KR101221402B1 - 고밀도 블랜딩 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 고밀도 블랜딩 시스템이 제공되는데, 본 시스템은, 적어도 하나 이상의 분산코어; 적어도 하나 이상의 집합코어; 분산코어 및 집합코어를 수용할 수 있는 중공의 몸체;를 포함하며, 분산코어의 입구측에 있는 적어도 하나 이상의 분산입구들 각각은 코어 내부에서 두 개 이상의 분산출구들로 갈라지며, 집합코어의 출구측에 있는 적어도 하나 이상의 집합출구들 각각은, 집합코어의 입구측에 있는 집합입구들의 두 개 이상이 코어 내부에서 모여지며, 중공의 몸체 내에 분산코어, 집합코어가 순차적으로 설치되고, 집합코어 입구의 수는 인접한 분산코어의 분산출구의 수와 같다. 또한 적어도 하나 이상의 혼합코어를 더 포함할 수 있으며, 혼합코어는 입구측에 다수개의 혼합입구들 및 출구측에 다수개의 혼합출구들을 지니고, 혼합입구들 및 혼합출구들은 코어 내부에서 서로 중첩되게 연결되어 있으며, 중공의 몸체 내에 분산코어, 혼합코어, 집합코어가 순차적으로 설치되고, 혼합코어의 혼합입구의 수는 인접한 분산코어의 분산출구의 수와 같고, 혼합코어의 혼합출구의 수는 인접한 집합코어의 집합입구의 수와 같다.
본 발명에 따른 고밀도 블랜딩 시스템은 시스템을 통과하는 유체 또는 수지를 골고루 분산시키고 혼합시켜준다. 또한 본 발명에 따른 고밀도 블랜딩 시스템에는 벤팅 홈들이 형성되어 있어서, 고밀도 브랜딩 시스템을 통과하는 유체 또는 수지 내의 기체를 시스템 외부로 배출시켜주는 기능이 있다.

Description

고밀도 블랜딩 시스템{HIGH DENSITY BLENDING SYSTEM}

본 발명은 유체 혼합 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특수한 소재로 된 수지의 혼합을 촉진하고 고밀도로 만들어주고, 일반 수지에 있어서 원료수지와 안료 또는 착색제 등을 골고루 혼합되게 하고 고밀도로 만들어 주며, 용융 수지에서 발생하는 가스가 원활하게 배출되도록 하는 고밀도 블랜딩 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 사출성형 및 압출성형 등에 있어서, 합성수지에 열을 가하여 용융시키고, 이 용융된 수지를 이용하여 제품을 성형한다.

이때, 특수한 소재(탄소 나노 튜브, 세라믹 등)의 수지의 경우 이를 잘 분산 및 혼합하고 고밀도로 만들어 주어야 하며, 이 수지가 균일하게 분산 혼합되지 않으면 성형제품의 기계적 특성이 떨어지게 되며, 또한 일반 수지에 있어서도, 성형 제품의 주가 되는 원료 수지에 안료 또는 착색제 등을 골고루 혼합해 주어야 하는데, 만일 이들 재료들이 골고루 혼합이 잘 이루어지지 않으면, 성형제품에 색 얼룩이 발생하는 등 제품의 불량이 발생하게 된다.

그러나 일반적인 경우, 이들 수지 재료를 골고루 혼합하는 기능이 없이 단순히 수지를 사출 또는 압출하게 된다. 이들 수지 재료의 혼합이 제대로 골고루 이루어지게 하기 위해서는 별도의 고가 장치가 필요하거나, 기존 성형기를 새롭게 개조할 필요가 있는데, 이에는 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

따라서, 용융 수지의 주입 노즐 또는 성형기의 일부 부품만을 개조하여 저비용으로 용이하게 이들 수지 재료를 골고루 분산 혼합할 수 있는 고밀도 블랜딩 시스템의 개발이 필요하게 되었다.

한편, 합성수지를 용융하는 과정에서 가스가 발생하게 되는데, 이 가스가 외부로 잘 배출되지 않으면, 제품에 흑줄(black streak), 은조(silver streak), 번 마크(burn mark), 기포의 발생 등의 불량이 발생하게 된다. 따라서, 용융 수지에서 발생하는 가스를 외부로 원활하게 배출될 수 있도록 하는 것이 중요하다.

종래의 기술에 있어서, 한국 공개특허번호 제10-2006-0095329에는 "사출성형요 믹싱코어 및 이를 채용한 노즐장치"가 개시되어 있는데, 이는 단순히 격벽 및 구멍들을 가진 믹싱코어들을 사출성형기의 노즐 내부에 삽입하였다. 그러나 이 장치에서는, 용융 수지가 코어를 통과하는 면적이 작고, 수지 유로의 단면적 변화가 커서 압력손실이 크며, 이를 보상하기 위해서는 성형기의 압력을 상당히 증가시켜야 하는 문제점 등이 있다. 또한 단순히 지그재그로 배치된 구멍들을 통해서는 수지가 골고루 분산 혼합되는 효과가 떨어져서 소기의 목적을 달성하기 어렵고, 또한 원통형 믹싱코어들을 노즐 내에 삽입할 때 정확히 정렬시키기가 어려워, 벤트 홈들이 제대로 일치 정렬되기가 곤란하다.

