KR20170142475A

KR20170142475A - 언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이

Info

Publication number: KR20170142475A
Application number: KR1020160075985A
Authority: KR
Inventors: 정창화
Original assignee: 정창화
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-12-28
Also published as: KR101822590B1

Abstract

본 발명은 언더워트 커팅기의 압출다이에 관한 것으로서, 스틸 재질로 이루어진 압출다이(2)의 전면에 수지 용융물이 유입되는 압출로(2a)와 연통하는 후면에 압출다이(2)와는 이종재질인 초경합금 재질로 이루어진 압출 플레이트(10)를 용접 구성하되, 상기 압출 플레이트(10)는 다수 개로 분할된 노즐판(12)으로서 서로 용접되게 연결하고 노즐판(12)에는 수지 용융물을 압출시키는 노즐공(12a)들을 각기 다른 원호선상에 지그재그로 배열 형성하도록 구성하여 압출 플레이트가 분할된 노즐판으로 열팽창에 따른 크랙이 발생하지 않도록 하고, 노즐판에 형성된 노즐공들이 수지 용융물의 압력을 균일하게 압출시켜 알갱이 형태의 펠렛들의 크기 및 길이가 균일하게 절단되도록 한 것이다.

Description

언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이{PELLET EXTRUSION DIE OF UNDERWATER CUTTING MACHINE}

본 발명은 언더워터 커팅기에 관한 것으로서, 특히 수지 용융물을 압출 및 절단하여 수지 펠렛을 성형 제조하기 위한 언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이에 관한 것이다.

일반적으로 수지 펠렛을 성형 제조하기 위해 언더워터 커팅시스템이 이용되고 있으며, 언더워터 커팅시스템은 수지 용융물을 공급하는 압출기와 압출기에 연결되어 수지 용융물을 공급받아 다수의 가닥으로 압출시켜 알갱이 형태로 절단하여 펠렛으로 성형 제조하는 언더워터 커팅기와 언더워터 커팅기를 통해 절단된 펠렛을 워터박스를 통해 냉각한 후 이를 건조기로 이송시켜 건조하여 배출하는 것으로서 차후 사출기의 수지 원료로서 사용하도록 하고 있다.

이에 언더워터 커팅시스템에 설치되어 수지 펠렛을 제조하는 언터워터 커팅기에 관하여 종래에 국내특허등록 제10-0356619호 “압출성형품의 절단장치”, 국내실용신안등록 제20-0246824호 “펠렛제조장치의 커터”, 국내특허등록 제10-0657618호 “압출기용 언더워터 커팅시스템”및 국내특허등록 제10-0746648호 “수중용 펠릿제조기의 다이페이스의 홈에 대한 단열 플러그”등이 출원되어 등록되어 있다.

상기한 종래의 언더워터 커팅기는 압출다이의 후방에 상,하측으로 냉각수 급수관과 절단된 펠렛 성형물을 냉각수와 함께 배출하는 배수관이 형성된 워터박스가 고정 설치되고, 워터박스 내에는 모터와 축 결합하여 고속회전하는 회전체의 전방에 결합된 절단날이 압축다이의 후면과 면접촉되어 회전하면서 다수의 노즐공을 통해 압출되는 수지 용융물을 수중의 워터박스 내에서 알갱이 형태로 절단하도록 하여 수지 펠렛을 제조하도록 구성되어 있다.

그러나 상기한 구성으로 이루어진 종래의 언더워터 커팅기의 경우, 수지 용융물을 압출하는 노즐공이 형성된 압출다이가 스틸 소재의 재질로 이루어짐에 따라 상기 절단날과 면접촉 회전하는 압출다이 부분이 마모되어 압출다이 전체를 주기적으로 교체하여야하는 문제점이 있다.

또한 스틸 소재로 이루어진 압출다이의 노즐공의 마모로 인한 변형으로 인해 압출되는 수지 용융물을 절단시에 절단된 펠렛형 형상이 변형될 뿐 아니라 균일하지 못하여 수지 펠렛 제품의 질을 떨어드리는 요인이 되고 있다.

