KR102049624B1

KR102049624B1 - 스크류식 미분 원료 공급 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102049624B1
Application number: KR1020147032223A
Authority: KR
Inventors: 요헤이 시미즈; 쥰 가키자키; 요시히코 이와모토
Original assignee: 가부시끼가이샤 니혼 세이꼬쇼
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2019-11-27
Also published as: KR20150008127A; CN104203525B; US20150001045A1; CN104203525A; EP2810757A4; EP2810757B1; JP5347041B2; JP2013230559A; EP2810757A1; WO2013161998A1

Abstract

본 발명은 가스 배기구를 갖는 통형상 받이 부재의 외주에 감긴 스크린을 환상 고정 금구로 고정하고, 미분 원료의 외부로의 누출을 없애는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 의한 스크류식 미분 원료 공급 장치 및 방법은 통형상 받이 부재(21)의 외주에 감긴 스크린(5)과, 상기 스크린(5)을 통형상 받이 부재(21)측에 밀착시키기 위한 복수의 환상 고정 금구(23)를 갖고, 상기 스크린(5)과 스크류(2)의 외경의 사이의 간극(D)을 1㎜∼10㎜로 하고, 미분 원료에서 분리된 가스만이 가스 배기구(20)에서 외부로 배출되고, 미분 원료는 스크린(5)에서 외부에 누출되지 않고 실린더(1a)내에 공급되는 구성과 방법이다.

Description

스크류식 미분 원료 공급 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR SCREW-TYPE SUPPLY OF FINE POWDER RAW MATERIAL}

본 발명은 스크류식 미분 원료 공급 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 가스 배기구를 갖는 통형상 받이 부재의 외주에 감긴 스크린을 환상 고정 금구로 고정시키고, 스크린과 스크류의 외경의 사이의 간극을 1㎜∼10㎜로 하고, 미분 원료의 외부로의 누출을 없애기 위한 신규의 개량에 관한 것이다.

종래, 이용되고 있던 이러한 종류의 스크류식 미분 원료의 공급 장치 및 방법으로서는 예를 들면, 특허문헌 1에 개시된 구성을 도 3 내지 도 5에서 나타낼 수 있다.

즉, 도 3 및 도 4에 있어서, '1'로 나타내는 것은 미분 원료를 처리하는 2축형의 혼련 압출기이며, 이 혼련 압출기(1)의 측부에는 미분 원료를 공급하기 위한 스크류(2)를 내부 설치한 공급 실린더(3)가 접속해서 마련되어 있다.

주로, 스크류(2)와 공급 실린더(3)에 의해 구성되는 미분 원료 공급 장치(4)의 상기 공급 실린더(3)의 양측에는 스크린 유닛(9) 및 강제 배기실(6)이 각각 마련되어 있다.

상기 공급 실린더(3)의 후부에는 공급 실린더(3)내에 미분 원료를 공급하기 위한 호퍼(7)가 마련되고, 상기 스크류(2)는 구동 장치(8)에 의해서 회전 구동되도록 구성되어 있다.

상기 스크린 유닛(9)은 도 5에 나타나는 바와 같이, 전체 형상이 상자형을 이루며, 스크린(5)는 누름 부재(10)와 다공 만곡 벽 부재(10a)에 의해서 협지되어 유지되어 있다.

상기 스크린 유닛(9)은 도 4에 나타나는 바와 같이, 상기 공급 실린더(3)의 양측의 배출구(11)에 끼워 맞춰지고, 각 스크린 유닛(9)의 외측에는 상기 강제 배기실(6)이 각각 접속되어 있다.

따라서, 전술한 구성에서, 상기 호퍼(7)로부터 공급된 필러 등의 미분 원료는 공급 실린더(3)내의 스크류(2)에 의해서 반송되어 혼련 압출기(1)의 혼련 실린더(1a)내에 공급되어, 용융 수지내에 혼련되거나 또는 고체의 수지 원료에 공급한 후에 용융 혼련되고, 그 때의 미분 원료에 수반하는 가스는 분리되어 스크린(5)으로부터 강제 배기실(6)을 경유해서 외부에 배기된다.

특허문헌 1: 일본국 특허공보 제3712185호

종래의 스크류식 미분 원료 공급 장치는 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 다음과 같은 과제가 존재하고 있었다.

