KR102215775B1 - 고무 펠릿 처리 - Google Patents

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드라간 유르코비치
춘 웨이 후앙
에릭 리
아이 후앙 리우
치 둥 시
완 인 슈에
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나이키 이노베이트 씨.브이.
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Abstract

고무 펠릿은 점착-방지 재료로 코팅된다. 점착-방지 재료는 마그네슘 스테아레이트와 같은 금속 스테아레이트로 구성될 수 있다. 코팅된 고무 펠릿은, 고무 펠릿과 점착-방지 재료 사이의 상호 작용 시간을 제공하는 속도 및 반경 양으로 회전하는 회전 운반 메커니즘에 로딩(loading)된다. 그 다음, 코팅된 고무 펠릿은, 회전 샤프트로부터 연장되는 복수의 각진 핀을 갖는 원심 분리 건조기에서 건조될 수 있다.

Description

고무 펠릿 처리
본 발명은 고무 펠릿 처리에 관한 것이다.
미경화된 고무는 본질적으로 점착성이 있다. 미경화된 고무가 펠릿과 같은 다른 미경화된 고무 요소와 물리적으로 상호 작용할 때, 개별적인 미경화된 고무 요소들은 서로 달라 붙을 수 있다. 개별 펠릿들이 서로 달라 붙으면, 이들은 덩어리가되어 향후 처리가 어려울 수 있다. 이와 같이, 미경화된 고무는 그 점착성을 감소시키기 위하여 점착-방지 재료로 처리될 수 있다. 그러나, 점착-방지 재료가 적절하게 도포되지 않으면, 나중에 의도하는 물품으로 형성될 때 미경화된 고무에 악영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 양태는 점착-방지 재료로 고무 펠릿을 코팅하기 위한 시스템 및 방법을 고려한다. 점착-방지 재료는 마그네슘 스테아레이트와 같은 금속 스테아레이트로 구성될 수 있다. 코팅된 고무 펠릿은 고무 펠릿과 점착-방지 재료 사이의 상호 작용 시간을 제공하는 속도 및 반경(radial) 양으로 회전하는 회전 운반 메커니즘에 로딩(loading)된다. 그 다음, 코팅된 고무 펠릿은 회전 샤프트로부터 연장되는 복수의 각진(angled) 핀을 갖는 원심 분리 건조기에서 건조될 수 있다.
본 요약은 아래의 상세한 설명에서 추가로 설명되는 개념의 선택을 단순화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 본 요약은 청구된 주제의 핵심 특징 또는 본질적 특징을 확인하도록 의도된 것이 아니며, 청구된 주제의 범위를 결정하는 데 보조로서 사용되도록 의도된 것도 아니다.
본 발명의 예시적인 실시형태는 본원에 참조로 포함되는 첨부 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 양태에 따른, 점착-방지 재료로 고무를 처리하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 양태에 따른, 도 1의 시스템의 일부 확대도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 양태에 따른, 도 2에 제공된 시스템의 측면 프로파일을 도시한다.
도 4는 본 발명의 양태에 따른, 원심 분리 건조기의 절개된 도면을 도시한다.
도 5는 본 발명의 양태에 따른, 고무를 처리하기 위한 예시적인 방법 다이어그램을 도시한다.
도 6은 본 발명의 양태에 따른, 고무를 처리하기 위한 대안적인 방법 다이어그램을 도시한다.
본 발명의 실시형태의 주제는 법적 요건을 충족시키기 위해 본 명세서에서 구체적으로 설명된다. 그러나, 이러한 설명 자체는 본 특허의 범위를 제한하려는 의도는 아니다. 오히려, 본 발명자들은 청구된 주제가 또한 현재의 다른 기술 또는 미래 기술과 관련하여 본 문서에 기술된 것과 유사한 다른 단계들 또는 단계들의 조합을 포함하도록 다른 방식으로 구체화될 수 있다는 것을 고려하였다.
후속 제조 공정에 사용하기 위한 고무 펠릿과 같은 고무 제품은 본질적으로 서로 달라 붙는 경향이 있다. 결과적으로, 본 발명의 양태는 개별 고무 제품의 군집화(clumping)를 감소시키기 위한 노력으로 점착-방지 조성물을 고무에 적용하는 것을 고려한다. 그러나, 점착-방지 조성물의 적용은 처리된 고무로부터 형성된 생성 제품에 악영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 점착-방지 조성물은, 제어되지 않으면, 최종 제품에서 바람직하지 않은 물리적 특성 및 미적 특성을 유발할 수 있다. 따라서, 점착-방지 조성물의 사용으로 인한 의도하지 않은 결과를 제한하도록 공정 제약 및 재료 선택이 조절된다.
