KR101372433B1

KR101372433B1 - 유압실린더를 이용한 압출기용 메쉬스크린 교체장치

Info

Publication number: KR101372433B1
Application number: KR1020130043256A
Authority: KR
Inventors: 조성욱
Original assignee: 주식회사 월드로
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-03-12

Abstract

본 발명은 압출기에 구성된 필터링장치의 메쉬스크린을 유압실린더를 이용하여 신속용이하면서 간편하게 교체할 수 있게 함으로서, 압출기의 정지시간을 줄여 생산성 향상을 기대할 수 있게 함은 물론, 메쉬스크린 교체작업시 발생하는 화상, 감전 등의 안전사고를 방지할 수 있게 하며, 또한 히터의 손상방지 및 메쉬스크린 교체시 발생하는 용융수지의 로스율을 최소화할 수 있게 한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은 압출기에 구성된 필터링장치의 메쉬스크린을 교체함에 있어서, 배럴(barrel), 즉 중공부가 형성된 원통형 본체 내면에 원형지지체를 슬라이드가능케 끼워 설치하되, 일측에는 밀폐용 마개를 결합하고, 타측에는 유압실린더의 축봉이 연결되게 함으로서, 유압실린더의 작동에 의해 원형지지체가 본체의 중공부로부터 분리되어 원형지지체 외면에 설치된 메쉬스크린을 간편하게 교체할 수 있게 하고, 교체후에는 유압실린더를 복귀시키는 간단한 동작에 의해 필터링장치에 구성된 메쉬스크린의 교체가 완료되게 한 것이다.

Description

유압실린더를 이용한 압출기용 메쉬스크린 교체장치{CHANGING APPARATUS OF EXTRUDER MESH SCREEN FOR OIL HYDRAULIC CYLINDER}

본 발명은 PET, PP, PE, 나일론 등과 같은 합성수지 폐스크랩을 용융시킨 수지용액을 펠릿(pellet)으로 만들어 재생수지로 활용할 수 있게 한 압출기를 구성하되, 용융된 수지용액을 압출하는 노즐전단계에서 이물질을 제거하기 위한 메쉬스크린의 교체장치에 관한 것이다.

최근에 자원의 절약 및 지구환경 보전을 위하여 각종 소재의 재활용이 요구되고 있으며, 합성수지의 경우에도 생활용품이나 산업분야에서 광범위하게 재활용될 뿐 아니라, 사용량이 매년 증가하고 있는 추세이다.

따라서 폐합성수지의 재활용은 고체쓰레기 문제의 부분적인 해결책일뿐 아니라 석유화학 제품원료와 에너지보존에 기여하는 것이다.

상기 폐합성수지를 재활용하기 위하여서는 통상적으로 수거된 제품을 파쇄하여 스크랩을 만들고, 상기 스크랩을 압출기를 이용, 용융, 압출하여 펠릿(pellet)으로 만들어 재생수지로 활용되고 있으며, 상기 압출기의 압출전단계에서 용융된 수지용액에 함유된 이물질을 제거하기 위한 필터링(Filtering) 과정을 거치게 되며, 상기 필터링과정에서 메쉬스크린이 사용되고 있다.

상기 메쉬스크린은 주기적으로 교체하여 스크린의 기능을 원활히 수행할 수 있게 하는 것이 매우 중요한 과제이다.

현재 압출기에서 광범이하게 적용되고 있는 스크린 교체수단의 예를 들면 도 9에서와 같은 구조이다.

즉 한쌍으로 나란하게 구성된 배럴(barrel), 즉 원통형의 본체(110) 내면에 수장실(111)를 구성하고, 상기 수장실(111) 내에 길이방향으로 이동홈(121)이 형성된 원형지지체(120)를 나사식으로 결합구성하되, 원형지지체(120) 외면에는 통공(131)이 뚫린 스크린 지지관체(130)를 끼우고, 상기 스크린관체(130) 외면에 메쉬스크린(122)을 설치하고, 본체(110) 외면에는 밴드히터(112)를 나사로 체결되게 한 구조이다.

