KR101661422B1 - 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치 - Google Patents

이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치에 있어서, 사각형 케이스 형태로 몸체가 형성되고, 몸체의 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 수용부가 형성되며, 몸체의 전방부에 폐합성수지가 몸체 내부로 유입되도록 유입구가 형성되고, 몸체의 후방부에 이물질이 제거된 폐합성수지가 배출되도록 제1배출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 수용부 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 형성되는 여과관이 수용 설치되며, 여과관의 외주연을 따라 여과관의 내측으로부터 외측방향으로 확장 관통되는 형태로 다수의 여과공이 형성되는 여과수단; 상기 여과수단의 여과관 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 형성되는 스크류가 회전가능하게 수용 설치되고, 스크류의 일측단부에 스크류를 회전시키도록 회전력을 전달하는 회전축이 형성되며, 회전축과 스크류의 결합부분 외주연에 폐합성수지가 회전축을 따라 일측방향으로 유입되지 않도록 방지하는 유입방지홈이 형성되는 회전수단; 상기 회전수단의 회전축 일측에 설치되어 회전수단을 회전시키는 구동모터;상기 구동모터와 하우징 사이 회전수단의 회전축에 구비되어 회전에 따라 회전수단을 일·타측 수평방향으로 이동시켜 위치를 조절하는 위치조절수단; 상기 하우징의 몸체 타측단부에 설치되어 회전수단의 스크류에 의해 이동되는 이물질을 타측방향으로 이동시키는 이동관; 상기 이동관의 타측단부에 구비되어 이동관 내부로부터 타측방향으로 이동되는 이물질을 외부로 배출시키는 이물질 배출수단;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치{The waste plastic resin filter apparatus of extruding apparatus of easy removal of impurities}
본 발명은 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치에 관한 것으로서, 특히 용융되어 유입되는 폐합성수지에 섞여있는 금속이나 작은 돌멩이 등의 이물질이 폐합성수지와 함께 압출기로 유입되어 용융, 압출과정을 거치는 동안 불용성 이물질이 용융되지 않고 압출기의 배출구에 끼어 막히는 현상을 여과수단과 회전수단을 이용하여 자동적으로 제거되게 하여 폐합성수지 용융장치 및 이동스크류를 정지시키지 않고도 이물질을 효율적으로 제거 및 배출시키는 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치에 관한 것이다.
일반적으로 합성수지재를 주원료로 사용하는 각종 제품들은 사용 후 폐기할 때 사회 기반시설인 매립장에 매립하거나 또는 소각장에서 소각 처리하고 있다.
그러나 합성수지를 포함하고 있는 폐기물(이하 "폐합성수지"라 칭함)은 자연적으로 분해되지 않기 때문에, 폐합성수지를 매립 처리할 경우에는 토양을 황폐화 시킬뿐 만 아니라, 우천 등의 발생시 타 오염물질과 섞여 하천으로 흘러들어 수질을 오염시키는 문제가 발생된다.
또한 폐합성수지를 소각 처리할 경우에는 각종 중금속의 배출과 유독가스의 발생으로 인해 대기를 오염시키는 문제가 발생하게 되고, 특히 이러한 수질 및 대기 오염은 자연환경의 파괴뿐만 아니라, 인체에도 악영향을 미치는 되는 심각한 문제점이 있다.
따라서 최근에는 폐합성수지를 재활용하여 환경 오염을 방지하면서도 인체의 건강저해를 방지하고, 또한 자원의 낭비를 줄이기 위하여 폐합성수지 재활용 시스템들이 지속적으로 개발되고 있다.
이러한 합성수지 재활용 시스템으로는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0466965호에 나타난 바와 같이 호퍼가 일측에 구비되고 중간에는 가스배출구가 형성되며 후단에는 압출다이가 구비되는 실린더와, 상기 실린더의 내부에 구비되어 구동수단에 의해 회전하는 스크류를 포함하여 이루어지는“폐합성수지 재생압출기”가 개시되어 있다.
