KR200415332Y1 - 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의압출스크류 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐합성수지를 이용한 도관성형기의 용융압출기에 관한 것으로서 보다 상세히는, 용융압출기의 내부에 용융된 폐합성수지를 이송하기 위하여 설치되는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 압출스크류에 관한 것이다.

본 고안에 따른 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 압출스크류는 내부에 설치된 동일직경의 중심축 외주면을 따라 형성된 스파이럴 형태의 치차를 가진 압출스크류(110)를 이용하여 외부로부터 공급되는 잘게 분쇄된 폐합성수지를 용융상태로 이송 압출하는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기(100)에 있어서,

상기 압출스크류(110)의 중앙에 용융된 폐합성수지액를 이송시키도록 형성된 순치차(111)들과 반대방향으로 형성된 역치차(112)들로 이루어진 역치차구간(B)이 적어도 한군데 이상 구비된다.

이에 따라서, 폐합성수지들이 역치차구간을 통과하는 과정에서 골고루 혼합되어 성형된 도관의 품질을 크게 향상시킬 수 있다.

폐합성수지, 도관, 압출스크류, 역치차

Description

폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 압출스크류{Inner-screw of melt extruder for conduit tube molding machine using scrapped plastic}

도 1은 종래의 폐합성수지를 이용한 도관 성형기를 나타내는 도면.

도 2는 종래의 폐합성수지를 이용한 도관 성형기를 구성하는 용융압출기의 부분단면도.

도 3은 본 고안에 따른 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 압출스크류의 평면도.

도 4는 본 고안의 압출스크류가 적용된 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 부분단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...용융압출기 110...압출스크류

111...순치차 112...역치차

A...순치차구간 B...역치차구간

a...순치차 외경 b...역치차 외경

c...역치차간 거리 d...순치차간 거리

θ1...순치차 경사각 θ2...역치차의 경사각

본 고안은 폐합성수지를 이용한 도관성형기의 용융압출기에 관한 것으로서 보다 상세히는, 용융압출기의 내부에 용융된 폐합성수지를 이송하기 위하여 설치되는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 압출스크류에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에서 버려지는 폐합성수지는 매립되거나 소각처리되는 되어 주변환경을 오염시키는 원인이 되고 있다. 폐합성수지를 매립할 경우에는 토양중에서 썩거나 분해되지 않아 토양을 황폐화시키고, 이를 소각할 경우에는 각종 유해가스를 방출하게 되어 심각한 대기오염을 유발하는 원인이 된다. 특히, 최근에는 폐합성수지를 소각하면서 다이옥신이라는 치명적인 독소가 배출되는 것으로 알려짐에 따라 그 대처방안이 시급한 실정이다.

이러한 폐합성수지의 적극적인 재활용 처리방안에 하나로서 본 출원인에 의해 2001년에 국내특허출원된(출원번호:10-2001-21530호) "폐합성수지를 이용한 도관 성형장치"가 알려져 있다.

이 폐합성수지를 이용한 도관 성형장치를 이용하면, 산업현장에서 쓸모없이 버려져 환경오염을 유발하는 폐합성수지를 원자재로 이용하므로 환경오염방지는 물론 원자재 구입에 따른 생산비를 대폭 절감할 수 있으며, 대형자재의 성형이 용이하고 전체 생산공정이 자동화되어 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 폐합성수지를 이용한 도관 성형장치는 산업현장에서 버려지는 폐합성수지를 잘게 분쇄하여 칩형태로 만든 후, 이를 용 융시킨 후 압출하여 프레스 성형을 통해 도관을 제조하는 장치로서, 도관을 성형하기 위한 금형(10)과, 잘게 분쇄된 폐합성수지를 공급받아 용융하여 이송 압출하는 용융압출기(20)와, 상기 용융압출기(20)로부터 이송된 폐합성수지 용융액을 금형(10) 내부로 압출시키는 용융액 주입기(30)와, 금형(10) 내부로 주입된 폐합성수지 용융액이 고형화되어 성형된 도관을 취출하는 취출기(40)와, 취출된 도관을 운반하는 컨베어(50)로 구성된다.

이중 용융압출기(20)는 압출기 본체(21)와, 상기 본체(21)를 가열하는 히터(22)와, 상기 본체(21)의 내측으로 폐합성수지 조각을 공급하는 호퍼(23)와, 상기 본체(21) 내에 설치되어 본체(21) 외부에 설치된 모터(24)로부터 구동력을 전달받아 회전하면서 히터(22)에 의해 용융된 본체(21)내부의 폐합성수지 용융액을 일측으로 이송하는 압출스크류(25)로 구성된다.

그러나, 종래의 압출스크류(25)는 회전축 외주면에 형성된 치차(25a)가 모두 일정하게 형성되어 있어서 용융압출기(20)에 투입된 폐합성수지들이 압출스크류(25)를 따라 순차적으로 이송되므로 서로 충분히 혼합되지 못함에 따라 성형된 도관의 품질이 저하되는 문제가 발생된다.

