KR20010062230A - 압출 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압출 성형 장치를 제공하는데 이 장치는 구동 샤프트의 구동 회전을 위해 구동 모터와 연결되어 작동하는 구동 샤프트에 의해 회전할 수 있게 구동되고 나사산이 있는 외부 통로를 가지는 압출 성형 워엄을 포함한다. 장치에서 공급부는 압출 성형되는 재료를 압출 성형 장치에 공급한다. 상기 압출 성형 장치는 나사산이 있는 내부 통로를 가지는 소켓을 포함하고, 이 소켓은 일부 축 방향 겹침 부분에서 압출 성형 워엄을 수용하여서 압출 성형되는 재료는 사이로 통과하고 압출 성형 워엄의 나사산이 있는 외부 통로 및 소켓의 나사산이 있는 내부 통로와 접촉한다. 소켓의 회전 속도와 압출 성형 워엄의 회전 속도는 서로에 대해 독립적으로 조절할 수 있다.

Description

압출 성형 장치{Extrusion Apparatus}

본 발명은 압출 성형 장치 및 방법에 관련된다.

압출 성형 장치는 예를 들어 DE-OS 31 33 708에서 설명된다. 이런 형태의 압출 성형 장치에서, 압출 성형기로 이송될 때 원료의 질은 가능한 최상의 상태에서 가능한 한 균일하게 유지되므로, 압출 성형 워엄에 대해 방사상 방향으로 재료는 옮겨진다. 압출 성형되는 나머지 재료의 이송에도 불구하고, 이런 압출 성형 방법에 의해 옮겨지는 성능 변화는 빈번하게 발생한다. 공개된 바에 따르면 압출기 하우징에서 스크류 요소로 구성된 특정한 저장 공간의 형성에 대해 기술하는데, 이런 접근 방법으로부터 옮겨진 재료는 균일하게 분배된다.

한편, 압출 성형 워엄의 방사상 일방 적재와 더불어 문제가 발생하므로 전술한 압출 성형 방법은 유효하지 않다. 재료의 이송은 이송 깔때기와 인접한 압출 성형기 하우징의 상부와 압출 성형 워엄 사이에 강한 압력을 발생시킨다. 이 위치에서, 가공되는 재료는 손상되고 전단 하중을 받아서 압출 성형 워엄은 아래로 눌러진다.

압출 성형 워엄의 관통 구부러짐으로 인해 한 측면의 압출 성형 워엄이 압출기 하우징으로 아래로 미끄러지는 것을 방지하도록, 기설정된 양의 유극이 제공된다. 그러나, 이 유극은 압출 성형 워엄의 작동 효율성을 떨어뜨리는데 왜냐하면 이렇게 형성된 틈이 역류를 발생시켜서, 틈에서 압출 성형된 재료는 강한 전단 하중을 받는데 이것은 재료의 특성에 긍정적인 영향을 끼치지 않는다.

이렇게 발생된 압력의 크기와 관통 구부러짐의 세기는 압출 성형되는 재료 및 압출 성형 장치가 예열되는 온도의 함수를 따르므로, 작업시 안전성이 보강되어야 하는데 이것은 작업 효율도를 떨어뜨린다.

전체 영역에서 전진 워엄을 확장하고 동시에 깔때기 모양의 유입부를 형성하는 것은 공지되어 있다. 이 방법은 열가소성 고분자 물질 입자를 공급하여서, 이 입자는 과다하게 깔때기 안으로 채우고 전진 워엄의 중력 이송에 의해 공급 방향으로 옮겨진다. 그러나, 이 방법은 스트립 형태의 탄성 중합체 재료의 공급에 적합하지 않다. 입자는 쌓이거나 두꺼워지도록 자체 중량에 의해 기울어지고 부어줌으로써 이송하기에 적합해지므로, 스트립 형태로 준비된 재료, 일반적으로 탄성 중합체 재료는 특정 이송 로울러를 통하여 공급되어서 이 재료는 유연성을 가지지만 일정한 경도를 가지는데 이것은 유동 가능 물질로서 재료의 가치를 떨어뜨린다.

