KR102498359B1 - 복합 압출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압출유닛; 상기 압출유닛의 전방측에 착탈 가능하게 연결되며 내부에 냉각수가 수용되는 냉각유닛; 상기 냉각유닛의 전방측에 구비되는 스트랜드커팅유닛; 상기 압출유닛의 전방측에 선택적으로 연결 가능하게 구비되는 언더워터커팅유닛;을 포함하는 복합 압출장치를 제공한다.

Description

복합 압출장치{Composite Extruder}

본 발명은 압출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스트랜드 커팅방식과 언더워터 커팅방식 또는 코니컬 피더방식을 한 장소에서 상황에 따라 선택 적용하여 선택된 압출방식 또는 재료 공급방식으로 작동이 이루어지도록 이루어지는 복합 압출장치에 관한 것이다.

일반적으로 압출장치(extruder)라 함은, 수지 재료 등을 공급 가열시켜 용융한 후 스트링 형태의 스트랜드(strand; 흡사 국수의 성형시와 같이 다수의 가닥으로 압출되어 나오는 형상을 말함)상의 열가소성 수지를 압출한 후 이를 소정 입자 형상으로 커팅하고 건조하는 일련의 장치를 말하는 것으로서, 여러 종류가 공지되어 사용중에 있다.

한편, 석유화학에서 얻어지는 각종 수지를 칩 형태로 성형하는 방방식으로는 보통 물에 냉각시킨 후 커팅하는 드라이 방식(이하, “스트랜드(strand) 커팅방식”이라고 함)이나, 물에 접촉시킨 상태에서 커팅하는 언더워터(underwater) 커팅방식이 사용되고 있다.

즉, 스트랜드 커팅방식은, 용융한 합성수지를 압출유닛이 다이스로부터 스트랜드 형상으로 압출하고, 물이 저장된 냉각유닛을 거치면서 냉각되도록 한 후, 일정한 크기로 커팅하는 방식이다,

이러한 스트랜드 커팅방식 압출장치에서는 합성수지가 스트랜드 형상으로 성형이 완성된 상태에서 커팅하여 칩 형태로 제조하게 되나 칩의 형상이 균일하지 못하고, 단단하게 성형된 합성수지를 커팅함으로써 가공과정에서 쉽게 부서지는 문제점으로 인하여 칩의 형상을 일정하게 유지하기 어려운 점이 있었다.

이와 비교하여, 언더워터 커팅방식은 다이스면에 접한 커터가 고속 회전함으로써 다이스 구멍으로부터 배출되는 미경화수지를 연속적으로 고속 커팅하고, 커팅된 수지는 수지의 냉각을 위하여 공급되는 물에 접촉하여 냉각되고 칩형태로 성형된 상태에서 탈수되고 건조되어 칩 형태의 합성수지를 제조한다.

보다 자세히 설명하면, 상기와 같은 언더워터 커팅방식에 적용되도록 이루어지는 언더워터커팅유닛은 압출유닛으로부터 공급되는 재료를 언더워터커팅부에서 소정 압력으로 순환하는 물속에서 커팅되도록 하되 순환하는 물과 함께 냉각되면서 커팅된 재료를 공급받아 원심분리방식으로 분리하는 분리기에서 커팅된 재료만을 수거한 후, 물은 지속적으로 재순환되도록 하는 구성을 이룬다.

한편, 일반적으로 압출기는 고체 형태의 수지를 공급하여 칩 형태의 재료를 이루는 방식으로 이루어지고 있으나, 최근에는 반죽 형태의 재료를 공급한 후 압출하여 소정 크기로 커팅하는 코니컬피더방식의 기술도 적용되고 있다.

그런데, 종래 이와 같은 압출기나 재료공급기들은 서로 모두 각각 별개 형태로 운영되고 있게 되어 사용상 불편함을 초래함을 물론 경제적이지 못하였다.

등록번호 제10-2086085호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 한 곳의 장소에서 사용자가 선택적으로 스트랜드 커팅방식이나 언더워터 커팅방식 또는 일반 재료 공급방식이나 코니컬 피더방식을 선택하여 하나의 압출장치나 냉각장치에 적용하여 사용할 수 있도록 하는 복합 압출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 압출유닛; 상기 압출유닛의 전방측에 착탈 가능하게 연결되며 내부에 냉각수가 수용되는 냉각유닛; 상기 냉각유닛의 전방측에 구비되는 스트랜드커팅유닛; 상기 압출유닛의 전방측에 선택적으로 연결 가능하게 구비되는 언더워터커팅유닛;을 포함하는 복합 압출장치를 제공한다.

