KR20100037657A

KR20100037657A - 압출기

Info

Publication number: KR20100037657A
Application number: KR1020107006197A
Authority: KR
Inventors: 미츠아키 시미주
Original assignee: 엔오케이 가부시키가이샤
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2010-04-09
Also published as: CN101815604A; US20100272841A1; JP2009090512A; JP5200477B2; WO2009044823A1; KR101195697B1; TW200925078A; US8419407B2; CN101815604B; TWI450812B

Abstract

청소작업의 작업성이 향상되는 압출기를 제공한다. 원통부(20)의 공급구(21)로부터 재료를 공급해서, 스크루(3)와 피드 롤러(4)의 회전에 따라, 스크레이퍼(5)에 의해 피드 롤러(4)의 표면으로부터 재료를 긁어내면서 재료를 반송통로로 송출하고, 반송통로로 보내온 재료를 스크루(3)의 회전에 의해 혼련하면서 원통부(20)의 배출구 측으로 반송하고, 혼련된 재료를 원통부(20)의 배출구로부터 압출하는 압출기에서, 피드 롤러(4)를 회전할 수 있게 지지함과 더불어, 피드 롤러(4)가 스크루(3)로부터 이간되어 원통부(20)의 중공 내부가 개방되도록, 원통부(20)에 대한 개폐동작이 가능하도록 조립된 피드 롤러 지지부(23)를 갖고 있고, 스크레이퍼(5)는, 피드 롤러 지지부(23)의 개방동작 시에 안내면(52)과 원통부(20)의 내주면(20a)과의 경계선이 개방하도록 피드 롤러 지지부(23)에 설치되어 있다.

Description

압출기 {EXTRUDER}

본 발명은, 고무재료 등의 재료를 혼련·혼합해서 밀어내어 압출(押出)하는 압출기에 관한 것이다.

종래, 고무재료 등의 재료를 혼련·혼합해서 압출하는 압출기로는, 예컨대, 특허문헌 1에 기재된 것이 있다.

도 4 및 도 5를 참조해서, 종래의 예에 따른 압출기에 대해 설명한다. 도 4, 종래의 예에 따른 압출기의 구성을 설명하는 모식도로서, (a)는 압출기의 모식적 단면도이고, (b)는 (a)의 XX 단면도이다. 도 5는, 이물이 혼입되는 메카니즘을 설명하는 도면으로서, 스크레이퍼의 모식적 사시도이다.

압출기(100)는, 원통부(101a)와, 원통부(101a)의 한쪽 단부 측에 설치된 공급구(101b)와, 공급구(101b)와는 반대 쪽 단부 측에 설치된 배출구(101c)를 구비한 하우징(101)을 갖고 있는바, 원통부(101a) 내에 스크루(102)가 회전할 수 있게 조립되어 있다. 스크루(102)의 공급부(102a)에는, 피드 롤러(feed roller; 103)가 평행하게 서로 이웃해서 설치되어 있다. 피드 롤러(103)는, 스크루(102)의 회전방향과는 역방향으로 회전할 수 있게 하우징(100)에 조립되어 있다. 또, 스크루(102) 및 피드 롤러(103)를 사이에 두고 공급구(101b)와는 반대 측에 스크레이퍼(scraper; 104)가 부착되어 있다.

고무재료 등의 재료는, 하우징(101)의 공급구(101b)를 거쳐 스크루(102)의 공급부(102a)로 공급된다. 공급부(102a)로 공급된 재료는, 스크루(102)와 피드 롤러(103)의 회전에 의해, 스크루(102)의 외주면과 원통부(101a)의 내주면부에 의해 형성되는 재료 반송통로로 송출된다. 재료 반송통로로 송출된 재료는, 스크루(102)의 회전에 의해 혼련(混鍊)되어 배출구(101c)로부터 밀어내어져 압출되게 된다.