공지된 단점에도 불구하고, 압출 성형되는 재료로서 탄성 중합체 재료의 이송과 더불어 방사상 재료 공급이 사용되고, 이런 조건에서 사용된 압출 성형기는수평 연장 워엄을 가진다.

본 발명은 여러 가지 특성을 가지는 압출 성형된 스트립의 개선된 적합성과 압출 성형 성능을 개선시킨 압출 성형기를 제공하려는 해결책을 제공한다.

본 발명에 의해 제공되는 이 해결 방법은 독립항에 의해 실현되고 본 발명의 다른 유리한 특징은 종속항에서 설명된다.

본 발명의 압출 성형 장치의 실시예에 따르면, 압출 성형되는 재료를 축과 평행하게 공급하는 것은 본 발명에 따른 슬리브나 소켓에 의해 보장된다. 보다 제한적으로 점점 좁아지는 압출 성형 워엄과 소켓 사이에 한정된 사이-주변 공간을 통과하는 재료 이송 펄스의 균일한 공급 특성은 서로에 대해 소켓과 압출 성형 워엄의 속도를 설정함으로써 달성된다. 상대 속도 차이는 영(0)과 다른 값이지만 클 필요는 없다; 그 대신에, 이것은 압출 성형 속도 이하일 수도 있다. 이런 식으로, 균일한 이송 특성과 사이-주변 공간의 충전이 보장될지라도, 재료의 전단 효과는 최소값으로 감소된다.

본 발명에 따른 해결책은, 압출 성형 워엄의 수평 배향에도 불구하고 축과 평행하게 공급되므로 유리하다. 압출 성형 워엄은 측 방향이 아니라 축 방향으로 적재되므로 압출 성형 워엄은 재료 공급 펄스에 의해 관통 구부려지지 않는다. 동시에, 작업 효율도를 높이기 위해서 압출 성형 워엄과 압출기 하우징 사이에 유극을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 압출 성형 워엄과 소켓 사이의 사이-주변 공간 또는 환상틈은 축 방향으로 크기가 감소한다면 유리하다. 스트립 형태로 압출 성형기로 공급되는 재료는 압출 성형 워엄이나 소켓에 의해 연결될 수 있고 그 후에 압출 성형 워엄의 나사산이 있는 통로를 통하여 원뿔형 사이-주변 공간으로 끌어당겨진다. 그러나, 공기 흡입을 감소시킬 수 있는 농화 결과가 발생하여서, 이런 조건 때문에 도입되는 힘은 소켓에 대해 바깥쪽으로 방사상으로 균일하게 적용되고 다른 한편 압출 성형 워엄에 대해 안쪽으로 방사상으로 균일하게 적용되며 압출 성형 워엄과 압출기 하우징은 축 방향으로 하중을 받는다. 축 방향 힘은 추가 조절 없이 알맞은 베어링에 의해 차례대로 처리될 수 있다.

본 발명에 따르면, 소켓이 내부 나사를 구비한다면 유리하다. 나사 경로가 압출 성형 워엄의 경로와 반대가 되도록 내부 나사는 형성된다. 이런 배치를 통하여 흡입 영역에서 이송 조작을 유지하는 바깥쪽 와인딩 경로뿐만 아니라 안쪽 경로가 발생된다. 공지된 압출 성형 장치에서 부분 역류, 즉 역 교란은 문제점을 발생시키는데, 이것은 DE-PS 4 005 400에 기술한 방법과 같은 특별한 해결책에 의해 해결되는데, 본 발명에 따른 와인딩 소켓의 회전 속도 제어는 차단 및 강화 로울을 조절할 수 있다. 가소성 영역 앞부분을 따르는 차단 로울은 이송 여분을 균일하게 분배하는 역할을 하지만, 교란을 일으킬 수 있으므로 로울 크기를 제한하여 유지할 수 있다면 유리하다.

