KR20190018006A

KR20190018006A - 백 프레스 공급기 조립체

Info

Publication number: KR20190018006A
Application number: KR1020197001865A
Authority: KR
Inventors: 안토니 에프. 테노어; 오루와데어 오루와슨; 데이비드 파울러
Original assignee: 골든 리뉴어블 에너지 엘엘씨
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2017-06-21
Publication date: 2019-02-20
Also published as: WO2017221181A1; DOP2018000288A; CL2018003679A1; CA3028118A1; ZA201900261B; CR20190019A; SG11201810944SA; AU2017283225A1; MX2018015962A; CO2019000496A2; BR112018076425A2; IL263791A

Abstract

입구 및 출구를 갖는 재료 프레스 본체; 재료 프레스 본체의 입구 내로 그리고 재료 프레스 본체의 출구를 통해 공기흐름을 생성하기 위한 동력원 － 상기 공기흐름은 재료 프레스 본체 내로 공급 재료를 포획 및 공급함 －; 재료 취급 장치 내로 공급 재료를 포획 및 조작하기 위한 복수의 프레스 오거; 및 복수의 오거를 구동 및 제어하도록 연결되는 구동 시스템을 포함하는 재료 취급 장치가 기술되어 있다.

Description

백 프레스 공급기 조립체

본 발명은 일반적으로 열교환 기술을 위한 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 플라스틱 재료를 정제된 연료로 재활용하기 위한 재사용가능한 연료 처리 유닛의 일부인 장치에 관한 것이다.

재사용가능한 에너지 장치에서 공급기 에어록(feeder airlock) 시스템을 사용하는 것은 공지되어 있다. 공지된 장치의 예는 미국 특허 번호 5,762,666(Amrein 등), 미국 특허 번호 3,151,784(Tailor), 및 미국 특허 번호 3,129,459(Kullgren 등)를 포함한다. 이들 특허는 사이드 게이트를 가진 에어록(Amrein 등), 베인을 사용하는 에어록에의 로터리 공급기(Tailor), 및 전열(유도열)을 사용하는 압출기(Kullgren)를 교시하고 있다. Tailor의 장치는 강철 베인이 샤프트에 장착되어 기계가공된 둥근 하우징의 내부에서 회전하는 로터리형 장치를 교시한다. 하우장의 상면 및 저면에는 하우징의 내외로 재료의 유동을 가능하게 하는 개구가 있다. 베인은 입구와 출구 사이의 차압을 차단한다. 그러나, 이 설계에는 여러가지 한계가 존재한다. 제 1 한계는 종래 기술의 개시된 구조적 설계가 팽창하여 내부 압력이 외부로 누출될 수 있으므로 종래 기술의 재사용가능한 에너지 장치는 열에 견딜 수 없다는 것이다. 다른 한계는 베인이 포켓의 역할을 하고, 또한 입구로부터 출구로 대기를 운반한다는 것이다. 제 3 한계는 회전 속도에 관련된다. 회전 속도는 재료가 배출물로부터 낙하하는 시간을 허용하도록 느려야 하며, 그렇지 않으면 재료는 다시 운반되어 입구로부터의 재충전을 막는다. 제 4 한계는 종래 기술의 장치는, 예를 들면, 고온 플라스틱과 같은 용융 재료의 통과를 허용하지 않는 것이다.

Amrein의 장치는 2 개의 밸브 및 이들 사이에 재료의 충전을 가능하게 하는 호퍼 또는 파이프를 구비하는 공급기 에어록 시스템을 개시한다. 이 설계는 열에 견딜 수 있으나, 대기가 입구로부터 공급기 내로 유입하여 배출부까지 통과하는 것을 허용한다. 그러나, Amrein의 장치는 대기 가스가 하류에서 문제를 초래할 수 있으므로 일부의 프로세스에서 대기 가스를 허용하지 않는 점에서 한계가 있다. 이 장치의 다른 한계는 고온 플라스틱과 같은 용융 재료가 통과하는 것을 허용할 수 없다는 포함한다.

Kullgren의 장치는 유도 가열식 압출기를 포함한다. Kullgren은 전기 코일을 사용하는 유도 가열을 채용하는 압출기를 설명한다. 이 장치의 한계는 이 시스템 내에 에어록을 생성할 수 있는 능력이 부족하다는 것을 포함한다. 따라서, 기술된 시스템은 플라스틱 재료(들)의 연속 공급을 가능하게 하는데 도움이 되지 않는다. 또한, Kullgren의 시스템은 플라스틱 재료를 용융시키는데 필요한 열과 함께 내부 압력을 달성하기 위해 매우 높은 마력을 필요로 하는 두꺼운 긴 배럴이 필요하다. 따라서, Kullgren의 장치는 높은 동력 요구로 인해 운전비 및 비용을 상승시킨다.

