KR102417649B1 - 상호 보완적인 롤러를 구비한 펠렛화 장치 및 상기 장치를 위한 롤러 - Google Patents

상호 보완적인 롤러를 구비한 펠렛화 장치 및 상기 장치를 위한 롤러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 작동면으로 불리는 제 1 표면 및 상기 제 1 표면과 본질적으로 평행한 제 2 표면을 갖는 다이를 포함하는 펠렛화 장치에 관한 것으로, 상기 다이는 제 1 표면과 제 2 표면 사이에서 펠렛을 형성하기 위한 다수의 관통 구멍과 축에 대해 회전 가능한 적어도 두 개의 롤러를 포함하고, 상기 롤러와 다이는 서로에 대해 움직일 수 있으며, 각각의 롤러는 재료를 가압하여 다이의 방사상 구멍을 통해 펠렛화되도록 하기 위한 작동 가압면을 포함하며, 각각의 롤러 상의 작동 가압면의 폭은 다이의 작동면의 폭보다 작다. 본 발명은 또한 상기 장치를 위한 롤러에 관한 것이다.

Description

상호 보완적인 롤러를 구비한 펠렛화 장치 및 상기 장치를 위한 롤러{Pelletizing device with complementary rollers and rollers for the device}
본 발명은 작동면(operative surface)으로 불리는 제 1 표면 및 상기 제 1 표면과 본질적으로 평행한 제 2 표면을 갖는 다이(die)를 포함하는 펠렛화 장치에 관한 것으로, 상기 다이는 제 1 표면과 제 2 표면 사이에서 펠렛을 형성하기 위한 다수의 관통 구멍과 축에 대해 회전 가능한 적어도 두 개의 롤러를 포함하고, 상기 롤러와 다이는 서로에 대해 움직일 수 있으며, 각각의 롤러는 재료를 가압하여 다이의 방사상 구멍을 통해 펠렛화되도록 하기 위한 작동 가압면(pressing surface)을 포함한다. 본 발명은 또한 상기 장치를 위한 롤러에 관한 것이다.
많은 산업에서 제품은 펠렛 형태로 제공된다. 이러한 펠렛은 큰 입자 또는 작은 로드의 형태를 가지며 원래는 미립자 재료로 제조된다. 펠렛 형태의 이러한 재료는 용이하게 취급되고, 저장되고, 포장되며 수송될 수 있다. 펠렛의 예는 가축 사료 산업, 재활용 산업뿐만 아니라 플라스틱 산업과 바이오매스 산업에서 찾을 수 있다.
예를 들어, 목재 산업에서, 톱밥 및/또는 우드칩이 펠렛으로 가공되고, 이후 용이하게 포장되고 수송될 뿐만 아니라 적절하게 계량되어, 예를 들어, 소각로와 보일러에 공급될 수 있다.
펠렛의 제조는 펠렛화 장치에서 이루어진다. 펠렛화 장치는 다양한 디자인으로 존재한다. 일반적으로 모든 디자인은 작동면으로 불리는 제 1 표면 및 상기 제 1 표면과 본질적으로 평행한 제 2 표면을 갖는 다이를 포함한다. 상기 다이는 제 1 및 제 2 표면 사이에서 펠렛을 형성하기 위한 다수의 관통 구멍을 포함한다. 펠렛화 장치는 또한 축에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 롤러를 포함하고, 상기 롤러와 다이는 서로에 대해 움직일 수 있으며, 각각의 롤러는 재료를 가압하여 다이의 방사상 구멍을 통해 펠렛화되도록 하기 위한 작동 가압면을 포함한다. 펠렛화 장치는 상기 다이의 평평한 작동면과 함께 존재하고 다른 장치는 다이의 원통형 작동면을 갖는다. 상기 롤러(들)가 다이의 작동면 상에서 이들의 작동 가압면과 함께 롤링하여 다이의 작동면 위에 배치된 재료를 가압함으로써 다이 내의 관통 구멍을 통해 펠렛화되어 펠렛을 형성할 수 있도록 상기 롤러(들)와 다이는 서로에 대해 움직일 수 있다. 롤러는 다이 위에서 롤링하도록 구동될 수도 있지만, 또한 롤러는 구동되지 않을 수도 있고, 다이는 롤러 아래에서 움직이거나 또는 결합된 구동 이동이 가능하다. 각각의 롤러의 작동 가압면의 폭은 다이의 작동면의 폭과 같거나 약간 크다. 롤러는 다이 내부의 소정의 최소 거리에 그리고 롤러와 다이 사이에 위치하며, 펠렛화되는 재료는 다이 내의 방사상 구멍으로 압축된다. 다이가 구동되면, 롤러는 별도로 구동될 필요는 없으나, 다이 및 다이와 롤러 사이에 위치한 펠렛화될 재료의 회전에 의해 회전하게 된다. 회전하는 롤러와 정지한 다이를 갖는 것도 가능하다. 펠렛을 가압하는 동안, 커다란 힘이 생성된다. 이러한 힘을 생성하기 위해 다이 또는 롤러는 상당한 전력으로 구동된다.
