KR101713214B1

KR101713214B1 - Temperature regulating system of extruder screw

Info

Publication number: KR101713214B1
Application number: KR1020150077646A
Authority: KR
Inventors: 송인호
Original assignee: 주식회사 씨맥
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2017-03-07
Also published as: KR20160141947A

Abstract

본 발명은 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압출기 내부로 원료를 공급하기 위해 원료공급호퍼 하단에 바렐과 스크류 사이 압출공간으로 연통되는 원료투입공이 형성되어, 상기 원료투입공으로 투입되는 원료가 상기 스크류의 길이방향을 따라 이동되면서 압출되는 압출기에 있어서, 상기 스크류의 내측에는 상기 스크류의 길이방향으로 온수가 공급되는 온수공급유로가 형성되고, 상기 원료투입공을 통해 투입되는 원료가 스크류에 안착되는 원료 도입부측 스크류의 내측면에는 상기 온수공급유로를 둘러싸도록 냉각수공급유로가 형성되도록 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 스크류 내측에 온수공급관을 설치하여 가열된 온수가 공급되면서 스크류 표면온도가 가교에 적절한 온도로 가열되도록 하고, 외부 전열기를 통한 열유입과 고체 고분자의 마찰열 등으로 원하는 온도 이상으로 과열될 경우, 내부의 온수 공급을 차단함과 아울러 스크류의 원료 도입부 주위에 냉각수를 공급하도록 유로를 형성하여 스크류 표면을 냉각시키도록 하여, 원료가 스크류 표면에 눌러붙어 스코치 등의 제품 불량 원인을 제거하고 온도가 높아짐으로 인한 조기 가교현상 등을 적극적으로 제어하여 생산성을 함께 증대시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a screw double temperature control system for an extruder, and more particularly, to a screw double temperature control system for an extruder, more particularly, to a screw double temperature control system for a screw extruder, in which a raw material input hole communicating with an extrusion space between a barrel and a screw is formed at a lower end of a raw material supply hopper A hot water supply channel for supplying hot water in the longitudinal direction of the screw is formed on the inner side of the screw in the extruder where the input raw material is moved along the longitudinal direction of the screw and the raw water supplied through the raw material input hole So that the cooling water supply passage is formed so as to surround the hot water supply passage.
According to the present invention, a hot water supply pipe is provided inside the screw, and heated hot water is supplied to heat the surface temperature of the screw to a temperature suitable for crosslinking, and heat input through an external heater and frictional heat of the solid polymer, , The hot water supply is interrupted and a flow path is formed to supply the cooling water around the inlet of the raw material of the screw so that the surface of the screw is cooled so that the raw material is pressed against the surface of the screw, It is possible to increase the productivity both by actively controlling the early crosslinking phenomenon due to the increase in temperature and the like.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a temperature regulating system for extruder screw,

본 발명은 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스크류의 길이방향을 따라 스크류의 내측에 온수공급유로를 형성하여 스크류 표면이 가열되도록 하되, 원료가 도입되는 스크류의 표면이 과열되지 않도록 원료 투입부 근방의 스크류에 냉각수를 순환시켜 적극적인 온도제어로 임계 온도 범위내에서 가교가 이루어지도록 하는 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a screw double temperature control system for an extruder, and more particularly, to a screw double temperature control system for an extruder, and more particularly, to a screw double temperature control system for an extruder, So that cooling water is circulated through a screw in the vicinity of the raw material introduction portion so that crosslinking can be performed within a critical temperature range by aggressive temperature control.

일반적으로 종래의 전력선, 기기선 등의 케이블은 케이블 피복부분의 내유성 등 기타 화학적 내성이 발현될 수 있도록 가교처리를 진행하여 케이블을 압출한다. 여기서 가교처리는 수가교, 조사가교, 화학가교 등의 방법이 있으나 일반적으로 화학가교처리를 가장 많이 이용하게 된다.Generally, conventional cables such as power lines and machine cables are subjected to a crosslinking treatment to extrude cables so that other chemical resistance such as oil resistance of the cable covering portion can be expressed. Here, there are methods such as water flow, irradiation cross-linking, and chemical cross-linking, but chemical cross-linking treatment is generally used the most.

이러한 화학가교는 케이블의 외층을 가열하여 크로스링킹을 통해 화학적 특성을 높이도록 하는데, 이를 위해 스크류 표면으로 압출되는 원료가 가열되도록 압출기의 스크류 표면을 가열시켜 스크류 표면이 가교에 알맞은 온도로 설정되도록 한다.The chemical crosslinking is performed by heating the outer layer of the cable to increase the chemical properties through cross linking. To this end, the surface of the screw of the extruder is heated so that the raw material extruded to the screw surface is heated so that the surface of the screw is set at a temperature suitable for crosslinking .

도 1은 종래 스크류를 가열하기 위한 온수공급구조를 나타내는 압출기의 단면구조도이다.1 is a cross-sectional structural view of an extruder showing a hot water supply structure for heating a conventional screw.