종래의 선행 기술의 시스템에서 플라스틱 백과 같은 플라스틱 유형의 재료를 처리하는 것은 문제가 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들면, 플라스틱 유형의 재료의 특징적으로 경량인 특성으로 인해, 이것을 처리하여 압출기에 공급하는데 어려움이 존재한다. 예를 들면, 플라스틱 백 재료는 평균 3 파운드/입방피트의 극히 낮은 비압축 중량(non-compressed weight)을 가지며, 전술한 경량 특성으로 인해, 플라스틱 백 재료는 탄성적으로 개방되고, 이동 시에 부유(float)하고, 저장 시에 매우 큰 부피를 차지하는 경향이 있다.

따라서, 종래 기술은 가열된 플라스틱 재료의 연속적인 공급 및 운반을 쉽게 제공하지 못한다. 또한, 종래 기술은 정제된 연료 생성물로 전환하기 위해 재활용된 플라스틱 재료를 처리하기 위한 시스템을 쉽게 제공하지 못한다. 또한, 종래 기술 시스템은 후속 처리를 위해 가열된 플라스틱 재료를 공급 및 조작하기 위한 에어록(air lock)을 달성하는데 문제가 있다는 것이 증명되었다.

따라서, 플라스틱 유형의 재료를 사용가능한 및/또는 재사용가능한 연료 생성물이 되도록 처리하기 위한 능력을 제공하는 보다 효율적인 재사용가능한 에너지 장치를 제조할 필요가 있다.

넓은 제 1 양태에 따르면, 본 발명은 입구 및 출구를 갖는 재료 프레스 본체; 재료 프레스 본체의 입구 내로 그리고 재료 프레스 본체의 출구를 통해 공기흐름을 생성하기 위한 동력원 － 상기 공기흐름은 공급 재료를 포획하여 재료 프레스 본체 내에 공급함 －; 공급 재료를 포획하여 재료 취급 장치 내로 조작하기 위한 복수의 프레스 오거(press auger); 및 복수의 오거를 구동 및 제어하도록 연결되는 구동 시스템을 포함하는 재료 취급 장치를 제공한다.

본 명세서에 포함되는, 그리고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시형태를 예시하고, 위에서 주어진 일반적인 설명 및 아래에서 주어진 상세한 설명과 함께 본 발명의 특징을 설명하는 역할을 한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 재사용가능한 에너지 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 백 프레스 공급기(bag press feeder) 조립체의 조립도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 도 2의 백 프레스 공급기 조립체의 분해도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 백 프레스 공급기 조립체의 다른 실시형태를 도시한다.

정의

용어의 정의가 일반적으로 사용되는 그 용어의 의미와 다른 경우, 출원인은 특별히 명시하지 않는 한 아래에 제공된 정의를 사용하고자 한다.

전술한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명은 예시적인 그리고 설명적인 것에 불과하고, 청구된 임의의 주제를 제한하는 것이 아님이 이해되어야 한다. 본원에서, 단수의 사용은 특별히 달리 언급되지 않는 한 복수를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구항에서 사용될 때, 단수형인 "하나" 및 "그"는 문맥이 명백히 달리 표시하지 않는 한 복수의 대상을 포함한다는 것에 유의해야 한다. 본원에서, "또는"은 달리 언급되지 않는 한 "및/또는"을 의미한다. 또한, "포함하는"이라는 용어 뿐만 아니라 "포함하다", "포함된"과 같은 다른 형태는 비제한적이다.

본 발명의 목적을 위해, 용어 "포함하는", 용어 "갖는", 용어 "포함하는" 및 이들 단어의 변형은 확장가능한 것으로 의도되고, 열거된 요소 이외의 추가의 요소가 있을 수 있음을 의미한다.

본 발명의 목적을 위해, "상부", "하부", "상측", "하측", "상방", "하방", "좌", "우", "수평", "수직", "상향", "하향" 등과 같은 방향 용어는 단지 본 발명의 다양한 실시형태를 설명하는데 편의상 사용된다. 본 발명의 실시형태는 다양한 방식으로 배향될 수 있다. 예를 들면, 도면에 도시된 다이어그램, 장치 등은 뒤집힐 수 있고, 임의의 방향으로 90° 회전될 수 있고, 반전될 수 있다.