상기한 원칙 내에서, 펠렛화 장치의 설계에 있을 수 있는 상당한 변형이 여전히 존재한다. 예를 들어, 사용되는 롤러의 수에서 설계 변형을 찾을 수 있다. 하나의 가능성은 하나의 롤러를 갖는 것이다. 그러나, 오늘날의 가장 일반적인 기계는 두 개 이상의 롤러를 갖는다. 이는 앞서 언급한 바와 같이 펠렛을 가압하는 동안 생성되는 커다란 힘으로 인한 것이다. 이러한 힘은 롤러 상에 작용하고, 하나의 롤러의 경우, 이러한 커다란 힘 하에 롤러를 안정되게 유지하기 위한 구성은 복잡해지고 무거워지며 무엇보다도 비용이 많이 들 수 있다. 두 개의 롤러가 사용되는 경우, 롤러를 안정된 위치로 유지하기 위한 구성은 훨씬 용이해진다. 또한 세 개 이상의 롤러에 대해서도 다소 낮기는 하지만 동일하다.
본 발명의 목적은 증가된 효율로 작동할 수 있는 펠렛화 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 제 1 항에 따른 펠렛화 장치에 의해 달성된다. 실험은 본 발명에 따른 펠렛화 장치가 동일한 시간 동안 동일한 결과를 생성하는데, 즉, 단위 시간당 동일한 처리량을 가지고 동일한 품질의 펠렛을 생산하는데 있어서 종래의 펠렛화 장치에 비해 최대 10% 적은 에너지를 사용하는 것을 보여주었다. 이러한 감소된 에너지 소비는 간단한 비용적인 장점만이 아니다. 이는 종래의 기술에 따른 펠렛화 기계에서는 실현될 수 없는 펠렛화 장치의 다양한 설계 최적화를 이룰 수 있는 기회를 열어준다. 이는 에너지 소비가 펠렛화 장치의 설계에서 있어서 분명하게 가장 중요한 제한 요소 중의 하나라는 사실에 기인하다. 에너지 소비는 공정에 의해 생성되는 열로 직접 변환된다. 이는 다시, 차례로 다양한 부품의 수명에 큰 영향을 미치는 일부 주요 부품의 작동 온도를 결정한다. 이는 우드칩과 같이 높은 점도를 갖고 펠렛화되는 재료에서 특히 그러하다. 이러한 기계에서, 본 발명에 따라, 예를 들어, 다이의 작동면의 폭을 확대할 수 있고 따라서 기계의 생산성을 높이고 필수적인 마모 부품의 수명을 개선할 수 있다. 이는 일반적으로 기계의 다른 치수를 변경하지 않고 이루어질 수 있다.
