KR101925712B1 - 압출기 스크류 자동청소장치 - Google Patents

Abstract

압출기 샤프트 자동청소장치가 개시된다. 개시된 압출기 샤프트 자동청소장치는 함체 형상으로 이루어지고 내부에 청소챔버가 형성되며, 상기 청소챔버로 압출기 스크류가 유입되는 입구와, 상기 입구와 대향되게 설치되어 상기 청소챔버로부터 압출기 스크류가 배출되는 출구를 구비한 본체부; 상기 본체부에 설치되어 상기 청소챔버에 놓여진 상기 압출기 스크류에 적정한 압력의 샌딩물질을 분사하여 상기 압출기 스크류에 고착된 탄화물 및 이물질을 제거하는 샌드브라스팅 유닛; 상기 본체부의 일측방에 설치되어 상기 입구를 통해 상기 압출기 스크류를 상기 본체부에 공급하는 스크류공급부; 상기 본체부의 타측방에 설치되어 상기 출구를 통해 배출되는 상기 압출기 스크류의 선단이 삽입된 상태로, 상기 압출기 스크류의 이동을 가이드 하는 스크류 이동가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

압출기 스크류 자동청소장치 {AUTO CLEANING DEVICE FOR EXTRUDER SCREW SHAFT}

본 발명은 압출기의 스크류샤프트를 자동으로 청소해주는 압출기 스크류 자동청소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 샌드브라스팅 방식으로 압출기의 스크류에 적정압력의 샌딩물질을 분사하여 스크류 샤프트에 고착된 탄화물 및 이물질을 제거하는 압출기 스크류 자동청소장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엔지니어링 플라스틱의 제조공정에서 합성수지의 압출성형공정에 스크류샤프트가 회전하여 원료를 압출하는 스크류방식의 압출기가 사용되고 있다.

이러한 스크류방식의 압출기는 압출성형시 플라스틱 수지가 압출기 내부에서 용융되는 과정에서 스크류샤프트에 접촉되고 압출기에서 발생되는 열로 인해 탄화되어 스크류 샤프트에 탈화물 형태로 고착되어 존재함으로써 이에 기인된 생산제품의 오염이 생산 중 발생될 뿐 아니라 이로 인한 압출기의 성능저하의 한 요인이 되고 있다.

이는 정상적인 압출기 운전 뿐 아니라 생산되는 제품의 전환시, 가령 검은색 제품에서 흰색 또는 투명 제품, 어두운 색에서 밝은색으로의 전환시에도 발생되고, 이러한 오염문제는 모든 압출 공정에서의 일반적인 문제로 대두되어지며, 압출기 스크류에 고착되어 탄화된 플라스틱 수지 또는 이물질들을 얼마나 효율적으로 제거하는가 하는 부분은 압출공정에서 오염에 의한 품질문제를 결정짓는 중요한 요인이 되었다.

기존의 압출기 스크류의 청소는 압출기 스크류를 압출기로부터 인출하여 소각한 후, 도 1의 좌측사진과 같이 브러시 그라인더 전동기기를 사용하거나, 도 1의 우측사진과 같이 스틸 브러시를 사용하여 작업자가 수동으로 스크류에 고착된 탄화물 또는 이물질들을 제거하였다.

이와 같이 기존에는 압출기 스크류를 작업자가 수동으로 청소하였기 때문에, 과도한 시간이 소요되며, 브러시 그라인더를 사용하는 과정에서 작업자가 회전체에 노출됨으로 인해 회전체에 의한 부상 위험성이 높고, 회전체에서 발생되는 진동으로 인해 작업자의 관절질환의 발생원인이 될 뿐 아니라, 특히, 수동적인 청소이므로 압출기 스크류의 청소상태가 양호하지 못하고 청소하는 작업자의 기량 및 작업숙련도에 따라 청소의 상태가 일정하지 않은 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 작업자의 수동작업이 필요없이 자동으로 청소가 이루어짐으로써 청소시간을 줄일 수 있고, 아울러, 기존에 비해 청소상태가 양호할 뿐 아니라 작업자의 기량 및 숙련도와는 별개로 일정하면서도 양질의 청소가 이루어질 수 있는 압출기 샤프트 청소장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 압출기 샤프트 자동청소장치는 함체 형상으로 이루어지고 내부에 청소챔버가 형성되며, 상기 청소챔버로 압출기 스크류가 유입되는 입구와, 상기 입구와 대향되게 설치되어 상기 청소챔버로부터 압출기 스크류가 배출되는 출구를 구비한 본체부; 상기 본체부에 설치되어 상기 청소챔버에 놓여진 상기 압출기 스크류에 적정 압력으로 샌딩물질을 분사하여 상기 압출기 스크류에 고착된 탄화물 또는 이물질을 제거하는 샌드브라스팅 유닛; 상기 본체부의 일측방에 설치되어 상기 입구를 통해 상기 압출기 스크류를 상기 본체부에 공급하는 스크류공급부; 상기 본체부의 타측방에 설치되어 상기 출구를 통해 배출되는 상기 압출기 스크류의 선단이 삽입된 상태로, 상기 압출기 스크류의 이동을 가이드 하는 스크류 이동가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스크류공급부는 양측에 전후 방향으로 설치되며, 서로 이격된 한 쌍의 제1레일이 구비된 작업대; 상기 작업대의 상부에 설치되되 상기 제1레일을 따라 전후 슬라이딩이동가능하도록 설치되는 이동케이스; 원형 파이프 형태로 이루어지며, 상기 이동케이스에 회전가능하게 설치되며, 상기 압출기 스크류가 삽입장착되는 스크류 삽입장착관; 상기 스크류 삽입장착관의 외주면에 고정설치되는 제1기어; 상기 이동케이스의 상단에 설치되며, 회전축에 상기 제1기어와 기어결합되는 제2기어가 구비되어, 상기 스크류 삽입장착관을 회전시키는 제1구동모터; 상기 작업대의 전단 및 후단에 회전가능하게 설치되는 외주면에 나사산이 형성되며, 상기 이동케이스의 하단으로 연장된 연결편에 볼-스크류방식으로 결합되어, 회전에 따라 상기 이동케이스를 전진 또는 후진시키는 회전봉; 상기 회전봉과 동력전달부재에 의해 연결되어, 상기 회전봉을 정회전 또는 역회전시키는 제2구동모터;를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 입구, 상기 출구 및 상기 스크류 삽입장착관의 높이는 동일하여 상기 스크류 삽입장착관에 상기 압출기 스크류가 삽입 장착된 상태에서, 상기 이동케이스가 전진하면, 상기 압출기 스크류가 상기 입구를 통해 상기 청소챔버에 유입된 후, 상기 출구를 통해 배출되게 되도록 구성될 수 있다.

