KR20150144539A - 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지원료를 용융 및 이송시켜 압출이 이루어지도록 하는 합성수지 용융압출기의 압출구멍 배출부에 여과판을 설치하여 용융되지 않는 이물질을 여과할 수 있도록 하되 여과판의 입구 부분에서 여과판의 내측면에 걸리는 이물질을 제거할 수 있도록 하여 여과판을 수시로 분리 및 교체를 하지 않고 합성수지 용융 압출물을 여과할 수 있도록 한 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 히터가열수단이 구비된 실린더 내부에 압출스크류가 설치되어 원료공급부의 공급호퍼를 통해 공급되는 합성수지원료를 용융이송시켜 배출부의 압출유도판과 여과판을 거쳐 압출이 이루어지는 합성수지 용융압출기에 있어서, 상기 배출부에 장착되는 하우징 내의 여과판 입구부분에 형성되어 유입되는 용융 압출물에 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 하는 이물질제거실과, 상기 이물질제거실에 회전되게 설치되고 여과판의 내측면에 접촉되어 이물질을 회전반경 외측방향으로 밀어내도록 하는 이물질제거부재와, 상기 이물질제거부재의 회전반경 외측에 위치하고 이물질제거실의 하부 일측에 형성되어 이물질이 수집되도록 한 이물질수집부로 이루어진 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치를 특징으로 한다.

Description

합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치 {Prevent clogging of filter plate device for melt extruder of synthetic resin}

본 발명은 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 합성수지원료를 용융 및 이송시켜 압출이 이루어지도록 하는 합성수지 용융압출기의 압출구멍 배출부에 여과판을 설치하여 용융되지 않는 이물질을 여과할 수 있도록 하되 여과판의 입구 부분에서 여과판의 내측면에 걸리는 이물질을 제거할 수 있도록 하여 여과판을 수시로 분리 및 교체를 하지 않고 합성수지 용융 압출물을 여과할 수 있도록 한 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지 용융압출기는 히터가열수단이 구비된 실린더 내부에압출스크류가 설치되어 원료공급부를 통해 합성수지원료를 용융이송시켜 배출부를 거쳐 압출이 이루어지게 된다.

즉, 합성수지 용융압출기는 합성수지원료를 용융 압출하여 마스터배치를 성형하는 합성수지용융압출기는 히터가열수단이 구비된 원통형의 실린더내부에 압출스크류가 설치되어 합성수지원료를 용융이송시켜 농축시키고 이를 압출성형할 수 있도록 하고 있다.

이러한 합성수지 용융압출기를 이용하여 각종 이물질 등이 포함된 폐합성수지를 재생하고자 하는는 경우에는 페합성수지 원료를 용융 압출하는 과정에서 용융되지 않는 금속이나 모래 등과 같은 이물질을 걸러내기 위하여 합성수지 용융압출기의 배출부에 여과판이 설치된 여과장치를 장착하여 여과판에 의해 이물질이 배출되는 것을 방지하고 있으며, 이물질에 의해 여과판이 막히면서 여과효율이 떨어지는 경우에는 여과장치에 설치되는 여과판을 분리하여 새것으로 교체 사용하거나 여과판에 있는 이물질을 깨끗하게 청소하여 이물질을 제거한 후에 여과판을 설치하는 형태로 사용하게 된다.

그러나 상기와 같이 여과장치에 설치되는 여과판을 분리하는 작업을 동안에는 합성수지 용융압출기의 가동을 중단하여야 하므로 생산성이 떨어지게 될 뿐만 아니라 여과판의 분리 교체과정에서 실린더 내에 용융된 합성수지가 굳어버릴 염려가 있기 때문에 품질저하의 우려가 있고, 뜨겁게 달궈진 상태의 여과판을 분리 교체하는 데도 어려움이 있다.

이를 감안하여 본 발명자에 의하여 특허 제10-1351216호로 개시된 합성수지 용융압출기에서는 합성수지원료를 용융 및 이송시켜 압출이 이루어지도록 하는 합성수지 용융압출기의 배출부에 여과장치를 장착하고 여과장치의 압출구에 설치되는 여과판으로 각종 이물질을 여과한 다음 압출이 이루어지도록 하되 여과장치의 내통 외주면에 회전가능하게 외통을 체결하고 외통의 외주면에 여과판이 각각 설치된 2개의 압출구멍을 구비한 다음 2개의 압출구멍 중에서 선택되는 어느 하나를 압출유도구멍과 연통되게 하여 압출이 이루어지도록 하고 압출 사용중에 있는 여과판에 이물질이 많아서 이를 분리하고자 하는 경우에는 외통을 내통 둘레를 따라 회전하여 또 다른 압출구멍을 압출유도구멍과 연통되게 하여 계속적인 압출이 이루어지도록 한 다음 압출유도구멍에서 회전되는 압출구멍의 여과판을 분리하여 교체나 청소작업을 할 수 있도록 하고 있다.

