KR20180060011A - 평판시트 성형용 롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압출기의 티다이(T-dies)에서 공급되는 용융수지물을 가열 또는 냉각시켜 다양한 두께와 폭을 갖는 평활한 시트 형태로 성형하는 평판시트 성형용 롤러에 관한 것이다.
본 발명의 평판시트 성형용 롤러는 롤러 본체(110)와, 상기 롤러 본체(110)의 양단에 각각 형성된 유체 출입구(120)와, 상기 유체 출입구들을 연통시키도록 상기 롤러 본체의 내부에 형성되어 상기 롤러 본체의 양방향으로 유체가 교차하면서 순환되도록 하는 유로(130)를 포함하여 구성된다.

Description

평판시트 성형용 롤러{Roller for forming plate sheet}

본 발명은 압출기의 티다이(T-dies)에서 공급되는 용융수지물을 가열 또는 냉각시켜 다양한 두께와 폭을 갖는 평활한 시트 형태로 성형하는 평판시트 성형용 롤러에 관한 것이다.

카렌다 성형은 복수의 성형 롤러를 이용하여 열가소성 수지 재료를 용융시켜 필름/시트를 제조하기 위한 경제적이고 매우 효율적인 방법이다.

상기 카렌다 성형에 있어서, 압출기의 티다이(T-dies)에서 복수의 성형용 롤러를 빠져나온 용융시트는 이후 냉각과정을 거치면서 평활한 시트형태로 성형된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 평판시트 성형용 롤러(1)는 일단에 롤러의 내부로 유입되는 유체 유입구(10)가 구비되고 타단에 유체 유입구(10)로 유입된 유체가 배출되는 유체 배출구(20)가 구비된다.

그리고 롤러(1)의 내부에는 상기 유체 유입구(10)와 유체 배출구(20)를 연통시키는 유로(30)가 형성되어 있다.

따라서 상기 유체 유입구(10)을 통해 롤러(1)의 내부로 유입된 유체는 유로(30)를 경유하여 유체 배출구(20)를 통해 배출되는 과정을 거치면서, 롤러(1)의 표면을 가열 또는 냉각시키고 압출기를 빠져나온 용융된 고온의 용융시트(A)는 냉각된 롤러(1)의 표면과 접촉하면서 열교환이 이루어지게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 평판시트 성형용 롤러(1)는 유체 유입구(10)를 통해 유입된 유체가 유로(30)를 경유하여 유체 배출구(20)를 통해 배출되는 과정에서 유체 유입구(10)와 유체 배출구측의 유체의 온도가 달라지게 된다.

그 결과, 롤러(1)의 표면에는 온도편차가 발생되고 롤러(1)를 통과하는 용융시트(A)가 균일하게 가열 또는 냉각되지 못하게 되면서 장력 차이가 발생되고, 이는 롤러를 통과하는 시트에 미세한 두께 차이를 유발시키면서 제품의 평활도가 크게 떨어지게 된다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 롤러 본체의 표면 온도편차를 최소화함으로써 성형되는 평판시트의 평활도를 크게 향상시킬 수 있는 평판시트 성형용 롤러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 평판시트 성형용 롤러는 롤러 본체와, 상기 롤러 본체의 양단에 각각 형성된 유체 출입구와, 상기 유체 출입구들을 연통시키도록 상기 롤러 본체의 내부에 형성되어 상기 롤러 본체의 양방향으로 유체가 교차하면서 순환되도록 하는 유로를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체 출입구는 롤러 본체의 내부로 유체가 유입되는 유체 유입관과 롤러 본체의 내부를 순환한 유체가 배출되는 유체 배출관을 구비하고, 상기 유로는 일측의 유체 출입구의 유체 유입관과 타측의 유체 출입구의 유체 배출관을 연통시키는 제1유로와 타측의 유체 출입구의 유체 유입관과 타측의 유체 배출관을 연통시키는 제2유로를 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 유로는 제1유로 사이에 제2유로가 위치하도록 롤러 본체의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1유로는 롤러 본체의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성된 제1메인관과 상기 메인관의 일측단으로부터 연장되어 일측의 유체 출입구의 유체 유입관과 연결되는 제1연결관과 상기 메인관의 타측단으로부터 연장되어 타측의 유체 출입구의 유체 배출관과 연결되는 제2연결관으로 구성될 수 있다.