본 발명의 목적을 위해, 값 또는 특성은, 그 값, 특성 또는 다른 요인을 사용하여 수학적 계산 또는 논리적 결정을 수행함으로써 그 값이 도출되는 경우, 특정 값, 특성, 조건의 만족, 또는 다른 요인에 "기초"한다.

본 발명의 목적을 위해, 용어 "디스토너 후드(de-stoner hood)"는 고체의 무거운 물체를 소정의 영역으로 들어가는 것으로부터 분리하는 장치를 말한다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 디스토너 후드는 강 또는 알루미늄과 같은 무거운 물체가 개시된 실시형태의 백 프레스 호퍼 내로 들어가는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 목적을 위해, 용어 "동일한"은 모든 세부에서 유사하고, 정확하게 같은 것을 말한다.

본 발명의 목적을 위해, 보다 간결한 설명을 제공하기 위해 본 명세서에 주어진 정량적 표현의 일부는 용어 "약"으로 수식되지 않는다는 것에 유의해야 한다. 용어 "약"이 명시적으로 사용되는지의 여부에 관계없이, 본 명세서에 주어진 모든 양은 실제의 주어진 값을 지칭하는 것을 의미하며, 그리고 그러한 주어진 값에 대한 실험 조건 및/또는 측정 조건으로 인한 근사값을 포함하는 당업자에 기초하여 합리적으로 추론되는 이러한 주어진 값의 근사값을 지칭하는 것을 의미한다는 것이 이해되어 한다.

설명

본 발명은 다양한 수정형태 및 대안형태를 받아들일 수 있고, 그 특정 실시형태는 도면에 일례로서 도시되어 있고, 아래에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명을 개시된 특정의 형태로 한정하는 것을 의도하지 않으며, 오히려 본 발명은 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함되는 모든 수정, 균등 및 대체를 망라한다는 것이 이해되어야 한다.

플라스틱 폐기물은 세단되어, 예를 들면, 반응기(예를 들면, 열분해 반응기)에 공급될 수 있다. 350 ℃를 초과하는 열을 가하면 세단된 플라스틱 재료는 용융 및 증발한다. 궁극적으로, 업스트림 반응기(up-stream reactor)는 배압을 이용하여 플라스틱 재료 중에 존재하는 탄소 사슬의 열분해를 도와 후속 사용을 위한 정제된 연료 또는 재사용가능한 연료를 제조할 수 있다.

본 출원은 재사용가능한 연료 처리 유닛의 일부일 수 있는 장치에 관한 것이다. 하나의 개시된 실시형태에서, 장치 조립체가 동력원으로서 송풍기를 갖는 공압식 공급부를 포함하는 재사용가능한 연료 처리 유닛 내에 플라스틱 재료를 공급하기 위해 사용될 수 있다. 송풍기는 세단된 플라스틱을 용융 및 증발시키는데 사용되는 열에 의해 구동될 수 있다는 것을 알아야 한다. 이 조립체는 또한 스크린식 공기 출구, 복수의 프레스 오거, 핀치(pinch) 컨베이어 시스템, 디스토너 후드, 리시버 호퍼(receiver hopper), 로우 및 하이 레벨 표시기, 램(ram), 프레스 스크류 입구, 공압식 공기 실린더, 백 프레스 입구, 출구, 및 앰프 모니터. 공압식 공급부는 프레스 공급 리시버에 고정된 속도로 플라스틱 재료를 이동시키키도록 구성될 수 있다. 송풍기는 동력원으로서 사용되며, 여기서 이 송풍기로부터의 공기는 스크린식 후드를 통해 흡인된다. 스크린식 공기 출구는 실질적으로 백 프레스 본체와 동일한 형상으로 구성될 수 있다. 프레스 스크류 오거는 이들이 회전함에 따라 스크린을 닦아줌으로써 백 프레스, 램 및 리시버를 통한 공기 흐름을 가능하게 한다. 핀치 컨베이어 시스템은 플라스틱 백과 같은 느슨한 플라스틱 재료(들)을 수집하고, 이들을 디스토너 후드(비교적 큰 본체를 가짐) 내로 압축하고, 압축된 플라스틱 재료(들)(예를 들면, 플라스틱 백)가 디스토너 후드 내에 배치되었을 때 팽창되도록 허용한다. 플라스틱 재료(들)(예를 들면, 플라스틱 백)는 리시버 호퍼 내로 운반되고, 이를 통해 레벨 표시기를 트리거하고, 램(ram) 메커니즘을 시작한다. 램은 재료를 프레스 스크류 입구 내로 재료를 압입하는 공기 차단 게이트로서 작용한다. 램이 움직이기 시작하면, 핀치 컨베이어가 정지하고, 이를 통해 재료가 리시버 호퍼에 진입하는 것을 방지한다. 따라서, 램은 또한 차단 게이트로서 작용한다. 개시된 실시형태에서, 램은 공압식 공기 실린더에 의해 백 프레스 입구를 향해 밀려진다. 램은 리시버 개구보다 크게 구성될 수 있고, 프레스 스크류 오거와 실질적으로 동일한 정합면을 갖도록 설계될 수 있다. 설명된 실시형태의 전체 세부내용이 아래에 제공된다.

