KR20130024368A - 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치는 펠렛(pellet) 형태 원재료가 사출 성형 장치까지 이송되는 이송 경로 상에 마련된다. 티끌 분리 장치는 상기 원재료를 회전 낙하시켜 원심력에 의해 티끌을 상기 원재료와 분리하는 사이클론 집진기를 적어도 하나 구비한다. 상기 사이클론 집진기는, 상기 원재료가 유입되는 인렛(inlet), 상기 인렛을 통해 유입된 원재료에서 티끌을 분리하는 것으로, 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼 파이프(taper pipe) 형상의 티끌 필터, 상기 티끌 필터를 통과한 원재료가 외부로 배출되는 아웃렛(outlet), 상기 티끌 필터의 바깥쪽에 마련된, 티끌이 포집되는 티끌 챔버, 및 상기 티끌 챔버에 포집된 티끌이 외부로 배출되는 티끌 배출구를 구비한다.

Description

사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치{Apparatus for separating dust from pellet material}
본 발명은 펠렛(pellet) 형태의 원재료를 제품 생산 공정에 투입하기에 앞서서, 이로부터 티끌을 분리해내는 장치에 관한 것이다.
도광판이나 렌즈와 같은 광학 제품은 일반적으로 투명한 수지를 이용하여 사출 성형공정으로 제조한다. 광학 제품의 사출 성형을 위하여, 먼저, 펠렛(pellet) 형태로 가공된 원재료(이하, 원재료 펠렛 이라 한다)를 건조시키고, 건조된 원재료 펠렛을 사출 성형 장치에 투입하게 된다. 사출 성형 장치에 투입된 원재료 펠렛은 액상의 수지 형태로 용융된 다음, 금형에 주입된다.
한편, 상기 원재료 펠렛이 건조되는 과정에서 고온 제습을 거치는 동안 정전기가 발생하여 원재료 펠렛이 음(-)전하, 또는 양(+)전하로 쉽게 대전되며, 이로 인해 예컨대, 먼지, 미세 불순물과 같은 티끌이 펠렛에 들러붙어 원재료가 오염될 수 있다. 이러한 티끌이 사출 성형 장치에 펠렛과 함께 투입되면 사출 성형 제품에 백점(白點)과 같은 불량이 발생할 수 있어, 제품의 불량율을 높이고 생산 비용을 높인다.
본 발명은 원재료 펠렛으로부터 불순물인 티끌을 용이하게 분리해낼 수 있는 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치를 제공한다.
본 발명은, 펠렛(pellet) 형태 원재료가 사출 성형 장치까지 이송되는 이송 경로 상에 마련되는 것으로, 상기 원재료를 회전 낙하시켜 원심력에 의해 티끌을 상기 원재료와 분리하는 사이클론 집진기를 적어도 하나 구비하며, 상기 사이클론 집진기는, 상기 원재료가 유입되는 인렛(inlet), 상기 인렛을 통해 유입된 원재료에서 티끌을 분리하는 것으로, 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼 파이프(taper pipe) 형상의 티끌 필터, 상기 티끌 필터를 통과한 원재료가 외부로 배출되는 아웃렛(outlet), 상기 티끌 필터의 바깥쪽에 마련된, 티끌이 포집되는 티끌 챔버, 및 상기 티끌 챔버에 포집된 티끌이 외부로 배출되는 티끌 배출구를 구비하는 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치를 제공한다.
상기 티끌 필터의 외주면에는, 상기 티끌은 통과시키나 상기 원재료는 통과시키지 않는 다수의 미세한 메시(mesh)가 분포될 수 있다.
본 발명의 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치에서 상기 사이클론 집진기는 복수 개 구비되고, 상기 복수의 사이클론 집진기는 직렬로 배열될 수 있다.
본 발명의 티끌 분리 장치는, 음이온 또는 양이온을 발생시키며, 상기 사이클론 집진기로 향하는 원재료에 상기 음이온 또는 양이온을 분사하여 정전기를 제거하는 이오나이저(ionizer)를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 티끌 분리 장치는 상기 사이클론 집진기를 통과한 원재료가 상기 사출 성형 장치에 투입되기에 앞서 통과하는 여과 호퍼(filter hopper)를 더 구비하고, 상기 여과 호퍼는, 유입된 원재료에서 티끌을 분리하는 것으로, 아래로 연장된 파이프 형상의 티끌 필터를 구비할 수 있다.