또한 압출다이에 일체로 형성된 노즐공들은 후면에 동일한 원호선상에 뚫어 배열하도록 구성되어 있어 노즐공들에 수지 용융물의 압출 압력이 균일하게 작용하지 아니함으로 결국 절단된 펠렛의 크기 내지 길이가 동일하게 이루어지지 못하는 문제점이 있는 것이었다.

국내특허등록 제10-0356619호 “압출성형품의 절단장치” 국내 실용신안등록 제20-0246824호 “펠렛제조장치의 커터” 국내특허등록 제10-0657618호 “압출기용 언더워터 커팅시스템” 국내특허등록 제10-0746648호 “수중용 펠릿제조기의 다이페이스의 홈에 대한 단열 플러그”

따라서 본 발명의 목적은 언터워터 커팅기를 구성하는 압출다이의 후면에 압출다이와는 재질을 달리하는 이종재질로서 분할된 초경합금의 압출 플레이트를 결합하여 열팽창에 따른 크랙이 쉽게 발생하지 않도록 하면서 회전 절단날과 면접하는 압출 플레이트가 내마열성이 우수하여 노즐공의 변형을 방지하고, 압출 플레이트에 갖는 노즐공들을 수지 용융물이 균일한 압력으로서 압출되게 배열형성하도록 한 언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이를 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라 본 발명은, 워터박스가 설치된 압출다이의 노즐공을 통해 수지 용융물을 압출 및 절단하여 알갱이 형태의 펠렛을 성형 제조하는 언더워터 커팅기에 있어서, 스틸 재질로 이루어진 압출다이(2)의 전면에 수지 용융물이 유입되는 압출로(2a)와 연통하는 후면에 압출다이(2)와는 이종재질인 초경합금 재질로 이루어진 압출 플레이트(10)를 용접 구성하되, 상기 압출 플레이트(10)는 다수 개로 분할된 노즐판(12)으로서 서로 용접되게 연결하고 노즐판(12)에는 수지 용융물을 압출시키는 노즐공(12a)들을 각기 다른 원호선상에 지그재그로 배열 형성하도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 언더워터 커팅기의 압출다이는 이종재질로서 초경합금으로 이루어지는 압출 플레이트를 형성하여 절단날과의 마찰에 따른 마모를 최소화하고, 압출 플레이트를 다수 개의 노즐판으로 분할 형성하면서 이를 은납 용접으로 조립 결합하여 줌으로서 열팽창에 따른 노즐판들이 응력변화에 대처하여 열팽창계수 차에 의해 노즐판에 크랙이 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한 노즐판에 형성하는 다수의 노즐공을 각기 다른 원호선상에 지그재그로 배열되게 형성하여 줌으로서 수지 용융물이 유입 압출시에 노즐공들에 압력이 균일하게 작용하므로 절단 제조되는 알갱이 형태의 펠렛의 크기 및 길이를 균일하게 형성하여 제품의 질을 향상시키고 불량품을 최소화하도록 하는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 언더워터 커팅기의 구성도,
도 2는 도 1의 요부 확대구성도,
도 3은 본 발명의 압출 플레이트의 사시구성도,
도 4는 본 발명의 압출다이에 압출 플레이트의 결합상태 단면구성도,
도 5는 본 발명 압출 플레이트의 정단면구성도,
도 6은 본 발명 압출 플레이트에 절단날의 회전상태구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 언더워터 커팅기의 구성도이고, 도 2는 도 1의 요부 확대구성도로서, 본 발명의 언더워터 커팅기(A)는 압출다이(2)의 후방에 급수관(4a)과 배수관(4b)이 상하로 형성된 워터박스(4)가 서로 연통하도록 고정 설치하고, 워터박스(4) 내에는 압출다이(2)의 후면에 압출 플레이트(10)와 면접하는 다수 개의 절단날(6)이 설치된 회전체(8)가 모터와 축 결합하여 고속 회전하도록 구성된다.

따라서 본 발명의 언더워터 커팅기(A)는 압출다이(2)로 유입되는 고온의 수지 용융물이 압출 플레이트(10)를 통해 워터박스(4) 내에서 국수처럼 여러 가닥으로 압출시켜 이를 압출 플레이트(10)와 면접촉하며 회전하는 절단날(6)에 의해 일정한 길이로 절단되게 함으로써 절단된 압출수지가 바로 워터박스(4)의 냉각수에 의해 알갱이 형태로 경화되는 수지 펠렛의 성형 제조가 이루어지도록 한 것이다.