이러한 문제점들을 해결하여, 보다 혼합 효과가 크고, 정확한 정렬이 용이하며, 기존 성형기의 큰 개조 없이 저비용으로 간단하게 할 수 있는 고밀도 블랜딩 시스템의 연구가 필요하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 특수한 소재(탄소 나노 튜브, 세라믹 등)의 수지의 경우 이를 잘 분산 및 혼합하고 고밀도로 만들어 주고, 일반 수지에 있어서도 원료 수지와 안료 또는 착색제 등이 골고루 혼합되도록 하는 고밀도 블랜딩 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 사출 또는 압출성형기의 구조를 크게 변경시킬 필요없이 노즐 또는 성형기의 일부 부품만을 간단히 개조 교체함으로써, 특수한 소재의 수지 경우 이를 골고루 분산 및 혼합하고 고밀도로 만들어 주며, 일반적 수지에 있어서 원료 수지와 안료 또는 착색제 등이 골고루 혼합되도록 하는 고밀도 블랜딩 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 성형기의 노즐 또는 성형기의 일부 부품 내에 본 발명에 따른 코어들을 삽입 설치할 때, 코어들을 용이하게 정확히 정렬할 수 있는 고밀도 블랜딩 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 용융 수지에서 발생하는 가스를 외부로 원활하게 배출할 수 있는 가스 배출수단이 포함된 고밀도 블랜딩 시스템을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 적어도 하나 이상의 분산코어; 적어도 하나 이상의 집합코어; 상기 분산코어 및 집합코어를 수용할 수 있는 중공의 몸체;를 포함하며, 상기 분산코어의 입구측에 있는 적어도 하나 이상의 분산입구들 각각은 코어 내부에서 두 개 이상의 분산출구들로 갈라지며, 상기 집합코어의 출구측에 있는 적어도 하나 이상의 집합출구들 각각은, 상기 집합코어의 입구측에 있는 집합입구들의 두 개 이상이 코어 내부에서 모여지며, 상기 중공의 몸체 내에 상기 분산코어, 집합코어가 순차적으로 설치되고, 상기 집합코어 입구의 수는 인접한 분산코어의 분산출구의 수와 같은 고밀도 블랜딩 시스템이 제공된다.

여기서, 상기 적어도 하나 이상의 분산코어는 제1분산코어, 제2분산코어로, 또는 더 이상의 분산코어들로 이루어질 수 있고, 상기 적어도 하나 이상의 집합코어는 제1집합코어, 제2집합코어로, 또는 더 이상의 집합코어들로 이루어질 수 있으며, 상기 제1분산코어의 분산출구의 수는 제2분산코어의 분산입구의 수와 같고, 상기 제1집합코어의 집합출구의 수는 제2집합코어의 집합입구의 수와 같게 할 수 있다.

또한, 적어도 하나 이상의 혼합코어를 더 포함하며, 상기 혼합코어는 입구측에 다수개의 혼합입구들 및 출구측에 다수개의 혼합출구들을 지니고, 상기 혼합입구들 및 혼합출구들은 코어 내부에서 서로 중첩되게 연결되어 있으며, 상기 중공의 몸체 내에 상기 분산코어, 혼합코어, 집합코어가 순차적으로 설치되고, 상기 혼합코어의 혼합입구의 수는 인접한 분산코어의 분산출구의 수와 같고, 상기 혼합코어의 혼합출구의 수는 인접한 집합코어의 집합입구의 수와 같은 것이 바람직하다.

여기서, 상기 적어도 하나 이상의 혼합코어는 제1혼합코어, 제2혼합코어로, 또는 더 이상의 혼합코어들로 이루어질 수 있으며, 상기 제1혼합코어의 혼합입구의 수는 제2혼합코어의 혼합입구의 수와 같게 할 수 있다. 또는 상기 적어도 하나 이상의 혼합코어는 제1혼합코어, 제2혼합코어, 제3혼합코어로 이루어지며, 상기 제1혼합코어, 제2혼합코어, 제3혼합코어의 혼합입구의 수 및 혼합출구의 수는 서로 같게 할 수 있다.

또한, 상기 중공의 몸체 내에 상기 코어들을 설치할 때, 상기 코어들의 정렬을 용이하게 해주는 가이드 핀을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분산코어, 혼합코어, 집합코어 각각의 적어도 일측 단면부에는 복수 개의 제1 벤트 홈들이 방사상으로 형성되고, 상기 분산코어, 혼합코어, 집합코어 각각의 외측면에는 복수 개의 제2 벤트 홈들이 길이방향으로 형성되고, 상기 코어들이 설치되는 중공의 몸체에는 외부로 통하는 제3 벤트 홈들이 형성되어, 상기 제1, 제2, 제3 벤트 홈들은 서로 연통되어, 상기 중공의 몸체 내부의 가스를 외부로 배출시킬 수 있는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 분산코어, 혼합코어, 집합코어 각각의 외측면에는 제4 벤트 홈이 둘레방향으로 더 형성되어, 상기 제2 벤트 홈들과 서로 연통될 수도 있다.

