KR101254668B1 - 카본 마스터배치 제조시스템, 그 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템 및 원료 이송방법 - Google Patents

카본 마스터배치 제조시스템, 그 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템 및 원료 이송방법 Download PDF

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강창기
표상길
박수진
김기석
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(주) 화승소재
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Abstract

본 발명은 카본 마스터배치 제조를 위한 원료 이송시 주원료의 비산성 최소화와 물성을 보존하고, 주원료인 카본블랙의 뭉침 현상 및 손실율을 최소화하여 친환경적 제조공정에서 불량품 제조율 감소와 우수한 물성을 갖는 카본 마스터배치를 높은 생산 수율로 제조 가능한 카본 마스터배치 제조시스템, 그 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템, 원료 이송방법을 제공함에 있다.

Description

카본 마스터배치 제조시스템, 그 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템 및 원료 이송방법{Manufacturing system, ecofriendly pneumatic plug conveying system and materials conveying method for preparing carbon master batch}
본 발명은 카본 마스터배치 제조시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 카본 마스터배치 생산시 주원료인 카본 블랙과 수십 종의 화학 원료를 배합, 정련하는 과정에서 원료 이송시 미세한 분말의 비산(飛散)을 방지하고, 적정량의 원료를 계량하여 압력탱크에 충전함으로써 작업환경 개선과 원료의 손실을 줄일 수 있으며, 원료 이송 파이프 내부로 압축공기를 분사하여 원료 뭉침 현상을 해소할 수 있는 카본 마스터배치 제조시스템, 그 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템 및 원료 이송방법에 관한 것이다.
일반적으로 마스터 배치란 원료(LDPE, EVA, PP, PET, PC, PVC, etc.)를 사용하여 압출이나 사출 등의 방법으로 가공 성형함에 있어서 만들고자 하는 제품에 색상이나 어떠한 특수한 기능을 부여하고자 할 때 원하는 기능을 가지는 첨가제를 기본 원료에 투입하여야 원하는 색깔이나 특수한 기능을 가진 플라스틱 제품을 제조할 수 있다.
이러한 기능을 가지는 첨가제들은 일반적으로 대부분이 가루 상태이거나 액체 상태이므로 직접 플라스틱 원료와 섞어서 사용하기가 어려울 뿐만 아니라 기본 플라스틱 원료와의 혼련성이 나빠져서 첨가제의 분산 불량으로 원하는 색상이나 특수한 기능을 가진 플라스틱 제품을 만들 수 없게 된다.
마스터 배치란 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기본 플라스틱 원료와 투입하고자 하는 첨가제를 고농도로 농축하여 분산시켜 놓은 펠렛(PELLET) 모양 혹은 판상의 원료를 말한다. 플라스틱 원료와 마스터 배치를 함께 섞어서 가공 성형함으로써 원하는 색깔이나 특수한 기능을 가진 플라스틱 제품을 만들 수 있다.
도 1은 카본 마스터배치 생산 시스템의 일례를 보인 측면 구성도이다.
도 1을 참조하면, 카본 마스터배치 생산 시스템은 카본 블랙, 필러, 대량약품 등 주원료의 충전(充塡) 작업이 상층의 호퍼(11)와 하층의 호퍼(12)에서 순차적으로 이루어지고, 충전된 주원료는 호퍼(11) 하측에 설치된 계량 부(13)에서 배합 공식에 따른 계량의 과정을 거친 후 중력에 의해 하부에 위치한 혼합기(믹서)(14) 등의 정련 설비로 이송되도록 구성된다. 이후, 시트 성형 부(15)와 롤링 반죽기(16)와 건조기(17)를 거쳐서 마스터 배치를 생산하도록 구성된다.