하지만 종래의 폐합성수지 재생압출기는 재생압출기내로 용융되어 공급되는 폐합성수지에 각종 이물질이 포함되어 유입되므로 압출과정에서 압출다이에 다량의 금속이나 작은 돌덩이 등의 이물질이 끼게 되어 이물질의 제거가 어려워 압출다이를 해체하고 이물질을 제거한 후 다시 결합시켜 재생압출기를 재가동해야 함으로 재생 합성수지의 생산능력이 저하되는 문제점이 있었다.
또한 상기 압출다이의 배출구에 이물질이 끼어 막히게 됨으로써 재생 합성수지의 압출이 제대로 이루어지지 않으며, 또한 재생된 합성수지에 작은 금속이나 돌멩이 등이 포함되어 저품질의 재생 합성수지가 생산되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0466965호 (2013.05.10)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 폐합성수지에 섞여있는 금속이나 작은 돌멩이 등의 이물질이 폐합성수지와 함께 압출기로 유입되어 용융, 압출과정을 거치는 동안 불용성 이물질이 용융되지 않고 압출기의 배출구에 끼어 막히는 현상을 여과수단과 회전수단을 이용하여 자동적으로 제거되게 하여 폐합성수지 용융장치 및 이동스크류를 정지시키지 않고도 이물질을 효율적으로 제거 및 배출시키는 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치에 있어서, 사각형 케이스 형태로 몸체가 형성되고, 몸체의 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 수용부가 형성되며, 몸체의 전방부에 폐합성수지가 몸체 내부로 유입되도록 유입구가 형성되고, 몸체의 후방부에 이물질이 제거된 폐합성수지가 배출되도록 제1배출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 수용부 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 형성되는 여과관이 수용 설치되며, 여과관의 외주연을 따라 여과관의 내측으로부터 외측방향으로 확장 관통되는 형태로 다수의 여과공이 형성되는 여과수단; 상기 여과수단의 여과관 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 형성되는 스크류가 회전가능하게 수용 설치되고, 스크류의 일측단부에 스크류를 회전시키도록 회전력을 전달하는 회전축이 형성되며, 회전축과 스크류의 결합부분 외주연에 폐합성수지가 회전축을 따라 일측방향으로 유입되지 않도록 방지하는 유입방지홈이 형성되는 회전수단; 상기 회전수단의 회전축 일측에 설치되어 회전수단을 회전시키는 구동모터;상기 구동모터와 하우징 사이 회전수단의 회전축에 구비되어 회전에 따라 회전수단을 일·타측 수평방향으로 이동시켜 위치를 조절하는 위치조절수단; 상기 하우징의 몸체 타측단부에 설치되어 회전수단의 스크류에 의해 이동되는 이물질을 타측방향으로 이동시키는 이동관; 상기 이동관의 타측단부에 구비되어 이동관 내부로부터 타측방향으로 이동되는 이물질을 외부로 배출시키는 이물질 배출수단;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치를 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치는 그 구성이 간단하여 제조가 손쉽고 작동도 단순하여 오작동을 방지함은 물론, 작동성의 향상을 기대할 수 있으며, 이물질을 수시로 제거할 수가 있어 이물질의 제거효율의 향상되는 효과가 있다.
또한 폐합성수지 용융장치 및 이동스크류를 정지시키지 않고도 이물질 제거수단에 의해서 분리된 이물질을 효율적으로 배출시키게 되므로 압출불량을 방지함과 동시에, 생산성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치의 사용상태 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치의 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치의 부분 사용상태 측단면도,
도 4는 본 발명에 의한 도 3의 A부분 사용상태 측단면도,
도 5는 본 발명에 의한 도 3의 B부분 사용상태 측단면도,
도 6은 본 발명에 의한 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치의 부분 사용상태 측단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 위치조절수단의 사용상태를 알 수 있는 측단면도,
도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 배출수단의 사용상태를 알 수 있는 사시도 및 측단면도,
도 11은 본 발명에 의한 냉각수단의 설치상태를 알 수 있는 사시도이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 11을 참고하여 보면 본 발명에 의한 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치는 용융장치(2)에 의해 용융된 폐합성수지를 이송시키는 이송스크류(5)의 일측부에 결합되어 이송스크류(5)로부터 이송되어 유입되는 폐합성수지의 이물질을 제거와 동시에 압출시켜 배출되도록 하우징(10), 여과수단(20), 회전수단(30), 구동모터(40), 위치조절수단(50), 이동관(60), 이물질 배출수단(70)으로 이루어진다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하우징(10)은 용융된 폐합성수지가 내부로 유입되어 이동되도록 사각형 케이스 형태로 몸체(11)가 형성되고, 몸체(11)의 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 수용부(12)가 형성된다.
