KR101827216B1 - 플라스틱 펠릿 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠릿 원재료가 투입되어 혼합되는 원재료혼합모듈과, 상기 원재료혼합모듈로부터 공급된 펠릿 원재료를 제공받아 가열하고, 가열된 펠릿 원재료를 복수 개의 추출홀을 통하여 설정된 두께의 스트링 형태로 추출하는 펠릿스트링추출모듈과, 상기 펠릿스트링추출모듈로부터 추출된 펠릿스트링을 냉각시키는 냉각모듈 및 상기 냉각모듈을 통하여 냉각된 펠릿스트링이 내부로 공급되며, 공급받은 펠릿스트링을 파쇄하여 펠릿 형태로 가공하는 펠릿성형모듈을 포함하는 플라스틱 펠릿 제조장치를 제공한다.

Description

플라스틱 펠릿 제조장치{Device for manufacturing plastic pellet}

본 발명은 플라스틱 펠릿 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운영상 효율을 높일 수 있도록 구성된 플라스틱 펠릿 제조장치에 관한 것이다.

플라스틱은 경량이며 기계적 강도가 우수하여 다양한 용도로 널리 활용되고 있다.

그러나 매년 상당량의 폐플라스틱(폐합성수지, 폐수지)이 버려져 환경을 오염시키고 삶을 위협하고 있어 환경 보호의 관점에서 종래의 대량 생산·대량 폐기되던 폐플라스틱을 재생·재활용(리싸이클링)하려는 기술이 개발되고 있다.

폐플라스틱을 재활용하기 위해서 먼저 폐플라스틱의 수집하고, 분별/선별한 후 가공한 상태에서 세척/건조 및 재활용을 위한 파쇄과정을 통한 펠릿 성형 등의 과정을 거치게 되며 공정에 따라서는 이들의 순서가 재배치되기도 한다.

한편, 종래 플라스틱 처리 기술의 경우 현장 및 운영상 과정별로 작업자가 관리하여야 하는 등의 문제점이 있었으며, 이에 따라 전체 고정이 자동적으로 이루어지면서도 효율성을 높인 플라스틱 펠릿 처리장치의 개발이 필요하였다.

대한민국 공개특허 10-2002-0070176

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 본 발명은 플라스틱 펠릿 원재료의 투입에서부터 펠릿의 성형에 이르기까지 전체 공정이 자동적으로 이루어지며 운영상의 편리함을 가져오는 플라스틱 펠릿 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

둘째, 본 발명은 중간 공정 과정에 있어서 펠릿 원재료의 냉각효율을 향상시킨 플라스틱 펠릿 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 펠릿 원재료가 투입되어 혼합되는 원재료혼합모듈과, 상기 원재료혼합모듈로부터 공급된 펠릿 원재료를 제공받아 가열하고, 가열된 펠릿 원재료를 복수 개의 추출홀을 통하여 설정된 두께의 스트링 형태로 추출하는 펠릿스트링추출모듈과, 상기 펠릿스트링추출모듈로부터 추출된 펠릿스트링을 냉각시키는 냉각모듈 및 상기 냉각모듈을 통하여 냉각된 펠릿스트링이 내부로 공급되며, 공급받은 펠릿스트링을 파쇄하여 펠릿 형태로 가공하는 펠릿성형모듈을 포함하는 플라스틱 펠릿 제조장치를 제공한다.

