KR102392906B1

KR102392906B1 - 하이브리드 압출기

Info

Publication number: KR102392906B1
Application number: KR1020200105711A
Authority: KR
Inventors: 유복순
Original assignee: 유복순
Priority date: 2020-08-22
Filing date: 2020-08-22
Publication date: 2022-04-29
Also published as: KR20220023768A

Abstract

본발명은 하이브리드 압출기에 관한 것으로, 전기히터(10)에 의해 가열된 실린더(20)내부에 호퍼(30)를 통해 입자형상의 합성수지 원료가 투입되고 연화용해된 합성수지 원료는 내부의 스크류(40)의 회전에 의해 혼련과 압축을 받으며 전방으로 이송되며 상기 전방으로 이송된 원료는 다이(50)를 통과되며 일정형상으로 성형된 후 냉각수조를 통과하여 제품이 완료되는 하이브리드 압출기에 있어서, 상기 압출기의 전기히터 및 스크류를 구동하는 모터(60)의 전력은 상용전원과 배터리(70)의 보조전력에 의해 공급되되, 전력소모가 많을 때는 배터리가 발전기가 되어 배터리(80)의 전력이 히터 및 모터에 공급되고, 전력소모가 적을 때는 스크류를 구동하는 모터(60)에 연결된 축에 의해 결합된 발전설비에 의해 발전되어 에너지저장장치(90)에 전력이 저장되는 것으로,
본발명은 압출기의 전력소모가 많을 때는 배터리가 발전기가 되어 배터리의 전력이 히터 및 모터에 공급되고, 전력소모가 적을 때는 스크류구동 모터에 연결된 축에 의해 결합된 발전설비에 의해 발전되어 에너지저장장치에 전력이 저장되어 전력을 절약하며 압출기의 에너지공급을 안정적으로 할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

하이브리드 압출기{Hybrid extruder}

본발명은 하이브리드 압출기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압출기의 전력소모가 많을 때는 배터리가 발전기가 되어 배터리의 전력이 히터 및 모터에 공급되고, 전력소모가 적을 때는 스크류구동 모터에 연결된 축에 의해 결합된 발전설비에 의해 발전되어 에너지저장장치에 전력이 저장되어 전력을 절약하며 압출기의 에너지공급을 안정적으로 할 수 있는 하이브리드 압출기에 관한 것이다.

일반적으로 압출기는 내부에 원료를 내장하고 열을 가하여 전방의 금형을 통해 원하는 형상의 물체를 만드는 기계로 산업전반에 널리 사용된다. 그리고 압출기의 일례로서, 공개번호 10-2019-0047227호에는 미리 설정된 RPM으로 압출물을 압출하는 압출기(10)와;

압출기(10)로부터 압출되는 압출물을 이송하는 컨베이어(20)와;

컨베이어(20)의 라인으로 압출되어 나온 압출물을 측정하는 폭 측정장치(30) 및 리니어 스케일(40)과;

폭 측정장치(30) 및 리니어 스케일(40)에서 측정한 측정값과 데이터베이스에 등록된 기준 질량 및 기준 폭이 비교되어 각각 질량편차와 폭 편차가 있으면 그 질량편차와 폭 편차에 대응되는 PID 제어신호가 생성되어 PLC(6

0)에 인가하는 시스템제어수단(50)과;

폭 측정장치(30) 및 리니어 스케일(40)에 의해 측정된 압출물의 압출 전폭과 중량을 인가받아 동시에 제어 파라미터로 사용해서 압출기(10) 스크류의 RPM과 컨베이어의 라인 속도(MPM)를 제어하는 PLC(60);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출기 및 압출라인 속도 자동제어 장치가 공개되어 있다.

또한, 등록특허공보 등록번호 10-1032525호에는 압출기의 람 빔을 이동시키는 인버터를 구동하여 압출 작업을 준비하는 단계; 및 상기 람 빔을 구동시키는 모터와 연결된 엔코더의 현재 속도를 상기 람 빔의 위치별로 감속 및 가속하여 상기 람 빔의 이동 속도를 제어하면서 상기 람 빔을 오븐로로 전진시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출기의 압출 속도 제어 방법이 공개되어 있다.