즉, 스크린 유닛 자체가 원호를 갖는 형상을 갖고 있기 때문에, 스크린의 형상도 원호형상으로 하지 않으면 안 되고, 또, 다공 만곡 벽 부재와의 원호 형상을 정확하게 맞추는 것이 곤란하며, 그 결과, 스크린과 다공 만곡 벽 부재가 원호에서 접한 부분에 간극이 생기기 쉽고, 그 간극으로부터 미분 원료가 강제 배기실로 누출되는 일이 있었다.

본 발명은 이상과 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 특히, 통형상 받이 부재의 외주에 스크린을 감고, 이 스크린을 환상 고정 금구로 고정해서 가스만을 외부로 배출하도록 한 스크류식 미분 원료 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 의한 스크류식 미분 원료 공급 장치는 혼련 압출기의 혼련 실린더에 접속되고 복수의 가스 배기구를 갖는 통형상 받이 부재와, 상기 통형상 받이 부재에 접속되고 호퍼를 갖는 통형상 공급체와, 상기 통형상 받이 부재 및 통형상 공급체를 관통해서 회전 자유롭게 마련되고, 0.05g/cc 내지 0.5g/cc의 낮은 부피 밀도의 미분 원료를 상기 혼련 실린더내에 공급하기 위한 1개의 스크류를 구비한 스크류식 미분 원료 공급 장치에 있어서, 상기 통형상 받이 부재의 외주에 감긴 스크린과, 상기 스크린을 상기 통형상 받이 부재측에 밀착시키기 위한 복수의 환상 고정 금구를 갖고, 상기 스크린과 상기 스크류의 외경의 사이의 간극을 1㎜∼10㎜로 하고, 상기 미분 원료에서 분리된 가스만이 상기 가스 배기구에서 외부로 배출되고, 상기 미분 원료는 상기 스크린에서 외부에 누출되지 않고 상기 혼련 실린더내에 공급되는 구성이며, 또 상기 통형상 받이 부재의 외주측에는 환상 강제 배기실을 형성하기 위한 구멍을 갖는 유지 부재가 마련되고, 상기 가스 배기구, 스크린 및 환상 고정 금구는 상기 환상 강제 배기실내에 위치하고 있는 구성이며, 또, 스크류식 미분 원료 공급 방법은 혼련 압출기의 혼련 실린더에 접속되고 복수의 가스 배기구를 갖는 통형상 받이 부재와, 상기 통형상 받이 부재에 접속되고 호퍼를 갖는 통형상 공급체와, 상기 통형상 받이 부재 및 통형상 공급체를 관통해서 회전 자유롭게 마련되고, 0.05g/cc 내지 0.5g/cc의 낮은 부피 밀도의 미분 원료를 상기 혼련 실린더내에 공급하기 위한 1개의 스크류를 구비한 스크류식 미분 원료 공급 장치를 이용하고, 상기 통형상 받이 부재의 외주에 감긴 스크린과, 상기 스크린을 상기 통형상 받이 부재측으로 밀착시키기 위한 복수의 환상 고정 금구를 갖고, 상기 스크린과 상기 스크류의 외경의 사이의 간극을 1㎜∼10㎜로 하고, 상기 미분 원료에서 분리된 가스만이 상기 가스 배기구에서 외부로 배출되고, 상기 미분 원료는 상기 스크린에서 외부에 누출되지 않고 상기 혼련 실린더내에 공급되는 방법이며, 또, 상기 통형상 받이 부재의 외주측에는 환상 강제 배기실을 형성하기 위한 구멍을 갖는 유지 부재가 마련되고, 상기 가스 배기구, 스크린 및 환상 고정 금구는 상기 환상 강제 배기실내에 위치하고 있는 방법이다.

본 발명에 따른 스크류식 미분 원료 공급 장치 및 방법은 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

즉, 혼련 압출기의 혼련 실린더에 접속되고 복수의 가스 배기구를 갖는 통형상 받이 부재와, 상기 통형상 받이 부재에 접속되고 호퍼를 갖는 통형상 공급체와, 상기 통형상 받이 부재 및 통형상 공급체를 관통해서 회전 자유롭게 마련되고, 0.05g/cc 내지 0.5g/cc의 낮은 부피 밀도의 미분 원료를 상기 혼련 실린더내에 공급하기 위한 1개의 스크류를 구비한 스크류식 미분 원료 공급 장치에 있어서, 상기 통형상 받이 부재의 외주에 감긴 스크린과, 상기 스크린을 상기 통형상 받이 부재측에 밀착시키기 위한 복수의 환상 고정 금구를 갖고, 상기 스크린과 상기 스크류의 외경의 사이의 간극을 1㎜∼10㎜로 하고, 상기 미분 원료에서 분리된 가스만이 상기 가스 배기구에서 외부로 배출되고, 상기 미분 원료는 상기 스크린에서 외부에 누출되지 않고 상기 혼련 실린더내에 공급되는 것에 의해, 받이 부재에 균일한 힘으로 스크린을 밀착시키는 것이 가능하게 되고, 스크린과 받이 부재의 사이에 간극을 발생시키지 않기 때문에, 미분 원료가 환상 강제 배기실에 누출되지 않고, 1개 이상의 스크류를 갖는 압출기에 미분체를 안정적으로 공급할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

