KR20190011604A - 대용량 펠렛 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상세하게는 대용량의 펠렛 성형을 위한 장치 구성시 구동력 공급을 위한 대형 모터가 적용되어야 하나, 부하측과 직접 연결하는 직구동방식은 급격한 충격회전력 및 충격하중에 의한 축, 베어링, 감속 기어의 파손 등이 발생할 수 있어 이의 해결하기 위하여 시동 충격 및 구동 토크를 경감할 수 있는 중공형태의 주축, 베벨헤리컬 감속기 및 유체커플링을 포함하는 대용량 펠렛 성형 장치를 제공에 관한 것이다.

Description

대용량 펠렛 성형장치{Large Capacity Pellet Making Equipment}

본 발명은 대용량 펠렛 성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대용량의 펠렛 성형을 위한 장치 구성시 구동력 공급을 위한 대형 모터가 적용되어야 하나, 부하측과 직접 연결하는 직구동방식은 급격한 충격회전력 및 충격하중에 의한 축, 베어링, 감속 기어의 파손 등이 발생할 수 있어 이의 해결하기 위하여 시동 충격 및 구동 토크를 경감할 수 있는 중공형태의 주축, 베벨헤리컬 감속기 및 유체커플링을 포함하며 용량 생산을 위하여 2단 변경 압축용 밀을 배열하여 압축력을 생성하고 성형되는압출판도 넓게 형성되어 대량 생산이 가능 하도록 하는 대용량 펠렛 성형 장치를 제공하여 대용량의 각종 원료를 펠렛화시킬 때 부하가 최소화되게 함으로서 안정적인 압출 형성이 이루어질 수 있게 하기 위한 것이다.

종래에 일반적으로 사용되는 펠렛은 사료나 해산 어사료의 경우 곡물류로 된 200메쉬 이상의 고운가루나 쌀겨(미강), 대두박을 이용하여 제조하고, 난방용 연료의 경우는 톱밥이나 코코피트, 팜, 사탕수수 등을 이용하여 제조하며, 유박이나 유기질비료의 경우는 음식박(찌꺼기)이나 발효사료를 이용하여 제조하고, 플라스틱 원료를 비롯해 각종 약품 등 다양한 원료를 이용하여 제조하게 된다.

또, 펠렛을 만들기 위해서는 원료의 입자가 가루형태이어야 하고, 거칠기(입도)는 40메쉬 이상, 즉, 거친 톱밥수준은 되어야 하며, 함수율이 건식일 경우 14%∼17%, 습식일 경우에는 25%∼50%이어야 하고, 점성(결착력)이 있어야 하며, 100℃이하에서 용해되지 않아야 하면서 50℃이상에서 굳는 원료는 펠렛으로 만들기 어려운 것으로 알려져 있다.

한편, 통상의 펠렛 성형장치는, 분해조립이 가능한 상부케이스와 배출구를 가진 하부 케이스, 그리고 하부케이스 상단에 복수의 압출홀이 밀집 형성된 원판형의 압출판(Pellet die)이 장착됨과 동시에 상기 압출판 위에 한쌍의 밀이 회전가능하게 장착되어서 된 성형장치 위에 호퍼가 장착되고, 압출판의 중심을 관통하여 밀이 장착된 압출기구를 회전시키는 주축에 연결된 스핀들의 하단에 모터가 직결 장착된 상태로 되어 있다.

그러나 전술한 종래의 펠렛 성형장치는 다음과 같은 문제점이 필연적으로 따르게 된다.

즉, 모터가 직결 장착됨으로써 대용량의 펠렛 성형을 위한 장치 구성시 구동력 공급을 위한 대형 모터가 적용되어야 하나, 부하측과 직접 연결하는 직구동방식은 급격한 충격회전력 및 충격하중에 의한 축, 베어링, 감속 기어의 파손 등이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 한쌍의 밀이 회전 구동하면서 펠렛을 생산함으로써 대용량 펠렛생산에 한계가 있다.