도 1을 참조하면, 세단된 플라스틱 재료가 반응기(예를 들면, 열분해 반응기) 내로 공급되는 장치를 보여주는 가열된 에어록 공급기 또는 시스템(1000)의 개시된 실시형태가 도시되어 있다. 개시된 백 프레스 공급기 조립체(200)는, 이하에서 설명하는 바와 같이, 재활용된 플라스틱 재료를 연속적으로 공급하기 위해, 그리고 연료 공급원으로의 후속 처리를 위해 이것을 가열하기 위해 용이하게 구성되는 재사용가능한 연료 처리 유닛의 일부로서 사용될 수 있다.

플라스틱 백 유형의 재료는 그 재료 설계의 고유의 경량 특성으로 인해 종래 기술 시스템 내로 공급하는 것이 어렵다고 알려져 있다. 이러한 플라스틱 백 유형의 재료는, 예를 들면, 평균 약 3 파운드/입방피트의 매우 낮은 비압축(non-compressed) 중량을 가질 수 있다. 또한, 전술한 재료는 탄성적으로 개방되고, 이동 시에 부유하고, 저장 시에 매우 큰 부피를 차지하는 경향이 있을 수 있다. 개시된 설계의 실시형태는 전술한 바와 같이 플라스틱 백의 운반, 수취, 저장 및 공급에 관련된 이전의 문제들에 대처하여 해결한다.

개시된 백 프레스 공급기 조립체는 다양한 재료로 구성될 수 있다. 개시된 설계에서, 탄소 강이 전형적으로 사용될 수 있으나, 특정 조건에 의해 요구되는 경우 다른 합급이 적용될 수 있다. 스테인리스 강 또는 알루미늄도 구조 설계 내에서 사용될 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 백 프레스 공급기 조립체(200)의 설계는 경량 재료를 수집하여 더 높은 밀도의 재료로 압축할 수 있게 한다. 이 유닛의 입구(81)는 재료로부터 운반 공기의 분리를 돕기 위해 접선방향에 있다. 개시된 설계 내에서 공기를 제거하는 것은 가연성 작업 환경 내에서 연소의 기회를 제거하거나 크게 감소시키기 위해 중요하다.

수취 호퍼(82) 내로 수집되는 플라스틱 재료는 포토 아이(photo eye)가 재료의 레벨을 나타내는 지점까지 축적된다. 이 표시기는 용량이 표시된 경우에 재료의 흐름을 정지시키기 위해 제어기에 신호를 송신한다. 하나의 개시된 실시형태에서, 재료가 포토 아이 아래로 낮아질 수록 더 많은 재료가 수취 호퍼(82) 내로 운반되므로 램 프레스는 재료를 수취 호퍼(82)로부터 프레스 체임버(84) 내로 재료를 끌어당기도록 구성된다.

플라스틱 재료는 요구되는 설계에 기초하여 시계방향 또는 반시계방향으로 진입할 수 있다. 플라스틱 재료가 리시버의 상부 섹션 내로 진입하여 순환될 때, 이것은 중력으로 인해 하부 섹션(82b)으로 낙하한다. 이 섹션은 재료가 연속적으로 낙하할 수 있도록 그리고 브리징(bridging)되지 않도록 설계된다. 상부 직경은 베이스 배출 영역보다 작아서, 팽창하여 브리징을 유발하는 임의의 재료를 측벽 형상을 따라 강제로 하향 방향으로 가압하는 네거티브 벽(negative wall)을 형성한다.

