KR20150011770A

KR20150011770A - 수지 배출 기구

Info

Publication number: KR20150011770A
Application number: KR1020140090823A
Authority: KR
Inventors: 고지 야마네
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2015-02-02
Also published as: DE102014212931B4; US20150029814A1; DE102014212931A1; JP5984755B2; JP2015020412A; KR101642184B1; CN104339465A; US9861944B2

Abstract

슬라이드 바의 열팽창을 억제하여, 슬라이드 바에 깎임이나 동작 불량 등의 문제가 발생하는 것을 방지하기 위해, 본 발명에 관한 수지 배출 기구는, 내부가 공동으로 된 배럴과, 배럴에 수용된 한 쌍의 혼련 로터를 구비하고, 이들 한 쌍의 혼련 로터가 배럴(3) 내에서 회전함으로써 수지 재료의 혼련이 행해지는 혼련 설비에 설치되어, 혼련 로터로 혼련된 수지 재료의 일부를 배럴 외부로 배출하는 수지 배출 기구이며, 배럴에는 배럴의 내외를 연통하는 수지 배출로와, 수지 배출로를 가로지르도록 이동하여 수지 배출로를 폐쇄 혹은 개방하는 슬라이드 바가 설치되어 있고, 슬라이드 바의 내부에, 냉각 유체를 사용하여 슬라이드 바를 냉각하는 냉각 장치가 설치되어 있다.

Description

수지 배출 기구{RESIN DISCHARGE MECHANISM}

본 발명은 혼련 설비로 혼련된 수지 재료를 표본 추출 검사 등의 목적으로 혼련 설비 밖으로 배출할 때에 사용되는 수지 배출 기구에 관한 것이다.

일반적으로, 범용 폴리올레핀계 수지의 제조 플랜트에는 이들 수지 재료의 펠릿을 조립하는 혼련 조립 장치가 설치되어 있다. 이 혼련 조립 장치는 이들 수지 재료를 혼련하는 연속 혼련기 등의 혼련 설비와, 혼련 설비로 혼련된 수지 재료를 조립하는 조립기로 구성되어 있다. 예를 들어, 연속 혼련기는 수평 방향으로 설치된 통 형상의 배럴과, 이 배럴의 내부에 삽입되어 재료를 혼련하는 한 쌍의 혼련 로터를 구비하고 있다. 연속 혼련기에서는 상술한 배럴의 길이 방향의 일측에 고분자 수지의 펠릿 등의 재료를 공급하는 피드부가 설치되어 있고, 피드부에 공급된 재료는 길이 방향의 중도측에 설치된 혼련부로 보내진다. 혼련부에서는, 한 쌍의 혼련 로터 사이에서 재료에 전단력을 부여하면서 혼련이 행해지고, 혼련에 의해 용융된 재료는 길이 방향의 타측에 설치된 교축부(혼련도 조정부)로 보내진다. 교축부에서는 재료의 내압을 높임(승압함)으로써 혼련도가 조정된다. 이와 같이 하여, 교축부에서 혼련도가 조정된 재료는 교축부의 더욱 하류측에 위치하는 배출부로부터, 기어 펌프 등을 경유하여 후속 공정으로 보내진다(타카라타니 신, 쿠로타 요시노리, 「폴리올레핀용 연속 혼련기 및 2축 압출기」, R&D 고베 세이코 기보, 발행 2008년 8월, 제58권, No.2, 74페이지∼80페이지 및 나카다 요시아키, 야마자키 노부히로, 야스다 쇼지, 이리야 카즈오, 「폴리올레핀용 대형 혼련 조립기LCM 시리즈」, R&D 고베 세이코 기보, 발행 2005년 9월, 제55권, No.2, 114페이지∼118페이지 참조).

상술한 연속 혼련기나 압출기 등의 혼련 설비에서는, 혼련된 수지 재료가 원하는 혼련도로 되어 있는지 여부를, 최종 제품으로 가공하기 전에 발출하여 검사해야 하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 기어 펌프 등으로 보내지기 전의 수지 재료의 일부를 배럴 밖으로 검사용으로서 발출하는 수지 배출 기구(Diverter valve라고 불리는 경우도 있음)를 설치할 필요가 있다.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 혼련 설비에 설치되는 수지 배출 기구(101)는 배럴(103) 내로부터 혼련 완료의 수지 재료를 기어 펌프측으로 보내는 재료 반출 경로(115)(도 6 중 백색의 화살표로 나타냄) 상에, 이 재료 반출 경로(115)에 개방됨과 함께 배럴(103)의 내외를 연통하는 수지 배출로(116)(도 6 중 흑색의 화살표로 나타냄)와, 이 수지 배출로(116)를 가로지르도록 이동하여 수지 배출로(116)를 폐쇄 혹은 개방하는 슬라이드 바(117)를 구비하고 있다. 이 슬라이드 바(117)는 유압 실린더(120) 등을 사용하여 일방향으로 슬라이드됨으로써 수지 배출로(116)를 폐쇄하고, 또한 타방향으로 슬라이드됨으로써 수지 배출로(116)를 개방 가능하게 되어 있다.