또한, 대용량 처리를 위한 연속운전시 감속기 등의 오일 온도 증가 등의 문제점이 있다.

또한, 성형장치 내에 공급되는 40메쉬 이하의 원료의 비산에 의한 펠렛 형성 효율이 감소되는 문제가 있다.

한편 상기와 같은 문제점들에 대응하기 위한 다수의 공지된 문헌들을 살펴보면 아래와 같다.

한국등록특허 제10-1445985호(2014.10.02)에서는 배출구를 가진 하부케이스 상단에 다수의 압출구멍이 밀집 형성된 압출다이가 안착되고, 상기 압출다이 중심을 관통하여 스핀들에 의해 회전하는 압출기구가 장착되며, 상기 압출기구를 감싸면서 상단에 호퍼가 안착되도록 된 상부케이스를 하부케이스 상단에 안착 고정시킴으로서 압출장치를 구성하고, 상기 스핀들의 하단에 감속모터를 직렬로 연결 설치하며, 상기 압출장치 상부에 원료이송장치를 장착하되, 상기 원료이송장치는 선단 하부에 배출구를, 그리고 후미 상부에 호퍼를 가진 원통형 이송관의 내부에 모터와 체인휠 및 체인에 의해 회전하면서 원료를 이송시키는 스크류를 설치하여서 된 펠렛 성형장치에 있어서, 상기 원료이송장치의 후미 하측에 포스트를 설치하되, 원료이송장치가 상기 포스트를 기준으로 회전되도록 고정판에 체결부재로서 분해 조립하는 회전판을 설치 구성한 것과, 상기 상부케이스 외주면에 2∼4개의 통로를 형성하되, 상기 통로는 하부가 상부케이스 내부와 통하고, 상단은 외부로 노출되는 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 펠렛 성형장치가 개시되어 있다. 그러나, 이중 밀이 형성된 펠렛장치는 개시된 바 없다.

한국공개특허 제2010-0059141호(2010.06.04)에서는 압출구멍이 형성된 원통형 다이의 내부 가압실에 가압롤러가 배치되고, 원통형 다이의 외주면에 커터가 배치되며, 원통형 다이가 커버링 부재를 통해 동력전달장치의 메인 샤프트에 연결되고, 메인 샤프트의 중공부에 끼워진 고정 샤프트의 일단에 가압롤러가 고정 샤프트에 대해 상대회전될 수 있게 장착되고, 상기 메인 샤프트의 기어와 전동샤프트의 기어가 연동되고, 상기 전동 샤프트가 커플링에 의해 모터와 연결된 퇴비용 펠렛 성형장치를 개시하고 있다. 그러나, 구조물을 견고하게하며, 동력 전달에 유리한 중공형 주축이 적용된 펠렛장치는 개시된 바 없다.

한국공개특허 특2002-0034653호(2002.05.09)에서는 제강과정에서 나오는 제강분진과 PP를 생산하고 남은 피치 및 왁스를 열이 가해지는 반죽기에 넣고 교반날개를 회전시켜 상기 원료를 혼합시킴으로써 상기 원료들이 겔상태가 되게 하고, 이를 압출기로 압출시키면서 커팅장치로 적정크기로 절단시킨 후, 찬공기가 공급되는 펫렛 성형장치를 거쳐 재생가능한 펫렛을 제조하는 펠렛 성형장치가 개시되어 있다. 그러나, 구동축의 과부하를 센싱하여 장치의 오작동을 방지하기 위한 제로 스피드센서가 적용된 펠렛장치는 개시된 바 없다.

한국공개특허 제2011-0098498호(2011.09.01.)에서는 성형물이 배출되는 압출기의 출구측에 대응되는 프레임에 설치되어 성형물을 이송시키는 이송부와, 이송부의 상부에 대응되는 프레임에 설치되어, 이송부를 통해 이송되는 성형물을 절단할 수 있게 다수의 커터가 마련된 커팅부와, 이송부 및 커팅부를 구동시키는 구동부를 구비된 촉매 펠렛 제조장치가 개시되어 있다. 그러나, 그러나, 이중 밀이 형성된 펠렛장치는 개시된 바 없다.