본 발명의 양태는 액체 점착-방지 조성물로 코팅된 미경화 고무 펠릿을 고려한다. 점착-방지 조성물은 예를 들어 마그네슘 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트 또는 아연 스테아레이트와 같은 금속 스테아레이트로 구성될 수 있다. 점착-방지 조성물은 0.1% 내지 0.5% 범위의 고형물을 갖는 수화 조성물(water-dispersible composition)일 수 있다. 액체 점착-방지 조성물로 고무 펠릿을 코팅한 다음, 점착-방지 용액은 고무 펠릿과 함께 건조된다. 이러한 건조는, 코팅된 고무 펠릿을 중력식 공급 배출 플레이트에 의해 코팅 기계로부터 회전식 운반 기계로 이송하는 것을 포함할 수 있다. 회전식 운반 기계는 시스템의 제조 점유공간을 최소화하면서 건조 시간을 제어할 수 있다. 회전식 운반 기계는 미리 정해진 속도로 회전하여, 점착-방지 조성물이 원심 분리 건조기로 이송되기 전에 고무 펠릿과 충분히, 그러나 너무 과도하지는 않게 상호 작용하게 한다. 예시적인 양태에서, 원심 분리 건조기는 중심 회전 샤프트로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 핀(fin)으로 구성된다. 점착-방지 조성물의 선택 및 회전식 운반 기계의 회전 속도 및 코팅된 고무 펠릿을 위한 결과적인 보유 시간은, 후속 물품을 형성하기 위해 사용될 때 의도된 물리적 특성 및 미적 특성을 여전히 나타낼 수 있는 충분히 처리된 고무 펠릿을 생성하도록 조정된다.
본 발명에서의 추가의 양태는 실질적으로 미경화된 최근 형성된 고무 펠릿과 같은 고무 펠릿을 처리하여 점착성을 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다. 본 방법은 코팅된 펠릿을 형성하도록 액체 점착-방지 재료로 고무 펠릿을 코팅하는 것으로 구성된다. 예시적인 양태에서, 본 방법은, 계속하여, 회전식 운반 기계의 제 1 위치에서 회전식 운반 기계 상에 코팅된 펠릿을 로딩한 다음, 1 분 내지 8 분의 시간 동안 코팅된 펠릿을 회전식 운반 기계 상에서 운반함으로써, 점착-방지 재료의 선택에 기초한 점착-방지 재료와 고무 펠릿 사이의 의도된 상호 작용 시간을 허용할 수 있게 된다. 본 방법은, 계속하여, 제 2 위치에서 회전식 운반 기계로부터 코팅된 펠릿을 분배할 수 있다. 본 방법은 또한 중심 회전축을 규정하는 샤프트로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 핀을 갖는 원심 분리 건조기에서 코팅된 펠릿을 건조시키는 것을 포함할 수 있다.
추가의 예시적인 양태는 점착성을 감소시키기 위해 고무 펠릿을 처리하는 시스템을 고려한다. 본 시스템은 코팅 기계를 포함할 수 있다. 코팅 기계는 점착-방지 재료의 액체 저장소를 포함한다. 점착-방지 재료는 예시적인 양태에서 금속 스테아레이트로 구성된 조성물이다. 시스템은 회전식 운반 기계로 연장되는, 복수의 구멍이 관통하는 배출 플레이트를 추가로 포함한다. 회전식 운반 기계는 1 회전/분("RPM") 내지 0.125 RPM의 속도로 회전하는 원형 표면으로 구성된다. 배출 플레이트는 원형 표면의 제 1 위치에서 원형 표면 위에 위치된다. 시스템은 또한 원형 표면의 제 2 위치에서 원형 표면 위에 위치된 분배 구성요소(dispensing component)를 포함할 수 있다. 원형 표면의 제 1 위치와 제 2 위치는 예시적인 양태에서 적어도 190도만큼 방사상으로 옵셋(offset)된다. 시스템은 또한 중심 회전축 - 그 둘레에 샤프트가 회전하고 여기에 핀들이 부착됨 - 으로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 핀을 갖는 원심 분리 건조기로 구성될 수 있다. 원심 분리 건조기는 공정 흐름 방향으로 회전식 운반 기계 다음에 위치된다.
도 1은 본 발명의 양태에 따른 고무 펠릿의 점착성을 감소시키기 위한 시스템(100)을 도시한다. 예시적인 양태에서, 시스템(100)은 펠릿화기(pelletizer, 102), 코팅 기계(108), 배출 플레이트(114), 회전식 운반 기계(122) 및 원심 분리 건조기(144)로 구성된다. 시스템(100)의 다양한 구성요소들이 일반적으로 도시되어 있지만, 임의의 구성 및 위치 설정이 실시될 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 시스템(100)과 관련하여 특정 구성요소가 제공되지만, 하나 이상의 구성요소가 생략되거나 추가 구성요소가 실시될 수 있다. 또한, 임의의 수의 하나 이상의 구성요소가 예시적인 양태에서 임의의 조합으로 이용될 수 있다는 것이 고려된다.
펠릿화기(102)는 고무 펠릿을 형성하는 데 효과적이다. 예를 들어, 펠릿화기는 고무 원료로부터 고무 펠릿을 압출할 수 있는 압출기(104)로 구성될 수 있다. 고무 펠릿은 신발류 밑창(sole) 구성요소의 물품을 형성하는 것과 같은 후속 제조 공정에 사용되도록 의도된 개별 고무 요소이다. 예시적인 양태에서, 고무 펠릿은 원통형 또는 구형일 수 있다. 고무 펠릿은 미경화된 고무로 형성될 수 있다. 미경화된 고무는 바람직하지 않은 점착성을 나타낼 수 있기 때문에, 본 발명의 양태는 미경화된 고무 펠릿에 점착-방지 재료를 적용하여 고무 펠릿 상호간의 응집력을 감소시키며, 이것이 추후 단계에서 펠릿의 효율적인 제조에 도움이 될 수 있다는 것을 고려한다.