그런데, 배럴(103)의 내부는 수지 재료에 전단력이 부여되어 혼련이 행해지거나, 혼련에 의해 가소화한 고온의 수지 재료가 유동되고 있으므로, 외부에 비해 매우 고온으로 되어 있다. 그로 인해, 배럴(103)(챔버)의 외면에 가까운 슬라이드 바(117)의 기단부측보다도, 배럴(103)의 내면에 가까운 슬라이드 바(117)의 선단측의 쪽이 고온으로 되어 있어, 슬라이드 바(117)의 선단측과 기단부측 사이에는 큰 온도차가 발생하고 있다. 이 슬라이드 바(117)에서 발생하는 온도차에 의해, 슬라이드 바(117)의 선단측은 기단부측에 비해 크게 열팽창해 버리는 경우가 있다.

이와 같이 선단측이 기단부측보다 열팽창하여 직경 확장된 슬라이드 바(117)를 슬라이드시키려고 하면, 열팽창으로 팽창된 슬라이드 바(117)의 선단측이, 열팽창이 작은 챔버측[가이드 부시(119)의 선단측의 개구 테두리]에 걸려, 슬라이드 바(117)나 챔버측에 깎임 등의 문제가 발생하거나, 심한 경우에는 슬라이드 바(117)를 챔버측으로부터 뽑아낼 수 없게 되어 동작 불량 등의 문제를 일으키는 경우가 있다.

물론, 선단측이 열팽창에 의해 직경 확장되는 것을 고려하여, 미리 챔버측의 개구 직경을 여유를 갖고 크게 해 둘 수도 있다. 그러나, 이와 같이 챔버측의 개구 직경을 크게 해 버리면, 슬라이드 바(117)와 챔버측의 간극에 수지가 침입하고, 침입한 수지 재료가 간극 내에서 고화되거나 시징되어 이물질로 될 가능성이 높아져, 급기야는 간극에 침입한 수지 재료가 원인이 되어 깎임이나 동작 불량 등의 문제를 일으키기 쉬워진다.

본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 슬라이드 바의 열팽창을 억제하여, 슬라이드 바에 깎임이나 동작 불량 등의 문제가 발생하는 것을 방지 가능한 수지 배출 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 수지 배출 기구는 이하의 기술적 수단을 강구하고 있다.

즉, 본 발명의 수지 배출 기구는 내부가 공동으로 된 배럴과, 상기 배럴에 수용된 한 쌍의 혼련 로터를 구비하고, 이들 한 쌍의 혼련 로터가 배럴 내에서 회전함으로써 수지 재료의 혼련이 행해지는 혼련 설비에 설치되어, 상기 혼련 로터로 혼련된 수지 재료의 일부를 배럴 밖으로 배출하는 수지 배출 기구이며, 상기 배럴에 설치된, 상기 배럴의 내외를 연통하는 수지 배출로와; 상기 배럴에 상기 수지 배출로를 가로지르도록 형성된 슬라이드 구멍과; 상기 슬라이드 구멍의 내부를 이동함으로써 상기 수지 배출로를 폐쇄 혹은 개방하는 슬라이드 바; 및 상기 슬라이드 바의 내부에 설치된, 냉각 유체를 사용하여 상기 슬라이드 바를 냉각하는 냉각 장치를 포함한다.

상기 슬라이드 구멍에는 내부에 상기 슬라이드 바를 미끄럼 이동 가능하게 수용하는 통 형상의 가이드 부시가 끼워 넣어져 있어도 된다.

상기 냉각 장치는 상기 슬라이드 바의 길이 방향을 따라서 상기 냉각 유체를 안내하는 유통 구멍 및 상기 유통 구멍의 내부에 설치된, 상기 유통 구멍의 선단측까지 상기 냉각 유체를 안내하는 배플 플레이트가 설치되어 있어도 된다.

상기 슬라이드 구멍의 주위의, 배럴의 주위벽의 내부에는 상기 배럴을 가열하기 위한 가열 장치가 설치되어 있어도 된다.

상기 가이드 부시는 상기 슬라이드 바보다 열팽창 계수가 큰 금속 재료로 형성되어 있어도 된다.

상기 슬라이드 바의 외주면에, 직경 내측을 향해 오목한 소경부가 형성되어 있어도 된다.

본 발명의 수지 배출 기구에 따르면, 슬라이드 바의 열팽창을 억제하여, 슬라이드 바에 깎임이나 동작 불량 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 수지 배출 기구가 설치된 연속 혼련기의 평면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3의 (a)는 도 2의 B-B선 단면도이며 수지 배출 기구의 단면도이고, (b)는 슬라이드 바를 확대하여 도시한 단면도이고, (c)는 슬라이드 바를 인발한 경우의 수지 배출 기구의 단면도.
도 4는 제2 실시 형태의 수지 배출 기구를 도시한 단면도.
도 5는 제3 실시 형태의 수지 배출 기구에 설치되는 슬라이드 바의 단면도.
도 6은 종래의 수지 배출 기구를 도시한 단면도.