상기 샌드브라스팅 유닛은 상기 본체부의 상부에 설치되며, 샌딩물질이 저장된 저장호퍼; 상기 본체부에 설치되어 압축공기를 제공하는 압축공기공급부; 상기 본체부의 내부에 설치되고, 상기 저장호퍼와 상기 압축공기공급부와 연결되도록 구성되어, 상기 청소챔버를 지나는 상기 압출기 스크류에 샌딩물질을 분사하는 분사노즐;을 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 분사노즐은 상기 압출기 스크류의 진행방향에 대해 양측방향으로 소정각도 회동운동하도록 구성될 수 있다.

상기 샌드브라스팅 유닛은, 상기 본체부에 전후방향으로 배치되며, 상기 본체부에 대해 회전가능하게 설치되며, 상기 분사노즐이 고정설치되는 회전축; 상기 본체부에 설치되고, 상기 회전축과 제2동력전달부재에 의해 연결되도록 설치되어, 회전에 따라 상기 회전축을 소정각도 회동운동시키는 제3구동모터;를 포함하며, 상기 제2동력전달부재는 상기 제3구동모터의 회전축에 설치되며 제1편심축을 구비한 제1캠부재; 상기 회전축의 일단에 설치되며, 제2편심축을 구비한 제2캠부재; 및 상기 제1편심축과 상기 제2편심축을 연결하며, 상기 제1캠부재의 회전에 따라 상하운동하면서 상기 제2캠부재를 소정각도 왕복회전운동시키는 링크바;를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 본체부의 하부에서 배출되는 샌딩물질을 상기 저장호퍼에 회수시키는 회수유닛; 및, 상기 회수유닛으로부터 배출되는 공기에서 먼지를 제거하여 정화된 공기를 배출시키는 공기정화유닛;을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 저장호퍼 내부 상측에 형성되는 사이클론챔버; 일단부는 상기 본체부의 하단부에 연결되고, 타단부는 상기 사이클론챔버의 원주면에 접선방향으로 설치되어, 상기 본체부의 하부로 배출되는 샌딩물질을 상기 사이클론챔버 내부에 접선방향으로 공급하여, 상기 샌딩물질이 상기 사이클론챔버내에서 원심분리에 의해 상기 저장호퍼로 낙하하여 회수되게 하는 회수유로; 및, 상기 사이클론챔버 상부에 형성되어, 상기 사이클론챔버 내에서 샌딩물질이 원심분리된 공기가 배출되는 공기배출구;를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 공기정화유닛은 상기 공기배출구와 연결유로를 통해 연결되도록 설치되어 상기 사이클론챔버로부터의 공기가 유입되는 정화케이싱; 상기 정화케이싱 내에 설치되어, 상기 정화케이싱으로 유입된 공기에서 이물질을 제거하는 필터부; 상기 정화케이싱의 상부에 설치되어 상기 사이클론 챔버로부터 상기 정화케이싱으로 공기가 이송되는 흡입력을 제공하는 흡입원;을 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 스크류 이동가이드부는, 양측에 전후 방향으로 설치되며, 서로 이격된 한 쌍의 제2레일이 구비된 제2작업대; 상기 제2작업대의 상부에 설치되되, 상기 제2레일을 따라 전후 슬라이딩 이동가능하도록 설치되며, 중공부가 관통형성된 이동플레이트; 상기 중공부에 베어링에 의해 회전가능하게 설치되며, 상기 출구를 통해 배출되는 상기 압출기 스크류의 선단이 삽입되는 스크류 삽입링;을 포함하도록 구성될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 발명은 압출기 스크류를 자동으로 공급하여 적정 압력의 샌딩물질을 분사함으로써 압출기 스크류에 고착된 탄화물 또는 이물질들을 제거하는 방식이므로, 압출기 스크류의 청소가 용이할 뿐 아니라, 수동으로 작업할 때와 비교하여 작업시간이 단축되어 생산성이 향상되고 작업자의 기량과 숙련도와는 별개로 일정한 고 품질의 청소결과를 얻을 수 있으며 청소가 효율적으로 이루어지는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 2개의 압출기 스크류를 동시에 공급함으로써, 다수의 압출기 스크류를 신속하게 청소할 수 있을 뿐 아니라, 샌딩물질을 분사하는 분사노즐이 소정각도로 회동하면서 공급된 2개의 압출기 스크류를 골고루 동시에 청소하여 청소효율이 더욱 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 압출기 스크류의 청소를 위해 분사된 샌딩물질을 다시 저장호퍼에 회수하여 사용할 수 있으므로, 저장호퍼에 주기적으로 샌딩물질을 공급해주지 않아도 되므로 유지보수에 필요한 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 샌딩물질의 회수시 배출되는 먼지등의 이물질이 포함한 공기를 필터링하여 정화된 공기를 외부로 배출함으로써, 작업장의 대기오염을 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 그 동안 작업해오고 있었던 회전기계(그라인더)를 사용하여 수동으로 작업하는 기존 작업으로의 작업시 발생되는 회전체 노출에 의한 안전사고 및 회전 장비의 진동에 의한 관절질환을 근본적으로 해결함으로써, 안전한 작업환경을 조성하는데 기여할 수 있다.