즉, 상기와 같은 기술내용에 의해 합성수지 용융 압출은 지속적으로 이루어지도록 하면서 여과판의 교체 및 청소를 용이하게 할 수 있게 되었지만, 합성수지에 용융되지 않는 이물질이 다량 포함되어 있는 것을 용융 압출하는 경우에는 이물질이 여과판이 수시로 막히게 되면서 잦은 여과판의 분리 및 교체에 따른 작업생산성이 크게 떨어지게 되었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 합성수지원료를 용융 및 이송시켜 압출이 이루어지도록 하는 합성수지 용융압출기의 배출부에 여과판을 설치하여 용융되지 않는 이물질을 여과할 수 있도록 하되 여과판의 입구부분에 일정공간의 이물질제거실을 구비하고 상기 이물질제거실에 설치되어 여과판의 내측면에 접촉되어 회전되게 한 이물질제거부재에 의해 여과판의 내측면에 걸리는 이물질을 회전반경 외측방향으로 밀어내는 작용으로 이물질제거실의 하부 일측에 형성된 이물질수집부에 수집되게 한 구성으로 여과판이 이물질에 의해 막히는 것을 방지하도록 함으로써 여과판을 수시로 분리 및 교체를 하지 않고 합성수지 용융 압출물을 여과할 수 있도록 한 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치를 제공함에 있다.

본 발명은 히터가열수단이 구비된 실린더 내부에 압출스크류가 설치되어 원료공급부의 공급호퍼를 통해 공급되는 합성수지원료를 용융이송시켜 배출부의 압출유도판과 여과판을 거쳐 압출이 이루어지는 합성수지 용융압출기에 있어서, 상기 배출부에 장착되는 하우징 내의 여과판 입구부분에 형성되어 유입되는 용융 압출물에 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 하는 이물질제거실과, 상기 이물질제거실에 회전되게 설치되고 여과판의 내측면에 접촉되어 이물질을 회전반경 외측방향으로 밀어내도록 하는 이물질제거부재와, 상기 이물질제거부재의 회전반경 외측에 위치하고 이물질제거실의 하부 일측에 형성되어 이물질이 수집되도록 한 이물질수집부로 이루어진 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치를 특징으로 한다.

상기 이물질제거실은 원통형 공간으로 형성되어 있고, 압출유도판과 여과판의 외주면이 상호 대응된 크기로 설치될 수 있는 공간으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 이물질제거부재는 여과판에 형성된 중공부을 관통하여 돌출된 회전축봉의 선단부에 결합되고, 회전축봉의 후단은 하우징에 장착되고 베어링이 구비된 회전안내대에 설치되어 동력전달부재에 의해 일방향 회전되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 이물질제거부재는 반구 형태의 곡선형 회전날개로 구비되어 곡선형 회전날개의 볼록한 외측면부가 회전하면서 이물질을 회전반경 외측방향으로 밀어내는 작용을 하며, 상기 이물질수집부의 하단 출구는 개폐부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 합성수지 용융압출기에서는 여과판에 의해 합성수지 용융 압출물에 포함된 이물질을 여과함과 아울러 여과판의 내측면에 걸리는 이물질은 이물질제거실에서 이물질제거부재에 의해 이물질수집부를 수집하여 분리 처리할 수 있게 되므로 종래와 같이 여과판의 분리 및 교체작업을 하지 않고도 계속적인 합성수지 용융 압출을 할 수 있게 되어 작업생산성을 크게 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 여과판 막힘 방지장치가 적용된 합성수지 용융압출기를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치에 의해 이물질이 제거되는 것을 나타낸 일부 확대 작용도.
도 4는 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치에서 하우징에 여과판 및 이물질제거부재가 설치된 것을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치에서 여과판과 이물질제거부재의 구성을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치에서 이물질제거부재의 회전방향을 예시한 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 히터가열수단이 구비된 실린더(10) 내부에 압출스크류(14)가 설치되어 원료공급부(A)의 공급호퍼(12)를 통해 공급되는 합성수지원료를 용융이송시켜 배출부(B)에 고정설치되는 압출유도판(16)과 배출부(B)에 장착된 하우징(20)에 고정설치되어 있는 여과판(30)을 거쳐 각종 이물질을 여과한 다음 압출이 이루어지는 합성수지 용융압출기에 해당된다.