[제1 실시 형태]

이하, 본 발명에 관한 수지 배출 기구(1)의 실시 형태를, 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

우선, 제1 실시 형태의 수지 배출 기구(1)가 설치되는 혼련 설비[연속 혼련기(2)]에 대해 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태의 연속 혼련기(2)는 내부가 공동으로 형성된 배럴(3)과, 배럴(3)의 내부를 축심 방향을 따라서 삽입 관통하는 한 쌍의 혼련 로터(4)를 갖고 있다. 연속 혼련기(2)에서는, 한 쌍의 혼련 로터(4)는 서로 다른 방향을 향해 맞깎임 상태로 회전하고 있다. 즉, 연속 혼련기(2)에서는 한 쌍의 혼련 로터(4)의 회전에 수반하여, 당해 한 쌍의 혼련 로터(4) 사이에서 수지 등의 재료의 혼련이 행해진다.

또한, 이후의 설명에 있어서, 도 2의 지면의 우측을 연속 혼련기(2)를 설명할 때의 상류측으로 하고, 지면의 좌측을 하류측으로 한다. 또한, 도 2의 지면의 좌우 방향을 연속 혼련기(2)를 설명할 때의 축방향으로 한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 배럴(3)은 축방향을 따라서 긴 통 형상으로 형성되어 있고, 그 내부는 축 수직 방향의 단면이 2개의 원이 원주의 일부끼리를 통해 서로 겹쳐진 형태의 공동으로 되어 있다. 배럴(3)은 축방향을 따라서 복수의 부분(도 2의 예에서는 4개의 부분)으로 나뉘어져 있다. 이들 4개의 부분은 수지 재료의 흐름 방향에 따라서 상류측부터 순서대로 재료를 공급하는 피드부(5), 재료를 혼련하는 혼련부(6), 재료의 내압을 높이는 교축부(7), 재료를 배럴(3) 밖으로 배출하는 배출부(8)로 구성되어 있다.

피드부(5)는 배럴(3)의 내외를 연통하도록 상방을 향해 개방된 재료 공급구(29)를 구비하고 있다. 이 재료 공급구(29)는 배럴(3)의 상측의 벽면을 상하로 관통하도록 형성되어 있고, 재료 공급구(29)로부터 배럴(3) 내에 재료를 공급할 수 있도록 되어 있다.

혼련부(6)는 배럴(3)의 축방향의 중도측, 정확하게는 피드부(5)의 하류측에 설치된 부분이다. 이 혼련부(6)에 대응한 위치의 혼련 로터(4)에는 혼련 플라이트(9)가 사용되어 있고, 혼련부(6)는 피드부(5)로부터 배럴(3) 내에 공급된 재료를 혼련 플라이트(9)를 사용하여 혼련하는 부분으로 되어 있다.

교축부(7)는 혼련부(6)의 더욱 하류측에 배치된 부분이고, 혼련부(6)에 재료를 체류시켜 재료의 혼련도를 조정하는 기능을 구비하고 있다. 교축부(7)는 배럴(3) 내를 유통하는 재료의 흐름을 차단하거나 변화시킬 수 있는 게이트 부재(10)를 구비하고 있고, 게이트 부재(10)로 재료의 유통 속도를 변화시킴으로써 혼련도를 조정할 수 있도록 되어 있다. 이 교축부(7)의 더욱 하류측, 바꿔 말하면 배럴(3)의 가장 하류측에는 혼련된 재료를 배럴(3)의 외부로 배출하는 배출부(8)가 설치되어 있다.

혼련 로터(4)는 상술한 배럴(3)의 내부를 삽입 관통하도록 좌우 한 쌍 설치되어 있다. 각 혼련 로터(4)는 각각의 회전 중심이 배럴(3)의 공동을 이루는 상기한 2개의 원의 각 중심과 일치하도록 설치되어 있다. 각 혼련 로터(4)는 배럴(3)의 양단부의 더욱 외측에서 각각 베어링(11)에 의해 지지되어 있다. 한 쌍의 혼련 로터(4)는 상술한 피드부(5), 혼련부(6), 배출부(8)의 각각에 대응하여, 서로 기능이 다른 복수종의 플라이트를 축방향으로 구비하고 있다.

즉, 피드부(5)에는 나선 형상으로 비틀린 블레이드형을 이용하여 재료를 하류측으로 송출하는 스크류 플라이트(12)가 설치되어 있고, 혼련부(6)에는 재료에 전단력을 부여함으로써 재료를 혼련하는 혼련 플라이트(9)가 설치되어 있고, 배출부(8)에는 혼련부(6)에서 혼련된 재료를 배럴(3) 밖으로 배출하는 배출 블레이드(13)가 설치되어 있다.

도 3의 (a)는 도 2의 연속 혼련기(2)를 배출부(8)의 위치에서 절단한 단면도(B-B선 단면도)이다.

