KR20160133133A - 테이퍼 방식 병목제거용 스크류를 이용한 원료공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호퍼에서 배럴측으로 공급되는 플라스틱의 원료가 뭉쳐 발생되는 병목 정체를 제거하기 위한 사출성형기의 원료공급장치를 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 금형에 접속되어 있는 배럴과, 상기 배럴에 설치되어 수지 용융물을 금형에 가압 공급하는 배럴스크류, 배럴스크류를 구동시키는 사출실린더 및 팰릿을 배럴의 투입구측 공급시키는 호퍼를 구비한 사출성형기의 원료공급장치에 있어서, 상기 호퍼의 내부에 위치된 병목제거용 스크류와; 상기 병목제거용 스크류를 역회전 구동시키는 기어드 모터와; 상기 기어드 모터를 호퍼에 지지시키는 지지수단과; 상기 기어드 모터의 역회전 구동을 제어하는 구동제어장치를 포함하고; 상기 병목제거용 스크류는 스크류 샤프트와, 스크류 샤프트의 외주면에 나선 방향으로 권취되어 있는 팰릿 리프팅 날개를 갖되, 상기 팰릿 리프팅 날개(302)는 원료를 상향으로 퍼올리도록 선단에서 후단으로 갈수록 직경이 점증적으로 커지는 10°~30°의 테이퍼 각을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

테이퍼 방식 병목제거용 스크류를 이용한 원료공급장치{Raw material supplement device for bottleneck removal}

본 발명은 사출성형기의 원료공급장치에 관한 것으로, 특히 호퍼에서 배럴측으로 공급되는 플라스틱의 원료가 뭉쳐 발생되는 병목 정체를 제거하기 위한 사출성형기의 원료공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형기는 열(熱)가소성의 플라스틱 원료를 가열 용융해서 높은 압력으로 노즐에서 금형 안에 사출(射出)해 제품을 성형한다. 사출성형기는 금형에 접속되어 수지 원료를 용융시키는 배럴과, 상기 배럴에 설치되어 수지 용융물을 금형에 가압 공급하는 스크류, 스크류를 구동시키는 사출실린더 및 팰릿을 배럴의 투입구측 공급시키는 호퍼를 구비한다. 이때 호퍼는 플라스틱 원료(팰릿)를 저장하여 배럴내로 공급시키는 역할을 한다.

그런데 일반적으로 호퍼는 상단은 크고 하단은 좁은 관계로 압력이 발생되어 원료 공급시 병목현상이 발생되어 원료가 뭉쳐서 정량 공급이 안되는 경우가 발생된다. 이러한 공급 불량에 의해 생산성이 떨어지며 제품의 질에 문제를 야기하게 된다.

본 발명의 배경이 되는 일 형태의 기술로는 한국 공개특허 공개번호 제10-2010-0003127호(플라스틱 사출기용 호퍼)가 제안되어 있다. 이는 링블로워를 작동시켜 발생하는 부압을 이용하여 원료통내의 원료를 호퍼내로 이송시키고 다시 호퍼하부의 이송스크류에 공급하는 플라스틱 사출기에서 호퍼하부에서의 링블로워 작동에 의한 부압의 발생을 차단하여 이송스크류에 원료가 정량공급되도록 한 것으로, 2대의 호퍼를 상하로 연결 및 결합시킨 이중호퍼 즉, 하부가 이송스크류에 연결되면서 일부 개방된 개방구를 형성시킨 덮개를 갖는 호퍼를 하부호퍼로서 제공하고, 링블로워 및 원료통과 직접 연결되는 또 한 대의 호퍼를 상부 호퍼로서 제공하여, 상부호퍼의 최소한 출구노즐부를 포함한 아랫부분 일부를 하부호퍼의 덮개 개방구를 통해 삽입 및 내장시키고 그 연결 부위를 고정시켜 형성시킨 것과; 상부 호퍼의 출구 노즐부에 링블로워의 작동에 의해 닫히고, 링블로워 정지시 열리게 되는 개폐마개를 설치한 것을 특징으로 한다.

그러나 상기 배경기술은 이중 호퍼에 의해 원료공급장치가 비대해지고, 상부측 호퍼에서 한 번에 다량의 원료가 배출될 경우 배럴측에서 원료가 뭉치게 되는 문제가 있다.