본 발명에 사용되는 미경화 고무는 아직 가황되거나 완전히 가황되지 않은 고무이다. 가황 공정은 고무 재료에 안정성을 부가할 수 있다. 이것은 고무의 긴 중합체 사슬의 가교 결합을 통해 부분적으로 달성될 수 있다. 가황은 황 또는 다른 경화제 또는 촉진제의 도입으로 달성될 수 있다.
일단 형성되면, 미경화된 고무 펠릿은 커넥터(106)를 통해 이송된다. 커넥터(106)는 컨베이어, 진공 튜브 또는 유체-충전식 연결부와 같은 임의의 이송 수단일 수 있다. 커넥터(106)는 고무 펠릿을 펠릿화기(102) 또는 임의의 다른 펠릿 공급원으로부터 코팅 기계(108)로 전달하는 데 효과적이다.
코팅 기계(108)는 고무 펠릿을 적어도 점착-방지 재료로 코팅하는 데 효과적이다. 코팅 기계(108)는 딥 탱크(dip tank), 스프레이 용기, 더스트 박스(dust box) 등을 사용하여 점착-방지 재료를 고무 펠릿에 도포할 수 있다. 예시적인 양태에서, 코팅 기계(108)는 액체계 도포기(applicator)이다. 이와 같이, 고무 펠릿은 점착-방지 재료가 분산, 현탁 또는 부유되는 수용액에 노출된다. 용액은 딥 탱크에 있을 수 있으며, 딥 탱크를 통해 고무 펠릿이 침지되거나 달리 통과되어 고무 펠릿의 하나 이상의 표면 상에 용액 및 점착-방지 재료의 코팅을 생성한다. 점착-방지 재료는 수용액에 현탁된 고체일 수 있으므로, 물 부분은 이후에 논의되는 바와 같이 후속하는 건조 및 경화 공정을 통해 제거될 수 있다.
코팅 기계(108)는 점착-방지 재료 코팅된 고무 펠릿이 나오는 출구(112)를 포함한다. 코팅된 고무 펠릿은 근위 단부(116)로부터 원위 단부(118)로 배출 플레이트(114) 아래로 이동할 수 있다. 배출 플레이트(114)는 하나 이상의 구멍(120)으로 구성된다. 구멍(120)은 제 1 점착-방지 재료 회수 옵션을 제공한다. 예를 들어, 배출 플레이트(114)는 근위 단부(116)가 원위 단부(118)보다 더 높도록 위치될 수 있는데, 이는 이후에 도 3에서 보다 상세히 볼 수 있다. 이러한 하향 경사는, 배출 플레이트(114)가 코팅된 펠릿을 코팅 기계(108)로부터 회전식 운반 기계(122)와 같은 다음 공정으로 운송하기 위한, 중력식 공급 이동 메커니즘이 되도록 한다. 배출 플레이트는 또한 배출 플레이트에 진동 특성을 부여하는 진동 발생기를 가질 수 있으며, 이는 배출 플레이트(114)를 따라 코팅된 고무 펠릿의 이동을 향상시킬 수 있다. 최근 코팅된 고무 펠릿이 배출 플레이트(114)를 가로지름에 따라, 과잉의 점착-방지 재료는 하나 이상의 구멍(120)을 통해 배출되어 점착-방지 수집 시스템(110)에 의해 수집될 수 있다. 포집된 점착-방지 재료는 코팅 기계(108)에서 사용하기 위해 재순환될 수 있다.
회전식 운반 기계(122)는 내주(126) 및 외주(124)로 구성된다. 회전식 운반 기계(122)는 회전축(128)을 중심으로 회전 방향(130)으로 회전한다. 예시적인 양태에서, 회전식 운반 기계(122)는 제조 설비 내에서 더 작은 점유공간을 제공하고 고무 펠릿의 회전 방향 변경을 허용하기 때문에, 선형 운반 메커니즘 대신에 사용된다. 회전식 운반 기계(122)는 내주(126)와 외주(124) 사이에 포함된 고리형 구조인 고무 펠릿 운반 영역을 갖는 것으로 고려된다.
고무 펠릿 구조, 점착-방지 재료 조성물 및 고무 펠릿의 의도하는 최종 용도에 기초하여, 회전식 운반 기계(122)의 회전 속도가 설정된다. 예를 들어, 회전식 운반 기계(122)는 적어도 0.125 회전/분("RPM")을 가질 수 있는 한편, 0.75 RPM 미만이다. 이 회전 속도는, 고무 펠릿의 외주(124)로의 의도하지 않은 이동을 초래하는 충분한 각속도를 도입하지 않으면서 그리고 시간 관점상 비효율적인 경화 공정을 허용하지 않으면서 점착-방지 재료가 고무 펠릿과 상호 작용하기에 충분한 경화 시간을 제공한다. 대안적인 방식으로, 회전식 운반 기계(122)는 코팅된 고무 펠릿을분배하기 전에 1 분 내지 8 분의 시간 범위 동안 유지되는 것이 고려된다. 1 분 미만이면, 코팅된 고무 펠릿과 고려되는 점착-방지 재료 사이에 충분한 상호 작용을 제공하지 않을 수 있다. 예시적인 양태에서, 회전식 운반 기계(122)는 약 0.15 내지 0.25 RPM으로 회전한다.