스크레이퍼(104)는, 단면(斷面)이 뾰족한 첨다부를 가진 형상의 긁기부(104a)와, 긁기부(104a)로부터 원통부(101a)의 내주면으로 연속하는 안내면(104b)을 갖추고 있어서, 긁기부(104a)의 선단에 의해 피드 롤러(103)의 표면으로부터 재료를 긁어내도록 구성되어 있다.

일본국 실개소 55-83331 호 공보

스크레이퍼(104)는, 하우징(101)의 공급구(101b)와는 반대 측에 설치된 부착면(101d)에 볼트 등의 체결구(105)에 의해 설치되어 있다.

부착면(101d)에 닿는 스크레이퍼(104)의 부착면(104c)은, 재료의 누설의 관점에서, 부착면(101d)과 간극 없이 밀착되어 설치되는 것이 바람직하지만, 이와 같은 부착면(101d)은, 하우징(101)의 일부로서 형성되는 경우가 많고, 또 가동 정밀도의 한계 때문에, 하우징(101)의 부착면(101d)과 스크레이퍼(104)의 부착면(104c) 사이에는 간극이 형성되게 된다.

도 5에 도시된 것과 같이, 간극에 비집고 들어간 재료(107a)는, 간극 중에서 고착됨과 동시에, 새롭게 공급된 후속 재료의 일부(107b)가 간극에 비집고 들어가려고 함으로써 간극으로부터 재료 반송통로 측으로 압출되고 만다. 그리고, 고착된 재료 중 간극으로부터 압출된 부분(107c)이 후속의 재료에 섞이게 됨으로써, 배출구(101c)로부터 압출되는 후속의 재료는, 고착된 재료가 이물로서 섞여버리게 된다(이물 혼입).

이와 같은 이물 혼입을 막기 위해서는, 1회의 작업마다 압출기(100)를 분해하여 스크레이퍼(104)를 떼어내어 청소를 해야만 하는바, 원통부(101a)는, 근본 측(공급구(101b) 측) 단부에 설치된 도시되지 않은 플랜지부가, 도시되지 않은 스크루(102)의 동력원이나 감속기부를 구비한 구동기구 측에 볼트와 같은 체결구에 의해 체결되어 고정되어 있고, 또 피드 롤러(103)도 볼트 등의 체결에 의해 고정되어 있다. 따라서, 압출기(100)의 분해 작업은 매우 번잡해지게 된다.

그리고, 스크레이퍼(104)의 긁기부(104a)의 선단과 피드 롤러(103)의 표면 사이의 간극은 약 0.05mm 정도의 미소한 간격으로 조정해야만 하기 때문에, 청소할 때마다 이와 같은 간극 간격의 조정을 실시하게 되면 작업시간이 매우 증대되고 만다.

한편, 스크레이퍼(104)의 부착면의 간극으로 재료가 누설되는 것을 방지하는 대책으로는, 스크레이퍼(104)와 부착부(106)의 당접면을 0링 등의 씰 부재로 밀봉하는 방법을 생각할 수 있으나, 씰 부재가 장착되는 곳까지로는 밀착성이 확보되지 않아, 재료가 비집고 들어가 버린다.

또, 당접면에 고무시트 패킹이나 금속시트 패킹 등을 개재시키는 것이나, 당접면에 경화성의 액상 개스킷을 도포하는 것 등의 방법을 생각할 수 있으나, 고무시트 패킹의 경우에는 열화된 패킹의 파편이, 금속시트 패킹의 경우에는 마모에 의한 금속분말이, 액상 개스킷의 경우에는 열화된 개스킷의 파편이, 각각 이물로서 혼입되게 된다.