본 발명의 청구항 제 1 항에 따른 펠렛화 장치에서, 각각의 롤러의 작동 가압면은 임의의 다른 롤러에 의해 커버되지 않은 다이의 작동면의 일부를 커버하는 방식으로 배열된다. 실험으로부터, 하나 이상의 롤러의 작동 가압면에 의해 롤링되는 다이의 작동면의 비율은 본 발명에 의해 얻어진 전력 소비의 감소에 반비례한다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 펠렛화 장치는 다이와 롤러 간의 상대적 움직임이 반복 패턴으로 구동되도록 구성되고, 각각의 롤러의 가압 작동면은 롤러의 반복적인 운동 패턴의 한 주기 동안 다이의 작동면의 적어도 30%, 바람직하게는 적어도 90%가 롤러의 가압 작동면에 의해 한 번만 오버롤링(overrolling)되도록 구성된다. 본 발명의 이 실시형태에서, 거의 전체의 가능한 효율 증가가 실현된다. 이러한 조건은 다이의 작동면의 전체 폭을 커버하는 동일한 크기의 롤러에 의해서 충족될 수 있지만, 각각의 롤러의 작동 가압면이 롤러의 폭의 다른 부분을 커버하는 경우, 각각의 롤러에 대해 작동면은 다이의 작동면의 다른 부분 상에서 작동한다. 이러한 경우, 롤러의 작동 가압면이 이격된 여러 부분을 포함할 수 있음은 명백할 것이다. 대안은 다시 각각의 롤러의 각각의 작동 가압면이 다이의 작동면의 다른 부분 상에서 작동하지만, 롤러 그 자체 위의 작동 가압면은 본질적으로 롤러의 전체 길이를 커버하는 방식으로 서로에 대해 롤러의 축 방향으로 오프셋되는 소형 롤러를 사용하는 것이다.
두 개의 롤러의 작동 가압면에 의해 롤링되는 다이의 작동면의 비율은 본 발명에 따른 펠렛화 장치에 의한 전력 소비의 감소의 전체 이익을 얻기 위해 최소로 유지되어야 한다는 것은 분명하다. 이상적으로, 이 표면적은 영(0)이어야 하지만, 실제로 이는 특정한 경우 불가능하지는 않지만 어려울 것이다. 각각의 방사상 구멍이 적어도 하나의 롤러에 의해 완전히 오버롤링되는 것이 중요하다. 이는 롤러가 구멍의 일부만은 오버롤링하는 경우, 펠렛화되는 재료가 적절한 방식으로 구멍을 통해 가압되지 않고, 그 대신 재료가 용이하게 탈출할 수 있는데, 이는 구멍의 일부가 자유롭게 방치되고 따라서 구멍을 통해 재료를 누르는데 필요한 압력이 구멍의 자유로운 부분에서 완화되기 때문이다.
다이 내의 관통 구멍이 다이와 롤러 간의 상대적인 움직임의 방향으로 중첩되지 않는 열로 정렬되도록 배열되는 경우, 모든 관통 구멍이 항상 동일한 롤러에 의해 항상 완전히 오버롤링되는 방식으로 롤러의 작동 가압면의 크기를 정하는 것이 오히려 간단하다. 그러나, 이러한 정렬이 다이 내에 존재하지 않는 경우, 2개의 롤러의 작동 가압면에 의해 중첩적으로 회전당 한 번 이상 오버롤링되는 방사상 구멍을 포함하는 다이의 원통형 표면의 영역이, 다이와 롤러의 상대적인 움직임에 대해 수직 방향으로 측정되는, 두 개의 인접한 방사상 구멍의 적어도 중심간 거리에 해당하는 폭을 갖는 부분이 되도록 청구항 제 3 항에 따른 펠렛화 장치에서 실제적인 최적화가 달성될 수 있다. 그러한 방식으로, 모든 방사상 구멍이 다이의 회전당 적어도 한 번 완전히 오버롤링되고, 극히 소수의 관통 구멍만이, 매우 크지는 않지만 일부 에너지를 필요로 하는, 하나의 롤러에 의해 부분적으로만 오버롤링되는 것이 보장될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 다이의 작동면은 두 개 이상의 이격된 영역을 포함하며, 이들의 경계는 본질적으로 상대적인 움직임의 방향으로 진행된다. 이는 다이와 접촉하는 롤러의 작동 가압면이 다이의 작동면의 두 개 이상의 영역 사이의 공간에서만 작은 중첩을 가질 수 있고 따라서 감소된 에너지 소비의 완전한 가능성을 실현할 수 있도록 펠렛화 장치를 구성할 수 있게 한다.
