KR20110120130A - 드럼체 및 유동물질 중 이물질 분리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동물질에서 고체와 같은 이물질을 분리하기 위한 장치로서, 유동물질이 다수의 관통공을 통하여 외부와 내부 사이를 이동할 수 있도록 다수의 관통공이 형성된 드럼체와; 드럼체의 관통공들 입구에 걸리는 이물질들을 드럼체 표면으로부터 제거하기 위하여, 드럼체의 외부 표면에 접촉되거나 일정한 간격만큼 이격되어 설치되는 이물질제거칼날을 포함하고, 드럼체가 회전하면 이물질제거칼날이 드럼체의 구멍에 걸리어 있는 이물질이 드럼체에서 분리되도록 한 것이다.

Description

드럼체 및 유동물질 중 이물질 분리 장치 {a Drum sieve and Device to separate liquids from solids}

본 발명은 드럼체 및 유동물질 중 이물질 분리 장치에 관한 것으로서, 특히 플라스틱 용융물과 같은 것을 정제하기 위하여 사용하는 이물질 분리 장치에 관한 것이다.

여러가지 폐기물 중에서 합성수지를 재생하여 사용할 수 있도록 하기 위한 장치들이 많이 있다.

폐기물 재생장치는 합성수지에 열을 가하여 용융상태로 만든 다음 불순물들을 제거하여 다시 사용할 수 있을 정도의 품질로 재생한다.

그러나 플라스틱을 용융시켜 순수한 수지로 재생하고자 할 때, 폐 합성수지섞여 있는 여러가자 이물질들이 큰 문제거리로 되고 있다. 이러한 이물질들은, 용융되지 아니하는 모래, 작은 돌멩이, 은박지, 금속, 등이 섞여 있으며, 이러한 이물질들은 재생 장치들을 파손하거나 고장을 일으키는 원인이 되고 있다.

그래서 이물질이 폐 합성수지와 함께 압출장치로 유입되어 용융, 압출과정을 거치는 동안 불용성 이물질이 용융되지 않고 스크루와 스크루케이스사이에 끼어 용융물의 흐름을 막는 것을 방지하기 위하여 이물질제거부 또는 필터링부를설치하고 있다.

2003년12월31일 공고된 등록특허 10-0411954 호에는 폐 합성수지에 섞여있는 금속이나 작은 돌멩이 등의 이물질이 폐 합성수지와 함께 압출장치로 유입되어 용융, 압출과정을 거치는 동안 불용성 이물질이 스크루와 스크루케이스사이에 끼어 용융물의 흐름을 막아 압출방해하는 것을 방지하기 위하여 용융이송기에 이물질제거부를 구비하여 이물질제거 및 수선을 가능하게 하고, 용융이송기의 끝에 회전식헤드부를 구비하여 이물질이 압출구에 끼어 막히는 현상을 걸름망과 유압배출부를 이용하여 자동적으로 제거하도록 한 폐 합성수지 압출 장치 및 방법이 공개되어 있다.

2003년12월31일 공고된 특허 10-0411955호에도 폐 발포 폴리스티렌(스티로폼)을 연속 공정에 의하여 분쇄, 용융, 압출하여 펠릿(pellet)상태로 자동 재생하는 장치 및 방법이 공개되어 있는데, 이 장치는 각 용융이송스크루의 출구측에 테이퍼구조를 형성하고, 다수의 수분 및 가스배출구를 설치하며, 2차 용융이송기를 비스듬한 경사각을 주어 설치고, 재생된 발포 폴리스티스렌 중 불량 발포 폴리스티렌을 간단한 공정으로 재용융하기 위한 재생부를 구비한 장치이다.

그러나 이물질을 제거하기 위한 종래의 방법과 장치들은 각종 이물질을 제거가 잘 되지 아니하여 장치가 고장나거나 자주 세워서 이물질을 제거하여야 함으로 능율이 나쁜 것이었다. 특히 종래의 기술로는 제거하기 어려운 이물질들은, 작은 못, 알미늄박, 종이조각, 라벨,등인데, 이러한 이물질들은 필터의 구멍을 막아서 용융물의 흐름을 막아서 장치의 운전시간을 줄이고, 정비를 자주하게 하게 하며, 기계를 파손하기까지 하는 문제를 야기하는 것이다.

종래의 방법과 장치를 사용하면, 용융플라스틱 중에 있는 이물질들이 체에 걸리면 기계의 작동을 정지하고, 체를 교환한 후에 다시 작동시켜야 하므로 번잡하고 비능률적이다. 또 체(철망)에 걸려서 나오는 이물질들은 대부분 알미늄, 종이, 모래, 못, 볼트, 나이론조각, 스텐볼트조각, 등 여러 종류의 것들인데, 제거시에 수지가 묻어서 나오게 되고, 영세 업체에서는 대부분 밤에 몰래 이들을 태우는데, 그러면 공해물질이 대기중으로 퍼져서 주민들에게 심각한 위해를 일으킨다.

