KR20110118480A - Ｒｐｆ 성형기의 압출물 표면 가열장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라스틱, 폐비닐 등 가연성 쓰레기를 압출하여 고형연료를 만드는 RPF(Recycled Plastic Fuel) 성형기에 있어서, 압출장치의 노즐을 통하여 연속적으로 압출되는 가연성 쓰레기의 압출물 표면을 가열하는 수단을 간단하게 설치할 수 있도록 하여 조립공정을 단순화하고 제작비용을 저렴하게 하며, 장기간 사용할 수 있으며 노즐 정비를 위하여 해체 시에도 간단하게 제거할 수 있는 RPF 성형기의 압출물 표면 가열장치에 관한 것이다.
본 발명의 압출물 표면 가열장치는 다수의 노즐(41)이 환형으로 결합하여 다수의 압출공(40a)이 방사형으로 구성되어 있는 노즐어셈블리(40)를 포함하는 RPF 성형기에 있어서, 상기 노즐어셈블리(40)의 전후면 외측 가장자리 부분에 각각 환형의 오목부(40b)(40b')를 형성하고, 상기 노즐어셈블리(40)의 전후면 오목부(40b)(40b')에 삽입되는 크기로 되어 있으며 열선(46a)이 내장되도록 하여 성형된 환형의 가열디스크(46)(46')를 구비하여, 상기 노즐어셈블리(40)의 전후면 오목부(40b)(40b')에 상기 환형의 가열디스크(46)(46')를 삽입, 결합된 것을 특징으로 한다.

Description

ＲＰＦ 성형기의 압출물 표면 가열장치{Apparatus of heating the surface of the extrusion object being extruded from the forming machine for recycled plastic fuel}
본 발명은 종이, 목재, 섬유, 플라스틱, 폐비닐 등 가연성 쓰레기를 압출하여 고형연료를 만드는 RPF(Recycled Plastic Fuel) 성형기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압출장치의 노즐을 통하여 연속적으로 압출되는 가연성 쓰레기의 압출물 표면을 가열하는 수단을 간단하게 설치할 수 있도록 하여 조립공정을 단순화하고 제작비용을 저렴하게 하며, 장기간 사용할 수 있는 RPF 성형기의 압출물 표면 가열장치에 관한 것이다.
RPF 성형기는 폐기물 중에서 종이, 목재, 섬유, 폐플라스틱, 폐비닐 등의 가연성 쓰레기를 선별하여 이를 압출하고, 이를 일정크기로 절단하여 고형 연료, 즉 RPF(Recycled Plastic Fuel)를 만드는 기계이다.
산업의 발달과 생활수준의 향상으로 플라스틱, 비닐 등 각종 합성수지로 된 각종 생활용품 및 산업용품들이 대량으로 제조, 사용되고, 이들 제품들은 사용 후 일반 쓰레기들과 함께 폐기된다. 이러한 폐기물들은 재활용이 어려울 뿐만 아니라 매립이나 소각 시에 환경오염을 일으키는 문제가 발생한다. 따라서 종래부터 폐기물 중에서 가연성 쓰레기, 즉 종이, 목재, 섬유, 폐플라스틱, 폐비닐 등을 선별하여 이를 압축하여 연료로 사용하고 있다. 이러한 연료를 RPF(Recycled Plastic Fuel) 라고 하고, RPF는 고체상태의 고형연료이다.
RPF는 가연성 쓰레기를 이송스크류에 의하여 압출장치의 압출공간으로 이송하고 압출공간에 있는 상기 가연성 쓰레기를, 중심에서 편심되어 회전하는 압출원판에 의하여 노즐의 압출공으로 밀어 넣으면서 압출하여 성형된다.