도면을 참조하면 종래 압출기는 스크류(30)의 내측에 스크류(30)의 전길이에 걸쳐 온수공급유로(40)가 형성된다. Referring to the drawings, the conventional extruder has a hot water supply passage 40 formed on the inner side of the screw 30 over the entire length of the screw 30.

그리고 스크류(30)의 전단에 결합되는 기어박스부에는 스크류(30)의 단부에 결합되는 어댑터(80)가 포함되며, 어댑터(80)는 스크류(30)의 온수공급유로(40)와 연통되는 연통로가 형성되어 어댑터(80)의 전단부에 결합되는 온수공급밸브(41a)를 통해 온수가 어댑터(80)의 연통로를 거쳐 스크류(30)의 내측 온수공급유로(40)로 유입된다. The gear box portion coupled to the front end of the screw 30 includes an adapter 80 coupled to an end of the screw 30 and the adapter 80 is in communication with the hot water supply passage 40 of the screw 30 Hot water is introduced into the inner hot water supply passage 40 of the screw 30 through the communication passage of the adapter 80 through the hot water supply valve 41a which is connected to the front end portion of the adapter 80. [

이와 같이 스크류(30) 내부 온수공급유로(40)로 공급되는 온수에 의해 스크류(30)의 표면이 가열되고, 스크류(30)와 바렐(20) 사이의 압출공간으로 공급되는 원료가 스크류(30)의 표면에 닿아 원료가 가열되면서 화학가교가 이루어지게 된다. 이러한 화학가교에 가장 적절한 온도를 맞추기 위해 스크류 표면이 120℃ ~ 130℃까지 도달하도록 가열한다.The surface of the screw 30 is heated by the hot water supplied to the hot water supply passage 40 of the screw 30 and the raw material supplied to the extrusion space between the screw 30 and the barrel 20 is supplied to the screw 30 ), The chemical is crosslinked while the raw material is heated. The screw surface is heated to reach 120 ° C to 130 ° C to match the most suitable temperature for this chemical crosslinking.

아울러 폴리에치렌 가교 공정에 쓰이는 대형 압출기는 그 온도가 매우 민감해져, 임계 온도 범위에서 과하게 되면 조기에 가교가 발생하여 탄화로 이어져 불량의 원인이 되며, 저온 일 경우 압출 성능이 떨어지며 생산상 저하로 이어진다.In addition, a large extruder used for the crosslinking process of polyethene is very sensitive to the temperature, and if it exceeds the critical temperature range, the crosslinking occurs early and leads to carbonization, which causes the failure. If the temperature is low, the extrusion performance is deteriorated, .

온수를 스크류(30) 내부로 보내어서 온도를 올려서 사용하나, 폴리머의 분자간 마찰열 및 외부 히터로 인한 흡수열로 인해 냉각된 폴리머의 유로가 임계온도 이상으로 올라갈 경우, 온수를 단속시키는 등의 소극적 제어로 민감한 온도 제어가 불가능하다.The hot water is sent to the inside of the screw 30 to raise the temperature but the passive control such as interrupting the hot water when the flow rate of the cooled polymer is increased to the critical temperature due to the intermolecular frictional heat of the polymer and the heat absorbed by the external heater Sensitive temperature control is impossible.

더욱이, 잠시 압출기 가동을 중지할 경우에는 스크류(30) 표면에 완전히 들러붙어 스코치가 발생되어 제품불량의 원인이 되는 문제점이 발생된다.In addition, when the operation of the extruder is stopped for a while, scorch is generated due to adherence to the surface of the screw 30 to cause a problem of product failure.

따라서, 이러한 종래 초고압 전선용 압출기의 온도조절 방식의 불합리한 점을 극복하고 원료가 투입되는 스크류의 원료투입부 근처의 온도를 적정 수준으로 유지토록 제어하여 원하는 온도 분포가 됨으로써 가교를 위한 압출 성능을 높이고 스코치 등 불량으로 인한 품질을 유지하여 양질의 초고압 절연 작업을 할 수 있는 이중온도조절 시스템에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.Therefore, it is possible to overcome the unreasonableness of the temperature control method of the conventional extruder for ultra-high voltage electric wire and to control the temperature near the material introduction portion of the screw into which the raw material is input to be maintained at an appropriate level, There is a growing demand for a dual temperature control system capable of maintaining high quality due to poor quality such as scorch and performing high-quality insulation work.