도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 배출부(8)는 배럴(3)의 가장 하류측의 단부에 설치된 부분이다. 배출부(8)에 축방향으로 대응한 혼련 로터(4)에는, 배럴(3) 내의 재료를 배출하는 배출 블레이드(13)가 설치되어 있다. 또한, 배출부(8)에 위치하는 배럴(3)의 하측의 주위벽에는 배출구(14)가 형성되어 있다. 이 배출구(14)로부터 발출된 재료는 도시를 생략하는 기어 펌프에 의해 압송된다. 그리고, 기어 펌프로부터 압송되어 온 재료는 스크린 체인지에 의해 이물질이 제거된 후, 펠리타이저로 입상의 펠릿으로 가공된다.

그런데, 상술한 연속 혼련기(2)의 배출부(8)에는 본 발명의 특징인 수지 배출 기구(1)가 설치되어 있다.

이 수지 배출 기구(1)는 혼련 로터(4)로 혼련된 수지 재료의 일부를 배럴(3) 밖으로 배출하는(발취하는) 것이다. 수지 배출 기구(1)를 사용하여 배출된 수지 재료는 배럴(3)의 하측에 정차하는 수지 재료 반송차(도시 생략) 등으로 불출되지만, 그 일부는 수지 재료의 혼련 상태를 확인하는 표본 추출 검사 등에 사용된다.

구체적으로는, 상술한 연속 혼련기(2)의 배출부(8)에는 배출구(14)로부터 기어 펌프를 경유하여 펠리타이저로 수지 재료를 보내는 재료 반출 유로(15)[도 3의 (a)에 백색의 화살표로 나타내는 것]가 설치되어 있다. 그리고, 본 발명의 수지 배출 기구(1)는 이 재료 반출 유로(15) 상에 설치되어 있고, 재료 반출 유로(15)를 흐르는 수지 재료의 일부를 배럴(3) 밖으로 배출하는(취출하는) 것으로 되어 있다. 또한, 수지 배출 기구(1)는 재료 반출 유로(15)의 수지 재료를 배럴(3) 밖으로 배출하는 수지 배출로(16)[도 3의 (c)에 회색의 화살표로 나타내는 것]와, 이 수지 배출로(16)를 가로지르도록 이동하여 수지 배출로(16)를 폐쇄 혹은 개방하는 슬라이드 바(17)를 구비하고 있다. 이 슬라이드 바(17)는 배럴(3)의 주위벽을 관통하는 슬라이드 구멍(18)에 끼워 넣어진 가이드 부시(19)에 수용되어 있고, 또한 상술한 수지 배출로(16)에 대해 교차하도록 가이드 부시(19)로부터 입퇴 가능하게 되어 있다. 그리고, 수지 배출로(16)는 배럴(3)의 주위벽과 가이드 부시(19)를 관통하도록 배치되어 있다.

이 슬라이드 바(17)의 측방에는 슬라이드 바(17)를 진퇴 이동시키는 유압 실린더(20)가 설치되어 있고, 이 유압 실린더(20)에 의해 슬라이드 바(17)는 가이드 부시(19)로부터 입퇴 가능하게 되어 있다. 또한, 슬라이드 바(17)의 내부에는 냉각 유체를 사용하여 슬라이드 바(17)를 냉각하는 냉각 장치(21)가 설치되어 있고, 이 냉각 장치(21)를 갖는 점이 본 발명의 수지 배출 기구(1)의 특징으로 되어 있다.

다음에, 본 발명의 수지 배출 기구(1)를 구성하는 수지 배출로(16), 슬라이드 바(17), 슬라이드 구멍(18), 가이드 부시(19), 유압 실린더(20), 냉각 장치(21)에 대해 설명한다.

수지 배출로(16)는 배럴(3)의 내측의 수지 재료를 외측으로 배출시키는 유로이고, 본 실시 형태에서는 배럴(3)의 하측의 주위벽과 가이드 부시(19)의 하면을 관통하도록 상하 방향을 따라서 형성되어 있다. 구체적으로는, 배출부(8)의 배럴(3)의 하측에는 상술한 재료 반출 유로(15)가 설치되어 있고, 이 재료 반출 유로(15)의 내주면에 상술한 가이드 부시(19)를 수용하는 슬라이드 구멍(18)이 형성되어 있고, 수지 배출로(16)는 이 슬라이드 구멍(18)의 내주면에 개방되도록 형성되어 있다.

슬라이드 구멍(18)은 가이드 부시(19)를 수용하는 구멍이고, 수평 방향을 따라서 형성되어 있다. 슬라이드 구멍(18)의 일단부는 배럴(3)의 재료 반출 유로(15)의 내벽면에 개방되어 있고, 슬라이드 구멍(18)의 타단부는 배럴(3)의 외측의 측벽에 개방되어 있다. 그리고, 이 슬라이드 구멍(18)의 수평 방향의 중도측에, 상술한 수지 배출로(16)의 상단부측의 개구(16a)가 형성되어 있다. 또한, 이 수지 배출로(16)의 상단부측의 개구(16a)는 슬라이드 구멍(18)의 내주면 중에서도 일단부측(배럴 내부측)의 내주면에 형성되어 있고, 수지 배출로(16)의 하단부는 배럴(3)의 하면(저면)에 개방되어 있고, 수지 배출로(16)를 통해 배럴(3) 내의 수지 재료를 배럴(3) 밖으로 취출할 수 있도록 되어 있다.