상기와 같이 RPF를 성형하는 종래 RPF 성형기는 가연성 쓰레기를 이송하는 이송장치와, RPF가 압착되며 통과하는 압출공이 형성된 다수의 노즐과 상기 RPF를 상기 노즐내부로 밀어 넣는 압출원판을 주요 구성요소로 하는 압출장치와, 상기 노즐로부터 연속적으로 압출되어 나오는 압출물인 고형연료를 절단하는 절단장치를 포함하고 있다.
그런데 압출장치에서 압출되는 가연성 쓰레기의 압출물은 그 표면이 녹아 일체로 되어야, 압출 후에 압축된 쓰레기가 분해 되지 않는 등 사용하기 편리하므로 압출을 행하는 노즐 부분에 열선을 배치하여 압출되는 가연성 쓰레기의 표면을 녹이고 있다.
이와 같이 압출물의 표면을 녹이는 종래의 가열장치는 노즐의 양 측면에 열선을 배치하고 그 열선을 접착테이프로 부착한 구조로 되어 있다. 그러나 이와 같은 가열장치는 접착테이프를 이용하여 열선을 노즐 측면에 부착할 때에 열선을 일일이 균일한 간격으로 설치하여야 하므로 설치작업이 매우 번거롭고 또한 설치작업 후 장기간 경과하면 접착테이프의 열선이 노즐로부터 이탈하고, 노즐의 정비 시에는 열선을 일일이 제거하여야 하는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 RPF 성형기의 압출물 절단장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압출장치의 노즐 어셈블리의 양 측면에 가열수단을 설치하는 구조를 간단하게 하여 조립현장에서 열선을 균일간격으로 설치하는 작업을 필요로 하지 않도록 하는 등 가열수단의 조립작업이 매우 편리하고, 또한 가열수단을 설치한 후 장기간 사용하여도 열선이 원래의 위치에서 이탈하지 않도록 하고 노즐정비를 위하여 노즐을 해체할 때에도 가열 수단의 해체 작업을 간단하고 편리하게 하는 RPF 성형기의 압출물 표면 가열장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.
상기 한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 RPF 성형기의 압출물 표면 가열장치는 다수의 노즐이 환형으로 결합하여 다수의 압출공이 방사형으로 구성되어 있는 노즐어셈블리를 포함하는 RPF 성형기에 있어서, 상기 노즐어셈블리의 전후면 외측 가장자리 부분에 각각 환형의 오목부를 형성하고, 상기 노즐어셈블리의 전후면 오목부에 삽입되는 크기로 되어 있으며 열선이 인서트(insert)되도록 하여 성형된 환형의 가열디스크를 구비하여, 상기 노즐어셈블리의 전후면 오목부에 상기 환형의 가열디스크를 삽입, 결합된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 RPF 성형기의 압출물 표면 가열장치는 상기 환형의 가열디스크의 재질을 열전달성능이 양호한 알루미늄이고, 가열디스크는 좌우 이등분되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 RPF 성형기의 압출물 표면 가열장치는 상기 전면 가열디스크의 결합은, 전방덮개의 외측덮개의 가장자리에 환형의 고정판을 볼트의 체결에 의하여 결합하고, 그 고정판에 형성된 볼트공에 볼트를 체결하여 볼트의 선단이 패드를 누름으로써 결합하고, 상기 후면 가열디스크의 결합은, 가열디스크가 삽입되도록 오목부가 형성된 고정원판의 가장자리에 볼트공을 형성하고 그 볼트공에 볼트를 체결하여, 볼트의 선단이 노즐어셈블리의 후면 오목부와 가열디스크의 오목부 사이에 삽입된 가열디스크를 누름으로써 결합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 RPF 성형기의 압출물 표면 가열장치는 