또, 상기 통형상 받이 부재의 외주측에는 환상 강제 배기실을 형성하기 위한 통형상 커버체가 마련되고, 상기 가스 배기구, 스크린 및 환상 고정 금구는 상기 환상 강제 배기실내에 위치하고 있는 것에 의해, 가스만을 외부에 강제 배출할 수 있다. 또한, 전술한 통형상 받이 부재, 스크린, 환상 고정 금구의 구성을 통형상의 다공질 세라믹 필터로 대표되는 다공질 필터로 바꾸는 것에서도 본원과 마찬가지로 미분말 원료의 누출이 없는 가스 배기를 실행할 수 있지만, 그러한 구성은 필터 교환시에 장치 전체의 분해가 필요하게 된다. 한편, 본원의 구성에서는 「통형상 커버체만을 분리하거나」 또는 「통상 커버체에 미리 메인터넌스용의 창을 마련해 두는」 것에 의해, 장치 전체를 분해하지 않고 스크린의 교환을 실행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 스크류식 미분 원료 공급 장치를 나타내는 단면 구성도이다.
도 2는 도 1의 B-B선에 의한 확대 단면도이다.
도 3은 종래의 스크류식 미분 원료 공급 장치를 나타내는 단면 구성도이다.
도 4는 도 3의 A-A 확대 단면도이다.
도 5는 도 4의 스크린 유닛을 나타내는 사시도이다.

본 발명은 가스 배기구를 갖는 통형상 받이 부재의 외주에 감긴 스크린을 환상 고정 금구로 고정하고, 스크린과 스크류의 외경의 사이의 간극을 1㎜∼10㎜로 하며, 미분 원료의 외부로의 누출을 없애도록 한 스크류식 미분 원료 공급 장치를 제공하는 것이다.

[실시예]

이하, 도면과 함께 본 발명에 의한 스크류식 미분 원료 공급 장치의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다.

또한, 종래예와 동일 또는 동등 부분에 대해서는 동일한 부호를 이용해서 설명한다.

도 1에 있어서, '1'로 나타나는 것은 2축 스크류(1b)를 내부 설치한 혼련 압출기이며, 이 혼련 압출기(1)의 혼련 실린더(1a)에는 복수의 가스 배기구(20)를 갖는 통형상 받이 부재(21)가 접속되어 있다.

상기 통형상 받이 부재(21)에는 호퍼(7)를 갖는 통형상 공급체(22)가 접속되고, 이 통형상 받이 부재(21) 및 통형상 공급체(22)내를 관통해서 회전 자유롭게 마련된 1개의 스크류(2)의 선단은 상기 혼련 실린더(1a)의 실린더내 구멍(1c)과 연통하도록 형성된 측 구멍(1d)내에 위치하고 있다.

상기 통형상 받이 부재(21)의 외주에서 상기 각 가스 배기구(20)를 덮도록 감긴 시트형상이고, 미분 원료의 평균 입경 이하의 개구 사이즈를 갖는 스크린(5)의 외주에는 충분한 탄성을 갖는 복수의 환상 고정 금구(23)가 마련되고, 이 환상 고정 금구(23)의 탄성력에 의해서 상기 스크린(5)이 상기 통형상 받이 부재(21)측에 밀착시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 스크린(5)과 상기 스크류(2)의 외경의 간극 D는 도 2에서 나타나는 바와 같이, 1㎜ 내지 10㎜로 설정되고, 상기 미분 원료에서 분리된 가스만은 상기 배기구(20)로부터 스크린(5)을 경유해서 외부에 배기되도록 구성되며, 미분 원료는 상기 스크린(5)으로부터 외부에 누출되지 않고, 상기 혼련 실린더(1a)내에 공급되도록 구성되어 있다.

