KR20190013173A

KR20190013173A - 초정밀 의료기용 튜브 생산을 위한 압출제어펌프가 결합된 압출시스템

Info

Publication number: KR20190013173A
Application number: KR1020170097343A
Authority: KR
Inventors: 강척구
Original assignee: 주식회사 상광
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2019-02-11

Abstract

본 발명에서는 압출제어펌프가 결합된 압출시스템을 개시하였다. 본 발명은 플라스틱 수지 원료가 입력되는 호퍼; 상기 호퍼가 투입구 쪽에 결합되고, 상기 호퍼에 투입된 플라스틱 수지를 용융시키는 가열장치와, 용융된 수지가 이동하는 통로인 실린더와, 상기 실린더 내에 설치되어 용융된 수지를 혼련과 압축을 하면서 배출구 방향으로 이동시키는 스크루와, 스크루를 회전시키는 압출 구동기과, 상기 실린더에 설치된 압출 온도센서를 구비한 압출기; 상기 압출기의 배출구에 유입구가 결합되고, 하우징에 가열관을 구비하고, 유입구에 유입 온도센서를 구비하고, 유출구에 유출 온도센서를 구비하여, 플라스틱 수지의 토출량을 정밀 제어하는 압출제어펌프; 상기 압출제어펌프의 가열관에 일정한 온도를 공급하는 가열기; 상기 압출제어펌프의 유출구에 결합되고, 항온·정량으로 토출되는 플라스틱 수지를 이용하여 튜브를 형성하는 튜브 성형 금형; 상기 압출제어펌프의 유입 온도센서와 유출 온도센서의 온도를 체크하고, 상기 가열기의 온도와 상기 압출제어펌프의 토출량을 제어하는 제어기;를 포함한다. 본 발명에 의하면, 압출제어펌프의 온도를 균일하게 유지할 수 있어서 정량 토출이 가능하므로, 균일한 튜브를 제조할 수 있다.

Description

초정밀 의료기용 튜브 생산을 위한 압출제어펌프가 결합된 압출시스템{EXTRUSION SYSTEM WITH EXTRUSION CONTROL PUMP FOR PRODUCTION OF TUBES FOR ULTRA-PRECISION MEDICAL DEVICE}

본 발명은 초정밀 의료기용 튜브 생산을 위한 압출시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압출제어펌프가 결합된 압출시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 압출제어펌프에 가열관을 설치하여 온도를 균일하게 유지하는 방법을 보여준다. 본 발명은 이러한 시스템 및 방법에 의해 압출제어펌프의 온도를 균일하게 유지할 수 있어서 정량 토출이 가능하므로 균일한 튜브를 제조할 수 있는 압출제어펌프가 결합된 압출시스템에 관한 것이다.

최근 기술의 발전, 인구 고령화, 건강 문제에 대한 인식전환 등으로 의료기기 산업에 대한 관심이 증가하고 있으며, 관련 시장의 규모도 커지고 있는 실정이다. 의료기기란 사람 또는 동물에게 단독 또는 조합하여 사용되는 기계 기구 등으로, 질병의 진단 치료 예방의 목적으로 사용되거나, 구조 또는 기능의 검사 대체 변형의 목적으로 사용된다.

병원에 입원하는 경우, 일반적으로 정맥주사용 의약품 등을 수액시스템을 통해 정맥내로 투여받게 되는데, 이러한 수액시스템을 자세히 보면 수액이 담겨있는 수액백과 수액세트로 구성된다. 가장 일반적인 수액세트는 주로 수액침, 고무연결관, 튜브, 점적통, 클램프, 에어트랩, 스파이크 등으로 구성된다.

이러한 수액시스템은 인체를 대상으로 사용되므로, 인체에 무해한 재질을 사용하여야 할 뿐만 아니라, 인체에 투여되는 수액의 양도 균일할 것이 요구된다. 따라서, 의료용 튜브의 경우, 유연성, 강도, 시인성, 경제성 뿐만 아니라 균일한 내경 및 두께 등이 요구된다.

