KR20180109153A - 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템 및 상기 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법 - Google Patents

Abstract

발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템 및 상기 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법이 개시된다.
개시되는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템은 발포 플라스틱을 제조하기 위한 원료를 혼합하여 용융 상태인 혼합물로 형성하도록 하는 1차 스크류 장치와, 상기 1차 스크류 장치와 연통되어 상기 1차 스크류 장치의 상기 혼합물이 전달되고, 상기 발포 플라스틱의 발포 조건에 맞게 상기 혼합물이 냉각 및 재가열되는 2차 스크류 장치와, 상기 2차 스크류 장치의 상기 혼합물이 상기 발포 플라스틱으로 인출되는 다이스를 포함하는 발포 압출기에 적용되는 것에 있어서, 상기 1차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 1차 온도 감지 부재; 상기 2차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 2차 온도 감지 부재; 상기 2차 스크류 장치와 상기 다이스가 연결되는 부분의 내부 온도를 측정하는 3차 온도 감지 부재; 및 상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 온도 값을 입력받아 상기 온도 값에 따라 상기 1차 스크류 장치의 1차 스크류 또는 상기 2차 스크류 장치의 2차 스크류의 회전 속도를 제어할 수 있는 제어 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
개시되는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법은 발포 플라스틱을 제조하기 위한 원료를 혼합하여 용융 상태인 혼합물로 형성하도록 하는 1차 스크류 장치와, 상기 1차 스크류 장치와 연통되어 상기 1차 스크류 장치의 상기 혼합물이 전달되고, 상기 발포 플라스틱의 발포 조건에 맞게 상기 혼합물이 냉각 및 재가열되는 2차 스크류 장치와, 상기 2차 스크류 장치의 상기 혼합물이 상기 발포 플라스틱으로 인출되는 다이스를 포함하는 발포 압출기를 구비하는 단계; 상기 1차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 1차 온도 감지 부재와, 상기 2차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 2차 온도 감지 부재와, 상기 2차 스크류 장치와 상기 다이스가 연결되는 부분의 내부 온도를 측정하는 3차 온도 감지 부재와, 상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 온도 값을 입력받아 상기 온도 값에 따라 상기 1차 스크류 장치의 1차 스크류 또는 상기 2차 스크류 장치의 2차 스크류의 회전 속도를 제어할 수 있는 제어 부재를 포함하는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 상기 발포 압출기에 적용시키는 단계; 상기 발포 압출기가 작동되면서 상기 1차 온도 감지 부재가 상기 1차 스크류 장치의 내부 온도를 감지하는 단계; 상기 발포 압출기가 작동되면서 상기 2차 온도 감지 부재가 상기 2차 스크류 장치의 내부 온도를 감지하는 단계; 상기 발포 압출기가 작동되면서 상기 3차 온도 감지 부재가 상기 2차 스크류 장치와 상기 다이스가 연결되는 부분의 내부 온도를 감지하는 단계; 상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 상기 온도 값에 따라 상기 제어 장치가 상기 1차 스크류, 또는 상기 2차 스크류의 실시간 속도를 제어시킬 수 있는 단계; 및 상기 제어 장치에서 계산된 계산 값에 따라 상기 1차 스크류, 또는 상기 2차 스크류의 실시간 속도가 제어되는 단계; 및 상기 다이스에서 상기 발포 플라스틱이 인출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
개시되는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템 및 상기 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법에 의하면, 스크류 장치 내의 혼합물의 온도를 확인하고, 확인된 온도에 의해 스크류의 회전 속도를 제어하여 상기 혼합물이 발포 플라스틱으로 형성되기 위한 발포 조건에 맞도록 그 농도를 일정하게 유지해줌으로써, 다이스에서 빠져나오는 발포 플라스틱의 품질이 향상될 수 있는 장점이 있다.

Description

발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템 및 상기 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법{system for foaming extruder and manufacturing method of the foamed plastics sheet using the thereof}

본 발명은 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템 및 상기 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법에 관한 것이다.

발포 플라스틱(Foamed plastics)는 합성수지에 가스를 조밀하게 분산시켜 발포(폼) 또는 다공질 형상으로 성형된 것으로, 과일 포장용 캡, 스펀지, 용기, 단열재와 같은 다양한 제품의 원재로 사용된다.

위와 같은 발포 플라스틱을 제조하는 장치가 바로, 발포 플라스틱 제조용 압출기이며, 이러한 발포 플라스틱 제조용 압출기에는 발포 플라스틱을 제조하기 위한 원료가 주입되고 이러한 원료가 용융 및 혼합되어 혼합물 상태로 형성되고, 이러한 혼합물이 온도변화를 거치면서 압축 전진되어 다이스에서 발포 플라스틱의 형태로 연속적으로 빠져나오게 된다.

이러한 발포 플라스틱 제조용 압출기의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것들이다.

그러나, 아래의 특허문헌을 포함한 종래의 발포 플라스틱 제조용 압출기에 의하면, 혼합물이 발포 플라스틱으로 형성되기 위한 발포 조건에 맞는 적정 온도를 정확하게 맞춰주기 어려웠으며, 이러한 온도를 일정하게 유지하기 어려웠다.

즉, 혼합물이 발포 플라스틱으로 형성되기 위한 적정 농도를 유지하기 어려웠다.

또한, 이러한 혼합물이 다이스를 향해 전진 및 압축시키기 위해 사용되는 스크류는 그 속도가 일정하게만 작동하여, 필요에 따라 속도를 저하시키거나 상승시킬 수 없었다.

또한, 발포 플라스틱 제조용 압출기 안의 혼합물이 발포 플라스틱으로 형성되기 위한 발포 조건에 맞게 진행되고 있는지 확인할 수 없었다.

위와 같은 이유로, 다이스에서 빠져나오는 발포 플라스틱의 품질이 저하되는 경우가 다반사로 발생하는 문제점이 있었다.

등록실용신안 제 20-0236968호, 등록일자: 2001.06.25., 고안의 명칭 : 폴리 올리핀계 수지의 발포 성형물 제조장치 등록특허 제 10-1005872호, 등록일자: 2010.12.28., 발명의 명칭: 발포시트 성형용 압출장치

본 발명은 스크류 장치 내의 혼합물의 온도를 확인하고, 확인된 온도에 의해 스크류의 회전 속도를 제어하여 상기 혼합물이 발포 플라스틱으로 형성되기 위한 발포 조건에 맞도록 그 농도를 일정하게 유지해줌으로써, 다이스에서 빠져나오는 발포 플라스틱의 품질이 향상될 수 있는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템 및 상기 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템은 발포 플라스틱을 제조하기 위한 원료를 혼합하여 용융 상태인 혼합물로 형성하도록 하는 1차 스크류 장치와, 상기 1차 스크류 장치와 연통되어 상기 1차 스크류 장치의 상기 혼합물이 전달되고, 상기 발포 플라스틱의 발포 조건에 맞게 상기 혼합물이 냉각 및 재가열되는 2차 스크류 장치와, 상기 2차 스크류 장치의 상기 혼합물이 상기 발포 플라스틱으로 인출되는 다이스를 포함하는 발포 압출기에 적용되는 것에 있어서, 상기 1차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 1차 온도 감지 부재; 상기 2차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 2차 온도 감지 부재; 상기 2차 스크류 장치와 상기 다이스가 연결되는 부분의 내부 온도를 측정하는 3차 온도 감지 부재; 및 상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 온도 값을 입력받아 상기 온도 값에 따라 상기 1차 스크류 장치의 1차 스크류 또는 상기 2차 스크류 장치의 2차 스크류의 회전 속도를 제어할 수 있는 제어 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법은 발포 플라스틱을 제조하기 위한 원료를 혼합하여 용융 상태인 혼합물로 형성하도록 하는 1차 스크류 장치와, 상기 1차 스크류 장치와 연통되어 상기 1차 스크류 장치의 상기 혼합물이 전달되고, 상기 발포 플라스틱의 발포 조건에 맞게 상기 혼합물이 냉각 및 재가열되는 2차 스크류 장치와, 상기 2차 스크류 장치의 상기 혼합물이 상기 발포 플라스틱으로 인출되는 다이스를 포함하는 발포 압출기를 구비하는 단계; 상기 1차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 1차 온도 감지 부재와, 상기 2차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 2차 온도 감지 부재와, 상기 2차 스크류 장치와 상기 다이스가 연결되는 부분의 내부 온도를 측정하는 3차 온도 감지 부재와, 상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 온도 값을 입력받아 상기 온도 값에 따라 상기 1차 스크류 장치의 1차 스크류 또는 상기 2차 스크류 장치의 2차 스크류의 회전 속도를 제어할 수 있는 제어 부재를 포함하는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 상기 발포 압출기에 적용시키는 단계; 상기 발포 압출기가 작동되면서 상기 1차 온도 감지 부재가 상기 1차 스크류 장치의 내부 온도를 감지하는 단계; 상기 발포 압출기가 작동되면서 상기 2차 온도 감지 부재가 상기 2차 스크류 장치의 내부 온도를 감지하는 단계; 상기 발포 압출기가 작동되면서 상기 3차 온도 감지 부재가 상기 2차 스크류 장치와 상기 다이스가 연결되는 부분의 내부 온도를 감지하는 단계; 상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 상기 온도 값에 따라 상기 제어 장치가 상기 1차 스크류, 또는 상기 2차 스크류의 실시간 속도를 제어시킬 수 있는 단계; 및 상기 제어 장치에서 계산된 계산 값에 따라 상기 1차 스크류, 또는 상기 2차 스크류의 실시간 속도가 제어되는 단계; 및 상기 다이스에서 상기 발포 플라스틱이 인출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템 및 상기 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법에 의하면, 발포 플라스틱을 제조하기 위한 원료를 혼합하여 용융 상태인 혼합물로 형성하도록 하는 1차 스크류 장치와, 상기 1차 스크류 장치와 연통되어 상기 1차 스크류 장치의 상기 혼합물이 전달되고, 상기 발포 플라스틱의 발포 조건에 맞게 상기 혼합물이 냉각 및 재가열되는 2차 스크류 장치와, 상기 2차 스크류 장치의 상기 혼합물이 상기 발포 플라스틱으로 인출되는 다이스를 포함하는 발포 압출기에 적용되는 것에 있어서, 상기 1차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 1차 온도 감지 부재; 상기 2차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 2차 온도 감지 부재; 상기 2차 스크류 장치와 상기 다이스가 연결되는 부분의 내부 온도를 측정하는 3차 온도 감지 부재; 및 상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 온도 값을 입력받아 상기 온도 값에 따라 상기 1차 스크류 장치의 1차 스크류 또는 상기 2차 스크류 장치의 2차 스크류의 회전 속도를 제어할 수 있는 제어 부재;를 포함함으로써, 스크류 장치 내의 혼합물의 온도를 확인하고, 확인된 온도에 의해 스크류의 회전 속도를 제어하여 상기 혼합물이 발포 플라스틱으로 형성되기 위한 발포 조건에 맞도록 그 농도를 일정하게 유지해줌으로써, 다이스에서 빠져나오는 발포 플라스틱의 품질이 향상될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱의 제조 방법에 대한 순서도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템이 적용된 발포 압출기가 발포 플라스틱을 제조하여 롤러에 감아주는 모습을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 1차 스크류 장치와 2차 스크류 장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제어 부재를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발포 압출기 내부에 혼합물이 잔류된 모습을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 검수 감지 센서가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 점수하는 모습을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 1차 잔류 스캔 장치의 뒤집어진 상태를 위에서 비스듬히 내려다본 도면.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 2차 잔류 스캔 장치의 뒤집어진 상태를 위에서 비스듬히 내려다본 도면.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 5의 A에 대한 확대도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발포 플라스틱 제조용 검수 장치가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 정면에서 바라본 도면.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발포 플라스틱 제조용 검수 장치가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 측면에서 바라본 도면.
도 12은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발포 플라스틱 제조용 검수 장치가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 정면에서 바라본 도면.
도 13은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발포 플라스틱 제조용 검수 장치가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 측면에서 바라본 도면.
도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 도 13의 B에 대한 확대도.
도 15는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템이 적용된 발포 압출기가 발포 플라스틱을 제조하여 롤러에 감아주는 모습을 개략적으로 나타낸 도면.
도 16은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 내측 검수 부재가 발포 플라스틱의 내측면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 정면에서 바라본 도면.
도 17은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 발포 압출기의 내부에 혼합물이 잔류된 모습을 개략적으로 나타낸 도면.
도 18은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 스크류 장치에 잔류된 혼합물이 다이스를 통해 외부로 토출되는 모습을 타나낸 도면.
도 19는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 스크류 장치에 잔류된 혼합물이 다이스를 통해 외부로 토출된 모습을 타나낸 도면.
도 20은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 도 17의 C에 대한 확대도.
도 21은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 스크류 장치에 잔류된 혼합물이 다이스를 통해 외부로 토출되는 모습을 타나낸 도면.
도 22는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 발포 플라스틱 제조용 검수 장치가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 정면에서 바라본 도면.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템 및 상기 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱의 제조 방법에 대한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템이 적용된 발포 압출기가 발포 플라스틱을 제조하여 롤러에 감아주는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이고, 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 1차 스크류 장치와 2차 스크류 장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제어 부재를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템(100)은 1차 온도 감지 부재(110)와 ,2차 온도 감지 부재(120)와, 3차 온도 감지 부재(130)와, 제어 부재(140)를 포함한다.