따라서, 본 발명의 급격한 충격회전력 및 충격하중에 의한 축, 베어링, 감속 기어의 파손 등이 발생할 수 있어 이의 해결하기 위하여 시동 충격 및 구동 토크를 경감할 수 있는 중공형태의 주축, 베벨헤리컬 감속기 및 유체커플링을 포함하는 대용량 펠렛 성형 장치는 개시된 바 없다.

한국등록특허 제10-1445985호(2014.10.02) 한국공개특허 제2010-0059141호(2010.06.04) 한국공개특허 특2002-0034653호(2002.05.09) 한국공개특허 제2011-0098498호(2011.09.01.)

본 발명은 전술한 종래의 제반문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 특히 대용량의 펠렛 성형을 위한 장치 구성시 구동력 공급을 위한 대형 모터가 적용되어야 하나, 부하측과 직접 연결하는 직구동방식은 급격한 충격회전력 및 충격하중에 의한 축, 베어링, 감속 기어의 파손 등이 발생할 수 있어 이의 해결하기 위하여 시동 충격 및 구동 토크를 경감할 수 있는 중공형태의 주축, 베벨헤리컬 감속기 및 유체커플링을 포함하는 대용량 펠렛 성형 장치를 제공하여 대용량의 각종 원료를 펠렛화시킬 때 부하가 최소화되게 함으로서 안정적인 압출 형성이 이루어질 수 있는 대용량 펠렛 성형장치를 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.

전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은 하부 일측에 배출구를 가지며, 상부 일측에 공급부가 형성된 케이싱; 상기 케이싱의 하부 중심부를 관통하며 형성된 주축; 상기 주축에 형성된 복수의 압출구멍이 형성된 압출판; 상기 압출판의 일면에 접하면서 회전하는 밀; 상기 압출판의 타면에 형성되며 상기 압출판을 통해 배출되는 펠렛을 회전하면서 커팅하는 커터; 상기 주축에 수직방향으로 연결되어 속도를 조절하는 감속기; 상기 감속기와 수평방향으로 연결되어 주축에 동력을 전달하는 모터;를 포함하는 대용량 펠렛 성형장치에 있어서, 상기 주축은 동력 전달용 커플링 없이 상기 감속기 내부로 직접 연결되는 내부가 비어있는 중공형태(Hollow)인 것을 특징으로 하는 대용량 펠렛 성형장치를 제공한다.

또한, 상상기 감속기는 베벨기어(Bevel gear) 및 헤리컬기어(Herical gear)를 포함하는 감속기일 수 있다.

또한, 상기 감속기와 상기 모터 사이에는 상기 모터의 회전에 의하여 커플링 내부에 회전날개를 회전시키고, 상기 회전날개의 회전에 의하여 커플링 내부에 충진된 유체가 회전하면서 상기 감속기에 동력을 전달하는 유체 커플링이 형성될 수 있다.

또한, 기 모터, 상기 유체커플링, 상기 감속기를 통하여 동력이 전달되어 회전하는 상기 주축에 있어서, 급격한 고부하 발생시, 상기 유체커플링에 의해 상기 주축의 회전이 정지될 수 있다.

또한, 상기 고부하 발생시, 상기 주축의 회전 정지 또는 소정의 회전수 이하를 감지하여 상기 모터의 운전을 정지하기 위한 상기 주축의 회전을 감지하는 제로스피드센서를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 감속기 및/또는 유체커플링의 운전시 상기 감속기 내부에 충진된 오일을 주기적을 냉각하기 위한 냉각장치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 밀은 대용량 처리를 위하여 한쌍의 내측밀 및 외측밀로 구성될 수 있다.

