KR101079152B1 - 원료 이송 사이클론 - Google Patents

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KR101079152B1
KR101079152B1 KR1020110052185A KR20110052185A KR101079152B1 KR 101079152 B1 KR101079152 B1 KR 101079152B1 KR 1020110052185 A KR1020110052185 A KR 1020110052185A KR 20110052185 A KR20110052185 A KR 20110052185A KR 101079152 B1 KR101079152 B1 KR 101079152B1
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김재진
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동양피엔에스 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/48—Removing dust other than cleaning filters, e.g. by using collecting trays
    • 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
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C2037/96—Filters

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

본 발명은 피딩파이프를 통해 원료가 내측으로 공급되고, 상부에 흡입력에 의해 원료를 배출시키도록 석션파이프가 연결되며, 석션파이프를 통해 배출되기 위한 원료가 통과하는 메쉬부재가 석션파이프의 하측에 설치되는 호퍼와, 메쉬부재에 부착된 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리도록 메쉬부재에 공급되는 에어를 흡입하기 위해 설치되는 흡기파이프와, 석션파이프와 흡기파이프 각각을 개폐시키는 밸브어셈블리를 포함하도록 한 원료 이송 사이클론 및 이를 이용한 원료 이송 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 메쉬부재가 분진 등에 의하여 막히게 되는 것을 방지하고, 이로 인해 플라스틱 등의 원료를 고속으로 원활하게 이송시킬 수 있도록 하며, 이에 소용되는 설치비용의 증가를 최소화하도록 한다.

Description

원료 이송 사이클론 {CYCLON FOR TRANSFERRING RAW MATERIAL}
본 발명은 메쉬부재가 분진 등에 의하여 막히게 되는 것을 방지하고, 이로 인해 플라스틱 등의 원료를 고속으로 원활하게 이송시킬 수 있도록 하기 위한 원료 이송 사이클론 및 이를 이용한 원료 이송 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라스틱을 성형하는 대표적인 가공법으로는 사출성형과 압출성형 등이 있는데, 여기서 사출성형은 열가소성수지를 성형하는 방법의 중심을 이루는 성형법으로서, 원하는 모양의 몰드 내측으로 원료를 용융하여 고압으로 인젝션한 다음, 몰드 내의 원료가 냉각되어 인출됨으로써 원하는 형상으로 성형하게 된다. 또한, 압출성형은 원료를 압출성형기에 공급하고, 몰드에서 밀어내어 일정한 모양의 단면을 가진 연속체로 변환시키는 성형법으로서, 열가소성 수지, 특히 폴리에틸렌이나 염화비닐수지 등에서 중요한 성형법이다.
사출공정이나 압출공정 등과 같은 성형공정을 위하여, 사출기 또는 압출기 등에 플라스틱 등의 원료를 공급하는 공정을 수행하게 되는데, 이러한 플라스틱 등의 원료 공급 공정에서 브로워(blower)의 흡입력을 이용하여 사이클론 내부를 진공 상태로 만든 후, 원료를 사이클론의 내부 용량만큼 저장하였다가 사출기 또는 압출기로 투여하게 되는 방법이 사용될 수 있다.
종래의 플라스틱 원료를 이송하기 위한 사이클론은 이송되는 원료의 입자 크기를 제한하기 위하여 내측에 메쉬부재가 설치된다. 따라서, 사이클론에 저장된 원료가 일정 크기의 메쉬로 이루어진 메쉬부재를 통과하여 외부로 배출되도록 한다.