이에 상기한 압출다이(2)로 유입되는 고온의 수지 용융물을 압출 플레이트(10)를 통해 워터박스(4)로 압출토록 구성함에, 도 3 내지 도 5에서와 같이 압출다이(2)는 전면 중앙에 수지 용융물을 압출로(2a)로 분산 유입시켜 안내하는 원뿔형상의 안내구(2b)가 형성되고, 압출다이(2)의 후면에는 압출로(2a)와 연통하여 유입되는 수지 용융물을 여러 가닥으로 압출되게 압출 플레이트(10)를 별도로 결합하고, 상기 압출 플레이트(10)의 후면에는 회전체(8)에 결합된 다수의 절단날(6)이 면접촉하며 회전하도록 구성된다.

이때 본 발명의 압출다이(2)는 고온의 수지 용융물의 유입에 따른 내식성과 내열성이 우수한 스틸 재질로서 성형 제작하되 압출다이(2)의 후면에는 삽입홈(2c)를 형성하여 원판 링으로 이루어지는 압출 플레이트(10)를 삽입홈(2c)에 끼워 간단히 용접으로서 결합하도록 한다.

그리고 상기 압출 플레이트(10)는 상기 스틸 재질로 이루어진 압출다이(2)와는 재질이 다른 내마모성이 우수한 초경합 재질로서 형성함으로써 압출다이(2)의 수명을 연장할 수 있으며, 또한 압출 플레이트(10)가 마모되면 이를 교체 할수 있게 됨으로써 압출다이(2)를 반영구적으로 사용할 수 있다.

또한 초경합금 재질로 이루어진 압출 플레이트(10)는 스틸 재질의 압출다이(2)의 후면 삽입홈(2c)에 용접 고정함에 있어서, 가장 바람직하게는 압출 플레이트(10)를 은납 용접방식으로 서로 접합하도록 형성하여 수지 용융물을 압출다이(2)를 통해 압출시에 열팽창 및 수축 작용에도 압출 플레이트(10)의 용접 접합강도와 인장강도를 유지하면서 은납 용접부가 열응력을 완화시켜 줌으로서 크랙이 발생하지 않도록 해준다.

한편 위와 같이 압출다이(2)의 후면에 하나의 원판으로 형성된 압출 플레이트(10)를 용접하면 용접하는 과정과 상온으로 냉각되는 과정에서 재질이 다른 압출다이(2)와 초경합 압출플레이트(10)의 열팽창계수 차에 의해 초경합금 압출플레이트(10)에 크랙이 발생하게 되어 언더워터 커팅기의 정상 가동에 문제를 야기시키는 경우가 종종 있다.

상기 초경합 압출 플레이트(10)에 발생되는 크랙은 언더워터 커팅기의 가동 또는 정지시 발생하는 온도차에 의해서도 종종 야기 된다.

이에 대한 개선책으로 초경합금의 상기 압출 플레이트(10)를 하나의 일체화된 원판에서 다수 개로 분할하여 압출다이(2)의 후면 삽입홈(2c)에 용접 고정함으로써 압출다이(2)와 압출 플레이트(10)의 열팽창계수 차에 의해 초경합금 압출 플레이트(10)에 크랙이 발생되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

그리고 분할된 노즐판(12)들을 이격시켜 서로 은납 용접으로 접합시켜 하나의 원판 링의 압출 플레이트(10)로 형성함에 있어서, 도 6에서와 같이 노즐판(12) 간을 서로 내측에서 외측으로 갈수록 사선방향으로 용접되게 결합 구성하여 줌으로서 사선방향으로 이루어지는 노즐판(12) 간의 용접부위에 의해 절단날(6)이 걸림 없이 통과(분할된 노즐판의 이음부의 이음선과 절단날의 날선이 일치하지 않도록 즉 어긋나게 되도록)하도록 하여 각 노즐판(12)에 형성된 노즐공(12a)를 통해 압출되는 수지 용융물을 절단날(6)이 원활하게 회전하여 절단작업이 이루어지게 한다.