본 발명에 따르면, 압출 성형 장치는 공급하기 위해 준비할 때 스트립 형태인 압출 성형될 재료가 이송 영역에서 구동 샤프트 둘레에 감겨지는 와인딩 장치와 결합될 수 있으므로, 스트립은 와인딩 소켓에 도달하기 전에 여러 번 감싸서 감겨진다. 본 발명에 따른 압출 성형 장치의 한 가지 수정 예에서, 아주 넓은 스트립은 주름 형태로 구동 샤프트에 걸려 있어서, 스트립의 너비는 구동 샤프트 원주의 3/4이다. 본 발명에 따른 와인딩 소켓은 외주 둘레에 균일하게 재료를 공급할 수 있는데 왜냐하면 와인딩 소켓과 압출 성형 워엄 사이의 상대 회전은 매달려 있는 스트립을 포함하지 않는 나머지 네 부분이 외주 방향으로 진행되는 재료를 구비하도록 보장하기 때문이다.

매달려 있는 스트립을 포함하는 압출 성형 장치의 구조는 비슷한 너비의 스트립이 두껍고 느리게 공급되도록 허용한다. 이런 식으로, 본 발명에 따른 압출 성형 장치는 고성능 분류에도 적합하다.

본 발명에 따른 와인딩 소켓의 단위 시간 당 회전은 광범위하게 압출 성형 요구 조건에 맞도록 조절할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 와인딩 소켓의 회전 방향이 압출 성형 워엄의 회전 방향과 반대이고 단위 시간당 와인딩 소켓의 회전이 압출 성형 워엄의 단위 시간 당 회전, 결과적으로 구동 샤프트의 단위 시간당 회전보다 크거나 적다면 유리하다. 본 발명에 따른 개조된 압출 성형 장치 구조에서, 이 구조에서 와인딩 소켓의 단위 시간 당 회전이 압출 성형 워엄의 회전보다 적을지라도 와인딩 소켓의 회전 방향은 압출 성형 워엄의 회전 방향과 동일하다. 이 구조는 영보다 큰 값을 가지는 상대 회전 속도를 발생시키는데, 이것은 중요하다. 이것은 내부-둘레 분배 때문에 이송 펄스를 균일하게 분배한다.

본 발명에 의하면 가열된 압출 성형기 하우징과 소켓 사이에서 열 평형이 달성되도록 압출 성형기 하우징과 바로 인접해 소켓의 와인딩 경로를 배치하는 것이선호되고, 본 발명에 따른 압출 성형 장치의 다른 수정예에서, 와인딩 소켓은 구동 샤프트와 압출 성형 워엄 사이의 전이 영역에 배치되도록 공간적으로 분리할 수 있다. 이런 방법에 의해, 와인딩 소켓에 대한 축 방향 배치 가능성은 쉽게 보장되므로 공급되는 재료의 가소화는 적어도 하나의 간접 가열 와인딩 소켓에 의해 촉진되는 것이 선호된다.

상기 와인딩 소켓은 와인딩 소켓에 대한 회전을 방지하도록 고정되거나 압출 성형기 하우징에 대한 회전을 방지하도록 고정된 흡입 테이퍼를 흡입 영역에 포함한다. 이 흡입 테이퍼는, 예를 들어 흡입기가 빈 상태로 작동되고 세척 물질을 밀어낼 때 걸려있는 급경사 스트립의 연결을 허용한다.

본 발명에 따른 소켓은, 나사산이 있는 통로를 통하여 물질을 공급함으로써 움직이는 것처럼 재료의 크기 감소 및 재구성 없이 압출 성형 워엄의 이송 작용과 반대로 이송 조작하는 내부 마찰 표면을 구비한다.