회전식 운반 기계(122)의 제 2 위치에서, 분배 구성요소(132)는 회전식 운반 기계(122)로부터 코팅된 고무 펠릿을 제거한다. 따라서, 코팅된 고무 펠릿은 배출 플레이트(114)의 원위 단부(118)에 근접한 제 1 위치에서 회전식 운반 기계(122)로 도입되고, 코팅된 고무 펠릿은 제 2 위치에서 회전식 운반 기계(122)로부터 제거된다. 회전식 운반 기계(122)상의 제 1 위치와 제 2 위치(134)는 적어도 190도만큼 방사상으로 옵셋될 수 있다. 적어도 190도는 RPM이 제공된 범위 내에 있게 하면서 여전히 제공된 상호 작용 시간을 달성한다. 또한, 190도 초과는 제조 점유공간 최적화를 위해 회전 방향 변경을 허용한다. 또한, 제 1 위치와 제 2 위치는 적어도 1.1 라디안만큼 옵셋되는 것이 고려된다.
분배 구성요소(132)는 회전식 운반 기계(122)의 회전 에너지를 고무 펠릿의 측 방향 이동으로 변환하는 데 효과적인 방향 전환 요소(136)로 구성된다. 이러한 에너지 회전력의 측방향 이동력으로의 변환은 고무 펠릿이 내주(126)와 같은 회전식 운반 기계(122)상의 보다 내측의 부분으로부터 외주(124)를 향해 이동하도록 허용한다. 회전식 운반 기계(122)로부터 고무 펠릿을 제거하는 것의 추가적인 뒷받침으로, 내부 반경으로부터 외부 반경을 향하는 방향으로, 예컨대 내주(126)로부터 외주(124)를 향해 에어 노즐이 압축된 공기를 지향시킬 수 있다. 에어 노즐(138)은 유체적으로 결합된 압축기(140)에 의해 공급받을 수 있다. 압축된 공기는 또한 회전식 운반 기계(122) 및/또는 코팅된 고무 펠릿 상의 과잉의 점착-방지 재료를 제거하는 데 효과적일 수 있다. 회전식 운반 기계(122) 및/또는 코팅된 고무 펠릿으로부터 이탈된 점착-방지 재료는 분배 구성요소의 커버와 같은 분배 구성요소에 의해 포집될 수 있고, 예시적인 양태에서 점착-방지 수집 시스템(110)에 제공되어 점착-방지 재료의 효율적인 사용을 증가시킬 수 있다.
코팅된 고무 펠릿은 원심 분리기 커넥터(143)에 의해 회전식 운반 기계(122)로부터 원심 분리 건조기(144)로 이송된다. 커넥터(106)와 유사하게, 원심 분리기 커넥터(143)는 컨베이어 또는 진공 이송 호스와 같은 임의의 이송 수단일 수 있다. 원심 분리기 커넥터(143)는 코팅된 고무 펠릿을 회전식 운반 기계(122)로부터 원심 분리 건조기(144)로 이송하는 데 효과적이다.
원심 분리 건조기(144)(또는 일반적으로 건조기로 지칭됨)는 코팅된 고무 펠릿으로부터 과잉의 액체 점착-방지 재료와 같은 유체를 제거하는 데 효과적인 건조기이다. 원심 분리 건조기(144)는 코팅된 고무 펠릿을 교반 및 건조하는 데 효과적인 복수의 각진 핀을 표면에 갖는 회전 샤프트(142)로 구성되며, 이는 도 4에서 보다 상세하게 도시될 것이다. 원심 분리기 커넥터(143)는 원심 분리 건조기(144)의 상부로 들어가는 것으로 도시되어 있지만, 대신에 원심 분리기 커넥터(143)는 원심 분리 건조기(144)의 하부와 같은 임의의 위치에서 코팅된 고무 펠릿을 퇴적시킬 수 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 원심 분리 건조기(144)는, 회전 샤프트(142) 및 관련 핀을 상승하는 고무 펠릿의 능력에 의해 입증되는 바와 같이, 충분한 양의 점착-방지 재료가 언제 제거되었는지를 결정하는 수단으로서, 고무 펠릿이 회전 샤프트(142)의 상부에 도달할 때까지 고무 펠릿을 회전시킬 수 있다. 예시적인 양태에서, 원심 분리 건조기는 고무의 열적 특성에 영향을 주지 않으면서 고무 펠릿의 건조를 허용한다. 예를 들어, 고무는 가열됨에 따라 더 큰 점착 친화성을 가질 수 있으며, 이는 시스템(100)과 같은 점착-방지 시스템에 비생산적이다.
시스템(100)은 이송 메커니즘(146)을 추가로 포함할 수 있다. 이송 메커니즘은 원심 분리 건조기(144)로부터 건조된 코팅 고무 펠릿을 이송하는 데 효과적일 수 있다. 이송 메커니즘(146)은 컨베이어 및/또는 진동 메커니즘일 수 있다.