발포 압출기(10)는 발포 플라스틱(50)을 제조할 수 있는 것으로, 발포 플라스틱(50)을 제조하기 위한 원료가 이동되는 원료 주입관(11)과, 상기 원료 주입관(11)에서 상기 원료가 주입되는 호퍼(12)와, 상기 호퍼(12)를 통해 상기 원료가 주입되고, 상기 발포 플라스틱(50)을 제조하기 위한 상기 원료를 혼합하여 용융 상태인 혼합물(70)을 형성하되, 그 상태를 압축하여 전진시키는 1차 스크류 장치(30)와, 상기 1차 스크류 장치(30)와 연통되고 상기 1차 스크류 장치(30)의 상기 혼합물(70)이 전달되고, 상기 발포 플라스틱(50)의 발포 조건에 맞게 상기 혼합물(70)이 냉각 및 재가열 되는 2차 스크류 장치(40)와, 상기 1차 스크류 장치(30) 또는 상기 2차 스크류 장치(40) 내의 상기 혼합물(70)을 용융 상태로 만들기 위한 스크류용 히터(15)와, 상기 2차 스크류 장치(40)의 상기 혼합물(70)이 발포를 위한 적정 온도가 되도록 그 온도를 맞춰주는 냉각 장치(14)와, 상기 2차 스크류 장치(40)에서 전진되는 상기 혼합물(70)이 상기 발포 플라스틱(50)의 형태로 연속적으로 인출되는 다이스(13)를 포함한 것이다.

여기서, 상기 2차 스크류 장치(40)에는 상기 1차 스크류 장치(30)에서 유동된 상기 혼합물(70)이 1차적으로 냉각되는 1차 냉각부(43)와, 상기 1차 냉각부(43)에서 냉각된 상기 혼합물(70)이 2차적으로 재가열되는 2차 재가열부(44)가 형성되어 있다.

상기 냉각 장치(14)는 자세히, 히터와 냉동 사이클로 형성되어 있고, 상기 히터 또는 냉동 사이클에 의해 온도가 조정되는 냉각유를 이용하고, 상기 냉각유가 상기 2차 스크류 장치(40) 내의 온도를 빠르게 조정할 수 있도록 상기 2차 스크류 장치(40)로 유동된다. 여기서, 상기 냉각 장치(14)는 상기 1차 냉각부(43)의 상기 혼합물(70)의 냉각을 위해 온도가 조정된 상기 냉각유가 유동되는 냉각관(14c)과, 상기 냉각관(14c)에서 유동된 상기 냉각유가 상기 2차 스크류 장치(40) 내의 상기 1차 냉각부(43)에 존치되도록 하는 냉각체(14a)와, 상기 2차 재가열부(44)의 상기 혼합물(70)의 재가열을 위해 온도가 조정된 상기 냉각유가 유동되는 재가열관(14d)과, 상기 재가열관(14d)에서 유동된 상기 냉각유가 상기 2차 스크류 장치(40) 내의 상기 1차 재가열부에 존치되도록 하는 재가열체(14b)를 포함한다.

상기와 같이 형성되면, 상기 2차 스크류 장치(40)의 상기 혼합물(70)이 압축·전진되면서 상기 냉각 장치(14)의 상기 냉각유에 의해 발포 조건에 맞게 온도가 변화되어 상기 다이스(13)에서 발포 플라스틱(50)으로 빠져나오게 된다.

상기 1차 스크류 장치(30)는 상기 원료가 유입되는 1차 스크류 몸체(31)와, 상기 1차 스크류 몸체(31) 내부에서 상기 원료를 회전에 의해 혼합하면서도 압축·전진시키는 1차 스크류(32)를 포함한다.

상기 2차 스크류 장치(40)는 상기 1차 스크류 장치(30)의 상기 혼합물(70)이 유입되는 2차 스크류 몸체(41)와, 상기 2차 스크류 몸체(41) 내부에서 상기 혼합물(70)을 회전에 의해 혼합하면서도 압축·전진시키는 2차 스크류(42)를 포함한다.

상기와 같이 형성되면, 예를 들어 상기 원료 주입관(11)의 상기 원료가 상기 호퍼(12)로 주입되고 상기 호퍼(12)의 상기 원료가 상기 1차 스크류 장치(30)로 주입된다. 그러면 상기 1차 스크류(32)가 상기 원료를 혼합시키고, 상기 스크류용 히터(15)에 의해 상기 원료를 180°까지 승온시켜 용융 상태의 상기 혼합물(70)로 형성한다. 그 다음, 상기 1차 스크류 장치(30)에서 전진되는 상기 혼합물(70)이 상기 2차 스크류 장치(40)로 진입하고, 상기 1차 냉각부(43)에 진입한 상기 혼합물(70)의 온도가 상기 냉각체(14a)의 상기 냉각유에 의해 140°로 떨어지다가 상기 다이스(13)에서 분출되기 전인 상기 2차 재가열부(44)에서 상기 재가열체(14b)의 상기 냉각유에 의해 160°로 재가열된다. 여기서, 상기 혼합물(70)의 온도 변화는 상기 혼합물(70)을 상기 발포 플라스틱(50)으로 생산하기 위한 조건이다. 그러면, 상기 2차 스크류 장치(40)에서 압축·전진되는 상기 혼합물(70)이 상기 발포 플라스틱(50)의 형태로 상기 다이스(13)에서 연속적으로 생산된다.

상기와 같이 상기 다이스(13)에서 연속적으로 생산되는 상기 발포 플라스틱(50)은 우선, 내부가 빈 원기둥 형상으로 형성되고, 상기 다이스(13)에서 상기 발포 플라스틱(50)이 배출되는 전면에 배치된 칼날(80)에 의해 상기 발포 플라스틱(50)이 절단되면서 넓게 펴진다.

이러한 상기 발포 플라스틱(50)은 미리 준비된 롤러(60)에 감겨 보관될 수 있고, 이렇게 보관된 상기 발포 플라스틱(50)은 스펀지, 용기, 단열재 등의 제품을 만드는 원재가 될 수 있다.

상기 1차 온도 감지 부재(110)는 상기 1차 스크류 장치(30) 내의 내부 온도를 측정하는 것으로, 상기 1차 스크류 몸체(31) 내측면에 결합되어 상기 1차 스크류 몸체(31) 내의 상기 혼합물(70)의 온도를 확인할 수 있다.

예를 들어 상기 1차 스크류 몸체(31) 내의 상기 혼합물(70)이 발포 조건에 맞게 상기 스크류용 히터(15)를 이용하여 180°까지 승온되어 있어야 하며, 이러한 조건이 제대로 맞춰 있는지 상기 1차 온도 감지 부재(110)가 확인한다.

상기 1차 온도 감지 부재(110)에서 감지된 온도 값은 후술 설명될 상기 제어 부재(140)로 전송되며, 상기 스크류용 히터(15)가 정상적으로 작동되나, 상기 온도 값이 미리 지정한 발포 조건에 맞지 않을 시, 상기 제어 부재(140)가 상기 1차 스크류(32)의 회전 속도를 제어시켜, 상기 1차 스크류 몸체(31)에서 상기 혼합물(70)이 발포 조건에 맞게 승온되면서도 압축·전진될 수 있도록 한다.

이러한 상기 1차 온도 감지 부재(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 1차 스크류 몸체(31) 내부에서 복수 개로 존재할 수 있으며, 상기 상온 ~ 300°C 정도의 온도에서 사용되는 온도 센서로 형성될 수 있다.