도 1은 기존의 압출기 샤프트 청소방식을 나타낸 사진이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압출기 샤프트 자동청소장치를 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 압출기 샤프트 자동청소장치의 사용상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동청소장치의 본체부와 샌드브라스팅유닛에 대한 부분을 나타낸 측면도, 정면도, 평면도이고,
도 5는 본 발명의 샌드브라스팅유닛의 구성을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 샌드브라스팅유닛의 동작상태를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동청소장치의 본체부와 스크류공급부에 대한 부분을 나타낸 평면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동청소장치의 본체부와 스크류공급부에 대한 부분을 나타낸 측면도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동청소장치의 스크류 이동가이드부를 나타낸 평면도, 측면도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동청소장치에 추가 구성된 회수유닛과 공기정화유닛을 나타낸 도면이고,
도 11은 도 10의 회수유닛을 상부에서 바라본 상태를 나타낸 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성 요소들이 이 같은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도 2 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압출기 스크류 자동청소장치(10)는 압출기에 사용되는 압출기 스크류를 청소하는 것이며, 좀더 자세히 말하면, 압출기 스크류의 외주면에 고착된 탄화물 또는 이물질을 제거하여 압출기 스크류를 자동청소하는 청소장치이다.

본 발명의 압출기 스크류 자동청소장치(10)는 본체부(100), 샌드브라스팅유닛(200), 스크류공급부(300), 스크류이동가이드부(400)를 포함한다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 본체부(100)는 내부에 청소챔버(102)가 구비되도록 함체 형태로 이루어지며, 양측면에는 서로 대향되게 입구(104) 및 출구(106)가 형성된다. 또한, 각 입구(104) 및 출구(106) 각각은 한 쌍이 서로 나란히 병렬로 배치된다(도 4의 (c) 참조). 각 입구(104) 및 출구(106)는 서로 직선상에 위치하도록 구성되며, 입구(104)를 통해 공급된 압출기 스크류(s)는 청소챔버(102)를 거쳐 출구(106)로 빠져나와 배출될 수 있도록 구성된다.

본체부(100)의 하단 모서리에는 지지대(111)가 설치되어, 지면에 지지되고, 이 지지대(111)의 하단에는 본체부(110)의 용이한 이동이 가능하도록 이동바퀴(112)가 구비될 수 있다.

또한, 본체부(100) 하부에는 소정각도로 경사진 콘 형태의 테이퍼부(101b)가 구비되어, 청소챔버(102)에 공급된 압출기 스크류(s)에 분사된 샌딩물질이 낙하하여 테이퍼부(101b)에 수집될 수 있다.

본체부(100)의 상부에는 작업자가 본체부(100)의 내부, 즉 청소챔버(102)를 확인할 수 있도록 투명창(108)이 구비된다.

도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 샌드브라스팅유닛(200)은 청소챔버(102)로 공급된 압출기 스크류(s)에 샌딩물질을 적정 압력으로 분사하기 위한 것으로서, 저장호퍼(210), 분사노즐(220), 압축공기공급부(230)을 포함하도록 구성된다.

저장호퍼(210)는 본체부(100)의 상부에 설치되며, 하부는 본체부(100) 내부에 위치하도록 구성되며, 하부에 샌딩물질이 저장되도록 구성된다. 여기서 샌딩물질이란 모래 등의 파우더 타입의 연마제를 포함한다. 즉, 샌딩물질은 모래에 한정되는 것은 아니며 여타의 파우더 타입의 연마제로 이루어질 수 있음은 물론이다.

분사노즐(220)은 본체부(100) 내에 설치되되, 청소챔버(102)에 공급된 압출기 스크류(s)를 향해 적정압력의 샌딩물질을 분사하도록 설치된다.