그로 인해, 슬라이드 구멍(18)에 끼워 넣어진 가이드 부시(19)에 수용된 슬라이드 바(17)를 수평 방향의 한쪽으로 이동시키면, 수지 배출로(16)의 상단부측의 개구(16a)가 개방되고, 슬라이드 바(17)를 수평 방향의 다른 쪽으로 이동시키면, 수지 배출로(16)의 상단부측의 개구(16a)가 폐쇄된다.

도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 슬라이드 바(17)는 수평 방향(도시예에서는 좌우 방향)을 따라서 배치된 원기둥 형상의 부재이다. 이 슬라이드 바(17)는 가이드 부시(19)의 내부에 수평 방향으로 이동 가능하게 수용되어 있고, 슬라이드 바(17)를 수용하는 가이드 부시(19)가 또한 슬라이드 구멍(18)에 끼워 넣어져 있다. 이 슬라이드 바(17)에는 가이드 부시(19)와의 사이에 일정한 간극을 확보하기 쉽도록 열팽창률이 비교적 작은 SS400 등의 일반 구조용 압연 강재(SS재) 등이 사용되어 있다.

슬라이드 바(17)의 선단은 재료 반출 유로(15)의 내벽면과 동일한 방향으로 경사진 면 형상으로 형성되어 있고, 가이드 부시(19)의 선단측을 향해 슬라이드 바(17)를 가장 전진시킨 위치에서는, 슬라이드 바(17)의 선단측의 단부면이 배럴(3)의 재료 반출 유로(15)의 내벽면과 동일 평면이 되도록 되어 있다.

슬라이드 바(17)의 기단부측은 유압 실린더(20)에 연결되어 있고, 이 유압 실린더(20)에 의해 슬라이드 바(17)는 수평 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

가이드 부시(19)는 슬라이드 바(17)를 원활하게 슬라이드시키기 위한 미끄럼 이동 부재이며, 길이 방향의 일측의 단부에 플랜지가 설치된 원통 형상의 부재로 되어 있다. 가이드 부시(19)는 슬라이드 바(17)를 내부에 수용 가능하게 된 원통부(19a)와, 원통부(19a)에 있어서의 일측(기단부측)의 단부에 설치된 플랜지부(19b)로 구성되어 있다. 가이드 부시(19)의 원통부(19a)가, 상술한 슬라이드 구멍(18)에 외측(우측)으로부터 끼워 넣어져 있다. 가이드 부시(19)의 선단측[배럴(3)의 내측에 면하는 측]은 슬라이드 바(17)와 마찬가지로 경사 형상으로 절단되어 있고, 슬라이드 바(17)와 마찬가지에 재료 반출 유로(15)의 내벽면과 동일 평면이 되도록 되어 있다. 또한, 가이드 부시(19)의 기단부측[배럴(3)의 외측에 면하는 측]은 선단측보다도 직경이 큰 플랜지부(19b)로 되어 있고, 이 플랜지부(19b)를 배럴(3)의 외면에 접촉시킴으로써, 슬라이드 구멍(18)에 대한 가이드 부시(19)의 끼워 넣기 위치가 위치 결정되어 있다.

또한, 슬라이드 바(17)에는 이 슬라이드 바(17)를 직경 방향으로 관통하여 냉각 유체를 슬라이드 바(17) 내에 공급하는 액 공급부(22)와, 냉각 유체를 슬라이드 바(17)의 외측으로 배출하는 액 배출부(23)가 상측과 하측에 각각 형성되어 있다. 이 액 공급부(22)와 액 배출부(23)는, 모두 도시하지 않은 냉각 유체의 배관에 접속되어 있고, 슬라이드 바(17)를 내외(상하)로 관통하여 냉각 유체를 슬라이드 바(17)의 내측에 공급함과 함께 냉각 완료의 냉각 유체를 슬라이드 바(17)의 외측으로 배출할 수 있도록 되어 있다.

또한, 플랜지부(19b)의 유압 실린더(20)측에는 절결부(19c)가 형성되어 있다. 그리고, 슬라이드 바(17)를 가이드 부시(19)의 선단측을 향해 전진시킨 경우, 이 절결부(19c)에, 액 공급부(22)와 액 배출부(23)에 각각 접속된 냉각 유체의 배관이 수용된다. 이로 인해, 후술하는 바와 같이, 플랜지부(19b)와 냉각 유체의 배관을 간섭시키지 않고, 슬라이드 바(17)의 선단면과 재료 반출 유로(15)의 내벽면을 동일 평면으로 하여, 수지 배출로(16)가 슬라이드 바(17)에 의해 폐쇄될 때까지, 슬라이드 바(17)를 가이드 부시(19)의 선단측을 향해 전진시킬 수 있다.