그러나, 이러한 카본 마스터배치 생산 시스템은 원료 이송 과정에서 호퍼(11)(12)와 배관의 연결 부위 틈새를 통해 미세분말 형태의 주원료 및 기타 원료의 비산이 발생하는 문제점이 있다. 이렇게 비산되어 버린 원료들은 작게는 공장의 바닥이나 생산설비를 오염시키고 크게는 작업자들의 호흡기를 통해 체내로 흡입되어, 작업환경 악화에 따른 근로의욕 저하를 유발하고, 이는 곧 생산성 하락으로 연결될 수 있는 문제점이 있다.
그리고, 카본 마스터배치 생산 시스템은, 원료가 중력에 의해 이송하는 방식을 채택하고 있는바, 호퍼 원료 충전 작업시에 원료 계량을 하지않고, 호퍼 하부로 이송된 원료를 계량 부에서 계량하는 구조로서 불필요한 원료가 호퍼에 충전되며, 충전 작업이 최상층, 약 33 m (4층 건물 높이) 높이에서 이루어지므로, 유지보수가 어렵고 제조장비의 진동에 의한 간섭문제 등의 많은 단점이 있다.
또한, 블로워나 석션 시스템을 이용한 종래 다른 카본 마스터배치 생산 시스템은, 주원료인 카본블랙이 이송 파이프 내에서 고속으로 이송되는 과정에서 원료가 파이프 내벽에 부딪혀 원료 입자들이 파괴 및 엉켜버려 원료의 손실율이 높고 수율이 낮은 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카본 마스터배치 제조를 위한 원료 이송시 원료의 비산방지와 물성을 보존하고, 주원료인 카본블랙의 뭉침 현상 및 손실율을 최소화하여 친환경적 제조공정에서 불량품 제조율 감소와 우수한 물성을 갖는 카본 마스터배치를 높은 생산 수율로 제조 가능한 카본 마스터배치 제조시스템, 그 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템 및 원료 이송방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템은 원료가 공급되는 호퍼; 압축공기를 이용하여 충전된 원료를 원료 이송 파이프 안으로 이송하는 압력탱크; 원료를 계량하기 위하여 상기 압력탱크에 설치되는 원료 계량 부; 상기 원료 이송 파이프를 통해서 이송된 원료를 저장하는 원료 저장탱크; 상기 원료 저장탱크에 설치되어 이송된 원료를 체크하는 체크 부; 상기 원료 이송 파이프 내부의 압력 차를 감지하도록 상기 원료 이송 파이프에 일정간격을 두고 설치되는 복수의 압력 감지 부; 상기 원료 이송 파이프 내부에서 원료 뭉침 현상이 발생하여 압력 차가 발생하는 경우, 상기 원료 이송 파이프 내부로 압축공기를 분사하여 원료 뭉침 현상을 해소할 수 있도록 상기 압력 감지 부 사이에 설치되는 압축공기 분사유닛; 상기 압력 감지 부로부터 압력차에 대한 감지 데이터를 수신하여 상기 압축공기 분사유닛의 작동을 제어하는 제어부; 및 상기 원료 저장탱크에서 이송된 원료를 혼합하도록 상기 원료 저장탱크 하부에 설치되는 혼합기;를 구비한다.
상기 압축공기 분사유닛은, 압축공기가 공급되는 압축공기 공급 파이프 라인; 상기 압축공기 공급 파이프 라인으로부터 분기되는 분기 배관라인; 상기 원료 이송 파이프에 일정간격을 두고 설치되며, 체크밸브를 갖는 복수의 분사노즐; 및
상기 제어부에 의해 제어되며, 상기 분사노즐에 공급되는 압축공기의 공급을 선택적으로 차단하기 위하여 상기 분기 배관라인에 설치되는 자동개폐밸브;를 구비한다.
상기 호퍼, 상기 압력탱크가 설치되는 원료 충전 실과, 상기 원료 저장탱크와 상기 혼합기가 설치되는 정련 설비 실로 구획되고, 상기 원료 충전 실과 정련 설비 실은 격벽에 의해서 이원화로 구획된다.