본 발명에 따른 압출 성형 장치의 유리한 구조에서, 다수의 스트립이 이송 조작으로 공급된다. 다수의 스트립을 크로스 혼합하도록 공지된 압출 성형 장치를 사용할 때 특별한 조치가 취해지고, 본 발명에 따른 압출 성형 장치는 재료의 크로스 혼합도를 높여서 압출 성형 워엄의 흡입부에서 전이 영역은 생략될 수 있다. 본 발명에 따른 소켓의 영역에서 발생하는 크로스 혼합은 압출 성형 워엄의 단위 시간 당 회전에 대해 소켓의 단위 시간 당 회전뿐만 아니라 소켓의 온도에 의해 광범위한 요건에 맞출 수 있다.

따라서 예를 들어 압출 성형 하우징을 통과하여 흐르는, 하우징의 영역에서소켓을 통하여 열 매체를 이동시킬 수 있다. 실제 소켓과 소켓 하우징 사이의 연결 때문에, 소켓은 요구되는 온도까지 올라간다. 이런 식으로, 재료 가열 범위는 자동으로 길어져서 가열 효과는 균일해진다. 본 발명에 따르면, 압출 성형기의 흡입 영역에서 발생하는 크로스 혼합 정도를 높이는 공급되는 재료의 외주에서 발생되는 운동으로 인해 특정 파이프 효과가 발생한다. 전체적으로, 본 발명에 따른 소켓은 다양한 재료의 흡입에 의해 압출 성형 질을 개선시킬 수 있으므로, 본 발명의 장점은 탄성중합체 재료의 사용에 국한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

공급 영역에서 재료가 공급되는 각도는 광범위한 요건에 맞출 수 있다는 것은 자명하다. 예를 들어, 배출구 축은 샤프트에 대해 30도의 각으로 연장되도록 스트립을 공급하기 위한 스트립 공급기가 구성되어서, 샤프트와 배출구 축의 교차점은 샤프트의 시작 부분, 즉 결합된 구동 모터와 인접해 배치될 수 있다. 스트립은 샤프트와 연결될 때 재배향되고 축 방향을 따라 재배향되어서 구동 샤프트와 압출 성형 워엄 사이의 전이 영역에 도달했을 때 스트립은 샤프트의 축과 평행하게 연장된다.

그 밖의 다른 장점, 특징은 첨부 도면을 참고로 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명에서 나타나 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 압출 성형 장치의 실시예를 나타낸 개략적인 측면도.

도 1은 본 발명에 따른 압출 성형 장치(10)의 실시예를 보여준다. 이 압출 성형 장치(10)는 구동 모터(14)가 지지되는 베이스(12)를 포함한다. 구동 모터(14)는, 구동 샤프트(18)가 뻗어있는 구동 장치(16)의 측면에 배치된다. 상기구동 샤프트(18)는 베이스(12) 위로 수평으로 뻗어있고 압출 성형 워엄(20)으로 전이한다.

상기 압출 성형 워엄(20)은 브래킷(24)을 통하여 베이스(12)에서 지지되는 압출기 하우징(22)으로 뻗어있다.

구동 샤프트(18)는 구동 장치(16)와 인접해 평활한 반경 부분(26)을 포함한다. 이런 평활한 원형 또는 반경 부분(26)은 직각으로 압출되는 재료(28)의 스트립을 공급할 수 있다. 개략적으로 나타낸 이송 로울러(30,32)는 이런 식으로 스트립(28)을 공급하도록 작동한다. 스트립은 구동 샤프트(18) 원주의 3/4와 일치하는 너비를 가진다. 도시된 실시예에서, 각 스트립의 측면 강도는, 스트립이 회전할 때 구동 샤프트(18) 둘레에 감겨지지 않지만 샤프트(18)의 축(36)과 평행하게 와인딩 슬리브나 소켓(34) 및 압출 성형 워엄(20)으로 안내되는 크기로 형성된다.

