KR20020074621A

KR20020074621A - 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트

Info

Publication number: KR20020074621A
Application number: KR1020010014507A
Authority: KR
Inventors: 이봉규; 박영진; 김동성; 전한수
Original assignee: 엘지전선 주식회사
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2002-10-04

Abstract

본 발명은 사출 장치에서 사용되는 사출된 용융수지의 혼련성능을 향상시키기 위하여 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트에 관한 것이다. 사출 스크류는 축방향으로 회전 가능한 스크류 축과 실린더 배럴 사이에서 용융/압축된 수지를 스크류 헤드 세트로 이송한다. 스크류 헤드 세트는 스페이서와 중간축과 체크링 믹서 그리고 스크류 헤드로 구성되어 용융/압축된 수지를 재차 혼합시켜서 보다 좋은 혼합성능을 제공하는 기능을 한다. 실린더 배럴(60)내에서 회전 가능하게 축설되는 스크류 축(50)을 구비한 사출 스크류 장치의 스크류 헤드 세트(1)에 있어서, 상기 스크류 축(50)의 일측단에 원형으로 부착되어 있는 스페이서(10); 일단은 상기 스페이서 (10)와 연결되어 있는 중간축(20); 상기 중간축(20)을 감싸며 원통형의 내면에 나선형의 구조를 이루는 체크링 믹서(30); 및 원뿔형상의 밑면(42)이 상기 중간축(20)과 연결되어 있는 스크류 헤드(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트이다.

Description

체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트{Screw Head Set Having Check Ring Mixer}

본 발명은 사출 스크류에 사용되는 사출 스크류 헤드 세트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 체크링의 내부를 나선형으로 제작하여 수지의 혼합능력을 향상시키기 위한 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트에 관한 것이다.

일반적으로 사출 스크류 헤드 세트는 스크류 축에서 이송된 수지와 안료의 혼합물을 용융/압축하여 성형조건에 적합하도록 일정한 압력과 속도로 주입하는 장치로써, 성형제품은 혼합물의 혼합상태에 따라 품질에 큰 영향을 받는다.

종래의 스크류 헤드 세트내 실린더 형태의 체크링(미도시)은 단지 수지(75)와 안료(85)의 중량편차만을 제어하는 기능으로 완성된 성형제품(미도시)의 품질향상에는 큰 영향을 미치지 못하였다.

도 4는 종래의 체크링을 사용한 안료와 수지의 혼합 상태도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, "A" 구간은 100㎛로써 안료(85)는 입자가 크고 전체적으로 고른 분포보다는 특정 부위에 집중되어 있음을 나타내고 있다.

도 6은 종래의 체크링을 사용한 성형제품의 안료 평균 면적 및 면적의 표준편차를 도시한 그래프이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 수평축은 면적(㎛²)이고 수직축은 수량을 나타낸다. 그리고 안료(85)의 평균면적(Mean)은 17.54이고 면적의 표준 편차(SD )는 14.25를 나타내고 있음을 알수 있다.

이와 같이 종래의 체크링을 사용하여 수지(75)와 안료(85)를 혼합하면 안료 (85)입자의 고른 분포가 발생하지 않았으며, 그에 따른 성형제품내의 구성 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 체크링 내부의 형상을 나선형으로 제작하여 안료와 수지의 혼합능력을 향상시키 위한 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 실린더 배럴(60)내에서 회전 가능하게 축설되는 스크류 축(50)을 구비한 사출 스크류 장치의 스크류 헤드 세트(1)에 있어서, 상기 스크류 축(50)의 일측단에 원형으로 부착되어 있는 스페이서(10); 일단은 상기 스페이서(10)와 연결되어 있는 중간축(20); 상기 중간축(20)을 감싸며 원통형의 내면에 나선형의 구조를 이루는 체크링 믹서(30); 및 원뿔형상의 밑면(42)이 상기 중간축(20)과 연결되어 있는 스크류 헤드(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트에 의하여 달성된다.

또한, 상기 체크링 믹서(30) 내면은 적어도 2개의 다중 나선형으로 제작된 것을 특징으로 하는 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트가 바람직하다.

본 발명의 그밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트의 개략적인 체결도,

도 2는 도 1에 도시된 체크링 믹서의 개략적인 단면도,

도 3은 도 2에 도시된 체크링 믹서의 측면도,

도 4는 종래의 체크링이 장착된 상태에서의 안료와 수지의 혼합 상태도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트에서 안료와 수지의 혼합 상태도,

도 6은 종래의 체크링을 사용하여 제작된 성형제품의 안료의 평균면적 및 면적의 표준편차를 도시한 그래프,

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트로 제작된 성형제품의 안료의 평균면적 및 면적의 표준편차를 도시한 그래프이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 스페이서 20 : 중간축

30 : 체크링 믹서 40 : 스크류 헤드

50 : 스크류 축

이하 본 발명에 따른 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트의 개략적인 체결도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스크류 헤드 세트(1)는 스페이서 (10), 중간축(20), 체크링 믹서(30), 그리고 스크류 헤드(40)로 구성되어 스크류 축 (50)의 일측끝단과 연결되어 있다.

상기 스크류 축(50)은 축을 따라서 형성된 나사선(52)을 형성하며 일측단에 스페이서와 연결되어 있다.

상기 스페이서(10)는 실린더 배럴(60)내에 축방향으로 설치되어 있는 스크류 축(50)과 같은 직경의 원형으로, 일면은 스크류 축(50)의 일측단에 연결되어 있고 타면은 중간축(20)에 연결되어 있다.