그러나 상기 종래기술들은 부하변화가 많음에도 일정한 전력이 공급되어 에너지 소비가 많은 단점이 있었다.

따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,본발명은 압출기의 전력소모가 많을 때는 배터리가 발전기가 되어 배터리의 전력이 히터 및 모터에 공급되고, 전력소모가 적을 때는 스크류구동 모터에 연결된 축에 의해 결합된 발전설비에 의해 발전되어 에너지저장장치에 전력이 저장되어 전력을 절약하며 압출기의 에너지공급을 안정적으로 할 수 있는 하이브리드 압출기를 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 하이브리드 압출기에 관한 것으로, 전기히터(10)에 의해 가열된 실린더(20)내부에 호퍼(30)를 통해 입자형상의 합성수지 원료가 투입되고 연화용해된 합성수지 원료는 내부의 스크류(40)의 회전에 의해 혼련과 압축을 받으며 전방으로 이송되며 상기 전방으로 이송된 원료는 다이(50)를 통과되며 일정형상으로 성형된 후 냉각수조를 통과하여 제품이 완료되는 하이브리드 압출기에 있어서, 상기 압출기의 전기히터 및 스크류를 구동하는 모터(60)의 전력은 상용전원과 배터리(70)의 보조전력에 의해 공급되되, 전력소모가 많을 때는 배터리가 발전기가 되어 배터리(70)의 전력이 히터 및 모터에 공급되고, 전력소모가 적을 때는 스크류를 구동하는 모터(60)에 연결된 축에 의해 결합된 발전설비에 의해 발전되어 에너지저장장치(90)에 전력이 저장되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 압출기의 전력소모가 많을 때는 배터리가 발전기가 되어 배터리의 전력이 히터 및 모터에 공급되고, 전력소모가 적을 때는 스크류구동 모터에 연결된 축에 의해 결합된 발전설비에 의해 발전되어 에너지저장장치에 전력이 저장되어 전력을 절약하며 압출기의 에너지공급을 안정적으로 할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명의 하이브리드 압출기 계통도

또한, 배터리는 에너지 저장장치 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 제어부는 압출기의 원료공급시점인 시작시점부터 스크류가 가동된 후 배터리에서 보조전력을 공급하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제어부는 스크류가 가동된 후 다이 또는 실린더내부에는 압력센서와 온도센서가 설치되어 다이에 작동되는 압력과 원료의 온도는 제어부에 전송되고 제어부는 일정압력이하이며 일정온도이상이면 배터리에서부터 공급되는 보조전력을 중단하며, 상기 모터의 클러치를 발전설비와 연결하여 전력을 생상한 후 에너지저장장치에 공급하는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명의 하이브리드 압출기 계통도이다.

본발명은 전기히터(10)에 의해 가열된 실린더(20)내부에 호퍼(30)를 통해 입자형상의 합성수지 원료가 투입되고 연화용해된 합성수지 원료는 내부의 스크류(40)의 회전에 의해 혼련과 압축을 받으며 전방으로 이송되며 상기 전방으로 이송된 원료는 다이(50)를 통과되며 일정형상으로 성형된 후 냉각수조를 통과하여 제품이 완료되는 하이브리드 압출기이다.

상기 압출기의 전기히터 및 스크류를 구동하는 모터(60)의 전력은 상용전원과 배터리(70)의 보조전력에 의해 공급된다. 평소에는 상용전원만 사용하며, 가동초기에는 보조전력을 함께 사용한다. 장비에 따라 선택적으로 사용할 수 있는 것으로, 가동초기에는 상용전력은 전기히터에 사용하며, 보조전력을 스크류가동모터에 사용할 수 있다. 다이를 통해 일정형상의 제품이 압출되기시작할때부터는 배터리의 보저전력만을 사용할 수 있다. 그리고 본발명은 전력소모가 많을 때는 배터리가 발전기가 되어 배터리(70)의 전력이 히터 및 모터에 공급되고, 전력소모가 적을 때는 스크류를 구동하는 모터(60)에 연결된 축에 의해 결합된 발전설비에 의해 발전되어 에너지저장장치(90)에 전력이 저장된다.