한편, 상기 중공의 몸체는 노즐 헤드와 노즐 어댑터를 포함할 수 있으며, 상기 노즐 헤드는 상기 노즐 어댑터에 착탈가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따르면, 상술한 바와 같은 분산코어, 혼합코어, 집합코어 중 두 개 이상의 조합으로 이루어진 고밀도 블랜딩 코어 세트가 제공된다.

본 발명에 따른 고밀도 블랜딩 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.

- 특수한 소재(탄소 나노 튜브, 세라믹 등)의 수지의 경우 이를 잘 분산 및 혼합하고 고밀도로 만들어 준다.

- 원료 수지와 안료 또는 착색제 등이 골고루 분산 및 혼합되고, 수지의 밀도를 높일 수 있다.

- 특수한 소재(탄소 나노 튜브, 세라믹 등)의 수지의 경우나, 일반적 원료 수지와 안료 또는 착색제 등을 골고루 분산 혼합하기 위해, 성형기의 구조를 변경시킬 필요없이 본 발명에 따른 시스템만을 간단히 교체 또는 추가함으로써 비용을 절감할 수 있다.

- 용융 수지에서 발생하는 기체를 시스템 외부로 원활하게 배출하여, 성형제품의 품질을 높일 수 있다.

- 시스템에 분산코어, 혼합코어, 집합코어를 설치할 때, 코어들을 정확한 위치로 정렬시키기가 용이하다.

- 시스템 내부에 분산코어, 혼합코어, 집합코어들이 착탈가능하게 설치되므로, 주기적으로 시스템을 분해하여, 상기 코어들 및 시스템 내부를 세척하기가 매우 편리하다.

- 코어들을 통과하는 용융 수지 유로의 단면적의 변화가 적어서 압력손실이 크지 않고, 수지가 잔류하여 탄화되는 것을 방지할 수 있다.

- 용융 수지를 골고루 분산 및 혼합하고, 집합시켜 줌으로써, 수지의 고밀도화가 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 블랜딩 시스템이 적용된 노즐의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 블랜딩 시스템이 적용된 노즐의 조립도로서, (가)도는 조립된 외형도이고, (나)도는 노즐의 종방향에 대한 단면도이고, (다)도는 도면 (나)도의 선 I-I에 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 블랜딩 시스템의 분산코어들에 대한 도면들로서, 각 도면에서 (가)도는 사시도이고, (나)도는 좌측면도, 즉 출구측면도이고, (다)도는 우측면도, 즉 입구측면도이고, (라)도는 (나)도의 선 I-I에 따른 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 블랜딩 시스템의 혼합코어들에 대한 도면들로서, 각 도면에서 (가)도는 사시도이고, (나)도는 좌측면도, 즉 출구측면도이고, (다)도는 우측면도, 즉 입구측면도이고, (라)도는 (나)도의 선 I-I에 따른 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 블랜딩 시스템의 집합코어들에 대한 도면들로서, 각 도면에서 (가)도는 사시도이고, (나)도는 좌측면도, 즉 출구측면도이고, (다)도는 우측면도, 즉 입구측면도이고, (라)도는 (나)도의 선 I-I에 따른 단면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 블랜딩 시스템의 분산, 혼합 및 집합 기능을 개략적으로 보여주는 도면이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.

일반적으로, 사출성형 및 압출성형 등에 있어서, 합성수지에 열을 가하여 용융시키고, 용융된 수지를 이용하여 성형제품을 생산한다. 본 발명에 따른 고밀도 블랜딩 시스템은 그 내부에는 분산코어, 혼합코어, 집합코어들이 설치되어, 저비용으로 특수한 소재(탄소 나노 튜브, 세라믹 등)의 수지를 골고루 분산 및 혼합하고 고밀도로 만들어 주며, 원료 수지와 안료 또는 착색제 등을 골고루 혼합하고, 사출 또는 압출되는 용융 수지의 밀도를 높일 수 있다. 또한 상기 코어들 및 코어들이 수용된 중공의 몸체에는 벤트(vent) 홈들이 형성되어, 용융 수지에 포함된 가스를 외부로 원활히 배출시킴으로써, 성형제품의 품질을 높일 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 블랜딩 시스템이 적용된 노즐이 도시되어 있는데, 이것은 하나의 예시적인 것으로서, 본 발명의 고밀도 블랜딩 시스템은 노즐뿐 아니라, 용융 수지가 통과하는 라인 중간, 예컨대 파이프 라인 상에 설치될 수도 있다. 이하에서는, 본 발명의 고밀도 블랜딩 시스템이 노즐에 적용된 것을 기준으로 하여 설명하고자 하는데, 이는 앞서 말한 바와 같이 하나의 예시적인 것임을 이해하길 바란다.