아울러, 상기 제2유로는 롤러 본체의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성된 제2메인관과, 상기 메인관의 타측단으로부터 연장되어 타측의 유체 출입구의 유체 유입관과 연결되는 제3연결관과, 상기 메인관의 일측단으로부터 연장되어 일측의 유체 출입구의 유체 배출관과 연결되는 제4연결관으로 구성될 수 있다.

한편, 상기 유체 출입구는 유체 유입관이 유체 배출관의 내측에 삽입된 이중관 형태로 이루어질 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 롤러 본체의 양단에 각각 유체 출입구가 형성되고 상기 롤러 본체의 양방향으로 유체를 동시에 순환시키는 유로가 상기 유체 출입구들을 연통시키도록 형성되어 있기 때문에 롤러 본체의 표면에 온도편차가 발생되지 않게 되므로 두께가 일정하고 평활도가 우수한 평판시트를 성형할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 평판시트 성형용 롤러의 사용상태 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 평판시트 성형용 롤러의 사용상태 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 평판시트 성형용 롤러의 제1연결관 단면도.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 평판시트 성형용 롤러의 사용상태 단면도로서, 유체가 롤러 본체의 일측으로 유입되어 타측으로 배출되는 상태를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 평판시트 성형용 롤러의 사용상태 단면도로서, 유체가 롤러 본체의 타측으로 유입되어 일측으로 배출되는 상태를 나타내는 도면.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 평판시트 성형용 롤러(100)는 롤러 본체(110)와, 상기 롤러 본체(110)의 양단에 각각 형성된 유체 출입구(120)와, 상기 롤러 본체(110)의 양방향으로 유체를 동시에 교차 순환시키도록 상기 유체 출입구(120)들을 연통시키는 유로(130)로 크게 구성된다.

이중, 상기 유체 출입구(120)는 롤러 본체(110)의 내부로 유체가 유입되는 유체 유입관(121)과 롤러 본체(110)의 내부를 순환한 유체가 배출되는 유체 배출관(122)으로 구성된다.

본 실시예에서는 상기 유체 유입관(121)이 유체 배출관(122)의 내측에 삽입되고 상대적으로 롤러 본체(110) 측으로 상대적으로 돌출된 이중관 형태를 예를 들어 도시하였으나, 이와는 반대로 유체 배출관(122)이 유체 유입관(121)의 내측에 삽입된 이중관 형태로 구성될 수도 있다.

한편, 상기 유로(130)는 각기 다른 경로를 갖는 제1유로(131)와 제2유로(132)로 구성된다. 이 경우, 상기 제1유로(131)는 일측의 유체 출입구(120)의 유체 유입관(121)과 타측의 유체 출입구(120)의 유체 배출관(122)을 연통시키도록 형성된다. 그리고 제2유로(132)는 타측의 유체 출입구(120)의 유체 유입관(121)과 타측의 유체 배출관(122)을 연통시키도록 형성된다.

상기 제1유로(131)와 제2유로(132)는 냉각 또는 가열효율을 극대화시킬 수 있도록 롤러 본체(110)의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성된다. 이 경우, 상기 제1유로(131) 사이에 제2유로(132)가 위치하도록 배치하여 롤러 본체(110)의 온도분포가 균일하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1유로(131)는 롤러 본체(110)의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성된 제1메인관(131a)과, 상기 제1메인관(131a)의 일측단으로부터 연장되어 일측의 유체 출입구(120)의 유체 유입관(121)과 연결되는 제1연결관(131b)과, 상기 제1메인관(131a)의 타측단으로부터 연장되어 타측의 유체 출입구(120)의 유체 배출관(122)과 연결되는 제2연결관(131c)으로 구성될 수 있다.

그리고 상기 제2유로(132)는 롤러 본체(110)의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성된 제2메인관(132a)과, 상기 제2메인관(132a)의 타측단으로부터 연장되어 타측의 유체 출입구(120)의 유체 유입관(121)과 연결되는 제3연결관(132b)과, 상기 제2메인관(132a)의 일측단으로부터 연장되어 일측의 유체 출입구(120)의 유체 배출관(122)과 연결되는 제4연결관(132c)으로 구성될 수 있다.

본 실시예에서의 상기 제1연결관(131b)과 제3연결관(132b)은 제작상의 편의를 위하여 파이프 형태가 아닌 공간부의 형태로 이루어지도록 하였다.