전술한 스크린(5)과 스크류(2)의 외경의 간극 D는 각종 실험 결과, 1㎜에서 10㎜까지 이용할 수 있고, 1㎜이하에서는 스크류(2)의 외경이 스크린(5)에 접촉하는 기회가 많아지며, 스크린의 파손을 쉽게 야기시킨다. 또, 10㎜이상에서는 상기 배기구(20)의 크기가 깊어지고, 미분 원료의 두께가 너무 두꺼워지며, 가스의 배기 효율이 저하하기 때문에, 가장 효율적인 범위는 1㎜ 내지 5㎜이다.

상기 통형상 받이 부재(21)의 외주측에는 원통형상의 구멍(24)을 갖는 유지 부재(25)가 마련되고, 이 구멍(24)과 상기 통형상 받이 부재(21)의 외주의 사이에는 환상으로 형성된 환상 강제 배기실(6)이 마련되고, 이 환상 강제 배기실(6)은 상기 유지 부재(25)에 형성된 배기 덕트(27)와 연통되고, 이 배기 덕트(27)를 통해 가스가 외부에 배기되도록 구성되며, 상기 유지 부재(25)의 양측에는 한쌍의 창(26)이 마련되어 있다.

다음에, 전술한 구성에 있어서, 본 발명에 의한 스크류식 미분 원료 공급 장치의 동작에 대해 기술한다.

상기 혼련 압출기(1)를 작동시키고, 소요의 수지로 이루어지는 수지 재료를 이축 스크류(1b)를 회전 구동시키는 것에 의해, 혼련되어 있는 상태에서 또한 환상 강제 배기실(6)이 배기 덕트(27)에 의해 도시하지 않은 진공 펌프에 의해서 감압되어 있는 상태에 있어서, 상기 구동 장치(8)를 구동시켜, 스크류(2)를 회전 구동하는 것에 의해, 호퍼(7)내의 예를 들면, 필러 등의 미분 원료가 스크류(2)에서 혼련 압출기(1)측으로 보내진다.

전술한 경우, 미분 원료가 상기 스크린(5)에 대응한 위치를 통과할 때에, 상기 미분 원료에 부착되어 있는 가스만이 스크린(5)의 메시(미분 원료의 평균 입경 이하의 개구 사이즈로 형성되어 있음)를 통해 감압하의 환상 강제 배기실(6) 및 배기 덕트(27)로부터 외부에 배기된다.

또한, 상기 스크린(5)은 통형상 받이 부재(21)에 밀착해 있기 때문에, 스크린(5)과 통형상 받이 부재(21)의 사이로부터 미분 원료가 장치 밖으로 누출되는 일은 없고, 혼련 실린더(1a)내의 수지 재료가 혼련되어 이루어지는 용융 수지내에 혼입되어 혼련된다.

전술과 같이 미분 원료가 혼련된 용융 수지는 혼련 실린더(1a)의 선단측에 마련된 다이스 및 커터(도시하지 않음)를 통해 펠릿화되고, 수지 펠릿으로 가공되어 사출 성형 등의 이차 가공에 제공된다.

또한, 본 발명에 의한 스크류식 미분 원료 공급 장치 및 방법의 요지로 하는 점은 혼련 압출기(1)의 혼련 실린더(1a)에 접속되고 복수의 가스 배기구(20)를 갖는 통형상 받이 부재(21)와, 상기 통형상 받이 부재(21)에 접속된 호퍼(7)를 갖는 통형상 공급체(22)와, 상기 통형상 받이 부재(21) 및 통형상 공급체(22)를 관통해서 회전 자유롭게 마련되고, 0.05g/cc 내지 0.5g/cc의 낮은 부피 밀도의 미분 원료를 상기 혼련 실린더(1a)내에 공급하기 위한 1개의 스크류(2)를 구비한 스크류식 미분 원료 공급 장치에 있어서, 상기 통형상 받이 부재(21)의 외주에 감긴 스크린(5)과, 상기 스크린(5)을 상기 통형상 받이 부재(21)측에 밀착시키기 위한 복수의 환상 고정 금구(23)를 갖고, 상기 스크린(5)과 상기 스크류(2)의 외경의 사이의 간극 D를 1㎜∼10㎜로 하고, 상기 미분 원료에서 분리된 가스만은 상기 가스 배기구(20)에서 외부로 배출되고, 상기 미분 원료는 상기 스크린(5)에서 외부로 누출되지 않고 상기 혼련 실린더(1a)내에 공급되는 스크류식 미분 원료 공급 장치 및 그 방법이며, 또, 상기 통형상 받이 부재(21)의 외주측에는 환상 강제 배기실(6)을 형성하기 위한 통형상 커버체(24)가 마련되고, 상기 가스 배기구(20), 스크린(5) 및 환상 고정 금구(23)는 상기 환상 강제 배기실(6)내에 위치하고 있는 스크류식 미분 원료 공급 장치이다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은 가스 배기구를 갖는 통형상 받이 부재에 스크린을 감고, 이 스크린을 환상 고정 금구로 꽉 누르는 것에 의해, 미분 원료를 외부에 누출시키지 않고, 가스만을 배기하여, 실린더내에 미분 원료를 효율적으로 충전할 수 있는 스크류식 미분 원료를 얻을 수 있다.