또한, 상기 한쌍의 외측밀의 연결부의 일측면에 형성된 스크레퍼를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 내측밀 및 외측밀에 접하는 내측압출홀 및 외측압출홀은 소정의 펠렛 조건에 따라 홀의 크기를 조절할 수 있다.

또한, 상기 내측밀 및 외측밀에 접하는 내측압출홀 및 외측압출의 압출판투입구 직경(Dpin) 대 압출판배출구 직경(Dpout) 비는 1 내지 0.5일 수 있다.

본 발명에 의하여 이와 같이 구성된 본 발명의 대용량 펠렛 성형장치는 주축과 모터의 직결구동에 의한 과부하시 주축의 파손을 방지할 수 있는 효과 및 과부하를 예방할 수 있어 기계의 수명연장과 더불어 온도상승을 예방하게 되어 펠렛 생산에 따른 안전성과 생산성을 높일 수는 효과가 있다.

또한, 주축과 감속기의 베어링 및 감속기 기어의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제로스피드센서에 의한 주축의 회전을 감지하여 모터의 운전을 정지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 내측밀 및 외측밀 구성으로 동일 펠렛 생산 면적에서 상대적으로 높은 펠렛 생산량을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 내측압출홀 및 외측압출홀의 구성으로 다양한 사이즈의 펠렛을 동시 운전을 통해 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 중공형태의 주축 구성으로 회전 운전시 안정적 및 베어링의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 회수장치의 구성으로 비산되는 연료를 연속적으로 회수하여 펠렛 생산량 및 손실율을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 경사형 배출장치의 구성으로 생산된 펠렛의 원활한 배출 효과를 얻을 수 있다.

또한, 스크레퍼 구성으로 압출판의 내벽에 달라붙은 원료를 긁어 모아주게 되어 밀의 작동 부하를 최소화됨으로써 더욱 안정적인 생산이 이루어지는 효과가 있다.

또한, 베벨기어에 의해 모터를 수평으로 눕힌 상태에서 동력전달을 할 수 있어 펠렛 성형장치의 소형화 및 콤팩트화를 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 대용량 펠렛 성형장치 압축성형장치 배치 평면도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 대용량 펠렛 성형장치 종단면도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 성형장치 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 중공형 주축 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압출판 투입구 및 배출구 단면도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 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. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 펠렛 성형장치의 상부에 원료이송장치(미도시)를 장착하여 원료 공급을 균일하게 할 수 있다. 또한 상기 원료이송장치에 압출장치를 구성하는 성형장치의 상부케이스를 비롯해 밀 및 압출판 등의 부품의 분해와 교체, 그리고 세척 등이 가능하다.

그리고, 성형장치의 상부케이스에 2개 이상의 비산 원료 배출구를 구비하여 케이스 내부에서 밀이 회전하면서 원료를 압출판의 압출홀에 밀어 넣어 압출할 때 비산되는 연료를 회수장치를 이용하여 회수후 다시 공급하고 추가적으로 발생하는 압력이나 열을 원활하게 해소 및 배출시킬 수 있게 하여 펠렛의 생산성과 상품성을 높일 수 있다.

또한, 상기 밀 및/또는 커터에 회전력을 부여하기 위하여 중공형 주축에 연결된 스핀들과 모터와 베벨헬리컬 감속기의 중간에 유체커플링이 형성되고 베벨기어 및 헤리컬기어로 연결 구성하여 스핀들의 과부하 예방과 구성 장치의 손상을 방지하도록 구성하였다.

위와 같은 특징을 가진 본 발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면,

대용량 펠렛 성형장치는 대형급의 모터로 구동되어야 하며, 상기 모터를 부하측과 직접 연결하는 직구동 방식은 모터 시동시 급격한 충격회전력(토오크-Torque)가 발생되며, 부하측의 부하 작용에 의하여 충격하중으로 작용하게 된다. 따라서 대형모터의 직결 시동은 축의 파손, 베어링 파손, 감속기 기어의 파손등이 발생하는 원인 이며, 시동 충격 및 구동 토오크를 경감하여 흡수하는 회전충격 흡수장치가 꼭 필요하다.