본 발명은 종래 기술과 같은 스텐스크린망, 타공망(일명아미)을 사용하지아니하고, 스크레치를 할 수 있는 방법을 제공하려는 것이다. 또 일차 스크레치는 못, 돌맹이, 스텐조각, 등 큰 이물질을 제거하고, 이차 스크레치에서 알미늄박, 종이, 라벨, 모래, 등의 작은 이물질들을 제거하는 방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 일차적인 목적은 먼저 용융플라스틱에 포함되어 있는 이물질들을 용이하게 제거하여 재생 장치의 효율을 높이도록 하는 이물질제거 필터장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 근본적인 목적은 고체가 섞여 있는 유동체에서 일정한 크기 이상의 고체들을 제거하기 위한 필터 장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 유동체에서 이물질제거 할 때 쉽게 파손되지 아니하돌고 튼튼하고 용량이 큰 체를 실현시키기 위하여, 이중으로 관통공들을 형성한 드럼형태의 드럼체를 제공하려는 것이다.

본 발명은 장치의 정상 운전중에 이물질 제거, 스크레치를 할 수 있게 하는 방법과 장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 유동물질에서 고체와 같은 이물질을 분리하기 위한 장치로서, 유동물질이 다수의 관통공을 통하여 외부와 내부 사이를 이동할 수 있도록 다수의 관통공이 형성된 드럼체와; 드럼체의 관통공들 입구에 걸리는 이물질들을 드럼체 표면으로부터 제거하기 위하여, 드럼체의 외부 표면에 접촉되거나 일정한 간격만큼 이격되어 설치되는 이물질제거칼날을 포함하고, 드럼체가 회전하면 이물질제거칼날이 드럼체의 구멍에 걸리어 있는 이물질이 드럼체에서 분리되도록 한 것이다.

본 발명의 드럼체는 녹쓸지 아니하는 강한 재잴로 된 것으로 만들어 지며, 제1관통공이 다수개 형성된 제1체와, 제1체의 일정한 간격을 유지하며 그 내부에 설치되고, 제1관통공보다 큰 관제2관통공이 다수개 형성된 제2체를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 제1체는, 제1내경과 외경을 가진 디스크형의 원판으로서, 제1내경 보다 크고 외경보다 작은 제2내경의 내측에는 외측보다 원판의 두께가 얇게 되도록 원형홈이 원판의 일면 또는 양면에 형성되어 있고, 원형홈과 원판 가장자리까지는 원판 중심에 대하여 방사상으로 다수의 작은 홈들이 원판의 일면 또는 양면에 형성된 디스크와, 디스크 다수개를 제2체 외부에 적층하여 디스크에 형성된 홈이 제1관통공을 형성하도록 하고, 원형홈이 상기 제1체의 제1관통공과 제2체의 제2관통공 사이에 위치하여 일정한 부피의 공간을 형성하도록 한 것이다.

본 발명의 이물질제거칼날은, 드럼체의 외부 표면에 접촉되어 설치되는 제1칼날과, 일정한 간격만큼 이격되어 설치되는 제2칼날로 이루어 지고, 제1칼날은 스프링에 의하여 일정한 힘으로 제1체 표면에 접촉하도록 설치된다. 제1칼날과 제2칼날은 제1체 표면에 예각으로 설치하여 이물질제거가 용이하도록 하는 것이 좋다.

또 본 발명에서 이물질분리를 자동화하기 위하여 제1칼날과 제2칼날 사이에는 제1격판이 추가로 설치되고, 제1격판에는 V 자 형태의 절개부가 형성되고, 제1격판을 후퇴시켜 제1칼날에 의하여 분리된 이물질이 V자형 꼭지점 부분을 통하여 배출되도록 한 것이다. 여기서 또 제1격판이 위치하지 아니하는 제2칼날 옆에는 제2격판이 추가로 설치되고, 제2격판에는 V 자 형태의 절개부가 형성되고, 제2격판을 후퇴시켜 제2칼날에 의하여 분리된 이물질이 V자형 꼭지점 부분을 통하여 배출되도록 한다.

본 발명은 이러한 드럼체와 이물질제거칼날 어셈블리에 추가하여 유동물질을 공급하는 유동물질공급수단과, 드럼체를 회전시키는 드럼체회전수단과, 드럼체를 통과하지 못한 유동물질 중 이물질들을 배출시키는 이물질배출수단과, 이물질이 통과하는 부분에 열을 가하는 히터들과 각부의 온도를 검출하는 온도센서와 압력을 검출하는 압력센서와, 유동물질공급수단, 드럼체회전수단, 이물질배출수단, 히터와 온도센서 및 압력센서들을 총괄제어하는 시스템제어수단을 추가로 설치하여 유동물질 제거를 자동한 이물질분리장치이다.