상기 2차 온도 감지 부재(120)는 상기 2차 스크류 장치(40) 내의 내부 온도를 측정하는 것으로, 냉각 감지 센서(121)와, 재가열 감지 센서(122)를 포함한다.

상기 냉각 감지 센서(121)는 상기 2차 스크류 장치(40)의 상기 1차 냉각부(43)에서 냉각되는 상기 혼합물(70)의 온도를 측정하는 것으로, 상기 1차 냉각부(43)의 상기 2차 스크류 장치(40) 내측면에 결합되어 있다.

상기 재가열 감지 센서(122)는 상기 2차 스크류 장치(40)의 상기 2차 재가열부(44)에서 재가열되는 상기 혼합물(70)의 온도를 측정하는 것으로, 상기 2차 재가열부(44)의 상기 2차 스크류 몸체(41) 내측면에 결합되어 있다.

이러한 상기 냉각 감지 센서(121)와 재가열 감지 센서(122)는 상온 ~ 300°C 정도의 온도에서 사용되는 온도 센서로 형성될 수 있다.

상기와 같이 형성되면, 상기 냉각 감지 센서(121)에서 감지되는 냉각 온도 값과 상기 재가열 감지 센서(122)에서 감지되는 재가열 온도 값이 후술 설명될 제어 부재(140)로 전송된다.

그러면, 예를 들어, 상기 1차 냉각부(43) 내의 상기 혼합물(70)이 발포 조건에 맞게 140°로 냉각되어있지 않으면, 상기 1차 냉각부(43)의 상기 혼합물(70)이 상기 2차 재가열부(44)로 전진되지 않고 상기 1차 냉각부(43)에 140°까지 냉각되도록 머물 수 있도록 상기 제어 부재(140)가 상기 2차 스크류(42)의 속도를 제어할 수 있다.

또는 예를 들어, 상기 2차 재가열부(44) 내의 상기 혼합물(70)이 발포 조건에 맞게 160°까지 승온되지 않으면, 상기 2차 재가열부(44)의 상기 혼합물(70)이 상기 다이스(13)로 전진되지 않고 상기 2차 재가열부(44)에서 160°까지 승온되도록 상기 2차 재가열부(44)에서 머물 수 있게 상기 제어 부재(140)가 상기 2차 스크류(42)의 속도를 제어할 수 있다.

상기 3차 온도 감지 부재(130)는 상기 2차 스크류 장치(40)와 상기 다이스(13)가 연결되는 부분(45)의 내부 온도를 측정하는 것으로, 상기 다이스(13)로 상기 혼합물(70)이 유입되기 전, 상기 혼합물(70)의 온도가 발포 조건에 맞게 형성되어 있는지 확인할 수 있다.

이러한 상기 3차 온도 감지 부재(130)는 상온 ~ 300°C 정도의 온도에서 사용되는 온도 센서로 형성될 수 있다.

상기와 같이 형성되면, 상기 3차 온도 감지 부재(130)에서 감지되는 온도 값이 상기 제어 부재(140)로 전송된다.

그러면, 상기 다이스(13)로 인입되기 전의 상기 혼합물(70)이 발포 조건에 맞는 온도로 맞춰 인입될 수 있는지 확인할 수 있고, 상기 제어 부재(140)에서 상기 온도 값에 따라 상기 2차 스크류(42)의 회전 속도를 제어하여 상기 다이스(13)로 인입되는 상기 혼합물(70)의 속도를 제어시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 혼합물(70)이 발포 조건에 맞춰져 있지 않으면, 상기 2차 스크류(42)의 속도를 제어하여 상기 다이스(13)로 인입되는 속도를 제어하여 상기 다이스(13)에 상기 혼합물(70)이 인입되는 속도를 늦출 수 있다. 여기서, 상기 혼합물(70)이 상기 발포 조건에 맞으면 다시 상기 2차 스크류(42)의 속도를 제어하여 상기 다이스(13)에 상기 혼합물(70)이 정상적으로 인입될 수 있도록 할 수 있다.

상기 제어 부재(140)는 상기 1차 온도 감지 부재(110)와 상기 2차 온도 감지 부재(120)와 상기 3차 온도 감지 부재(130)에서 감지된 온도 값을 입력받아 상기 온도 값에 따라 상기 1차 스크류 장치(30)의 상기 1차 스크류(32) 또는 상기 2차 스크류 장치(40)의 상기 2차 스크류(42)의 회전 속도를 제어할 수 있는 것으로, 속도 인지부(141)와, 입력부(142)와, 계산 출력부(143)와, 구동 제어부(144)를 포함한다.

상기 속도 인지부(141)는 상기 1차 스크류(32) 또는 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도를 인지하는 것이다.

상기 속도 인지부(141)에서는 상기 1차 스크류(32)의 속도를 인지하여 1차 속도 인지 값을 출력하고, 상기 2차 스크류(42)의 속도를 인지하여 2차 속도 인지 값을 출력하고, 상기 각 속도 인지 값을 상기 계산 출력부(143)로 전송된다.

상기 입력부(142)는 상기 1차 온도 감지 부재(110)와 상기 2차 온도 감지 부재(120)와 상기 3차 온도 감지 부재(130)에서 감지된 상기 각 온도 값이 입력되는 것이다.

상기 입력부(142)로 입력된 상기 각 온도 값은 상기 각 스크류(32, 42)의 속도 제어를 위한 계산을 위해 상기 계산 출력부(143)로 전송된다.

상기 계산 출력부(143)는 상기 입력부(142)에 입력된 상기 각 온도 값과 상기 속도 인지부(141)의 상기 각 속도 인지 값을 이용하여 상기 1차 스크류(32) 또는 상기 2차 스크류(42)의 회전 속도를 제어하도록 계산 값을 출력한다.

상기 구동 제어부(144)는 상기 계산 출력부(143)의 상기 계산 값에 따라 상기 1차 스크류(32), 또는 상기 2차 스크류(42)의 회전 속도를 자동으로 제어하도록 하는 것이다.

상기와 같이 형성되면, 상기 혼합물(70)이 위치한 부분의 상기 각 온도 값에 따라 상기 혼합물(70)의 온도가 발포 조건에 맞춰지도록 상기 1차 스크류(32), 또는 상기 2차 스크류(42)의 회전 속도가 자동으로 조정될 수 있다.

우선, 상기 1차 온도 감지 부재(110)에서 측정된 온도 값이 미리 지정된 상기 온도 값보다 저온일 경우나 상기 1차 스크류(32)의 실시간 속도 인지 값이 미리 지정된 상기 1차 스크류(32)의 속도 인지 값 이상일 경우를 예로 들면, 상기 1차 스크류 몸체(31) 내의 상기 혼합물(70)은 180°까지 승온되어야 하므로, 상기 혼합물(70)이 상기 스크류용 히터(15)의 영향을 더욱 많이 받을 수 있도록 상기 1차 스크류(32)의 실시간 속도를 낮춰 상기 1차 스크류 몸체(31) 내의 상기 혼합물(70)이 전진되는 속도를 늦춰준다.

여기서, 상기 스크류용 히터(15)의 발열 강도를 높여줌과 동시에 상기 혼합물(70)의 전진되는 속도를 늦춰주면, 상기 혼합물(70)의 승온되는 효과가 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

이와 반대로, 상기 1차 온도 감지 부재(110)에서 측정된 온도 값이 미리 지정된 상기 온도 값보다 고온일 경우나 상기 1차 스크류(32)의 실시간 속도 인지 값이 미리 지정된 상기 1차 스크류(32)의 속도 인지 값 이하일 경우에는 상기 구동 제어부(144)가 상기 1차 스크류(32)의 실시간 속도를 높여줌으로써, 상기 혼합물(70)이 상기 스크류용 히터(15)의 영향을 더욱 많이 받지 않도록 상기 혼합물(70)을 빠르게 전진시켜 2차 스크류 몸체(41)로 유입되도록 할 수 있다.

또한 상기 1차 냉각부(43)의 상기 혼합물(70)을 예를 들면, 상기 냉각 감지 센서(121)에서 측정된 온도 값이 미리 지정된 상기 온도 값보다 고온일 경우나 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도 인지 값이 미리 지정된 상기 2차 스크류(42)의 속도 인지 값 이상인 경우, 상기 냉각 장치(14)가 상기 냉각체(14a)에 유입되는 상기 냉각유의 온도를 더욱 낮춰 조정함과 동시에 상기 구동 제어부(144)가 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도를 낮춰줌으로써, 상기 1차 냉각부(43)에서 상기 혼합물(70)이 존치되는 시간을 늘려줌과 동시에 냉각시켜 상기 혼합물(70)의 냉각 효과를 극대화시킬 수 있다.

또한, 상기 2차 재가열부(44)의 상기 혼합물(70)을 예를 들면, 상기 재가열 감지 센서(122)에서 측정된 온도 값이 미리 지정된 상기 온도 값보다 저온일 경우나 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도 인지 값이 미리 지정된 상기 2차 스크류(42)의 속도 인지 값 이상인 경우, 상기 냉각 장치(14)가 상기 재가열체(14b)에 유입되는 상기 냉각유의 온도를 더욱 높여 조정함과 동시에 상기 구동 제어부(144)가 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도를 낮춰 상기 2차 재가열부(44)에서 상기 혼합물(70)이 존치되는 시간을 늘려줌과 동시에 재가열시켜줌으로써, 상기 혼합물(70)의 재가열 효과를 극대화시킬 수 있다.

상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도는 상기 냉각 감지 센서(121)의 상기 온도 값보다 상기 재가열 감지 센서(122)의 상기 온도 값이 우선으로 조정될 수 있다.

또한, 상기 3차 온도 감지 부재(130)에서 측정된 온도 값이 미리 지정된 상기 온도 값보다 저온일 경우나 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도 인지 값이 미리 지정된 상기 2차 스크류(42)의 속도 인지 값 이상인 경우를 예로 들면, 상기 구동 제어부(144)가 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도를 낮춰 상기 혼합물(70)이 승온될 수 있도록 상기 혼합물(70)이 상기 2차 스크류 몸체(41) 내에 존치되는 시간이 늘려줄 수 있다.

여기서, 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도는 상기 재가열 감지 센서(122)의 값보다 상기 3차 온도 감지 부재(130)의 상기 온도 값이 우선으로 조정될 수 있다.