배터리만으로 에너지 저장장치 기능을 갖게 하여 별도의 에너지 저장장치를 따로 설치하지 않게 할 수 있다.

제어반이 설치되며 상기 제어반의 제어부는 압출기의 원료가 공급되고 스크류가 가동되는 시작시점부터 일정시간까지는 배터리에서 보조전력을 공급하게 한다.

제어부는 스크류가 가동된 후 다이 또는 실린더내부에는 압력센서와 온도센서가 설치되어 다이에 작동되는 압력과 원료의 온도는 제어부에 전송되고 제어부는 일정압력이하이며 일정온도이상이면 배터리에서부터 공급되는 보조전력을 중단하며, 상기 모터의 클러치를 발전설비와 연결하여 전력을 생산한 후 에너지저장장치에 공급하는 것이다.

다른 실시례로서 시간과 토크를 같이 제어하는 것으로, 가동초기로부터의 운전시간을 설정하고, 또한 스크류축 또는 스크류구동모터에 토크센서를 부착하여, 토크를 측정하여, 일정시간과 일정토크 이하가 되기전까지는 배터리에서부터 보조전력을 히터와 스크류구동모터는 공급받게 된다. 이때 시간과 토크조건이 모두 만족되어야 한다. 이는 운전시 안전사고를 방지하고 제품이 원활하게 양호한 품질로 생산되게 하기 위함이다.

10 : 전기히터 20 : 실린더
30 : 호퍼 40 : 스크류
50 : 다이 60 : 모터
70 : 배터리 80 : 제어부(제어반)
90 :에너지 저장장치 100 : 발전기
110 : 기어박스

Claims

전기히터(10)에 의해 가열된 실린더(20)내부에 호퍼(30)를 통해 입자형상의 합성수지 원료가 투입되고 연화용해된 합성수지 원료는 내부의 스크류(40)의 회전에 의해 혼련과 압축을 받으며 전방으로 이송되며 상기 전방으로 이송된 원료는 다이(50)를 통과되며 일정형상으로 성형된 후 냉각수조를 통과하여 제품이 완료되는 하이브리드 압출기에 있어서, 상기 압출기의 전기히터 및 스크류를 구동하는 모터(60)의 전력은 상용전원과 배터리(70)의 보조전력에 의해 공급되는 것으로,
상기 하이브리드 압출기의 전력소모가 많을 때는 배터리가 발전기가 되어 배터리(70)의 전력이 히터 및 모터에 공급되고, 전력소모가 적을 때는 스크류를 구동하는 모터(60)에 연결된 축에 의해 결합된 발전설비에 의해 발전되어 에너지저장장치(90)에 전력이 저장되는 것이며, 상기 하이브리드 압출기의 제어부는 원료가 공급되고 스크류가 가동되는 시작시점부터 배터리에서 보조전력을 공급하게 하는 하이브리드 압출기에 있어서,
상기 스크류(40)가 가동된 후 다이 또는 실린더 내부에는 압력센서와 온도센서가 설치되어 다이에 작동되는 압력과 원료의 온도는 제어부에 전송되고 제어부는 일정압력이하이며 일정온도이상이면 배터리에서부터 공급되는 보조전력을 중단하며, 상기 모터의 클러치를 발전설비와 연결하여 전력을 생산한 후 에너지저장장치에 공급하는 것이며,
또한, 시간과 토크를 같이 제어하는 것으로, 가동초기로부터의 운전시간을 설정하고, 또한 스크류축 또는 스크류구동모터에 토크센서를 부착하여, 토크를 측정하여, 일정시간과 일정토크 이하가 되기전까지는 배터리에서부터 보조전력을 히터와 스크류구동모터로 공급하게 하며, 이때 시간과 토크조건이 모두 만족되어야 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압출기
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