KR19990011773A - 폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배수관이나 상수관등과 같이 비교적 외경이 큰 파이프를 제조하는 장치로서, 특히 폐합성수지를 원료로 하여 파이프를 제조함으로서, 폐기되는 합성수지를 재활용할 수 있고 환경오염을 방지할 수 있도록 한 폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치는, 권취기에 의하여 합성수지 파이프를 제조하는 공지의 장치에 있어서,

유입된 폐합성수지 원료를 스크류축에 의하여 압출이송시키는 압출부재와, 상기 압출부재의 외측에 장치되어 원료르 용융시키기 위하여 열이 순환되는 가열실과, 상기 압출부재의 출구측에 설치되어 압출부재에서 유출된 원료가 일시 담겨지는 원료저장부로 구성하며, 상기 원료저장부에서 유출되는 원료를 상기 권취기로 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치

본 발명은 배수관이나 상수관등과 같이 비교적 외경이 큰 파이프를 제조하는 장치로서, 특히 폐합성수지를 원료로 하여 파이프를 제조함으로서, 폐기되는 합성수지를 재활용할 수 있고 환경오염을 방지할 수 있도록 한 폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지는 산업용품이나 생활용품으로 널리 이용하고 있지만, 사용후에는 폐품이 되어 환경오염을 유발시키고 있다.

이러한 폐합성수지는 소각시에는 유해가스가 발생하여 공해문제를 가져오고, 매립을 하더라도 썩거나 분해되지 않기 때문에 토양오염의 원인이 되었다.

따라서, 폐합성수지의 처리가 심각한 문제로 대두되고 있는 실정이며, 특히 이러한 폐합성수지중에서, 열을 가하면 용융되는 열가소성 합성수지를 재활용하기 위한 많은 노력이 있었다.

일반적으로 널리 사용되어온 합성수지 제품의 성형방법은 주로 사출기를 이용하여 왔으며, 이러한 사출기는 일정온도의 열이 가하여 지는 이송부 내부에 스크류축이 장치되며, 이송부의 일단부에 호퍼가 결합된 것이다.

이러한 종래의 사출기를 이용한 방법은 폐합성수지를 전기히터에 의하여 용융시키기 때문에 비교적 큰 입자로 분쇄한 폐합성수지가 용융될 수 있을 정도의 가열온도를 충족시킬 수 없었다.

또한, 폐합성수지에 포함된 각종 이물질이나 분쇄된 폐합성수지의 입자의 크기에 따라 용융속도가 다르기 때문에 기포가 발생되고, 또한 이송부내의 이송과정에서 기포가 발생하게 되며, 이러한 기포가 제품성형에 불량원인이 되었다.

따라서, 상기한 문제점으로 인하여, 종래의 사출기로는 폐합성수지를 원료로 하여 제품을 제조할 수 없었다.

종래에 페합성수지를 원료로 사용되어온 주된 제조방법은, 페합성수지를 일정온도 이상의 가열로에서 용융시킨 후에, 용융된 원료를 프레스성형에 의하여 제품제조를 하였다.

그러나, 상기한 프레스성형법은 제품형상으로된 상하 금형내에 원료를 주입하고 각각의 금형을 압착함으로서, 제조하는 것으로 대형 용기등과 같이 형상이 제한된 제품만을 제조할 수 있을 뿐, 파이프와 같은 원통형 제품의 제조를 할 수 없었다.

더욱이, 합성수지를 용융하는 공정과 프레스 성형공정이 연속적이지 못하고 가열로에서 용융된 원료를 프레스 성형기에 이동시키기 위하여, 인력이나 별개의 이송장치가 구비되어야 하므로 일률적인 제조공정이 이루어지지 않았다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치는, 이송부에서 이송한 폐합성수지 원료를 압출전에 장치된 원료저장부에 적재함으로서, 원료내에서 발생한 기포나 원료의 이송과정중에 생긴 공간부가 원료저장부내에서 용융된 원료의 침전에 따라 상승, 제거되기 때문에 우수한 품질의 파이프를 제조할 뿐만 아니라, 토양이나 대기등, 각종 환경오염의 발생없이 무공해 재생처리하는 폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 전체를 보인 일부 절결한 측면도.

도 2는 본 발명의 압출부재를 보인 일부 절결한 평면도.

도 3은 본 발명의 파이프 제조공정을 보인 일부의 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

I : 압출부재, 1 : 호퍼, 2 : 유출관, 3 : 이송통체, 4a,4b : 스크류축, H : 가열실, 11 : 벽체, 12 : 버너, T : 원료저장부, 21 ; 경사판, 22 : 저장통체, 23a,23b : 이송로울러, 24 : 배기로, 26 : 배기관, 27 : 유출틈새, 28a,28b : 상하 감지기

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치는, 권취기에 의하여 합성수지 파이프를 제조하는 공지의 장치에 있어서,

