KR101935995B1 - 합성수지 용융압출기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐합성수지를 재생하기 위해 용융 압출하는 과정에서 여과판에 의해 여과시킨 이물질을 간편하고 안정적으로 분리 배출될 수 있도록 한 합성수지 용융압출기에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 합성수지 용융압출기의 배출부에 여과판을 설치하여 이물질을 여과하고 여과판의 입구부분에 구비되는 이물질제거실의 일측에 형성된 이물질수집관로의 입구를 통해 이물질이 수집된 다음 이물질수집관로의 출구를 통해 배출되는 구성으로 이루어지되 상기 이물질수집관로의 출구 방향에 설치되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 내부에 수평 회전되게 수직으로 설치되고 이물질수집관로의 출구를 차단할 수 있도록 한 원통형 회전몸체와, 상기 회전몸체에 형성되어 있는 배출통로와, 상기 회전몸체를 수평 회전시켜 배출통로에 의해 일정 시차를 두고 이물질수집관로의 출구를 개방할 수 있도록 하는 작동모터로 이루어진 합성수지 용융압출기를 특징으로 한다.

Description

합성수지 용융압출기 {Melt extruder of synthetic resin}
본 발명은 합성수지 용융압출기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 폐합성수지를 재생하기 위해 용융 압출하는 과정에서 여과판에 의해 여과시킨 이물질을 간편하고 안정적으로 분리 배출될 수 있도록 한 합성수지 용융압출기에 관한 것이다.
일반적으로 합성수지 용융압출기는 히터가열수단이 구비된 실린더 내부에 압출스크류가 설치되어 원료공급부를 통해 합성수지원료를 용융이송시켜 배출부를 거쳐 압출이 이루어지게 된다.
즉, 합성수지 용융압출기는 히터가열수단이 구비된 원통형의 실린더내부에 압출스크류가 설치되어 합성수지원료를 용융이송시켜 농축시키고 이를 압출성형할 수 있도록 하고 있다.
이러한 합성수지 용융압출기를 이용하여 각종 이물질 등이 포함된 폐합성수지를 재생하고자 하는는 경우에는 폐합성수지 원료를 용융 압출하는 과정에서 용융되지 않는 금속이나 모래 등과 같은 이물질을 걸러내기 위하여 합성수지 용융압출기의 배출부에 여과판이 설치된 여과장치를 장착하여 여과판에 의해 이물질이 배출되는 것을 방지하고 있으며, 이물질에 의해 여과판이 막히면서 여과효율이 떨어지는 경우에는 여과장치에 설치되는 여과판을 분리하여 새것으로 교체 사용하거나 여과판에 있는 이물질을 깨끗하게 청소하여 이물질을 제거한 후에 여과판을 설치하는 형태로 사용하게 된다.
그러나 상기와 같이 여과장치에 설치되는 여과판을 분리하는 작업을 하는 동안에는 합성수지 용융압출기의 가동을 중단하여야 하므로 생산성이 떨어지게 될 뿐만 아니라 여과판의 분리 교체과정에서 실린더 내에 용융된 합성수지가 굳어버릴 염려가 있기 때문에 품질저하의 우려가 있고, 뜨겁게 달궈진 상태의 여과판을 분리 교체하는 데도 어려움이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자에 의하여 선행기술로서 특허 제10-1351216호 및 특허 제10-1594678호로 개시된 합성수지 용융압출기에서는 합성수지원료를 용융 및 이송시켜 압출이 연속적으로 이루어지도록 하는 합성수지 용융압출기의 배출부에 여과장치를 장착하고 여과장치의 압출구에 설치되는 여과판으로 각종 이물질을 여과한 다음 합성수지 용융물의 압출이 이루어질 수 있도록 되어 있고, 여과된 이물질은 이물질제거실에 형성된 이물질수집관로를 통해 분리 배출시킬 수 있도록 한 바 있다.
이때, 이물질수집관로에 이물질과 용융 압출물이 함께 채워진 상태가 되지만 여과되지 않은 이물질은 계속적으로 수집이 되고, 이물질수집부에 이물질이 수집되는 분량만큼 용융 압출물은 이물질수집부의 상측으로 넘쳐 흘러 여과장치로 보내지고 이물질 수집은 계속적으로 이루어지게 되며, 이물질수집관로에 수집되어 있는 이물질은 어느 정도 차여있는 상태가 되면 작업자가 이물질수집관로의 출구를 차단하고 있는 마개를 돌려 출구를 일시적으로 개방하는 수단으로 이물질을 분리 처리한 다음 출구를 마개로 차단하도록 하고 있다.