그러나, 종래의 원료 이송 사이클론은 분쇄된 원료를 고속으로 이송시 메쉬부재의 메쉬가 분진이나 엔젤헤어에 의해 쉽게 막히게 되며, 이로 인해 원료의 고속 이송 및 원활한 이송을 어렵게 하는 문제점을 가지고 있었다. 또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 분진 제거용 더스트 시퍼레이터(dust separator)나 정선기를 설치하여 분진을 제거 후 원료를 이송할 경우, 설비 투자비가 많이 소요되는 다른 문제점을 유발하게 되었다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 메쉬부재가 분진 등에 의하여 막히게 되는 것을 방지하고, 이로 인해 플라스틱 등의 원료를 고속으로 원활하게 이송시킬 수 있도록 하며, 이에 소요되는 설치비용의 증가를 최소화하도록 한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 분쇄물로 이루어진 원료를 이송하는 사이클론에 있어서, 피딩파이프를 통해 원료가 내측으로 공급되고, 상부에 흡입력에 의해 원료를 배출시키도록 석션파이프가 연결되며, 상기 석션파이프를 통해 배출되기 위한 원료가 통과하는 메쉬부재가 상기 석션파이프의 하측에 설치되는 호퍼; 상기 메쉬부재에 부착된 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리도록 상기 메쉬부재에 공급되는 에어를 흡입하기 위해 설치되는 흡기파이프; 및 상기 석션파이프와 상기 흡기파이프 각각을 개폐시키는 밸브어셈블리를 포함하는 원료 이송 사이클론이 제공된다.
상기 흡기파이프에 에어를 필터링하도록 설치되는 에어필터를 더 포함할 수 있다.
상기 호퍼는, 상기 피딩파이프가 측부에 연결되고, 상부가 개방되도록 형성되며, 상기 메쉬부재가 상단에 설치되고, 내측을 관측하기 위한 글래스 윈도우가 측부에 설치되는 호퍼바디; 및 상기 호퍼바디의 상단에 클램프로 착탈 가능하게 결합되고, 상기 석션파이프가 상단에 수직되게 연결되는 호퍼커버를 포함할 수 있다.
상기 호퍼는, 내측에서 상기 피딩파이프의 끝단 상측에 위치함으로써 상부로부터 공급되는 에어를 댐핑시키기 위한 댐퍼가 설치될 수 있다.
상기 댐퍼는, 상기 피딩파이프의 끝단에 일측이 고정되어 상기 호퍼의 내측을 가로지르도록 설치되고, "∧"자 형상의 단면을 가질 수 있다.
상기 석션파이프는, 상기 흡기파이프가 일측에 연결되고, 상기 흡기파이프에 마주 대하는 반대측에 원료의 배출을 위한 배출파이프가 연결되며, 상기 밸브어셈블리에 의해 상기 배출파이프가 개폐될 수 있다.
상기 밸브어셈블리는, 상기 흡기파이프를 관통하여 상기 석션파이프의 내측에 위치하는 피스톤로드를 가지고, 상기 흡기파이프에 설치되는 실린더; 및 상기 피스톤로드의 끝단에 고정되어 상기 석션파이프의 내측에 설치되고, 상기 실린더의 구동에 의해 상기 흡기파이프의 끝단과 상기 배출파이프의 끝단을 선택적으로 개폐시키는 밸브부재를 포함할 수 있다.
상기 실린더는, 상기 흡기파이프의 외측에 상기 배출파이프와 일렬을 이루도록 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 분쇄물로 이루어진 원료를 이송하는 방법에 있어서, 원료가 저장된 호퍼의 상부에 연결된 석션파이프를 통해서 상기 호퍼에 진공을 공급함으로써, 원료가 상기 호퍼 내의 메쉬부재를 상측으로 통과하여 상기 석션파이프를 통해서 흡입되도록 하는 단계; 및 상기 호퍼 내로 에어를 흡입하기 위한 흡기파이프를 개방시킴과 아울러 상기 석션파이프를 폐쇄시켜서, 상기 호퍼 내의 진공을 이용하여 상기 흡기파이프를 통해 에어가 흡입되어 상기 메쉬부재의 상면에 공급되도록 함으로써, 상기 메쉬부재에 부착된 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리는 단계를 포함하는 원료 이송 방법이 제공된다.