특정 구성요소들이 도시되고 논의되었지만, 시스템(100)과 관련하여 대안이 사용될 수 있는 것이 고려된다. 예를 들어, 원심 분리 건조기 대신에, 마이크로파 또는 열적 가열기가 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 양태에 따른 코팅 기계(108) 및 회전식 운반 기계(122)의 확대 사시도를 도시한다. 구체적으로, 펠릿(202)은 코팅 기계(108)로부터 배출 플레이트(114) 아래로 회전식 운반 기계(122)로 이송되는 것으로 도시되어 있다. 그 다음, 펠릿(202)은 펠릿(202)을 내측 부분(206)에서 외측 부분(204)으로 전환시키는 분배 구성요소(132)에 의해 분배된다. 이러한 전환은 회전식 운반 기계(122)에 의해 공급되는 회전력의 변환을 통해 부분적으로 달성될 수 있다. 또한, 에어 노즐(138)에 의해 공급되는 압축 공기가 펠릿(202)을 외측 부분(204)쪽으로 이동시키는 데 효과적일 수 있다.
도 3은 본 발명의 양태에 따른 시스템(100)의 일부의 측면 프로파일을 도시한다. 구체적으로, 코팅 기계(108), 배출 플레이트(114), 회전식 운반 기계(122) 및 원심 분리기 커넥터(143)의 상대 높이 및 각도가 제공된다. 예를 들어, 배출 플레이트(114)의 근위 단부(116)는 코팅 기계(108)의 침지부 또는 다른 코팅 부분으로부터의 출구 지점 아래의 거리(302)에 있다. 배출 플레이트(114)는, 중력이 원위 단부(118)를 향하여 코팅된 고무 펠릿의 이송을 도울 수 있도록 경사져 있다. 원위 단부(118)는 거리(304)만큼 회전식 운반 기계(122) 위에 있다. 회전식 운반 기계(122) 위에 원위 단부(118)를 가짐으로써, 코팅된 고무 펠릿이 최소의 추가 입력 에너지로 배출 플레이트(114)로부터 회전식 운반 기계(122)로 퇴적될 수 있다. 유사하게, 코팅된 고무 펠릿은, 거리(306)에 의해 중력 에너지를 활용할 수 있게 되므로 최소의 추가 입력 에너지로 원심 분리기 커넥터(143)에서 회전식 운반 기계(122)로부터 분배되거나 제거될 수 있다.
도 4는 본 발명의 양태에 따른 원심 분리 건조기(144)의 노출된 단순화된 사시도를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 원심 분리 건조기(144)는 복수의 핀(402)이 결합되어 있는 회전 샤프트(142)로 구성된다. 핀(402)은 도 4에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전될 때 재료 및/또는 공기의 상향 이동을 생성하는 각도 배향을 갖도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 각도(408)는 특정 핀(404)에 대해 수평 평면(406)으로부터 도시되어 있다. 예시적인 양태에서 모든 핀은 유사한 각도(408)를 갖는 것이 고려된다. 대안적으로, 핀이 회전 샤프트의 종축을 따라 연장됨에 따라 각도가 변하는 것이 고려된다. 예를 들어, 회전 샤프트(142)의 상부에 더 가까운 핀은 회전 샤프트(142)의 하부에서의 핀보다 더 큰 각도 또는 더 작은 각도를 가질 수 있다.
도시되지는 않았지만, 회전 샤프트(142) 및 관련 핀은 접촉함이 없이 회전 샤프트 및 핀을 둘러싸는 관형 슬리브와 같은 스크린에 감싸질 수 있는 것이 고려된다. 스크린은 코팅된 고무 펠릿을 핀과 접촉되게 유지하는 한편, 회전 축 및 핀의 회전력에 의해 스크린을 통해 점착-방지 재료와 같은 액체가 방출되도록 하는데 효과적일 수 있다. 이러한 방식으로, 스크린을 통해 개별 고무 펠릿으로부터 과잉 유체를 제거하는 데 효과적인 회전력은, 스크린에 의해 저항을 받아, 펠릿을 회전 샤프트 및 핀과 상호 작용하도록 허용하는 체적 내로 유지시킨다. 달리 말하면, 예시적인 양태에서, 스크린은 고무 펠릿이 회전 샤프트 및 핀과 접촉되게 유지하는 한편, 여전히 액체가 회전 샤프트 및 핀과의 상호 작용으로부터 멀리 이동하도록 하는데 효과적이다.
도 5는 본 발명의 양태에 따라, 점착-방지 재료로 고무 펠릿을 처리하기 위한 예시적인 방법(500)을 도시한다. 블록(502)에서, 고무 펠릿은 금속 스테아레이트를 포함하는 조성물과 같은 점착-방지 재료로 코팅된다. 조성물은 0.1% 내지 0.5%의 고형물을 갖는 수용액일 수 있다. 조성물은 예를 들어 계면 활성제, 소포제 및 물을 추가로 포함할 수 있다. 임의의 크기 또는 형상일 수 있는 고무 펠릿은 예를 들어 디핑(dipping)법 또는 분무법에 의해 코팅될 수 있다.
블록(504)에서, 코팅된 펠릿은 회전식 운반 기계에 로딩된다. 로딩은 과잉의 점착-방지 액체 재료의 초기 부분을 제거하는 배출 플레이트에 의해 적어도 부분적으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 코팅된 고무 펠릿은 복수의 배출 구멍이 관통하는 경사진 배출 플레이트 아래로 진동하여 내려갈 수 있다. 배출 구멍은, 펠릿의 손실을 방지하면서 과잉의 점착-방지 재료의 포집을 허용하기 위해, 펠릿 크기보다 작을 수 있다.