10m-13m의 저층화 구조가 가능하고, 저층화 구조 실현으로 높이가 낮게 유지되므로 유지보수가 쉽고 건물 진동에 의한 간섭문제의 해결로 인해서 안정적이고 정밀 계량이 가능하다. 다시 말해, 저층화 구조 실현으로 높이가 낮게 유지되므로 건물진동이 대폭 감소하게 되고, 그로 인하여 계량시 진동 감소로 인하여 종전보다 더 정밀 계량이 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템은 호퍼에 내려오는 원료를 계량하여 압력탱크 안에 충전하고, 압축공기를 이용하여 압력탱크 안의 원료를 원료 이송 파이프 안으로 이송하여 원료 저장탱크에 저장하되, 원료 이송 파이프 내부에서 원료의 뭉침 현상이 발생하는 경우, 상기 원료 이송 파이프 내의 압력 차를 감지하고 상기 원료 이송 파이프 내부로 압축공기를 분사하여 상기 뭉침 현상을 해소한다.
필요한 적량의 원료만을 이송할 수 있도록 상기 압력탱크에 설치되는 원료 계량 부는 원료를 계량하여 상기 압력탱크에 충전하며, 상기 원료 탱크에 설치되는 체크 부는 상기 원료 이송 파이프에서 이송된 원료의 양을 체크한다.
본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템은 압축공기를 이용하여 압력탱크 안의 원료를 원료 이송 파이프 안으로 이송하는 압력탱크; 원료를 계량하기 위하여 상기 압력탱크에 설치되는 원료 계량 부; 상기 원료 이송 파이프를 통해서 이송된 원료를 저장하는 원료 저장탱크; 상기 원료 저장탱크에 설치되어 이송된 원료를 체크하는 체크 부; 상기 원료 이송 파이프 내부의 압력 차를 감지하도록 상기 원료 이송 파이프에 일정간격을 두고 설치되는 복수의 압력 감지 부; 상기 원료 이송 파이프 내부에서 원료의 뭉침 현상이 발생하여 압력 차가 발생하는 경우, 상기 원료 이송 파이프 내부로 압축공기를 분사하여 상기 뭉침 현상을 해소할 수 있도록 상기 압력 감지 부 사이에 설치되는 압축공기 분사유닛; 및 상기 압력 감지 부로부터 압력차에 대한 감지 데이터를 수신하여 상기 압축공기 분사유닛의 작동을 제어하는 제어부;를 구비한다.
본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송방법은 호퍼에서 내려온 원료를 계량하여 압력탱크 안에 충전하는 단계; 압축공기를 이용하여 압력탱크 안의 원료를 원료 이송 파이프 내부로 이송하는 단계; 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되는 지를 판단하는 단계; 판단 결과, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이하로 감지되면 원료 이송을 계속 진행하고, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되면 제어부에서 분사노즐을 구동하여 상기 원료 이송 파이프의 원료 막힘 부분에 압축공기를 분사하는 단계; 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되는 지를 판단하는 단계; 및 판단 결과, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되면 압축공기를 계속 분사하고, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이하로 감지되면 제어부에서 분사노즐의 구동을 정지하고, 원료를 이송하는 단계;를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 주원료의 저속 이송이 가능하고 이에 따라 주원료의 물성이 잘 보존된 상태로 혼련 공정에 투입되며, 비산을 방지하고 원료를 계량하여 적량의 원료를 호퍼에 충전함으로써 손실율 감소 및 이에 따른 불량품 감소와 생산성 향상 효과가 있다.
또한, 본 발명은 원료 충전 실과 정련 설비 실은 격벽에 의해서 이원화로 구획됨으로써, 친환경적인 생산현장의 실현이 가능하고, 원료의 Loss율 최소화 (0.2% 대)를 구현하여 원료 손실에 따른 원료 공급 탱크를 별도로 구비할 필요가 없다.
또한, 본 발명에서는 제조시스템의 저층화가 가능하며, 계량 설비가 단층구조로 1층에 위치하고 있어 유지보수가 매우 쉽고, 건물 진동에 의한 간섭문제를 해결하여 더욱 안정적이고 정밀한 계량이 가능하다.