한국등록특허 제 1402211호Korean Patent No. 1402211

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스크류의 표면을 가열하여 가교에 적절한 온도로 유지되도록 하되, 원료가 투입되는 도입부측의 스크류 내부에는 냉각수가 순환되도록 하여 스크류 표면온도를 가교반응 온도 이하로 낮춰 원료가 투입 초기부터 이상적인 온도를 유지하며 궁극적으로 최적의 가류 온도 구배를 유지하도록 하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above. An object of the present invention is to heat a surface of a screw to maintain a proper temperature for crosslinking, so that cooling water is circulated inside a screw on a side of a lead- The screw surface temperature is lowered to the crosslinking reaction temperature so as to keep the ideal temperature from the initial stage of the feedstock and ultimately to maintain the optimum curing temperature gradient.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 압출기 내부로 원료를 공급하기 위해 원료공급호퍼 하단에 바렐과 스크류 사이 압출공간으로 연통되는 원료투입공이 형성되어, 상기 원료투입공으로 투입되는 원료가 상기 스크류의 길이방향을 따라 이동되면서 압출되는 압출기에 있어서, 상기 스크류의 내측에는 상기 스크류의 길이방향으로 온수가 공급되는 온수공급유로가 형성되고, 상기 원료투입공을 통해 투입되는 원료가 스크류에 안착되는 원료 도입부측 스크류의 내측면에는 상기 온수공급유로를 둘러싸도록 냉각수공급유로가 형성되도록 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a feed hopper for feeding a raw material into an extruder, the feed hopper having a feed hole communicated with an extrusion space between a barrel and a screw at a lower end of a feed hopper, A hot water supply channel for supplying hot water in the longitudinal direction of the screw is formed on the inner side of the screw, and a raw material to be introduced through the raw material input hole is screwed into a screw The cooling water supply passage is formed so as to surround the hot water supply passage on the inner surface of the screw on the raw material introduction portion.

아울러, 상기 스크류의 내측에는 상기 스크류의 길이방향으로 공급유로가 형성되되, 상기 공급유로 내측에 상기 스크류의 길이방향을 따라 온수공급관이 설치되고, 상기 온수공급관 내측에 제1온수공급유로가 형성되고, 상기 공급유로가 형성되기 위한 스크류의 내측면에 상기 온수공급관의 길이방향을 따라 둘러싸도록 제2온수공급유로가 형성되어 온수가 상기 제1온수공급유로에서 상기 제2온수공급유로로 순환된다.In addition, a supply passage is formed in the screw in the longitudinal direction of the screw, a hot water supply pipe is provided in the supply passage along the longitudinal direction of the screw, a first hot water supply passage is formed inside the hot water supply pipe A second hot water supply passage is formed on the inner surface of the screw to form the supply passage along the longitudinal direction of the hot water supply pipe so that hot water is circulated from the first hot water supply passage to the second hot water supply passage.

또한, 상기 스크류의 전단에는 상기 공급유로가 연통되는 어댑터가 결합되고, 상기 어댑터의 내측에서 상기 원료 도입부측 스크류의 내측 공급유로로 삽입되어 상기 온수공급관을 둘러싸도록 상기 공급유로의 내연에 밀착되는 슬리브가 설치되되, 상기 슬리브의 외연 상단부에는 상기 어댑터측에서 상기 스크류측으로 향하는 냉각수공급유로홈이 상기 슬리브의 길이방향을 따라 형성되고, 상기 슬리브의 외연 하단부 일측에는 상기 스크류측에서 상기 어댑터측으로 향하는 냉각수배출유로홈이 상기 슬리브의 길이방향을 따라 형성되며, 상기 원료 도입부측 스크류의 내측 공급유로에 위치하는 슬리브의 외주면은 상기 스크류의 내주면과 일정간격 이격되어 상기 냉각수공급유로홈으로부터 공급되는 냉각수가 상기 스크류의 내주면에 접촉되어 열교환되는 냉각수열교환공간이 형성되고, 상기 냉각수공급유로홈과 상기 냉각수배출유로홈이 상기 냉각수열교환공간과 상호 연통되어 열교환된 냉각수가 상기 냉각수배출유로홈으로 배출된다.The adapter is connected to the front end of the screw so as to communicate with the supply passage. The sleeve is inserted from the inside of the adapter into the inner supply passage of the screw of the raw material inlet portion and is in close contact with the inner edge of the supply passage so as to surround the hot water supply pipe. Wherein a cooling water supply flow path groove extending from the adapter side toward the screw side is formed along the longitudinal direction of the sleeve at an upper end portion of the outer periphery of the sleeve and a cooling water discharge from the screw side toward the adapter side is formed at one end of the outer periphery lower end of the sleeve The outer circumferential surface of the sleeve located in the inner supply passage of the raw material introduction portion side screw is spaced apart from the inner circumferential surface of the screw by a predetermined distance so that the cooling water supplied from the cooling water supply flow passage groove is formed in the screw Which is in contact with the inner circumferential surface The cooling water heat exchanger space is formed that is, the cooling water supply passage groove and the cooling water discharge passage is communicated with the groove is cross-cooling water heat exchange area with the cooling water is discharged into the coolant discharge passage home.

더욱이, 상기 스크류의 일측에 온도감지센서를 설치되어 상기 스크류의 표면온도를 감지하는 온도감지부와, 상기 온도감지부에서 감지된 온도값 정보에 기초하여 상기 온수공급유로에 온수의 공급을 제어하도록 하는 공급제어부를 더 포함하여 제공된다.Further, a temperature sensing unit is provided at one side of the screw to sense a surface temperature of the screw, and a control unit for controlling supply of hot water to the hot water supply channel based on temperature value information sensed by the temperature sensing unit And a supply control unit for supplying the supply control signal to the control unit.