여기서, 상기 압출유닛은 외관을 이루는 압출케이스와, 상기 압출케이스 내부에 구비되는 압출스크류를 포함하되, 상기 압출케이스는 길이방향을 따라서 단위압출케이스가 서로 착탈가능하게 연결되어 형성되며, 상기 압출스크류는 길이방향을 따라서 단위압출스크류가 서로 착탈 가능하게 연결되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 압출케이스의 측방향으로 연결 가능하게 설치되는 코니컬피더유닛을 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 의하면, 한 곳에서 상황에 따라 스트랜드커팅방식, 언더워터커팅방식 및 일반 고체 형태의 압출재료 공급 또는 반죽 형태의 코니컬피더공급유닛을 이용 다양한 형태의 재료 공급이 선택적으로 가능하게 된다. 이에 따라서 상황에 따라 편리하면서도 경제적인 압출장치의 사용이 가능하게 된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치를 개략적으로 나타낸 평면도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 스트랜드 압출유닛이 적용된 형태를 개략적으로 나타낸 측면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 언더워터커팅유닛이 적용된 형태를 개략적으로 나타낸 측면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 언더워터커팅유닛이 적용된 형태를 개략적으로 나타낸 평면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치가 설치된 모습을 나타낸 사진;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 코니컬 피더유닛이 연결된 형태를 개략적으로 나타낸 측면도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 코니컬 피더유닛이 연결된 형태를 개략적으로 나타낸 평면도; 및
도 8은 본 발명 복합 압출장치의 냉각유닛에 적용되는 온도측정유닛을 설명하기 위한 사시도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 스트랜드 압출유닛이 적용된 형태를 개략적으로 나타낸 측면도이다.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 언더워터커팅유닛이 적용된 형태를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 언더워터커팅유닛이 적용된 형태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치가 설치된 모습을 나타낸 사진이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치는 압출유닛(110), 냉각유닛(130), 스트랜드커팅유닛(150), 언더워터커팅유닛(230)을 포함한다.

상기 압출유닛(110)은 소정 길이를 가지며 압출유닛 외형을 이루는 케이스 내부에 길이방향을 따라서 재료를 가압하여 케이스의 후방측에서 전방측으로 이동시키는 스크류가 한 쌍이 구비되어 케이스 후방측에 구비된 재료공급부(115)로부터 공급된 재료를 용융시키고 가압하면서 케이스 전방측에 구비된 다이를 통하여 소정 형태로 용융된 재료가 압출되어 배출되도록 하는 구성을 이룬다.

이때, 공급된 재료를 용융하는 별도의 가열유닛이 압출유닛 후방측 또는 압출유닛 측부에 추가 적용될 수 있으며, 이와 같은 압출유닛은 스크류 방식으로 내부 물질을 외부로 배출하는 기 공지된 압출유닛 기술이 적용될 수 있다.

상기 냉각유닛(130)은 상기 압출유닛(110)의 전방측에 구비되어 상기 압출유닛(110)을 통하여 공급되는 스트랜드 형태의 재료가 침지되어 냉각되도록 하는 역할을 하게 된다.

이를 위해, 상기 냉각유닛(130)은 내부에 냉각수가 수용되어 상기 냉각수에 압출된 재료가 잠긴 상태로 이동하면서 굳도록 하게 된다.

일반적으로 상기 냉각유닛(130)은 상부가 개구되고 소정 길이를 가지는 사각박스 형태의 저장조 형태를 이루게 된다.

상기 스트랜드커팅유닛(150)은 상기 냉각유닛(130)의 전방측에 구비되어 상기 냉각유닛(130)에 의하여 냉각된 스트랜드 형태의 재료를 칩 형태로 커팅하는 역할을 하게 된다.

이를 위해, 상기 스트랜드커팅유닛(150) 내부에는 회전하는 절단날이 구비되어 스트랜드 형태의 재료가 인입된 후 기 설정 크기로 절단되어 외부로 배출되도록 구성된다.

상기 냉각유닛(130)과 스트랜드커팅유닛(150)도 기 공지된 기술에 따른 일반적인 형태가 적용될 수 있다.

한편, 상기 냉각유닛(130)과 스트랜드커팅유닛(150)은 길이방향을 따라서 전후로 이동 가능하도록 하측에 별도의 이동휠(137, 157)이 적용되거나 또는 도시되어 있지는 않으나, 지상 하부에 레일부가 배치되도록 하고 상기 레일부 상부에 상기 냉각유닛(130)과 스트랜드커팅유닛(150)이 상기 레일부를 따라 이동하도록 배치될 수 있다.