롤러의 작동면은 보통 다이 내의 방사상 구멍을 통해 재료를 가압하는 동안 재료를 제어하기 위해 특정 표면 구조를 포함한다. 상기 표면 구조는 특히 방사상 구멍을 벗어나는 재료의 측면 이동을 감소시키고 고정을 향상시킨다. 바람직한 실시형태에서, 이러한 표면 구조는 평행한 홈의 패턴을 포함한다. 펠렛의 균질성을 높이기 위해, 종래 기술에 따른 두 개 이상의 롤러를 갖는 펠렛화 장치에서, 각각의 롤러는 다른 롤러의 패턴과는 다른 패턴을 갖는 작동면을 포함한다. 그러한 방식으로, 하나의 롤러가 방사상 구멍을 통과할 때마다, 펠렛화되는 재료는, 예를 들어, 펠렛화되는 재료에 인가되는 압력의 분포와 관련하여 다소 다른 방식으로 가압된다. 종래 기술에 따른 장치의 경우에서 두 개의 롤러를 갖는 펠렛화 장치의 이러한 장점은, 예를 들어, 상호 평행한 홈의 패턴인 표면 구조를 갖는 각각의 롤러 상에 작동면을 제공함으로써 본 발명에 따른 펠렛화 장치에 포함될 수 있지만, 상기 표면 구조는, 예를 들어, 홈의 방향이 변하는, 상호 평행한 홈의 실시형태에서 표면에 대해 변경된다. 다시 말해서, 예를 들어, 롤러의 원주를 여러 부분으로 분리하고 각각의 부분에서 작동면의 홈 패턴의 홈의 방향을 변경할 수 있다. 그러한 방식으로, 많은 롤러를 갖지만 작동면에서 홈의 다른 방향을 갖는 경우와 동일한 장점이 달성된다.
청구항 제 8 항에 명시된 롤러는 본 발명에 따른 펠렛화 장치에서 사용되는 롤러이다. 상기 롤러는 중심선을 포함하며, 사용시 이 선 주위로 롤러가 회전한다. 이는 두 개의 영역으로 분리된 작동 가압면을 갖는 롤러이다. 이러한 영역들 각각은 해당 영역에 대한 중심선이기도 한 중심선의 일부인, 롤러의 중심선의 일부를 커버한다. 두 개의 인접한 작동 가압면 영역은 롤러의 중심선의 일부를 또한 커버하는 비작동 분리 영역에 의해 분리된다. 전체의 가압 작동면에 의해 커버되는 중심선의 전체 부분은 모든 작동 가압면 영역과 분리 영역에 의해 커버되는 중심선의 부분들의 합의 60% 미만이다. 오버롤링되는 다이의 영역이 두 개의 측면 영역과 하나의 중앙 영역으로 분리되는 경우, 청구항 제 8 항에서 청구되는 롤러는 두 개의 측면 영역을 오버롤링한다. 명백하게, 이 롤러는, 이러한 목적으로 사용될 수 있는 현재 사용되는 롤러가 존재하기 때문에 청구되지 않은, 하나의 작동 가압면 영역을 갖는 롤러와 협력한다. 그러나, 커버되는 다이의 전체 영역이 셋, 예를 들어, 다섯 개의 영역으로 분할되는 경우, 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 두 롤러 모두는 청구항 제 8 항에 따른 롤러이다.
이제 본 발명이 도면을 참조로 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 바람직한 실시형태의 개시에 의해 더 설명될 것이다, 도면에서:
도 1은 종래 기술에 따른 다이와 두 개의 롤러의 작동면의 개략도이고;
도 2는 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 제 1 실시형태에서 다이와 두 개의 롤러의 작동면의 개략도이고;
도 3은 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 제 2 실시형태에서 다이와 두 개의 롤러의 작동면의 개략도이고;
도 4는 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 제 3 실시형태에서 다이와 두 개의 롤러의 작동면의 개략도이고;
도 5는 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 제 4 실시형태에서 다이와 두 개의 롤러의 작동면의 개략도이고; 및
도 6은 본 발명에 따른 롤러의 원주의 일부를 사시도로 나타낸 개략도이다.