여기서, 상기 냉각모듈은 내부 수용부가 구비된 하우징과, 상기 하우징 내 수용된 물을 외부로 배출하는 배출관과, 상기 하우징 내부로 물을 공급하는 공급관을 포함하며, 상기 냉각모듈로 이송하는 펠릿스트링으로 물을 분사하는 냉각수분사모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각모듈로로부터 상기 펠릿성형모듈로 펠릿스트링을 이송하는 이송롤러모듈이 더 구비되되, 상기 이송롤러모듈은 회전축을 기준으로 회전하며 회전방향을 따라서 외주부 중앙부가 홈 형태로 이루어지는 메인롤러부와, 상기 메인롤러부의 홈 형태로 이루어진 공간상에 설치되며 상기 메인롤러부와 동시에 회전 시 회전방향을 따라서 외주부 중앙부에 펠릿스트링이 수용되는 수용홈이 형성되며 플렉시블(flexible)한 재질로 이루어진 홈커버부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 원재료혼합모듈은 외관을 이루며 내부 공간부가 구비됨과 동시에 공급부와 배출부가 구비된 혼합케이스와, 상기 혼합케이스 내부에 구비되어 투입된 원재료를 혼합하는 혼합스크류를 포함하며, 상기 혼합케이스의 상기 배출부는 상기 혼합케이스의 내부 수용부와 외부를 연결시키는 배출관과, 상기 배출관의 단부에 설치되며 복수 개의 배출공이 구비된 배출케이스 및 상기 배출관 내측으로 삽입된 상태를 이루며 상기 배출케이스에 설치되며 외부로부터 열풍이 공급되는 열풍공급관을 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 펠릿 제조장치의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 펠릿 제조장치에 의하면, 원재료 투입 공정에서부터 냉각 및 펠릿 성형 공정에 이르기까지 전체 공정이 자동적으로 이루어지도록 함으로써 제조상 효율을 증대시킴과 동시에 제조 시간을 단축할 수 있는 장점을 가져온다.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 펠릿 제조장치에 의하면, 냉각모듈을 추가 적용하여 스트링 형태로 가공된 펠릿 원재료의 냉각효율을 증대시킬 수 있는 효과를 가져온다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 펠릿 제조장치를 이루는 주요 구성들의 배치상태를 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 상기 도 1에서 추출모듈케이스를 추출부 측에서 나타낸 도면;
도 3은 상기 도 1에 도시된 이송롤러모듈의 종단면도;
도 4는 상기 도 3에 도시된 이송롤러모듈의 측면도;
도 5는 상기 도 1에서 혼합케이스의 배출부 구성을 개략적으로 나타낸 분해사시도; 및
도 6은 상기 도 5에서 열풍공급관의 일부 단면도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 펠릿 제조장치를 이루는 주요 구성들의 배치상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 펠릿 제조장치(100)는 원재료혼합모듈(110)과, 펠릿스트링추출모듈(120)과, 이송롤러모듈(130)과, 냉각수분사모듈(140)과, 냉각모듈(150)과, 펠릿성형모듈(170)을 포함한다.

일반적으로 플라스틱 펠릿 원재료는 폐플라스틱을 아주 작은 입자로 쪼갠 형태 예를 들어 파우더 등과 같은 형태를 이룰 수 있으며, 상기 원재료혼합모듈(110)은 상술한 바와 같은 펠릿 원재료가 투입되어 혼합되는 구성을 이룬다.

여기서, 상기 펠릿 원재료는 소정의 색을 내도록 별도의 색소가 적용될 수도 있으며 다양한 색이나 크기를 가지는 복수 개의 원재료가 혼합되도록 상기 원재료혼합모듈(110)로 투입될 수도 있다.

상기 원재료혼합모듈(110)은 외관을 이루며 내부 공간부가 구비됨과 동시에 공급부(112)와 배출부(102)가 구비된 혼합케이스(111)와, 상기 혼합케이스(111) 내부에 회전 가능하게 구비되어 상기 공급부(112)로 투입된 원재료를 혼합하는 혼합스크류(113)를 포함하여 구성된다.

상기 혼합스크류(113)는 혼합케이스(111) 외부에 구비된 구동모터(177)의 회전축에 축연결되어 상기 구동모터(177)의 작동 시 회전함에 따라서 상기 혼합케이스(111) 내부에 투입된 펠릿 원재료가 혼합된 후 상기 배출부(102)로 배출되도록 구성된다.

이때, 상기 혼합케이스(111) 내부 공간부 내 온도를 상승시키어 펠릿 원재료가 소정 용융된 상태를 이루도록 하는 가열히터부(105)가 추가적으로 적용될 수 있다. 상기 가열히터부(105)는 작동함에 따라서 상기 혼합케이스(111) 내부 공간부 내 온도를 상승시키도록 설치되며 공지된 다양한 형태 중 일 형태가 적용될 수 있다.