유입된 폐합성수지 원료를 스크류축에 의하여 압출이송시키는 압출부재와, 상기 압출부재의 외측에 장치되어 원료를 용융시키기 위하여 열이 순환되는 가열실과, 상기 압출부재의 출구측에 설치되어 압출부재에서 유출된 원료가 일시 담겨지는 원료저장부로 구성하며, 상기 원료저장부에서 유출되는 원료를 상기 권취기로 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 원료저장부는 바닥면에 경사판이 부착된 저장통체로 구성하며 저장통체의 출구측 하방에 이송로울러를 각각 장치하며 내측에 상하 감지기를 각각 장치한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치의 구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체를 보인 일부 절결한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 압출부재를 보인 일부 절결한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 파이프 제조 공정을 보인 일부의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유입된 원료를 스크류축에 의하여 압출이송시키는 압출부재(I)와, 상기 압출부재(I)의 외측에 장치되어 원료를 용융시키기 위하여 열을 공급하는 가열실(H)과, 상기 압출부재(I)의 출구측에 설치되어 압출부재(I)에서 유출된 원료를 일시 저장하기 위한 원료 저장부(T)로 구성한다.

상기 압출부재(I)는, 원료가 주입되는 호퍼(1)가 입구측상부에 결합되고, 용융된 원료가 유출되는 유출관(2)이 출구측단부에 결합된 이송통체(3)를 구성하며, 이송통체(3)의 내부에 2개의 스크류축(4a)(4b)을 좌우길이 방향으로 길게 장치한다.

상기 스크류축(4a)(4b)은 일측단부를 이송통체(3)의 외부로 길게 연장하여 전동기어(5)에 고정하고, 감속모타(6)에 의하여 구동되는 벨트(7b)와 풀리에 의하여 전동기어(5)가 회동되게 장치한다.

또한, 상기 가열실(H)은 단열재로서 벽체(11)를 형성하고, 벽체(11)하방에 버너(12)를 장치하며, 상기 압출부재(I)의 이송통체(3)를 벽체(11)의 내부에 좌우길이 방향으로 설치한다.

또한, 상기 원료저장부(T)는, 바닥면이 출구측으로 경사진 경사판(21)이 부착된 저장통체(22)를 구성하여 저장통체(22)의 출구측하방에 이송로울러(23a)(23b)를 상하로 장치하고, 상기 압출부재(I)의 유출관(2)을 저장통체의 상부측에 관통되게 연결한다.

상기 저장통체(22)의 외측에 배기로(24)가 형성되도록 단열재로 벽체(25)를 구성하여 상기 가열실(H)과 배기로(24)가 통로(25)에 의하여 관통되게 하며, 상기 배기로(24)의 상부측에 배기관(26)을 설치한다.

상기 이송로울러(23a)(23b)는 각각의 상부측 이송로울러(23a)와 하부측 이송 로울러(23b)사이에 유출틈새(27)가 구성되도록 장치하며, 유출틈새(27)의 간극을 필요에 따라 조절할 수 있도록 장치한다.

상기 저장통체(22)의 내부에는 원료의 저장수면을 감지할 수 있는 상측 감지기(28a)와 하측 감지기(28b)를 각각 설치하여 각각이 감지기(28a)(28b)를 상기 감속모터(6)에 전기적으로 연결하므로서, 감지기(28a)(28b) 신호에 따라 감속모터(6)의 작동이 제어될 수 있도록 장치한다.

또한, 상기 원료저장부(T)의 이송로울러(23a)(23b)출구측에 권취기(S)를 설치하며, 상기 권취기는 전후이송되면서 회동되는 작업측(31)과 상기 작업축의 근접된 위치에 장치된 압착로울러(32)로 구성한다.

도면중 미설명부호 P1은 용융되기전의 상태인 폐합성수지 원료, P2는 용융된 상태의 폐합성수지 원료, P3는 제조된 파이프이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 폐합성수지, 즉 열가소성 합성수지로 된 그릇, 반찬통등의 생활용품이나 비닐봉투 등을 적당한 입자로 절단하거나, 또는 본래의 상태로 호퍼(1)에 투입시키는 것이며, 상기의 폐합성수지로 된 원료는 호퍼(1)에 담겨진 상태에서 회동되는 각각의 스크류축(4a)(4b)에 의하여 출구측으로 이동되는 것이다.

또한, 원료의 크기나 형상 및 특성에 따라서 호퍼(1)에 의한 원료의 투입방법이나 또는 별개의 장치에 의하여 강제투입시킬 수 있다.

이송통체(3)내에 투입된 원료(P1)는 감속모터(6)의 작동에 의하여 회동되는 스크류축(4a)(4b)의 날개를 다라 출구측으로 이동되며, 이때 가열실(H)의 버너(12)의 작동에 의하여 고온의 상태로 유지되고 이송통체(3)내부로 원료가 통과되는 동안 용융된다.

상기 과정에서 용융된 원료(P2)는 계속 출구측으로 이동하여 유출관(2)을 통하여 원료저장부(T)에 적재되는 것이다.