상기와 같이, 상기 1차 스크류 장치(30) 또는 상기 2차 스크류 장치(40) 내의 상기 혼합물(70)의 온도를 확인하고, 확인된 상기 온도에 의해 상기 1차 스크류(32) 또는 상기 2차 스크류(42)의 회전 속도를 제어하여 상기 혼합물(70)이 발포 플라스틱(50)으로 형성되기 위한 발포 조건에 맞도록 온도를 맞춰 그 농도를 상기 발포 조건에 맞게 유지해줌으로써, 상기 다이스(13)에서 빠져나오는 발포 플라스틱(50)의 품질이 향상될 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 상기 발포 압출기(10)용 스크류 속도 제어시스템을 이용한 발포 플라스틱(50) 제조 방법에 대하여 설명한다.

우선, 상기 발포 플라스틱(50)을 제조하기 위한 상기 원료를 혼합하여 용융 상태인 상기 혼합물(70)로 형성하도록 하는 상기 1차 스크류 장치(30)와, 상기 1차 스크류 장치(30)와 연통되어 상기 1차 스크류 장치(30)의 상기 혼합물(70)이 전달되고, 상기 발포 플라스틱(50)의 발포 조건에 맞게 상기 혼합물(70)이 냉각 및 재가열되는 상기 2차 스크류 장치(40)와, 상기 2차 스크류 장치(40)의 상기 혼합물(70)이 상기 발포 플라스틱(50)으로 인출되는 상기 다이스(13)를 포함하는 발포 압출기(10)를 구비한다.(S100)

그런 다음, 상기 1차 스크류 장치(30)의 내부 온도를 측정하는 상기 1차 온도 감지 부재(110)와, 상기 2차 스크류 장치(40)의 내부 온도를 측정하는 상기 2차 온도 감지 부재(120)와, 상기 2차 스크류 장치(40)와 상기 다이스(13)가 연결되는 부분(45)의 내부 온도를 측정하는 상기 3차 온도 감지 부재(130)와, 상기 1차 온도 감지 부재(110)와 상기 2차 온도 감지 부재(120)와 상기 3차 온도 감지 부재(130)에서 감지된 상기 온도 값을 입력받아 상기 온도 값에 따라 상기 1차 스크류 장치(30)의 상기 1차 스크류(32) 또는 상기 2차 스크류 장치(40)의 상기 2차 스크류(42)의 회전 속도를 제어할 수 있는 상기 제어 부재(140)를 포함하는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템(100)을 상기 발포 압출기(10)에 적용시킨다.(S200)

그런 다음, 상기 발포 압출기(10)가 작동되면서 상기 원료가 상기 1차 스크류 장치(30)에 유입되어 상기 스크류용 히터(15)와 상기 1차 스크류(32)에 의해 용융되면서 혼합된 상기 혼합물(70)의 온도를 감지하기 위해 상기 1차 온도 감지 부재(110)가 상기 1차 스크류 장치(30)의 내부 온도를 감지한다.(S300)

여기서, 상기 1차 온도 감지 부재(110)에서 측정된 상기 온도 값은 상기 제어 부재(140)의 입력부(142)로 전송된다.

그런 다음, 상기 1차 스크류 장치(30)의 상기 혼합물(70)이 유입된 상기 2차 스크류 장치(40)의 상기 혼합물(70)의 온도를 감지하기 위해 상기 2차 온도 감지 부재(120)가 상기 2차 스크류 장치(40)의 내부 온도를 감지한다.(S400)

여기서, 상기 2차 온도 감지 부재(120)에서 측정된 상기 온도 값은 상기 제어 부재(140)의 입력부(142)로 전송된다.

그런 다음, 상기 2차 스크류 장치(40)와 상기 다이스(13)가 연결되는 부분(45)에 상기 혼합물(70)이 유입되면 상기 3차 온도 감지 부재(130)가 그 내부 온도를 감지한다.(S500)

여기서, 상기 3차 온도 감지 부재(130)에서 측정된 상기 온도 값은 상기 제어 부재(140)의 입력부(142)로 전송된다.

그런 다음, 상기 1차 온도 감지 부재(110)와 상기 2차 온도 감지 부재(120)와 상기 3차 온도 감지 부재(130)에서 감지된 상기 온도 값에 따라 상기 제어 장치가 상기 1차 스크류(32), 또는 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도를 제어할 것인지 판단한다.(S600)

여기서, 상기 1차 스크류(32), 또는 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도를 제어하지 않아도 되면, 별다른 작동 없이 상기 다이스(13)에서 상기 발포 플라스틱(50)이 인출된다.(S800)

그러나, 상기 1차 스크류(32), 또는 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도를 제어해야한다고 판단되면, 제어해야 할 상기 1차 스크류(32), 또는 상기 2차 스크류(42)의 실시간 속도가 제어된다.(S700)

그런 다음, 상기 1차 스크류(32), 또는 상기 2차 스크류(42)의 제어된 실시간 속도에 맞게 상기 다이스(13)에서 상기 발포 플라스틱(50)이 인출된다.(S800)

상기와 같이 형성되면, 상기 1차 스크류 장치(30) 또는 상기 2차 스크류 장치(40) 내의 상기 혼합물(70)의 온도를 확인하고, 확인된 상기 온도에 의해 상기 1차 스크류(32) 또는 상기 2차 스크류(42)의 회전 속도를 제어하여 상기 혼합물(70)이 발포 플라스틱(50)으로 형성되기 위한 발포 조건에 맞도록 온도를 맞춰 그 농도를 상기 발포 조건에 맞게 유지해줌으로써, 상기 다이스(13)에서 빠져나오는 발포 플라스틱(50)의 품질이 향상될 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 발포 압출기에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 일 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 검수 감지 센서가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 점수하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 1차 잔류 스캔 장치의 뒤집어진 상태를 위에서 비스듬히 내려다본 도면이고, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 2차 잔류 스캔 장치의 뒤집어진 상태를 위에서 비스듬히 내려다본 도면이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 5의 A에 대한 확대도이고, 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발포 플라스틱 제조용 검수 장치가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 정면에서 바라본 도면이고, 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발포 플라스틱 제조용 검수 장치가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 측면에서 바라본 도면이다.

도 6 내지 도 11을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템(200)은 1차 온도 감지 부재(210)와, 2차 온도 감지 부재(220)와, 3차 온도 감지 부재(230)와, 제어 부재(240)와, 잔여물 토출 부재(251)와, 1차 잔류 스캔 장치(258)와, 2차 잔류 스캔 장치(253)와, 잔여물 제어 부재(254)와, 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(290)를 포함한다.

상기 잔여물 토출 부재(251)는 1차 스크류 장치(30)에 외기를 고압으로 가해주어 상기 1차 스크류 장치(30) 또는 2차 스크류 장치(40)에 잔류된 상기 혼합물(70)을 다이스(13)를 통해 외부로 토출시키는 것이다.

상기와 같이 상기 다이스(13)를 통해 외부로 배출된 상기 혼합물(70)은 미리 준비된 회수통(90)에 쌓여 회수될 수 있다.

자세히, 상기 잔여물 토출 부재(251)는 상기 1차 스크류 장치(30) 내부로 고압의 외기를 가해주어 상기 1차 스크류 장치(30)에 잔류된 상기 혼합물(70)이 상기 2차 스크류 장치(40) 내부로 넘어오고 이러한 상기 혼합물(70)을 포함한 상기 2차 스크류 장치(40)에 잔류된 상기 혼합물(70)이 고압의 외기에 의해 상기 다이스(13) 측으로 빠르게 전진되고, 이러한 상태에서 상기 혼합물(70)이 작동중인 상기 다이스(13)를 통해 토출된다.

여기서, 상기 발포 압출기(10)가 작동중이되, 스크류용 히터(15) 및 냉각 장치(14)의 작동은 불필요하다.

상기와 같이 상기 잔여물 토출 부재(251)를 이용하여 상기 발포 압출기(10)에 잔류된 상기 혼합물(70)이 외부로 빠르게 제거됨으로써, 상기 발포 압출기(10)의 재 가동시, 상기 발포 압출기(10)에 잔류된 상기 혼합물(70)의 방해에 의한 불량 생산된 상기 발포 플라스틱(50)이 발생되지 않아 정상적인 품질의 발포 플라스틱(50)이 빠르게 생산될 수 있는 장점이 있다.

이러한 상기 잔여물 토출 부재(251)는 상기 외기가 흡입되는 외기 투입구(251a)와, 상기 외기를 흡입하여 상기 외기를 상기 1차 스크류 장치(30)를 향해 고압으로 불어 넣어주는 고압 블로워(251b)와, 상기 고압 블로워(251b)의 상기 외기를 상기 1차 스크류 장치(30)가 형성된 공간과 연결해주는 연결관(251c)과, 상기 연결관(251c)의 개폐를 조정하는 개폐 도어(251d)를 포함한다.

상기 외기 투입구(251a)는 상기 고압 블로워(251b)로 상기 외기를 유입시키기 위한 통로로, 일측은 외부의 외기를 흡입할 수 있도록 외부와 관통되어 있고, 타측은 상기 고압 블로워(251b)와 연결되어 있다.

상기 고압 블로워(251b)는 외기를 모아 고압력으로 바람을 뿜어내는 것으로, 상기 외기 투입구(251a)에서 유입되는 외기를 상기 연결관(251c)을 통해 상기 1차 스크류 장치(30)로 상기 외기를 고압으로 뿜어낸다.

상기 연결관(251c)은 상기 고압 블로워(251b)에서 내뿜어지는 상기 외기가 사방으로 퍼지지 않고 상기 1차 스크류 장치(30)로 내뿜어지도록 안내하는 내부가 빈 관이다.

상기 개폐 도어(251d)는 상기 발포 플라스틱(50)의 생산을 위해 상기 발포 압출기(10)를 가동하였을 때, 상기 연결관(251c) 내부로 상기 혼합물(70)이 들어오지 않도록 상기 연결관(251c) 전면을 막아줄 수 있고, 필요에 따라 상기 연결관(251c)의 상기 외기가 상기 1차 스크류 장치(30)측으로 내뿜어지도록 상기 연결관(251c) 전면을 개방해 줄 수 있는 것이다.