상기 몸체(11)의 전방부에 이송스크류(5)로부터 이송되는 용융된 폐합성수지가 몸체(11) 내부로 유입되도록 유입구(13)가 형성되며, 몸체(11)의 후방부에 후술되는 여과수단(20)에 의해 이물질이 제거된 폐합성수지가 배출되도록 제1배출구(14)가 형성된다.
한편 상기 하우징(10)의 제1배출구(14)로 용융된 폐합성수지 이동되기 전 폐합성수지에 섞여있는 금속이나 작은 돌멩이 등의 불용성 이물질이 걸러지고 하우징(10)의 제1배출구(14)로 이동되도록 하는 여과수단(20)이 하우징(10)의 내부에 수용 설치된다.
상기 여과수단(20)은 하우징(10)의 수용부(12) 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 형성되는 여과관(21)이 수용 설치되며, 여과관(21)의 외주연에 따라 다수의 여과공(22)이 형성된다.
상기 여과공(22)은 여과관(21)의 내측으로부터 외측방향으로 확장 관통되게 형성되어 용융된 폐합성수지 외에 이물질은 통과하지 못하고 여과관(21)의 내측 표면에 남게 된다.
상기 여과수단(20)의 여과관(21)의 내측 표면에 남은 이물질을 외부로 배출시키기 위해 이물질을 이동시키는 회전수단(30)이 여과수단(20) 내부에 수용 구비된다.
상기 회전수단(30)은 여과수단(20)의 여과관(21) 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 형성되는 스크류(31)가 회전가능하게 수용 설치된다.
또한 상기 스크류(31)의 일측단부에 스크류(31)를 회전시키도록 회전력을 전달하는 회전축(32)이 형성되며, 회전축(32)과 스크류(31)의 결합부분 외주연에 폐합성수지가 회전축(32)을 따라 일측방향으로 유입되지 않도록 방지하는 유입방지홈(33)이 형성된다.
그리고 상기 회전수단(30)의 회전축(32) 일측에 회전수단(30)을 회전시키는 구동모터(40)가 설치된다.
상기 구동모터(40)에 의해 회전수단(30)이 회전하고, 여과수단(20)에 의해 이물질이 분리된 폐합성수지가 하우징(10)의 제1배출구(14)로 배출시 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 제1배출구(14) 측면에 다수의 압출구(16a)가 형성되는 압출판(16)을 더 구비하여 하우징(10)의 제1배출구(14)로부터 배출되는 이물질이 제거된 폐합성수지를 압출구(16a)를 통해 압출시킬 수 있다.
이때 상기 압출판(16)에 다수 형성되는 압출구(16a)는 ○, □, ◇, △, ☆,＋, －, × 등의 다양한 형태로 형성하여 다양한 압출물을 생산할 수 있다.
한편 상기 구동모터(40)와 하우징(10) 사이 회전수단(30)의 회전축(32)에 위치조절수단(50)이 구비되어 회전에 따라 회전수단(30)을 일·타측 수평방향으로 이동시켜 위치를 조절할 수 있다.
도 7 및 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 위치조절수단(50)으로 회전수단(30)을 타측 수평방향으로 이동시키게 되면 여과수단(20)의 여과관(21)의 내측과 회전수단(30)의 스크류(31)와 이격된 간격이 좁아져 여과수단(20)으로 통해 폐합성수지 배출시 발생되는 압력이 증가하여 폐합성수지가 여과수단(20)으로 통해 여과되어 배출되는 속도가 증가하게 된다.