도 1은 고밀도 블랜딩 시스템이 적용된 노즐에 대한 분해 사시도로서, 노즐 몸체(100)는, 성형기에 장착되어 용융 수지가 유입되는 노즐 어댑터(110) 및 용융 수지가 배출되는 노즐 헤드부(120)로 이루어져 있으며, 노즐 어댑터(110)의 일 단부에는 숫나사부(111)가 형성되어 성형기에 착탈가능하게 설치되고, 타 단부에는 암나사부(112)가 형성되어, 노즐 헤드부(120)의 숫나사부(121)와 착탈가능하게 결합될 수 있다. 본 실시예에서는, 착탈가능한 방식으로 나사산이 사용되었는데, 이는 플랜지 형태 등으로도 구현될 수 있다. 상기 노즐 어댑터(110)의 내부는 중공의 형태로서 각종 코어들(200, 300, 400, 500, 600, 700)이 노즐 어댑터(110)의 내벽에 밀착 수용된다.

여기서, 용융 수지가 유입되는 측으로부터, 즉 도면상 우측으로부터 첫 번째 코어(200) 및 두 번째 코어(300)는 제1 및 제2 분산코어들이고, 세 번째 코어(400) 및 네 번째 코어(500)는 제1 및 제2 혼합코어들이며, 다섯 번째 코어(600) 및 여섯 번째 코어(700)는 제1 및 제2 집합코어들이며, 이들 코어들에는 용융 수지가 통과하는 구멍들 및 벤트 홈들(51, 52, 53)이 형성되는데, 이들 코어들에 대해서는, 추후, 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 한편 각 코어들의 좌우측면에는 방사형 벤트 홈(51)들(제1 벤트 홈이라 칭함)이 형성되고, 각 코어들의 외주면에는 길이방향의 벤트 홈(52)들(제2 벤트 홈이라 칭함) 및 원주방향의 벤트 홈(53)들(제4 벤트 홈이라 칭함)이 형성된다. 여기서 원주 방향의 벤트홈(53)들, 즉 제4 벤트 홈은 생략될 수도 있다. 또한 노즐 헤드부(120)의 숫나사부(121)에도 벤트 홈(57)들이 길이방향으로 형성되고, 노즐 어댑터(110)의 암나사부(112)에도 벤트 홈(55)들이 길이방향으로 형성되고, 노즐 헤드부(120)가 노즐 어댑터(110)에 나사조임되어 밀착되는 노즐 어댑터(110)의 단부들(113, 114)에도 횡방향의 벤트 홈들(54, 56)이 형성되며, 이들 노즐 몸체(100)에 형성된 벤트 홈들(54, 55, 56, 57)을 제3 벤트 홈이라 칭한다. 이들 모든 벤트 홈들은 서로 연통되어 노즐 내의 가스가 노즐 외부로 원활하게 배출될 수 있도록 한다. 상기 벤트 홈들의 깊이는 가스만 배출되고 용융 수지는 유입되지 않게끔 소정의 깊이를 갖도록 한다.

한편, 코어들에 형성된 구멍들 및 벤트 홈들의 정렬을 용이하게 하기 위해, 각 코어들에는 핀 홀(pin hole)(132)이 형성되고, 노즐 어댑터(110)의 내측 단부(113)에도 핀 홈(도 2의 133)이 형성되어, 가이드 핀(guide pin)(131)을 먼저 노즐 어댑터(110)의 내측 단부(113)에 형성된 핀 홈(133)에 끼운 후, 가이드 핀(131)에 각 코어들의 핀 홀(132)을 맞춰 끼우면, 코어들이 쉽게 정렬되어 설치될 수 있다. 도면상에는 가이드 핀(131)이 한 개 설치되는 것으로 도시되어 있지만, 필요에 따라 두 개 또는 세 개가 설치될 수도 있다.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 블랜딩 시스템이 적용된 노즐의 조립된 상태를 보여주고 있는데, (가)도는 외형도이고, (나)도는 노즐의 길이방향에 따른 단면도이고, (다)도는 (나)도의 선 I-I에 따른 단면도이다.

도 2의 외형도 (가)도에서 보다시피, 노즐 어댑터(110) 및 노즐 헤드부(120)에는 스패너 등의 공구를 이용하여 착탈이 용이하게끔, 육각형 등의 각진 테두리(114, 124)가 형성되는 것이 바람직하다. 단면도 (나)도에는 각종 코어들(200, 300, 400, 500, 600, 700)이 노즐 어댑터(110)의 내부 공간에 서로 밀착되어 설치되어 있으며, 가이드 핀(131)이 각 코어의 핀 홀(132)들을 관통하여 노즐 어댑터(110)의 내부에 있는 핀 홈(133)에 설치되어 있다. 한편 각 코어들의 상하좌우 및 노즐 어댑터(110)의 내부 벽 사이에는 제2 벤트 홈인 길이방향의 벤트 홈(52)들이 상하좌우에 형성되고, 용융 수지에 있는 가스가 각 코어들에 형성된 제1 벤트 홈인 방사형 벤트 홈들(51) 및 제4 벤트 홈인 원주방향의 벤트 홈들(53)을 통해서, 노즐 어댑터(110)에 형성된 벤트 홈들(54, 55, 56) 및 노즐 헤드부(120)에 형성된 벤트 홈(57), 즉 제3 벤트 홈을 통해 외부로 배출되게 된다.