또한, 가이드 부시(19)에는 열팽창률이 슬라이드 바(17)를 구성하는 SS재 등보다 큰 BC3 등의 청동 주물재가 사용된다. 이와 같이 가이드 부시(19)에 슬라이드 바(17)보다 열팽창 계수가 큰 금속 재료를 사용하면, 구조 재료의 열팽창률의 차에 의해 가열 시에 가이드 부시(19)와 슬라이드 바(17) 사이에 간극이 생기기 쉬워지고, 슬라이드 바(17)를 가이드 부시(19)로부터 뽑아내기 쉬워져, 깎임이나 동작 불량 등의 문제의 발생을 억제하기 쉬워진다.

도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 유압 실린더(20)는 슬라이드 바(17)의 기단부측에 설치되어, 유압의 작용으로 슬라이드 바(17)를 수평 방향(도면의 좌우 방향)으로 이동시키는 것이고, 슬라이드 바(17)를 가이드 부시(19)로부터 수평 방향을 따라서 입퇴시키는 것이다. 구체적으로는, 유압 실린더(20)는 가이드 부시(19)의 기단부측의 측면에 설치되어 있고, 가이드 부시(19)의 선단측(좌측)에 로드를 향해 배치되어 있다. 그리고, 가이드 부시(19)의 기단부측을 향해 수축 가능하게 된 로드의 선단에 슬라이드 바(17)가 고정되어 있다.

그로 인해, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이 로드를 수축시킨 경우에는, 슬라이드 바(17)가 가이드 부시(19)의 기단부측으로 후퇴하여, 수지 배출로(16)와 재료 반출 유로(15)가 연통 상태로 된다. 또한, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 로드를 신장시킨 경우에는, 슬라이드 바(17)가 가이드 부시(19)의 선단측을 향해 전진하여, 슬라이드 바(17)의 선단면과 재료 반출 유로(15)의 내벽면이 동일 평면으로 되고, 수지 배출로(16)가 슬라이드 바(17)에 의해 폐쇄된다.

도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 냉각 장치(21)는 슬라이드 바(17)의 내부에 설치되어, 냉각 유체를 사용하여 이 슬라이드 바(17)를 냉각하는 것이고, 슬라이드 바(17)를 냉각함으로써 슬라이드 바(17)의 열팽창을 억제하는 것이다.

이 냉각 유체에는 도시하지 않은 냉각탑 등에서 냉각된 유체가 사용되어 있다. 이와 같은 냉각 유체에는 냉각수, 냉각된 오일, 또는 냉각된 쿨런트 등이 사용되어 있다.

또한, 상술한 슬라이드 바(17)의 내부에는 이 슬라이드 바(17)의 길이 방향(수평 방향)을 따라서 냉각 유체를 안내하는 유통 구멍(24)이 형성되어 있다. 또한, 이 유통 구멍(24)에는 슬라이드 바(17)의 액 공급부(22)로부터 냉각 유체가 공급됨과 함께, 슬라이드 바(17)의 액 배출부(23)로부터 냉각 유체가 배출되고 있다. 이 유통 구멍(24)에는 유통 구멍(24)의 선단측까지 냉각 유체를 안내하는 배플 플레이트(25)가 설치되어 있다.

유통 구멍(24)은 슬라이드 바(17)의 내부에 형성된 냉각 유체를 유통시키기 위한 구멍이고, 슬라이드 바(17)의 축심 방향을 따라서 형성되어 있다. 이 유통 구멍(24)은 슬라이드 바(17)의 기단부측의 단부면으로부터 슬라이드 바(17)의 축을 따라서 수평 방향으로 선단측의 근방까지 연신되어 있고, 선단측의 단부면의 근방까지를 냉각할 수 있도록 되어 있다.

배플 플레이트(25)는 유통 구멍(24)의 내부에 삽입된 판상의 부재이고, 유통 구멍(24)의 내부를 상하 2실로 구획함으로써 냉각 유체를 슬라이드 바(17)의 단부로부터 단부까지 유통할 수 있도록 되어 있다. 즉, 배플 플레이트(25)는 슬라이드 바(17)를 길이 방향의 전체에 걸쳐서 냉각 가능한 구성으로 되어 있다. 배플 플레이트(25)는 유통 구멍(24)의 선단측을 폐쇄 가능한 원판 형상의 선단 부재(25a)와, 이 선단 부재(25a)보다 기단부측에 위치하는 유통 구멍(24)의 내부를 상하로 구획하는 구획 부재(25b)를 조합한 것으로 되어 있다. 또한, 이 구획 부재(25b)의 선단측에는 상부실의 냉각 유체를 하부실로 이동시키는 도통 구멍(26)이 형성되어 있다. 즉, 유통 구멍(24)의 내부에서는, 냉각 유체가 유통 구멍(24)의 상부실에 대해 슬라이드 바(17)의 기단부측의 액 공급부(22)로부터 도입된 냉각 유체는 상부실 내를 유통 구멍(24)의 선단측을 향해 흐르고, 구획 부재(25b)의 선단측의 도통 구멍(26)으로부터 유통 구멍(24)의 하부실로 이동하여, 하부실 내를 유통 구멍(24)의 기단부측으로 흘르고, 슬라이드 바(17)의 기단부측의 액 배출부(23)로부터 배출되는 경로를 따라서, 냉각 유체가 유통하고 있다.

