KR101436052B1 - 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 점성을 갖는 액상의 수지원료를 일정한 형성으로 성형시키는 생산장치에 있어서, 상기 수지원료가 주입되도록 원료주입구를 갖는 성형관과 상기 성형관에 내입되어 투입되는 수지원료를 이송시킴과 아울러 성형시키는 이송축과 상기 성형관의 외면에 설치되어 이송축에 의해 성형되어 이송되는 수지원료를 냉각시키는 냉각부와 상기 이송축에 설치되어 상기 원료주입구를 통해 투입되는 수지원료를 소정온도로 유지시키는 히팅장치와 상기 성형관의 단부에 연결설치되어 상기 이송축을 회전시키는 회전장치로 이루어져, 성형관에 히팅장치를 마련하여 투입되는 용융된 수지원료가 이송과정중 굳는 것을 방지하고, 성형관에 냉각부를 마련하여 성형된 수지원료를 빠르게 굳히고 성형된 내부에 설치된 윤활유 장치를 통해 윤활유를 공급시켜 제품과 성형부의 마찰을 최소화한 후 배출함으로서, 연속배출이 가능하여 생산성을 향상시키고 비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치 { engineering plastics for continuous production device }
본 발명은 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성형관에 이송스크류를 갖는 이송축을 설치하여, 투입되는 수지원료를 이송 및 성형시키고, 성형관에 히팅장치를 마련하여 투입되는 용융된 수지원료가 이송과정중 굳는 것을 방지하고, 성형관에 냉각부를 마련하여 성형된 수지원료를 빠르게 굳도록 한 후 배출함으로서, 연속배출이 가능하여 생산성을 향상시키고 비용이 절감되는 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치에 관한 것이다.
일반적으로 엔지니어링플라스틱(engineering plastics)은 공업재료·구조재료로 사용되는 고강도 높은 플라스틱으로 자기윤활성, 내마모성, 무독성, 내유성, 내약품성등 기능성 수지이다. 성능과 특징은 그 화학구조에 따라 다른데, 주로 폴리아마이드·폴리아세틸·폴리카보네이트·PBT(폴리에스터수지)·변성 PPO(폴리페닐렌옥사이드)등이 있다. 이들의 공통점은 분자량이 몇 십∼몇 백 정도의 저분자 물질인 종래의 플라스틱과는 달리, 몇 십만∼몇 백만이나 되는 고분자물질이라는 점이다.
따라서 이 플라스틱은 강도·탄성뿐만 아니라, 내충격성·내마모성·내열성·내한성·내약품성·전기절연성 등이 뛰어나 그 용도도 가정용품·일반잡화는 물론, 카메라·시계부품·항공기 구조재·일렉트로닉스 등 각 분야에 걸쳐 사용할 수 있다. 한편, 이보다 한발 앞서 엔지니어링플라스틱을 유리섬유 또는 탄소섬유 등과 혼합시켜, 더욱 강력한 특성을 발휘하는 복합재료인 섬유강화플라스틱(FRP: fiber reinforced plastics)의 개발도 이루어졌다.
최근에는 관이나 봉 등을 연속 생산할 수 있도록, 수지원료를 투입하여 연속으로 성형 및 이동되도록 하는 엔지니어링플라스틱(engineering plastics)제조 장치가 개발되고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0006379호에서와 같이 염화비닐 성형용 사출성형기가 개시되어 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 성형관에 이송스크류를 갖는 이송축을 설치하여, 투입되는 수지원료를 이송 및 성형시키고, 성형관에 히팅장치를 마련하여 투입되는 용융된 수지원료가 이송과정중 굳는 것을 방지하고, 성형관에 냉각부를 마련하여 성형된 수지원료를 빠르게 굳히고 성형된 내부에 설치된 윤활유 장치를 통해 윤활유를 공급시켜 제품과 성형부의 마찰을 최소화한 후 배출함으로서, 연속배출이 가능하여 생산성을 향상시키고 비용이 절감되는 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 점성을 갖는 액상의 수지원료를 일정한 형상으로 성형시키는 생산장치에 있어서, 상기 수지원료가 주입되도록 원료주입구를 갖는 성형관과 상기 성형관에 내입되어 투입되는 수지원료를 이송시킴과 아울러 성형시키는 이송축과 상기 성형관의 외면에 설치되어 이송축에 의해 성형되어 이송되는 수지원료를 냉각시키는 냉각부와 상기 성형관에 설치되어 상기 원료주입구를 통해 투입되는 수지원료를 소정온도로 유지시키는 히팅장치와 상기 성형관의 단부에 연결설치되어 상기 이송축을 회전시키는 회전장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송축은 