한국 공개특허 공개번호 제10-2010-0003127호(플라스틱 사출기용 호퍼) 한국 공개특허 공개번호 제10-2010-0124515호(호퍼용 분말 분산장치) 한국 공개특허 공개번호 제10-2004-0025710(교반장치가 설치된 사출기용 호퍼)

본 발명은 호퍼에서 배럴측으로 공급되는 플라스틱의 원료가 뭉쳐 발생되는 병목 정체를 제거하기 위한 사출성형기의 원료공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

금형에 접속되어 있는 배럴과, 상기 배럴에 설치되어 수지 용융물을 금형에 가압 공급하는 배럴스크류, 배럴스크류를 구동시키는 사출실린더 및 팰릿을 배럴의 투입구측 공급시키는 호퍼를 구비한 사출성형기의 원료공급장치에 있어서,

상기 호퍼의 내부에 위치된 병목제거용 스크류와;

상기 병목제거용 스크류를 역회전 구동시키는 기어드 모터와;

상기 기어드 모터를 호퍼에 지지시키는 지지수단과;

상기 기어드 모터의 역회전 구동을 제어하는 구동제어장치를 포함하고;

상기 병목제거용 스크류는 스크류 샤프트와, 스크류 샤프트의 외주면에 나선 방향으로 권취되어 있는 팰릿 리프팅 날개를 갖되, 상기 팰릿 리프팅 날개(302)는 원료를 상향으로 퍼올리도록 선단에서 후단으로 갈수록 직경이 점증적으로 커지는 10°~30°의 테이퍼 각을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 병목제거용 스크류에는 상기 스크류 샤프트에 아암을 통해 연결되어 상기 팰릿 리프팅 날개의 둘레에 위치되어 호퍼의 벽면에 달라 붙어 있는 팰릿을 탈락시키는 헬릭스 스크레이퍼가 더 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 테이퍼 방식 병목제거용 스크류를 이용한 원료공급장치에 따르면, 호퍼에 배치된 병목제거용 스크류에는 나선 방향으로 권취되어 있는 팰릿 리프팅 날개를 갖기 때문에 역회전시 원료를 상향으로 퍼올려 순환시키므로 병목 현상이 제거되어 팰릿의 원할한 흐름으로 안정된 사출 제품을 제작할 수 있다.

또한, 헬릭스 스크레이퍼가 호퍼의 벽면에 부착되는 것을 방지하여 팰릿의 원할한 공급을 보장하게 된다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 테이퍼 방식 병목제거용 스크류를 이용한 원료공급장치가 적용된 사출기의 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 금형 및 사출 배럴측 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 테이퍼 방식 병목제거용 스크류를 이용한 원료공급장치의 구성도.
도 5는 도 4에서 병목제거용 스크류의 역회전에 따른 팰릿의 병목 현상이 제거되는 사용상태도.
도 6은 도 4에서 병목제거용 스크류에 헬릭스 스크레이퍼가 부가된 설치상태도.
도 7은 도 6에서 병목제거용 스크류에 설치된 헬릭스 스크레이퍼의 사시도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명은 도 1 내지 도 3과 같이 금형(12)에 접속되어 팰릿(플라스틱 원료)을 용융시키는 배럴(14)과, 배럴(14)에 설치되어 팰릿 용융물을 금형에 가압 공급하는 배럴스크류(16), 배럴스크류(16)를 구동시키는 사출실린더(18) 및 팰릿을 배럴(14)의 투입구측 공급시키는 호퍼(20)를 구비한 사출성형기의 원료공급장치에 있어서, 호퍼(20)로 투입된 팰릿이 배럴 공급구에서 병목 정체 현상이 발생되는 경우 이를 해결하는 장치를 제공한다.

도 4 및 도 5와 같이 호퍼(20)의 내부에 병목제거용 스크류(30)가 위치된다. 병목제거용 스크류(30)는 본 발명에서 가장 큰 특징을 갖는다. 병목제거용 스크류(30)는 스크류 샤프트(301)와, 스크류 샤프트(301)의 외주면에 나선 방향으로 권취되어 있는 팰릿 리프팅 날개(302)를 갖는다. 팰릿 리프팅 날개(302)는 스크류 샤프트(301)의 역회전으로 원료(팰릿)를 상향으로 퍼올리도록 선단에서 후단으로 갈수록 직경이 점증적으로 커지는 10°~30°의 테이퍼 각(θ)을 갖는다.

이같이 팰릿 리프팅 날개(302)는 병목제거용 스크류(30)가 역회전하게 되면, 원료가 팰릿 리프팅 날개(302)를 타고 상방으로 이동한 후 다시 하방으로 낙하하여 호퍼(20)의 배출구(201)(배럴 공급구)에서의 병목을 제거하는 기능을 하게 된다. 이때 팰릿 리프팅 날개(302)는 테이퍼 각(θ)을 갖기 때문에 하부쪽 보다는 상부쪽에서 퍼올리는 량을 증가시켜 원료의 순환을 더욱 촉진하여 병목의 효율성이 향상된다.

여기서, 팰릿 리프팅 날개(302)의 테이퍼 각(θ)을 10°~30°로 한정한 이유는, 10°이하로 되면 원료의 순환이 느려지고 30°이상이 되면 원료의 순환이 너무 빨라져 병목 제거 기능이 떨어지기 때문이다.

팰릿 리프팅 날개(302)의 피치는 본 실시 예에서 동일하게 구성하였으나 하부를 좁게 상부를 넓게 구성할 수 있다. 또한 팰릿 리프팅 날개(302)는 스크류 샤프트(301)의 전구간에 구성하였으나 하단부에서 중간부까지 구성할 수도 있다.