다음으로, 상기 펠릿스트링추출모듈(120)은 상기 원재료혼합모듈(110)로부터 공급된 펠릿 원재료를 제공받아 재가열하고, 가열된 펠릿 원재료를 스트링 형태로 추출하는 역할을 수행한다.

이를 위해, 상기 펠릿스트링추출모듈(120)은 내부 수용부가 구비된 추출모듈케이스(121)를 구비하며, 상기 추출모듈케이스(121)는 상기 원재료혼합모듈(110)로부터 원재료를 공급받는 메인공급부(122)와 공급된 원재료가 스트링 형태로 외부로 추출부(124)가 구비된다.

상기 추출부(124)는 소정의 관통홀 형태를 이루게 되며 소정 이격된 간격마다 횡방향으로 복수 개가 구비된다(도 2 참조).

한편, 상기 추출모듈케이스(121) 또한 내부 공간부 내 온도를 상승시켜 펠릿 원재료 혼합물이 용융된 상태를 유지하도록 하는 가열히터부(125)가 구비된다.

또한, 상기 추출모듈케이스(121)는 내부 공간부 내 원재료 혼합물을 가압하여 상기 추출부(124)로 배출되도록 하는 배출모듈이 구비되며, 상기 배출모듈은 실린더(126) 및 피스톤(127)으로 구성된다. 즉 상기 피스톤(127)이 추출모듈케이스(121) 내부에 유입된 용융된 상태의 원재료 혼합물을 가압함에 따라서 상기 추출부(124)로 배출되도록 구성된다.

이때, 도시된 것처럼 원재료혼합모듈(110)과 상기 펠릿스트링추출모듈(120)을 연결하는 이동풀리부(103) 및 이동벨트부(104)가 추가 적용될 수 있다.

상기 추출부(124)를 통하여 원재료가 스트링 형태(10, 이하, "펠릿스트링"이라고도 함)로 공급되는 펠릿 원재료는 소정의 냉각모듈(150)을 거치며 냉각된 후 필릿성형모듈(170)로 이동하게 된다.

여기서, 상기 냉각모듈(150)은 상부가 개구되며 내부에 물이 수용되는 공간부가 형성된 하우징(152)을 구비하되, 상기 하우징(152) 내부 수용된 물이 외부로 배출되는 배출관(154) 및 상기 하우징 내부로 물을 공급하는 공급관(151)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 공급관(151)은 별도의 시온안료저장부(155)가 연결되어 공급되는 물에 온도에 따라 변색되는 시온안료가 함께 공급되도록 구성된다.

이와 같이 구성되어 상기 냉각모듈(150)의 하우징(152)에 수용된 물에 가열되어 소정 연성을 가지고 있는 펠릿스트링(10)이 이동 중 하우징(152) 내 물에 담궈져 이동이 가능하도록 상기 구성들이 배치된다.

그리고, 상기 하우징 내측에 저장된 물의 색을 현장에서 하우징(152) 외부에서도 쉽게 시각적으로 파악할 수 있도록 하는 거울부(180)가 구비된다.

이에 따라서 외부에서 온동에 따라서 변색되는 물의 색을 참고하여 적절한 수온으로 펠릿스트링(10)이 냉각되는지를 파악할 수 있게 된다.

한편, 상기 냉각모듈(150)을 이루는 하우징(152) 상측으로는 냉각수분사모듈(140)이 구비된다. 상기 냉각수분사모듈(140)은 상기 냉각모듈 하우징(150) 상측으로 이동되는 펠릿스트링(10)에 물을 공급하여 펠릿스트링(10)을 냉각시키는 역할을 하게 된다. 상기 냉각수분사모듈(140)은 물을 분무 형식으로 펠릿스트링에 공급함이 바람직하다.

상기 냉각모듈(150)을 통과한 펠릿스트링(10)은 상기 펠릿성형모듈(170)로 이송되며, 이때 펠릿스트링(10)으로부터 떨어지는 물이 수용되는 수용부(160)가 별도로 구비될 수 있다.

상기 펠릿성형모듈(170)은 내부 공간부가 구비되며 펠릿스트링(10)이 내부로 들어오는 입구부(175)와 펠릿스트링이 소정 크기로 절단되어 배출되는 출구부(178)를 구비하는 성형하우징(171)을 포함한다.