펠렛화 장치는 다양한 형태와 종류 그리고 실시형태에서 존재한다. 이들은 작동면과 상기 작동면과 본질적으로 평행한 제 2 표면을 갖는 다이, 상기 작동면은 다른 표면에서 종료하는 다수의 관통 구멍을 포함하고, 및 일반적으로 적어도 2 개의 롤러로 구성되고, 상기 롤러 각각은 다이의 작동면 위에서 롤링하는 작동 가압면을 갖는다. 다이와 롤러 사이에, 롤러가 다이 위에서 롤링할 때 롤러에 의해 가압되어 다이의 관통 구멍을 통해 펠렛화되어 다른 단부에서 펠렛으로 나오는 재료가 있다. 다이와 롤러의 조합은 원통형 다이의 형태로 존재하고, 원통형 공동 내부에, 롤러가 다이의 원통형 작동면 위에서 롤링한다. 또 다른 실시형태는 일반적으로 고리 또는 큰 와셔의 형상을 갖는 본질적으로 평평한 다이를 갖는 펠렛화 장치이며, 여기서 롤러는 원을 그리는 평평한 와서 위에서 롤링하며, 이 원의 중심점은 와셔 형상의 다이의 중심점과 일치한다. 이하에서, 종래 기술에 따른 다이와 롤러뿐만 아니라 본 발명에 따른 두 가지 다른 실시형태에서의 다이와 롤러에 대한 예가 주어진다. 모든 경우에서, 다이는 직선의 평면으로 개략적으로 도시되어 있지만, 이는 단지 개략적인 표현임을 명심해야 하며, 상기한 바와 같이 마찬가지로 원통형 다이 또는 평평한 와셔 형상의 다이 또는 펠렛화 기계에서의 임의의 다른 다이/롤러 구성을 가리킬 수 있다.
도 1은 다이(1)의 작동면(2) 및 도시되지 않은 다이(1)의 반대쪽 표면에서 종료하는 다수의 관통 구멍(3)을 작동면(2) 상에 갖는 다이(1)를 도시하고 있다. 또한 각각 작동면(6, 7)을 갖는 두 개의 롤러(4, 5)가 도시되어 있다. 도 1에 따른 다이(1)와 롤러(4, 5)는 종래 기술에 따른 전형적인 구성을 나타낸다. 도 1에서, 다이(1)의 일부만이 도시되어 있고 두 개의 롤러(4, 5)가 도시되어 있지만, 마찬가지로 두 개 이상의 사용 가능한 롤러가 있는 구성과 관련될 수 있다. 롤러(4, 5)는 다이(1)에 대해 롤러(4, 5)의 반복적인 상대적인 움직임으로 다이(1)를 오버롤링한다는 점에서 다이(1)에 대해 움직임을 형성한다. 움직임은 다이(1)가 구동되고 롤러(4, 5)가 정지하지만 다이(1)의 표면 상에서 롤링하는 것일 수 있고, 또는 다이(1)가 정지하고 롤러(4, 5)가 구동되고 다이(1)의 표면 상에서 롤링하는 것일 수 있고, 또는 이들 두 가지의 조합일 수 있다. 롤러(4, 5)는 다이(1)의 작동면(2) 상에서 롤링하고, 다이(1)의 작동면(2)상에 펠렛화(도면에 도시되지 않음)되는 재료가 있고, 이는 이후 다이(1)의 관통 구멍을 통해 롤러(4, 5)에 의해 가압되고, 재료는 다이(1)의 다른 쪽에서 펠렛으로 나온다. 이 작업은 다이(1)의 작동면(2) 상에서 롤러(4, 5)의 지속적인 움직임에서 이루어지고, 계속해서 펠렛화되는 새로운 재료가 다이(1)의 작동면(2) 상에 공급된다. 또한, 다이(1) 상에서의 롤러(4, 5)의 움직임은 반복적인 움직임이다. 원통형 다이의 경우, 이러한 움직임은, 롤러가 다이(1)에 의해 형성되는 실린더의 내부에서 한 번의 통과/회전을 완료할 때마다, 각각의 롤러(4, 5)에 대해 반복된다. 예를 들어, 평평한 와셔 타입의 다이(1)의 경우, 다이(1) 상에서의 롤러(4, 5)의 움직임은 각각의 회전에서 반복되지만, 롤러가 시작 위치에 다시 도달할 때 회전은 실린더 주위가 아니고, 와셔 형상의 다이(1)의 중심점 주위의 롤러의 회전이다.