1; 혼련 압출기 1a; 혼련 실린더
2; 스크류 5; 스크린
7; 호퍼 20; 가스 배기구
21; 통형상 받이 부재 22; 통형상 공급체
23; 환상 고정 금구 24; 구멍
25; 유지 부재

Claims

혼련 압출기(1)의 혼련 실린더(1a)에 접속되고 복수의 가스 배기구(20)를 갖는 통형상 받이 부재(21)와, 상기 통형상 받이 부재(21)에 접속되고 호퍼(7)를 갖는 통형상 공급체(22)와, 상기 통형상 받이 부재(21) 및 통형상 공급체(22)를 관통해서 회전 자유롭게 마련되고, 0.05g/cc 내지 0.5g/cc의 낮은 부피 밀도의 미분 원료를 상기 혼련 실린더(1a)내에 공급하기 위한 1개의 스크류(2)를 구비한 스크류식 미분 원료 공급 장치에 있어서,
상기 통형상 받이 부재(21)의 외주에 감긴 스크린(5)과, 상기 스크린(5)을 상기 통형상 받이 부재(21)측에 밀착시키기 위한 복수의 환상 고정 금구(23)를 갖고, 상기 스크린(5)과 상기 스크류(2)의 외경의 사이의 간극(D)을 1㎜∼10㎜로 하고, 상기 미분 원료에서 분리된 가스만이 상기 가스 배기구(20)에서 외부로 배출되고, 상기 미분 원료는 상기 스크린(5)에서 외부에 누출되지 않고 상기 혼련 실린더(1a)내에 공급되는 것을 특징으로 하는 스크류식 미분 원료 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 통형상 받이 부재(21)의 외주측에는 환상 강제 배기실(6)을 형성하기 위한 구멍(24)을 갖는 유지 부재(25)가 마련되고, 상기 가스 배기구(20), 스크린(5) 및 환상 고정 금구(23)는 상기 환상 강제 배기실(6)내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 스크류식 미분 원료 공급 장치.
혼련 압출기(1)의 혼련 실린더(1a)에 접속되고 복수의 가스 배기구(20)를 갖는 통형상 받이 부재(21)와, 상기 통형상 받이 부재(21)에 접속되고 호퍼(7)를 갖는 통형상 공급체(22)와, 상기 통형상 받이 부재(21) 및 통형상 공급체(22)를 관통해서 회전 자유롭게 마련되고, 0.05g/cc 내지 0.5g/cc의 낮은 부피 밀도의 미분 원료를 상기 혼련 실린더(1a)내에 공급하기 위한 1개의 스크류(2)를 구비한 스크류식 미분 원료 공급 장치를 이용하고,
상기 통형상 받이 부재(21)의 외주에 감긴 스크린(5)과, 상기 스크린(5)을 상기 통형상 받이 부재(21)측에 밀착시키기 위한 복수의 환상 고정 금구(23)를 갖고, 상기 스크린(5)과 상기 스크류(2)의 외경의 사이의 간극(D)을 1㎜∼10㎜로 하고, 상기 미분 원료에서 분리된 가스만이 상기 가스 배기구(20)에서 외부로 배출되고, 상기 미분 원료는 상기 스크린(5)에서 외부에 누출되지 않고 상기 혼련 실린더(1a)내에 공급되는 것을 특징으로 하는 스크류식 미분 원료 공급 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 통형상 받이 부재(21)의 외주측에는 환상 강제 배기실(6)을 형성하기 위한 구멍(24)을 갖는 유지 부재(25)가 마련되고, 상기 가스 배기구(20), 스크린(5) 및 환상 고정 금구(23)는 상기 환상 강제 배기실(6)내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 스크류식 미분 원료 공급 방법.