아울러, 상기 원료 도입부측 스크류의 표면 일측에 온도감지센서를 더 설치하여, 상기 원료 도입부측 스크류 표면온도가 기설정 온도값 이하를 유지하도록 상기 온도감지부에서 감지되는 온도값 정보에 기초하여 상기 공급제어부에서 상기 냉각수공급유로에 냉각수의 공급을 제어하도록 한다.The temperature sensor may further include a temperature sensor disposed at one side of the surface of the raw material inlet portion screw so as to maintain the screw surface temperature of the raw material inlet portion at or below a preset temperature value. And the control unit controls the supply of the cooling water to the cooling water supply passage.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 스크류 내측에 온수공급관을 설치하여 가열된 온수가 공급되면서 스크류 표면온도가 가교에 적절한 온도로 가열되도록 하고, 외부 전열기를 통한 열유입과 고체 고분자의 마찰열 등으로 원하는 온도 이상으로 과열될 경우, 내부의 온수 공급을 차단함과 아울러 스크류의 원료 도입부 주위에 냉각수를 공급하도록 유로를 형성하여 스크류 표면을 냉각시키도록 하여, 원료가 스크류 표면에 눌러붙어 스코치 등의 제품 불량 원인을 제거하고 온도가 높아짐으로 인한 조기 가교현상 등을 적극적으로 제어하여 생산성을 함께 증대시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a hot water supply pipe is provided inside the screw, and heated hot water is supplied to heat the surface temperature of the screw to a temperature suitable for crosslinking, and heat input through an external heater and frictional heat of the solid polymer, , The hot water supply is interrupted and a flow path is formed to supply the cooling water around the inlet of the raw material of the screw so that the surface of the screw is cooled so that the raw material is pressed against the surface of the screw, It is possible to increase the productivity both by actively controlling the early crosslinking phenomenon due to the increase in temperature and the like.

도 1은 종래 스크류를 가열하기 위한 온수공급구조를 나타내는 압출기의 단면구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템의 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 A-A'선 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 B-B'선 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 C-C'선 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템에서 냉온수가 공급되는 경로를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템의 제어방법을 간략하게 나타낸 블럭도이다.1 is a cross-sectional structural view of an extruder showing a hot water supply structure for heating a conventional screw.
2 is a cross-sectional view of a double screw temperature control system for an extruder according to the present invention.
3 is a view showing a cross-sectional structure taken along the line A-A '.
4 is a view showing the cross-sectional structure taken along the line B-B '.
5 is a view showing a cross-sectional structure taken along the line C-C '.
FIG. 6 is a view illustrating a path through which cold / hot water is supplied in the double screw temperature control system for an extruder according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram briefly illustrating a control method of a screw double temperature control system for an extruder according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템의 단면구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 A-A'선 단면구조를 나타낸 도면이고, 도 4는 B-B'선 단면구조를 나타낸 도면이고, 도 5는 C-C'선 단면구조를 나타낸 도면이고,FIG. 2 is a sectional view of a double screw temperature control system for an extruder according to the present invention. FIG. 3 is a sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line C-C '

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템은 스크류(30)의 전길이에 걸쳐 표면을 가열하도록 스크류(30)의 내측에 길이방향으로 설치되는 온수공급유로에 온수를 공급시킴과 동시에, 원료 도입부측 스크류(30)의 표면온도는 가교온도보다 낮게 낮추어서 원료 도입부측 스크류(30)의 표면으로 안착되는 원료가 스크류(30)의 표면에 닿아 눌러붙지 않도록 한다.Referring to the drawings, the screw dual temperature control system for an extruder according to the present invention supplies hot water to a hot water supply channel provided in the longitudinal direction inside the screw 30 to heat the surface over the entire length of the screw 30 The surface temperature of the screw 30 on the raw material introducing portion side is lowered to be lower than the crosslinking temperature so that the raw material seated on the surface of the screw 30 on the raw material introducing portion is not pressed against the surface of the screw 30.

이를 위해, 원료가 원료공급호퍼(10) 하단에 바렐(20)과 스크류(30) 사이 압출공간으로 연통되는 원료투입공(11)으로 투입되어 스크류(30)의 표면에 안착되는 원료 도입부측 스크류(30)의 내측면에는 온수공급유로를 둘러싸도록 냉각수공급유로를 형성시켜 원료 도입부측 스크류(30)의 표면온도를 낮추도록 한다.The raw material is introduced into the raw material input hole 11 communicating with the barrel 20 and the screw 30 at the lower end of the raw material supply hopper 10 in the extruded space and is placed on the surface of the screw 30, A cooling water supply passage is formed on the inner surface of the raw material introduction portion 30 so as to surround the hot water supply passage so that the surface temperature of the raw material introduction portion side screw 30 is lowered.