상기 사이클론 집진기의 티끌 필터의 외주면과, 상기 여과 호퍼의 티끌 필터의 외주면에는 각각, 상기 티끌은 통과시키나 상기 원재료는 통과시키지 않는 다수의 미세한 메시(mesh)가 분포되고, 상기 사이클론 집진기 티끌 필터의 메시가 상기 여과 호퍼 티끌 필터의 메시보다 클 수 있다.
본 발명에 따른 티끌 분리 장치에 의하면, 사출 성형 장치에 투입되는 원재료 펠렛으로부터 불순물인 티끌을 용이하게 제거할 수 있다. 이에 따라, 순도 높은 펠렛이 사출 성형 장치에 투입되므로 사출 성형 제품에 백점(白點)과 같은 불량의 발생이 감소된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 사이클론 집진기를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치를 상세히 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본발명의 실시예에 따른 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치를 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 사이클론 집진기를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치(20)는 예컨대, 도광판, 렌즈 등의 광학 제품을 생산하기 위해 원재료 펠렛(pellet)(5)이 사출 성형 장치(17)로 투입되기에 앞서서 통과하는 장치로서, 원재료 펠렛(5)이 사출 성형 장치(17)까지 이송되는 이송 경로 상에 마련된다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 티끌 분리 장치(20)는 이오나이저(21)와, 1차 및 2차 사이클론 집진기(25, 45)와, 여과 호퍼(60)를 구비한다.
합성수지를 알약 유사한 형태로 가공한 원재료 펠렛(5)이 호퍼(10)를 통해 건조기(15)로 투입되면, 건조기(15) 내부에서 건조되는 과정에서 고온 제습을 거치는 동안 정전기가 발생하여 원재료 펠렛(5)이 음(-)전하, 또는 양(+)전하로 쉽게 대전된다. 이로 인해 예컨대, 먼지, 미세 불순물과 같은 티끌(7)이 펠렛(5)에 쉽게 들러붙고 잘 분리되지 않아 원재료 펠렛(5)이 오염될 수 있다.
건조기(15)를 통과한 펠렛(5)은 이송 파이프(80)를 통해 이송된다. 상기 이오나이저(ionizer)(21)는 음(-)이온 또는 양(+)이온을 발생시키며, 이송 파이프(80)를 통해 이송되는 원재료 펠렛(5)에 음(-)이온 또는 양(+)이온을 분사한다. 분사된 음(-)이온 또는 양(+)이온은 음(-)전하 또는 양(+)전하로 대전된 원재료 펠렛(5)을 전기적으로 중화시켜 정전기를 제거한다. 이로 인해, 원재료 펠렛(5)과 티끌(7)이 들러붙지 않고 쉽게 떨어지는 상태가 된다. 이오나이저(21)는 이온 발생 원리에 따라 예컨대, 코로나 방전 타입(corona discharge type), 압전 트랜스 타입(piezoelectric transformer type), 또는 연X-선 타입(soft X-ray type)의 이오나이저일 수 있으나, 본 발명에 구비된 이오나이저(21)가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이오나이저(21)를 통과한 원재료 펠렛(5)은 이송 파이프(80)를 따라 제1 사이클론 집진기(25)와 제2 사이클론 집진기(45)를 순차적으로 통과한다. 원재료 펠렛(5)이 제1 사이클론 집진기(25)를 통과하고 연이어 제2 사이클론 집진기(45)를 통과하도록 상기 제1 및 제2 사이클론 집진기(25, 45)는 직렬로 배열된다.