종래에는 PVC, 실리콘 등과 같은 범용플라스틱으로 가공성이 용이하고 저렴한 제품들이 많이 나왔으나, 의료기기의 발전에 따라 고기능성이 요구되고, 환경친화적이며 재활용이 용이한 제품에 대한 시장의 요구에 따라, 정밀한 가공기술이 필요하게 되어 의료용 튜브 생산을 위한 플라스틱 압출기술도 병행하여 발전해 오고 있다.

한편, 의료용 튜브를 제조하는 방법으로는 등록특허공보 제10-1139478호 “의료용 튜브 제조장치”에 개시된 것과 같이, 지지봉을 디핑액에 담구었다 꺼내서 건조시킨 후 경화된 튜브를 지지봉에서 분리하여 생산하는 방식이 있다. 그러나 이러한 방식은 다층 튜브의 제조에 유리하고 균일한 튜브의 제조가 가능한 반면에, 긴 길이의 튜브를 제조하는 것이 어렵고, 건조시간에 따라 생산시간이 길어지는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 의료용 튜브는 대부분의 경우 등록특허공보 제10-0925249호 “의료용 포트 튜브 압출성형장치 및 그 압출성형방법”에 개시된 것과 같이, 압출법을 이용하여 생산하게 된다. 이러한 압출성형장치는 호퍼(11a), 압출기(10a), 성형다이스(20), 냉각수조(50), 건조기(60), 권취수단(70) 등으로 구성된다.

이러한 압출 공정은 다양한 공정을 거치게 되므로 공정제어에 한계가 있어서, 긴 길이의 튜브에 대하여 치수적으로 정밀한 튜브를 얻는데 제한이 있다.

공개특허공보 제10-2014-0144278호 “실리콘 튜브 및 이의 제조 및 이용방법”에는 정밀한 규격의 긴 길이의 실리콘 튜브를 얻는 방법이 개시되어 있다. 이 발명의 압출 시스템(200)은 압출기(202), 기어펌프(206), 다이 및 맨드렐(208), 열처리(210), 후처리(212), 제어 시스템(214) 등으로 구성된다. 압출기(202)와 기어펌프(206)를 통과한 실리콘 수지는 다이 및 맨드렐(208)을 통과하여 실리콘 튜브를 형성한다. 실리콘 튜브는 IR 오븐 등의 열처리(210)를 통해 건조되고, 후처리(212)작업으로 실리콘 튜브를 절단하거나 포장하여 완성한다. 제어 시스템(214)은 제조된 실리콘 튜브 치수 측정값들에 기초하여 건조장치의 온도를 조정하거나, 기어펌프의 흡입압력을 조정한다.

그러나 이러한 방법은 공정조건에 의한 조절이 아닌, 완성 제품의 치수 측정값들에 기초하는 점에서, 보다 정밀한 공정 조건 제어 방법 및 압출 시스템의 개발이 필요하다.

등록특허공보 제10-0925249호 “의료용 포트 튜브 압출성형장치 및 그 압출성형방법” 공개특허공보 제10-2014-0144278호 “실리콘 튜브 및 이의 제조 및 이용방법”