압출장치의 노즐 어셈블리의 양 측면에 가열수단인 열선이 인서트된 가열디스크를 설치하는 것만으로 결합이 완성되므로 설치구조가 간단하고 조립현장에서 가열수단인 열선을 균일간격으로 설치하는 작업을 필요로 하지 않으므로 조립작업이 매우 편리하고, 또한 열선이 원래의 위치에서 이탈하지 않으므로 장기간 사용할 수 있으며, 노즐 정비를 위하여 노즐을 해체할 때에도 가열디스크의 제거를 용이하게 하는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 압출물 표면 가열장치가 적용된 RPF 성형기의 일부 절개 정면도,
도 2는 도 1에서 가열장치의 설치구조가 나타난 압출장치의 단면도,
도 3a는 도 2의 압출장치에서 전방덮개 및 가열디스크를 제거한 상태의 사시도,
도 3b는 도 3a의 압출장치의 노즐어셈블리 및 압출원판 구조를 나타내는 측면도,
도 3c는 도 3a의 압출장치의 노즐어셈블리 및 압출원판 구조를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 압출물 표면 가열장치의 구성 부품인 가열디스크의 분해사시도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 압출물 표면 가열장치가 구성되어 있는 RPF 성형기는 도1에 도시된 바와 같이, 가연성 쓰레기가 투입되는 호퍼(10), 상기 호퍼(10)로부터 공급되는 가연성 쓰레기를 전방으로 이송시키는 이송장치(20), 상기 이송장치(20)에 의하여 이송되는 가연성 쓰레기를 환형(環形)으로 분산하며 방사상(放射狀)으로 압출하는 압출장치(30), 상기 압출장치(30)에서 압출되어 나오는 쓰레기 압출물을 절단하는 절단장치(50), 그리고 상기 절단된 쓰레기 압출물을 이송하는 이송장치(70)로 구성되어 있다.
호퍼(10)는 각종 쓰레기들 중에서 선별된 종이, 목재, 섬유, 폐플라스틱, 폐비닐 등 가연성 쓰레기들만이 공급되는 일종의 투입구이다.
이송장치(20)는 상기 호퍼(10)로 투입되는 가연성 쓰레기들을 압출장치(30)로 이동하는 장치로서, 횡으로 배치되어 이송되는 가연성 쓰레기들을 받치는 이송받침(21), 상기 이송받침(21)의 선단에 배치되어 있는 연결박스(22), 상기 이송받침(21) 및 연결박스(22)내에 설치되어 있는 회전축(23), 상기 회전축(23) 주위에 형성되어 있는 이송스크류(24), 그리고 상기 회전축(23)을 회전시키는 구동모터(25)로 이루어져 있다.
압출장치(30)는 상기 연결박스(22)에 연결되어 가연성 쓰레기들을 공급받는 투입관(31), 상기 투입관(31)과 연결되어 있는 실린더(32), 상기 실린더(32)를 지지하는 지지프레임(33), 상기 실린더(32)의 내부에서 회전가능하도록 설치되며 외면이 실린더(32)의 내면과 소정간격 떨어져 있고 외면에 이송스크류(미도시)가 형성되어 있으며 전방끝판(34a)과 후방끝판(34b)으로 폐쇄되어 있는 스크류(34), 상기 스크류(34)를 회전시키기 위한 구동모터(35), 상기 구동모터(35)의 회전을 감속시켜 스크류(34)로 전달하는 감속기(36), 상기 스크류(34)의 전방끝판(34a)의 중심에서 편심되게 설치되어 있으며 베어링(37)에 의하여 회전가능하게 설치되어 있는 압출원판(38), 상기 실린더(32)의 전방에 결합되어 있는 고정원판(39), 상기 고정원판(39)의 전방에 다수의 볼트(39a)에 의하여 고정되고 방사상으로 다수의 압출공(40a)이 형성되어 노즐어셈블리(40), 상기 노즐어셈블리(40)의 전방에 다수의 볼트(42a)에 의하여 설치되어 고정원판(39)과의 사이에 압출공간(43)을 형성하는 전방덮개(42)로 구성되어 있다.