상기와 같이 형성되면, 필요에 따라 상기 개폐 도어(251d)가 상기 연결관(251c)을 개폐시킬 수 있고, 예를 들어 상기 개폐 도어(251d)가 상기 연결관(251c)의 전면을 닫은 상태에서 상기 발포 압출기(10)가 작동하면, 상기 연결관(251c) 내부로 상기 혼합물(70)이 들어오지 못하도록 상기 연결관(251c) 내부가 밀폐될 수 있으므로, 상기 혼합물(70)이 상기 잔여물 토출 부재(251) 내부의 부품 사이에 끼이는 현상을 방지할 수 있다.

상기 1차 잔류 스캔 장치(258)는 작동이 정지된 상기 1차 스크류 장치(30)를 스캔하여 상기 1차 스크류 장치(30)에 상기 혼합물(70)이 잔류되었는지 확인할 수 있는 것으로, 1차 레일(258f)과, 1차 감지 센서 부재(258a)와, 1차 이탈 방지 이송구(258i)와, 1차 피스톤(258g)와, 1차 유압 실린더(258h)를 포함한다.

상기 1차 레일(258f)은 상기 1차 스크류 장치(30)의 내부 벽면에 고정되고, 일정길이 길게 형성된 것이다.

상기 1차 감지 센서 부재(258a)는 상기 1차 레일(258f)을 따라 이동 가능하도록 상기 1차 레일(258f)에 결합되고, 상기 1차 스크류 장치(30)에 잔류된 상기 혼합물(70)을 감지할 수 있는 것으로, 1차 센서 몸체(258c)와, 1차 감지 센서(258e)와, 1차 투시 창(258b)과, 1차 냉각부(258d)를 포함한다.

상기 1차 센서 몸체(258c)는 상기 1차 레일(258f)에 결합되는 것이다.

상기 1차 감지 센서(258e)는 상기 1차 센서 몸체(258c)에 복수 개로 내장되고 상기 1차 스크류 장치(30)에 잔류된 상기 혼합물(70)을 감지할 수 있는 것으로, 예를 들어 적외선 파장으로 센싱하는 적외선 센서로 형성될 수 있다.

상기 1차 투시 창(258b)은 상기 1차 센서 몸체(258c)에 내장된 상기 1차 감지 센서(258e)의 센싱(sensing)이 이루어지도록 상기 1차 센서 몸체(258c)의 상기 1차 스크류 장치(30)를 바라보는 일부분이 투명하게 형성된 것으로, 예를 들어 열에 강한 투명 또는 불투명한 강화 유리로 형성될 수 있다.

상기 1차 냉각부(258d)는 상기 1차 센서 몸체(258c)에 내장되고, 상기 냉각 장치(14)의 냉각유가 유입되어 상기 1차 감지 센서(258e)의 발열된 온도를 낮춰주는 것이다.

이러한 상기 냉각 장치(14)의 냉각유가 상기 1차 냉각부(258d)로 유동될 수 있도록 상기 냉각 장치(14)와 상기 1차 냉각부(258d)를 연결하는 1차 유동관(14e)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 스크류용 히터(15)에서 전달되는 열이나 상기 1차 감지 센서(258e) 자체의 발열과 같은 고온에서 상기 1차 감지 센서(258e)가 파손되기 쉽다.

그래서, 상기 1차 감지 센서(258e)가 파손되지 않도록 하기 위해, 상기 1차 냉각부(258d)에 상기 1차 감지 센서(258e)의 온도를 낮추기 위한 상기 냉각유가 상기 1차 유동관(14e)을 통하여 주기적으로 유입되어진다.

또한, 상기와 같이 종래에 사용되는 상기 냉각 장치(14)의 상기 냉각유를 상기 1차 냉각부(258d)로 유동시킴으로써, 상기 1차 감지 센서(258e)의 발열 온도를 낮추기 위한 별도의 장비를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.

상기 1차 이탈 방지 이송구(258i)는 상기 1차 레일(258f)에서 1차 감지 센서 부재(258a)를 이송 가능하되, 임의 이탈되지 않도록 연결하는 것으로, 상기 1차 레일(258f)과 접하는 1차 센서 몸체(258c)의 저면에 결합되어 있으며, 그 일부는 상기 1차 레일(258f)의 내부에서 이탈되지 않되 이송 가능하도록 삽입되어 있다.

상기 1차 피스톤(258g)는 일부가 상기 1차 레일(258f)에 삽입되어 그 말단부가 상기 1차 이탈 방지 이송구(258i)와 결합된 것으로, 상기 1차 유압 실린더(258h)의 유압에 의해 상기 1차 이탈 방지 이송구(258i)를 밀거나 당길 수 있다. 그러므로, 상기 1차 피스톤(258g)의 인장 길이에 따라 상기 1차 이탈 방지 이송구(258i)의 위치가 변동될 수 있으며 이에 따라 상기 1차 감지 센서 부재(258a)가 상기 1차 레일(127)을 따라 이송될 수 있다.

상기 1차 유압 실린더(258h)는 상기 1차 피스톤(258g)의 인장 길이를 조정하는 것으로, 유압에 의해 상기 1차 피스톤(258g)을 그 외측으로 밀어줄 수 있다.

상기와 같이 형성되면, 상기 1차 스크류 장치(30)에 잔류된 혼합물(70)을 감지할 때, 우선 상기 발포 압출기(10)가 중지된 상태에서, 상기 1차 레일(258f)을 따라 상기 1차 센서 몸체(258c)가 이동되면서 상기 1차 감지 센서(258e)가 상기 1차 스크류 장치(30) 주변을 감지한다.

그러면, 상기 1차 스크류 장치(30) 주변에 상기 혼합물(70)이 잔류되어있는지 파악할 수 있으며, 상기 혼합물(70)의 잔류 여부를 상기 잔여물 제어 부재(254)에 전송한다.

상기 2차 잔류 스캔 장치(253)는 작동이 정지된 상기 2차 스크류 장치(40)를 스캔하여 상기 2차 스크류 장치(40)에 상기 혼합물(70)이 잔류되었는지 확인할 수 있는 것으로, 2차 레일(253f)과, 2차 감지 센서 부재(253a)와, 2차 이탈 방지 이송구(253i)와, 2차 피스톤(253h)와, 2차 유압 실린더(253g)를 포함한다.

상기 2차 레일(253f)은 상기 2차 스크류 장치(40)의 내부 벽면에 고정되고, 일정길이 길게 형성된 것이다.

상기 2차 감지 센서 부재(253a)는 상기 2차 레일(253f)을 따라 이동 가능하도록 상기 2차 레일(253f)과 결합되고, 상기 2차 스크류 장치(40)에 잔류된 상기 혼합물(70)을 감지할 수 있는 것으로, 2차 센서 몸체(253c)와, 2차 감지 센서(253e)와, 2차 투시 창(253b)과, 2차 냉각부(253d)를 포함한다.

상기 2차 센서 몸체(253c)는 상기 2차 레일(253f)에 결합되는 것이다.

상기 2차 감지 센서(253e)는 상기 2차 센서 몸체(253c)에 복수 개로 내장되고 상기 2차 스크류 장치(40)에 잔류된 상기 혼합물(70)을 감지할 수 있는 것으로, 예를 들어 적외선 파장으로 센싱하는 적외선 센서로 형성될 수 있다.

상기 2차 투시 창(253b)은 상기 2차 센서 몸체(253c)에 내장된 상기 2차 감지 센서(253e)의 센싱(sensing)이 이루어지도록 상기 2차 센서 몸체(253c)의 상기 2차 스크류 장치(40)를 바라보는 일부분이 투명하게 형성된 것으로, 예를 들어 열에 강한 투명 또는 불투명한 강화 유리로 형성될 수 있다.

상기 2차 냉각부(253d)는 상기 2차 센서 몸체(253c)에 내장되고, 상기 냉각 장치(14)의 냉각유가 유입되어 상기 2차 감지 센서(253e)의 발열된 온도를 낮춰주는 것이다.

이러한 상기 냉각 장치(14)의 상기 냉각유이 상기 2차 냉각부(253d)로 유동될 수 있도록 상기 냉각 장치(14)와 상기 2차 냉각부(253d)를 연결하는 2차 유동관(14f)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 스크류용 히터(15)에서 전달되는 열이나 상기 2차 감지 센서(253e) 자체의 발열과 같은 고온에서 상기 2차 감지 센서(253e)가 파손되기 쉽다.

그래서, 상기 2차 감지 센서(253e)가 파손되지 않도록 하기 위해, 상기 2차 냉각부(253d)에 상기 2차 감지 센서(253e)의 온도를 낮추기 위한 상기 냉각유이 상기 2차 유동관(14f)을 통하여 주기적으로 유입되어진다.

또한, 상기와 같이 종래에 사용되는 상기 냉각 장치(14)의 상기 냉각유 상기 2차 냉각부(253d)로 유동시킴으로써, 상기 2차 감지 센서(253e)의 발열 온도를 낮추기 위한 별도의 장비를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.

상기 2차 이탈 방지 이송구(253i)는 상기 2차 레일(253f)에서 2차 감지 센서 부재(253a)를 이송 가능하되, 임의 이탈되지 않도록 연결하는 것으로, 상기 2차 레일(253f)과 접하는 2차 센서 몸체(253c)의 저면에 결합되어 있으며, 그 일부는 상기 2차 레일(253f)의 내부에서 이탈되지 않되 이송 가능하도록 삽입되어 있다.

상기 2차 피스톤(253h)는 일부가 상기 2차 레일(253f)에 삽입되어 그 말단부가 상기 2차 이탈 방지 이송구(253i)와 결합된 것으로, 상기 2차 유압 실린더(253g)의 유압에 의해 상기 2차 이탈 방지 이송구(253i)를 밀거나 당길 수 있다. 그러므로, 상기 2차 피스톤(253h)의 인장 길이에 따라 상기 2차 이탈 방지 이송구(253i)의 위치가 변동될 수 있으며 이에 따라 상기 2차 감지 센서 부재(253a)가 상기 2차 레일(137)을 따라 이송될 수 있다.

상기 2차 유압 실린더(253g)는 상기 2차 피스톤(253h)의 인장 길이를 조정하는 것으로, 유압에 의해 상기 2차 피스톤(253h)을 그 외측으로 밀어줄 수 있다.

상기와 같이 형성되면, 상기 2차 스크류 장치(40)에 잔류된 상기 혼합물(70)을 감지할 때, 우선 상기 발포 압출기(10)가 중지된 상태에서, 상기 2차 레일(253f)을 따라 상기 2차 센서 몸체(253c)가 이동되면서 상기 2차 감지 센서(253e)가 상기 2차 스크류 장치(40) 주변을 센싱한다.