더욱 자세히 설명하자면, 스크류(30)의 내측에는 스크류(30)의 전길이에 걸쳐 길이방향으로 공급유로(31)가 형성된다. 도면에서 스크류(30)의 전단에는 스크류(30)를 회전시키기 위한 기어박스부에 스크류(30)가 결합되며, 스크류(30)의 전단부가 어댑터(80)에 결합된다. More specifically, the supply passage 31 is formed in the longitudinal direction over the entire length of the screw 30 at the inside of the screw 30. In the drawing, a screw 30 is coupled to a gear box portion for rotating the screw 30 at the front end of the screw 30, and the front end portion of the screw 30 is coupled to the adapter 80.

이러한 어댑터(80)는 스크류(30) 내측의 공급유로(31)와 연통되는 연통로(81)가 형성되어, 어댑터(80)의 연통로(81)를 거쳐 스크류(30)의 내측 공급유로(31)의 길이방향을 따라 온수공급관(40)이 설치된다. The adapter 80 is provided with a communication passage 81 communicating with the supply passage 31 inside the screw 30 and is connected to the inner supply passage (not shown) of the screw 30 via the communication passage 81 of the adapter 80 The hot water supply pipe 40 is installed along the longitudinal direction of the shower head 31.

온수공급관(40)의 일측 단부는 온수공급밸브(41a)와 연결되어 밸브를 통해 온수가 온수공급관(40) 내측으로 이동되는 제1온수공급유로(41)가 형성되고, 온수공급관(40)의 외측면과 스크류(30)의 공급유로(31)를 형성하기 위한 스크류(30)의 내측면 사이에 제2온수공급유로(42)가 형성되어 온수공급밸브(41a)의 개방에 의해 가열된 온수가 제1온수공급유로(41)로 공급되고 온수공급관(40)을 따라 스크류(30)의 후단으로 이동되고, 다시 온수공급관(40)의 길이방향을 따라 온수공급관(40)의 외측을 둘러싸도록 형성되는 제2온수공급유로(42)로 다시 이동되어, 스크류(30)의 전단부로 순환되도록 한다. 이렇게 제2온수공급유로(42)를 통해 스크류(30)의 전단부로 순환되는 온수는 어댑터(80)의 단부에 결합되는 온수배출밸브(42a)를 통해 외부로 배출된다.One end of the hot water supply pipe 40 is connected to the hot water supply valve 41a to form a first hot water supply passage 41 through which the hot water is moved to the inside of the hot water supply pipe 40, The second hot water supply passage 42 is formed between the outer side surface and the inner side surface of the screw 30 for forming the supply passage 31 of the screw 30 so that the hot water heated by the opening of the hot water supply valve 41a Is supplied to the first hot water supply passage 41 and moves to the rear end of the screw 30 along the hot water supply pipe 40 and again surrounds the outside of the hot water supply pipe 40 along the longitudinal direction of the hot water supply pipe 40 And is then returned to the second hot water supply passage 42 to be circulated to the front end portion of the screw 30. The hot water circulated to the front end portion of the screw 30 through the second hot water supply passage 42 is discharged to the outside through the hot water discharge valve 42a coupled to the end portion of the adapter 80. [

아울러 원료 도입부측 스크류(30)의 표면을 냉각시키기 위해 상기와 같은 온수공급유로를 둘러싸도록 냉각수공급유로가 형성된다. 이를 위해, 어댑터(80)의 내측 연통로(81)에 삽입되어 원료 도입부측 스크류(30)의 내측 공급유로(31)까지 연장되는 슬리브(50)가 결합되어, 슬리브(50)에 형성되는 유로홈에 냉각수를 공급시키도록 한다.In addition, a cooling water supply channel is formed so as to surround the hot water supply channel as described above in order to cool the surface of the screw 30 on the raw material introduction portion side. The sleeve 50 inserted into the inner communication passage 81 of the adapter 80 and extending to the inner supply passage 31 of the raw material inlet portion side screw 30 is engaged with the sleeve 50, Cooling water is supplied to the groove.

이러한 슬리브(50)는 온수공급관(40)을 둘러싸면서, 공급유로(31)의 내주면에 밀착되도록 설치되고, 슬리브(50)의 외연 상단부에는 어댑터(80)측에서 스크류(30)측을 향하여 냉각수공급유로홈(51)이 길이방향을 따라 형성되고, 어댑터(80)측 냉각수공급유로홈(51)은 어댑터(80) 상부에 냉각수공급밸브(51a)와 연결되어 냉각수공급밸브(51a)의 개방에 의해 외부의 냉각수가 냉각수공급유로홈(51)의 길이방향을 따라 스크류(30) 내측으로 공급된다.The sleeve 50 is provided so as to be in close contact with the inner circumferential surface of the supply passage 31 while surrounding the hot water supply pipe 40. The sleeve 50 is provided at the upper end of the outer periphery of the sleeve 50, The supply passage groove 51 is formed along the longitudinal direction and the cooling water supply flow passage groove 51 on the side of the adapter 80 is connected to the cooling water supply valve 51a above the adapter 80 to open the cooling water supply valve 51a The external cooling water is supplied to the inside of the screw 30 along the longitudinal direction of the cooling water supply flow passage groove 51.