분사노즐(220)은 하단에 분사구(222)가 구비되고, 상부에 분사구(222)와 연통되는 샌딩물질 공급포트(224)가 구비되며, 일측면에는 분사구(222)와 연통되는 압축공기공급포트(226)가 구비된다. 샌딩물질 공급포트(224)는 플렉서블 호스(h1)를 통해 저장호퍼(210)의 하단과 연결되도록 구성되며, 압축공기공급포트(226)는 플렉서블호스(h2)를 통해 압축공기공급부(230)와 연결되도록 구성된다.

압축공기공급부(230)는 콤프레셔 등으로 구성될 수 있으며, 압축공기공급포트(226)와 연결되어, 분사노즐(220)에 적정 고압의 압축공기를 공급하도록 구성된다. 압출공기공급부(230)는 본체부(100)의 일측에 고정설치될 수 있다.

압축공기공급부(230)로부터 압축공기공급포트(226)에 적정압력의 압축공기가 공급되면, 공급된 압축공기는 분사노즐(220)의 분사구(222)를 통해 분사되며, 이 압축공기의 분사기류에 의해, 저장호퍼(210)에 수용된 샌딩물질이 샌딩물질 공급포트(224)를 통해 분사노즐(220)에 공급되고, 분사구(222)를 통해 분사되는 압축공기와 함께 샌딩물질이 적정압력으로 분사되게 된다.

분사노즐(220)은 압출기 스크류의 진행방향에 대해 양측방으로 소정각도 회동운동을 하도록 구성된다.

이를 위해, 샌드브라스팅유닛(200)은 분사노즐(220)을 좌우 소정각도로 회동운동시키도록 회전축(241), 연결바(242), 전동모터(243), 동력전달부재(245)를 더 포함하도록 구성된다.

회전축(241)은 도 4의 (b)와 같이, 본체부(100)의 내부에 배치되며, 양단이 본체부(100)에 대해 회전가능하도록 구성된다.

연결바(242)는 상단부는 회전축(241)에 고정되고, 하단부는 도 5와 같이, 분사노즐(220)에 고정되도록 구성된다.

전동모터(243)는 본체부(100) 상단에 설치되며, 동력전달부재(245)를 통해 회전축(241)의 측단과 연결되도록 구성된다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 동력전달부재(245)는 전동모터(243)의 구동축에 설치된 제1캠부재(246)와, 회전축(241)의 측단에 설치된 제2캠부재(247), 그리고, 이 제1캠부재(246)의 제1편심축(246a)과 제2캠부재(247)의 제2편심축(247a)을 연결하는 링크바(248)로 구성된다.

전동모터(243)의 회전에 따라, 제1캠부재(246)가 회전하면서 링크바(248)가 상하 왕복운동으로 하게 되며, 제2링크바(248)의 상하 운동에 따라 제2캠부재(247)가 소정각도로 왕복회전운동하게 된다. 이러한 제2캠부재(247)와 연결된 회전축(241)이 본체부(100)에 대해 소정각도 왕복 회전운동함에 따라, 도 6과 같이, 분사노즐(220)도 소정각도 회동운동하게 된다.

본 발명에서는 한 쌍의 입구(104)를 통해 2개의 압출기 스크류(s, 청소대상물)가 동시에 청소챔버(102)에 공급되어, 한 쌍의 출구(106)를 통해 본체부(100)로부터 빠져나갈 수 있으며, 이 때, 청소챔버(102)를 지나는 2개의 압출기 스크류(s)의 진행방향에 대해, 분사노즐(220)이 좌우측방으로 소정각도 회동운동할 수 있게 된다.

따라서, 하나의 분사노즐(220)을 통해 청소챔버(102)를 지나는 2개의 압출기 스크류(s)의 표면에 적정압력의 샌딩물질을 골고루 분사할 수 있어, 2개의 압출기 스크류(s)를 동시에 양하게 청소할 수 있다.

도 2, 도 7 및 도 8을 참조하면, 스크류공급부(300)는 본체부(100) 내부 즉 청소챔버(102)로 압출기 스크류(s)를 자동으로 공급하기 위한 구성으로서, 작업대(310)와, 한 쌍의 제1레일(320), 이동케이스(330), 스크류 삽입장착관(340), 제1구동모터(350), 회전봉(360), 제2구동모터(370)를 포함하도록 구성된다.

작업대(310)는 사각틀형태로 이루어지며, 본체부(100)의 일측방에 배치되도록 구성되며, 지지대(312)가 하부에 구비되고, 이 지지대(312)의 하단에 이동바퀴(314)가 구비되어, 지면에 대해 소정높이에 지지되도록 구성된다.

한 쌍의 제1레일(320)은 도 7과 같이, 작업대(310)의 상면이 길이방향을 따라 설치되되, 상호 소정간격 이격되도록 설치된다.

이동케이스(330)는 사각박스 형태로 이루어지며 한 쌍의 제1레일(320)과 슬라이딩가능하도록 구성되어, 제1레일(320)을 따라 슬라이딩 이동가능하도록 구성된다.

스크류 삽입장착관(340)은 2개로 구성되며, 각각은 서로 나란하게 이동케이스(330)를 관통하며, 이동케이스(330)에 베어링을 통해 회전가능하게 구성된다.

스크류 삽입장착관(340)의 양단부 외주상에는 조임볼트(B1)가 나사체결된 형태로 구비되어, 조임볼트(B1)를 체결 및 해제에 따라 스크류 삽입장착관(340)에 삽입된 압출기 스크류(s)를 선택적으로 고정할 수 있도록 구성된다. 이때, 2개의 스크류 삽입장착관(340)은 2개의 입구(104)와 동일한 높이에 배치되고, 각각이 일직선상에 배치되도록 구성된다.