상기 원료주입구를 통해 투입된 수지원료를 이동시키도록 외면에 형성되는 이송스크류와, 상기 이송축의 단부에 형성되는 원뿔부와, 상기 이송스크류와 상기 원뿔부 사이에 마련되는 성형부와, 상기 원뿔부와 대응되게 상기 이송축의 끝단부에 마련되어 수지원료가 역류하는 것을 방지하는 차단패널로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전장치는 상기 성형관에 마련되는 플랜지부에 체결되고 한쌍의 연결베어링이 마련된 연결부와, 상기 연결부의 돌출부가 일단에 끼워짐과 아울러 상기 플랜지부에 체결되는 연결관과, 상기 연결관의 타단에 설치되고 고정베어링이 구비된 마감부와, 상기 연결베어링과 상기 고정베어링에 회전가능하게 체결됨과 아울러 선단이 상기 이송축과 연결되는 연결축과, 상기 연결축을 회전시키는 구동모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명인 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치는 성형관에 이송스크류를 갖는 이송축을 설치하여, 투입되는 수지원료를 이송 및 성형시키고, 성형관에 히팅장치를 마련하여 투입되는 용융된 수지원료가 이송과정중 굳는 것을 방지하고, 성형관에 냉각부를 마련하여 성형된 수지원료를 빠르게 굳히고 성형된 내부에 설치된 윤활유 장치를 통해 윤활유를 공급시켜 제품과 성형부의 마찰을 최소화한 후 배출함으로서, 연속배출이 가능하여 생산성을 향상시키고 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치에 있어, 이송축을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치의 작동상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치에 있어, 이송축을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치(10)(설명의 편의상 연속생산장치라 명명함)는 점성을 갖는 액상의 수지원료를 일정한 형상으로 성형시켜 연속배출시키는 것으로서, 이에 이와같은 연속생산장치(10)는 성형관(20)과 이송축(30)과 냉각부(40)와 히팅장치(50)와 회전장치(60)로 이루어진다.
상기 성형관(20)은 금속재로 이루어지고 관통된 구조로 형성되며, 일측의 하부에는 관통된 내부와 연통되게 원료주입구(21)가 형성되어, 외부의 수지원료를 내부로 투입할 수 있게 된다.
이때, 상기 성형관(20)의 단부에는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 회전장치(60)와 연결되도록 플랜지부(22)가 끼움,고정된다.
상기 이송축(30)은 금속재로 이루어지고 상기 성형관(20)에 내입되어 투입되는 수지원료를 이송시킴과 아울러 성형시키는 것으로서, 이러한 이송축(30)은 상기 원료주입구(21)를 통해 투입된 수지원료를 이동시키도록 외면에 형성되는 이송스크류(31)와, 상기 이송축(30)의 단부에 형성되는 원뿔부(32)와, 상기 이송스크류(31)와 상기 원뿔부(32) 사이에 마련되는 성형부(33)와, 상기 원뿔부(32)와 대응되게 상기 이송축(30)의 끝단부에 마련되어 수지원료가 상기 회전장치(50) 방향으로 역류하는 것을 방지하는 차단패널(34)로 이루어진다.
이때, 상기 이송축(30)의 단부에 상기 원뿔부(32)가 형성되어, 수지가 냉각될때 수축에 의한 기공의 발생을 방지하며, 상기 성형부(33)에 의해 성형되고 냉각된 수지원료와 이송축(30)과의 마찰면적이 점차 줄어들면서 상호 분리되어 이송이 용이하게 된다.
상기 차폐패널(34)은 이송축의 끝단부를 정밀절삭가공하여 다수의 원형패널구조의 차폐패널을 형성시켜 수지원료가 회전장치(60) 방향으로 역류하는 것을 차단하게 된다.
상기 냉각부(40)는 상기 성형관(20)의 외면에 설치되어 이송축에 의해 성형 및 이송되는 수지원료를 냉각시키는 것으로서, 이에 이와같은 냉각부(40)는 관구조로 형성되어 상기 성형관(20)에 끼움되고 내주연에 나선의 수로(41)가 형성되어, 외부에서 상기 수로(41)로 유체를 공급하여 상기 성형관(20) 및 상기 성형관(20)을 통해 이동되는 수지원료를 냉각시키게 된다. 이때, 냉각부(40)는 상기 성형관(20)에 끼움되어 용접 또는 나사체결되어 고정된다.
또한, 상기 냉각부(40)의 일단에는 상기 수로(41)에 외부의 유체를 공급하는 유체주입부가 마련되고 타단에는 순환된 유체를 배출시키는 유체배출부가 마련된다.