그리고 슬리브(50)의 외연 하단부에는 스크류(30)측에서 어댑터(80)측으로 향하는 냉각수배출유로홈(52)이 길이방향을 따라 형성되고, 어댑터(80)측 냉각수배출유로홈(52)은 어댑터(80) 하부에 냉각수배출밸브(52a)와 연결되어 열교환된 냉각수가 냉각수배출유로홈(52)을 따라 냉각수배출밸브(52a)를 통해 외부로 배출된다.A cooling water discharge passage groove 52 extending from the side of the screw 30 toward the adapter 80 side is formed along the longitudinal direction at the lower end of the outer periphery of the sleeve 50, And the cooling water discharge valve 52a is connected to the lower portion of the cooling water discharging passage 80 to discharge the cooling water discharged through the cooling water discharge valve 52a.

아울러, 원료 도입부측 스크류(30)의 내부 공급유로(31)에 대응되는 슬리브(50)의 외주면은 공급유로(31)의 내주면과 일정간격 이격되어 냉각수공급유로홈(51)으로부터 공급되는 냉각수가 스크류(30)의 내주면에 접촉되어 열교환되는 냉각수열교환공간(53)이 형성된다.The outer peripheral surface of the sleeve 50 corresponding to the internal supply passage 31 of the raw material introduction portion side screw 30 is spaced apart from the inner peripheral surface of the supply passage 31 by a predetermined distance so that cooling water supplied from the cooling water supply passage groove 51 A cooling water heat exchange space 53 is formed which is in contact with the inner circumferential surface of the screw 30 to perform heat exchange.

즉, 냉각수열교환공간(53)은 원료 도입부측 원료가 낙하되는 스크류(30)의 내측면에 형성되어 원료 도입부측 스크류(30)의 표면온도를 낮추도록 한다.That is, the cooling water heat exchange space 53 is formed on the inner surface of the screw 30 on which the raw material introduction portion side raw material falls, so that the surface temperature of the raw material introduction portion side screw 30 is lowered.

또한, 슬리브(50)의 상하부 외연에 형성되는 냉각수공급유로홈(51)과 냉각수배출유로홈(52)이 냉각수열교환공간(53)과 상호 연통되어, 슬리브(50)의 상단부에 형성된 냉각수공급유로홈(51)을 따라 공급되는 냉각수는 냉각수열교환공간(53)에서 스크류(30)의 표면과 열교환되고 슬리브(50)의 하단부에 형성되는 냉각수배출유로홈(52)을 따라 열교환된 냉각수가 외부로 배출되도록 한다.The cooling water supply flow grooves 51 and the cooling water discharge flow grooves 52 formed in the upper and lower outer edges of the sleeve 50 are communicated with the cooling water heat exchange space 53, The cooling water supplied along the groove 51 is heat-exchanged with the surface of the screw 30 in the cooling water heat exchange space 53 and the cooling water heat exchanged along the cooling water discharge flow groove 52 formed at the lower end of the sleeve 50 is discharged to the outside To be discharged.

아래에서는 본 발명에 따른 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템의 작동방법에 대해 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, an operation method of the screw double temperature control system for an extruder according to the present invention will be described in detail.

도 6은 본 발명에 따른 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템에서 냉온수가 공급되는 경로를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템의 제어방법을 간략하게 나타낸 블럭도이다.FIG. 6 is a view showing a path for supplying cold and hot water in a screw double temperature control system for an extruder according to the present invention, and FIG. 7 is a block diagram briefly showing a control method for a screw double temperature control system for an extruder according to the present invention.

본 발명에 따른 압출기용 스크류 이중온도조절 시스템은 스크류(30)의 일측에 온도감지센서를 설치하여 스크류(30)의 표면온도를 감지하는 온도감지부(60)와, 온도감지부(60)에서 감지된 온도값 정보에 기초하여 냉온수공급유로에 냉온수 공급을 제어하도록 하는 공급제어부(70)를 더 포함하여 제공된다.The screw dual temperature control system for an extruder according to the present invention includes a temperature sensing unit 60 for sensing the surface temperature of the screw 30 by providing a temperature sensing sensor on one side of the screw 30, And a supply control unit (70) for controlling supply of the cold / hot water to the cold / hot water supply flow passage based on the detected temperature value information.