그러면, 상기 1차 스크류 장치(30) 주변에 상기 혼합물(70)이 잔류되어있는지 파악할 수 있으며, 상기 혼합물(70)의 잔류 여부를 상기 잔여물 제어 부재(254)에 전송한다.

상기 잔여물 제어 부재(254)는 상기 1차 잔류 스캔 장치(258), 또는 상기 2차 잔류 스캔 장치(253) 둘 중 하나 이상에서 감지되는 정보에 의해 상기 잔여물 토출 부재(251)를 제어시킬 수 있는 것이다.

자세히, 상기 잔여물 제어 부재(254)는 상기 1차 잔류 스캔 장치(258), 또는 상기 2차 잔류 스캔 장치(253) 둘 중 하나 이상에서 상기 혼합물(70)이 잔류되어 있다는 정보를 상기 잔여물 제어 부재(254)로 전송하였을 때, 그 양에 비례하여 상기 잔여물 토출 부재(251)를 가동시켜 상기 혼합물(70)이 상기 다이스(13)에서 배출될 수 있도록 한다.

또한, 상기 잔여물 제어 부재(254)는 상기 발포 압출기(10)에 잔류된 상기 혼합물(70)을 상기 다이스(13)로 배출되기 위해 상기 1차 스크류 장치(30), 또는 상기 2차 스크류 장치(40)의 속도를 제어할 수 있다.

상기 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(290)는 상기 발포 압출기(10)의 상기 다이스(13)에서 배출되는 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기를 검수하는 장치로, 원형 관통 몸체(292)와, 검수 감지 센서(294)와, 몸체 지지 부재(293)를 포함한다.

자세히, 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기는 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 상태로, 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 구멍이나 돌기와 같은 품질이 저하될 요소가 형성되어 있는지를 판단하는 것이 상기 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(290)이다.

상기 원형 관통 몸체(292)는 상기 다이스(13)에서 배출되는 내부가 빈 원기둥 형상의 상기 발포 플라스틱(50)이 관통될 수 있도록 원형의 배치 홀(291)이 형성된 것이다.

상기 원형 관통 몸체(292) 및 상기 원형 곤통 몸체에 형성된 상기 배치 홀(291)의 크기는 상기 원형 관통 몸체(292)의 상기 배치 홀(291)에 상기 발포 플라스틱(50)이 배치되되, 후술 설명될 상기 검수 감지 센서(294)에 상기 발포 플라스틱(50)이 일정 간격 이격될 수 있는 크기로 형성된다.

상기 검수 감지 센서(294)는 상기 원형 관통 몸체(292)의 내측면에서 복수 개가 일정 간격 이격되어 배치되고, 상기 배치 홀(291)을 관통한 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기가 검수되는 것이다.

자세히, 상기 발포 플라스틱(50)이 상기 배치 홀(291)을 관통하여 상기 원형 관통 몸체(258)를 지나갈 때, 상기 검수 감지 센서(294)가 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51) 전체를 감지할 수 있도록 상기 원형 관통 몸체(292)의 내측면에서 복수 개가 일정 간격 이격되어 배치된다.

여기서, 외부의 방해 요소가 없는 한, 상기 발포 플라스틱(50)이 상기 다이스(13)에서 배출되는 속도가 일정하게 유지되면서 상기 발포 플라스틱(50)과 상기 검수 감지 센서(294)가 서로 이격된 공간이 일정하게 유지되며, 이러한 공간을 감지 공간(295)이라 한다.

상기 감지 공간(295)은 상기 검수 감지 센서(294)에서 상기 발포 플라스틱(50)을 감지하도록 센싱할 수 있는 공간이다.

상기와 같이 형성되면, 상기 검수 감지 센서(294)는 상기 발포 플라스틱(50)에 비 접촉하되 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기를 검수할 수 있으며, 이러한 상기 검수 감지 센서(294)는 예를 들어, 레이저 빔이 발사되고 이러한 레이저 빔의 길이가 수시로 측정되는 레이저 센서로 형성될 수 있다.

상기와 같이 형성되면, 상기 검수 감지 센서(294)에서 측정되는 값이 상기 발포 플라스틱(50)과 상기 검수 감지 센서(294)의 거리가 된다.

여기서, 상기 검수 감지 센서(294)에서 측정되어야 하는 값에 대한 범위를 미리 지정할 수 있으며, 상기 검수 감지 센서(294)에서 측정된 상기 값이 미리 지정된 범위 안에 속하지 않으면, 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 불량이 발생하였다고 판단한다.

예를 들어, 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 그 외측으로 돌출된 돌기가 생성되어 있으면, 상기 검수 감지 센서(294)에서 측정되는 상기 값이 상대적으로 작아지면서 미리 지정된 범위 안에 속하지 않는다. 그러면, 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 불량이 발생되었다고 판단하며, 이러한 정보를 알림 장치로 전달하여 작업자에게 알려줄 수 있다.

여기서, 상기 알림 장치는 부저나, 모니터가 구비된 시스템이 될 수 있다.

또한, 예를 들어 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 그 내측으로 움푹 파인 홈이 생성되어 있으면, 상기 검수 감지 센서(294)에서 측정되는 상기 값이 상대적으로 커지면서 그 값이 미리 지정된 범위 안에 속하지 않게 된다. 그러면, 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 불량이 발생되었다고 판단하며, 이러한 정보를 상기 알림 장치로 전달하여 상기 작업자에게 알려줄 수 있다.

상기와 같이 형성되면, 종래의 상기 발포 플라스틱(50)의 품질에 대한 검사 작업이 자동화될 수 있고, 이에 따라 작업 시간이 단축되는 효과가 있다.

상기 몸체 지지 부재(293)는 상기 배치 홀(291)에 상기 발포 플라스틱(50)이 배치될 수 있는 높이로 상기 원형 관통 몸체(292)를 지지시켜주되, 상기 원형 관통 몸체(258)가 쉽게 흔들리지 않도록 지지해주는 것이다.

이러한 상기 몸체 지지 부재(293)의 저면은 설치면(20)에 고정되며, 상기 몸체 지지 부재(293)의 상단부에는 상기 원형 관통 몸체(292)가 외부 환경에 의해 쉽게 흔들리지 않도록 고정된다.

상기와 같이 형성되면, 상기 원형 관통 몸체(292)가 외부 환경에 의해 쉽게 흔들리지 않아 상기 검수 감지 센서(294)가 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)을 안정적으로 검수할 수 있다.

도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발포 플라스틱 제조용 검수 장치가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 정면에서 바라본 도면이다.

도 12를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템은 1차 온도 감지 부재와, 2차 온도 감지 부재와, 3차 온도 감지 부재와, 제어 부재와, 잔여물 토출 부재와, 1차 잔류 스캔 장치와, 2차 잔류 스캔 장치와, 잔여물 제어 부재와, 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(390)를 포함한다.

상기 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(390)는 발포 압출기의 다이스에서 배출되는 발포 플라스틱(50)에 대한 표면(51)의 거칠기를 검수하는 장치로, 그 높이가 조정될 수 있다.

이러한 상기 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(390)는 원형 관통 몸체(392)와, 검수 감지 센서(394)와, 몸체 지지 부재(393)를 포함한다.

상기 원형 관통 몸체(392)는 상기 다이스에서 배출되는 내부가 빈 원기둥 형상의 상기 발포 플라스틱(50)이 관통될 수 있도록 원형의 배치 홀(391)이 형성된 것이다.

상기 검수 감지 센서(394)는 상기 원형 관통 몸체(392)의 내측면에서 복수 개가 일정 간격으로 이격되어 배치되고, 상기 배치 홀(391)을 관통한 상기 발포 플라스틱(50)의 표면에 대한 거칠기가 검수되는 것이다.

자세히, 상기 발포 플라스틱(50)이 상기 배치 홀(391)을 관통하여 상기 원형 관통 몸체(392)를 지나갈 때, 복수 개의 상기 검수 감지 센서(394)가 상기 발포 플라스틱(50)의 표면 전체를 감지할 수 있도록 상기 원형 관통 몸체(392)의 내측면에 형성되어 있다.

상기 몸체 지지 부재(393)는 상기 배치 홀(391)에 발포 플라스틱(50)이 배치될 수 있는 높이로 상기 원형 관통 몸체(392)를 지지시켜주는 것으로 지지체(393c)와, 받침체(393a)와, 승강체(393b)를 포함한다.

상기 지지체(393c)는 설치면에서 임의의 힘에 의해 흔들리지 않도록 고정되는 것으로, 상기 받침체(393a) 및 상기 승강체(393b)가 외부 환경에 의해 흔들리지 않도록 지지해준다.

이러한 상기 지지체(393c)는 상기 다이스에서 상기 발포 플라스틱(50)이 배출되는 전면의 상기 설치면에 배치된다.

상기 받침체(393a)는 상기 원형 관통 몸체(392)의 하단부에서 상기 원형 관통 몸체(392)를 받쳐주는 것으로, 상기 받침체(393a)와 상기 원형 관통 몸체(392)는 서로 밀착되어 있고, 상기 원형 관통 몸체(392)가 상기 받침체(393a)에서 흔들리지 않도록 연결되어 있다.

상기 승강체(393b)는 상기 지지체(393c)와 상기 받침체(393a) 사이를 연결하되 상기 지지체(393c)로부터 상기 받침체(393a)의 높이를 조정시킬 수 있는 것으로, 요구되는 이격 공간(395)에 맞게 상기 발포 플라스틱(50)이 배치될 수 있도록 상기 원형 관통 몸체(392)의 높이를 조정할 수 있는 효과가 있다.

도 13은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발포 플라스틱 제조용 검수 장치가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 측면에서 바라본 도면이고, 도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 도 13의 B에 대한 확대도이다.

도 13 내지 도 14를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템은 1차 온도 감지 부재와, 2차 온도 감지 부재와, 3차 온도 감지 부재와, 제어 부재와, 잔여물 토출 부재와, 1차 잔류 스캔 장치와, 2차 잔류 스캔 장치와, 잔여물 제어 부재와, 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(490)를 포함한다.

상기 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(490)는 원형 관통 몸체(492)와 검수 감지 센서(494)와 몸체 지지 부재(493)를 포함한다.