본 발명의 시스템제어수단은, 유동물질 공급 압력이 일정치 이상이 되면 드럼체를 회전하도록 구동하고, 이물질배출수단을 동작시켜 이물질이 배출되도록 하고, 이물질배출수단의 온도를 유동물질보다 섭시 10 ~ 20도 높게 제어하도록 설정된다.

본 발명은 또한 이물질분리장치를 연속하여 2세트 설치하여 제1세트의 유동물질 배출이 제2세트의 유동물질 입력이 되게 하고, 제2세트의 드럼체 관통공 크기가 제1세트의 드럼체 관통공 크기보다 더 작게 하여 재생한 제품의 품질을 더욱 제고시킬 수 있는 시스템을 제공한다.

본 발명의 이물질분리장치는 기존의 격자형 스크린 또는 천공된 스크린과는 달리 걸려 있는 이물질을 제거하기가 매우 쉽고 또 확실하게 제거된다.

본 발명의 이물질분리장치는 종래의 방법처럼 걸름망을 자주 교환할 필요가 없으므로, 작업능률이 높고 제품이 균질하고, 아주 작은 구멍으로 만들수도 있어서 제품의 품질을 제고할 수 있다.

본 발명에서는 필터, 체, 스크린망들과 함께 이물질들을 수거하였던 종래 기술과는 다르게 이물질들만 별도로 수거하여 처리하므로 이차적인 공해를 일으키지 아니한다.

종래 기술에서는 필터, 체, 스크린망들을 소모품으로 교환하여야 하였지만, 본 발명의 드럼체는 수명이 반 영구적이기 때문에 유지보수비용이 거의 필요하지 아니하다.

본 발명은 드럼체에 걸린 이물질들을 일정한 분량만큼 쌓이면 압력센서로 이를 감지할 수 있고, 드럼회전과 스크래치 배출 공정으로 이를 자동으로 배출할 수 있으며, 종래와 같이 수작업하는 인원이 필요 없게 되어 제조원가를 절감할 수 있다.

본 발명의 드럼체는 대형으로 제작할 수 있어서, 프랜트를 대형화하여 처리량을 크게 할 수 있다.

본 발명의 드럼체와 제거용칼날의 조합으로 일차 스크레치는 못, 돌맹이, 스텐조각, 등 큰 이물질을 제거하고, 이차 스크레치에서 알미늄박, 종이, 라벨, 모래, 등의 작은 이물질들을 제거하여 이물질처리를 편리하게 할 수 있다.

본 발명은 일차적으로 용융플라스틱에 포함되어 있는 이물질들을 용이하게 제거하여 재생 장치의 효율을 높일 수 있다.

본 발명은 일반적으로 고체가 섞여 있는 유동물질에서 일정한 크기 이상의 고체들을 제거하는 여과 필터 장치로 사용할 수 있어서 그 이용범위가 넓다.

도 1은 본 발명의 드럼체 설치 부분의 수평단면도이다.
도 2는 본 발명의 드럼체 자체의 수평단면도이다.
도 3은 본 발명의 드럼체의 디스크의 평면도이다.
도 4는 드럼체 디스크의 원주 펼친그램으로 관통공 형성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 이물질분리장치의 수직단면도이다.
도 6는 본 발명의 이물질분리장치의 수평단면도이다.
도 7는 본 발명의 이물질분리장치를 연결한 시스템을 보인 단면도이다.
도 8는 본 발명의 제2체가 형성된 드럼축 단면을 보인 도면이다.
도 9는 본 발명의 디스크가 적층되어 제1체가 드럼축에 결합되어 제1체와 제체 일체로 된 드럼체 단면을 보인 도면이다.
도 10는 본 발명의 노즐부의 단면도 및 저면도를 보인 도면이다.

본 발명의 많은 특징들을 가진 시스템은 드럼체와, 이물질제거칼날, 유동물질공급수단과, 드럼체회전수단과, 이물질배출수단과, 온도센서/압력센서, 드럼체회전수단, 이물질배출수단, 시스템제어수단을 등를 가지고 있다. 이하에서 본 발명의여러 구성요소들과 특징들을 구체적인 실시예를 통하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 드럼체 설치 부분의 수평단면도, 도 2는 드럼체 자체의 수평단면도이고, 도 3은 드럼체의 디스크의 평면도이고, 도 4는 드럼체 디스크의 원주부분을 펼친그림으로 보인 도면으로서 관통공 형성을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 드럼체는 도 1 ~ 4에 도시된 바와 같이, 드럼의 수직면에 다수의 관통공들이 형성된 체로서, 가압된 유동물질을 드럼 외부 표면으로부터 다수의 관통공을 통과시켜 드럼 내부로 모아서 배출하는 것이다.

본 발명의 드럼체(60)는 작은 크기의 관통공들을 가진 제1체(61)와 보다 큰 관통공을 가진 제2체(62)로 이루어진다. 제2체(62)는, 도 2에서 보인 단면도 처럼, 드럼의 원통 수직면에 다수개의 제2관통공(68)이 형성된 것이고, 제1체(61)는 디스크 다수개를 제2체 외부에 적층한 것으로서, 디스크와 디스크 사이에 홈이 제1관통공을 형성하도록 한 것이다.

제1체의 디스크(원판)는, 도 3에서 보인 것 같이, 디스크의 제1내경 R1 보다 크고 디스크의 외경 R2보다 작은 제2내경 R3의 내측에는 원판의 두께보다 얇은 원형홈(65)이 형성되어 있고, 원형홈에서 외경 가장자리까지는 원판 중심에 대하여 방사상으로 다수의 작은 홈들(64)이 형성된 것이다. 작은 홈들(64)의 깊이는 원형홈(65)와 같거나 조금 덜 깊게 할 수 있다. 제1체의 디스크의 재질은 공구강, 스텐420J2 같은 고강도 내산성 재질을 사용하면 수명을 길게 할 수 있다. 이러한 작은홈들은 그 단면이 정사각형으로 도시하였지만, 삼각형, 정삼각형, 직사각형, 반원형 반타원형, U자형, 등으로 형성하여도 됨은 물론이다.

또 제1체의 다른 예는, 도 4에서 적층되는 디스크의 원주 펼친그림에서 보는 바와 같이, 제1내경과 외경을 가진 원판의 적층체로서, 제1내경 R1보다 크고 외경R2보다 작은 제2내경 R3의 내측에는 외측보다 뚜께가 얇게 되도록 원형홈(65)이 원판 일면 또는 양면에 형성되어 있고, 원형홈에서 외경 R2 가장자리까지는 원판 중심에 대하여 방사상으로 다수의 작은 홈들(64-1, 64-2)이 디스크 일면 또는 양면에 형성된다. 이러한 디스크 다수개를 제2체 외부에 키와 키홈에 마추어 적층하여 디스크와 디스크 사이에 홈 하나가 제1관통공(63)이 되게 하거나, 또는 상하에 있는 디스크의 홈 둘이 합하여 하나의 제1관통공(63)을 형성하도록 한 것이다. 도 4는 디스크의 원주를 펼쳐서 보인 것이며, 위에서 첫째(61-1)와 둘째(61-2) 도면은 양면에 원형홈(65)과 작은홈들(64-1, 64-2)이 형성된 것을 도시하고 있으며, 세번째(61-1) 도면은 양면에 원형홈과 작은홈들이 형성된 디스크 2장을 적층한 것을 보여주고 작은홈들이 서로 합여 작은홈 2개의 크기가 되는 것을 보여주고 있다. 또 네번째(61-4)와 다섯번째(61-5) 그림은 일측면에만 원형홈과 작은홈들이 형성된 디스크를 적층하여 제1관통공(63)들을 형성한 예를 보여 주는 것이다.

폐자재로부터 재생하는 용융플라스틱을 정제하기 위한 용도로 본 드럼체를 사용하는 경우에는 제1관통공(63)은 0.1 ~ 0.8 mm 크기로 형성하고 제2관통공은 1~3 mm 크기로 형성하는 것이 좋다.

이러한 드럼체(60)을 사용하여 용융플라스틱 중에서 이물을 제거하는 이물질제거장치의 실시 예를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 5에 보인 이물질제거장치는 유동물질이 드럼체(60)의 외부표면에서 내부로 밀려들어 가도록 압력을 가진 유동물질을 안내하는 케이스(21)를 가진다. 이 케이스는 장치의 프레임과 결합되고 지지되며, 이 케이스는 유동물질 공급수단(10)과 결합되어 케이스 입구로 유동물질을 받고 드럼체를 통과한 유동물질을 케이스 배출구로 내보낸다. 이 케이스는 압력을 가진 유동물질이 드럼체를 통과하여 출구로 나가도록 하기 위하여 유동물질 통로 이외의 부분과는 회전부분에는 부싱들(36)로, 고정부분에는 패킹들(38)로 밀봉하고 있다. 회전부에는 오일레스부싱을 사용하여 유지보수 기간을 길게 하는 것이 좋다.

유동물질 공급수단(10)은 호퍼(11) 또는 재료 입구로 삽입되는 용융물질재료(플라스틱 펠릿, 폐비닐 등의 폐 플라스틱 쓰레기들 또는 일부 정제된 용율프라스틱 등)을 열로 녹이고 가압하는 압출기(12)를 가지고, 이 압출기의 출구(15)가 케이스(21)의 입구와 결합된다. 이 압출기에는 필요한 경우 발생되는 개스의 출구(13)을 설치할 수 있다.

드럼체(60)는 제1체(61)와 제2체(62)를 가지는데, 제2체는 회전축(30)과 일체로 형성되거나 결합된 것이다. 이 회전축에는 내부에 회전축을 냉각시키기 위한 냉각수통로(27)가 형성되고 냉각수단이 결합된다. 이 냉각수단은 냉각수를 입구(28)와 출구(29)를 통하여 냉각수 통로(27)에 냉각수를 흘려 냉각한다.

드럼체의 유동물질 배출구(66)에는 더욱 정제도를 높이기 위하여 정밀한 드럼체를 1단 더 추가하여 전체가 2단이 되도록 연결하여도 되고, 유동물질을 작은 조각인 펠릿으로 만들기 위한 노즐부(16)가 결합될 수도 있다. 노즐부는 유동물질인 용융플라스틱을 다수의 가느다란 가락으로 뽑아내기 위하여 노즐 구멍(17)이 다수개 형성된 것이고, 드럼체의 케이스에 패킹과 볼트(23)으로 결합된다.

노즐부와 드럼체 케이스 및 이물질배출수단에는 용융물질이 응고 되지 아니하도록 하는 가열히터들(22)이 설치된다. 이 가열히터들은 튜브 또는 스틱형의 전기히터를 사용하여 케이스내에 설치한다.

이물질제거부(40)는 드럼체 케이스의 일측에 개구하여 결합되는 것인데, 이물질제거칼날에 의하여 드럼체로부터 분리되는 이물질들을 일정한 량만큼 임시로 수용하고 있다가 적당한 시간 간격 또는 일정한 량이 되면 배출하는 역할을 하는 것이다. 이물질제거부에는 이물질을 제거하기 위한 이물질제거칼날들(41, 43)이 드럼체의 외부면에 접촉되거나 일정한 간격만큼 이격되어 설치된다. 이 칼날들은 드럼체가 회전하면 드럼체의 구멍에 걸리어 있는 이물질이 드럼체에서 분리되도록 떼어 내는 역할을 하는 것으로 드럼이 시계방향으로 돌 때 먼저 부피가 큰 덩어리들을 분리하기 위한 제2칼날(43)과, 보다 작고 드럼체에 부착되어 있는 은박지 같은 것을 제거하기 위한 제1칼날(41)을 가지고 있다. 이 칼날들은 케이스에 결합되어 설치되는데, 드럼체 표면에 대하여 진출하는 위치를 조정하기 위하여 나사들(48)을 사용하는데, 제1 및 제2칼날을 각각 표면에 대하여 일정한 탄성 압력으로 밀어주도록 하는 스프링나사(48-1), 표면에 근접하는 거리를 조정하는 근거리조정나사(48-2), 표면으로부터 더이상 멀어지는 거리를 조정하는 원거리고정나사(48-3)를 가지고 있다. 이 스프링나사(48-1)는 칼날을 밀어 주는 탄성력을 조절하기 위한 것으로 칼날을 지지하는 이물질제거부의 프레임(45)에 결합되고 내부에 코일스프링이 칼날을 밀어 주도록 결합된 것이고, 나사를 회전시켜 칼날에 가하여지는 힘을 조절할 수 있도록 한 것이다. 또 근거리조정나사(48-2)는 칼날을 지지하는 프레임(45)에 결합된 나라로서 칼날이 프레임에 더 가까이 후퇴하지 못하도록 그 이동하는 위치를 제한하는 나사이고, 원거리고정나사(48-3)는 프레임(45)에 형성된 관통공을 통하여 칼날에 나사로 결합된 것으로서, 칼날이 일정한 거리 이상으로 전진하지 못하도록 제한하는 기능을 가진 것이다. 이물질제거칼날은, 드럼체의 외부 표면에 접촉 또는 이격되게 설치되는데, 제1칼날과 일정한 간격만큼 이격되어 제2칼날이 설치되고, 제1칼날과 제2칼날은 예각으로 드럼표면과 만나도록 위치를 정하는 것이 좋다.

이물질제거부(40)는 이물질제거칼날에 의하여 드럼체로부터 분리되는 이물질들을 일정한 량만큼 임시로 수용하고 있다가 적당한 시간 간격 또는 일정한 량이 되면 배출하는 역할을 하는 것이다. 이물질분리를 자동화하기 위한 이물질 배출수단은 실린더(47)을 동작시켜 실린더로드(49)에 결합된 스크래치배출판(42,44)을 후퇴시켜 스크래치들를 배출하도록 한 것이다. 스크래치배출판은 제1칼날과 제2칼날 사이에 있는 스크래치배출판인 제1격판(42)을 설치하고, 제1격판에는 스크래치배출통로로 V 자 형태의 절개부(42-1)를 형성하고, 제1격판을 유압실리더로 후퇴시켜 제1칼날에 의하여 분리된 이물질이 V자형 꼭지점 부분인 임시공간을 통하여 배출되도록 한 것이다. 여기서 또 제1격판이 위치하지 아니하는 제2칼날 옆에는 제2격판(44)이 설치되고, 제2격판에는 제1격판과 같은 형채의 V 자 형태의 절개부(44-1)가 형성되고, 제2격판을 후퇴시켜 제2칼날에 의하여 분리된 이물질이 V자형 꼭지점부분의 임시공간을 통하여 배출되도록 한다.

유동물질이 통과하는 부분에 열을 가하는 히터들과 각부의 온도를 검출하는 온도센서와 압력을 검출하는 압력센서(160와, 유동물질공급수단, 드럼체회전수단, 이물질배출수단(이물질제거부), 히터와 온도센서 및 압력센서들을 총괄제어하는 시스템제어수단(도시안함)을 설치하여 유동물질 제거를 자동화 한다.

드럼체의 조립순서는 다음과 같이 한다.

도 8은 본 발명의 제2체가 형성된 드럼축 단면을 보인 도면이고, 도 9는 드럼축에 디스크가 적층되어 제1체와 제2체가 일체로 결합된 드럼체 단면을 보인 도면이고, 도 10는 노즐부의 단면도 및 저면도이다.

드럼축(30)과 드럼체가 될 부분을 가공한 후 드럼체가 될 부분에 다수의 관통공들(제2관통공:68)을 천공하여 드럼체의 제2체를 만들고, 하부고정링(33-1)을 끼워서 하부를 고정하고 축 주위에 제2체가 될 디스크들을 키홈(69: 71)과 키(70)를 마추며 필요한 수만큼 적층하고, 상부고정링(33-2)를 끼운 후 고정너트(35)로 조여서 디스크들을 고정하여 제1체를 조립한다. 필요한 경우 적층된 디스크의 노출된 표면들을 연마하여 진원 원주의 표면이 되도록 하는 것이 좋다. 그리고 케이스와는 패킹들(38)을 필요한 곳에 끼우고 나사볼트들(23)을 이용하고 결합시킨다. 프레임에는 드럼체 축의 무게를 지탱하면서 회전할 수 있도록 베어링(31)으로 결합시키고, 드럼을 최전시킬 감속모터(26)와 웜기어박스(25)를 결합시킨다. 드럼축에 형성된 웜기어와 감속모터의 웜을 결합시킨다.

도 7에서 보인 시스템은 이물질분리장치를 연속하여 2세트 설치하여 제1세트에서 배출되는 유동물질이 제2세트의 유동물질 입력으로 인입되게 하고, 제2세트의 드럼체 관통공 크기가 제1세트의 드럼체 관통공 크기보다 더 작게 하여 재생한 제품의 품질을 신품과 거의 같게 제고시킬 수 있는 시스템을 제공한다. 이 시스템은 정제할 폐플라스틱을 용융시켜 가압하여 공급하는 용융플라스틱공급수단(10)과, 용융플라스틱공급수단(10)에서 용융된 플라스틱을 받아서 이물질들을 제거하고 깨끗한 용융플라스틱을 통과시키는 드럼체(60)와, 드럼체(60)에서 분리되는 이물질을 드럼체에서 제거하는 이물질제거부(40)와, 이들을 결합하고 지지하는 프레임을 포함하고 있다.

이 시스템의 운전과정을 간략하게 설명한다.

시스템을 기동하여 시스템제어수단이 모든 구성요소의 역할을 제어하게 한다.

호퍼(11)로 원료물질이 인입되면 압출기(12)를 가동하여 원료물질을 용융상태가 되게 하고 가압되어 압출기 출구(15)로 배출되게 한다.

출구(15)로 흐르는 용융물은 케이스와 드럼체 사이의 360도 입구 공간(67)을 모두 채우게 되고, 압력이 증가하면 제1체의 제1관통공(63)을 통과한 후 원형홈(65)으로 모였다가, 제2체의 비교적 큰 제2관통공(68)을 통과하여 드럼체 중앙 으로 모여서 배출구(66)로 흘러나가게 된다. 장치가 2단으로 된 것이면 첫째단의 베출구로 나오는 용융물이 다음 단의 입구로 인입되어 스크류드라이버에 의하여 가압 가온 된 후 같은 경로로 더욱 작은 관통공들을 통과하면서 미세한 이물질까지 분리된 후 배출구로 배출되며 이때는 노즐부(16)의 노즐구멍(17)을 통과하면서 가느다란 가락으로 배출되고 냉각된 후 절단되어 펠릿으로 제품화된다.

이러한 과정에서 시스템제어수단은 드럼체의 360도 입구공간의 유동물질 공급 압력이 일정치 이상이 되면, 즉 드럼체의 관통공들이 이물질에 의하여 많이 막혀 있으면, 드럼체를 회전하도록 드럼체구동수단을 구동하고, 드럼체가 시계방향으로 회전하게 되면 관통공들을 막고 있는 이물질들 중 부피가 큰 것은 제2칼날(43)에 걸려서 이물질배출을 위한 임시공간(44-1 절개부)로 모이고, 제2칼날을 통과한 작은 크기의 이물질들은 제1칼날에 의하여 모두 관통공과 드럼체 표면으로부터 분리되어 배출을 위한 임시공간(42-1 절개부)으로 모이게 된다. 드럼체를 한바퀴 또는 수 바퀴 돌리면 이물질들이 드럼체 표면으로부터 제거되므로 용융물이 드럼체를 쉽게 통과하게 되고 따라서 압력이 감소하게 되므로 드럼체구동수단을 정지시킨다.이러한 과정이 1회 또는 수회 작동된 후 이물질배출수단을 동작시켜 임시공간에 임시저장되어 있는 이물질을 배출한다.

이물질 배출수단은 실린더(47)을 동작시켜 스크래치배출을 위한 제1 및 제2 격판(42,44)이 각각 부착된 프레임을 실리더로드(48)을 각각 후퇴시키면, 스크래치배출판의 V자형 배출통로의 끝 부분인 임시공간에 모여 있는 이물질 스크래치들이 압력에 의하여 스크래치배출구를 통하여 케이스 외부로 배출된다. 이때 이물질배출수단의 온도를 유동물질보다 섭시 10 ~ 20도 높게 유지하여 배출이 원할하게 되도록 제어한다.

이상 설명한 본 발명의 실시 예는 하나의 예에 지나지 아니하며 본 발명의 기술사상을 적용하면 따른 여러 가지 다양한 실시 예들을 쉽게 구현할 수 있다.

10: 유동물질 공급수단(10), 11: 호퍼(11), 12: 압출기(12),
13: 개스의 출구(13), 15: 압출기의 출구(15), 16: 노즐부(16),
17: 노즐 구멍(17), 21: 케이스(21), 22: 가열히터들(22),
23: 볼트(23), 25: 웜기어박스(25), 26: 감속모터(26),
27: 냉각수 통로(27) 28: 냉각수 인입구(28), 30: 드럼축(30),
31: 베어링(31), 33-1: 하부고정링(33-1), 33-2: 상부고정링(33-2),
35: 고정너트(35), 36: 부싱, 38: 패킹
40: 이물질제거부(40) 41: 제1칼날, 43: 제2칼날,
42: 제1격판(42), 42-1: V자형 절개부 44: 제2격판(44),
44-1: V 자형 절개부, 45: 칼날프레임, 46: 격판프레임
47: 실린더, 49: 실린더로드, 48: 나사들, 48-1: 스프링나사,
48-2: 근거리조정나사, 48-3: 원거리고정나사, 60: 드럼체,
61: 제1체, 61-1, 61-2, 61-3: 디스크, 62: 제2체(62),
63: 제1관통공, 64, 64-1, 64-2: 작은 홈들, 65: 원형폼,
67: 360도 입구공간(67), 68:제2관통공(68) 66: 배출구
69, 71: 키홈 70: 키
R1: 디스크의 제1내경, R2: 디스크의 외경, R3: 제2내경 R3

Claims (12)