본 발명은 상기의 종래기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 청소작업의 작업성이 향상되는 압출기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서의 압출기는, 재료의 공급구와 배출구을 구비하고 있는 원통부를 가진 하우징과,

당해 원통부 내에 회전할 수 있게 조립되어, 상기 공급구로부터 공급된 재료를 당해 원통부의 내주면과의 사이에서 혼련하면서 상기 배출구까지 반송하여 밀어내는 스크루와,

상기 공급구 근방에서 상기 스크루에 평행하게 인접해서 조립되어, 상기 스크루와 함께 회전해서 상기 공급구로부터 공급된 재료를 상기 배출구를 향해 송출하는 피드 롤러와,

상기 피드 롤러의 표면으로부터 재료를 긁어내는 긁기부와 긁어낸 재료를 상기 원통부의 내주면까지 안내하는 안내면을 가진 스크레이퍼를 구비하고 있는 압출기에서,

상기 하우징은, 상기 피드 롤러를 회전할 수 있게 지지함과 더불어, 상기 피드 롤러가 상기 스크루로부터 이간(離間)되어 상기 원통부의 중공 내부가 개방되도록, 상기 원통부에 대한 개폐동작이 가능하도록 조립된 피드 롤러 지지부를 갖고 있고,

상기 스크레이퍼는, 상기 피드 롤러 지지부의 개방동작 시에 상기 안내면과 상기 원통부의 내주면과의 경계선이 개방되도록 상기 피드 롤러 지지부에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 피드 롤러 지지부가 벌려짐으로써, 스크레이퍼와 원통부 사이에 비집고 들어간 재료의 제거를 실행할 수 있다. 즉, 청소작업을 할 때 스크레이퍼를 뽑아낼 필요가 없기 때문에, 스크레이퍼의 긁기부의 선단과 피드 롤러의 표면 사이의 간극을 재조정할 필요가 없게 되어, 청소작업의 작업공정의 간소화, 작업시간의 단축을 도모할 수 있다.

상기 스크루를 지지함과 더불어 회전구동하는 구동기구를 더 갖추고, 상기 원통부는, 당해 구동기구에 대해 상기 스크루의 축 방향으로 이간시킬 수 있게 설치되어 있으면 좋다.

이러한 구성에 의하면, 원통부를 구동기구로부터 이간시킴으로써, 스크루를 원통부로부터 외부로 노출시킬 수가 있어, 재료의 반송통로를 형성하는 스크루의 외주면이나 원통부의 내주면에 부착된 재료를 제거하는 등의 청소가 쉬워지게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해 청소작업의 작업성이 향상된다.

도 1은, 본 실시예에 따른 압출기의 모식도이다.
도 2는, 본 실시예에 따른 압출기의 모식적 단면도이다.
도 3은, 피드 롤러 및 스크레이퍼의 모식도이다.
도 4는, 종래의 기술에 따른 압출기의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 5는, 종래의 기술에 따른 스크레이퍼의 모식적 사시도이다.

이하 도면을 참조해서, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를, 실시예에 기해 예시적으로 상세히 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그들만으로 한정한다는 취지는 아니다.

(실시예)

도 1 ~ 도 3을 참조해서, 본 발명의 실시예에 따른 압출기에 대해 설명한다. 도 1은, 본 실시예에 따른 압출기의 구성을 나타낸 모식도이고, (a)는 원통부를 이동시키기 전의 상태, (b)는 원통부를 이동시킨 후의 상태를 나타내고 있다. 도 2는, 도 1(a)의 AA 단면에 대응하는 모식적 단면도이고, (a)는 피드 롤러 지지부를 닫은 상태, (b)는 피드 롤러 지지부를 벌린 상태를 나타내고 있다. 도 3은, 피드 롤러 및 스크레이퍼의 구성을 나타낸 모식도로서, 도 2(a)의 화살표 B에 따라 바라본 것에 대응하는 것이다.

본 실시예에 따른 압출기(1)는 개략적으로, 하우징(2)과, 스크루(3)와, 피드 롤러(4)와, 스크레이퍼(5)를 갖추고서, 고무재료 등의 재료를 혼련·혼합해서 압출하는 장치이다. 한편, 압출기의 용도로는, 고무재료 등의 압출 성형 등만 아니라, 식품, 약품 등의 압출 가공에도 적절히 사용할 수가 있다.