제1 및 제2 사이클론 집진기(25, 45)는 그 구조가 유사하다. 구체적으로, 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 제1 및 제2 사이클론 집진기(25, 45)는 각각, 종 방향으로 연장된 원통형 하우징(housing)(26, 46)을 구비한다. 하우징(26, 46)의 상부에는 원재료 펠렛(5)이 유입되는 인렛(inlet)(28, 48)이 형성되고, 하우징(26, 46)의 하부에는 원재료 펠렛(5)이 외부로 배출되는 아웃렛(outlet)(30, 50)이 형성되며, 하우징(26, 26)의 하부 측면에는 원재료 펠렛(5)과 분리된 티끌(7)이 배출되는 티끌 배출구(32, 52)가 마련된다.
하우징(26, 46) 내부에는 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼 파이프(taper pipe) 형상의 티끌 필터(38,58)가 구비된다. 티끌 필터(38, 58)의 상단 및 하단은 개방되어 있고, 티끌 필터(38, 58)의 외주면에는 티끌(7)은 통과시키나 원재료 펠렛(5)은 통과시키지 않는 다수의 미세한 메시(mesh)(미도시), 즉 그물눈이 분포되어 있다. 하우징(26, 46) 내부와 인렛(28, 48) 외부의 압력 차에 의한 공기 유입과 더불어 인렛(28, 48)으로 유입되는 원재료 펠렛(5)과 티끌(7)은 하우징 상부 내벽(34, 54)을 따라 방향을 회전하고, 티끌 필터(38, 58)의 내주면을 따라 나선 방향으로 아래로 이동한다.
이때, 회전에 따른 원심력의 작용으로 티끌(7)은 티끌 필터(38, 58)의 미세한 메시를 통해 티끌 필터(38, 58)의 바깥쪽으로 빠져나가, 티끌 필터(38, 58)와 하우징(26, 46)의 내면 사이에 마련된 티끌 챔버(36. 56)에 포집(捕執)되고, 티끌 배출구(32, 52)를 통해 하우징(26, 46) 외부로 배출된다.
그러나, 원재료 펠렛(5)은 티끌 필터(38, 58)의 메시를 통과할 수 없어 나선 방향으로 아래로 이동하여 아웃렛(outlet)(30, 50)을 통해 외부로 배출된다. 사이클론 집진기(25, 45)에 유입되기에 앞서 이오나이저(21)의 이온 분사를 통하여 원재료 펠렛(5)과 티끌(7)이 서로 들러붙지 않고 떨어지기 쉬운 상태가 되었으므로, 사이클론 집진기(25, 45)에서의 티끌(7) 포집 효율성은 더욱 높아질 수 있다.
제1 사이클론 집진기(25)의 아웃렛(30)은 제2 사이클론 집진기(45)의 인렛(48)과 직접 연결되고, 제2 사이클론 집진기(45)의 아웃렛(50)은 여과 호퍼(60)의 인렛(63)과 직접 연결된다. 도 1에 도시된 실시예에는 한 쌍의 사이클론 집진기(25, 45)가 구비되나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 단수의 사이클론 집진기가 구비될 수도 있고, 3개 이상의 사이클론 집진기가 구비될 수도 있다.
제2 사이클론 집진기(45)를 통과한 펠렛(5)은 사출 성형 장치(17)에 투입되기에 앞서 여과 호퍼(filter hopper)(60)를 통과한다. 여과 호퍼(60)는 하우징(61)의 상부에 원재료 펠렛(5)이 유입되는 인렛(63)과, 하우징(61)의 하부에 원재료 펠렛(5)이 사출 성형 장치(17)로 투입되도록 아래로 배출하는 아웃렛(65)과, 하우징(61)의 측면에 원재료 펠렛(5)과 분리된 티끌(7)이 배출되는 티끌 배출구(68)를 구비한다.
여과 호퍼 하우징(61)의 내부에는 유입된 원재료 펠렛(5)에서 티끌(7)을 분리하는, 아래로 연장된 파이프(pipe) 형상의 티끌 필터(70)가 구비된다. 여과 호퍼 티끌 필터(70)의 외주면에도 티끌(7)은 통과시키나 원재료 펠렛(5)은 통과시키지 않는 다수의 미세한 메시(mesh)(미도시)가 분포되어 있다. 다만, 사이클론 집진기 티끌 필터(38, 58)의 메시가 여과 호퍼 티끌 필터(70)의 메시보다 직경이 크다. 제1 및 제2 사이클론 집진기(25, 45)를 통과하면서 원재료 펠렛(5)과 함께 이동하는 티끌(7) 중 비교적 크고 무거운 것들은 이미 여과되고, 남아서 여과 호퍼(60) 내부까지 유입되는 것들은 작고 가벼운 것들이기 때문에 이것들을 여과하기 적합하도록 메시의 직경을 작게 형성한다.