또한 수지 용융물을 압출하는 압출 플레이트(10)를 분할된 노즐판(12)으로 구성하여 이를 용접 사용함에, 노즐판(12)에 형성된 다수의 노즐공(12a)은 각기 다른 원호선상에 지그재그로 배열되게 형성하여 압출다이(2)의 전면에 형성된 압출로(2a)와 연통하에 수지 용용물이 분산 압출시에 압력이 균일하게 작용하도록 구성한다.

즉, 압출다이(2)에 형성된 압출로(2a)에 유입되는 수지 용융물이 분산되어 압출 플레이트(10)를 구성하는 각 노즐판(12)의 노즐공(12a)을 통해 압출될 때 노즐판(12)의 내측에 비해 외측으로 압력이 크게 작용하여 외측 노즐공을 통해 생산되는 수지 펠렛의 크기가 더 크게 생산되며, 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 노즐판(12) 상에 노즐공(12a)들을 각기 다른 원호선상에 위치토록 함과 아울러 앞뒤 지그재그로 배열시켜 형성함으로써 압출 플레이트(10)의 내,외측의 압력 차이에도 노즐판(12)의 각 노즐공(12a)으로 수지 용융물의 압력이 균일하게 작용하여 토출이 이루어짐으로 결국 절단 제조되는 펠렛 알갱이들의 크기 및 길이가 균일하게 이루어진다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 언더워터 커팅기의 압출다이(2)에 이종재질로서 초경합금으로 이루어지는 압출 플레이트(10)를 형성하여 절단날(6)과의 마찰에 따른 마모를 방지하고, 압출 플레이트(10)를 다수 개의 노즐판(12)으로 분할 형성하면서 이를 은납 용접으로 조립 결합하여 줌으로서 열팽창에 따른 노즐판(12)들이 응력변화에 대처하여 열팽창계수를 최소화하도록 하여 크랙이 발생하지 않도록 하는 장점이 있다.

또한 노즐판(12)에 형성하는 다수의 노즐공(12a)을 각기 다른 원호선상에 지그재그로 배열되게 형성하여 줌으로서 수지 용용물이 유입 압출시에 노즐공(12a)들에 압력이 균일하게 작용하므로 절단 제조되는 펠렛 알갱이들의 크기 및 길이를 균일하게 형성하여 제품의 질을 향상시키고 불량품을 최소화하도록 하는 장점이 있는 것이다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

(A)-- 언더워터 커팅기 (2)-- 압출다이
(2a)-- 압출로 (2b)-- 안내구
(2c)-- 삽입홈 (4)-- 워터박스
(4a)-- 급수관 (4b)-- 배수관
(6)-- 절단날 (8)-- 회전체
(10)-- 압출 플레이트 (12)-- 노즐판
(12a)-- 노즐공

Claims

워터박스가 설치된 압출다이의 노즐공을 통해 수지 용융물을 압출 및 절단하여 알갱이 형태의 펠렛을 성형 제조하는 언더워터 커팅기에 있어서,
상기 언더워터 커팅기의 수지 용융물이 유입되는 압출로(2a)와 연통하는 압출다이(2)의 후면에 노즐공이 관통 형성된 초경합금 재질로 이루어진 압출 플레이트(10)를 용접하여 구성하는 것을 특징으로 하는 언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이.
제1항에 있어서,
상기 압출 플레이트(10)는 다수 개로 분할된 노즐판(12)이 용접되어 형성되는 것을 특징으로 하는 언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이.
제2항에 있어서,
상기 압출 플레이트(10)의 노즐판(12)에 형성된 노즐공(12a)은 각기 다른 원호선상에 지그재그식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이.
제3항에 있어서,
상기 압출다이(2) 후면과 압출 플레이트(10)의 노즐판(12) 및 노즐판(12) 간은 은납으로 용접되는 것을 특징으로 하는 언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이.
제2항에 있어서,
압출 플레이트(10)의 상기 노즐판(12)은 4 내지 12개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이.
제2항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,
압출 플레이트(10)를 형성하는 상기 노즐판(12)의 분할면은 사선방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이.
제2항 내지 5항 중 어느한 항에 있어서,
상기 압출다이(2)의 후면에는 압출 플레이트(10)가 결합되는 원형의 삽입홈(2c)이 형성되는 것을 특징으로 하는 언더워터 커팅기의 펠렛 압출다이.