다음에, 상술한 수지 배출 기구(1)를 사용하여 수지 재료를 배출하는 방법, 바꿔 말하면 본 발명의 수지 배출 방법에 대해 설명한다.

혼련 설비의 운전 직후 등, 배출되는 수지 재료의 품질이 안정되지 않아, 하류측의 펠리타이저에 수지 재료를 흘리고 싶지 않은 경우에는, 상술한 수지 배출 기구(1)를 사용하여 수지 재료가 외부로 배출된다. 즉, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 우선 유압 실린더(20)의 로드를 수축 후퇴시켜, 가이드 부시(19)의 선단측으로부터 슬라이드 바(17)를 후퇴시킨다.

이때, 상술한 냉각 장치(21)에 의해, 슬라이드 바(17)가 냉각되어 있으므로, 가이드 부시(19)의 선단측으로부터 슬라이드 바(17)를 후퇴시키는 것이 용이하게 되어 있다. 즉, 냉각 장치(21)가 설치되어 있지 않은 경우에는, 슬라이드 바(17)의 선단측이 기단부측보다 고온으로 되어, 열팽창에 의해 선단측의 직경이 기단부측보다 넓게 되어 있는 경우가 있고, 이와 같은 경우에는 슬라이드 바(17)의 후퇴가 곤란해지는 경우가 있다. 그러나, 상술한 냉각 장치(21)가 설치되어 있으면, 슬라이드 바(17)의 선단측과 기단부측의 온도차가 작아져, 슬라이드 바(17)의 선단측의 직경 확장이 억제되므로, 슬라이드 바(17)와 가이드 부시(19) 사이에 간극을 충분히 확보하는 것이 가능해져, 슬라이드 바(17)를 원활하게 후퇴시키는 것이 가능해진다.

이와 같이 슬라이드 바(17)가 가이드 부시(19) 내에서 가이드 부시(19)의 기단부측으로 후퇴하면, 가이드 부시(19)가 끼워 넣어진 슬라이드 구멍(18)의 내주면에 수지 배출로(16)의 개구(16a)가 노출되게 되어, 수지 배출로(16)가 슬라이드 구멍(18)을 통해 재료 반출 유로(15)와 연통 상태로 된다. 그 결과, 재료 반출 유로(15)를 흐르는 수지 재료의 일부가, 슬라이드 구멍(18)을 경유하여 수지 배출로(16)로 유입되고, 수지 배출로(16)를 통해 배럴(3)의 외측에 수지 재료의 일부를 배출하는 것이 가능해진다.

또한, 수지 재료의 배출이 종료되면, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 유압 실린더(20)를 신장시켜, 슬라이드 바(17)를 전진시킨다. 그리고, 슬라이드 바(17)의 선단측의 단부면이 배럴(3)의 재료 반출 유로(15)의 내벽면[가이드 부시(19)의 전방 단부면]과 동일 평면으로 될 때까지 슬라이드 바(17)를 전진시키면, 가이드 부시(19)가 끼워 넣어진 슬라이드 구멍(18)의 내주면에 노출되어 있던 수지 배출로(16)의 개구(16a)가 폐쇄되어, 수지 배출로(16)를 통해 수지 재료가 배럴(3)의 외부로 배출되지 않게 된다.

상술한 냉각 장치(21)를 구비한 수지 배출 기구(1)를 사용하면, 슬라이드 바(17)가 냉각 유체에 의해 냉각되므로, 슬라이드 바(17)의 열팽창을 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과, 슬라이드 바(17)의 선단측과 기단부측의 온도차가 작아져, 슬라이드 바(17)의 선단측의 직경 확장이 억제되므로, 슬라이드 바(17)를 빼내는 것이 용이해져, 슬라이드 바(17)나 가이드 부시(19)에 깎임이나 동작 불량 등의 문제가 발생하는 것을 방지 가능해진다.

또한, 가이드 부시(19)를 슬라이드 바(17)보다 열팽창 계수가 큰 금속 재료로 형성하면, 바꿔 말하면 가이드 부시(19)와 슬라이드 바(17)를 다른 금속 재료로 형성하면, 슬라이드 바(17)와 가이드 부시(19)의 시징을 방지하는 것도 가능해진다.

[제2 실시 형태]

다음에, 제2 실시 형태의 수지 배출 기구(1)를, 도면을 사용하여 설명한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태의 수지 배출 기구(1)는 배럴(3)의 주위벽 내부이며 슬라이드 구멍(18)의 주위의 대응하는 부위에, 배럴(3)을 가열하는 가열용 가열 장치(27)를 구비한 것으로 되어 있다.