상기 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리는 단계는, 에어를 필터링하여 이물질이 제거된 상태로 상기 흡기파이프를 통해 흡입되도록 할 수 있다.
상기 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리는 단계는, 상기 흡기파이프가 상기 석션파이프에 연결됨으로써 단일의 밸브어셈블리를 동작시켜서, 상기 흡기파이프와 상기 석션파이프를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.
본 발명에 따른 원료 이송 사이클론 및 이를 이용한 원료 이송 방법에 의하면, 메쉬부재가 분진 등에 의하여 막히게 되는 것을 방지하고, 이로 인해 플라스틱 등의 원료를 고속으로 원활하게 이송시킬 수 있도록 하며, 이에 소요되는 설치비용의 증가를 최소화하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 원료 이송 사이클론를 도시한 측단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 원료 이송 사이클론를 도시한 정면도이고,
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 원료 이송 사이클론의 다른 동작을 설명하기 위한 측단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 원료 이송 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 원료 이송 사이클론를 도시한 측단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원료 이송 사이클론(100)은 분쇄물로 이루어진 원료를 이송하는 사이클론으로서, 석션파이프(114)를 가지는 호퍼(110)와, 호퍼(110)에 에어가 흡입되도록 하는 흡기파이프(120)와, 석션파이프(114)와 흡기파이프(120) 각각을 개폐시키는 밸브어셈블리(130)를 포함할 수 있다.
호퍼(110)는 피딩파이프(113)를 통해 원료, 예컨대 플라스틱 원료가 내측으로 공급되고, 상부에 흡입력에 의해 원료를 배출시키도록 석션파이프(114)가 연결되며, 석션파이프(114)를 통해 배출되기 위한 원료가 통과하는 메쉬부재(115)가 석션파이프(114)의 하측에 설치된다. 여기서, 메쉬부재(115)는 일정 크기의 메쉬를 가지는 메쉬망의 형태로서 플레이트 구조를 가질 수 있다.
호퍼(110)는 내부의 개폐를 위하여 호퍼바디(111)와 호퍼커버(112)를 포함할 수 있는데, 여기서, 호퍼바디(111)는 피딩파이프(113)가 측부에 연결되고, 상부가 개방되도록 형성되며, 메쉬부재(115; 도 2에 도시)가 상단에 설치되고, 내측을 관측하기 위한 글래스 윈도우(116)가 측부에 설치되고, 하단에 개폐를 위한 플레이트(119)가 설치될 수 있다. 또한, 호퍼커버(112)는 호퍼바디(111)의 상단에 클램프(117)로 착탈 가능하게 결합되고, 석션파이프(114)가 상단에 수직되게 연결된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 호퍼(110)는 내측에서 피딩파이프(113)의 끝단 상측에 위치함으로써 흡기파이프(120)를 통해서 상부로부터 공급되는 에어를 댐핑(damping)시키기 위한 댐퍼(118)가 설치될 수 있다. 여기서, 댐퍼(118)는 피딩파이프(113)의 끝단에 일측이 고정되어 호퍼(110)의 내측을 가로지르도록 설치되고, 도 1에 도시된 바와 같이, "∧"자 형상의 단면을 가질 수 있다.
흡기파이프(120)는 메쉬부재(115)에 부착된 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리도록 메쉬부재(115)에 공급되는 에어를 흡입하기 위해 설치된다.즉, 흡기파이프(120)는 석션파이프(114)가 폐쇄된 상태에서 자신이 개방되면, 호퍼(110) 내에 잔존하는 진공압에 의해 외부로부터 에어를 흡입하여 메쉬부재(115)의 상면에 공급함으로써 메쉬부재(115)에 에어가 통과하도록 하여 메쉬부재(115)에 부착된 분진과 엔젤헤어를 떨어뜨리게 된다.
