 유입되는 부위로서, 냉풍을 제1방열홈(110) 및 제2방열홈(210)으로 가이드하는 역할을 한다.

그리고, 송풍배출구(230)는 제1방열홈(110) 및 제2방열홈(210)을 통과한 냉풍이 외부로 배출되는 부위로서, 냉풍을 외부로 배출시키는 가이드 역할을 한다.

이때, 송풍유입구(220) 및 송풍배출구(230)는 한 쌍의 히터(200)가 접한 경계면에 간격이 형성되도록 함으로써 이루어진다.

즉, 히터(200)의 각 경계면 중, 양단부에는 서로를 향해 돌출된 돌출부(240)가 형성되며, 상기 돌출부(240)가 각 경계면을 이격시킴으로써 히터(200)의 내부가 개구될 수 있는 것이다.

다음으로, 냉각용 송풍기(300)는 냉풍을 발생하며, 발생된 냉풍을 히터(200)와 실린더(100)에 형성된 제1방열홈(110) 및 제2방열홈(210)으로 송풍하는 역할을 한다.

이때, 냉각용 송풍기(300)는 실린더(100)의 하방에 설치된다.

상기 냉각용 송풍기(300)는 하우징(310)과, 팬(320)을 포함하며, 하우징(310)의 일측 방향에는 팬(320)을 회전시키기 위한 모터(330)가 설치된다.

다음으로, 송풍가이드(400)는 냉각용 송풍기(300)의 송풍을 히터(200)의 송풍유입구(220)를 향해 가이드하는 역할을 하며, 냉각용 송풍기(300)와 히터(200) 사이에 설치된다.

또한, 송풍가이드(400)는 송풍에 대한 풍압을 높여 실린더(100) 및 히터(200)에 대한 냉각이 효율적으로 이루어지도록 한다.

이를 위해, 송풍가이드(400)는 한 쌍의 패널이 양측에 배치되어 송풍을 가이드하되, 상기 한 쌍의 패널은 냉각용 송풍기(300)측으로부터 히터(200)측을 향해 갈수로 점점 좁아지게 형성된다.

즉, 송풍가이드(400)의 내부는 냉각용 송풍기(300)측으로부터 히터(200)측을 향해 단면적이 점점 좁아지게 형성됨으로써, 송풍에 대한 풍압이 강해지는 것이다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 플라스틱 압출기의 작용에 대해 설명하도록 한다.

실린더(100)의 내부로 수지원료가 투입되고, 투입된 수지원료는 실린더(100)를 가열하는 히터(200)에 의해 용융된다.

이때, 스크류(101)는 회전되면서 실린더(100)내의 플라스틱 용융물을 다이스측으로 이송시킨다.

이후, 냉각용 송풍기(300)는 모터(330)에 의해 팬(320)이 회전되면서 냉풍을 발생시킨다.

이때, 냉풍은 송풍가이드(400)를 따라 히터(200)의 송풍유입구(220)를 향해 송풍된다.

이후, 냉풍은 제1방열홈(110) 및 제2방열홈(210)을 따라 회전되면서, 실린더(100) 및 히터(200)를 냉각시킨 후, 송풍배출구(230)를 통해 외부로 배출된다.

이로써, 플라스틱 압출기에 대한 작용이 완료된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라스틱 압출기는 냉각용 송풍기(300)로부터 발생한 냉풍이 실린더(100)를 직접 냉각시킬 뿐만아니라 히터(200)를 동시에 냉각시킴으로써 냉각 효율성이 높아진다.

이에 따라, 플라스틱 용융물에 대한 압출 성능이 최대화되어 성형 제품의 품질이 향상될 수 있다.

또한, 송풍에 대한 풍압을 높일 수 있는 송풍가이드(400)의 설치로 인해, 실 린더(100) 및 히터(200)의 냉각속도 및 냉각효율성이 향상될 수 있으며, 실린더(100) 상에 제1방열홈(110)이 형성되어 실린더(100) 자체의 무게 감소로 인해 냉각효율이 높아지는 기술적 특징이 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 플라스틱 압출기의 요부를 나타낸 측단면도

도 1b는 종래 기술에 따른 플라스틱 압출기의 히터를 나타낸 사시도

도 2는 종래 기술에 따른 플라스틱 압출기의 요부를 나타낸 정단면도

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라스틱 압출기의 요부를 나타낸 분해사시도

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라스틱 압출기의 요부를 나타낸 측단면도

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라스틱 압출기의 요부를 나타낸 정단면도.

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

100 : 실린더 101 : 스크류

110 : 제1방열홈 200 : 히터

210 : 제2방열홈 220 : 송풍유입구

230 : 송풍배출구 240 : 돌출부

300 : 냉각용 송풍기 310 : 하우징

320 : 팬 330 : 모터

400 : 송풍가이드

Claims

플라스틱의 용융물이 이송되는 관로를 제공하며, 둘레면에는 그 둘레면을 따라 제1방열홈이 형성된 실린더와;

상기 실린더의 둘레면을 감싼채로 설치되며, 내주면에는 상기 제1방열홈에 대응된 제2방열홈이 형성되되, 하단부와 상단부에는 각각 제1방열홈 및 제2방열홈과 연통된 송풍유입구 및 송풍배출구가 형성된 히터와;

상기 실린더의 하방에 설치되며, 상기 송풍유입구를 향해 냉풍을 송풍하는 냉각용 송풍기를 포함하여 구성된 플라스틱 압출기.
제1항에 있어서,

상기 히터는 마주하는 한 쌍의 반원 형태로 이루어지며,

송풍유입구와 송풍배출구는, 서로 접한 경계면에 각각 서로를 향해 돌출된 돌출부로 인해 상호 간에 발생한 간격으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라스틱 압출기.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1방열홈과 제2방열홈은 등간격으로 형성된 복수의 요홈인 것을 특징으로 하는 플라스틱 압출기.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 송풍유입구와 냉각용 송풍기 사이에는 송풍가이드가 더 설치되며,

상기 송풍가이드의 내부의 단면적은 냉각용 송풍기측으로부터 송풍유입구측으로 갈수록 점점 좁아지게 형성된 것을 특징으로 하는 플라스틱 압출기.