도 1은 카본 마스터배치 생산 시스템을 보인 측면 구성도
도 2는 본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템을 보인 측면 구성도
도 3은 본 발명에 따른 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템을 보인 구성도
도 4는 본 발명에 따른 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템의 작동원리를 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명에 따른 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템의 작동을 설명하는 블록도
도 6은 본 발명에 따른 친환경 정량 플러그식 원료 이송방법을 설명하는 흐름도
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카본 마스터배치 제조시스템, 그 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템, 및 원료 이송방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템을 보인 측면 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템을 보인 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템의 작동원리를 설명하기 위한 도면 그리고, 도 5는 본 발명에 따른 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템의 작동을 설명하는 블록도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템은 카본 마스터배치의 제조를 위한 공정 중 원료 이송시스템에서 미세분말 형태를 갖는 주원료 및 기타 원료의 비산에 의한 제조공정 환경오염 방지 및 작업환경 향상을 통한 생산력 향상을 위한 정량 플러그식 원료 이송시스템을 적용한 카본 마스터배치 제조시스템이다.
본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템은 원료가 충전되는 호퍼(20); 압축공기를 이용하여 충전된 원료를 원료 이송 파이프(1) 안으로 이송하는 압력탱크(110); 원료를 계량하기 위하여 상기 압력탱크(110)에 설치되는 원료 계량 부(120); 상기 원료 이송 파이프(1)를 통해서 이송된 원료를 저장하는 원료 저장탱크(130); 상기 원료 저장탱크(130)에 설치되어 이송된 원료를 체크하는 체크 부(140); 상기 원료 이송 파이프(1) 내부의 압력 차를 감지하도록 상기 원료 이송 파이프(1)에 일정간격을 두고 설치되는 복수의 압력 감지 부(150); 상기 원료 이송 파이프(1) 내부에서 원료 뭉침 현상이 발생하여 압력 차가 발생하는 경우, 상기 원료 이송 파이프(1) 내부로 압축공기를 분사하여 원료 뭉침 현상을 해소할 수 있도록 상기 압력 감지 부(150) 사이에 설치되는 압축공기 분사유닛(160); 상기 압력 감지 부(150)로부터 압력차에 대한 감지 데이터를 수신하여 상기 압축공기 분사유닛(160)의 작동을 제어하는 제어부(170); 및 상기 원료 저장탱크(130)에서 이송된 원료를 혼합하도록 상기 원료 저장탱크(130) 하부에 설치되는 혼합기(151);를 포함한다. 상기 혼합기(151) 이후에는 시트 성형 부(155)와, 롤링 반죽기(165)와, 건조기(175)를 거쳐서 마스터 배치를 생산하도록 구성된다.
본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템에서는, 상기 복수의 호퍼(20)들이 지지대(21)에 의해 지지되며, 상기 호퍼(20), 상기 압력탱크(110)가 설치되는 원료 충전 실(R1)과, 상기 원료 저장탱크(130)와 상기 혼합기(151)가 설치되는 정련 설비 실(R2)로 구획된다. 여기서 상기 원료 충전 실(R1)과 정련 설비 실(R2)은 격벽(W)에 의해서 이원화로 구획됨으로써, 친환경적인 생산현장의 실현이 가능하고, 원료의 손실율 최소화 (0.2% 대)를 구현하여 원료 손실을 보상하기 위한 원료 공급 탱크(미도시)를 별도로 구비할 필요가 없다.
또한, 본 발명에서는 제조시스템의 저층화, 즉 기존 4층 높이(33m)에서 2층 높이(14 m이하)로 높이 단축이 가능하며, 계량 설비가 단층구조로 1층에 위치하고 있어 유지보수가 매우 쉽고, 건물 진동에 의한 간섭문제를 해결하여 더욱 안정적이고 정밀한 계량이 가능하다.