석션파이프(114)는 흡기파이프(120)가 일측에 연결될 수 있고, 흡기파이프(120)에 마주 대하는 반대측에 원료의 배출을 위한 배출파이프(114a)가 연결되며, 밸브어셈블리(120)에 의해 배출파이프(114a)가 개폐될 수 있다.
흡기파이프(120)에는 에어를 필터링하도록 에어필터(130)가 설치될 수 있다. 에어필터(130)는 에어에 포함되는 먼지, 파티클 등의 이물질을 필터링하기 위한 다양한 방식의 필터가 사용될 수 있다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브어셈블리(130)는 석션파이프(114)와 흡기파이프(120) 각각을 개폐시키는데, 석션파이프(114)와 흡기파이프(120) 각각에 설치되는 다수의 밸브로 구성될 수 있으며, 이와 달리, 본 실시예에서럼 단일로 이루어져서 실린더(132)와 밸브부재(133)를 포함할 수 있다. 실린더(132)는 흡기파이프(120)를 관통하여 석션파이프(114)의 내측에 위치하는 피스톤로드(131)를 가지고, 흡기파이프(120)에 설치될 수 있으며, 흡기파이프(120)의 외측에 배출파이프(114a)와 일렬을 이루도록 설치될 수 있다. 밸브부재(133)는 피스톤로드(131)의 끝단에 고정되어 석션파이프(114)의 내측에 설치되고, 실린더(132)의 구동에 의해 흡기파이프(120)의 끝단과 배출파이프(114a)의 끝단을 선택적으로 개폐시킨다.
도 5는 본 발명에 따른 원료 이송 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원료 이송 방법은 메쉬부재를 통과시킨 원료를 흡입하는 단계(S11)와, 메쉬부재에 부착된 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리는 단계(S12)를 포함할 수 있다.
메쉬부재를 통과시킨 원료를 흡입하는 단계(S11)에 의하면, 원료가 저장된 호퍼(110)의 상부에 연결된 석션파이프(114)를 통해서 호퍼(110)에 진공을 공급함으로써, 원료가 호퍼(110) 내의 메쉬부재(115)를 상측으로 통과하여 석션파이프(114)를 통해서 흡입되도록 한다. 여기서, 석션파이프(114)를 통해서 흡입된 원료, 예컨대 플라스틱 원료는 분진과 함께 사출기 또는 압출기로 투입된다.
메쉬부재에 부착된 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리는 단계(S12)에 의하면, 호퍼(110) 내로 에어를 흡입하기 위한 흡기파이프(120)를 개방시킴과 아울러 석션파이프(114)를 폐쇄시켜서, 호퍼(110) 내의 진공을 이용하여 흡기파이프(120)를 통해 에어가 흡입되어 메쉬부재(115)의 상면에 공급되도록 함으로써, 메쉬부재(115)에 부착된 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리도록 한다.
메쉬부재에 부착된 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리는 단계(S12)는 에어를 에어필터(140)에 의하여 필터링하여 이물질이 제거된 상태로 흡기파이프(120)를 통해 흡입되도록 할 수 있고, 밸브어셈블리(130)를 시컨싱 밸브(sequencing valve)로 구현함으로써 원료에 대한 진공 이송이 끝나면, 외부의 에어 흡입에 의해 메쉬부재(115)에 걸린 분진과 엔젤헤어를 떨어뜨리도록 하는데, 이를 위해 일례로, 흡기파이프(120)가 석션파이프(114)에 연결됨으로써 단일의 밸브어셈블리(130)를 동작시켜서, 흡기파이프(120)와 석션파이프(114)를 선택적으로 개폐시키도록 할 수 있다.