따라서 사용중 원형지지체(120) 외면에 설치된 메쉬스크린(122)에 이물질이 누적되어 메쉬스크린(122)의 교체가 요구되어, 본체(110)의 수장실(111)에 나사결합된 원형지지체(120)를 분리하고자 할 때, 후단부에 구성된 돌출편(123)을 이용하여 원형지지체(120)를 회전시켜 나사식으로 결합된 본체(110)로부터 원형지지체(120)를 분리한 다음 원형지지체(120) 외면에 설치된 메쉬스크린(122)을 분리시키고, 새로운 메쉬스크린(122)을 교체하는 과정에서 원형지지체(120)의 무게에 의해 작업에 불편함이 있을 뿐 아니라, 용융된 고온의 합성수지가 작업자에게 화상을 유발케 할 우려가 있는 것이었다.

또한 본체(110)와 원형지지체(120)를 나사식으로 결합한 것이기 때문에 잦은 메쉬스크린(122) 교체를 위하여 분해조립하는 과정에서 나사부의 마모로 용융된 합성수지의 누출현상이 발생하게 되므로 자재의 낭비를 초래하게 된다.

뿐만 아니라 필터링 장치가 두개의 원통형 본체(110) 내면에 나사결합된 원형지지체(120)와 이송통로(114)에 많은 량의 합성수지액이 누적된 상태에서 메쉬스크린(122)을 교체하게 되므로 로스량이 증가하게 될 뿐 아니라, 교체과정에서 응고된 합성수지의 제거처리에도 많은 시간과 인력이 소요되는 것이었다.

특히 본체(110) 외면에 설치된 밴드히터(112)가 가열되면서 늘어나는 현상이 발생하게 되므로 원활한 열전도를 위하여 작업자가 수시로 나사를 조여주어야 하는 불편함은 물론, 교체과정에서 감전사고와 함께 밴드히터(112)가 쉽게 파손되는 등의 문제가 있는 것이었다.

상기한 구성의 필터링장치 이외에도 여러 구성의 장치들이 제공된바 있다.

필터링장치와 관련한 선행기술을 검토하여 보면 실용신안공개번호 1997-12393호 "압출기 스크린 교환장치"(특허문헌 1)와, 특허공개번호 1999-78957호 "압출기의 스크린 체인지" (특허문헌 2)와, 특허 제10-103866호 "합성수지 압출기용 스크린 교체장치" (특허문헌 3)와, 특허 제10-1228283호 "사출기 또는 압출기의 필터유닛" (특허문헌 4) 등이 제공된바 있다.

상기 특허문헌 1과 특허문헌 2 및 특허문헌 3의 경우 메쉬스크린의 교체작업시에서 압출기의 작동을 멈추지 않고 지속적으로 작업이 가능토록 하기 위한 수단을 제공토록 한다는 것이나, 메쉬스크린의 교체작업시에는 작업자가 수작업으로 진행하여야 함으로 그에 따른 안전사고와 함께 많은 불편함이 있는 것이었다.

또한 특허문헌 4의 경우 메쉬망으로 수지용액을 필터링한후 회전하는 메쉬망의 안쪽에서 공기를 분사하여 메쉬망 표면에 부착된 찌꺼기를 분리시킬 수 있게 한다는 것이나, 메쉬망 표면에 부착된 찌꺼기의 효과적인 제거에는 문제가 있는 등의 단점이 있는 것이었다.

실용신안공개번호 1997-12393호 "압출기 스크린 교환장치" 특허공개번호 1999-78957호 "압출기의 스크린 체인지" 특허 제10-103866호 "합성수지 압출기용 스크린 교체장치" 특허 제10-1228283호 "사출기 또는 압출기의 필터유닛"

본 발명은 이러한 종래의 제반 단점을 시정하고자 압출기에 구성된 필터링장치의 메쉬스크린을 유압실린더를 이용하여 신속용이하면서 간편하게 교체할 수 있게 함으로서, 압출기의 정지시간을 줄여 생산성 향상을 기대할 수 있게 함은 물론, 메쉬스크린 교체작업시 발생하는 화상, 감전 등의 안전사고를 방지할 수 있게 하며, 또한 히터의 손상방지 및 메쉬스크린 교체시 발생하는 용융수지의 로스율을 최소화할 수 있게 한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은 압출기에 구성된 필터링장치의 메쉬스크린을 교체함에 있어서, 배럴(barrel), 즉 중공부가 형성된 원통형 본체 내면에 원형지지체를 슬라이드가능케 끼워 설치하되, 일측에는 밀폐용 마개를 결합하고, 타측에는 유압실린더의 축봉이 연결되게 함으로서, 유압실린더의 작동에 의해 원형지지체가 본체의 중공부로부터 분리되어 원형지지체 외면에 설치된 메쉬스크린을 간편하게 교체할 수 있게 하고, 교체후에는 유압실린더를 복귀시키는 간단한 동작에 의해 필터링장치에 구성된 메쉬스크린의 교체가 완료되게 한 것이다.

