KR19990049455A - 합성수지 압출기용 스크류 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야
본 고안은 합성수지를 압출하기 위한 압출기의 스크류에 관한 것이다.
2. 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제
본 고안은 압출기에 공급되는 다양한 열가소성 수지를 입자크기에 관계없이 익스트루더의 내부에서 완전히 용융시킴과 함께 열가소성 수지 입자와 함께 투입되는 필러등의 첨가제를 완전하게 혼합하여 헤드로 부터 토출되는 용융물의 균일성을 보장하기 위한 스크류를 제공하고자 하는 것이다.
3. 고안의 해결방법의 요지
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 "홉퍼로 부터 공급된 열가소성합성수지 입자 및 첨가제를 실린더의 내부로 밀어넣어 주는 공급부와 배럴로부터의 열과 마찰열에 의하여 입자를 용융시키는 용융부(10), 용융부(10)으로 부터 공급되는 일부 미용융물을 포함하는 용융된 열가소성 합성수지 및 필러를 받아서 충분한 혼합 및 용융을 시키기 위한 혼합용융부(20), 혼합용융부(20)으로 부터 공급되는 용융물을 받아서 헤드에 설치되어 있는 다이로 적정량을 공급하기 위하여 밀어주면서 완전한 혼합을 하여주기 위한 계량부(30)로 구성된 스크류에 있어서, 용융부(10)에는 통상적인 스크류날개(11)가 형성되고, 혼합용융부(20)는 스크류축과 다소 완만한 각도를 유지하며 형성되어 있으며 중간에 요()홈(23)이 형성되어 있는 다수개의 메인플라이트(21)와 스트류축과 평행하게 설치되어 있고, 메인플라이트(21)의 양단부와 연결되고 상단이 언더컷이 되어 무넘이(25)가 형성된 베리어플라이트(22)를 가지며 메인플라이트(21)와 베리어플라이트(22)의 사이에는 반입용융홈(24)과 반출용융홈(26)이 형성되고, 계량부(30)는 스크류축상에 설치되어 있는 통상적인 스크류날개(31)와 혼합돌기(32)가 형성되어 있으며, 상기 스크류날개(31)와 혼합돌기(32)는 2중나선을 형성하는 구조로 되어 있는 스크류"를 제공하기 위한 것이다.
4. 고안의 중요한 용도
본 고안은 압축기 등의 스크류로 사용된다.
Description
본 고안은 합성수지용 압출기에 사용되는 스크류에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 입자의 완전한 용융과 수지의 원료로 사용되는 각 성분을 균일하게 혼합하여 주기 위한 스크류에 관한 것이다.
일반적으로 스크류는 익스트루더 실린더의 내부에 장착되어 회전하면서, 홉퍼로 부터 공급되는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등과 같은 열가소성 합성수지 입자를 익스트루더의 외부로 부터 공급되는 열과 함께 입자가 또다른 입자, 스크류, 실린더등과 마찰에 의하여 발생하는 마찰열에 의하여 용융시키고, 용융된 합성수지와 필러등의 첨가제를 혼합하며, 혼합된 합성수지를 해드에 장착되어 있는 금형으로 보내 성형하기 위하여 사용하는 것이다.
열가소성 수지의 압출가공을 하기 위하여 종래로 부터 홉퍼로 부터 공급되는 열가소성 합성수지 입자의 불완전한 용융에 의한 미용융 입자는 다이로 부터 트출되는 용융수지내에 포함되어 성형되는 제품에 불량을 유발하는 등의 심각한 폐해를 일으키고 있을 뿐만 아니라, 홉퍼로 부터 공급된 합성수지 입자가 총분히 용융이되었다고 하더라도 첨가되는 성분의 완쟌한 혼합이 이루어지지 않는 경우도 최증제품에 불량을 유발하는 문제가 종래로 부터 대두되었으며 이러한 문제를 해결하기위하여 열가소성 합성수지 입자의 완전한 용융과 열가소성 합성수지에 첨가되는 각종의 첨가제가 완전한 혼합을 이룰 수 었는 스크류에 대하여 많은 연구가 진행되었다.