상기 압출부재(I)에 통과하는 동안 용융되는 원료는 여러 종류의 폐합성수지로 구성되고 입자크기가 일정하지 않으므로 용융온도 및 시간이 동일하지 않으므로, 원료 내부에 기포가 발생되거나, 또는 스크류축(4a)(4b)을 따라 연속적으로 이동되지 못하고 덩어리 형태의 뭉쳐진 상태로 이동되기 때문에 불필요한 공간부가 발생되는 등 파이프를 제조하기 위해 적합한 원료 상태가 되지 못하는 것으로서, 상기 원료는 원료저장부(T)를 거치는 동안 파이프를 제조하기에 가능한 상태로 되는 것이다.

즉, 기포나 공가눕에 의하여 완전하지 못한 상태로 원료저장부(T)에 유입된 원료(P2)는 원료저장부(T)에 투입되면서 하부측에 침전된 상태로 절재되므로 불필요한 빈 공간부와 큰 기포들이 제거되며, 경사판(21)을 따라 이송로울러(23a)(23b)측으로 이동된 후, 이송로울러(23a)(23b)사이의 유츨틈새(27)를 통하여 일정두께로 인출되는 것이다.

원료저장부(t) 내부의 원료(P2)는 유출틈새(27)에 통과하는 동안 이송로울러(23a)(23b)에 의하여 인출이 용이하도록 함과 동시에 일정한 압력이 가하여 지므로 원료 내부에 잔존해 있던 작은 기포가 제거되는 효과가 있다.

상기 원료저장부(T) 내측에는 원료의 적재량을 감지하는 감지기(28a)(28b)가 상하에 각각 장치되어 있으므로 원료저장부(T)에 적재되는 원료의 양이 최대점에 도달하게 되면 상부감지기(28a)가 이를 감지하여 콘트롤 시스템에 신호를 보내게 되고 콘트롤 시스템의 제어에 의하여 모터(6)와 함께 스크류측(4a)(4b)의 동작이 중단되므로 원료저장부(T)에 유입되는 원료의 공급이 중지된다.

계속하여 원료저장부(T)의 원료가 유출틈새(27)를 통하여 인출되는 동안 원료의 적재량이 점차 줄어들어 최소점에 도달하게 되면 하부감지기(28b)가 이를 감지하여 콘트롤 시스템에 신호를 보내고 모터(6)와 스크류축(4a)(4b)이 작동되므로 원료의 유입이 개시되는 것이다.

이러한 강하감지기(28a)(28b)에 의하여 원료저장부(T)내의 원료적재량을 적절하게 조절할 수 있는 것이다.

원료저장부(T)의 유출틈새(27)를 통하여 외부로 유출된 원료는 공냉되면서 권취기(S)의 회전축(31)에 나선형으로 감기고, 공지의 방법으로 파이프(P3)의 제조가 이루어지는 것이다.

또한, 상기 원료저장부(T)는 용융된 상태의 원료(P2)가 담겨지며, 원료가 경화되지 않을 정도의 온도가 유지되어야 하는 거승로서, 가열실(H)에서 순환한 열기가 통로를 통하여 배기로(24)에 유입된 후 원료저장부(T)를 일정온도로 유지시키는 역할을 한다.

즉, 버너(12)에서 발생된 고온의 열기는 가열실(H)에 순환되는 동안 열기가 낮아져 배기로(24)에는 저온으로 순환되며, 배기로(24)를 통하여 배기구(26)로 유출되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 폐합성수지를 이용한 파이프의 제조장치는 폐합성수지의 원료에 고온의 열을 가하여 용융시킨 후에 원료저장부를 통하여 일정 두께로 인출되게 하여, 폐합성수지를 이용하여 파이프를 제조할 수 있는 것으로서 자원 절약 및 환경 오염을 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 각종 폐기 용기나 비닐지 등 모든 가소성 합성수지폐기물을 이용할 수 있으며, 제조중에 발생될 우려가 있는 기포가 제거 되므로 불량율없이 양질의 파이프를 제조할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 파이프의 제조장치에 한정되는 것이 아니고 폐합성수지를 원료로 사용할 수 있는 산업용이나 가정용품에 적용할 수 있는 유익한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 권취기(S)에 의하여 합성수지 파이프를 제조하는 공지의 장치에 있어서, 유입된 폐합성수지 원료를 스크류축(4a)(4b)에 의하여 압출이송시키는 압출부재(I)와, 상기 압출부재(I)의 외측에 장치되어 원료를 용융시키기 위하여 열이 순환되는 가열실(H)과, 상기 압출부재(I)의 출구측에 설치되어 압출부재(I)에서 유출된 원료가 일시 담겨지는 원료저장부(T)로 구성하며, 상기 원료저장부(T)에서 유출되는 원료를 상기 권취기(S)로 공급하는 것을 특징으로 폐합성수지를 이용한 파이프 제조장치.
2. 제 1항에 있어서, 원료저장부(T)는 바닥면에 경사판(21)이 부착된 저장통체(22)로 구성하며 저장통체(22)의 출구측 하방에 이송로울러(23a)(23b)를 각각 장치하며 내측에 상하 감지기(28a)(28b)를 각각 장치한 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 파이프 제조장치.