블록(506)에서, 코팅된 펠릿은 1 분 내지 8 분의 시간 동안 회전식 운반 기계 상에서 운반된다. 운반 시간은 적절한 경화 및 점착-방지 재료와 고무 펠릿 사이의 상호 작용을 허용한다. 시간이 짧으면, 역치 수준의 점착-방지를 달성하는 고무 펠릿 상의 점착-방지 재료의 충분한 커버리지(coverage) 및 유지를 허용하지 않을 수 있다. 예시적인 양태에서, 8 분 초과의 운반 시간이면, 점착-방지 특성을 현저히 증가시키지 않을 수 있는 한편, 전체 공정에 비효율을 초래할 수 있다.
블록(508)에서, 코팅된 펠릿은 펠릿이 회전식 운반 기계 상에 로딩되는 곳으로부터 적어도 190도에서 회전식 운반 기계로부터 분배된다.
추가 단계들이 방법(500)에 포함될 수 있는 것이 고려된다. 예를 들어, 추가 건조가 원심 분리 건조기에 의해 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명의 양태에 따른, 점착-방지 재료로 고무 펠릿을 처리하기 위한 방법(600)을 도시한다. 블록(602)에서, 펠릿이 형성된다. 펠릿은 펠릿화기에 의해 형성될 수 있다. 펠릿화기는 압출기를 실시하여 펠릿을 형성할 수 있다. 펠릿은 최근 형성된 다른 고무 펠릿에 달라 붙기 쉬운 미경화 고무일 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 양태는 고무 펠릿을 점착-방지 재료로 처리하는 것을 고려한다.
블록(604)에서, 펠릿은 마그네슘 스테아레이트와 같은 금속 스테아레이트를 포함하는 조성물과 같은 점착-방지 재료로 코팅된다. 블록(606)에서, 펠릿은 코팅 후 회전식 운반 기계 상에 로딩된다. 그 다음, 블록(608)에 제공된 바와 같이, 펠릿은 회전식 운반 기계에 의해 운반된다. 이러한 운반은 블록(610)에 제공된 바와 같이 회전 운반 메커니즘으로부터 펠릿을 분배하기 전에 고무 펠릿과 점착-방지 재료 사이의 상호 작용을 위한 시간을 제공한다. 방법(600)은 또한 회전식 운반 기계에 의한 운반 후 고무 펠릿을 건조시키는 것을 포함한다. 건조는 원심 분리 건조기와 같은 비-열적 방법에 의해 달성될 수 있다. 원심 분리 건조기는 과잉의 액체가 고무 펠릿 표면으로부터 빠지도록 고무 펠릿을 빠르게 회전시킬 수 있다. 또한, 예시적인 양태에서, 건조된 펠릿이 그 다음 진동되어 펠릿을 이동시키고 개별 펠릿 사이의 달라붙음을 감소시킬 수 있는 것이 고려된다.
전술한 것으로부터, 본 발명은 명백하고 구조에 고유한 다른 이점들과 함께 전술한 모든 목적 및 목표를 달성하기에 매우 적합하게 된 것이라는 것을 알 수 있을 것이다.
어떤 특징 및 하위 조합은 유용하며 다른 특징 및 하위 조합을 참조하지 않고 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이는 청구범위에 의해 고려되고 그 범위 내에 있다.
특정 요소들 및 단계들이 서로 관련하여 논의되지만, 본 발명에서 제공되는 임의의 요소 및/또는 단계들은 명시적인 제공에 관계없이 임의의 다른 요소들 및/또는 단계들과 결합 가능한 것인 한편, 여전히 본 발명에서 제공된 범위 내에 있는 것으로 고려된다는 것이 이해된다. 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명으로부터 많은 가능한 실시형태가 이루어질 수 있기 때문에, 본원에 기재되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 해석되어야 한다는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에서 그리고 이하에 열거된 청구범위와 관련하여 사용되는 용어 "청구항들 중 어느 하나" 또는 이 용어의 유사한 변형은 청구항들의 특징이 임의의 조합으로 결합될 수 있도록 해석되게 의도된다. 예를 들어, 예시적인 청구항 4는 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 방법/장치를 나타낼 수 있는데, 이는 청구항 1 및 청구항 4의 특징들이 결합될 수 있고, 청구항 2 및 청구항 4의 요소들이 결합될 수 있으며, 청구항 3 및 4의 요소들이 결합될 수 있고, 청구항 1, 2 및 4의 요소들이 결합될 수 있고, 청구항 2, 3 및 4의 요소들이 조합될 수 있으며, 청구항 1, 2, 3 및 4의 요소들이 결합될 수 있고/있거나 다른 변형으로 해석되도록 의도된다. 또한, 용어 "청구항들 중 어느 하나" 또는 이 용어의 유사한 변형은 위에 제시된 예들 중 일부에 의해 지시된 바와 같이 "청구항들 중 임의의 어느 하나" 또는 이러한 용어의 다른 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
조항들
조항 1. 점착성을 감소시키기 위해 고무 펠릿을 처리하는 방법으로서, 코팅된 펠릿을 형성하도록 액체 점착-방지 재료로 고무 펠릿을 코팅하는 단계; 코팅된 펠릿을 회전식 운반 기계의 제 1 위치에서 회전식 운반 기계 상에 로딩하는 단계; 코팅된 펠릿을 1 분 내지 8 분의 시간 동안 회전식 운반 기계 상에서 운반하는 단계; 코팅된 펠릿을 제 2 위치에서 회전식 운반 기계로부터 분배하는 단계; 중심 회전축으로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 핀을 갖는 원심 분리 건조기에서 코팅된 펠릿을 건조시키는 단계를 포함하는 방법.