그 결과로, 미국 특허공보 제2,453,088호, 동 제2,765,490호, 동 제2,868,517호, 동 제3,006,029호, 동 제3,221,369호, 동 제3,411,179호, 동 제3,486,192호,동 제3,788,612호, 동 제3,788,614호 등의 기술이 공개되었으며, 상기 공보등으로부터 공개된 기술들의 대다수는 혼합섹션 또는 다양한 형태의 혼합요소를 추가하는것으로 이러한 시도에 의하여 용융물의 질을 개선시키기는 하였으나, 아직까지 만족할 만한 수준이라고는 볼 수 없다.
도1a 및 도1b는 종래의 스크류의 구조에 관한 것으로 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.
스크류(1)은 공급부(2), 혼합용융부(3) 및 계량부(4)로 구성되어 있고, 공급부(2) 및 계량부(4)의 스크류축상에는 공급되는 합성수지 입자 또는 용융된 합성 수지를 밀어주기 위한 통상적인 날개(5)가 형성되어 있으며, 혼합용융부(2)의 외경은 스크류축과 날개(5)를 합한 외경과 동일한 외경으로 되어 있으며, 다수개의 장방형의 반원통형상의 요홈(6)이 합성수지의 진행방향을 향하여 좁아지도록 형성되어 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 스크류(1)의 혼합용융부는 공급부(2)로 부터 진입되는 합성수지 및 첨가제가 보다 넓은 진입구로 진입되어 보다 좁은 진출구을 향하여 진행하는 과정에서 외부로 부터 공급되는 열과 내부의 압력 및 마찰로 부터 발생하는 열에 의하여 용융이 이루어지도록 한 구성으로 합성수지의 용융에 있어서는 상당한 효과를 가져오고 있기는 하나, 합성수지 입자 및 첨가제가 공급부(2)로부터 용융혼합부(3)으로 불균일하게 공급되는 경우에는 각 요홈(6)에 진입되는 합성수지 마다 그 물성이 상이하여 지고, 용융혼합부(3)에서 날개(5)의 작용에 의하여 헤드를 향하여 진행하면서 압력등에 의하여 극히 일부만이 혼합되어 헤드로 부터 토출되는 합성수지의 물성이 경시적으로 변화되는 문제점이 있었다.
본 고안은 압출기에 공급되는 다양한 열가소성 수지를 입자크기에 관계없이 익스트루더의 내부에서 완전히 용융시킴과 함께 열가소성 수지 입자와 함께 투입되는 필러등의 첨가제를 완전하게 혼합하여 헤드로 부터 토출되는 용융물의 균일성을 보장하기 위한 스크류를 제공하고자 하는 것이다.
도1a는 종래 스크류의 일 실시예에 관한 사시도
도1b는 종래 스크류의 또다른 실시예에 관한 사시도
도2a는 본 고안의 스크류에 관한 사시도
도2b는 도2a의 A-A선 단면도
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 스크류는 홉퍼로 부터 공급된 열가소성합성수지 입자 및 첨가제를 실린더의 내부로 밀어넣어 주는 공급부와 배럴로부터의 열과 마찰열에 의하여 용융시기는 용융부(10), 용융부(10)으로 부터 공급되는 일부 미용융물을 포함하고 있는 용융된 열가소성 합성수지 및 필러를 받아서 층분한 혼합 및 용융을 시키기 위한 혼합용융부(20), 혼합용융부(20)으로 부터 공급되는 용융물을 받아서 헤드에 설치되어 있는 다이로 적정량을 공급하기 위하여 밀어주면서 완전한 혼합을 하여주기 위한 계량부(30)으로 구성된다.