본 고안은 상기한 종래 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로서, 용융압출기 내부에서 이송압출되는 폐합성수지들이 골고루 혼합되게 하는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 압출스크류를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 내부에 설치된 동일직경의 중심축 외주면을 따라 형성된 스파이럴 형태의 치차를 가진 압출스크류를 이용하여 외부로부터 공급되는 잘게 분쇄된 폐합성수지를 용융상태로 이송 압출하는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기에 있어서, 상기 압출스크류의 중앙에는 용융된 폐합성수지액를 이송시키도록 형성된 순치차들과 반대방향으로 형성된 역치차들로 이루어진 역치차구간이 적어도 한군데 이상 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 역치차구간에서의 이송압출력 보다 순치차들로 이루어진 순치차구간에서의 이송압출력이 더 크게 작용하도록, 상기 역치차의 외경은 순치차의 외경보다 더 작게 형성될 수 있다.

또한, 상기 역치차구간에서의 이송압출력 보다 순치차들로 이루어진 순치차구간에서의 이송압출력이 더 크게 작용하도록, 상기 역치차간의 거리는 순치차간의 거리보다 더 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 역치차구간에서의 이송압출력 보다 순치차들로 이루어진 순치차구간에서의 이송압출력이 더 크게 작용하도록, 압출스크류의 중심축 외주면에 대한 상기 역치차의 경사각은 순치차의 경사각보다 더 크게 형성될 수 있다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안은 내부에 설치된 동일직경의 중심축 외주면을 따라 형성된 스파이럴 형태의 치차를 가진 압출스크류(110)로서, 외부로부터 공급되는 잘게 분쇄된 폐합성수지를 용융상태로 이송 압출하는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기(100)에 적용된다.

본 실시예에서는 종래의 용융압출기와 그 구성 및 작용이 동일한 한 쌍의 압출스크류(110)를 구비한 용융압출기(100)를 예를 들어 도시하고 설명하였으나 반드시 이에 국한되는 것은 아니며, 단일의 압출스크류(110)를 구비한 용융압출기의 경우에도 그 적용이 가능함은 이해가능하다.

본 고안의 압출스크류(110)는 용융된 폐합성수지액를 이송시키도록 형성된 순치차(111)들로 이루어진 순치차구간(A)과, 이 순치차구간(A)과는 반대의 이송방향을 가지도록 상기 순치차(111)와는 반대방향으로 형성된 역치차(112)들로 이루어진 역치차구간(B)을 가진다.

상기 역치차구간(B)은 폐합성수지가 투입되는 구간에 형성되지 않고 압출스크류(110)의 중앙에 형성되도록 하며 복수로 형성되어도 무방하다.

이때, 원활한 압출이송을 위하여 순치차구간(A)에서의 이송압출력은 역치차구간(B)에서의 이송압출력 보다 크게 작용할 수 있도록 형성되어야 한다.

이를 위하여, 상기 역치차(112)의 외경(b)이 순치차(111)의 외경(a)보다 더 작게 형성되도록 하거나, 상기 역치차(112)간의 거리(c)가 순치차(111)간의 거리(d)보다 더 크게 형성되게 하거나, 압출스크류(100)의 중심축 외주면에 대한 상기 역치차의 경사각(θ1)이 순치차의 경사각(θ2)보다 더 크게 형성되게 할 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기(100)의 압출스크류(110)에 의하면, 다음과 같은 과정을 통해 용융압출기(100) 내부에 용융된 폐합성수지들이 골고루 혼합되면서 용융액 주입기측으로 이송압출된다.

먼저, 용융압출기(100)의 내부로 잘게 분쇄된 폐합성수지들이 공급되면, 용융압출기(100) 내부에 설치된 압출스크류(110)가 작동하면서 용융압출기(100) 내부로 공급되는 폐합성수지를 압출이송시킨다.

이때, 용융압출기(100)는 미리 가열된 상태로서, 용융압출기(100) 내부로 공급된 폐합성수지들은 용융된 상태로 압출스크류(110)의 순치차(111)를 따라 용융압출기(100)의 중앙을 향해 이송압출되어 역치차구간(B)에 도달하게 된다.

이때의 폐합성수지들은 상기 압출스크류(110)가 서로 맞물린 스파이럴 형태의 치차구조를 갖고 있기 때문에 용융압출기(100) 내부로 투입된 순서대로 서로 간의 혼합이 원활하게 이루어지지 않고 순치차구간(A)로부터 역치차구간(B)으로 압출 이송되는 상태이며, 용융압출기(100)에 투여된 얼마 지나지 않은 관계로 완전히 용융된 상태가 아니므로 서로 간의 혼합은 더욱 원할하지 못한 상태이다.