종래 기술에 따른 도 1의 롤러(4, 5)는 각각 작동 가압면(6, 7)을 가지며, 이의 폭은 다이(1)의 작동면(2)의 폭과 같거나 약간 크다. 이는 각각의 회전시 다이(1)의 작동면(2)이 롤러(4)의 작동면(6)에 의해 한 번 그리고 롤러(5)의 작동면(7)에 의해 두 번째, 모두 두 번 오버롤링되는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 제 1 실시형태에서 다이(11)의 작동면과 두 개의 롤러(14, 15)의 개략도이다. 도 2의 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 다이(11)는 도 1의 종래 기술의 다이(1)와 유사하다. 그러나, 각각 작동 가압면(16, 17)을 갖는 롤러(14, 15)는 롤러(14)의 작동 가압면(16)이 롤러(15)의 작동 가압면(17)이 하는 것과 비교해서 다이(11)의 작동면(12)의 다른 부분을 오버롤링한다는 점에서 다르다. 따라서, 본 실시형태의 본 발명에 따른 펠렛화 장치에서, 다이(11)의 작동면(12)의 각각의 부분은, 상대적인 반복 움직임 동안, 각각 롤러(14, 15)의 작동 가압면(16, 17) 중 어느 하나에 의해 한 번만 오버롤링된다. 이는 정확하게 종래기술에 따른 펠렛화 장치에 비해 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 에너지 소비의 감소를 유발하는 효과이다. 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 실시형태의 도 2에 주어진 예에서, 다이(11)의 전체 작동면(12)이 반복 움직임의 한 주기 동안 한 번만 오버롤링된다는 사실에서 에너지 소비의 최대의 가능한 절감이 달성된다는 것을 주목해야 한다. 실제로, 롤러(14, 15)의 작동 가압면(16, 17)에 의해 오버롤링되는 다이(11)의 작동면(12)의 일부가 약간 중첩되도록 롤러(14, 15)의 작동 가압면(16, 17)이 선택될 수 있다. 본 발명의 이점은 중첩이 100% 미만인 점에서 출발하여 얻어진다. 그리고 이러한 이점은 감소되는 중첩과 함께 증가된다. 모든 경우는 아니지만, 중첩을 0%까지 감소시킬 수 있다. 이점과 중첩의 감소 간의 선형 관계로 인해, 중첩이 70% 이하로 감소될 때 본 발명의 이점은 실질적이다. 이는 다이(11) 내의 관통 구멍(13)이 정렬되지 않고 구멍의 각각의 열이 다음 열에 대해 오프셋되도록 배열되는 경우일 수 있다. 이러한 경우, 다이(11)의 적어도 모든 관통 구멍(3)이 각각 롤러(14, 15)의 작동 가압면(16, 17) 중 적어도 하나에 의해 완전히 오버롤링되는 방식으로 중첩을 가질 필요가 있다. 큰 중첩을 갖는 구성이 여전히 감소된 에너지 소비를 갖고 따라서 여전히 청구항에서 정의되는 바와 같은 본 발명의 보호 내에 있다는 점에서 이들 구성도 여전히 유용하다는 것이 또한 명백할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 제 2 실시형태의 개략도를 도시하고 있다. 작동면(22)과 관통 구멍(3)을 갖는 다이(21)는 도 1 및 도 2의 다이(1, 11)와 유사하다. 도 3에 도시된 실시형태의 롤러(24, 25)는 유사하지만, 각각 롤러(24, 25)의 거의 전체 폭을 커버하는 작동 가압면(26, 27)을 갖는다는 점에서 도 2에 도시된 롤러(14, 15)와는 다르다. 원칙적으로 다이(21)의 작동면(22)의 각각의 부분이 반복적인 움직임의 한 주기 동안 각각 롤러(24, 25)의 작동 가압면(26, 27)에 의해 한 번만 오버롤링된다는 점에서 결과는 동일하다. 다이(21) 내의 관통 구멍(3)의 배열이 그래서 필요한 경우, 롤러(24, 25)도 이들 모두에 의해 오버롤링되는 작동면(22)의 영역 내에서 중첩되도록 구성될 수 있다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 따른 펠렛화 장치의 제 3 및 제 4 실시형태를 도시하고 있으며, 여기서 롤러는 도 2 및 도 3에 각각 도시된 제 1 및 제 2 실시형태의 롤러와 유사한 형상을 갖지만, 도 4 및 도 5에 각각 도시된 제 3 및 제 4 실시형태의 다이(31, 41)는 도 2 및 도 3에 각각 도시된 다이(11, 21)와는 다르다. 차이점은 다이(31, 41)의 작동면(32, 42)이 작동면의 일부가 아닌 작은 영역에 의해 분할되고 분리된다는 점에서 찾을 수 있다. 다이(31, 41) 각각의 작동면(32, 42)의 두 개의 영역 사이의 비작동면의 이러한 작은 밴드는 롤러(34, 35, 44, 45)의 작동 가압면(36, 37, 46, 47) 사이에서 중첩이 발생하는 영역이다.