아울러, 한 쌍의 스크류 삽입관(340) 각각은 길이 중간의 외주면에 각각 제1기어(342)가 구비되도록 구성된다.

제1구동모터(350)는 이동케이스(330)의 상단에 설치되며, 제1구동모터(350)의 회전축에는 제2기어(352)가 설치되도록 구성된다. 이 제2기어(352)는 이동케이스(330)의 상면을 관통하여 하단부가 이동케이스(330)의 내부에 위치하도록 구성되며, 제2기어(352)는 각각의 제1기어(342)와 맞물리도록 구성된다.

이에 따라, 제1구동모터(350)의 구동에 따라, 제1구동모터(350)의 회전력이 제1기어(342)와 제2기어(352)를 통해 한 쌍의 스크류 삽입장착관(340)에 전달되어, 한 쌍의 스크류 삽입장착관(340)이 일방향으로 회전되게 되며, 이 스크류 삽입장착관(340)에 삽입된 압출기 스크류(s)도 함께 회전하도록 구성된다.

회전봉(360)은 작업대의 전단 및 후단에 회전가능하게 설치되며, 외주면에는 양단을 제외한 나머지 외주상에는 나사산이 형성된 형태로 구성된다.

회전봉(360)은 이동케이스(330)의 하부로 연장된 연결편(364)과 볼-스크류 결합되도록 구성된다. 즉, 이동케이스(330)의 하단에는 하부로 연장형성된 연결편(364)이 형성되고, 회전봉(360)은 이 연결편(364)을 관통하되, 볼-스크류 결합되도록 연결된다.

제2구동모터(370)는 작업대(310)의 일측에 고정설치되며, 체인방식의 구동력전달부재(372)를 통해 회전봉(360)의 일단부와 연결되도록 구성된다.

동력전달부재(372)는 체인으로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 제2구동모터(370)의 회전축 및 회전봉(360)의 일단부에는 각각 체인스프라켓(미참조부호)이 설치되고, 동력전달부재(372)가 체인스프라켓에 연결되도록 구성될 수 있다.

따라서, 제2구동모터(370)의 정회전 또는 역회전에 따라, 회전봉(360)이 정회전 또는 역회전하게 되며, 이 회전봉(360)의 회전방향에 따라, 회전봉(360)의 볼-스크류 방식으로 연결된 연결편(364)이 전진 또는 후진 직선이동함으로써, 이 연결편(364)의 전진 또는 후진과 연동하여 이동케이스(330)가 전진 또는 후진하게 된다. 이와 같은 이동케이스(330)의 전진/후진에 따라 스크류 삽입장착관(340)에 삽입된 압출기 스크류(s)도 전진 또는 후진하게 되며, 압출기 스크류(s)가 전진하면서, 본체부(100)의 입구(104)를 통해 청소챔버(102)에 유입되곤 후, 본체부(100)의 출구(106)를 통해 빠져나오도록 구성된다.

도 2, 도 3, 및 도 9를 참조하면, 스크류 이동가이드부(400)는 출구(106)를 통해 빠져나오는 압출기 스크류(s)의 선단이 삽입된 상태로, 압출기 스크류(s)의 전진이동을 가이드하는 구성이다.

스크류 이동가이드부(400)는 제2작업대(410), 이동플레이트(431), 스크류삽입링(436)을 포함한다.

제2작업대(410)는 플레이트 형태로 형성되며, 본체부(100)의 타측방에 형배치되도록 구성되며, 하부에 지지대(414)가 구비되어 지면에 대해 소정높이에 지지되어 설치되도록 구성된다. 제2작업대(410)의 폭방향으로 양측단에는 길이방향을 따라 한 쌍의 제2레일(412)이 서로 이격되게 설치된다.

이동플레이트(431)는 제2작업대(410)에 대해 수직하게 배치되며, 하단부가 한 쌍의 제2레일(412)에 안내되어 슬라이딩 이동가능하도록 구성된다. 이동플레이트(431)에는 한 쌍의 중공부(432)가 관통형성된다.

한 쌍의 스크류삽입링(436)은 원형 링 형태로 이루어지며, 각각의 중공부(432)에 베어링(434)에 의해 회전가능하도록 구성된다. 한 쌍의 스크류삽입링(436)은 한 쌍의 출구(106)와 동일한 높이에 배치되고 동일직선상에 배치되도록 구성된다.

이 스크류삽입링(436)에는 본체부(100)의 출구(106)를 통해 배출되어 전진하는 압출기 스크류(s)의 선단이 삽입되고, 이렇게 압출기 스크류(s)의 선단이 스크류삽입링(436)에 삽입된 상태에서, 압출기 스크류(s)가 전진하면, 이동플레이트(431)가 제2작업대(410)를 따라 슬라이딩 전진하면서 압출기 스크류(s)의 전진이동을 가이드하게 된다.

이하, 도 2 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압출기 스크류 자동청소장치(10)의 동작에 대해서 설명한다.