도 2에 도시된 수취 호퍼(82) 아래에는 초고분자량 폴리에틸렌(UHMW) 또는 저마찰 플라스틱으로 라이닝된 정사각 하우징이 있고, 그 내부에는 공간 충전 램 장치(88)가 있다. 하나의 개시된 실시형태에서, 하우징은 정사각 형상으로 구성된다. 램 장치(88)는 공압식 공기 실린더(89)에 의해 구동된다. 램 장치(88) 또는 플러그는 폴리머 라이너(91)의 내부에서 직선 방향으로 이동한다. 체임버(84)는 외부 지지 바 및 이것에 일치하는 연결 플랜지 또는 시일 플랜지(86) 및 입구 플랜지(83)를 구비하는 소정의 형상(예를 들면, 대체로 정사각 형상의 프로파일)이다. 폴리머 라이너, UHMW 또는 나일론은 램 플러그(88)의 항력(drag)을 감소시키기 위해 사용된다.

공기 실린더(89)는 도 2에 도시된 체임버의 후부에서 지지 프레임(85)에 장착된다. 공기 실린더의 타단부는 램 플러그(88)의 내부에서, 예를 들면, 오거의 프로파일과 일치하는 플레이트에 연결된다. 체임버(84)의 후단부는 실링되어 시일 플레이트(87)로 공기 누출을 방지한다. 체임버를 실링함으로써, 공기 이동은 생성물 입구 포트(81)에서 수취 호퍼 내로 유입될 수 있고, 체임버(84), 프레스 본체, 및 공기 배출 천이 후드(100)를 통해 이격되어 위치될 수 있는 팬 내로 유입될 수 있다.

램 플러그(88)의 이동은 개구(83)를 넘어 슬라이딩하여, 재료가 개구 연결 플랜지(83)를 통해 수취 호퍼(82)로부터 체임버(84) 내로 추락하도록 허용한다. 램 플러그(88)는 체임버(84)의 후방으로 당겨지며, 이는 큰 체적의 재료가 램의 전면에서 낙하하여 후속적으로 프레스 장치 내로 안내되어 압입되는 것을 허용한다. 공압 실린더(89)는 신장되어 백 프레스 공급기(202)의 개구(98) 내로 램 플러그(88)를 가압한다.

백 프레스 공급기(202)는 일치하는 입구 플랜지(98) 및 공기 배출 천이 후드(100)를 구비하는 프레스 본체 또는 수직 이중 본체(204)로 이루어진다. 백 프레스 공급기(202)는 분할 편심 감속기를 포함하는 지지 프레임(90) 및 하부 호퍼에 연결되며, 이들 모두는 본체 및 단일 직경 배출 플랜지에 일치하도록 용접될 수 있다. 프레스 본체(204) 내에는 역회전하는 이중 플라이트형 오거(92, 93)가 배치될 수 있다. 오거(92, 93)는 들어오는 재료를 수취 및 파지하도록, 그리고 이 재료를 조작하여 하부 호퍼로 밀어주도록 구성된다.

오거(92, 93)는 각각의 오거에 대해 약 14 인치의 직경을 갖는 드럼 내에 위치되며, 무거운 스크류 플라이트(screw flight) 재료가 드럼의 주위에 강고하게 용접되어 있다. 드럼은 백 프레스 본체 형상에 일치하도록 하부의 테이퍼진 콘으로서 설계된다. 구동 샤프트(94)는 드럼을 통해 지지 및 용접되고, 기어박스(96) 내로 연장된다. 오거(92, 93)는 하나는 우회전 다른 하나는 좌회전하는 구성이다. 좌회전 오거 및 우회전 오거는 중첩된다. 이 중첩 오거(92, 93)가 플라스틱 재료를 백프레스 공급기 호퍼의 하부 섹션 내로 하방향으로 눌러 주면서 자가 세정 메커니즘으로서 작용한다. 백 프레스 공급기(202) 내의 압력은 백 프레스 공급기의 상부의 큰 개구로부터 백 프레스 공급기의 하부의 작은 개구 내로 가압됨에 따라 증가한다. 액세스 도어(102)는 내부 형상을 유지하는데 사용되는 플러그형 도어이다. 플라스틱 재료는 스크린식 공기 출구 천이 후드(100)의 배면 상에 위치된 팬에 의해 생성물 입구(81)에서 수취 호퍼 내로 인입된다.