하우징(2)은, 원통부(20)와, 원통부(20)의 한쪽 단부 쪽에서 원통부(20)의 축방향에 대해 대략 직교하는 방향으로 개구된 공급구(21)와, 원통부(20)의 다른 쪽 단부 측에서 원통부(20)의 축 방향으로 개구된 배출구(22)를 구비하고 있다. 원통부(20)의 안쪽에는 스크루(3)가 회전할 수 있게 조립되어 있다. 또, 피드 롤러(4)를 회전할 수 있게 지지하는 피드 롤러 지지부(23)가, 공급구(21) 근방에서 원통부(20)의 중공 내부를 개폐시킬 수 있게 조립되어 있다.

스크루(3)는, 축부에 나사 산 또는 스파이럴 형상의 홈이 형성된 구성으로 되어 있는바, 원통부(20)의 한쪽 단부 측에 인접해서 배치된 구동기구(30)에 의해 지지 및 회전구동하도록 설치되어 있다. 스크루(3)는, 축부의 근본 측이 하우징(2)의 공급구(21)에 임하는 공급부(31)로 되어 있고, 선단측이 하우징(2)의 배출구(22)에 임하는 배출부(32)로 되어 있다.

피드 롤러(4)는, 스크루(3)의 공급부(31)에 평행하게 인접해서 설치된 대략 원주상 부재로서, 스크루(3)의 공급부(31)과 마찬가지로 하우징(2)의 공급구(21)에 임하는 위치에서 피드 롤러 지지부(23)에 의해 회전할 수 있게 지지되어 있다. 피드 롤러(4)는, 도시되지 않은 동력원에 의해 스크루(3)의 회전방향과는 역방향으로 회전구동된다. 피드 롤러(4)의 동력원으로는, 종래부터 있던 전동기 등을 적의 채용할 수가 있다.

스크레이퍼(5)는, 스크루(3)의 공급부(31) 및 피드 롤러(4)를 사이에 두고, 하우징(2)의 공급구(21)와는 반대 측에 설치되어 있다. 스크레이퍼(5)는, 피드 롤러(4)의 표면 근방에 돌출하는 단면이 뾰족한 긁기부(51)와, 긁기부(51)로부터 원통부(20)의 내주면(20a)에 연속하는 안내면(52)을 갖추고 있고, 긁기부(51)의 선단에서 피드 롤러(4)의 표면으로부터 재료를 긁어냄과 더불어, 긁어낸 재료를 안내면(52)에 의해 원통부(20)의 내주면(20a)까지 안내하도록 구성되어 있다.

고무재료 등의 재료는, 하우징(2)의 공급구(21)로부터 스크루(3)의 공급부(31)로 공급된다. 공급부(31)로 공급된 재료는, 스크루(3)와 피드 롤러(4)의 회전에 의해, 스크루(3)와 피드 롤러(4) 사이를 통해 스크루(3)의 외주면과 원통부(20)의 내주면(20a) 사이에 형성되는 재료 반송통로로 송출된다. 송출된 재료는, 스크루(3)의 회전에 의해 혼련·혼합되면서 배출구(22)를 향해 반송되어, 배출구(22)로부터 압출된다.

피드 롤러 지지부(23)는, 피드 롤러(4)보다도 하방에서 축 방향으로 뻗은 지지점 축(23a)을 중심으로 회동할 수 있게 설치되어 있어서, 피드 롤러 지지부(23)가 회동함으로써 원통부(20)의 중공 내부가 개폐되는 구성으로 되어 있다. 피드 롤러 지지부(23)의 개폐동작은, 도시되지 않은 전동기, 유압실린더 등으로 된 구동장치(23b)에 의해 실행된다. 또, 피드 롤러 지지부(23)가 닫힌 상태(도 2(a))에서는, 원통부보다 위쪽에 설치된 걸림 고정기구(23c)에 의해 닫힌 상태로 고정되도록 되어 있다. 이에 의해, 공급구(21)로부터 공급되는 재료의 압력에 의해 피드 롤러 지지부(23)가 벌려지는 것이 방지된다. 피드 롤러 지지부(23)의 개방동작은, 걸림 고정 기구(23c)에 의한 걸림 상태가 풀려 구동장치(23b)가 지지점 축(23a)을 사이에 두고 피드 롤러(4)와는 반대 측 단부를 잡아당김에 따라, 피드 롤러(4) 측이 원통부(20; 스크루(3))에서 떨어지도록 회전시킴으로써 실행된다. 이에 의해, 원통부(20)의 중공 내부가 개방된다.