여기서, 도 2의 (나)도상에는 각 코어들에 있는, 용융 수지의 유로 구멍들, 즉 입구 및 출구들이 서로 정렬되어 설치된 것이 개략적으로 도시되어 있는데, 이는 개략적인 도면으로서, 이에 대한 상세한 설명은 도 3 내지 도 8을 참조하여 이루어질 것이다.

한편, 도면상에는 각 코어들이 서로 밀착되어 설치되는 것으로 도시되었지만, 이들 코어들은 코어들 사이에 서로 간격을 두고 설치될 수도 있으며, 이때 코어들의 설치 위치들은 세트 스크류(set screw) 등을 이용하여 조정할 수 있으며, 또는, 아예 노즐 어댑터(110)의 내부 공간에 경사를 주고 코아 자체를 원뿔대 형태로 제작하여, 코어의 크기 및 형상에 의해 자동적으로 제 위치를 잡을 수 있게 할 수도 있다.

도 3 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 블랜딩 시스템의 각종 코어들에 대한 도면들로서, 각 도면에서 (가)도는 사시도이고, (나)도는 좌측면도, 즉 출구측면도이고, (다)도는 우측면도, 즉 입구측면도이고, (라)도는 (나)도의 선 I-I에 따른 단면도이다.

도 3에는, 도 1 내지 도 2의 우측으로부터, 즉 용융 수지가 유입되는 측으로부터 첫 번째 설치된 제1 분산코어(200)가 도시되어 있는데, 도면에서 보다시피, 제1 분산코어(200)는 우측에, 즉 수지가 유입되는 측에 1 개의 수지 유입구(211)가 형성되어 있으며, 상기 1 개의 수지 유입구(211)가 코어 내부에서 4 갈래로 갈라져, 좌측에는, 즉 수지가 빠져나오는 측에는 4 개의 수지 출구들(221-224)이 형성되어 있다. 즉, 용융 수지가 코어(200)를 통과하면서 4 갈래로 분산되기 때문에 이를 "분산코어"라고 칭하고, 분산코어에서 수지 유입구는 "분산입구", 수지 출구는 "분산출구"라 칭한다. 여기서 분산입구(211)의 크기는, 사출성형기로부터 용융 수지가 유입되는 노즐 유입구의 크기와 동일하게 하여 유로의 단면적을 줄이지 않는 것이 압력손실을 작게 하는 데 바람직하며, 또한, 분산출구들(221-224)의 단면적의 합도 분산입구(211)의 단면적과 거의 같게 하는 것이, 사용소재가 시스템 내부에서 잔류 되지 않도록 하고 압력손실을 작게 하는 데 바람직하다.

한편, 코어(200)의 우측면, 즉 입구측면에는 4 개의 방사형 벤트 홈(51)들이 형성되고, 좌측면, 즉 출구측면에도 4 개의 방사형 벤트 홈(51)들이 형성되어, 제1 벤트 홈을 형성하고, 외주면에는 길이방향의 벤트 홈(52)이 상하좌우에 형성되어 제2 벤트 홈을 형성하고, 제4 벤트 홈을 형성하는 원주방향의 벤트 홈(53)이 형성되어 있다. 이들 벤트 홈들은 서로 연통되어, 코어들이 노즐 몸체(100)에 설치되면, 용융 수지의 가스가 이들 벤트 홈들을 통해 외부로 배출될 수 있다.

도 4에는 두 번째 코어, 즉 제2 분산코어(300)가 도시되어 있는데, 본 코어(300)도 도 3의 제1 분산코어(200)와 유사한 분산코어로서, 코어(300)의 우측면, 즉 입구측면에는, 도 3의 제1 분산코어(200) 출구측면의 분산출구들(221-224)과 대응되는 4 개의 분산입구들(311-314)이 형성되고, 분산입구들(311-314)들은 각각 코어(300) 내부에서 두 갈래로 갈라져서, 코어(300)의 좌측면, 즉 출구측면에는 (나)도에 도시된 바와 같이, 8 개의 분산출구들(321-328)이 형성된다(즉, 하나의 분산입구(311)는 2 개의 분산출구들(321 및 322)로 갈라지며, 다른 또 하나의 분산입구(312)는 2 개의 분산출구들(323 및 324)로 갈라지고, 여타 분산입구들(313, 314)도 이와 유사하게 갈라진다). 여기서, 분산출구들(321-328)의 단면적의 합은 분산입구들(311-314)의 단면적의 합과 거의 같게 하는 것이 바람직하다. 여기에서도, 도면에 도시된 바와 같이, 코어(300)의 입구측면 및 출구측면에는 제1 벤트 홈인 방사형 벤트 홈(51)들이 형성되고, 외주면에는 제2 벤트 홈인 길이방향의 벤트 홈(52)이 상하좌우에 형성되고, 제4 벤트 홈인 원주방향의 벤트 홈(53)이 형성되어, 이들 벤트 홈들은 서로 연통되어 있다.