즉, 이물질수집관로는 개방하게 되면 이물질 뿐만 아니라 용융 압출물도 함께 이물질수집관로의 출구로 한꺼번에 배출될 수 있기 때문에 용융 압출물의 배출을 최소화하기 위하여 합성수지 용융압출기의 작동과정에서 이물질수집관로의 출구는 일정 시차를 두고 일시적으로 개폐를 필요로 하는 것으로, 예를 들어 10분정도의 간격을 두고 이물질수집관로의 출구를 수초 동안 개방한 다음 이물질수집관로에 수집된 이물질이 완전 배출되는 시점에 이물질수집관로의 출구를 작업자에 의해 차단하게 된다.
이렇게 이물질을 분리 배출하기 위한 이물질수집관로 출구의 개폐작업을 작업자에 의해 수행하게 되므로 숙련된 작업자를 필요로 할 뿐만 아니라 작업생산성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.
KR 제10-1351216호 KR 제10-1594678호
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 폐합성수지를 용융 및 이송시켜 압출이 이루어지도록 하는 합성수지 용융압출기의 배출부에 여과판을 설치하여 이물질을 여과하고 여과판의 입구부분에 구비되는 이물질제거실의 일측에 형성된 이물질수집관로의 입구를 통해 이물질이 수집된 다음 이물질수집관로의 출구를 통해 배출되는 이물질을 원통형 회전몸체에 의해 차단하되 회전몸체의 원주면 일측부에 배출통로가 형성되어 원통형 회전몸체가 수평 회전하면서 일정 시차를 두고 이물질수집관로의 출구가 개방되게 한 수단으로 이물질을 안정적으로 분리 배출할 수 있도록 한 합성수지 용융압출기를 제공함에 있다.
본 발명은 합성수지 용융압출기의 배출부에 여과판을 설치하여 이물질을 여과하고 여과판의 입구부분에 구비되는 이물질제거실의 일측에 형성된 이물질수집관로의 입구를 통해 이물질이 수집된 다음 이물질수집관로의 출구를 통해 배출되는 구성으로 이루어지되 상기 이물질수집관로의 출구 방향에 설치되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 내부에 수평 회전되게 수직으로 설치되고 이물질수집관로의 출구를 차단할 수 있도록 한 원통형 회전몸체와, 상기 회전몸체에 형성되어 있는 배출통로와, 상기 회전몸체를 수평 회전시켜 배출통로에 의해 일정 시차를 두고 이물질수집관로의 출구를 개방할 수 있도록 하는 작동모터로 이루어진 합성수지 용융압출기를 특징으로 한다.
상기 회전몸체는 원주면 일측부에 유입구가 형성되고 중공부의 하부로 유출구가 형성되는 "ㄱ"형 배출통로를 구비하게 됨을 특징으로 한다.
본 발명의 합성수지 용융압출기는 폐합성수지를 용융 및 이송시켜 압출되는 과정에서 여과되는 이물질을 이물질수집관로의 입구를 통해 수집된 다음 이물질수집관로의 출구를 통해 배출되는 이물질을 이물질수집관로의 출구 방향에 설치되는 원통형 회전몸체에 의해 차단한 다음 이물질을 배출하게 될 때는 작동모터에 의해 일정 시차를 두고 회전몸체가 회전하면서 회전몸체에 형성된 배출통로에 의해 이물질수집관로의 출구가 개방되게 한 수단으로 이물질과 함께 포함되어 배출되는 용융 압출물이 한꺼번에 급격하게 배출되지 않고 안정적으로 간편하게 분리 배출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기의 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기의 이물질 여과부분을 나타낸 확대 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기의 이물질 여과부분 및 이물질 수집관로를 나타낸 확대 측단면도.
도 4는 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기에서 이물질 수집관로가 개방된 것을 나타낸 확대 다면도.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기에서 이물질 수집관로의 개폐과정을 나타낸 확대 다면도.
도 8는 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기에서 이물질 수집관로가 차단된 것을 나타낸 확대 다면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 히터가열수단이 구비된실린더(100) 내부에 압출스크류(110)가 설치되어 원료공급부(A)의 공급호퍼(120)를 통해 공급되는 합성수지원료를 용융이송시켜 배출부(B)에 설치되는 압출유도판(130)과 여과판(140)을 거쳐 각종 이물질을 여과한 다음 압출이 이루어지는 합성수지 용융압출기에 해당된다.