본 실시예에서의 상기 검수 감지 센서(494)는 상기 원형 관통 몸체(492)의 내측면에서 복수 개가 일정 간격 이격되어 배치되고, 배치 홀(491)을 관통한 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기가 검수되는 것으로, 수직 센서(494b)와 일측 기움 센서(494a)와, 타측 기움 센서(494c)를 포함한다.

상기 수직 센서(494b)는 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)의 수직인 방향으로 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기를 감지하는 것이다.

상기 일측 기움 센서(494a)는 상기 수직 센서(494b)의 일측에 형성되고 상기 수직 센서(494b)가 감지하는 가상의 방향을 기준으로 일정각도 기울어진 방향으로 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기를 감지하는 것이다.

본 실시예에서의 일측인 방향은 도 13에 도시된 상기 수직 센서(494b)를 중심으로 상기 일측 기움 센서(494a)가 형성된 방향을 말한다.

상기 타측 기움 센서(494c)는 상기 수직 센서(494b)의 타측에 형성되고, 상기 수직 센서(494b)가 감지하는 가상의 방향을 기준으로 상기 일측 기움 센서(494a)가 감지하는 방향과 대칭인 방향으로 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기를 감지하는 것이다.

상기 수직 센서(494b)와 상기 일측 기움 센서(494a)와 상기 타측 기움 센서(494c)는 각각 감지하는 방향에 따라 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기를 검수할 수 있으며, 예를 들어 레이저 센서로 형성되어 레이저 빔이 발사되고 이러한 레이저의 빔 길이가 수시로 측정되는 센서로 형성될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 상기 수직 센서(494b)는 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 수직인 상태로 거칠기를 측정하고, 상기 일측 기움 센서(494a)는 일측에서 일정각도 기울어져 비스듬히 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기를 측정하고, 상기 타측 기움 센서(494c)는 타측에서 일정각도 기울어져 비스듬히 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기를 측정한다.

상기와 같이 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기가 측정되면, 예를 들어 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에서 그 내측에 일측으로 기울어져 움푹 파인 구멍이 형성되어 있을 때, 상기 일측 기움 센서(494a)가 상기 구멍이 형성되어 있음을 판단할 수 있다.

또한, 예를 들어 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에서 그 내측에 타측으로 기울어져 움푹 파인 구멍이 형성되어 있을 때, 상기 타측 기움 센서(494c)가 상기 구멍이 형성되어 있음을 판단할 수 있다.

상기와 같이 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기가 측정됨으로써, 상기 수직 센서(494b)만 형성되어 있을 때보다, 상기 일측 기움 센서(494a)와 상기 타측 기움 센서(494c)가 형성되어 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기를 더욱 정확하게 검수할 수 있다.

도 15는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템이 적용된 발포 압출기가 발포 플라스틱을 제조하여 롤러에 감아주는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 16은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 내측 검수 부재가 발포 플라스틱의 내측면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 정면에서 바라본 도면이다.

도 15 내지 도 16를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템(500)은 1차 온도 감지 부재(510)와, 2차 온도 감지 부재(520)와, 3차 온도 감지 부재(530)와, 제어 부재(540)와, 잔여물 토출 부재(551)와, 1차 잔류 스캔 장치(558)와, 2차 잔류 스캔 장치(553)와, 잔여물 제어 부재(554)와, 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(590)를 포함한다.

상기 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(590)는 원형 관통 몸체와, 검수 감지 센서와, 몸체 지지 부재와, 내측 검수 부재(570)를 포함한다.

상기 내측 검수 부재(570)는 다이스(13)에서 내부가 빈 원기둥 형태로 배출된 발포 플라스틱(50)이 칼날(80)에 의해 절단되어 그 내측면(52)이 개방되었을 때, 상기 발포 플라스틱(50)의 내측면(52)에 대한 거칠기를 감지할 수 있는 것으로, 검수 지지체(571)와, 내측 검수 센서(572)를 포함한다.

상기 검수 지지체(571)는 상기 발포 플라스틱(50)의 내측면(52)과 일정간격 이격되는 높이로 형성되며, 설치면(20)에서 임의의 힘에 의해 흔들리지 않도록 고정되고, 그 상단면에는 상기 내측 검수 센서(572)가 형성되어 있다.

상기 내측 검수 센서(572)는 상기 내측 검수 지지체(571)의 상단면에서 복수 개가 일정 간격 이격되어 배치되고, 상기 발포 플라스틱(50)의 내측면(52)에 대한 거칠기가 검수되는 것이다.

여기서, 외부의 방해요소가 없는 한, 상기 발포 플라스틱(50)의 내측면(52)과 상기 내측 검수 센서(572)가 서로 이격된 공간이 일정하게 유지되고, 이러한 공간을 내측 감지 공간(573)이라 한다.

상기 내측 감지 공간(573)은 상기 내측 검수 센서(572)에서 상기 발포 플라스틱(50)의 내측면(52)을 감지하도록 센싱할 수 있는 공간이다.

상기와 같이 형성되면, 상기 내측 검수 센서(572)는 상기 발포 플라스틱(50)에 비 접촉하되 상기 발포 플라스틱(50)의 내측면(52)에 대한 거칠기를 검수할 수 있으며, 이러한 상기 내측 검수 센서(572)는 예를 들어 레이저 센서로 형성되어 레이저 빔이 발사되고 이러한 레이저 빔의 길이가 수시로 측정되는 센서로 형성될 수 있다.

상기와 같이 형성되면, 상기 내측 검수 센서(572)에서 측정되는 값이 상기 발포 플라스틱(50)의 내측면(52)과 상기 내측 검수 센서(572)의 거리가 된다.

여기서, 상기 내측 검수 센서(572)에서 측정되어야 하는 상기 값에 대한 범위를 미리 지정할 수 있으며, 상기 내측 검수 센서(572)에서 측정된 상기 값이 미리 지정된 범위 안에 속하지 않으면 상기 발포 플라스틱(50)의 내측면(52)에 불량이 발생하였다고 판단한다.

상기와 같이 형성되면, 상기 검수 감지 센서가 내부가 빈 원기둥 형상의 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 불량을 판단하고, 상기 내측 검수 센서(572)가 상기 발포 플라스틱(50)의 내측면(52)에 대한 불량을 판단할 수 있으므로, 상기 발포 플라스틱(50)의 품질을 더욱 정확하게 검수할 수 있는 효과가 있다.

도 17은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 발포 압출기의 내부에 혼합물이 잔류된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 18은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 스크류 장치에 잔류된 혼합물이 다이스를 통해 외부로 토출되는 모습을 타나낸 도면이고, 도 19는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 스크류 장치에 잔류된 혼합물이 다이스를 통해 외부로 토출된 모습을 타나낸 도면이고, 도 20은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 도 17의 C에 대한 확대도이다.

도 17 내지 도 20을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템(600)은 1차 온도 감지 부재(610)와, 2차 온도 감지 부재(620)와, 3차 온도 감지 부재(630)와, 제어 부재(640)와, 잔여물 토출 부재(651)와, 2차 스크류측 토출 부재(660)와, 1차 잔류 스캔 장치(658)와, 2차 잔류 스캔 장치(653)와, 잔여물 제어 부재(654)와, 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(690)를 포함한다.

상기 2차 스크류측 토출 부재(660)는 2차 스크류 장치(40)에 외기를 고압으로 가해주어 상기 2차 스크류 장치(40)에 잔류된 혼합물(70)을 다이스(13)를 통해 외부로 토출시키는 것으로, 상기 잔여물 토출 부재(651)와 동시 작동, 또는 개별 작동이 가능하다.

이러한 상기 2차 스크류측 토출 부재(660)는 외기가 흡입되는 2차 스크류측 외기 투입구(661)와, 상기 외기를 상기 2차 스크류 장치(40)를 향해 고압으로 불어 넣어주는 2차 스크류측 고압 블로워(662)와, 상기 2차 스크류측 고압 블로워(662)의 상기 외기를 상기 2차 스크류 장치(40)가 형성된 공간과 연결해주는 2차 스크류측 연결관(663)과, 상기 2차 스크류측 연결관(663)의 개폐 여부를 조정하는 2차 스크류측 개폐 도어(664)를 포함한다.

상기 2차 스크류측 외기 투입구(661)는 상기 2차 스크류측 고압 블로워(662)로 상기 외기를 유입시키기 위한 통로로, 일측은 외부의 상기 외기가 들어올 수 있도록 외부와 관통되어 있고, 타측은 상기 2차 스크류측 고압 블로워(662)와 연결되어 있다.

상기 2차 스크류측 고압 블로워(662)는 상기 외기를 고압력의 바람으로 뿜어내는 것으로, 상기 2차 스크류측 외기 투입구(661)에서 유입되는 상기 외기를 상기 2차 스크류측 연결관(663)을 통하여 상기 2차 스크류 장치(40)를 향해 고압으로 뿜어내준다.

상기 2차 스크류측 연결관(663)은 상기 2차 스크류측 고압 블로워(662)에서 내뿜어지는 상기 외기가 사방으로 퍼지지 않고 상기 2차 스크류 장치(40)를 향해 내뿜어지도록 안내하는 내부가 빈 관이다.

상기 2차 스크류측 개폐 도어(664)는 상기 발포 플라스틱(50)의 생산을 위해 발포 압출기(10)를 가동하였을 때, 상기 2차 스크류 장치(40) 내의 상기 혼합물(70)이 상기 2차 스크류측 연결관(663) 내부로 들어오지 않도록 상기 2차 스크류측 연결관(663) 전면을 막아줄 수 있고, 필요에 따라 상기 2차 스크류측 연결관(663)의 상기 외기가 상기 2차 스크류 장치(40)측으로 내뿜어지도록 상기 2차 스크류측 연결관(663) 전면을 개방해줄 수 있는 것이다.

상기와 같이 형성되면, 필요에 따라 상기 2차 스크류측 개폐 도어(664)가 상기 2차 스크류측 연결관(663)을 개폐시킬 수 있다.