또한 도 1에 도시된 바와 같이 감속기(36)의 전후에는 커플링(36a)(36b)이 각각 설치되어 있다. 그리고 노즐어셈블리(40)는 환형으로 배치된 다수의 노즐(41)로 구성되어 있으며 각 노즐(41) 사이에 각각 압출공(40a)이 형성되어 있다.
압출원판(38)은 중앙부(38b)와 가장자리부(38a)가 결합되어 구성되어 있다. 각 노즐(41)의 내측단에는 압출요홈(45a)이 형성되어 있는 노즐팁(45)이 무두볼트(41d)에 의하여 결합되어 있다.
스크류(34)의 전방과 후방에는 각각 중심축(34c)(34d)이 연결되어 있으며, 이들 중심축(34c)(34d)들은 베어링(32a)(32b)에 의하여 회전가능하도록 되어 있다. 전방의 중심축(34c)은 원판(34e)과 일체 또는 결합되어 있으며, 원판(34e)은 연결체(34f)에 의하여 스크류(34)의 전방끝판(34a)과 연결된다. 압출원판(38)을 지지하는 베어링(37)은 스크류(34)의 전방끝판(34a)과 중심축(34c)의 원판(34e) 사이에 설치되어 있다.
상기 전방덮개(42)는 도 2에 도시된 바와 같이 압출공간(43)을 형성하는 내측덮개(42b)와, 가장자리부가 노즐어셈블리(40)에 고정되고 중앙부에 연결다리(42ca)가 형성되어 있는 외측덮개(42c)가 결합되어 구성된다. 전방덮개(42)는 볼트(42a)에 의하여 노즐어셈블리(40)에 고정된다.
절단장치(50)는 상기 노즐어셈블리(40)의 압출공(40a)을 통하여 압출되어 나오는 압출물을 절단하는 장치이다.
그리고 이송장치(70)는 상기 절단장치(50)에 의하여 절단되어 낙하하는 압출물, 즉 RPF를 이송하는 장치이다. 미설명부호 "1" 송풍덕트이다.
본 발명의 압출물 표면 가열장치는 노즐어셈블리(40)의 전후면 외측 가장자리 부분에 각각 환형의 오목부(40b)(40b')를 형성하고, 상기 노즐어셈블리(40)의 전후면 오목부(40b)(40b')에 삽입되는 크기로 되어 있으며 열선(46a)이 내장되도록 하여 성형된 환형의 가열디스크(46)(46')를 구비하여, 상기 노즐어셈블리(40)의 전후면 오목부(40b)(40b')에 상기 환형의 가열디스크(46)(46')를 삽입하여 결합되어 있다.
상기 환형의 가열디스크(46)(46')의 재질은 열전달성능이 양호한 알루미늄이고, 가열디스크(46)(46')는 좌우 이등분되어 있다. 열선(46a)의 끝단인 단자(46b)들은 외부로 노출되어 있다.
상기 전면 가열디스크(46)의 결합은, 전방덮개(42)의 외측덮개(42c)의 가장자리에 환형의 고정판(47)을 볼트(47a)의 체결에 의하여 결합하고, 그 고정판(47)에 형성된 볼트공에 볼트(47b)를 체결하여 볼트(47b)의 선단이 패드(48)를 누름으로써 결합하고, 상기 후면 가열디스크(46')의 결합은, 가열디스크(46')가 삽입되도록 오목부가 형성된 고정원판(39)의 가장자리에 볼트공을 형성하고 그 볼트공에 볼트(47c)를 체결하여, 볼트(47c)의 선단이 노즐어셈블리(40)의 후면 오목부(40b')와 가열디스크(46')의 오목부 사이에 삽입된 가열디스크(46')를 누름으로써 결합한다. 도 4에서 볼트의 머리를 나타내는 도면부호 47b는 가열디스크(46)의 결합 시에 체결되는 볼트(47b)의 위치들을 나타낸 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 압출물 표면 가열장치는 다음과 같이 작용한다.