본 발명에 적용되는 모터출력축과 감속기 입력축 사이에 연결되는 커플링은 유체 커플링이 사용된다. 유체 커플링은 모터가 시동되면 모터의 회전에 의하여 커풀링 내부에 회전날개를 회전시키고, 이 회전 날개의 회전에 의하여 커플링 내부에 차 있는 유체(작동유)를 회전시키게 된다. 유체는 고속 회전하게 되면서 점차 큰 회전력을 가지게 되고 일정 회전력 이상이 되면 반대방향의 회전 날개에 회전력이 전달되고 이 회전력이 일정 이상의 압력으로 작용되면, 반대측 회전 날개가 따라돌게 되면서 모터의 회전력을 전달 하게 된다. 따라서 유체 커플링은 모터 시동시 충격하중을 흡수하며, 모터는 시동후 급격히 회전수가 증가하여 수초이내에 본래의 회전수(4극 모터의 경우 1800 RPM)에 도달하지만, 유체커플링에서 회전력을 흡수하고 부하측에 전달될때는 서서히 회전수가 증가하게 되므로 충격없이 부드러운 회전을 전달할수 있다. 또한 부하측에 유체에 의한 회전 전달력(토오크) 이상의 충격부하나 과부하가 걸리게 되면 유체 커플링 스스로가 충격없이 공회전 하게 되면서 부하측 장치 및 모터를 보호할수 있으며, 시동시 서서히 속도가 증가하여 정속도에 이르게 되고, 정지시에도 서서히 속도가 감소되는 특징을 가지고 있다.

통상의 펠렛 성형장치는 이러한 회전충격 흡수 장치 없이 모터와 감속기는 직결되고, 단순히 감속기 출력축과 부하측 회전축과의 사이에 약한 체인으로 연결하여 구동 되면서, 과부하가 걸릴 경우 체인이 파손되는 원리를 이용하였다. 고속회전하던 체인이 파손되는 것은 충격하중에서 구동 모터를 보호하는 역할을 할 수는 있으나, 체인의 파손에 의하여 안전사고등 또다른 문제를 야기할수도 있으며, 파손된 체인을 교체하는 시간등이 소요되어 결국 전체 플랜트가 가동을 멈추어야 하는 사태에 이르게 된다.

배출구를 가진 성형장치의 하부케이스 상단에 복수의 압출홀이 밀집 형성된 압출판이 안착되고, 상기 압출판 중심을 관통하여 스핀들에 의해 회전하는 밀이 장착된다.

상기 밀은 외측밀과 내측밀로 구성될 수 있으며, 상기 압출홀도 내측압출홀 및 외부압출홀로 구성될 수 있다.

압축용 밀은 2개가 1개의 축에 연결된 쌍으로 구성되며, 본 발명에서는 2개의 밀이 쌍으로 형성되고 각각의 위치가 짧고 길게 형성하여 압출판(Pellet die)을 압축하는 위치가 각각 다르도록 유도 하였다. 즉 바깥 2개의 밀이 구동하는 위치와 내측 2개의 밀이 구동하는 위치가 각각 달라서 2개의 밀이 하는 생산량의 2배가 되도록 하여 대용량을 처리할 수 있도록 하였다

추가적으로 스크래퍼가 외측밀의 구동축의 일측에 형성될 수 있다.