도 5에는 세 번째 코어, 즉 제1 혼합코어(400)가 도시되어 있는데, 본 코어(400)는 상술한 분산코어들과는 다른 형태 및 기능을 가지는데, 코어(400)의 우측면, 즉 입구측면에는, 도 4의 제2 분산코어(300) 출구측면의 분산출구들(321-328)과 대응되는 8 개의 수지 유입구들(411-418)이 형성되고, 각 입구들(411-418)은 내부에서 각각 두 갈래로 갈라져서, 코어(400)의 좌측면, 즉 출구측면에 형성된, (나)도에 도시된 8 개의 출구들(421-428) 중 두 개의 출구들과 대응하게 된다. 즉, 하나의 입구(411)는 2 개의 출구들(421, 422)로 갈라지고, 또 다른 하나의 입구(412)는 2 개의 출구들(422, 423)로 갈라지고, 또 다른 하나의 입구(413)는 출구들(423, 424)로 갈라지고, 여타 입구들(414-417)도 이와 유사하게 갈라지며, 마지막으로 입구(418)는 출구들(428, 421)로 갈라져서, 각 출구들(421-428)은 두 개의 입구들과 중첩되어, 용융 수지가 서로 혼합되게 된다. 즉, 입구들(414-417) 및 출구들(421-428)은 서로 중첩되게 연결되어 있다. 따라서, 이러한 코어를 "혼합코어"라 칭하고 각 입구들(411-418)은 "혼합입구", 각 출구들(421-428)은 "혼합출구"라 칭한다. 여기서, 혼합출구들(421-428)의 단면적의 합은 혼합입구들(411-418)의 단면적의 합과 거의 같게 하는 것이 바람직하다. 또한 여기에서도, 도면에 도시된 바와 같이, 코어(400)의 입구측면 및 출구측면에는 제1 벤트 홈인 방사형 벤트 홈(51)들이 형성되고, 외주면에는 제2 벤트 홈인 길이방향의 벤트 홈(52)이 상하좌우에 형성되고, 제4 벤트 홈인 원주방향의 벤트 홈(53)이 형성되어, 이들 벤트 홈들은 서로 연통되어 있다.

도 6에는 네 번째 코어, 즉 제2 혼합코어(500)가 도시되어 있는데, 본 코어(500)도 도 5의 제1 혼합코어와 동일한 구성과 기능을 가지는데, 다만 코어(500)의 우측면, 즉 수지 입구측면에 형성된 혼합입구들(511-518)은 도 5의 혼합코어(400)의 혼합출구들(421-428)과 대응 정렬된다. 여기서도 혼합출구들(521-528)의 단면적의 합은 혼합입구들(511-518)의 단면적의 합과 거의 같게 하는 것이 바람직하고, 또한, 도면에 도시된 바와 같이, 코어(500)의 입구측면 및 출구측면에는 제1 벤트 홈인 방사형 벤트 홈(51)들이 형성되고, 외주면에는 제2 벤트 홈인 길이방향의 벤트 홈(52)이 상하좌우에 형성되고, 제4 벤트 홈인 원주방향의 벤트 홈(53)이 형성되어, 이들 벤트 홈들은 서로 연통되어 있다.

도 7에는 다섯 번째 코어, 즉 제1 집합코어(600)가 도시되어 있는데, 본 코어(600)는 도 4에 도시된 제2 분산코어(300)의 역으로, 코어(600)의 우측면, 즉 입구측면에는 도 6의 제2 혼합코어(500)의 좌측면의 출구들(521-528)에 대응 정렬되는 8 개의 입구들(611-618)이 형성되고, 이들 입구들(611-618)은 코어(600) 내부에서, 2 개의 입구가 1 개의 출구로 모여진다. 예컨대, 하나의 입구(611) 및 또 다른 입구(612)는 1 개의 출구(621)로 모여진다. 여타의 입구들도 이와 유사하게 2 개의 입구가 1 개의 출구로 모여지게끔 형성되어 있다. 여기서, 8 개의 입구로 들어온 용융 수지가 코어(600)를 통과하면서 4 개의 출구로 모여지기 때문에 이를 "집합코어"라 칭하고, 집합코어에서 수지 유입구(611-618)는 "집합입구", 수지 출구들(621-624)은 "집합출구"라 칭한다. 여기서 집합출구들(621-624)의 단면적의 합은 집합입구들(611-618)의 단면적의 합과 거의 같게 하는 것이 바람직하다.

또한, 앞에서 기술된 분산코어 및 혼합코어에서와 같이, 본 집합코어(600)에도, 코어(600)의 입구측면 및 출구측면에는 제1 벤트 홈인 방사형 벤트 홈(51)들이 형성되고, 외주면에는 제2 벤트 홈인 길이방향의 벤트 홈(52)이 상하좌우에 형성되고, 제4 벤트 홈인 원주방향의 벤트 홈(53)이 형성되어, 이들 벤트 홈들은 서로 연통되어 있다.