노즐 어셈블리(40)의 전면에 가열디스크(46)를 설치하는 방법은 먼저 전방덮개(42)의 외측덮개(42c)에 고정판(47)을 고정한 후 분할되어 있는 2개의 가열디스크(46)를 각각 축직각방향으로 노즐 어셈블리(40)의 오목부(40b)에 삽입한다. 그리고 가열디스크(46)에 패드(48)를 대고 볼트(47b)들을 고정판(47)의 볼트공에 체결하면서 볼트(47b)들의 선단이 가열디스크(46)를 강하게 누르게 하여 가열디스크(46)를 노즐어셈블리(40)의 전면에 고정한다.
노즐 어셈블리(40)의 후면에 가열디스크(46')를 설치하는 방법은 분할되어 있는 가열디스크(46')를 각각 축직각방향으로 노즐어셈블리(40)의 후면 오목부(40b')과 고정원판(39)의 오목부 사이에 삽입한다. 그리고 볼트(47c)들을 고정판(47)의 볼트공에 체결하면서 볼트(47c)들의 선단이 가열디스크(46')를 강하게 누르게 하여 가열디스크(46')를 노즐어셈블리(40)의 전면에 고정한다.
가열디스크(46)(46')가 분할되지 않고 일체의 환형으로 되어 있는 경우에는 노즐어셈블리(40)와 전방덮개(42)를 설치할 때에 미리 가열디스크(46)(46')들을 노즐어셈블리(40)의 오목부(40b)(40b')에 삽입하여야 한다.
가열디스크(46)(46')의 재료는 열전달 성능이 양호하므로 노즐어셈블리(40) 쪽으로 열이 잘 전달된다.
이 상태에서 RPF의 재료인 가연성 쓰레기에 대해서 압출성형이 행해진다. 가연성쓰레기는 호퍼(10)를 통하여 투입되고 이송장치(20)의 구동모터(25)의 작동에 의한 이송스크류(24)의 회전에 의하여 전방으로 이송되어 연결박스(22)로 들어가고, 이어서 투입관(31)을 통하여 하우징(32)과 실린더(34) 사이의 공간으로 들어간다.
한편, 압출장치(30)의 구동모터(35)가 작동하면, 그 구동력은 감속기(36)를 거쳐 실린더(34)로 전달된다. 실린더(34)를 회전시키면, 실린더(34)의 외부면에는 이송스크류(미도시)가 구성되어 있기 때문에 가연성쓰레기는 전방으로 이동한다.
가연성 쓰레기가 노즐어셈블리(40)의 내면과 압출원판(38) 사이의 공간인 압출공간(43)으로 공급되면 압출원판(38)은 실린더(34)의 중심선에 의하여 편심되어 있고 베어링(37)에 의하여 회전가능하기 때문에 노즐어셈블리(40)의 압출요홈(45a)을 따라 구름운동을 한다. 이 때 압출공간에 있는 가연성쓰레기는 압력을 받으면서 압출공(40a)을 통과하면서 압출작용이 일어난다.
압출작용을 거쳐 나오는 압출물은 절단장치(50)의 회전암(59)과 같이 회전하는 절단날(60)에 의하여 차단판(49)과의 사이에서 일정 길이씩 절단된다. 이 때 절단된 압출물은 차단판(49)에 의하여 내측으로 튕겨 들어가는 것이 차단되고 하부의 이송장치(70)로 떨어져 소정위치로 이송된다.
본 발명의 가열장치는 가연성 쓰레기가 노즐 어셈블리(40)의 압출공(40a)을 통과하면서 압출될 때에 가열디스크(46)(46')가 열선(46a)에 의하여 가열된 상태에 있고, 가열디스크(46)(46')의 열은 노즐어셈블리(40)의 전후면에 전달되므로 압출공(40a)을 통과하는 가연성 쓰레기의 표면을 녹인다.