상기 성형장치의 상단에 호퍼가 안착되는 상부케이스를 하부케이스 상단에 안착 고정시켜 성형장치를 구성하고, 상기 스핀들의 하단에 중공형 주축이 연결되고 베벨헬리컬 감속기, 유체커플링 및 모터를 연결 설치하여서 성형장치에 균일한 양, 균일한 압력으로 원료를 펠렛화 할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압출판 투입구 및 배출구 단면도이다. 압출판의 투입구 직경(Dpin)보다 배출구 직경(Dpout)이 크도록 압출판의 펠렛 성형구가 형성될 수 있으며, 상기 투입구와 배출구의 직경차이를 형성하기 위하여 배출구 쪽에 라운딩 처리 할 수 있다. 상기 투입구와 배출구의 직경차이를 통해 형성되는 펠렛의 용이 배출 및 펠렛 밀도를 조절할 수 있다. 상기 압출판의 투입구 및 배출구는 펠렛의 수송, 저장, 사용처에 투입량 및 요구조건에 따라 가변적으로 설계될 수 있음은 자명하다. 바람직하게는 단일 압출판에 대하여 다양한 직경의 투입구 및 배출구를 형성할 수 있다. 압출판 투입구직경(Dpin) 대 압출판 배출구직경(Dpout)비는 1 내지 0.5일 수 있다. 상기 비율을 벗어나면 적절한 펠렛이 형성될 수 없다.

모터와 유체 커플링을 통하고 감속기를 통해 펠렛 성형장치의 스핀들과 연결된 주축(Main shaft)에 동력을 전달하고 펠렛 성형장치를 원활하게 가동하여도 혹시 원료에 이물질(?L트등 쇠붙이 및 돌등 파쇄 되지 못하는 강한 덩어리)이 들어갈 경우 펠렛 성형장치는 강한 부하를 받게 되며, 이때 유체 커플링의 안전작용에 의하여 기계는 멈추고, 모터는 계속 돌아가는 상황이 발생된다. 이를 감지하여 작업자에게 경고 알람을 보내주고, 성형장치에 동력을 공급하는 모터를 정지 시키는 등 다음 조치를 취하도록 하여야 한다.

이를 감지하는 센서가 제로스피드센서(Zero speed sensor)이며, 주축에 타겟판(Taget plate)를 설치하고 회전을 감지하고 있다가 회전이 멈추던가 회전수가 소정의 일정 이하로 줄어들게 되면 이를 작업자에게 알람으로 전달한다.

상기 회전수는 80rpm 내지 120rpm일 수 있다. 상기 회전수는 공급되는 원료량을 펠렛화하는데 필요한 밀의 회전수임은 자명하다. 바람직하게는 90rpm 내지 100rpm이다. 상기 회전수 범위보다 낮거나 높으면 원활한 펠렛 생산이 이뤄지지 않으며, 장치 구성부품의 손상을 야기할 수 있다.

제로스피드센서는 주축의 회전수를 감지하여 이를 표시하여 주는 RPM미터로도 이용이 가능하다.

상기 원료이송장치는 원통형 이송관의 선단 하부에 배출구가 설치되고 후미 상부에는 호퍼가 설치되며, 내부에 스크류가 삽입 설치되어 상기 스크류가 구동장치에 의해 회전하면서 압출장치에 원료를 균일한 양, 균일한 속도로 이송 공급시킬 수 있다.

마모에 의한 압출판 교체, 성형장치 세척을 위해 성형장치의 상부 하부 케이스는 분해 조립이 쉽도록 설계됨을 자명하다. 또한 상부에 원료공급 호퍼 구조를 이용하여 분해조립이 쉽도록 체인블럭을 설치하여 작업편의를 도모 한다.

모터는 수평으로 설치하고 성형장치의 주축은 수직방향으로 설치되어야 한다. 따라서 모터와 주축의 연결은 직각방향으로 연결할 수 있는 장치가 필요함은 자명하다.

연결 기술로는 독일 Khal사에서는 성형장치의 직각 방향 연결을 위하여 워엄기어(Worm gear) 감속기를 연결 하였다. 워엄기어는 제작특성상 워엄과 기어로 구분 되며, 워엄은 스크류의 원리를 이용하고 있다. 워엄은 제작 및 운전 특성상 상대적으로 강도가 낮은 재질( 청동, 황동 등)로 제작되며, 동력전달의 원리상 감속비율이 크고, 전달마력이 작은 기계 장치에 주로 이용한다. 워엄 재질이 약하고 마모가 심하게 일어나는 구조 이므로 큰 동력을 전달 하기에는 상대적으로 불리하다. 그러므로 이전기술에 사용된 워엄 감속장치는 워엄을 자주 교체 하여야 하는 번거로움이 있었으며, 워엄의 파손 및 마모로 인하여 다운타임이 증가하는 것이 현실이다.