또한 도 7 및 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 위치조절수단(50)으로 회전수단(30)을 일측 수평방향으로 이동시키게 되면 여과수단(20)의 여과관(21)의 내측과 회전수단(30)의 스크류(31)와 이격된 간격이 넓어져 여과수단(20)으로 통해 폐합성수지 배출시 발생되는 압력이 감소하여 폐합성수지가 여과수단(20)으로 통해 여과되어 배출되는 속도가 감소하게 된다.
한편 상기 하우징(10)의 몸체(11) 타측단부에 회전수단(30)의 스크류(31)에 의해 이동되는 이물질을 타측방향으로 이동시키는 이동관(60)이 설치된다.
그리고 상기 이동관(60)의 타측단부에 이동관(60) 내부로부터 타측방향으로 이동되는 이물질을 외부로 배출시키는 이물질 배출수단(70)이 구비된다.
상기 이물질 배출수단(70)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 이동관(60)의 단부측에 이동관(60)으로부터 이동되는 이물질을 외부로 배출시키는 배출관(71)이 구비되고, 배출관(71)의 내부에 회전에 따라 배출관(71)을 개방 또는 폐쇄하는 개폐밸브(72)가 설치되며, 개폐밸브(72)의 내부에 배출관(71)으로 이동되는 이물질이 외측 하부방향으로 이동하여 배출되도록 안내하는 제2배출구(72a)“ㄱ”자 형태로 형성된다.
상기 이물질 배출수단(70)의 배출관(71)을 개방 또는 폐쇄하기 위해 개폐밸브(72)를 회전시 일정위치에서 회전이 정지되어 개방 또는 폐쇄가 정해지도록 개폐밸브(72)의 상부에 걸림부(73)가 형성되고, 걸림부(73)가 일정위치에서 걸림되도록 배출관(71)의 상단부에 걸림돌기(74)가 형성된다.
또한 상기 이물질 배출수단(70)의 개폐밸브(72) 상부가 볼트 형태로 형성되어 이물질 배출수단(70)의 개폐하기 위해 개폐밸브(72)를 회전시 개폐밸브(72) 상부에 렌치와 같은 도구를 체결하여 회전시킴이 바람직하나, 개폐밸브(72) 상부에 제어부(미도시됨)를 통해 개폐밸브(72)를 회전시키는 구동수단(미도시됨)을 더 설치할 수 있다.
한편 상기 하우징(10)의 내부에 용융되어 유입되는 폐합성수지가 굳어지지 않고 용융된 상태로 압출되도록 하우징(10)의 내부에 열선(80)이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 몸체(11) 내부에 매설되며, 하우징(10)의 외부 타측에 열선(80)과 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부(90)가 설치된다.
또한 상기 하우징(10)의 내부에 높은 온도의 열로 용융되어 유입되는 폐합성수지로 인해 회전수단(30)의 스크류(31) 및 회전축(32)이 높은 온도로 가열되고, 가열된 회전축(32)에 의해 구동모터(40), 베어링(미도시됨), 기어(미도시됨) 등에 높은 온도의 열이 전달되어 열변형 등의 손상시킬 수 있으므로 구동모터(40)와 하우징(10) 사이 일정위치에서 더 이상 열이 전달되지 않도록 하는 냉각수단(100)이 도 11에 도시된 바와 같이 구동모터(40)와 하우징(10) 사이에 더 설치되어 냉각수를 구동모터(40)와 하우징(10) 사이에 지속적으로 공급 및 배출시켜 구동모터(40)로 열이 전달되지 못하도록 차단하게 된다.
그리고 상기 하우징(10), 여과수단(20), 회전수단(30), 위치조절수단(50), 이동관(60), 이물질 배출수단(70)은 내식성 및 내열성이 우수한 스테인레스강 또는 특수강으로 형성됨이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 그 구성이 간단하여 제조가 손쉽고 작동도 단순하여 오작동을 방지함은 물론, 작동성의 향상을 기대할 수 있으며, 이물질을 수시로 제거할 수가 있어 이물질의 제거효율의 향상되는 효과가 있다.
또한 폐합성수지 용융장치(2) 및 이동스크류(5)를 정지시키지 않고도 이물질을 효율적으로 배출시키게 되므로 압출불량을 방지함과 동시에, 생산성이 향상되는 효과가 있다.