도 6은 본 발명에 따른 작동 가압면(16, 17, 26, 27, 36, 37, 46, 47)을 갖는 롤러(14, 15, 24, 25, 34, 35, 44, 45)의 일부를 사시도에서 도시하고 있다. 일반적으로, 펠렛화 장치의 롤러는 이들의 작동 가압면 상에 오히려 특정 표면 구조를 나타내지 않는다. 이 구조는 방사상 구멍을 벗어나는 재료의 측면 이동을 감소시키고 고정을 향상시키도록 설계된다. 펠렛의 균질성을 높이기 위해, 종래 기술에 따른 두 개 이상의 롤러를 갖는 펠렛화 장치에서, 각각의 롤러는 다른 롤러의 패턴과는 다른 패턴을 갖는 작동면 구조를 포함하며, 이는 "홈 형성"을 회피하고 생산되는 펠렛의 균질성을 높인다. 본 발명에 따른 펠렛화 장치에서 동일한 효과를 얻기 위해, 이들 장치의 롤러는 롤링 방향으로 두 개 이상의 영역으로 분할된 작동 가압면을 가지며, 이들 영역은 서로 다른 표면 구조를 갖는다. 바람직하게, 각각의 연속적인 반복 움직임으로 인해, 다이의 작동면의 각각의 영역은 이전의 오버롤링 동안 이루어진 것과는 다른 롤러의 표면 영역에 의해 오버롤링된다. 도 6에서, 표면 구조를 갖는 두 개의 이러한 세그먼트(8, 9)가 도시되어 있다. 도시된 예에서, 구조는 상호 평행한 홈의 패턴을 포함하지만, 홈의 방향은 세그먼트(8)에서 세그먼트(9)로 변한다. 이러한 방식으로, 많은 롤러를 갖지만 이들 각각은 작동 가압면의 다른 표면 구조를 갖는 것과 동일한 이점이 달성된다.