본 발명에는 동력 전달 방법에 베벨헬리컬 (Bevel herival & Herical gear )감속기를 적용한다. 베벨 기어는 일반 기어와 동일하게 내마모, 내충격 재질로 제작이 가능하며, 비교적 큰 동력을 전달가능하다. 또한 베벨기어에 헤리컬(기어를 경사지게 만들어 연속 접촉이 되게 하는 형태)을 적용하면 동력 전달이 부드러워 지고 충격에 견디는 하중이 월등히 높아진다. 또한 직각방향으로 동력 전달 방향이 변경되었으나 주축에 동력을 연결하는 커플링 장치가 필요하다. 본 발명에서는 주축을 짧게하고 중간에 동력 전달용 커플링을 사용하지 않고 주축을 길게하여 감속기 축 내부로 직접 연결 하도록 중공축(Hollow shaft) 방법으로 주축을 연결한다.

이렇게 주축을 감속기축 내부로 길게 연장하여 연결할 경우 주축을 지지하는 베어링 이외에 감속기에 내장된 베어링도 주축을 지지하는 역할을 동시에 수행하므로 주축이 훨씬더 안정적인 운전이 가능하다. 또한 중간에 연결 커플링이 없어 동력을 직접 전달이 가능하며, 축이 짧아지고 연결커플링에서 오는 비틀림 힘도 훨씬 적게 받으며, 공간 또한 콤팩트하게 구성이 가능하다.

따라서 본 발명의 핵심인 대형 모터의 동력을 얼마나 안정적이고 원활하게 전달하느냐의 문제와 과부하시 기계보호장치, 기계를 보호하기 위하여 작동을 멈추었을 때 작업자에게 알람을 통해 알려주고, 안전하게 기계를 멈출수 있는 장치등을 마련 하였다.

그리고, 본 발명은 스핀들의 하단에 베벨헤리컬기어를 장착하고, 동력원인 주모터 사이에 유체커플링을 수평 상태로 설치하여 종래 스핀들을 직렬로 연결 설치한 구성에 비해 훨씬 더 부하가 적게 걸리게 됨은 물론 감속기에 작용하는 부하가 적어 모터의 수명이 길게 연장되어 대용량 펠렛 성형 효율을 달성할 수 있다.

주축과 연결된 스핀들에 의해 회전하는 외측밀 중심 양 측면에 스크레퍼를 구성하며, 상기 외측밀의 측면에 상부케이스 내벽에 달라붙은 원료를 긁어 압출다이로 유도하는 내벽 스크레이퍼를 추가로 장착 구성할 수 있다.

또한, 상기 성형장치의 상부 및 하부 일측에 형성된 원료공급부 배출부 및 펠렛생산부 배출부를 통하여 비산되는 원료를 회수장치로 회수하여 공급구에 형성된 회수공급구 다시 재공급할 수 있다. 상기 회수장치는 비산 원료를 회수할 수 있다면 그 형태에 제한을 두지 않는다. 바람직하게는 중력 침강식 회수장치일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 사이클론 일 수 있다.

배기구는 비산분진뿐 아니라 압축력에 의하여 발생되는 열에의한 수증기 발생도 제거하는 역할을 한다.

상기 감속기 및/또는 유체커플링의 운전시 상기 감속기 내부에 충진된 오일을 주기적을 냉각하기 위한 냉각장치를 포함할 수 있다. 상기 냉각장치는 오일을 냉각할 수 있다면 그 냉각장치의 형태에 제한을 두지 않는다. 바람직하게는 오일 순환형 열교환 장치 일 수 있다. 상기 오일의 온도를 센싱할 수 있는 온도센서를 추가로 포함할 수 있다.