압출기 스크류에 고착된 탄화물 또는 이물질을 제거하고자 할 경우, 압출기에서 압출기 스크류를 인출한 다음, 도 2 및 도 7과 같이, 2개의 압출기 스크류(s)를 스크류 삽입장착관(340)에 삽입하고, 조임볼트(B1)를 조여, 압출기 스크류(s)를 스크류 삽입장착관(340)에 고정시킨다.

이러한 상태에서, 제1구동모터(350) 및 제2구동모터(370)가 구동되면, 제1구동모터(350)의 구동력에 의해 스크류 삽입장착관(340)이 회전하면서, 2개의 압출기 스크류(s)가 일방향으로 회전되고, 이렇게 2개의 압출기 스크류(s)가 회전됨과 동시에 제2구동모터(370)의 구동력에 의해 회전봉(360)이 회전하고, 이에 따라 이동케이스(330)와 연동하여 2개의 압출기 스크류(s)가 전진하게 된다.

회전과 동시에 전진하는 2개의 압출기 스크류(s)는 입구(104)를 통해 청소챔버(102)로 유입된 후, 청소챔버(102)를 지나, 도 3과 같이 압출기 스크류(s)의 선단부가 출구(106)를 거쳐 빠져나오게 된다.

이와 같이, 압출기 스크류(s)가 회전하면서 청소챔버(102)를 전진하여 지나는 과정에서, 샌드브라스팅유닛(200)의 분사노즐(220)은 2개의 압출기 스크류(s)를 향해 적정 압력의 샌딩물질을 분사함으로써, 2개의 압출기 스크류(s)에 고착된 탄화물 또는 이물질을 분리하여 제거해준다.

이때, 분사노즐(220)은 2개의 압출기 스크류(s)의 전진 이동 방향에 대해, 양측방향으로 소정각도 회동됨으로써, 2개의 압출기 스크류(s)에 전체적으로 골고루 샌딩물질을 분사하여 2개의 압출기 스크루(s)를 동시에 깨끗하게 청소해 줄 수 있게 된다.

한편, 압출기 스크류(s)의 전진은 도 2와 같은 상태에서, 이동케이스(330)가 제1레일(320)의 끝단에 도달할 때까지 이루어지게 되는데, 압출기 스크류(s)가 전진하면서, 압출기 스크류(s)의 선단이 출구(106)를 빠져나와 스크류 이동가이드부(400)의 스크류삽입링(436)에 삽입되게 되면, 그 이후의 압출기 스크류(s)의 회전 및 전진에서는 압출기 스크류(s)의 선단이 스크류 삽입링(436)에 삽입된 상태에서, 스크류삽입링(436)과 함께 회전함과 동시에 이동플레이트(431)가 전진하면서 압출기 스크류(s)의 전진 이동을 가이드하게 된다.

이와 같이 압출기 스크류(s)의 1차적인 청소가 완료될 수 있으며, 이때, 2개의 압출기 스크류(s)의 후단측 일부는 청소챔버(102)로 공급될 수 없기 때문에 청소가 이루어지지 않게 된다. 따라서, 상기와 같은 1차 청소가 완료되면, 제2구동모터(370)가 역방향으로 회전되도록 구성됨으로써, 2개의 압출기 스크류(s)가 도 2와 같이 원위치로 복귀하게 된다.

이러한 상태에서, 모든 구동을 정지시키고, 작업자가 조임볼트(B1)를 해제한 다음, 스크류 삽입장착관(340)에서 2개의 압출기 스크류(s)를 분리하고 2개의 압출기 스크류(s)의 전후 방향을 바꾸어, 스크류 삽입장착관(340)에 다시 장착한 후, 상기와 동일한 방법으로 2개의 압출기 스크류(s)를 회전/전진시키면서, 청소챔버(102)에 2개의 압출기 스크류(s)를 공급하여 샌딩물질의 분사에 의한 청소를 함으로써, 2개의 압출기 스크류(s)의 전체영역을 모두 청소할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서, 저장호퍼(210)에 수용된 샌딩물질은 분사노즐(220)을 통해 청소챔버(102)를 이동하는 압출기 스크류(s)에 분사된 후, 본체부(100)의 하부로 즉, 테이퍼부(101b)로 낙하하여 모이게 되는데, 본 발명은 테이퍼부(101b)에 낙하하여 수집된 샌딩물질을 다시 저장호퍼(210)에 회수하는 회수유닛(510)과, 이 회수유닛에서 배출되는 공기에서 먼지를 제거하여 정화된 공기를 배출시키는 공기정화유닛(530)을 더 포함하도록 구성할 수 있다.

회수유닛(510)은 사이클론챔버(511), 회수유로(516), 공기배출구(514)를 포함한다.

사이클론챔버(511)는 저장호퍼(210)의 내부 상측에 형성되는 공간으로 이루어질 수도 있고, 저장호퍼(210)의 상부에 사이클론챔버(511)를 형성하는 별도의 사이클론통을 일체로 구성함으로써, 저장호퍼(210)의 상부에 사이클론챔버(511)를 형성할 수도 있다.

회수유로(516)는 본체부(100)의 하단 즉, 테이퍼부(101b)의 하단과 사이클론챔버(511)의 외주면 일측을 연결하도록 구성된다. 즉, 회수유로(516)의 하단은 테이퍼부(101b)의 하단과 연결되고, 상단은 사이클론챔버(511)의 외주면에 접선방향으로 연결되도록 구성되어, 테이퍼부(101b)에 수집된 샌딩물질이 회수유로(516)를 통해 이송되어 사이클론챔버(511) 내부에 공급되며, 이때, 사이클론챔버(511)로 공급된 샌딩물질을 포함한 공기는 사이클론챔버(511) 내에서 선회기류가 형성되면서 샌딩물질이 원심분리되어, 저장호퍼(210)로 낙하하여 회수될 수 있다.