조항 2. 조항 1에 있어서, 고무 펠릿을 코팅하기 전에 고무 펠릿을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
조항 3. 조항 1 또는 조항 2에 있어서, 상기 제 2 위치는 상기 제 1 위치로부터 190도보다 더 떨어져 있는 방법.
조항 4. 조항 1 내지 조항 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 회전식 운반 기계의 제 1 위치와 제 2 위치는 적어도 1.1 라디안만큼 방사상으로 옵셋되는 방법.
조항 5. 조항 1 내지 조항 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 회전식 운반 기계는 적어도 0.125 회전/분("RPM")의 회전 속도를 갖는 방법.
조항 6. 조항 5에 있어서, 상기 회전식 운반 기계는 0.75 RPM 미만의 회전 속도를 갖는 방법.
조항 7. 조항 1 내지 조항 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 점착-방지 재료는 금속 스테아레이트로 구성된 조성물인 방법.
조항 8. 조항 7에 있어서, 상기 금속 스테아레이트는 마그네슘 스테아레이트로 구성되는 방법.
조항 9. 조항 1 내지 조항 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅된 펠릿을 진동시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
조항 10. 조항 1 내지 조항 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 액체 점착-방지 재료는 0.1% 내지 0.5%의 고형물 함량으로 구성되는 방법.
조항 11. 조항 1 내지 조항 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅된 펠릿을 회전식 운반 기계로부터 분배하는 단계는, 상기 회전식 운반 기계의 내부 반경으로부터 상기 회전식 운반 기계의 외부 반경을 향하여 공기 스트림을 발사하는 것으로 구성되는 방법.
조항 12. 조항 11에 있어서, 공기 스트림 경로를 따라 상기 회전식 운반 기계의 적어도 일부를 커버(cover)하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 커버로 인해, 공기 스트림과 접촉하는 액체 점착-방지 재료의 적어도 일부가 포집되는 방법.
조항 13. 조항 1 내지 조항 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅된 펠릿을 상기 회전식 운반 기계로부터 건조기로 운반하고 상기 코팅된 펠릿을 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
조항 14. 조항 13에 있어서, 상기 회전식 운반 기계로부터 상기 코팅된 펠릿을 운반한 다음에 상기 코팅된 펠릿을 진동시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
조항 15. 점착성을 감소시키기 위해 고무 펠릿을 처리하는 시스템으로서, 점착-방지 재료의 액체 저장소를 포함하는 코팅 기계로서, 상기 점착-방지 재료는 금속 스테아레이트로 이루어지는 조성물인 것인 코팅 기계; 복수의 구멍이 관통하는 배출 플레이트; 1 회전/분("RPM") 내지 0.125 RPM의 속도로 회전하는 원형 표면을 포함하는 회전식 운반 기계로서, 상기 배출 플레이트는 상기 원형 표면의 제 1 위치에서 상기 원형 표면 위에 위치되는 것인 회전식 운반 기계; 상기 원형 표면의 제 2 위치에서 상기 원형 표면 위에 위치된 분배 구성요소로서, 상기 원형 표면의 제 1 위치와 제 2 위치는 적어도 190도만큼 방사상으로 옵셋되는 것인 분배 구성요소; 중심 회전축으로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 핀을 갖는 원심 분리 건조기로서, 상기 원심 분리 건조기는 공정 흐름 방향으로 상기 회전식 운반 기계 다음에 위치되는 것이 건조기를 포함하는 시스템.
조항 16. 조항 15에 있어서, 펠릿화기를 추가로 포함하고, 상기 펠릿화기는 상기 시스템을 통과하는 고무 펠릿을 형성하는 압출기를 포함하는 시스템.
조항 17. 조항 15 또는 조항 16에 있어서, 상기 분배 구성요소는 방향 전환 요소를 포함하고, 외측 부분(204)에 가까운 상기 방향 전환 요소의 원위 단부가 내측 부분(206)에 가까운 상기 방향 전환 요소의 반대쪽 근위 단부보다 회전 방향으로 더 멀리에 있게 각도면에서 옵셋된 것인 시스템.
조항 18. 조항 17에 있어서, 상기 분배 구성요소는 에어 노즐을 추가로 포함하며, 상기 에어 노즐은 상기 방향 전환 요소의 회전 방향 측(rotation-ward side)에 위치되고, 상기 에어 노즐은 상기 원형 표면의 내측 부분으로부터 외측 부분으로 공기를 지향시키도록 위치되는 시스템.
조항 19. 조항 15 내지 조항 18 중 어느 하나에 있어서, 고무 펠릿 흐름 방향으로 상기 분배 구성요소 다음에 위치된 건조기; 고무 펠릿 흐름 방향으로 건조기 다음에 위치된 진동 테이블을 추가로 포함하는 시스템.