메인 오거(92, 93)는 드럼식 오거로서 구성될 수 있다. 드럼의 개념은 플라스틱 백과 같은 재료가 드럼의 주위를 완전히 감싸는 것을 방지하는 큰 원주를 갖는 것이다. 개시된 설계는, 중첩되는 역회전 오거 플라이트와 함께, 재료가 드럼 오거(92, 93)의 주위를 감싸는 것을 방지한다. 드럼 오거의 베이스는 이중 플라이트로 인해 180 도 이격되어 끝나는 2 개의 플라이트를 갖는다. 드럼이 양측 상에 180 도 이격되는 플라이트를 가지므로 하방향 압력이 아래의 재료를 압축시킬 때 드럼 오거를 편향시키지 않는다.

도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 구동 시스템이 오거(92, 93)에 연결되어 제어하도록 제공될 수 있다. 이 구동 시스템은, 예를 들면, 헬리컬 기어 전동 구동 박스 또는 모터 구동장치(97)에 의해 구동될 수 있는 기어박스 또는 구동 메커니즘(96)을 포함할 수 있다. 구동 메커니즘(96)은, 예를 들면, 구동 하우징 내 에 유지될 수 있다. 구동 하우징의 내측으로부터 이송 샤프트 이송 샤프트(96d), 스퍼 기어(96e)의 시일 및 베어링이 나온다. 다수의 스퍼 기어(96e)(예를 들면, 4 개의 스퍼 기어)를 사용하면 기어박스(96)의 전체 크기가 축소된다. 작동 시, 2 개의 오거(92, 93) 사이의 중심선 차이는 중간에서 만나기 위해 2 개의 큰 기어를 필요로 하며, 4 개의 작은 스퍼 기어를 사용하면 모든 샤프트에 동일한 힘을 유지하면서 박스가 더 작아진다.

따라서, 하나의 개시된 실시형태에서, 개시된 설계에서 플라스틱 재료를 고정된 속도로 프레스 공급 리시버(82)로 이동시기 위해 그리고 임의의 무거운 물체를 제거하기 위해 공압식 공급이 사용된다. 동력원으로 표준 송풍기가 사용될 수 있다. 송풍기로부터의 공기는 재료 프레스 본체 또는 백 프레스 본체(99)의 후면 상의 스크린식 후드(100)를 통해 흡인된다. 하나의 개시된 실시형태에서, 스크린 후드(100)는 연결점으로부터 스크린식 공기 출구 천이부(302) 상으로 대체로 내향으로 테이퍼를 이루며, 오거(92, 93)와 스크린(302) 사이의 매우 작은 간극을 형성하는 백 프레스 본체와 동일한 형상으로 구성될 수 있다. 오거(92, 93)는 회전함에 따라 스크린을 닦아줌으로써 백 프레스, 램 및 리시버를 통한 공기 흐름을 가능하게; 한다. 스크린(302)은 백 프레스 본체(99) 내에 플라스틱 재료 입자를 유지하고, 이를 통해 플라스틱 재료 입자가 후드(100)로부터 나오는 것을 방지한다. 그러나, 스크린(302)의 설계는 또한 백 프레스를 통해 백 프레스 본체(99) 내로 그리고 후드(100)를 통해 외부로 공기흐름을 가능하게 하여 그렇지 않으면 존재했을 가연성 작동 환경을 제거하거나 및/또는 대폭 감소시킬 수 있다.

핀치 컨베이어 시스템과 같은 컨베이어 시스템은 느슨한 백과 같은 플라스틱 재료를 수집하여 이들 재료를 디스토너 후드(10) 내에 공급하게 될 크기로 압축하도록 사용된다. 디스토너 후드(10)는 큰 본체를 가지며, 압축된 플라스틱 백 재료가 디스토너 후드 내에 배치되면 약간 팽창할 수 있도록 허용한다. 다음에 이 백은 리시버 호퍼(82) 내로 램 하우징(84) 내로 운반된다. 백은 레벨 표시기를 트리거하는 고정점까지 리시버 호퍼(82)를 채운다. 이로 인해 하방에 배치된 램(88)이 시동하여 재료를 프레스 스크류 입구(98) 내로 밀어준다. 램(88)이 움직이기 시작함에 따라, 핀치 컨베이어가 정지하여 추가의 재료가 리시버 호퍼(82) 내에 진입하는 것을 방지한다. 램(88)은 또한 리시버 호퍼 개구(83)를 덮을 때 공기 차단 게이트로서 작용한다. 리시버(82)는 네거티브 벽 설계를 갖는다. 들어오는 재료는 이것이 리시버(82)의 내부에 있을 때 팽창한다. 호퍼는 램 입구(83)에 더 근접함에 따라 더 커진다. 램(88)은 공압식 공기 실린더(89)에 의해 백 프레스 입구(98)로 밀려지고, 동시에 램 본체가 이 램 본체의 상방에 배치된 리시버 개구(83)보다 더 크므로 그 형상에 기인되어 재료 흐름을 차단한다. 램(88)은 프레스 스크류 오거(92, 93)와 동일한 형상 및/또는 크기를 갖는 실질적으로 동일한 면을 갖도록 구성되어 재료가 프레스 본체(99) 내로 인입될 수 있도록 한다. 플라스틱 재료는 금속 플라이트(300)에 의해 오거(92, 93)의 하방으로 가압된다. 개시된 실시형태는 프레스 본체(99) 내에 하나의 좌측 플라이트 오거(92) 및 하나의 우측 플라이트 오거(93)를 제공한다.