이하, 본 고안의 구성을 첨부된 도2에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
상기 용융부(10), 혼합용융부(20) 및 계량부(30)는 동일한 스크류축 상에 설치되어 있는 것이며, 용융부(10)에는 통상적인 스크류날개(11)가 형성되어 있는 구조로 되어 있다.
혼합용융부(20)는 스크류측과 다소 완만한 각도를 유지하며 형성되어 있으며 중간에 요()홈(23)이 형성되어 있는 다수개의 베인플라이트(21)와, 스크튜축과 평행하게 설치되어 있고, 메인플라이트(21)의 양 단부와 연걸되고 상단이 언더컷이 되어 무넘이(25)가 형성된 베리어플라이트(22)를 가지며 메인플라이트(21)와 베리어플라이트(22)의 사이에는 반입용융흠(24)와 반출용융흠(26)이 형성되는 구조로 되어 있다.
상기 베리어플라이트(22)의 무넘이(25)는 열가소성 합성수지의 진행방향 쪽으로 높게 형성되는 경사를 이루고 있으며, 상기 반입용융흠(24) 및 반출용융흠(26)은 메인플라이트(21)과 베리어플라이트(22)가 만나는 연결부를 향하여 높게 형성되어 있는 톄이퍼면을 이루도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한 반입용융흠(24) 및 반출용융흠(26)은 흠을 형성하는 메인플라이트(21)또는 베리어플라이트(22)의 회전방향 쪽으로 부터 점차 낮은 테이퍼면이 헝성되어인 접하고 있는 베리어플라이트(22) 또는 메인플라이트(21) 쪽이 깊게 형성되는 홈인 것이 더욱 바람직하다.
계량부(30)는 스크류축상에 설치되어 있는 통상적인 스크류날개(31)와 혼합돌기(32)가 형성되어 있으며, 상기 스크류낱개(31)와 혼합돌기(32)는 2중나선을 형성하는 구조로 되어 있다.
상기의 구성을 갖는 본 고안의 스크류의 작용을 살펴보면, 홉퍼로- 부터 공급되는 열가소성 합성수지 입자와 첨가제는 공급부와 용융부(10)을 기치며 용융된 후, 용융부(10)의 스크류날개(11)와 실린더의 작용에 의하여 혼합용융부(20)에 형성되어 있는 반입용융흠(24)로 공급되고, 반입용융흠(24)의 내부로. 진입한 일부 미용융물을 포함하고 있는 용융된 열가소성 합성수지 및 첨가제는 회전하는 스크류 및 실린더의 작용에 의하여 완전히 용융하면서 용융물은 베리어플라이트(22)에 형성되어 있는 무넘이(25)를 통하여 반출용융흠(26)으로 진입하게 되고 용융되지 않은 상태로 존재하는 합성수지 입자는 공급부로 부터 가해지는 압력에 의하여 점차로 메인플라이트(21)와 베리어플라이트(22)가 접하는 내부로 진입하면서 용융를 계속하게 된다.
반출용융흠(26)으로 진입한 용융물은 회전하는 스크류 및 실린더의 작용에 의하여 계량부(30)을 향하여 느린 진행을 하면서 일부는 계량부로 공급되고, 일부는 메인플라이트(21)에 형성되어 있는 요흠(23)을 통하여 새로운 반입용융흠(24)로 들어가게 되며, 이 반입용융흠(24)에 용융부(10)으로 부터 공급되는 다른수지성분들과 혼합을 이루게 된다.
용융부(10)으로 부터 혼합용융부(20)으로 공급된 열가소성 합성수지 및 첨가제는 상기의 작용이 반복되먼서 거의 완전에 가까운 용융과 혼합이 이루어지고. 용융과 혼합이 이루어진 용융물은 계량부(30)로 공급되는 것이다.
혼합용융부(20)으로 부터 진입된 용융수지 혼합물은 게량부(30)에 형성되어 있는 스크류날개(31) 및 실린더의 작용에 의하여 헤드 방향으로 전진하게 되면서, 스크류측상에 설치되어 있는 혼합돌기(32)의 작용에 의하여 전방으로의 진행이 방해되고 주위의 용융수지 혼합물과 재차 혼합을 이루게 되어 열가소성 합성수지와 첨가제가 완전하게 혼합되는 것이다.