조항 20. 조항 15 내지 조항 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 기계는 상기 배출 플레이트의 수용 단부 위의 높이에서 고무 펠릿을 출력하고, 상기 배출 플레이트의 분배 단부는 상기 원형 표면 위에 있는 시스템.

Claims (20)

  1. 점착성을 감소시키기 위해 고무 펠릿을 처리하는 방법으로서,
    코팅된 펠릿을 형성하도록 액체 점착-방지 재료로 고무 펠릿을 코팅하는 단계;
    코팅된 펠릿을 회전식 운반 기계의 제 1 위치에서 회전식 운반 기계 상에 로딩(loading)하는 단계;
    코팅된 펠릿을 1 분 내지 8 분의 시간 동안 회전식 운반 기계 상에서 운반하는 단계;
    코팅된 펠릿을 제 2 위치에서 회전식 운반 기계로부터 분배하는 단계;
    중심 회전축으로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 핀(fin)을 갖는 원심 분리 건조기에서, 코팅된 펠릿을 건조시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고무 펠릿을 코팅하기 전에 고무 펠릿을 형성하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 위치는 상기 제 1 위치로부터 190도보다 더 떨어져 있는 것인 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전식 운반 기계의 제 1 위치와 제 2 위치는 적어도 1.1 라디안만큼 방사상으로 옵셋(offset)되는 것인 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전식 운반 기계는 적어도 0.125 회전/분("RPM")의 회전 속도를 갖는 것인 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전식 운반 기계는 0.75 RPM 미만의 회전 속도를 갖는 것인 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착-방지 재료는 금속 스테아레이트로 구성된 조성물인 것인 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 금속 스테아레이트는 마그네슘 스테아레이트로 구성되는 것인 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅된 펠릿을 진동시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 점착-방지 재료는 0.1% 내지 0.5%의 고형물 함량으로 구성되는 것인 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅된 펠릿을 회전식 운반 기계로부터 분배하는 단계는, 상기 회전식 운반 기계의 내부 반경으로부터 상기 회전식 운반 기계의 외부 반경을 향하여 공기 스트림을 발사하는 것을 포함하는 것인 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 공기 스트림의 경로를 따라 상기 회전식 운반 기계의 적어도 일부를 커버(cover)하는 단계
    를 추가로 포함하고, 상기 커버에 의해, 공기 스트림과 접촉하는 액체 점착-방지 재료의 적어도 일부가 포집되는 것인 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅된 펠릿을 상기 회전식 운반 기계로부터 건조기로 운반하고 상기 코팅된 펠릿을 건조시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 코팅된 펠릿을 상기 회전식 운반 기계로부터 건조기로 운반하고 건조시킨 다음에 상기 코팅된 펠릿을 진동시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  15. 점착성을 감소시키기 위해 고무 펠릿을 처리하는 시스템으로서,
    금속 스테아레이트를 포함하는 조성물인 점착-방지 재료의 액체 저장소를 포함하는 코팅 기계;
    복수의 구멍이 관통하는 배출 플레이트;
    1 회전/분("RPM") 내지 0.125 RPM의 속도로 회전하는 원형 표면을 포함하는 회전식 운반 기계로서, 상기 원형 표면의 제 1 위치에서 상기 원형 표면 위에 상기 배출 플레이트가 위치되는 것인 회전식 운반 기계;
    상기 원형 표면의 제 2 위치에서 상기 원형 표면 위에 위치되는 분배 구성요소로서, 상기 원형 표면의 제 1 위치와 제 2 위치는 적어도 190도만큼 방사상으로 옵셋되는 것인 분배 구성요소;
    중심 회전축으로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 핀을 갖고, 공정 흐름 방향으로 상기 회전식 운반 기계 다음에 위치되는 원심 분리 건조기
    를 포함하는 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    펠릿화기(pelletizer)
    를 추가로 포함하고, 상기 펠릿화기는 상기 시스템을 통과하는 고무 펠릿을 형성하는 압출기를 포함하는 것인 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 분배 구성요소는 방향 전환 요소를 포함하고, 상기 원형 표면의 외측 부분에 가까운 상기 방향 전환 요소의 원위 단부가 상기 원형 표면의 내측 부분에 가까운 상기 방향 전환 요소의 반대쪽 근위 단부보다 회전 방향으로 더 멀리에 있게 각도면에서 옵셋된 것인 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 분배 구성요소는 에어 노즐을 추가로 포함하며, 상기 에어 노즐은 상기 방향 전환 요소의 회전 방향 측(rotation-ward side)에 위치되고, 상기 에어 노즐은 상기 원형 표면의 내측 부분으로부터 외측 부분으로 공기를 지향시키도록 위치되는 것인 시스템.
  19. 제 15 항에 있어서,
    고무 펠릿의 흐름 방향으로 상기 분배 구성요소 다음에 위치된 건조기;
    고무 펠릿의 흐름 방향으로 상기 건조기 다음에 위치된 진동 테이블
    을 추가로 포함하는 시스템.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 코팅 기계는 상기 배출 플레이트의 수용 단부 위의 높이에서 고무 펠릿을 출력하고, 상기 배출 플레이트의 분배 단부는 상기 원형 표면 위에 있는 것인 시스템.
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