이러한 온도감지부(60)는 스크류(30)의 표면온도가 기설정온도 즉, 가교반응에 적합한 127℃의 스크류(30) 표면온도로 유지되도록 스크류의 표면온도가 기설정 온도값보다 낮을 경우에는 공급제어부(70)에서 온수공급밸브(41a) 개방을 유지하여 온수공급관(40)으로 공급되는 온수가 제1온수공급유로(41)를 따라 스크류(30)의 후단으로 길이방향을 따라 이송되도록 하고, 스크류(30)의 후단에서 다시 제1온수공급유로(41)를 둘러싸는 제2온수공급유로(42)를 따라 스크류(30)의 전단으로 다시 이동되면서 스크류(30)와 계속적으로 열교환되도록 하여 스크류(30)의 표면온도를 높이도록 한다. 그리고 제2온수공급유로(42)를 따라 이동되면서 열교환된 온수는 제2온수공급유로(42) 단부에 연결된 온수배출밸브(42a)를 통해 외부로 배출되고 다시 온수공급밸브(41a)를 통해 연속적으로 가열된 온수가 공급되도록 한다.When the surface temperature of the screw is lower than the preset temperature value so that the surface temperature of the screw 30 is maintained at a predetermined temperature, that is, the surface temperature of the screw 30 of 127 ° C suitable for the crosslinking reaction, The supply control unit 70 maintains the opening of the hot water supply valve 41a so that the hot water supplied to the hot water supply pipe 40 is transferred along the longitudinal direction to the rear end of the screw 30 along the first hot water supply path 41 The second hot water supply passage 41 surrounding the first hot water supply passage 41 is moved from the rear end of the screw 30 back to the front end of the screw 30 to continuously exchange heat with the screw 30 The surface temperature of the screw 30 is increased. The hot water that has been heat-exchanged while being moved along the second hot water supply passage 42 is discharged to the outside through the hot water discharge valve 42a connected to the end of the second hot water supply passage 42, So that the hot water heated by the heat source is supplied.

온도감지부(60)에서 스크류(30)의 표면이 기설정 온도값으로 도달하는 것으로 판단되면 공급제어부(70)에서는 온수공급밸브(41a)를 닫아 더 이상 가열된 온수가 스크류(30) 내측으로 공급되지 않도록 하고, 스크류(30)의 표면온도가 기설정 온도값 이하로 떨어질 경우에만 온수공급밸브(41a)를 개방하여 가열된 온수가 스크류(30) 내측으로 공급되도록 한다. 특히 외부 전열기를 통한 스크류 표면으로 열이 유입되거나 고체 고분자의 마찰열 등으로 스크류가 원하는 온도 이상으로 과열이 되는 경우가 발생된다.When it is determined by the temperature sensing unit 60 that the surface of the screw 30 reaches the predetermined temperature value, the supply control unit 70 closes the hot water supply valve 41a so that the hot water, which is no longer heated, The hot water supply valve 41a is opened so that the heated hot water is supplied to the inside of the screw 30 only when the surface temperature of the screw 30 falls below the preset temperature value. In particular, heat may flow into the surface of the screw through the external heat exchanger, or the screw may overheat at a desired temperature due to frictional heat of the solid polymer.

이와 같은 경우에는 온수공급을 중단시키고, 냉각수공급밸브(51a)를 개방하여 냉각수가 슬리브(50)의 냉각수공급유로홈(51)을 따라 어댑터(80)에서 스크류(30)측으로 이동되도록 하며, 슬리브(50)의 단부에 형성되는 냉각수열교환공간(53)에서 냉각수가 스크류(30)의 표면에 접촉되어 열교환되도록 한다. 이때에 냉각수열교환공간(53)은 원료가 투입되는 원료 도입부측 스크류(30)의 내측면에 위치하여 원료 도입부측 스크류(30)의 표면온도가 가교를 위해 설정된 기설정 온도값보다 낮아지도록 하여 원료공급호퍼(10)에서 원료투입공(11)을 통해 스크류(30) 표면으로 낙하되는 상온의 플라스틱 원료가 스크류(30) 표면에 눌러붙지 않고 미끄러지면서 용이하게 스크류(30)의 길이방향을 따라 이송되도록 한다.The hot water supply is stopped and the cooling water supply valve 51a is opened to allow the cooling water to move from the adapter 80 to the screw 30 along the cooling water supply flow path groove 51 of the sleeve 50, The cooling water contacts the surface of the screw 30 in the cooling water heat exchange space 53 formed at the end of the screw 50 to perform heat exchange. At this time, the cooling water heat exchanging space 53 is located on the inner surface of the raw material introduction portion side screw 30 into which the raw material is inputted, so that the surface temperature of the raw material introduction portion side screw 30 becomes lower than the predetermined temperature value set for the crosslinking, The plastic raw material at room temperature falling from the supply hopper 10 to the surface of the screw 30 through the raw material injection hole 11 is easily transferred to the screw 30 along the longitudinal direction of the screw 30, .

이와 같이 냉각수를 필요에 따라 공급시켜 적극적인 온도제어가 되도록 할 수 있으며, 공급제어부(70)에서 냉각수 공급을 온수공급과 동시에 이루어지도록 하거나, 원료 도입부측 스크류(30)의 표면 일측에 온도감지센서를 더 설치하여, 원료 도입부측 스크류(30) 표면온도가 기설정 온도값 이하로 유지되도록 공급제어부(70)에서 능동적으로 제어할 수도 있다.In this way, the cooling water can be supplied as needed to provide positive temperature control. In addition, the supply control unit 70 can supply the cooling water at the same time as the hot water supply, or the temperature sensor And the supply control unit 70 may be actively controlled so that the surface temperature of the screw 30 on the side of the raw material introduction unit is maintained at a predetermined temperature value or lower.