구체적으로는, 이 가열 장치(27)는 가열용 유체(예를 들어, 가열된 오일)를 배럴(3)의 주위벽 내부에 도입함으로써, 슬라이드 바(17)의 외측의 가이드 부시(19)를 가열하는 것이고, 슬라이드 구멍(18)의 주위의 배럴(3)의 주위벽 내부에, 가열용 유체를 유통시키는 가열 유로를 배치한 것으로 되어 있다. 이 가열 유로는 재료 반출 유로(15)의 내주면의 기울기에 맞추어, 가이드 부시(19)의 상측의 쪽이 수평 방향으로 폭이 좁고, 가이드 부시(19)의 하측의 쪽이 수평 방향으로 폭이 넓게 되어 있어, 가열용 유체를 가이드 부시(19)의 외주면에 대해 균등하게 공급하여 가이드 부시(19)를 불균일 없이 가열할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 하여 가이드 부시(19)를 가열하면, 가이드 부시(19)와 슬라이드 바(17)의 온도차가 더욱 커진다. 그 결과, 상술한 냉각 장치(21)에 의해 냉각되는 슬라이드 바(17)에 대해 가열 장치(27)를 병용함으로써, 가이드 부시(19)는 가열에 의해 열팽창하여, 가이드 부시(19)와 슬라이드 바(17) 사이의 간극이 더욱 넓어지므로, 깎임이나 동작 불량 등의 문제의 발생을 더욱 확실하게 방지할 수 있게 된다.

[제3 실시 형태]

다음에, 제3 실시 형태의 수지 배출 기구(1)를, 도면을 사용하여 설명한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태의 수지 배출 기구(1)는 슬라이드 바(17)의 외주면에, 직경 내측을 향해 오목한 소경부(28)(두께 감소부)가 형성된 것으로 되어 있다.

즉, 이 소경부(28)는 제1 실시 형태의 슬라이드 바(17)의 외경보다도 더욱 작은 외경을 구비하고 있고, 가이드 부시(19) 내에 삽입된 슬라이드 바(17)의 외주면과 가이드 부시(19)의 내주면이 직경 방향으로 이격되어, 양자 사이에 직경 방향으로 큰 간극이 형성되도록 되어 있다.

이와 같은 소경부(28)를 형성하면, 슬라이드 바(17)의 외주면과 가이드 부시(19)의 내주면이 서로 접촉하는 면적이 작고, 바꿔 말하면 슬라이드 바(17)와 가이드 부시(19)가 서로 미끄럼 이동하는 개소가 줄어, 깎임이나 동작 불량 등의 문제의 발생을 더욱 확실하게 방지할 수 있게 된다. 그로 인해, 제3 실시 형태의 소경부(28)는 상술한 제1 실시 형태의 냉각 장치(21)나 제2 실시 형태의 가열 장치(27)에 추가하여 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 특히, 금회 개시된 실시 형태에 있어서, 명시적으로 개시되어 있지 않은 사항, 예를 들어 운전 조건이나 조업 조건, 각종 파라미터, 구성물의 치수, 중량, 체적 등은 당업자가 통상 실시하는 범위를 일탈하는 것이 아니라, 통상의 당업자라면 용이하게 상정하는 것이 가능한 값을 채용하고 있다.

Claims

내부가 공동으로 된 배럴과, 상기 배럴에 수용된 한 쌍의 혼련 로터를 구비하고, 이들 한 쌍의 혼련 로터가 배럴 내에서 회전함으로써 수지 재료의 혼련이 행해지는 혼련 설비에 설치되어, 상기 혼련 로터로 혼련된 수지 재료의 일부를 배럴 외부로 배출하는 수지 배출 기구이며,
상기 배럴에 설치된, 상기 배럴의 내외를 연통하는 수지 배출로와;
상기 배럴에 상기 수지 배출로를 가로지르도록 형성된 슬라이드 구멍과;
상기 슬라이드 구멍의 내부를 이동함으로써 상기 수지 배출로를 폐쇄 혹은 개방하는 슬라이드 바; 및
상기 슬라이드 바의 내부에 설치된, 냉각 유체를 사용하여 상기 슬라이드 바를 냉각하는 냉각 장치를 포함하는, 수지 배출 기구.
제1항에 있어서, 상기 슬라이드 구멍의 내부에는 상기 슬라이드 바를 미끄럼 이동 가능하게 수용하는 통 형상의 가이드 부시가 끼워 넣어져 있는, 수지 배출 기구.
제1항에 있어서, 상기 냉각 장치는,
상기 슬라이드 바의 내부에 형성된, 상기 슬라이드 바의 길이 방향을 따라서 상기 냉각 유체를 안내하는 유통 구멍 및
상기 유통 구멍의 내부에 설치된, 상기 유통 구멍의 선단측까지 상기 냉각 유체를 안내하는 배플 플레이트를 갖는, 수지 배출 기구.
제1항에 있어서, 상기 슬라이드 구멍의 주위의, 상기 배럴의 주위벽의 내부에는 상기 배럴을 가열하기 위한 가열 장치가 설치되어 있는, 수지 배출 기구.
제2항에 있어서, 상기 가이드 부시는 상기 슬라이드 바보다 열팽창 계수가 큰 금속 재료로 형성되어 있는, 수지 배출 기구.
제1항에 있어서, 상기 슬라이드 바의 외주면에, 직경 내측을 향해 오목한 소경부가 형성되어 있는, 수지 배출 기구.