공기배출구(514)는 사이클론챔버(511)의 상단 중앙에 형성되어, 사이클론챔버(511)에서 원심분리에 의해 샌딩물질이 분리되어 낙하하고, 샌딩물질이 분리된 공기가 사이클론챔버(511)의 상부에 형성된 공기배출구(514)를 통해 배출될 수 있다.

공기정화유닛(530)는 공기배출구(514)와 연결유로(533)를 통해 연결되도록 구성되어, 공기배출구(514)로 배출되는 공기가 유입되는 정화케이싱(531)과, 이 정화케이싱(531)의 내부에 설치되어 정화케이싱(531)에 유입된 공기에서 먼지 등의 이물질을 제거하는 필터부(532)와, 정화케이싱(531)의 상부에 설치되어 필터부재(532)를 통과한 정화된 공기를 흡입하여 배출시키는 흡입모터와 같은 흡입원(535)으로 구성될 수 있다. 흡입원(535)에 의해 사이클론챔버(511)로부터 정화케이싱(531)의 공기가 이송되는 흡입력이 발생되며 사이클론챔버(511)내에도 흡입력이 발생되며, 회수유로(516)를 통해 테이퍼부(101b)의 샌딩물질이 사이클론챔버(511)로 이송되는 힘이 발생하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 필터부(532)는 수직 원통형 필터로 이루어질 수 있으나, 정화케이싱(531)에 유입된 공기를 필터링하여 흡입원(535)을 통해 배출할 수 있는 구성이면 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.

상기의 구성으로, 테이퍼부(101b)에 모여진 샌딩물질은 회수유로(516)를 통해 사이클론챔버(511)에 유입되어, 선회기류에 의해 원심분리되어, 샌딩물질은 저장호퍼(210)에 분리되어 회수된다. 또한, 샌딩물질이 분리되어지고 먼지등의 이물질을 포함한 공기는 공기배출구(514) 및, 연결유로(533)를 통해 정화케이싱(531)으로 유입되고, 필터부(532)를 통해 정화된 후, 정화된 공기가 흡입원(535)을 거쳐 외부로 배출되게 된다.

한편, 본 발명은 스크류 공급부(300)를 통해 압출기 스크류(s)가 본체부(101)의 청소챔버(102)로 자동공급되어, 분사노즐(220)로부터 청소챔버(102)를 지나는 압출기 스크류(s)에 분사되는 샌딩물질에 의해, 압출기 스크류(s)를 청소할 수도 있고, 압출기 스크류(s) 외에 소형의 금속자재의 표면의 이물질을 샌딩물질의 분사에 의해 작업자가 수동으로 청소할 수도 있다.

이를 위해, 본체부(101)의 전면에는 작업자의 손을 청소챔버(102)에 집어넣을 수 있도록 손투입구(110)가 형성될 수 있다.

작업자는 손투입구(110)를 통해 손을 청소챔버(102)로 집어넣은 상태에서 소형의 금속자재를 파지하여 분사노즐(220)에서 분사되는 샌딩물질을 통해 소형의 금속자재에 고착된 플라스틱 수지 등의 이물질을 제거하는 작업을 시행할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100...본체부 101b...테이퍼부
102...청소챔버 104...입구
106...출구 108...투명창
110...손투입구 200...샌드브라스팅유닛
210...저장호퍼 220...분사노즐
230...압축공기공급부 241...회전축
242...연결바 243...전동모터
245...동력전달부재 300...스크류 공급부
310...작업대 320...제1레일
330...이동케이스 340...스크류 삽입장착관
350...제1구동모터 360...회전봉
370...제2구동모터 400...스크류 이동가이드부
410...제2작업대 431...이동플레이트
436...스크류삽입링 510...회수유닛회수유닛
511...사이클론챔버 516...회수유로
516...공기배출구 530...공기정화유닛
533...연결유로 531...정화케이싱
532...필터부 535...흡입원

Claims (10)