본 발명은 압출기용 필터링장치에 구성된 메쉬스크린의 교체장치를 구성함에 있어서, 메쉬스크린이 설치된 원형지지체가 유압실린더에 의해 원통형의 본체로부터 분리되게 하여, 메쉬스크린의 교체가 간편하고 신속용이하게 이루어질 수 있게 함은 물론, 압출기의 정지시간을 줄여 생산성 향상을 기대할 수 있게 하며, 작업자가 직접 손으로 고열의 필터링장치들을 조작하지 않아도 되므로 안전사고를 예방할 수 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 : 본 발명 장치의 사시도
도 2 : 본 발명 장치에 구성된 본체와 노즐부분의 사시도
도 3 : 본 발명 장치의 단면구성도
도 4 : 도 3의 확대구성도
도 5 : 도 3의 상태에서 본체로부터 원형지지체가 분리된 상태도
도 6 : 도 5의 확대구성도
도 7 : 도 5의 상태에서 메쉬를 분리한 상태도
도 8 : 본 발명에 구성된 본체와 원형지지체 부분의 종단면구성도
도 9 : 종래 장치의 단면구성도

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에서 제공하고자 하는 압출기용 필터링(Filtering)장치, 즉 메쉬스크린 교체장치(10)의 사시도이고, 도 3은 단면구성도, 도 5는 도 3의 상태에서 본체로부터 메쉬스크린이 외부로 인출된 상태를 도시한 도면이다.

상기 메쉬스크린 교체장치(10)는 크게 배럴(barrel), 즉 원통형의 본체(20)와 본체(20) 내를 슬라이드하는 원형지지체(30) 및 필터의 기능을 하는 관체형 스크린(40) 및 유압실린더(60)로 구성된다.

본체(20)는 내면을 관통하는 중공부(21)가 구성되어 있고, 상기 중공부(21) 양측 단부에 유입공(22)과 유출공(23)이 구성되고, 유입공(22)은 연결소켓(11)을 통하여 압출기(도시안됨)의 스크류관(12)과 연결되게 하고, 유출공(23)에는 노즐(13)이 설치되게 함으로서, 압출기에서 용융된 수지액이 유입공(22)을 통하여 본체(20) 내로 유입되어 필터링된 다음 유출공(23)에 설치노즐(13)로 압송되게 하며, 본체(10) 후단부에는 도 2에서와 같이 다수개의 히터삽입공(24)을 뚫은 다음 봉히터(25)를 결합하여 본체(20)가 가열될 수 있게 한다.

본체(20)를 관통하는 중공부(21)에는 원형지지체(30)를 이동가능케 결합하되, 상기 원형지지체(30)는 지지부(31)와 스크린홀딩부(32)로 구성되며, 상기 지지부(31)는 본체(20)의 중공부(21) 내경과 동일한 외경으로 구성되게 하며, 스크린홀딩부(32)는 지지부(31)의 직경보다 작게 구성되면서, 외면에 도 8에서와 같이 길이방향으로 요철형의 이동홈(33)이 등간격으로 구성되며, 단부에는 걸림턱(34)이 구성된다.

상기 원형지지체(30)에 구성된 스크린홀딩부(32)에는 외경이 본체(20)의 중공부(21) 내경과 동일하게 구성된 내부마개(35)를 끼워 일측에 구성된 걸림턱(34)과 결합되게 함으로 본체(20)의 내벽과 내부마개(35) 사이가 밀폐되게 하고, 내부마개(35)와 스크린홀딩부(32) 사이에는 이동홈(33)을 통하여 유출공(23)과 연결되는 수집부(36)와 상통하게 한다.

내부마개(35)가 끼워진 스크린홀딩부(32) 외면에는 다시 통공(41)이 등간격으로 뚫린 관체형 스크린(40)을 끼운 다음 밀폐용 마개(37)를 끼워 설치하되, 밀폐용 마개(37)는 체결볼트(38)를 통하여 원형지지체(30) 선단부에 결합되게 한다.

상기 밀폐용 마개(37) 외면에는 밀폐용 패킹(39)이 끼워져 있고, 밀폐용 마개(37)의 외경은 본체(20)의 중공부(31) 내경과 동일하게 구성되어 있고, 내부마개(35)와 밀폐용 마개(37) 사이에 위치하는 관체형 스크린(40)과 본체(20)의 중공부(21) 내벽 사이에는 공간부(43)가 형성되게 한 다음, 관체형 스크린(40) 외면에 메쉬스크린(42)이 감겨져 위치되게 한다.