상기의 구성 및 작용을 하는 본 고안의 스크류는 혼합용융부(20)의 구성에 의하여 고체 합성수지 입자가 거의 완전하게 용융이 되면서 혼합이 이루어지고, 계량부(30)에서 혼합돌기(32)에 의하여 재차 혼합이 이루어지는 완전한 용융과 혼합이 이루어져 헤드에 설치되어 있는 다이로 부터 압출되는 압출물에 미용융 입자가 형성되지 않을 뿐만 아니라, 열가소성 합성수지와 첨가제의 완전한 혼합에 의하여 균일한 물성을 갖는 최종제품을 얻을 수 있는 우수한 효과를 지닌 고안이다.
Claims (4)
- 홉퍼로 부터 공급된 열가소성합성수지 입자 및 첨가제를 실린더의 내부로 밀어 넣어 주는 공급부와 배럴로부터의 열과 마찰에 의해 입자를 용융시키는 용융부(10), 용융부(10)으로 부터 공급되는 일부 미용응물을 포함하고 있는 용융된 열가소성 합성수지 및 필러를 받아서 충분한 혼합 및 용융을 시기기 위한 혼합용융부(20), 혼합용융부(20)으로 부터 공급되는 용융물을 받아서 헤드에 설치되어 있는다이로 적정량을 공급하기 위하여 밀어주면서 완전한 혼합을 하여주기 위한 계량부(30)로 구성된 스크류에 있어서, 용융부(10)에는 통상적인 스크류날개(11)가 형성되고, 혼합용융부(20)는 스크류측과 다소 완만한 각도를 유지하며 형성되어 있으며 중간에 요()홈(23)이 형성되어 있는 다수개의 베인플라이트(21)와, 스크류축과 평행하게 설치되어 있고, 메인플라이트(21)의 양 단부와 연결되고 상단이 언더컷이되어 무넘이(25)가 형성된 베리어플라이트(22)를 가지며 메인플라이트(21)와 베리어플라이트(22)의 사이에는 반입용융흠(24)과 반출용융흠(26)이 형성되고, 계량부(30)는 스크류축상에 설치되어 있는 통상적인 스크류날개(31)와 혼합돌기(32)가 형성되어 있으며, 상기 스크류날개(31)와 혼합돌기(32)는 2중나선을 형성하는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 합성수지 압출기용 스크류.
- 제1항에 있어서, 상기 베리어플라이트(22)의 무넘이(25)는 열가소성 합성수지의 진행방향 쪽으로 높게 형성되는 경사를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 합성수지 압출기용 스크류,
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반입용융흠(24) 및 반츨용융흠(26)은 메인플라이트(21)과 베리어플라이트(22)가 만나는 연곁부를 향하여 높게 형성되어 있는 테이퍼를 이루도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 합성수지 압출기용 스크류.
- 제3항에 있어서, 반입용융흠(24) 및 반출용융흠(26)은 홈을 형성하는 메인플라이트(21) 또는 베리어플라이트(22)의 회전방향 쪽으로 부터 점차 낮은 데이퍼면이 형성되어 인접하고 있는 베리어플라이트(22) 또는 메인플라이트(21) 쪽이 깊게 형성되는 흠인 것을 특징으로 하는 합성수지 압출기용 스크류.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100843609B1 (ko) * | 2006-03-09 | 2008-07-03 | 주식회사 엘지화학 | 비상용성 고분자수지 압출장치 |
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1997
- 1997-12-13 KR KR1019970068404A patent/KR19990049455A/ko not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
| KR100843609B1 (ko) * | 2006-03-09 | 2008-07-03 | 주식회사 엘지화학 | 비상용성 고분자수지 압출장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |