KR20120000701A - 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수지 분말보다도 입자가 커서 압연구간으로의 진입이 여의치 못했던 펠릿이나 스크랩 분쇄물의 용융 혼련을 효과적으로 수행할 수 있는 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류를 제공하려는 것으로서, 통상의 유성 스크류형 압출기에 내장되는 다중 나선형 복수의 유성 스크류에 있어서, 일부 나선의 익선을 나선방향을 따라 소정의 길이로 절삭하여 절삭되지 아니한 나선측 익선과의 사이에 절삭된 익선의 길이에 상응하는 익선공간을 확보함으로써 이송되어 오는 펠릿 또는 스크랩 분쇄물이 압연구간의 초입부로 물려 들어가 압출방향으로 수월하게 이송되게 한 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류를 특징으로 한다.

Description

유성 스크류형 압출기용 유성 스크류{SCREW FOR PLANETERY EXTRUDER}

본 발명은 이송구간을 거쳐 오는 펠릿, 스크랩 분쇄물이 압연구간으로 수월하게 진입토록 유도하여 용융 혼련 압출되도록 한 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류에 관한 것이다.

유성 스크류형 압출기는 도 1에서 보듯이, 투입구(5)로 투입되는 원료를 이송하는 이송구간(A)의 후단에 압연구간(B)이 직결되어 있고, 압연구간(B)은 내부 스크류(2)가 형성된 비회전식이면서 압출원료를 녹이는 데 필요한 가열장치(도시 생략) 부가형 실린더(1)에 태양 스크류(4)와 복수의 유성 스크류(3)로 이뤄진 것으로, 제자리에서 일방향으로 회전하는 태양 스크류(4)와 비회전식 실린더(1)측 내부 스크류(2)와의 협동에 의하여 유성 스크류(3)는 자전과 동시에 공전하면서 상기 투입구(5)로 투입된 후 이송구간(A)을 거쳐오는 합성수지 분말을 끌어들여 녹이면서 혼련하여 양질의 압출물로 압출하게 된다.

그리고 예컨대, 6개의 위성 스크류형 압출기의 경우, 도 2에서 보듯이, 제1,3,5 유성 스크류(3a)는 제2,4,6 유성 스크류(3b) 보다도 짧게 설계해 길고 짧은 위성 스크류의 선단간에 그 단차에 따른 소정의 선단공간(6)을 확보, 이송되어 오는 합성수지 원료의 초기 진입을 수월하게 한 것이다.

이러한 구조의 유성 스크류 내장형 압출기에 있어서 상기 선단공간은 어디까지나 합성수지 분말을 전제로 설계된 것으로서, 합성수지 분말보다도 입자가 훨씬 큰 펠릿이나 스크랩 분쇄물을 용융 혼련시켜 압출하기에는 상기 선단공간이 턱없이 비좁기 때문에 펠릿 또는 스크랩 분쇄물의 진입이 곤란하기 때문에 펠릿이나 스크랩 분쇄물용 압출기로 전용하기에는 부적합하다. 이러는데는 펠릿이나 스크랩 분쇄물에 대한 짧은 유성 스크류의 선단 저항도 영향을 끼친다.

따라서 본 발명의 목적은 수지 분말보다도 입자가 커서 압연구간의 초입부로의 진입이 여의치 못했던 펠릿이나 스크랩 분쇄물의 용융 혼련을 효과적으로 수행할 수 있는 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 용융 압연물의 물성 향상에 기여할 수 있는 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 선용융 혼련 후용융 압연을 통하여 펠릿, 스크랩 분쇄물의 압출연료화 촉진에 기여할 수 있는 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 과제는, 통상의 유성 스크류형 압출기에 내장되는 다중 나선형 복수의 유성 스크류에 있어서, 일부 나선의 익선을 나선방향을 따라 소정의 길이로 절삭하여 절삭되지 아니한 나선측 익선과의 사이에 절삭된 익선의 길이에 상응하는 익선공간을 확보함으로써 이송되어 오는 펠릿 또는 스크랩 분쇄물이 압연구간의 초입부로 물려 들어가 압출방향으로 수월하게 이송되게 한 유성 스크류형 압출기용 위성 스크류로 달성할 수 있다.