플라스틱 백과 같은 점점 더 많은 플라스틱 재료가 백 프레스 내에 수집됨에 따라 플라스틱 재료가 하방으로 가압되어 압축된다. 플라스틱 재료(예를 들면, 플라스틱 백)가 백 프레스 본체(99) 내부에 축적됨에 따라, 플라스틱 재료는 하방으로 가압되고, 여기서 호퍼의 직경은 출구(103)의 압축 영역을 향해 점점 더 작아진다. 재료의 증가 및 면적의 감소는 더 고밀도의 플라스틱 재료를 생성하고, 가압 시일을 생성한다.

백 프레스 모터 구동장치(97)는 앰프 모니터를 포함할 수 있다. 앰프 모니터는 백 프레스가 가득 차서 정확한 압력이 되었을 때 신호를 송신하도록 규정된 레벨로 설정될 수 있다. 앰프 모니터의 임계 레벨에 따라, 모터 구동장치는 규정 값 또는 앰프 범위에 기초하여 동작하도록 제어된다. 재료가 배출되도록 허용되는 경우, 출구(103)의 압축 영역 내의 압력이 저하되고, 컴퓨터가 초기화되어 모터 앰프를 모니터링하는 것을 계속하면서 충전 프로세스를 개시할 수 있다

도 4를 참조하면, 백 프레스 공급기 조립체의 대안적인 실시형태가 예시되어 있다. 백 프레스 본체(99) 내에 음의 진공 압력이 형성되어 플라스틱 재료를 내부로 흡인한다. 따라서, 플라스틱 재료(402)는 공기흐름(406)에 의해 백 프레스 본체(99)의 입구(404) 내에 공급된다. 개시된 구성은 오거(92, 93)를 향해, 그리고 스크린(302) 및 후드부(hooded) 출구(100)를 통해 백 프레스 본체(99)의 입구(404) 내에 공기흐름(406)을 수취한다.

스크린식 공기 출구 천이부(302)는 오거(92, 93)와 스크린(302) 사이에 매우 작은 간극을 형성하는 백 프레스 본체(99)와 동일하게 구성될 수 있다. 오거(92, 93)는 회전함에 따라 스크린을 닦아줌으로써 백 프레스, 램 및 리시버를 통한 공기 흐름을 가능하게; 한다. 스크린(302)은 백 프레스 본체(99) 내에 플라스틱 재료 입자를 유지하고, 이를 통해 플라스틱 재료 입자가 스크린(302) 및 후드부 출구(100)을 통해 나오는 것을 방지한다. 그러나, 스크린(302)의 설계는 또한 백 프레스를 통해 백 프레스 본체(99) 내로 그리고 스크린(302) 및 후드부 유출구(100)를 통해 외부로 공기흐름을 가능하게 하여 그렇지 않으면 존재했을 가연성 작동 환경을 제거하거나 및/또는 대폭 감소시킬 수 있다.

설계 상, 플라스틱 재료(402)는 공기흐름(406) 및 백 프레스 본체(99) 내에 형성된 배압을 통해 오거(92, 93)를 향해 가압된다. 점점 더 많은 플라스틱 재료(402)가 백 프레스 본체(99) 내에 수집됨에 따라, 플라스틱 재료(402)는 이것이 압축을 계속함에 따라 하향 방향(408)으로 가압된다. 플라스틱 재료(402)가 백 프레스 본체(99) 내부에 축적됨에 따라, 플라스틱 재료(402)는 하방으로 가압되고, 여기서 호퍼의 직경은 출구를 향해 점점 더 작아진다. 재료의 증가 및 면적의 감소는 더 고밀도의 재료를 생성하고, 가압 시일을 생성한다.