10 : 하우징 20 : 여과수단
30 : 회전수단 40 : 구동모터
50 : 위치조절수단 60 : 이동관
70 : 이물질 배출수단

Claims (6)

  1. 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치에 있어서,
    사각형 케이스 형태로 몸체(11)가 형성되고, 몸체(11)의 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 수용부(12)가 형성되며, 몸체(11)의 전방부에 폐합성수지가 몸체(11) 내부로 유입되도록 유입구(13)가 형성되고, 몸체(11)의 후방부에 이물질이 제거된 폐합성수지가 배출되도록 제1배출구(14)가 형성되는 하우징(10);
    상기 하우징(10)의 수용부(12) 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 형성되는 여과관(21)이 수용 설치되며, 여과관(21)의 외주연을 따라 여과관(21)의 내측으로부터 외측방향으로 확장 관통되는 형태로 다수의 여과공(22)이 형성되는 여과수단(20);
    상기 여과수단(20)의 여과관(21) 내부에 일측부로부터 타측부 방향으로 갈수록 축소되는 원추 형태로 형성되는 스크류(31)가 회전가능하게 수용 설치되고, 스크류(31)의 일측단부에 스크류(31)를 회전시키도록 회전력을 전달하는 회전축(32)이 형성되며, 회전축(32)과 스크류(31)의 결합부분 외주연에 폐합성수지가 회전축(32)을 따라 일측방향으로 유입되지 않도록 방지하는 유입방지홈(33)이 형성되는 회전수단(30);
    상기 회전수단(30)의 회전축(32) 일측에 설치되어 회전수단(30)을 회전시키는 구동모터(40);
    상기 구동모터(40)와 하우징(10) 사이 회전수단(30)의 회전축(32)에 구비되어 회전에 따라 회전수단(30)을 일·타측 수평방향으로 이동시켜 위치를 조절하는 위치조절수단(50);
    상기 하우징(10)의 몸체(11) 타측단부에 설치되어 회전수단(30)의 스크류(31)에 의해 이동되는 이물질을 타측방향으로 이동시키는 이동관(60);
    상기 이동관(60)의 타측단부에 구비되어 이동관(60) 내부로부터 타측방향으로 이동되는 이물질을 외부로 배출시키는 이물질 배출수단(70);
    을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(10)의 제1배출구(14) 측면에 다수의 압출구(16a)가 형성되는 압출판(16)이 더 구비됨을 특징으로 하는 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 배출수단(70)은 이동관(60)의 단부측에 이동관(60)으로부터 이동되는 이물질을 외부로 배출시키는 배출관(71)이 구비되고,
    상기 배출관(71)의 내부에 회전에 따라 배출관(71)을 개방 또는 폐쇄하는 개폐밸브(72)가 설치되며,
    상기 개폐밸브(72)의 내부에 배출관(71)으로 이동되는 이물질이 외측 하부방향으로 이동하여 배출되도록 안내하는 제2배출구(72a)“ㄱ”자 형태로 형성되고,
    상기 개폐밸브(72)의 상부에 걸림부(73)가 형성되며,
    상기 걸림부(73)가 일정위치에서 걸림되도록 배출관(71)의 상단부에 걸림돌기(74)가 형성됨을 특징으로 하는 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(10)의 내부에 용융되어 유입되는 폐합성수지가 하우징(10)의 내부에서 굳어지지 않도록 하우징(10)의 내부에 열선(80)이 하우징(10)의 몸체(11) 내부에 매설되고,
    상기 하우징(10)의 외부 타측에 열선(80)과 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부(90)가 설치됨을 특징으로 하는 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(10), 여과수단(20), 회전수단(30), 위치조절수단(50), 이동관(60), 이물질 배출수단(70)은 스테인레스강 또는 특수강으로 형성됨을 특징으로 하는 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동모터(40)와 하우징(10) 사이에 지속적으로 냉각수를 공급 및 배출시키는 냉각수단(100)이 더 설치됨을 특징으로 하는 이물질 제거가 용이한 폐합성수지 압출기의 여과장치.
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