본 발명의 목적은, 압출제어펌프의 토출량을 일정하게 유지하여 균일한 튜브를 제조할 수 있는 압출시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 다양한 압출 온도를 가지는 수지를 사용하여 균일한 튜브를 제조할 수 있는 압출시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 수지가 굳는 것을 방지하고 모터의 과부하를 방지할 수 있는 압출제어펌프가 결합된 압출시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 액 누출이 없고 유지보수의 필요가 없어 안정적인 튜브 제조가 가능한 압출제어펌프가 결합된 압출시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 하나의 양태에 따르면, 본 발명은 압출제어펌프에 있어서, 압출기에서 용융·혼련된 플라스틱 수지가 압축되어 유입되는 유입구; 펌프 구동기에 의해 상기 유입구를 통해 들어온 플라스틱 수지를 유출구 쪽으로 밀어내는 구동기어; 플라스틱 수지를 정량씩 토출하도록, 상기 구동기어와 맞물리며 배치된 아이들기어; 상기 구동기어와 아이들기어 사이를 통과하여 토출된 플라스틱 수지 용융물이 튜브 성형 금형으로 들어가도록 안내하는 유출구; 상기 유입구에 배치된 유입 온도센서; 상기 유출구에 배치된 유출 온도센서; 상기 유입구와 상기 유출구 사이에 위치하는 구동기어와 아이들기어의 회전축을 지지하고, 구동기어와 아이들기어의 사이로만 플라스틱 수지가 이동하도록 구성된 펌프 하우징; 상기 펌프 하우징에 배치된 가열관; 상기 가열관이 일정한 온도를 유지하도록 하는 가열기; 및 상기 유입 온도센서와 유출 온도센서의 온도를 체크하여, 상기 가열기와 상기 펌프 구동기를 제어하는 제어기;를 포함한다.

상기 가열관은 고온의 유체가 흐를 수 있는 항온 배관이고, 상기 가열기는 상기 항온 배관에 일정한 온도의 유체를 공급할 수 있도록 냉각기와 히터를 구비한 항온조일 수 있다.

상기 가열관은 전열관이고, 상기 가열기는 상기 펌프 하우징에 설치된 하우징 온도센서에 의해 측정된 온도에 따라 상기 전열관의 가동을 조절할 수 있다.

상기 목적을 이루기 위한 다른 양태에 따르면, 본 발명은 압출제어펌프가 결합된 압출시스템에 있어서, 플라스틱 수지 원료가 입력되는 호퍼; 상기 호퍼가 투입구 쪽에 결합되고, 상기 호퍼에 투입된 플라스틱 수지를 용융시키는 가열장치와, 용융된 수지가 이동하는 통로인 실린더와, 상기 실린더 내에 설치되어 용융된 수지를 혼련과 압축을 하면서 배출구 방향으로 이동시키는 스크루와, 스크루를 회전시키는 압출 구동기과, 상기 실린더에 설치된 압출 온도센서를 구비한 압출기; 상기 압출기의 배출구에 유입구가 결합되고, 하우징에 가열관을 구비하고, 유입구에 유입 온도센서를 구비하고, 유출구에 유출 온도센서를 구비하여, 플라스틱 수지의 토출량을 정밀 제어하는 압출제어펌프; 상기 압출제어펌프의 가열관에 일정한 온도를 공급하는 가열기; 상기 압출제어펌프의 유출구에 결합되고, 항온·정량으로 토출되는 플라스틱 수지를 이용하여 튜브를 형성하는 튜브 성형 금형; 상기 압출제어펌프의 유입 온도센서와 유출 온도센서의 온도를 체크하고, 상기 가열기의 온도와 상기 압출제어펌프의 토출량을 제어하는 제어기;를 포함한다.

상기 압출제어펌프는 마그네틱 기어펌프일 수 있다.

본 발명에 따른 압출제어펌프가 결합된 압출시스템은, 가열관을 이용하여 온도를 일정하게 유지하는 압출제어펌프를 이용하여 정량 토출을 할 수 있으므로, 균일한 튜브를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 압출제어펌프가 결합된 압출시스템은, 가열기 온도를 변화시킴으로써 다양한 압출 온도를 유지할 수 있어, 다양한 수지를 사용하여 균일한 튜브를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 압출제어펌프가 결합된 압출시스템은, 압출제어펌프의 하우징에 가열관을 설치하여, 수지가 굳는 것을 방지하고 모터의 과부하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 압출제어펌프가 결합된 압출시스템은 압출제어펌프로 마그네틱 기어펌프를 이용하여 액 누출이 없고 유지보수의 필요가 없어 안정적인 튜브 제조가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압출제어펌프가 결합된 압출시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압출기의 세부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압출제어펌프와 가열기의 세부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 성형 금형과 성형된 튜브의 세부 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압출제어펌프의 동작을 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 5을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 압출제어펌프가 결합된 압출시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압출제어펌프가 결합된 압출시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 압출시스템은 압출기(100), 압출제어펌프(200), 가열기(300) 튜브 성형 금형(400), 제어기(600)를 포함한다.