1. 유동물질에서 고체와 같은 이물질을 분리하기 위한 장치로서,
   유동물질이 다수의 관통공을 통하여 외부와 내부 사이를 이동할 수 있도록 다수의 관통공이 형성된 드럼체와;
   드럼체의 관통공들 입구에 걸리는 이물질들을 드럼체 표면으로부터 제거하기 위하여, 드럼체의 외부 표면에 접촉되거나 일정한 간격만큼 이격되어 설치되는 이물질제거칼날을 포함하고,
   드럼체가 회전하면 이물질제거칼날이 드럼체의 구멍에 걸리어 있는 이물질을 드럼체에서 분리ㅎ되도록 한 것이 특징인 유동물질 중 이물질 분리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   드럼체는 제1관통공이 다수개 형성된 원통형의 제1체와
   제1체의 제1관통공과 일정한 공간을 유지하며 그 내부에 설치되고, 제1관통공보다 큰 관제2관통공이 다수개 형성된 원통형의 제2체를 포함하여 이루어지는 것이 특징인 유동물질 중 이물질 분리 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 제1체는,
   제1내경과 외경을 가지고 가운데 큰 구멍이 뚫린 디스크형 원판으로서, 제1내경보다 크고 외경보다 작은 제2내경의 중심방향에는 뚜께가 얇은 원형홈이 형성되어 있고, 원형홈과 외경 가장자리까지는 원판 중심에 대하여 방사상으로 다수의 작은홈들이 형성된 디스크와,
   상기 디스크 다수개를 제2체 외부에 적층하여 디스크에 형성된 홈이 제1관통공을 형성하고,
   디스크에 형성된 얇은 원형홈이 제1관통공과 제2관통공 사이의 공간을 형성하도록 한 것이 특징인 유동물질 중 이물질 분리 장치.
4. 청구항 2에 있어서, 제1체는,
   제1내경과 외경을 가진 원판으로서, 제1내경 보다 크고 외경보다 작은 제2내경의 내측에는 외측보다 뚜께가 얇은 원형홈이 원판 양면에 형성되어 있고, 원형홈과 외경 가장자리까지는 원판 중심에 대하여 방사상으로 다수의 작은 홈들이 형성된 디스크와,
   상기 디스크 다수개를 제2체 외부에 적층하여 디스크와 디스크 사이에 홈 하나 또는 상하에 있는 디스크의 홈 둘이 합하여 하나의 제1관통공을 형성하도록 한 것이 특징인 유동물질 중 이물질 분리 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 이물질제거칼날은,
   드럼체의 외부 표면에 접촉되어 설치되는 제1칼날과,
   일정한 간격만큼 이격되어 설치되는 제2칼날로 이루어 지고,
   제1칼날은 스프링에 의하여 일정한 힘으로 제1체 표면에 접촉하도록 설치되는 것이 특징인 유동물질 중 이물질 분리 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   제1칼날과 제2칼날 사이에는 제1격판이 추가로 설치되고,
   제1격판에는 V 자 형태의 절개부가 형성되고,
   제1격판을 후퇴시켜 제1칼날에 의하여 분리된 이물질이 V자형 꼭지점 부분을 통하여 배출되도록 한 것이 특징인 유동물질 중 이물질 분리 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   제1격판이 위치하지 아니하는 제2칼날 옆에는 제2격판이 추가로 설치되고,
   제2격판에는 V 자 형태의 절개부가 형성되고,
   제2격판을 후퇴시켜 제2칼날에 의하여 분리된 이물질이 V자형 꼭지점부분을 통하여 배출되도록 한 것이 특징인 유동물질 중 이물질 분리 장치.
8. 제1항 내지 제7항의 어느 하나의 항에 있어서,
   드럼체와 이물질제거칼날 어셈블리에 유동물질을 공급하는 유동물질공급수단과,
   드럼체를 회전시키는 드럼체회전수단과,
   드럼체를 통과하지 못한 유동물질 중 이물질들을 배출시키는 이물질배출수단과,
   이물질이 통과하는 부분에 열을 가하는 히터들과 각부의 온도를 검출하는 온도센서와 압력을 검출하는 압력센서와,
   유동물질공급수단, 드럼체회전수단, 이물질배출수단, 히터와 온도센서 및 압력센서들을 총괄제어하는 시스템제어수단을 추가로 포함하여 이루어지는 유동물질 중 이물질 분리 장치.
9. 청구항 8에 있어서, 시스템제어수단은,
   유동물질 공급 압력이 일정치 이상이 되면 드럼체를 회전하도록 구동하고,
   이물질배출수단을 동작시켜 이물질이 배출되도록 하고,
   이물질배출수단의 온도를 유동물질보다 섭시 10 ~ 20도 높게 유지하도록 제어하는 것이 특징인 유동물질 중 이물질 분리 장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    청구항 9에 의한 장치를 연속하여 2세트 설치하여 제1세트의 유동물질 배출이 제2세트의 유동물질 입력이 되게하고,
    제2세트의 드럼체 관통공 크기가 제1세트의 드럼체 관통공 크기보다 더 작게 한 것이 특징인 유동물질 중 이물질 분리 장치.
    
11. 유동물질 중에서 고체 이물질을 분리하기 위한 체로서,
    원통부분에 제1관통공이 다수개 형성된 원통형의 제1체와
    제1체의 제1관통공과 일정한 부피의 공간을 유지하며 그 내부에 설치되고, 제1관통공보다 큰 관제2관통공이 다수개 형성된 원통형의 제2체를 포함하여 이루어지는 유동물질 중 이물질을 분리하기 위한 드럼체.
    
12. 청구항 11에 있어서, 상기 제1체는,
    제1내경과 외경을 가진 디스크형의 원판으로서, 제1내경 보다 크고 외경보다 작은 제2내경의 내측에는 외측보다 원판의 두께가 얇게 되도록 원형홈이 원판의 일면 또는 양면에 형성되어 있고, 원형홈과 원판 가장자리까지는 원판 중심에 대하여 방사상으로 다수의 작은 홈들이 원판의 일면 또는 양면에 형성된 디스크와,
    상기 디스크 다수개를 제2체 외부에 적층하여 디스크에 형성된 홈이 제1관통공을 형성하도록 하고,
    상기 원형홈이 상기 제1체의 제1관통공과 제2체의 제2관통공 사이에 위치하여 일정한 부피의 공간을 형성하도록 한 것이 특징인 드럼체.
    

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