상기 합성수지 용융압출기의 압출유도판(130)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 비교적 큰 압출구멍(132)이 다수 형성되어 있는 것으로서 합성수지 용융 압출물이 분산 압출될 수 있도록 하는 기능을 주로 수행하고, 상기 여과판(140)은 다수의 작은 여과구멍(142)이 형성되어 통상의 합성수지칩과 같은 굵기 정도로 압출될 수 있도록 함과 아울러 용융되지 않는 금속이나 모래 등과 같은 이물질을 걸러내는 기능을 수행하게 된다.
즉, 이물질이 포함된 폐합성수지를 재활용하기 위해 페합성수지원료를 용융 압출하는 경우 여과판(140)의 여과구멍(142) 입구에 이물질이 걸려서 여과기능을 제대로 수행하지 못하게 되기 때문에 합성수지 용융압출기의 배출부(B)에 설치되는 여과판(140) 입구부분에 형성되어 유입되는 용융 압출물에 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 하는 이물질제거실(160)과, 상기 이물질제거실(160)에 회전되게 설치되고 여과판(140)의 내측면에 접촉되어 이물질을 회전반경 외측방향으로 밀어내도록 하는 이물질제거부재(170)가 구비된다. 또한 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 이물질제거부재(170)의 회전반경 외측에 위치하고 이물질제거실(160)의 하측에 이물질을 수집 및 배출하기 위한 이물질수집관로(200)가 구비된다.
상기 여과판(140)의 출구 방향에는 압출유로(150)가 형성되어 있어, 여과판(140)의 여과구멍(142)을 거쳐 이물질이 제거된 압출물을 압출유로(150)를 통해 배출하도록 되어 있다.
상기 이물질제거실(160)은 도 2에서와 같이 서로 이격되어 있는 압출유도판(130)과 여과판(140) 사이에 위치하며 원통형 공간으로 형성되어 있고, 압출유도판(130)과 여과판(140)의 외주면이 상호 대응된 크기로 설치될 수 있는 공간으로 형성되어 압출유도판(130)의 압출구멍(132)에서 빠져나온 용융 압출물이 여과판(140)의 여과구멍(142)으로 유입이 용이하게 유입될 수 있도록 되어 있다.
상기 이물질제거부재(170)는 여과판(140)에 형성된 중공부를 관통하여 돌출된 회전축봉(172)의 선단부에 결합되고, 회전축봉(172)의 후단에 연결되는 동력전달부재(180)의 작동으로 이물질제거부재(170)가 일방향 회전되도록 하되 이물질제거실(160)의 원통형 내벽면을 따라 이물질이 선회되면서 여과판(140)의 입구에 걸리는 이물질을 긁어내어 회전반경 외측방향으로 밀어내는 작용으로 이물질제거부재(170)의 회전반경 외측에 형성되고 이물질제거실(160)의 하측에 구비된 이물질수집관로(200)의 입구(202)를 통해 수집된 다음 이물질수집관로(200)의 출구(204) 방향으로 이동하여 용융 압출물과 이물질이 함께 수집된 상태에 놓여지게 된다.
상기 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 통해 이물질을 분리 처리할 수 있도록 하되 이물질수집관로(200)의 출구(204) 방향에 설치되는 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 내부에 수평 회전되게 수직으로 설치되고 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 차단할 수 있도록 한 원통형 회전몸체(220)와, 상기 회전몸체(220)의 원주면 일측부에 유입구(232)가 형성되고 중공부의 하부로 유출구(234)가 형성되는 "ㄱ"형 배출통로(230)와, 상기 회전몸체(220)를 수평 회전시켜 배출통로(230)에 의해 일정 시차를 두고 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 개방할 수 있도록 하는 작동모터(240)로 이루어져 있다.
즉, 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 통해 배출되는 이물질은 원통형 회전몸체(220)에 의해 차단하되 회전몸체(220)의 원주면 일측부에 배출통로(230)가 형성되어 있는 회전몸체(220)가 회전하면서 일정 시차를 두고 이물질수집관로(200)의 출구(204)가 개방되게 한 수단으로 이물질과 함께 포함되어 배출되는 용융 압출물이 한꺼번에 급격하게 배출되지 않고 안정적으로 분리 배출할 수 있도록 함에 있다.