온도감지부(60)에서 스크류(30) 표면온도가 기설정 온도값 이상으로 도달되는 것으로 판단되면, 냉각수공급밸브(51a)를 개방시켜 냉각수가 슬리브(50)의 냉각수공급유로홈(51)을 따라 스크류(30) 내측으로 공급되도록 하고, 냉각수공급유로홈(51)으로 공급되는 냉각수는 슬리브(50)의 단부측에 형성되는 냉각수열교환공간(53)으로 공급되고, 냉각수가 스크류(30)의 내주면 전체에 접촉되면서 스크류(30)의 표면온도가 낮아지도록 한다.When the temperature sensing unit 60 determines that the surface temperature of the screw 30 has reached the predetermined temperature value or more, the cooling water supply valve 51a is opened so that the cooling water flows into the cooling water supply flow path groove 51 of the sleeve 50 The cooling water supplied to the cooling water supply flow path groove 51 is supplied to the cooling water heat exchange space 53 formed on the end side of the sleeve 50 and the cooling water is supplied to the inside of the screw 30 So that the surface temperature of the screw 30 is lowered while being in contact with the entire inner peripheral surface.

이렇게 열교환된 냉각수는 다시 슬리브(50)의 하단부에 형성되는 냉각수배출유로홈(52)을 따라 어댑터(80)측으로 이송되고 냉각수배출밸브(52a)를 통해 외부로 배출되도록 한다.The cooling water thus exchanged is again transferred to the adapter 80 side along the cooling water discharge flow passage groove 52 formed at the lower end of the sleeve 50 and discharged to the outside through the cooling water discharge valve 52a.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims should include all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention.

10 : 원료공급호퍼 11 : 원료투입공
20 : 바렐
30 : 스크류 31 : 공급유로
40 : 온수공급관 41 : 제1온수공급유로
41a : 온수공급밸브 42 : 제2온수공급유로
42a: 온수배출밸브
50 : 슬리브 51 : 냉각수공급유로홈
51a : 냉각수공급밸브 52 : 냉각수배출유로홈
52a : 냉각수배출밸브 53 : 냉각수열교환공간
60 : 온도감지부
70 : 공급제어부
80 : 어댑터 81 : 연통로10: feed hopper 11: raw feed hopper
20: Barrel
30: screw 31: supply channel
40: hot water supply pipe 41: first hot water supply pipe
41a: hot water supply valve 42: second hot water supply channel
42a: Hot water discharge valve
50: Sleeve 51: Cooling water supply flow groove
51a: Cooling water supply valve 52: Cooling water discharge flow groove
52a: cooling water discharge valve 53: cooling water heat exchange space
60: Temperature sensing unit
70: Supply controller
80: adapter 81: communicating path

Claims

An extruder for extruding a raw material to be introduced into the raw material feeding hole while being moved along the longitudinal direction of the screw is provided at a lower end of a raw material supply hopper for supplying a raw material into the extruder, ,
A hot water supply passage for supplying hot water in the longitudinal direction of the screw is formed on the inner side of the screw and a hot water supply passage is formed on an inner side surface of the screw of the raw material introduction portion where the raw material inputted through the raw material introduction hole is seated on the screw A cooling water supply passage is formed,
And a sleeve which is inserted into the inner hot water supply channel of the screw on the side of the raw material introducing portion inside the adapter and is brought into close contact with the inner edge of the hot water supply channel is provided at the front end of the screw,
Wherein a cooling water discharge flow groove extending from the screw side to the adapter side is formed at an upper end of the outer periphery of the sleeve in a longitudinal direction of the sleeve, Is formed along the longitudinal direction of the sleeve,
The outer circumferential surface of the sleeve located in the inner hot water supply passage of the raw material introduction portion side screw is spaced apart from the inner circumferential surface of the screw by a predetermined distance so that the cooling water supplied from the cooling water supply passage groove comes into contact with the inner circumferential surface of the screw, Wherein the cooling water supply channel groove and the cooling water discharge channel groove are communicated with the cooling water heat exchange space and the cooling water heat exchanged in the cooling water heat exchange space is discharged to the outside through the cooling water discharge channel groove. Temperature control system.

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The method according to claim 1,
A temperature sensing unit installed on one side of the screw to sense a surface temperature of the screw,
And a supply controller for controlling the supply of hot water to the hot water supply passage based on the temperature value information sensed by the temperature sensing unit.

5. The method of claim 4,
A temperature sensor is additionally provided on one side of the surface of the screw on the raw material introduction part side,
And controls the supply of cooling water to the cooling water supply flow passage in the supply control section based on the temperature value information sensed by the temperature sensing section so that the surface temperature of the screw on the side of the raw material introduction section is maintained at a predetermined temperature value or less. Screw Dual Temperature Control System.