본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송 시스템은 호퍼(20)에서 내려오는 원료를 계량하여 압력탱크(110) 안에 충전하고, 압축공기를 이용하여 압력탱크(110) 안에 충전된 원료를 원료 이송 파이프(1) 안으로 이송하여 원료 저장탱크(130)에 저장하되, 원료 이송 파이프(1) 내부에서 원료의 뭉침 현상이 발생하는 경우, 상기 원료 이송 파이프(1) 내의 압력 차를 감지하고 상기 원료 이송 파이프(1) 내부로 압축공기를 분사하여 상기 뭉침 현상을 해소할 수 있다.
본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템은 적정량의 원료만을 이송할 수 있도록 압력탱크(110)에 설치되는 원료 계량 부(120)는 호퍼(20)에서 내려온 원료를 계량하여 압력탱크(110) 안에 충전하며, 상기 원료 탱크(130)에 설치되는 체크 부(140)는 상기 원료 이송 파이프(1)에서 이송된 원료의 양을 체크하도록 구성된다. 여기서 상기 원료 계량 부(120) 및 체크 부(140)는 로드 셀을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템에 대하여 좀더 구체적으로 살펴본다.
원료 계량 부(120)는 호퍼(20)에서 내려온 원료를 계량하여 압력탱크(110) 안에 충전하며, 상기 압력탱크(110)는 압축공기를 이용하여 계량한 원료를 원료 이송 파이프(1) 안으로 이송한다.
상기 원료 이송 파이프(1)를 통해서 이송된 원료는 원료 저장탱크(130)에 저장되는데, 체크 부(140)는 원료 이송 파이프(1)로 이송된 원료를 체크하는 역할을 한다.
상기 복수의 압력 감지 부(150)가 상기 원료 이송 파이프(1) 내부의 압력 차를 감지하도록 상기 원료 이송 파이프(1)에 일정간격을 두고 설치된다.
압력 감지부(150)는 다수의 압력 센서들로 구성되며, 그 압력 센서들(150)에 의해서 원료 이송 파이프(1) 내부의 압력이 평균적인 압력차보다 크게 감지되면, 그 원인을 원료 이송 파이프(1)의 막힘으로 판단하고, 압력 센서(150)에서 원료 이송 파이프(1)가 막혔다는 신호를 제어부(170)에 전달한다.
전달된 신호에 의해 제어부(170)는 압축공기 분사유닛(160)을 구동하여 상기 원료 이송 파이프(1) 내부로 압축공기를 분사함으로써 뭉침 현상(플러그 발생)을 해소할 수 있도록 구성된다.
상기 압축공기 분사유닛(160)에 대하여 좀더 구체적으로 살펴보면, 압축공기가 공급되는 압축공기 공급 파이프 라인(161)이 구비되고, 상기 압축공기 공급 파이프 라인(161)으로부터 분기 배관라인(162)이 분기되며, 상기 원료 이송 파이프(1)에 일정간격을 두고 체크밸브를 갖는 복수의 분사노즐(163)이 설치된다.
상기 분사노즐(163)에 공급되는 압축공기의 공급을 선택적으로 차단하기 위하여 상기 분기 배관라인(162)에는 상기 제어부(170)에 의해 제어되는 자동 개폐밸브(164)가 설치된다.
따라서 전달된 신호에 의해 제어부(170)가 자동 개폐밸브(164)를 개방하면, 압축공기 공급 파이프 라인(161)을 통해서 공급되는 압축공기는 분기 배관라인(162)을 통해서 유입되며, 제어부(70)가 분사노즐(163)을 구동하여 압축공기를 원료 이송 파이프(1) 안으로 분사한다.
분사에 의해 원료 이송 파이프(1) 내부의 압력차가 평균치 이하로 내려가게 되면, 압력 센서(150)가 이를 감지하여 자동 개폐밸브(164)를 닫고 분사 노즐(163)의 압축공기의 분사가 정지된다. 원료 이송과 원료 뭉침 현상을 해소하는 일련의 동작을 반복적으로 수행한다.