1, 11, 21, 31, 41: 다이
2, 12, 22, 32, 42: 다이의 작동면
3: 다이의 관통 구멍
4, 14, 24, 34, 44: 롤러
5, 15, 25, 35, 45: 롤러
6, 16, 26, 36, 46: 롤러(4)의 작동 가압면
7, 17, 27, 37, 47: 롤러(5)의 작동 가압면
8, 9: 작동 가압면의 세그먼트

Claims (8)

  1. 펠렛화 장치에 있어서, 상기 펠렛화 장치는,
    - 제 1 작동면(12, 22, 32, 42) 및 상기 제 1 작동면(12, 22, 32, 42)과 평행한 제 2 표면을 가지며, 제 1 작동면과 제 2 표면 사이에서 펠렛을 형성하기 위한 다수의 관통 구멍(3)을 포함하는, 다이(11, 21, 31, 41), 및
    - 축에 대해 회전 가능한 적어도 두 개의 롤러(14, 15; 24, 25; 34, 35; 44, 45)를 포함하고, 상기 롤러(14, 15; 24, 25; 34, 35; 44, 45)와 다이(11, 21, 31, 41)는 서로에 대해 움직일 수 있으며, 상기 각각의 롤러(14, 15; 24, 25; 34, 35; 44, 45)는 재료를 가압하여 상기 제 1 작동면(12, 22, 32, 42) 상의 방사상 구멍(3)을 통해, 그리고 상기 다이의 상기 제 1 작동면(12, 22, 32, 42)에서 상기 제 2 표면까지 관통하여, 펠렛화되도록 하기 위한 작동 가압면(16, 17; 26, 27; 36, 37; 46, 47)을 포함하며,
    상기 각각의 롤러(14, 15; 24, 25; 34, 35; 44, 45) 상의 작동 가압면(16, 17; 26, 27; 36, 37; 46, 47)의 폭은 상기 다이(11, 21, 31, 41)의 제 1 작동면(12, 22, 32, 42)의 폭보다 작고,
    상기 다이의 제 1 작동면(12, 22, 32, 42)은 다수의 분리 영역에 걸쳐 분포되며, 이들의 경계는 상기 롤러(14, 15; 24, 25; 34, 35; 44, 45)와 다이(11, 21, 31, 41) 간의 상대적인 움직임의 방향으로 진행되고,
    2개의 롤러의 작동 가압면에 의해 중첩적으로 회전당 한 번 이상 오버롤링되는 제 1 작동면(12, 22, 32, 42)의 영역은, 상기 롤러(14, 15; 24, 25; 34, 35; 44, 45)와 다이(11, 21, 31, 41) 간의 상대적인 움직임의 방향에 대해 수직 방향으로 측정되는, 두 개의 인접한 방사상 구멍(3)의 중심간 거리에 달하는 폭을 갖는 영역인 것을 특징으로 하는 펠렛화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는 작동시 상기 롤러(14, 15; 24, 25; 34, 35; 44, 45)와 다이(11, 21, 31, 41) 간의 상대적인 움직임이 반복 패턴으로 구동되고, 상기 각각의 롤러(14, 15; 24, 25; 34, 35; 44, 45)의 작동 가압면(16, 17; 26, 27; 36, 37; 46, 47)은 롤러의 반복적인 운동 패턴의 한 주기 동안 상기 다이(11, 21, 31, 41)의 제 1 작동면(12, 22, 32, 42)의 적어도 30% 또는 적어도 90%가 롤러(14, 15; 24, 25; 34, 35; 44, 45)의 작동 가압면(16, 17; 26, 27; 36, 37; 46, 47)에 의해 한 번만 오버롤링되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 펠렛화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 롤러(14, 15; 24, 25; 34, 35; 44, 45)의 작동 가압면(16, 17; 26, 27; 36, 37; 46, 47)은 다른 표면 구조를 갖는 영역(8, 9)에서 원주에 걸쳐 분포되는 것을 특징으로 하는 펠렛화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 다른 표면 구조를 갖는 영역(8, 9)은 상호 평행한 홈을 포함하는 영역(8, 9)이며, 이들의 방향은 인접한 영역 (8, 9) 사이에서 다른 것을 특징으로 하는 펠렛화 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 다른 표면 구조를 갖는 영역(8, 9)은, 두 개의 연속적인 오버롤링에서, 다이의 제 1 작동면(12, 22, 32, 42)의 각각의 부분이 다른 영역(8, 9)에 의해 오버롤링되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 펠렛화 장치.
  6. 펠렛화 장치용 롤러(14; 34)에 있어서, 상기 롤러는 중심선 및 롤러(14; 34)의 중심선의 적어도 일부를 커버하는 작동 가압면(16; 36)을 포함하고, 상기 작동 가압면은 상기 롤러(14; 34)의 중심선의 일부를 각각 커버하는 적어도 두 개의 영역(16; 36)으로 분리되고, 두 개의 인접한 작동 가압면 영역이 상기 롤러(14; 34)의 중심선의 일부를 또한 커버하는 비작동 분리 영역에 의해 분리되며, 전체의 작동 가압면(16; 36)에 의해 커버되는 중심선의 전체 부분은 모든 작동 가압면 영역(16; 36)과 분리 영역에 의해 커버되는 중심선의 부분들의 합의 60% 미만인 것을 특징으로 하는 롤러.
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