그리고, 상기 펠릿성형모듈(170)은 내부로 유입된 펠릿스트링(10)을 소정 크기로 절단하는 절단날(172)이 구비된 절단축(172)이 구비되되, 상기 절단축(172)은 외부에 구비된 모터(176)의 구동축에 축 연결된 형태를 이룬다.

한편, 상기 펠릿스트링(10)이 상기 펠릿스트링추출모듈(120)로부터 펠릿성형모듈(170)로 이송되는 도중 펠릿스트링의 이송 경로를 가이드하는 이송롤러모듈(130)이 복수 개 구비된다.

이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 상기 이송롤러모듈에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 상기 도 1에 도시된 이송롤러모듈의 종단면도이며, 도 4는 상기 도 3에 도시된 이송롤러모듈의 측면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이송롤러모듈(130)은 회전축(135)을 기준으로 회전하며 회전방향을 따라서 외주부 중앙부가 홈 형태로 이루어지는 메인롤러부(131)와, 상기 메인롤러부(131)의 홈 형태로 이루어진 공간상에 마찬가지로 회전방향을 따라서 외주부 중앙부에 펠릿스트링 수용홈(136)이 형성되며 플렉시블(flexible)한 재질로 이루어진 홈커버부(132)를 포함한다.

즉, 상기 홈커버부(132)의 수용홈(136)에 펠릿스트링(10)이 접촉하되 상기 이송롤러모듈(130)의 회전에 따라서 펠릿스트링(10)이 이송하게 되며, 유연한 재질로 이루어진 홈커버부(132)의 탄성에 의하여 펠릿스트링의 이동을 용이하게 하면서도 파손은 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 홈커버부(132)와 메인롤러부(131)를 관통하는 형태로 수직배출홈(133)이 구비되며, 상기 수직배출홈(133)과 연통된 상태를 이루되 이송롤러모듈(130)의 양측으로 경사진 형태로 배치되는 경사배출홈(138)이 구비된다.

이에 따라서 펠릿스트링(10)에 묻은 물기가 상기 수직배출홈(133)으로 빠져나온 후 회전하는 이송롤러모듈(130)에 있어서 상기 경사배출홈(138)의 경사 상태에 따라서 일측으로 상기 수직배출홈(133)을 통하여 나온 물이 외부로 용이하게 빠져나가도록 할 수 있게 된다.

도 5는 상기 도 1에서 혼합케이스의 배출부 구성을 개략적으로 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 상기 도 5에서 열풍공급관의 일부 단면도이다.

도 5에서와 같이, 상기 혼합케이스(111)의 배출부(102)는 상기 혼합케이스(111)의 내부와 외부를 연결시키는 배출관(114)과, 상기 배출관(114)의 단부에 설치되며 복수 개의 배출공(119)이 구비된 배출케이스(115) 및 상기 배출관(114) 내측으로 삽입된 상태를 이룸과 동시에 상기 배출케이스(115)에 설치되며 외부로부터 열풍이 공급되는 열풍공급관(116)을 포함하여 구성된다.

상기 열풍공급관(116)은 배출관(114) 내측에 삽입되는 단부가 폐쇄된 형태를 이루고 반대측은 개방된 상태를 이루되, 상기 열풍공급관(116)의 개방된 측은 외부로부터 펌핑된 열풍이 공급되는 열풍공급호스(117)가 연결된다.

또한, 도시된 것처럼, 상기 열풍공급관(116)은 펠릿 원재료가 배출되는 방향 측으로 경사진 형태로 이루어진 열풍공급홀(118)을 포함하여 구성된다.

상기 열풍공급홀(118)은 유동통로가 협소한 배출관(114) 내부의 멜팅된 펠릿 원재료가 용융 정도가 크게 되면서 열풍에 의한 가압력에 의하여 보다 용이하게 배출공(119)을 통하여 외부로 배출되도록 하는 역할을 수행한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 펠릿 제조장치에 의하면, 원재료 투입 공정에서부터 냉각 및 펠릿 성형 공정에 이르기까지 전체 공정이 자동적으로 이루어지도록 함으로써 제조상 효율을 증대시킴과 동시에 제조 시간을 단축할 수 있는 장점을 가져온다.