본 발명에 따른 와인딩 소켓(34)은 내부에 내부 나사(38)를 구비한다. 내부 나사(38)의 와인딩 방향은 압출 성형 워엄(20)의 방향과 반대로 옮겨진다. 와인딩 소켓(34)은 반원 횡단면 형태를 가지는 접선을 따라 뻗어있는 나사(40)를 외주에 구비한다. 구동 기어(42)는 압출 성형 워엄 구동부로서 협동 작용하도록 나사(40)와 맞물려서, 다른 구동 기어(44)에 의해 구동 기어(42)는 구동된다. 이 구동 작용은 구동 모터(14)의 회전 속도와 관련되지 않고 와인딩 소켓(34)의 회전 속도는 부수적인 조건에 맞도록 특정 제어 장치에 의해 제어될 수 있다.

구동 기어(42)와 와인딩 소켓(34)은 소켓 하우징(46) 내부에 수용된다. 소켓 하우징(46)은 도시된 실시예에서 압출기 하우징(22)에 단단히 고정되고 와인딩소켓(34)으로 열 전달하는 동안 압출기 하우징을 가열할 때 대응하여 가열시키도록 압출기 하우징과 열 결합된다. 지지 기능에서 축 방향 힘뿐만 아니라 방사상 방향 힘을 부여할 수 있도록 서로를 향하여 회전한 경사 위치에 배향된 두 개의 원뿔형 로울러 베어링(48,50)에 의해 소켓 하우징(46)에서 와인딩 소켓(34)은 지지된다.

소켓 하우징(46)은 와인딩 소켓(34)과 바로 인접한 흡입부에서 흡입 테이퍼(52)를 포함한다. 이 흡입 테이퍼(52)는 방사상 바깥쪽으로 좁아져서 외주에서 흡입 테이퍼는 방사상으로 뻗어있으므로 외향 공간으로부터 공급되는 스트립은 축과 평행하게 와인딩 소켓(34)을 따라 재배향되고 공급될 수 있다.

와인딩 소켓(34)은 압출 성형 워엄(20)과 반대 회전 방향으로 구동된다. 스트립(28)이 공급되는 외주는, 스트립의 내주 운동과 반대의 구동 중에 한 방향으로 움직인다. 스트립은 동시에 가열되어서 부분적으로 가소화된다. 차단 로울은 압출 성형 속도에 대해 이송 로울러(30,32)의 속도를 제어함으로써 조절될 수 있다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 압출 성형 워엄(20)의 확대부가 제공된다. 이 확대부(54)는 도면에서 파선으로 나타나 있다. 이 구조는, 와인딩 소켓이 소켓 하우징(46)과 함께 축 방향으로 움직일 수 있다면 적합하다. 이것은 와인딩 소켓(34)과 압출 성형 워엄(20) 사이에서 환상 틈 또는 내부-둘레 공간(56)을 쉽게 조절할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 장치는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 수정할 수 있다. 예를 들어, 보다 작은 스트립(28)이 영역(58)의 공급부에서 구동 샤프트(18)둘레에 감겨질 수 있으므로, 이 공급은 수동 또는 자동으로 이루어질 수 있고 여기에서 스트립은 한 번 회전하여 감겨지고, 스트립(28)은 자동으로 압출기로부터 끌어당겨서 공급될 수 있다.

본원 명세서는 1999년 12월 8일의 독일 우선권 199 59 173.3의 내용을 참고로 싣고 있다.

본 발명은 명세서 및 도면에 대한 상세한 설명에 국한되지 않고 첨부된 청구항의 범위 내에서 다양하게 수정할 수 있다.