병목제거용 스크류(30)를 역회전 구동시키는 기어드 모터(32)가 구비된다. 기어드 모터(32)는 출력단이 병목제거용 스크류(30)와 직결된다. 이때 기어드 모터(32)는 출력단이 병목제거용 스크류(30)의 스크류 샤프트(301)와 플랜지 결합이나 커플링 결합 등을 통해 연결될 수 있다.

기어드 모터(32)는 지지수단을 통해 호퍼(20)에 지지되어 설치된다. 본 실시 예에서 기어드 모터(32)는 호퍼(20)의 상단에 개폐 가능하게 장착되는 호퍼 덮개(34)에 고정 설치된다.

기어드 모터(32)의 역회전 구동을 제어하는 구동제어장치(36)가 구비된다. 구동제어장치(36)는 기어드 모터(32)와 전기적으로 연결되어 있다. 구동제어장치(36)는 사출온도, 병목제거용 스크류(30)의 회전속도 등을 표시하는 표시창, 기어드 모터(32)의 회전방향을 제어하는 조작스위치 등이 구비된다.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용을 설명한다.

먼저, 호퍼(20)의 내부에 팰릿이 가득 채워져 있는 상태에서, 배럴(14)내로 팰릿이 유입되어 용융되고, 사출실린더(18)에 의해 배럴스크류(16)가 구동하여 팰릿 용융물을 금형(12)에 가압 공급한다.

이때 호퍼(20)로부터 공급되는 팰릿에 병목 현상이 발생되면, 구동제어장치(36)를 조작하게 된다. 따라서 도 5와 같이 기어드모터(32)가 구동되어 병목제거용 스크류(30)가 역방향으로 회전하고 팰릿 리프팅 날개(302)가 팰릿을 상향으로 퍼올려 병목현상을 제거하게 된다. 따라서 팰릿이 원활하고 안정된 흐름으로 배럴(14)내로 공급 투입이 이루어져 사출 품질이 안정된다.

한편, 본 발명은 도 6과 같이 병목제거용 스크류(30)에 호퍼(20)의 벽면에 달라 붙어 있는 팰릿을 탈락시키는 헬릭스 스크레이퍼(304)가 더 설치될 수 있다. 이때 헬릭스 스크레이퍼(304)는 스크류 샤프트(301)에 복수개의 아암(303)을 통해 연결되어 있다. 헬릭스 스크레이퍼(304)는 팰릿 리프팅 날개(302)의 둘레에 위치됨으로써 팰릿을 상향으로 퍼올려 병목현상을 제거하는 것에는 장애가 되지 않는다. 헬릭스 스크레이퍼(304)는 외주면이 호퍼(20)의 내면에 최대로 근접하는 직경을 갖음으로써 호퍼(20)의 벽면에 달라 붙어 있는 팰릿을 탈락시켜 공급 효율을 높인다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

12: 금형
14: 배럴
16: 배럴 스크류
18: 사출실린더
20: 호퍼
30: 병목 제거용 스크류
301: 스크류 샤프트
302: 팰릿 리프팅 날개
304: 헬릭스 스크레이퍼
32: 기어드 모터
34: 호퍼 덮개
36: 구동제어장치

Claims (2)

1. 금형(12)에 접속되어 있는 배럴(14)과, 상기 배럴(14)에 설치되어 수지 용융물을 금형에 가압 공급하는 배럴스크류(16), 배럴스크류(16)를 구동시키는 사출실린더(18) 및 팰릿을 배럴(14)의 투입구측 공급시키는 호퍼(20)를 구비한 사출성형기의 원료공급장치에 있어서,
   상기 호퍼(20)의 내부에 위치된 병목제거용 스크류(30)와;
   상기 병목제거용 스크류(30)를 역회전 구동시키는 기어드 모터(32)와;
   상기 기어드 모터(32)를 호퍼(20)에 지지시키는 지지수단(34)과;
   상기 기어드 모터(32)의 역회전 구동을 제어하는 구동제어장치(36)를 포함하고;
   상기 병목제거용 스크류(30)는 스크류 샤프트(301)와, 스크류 샤프트(301)의 외주면에 나선 방향으로 권취되어 있는 팰릿 리프팅 날개(302)를 갖되, 상기 팰릿 리프팅 날개(302)는 원료를 상향으로 퍼올리도록 선단에서 후단으로 갈수록 직경이 점증적으로 커지는 10°~30°의 테이퍼 각(θ)을 갖는 것을 특징으로 하는 테이퍼 방식 병목제거용 스크류를 이용한 원료공급장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 병목제거용 스크류(30)에는 상기 스크류 샤프트(301)에 아암(303)을 통해 연결되어 상기 팰릿 리프팅 날개(302)의 둘레에 위치되어 호퍼(20)의 벽면에 달라 붙어 있는 팰릿을 탈락시키는 헬릭스 스크레이퍼(304)가 더 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 방식 병목제거용 스크류를 이용한 원료공급장치.
   

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