한편, 도시된 바와 같이, 상기 언더워터커팅유닛(230)은 상기 압출유닛(110)의 전방측 기 설정 위치로 사용자가 필요 시 상기 언더워터커팅유닛(230)을 압출유닛(110)에 연결되어 작동되도록 구비된다.

상기 언더워터커팅유닛(230)은 압출유닛(110)으로부터 압출되어 배출된 재료를 공급받아 내부에서 커팅하도록 하되 내부에 고압으로 공급된 물을 통하여 냉각하면서 커팅된 재료를 이동시키는 언더워터커팅부(238)와, 상기 고압으로 공급된 물과 함께 커팅된 재료를 공급관(232)을 통하여 공급받아 물을 제거하고 재료만을 분리하는 원심분리부(277)과, 상기 원심분리부(277)로부터 재료가 분리되고 남은 물을 다시 상기 언더워터커팅부(238)로 공급하는 재공급관(234)을 포함하여 구성된다.

상기 공급관(232) 및 재공급관(234)에 연결되며 내부에 절단날이 적용된 상기 언더워터커팅부(238)와, 원심방식에 의하여 물과 재료를 분리하는 원심분리부(277) 구성은 공지된 기술에 따른 일 형태가 적용되며, 당업자에게 자명한 부분이므로 이 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 원심분리부(277)는 상기 압출유닛(110) 전방측 하부에 구비된 레일부(10) 상측을 따라서 압출유닛(110)에 전방측에 배치되도록 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다.

이에 따라서 상기 냉각유닛(130)을 전방측으로 이동시키어 압출유닛(110)과 분리시킨 후, 상기 원심분리부(277)를 압출유닛(110) 전방측으로 압출된 재료를 공급받도록 이동시키고 상기 공급관(232)과 재공급관(234)을 원심분리부(277)에 연결하여 언더워터커팅방식 구동이 가능하도록 이루어지게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 코니컬 피더유닛이 연결된 형태를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 코니컬 피더유닛이 연결된 형태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 상기 압출케이스의 측방향으로 연결 가능하게 설치되어 반죽 형태의 재료를 공급하는 코니컬피더유닛(310)을 더 포함하여 구성된다.

상기 코니컬피더유닛(310)은 등록번호 제10-2086085호에서와 같이, 반죽 형태의 재료를 압출유닛(110)으로 공급하는 구성을 이룬다.

한편, 상기 코니컬피더유닛(310)은 압출유닛(110)의 측방향으로 연결되어야 하는데, 이를 위해 본 실시예의 경우 상기 압출유닛(110)은 전술한 바와 같이, 외관을 이루는 압출케이스와, 상기 압출케이스 내부에 한 쌍이 구비되는 압출스크류를 포함하되, 상기 압출케이스는 길이방향을 따라서 단위압출케이스(112)가 서로 착탈 가능하게 연결되어 형성되며, 상기 압출스크류도 길이방향을 따라서 단위압출스크류가 서로 착탈 가능하게 연결되어 형성된다.

이와 같이 구성되어 상기 코니컬피더유닛(310)을 연결 시에는 일부 단위압출케이스와 단위압출스크류를 분리시키고 그 위치로 상기 코니컬피더유닛(310)을 연결하여 사용하게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 압출장치에 의하면 한 곳에서 상황에 따라 스트랜드커팅방식, 언더워터커팅방식 및 일반 압출재료 공급 또는 코니컬피더유닛을 이용 반죽 형태의 재료 공급이 모두 가능하게 된다. 이에 따라서 상황에 따라 편리하면서도 경제적 압출장치의 사용이 가능하게 된다.

도 8은 본 발명 복합 압출장치의 냉각유닛에 적용되는 온도측정유닛을 설명하기 위한 사시도이다.

본 실시예에 따르면, 냉각유닛을 이루는 상기 수조부(201)의 일측벽 상부에 일측벽을 따라서 슬라이딩 이동 가능하면서 기 설정 위치에 거치된 상태의 유지가 가능하게 이루어지는 온도측정유닛(300)이 구비된다.

상기 온도측정유닛(300)은 수평부(311)과, 상기 수평부(311)의 일측에 수직 하향 절곡된 내측수직부(312)와, 상기 수평부(311)의 타측에 수직 하향 절곡된 외측수직부(313)를 포함하는 거치브라켓(310)을 포함한다. 여기서, 상기 외측수직부(313)는 타측으로 손잡이부(320)가 구비된다.