상기 중간축(20)은 스크류 축(50)보다 작은 직경으로, 일단은 스페이서(10)와 타단은 스크류 헤드(40)와 연결되어 있다.

상기 중간축(20)을 감싸고 있는 드럼형의 체크링 믹서(30)는 스페이서(10)와 스크류 헤드(40)와는 접촉하지 않으며, 중간축(20)과 마주보는 체크링 믹서(30)의 내면은 두개의 나사선 형상을 가지고 있다.

상기 스크류 헤드(40)는 원뿔형상으로 밑면(42)이 중간축(20)과 연결되어 있다.

도 2는 도 1에 도시된 체크링 믹서(30)의 개략적인 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 체크링 믹서(30)의 내면은 암나사의 나사골(32)과 나사산(34)을 이루며 이중 나선형 체계를 형성하고 있다.

도 3은 도 2에 도시된 체크링 믹서의 측면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 체크링 믹서(30)는 원형의 링으로 내면에 굴곡된 홈이 형성되어 있다.

상기 체크링 믹서(30)의 홈은 원형으로 도시된 체크링 믹서(30)의 중심에서 120°도 각도로 크기가 같은 3개의 원이 형성되어 있는 나사산(32)의 외경과 3개의 원 사이로 부채꼴 형상의 나사골(34) 외경이 접하는 외주면을 따라 형성되어 있다.

이하 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트의 일실시예를 통한 결합 및 작용에 대해 설명하기로 한다.

스크류 축(50)은 실린더 배럴(60) 사이에서 용융/압축 혼합된 수지(70)를 스크류 헤드 세트(1)로 사출 한다.

사출된 수지(70)는 스크류 헤드 세트(1)의 중간축(20)과 체크링 믹서(30) 사이를 관통하면서 스크류 헤드(40)로 이송된다. 이때에 중간축(20)은 스크류 축(50)의 회전력을 받아 용융된 수지(70)를 이송하며 수지(70)가 스크류 축(50)으로 역류되는 것을 방지한다. 그리고 체크링 믹서(30)는 이중 나선형으로 용융/압축된 수지 (70)를 한번 더 혼합시키는 과정을 거친다.

스페이서(10)는 상기와 같은 중간축(20)과 체크링 믹서(30)의 운동으로 인하여 스크류 축(10)과의 충돌을 방지하는 완충적인 기능을 하며, 체크링 믹서(30)를 통과한 용융/압축된 수지(70)는 스크류 헤드(40)를 통하여 일정한 양을 사출시킨다.

이와 같은 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트의 성능을 확인하기 위하여다음과 같은 실험을 하였다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트에서 안료와 수지의 혼합 상태도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, "A" 구간은 100㎛로써 나선형의 체크링 믹서(30)를 사용하여 수지(70)와 안료(80)를 혼합시켰을때 종래의 도 4와 비교하여 입자가 고르게 분포하는 것을 확인할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 체크링 믹서를 사용하여 제작된 성형제품의 안료의 평균면적 및 면적의 표준편차를 도시한 그래프이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 수평축은 면적(㎛²)이고 수직축은 수량이다. 그리고 체크링 믹서(30)를 사용하여 제작된 성형 제품내의 안료(80)의 평균면적(Mean)은 12.85이며 면적 표준편차 (SD)는 7.62이다.

상기 도 7의 사항을 보다 자세히 확인하기 위하여 안료의 평균 면적 및 면적의 표준 편차를 종래의 도6에 비교하면 표 1과 같다.

	평균 면적(Mean)	면적 표준편차(SD)
종래 체크링	17.54	14.25
본원 체크링	12.85	7.62

상기 표 1에서와 같이 종래 체크링에 비하여 본 발명의 체크링 믹서(30)을 사용하여 제작된 성형제품에서의 평균 면적(Mean)이 26%이상 줄어들어 결과적으로혼합 능력이 26%이상 증가하였음을 보여주고 있다.

또한, 수지(70) 내부의 안료(80) 면적에 대한 표준 편차값이 종래에 비해 46%가량 줄어 본 발명의 실시예에 의해서 더 고른 안료(80)의 혼합이 이루어졌음을 보여주고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 체크링 믹서(30)의 직경을 90mm로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니고 24~165mm의 체크링에도 적용할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 체크링의 내부를 나선형의 형상으로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니고 나선형외에 다수의 요철홈을 가지는 형상으로 적용할 수 있음은 물론이다.

상기의 본 발명에 의한 이중 나선형의 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트을 사용하여 용융된 수지(70)를 사출시 안료(80)와 수지(70)를 재차 혼합시켜서 혼합물의 비중 차이를 줄이는 효과가 있다.

따라서, 체크링 믹서(30)로 혼합과정을 거치는 성형제품의 품질은 보다 향상되는 잇점이 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims

실린더 배럴(60)내에서 회전 가능하게 축설되는 스크류 축(50)을 구비한 사출 스크류 장치의 스크류 헤드 세트(1)에 있어서,

상기 스크류 축(50)의 일측단에 원형으로 부착되어 있는 스페이서(10);

일단은 상기 스페이서(10)와 연결되어 있는 중간축(20);

상기 중간축(20)을 감싸며 원통형의 내면에 나선형의 구조를 이루는 체크링 믹서(30); 및

원뿔형상의 밑면(42)이 상기 중간축(20)의 타단과 연결되어 있는 스크류 헤드(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트.
제 1항에 있어서, 상기 체크링 믹서(30) 내면에는 적어도 2개의 나선형 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트.
제 1항에 있어서, 상기 체크링 믹서(30)는 24~165mm의 직경을 가지는 가지는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 체크링 믹서를 갖는 스크류 헤드 세트.