제2 과제는, 상기한 제1 과제 달성에 유효한 유성 스크류의 후단에 혼련용 로터를 결합한 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류로 달성할 수 있다.

본 발명의 제3 과제는, 상기한 제1 과제 달성에 유효한 유성 스크류의 선단에 혼련용 로터를 결합한 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류로 달성할 수 있다.

기존의 길고 짧은 유성 스크류가 적용된 압출기에서 짧은 유성 스크류를 본 발명의

유성 스크류로 대체하면 기존의 선단공간에 익선공간이 더해져 나타나는 공간확장에 따라 펠릿이나 스크랩 분쇄물도 용이하게 압연구간으로 도입하여 분말 수지와 마찬가지로 용융 혼련 압출효율성이 높아 양질의 압출물을 얻을 수 있다.

제2 실시예에 의한 유성 스크류를 유성 스크류형 압출기에 적용하면 압연구간을 거쳐 온 압출원료를 로터로 반죽하여 압연과정을 거쳐 온 압연물을 거듭 혼련함으로써 양질의 압출물을 얻을 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 의한 선단에 로터가 부착된 유성 스크류를 유성 스크류형 압출기에 적용하면 압연구간으로 펠릿이나 스크랩 분쇄물의 진입이 가속되면서 용융 혼련된 후에 용융 압연되므로 익선공간의 추가 확보에 따른 효과가 극대화되고, 압출원료가 분말인 경우에는 압출량이 증대되어 생산성 향상효과가 나타난다.

도 1은 통상의 유성 스크류형 압출기의 개략적 단면도(해칭 생략)
도 2는 길고 짧은 유성 스크류의 배치에 따른 선단공간의 확보예시도
도 3은 본 발명에 의한 유성 스크류의 정면도
도 4는 절삭된 익선의 예시도
도 5는 달리 절삭된 익선의 예시도
도 6은 축의 선단부 외주면을 부분 잠식하도록 익선이 절삭된 경우의 예시도
도 7은 실린더와 유성 스크류 및 태양 스크류의 선단이 일치하도록 조립된 경우의 예시도
도 8은 선단공간이 확보되도록 한 유성 스크류의 배치예시도
도 9는 로터 부가형 유성 스크류의 정면도
도 10은 도 9의 유성 스크류가 내장된 압출기의 개략적 단면도(해칭 생략)
도 11은 다른 실시예에 의한 로터 부가형 유성 스크류의 정면도
도 12는 도 11의 유성 스크류가 내장된 압출기의 개략적 단면도(해칭 생략)

통상의 유성 스크류형 압출기에 적용되는 개량형 유성 스크류(10)는 도 3에서 보듯이, 축(11)의 외주면에 형성된 다중 나선 중의 일부 나선(12)은 기존의 나선(13)에 비해 짧다. 즉, 다중 나선을 가진 유성 스크류에 있어서 하나씩 건너 뛴 나선(12)은 익선(14)이 소정의 길이로 절삭되어 나선의 길이가 단축된 것이다.

익선(14)은 빗절삭(도 4), 나선 뿌리까지의 절삭(도 5), 또는 축(11)의 강도를 저해하지 않는 범위 내에서 축의 외주면을 부분 잠식하도록 절삭(도 6)하는 것을 포함한다.

익선(14)의 절삭길이(CL)가 너무 짧으면 익선공간이 좁아서 펠릿 또는 스크랩 분쇄물의 원활한 진입에 부여하기 위한 효과가 적다. 반면에 익선(14)의 절삭길이(CL)가 너무 길면 압출원료의 상대적으로 용융 혼련구간이 단축돼 양질의 압출물을 얻는 데 지장을 초래할 우려가 있다. 익선(14)의 절삭길이(CL)는

익선의 절삭깊이, 나선의 수, 나선의 높이에 따라 압출원료인 펠릿이나 스크랩 분쇄물의 용융과 혼련 및 압출성을 고려하여 적절하게 선택한다. 예를들면 익선(14)의 절삭길이(CL)를 짧게 설계할 경우에는 깊게 절삭하고, 익선(14)의 절삭길이(CL)를 길게 설계할 경우에는 얕게 절삭하는 것 등이다.