즉, 도 1에서와 같이, 밸브부재(133)가 흡기파이프(120)를 폐쇄시킨 상태에서 개방된 석션파이프(114)를 통해서 원료가 진공 흡입에 의해 배출파이프(114a)를 통해서 외부로 이송되도록 한다. 그리고, 진동에 의한 원료의 이송을 마치면, 도 4에 도시된 바와 같이, 실린더(132)의 작동에 의해 밸브부재(133)가 흡기파이프(120)를 개방시키도록 하고, 그런 다음 밸브부재(133)가 석션파이프(114)로 이동하여 석션파이프(114)의 배출파이프(114a)를 폐쇄시키도록 함으로써 호퍼(110) 내에 존재하는 진공압에 의해 흡기파이프(120)를 통해 외부의 에어를 흡입함으로써 메쉬부재(115)에 에어가 통과하도록 한다. 따라서, 메쉬부재(115)에 부착된 분진이나 엔젤헤어를 떨어뜨림으로써 원료의 원활한 공급을 항상 유지하도록 한다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 호퍼 111 : 호퍼바디
112 : 호퍼커버 113 : 피딩파이프
114 : 석션파이프 114a : 배출파이프
115 : 메쉬부재 116 : 글래스 윈도우
117 : 클램프 118 : 댐퍼
119 : 플레이트 120 : 흡기파이프
130 : 밸브어셈블리 131 : 피스톤로드
132 : 실린더 133 : 밸브부재
140 : 에어필터

Claims (11)

  1. 분쇄물로 이루어진 원료를 이송하는 사이클론에 있어서,
    피딩파이프를 통해 원료가 내측으로 공급되고, 상부에 흡입력에 의해 원료를 배출시키도록 석션파이프가 연결되며, 상기 석션파이프를 통해 배출되기 위한 원료가 통과하는 메쉬부재가 상기 석션파이프의 하측에 설치되는 호퍼;
    상기 메쉬부재에 부착된 분진 또는 엔젤헤어를 떨어뜨리도록 상기 메쉬부재에 공급되는 에어를 흡입하기 위해 설치되는 흡기파이프; 및
    상기 석션파이프와 상기 흡기파이프 각각을 개폐시키는 밸브어셈블리를 포함하고,
    상기 호퍼는,
    상기 피딩파이프가 측부에 연결되고, 상부가 개방되도록 형성되며, 상기 메쉬부재가 상단에 설치되고, 내측을 관측하기 위한 글래스 윈도우가 측부에 설치되는 호퍼바디; 및
    상기 호퍼바디의 상단에 클램프로 착탈 가능하게 결합되고, 상기 석션파이프가 상단에 수직되게 연결되는 호퍼커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 이송 사이클론.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡기파이프에 에어를 필터링하도록 설치되는 에어필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 이송 사이클론.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 호퍼는,
    내측에서 상기 피딩파이프의 끝단 상측에 위치함으로써 상부로부터 공급되는 에어를 댐핑시키기 위한 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 원료 이송 사이클론.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 댐퍼는,
    상기 피딩파이프의 끝단에 일측이 고정되어 상기 호퍼의 내측을 가로지르도록 설치되고, "∧"자 형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 원료 이송 사이클론.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 석션파이프는,
    상기 흡기파이프가 일측에 연결되고, 상기 흡기파이프에 마주 대하는 반대측에 원료의 배출을 위한 배출파이프가 연결되며, 상기 밸브어셈블리에 의해 상기 배출파이프가 개폐되는 것을 특징으로 하는 원료 이송 사이클론.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 밸브어셈블리는,
    상기 흡기파이프를 관통하여 상기 석션파이프의 내측에 위치하는 피스톤로드를 가지고, 상기 흡기파이프에 설치되는 실린더; 및
    상기 피스톤로드의 끝단에 고정되어 상기 석션파이프의 내측에 설치되고, 상기 실린더의 구동에 의해 상기 흡기파이프의 끝단과 상기 배출파이프의 끝단을 선택적으로 개폐시키는 밸브부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 이송 사이클론.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 실린더는,
    상기 흡기파이프의 외측에 상기 배출파이프와 일렬을 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 원료 이송 사이클론.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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