제2 사이클론 집진기(45)에서 배출되는 원재료 펠렛(5)은관성에 의해 나선 회전하며 수직 방향에 대해 비스듬히 기울어져 인렛(63)으로 유입된다. 따라서, 여과 호퍼 티끌 필터(70)의 내주면을 따라 나선 방향으로 아래로 이동한다. 이때, 회전에 따른 원심력의 작용으로 티끌(7)은 티끌 필터(70)의 미세한 메시를 통해 티끌 필터(70)의 바깥쪽으로 빠져나가 티끌 배출구(68)를 통해 하우징(61) 외부로 배출된다.
그리고, 원재료 펠렛(5)은 티끌 필터(70)의 메시를 통과할 수 없어 나선 방향으로 아래로 이동하여 아웃렛(outlet)(65)을 통해 배출되고, 곧바로 사출 성형 장치(17)로 투입된다. 한편, 도시되진 않았으나, 제1 및 제2 사이클론 집진기(25, 45)와 여과 호퍼(60)의 외부로 배출된 티끌(7)은 예컨대, 티끌 집적 챔버와 같은 특정된 한 장소에 모여져 폐기되거나, 정화될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
5: 원재료 펠렛 7: 티끌
15: 건조기 17: 사출 성형 장치
20: 티끌 분리 장치 21: 이오나이저
25, 45: 사이클론 집진기 60: 여과 호퍼

Claims (6)

  1. 펠렛(pellet) 형태 원재료가 사출 성형 장치까지 이송되는 이송 경로 상에 마련되는 것으로,
    상기 원재료를 회전 낙하시켜 원심력에 의해 티끌을 상기 원재료와 분리하는 사이클론 집진기를 적어도 하나 구비하며, 상기 사이클론 집진기는,
    상기 원재료가 유입되는 인렛(inlet)
    상기 인렛을 통해 유입된 원재료에서 티끌을 분리하는 것으로, 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼 파이프(taper pipe) 형상의 티끌 필터
    상기 티끌 필터를 통과한 원재료가 외부로 배출되는 아웃렛(outlet);
    상기 티끌 필터의 바깥쪽에 마련된, 티끌이 포집되는 티끌 챔버 및,
    상기 티끌 챔버에 포집된 티끌이 외부로 배출되는 티끌 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 티끌 필터의 외주면에는, 상기 티끌은 통과시키나 상기 원재료는 통과시키지 않는 다수의 미세한 메시(mesh)가 분포된 것을 특징으로 하는 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 사이클론 집진기가 복수 개 구비되고, 상기 복수의 사이클론 집진기는 직렬로 배열된 것을 특징으로 하는 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    음이온 또는 양이온을 발생시키며, 상기 사이클론 집진기로 향하는 원재료에 상기 음이온 또는 양이온을 분사하여 정전기를 제거하는 이오나이저(ionizer)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 사이클론 집진기를 통과한 원재료가 상기 사출 성형 장치에 투입되기에 앞서 통과하는 여과 호퍼(filter hopper)를 더 구비하고, 상기 여과 호퍼는,
    유입된 원재료에서 티끌을 분리하는 것으로, 아래로 연장된 파이프 형상의 티끌 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 사이클론 집진기의 티끌 필터의 외주면과, 상기 여과 호퍼의 티끌 필터의 외주면에는 각각, 상기 티끌은 통과시키나 상기 원재료는 통과시키지 않는 다수의 미세한 메시(mesh)가 분포되고,
    상기 사이클론 집진기 티끌 필터의 메시가 상기 여과 호퍼 티끌 필터의 메시보다 큰 것을 특징으로 하는 사출성형용 원재료의 티끌 분리 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5946931B1 (ja) * 2015-02-09 2016-07-06 上銀科技股▲分▼有限公司 上肢リハビリテーション設備

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