도 5는 원료 막힘이 발생하는 경우 원료 이송 파이프 내부의 정압과 및 분사노즐을 통해서 압축공기 분사를 보인 그래프로서, ①은 분사노즐을 통해서 압축공기 분사를 보인 것이고, ②는 원료 이송 파이프 내부의 정압을 나타낸다.
SdP1 -2 구간에서 원료 막힘(플러그 형성)이 발생한 경우, AdP1 -2 구간에서 원료 이송 파이프 정압이 급격히 증가하게 되는데, 정압의 급격한 상승은 압력 감지부(150)인 압력 센서(PS1)(PS2)에 의해 감지되고, 감지된 신호는 제어부(170)에 전달된다. 전달된 신호에 의해 제어부(170)가 자동 개폐밸브(164)를 개방하고, 분사노즐(163), 자동 개폐밸브(164)인 V1을 구동하여 압축공기를 원료 이송 파이프(1) 안으로 분사함으로써, SdP2 -3 구간에서부터 ②에서 보인 바와 같이, 원료 이송 파이프(1) 내부의 압력차가 평균치 이하로 내려가게 된다. 압력 센서(150)는 다시 이를 감지하여 개폐 자동밸브(164)를 닫고 분사노즐(163)로부터 분사되는 압축 공기의 분사를 정지한다.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 친환경 정량 플러그식 원료 이송방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송방법은 호퍼에서 내려온 원료를 계량하여 압력탱크 안에 충전하는 단계(S 110); 압축공기를 이용하여 압력탱크 안의 원료를 원료 이송 파이프 내부로 이송하는 단계(S 120); 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되는 지를 판단하는 단계(S 130); 판단 결과, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이하로 감지되면 원료 이송을 계속 진행하고, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되면 제어부에서 분사노즐을 구동하여 상기 원료 이송 파이프의 원료 막힘 부분에 압축공기를 분사하는 단계(S 140); 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되는 지를 판단하는 단계(S 150); 및, 판단 결과, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되면 압축공기를 계속 분사하고, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이하로 감지되면 제어부에서 분사노즐의 구동을 정지하고, 원료를 이송하는 단계(S 160);를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 주원료의 저속 이송이 가능하고 이에 따라 주원료의 물성이 잘 보존된 상태로 혼련 공정에 투입되며, 비산을 방지하고 원료를 계량하여 적량의 원료를 호퍼에 충전함으로써 손실율 감소 및 이에 따른 불량품 감소와 생산성 향상 효과가 있다.
또한, 본 발명은 원료 충전 실과 정련 설비 실은 격벽에 의해서 이원화로 구획됨으로써, 친환경적인 생산현장의 실현이 가능하고, 원료의 로스율 최소화(0.2% 대)를 구현하여 원료 손실에 따른 원료 공급 탱크를 별도로 구비할 필요가 없다.
또한, 본 발명에서는 제조시스템의 저층화가 가능하며, 계량 설비가 단층구조로 되어있어 유지보수가 매우 쉽고, 1층에 위치하고 있어 건물 진동에 의한 간섭문제를 해결하여 더욱 안정적이고 정밀한 계량이 가능하다.