상기 히팅장치(50)는 상기 이송축(30)에 설치되어 상기 원료주입구(21)를 통해 투입되는 수지원료를 소정온도로 유지시키는 것으로서, 이러한 히팅장치(50)는 외부에서 전달되는 전원을 공급받아 발열되는 열선(51)이 내장된 합성수지 또는 금속재로 이루어진 가열관이며, 상기 성형관(20)에 끼움되어 열기를 전달하게 되며, 상기 원료주입구(21)와 연통되게 관통공이 형성된다.
즉, 상기 히팅장치(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 냉각부(40)와 블랜지부(22) 사이에 배치되게 상기 성형관(20)에 끼움되어 열기를 전달함으로서, 투입된 수지원료가 상기 이송스크류(21)를 통해 이동하는 과정에서 냉각되어 굳는 것을 방지하게 되며, 일단이 상기 성형관과 용접 또는 나사체결되어 고정된다.
상기 회전장치(60)는 상기 성형관(20)의 단부에 연결설치되어 상기 이송축(30)을 회전시키는 것으로서, 이에 이와같은 상기 회전장치(60)는 상기 성형관(20)에 마련되는 플랜지부(22)에 볼트체결되고, 내부에 한쌍의 연결베어링(611)이 마련된 연결부(61)와, 상기 연결부(61)의 돌출부(612)가 일단에 끼워짐과 아울러 상기 플랜지부(22)에 체결되고 양단부에 플랜지가 형성된 연결관(62)과, 상기 연결관(62)의 타단에 설치되고 고정베어링(631)이 구비된 마감부(63)와, 상기 연결베어링(611)과 상기 고정베어링(631)에 회전가능하게 체결됨과 아울러 선단이 상기 이송축(30)과 용접 또는 나사체결되어 연결되는 연결축(64)과, 상기 연결축(64)을 회전시키는 구동모터(65)로 이루어진다.
상기와 같이 구성되는 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치의 작동상태를 설명하면 먼저, 상기 구동모터(65)를 작동시킴과 아울러 상기 원료주입구(21)를 통해 용융된 수지원료가 투입되면 회전되는 이송축(30)의 이송스크류(31)를 따라 수지원료가 이동하게 된다.
이후, 수지원료는 상기 성형부(33)에 의해 관 형태로 성형되면서 이동함과 아울러 상기 냉각부(40)에 의해 냉각되어 성형된 형태로 배출되며, 상기한 일련의 과정이 연속적으로 이어져 성형물을 연속적으로 생산할 수 있게 된다.
10 : 연속생산장치 20 : 성형관
30 : 이송축 40 : 냉각부
50 : 히팅장치 60 : 회전장치
21 : 원료주입구 22 : 블랜지부
31 : 이송스크류 32 : 원뿔부
33 : 성형부 34 : 차단패널
41 : 수로 51 : 열선
61 : 연결부 611 : 연결베어링
612 : 돌출부 62 : 연결관
63 : 마감부 631 : 고정베어링
64 : 연결축 65 : 구동모터

Claims (3)

  1. 점성을 갖는 액상의 수지원료를 일정한 형상으로 성형시키는 생산장치로서, 상기 수지원료가 주입되도록 원료주입구를 갖는 성형관과, 상기 성형관에 내입되어 투입되는 수지원료를 이송시킴과 아울러 성형시키는 이송축과, 상기 성형관의 외면에 설치되어 이송축에 의해 성형되어 이송되는 수지원료를 냉각시키는 냉각부와, 상기 성형관에 설치되어 상기 원료주입구를 통해 투입되는 수지원료를 소정온도로 유지시키는 히팅장치와, 상기 성형관의 단부에 연결설치되어 상기 이송축을 회전시키는 회전장치로 이루어진 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치에 있어서,
    상기 이송축은 상기 원료주입구를 통해 투입된 수지원료를 이동시키도록 외면에 형성되는 이송스크류와,
    상기 이송축의 단부에 형성되는 원뿔부와,
    상기 이송스크류와 상기 원뿔부 사이에 마련되는 성형부와,
    상기 원뿔부와 대응되게 상기 이송축의 끝단부에 마련되어 수지원료가 역류하는 것을 방지하는 차단패널로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전장치는 상기 성형관에 마련되는 플랜지부에 체결되고 한쌍의 연결베어링이 마련된 연결부와,
    상기 연결부의 돌출부가 일단에 끼워짐과 아울러 상기 플랜지부에 체결되는 연결관과,
    상기 연결관의 타단에 설치되고 고정베어링이 구비된 마감부와,
    상기 연결베어링과 상기 고정베어링에 회전가능하게 체결됨과 아울러 선단이 상기 이송축과 연결되는 연결축과,
    상기 연결축을 회전시키는 구동모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔지니어링 플라스틱용 연속생산장치.

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