상기 합성수지 용융압출기의 압출유도판(16)은 비교적 큰 압출구멍(18)이 형성되어 있는 것으로서 합성수지 용융 압출물이 분산 압출될 수 있도록 하는 기능을 주로 수행하고, 상기 여과판(30)은 다수의 작은 여과구멍(32)이 형성되어 통상의 합성수지칩과 같은 굵기 정도로 압출될 수 있도록 함과 아울러 용융되지 않는 금속이나 모래 등과 같은 이물질을 걸러내는 기능을 수행하게 된다.

본 발명은 이물질이 포함된 폐합성수지를 재활용하기 위해 페합성수지원료를 용융 압출하는 경우 여과판(30)의 여과구멍(32) 입구에 이물질이 걸려서 여과기능을 제대로 수행하지 못하게 되기 때문에 여과판(30)을 자주 분리 교체작업을 해야 되는 종래의 작업방법을 개선하고자 함에 있다.

본 발명은 합성수지 용융압출기의 배출부(B)에 장착되는 하우징(20) 내의 여과판(30) 입구부분에 형성되어 유입되는 용융 압출물에 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 하는 이물질제거실(40)과, 상기 이물질제거실(40)에 회전되게 설치되고 여과판(30)의 내측면에 접촉되어 이물질을 회전반경 외측방향으로 밀어내도록 하는 이물질제거부재(50)와, 상기 이물질제거부재(50)의 회전반경 외측에 위치하고 이물질제거실(40)의 하부 일측에 형성되어 이물질이 수집되도록 한 이물질수집부(60)로 이루어져 있다.

상기 여과판(30)은 얇은 판재에 다수의 작은 여과구멍(32)이 형성된 형태이기 때문에 합성수지 용융 압출물의 강한 압출압력에도 견딜 수 있도록 하기 위해 2개의 여과판(30)을 여과구멍(32)이 상호 관통되게 상호 맞댄 형태로 되어 있으나, 여과판(30)의 두께를 두껍게 하는 형태로 하나의 단일체로도 구비할 수 있는 것이므로 본 발명에서는 이를 한정하지 않는다.

상기 여과판(30)의 출구 방향에는 하우징(20)의 하부방향으로 압출유로(36)가 형성되어 있는 구성으로 여과판(30)의 여과구멍(32)을 거쳐 이물질이 제거된 압출물을 압출유로(36)를 통해 배출하도록 되어 있다.

상기 이물질제거실(40)은 원통형 공간으로 형성되어 있고, 압출유도판(16)과 여과판(30)의 외주면이 상호 대응된 크기로 설치될 수 있는 공간으로 형성되어 압출유도판(16)의 압출구멍(18)에서 빠져나온 용융 압출물이 여과판(30)의 여과구멍(32)으로 유입이 용이하게 유입될 수 있도록 되어 있다.

상기 이물질제거부재(50)는 여과판(30)에 형성된 중공부(34)을 관통하여 돌출된 회전축봉(70)의 선단부에 결합되고, 회전축봉(70)의 후단은 하우징(20)에 장착되고 베어링(74)이 구비된 회전안내대(72)에 설치되어 동력전달부재(80)에 의해 일방향 회전되도록 되어 있다.

상기 동력전달부재(80)는 감속기가 구비된 모터(82)의 구동기어(84)에 회전축봉(70)의 종동기어(86)가 체인(86)으로 연결되어 회전축봉(70)에 의해 회전되는 이물질제거부재(50)는 분당 7~8 RPM 정도의 저속으로 회전할 수 있도록 하되 상기 이물질제거부재(50)의 회전속도는 페합성수지의 이물질 함유량에 따라 회전속도를 가감할 수 있도록 한다.

상기 이물질제거부재(50)는 중앙의 결합구멍(58)을 축으로 양측에 2개의 회전날개(52)가 설치되는 구성으로 이루어지되 반구 형태의 곡선형 회전날개(52)로 구비되어 곡선형 회전날개(52)의 볼록한 외측면부(56)가 회전하면서 이물질을 회전반경 외측방향으로 밀어내는 작용으로 이물질제거실(40)의 원통형 내벽면을 따라 이물질이 선회될 수 있도록 하며, 상기 이물질제거부재(50)의 회전반경은 여과판(30)의 주연부 직경과 동일한 형태로 구비됨이 바람직하다.

또, 이물질제거부재(50)의 접촉면(54)은 여과판(30)의 내측면에 밀착되어 여과판(30)의 내측면을 긁어내듯이 회전하면서 이물질뿐만 아니라 합성수지 용융 압출물이 여과판(30)에 달라붙어 떨어지지 않고 여과구멍(32)이 막히게 것도 방지하도록 한다.

상기 이물질수집부(60)는 이물질제거부재(50)가 회전하면서 여과판(30)의 입구에 걸리는 이물질을 긁어내어 회전반경 외측방향으로 밀어내는 작용을 하게 될 때 이물질제거부재(50)의 회전반경 외측에 형성되고 이물질제거실(40)의 일측 하부에 구비된 이물질수집부(60)로 이물질이 낙하되어 수집상태로 담겨질 수 있는 수직관체 형태로 형성됨이 바람직하다.

상기 이물질수집부(60)의 하단 출구는 개폐부재(62)가 구비되어 합성수지 용출압출기가 작동하는 용융 압출을 하는 경우에는 출구를 차단하고, 합성수지 용출압출기를 작동하지 않는 경우에만 출구를 개방하여 이물질을 분리 처리할 수 있도록 함이 바람직하다.

이는 합성수지 용융압출기가 작동할 때 이물질수집부(60)의 하단 출구가 개방되면 이물질과 함께 용융 압출물도 함께 계속적으로 빠져나갈 염려가 있기 때문이며, 이물질수집부(60)의 하단 출구가 차단된 상태에서 합성수지 용융압출기가 작동하게 되면 이물질제거부재(50)에 의해 이물질이 이물질수집부(60)에 수집됨과 동시에 용융 압출물도 함께 담겨진 상태가 되지만 용융 압출물은 이물질이 수집되는 과정에서 이물질수집부(60)의 입구 상측으로 넘쳐 흘러 여과판(30)으로 보내지게 되므로 이물질 수집에 지장을 초래하지 않게 되며, 이는 용융 압출물에 비해 이물질은 무게가 많이 나가는 것이므로 이물질수집부(60)에 자연 낙하되어 수집이 이루어지게 된다.

이와 같이 된 본 발명은 원료공급부(A)의 공급호퍼(12)를 통해 투입되는 합성수지원료를 실린더(10) 내부의 압출스크류에 의해 용융 이송시켜 배출부(B)를 거쳐 압출이 이루어지게 된다.

이때 본 발명은 금속 등의 이물질이 포함된 폐합성수지를 재활용하기 위해 페합성수지원료를 용융 압출하는 경우에 여과판(30)에 의해 이물질을 걸러내는 형태로 여과하여 여과구멍(32)을 통해 압출유로(36)로 합성수지 용융물의 압출이 이루어지고, 상기 여과판(30)에 걸리는 이물질은 이물질제거실(40)에서 이물질제거부재(50)에 의해 긁어내어 이물질제거부재(50)의 회전반경 외측에 형성된 이물질수집부(60)로 수집되게 하는 수단으로 여과판(30)이 막혀 분리 및 교체하는 작업을 수행하지 않고 압출이 이루어지도록 한 것에 해당된다.

즉, 합성수지 용융 압출물이 이물질제거실(40)에서 여과판(30)의 여과구멍(32)을 통해 여과가 이루어지고, 여과판(30)의 내측면에 접촉되어 저속으로 회전하는 이물질제거부재(50)에 의해 여과판(30)의 내측면에 걸린 이물질을 긁어냄과 동시에 계속적으로 회전하는 이물질제거부재(50)에 부딪히면서 곡선형 회전날개(52)의 돌출 외측면부(56)에 의해 이물질제거부재(50)의 회전방향 외측으로 이물질을 밀어내어 이물질제거실(40)의 원통형 내벽면을 따라 이물질이 선회되는 작용을 한다.

상기와 같이 이물질제거부재(50)에 의해 이물질을 회전방향 외측으로 이물질을 밀어내는 작용으로 이물질제거실(40)의 원통형 내벽면을 따라 선회되면서 이물질제거부재(50)의 회전반경 외측에 형성되고 이물질제거실(40)의 하부에 위치하는 이물질수집부(60)로 이물질이 자연 낙하되는 수집이 이루어지게 되며, 이때 이물질수집부(60)의 하단 출구는 차단된 상태를 유지하도록 한다.

그리고 이물질수집부(60)에 이물질과 용융 압출물이 함께 채워진 상태가 되더라도 이물질제거부재(50)에 의해 여과판(30)의 내측면에서 분리 낙하되는 이물질은 계속적으로 수집이 되고, 상기 이물질수집부(60)에 이물질이 수집되는 분량만큼 용융 압출물은 이물질수집부(60)의 상측으로 넘쳐 흘러 여과판(30)으로 보내지게 되므로 이물질 수집이 계속적으로 이루어진다.

상기와 같이 합성수지 용융압출기를 작동하는 동안에는 이물질제거부재(50)를 계속적으로 회전시켜 여과판(30) 내측면에 걸리는 이물질을 이물질수집부(60)로 수집을 하고, 이물질수집부(60)에서 이물질을 분리 처리할 때에는 합성수지 용융압출기의 작동을 멈추는 기간에 이물질수집부(60)의 하단 출구를 개방하는 수단으로 이물질을 간편하게 분리 처리할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 여과판(30)에 의해 합성수지 용융 압출물에 포함된 이물질을 여과함과 아울러 여과판(30)의 내측면에 걸리는 이물질은 이물질제거실(40)에서 이물질제거부재(50)에 의해 이물질수집부(60)를 수집하여 분리 처리할 수 있게 되어 여과판(30)의 분리 및 교체작업을 하지 않고 계속적인 합성수지 용융 압출을 할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

A : 원료공급부 B : 배출부
10 : 실린더 12 : 공급호퍼
14 : 압출스크류 16 : 압출유도판
18 : 압출구멍 20 : 하우징
30 : 여과판 32 : 여과구멍
34 : 중공부 36 : 압출유로
40 : 이물질제거실 50 : 이물질제거부재
52 : 회전날개 54 : 접촉면
56 : 외측면부 58 : 결합구멍
60 : 이물질수집부 62 : 개폐부재
70 : 회전축봉 72 : 회전안내대
74 : 베어링 80 : 동력전달부재
82 : 모터 84 : 구동기어
86 : 종동기어 88 : 체인

Claims (5)

1. 히터가열수단이 구비된 실린더(10) 내부에 압출스크류(14)가 설치되어 원료공급부(A)의 공급호퍼(12)를 통해 공급되는 합성수지원료를 용융이송시켜 배출부(B)의 압출유도판(16)과 여과판(30)을 거쳐 압출이 이루어지는 합성수지 용융압출기에 있어서,
   상기 배출부(B)에 장착되는 하우징(20) 내의 여과판(30) 입구부분에 형성되어 유입되는 용융 압출물에 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 하는 이물질제거실(40)과,
   상기 이물질제거실(40)에 회전되게 설치되고 여과판(30)의 내측면에 접촉되어 이물질을 회전반경 외측방향으로 밀어내도록 하는 이물질제거부재(50)와,
   상기 이물질제거부재(50)의 회전반경 외측에 위치하고 이물질제거실(40)의 하부 일측에 형성되어 이물질이 수집되도록 한 이물질수집부(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 이물질제거실(40)은 원통형 공간으로 형성되어 있고, 압출유도판(16)과 여과판(30)의 외주면이 상호 대응된 크기로 설치될 수 있는 공간으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치.
   
3. 제 1항에 있어서
   상기 이물질제거부재(50)는 여과판(30)에 형성된 중공부(34)을 관통하여 돌출된 회전축봉(70)의 선단부에 결합되고, 회전축봉(70)의 후단은 하우징(20)에 장착되고 베어링(74)이 구비된 회전안내대(72)에 설치되어 동력전달부재(80)에 의해 일방향 회전되도록 한 것을 특징으로 하는 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 이물질제거부재(50)는 반구 형태의 곡선형 회전날개(52)로 구비되어 곡선형 회전날개(52)의 볼록한 외측면부(56)가 회전하면서 이물질을 회전반경 외측방향으로 밀어내는 작용을 하도록 한 것을 특징으로 하는 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 이물질수집부(60)의 하단 출구는 개폐부재(62)가 구비되는 것을 특징으로 하는 합성수지 용융압출기의 여과판 막힘 방지장치.
   

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