20: 호퍼
110: 압력탱크
120: 원료 계량 부
130: 원료 저장탱크
140: 체크 부
150: 압력 감지 부
151: 혼합기
160: 압축공기 분사유닛
155: 시트 성형 부
165: 롤링 반죽기
161: 압축공기 공급 파이프 라인
162: 분기 배관라인
163: 분사노즐
164: 자동 개폐밸브
170: 제어부
175: 건조기
R1: 원료 충전 실
R2: 정련 설비 실
W: 격벽

Claims (10)

  1. 원료가 공급되는 호퍼;
    압축공기를 이용하여 충전된 원료를 원료 이송 파이프 안으로 이송하는 압력탱크;
    원료를 계량하기 위하여 상기 압력탱크에 설치되는 원료 계량 부;
    상기 원료 이송 파이프를 통해서 이송된 원료를 저장하는 원료 저장탱크;
    상기 원료 저장탱크에 설치되어 이송된 원료를 체크하는 체크 부;
    상기 원료 이송 파이프 내부의 압력 차를 감지하도록 상기 원료 이송 파이프에 일정간격을 두고 설치되는 복수의 압력 감지 부;
    상기 원료 이송 파이프 내부에서 원료 뭉침 현상이 발생하여 압력 차가 발생하는 경우, 상기 원료 이송 파이프 내부로 압축공기를 분사하여 원료 뭉침 현상을 해소할 수 있도록 상기 압력 감지 부 사이에 설치되는 압축공기 분사유닛;
    상기 압력 감지 부로부터 압력차에 대한 감지 데이터를 수신하여 상기 압축공기 분사유닛의 작동을 제어하는 제어부; 및
    상기 원료 저장탱크에서 이송된 원료를 혼합하도록 상기 원료 저장탱크 하부에 설치되는 혼합기;를 포함하는 카본 마스터배치 제조시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축공기 분사유닛은,
    압축공기가 공급되는 압축공기 공급 파이프 라인;
    상기 압축공기 공급 파이프 라인으로부터 분기되는 분기 배관라인;
    상기 원료 이송 파이프에 일정간격을 두고 설치되며, 체크밸브를 갖는 복수의 분사노즐; 및
    상기 제어부에 의해 제어되며, 상기 분사노즐에 공급되는 압축공기의 공급을 선택적으로 차단하기 위하여 상기 분기 배관라인에 설치되는 자동 개폐밸브;를 포함하는 카본 마스터배치 제조시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원료 계량 부 및 상기 체크 부는 로드 셀인 것을 특징으로 하는 카본 마스터배치 제조시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 호퍼, 상기 압력탱크가 설치되는 원료 충전 실과, 상기 원료 저장탱크와 상기 혼합기가 설치되는 정련 설비 실로 구획되고, 상기 원료 충전 실과 정련 설비 실은 격벽에 의해서 이원화로 구획되는 것을 특징으로 하는 카본 마스터배치 제조시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 압축공기를 이용하여 충전된 원료를 원료 이송 파이프 안으로 이송하는 압력탱크;
    원료를 계량하기 위하여 상기 압력탱크에 설치되는 원료 계량 부;
    상기 원료 이송 파이프를 통해서 이송된 원료를 저장하는 원료 저장탱크;
    상기 원료 저장탱크에 설치되어 이송된 원료를 체크하는 체크 부;
    상기 원료 이송 파이프 내부의 압력 차를 감지하도록 상기 원료 이송 파이프에 일정간격을 두고 설치되는 복수의 압력 감지 부;
    상기 원료 이송 파이프 내부에서 원료의 뭉침 현상이 발생하여 압력 차가 발생하는 경우, 상기 원료 이송 파이프 내부로 압축공기를 분사하여 상기 뭉침 현상을 해소할 수 있도록 상기 압력 감지 부 사이에 설치되는 압축공기 분사유닛; 및
    상기 압력 감지 부로부터 압력차에 대한 감지 데이터를 수신하여 상기 압축공기 분사유닛의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송시스템.
  9. 삭제
  10. 원료를 계량하여 압력탱크에 충전하는 단계;
    압축공기를 이용하여 압력탱크 안의 원료를 원료 이송 파이프 내부로 이송하는 단계;
    원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되는 지를 판단하는 단계;
    판단 결과, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이하로 감지되면 원료 이송을 계속 진행하고, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되면 제어부에서 분사노즐을 구동하여 상기 원료 이송 파이프의 원료 막힘 부분에 압축공기를 분사하는 단계;
    원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되는 지를 판단하는 단계; 및
    판단 결과, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이상으로 감지되면 압축공기를 계속 분사하고, 원료 이송 파이프 내부의 압력차가 설정 값 이하로 감지되면 제어부에서 분사노즐의 구동을 정지하고, 원료를 이송하는 단계;를 포함하는 카본 마스터배치 제조시스템의 친환경 정량 플러그식 원료 이송방법.

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