그리고 압송구간을 거쳐 오는 원료가 압연구간으로 진입할 때 유성 스크류(10)와 축(11) 선단과의 마찰 저항으로 원활한 진입에 방해가 되고 원료의 분산에도 지장을 초래할 것에 대비하여 축(11)의 선단을 저항 감소에 이상적인 누두부(16)로 형성하여 원료의 진입에 대한 저항감소, 압출원료의 초기 분산 진입성을 높인다.

도 7에서, 유성 스크류(10)의 선단이 실린더(1) 및 태양 스크류(20)의 선단과 일치하도록 압출기를 조립한 경우 상기 익선(14) 구간에는 절삭되어 나간 나선이 있던 자리에 익선공간(C)이 형성된다.

도 8과 같이 상기 유성 스크류(10)를 선단 단차를 두고 조립한 경우에는 그 단차에 의한 선단공간(6)이 더해져서 더욱 넓은 공간이 형성된다.

이송구간의 말미에서 상기 익선공간(C)으로 진입하는 펠릿, 스크랩 분쇄물은 익선 공간(C)으로 기어드는 태양 스크류(20)측 나선의 선단부 사이에 물려들어가 태양 스크류(20)의 주위를 맴돌면서 압출방향으로 이송되어 용융 혼련된 후에 압출다이스를 통해 압출되게 된다.

도 9는 상기 유성 스크류(10)의 후단에 교반용 로터(30)를 부가하여 압연구간(B)을 거쳐 오는 원료를 혼련하여 다진 후에 압출다이스로 압출되도록 함으로서 고밀도의 양질 압출물을 얻고자할 경우의 변경 실시예를 나타낸 것이다.

도 10에서, 로터(30) 부가형 유성 스크류(10)가 적용된 압출기는 내부 스크류(2)가 형성된 실린더(1)의 후단에 내부 스크류 없이 민밋한 로터용 실린더(40)를 결합 하거나 일체상으로 형성하여 로터(30)의 순탄한 회전을 통한 원활한 혼련작업을 돕는다.

도 11은 선용융 혼련 후용융 압연형 압출기에 부응하도록 상기 위성 스크류(10)의 선단에 로터(30)를 부착한 변경실시예에 관한 것으로서, 이에 따라 도 12에서 보듯이 상기 실린더(1)의 선단으로 이설되는 로터용 실린더(40)는 내부 스크류가 없는 평실린더형이어야 하며, 그 외주면에는 도시하지 아니한 펠릿, 스크랩 분쇄물 용융용 가열장치도 갖춰진다.

도 9 내지 도 12의 변경 실시예에 의한 로터(30) 부가형 유성 스크류(10)에 적합한 태양 스크류(20)에서 로터 구간의 나선은 로터(30)의 자전과 공전에 방해가 되지 않도록 배제한다.

1: 실린더
2: 내부 스크류
6: 선단공간
10: 유성 스크류
11: 축
12,13: 나선
14: (절삭된)익선
20: 태양 스크류
30: 로터
C: 익선공간

Claims (3)

1. 유성 스크류 자전용 태양 스크류와, 태양 스크류 주위에 포진한 복수의 다중 나선형 유성 스크류와, 상기 유성 스크류의 공전용 내부 스크류을 갖고 또한 외주면에는 수지 용융용 가열장치가 장착된 실린더로 이뤄진 유성 스크류형 압출기에 적용되는 유성 스크류로서,
   다중 나선의 일부 나선은 그 익선을 선단으로부터 소정의 길이로 절삭하여 익선공간을 확보함으로써 펠릿, 스크랩 분쇄물이 압연구간의 초입으로 진입하기 용이하게 한 것을 특징으로 하는 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류.
2. 제1항에 있어서, 상기 유성 스크류의 후단에 동축선상으로 로터가 부착된 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류.
3. 제1항에 있어서, 상기 유성 스크류의 선단에 동축선상으로 로터가 부착된 유성 스크류형 압출기용 유성 스크류.
   
   

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