원형지지체(30) 후단부에는 중공부(51)와 통기공(52)이 형성된 연결축관(50)을 끼운 다음 결합편(53)과 결합볼트(54)를 이용하여 원형지지체(30) 후단부에 결합되게 한다.

원통형의 본체(20) 후방에 4개의 연결축봉(55)을 결합한 다음 실린더 고정판(56)을 고정설치하고, 상기 실린더 고정판(56)에 유압실린더(60)를 고정설치하고, 유압실린더(60)의 축봉(61)에 연결축관(50)이 결합되게 함으로서 유압실린더(60)의 작동에 의해 본체(20)의 중공부(21)에 끼워진 원형지지체(30)가 이동될 수 있게 하여서 된 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 압출기에 투입되는 폐스크랩이 용융되면서 스크류 및 실린더, 즉 스크류관(12) 선단부로 압송되고, 상기 용융수지는 유입공(22)을 통하여 메쉬스크린(42)과 본체(20) 사이에 구성된 공간부(43)로 유입되고, 공간부(43)로 유입된 용융수지는 메쉬스크린(42)를 통과하면서, 용융수지에 함유된 이물질이 걸려 제거되고, 순수한 용융수지만 관체형 스크린(40)의 통공(41)을 통하여 스크린 홀딩부(32)로 유입된 다음 이동홈(33)을 통하여 수집부(36)로 유입되고, 수집부(36)로 유입된 용융수지는 유출공(23) 및 노즐(13)을 통하여 압출되고, 냉각, 경화, 절단하여 펠릿(pellet)형태로 제조되고, 상기 펠릿형태의 재생수지를 이용하여 다양한 분야의 재활용원료로 사용한다는 것은 종래와 다를바 없다.

본 발명은 사용으로 인하여 필터링장치에 구성된 메쉬스크린(42)에 이물질이 누적되어 메쉬스크린(42)을 교체하고자 할 때 신속하면서 간편하게 교체할 수 있게 한다는 것이다.

즉 메쉬스크린(42)의 교체과정을 설명하면 압출기의 작동을 잠시 멈춘 상태에서, 유압실린더(60)를 작동시키면 축봉(61)이 전진하면서 본체(20)의 중공부(21)에 끼워진 원형지지체(30)가 화살표(A)방향으로 전진하면서 메쉬스크린(42)과 함께 도 5에서와 같이 외부로 노출된다.

이때 원형지지체(30) 외면에 끼워진 내부마개(35)는 본체(20)에 구성된 유입공(22) 부분에 위치하여 차단되게 하여 용융수지의 누출을 차단케 한다.

유압실린더(60)의 작동에 의해 본체(20)의 중공부(21)로부터 원형지지체(30)가 노출되면, 관체형 스크린(40) 외면에 감긴 메쉬스크린(42)이 노출되므로 작업자가 간단하게 메쉬스크린(42)을 분리, 제거한 다음, 새로운 메쉬스크린(42)을 감아줌으로서 간단하게 교환이 되고, 상기한 상태에서 유압실린더(60)를 작동시켜 축봉(61)을 화살표(A) 반대방향으로 후진시키면 메쉬스크린(42)과 함께 원형지지체(30)가 본체(20)의 중공부(21) 내부로 삽입되어 다시 압출작업을 진행할 수 있게 된다.

상기에서와 같이 본 발명은 메쉬스크린(42)을 교체하고자 할 때 유압실린더(60)를 이용하여 신속하게 본체(20)로부터 원형지지체(30)와 함께 메쉬스크린(42)이 노출되게 한 다음, 빠른 시간 내에 교체, 복원시켜 재가동할 수 있게 되므로 생산성 향상을 기대할 수 있을 뿐 아니라, 교체작업이 용이하여 교체작업 중 종래와 같이 안전사고의 위험의 거의 없다.

또한 본체(20)의 가열수단으로서 본체(20) 일측에 다수개의 히터삽입공(24)을 뚫고, 상기 히터삽입공(24)에 봉히터(25)가 결합되어 있어, 열손실없이 효과적인 발열이 이루어지게 할 뿐 아니라, 히터의 고정이나 작업자의 감전, 파손 등의 염려가 없게 된다.