이와 같이 노즐어셈블리(40)의 압출공(40a)에서 압출되어 나오는 압출물의 표면이 일체로 매끈하게 되어 있으므로 압축된 쓰레기들이 분해 되지 않고 원기둥 형상을 유지하게 되고, 또한 향후 운반 및 취급과정에서 매우 편리하게 된다.
본 발명의 압출물 표면 가열장치는 열선(46a)이 인서트(insert)되어 있는 가열디스크(46)(46')의 설치만으로 조립이 끝나고, 추후 정비할 때에도 가열디스크(46)(46')가 이등분되어 있으므로 다른 부품을 분해하지 않고, 커버(44a)(44b)를 제거한 후 볼트(47b)(47c)를 풀기만하여 노즐어셈블리(40)로부터 제거할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : 호퍼 20 : 이송장치
21 : 이송받침 22 : 연결박스
23 : 회전축 24 : 이송 스크류
25 : 구동모터
30 : 압출장치 31 : 투입관
32 : 실린더 32a, 32b : 베어링
33 : 지지프레임 34 : 스크류
34a : 전방끝판 34b : 후방끝판
34c, 34d : 중심축 34e : 원판
34f : 연결체 34g : 이송날개
35 : 구동모터
36 : 감속기 36a, 36b : 커플링
37 : 베어링 38 : 압출원판
38a : 가장자리부 38b: 중앙부
39 : 고정원판 39a : 볼트
40 : 노즐어셈블리 40b, 40b' : 오목부
40a : 압출공 41 : 노즐
41d: 무두(無頭)볼트
42 : 전방덮개 42a: 볼트
42b : 내측덮개 42c: 외측덮개
42ca: 연결다리 43 : 압출 공간
44a, 44b : 커버 45 : 노즐 팁
45a : 압출 요홈
46, 46' : 가열디스크 46a : 열선
46b : 단자 47 : 고정판
47a, 47b, 47c : 볼트 48: 패드(pad)
49 : 차단판 50 : 절단장치
60 : 절단날 70 : 이송장치

Claims (3)

  1. 다수의 노즐(41)이 환형으로 결합하여 다수의 압출공(40a)이 방사형으로 구성되어 있는 노즐어셈블리(40)를 포함하는 RPF 성형기에 있어서,
    상기 노즐어셈블리(40)의 전후면 외측 가장자리 부분에 각각 환형의 오목부(40b)(40b')를 형성하고,
    상기 노즐어셈블리(40)의 전후면 오목부(40b)(40b')에 삽입되는 크기로 되어 있으며 열선(46a)이 내장되도록 하여 성형된 환형의 가열디스크(46)(46')를 구비하여,
    상기 노즐어셈블리(40)의 전후면 오목부(40b)(40b')에 상기 환형의 가열디스크(46)(46')를 삽입, 결합된 것을 특징으로 하는 RPF 성형기의 압출물 표면 가열장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 환형의 가열디스크(46)(46')의 재질을 열전달성능이 양호한 알루미늄이고, 가열디스크(46)(46')는 좌우 이등분되어 있는 것을 특징으로 하는 RPF 성형기의 압출물 표면 가열장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전면 가열디스크(46)의 결합은, 전방덮개(42)의 외측덮개(42c)의 가장자리에 환형의 고정판(47)을 볼트(47a)의 체결에 의하여 결합하고, 그 고정판(47)에 형성된 볼트공에 볼트(47b)를 체결하여 볼트(47b)의 선단이 패드(48)를 누름으로써 결합하고, 상기 후면 가열디스크(46')의 결합은, 가열디스크(46')가 삽입되도록 오목부가 형성된 고정원판(39)의 가장자리에 볼트공을 형성하고 그 볼트공에 볼트(47c)를 체결하여, 볼트(47c)의 선단이 노즐어셈블리(40)의 후면 오목부(40b')와 가열디스크(46')의 오목부 사이에 삽입된 가열디스크(46')를 누름으로써 결합하는 것을 특징으로 하는 RPF 성형기의 압출물 표면 가열장치.
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