스크레이퍼(5)는, 공급구(21)와는 반대 측에서의 원통부(20)와 피드 롤러 지지부(23)와의 경계선(맞댐 면)에서, 볼트 등의 체결구(6)에 의해 피드 롤러 지지부(23)에 설치되어 있다. 따라서, 스크레이퍼(5)의 당접면(53)과 원통부(20)의 당접면(20b)은, 피드 롤러 지지부(23)의 개방동작에 의해 상호 떨어져 각각 외부로 노출되게 된다. 이에 의해, 스크레이퍼(5)의 안내면(52)과 원통부(20)의 내주면(20a)과의 경계선에 비집고 들어간 재료의 제거를 용이하게 실행할 수 있게 된다. 즉, 스크레이퍼(5)의 당접면(53)이나 원통부(20)의 당접면(20b)에 부착된 재료를, 작업자의 손으로 직접 벗겨내거나 닦아내거나 하는 것을 용이하게 할 수 있게 된다. 또, 종래와 같이, 재료의 제거작업을 할 때마다 스크레이퍼(5)를 뽑아낼 필요가 없기 때문에, 청소작업의 작업성이 향상된다.

특히, 스크레이퍼(5)는, 긁기부(scraping part; 51)의 선단과 피드 롤러(4)의 표면 사이의 간극이 바람직하기는 0.05mm 정도가 되도록 조정되어 설치되는 것으로, 스크레이퍼(5)의 탈착 작업이 필요하지 않게 됨으로써 사업 효율이 대폭 개선될 수 있게 된다. 한편, 긁기부(51)의 선단과 피드 롤러(4)의 표면 사이의 간극의 크기는, 이러한 간극으로부터 재료가 누설되는 량이 가능한 한 소량으로 억제되도록 함과 더불어, 재료의 발열 등의 영향에 의해 피드 롤러(4)나 스크레이퍼(5)에 체적 팽창 등이 생기더라도, 긁기부(51)의 선단부와 피드 롤러(4)의 표면이 접촉을 생기게 하지 않는 범위에서, 압출기의 사양 등에 대응해서 적의 설정되는 것이어서, 높은 부착 정밀도가 요구되는 것이다.

또, 원통부(20)는, 슬라이드 블록(70), 슬라이드 레일(71), 유압실린더(72)로 이루어지는 직동기구(直動機構; 7)에 의해, 구동기구(30)에 대해 스크루(3)의 뻗은 축 방향으로 이간될 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 원통부(20)나 피드 롤러 지지부(23)는, 슬라이드 블록(70) 상에 탑재되어 있어서, 슬라이드 블록(70)이 유압실린더(72)의 동력에 의해 슬라이드 레일(71) 상을 축 방향으로 슬라이드 이동함으로써, 직동기구(7)의 한쪽의 단부 측에 배치된 구동기구(30) 및 이에 지지된 스크루(3)에서 떨어져 가도록 설치되어 있다. 한편, 직동기구(7)의 구성에 대해서는, 여기에 나타낸 것에 한정되지 않고, 종래의 여러 가지 구성을 적의 채용할 수가 있다.

슬라이드 블록(70)은, 스크루(3)의 전체가 원통부(20)로부터 완전히 노출되는 위치까지 슬라이드할 수 있도록 구성되어 있고, 이에 의해, 재료의 반송통로를 형성하는 스크루(3)의 외주면이나 원통부(20)의 내주면의 청소를 용이하게 실행할 수 있다.