그리고 제2연결관(131c)은 제1메인관(131a)의 타측단으로부터 롤러 본체(110)의 중심을 향해 연장된 경사유로(131d)와 상기 경사유로(131d)의 단부로부터 연장되어 타측의 유체 출입구(120)의 유체 배출관(122)과 연결되는 연결유로(131e)로 구성되도록 하였다.

아울러, 제4연결관(132c)은 제2메인관(132a)의 일측단으로부터 롤러 본체(110)의 중심을 향해 연장된 경사유로(132d)와 상기 경사유로(132d)의 단부로부터 연장되어 일측의 유체 출입구(120)의 유체 배출관(122)과 연결되는 연결유로(132e)로 구성되도록 하였다.

본 실시예에서는 상기 연결유로(131e,132e)는 제작상 편의를 위하여 롤러 본체(110)의 타측단에 형성된 공간부의 형태로 이루어지도록 하였다.

이와 같이 구성된 본 발명의 평판시트 성형용 롤러(100)는 다음과 같이 동작된다.

도 5에 도시된 바와 같이 일측의 유체 출입구(120)의 유체 유입관(121)을 통해 유입되는 유체는 제1연결관(131b)과 제1메인관(131a)과 제2연결관(131c)을 차례로 경유한 후 타측의 유체 출입구(120)의 유체 배출관(122)을 통해 배출된다.

이와 동시에, 도 6에 도시된 바와 같이, 타측의 유체 출입구(120)의 유체 유입관(121)을 통해 유입된 유체는 제3연결관(132b)과 제2메인관(132a)과 제4연결관(132c)을 차례로 경유한 후 일측의 유체 출입구(120)의 유체 배출관(122)을 통해 배출된다.

이와 같이 본 발명은 롤러 본체(110)의 양쪽에서 유체가 동시에 교차하면서 유동하게 되므로 롤러 본체(110)의 표면에서는 전구간에 걸쳐 온도편차가 발생되지 않게 된다. 따라서 롤러들 사이를 통과하는 용융시트가 균일하게 냉각 또는 가열되면서 두께가 일정하고 평활도가 우수한 평판시트가 성형된다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

110...롤러 본체 120...유체 출입구
121...유체 유입관 122...유체 배출관
130...유로 131...제1유로
131a...제1메인관 131b...제1연결관
131c...제2연결관 132...제2유로
132a...제2메인관 132b...제3연결관
132c...제4연결관

Claims (5)

1. 롤러 본체와,
   상기 롤러 본체의 양단에 각각 형성된 유체 출입구와,
   상기 유체 출입구들을 연통시키도록 상기 롤러 본체의 내부에 형성되어 상기 롤러 본체의 양방향으로 유체가 교차하면서 순환되도록 하는 유로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 평판시트 성형용 롤러.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유체 출입구는 롤러 본체의 내부로 유체가 유입되는 유체 유입관과 롤러 본체의 내부를 순환한 유체가 배출되는 유체 배출관을 구비하고;
   상기 유로는 일측의 유체 출입구의 유체 유입관과 타측의 유체 출입구의 유체 배출관을 연통시키는 제1유로와, 타측의 유체 출입구의 유체 유입관과 타측의 유체 배출관을 연통시키는 제2유로를 구비한 것을 특징으로 하는 평판시트 성형용 롤러.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 유로는 제1유로 사이에 제2유로가 위치하도록 롤러 본체의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성된 것을 특징으로 하는 평판시트 성형용 롤러.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제1유로는 롤러 본체의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성된 제1메인관과, 상기 메인관의 일측단으로부터 연장되어 일측의 유체 출입구의 유체 유입관과 연결되는 제1연결관과, 상기 메인관의 타측단으로부터 연장되어 타측의 유체 출입구의 유체 배출관과 연결되는 제2연결관으로 구성되고;
   상기 제2유로는 롤러 본체의 가장자리를 따라 일정간격을 두고 형성된 제2메인관과, 상기 메인관의 타측단으로부터 연장되어 타측의 유체 출입구의 유체 유입관과 연결되는 제3연결관과, 상기 메인관의 일측단으로부터 연장되어 일측의 유체 출입구의 유체 배출관과 연결되는 제4연결관으로 구성된 것을 특징으로 하는 평판시트 성형용 롤러.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 유체 출입구는 유체 유입관이 유체 배출관의 내측에 삽입된 이중관 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판시트 성형용 롤러.

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