압출기(100)는 플라스틱 수지를 용융·혼련하여 압출한다. 압출기의 배출구에는 압출제어펌프(200)를 장착하여 균일한 토출이 가능하도록 한다. 압출제어펌프(200)의 뒤에는 튜브 성형 금형(400)을 장착하여 튜브(500)를 압출한다. 가열기(300)는 압출제어펌프(200)의 온도를 일정하게 유지하도록 하며, 제어기(600)에서 각 장치의 온도를 측정하고 제어한다.

플라스틱 수지는 PVC, 실리콘과 같은 범용 플라스틱 뿐만 아니라, 전도성 수지와 고분자 수지를 배합하여 사용하는 등 다양한 수지를 사용할 수 있다. 플라스틱 수지에는 다양한 첨가제를 함께 배합할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압출제어펌프의 동작을 나타내는 그래프이다. 도 5에서 위쪽 그래프는 압출제어펌프가 없는 경우이고, 아래쪽 그래프는 압출제어펌프가 있는 경우의 그래프이다. 그래프에서 가로축은 압출기에서의 길이방향 위치를 나타내고, 세로축은 실린더 내부 온도와 압력을 나타낸다. 압력은 점선으로 나타냈고, 온도는 실선으로 나타내었다.

위쪽의 압출제어펌프가 없는 경우에는, 튜브 성형 금형쪽으로 갈 수록, 실린더의 온도와 압력이 상승한다. 반면에, 아래쪽의 압출제어펌프가 있는 경우에는, 온도와 압력이 상승하지만 훨씬 낮은 값을 보인다. 따라서, 압출제어펌프를 병용한 경우에 실린더 온도를 크게 높이지 않고서도 압출이 가능하여 열적으로 안정하며, 고품질의 튜브를 생산할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압출기의 세부 구성도이다.

도 2를 참조하면, 압출기는 호퍼(110), 실린더(150), 스크루(160), 압출 구동기(130), 가열장치(140), 압출 온도센서(155)를 포함한다.

호퍼(110)는 플라스틱 수지 원료를 투입하는 장소이다. 호퍼는 실린더(150)의 투입구(120)에 결합되어 있어서, 투입된 플라스틱 수지 원료는 실린더의 투입구(120)로 들어간다. 플라스틱 수지는 가열장치(140)에 의해서 가열되어 용융된다. 실린더(150) 내부에는 압출 구동기(130)에 의해 회전하는 스크루(160)가 있다. 스크루(160)는 용융된 플라스틱 수지를 혼련과 압축을 하면서 이동시킨다. 용융된 플라스틱 수지는 스크루에 의해 실린더(150)를 통과해 실린더의 배출구(170) 쪽으로 이동한다.

압출 구동기(130)는 원동기, 모터 등 스크루에 회전력을 주는 장치를 사용할 수 있으며, 전동 모터가 바람직하다.

압출 온도센서(155)는 실린더 온도를 측정한다. 도 1에 도시된 제어기(600)에서 압출 온도센서(155)에서 측정한 실린더 온도를 이용하여, 가열장치(140)의 온도를 조절하거나 압출 구동기(130)의 회전수를 조절하여 배출되는 토출량 및 압력을 조정할 수 있다. 제어기(600)는 압출기만을 제어하도록 구성할 수도 있으나, 전체 압출시스템을 제어하도록 구성하는 것이 바람직하다.

압력을 좀더 정확히 제어하기 위해, 배출구(170) 근처에 토출 압력 측정을 위한 압력계를 추가로 설치할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압출제어펌프와 가열기의 세부 구성도이다.