Claims (17)

1. 구동 샤프트의 구동 회전을 위해 구동 모터와 결합되어 작동하고, 압출 성형되는 물질을 공급부에서 수용하기 위한 구동 샤프트를 포함하고;

   나사산이 있는 외부 통로를 가지고, 압출 성형 워엄의 구동 회전을 위해 구동 샤프트에 연결되고 압출 성형되는 구동 샤프트로부터 재료를 수용하도록 작동할 수 있는 압출 성형 워엄을 포함하며;

   나사산이 있는 내부 통로를 가지고, 압출 성형되는 재료는 압출 성형 워엄의 나사산이 있는 외부 통로 및 소켓의 나사산이 있는 내부 통로 사이로 통과하고 접촉하도록 부분적으로 축 방향으로 겹쳐졌을 때 압출 성형 워엄을 수용하고 소켓의 회전 속도와 압출 성형 워엄의 회전 속도는 서로에 대해 개별적으로 조절할 수 있는 소켓을 포함하는 압출 성형 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 소켓은 압출 성형 워엄의 회전 방향과 다른 회전 방향으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 소켓의 나사산이 있는 내부 통로의 나사산 방향은 압출 성형 워엄의 나사산이 있는 외부 통로의 나사산 방향과 반대인 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 소켓의 나사산이 있는 내부 통로의 내부 직경은 축 방향 위치에서 압출 성형 워엄의 나사산이 있는 외부 통로의 직경과 동일한 나사산이 있는 내부 통로의 배출 단부에서 직경으로 통과하는 재료 흐름 방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 소켓의 나사산이 있는 내부 통로의 내부 직경은 통과하는 재료의 흐름 방향으로 축 방향을 따라 연속적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 소켓은 통과하는 재료의 흐름 방향에 대해 유입 단부에서 좁아지고, 흡입 테이퍼는 흐름 방향에 대해 안쪽으로 작아지는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 소켓의 회전 속도는 압출 성형 워엄의 회전 속도에 대해 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 소켓의 나사산이 있는 내부 통로의 피치는 압출 성형 워엄의 나사산이 있는 외부 통로의 피치와 동일한 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 압출 성형되는 재료는 스트립 형태로 압출 성형 장치로 공급되고 구동 샤프트는 스트립을 압출 성형 워엄으로 진행하여 감기 위해 공급된 스트립을 연결하도록 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 소켓을 일부 덮는 하우징을 포함하고 상기 소켓은 하우징에 대해 축 방향으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 압출 성형되는 재료가 통과하는 유입 단부에서 소켓의 직경은 압출 성형 워엄 외주의 세 배이고 소켓의 유입 단부는 압출 성형되는 재료의 흐름 방향에 대해 압출 성형 워엄 유입 단부의 하류에 있는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
12. 제 1 항에 있어서, 구동 샤프트와 압출 성형 워엄은 압출 성형되는 재료의 흐름 방향으로 보았을 때, 수평면에 대해 0도 내지 45도의 각도, 15도로 뻗어있는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
13. 제 1 항에 있어서, 압출 성형 워엄은 유입 단부에서 소켓의 확대부와 축방향으로 일치하는 확대부를 포함하여서, 압출 성형 워엄과 소켓 사이의 간격은 소켓의 수평 운동으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
14. 제 1 항에 있어서, 소켓의 회전 속도는 압출 성형 워엄의 회전 속도 이하인 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
15. 제 1 항에 있어서, 압출 성형 워엄과 소켓은 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
16. 제 1 항에 있어서, 압출 성형 워엄과 소켓은 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
17. 압출 성형 워엄의 구동 회전을 위해 구동 샤프트와 작동할 수 있게 결합된 나사산이 있는 압출 성형 워엄으로 공급되는 물질이 이동하도록 회전 구동 샤프트로 압출되는 물질을 공급하고;

    압출 성형 워엄과 일부 겹쳐지는 나사산이 있는 내부 통로를 가지는 소켓을 독립 회전 속도로 회전하는 동안 압출 성형 워엄을 회전시키는 과정을 포함하는데, 압출 성형 워엄과 소켓 사이로 재료를 흡입하도록 압출 성형 워엄과 소켓의 회전이 제어되는 재료를 압출 성형하는 방법.