원형지지체(30)에 구성된 스크린홀딩부(32)는 길이방향으로 이동홈(33)이 등간격으로 구성되어 있어 메쉬스크린(42) 및 관체형 스크린(40)을 지나면서 여과된 용융수지가 어느 한쪽으로 몰리지 않고 균일하게 수집부(36)로 수집된 다음 유출공(23)으로 이동되게 하여 균일한 제품의 펠릿을 제조하기에 적합하다.

특히 본 발명과 같이 구성된 필터링장치는 유입공(22)과 유출공(23)이 형성된 단일의 본체(20) 내에 원형지지체(30)와 메쉬스크린(42)에 끼워져 있어 메쉬스크린(42) 교체시 본체(20)에 잔류하는 용융수지의 량이 매우 적게 되므로 작업자가 잔류하는 용융수지를 제거하기가 용이할 뿐 아니라, 버려지는 량을 줄일 수 있게 되고, 재가동을 할 경우 용융수지가 빈 공간에 채워지는 시간을 단축, 빠른 시간에 압출이 되므로 생산성 향상을 기대할 수 있게 된다.

본 발명을 실시함에 있어서, 유압실린더(60)의 축봉(61)과 원형지지체(30)를 연결하는 연결축관(50)은 내면에 통기공(52)이 형성된 중공부(51)로 구성되어 있어 봉히터(25)로부터 가열된 열이 유압실린더(60)로 전달되는 것을 차단하여 유압실린더(60)의 수명을 연장시킬 수 있다.

본 발명에서 제공하고자 하는 메쉬스크린 교체장치는 압출기에만 적용가능한 것이 아니라, 방사기나 성형기 등에도 적용하여 사용할 수도 있다.

(10)--메쉬스크린 교체장치 (11)--연결소켓
(12)--스크류관 (13)--노즐
(20)--본체 (21)--중공부
(22)--유입공 (23)--유출공
(24)--히터삽입공 (25)--봉히터
(30)--원형지지체 (31)--지지부
(32)--스크린홀딩부 (33)--이동홈
(34)--걸림턱 (35)--내부마개
(36)--수집부 (37)--밀폐용 마개
(38)--체결볼트 (39)--밀폐용 패킹
(40)--관체형 스크린 (41)--통공
(42)--메쉬스크린 (43)--공간부
(50)--연결축관 (51)--중공부
(52)--통기공 (53)--결합편
(54)--결합볼트 (55)--연결축봉
(56)--실린더고정판 (60)--유압실린더
(61)--축봉

Claims

압출기용 메쉬스크린 교체장치를 구성하되, 본체(20) 내면에 유입공(22)과 유출공(23)이 형성된 중공부(21)를 관통설치하고, 상기 중공부(21) 내에 관체형 스크린(40)과 메쉬스크린(42)이 설치된 원형지지체(30)를 설치하고, 상기 원형지지체(30) 일측에 유압실린더(60)를 설치하여, 유압실린더(60)의 작동에 의해 본체(20)의 중공부(21)로부터 원형지지체(30)가 이동, 외면에 설치된 메쉬스크린(42)이 노출되게 한 다음 메쉬스크린(42)을 교체하고, 다시 유압실린더(60)의 작동에 의해 원형지지체(30)가 본체(20)의 중공부(21) 내로 원복되게 한 유압실린더를 이용한 압출기용 메쉬스크린 교체장치를 구성함에 있어서, 원형지지체(30) 외면 양측 단부에 내부마개(35)와 밀폐용 마개(37)를 설치하되, 원형지지체(30)가 본체(20) 외부로 이동하여 노출된 상태에서 내부마개(35)가 유입공(22)을 밀폐시킬 수 있게 하고, 상기 본체(20) 일측에 히터삽입공(24)을 뚫어 구성하고, 상기 히터삽입공(24)에 봉히터(25)를 결합하여 본체(20)가 가열될 수 있게 함을 특징으로 하는 유압실린더를 이용한 압출기용 메쉬스크린 교체장치.
제1항에 있어서, 원형지지체(30) 일측에 연결축관(50)을 결합하고, 상기 연결축관(50)에 유압실린더(60)의 축봉(61)이 결합구성되게 하되, 상기 연결축관(50) 내면에는 통기공(52)이 형성된 중공부(51)를 구성하여 원형지지체(30)의 열이 유압실린더(60)로 전달되는 것을 차단케 함을 특징으로 하는 유압실린더를 이용한 압출기용 메쉬스크린 교체장치.
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