도 3을 참조하면, 압출제어펌프(200)는 압출기의 배출구(170)에 결합되는 유입구(210) 및 튜브 성형 금형과 결합되는 유출구(270)를 구비한다. 또한, 압출제어펌프는 하우징(220)에 가열관(280)을 구비한다. 가열관(280)은 가열기(300)에 연결되어, 펌프의 하우징(220)을 일정한 온도로 유지한다. 일정한 온도에 의해서 플라스틱 수지의 토출량을 일정하게 유지할 수 있다.

가열관(280)은 고온의 유체가 흐를 수 있는 항온 배관을 사용하거나, 전열관을 사용할 수 있다.

가열관(280)으로 고온의 유체가 흐르는 항온 배관을 사용한 경우, 가열기(300)는 항온 배관에 일정한 온도의 유체를 공급할 수 있는 항온조를 사용할 수 있다. 항온조에는 냉각기와 히터를 구비하여 유체의 온도를 일정하게 유지하도록 할 수 있다.

항온 배관에 사용하는 유체는 100℃ 이하의 저온의 경우 물을 사용하고, 100 ℃이상 300 ℃이하의 중온의 경우 실리콘 오일 등을 사용하고, 300℃ 이상의 고온의 경우 액체 소금을 사용할 수 있다.

한편, 가열관(280)에 전열관을 사용할 수도 있는데, 이 경우에는 펌프 하우징(220)에 하우징 온도센서를 추가로 설치하여, 전열관에 의한 하우징의 온도를 측정한다. 가열기(300)에서 하우징 온도센서를 체크하여 기준온도보다 낮은 경우 전열관에 전력을 공급하고, 기준온도보다 높아지는 경우 전열관의 전력 공급을 차단한다.

이상과 같은 가열관(280)을 이용하면 하우징의 온도를 일정하게 유지할 수 있으므로, 압출제어펌프에서 정량 토출이 가능하여 균일한 튜브를 제조할 수 있다. 또한, 가열기(300)의 온도를 변화시킴으로써 다양한 압출 온도를 유지할 수 있어서 다양한 수지를 사용할 수 있다. 뿐만 아니라, 수지가 굳는 것을 방지할 수 있고, 모터의 과부하도 방지할 수 있다.

압출제어펌프의 유입구(210)에는 유입 온도센서(215)를 구비하고, 유출구(270)에는 유출 온도센서(275)를 구비하여, 도 1에 도시된 제어기(600)에서 필요한 장치를 제어할 수 있으므로, 외부 온도의 변화에 대응하여 플라스틱 수지의 토출량을 정밀 제어가 가능하다.

압출제어펌프(200)로는 정량 토출이 가능하도록 제어가 가능한 다양한 펌프를 사용할 수 있으며, 기어펌프가 바람직하다.

압출제어펌프를 플라스틱 수지의 흐름에 따라 살펴보면 다음과 같다.

압출기(100)에서 용융·혼련된 플라스틱 수지는 유입구(210)를 통해서 압축되어 유입된다. 유입된 플라스틱 수지는 구동기어(240)와 아이들기어(250)를 구비한 펌프 하우징(220)으로 이동된다. 구동기어와 아이들기어의 회전축은 펌프 하우징에 의해 지지된다.

구동기어는 펌프 구동기(290)에 의해 제어되며 회전할 수 있다. 펌프 구동기(290)가 작동하면, 구동기어(240)가 회전하고, 맞물려 있는 아이들기어(250)도 함께 회전하며 플라스틱 수지를 정량씩 토출할 수 있다. 구동기어와 아이들기어는 소음이 적으면서도 큰 압력으로 토출하기 위해 헬리컬기어를 사용할 수 있다. 펌프 유입구 압력은 800 내지 1,400 psi 이고, 펌프 유출구 압력은 4,000 내지 6,000 psi가 되도록 한다.