도 8에는 여섯 번째 코어, 즉 제2 집합코어(700)가 도시되어 있는데, 본 코어(700)도 도 7에 도시된 제1 집합코어(600)와 유사한 기능을 하는 집합코어로서, 코어(700)의 우측면, 즉 입구측면에는 도 7의 제1 집합코어(600)의 좌측면의 4 개의 출구들(621-624)에 대응 정렬되는 4 개의 입구들(711-714)이 형성되고, 이들 입구들(711-714)은 코어(700) 내부에서 1 개의 출구(721)로 모여진다. 여기서, 집합출구(721)의 단면적은 집합입구들(711-714)의 단면적의 합과 거의 같게 하는 것이 바람직하다.

또한, 앞에서 기술된 여타 코어들에서와 같이, 본 제2 집합코어(700)에서도, 코어(700)의 입구측면 및 출구측면에는 제1 벤트 홈인 방사형 벤트 홈(51)들이 형성되고, 외주면에는 제2 벤트 홈인 길이방향의 벤트 홈(52)이 상하좌우에 형성되고, 제4 벤트 홈인 원주방향의 벤트 홈(53)이 형성되어, 이들 벤트 홈들은 서로 연통되어 있다. 서로 연통되어 있다. 용융 수지가 상술한 집합코어들(600, 700)을 통과하면서 서로 모여지고 혼합되어, 혼합의 효과를 높이는 한편, 용융 수지의 밀도를 높여주어, 고밀도의 품질 좋은 제품을 성형할 수 있다.

도 9에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 블랜딩 시스템의 분산, 혼합 및 집합 기능을 이해하기 쉽도록 개략적인 흐름도가 도시되어 있는데, 본 발명에 따른 고밀도 블랜딩 시스템에 유입된 용융 수지 A1은 제1 분산코어에 의해 B1 내지 B4로 분산되고, 이는 다시 제2 분산코어에 의해 C1 내지 C8으로 분산된다. 분산된 용융 수지는 제1 혼합코어에 의해, C1은 D1 및 D2로, C2는 D2 및 D3로, C3는 D3 및 D4로, C4는 D4 및 D5로, C5는 D5 및 D6로, C6는 D6 및 D7으로, C8은 D8 및 D1으로 분산되어, 출구측에 있는 D1 내지 D8에서는 수지의 혼합이 일어난다. 또한 제2 혼합코어에서도 이와 유사하게 분산 및 혼합이 이루어진다. 이렇게 분산 혼합된 수지는 제1 집합코어에 의해, E1 및 E2는 F1으로, E3 및 E4는 F2로, E5 및 E6는 F3로, E7 및 E8는 F4로 집합되고, 이는 다시 제2 집합코어에 의해 G1으로 집합되어 수지의 고밀도화를 꾀할 수 있다.

상기의 도면 및 설명에서, 본 발명에 따른 각 코어들이 노즐 내에 배치되는 것을 기준으로 하여 도시되고 설명되었지만, 이들 코어들은 노즐뿐 아니라, 용융 수지가 통과하는 라인 중에 설치될 수 있음을 다시 한번 강조하고자 한다. 또한, 각 코어들 및 코어들이 수용된 중공의 몸체 내부 형태가 원형으로 도시되어 있지만, 이들 형태는 사각형, 오각형 또는 육각형의 형태로 변형될 수도 있다.

한편, 본 실시예에서 제1 분산코어(200)의 입구는 1 개, 출구는 4 개로 도시되었지만, 입구는 1 개로 하고, 출구는 2 개 또는 3개 등으로 변형가능하며, 제2 분산코어(300)의 입구는 4 개, 출구는 8 개로 도시되었지만, 입구는 2 개 또는 3 개 등, 출구는 4 개, 6 개 또는 9 개 등으로 변형가능하고, 각 혼합코어들(400, 500)의 입구 및 출구의 갯수도 인접하는 분산코어의 출구 및 집합코어의 입구에 맞추어 변경될 수 있다.

또한 본 실시예에서는 분산코어가 2 개, 혼합코어가 2 개, 집합코어가 2 개씩 설치되는 것으로 도시되고 기술되었지만, 이는 단지 예시적인 것으로서, 혼합코어 없이, 분산코어 및 집합코어들 만으로 구성될 수도 있으며, 이들의 수량 및 조합 방식은 상황에 따라, 예컨대 분산코어 1 개-집합코어 1개, 분산코어 2 개-집합코어 2개, 분산코어 1 개-혼합코어 2개-집합코어 1개, 분산코어 3 개-혼합코어 4 개-집합코어 3 개 등 여러 조합의 형태로 구현될 수 있다.

본 발명에 따르는 분산코어, 혼합코어, 집합코어에 있어서, 각각의 입구들의 단면적의 합은 각각의 출구들의 단면적의 합과 거의 같고, 고밀도 블랜딩 시스템에 용융 수지가 유입되는 유입구의 단면적과 변화가 거의 없어서, 용융 수지의 압력손실이 적으며, 수지가 노즐 내에 잔류하여 탄화되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상술한 분산코어, 혼합코어 및 집합코어들은 사출 및 압출성형 분야뿐 아니라, 예컨대 화학 플랜트 분야, 식품 가공분야, 제약 분야 등과 같은 분야에서, 고른 분산 및 혼합이 필요한 경우에도 활용될 수도 있다.