예를 들어 상기 발포 압출기(10)가 상기 발포 플라스틱(50)의 생산을 위해 작동시, 상기 2차 스크류측 개폐 도어(664)가 상기 2차 스크류측 연결관(663) 전면을 닫아 고온의 상기 혼합물(70)이 상기 잔여물 토출 부재(651) 내부로 들어오지 않도록 막아줄 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 발포 플라스틱(50)의 생산이 중단되고, 상기 발포 압출기(10) 내부의 상기 혼합물(70)을 제거할 시, 상기 2차 스크류측 개폐 도어(664)가 열려 상기 2차 스크류측 연결관(663)의 전면이 개방되면서, 상기 2차 스크류측 고압 블로워(662)가 상기 외기를 상기 2차 스크류 장치(40)를 향해 뿜어내줄 수 있고, 그러면 상기 혼합물(70)이 상기 다이스(13)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

상기와 같이 상기 다이스(13)를 통해 외부로 배출된 상기 혼합물(70)은 미리 준비된 회수통에 쌓여 회수될 수 있다.

상기 잔여물 제어 부재(654)는 상기 1차 잔류 스캔 장치(658), 또는 상기 2차 잔류 스캔 장치(653) 둘중 하나 이상에서 감지되는 정보에 의해 상기 잔여물 토출 부재(651), 또는 상기 2차 스크류측 토출 부재(660)를 제어시킬 수 있는 것이다.

자세히, 상기 잔여물 제어 부재(654)는 상기 1차 잔류 스캔 장치(658), 또는 상기 2차 잔류 스캔 장치(653) 둘 중 하나 이상에서 상기 혼합물(70)이 잔류되어 있다는 정보를 상기 잔여물 제어 부재(654)로 전송하였을 때, 그 양에 비례하여 상기 잔여물 토출 부재(651), 또는 상기 2차 스크류측 토출 부재(660)를 가동시켜 상기 혼합물(70)이 상기 다이스(13)에서 배출될 수 있도록 한다.

여기서, 예를 들어 상기 1차 잔류 스캔 장치(658)에서 1차 스크류 장치(30)에 상기 혼합물(70)이 잔류되어 있지 않고, 상기 2차 잔류 스캔 장치(653)에만 상기 혼합물(70)이 잔류되어 있을 때, 상기 잔여물 제어 부재(654)에서 상기 2차 잔류 스캔 장치(653)에만 상기 혼합물(70)이 잔류되었음을 판단하고, 상기 2차 스크류측 토출 부재(660)만 가동시켜 상기 2차 스크류 장치(40)에 잔류된 상기 혼합물(70)을 상기 다이스(13)를 통해 배출시킬 수 있다.

도 21은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 스크류 장치에 잔류된 혼합물이 다이스를 통해 외부로 토출되는 모습을 타나낸 도면이고, 도 22는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 발포 플라스틱 제조용 검수 장치가 발포 플라스틱의 표면에 대한 거칠기를 검수하는 모습을 정면에서 바라본 도면이다.

도 21 내지 도 22를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템(700)은 1차 온도 감지 부재(710)와, 2차 온도 감지 부재(720)와, 3차 온도 감지 부재(730)와, 제어 부재(740)와, 잔여물 토출 부재(751)와, 1차 잔류 스캔 장치(758)와, 2차 잔류 스캔 장치(753)와, 잔여물 제어 부재(754)와, 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(790)를 포함한다.

상기 발포 플라스틱 제조용 검수 장치(790)는 원형 관통 몸체(792)와, 검수 감지 센서(794)와, 몸체 지지 부재(793)를 포함한다.

도면번호 14는 2차 스크류 장치(40) 내의 원료의 적정온도를 맞춰주기 위한 냉각 장치로, 히터와 냉동 사이클이 형성되어 있고, 상기 히터, 또는 냉동 사이클에 의해 온도가 조정된 냉각유를 이용하고, 상기 냉각유가 유동되면서 상기 2차 스크류 장치(40) 내의 온도를 빠르게 조정할 수 있는 것이다.

이러한 상기 냉각 장치(14)에는 상기 냉각 장치(14)에서 온도가 조정될 수 있는 냉각유가 상기 원형 관통 몸체(792) 내측으로 유동될 수 있도록 하는 유동관(14g)이 형성되어 있다.

상기 원형 관통 몸체(792)는 다이스(13)에서 배출되는 내부가 빈 원기둥 형상의 발포 플라스틱(50)이 관통될 수 있도록 원형의 배치 홀(791)과, 후술 설명될 상기 검수 감지 센서(794)의 발열에 의한 온도를 낮추기 위해 상기 유동관(14g)의 상대적으로 온도가 낮은 냉각유가 상기 원형 관통 몸체(792) 내부로 유동되는 원형 냉각 관(799)이 형성되어 있다.

상기 검수 감지 센서(794)는 상기 원형 관통 몸체(792)의 내측면에서 복수 개가 일정 간격 이격되어 배치되고, 상기 배치 홀(791)을 관통한 상기 발포 플라스틱(50)의 표면(51)에 대한 거칠기가 검수되는 것이다.

이러한 상기 검수 감지 센서(794)는 예를 들어, 레이저 센서로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 검수 감지 센서(794)가 장시간 작동될 때, 발열이 되기 쉽다.

그래서, 상기 검수 감지 센서(794)가 발열에 의한 파손이 되지 않도록 하기 위해, 상기 원형 냉각 관(799)에 상기 검수 감지 센서(794)의 발열 온도를 낮추기 위한 냉각유가 주기적으로 유동됨으로써, 상기 원형 관통 몸체(792)에 연결된 상기 검수 감지 센서(794)의 발열된 온도를 점차 낮출 수 있다.

상기와 같이 형성되면, 상기 검수 감지 센서(794)의 발열 온도를 낮추기 위한 별도의 장비를 구비하지 않고도, 상기 냉각 장치(14)의 냉각유를 이용하여 상기 검수 감지 센서(794)의 발열 온도를 낮출 수 있는 효과가 있다.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템 및 상기 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법에 의하면, 스크류 장치 내의 혼합물의 온도를 확인하고, 확인된 온도에 의해 스크류의 회전 속도를 제어하여 상기 혼합물이 발포 플라스틱으로 형성되기 위한 발포 조건에 맞도록 그 농도를 일정하게 유지해줌으로써, 다이스에서 빠져나오는 발포 플라스틱의 품질이 향상될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.

100 : 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템
110 : 1차 온도 감지 부재
120 : 2차 온도 감지 부재
130 : 3차 온도 감지 부재
140 : 제어 부재
10 : 발포 압출기

Claims (4)

1. 발포 플라스틱을 제조하기 위한 원료를 혼합하여 용융 상태인 혼합물로 형성하도록 하는 1차 스크류 장치와, 상기 1차 스크류 장치와 연통되어 상기 1차 스크류 장치의 상기 혼합물이 전달되고, 상기 발포 플라스틱의 발포 조건에 맞게 상기 혼합물이 냉각 및 재가열되는 2차 스크류 장치와, 상기 2차 스크류 장치의 상기 혼합물이 상기 발포 플라스틱으로 인출되는 다이스를 포함하는 발포 압출기에 적용되는 것에 있어서,
   상기 1차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 1차 온도 감지 부재;
   상기 2차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 2차 온도 감지 부재;
   상기 2차 스크류 장치와 상기 다이스가 연결되는 부분의 내부 온도를 측정하는 3차 온도 감지 부재; 및
   상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 온도 값을 입력받아 상기 온도 값에 따라 상기 1차 스크류 장치의 1차 스크류 또는 상기 2차 스크류 장치의 2차 스크류의 회전 속도를 제어할 수 있는 제어 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 2차 온도 감지 부재는
   상기 2차 스크류 장치에서 냉각되는 상기 혼합물의 온도를 측정하는 냉각 감지 센서와,
   상기 2차 스크류 장치에서 냉각된 상기 혼합물이 재가열된 상기 혼합물의 온도를 측정하는 재가열 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어 장치는
   상기 1차 스크류, 또는 상기 2차 스크류의 실시간 속도를 인지하는 속도 인지부와,
   상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 상기 각 온도 값이 입력되는 입력부와,
   상기 입력부에 입력된 상기 각 온도 값과, 상기 속도 인지부의 속도 인지 값을 이용하여 상기 1차 스크류, 또는 상기 2차 스크류의 회전 속도를 제어하도록 계산 값을 출력하는 계산 출력부와,
   상기 계산 값에 맞게 상기 1차 스크류, 또는 상기 2차 스크류의 속도를 제어하도록 하는 구동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템.
4. 발포 플라스틱을 제조하기 위한 원료를 혼합하여 용융 상태인 혼합물로 형성하도록 하는 1차 스크류 장치와, 상기 1차 스크류 장치와 연통되어 상기 1차 스크류 장치의 상기 혼합물이 전달되고, 상기 발포 플라스틱의 발포 조건에 맞게 상기 혼합물이 냉각 및 재가열되는 2차 스크류 장치와, 상기 2차 스크류 장치의 상기 혼합물이 상기 발포 플라스틱으로 인출되는 다이스를 포함하는 발포 압출기를 구비하는 단계;
   상기 1차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 1차 온도 감지 부재와, 상기 2차 스크류 장치의 내부 온도를 측정하는 2차 온도 감지 부재와, 상기 2차 스크류 장치와 상기 다이스가 연결되는 부분의 내부 온도를 측정하는 3차 온도 감지 부재와, 상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 온도 값을 입력받아 상기 온도 값에 따라 상기 1차 스크류 장치의 1차 스크류 또는 상기 2차 스크류 장치의 2차 스크류의 회전 속도를 제어할 수 있는 제어 부재를 포함하는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 상기 발포 압출기에 적용시키는 단계;
   상기 발포 압출기가 작동되면서 상기 1차 온도 감지 부재가 상기 1차 스크류 장치의 내부 온도를 감지하는 단계;
   상기 발포 압출기가 작동되면서 상기 2차 온도 감지 부재가 상기 2차 스크류 장치의 내부 온도를 감지하는 단계;
   상기 발포 압출기가 작동되면서 상기 3차 온도 감지 부재가 상기 2차 스크류 장치와 상기 다이스가 연결되는 부분의 내부 온도를 감지하는 단계;
   상기 1차 온도 감지 부재와 상기 2차 온도 감지 부재와 상기 3차 온도 감지 부재에서 감지된 상기 온도 값에 따라 상기 제어 장치가 상기 1차 스크류, 또는 상기 2차 스크류의 실시간 속도를 제어시킬 수 있는 단계; 및
   상기 제어 장치에서 계산된 계산 값에 따라 상기 1차 스크류, 또는 상기 2차 스크류의 실시간 속도가 제어되는 단계; 및
   상기 다이스에서 상기 발포 플라스틱이 인출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 압출기용 스크류 속도 제어 시스템을 이용한 발포 플라스틱 제조 방법.

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