이러한 상태로 역치차구간(B)에 도달된 폐합성수지들은 역치차(112)들에 의해 이송방향이 반대방향으로 바뀌면서 순치차(111)를 따라 이송되는 폐합성수지들과 뒤섞이게 된다. 이 과정에서 상기 폐합성수지들은 상호간의 완전한 혼합이 이루어진다.

한편, 상기와 같이 역치차구간(B)에서 폐합성수지들이 혼합이 이루어지는 과 정에서는 폐합성수지의 압출이송력이 상쇄되므로 순간적으로 압출이송이 중지되는 현상이 발생될 수 있다.

이럴 경우, 압출스크류(110) 역치차구간(B)의 역치차 외경(b)이 순치차구간(A)의 순치차 외경(a)보다 더 작게 형성시키면 이러한 현상을 방지할 수 있다.

즉, 압출스크류(110) 역치차구간(B)의 역치차 외경(b)이 순치차구간(A)의 순치차 외경(a)보다 더 작게 형성시키면 순치차구간(A)에서의 이송압출력이 역치차구간(B)의 이송압출력 보다 더 크게 작용하게 되므로 역치차구간(B)의 폐합성수지들은 순치차구간으로부터 압출이송되는 폐합성수지들에 의해 밀려나가게 되어 압출 이송이 중단되지 않고 원활하게 진행될 수 있다.

또한, 역치차구간(B)에서의 역치차(112)간 거리(c)를 순치차(111)간 거리(d)보다 더 크게 형성할 경우, 상기와 마찬가지로 순치차구간(A)에서의 이송압출력이 역치차구간(B)에서의 이송압출력 보다 크게 작용하게 되므로 역치차구간(B)에서의 폐합성수지들은 순치차구간(A)에서의 이송방향을 그대로 유지하면서 압출 이송될 수 있다.

아울러, 상기 압출스크류(110)의 중심축 외주면에 대한 상기 역치차(112)의 경사각(θ1)을 순치차(111)의 경사각(θ2)보다 더 크게 형성시킬 경우에도 역치차구간(B)에서의 이송압출력 보다 순치차구간(A)에서의 이송압출력이 더 크게 작용하게 되므로 역치차구간(B)에서의 폐합성수지들은 순치차구간(A)에서의의 이송방향을 그대로 유지하면서 원활하게 압출 이송될 수 있다.

한편, 상기와 같이 순치차(111)의 외경(a)을 역치차(112)의 외경(b)보다 크 게 하는 구성과, 역치차(112)간 거리(c)를 순치차(111)간 거리(d)보다 크게 하는 구성과, 상기 압출스크류(110)의 중심축 외주면에 대한 상기 역치차(112)의 경사각(θ1)을 순치차(111)의 경사각(θ2)보다 더 크게 하는 구성을 동시에 적용할 수도 있을 것이다. 이럴 경우, 역치차구간(B)에서의 폐합성수지의 압출이송은 더욱 안정적으로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기에 의하면, 용융압출기 내부에 설치된 압출스크류의 중앙에 이송방향과 반대의 역치차들로 이루어진 역치차구간을 형성시켜 상기 폐합성수지들이 역치차구간을 통과하는 과정에서 골고루 혼합이 이루어지게 함으로써 성형된 도관의 품질을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 고안은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 실용신안등록 청구범위에 의해 마련되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 고안이 다양하게 개조 및 변화될 수 있으며, 이 또한 본 고안의 범위에 포함되어야 한다.

Claims (4)

1. 내부에 설치된 동일직경의 중심축 외주면을 따라 형성된 스파이럴 형태의 치차를 가진 압출스크류를 이용하여 외부로부터 공급되는 잘게 분쇄된 폐합성수지를 용융상태로 이송 압출하는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기에 있어서,

   상기 압출스크류의 중앙에는 용융된 폐합성수지액를 이송시키도록 형성된 순치차들과 반대방향으로 형성된 역치차들로 이루어진 역치차구간이 적어도 한군데 이상 구비된 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 압출스크류.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 역치차구간에서의 이송압출력 보다 순치차들로 이루어진 순치차구간에서의 이송압출력이 더 크게 작용하도록, 상기 역치차의 외경은 순치차의 외경보다 더 작게 형성된 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 압출스크류.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 역치차구간에서의 이송압출력 보다 순치차들로 이루어진 순치차구간에서의 이송압출력이 더 크게 작용하도록, 상기 역치차간의 거리는 순치차간의 거리 보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 압출스크류.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 역치차구간에서의 이송압출력 보다 순치차들로 이루어진 순치차구간에서의 이송압출력이 더 크게 작용하도록, 압출스크류의 중심축 외주면에 대한 역치차의 경사각은 순치차의 경사각보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 도관 성형기용 용융압출기의 압출스크류.

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