이상에서 본 발명의 하나의 바람직한 실시 예에 대하여 설명함으로써 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 제공하였으며, 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시 예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상에 어긋나지 아니하는 범위 안에서 다양한 형태의 배관용 히터 커버 및 이의 제조방법으로 구체화 될 수 있다.

100: 성형장치
110: 외측밀
111: 외측압출홀
112: 스크레퍼
120: 내측밀
121: 내측압출홀
130: 커터
140: 경사형 배출장치
150: 배출구
160: 압출판
161: 압출판투입구
162: 압출판배출구
200: 주축
300: 유체커플링
400: 냉각장치
500: 회수장치
510: 원료공급부 배출부
520: 펠렛생산부 배출부
600: 제로 스피드센서
700: 베벨헬리컬 감속기
800: 모터

Claims (10)

1. 하부 일측에 배출구를 가지며, 상부 일측에 공급부가 형성된 케이싱;
   상기 케이싱의 하부 중심부를 관통하며 형성된 주축;
   상기 주축에 형성된 복수의 압출구멍이 형성된 압출판;
   상기 압출판의 일면에 접하면서 회전하는 밀;
   상기 압출판의 타면에 형성되며 상기 압출판을 통해 배출되는 펠렛을 회전하면서 커팅하는 커터;
   상기 주축에 수직방향으로 연결되어 속도를 조절하는 감속기;
   상기 감속기와 수평방향으로 연결되어 주축에 동력을 전달하는 모터;를 포함하는 대용량 펠렛 성형장치에 있어서,
   상기 주축은 동력 전달용 커플링 없이 상기 감속기 내부로 직접 연결되는 내부가 비어있는 중공형태(Hollow)인 것을 특징으로 하는 대용량 펠렛 성형장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 감속기는 베벨기어(Bevel gear) 및 헤리컬기어(Herical gear)를 포함하는 감속기인 것을 특징으로 하는 대용량 펠렛 성형장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 감속기와 상기 모터 사이에는 상기 모터의 회전에 의하여 커플링 내부에 회전날개를 회전시키고, 상기 회전날개의 회전에 의하여 커플링 내부에 충진된 유체가 회전하면서 상기 감속기에 동력을 전달하는 유체 커플링이 형성된 것을 특징으로 하는 대용량 펠렛 성형장치.
   
4. 청구항 3에 있어서
   상기 모터, 상기 유체커플링, 상기 감속기를 통하여 동력이 전달되어 회전하는 상기 주축에 있어서, 급격한 고부하 발생시, 상기 유체커플링에 의해 상기 주축의 회전이 정지되는 것을 특징을 하는 대용량 펠렛 성형장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 고부하 발생시, 상기 주축의 회전 정지 또는 소정의 회전수 이하를 감지하여 상기 모터의 운전을 정지하기 위한 상기 주축의 회전을 감지하는 제로스피드센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 펠렛 성형장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 감속기 및/또는 유체커플링의 운전시 상기 감속기 내부에 충진된 오일을 주기적을 냉각하기 위한 냉각장치를 포함한 것을 특징으로 하는 대용량 펠렛 성형장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 밀은 대용량 처리를 위하여 한쌍의 내측밀 및 외측밀로 구성된 것을 특징으로 하는 대용량 펠렛 성형장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 한쌍의 외측밀의 연결부의 일측면에 형성된 스크레퍼를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 대용량 펠렛 성형장치.
   
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 내측밀 및 외측밀에 접하는 내측압출홀 및 외측압출홀은 소정의 펠렛 조건에 따라 홀의 크기를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 대용량 펠렛 성형장치.
   
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 내측밀 및 외측밀에 접하는 내측압출홀 및 외측압출의 압출판투입구 직경(Dpin) 대 압출판배출구 직경(Dpout) 비는 1 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 대용량 펠렛 성형장치.
    
    

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