그리고, 도시된 것처럼, 상기 내측수직부(312)는 수조부(201) 내부에 물에 잠길 정도의 길이를 가지도록 형성된다.

또한, 상기 내측수직부(312) 하단부에는 양측이 개구된 설치관부(352)가 형성된 드럼 형태의 잠김드럼부(350)가 구비되며, 상기 잠김드럼부(350)의 설치관부(352) 내부에 수용되는 튜브부(380)가 구비된다.

상기 튜브부(380)는 상기 설치관부(352) 내측에 억지끼움 방식으로 고정될 수 있도록 구성되되, 내부에 소정 색상의 안료가 수용된 상태를 이룬다. 또한, 상기 튜브부(380)는 기 설정 온도 이상에서 녹는 젤라틴, 비닐, 파라핀 등의 재질로 이루어진다.

그리고, 상기 잠김드럼부(350)의 외부와 상기 내측수직부(312), 수평부(311) 및 외측수직부(313) 및 손잡이부(320)에 모두 연결된 형태로 지시띠부(333)가 구비되되, 상기 지시띠부는 가역적으로 온도에 따라 변화하는 시온안료가 적용된다.

상기 잠김드럼부(350)의 외부와 상기 내측수직부(312), 수평부(311) 및 외측수직부(313)는 열전달이 용이한 금속소재로 일체형으로 이루어지며, 상기 손잡이부(320)는 실리콘 등과 같은 단열소재로 이루어진다.

본 실시예에 따른 온도측정유닛(300)을 상기 수조부(201)의 일측벽 상부 일정 위치로 설치하게 되면 수조부 내부 물 온도가 설정 온도 이상으로 상승된 경우 상기 지시띠부(333)의 색변화를 이용 외부에서도 파악이 가능하게 된다.

또한, 상기 수조부(201) 내부 물 온도가 상당한 정도로 뜨거워져 상기 튜브부(380)가 녹아 내부 안료가 외부로 이탈된 경우에는 물 자체의 색상을 파악하여 이상 상태의 파악이 가능하게 된다.

상술한 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 압출유닛
130: 냉각유닛
150: 스트랜드커팅유닛
230: 언더워터커팅유닛
310: 코니컬피더유닛

Claims (3)

1. 압출유닛;
   상기 압출유닛의 전방측에 착탈 가능하게 연결되며 내부에 냉각수가 수용되는 냉각유닛;
   상기 냉각유닛의 전방측에 구비되는 스트랜드커팅유닛;
   상기 압출유닛의 전방측에 선택적으로 연결 가능하게 구비되는 언더워터커팅유닛;
   을 포함하며,
   상기 냉각유닛과 스트랜드커팅유닛은 길이방향을 따라서 전후로 이동 가능하도록 하측에 별도의 이동휠이 구비되며,
   상기 냉각유닛과 스트랜드커팅유닛이 이동하도록 상기 이동휠이 안착하는 레일부가 구비되며,
   상기 냉각유닛은 상부가 개구되고 소정 길이를 가지는 사각박스 형태의 수조부를 포함하며,
   상기 수조부의 일측벽 상부에 일측벽을 따라서 슬라이딩 이동 가능하면서 기 설정 위치에 거치된 상태의 유지가 가능하게 이루어지는 온도측정유닛이 구비되며,
   상기 온도측정유닛은 수평부과, 상기 수평부의 일측에 수직 하향 절곡된 내측수직부와, 상기 수평부의 타측에 수직 하향 절곡된 외측수직부를 포함하는 거치브라켓을 포함하며,
   상기 내측수직부는 상기 수조부 내부에 수용된 물에 잠기는 길이를 가지도록 형성되며,
   상기 내측수직부 하단부에는 양측이 개구된 설치관부가 형성된 드럼 형태의 잠김드럼부가 구비되며,
   상기 잠김드럼부의 외부와 상기 내측수직부, 수평부 및 외측수직부를 연결하는 형태로 이루어지되 가역적으로 온도에 따라 변화하는 시온안료가 적용된 지시띠부가 구비되는,
   복합 압출장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 압출유닛은 외관을 이루는 압출케이스와, 상기 압출케이스 내부에 구비되는 압출스크류를 포함하되,
   상기 압출케이스는 길이방향을 따라서 단위압출케이스가 서로 착탈가능하게 연결되어 형성되며,
   상기 압출스크류는 길이방향을 따라서 단위압출스크류가 서로 착탈 가능하게 연결되어 형성되는,
   복합 압출장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 압출케이스의 측방향으로 연결가능하게 설치되는 코니컬피더유닛을 더 포함하는,
   복합 압출장치.

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