또한, 냉각모듈을 추가 적용하여 스트링 형태로 가공된 펠릿 원재료의 냉각효율을 증대시킬 수 있는 효과를 가져온다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 플라스틱 펠릿 제조장치 102: 배출부
103: 이동풀리 104: 이동벨트
110: 원재료혼합모듈 111: 혼합케이스
113: 혼합스크류 114: 배출관
115: 배출케이스 116: 열풍공급관
117: 열풍공급호스 118: 열풍공급홀
119: 배출공 120: 펠릿스트링추출모듈
121: 추출모듈케이스 122: 메인공급부
124: 추출부 125: 가열히터부
126: 실린더 127: 피스톤
130: 이송롤러모듈 131: 메인롤러부
132: 홈커버부 133: 수직배출홈
135: 회전축 136: 수용홈
138: 경사배출홈 140: 냉각수분사모듈
150: 냉각모듈 151: 공급관
152: 하우징 154: 배출관
155: 시온안료저장부 170: 펠릿성형모듈
171: 성형하우징 180: 거울부

Claims (4)

1. 펠릿 원재료가 투입되어 혼합되는 원재료혼합모듈과, 상기 원재료혼합모듈로부터 공급된 펠릿 원재료를 제공받아 가열하고, 가열된 펠릿 원재료를 복수 개의 추출홀을 통하여 설정된 두께의 스트링 형태로 추출하는 펠릿스트링추출모듈과, 상기 펠릿스트링추출모듈로부터 추출된 펠릿스트링을 냉각시키는 냉각모듈 및 상기 냉각모듈을 통하여 냉각된 펠릿스트링이 내부로 공급되며, 공급받은 펠릿스트링을 파쇄하여 펠릿 형태로 가공하는 펠릿성형모듈을 포함하며,
   상기 원재료혼합모듈은 외관을 이루며 내부 공간부가 구비됨과 동시에 공급부와 배출부가 구비된 혼합케이스와, 상기 혼합케이스 내부에 구비되어 투입된 원재료를 혼합하는 혼합스크류와, 상기 혼합케이스 내부를 가열하도록 구비되는 가열히터부를 포함하며,
   상기 혼합케이스의 상기 배출부는 상기 혼합케이스의 내부 수용부와 외부를 연결시키는 배출관과, 상기 배출관의 단부에 설치되며 복수 개의 배출공이 구비된 배출케이스 및 상기 배출관 내측으로 삽입된 상태를 이루며 상기 배출케이스에 설치되며 외부로부터 열풍이 공급되는 열풍공급관을 포함하며,
   상기 열풍공급관은 펠릿 원재료가 배출되는 방향 측으로 경사진 형태로 이루어져 상기 배출관 내부의 멜팅된 펠릿 원재료의 용융 정도가 크게 되면서 외부로부터 공급되는 열풍에 의한 가압력에 의하여 보다 용이하게 상기 배출공을 통하여 외부로 배출되도록 하는 열풍공급홀을 포함하는,
   플라스틱 펠릿 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 냉각모듈은 내부 수용부가 구비된 하우징과, 상기 하우징 내 수용된 물을 외부로 배출하는 배출관과, 상기 하우징 내부로 물을 공급하는 공급관을 포함하며,
   상기 냉각모듈로 이송하는 펠릿스트링으로 물을 분사하는 냉각수분사모듈을 더 포함하는,
   플라스틱 펠릿 제조장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 냉각모듈로로부터 상기 펠릿성형모듈로 펠릿스트링을 이송하는 이송롤러모듈이 더 구비되되,
   상기 이송롤러모듈은 회전축을 기준으로 회전하며 회전방향을 따라서 외주부 중앙부가 홈 형태로 이루어지는 메인롤러부와,
   상기 메인롤러부의 홈 형태로 이루어진 공간상에 설치되며 상기 메인롤러부와 동시에 회전 시 회전방향을 따라서 외주부 중앙부에 펠릿스트링이 수용되는 수용홈이 형성되며 플렉시블(flexible)한 재질로 이루어진 홈커버부를 포함하는,
   플라스틱 펠릿 제조장치.
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