도 3의 배치에서, 구동기어(240)를 시계방향으로 회전시키면, 구동기어와 아이들기어의 사이로만 플라스틱 수지가 이동하게 되고, 유입구쪽 공간(230)의 수지가 유출구쪽 공간(260)으로 정량씩 이동하게 된다. 유출구쪽 공간(260)으로 이동한 수지는 압력을 받아 유출구(270)로 이동하여, 유출구와 결합된 튜브 성형 금형(400)으로 투입된다.

펌프 구동기(290)는 원동기, 모터 등 구동기어에 회전력을 주는 장치를 사용할 수 있으며, 전동 모터가 바람직하다.

압출제어펌프의 사용중 구동기어(240)가 하우징 외부의 펌프 구동기(290)와 결합되어 장기간 사용시 실링부분에 누수·오염등이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 압출제어펌프로 마그네틱 기어펌프를 사용할 수 있다. 마그네틱 기어펌프를 사용하는 경우 액 누출이 없고 유지보수의 필요가 없어 안정적인 튜브 제조가 가능하다.

유입 온도센서(215)는 유입구(210)의 온도를 측정하고, 유출 온도센서(275)는 유출구(270)의 온도를 측정한다. 도 1에 도시된 제어기(600)에서 유입 온도센서(215)와 유출 온도센서(275)에서 측정한 유입부와 유출부의 온도를 이용하여, 가열기(300)의 온도를 조절하거나 펌프 구동기(290)의 회전수를 조절하여 배출되는 토출량 및 압력을 조정할 수 있다. 제어기(600)는 압출제어펌프만을 제어하도록 구성할 수도 있으나, 전체 압출시스템을 제어하도록 구성하는 것이 바람직하다.

토출 압력을 좀더 정확히 제어하기 위해, 유출구(270) 근처에 토출 압력 측정을 위한 압력계를 추가로 설치할 수 있다.

한편, 가열기(300) 온도를 변화시킴으로써 다양한 압출 온도를 유지할 수 있어, 다양한 수지를 사용하여 균일한 튜브를 제조할 수 있다. 즉, 다양한 압출 온도를 가지는 수지를 사용할 수 있어서, 수지의 선택폭이 넓어지게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 성형 금형과 성형된 튜브의 세부 구성도이다.

튜브 성형 금형(400)은 외부 금형(410)과 내부 금형(420)을 포함한다. 튜브 성형 금형(400)은 압출제어펌프(200)의 유출구(270)에 결합되어, 유출구에서 항온·정량으로 토출되는 플라스틱 수지를 이용하여 튜브(500)를 형성한다.

제어기(600)는 압출기(100)나 압출제어펌프(200) 각각을 제어할 수도 있으나, 도 1과 같이, 압출시스템 전체를 제어하는 것이 바람직하다.

도 1을 참조하면, 제어기(600)는 압출기의 압출 온도센서(155), 압출제어펌프의 유입 온도센서(215) 및 유출 온도센서(275), 그리고 추가로 설치되는 압력계로부터 온도 및 압력 데이터를 수집할 수 있다.

제어기(600)는 수집된 온도와 압력을 이용하여, 압출기의 압출 구동기(130) 및 가열장치(140), 압출제어펌프의 펌프 구동기(290), 가열기(300) 등을 제어할 수 있다.

제어기(600)는 가열기(300)를 통해 펌프 하우징(220)에 일정한 온도를 유지시켜, 압출제어펌프가 항온·정량을 토출하도록 제어한다. 외부의 온도 변화 등이 있는 경우를 대비하여, 압출제어펌프의 유입 온도센서(215)와 유출 온도센서(275)의 온도를 체크하고, 상기 가열기(300)의 온도와 상기 압출제어펌프(200)의 토출량을 제어할 수 있다.