본 발명의 많은 실시형태를 설명하였으나, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 수정 및 변형이 가능하다는 것은 명백할 것이다. 또한, 본 발명의 많은 실시형태가 예시되어 있으나 본 개시 내의 모든 실시례는 비제한적인 실시례로서 제공되며, 따라서 예시된 다양한 양태를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다.

본원에 인용된 모든 문헌, 특허, 학술지 및 기타 자료는 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

본 발명은 특정 실시형태를 참조하여 개시되었으나, 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같이, 본 발명의 분야 및 범위로부터 벗어나지 않고 설명된 실시형태에 대한 다수의 수정, 변경 및 변화가 가능하다. 따라서, 본 발명은 기재된 실시형태에 한정되지 않고, 다음의 청구범위의 문언 및 그 균등물에 의해 정의되는 전체 범위를 갖는 것이 의도된다.

Claims

재료 취급 장치로서,
입구 및 출구를 갖는 재료 프레스 본체;
상기 재료 프레스 본체의 입구 내로 그리고 상기 재료 프레스 본체의 출구를 통해 공기흐름를 생성하기 위한 동력원 － 상기 공기흐름은 공급 재료를 포획하여 상기 재료 프레스 본체 내에 및 공급함 －;
상기 공급 재료를 포획하여 상기재료 취급 장치 내로 조작하기 위한 복수의 프레스 오거(press auger); 및
상기 복수의 오거를 구동 및 제어하도록 연결되는 구동 시스템을 포함하는,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 재료 프레스 본체는 출구의 테이퍼형 본체 구조에 배치된 압축 영역을 포함하는,
재료 취급 장치.
제 2 항에 있어서,
가압 시일이 상기 압축 영역에 형성되는,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 재료 프레스 본체의 출구에 배치된 스크린을 포함하는,
재료 취급 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 복수의 프레스 오거는 상기 복수의 프레스 오거가 회전함에 따라 상기 스크린을 긁어냄으로써 상기 재료 프레스 본체를 통한 공기 흐름을 가능하게 하는,
재료 취급 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 스크린은 상기 공급 재료가 상기 출구로부터 나가는 것을 방지하지만, 상기 공기흐름이 상기 스크린을 통과하는 것은 허용하도록 구성되는,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 프레스 오거는 서로 반대 방향으로 회전하는,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 프레스 오거는 중첩되는,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 프레스 오거는 2 개의 프레스 오거를 포함하고, 각각의 오거는 금속 플라이트(flight)를 가지며, 하나는 우측 플라이트이고, 하나는 좌측 플라이트인,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
복수의 프레스 오거의 각각의 베이스는 180 도 이격되어 끝나는 2 개의 플라이트를 갖는,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동 시스템은 기어박스를 포함하는,
재료 취급 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 기어박스는 헬리컬 기어를 포함하는,
재료 취급 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 기어박스는 스퍼 기어를 포함하는,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 동력원은 송풍기인,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 재료 프레스 본체가 충만되어 정확한 압력에 있을 때 신호를 보내는 앰프 모니터(amp monitor)를 포함하는,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 입구에 재료를 공급하기 위한 공급부를 포함하는,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공급부는 공압식인,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공급 재료는 플라스틱인,
재료 취급 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 공급 재료는 플라스틱 백인,
재료 취급 장치.
제 1 항에 있어서,
디스토너 후드(de-stoner hood) 내에 공급하기 위해 상기 공급 재료를 수집하는 컨베이어 시스템을 포함하는,
재료 취급 장치.
재료 취급 장치로서,
입구 및 출구를 갖는 재료 프레스 본체;
상기 재료 프레스 본체의 입구 내로 그리고 상기 재료 프레스 본체의 출구를 통해 공기흐름를 생성하기 위한 동력원 － 상기 공기흐름은 공급 재료를 포획하여 상기 재료 프레스 본체 내에 공급함 －;
상기 공급 재료를 포획하여 상기 재료 취급 장치 내로 조작하기 위한 복수의 프레스 오거; 및
상기 복수의 오거를 구동 및 제어하도록 연결되는 구동 시스템을 포함하고,
상기 동력원은 송풍기이고, 상기 송풍기는 상기 장치 내에서 재료를 용융 및 증발시키는데 사용되는 열에 의해 구동되는,
재료 취급 장치.