상기 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 회전몸체(220)에 의해 차단하고 있는 상태에서 회전몸체(220)의 회전이 이루어지는 경우에 배출통로(230)의 유입구(232)가 이물질수집관로(200)의 출구(204)와 점차적으로 대향된 위치에서 이물질수집관로(200)의 출구(204)가 개방되는 수단으로 이물질을 포함한 용융 압출물이 배출통로(230)로 유입되어 유출구(234)로 분리 배출이 되고, 배출통로(230)의 유입구(232)가 이물질수집관로(200)의 출구(204)와 이격되면서 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 차단하는 것이다.
이때, 본 발명에서는 이물질수집관로(200)의 출구(204)에 회전몸체(220)가 회전하는 경우에 회전몸체(220)의 유입구(232)가 대향된 위치에 도달하는 과정에서 막혀 있던 유입구(232)의 점차적인 개방, 완전 개방, 점차적인 차단되는 과정으로 이물질수집관로(200)의 출구(204)에서 유입구(232)를 통해 이물질과 함께 포함되어 배출되는 용융 압출물이 한꺼번에 일시적으로 급격하게 배출되는 것을 방지하게 된다.
그리고, 상기 회전몸체(220)는 작동모터(240)에 의해 회전속도(RPM)를 설정하게 되는 것으로, 예를 들어 회전몸체(220)가 10분 간격으로 1회전되게 하거나, 10분 간격으로 수회 회전되게 하는 것과 같이 다양하게 설정하게 되는바, 이러한 회전몸체(220)의 회전 시차 및 회전속도는 폐합성수지에 포함된 이물질의 양에 따라 설정하여 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 개방하도록 함이 바람직하다.
이와 같이 된 본 발명은 원료공급부(A)의 공급호퍼(120)를 통해 투입되는 합성수지원료를실린더(100) 내부의 압출스크류에 의해 용융 이송시켜 배출부(B)로 압출이 이루어지게 된다.
이때 본 발명은 금속 등의 이물질이 포함된 폐합성수지를 재활용하기 위해 페합성수지원료를 용융 압출하는 경우에 여과판(140)에 의해 이물질을 걸러내는 형태로 여과하여 여과구멍(142)을 통해 압출유로(150)로 합성수지 용융물의 압출이 이루어지고, 상기 여과판(140)에 걸리는 이물질은 이물질제거실(160)에서 이물질제거부재(170)에 의해 긁어내어 이물질제거부재(170)의 회전반경 외측에 형성된 이물질수집관로(200)로 수집되게 하는 수단으로 여과판(140)이 막혀 분리 및 교체하는 작업을 수행하지 않고 압출이 이루어지게 된다.
즉, 합성수지 용융 압출물이 이물질제거실(160)에서 여과판(140)의 여과구멍(142)을 통해 여과가 이루어지고, 여과판(140)의 내측면에 접촉되어 저속으로 회전하는 이물질제거부재(170)에 의해 여과판(140)의 내측면에 걸린 이물질을 긁어냄과 동시에 계속적으로 회전하는 이물질제거부재(170)에 부딪히면서 곡선형 회전날개에 의해 이물질제거부재(170)의 회전방향 외측으로 이물질을 밀어내어 이물질제거실(160)의 원통형 내벽면을 따라 이물질이 선회되는 작용을 한다.
상기와 같이 이물질제거부재(170)에 의해 이물질을 회전방향 외측으로 이물질을 밀어내는 작용으로 이물질제거실(160)의 원통형 내벽면을 따라 선회되면서 이물질제거부재(170)의 회전반경 외측에 형성되고 이물질제거실(160)의 하부에 위치하는 이물질수집관로(200)의 입구(202)를 통해 이물질의 수집이 이루어지게 되며, 이때 이물질수집관로(200)는 회전몸체(220)에 의해 차단된 상태를 유지하게 된다.
그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압출유로(150)는 여과판(140)의 출구방향에 설치되어 있으면서도 상기 이물질수집관로(200)보다 높은 위치에 형성되어 있다. 따라서 이물질수집관로(200)에 이물질과 용융 압출물이 함께 채워진 상태가 되더라도 이물질제거부재(170)에 의해 여과판(140)의 내측면에서 분리 낙하되는 이물질은 계속적으로 수집이 되고, 상기 이물질수집관로(200)에 이물질이 수집되는 분량만큼 용융 압출물은 이물질수집관로(200)의 상측으로 넘쳐 흘러 여과판(140)으로 보내지게 되므로 이물질 수집이 계속적으로 이루어진다.