1. 함체 형상으로 이루어지고 내부에 청소챔버가 형성되며, 상기 청소챔버로 압출기 스크류가 유입되는 입구와, 상기 입구와 대향되게 설치되어 상기 청소챔버로부터 압출기 스크류가 배출되는 출구를 구비한 본체부;
   상기 본체부에 설치되어 상기 청소챔버에 놓여진 상기 압출기 스크류에 적정 압력의 샌딩 물질을 분사하여 상기 압출기 스크류에 고착된 탄화물 또는 이물질을 제거하는 샌드브라스팅 유닛;
   상기 본체부의 일측방에 설치되어 상기 입구를 통해 상기 압출기 스크류를 상기 본체부에 공급하는 스크류공급부;
   상기 본체부의 타측방에 설치되어 상기 출구를 통해 배출되는 상기 압출기 스크류의 선단이 삽입된 상태로, 상기 압출기 스크류의 이동을 가이드 하는 스크류 이동가이드부;를 포함하며,
   상기 스크류공급부는
   양측에 전후 방향으로 설치되며, 서로 이격된 한 쌍의 제1레일이 구비된 작업대;
   상기 작업대의 상부에 설치되되 상기 제1레일을 따라 전후 슬라이딩이동가능하도록 설치되는 이동케이스;
   원형 파이프 형태로 이루어지며, 상기 이동케이스에 회전가능하게 설치되며, 상기 압출기 스크류가 삽입장착되는 스크류 삽입장착관;
   상기 스크류 삽입장착관의 외주면에 고정설치되는 제1기어;
   상기 이동케이스의 상단에 설치되며, 회전축에 상기 제1기어와 기어결합되는 제2기어가 구비되어, 상기 스크류 삽입장착관을 회전시키는 제1구동모터;
   상기 작업대의 전단 및 후단에 회전가능하게 설치되는 외주면에 나사산이 형성되며, 상기 이동케이스의 하단으로 연장된 연결편에 볼-스크류방식으로 결합되어, 회전에 따라 상기 이동케이스를 전진 또는 후진시키는 회전봉;
   상기 회전봉과 동력전달부재에 의해 연결되어, 상기 회전봉을 정회전 또는 역회전시키는 제2구동모터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출기 스크류 자동청소장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 입구, 상기 출구 및 상기 스크류 삽입장착관의 높이는 동일하여 상기 스크류 삽입장착관에 상기 압출기 스크류가 삽입 장착된 상태에서, 상기 이동케이스가 전진하면, 상기 압출기 스크류가 상기 입구를 통해 상기 청소챔버에 유입된 후, 상기 출구를 통해 배출되게 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압출기 스크류 자동청소장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 샌드브라스팅 유닛은
   상기 본체부의 상부에 설치되며, 샌딩물질이 저장된 저장호퍼;
   상기 본체부에 설치되어 압축공기를 제공하는 압축공기공급부;
   상기 본체부의 내부에 설치되고, 상기 저장호퍼와 상기 압축공기공급부와 연결되도록 구성되어, 상기 청소챔버를 지나는 상기 압출기 스크류에 샌딩물질을 분사하는 분사노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출기 스크류 자동청소장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 분사노즐은 상기 압출기 스크류의 진행방향에 대해 양측방향으로 소정각도 회동운동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압출기 스크류 자동청소장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 샌드브라스팅 유닛은,
   상기 본체부에 전후방향으로 배치되며, 상기 본체부에 대해 회전가능하게 설치되며, 상기 분사노즐이 고정설치되는 회전축;
   상기 본체부에 설치되고, 상기 회전축과 제2동력전달부재에 의해 연결되도록 설치되어, 회전에 따라 상기 회전축을 소정각도 회동운동시키는 제3구동모터;를 포함하며,
   상기 제2동력전달부재는
   상기 제3구동모터의 회전축에 설치되며 제1편심축을 구비한 제1캠부재;
   상기 회전축의 일단에 설치되며, 제2편심축을 구비한 제2캠부재; 및
   상기 제1편심축과 상기 제2편심축을 연결하며, 상기 제1캠부재의 회전에 따라 상하운동하면서 상기 제2캠부재를 소정각도 왕복회전운동시키는 링크바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출기 스크류 자동청소장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 본체부의 하부에서 배출되는 샌딩물질을 상기 저장호퍼에 회수시키는 회수유닛; 및,
   상기 회수유닛으로부터 배출되는 공기에서 먼지를 제거하여 정화된 공기를 배출시키는 공기정화유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압출기 스크류 자동청소장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 저장호퍼 내부 상측에 형성되는 사이클론챔버;
   일단부는 상기 본체부의 하단부에 연결되고, 타단부는 상기 사이클론챔버의 원주면에 접선방향으로 설치되어, 상기 본체부의 하부로 배출되는 샌딩물질을 상기 사이클론챔버 내부에 접선방향으로 공급하여, 상기 샌딩물질이 상기 사이클론챔버내에서 원심분리에 의해 상기 저장호퍼로 낙하하여 회수되게 하는 회수유로; 및,
   상기 사이클론챔버 상부에 형성되어, 상기 사이클론챔버 내에서 샌딩물질이 원심분리된 공기가 배출되는 공기배출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출기 스크류 자동청소장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 공기정화유닛은
   상기 공기배출구와 연결유로를 통해 연결되도록 설치되어 상기 사이클론챔버로부터의 공기가 유입되는 정화케이싱;
   상기 정화케이싱 내에 설치되어, 상기 정화케이싱으로 유입된 공기에서 이물질을 제거하는 필터부;
   상기 정화케이싱의 상부에 설치되어 상기 사이클론 챔버로부터 상기 정화케이싱으로 공기가 이송되는 흡입력을 제공하는 흡입원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출기 스크류 자동청소장치.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크류 이동가이드부는,
    양측에 전후 방향으로 설치되며, 서로 이격된 한 쌍의 제2레일이 구비된 제2작업대;
    상기 제2작업대의 상부에 설치되되, 상기 제2레일을 따라 전후 슬라이딩 이동가능하도록 설치되며, 중공부가 관통형성된 이동플레이트;
    상기 중공부에 베어링에 의해 회전가능하게 설치되며, 상기 출구를 통해 배출되는 상기 압출기 스크류의 선단이 삽입되는 스크류 삽입링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출기 스크류 자동청소장치.
    
    

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