이상의 설명 내용은 본 발명의 대해 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

51 : 제1 벤트 홈 52 : 제2 벤트 홈
53 : 제4 벤트 홈 54-57 : 제4 벤트 홈
100 : 노즐 몸체 110 : 노즐 어댑터
111 : 숫나사부 112 : 암나사부
113 : 단부 114 : 단부
115 : 각진 테두리 120 : 노즐 헤드
121 : 숫나사부 122 : 노즐구멍
123 : 각진 테두리 131 : 가이드 핀
132 : 가이드 핀 홀 133 : 가이드 핀 홈
200 : 제1 분산코어 211 : 분산입구
221-224 : 분산출구 300 : 제2 분산코어
311-314 : 분산입구 321-328 : 분산출구
400 : 제1 혼합코어 411-418 : 혼합입구
421-428 : 혼합출구 500 : 제2 혼합코어
511-518 : 혼합입구 521-528 : 혼합출구
600 : 제1 집합코어 611-618 : 집합입구
621-624 : 집합출구 700 : 제2 집합코어
711-714 : 집합입구 721 : 집합출구

Claims (10)

1. 적어도 하나 이상의 분산코어;
   적어도 하나 이상의 집합코어;
   상기 분산코어 및 집합코어를 수용할 수 있는 중공의 몸체;를 포함하며,
   상기 분산코어의 입구측에 있는 적어도 하나 이상의 분산입구들 각각은 코어 내부에서 두 개 이상의 분산출구들로 갈라지며, 상기 집합코어의 출구측에 있는 적어도 하나 이상의 집합출구들 각각은, 상기 집합코어의 입구측에 있는 집합입구들의 두 개 이상이 코어 내부에서 모여지며, 상기 중공의 몸체 내에 상기 분산코어, 집합코어가 순차적으로 설치되고, 상기 집합코어 입구의 수는 인접한 분산코어의 분산출구의 수와 같으며,
   상기 분산코어, 집합코어 각각의 적어도 일측 단면부에는 복수 개의 제1 벤트 홈들이 방사상으로 형성되고, 상기 분산코어, 집합코어 각각의 외측면에는 복수 개의 제2 벤트 홈들이 길이방향으로 형성되고, 상기 코어들이 설치되는 중공의 몸체에는 외부로 통하는 제3 벤트 홈들이 형성되어, 상기 제1, 제2, 제3 벤트 홈들은 서로 연통되어, 상기 중공의 몸체 내부의 가스를 외부로 배출시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 고밀도 블랜딩 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나 이상의 분산코어는 제1분산코어, 제2분산코어로 이루어지고, 상기 적어도 하나 이상의 집합코어는 제1집합코어, 제2집합코어로 이루어지며, 상기 제1분산코어의 분산출구의 수는 제2분산코어의 분산입구의 수와 같고, 상기 제1집합코어의 집합출구의 수는 제2집합코어의 집합입구의 수와 같은 것을 특징으로 하는 고밀도 블랜딩 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   적어도 하나 이상의 혼합코어를 더 포함하며,
   상기 혼합코어는 입구측에 다수개의 혼합입구들 및 출구측에 다수개의 혼합출구들을 지니고, 상기 혼합입구들 및 혼합출구들은 코어 내부에서 서로 중첩되게 연결되어 있으며,
   상기 중공의 몸체 내에 상기 분산코어, 혼합코어, 집합코어가 순차적으로 설치되고, 상기 혼합코어의 혼합입구의 수는 인접한 분산코어의 분산출구의 수와 같고, 상기 혼합코어의 혼합출구의 수는 인접한 집합코어의 집합입구의 수와 같은 것을 특징으로 하는 고밀도 블랜딩 시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 적어도 하나 이상의 혼합코어는 제1혼합코어, 제2혼합코어로 이루어지며, 상기 제1혼합코어의 혼합입구의 수는 제2혼합코어의 혼합입구의 수와 같은 것을 특징으로 하는 고밀도 블랜딩 시스템.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 적어도 하나 이상의 혼합코어는 제1혼합코어, 제2혼합코어, 제3혼합코어로 이루어지며, 상기 제1혼합코어, 제2혼합코어, 제3혼합코어의 혼합입구의 수 및 혼합출구의 수는 서로 같은 것을 특징으로 하는 고밀도 블랜딩 시스템.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중공의 몸체 내에 상기 코어들을 설치할 때, 상기 코어들의 정렬을 용이하게 해주는 가이드 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 블랜딩 시스템.
   
7. 삭제
8. 제3항에 있어서,
   상기 분산코어, 혼합코어, 집합코어 각각의 외측면에는 제4 벤트 홈이 둘레방향으로 더 형성되어, 상기 제2 벤트 홈들과 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 고밀도 블랜딩 시스템.
   
9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중공의 몸체는 노즐 헤드와 노즐 어댑터를 포함하며, 상기 노즐 헤드는 상기 노즐 어댑터에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 고밀도 블랜딩 시스템.
   
10. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같은 분산코어, 혼합코어, 집합코어 중 두 개 이상의 조합으로 이루어진 고밀도 블랜딩 코어 세트.
    

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