상기와 같이 합성수지 용융압출기를 작동하는 동안에는 이물질제거부재(170)를 계속적으로 회전시켜 여과판(140) 내측면에 걸리는 이물질은 이물질수집관로(200)에서 수집을 하고, 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 통해 배출되는 이물질은 원통형 회전몸체(220)에 의해 차단한 다음 이물질수집관로(200)에 수집되는 이물질은 작동모터(240)에 의해 회전몸체(220)를 회전하는 수단으로 분리 배출을 하게 된다.
즉, 회전몸체(220)가 작동모터(240)에 의해 일정 시차를 두고 회전하게 되면 회전몸체(220)의 원주면 일측부에 배출통로(230)가 형성되어 있는 회전몸체(220)가 회전하면서 이물질수집관로(200)의 출구(204)가 개방되게 한 수단으로 이물질과 함께 포함되어 배출되는 용융 압출물이 한꺼번에 급격하게 배출되지 않고 안정적으로 간편하게 분리 배출할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
A : 원료공급부 B : 배출부
100 : 실린더 110 : 압출스크류
120 : 공급호퍼 130 : 압출유도판
132 : 압출구멍 140 : 여과판
142 : 여과구멍 150 : 압출유로
160 : 이물질제거실 170 :이물질제거부재
172 : 회전축봉 180 : 동력전달부재
200 : 이물질수집관로 202 : 입구
204 : 출구 210 : 하우징
220 : 회전몸체 230 : 배출통로
232 : 유입구 234 : 유출구
240 : 작동모터

Claims (2)


  1. 합성수지 용융압출기의 배출부에 여과판(140)을 설치하여 이물질을 여과하고 여과판(140)의 입구(202) 부분에 구비되는 이물질제거실(160)의 일측에 형성된 이물질수집관로(200)의 입구를 통해 이물질이 수집된 다음 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 통해 배출되는 구성으로 이루어지는 합성수지 용융압출기에 있어서,
    상기 이물질제거실(160)은, 서로 이격되어 있는 압출유도판(130)과 여과판(140) 사이에 위치하고 원통형이며, 상기 압출유도판(130)과 여과판(140)의 외주면이 상호 대응된 크기로 설치될 수 있는 공간으로 형성되고,
    상기 압출유도판(130)은 다수의 압출구멍(132)이 형성되어 합성수지 용융 압출물이 분산 압출될 수 있도록 하고, 상기 여과판(140)은 다수의 작은 여과구멍(142)이 형성되어 상기 압출유도판(130)의 압출구멍(132)에서 빠져나온 용융 압출물이 여과판(140)의 여과구멍(142)으로 유입되어 상기 여과판(140)의 출구 방향에 형성된 압출유로(150)를 통해 압출물이 배출될 수 있도록 하며,
    상기 이물질수집관로(200)는 이물질제거실(160)의 하측에 구비되어 용융압출물과 이물질이 함께 수집되어, 상기 수집된 용융압출물과 이물질이 이물질수집관로(200)의 입구(202)를 거쳐 출구(204) 방향으로 이동하고,
    상기 여과판(140)의 출구방향에 설치되어 있는 압출유로(150)는 상기 이물질수집관로(200)보다 높은 위치에 형성되어, 상기 이물질수집관로(200)에 이물질과 용융 압출물이 함께 채워진 상태가 되더라도 상기 이물질수집관로(200)에 이물질이 수집되는 분량만큼 용융 압출물은 이물질수집관로(200)의 상측으로 넘쳐 흘러 여과판(140)으로 보내지며,
    상기 이물질수집관로(200)의 출구(204) 방향에 설치되는 하우징(210)과,
    상기 하우징(210)의 내부에 수평 회전되게 수직으로 설치되고 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 차단할 수 있도록 한 원통형 회전몸체(220)와,
    상기 회전몸체(220)는 원주면 일측부에 유입구(232)가 형성되고 중공부의 하부로 유출구(234)가 형성되는 "ㄱ"형 배출통로(230)를 구비하며,
    상기 회전몸체(220)를 수평 회전시켜 상기 유입구(232)의 점차적 개방, 완전 개방, 점차적 차단 과정으로 일정 시차를 두고 이물질수집관로(200)의 출구(204)를 개방할 수 있도록 하는 작동모터(240)로 이루어진 것을 특징으로 하는 합성수지 용융압출기.

  2. 삭제
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