압출기(1)의 통상적인 사용시에서는, 원통부(20)는, 배출구(22)가 설치된 단부와는 반대 측(공급구(21) 측)의 개구 단부에 설치된 플랜지부(20c)가 스크루(3)의 근본 부분에 설치된 개폐 록 기구(33)에 의해 잠겨짐으로써, 구동기구(30)에 대해 고정되어 있다. 청소작업 시에는, 개폐 록 기구(33)의 록(lock) 상태를 해제함으로써 원통부(20)가 슬라이드할 수 있게 된다. 따라서, 원통부와 구동기구가 볼트 등에 의해 체결되어 있던 종래의 압출기에 비해, 청소를 위한 압출기의 분해 작업이 용이하게 되어, 청소작업의 작업성이 향상된다. 한편, 개폐 록 기구(33)로는, 예컨대 유압실린더 등을 동력으로 한 개폐 록 식으로 된 것 등, 종래의 기구를 적의 채용할 수가 있다.

이와 같이, 본 실시예에 의하면, 재료의 반송을 실행하는 각 구성부품을 용이하게 분해할 수가 있어, 각 구성부품의 청소작업이 쉬워지게 되므로, 각 구성부품 사이의 간극에 비집고 들어가 고착된 재료가 후속의 재료에 섞여 압출되는 이물 혼입의 발생을 예방하기가 쉬워지게 된다. 또, 각 구성부품의 분해를 용이하게 실시할 수 있게 됨으로써, 장치 내의 점검이나 수리가 쉬워져, 유지관리 성이 향상된다.

1 - - - - 압출기
2 - - - - 하우징
20 - - - - 원통부
20a - - - - 내주면
20b - - - - 당접면
21 - - - - 공급구
22 - - - - 배출구
23 - - - - 피드 롤러 지지부
23a - - - - 지지점 축
23b - - - - 구동장치
23c - - - - 걸림 고정장치
3 - - - - 스크루
30 - - - - 구동기구
31 - - - - 공급부
32 - - - - 배출부
4 - - - - 피드 롤러
5 - - - - 스크레이퍼
51 - - - - 긁기부
52 - - - - 안내면
53 - - - - 당접면
6 - - - - 체결구
7 - - - - 직동기구
70 - - - - 슬라이드 블록
71 - - - - 슬라이드 레일
72 - - - - 유압실린더

Claims

재료의 공급구와 배출구를 구비하고 있는 원통부를 가진 하우징과,
당해 원통부 내에 회전할 수 있게 조립되어, 상기 공급구로부터 공급된 재료를 당해 원통부의 내주면과의 사이에서 혼련하면서 상기 배출구까지 반송해서 압출하는 스크루와,
상기 공급구 근방에서 상기 스크루에 평행하게 인접해서 조립되어, 상기 스크루와 함께 회전해서 상기 공급구로부터 공급된 재료를 상기 배출구로 향해 송출하는 피드 롤러와,
상기 피드 롤러의 표면으로부터 재료를 긁어내는 긁기부와 긁어낸 재료를 상기 원통부의 내주면까지 안내하는 안내면을 가진 스크레이퍼를 구비하는 압출기에서,
상기 하우징은, 상기 피드 롤러를 회전할 수 있게 지지함과 더불어, 상기 피드 롤러가 상기 스크루로부터 이간되어 상기 원통부의 중공 내부가 개방되도록, 상기 원통부에 대한 개폐동작이 가능하도록 조립된 피드 롤러 지지부를 갖고 있고,
상기 스크레이퍼는, 상기 피드 롤러 지지부의 개방동작 시에 상기 안내면과 상기 원통부의 내주면과의 경계선이 개방되도록 조립된 피드 롤러 지지부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압출기.
청구항 1에 있어서, 상기 스크루를 지지함과 더불어 회전구동하는 구동기구를 더 갖추고,
상기 원통부는, 당해 구동기구에 대해 상기 스크루의 축 방향으로 이간될 수 있게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압출기.