이렇게 제어함으로써, 펌프 하우징(220)의 온도를 일정하게 유지할 수 있으므로, 압출제어펌프(200)에서 정량 토출이 가능하여 균일한 튜브를 제조할 수 있다. 또한, 가열기(300)의 온도를 변화시킴으로써 다양한 압출 온도를 유지할 수 있어서 다양한 수지를 사용할 수 있다. 뿐만 아니라, 수지가 굳는 것을 방지할 수 있고, 모터의 과부하도 방지할 수 있다.

이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.

100 : 압출기
140 : 가열장치
200 : 압출제어펌프
220 : 펌프 하우징
280 : 가열관
300 : 가열기
400 : 튜브 성형 금형
500 : 튜브
600 : 제어기

Claims

압출기에서 용융·혼련된 플라스틱 수지가 압축되어 유입되는 유입구;
펌프 구동기에 의해 상기 유입구를 통해 들어온 플라스틱 수지를 유출구 쪽으로 밀어내는 구동기어;
플라스틱 수지를 정량씩 토출하도록, 상기 구동기어와 맞물리며 배치된 아이들기어;
상기 구동기어와 아이들기어 사이를 통과하여 토출된 플라스틱 수지 용융물이 튜브 성형 금형으로 들어가도록 안내하는 유출구;
상기 유입구에 배치된 유입 온도센서;
상기 유출구에 배치된 유출 온도센서;
상기 유입구와 상기 유출구 사이에 위치하는 구동기어와 아이들기어의 회전축을 지지하고, 구동기어와 아이들기어의 사이로만 플라스틱 수지가 이동하도록 구성된 펌프 하우징;
상기 펌프 하우징에 배치된 가열관;
상기 가열관이 일정한 온도를 유지하도록 하는 가열기; 및
상기 유입 온도센서와 유출 온도센서의 온도를 체크하여, 상기 가열기와 상기 펌프 구동기를 제어하는 제어기;를 포함하는 압출제어펌프.
제1항에 있어서,
상기 가열관은 고온의 유체가 흐를 수 있는 항온 배관이고,
상기 가열기는 상기 항온 배관에 일정한 온도의 유체를 공급할 수 있도록 냉각기와 히터를 구비한 항온조인 것을 특징으로 하는 압출제어펌프.
제1항에 있어서,
상기 가열관은 전열관이고,
상기 가열기는 상기 펌프 하우징에 설치된 하우징 온도센서에 의해 측정된 온도에 따라 상기 전열관의 가동을 조절하는 것을 특징으로 하는 압출제어펌프.
플라스틱 수지 원료가 입력되는 호퍼;
상기 호퍼가 투입구 쪽에 결합되고, 상기 호퍼에 투입된 플라스틱 수지를 용융시키는 가열장치와, 용융된 수지가 이동하는 통로인 실린더와, 상기 실린더 내에 설치되어 용융된 수지를 혼련과 압축을 하면서 배출구 방향으로 이동시키는 스크루와, 스크루를 회전시키는 압출 구동기과, 상기 실린더에 설치된 압출 온도센서를 구비한 압출기;
상기 압출기의 배출구에 유입구가 결합되고, 하우징에 가열관을 구비하고, 유입구에 유입 온도센서를 구비하고, 유출구에 유출 온도센서를 구비하여, 플라스틱 수지의 토출량을 정밀 제어하는 압출제어펌프;
상기 압출제어펌프의 가열관에 일정한 온도를 공급하는 가열기;
상기 압출제어펌프의 유출구에 결합되고, 항온·정량으로 토출되는 플라스틱 수지를 이용하여 튜브를 형성하는 튜브 성형 금형;
상기 압출제어펌프의 유입 온도센서와 유출 온도센서의 온도를 체크하고, 상기 가열기의 온도와 상기 압출제어펌프의 토출량을 제어하는 제어기;를 포함하는 압출제어펌프가 결합된 압출시스템.
제4항에 있어서,
상기 압출제어펌프는 마그네틱 기어펌프인 것을 특징으로 하는 압출제어펌프가 결합된 압출시스템.