KR20200007270A

KR20200007270A - 합성수지재 용융압출기용 스크류 및 스크류가 구비된 압출기

Info

Publication number: KR20200007270A
Application number: KR1020180081176A
Authority: KR
Inventors: 문은경
Original assignee: 문은경
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2020-01-22

Abstract

본 발명은 합성수지재 용융압출기용 스크류 및 스크류가 구비된 압출기에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 일측에 투입구와 타측에 배출구가 각각 형성되고, 내부에 중공부가 형성되는 본체부(10); 상기 본체부(10)의 내부에 축 설치되되, 외주에 중앙부에서 양측방향으로 회전날(23)이 연속적으로 이어져 형성되되, 회전날(23)과 회전날(23)의 간격이 서로 다르게 형성되고, 상기 회전날(23)의 외주에 하나 또는 다수의 일정간격 이격되어 용융되지 않은 합성수지를 걸림시키기 위한 스톱홈(25)이 형성되는 스크류(20); 상기 본체부(10)의 외부 일측에 구성되되 스크류(20)와 연결되어 상기 스크류(20)를 회전시키는 구동모터(30); 상기 본체부(10)의 외부에 하나 또는 다수의 히팅부(40); 로 구성됨으로써, 스크류 및 압출기의 본연의 목적을 그대로 유지함과 동시에 작은 규모로 압출기를 구성할 수가 있어 초기 제작비용을 절감할 수 있는 한편, 유지보수에 탁월한 효과를 가짐과 동시에, 투입되는 합성수지를 용융시켜 배출시키되, 완전히 용융된 수지만을 배출시키도록 하여 배출되는 합성수지에 의해 불량률을 최소화함에 따라 제품의 신뢰도 향상 및 대량생산이 가능한 유용한 발명인 것이다.

Description

합성수지재 용융압출기용 스크류 및 스크류가 구비된 압출기{Extruder with screws and screws for synthetic resin melt extruder}

본 발명은 합성수지재 용융압출기용 스크류 및 스크류가 구비된 압출기에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 용융된 수지를 배출 시, 용융되지 않은 합성수지를 홈에 가두어 완전히 용융된 합성수지만을 배출시킬 수 있도록 하여 불량률을 억제 및 제품의 신뢰도 향상을 통해 생산성을 극대화시킬 수 있도록 하는 합성수지재 용융압출기용 스크류 및 스크류가 구비된 압출기에 관한 기술이다.

통상적으로 압출기는 본체부, 상기 본체부의 내부에 축 설치되되, 외주에 다수의 회전날들이 연속적으로 이어져 꽈배기 형상을 하는 스크류와, 상기 본체부의 내부 또는 외부에 본체부로 투입되는 합성수지를 용융시키기 위한 가열수단과, 상기 본체부의 외부 일측에 상기 스크류의 일측과 연결되어 스크류를 회전시키기 위한 구동모터로 구성되어, 투입된 합성수지를 용융시켜 스크류의 회전을 통해 투입된 반대방향으로 배출시켜서 그 후 공정을 위한 장치로 이동시키도록 구성되어 있다.

한편, 종래의 압출기의 스크류는 대체적으로 꽈배기 형상으로 형성되어 투입된 후 가열수단에 의해 용융된 합성수지를 배출시키도록 구성되어 있으나, 현장상황, 가열수단 및 스크류에 따라서, 용융되지 않은 합성수지가 배출되어 제품의 품질을 저하시키는 요인으로 작용하였다.

이에 근래에는 압출기의 내부로 투입되는 합성수지를 완전히 용융시키기 위해서 압출기의 규모가 매우 커짐에 따라 투입되는 합성수지를 보다 많이 가열시켜서 완전히 용융된 합성수지만을 배출시킬 수 있도록 하여 사용하고 있지만, 이러한 종래의 장치 및 방법으로는 초기 설비의 제작비용 및 경제적 효율성이 매우 저하되는 문제점을 갖고 있고, 장기간 사용 시에 스크류를 교체할 경우, 스크류의 크기가 매우 큼에 따라 유지보수에 용이치 못한 문제점을 갖고 있다.

또한, 압출기의 규모를 크게 한다 하더라도, 완전한 용융이 되지 않은 합성수지가 배출되는 경우가 종종 발생하게 되어, 종래의 압출기에 대한 고질적인 문제점을 개선하지 못하였다.

우선 종래의 기술들을 살펴보면,

등록번호 제20-0188436호(실) 회전축과 돌기산 날개로 형성되며 회전축의 선단부가 편심된 원추형을 취하는 스크류에 있어서, 원기둥과 각체를 취하는 다수개 돌기핀이 상기 돌기산날개의 사이로 위치되는 회전축상으로 반복되는 다수열로서 형성되는 합성수지 시트 성형용 압출기 스크류에 관한 기술이다.

등록번호 제20-0234334호(실) 회전축의 외둘레로 형성되는 돌기산날개의 사이로 돌기핀이 다수열로서 구성되며, 선단부가 편심된 원추형을 취하는 스크류에 있어서, 스크류본체 중앙부의 돌기산과 돌기산사이로 돌기산높이와 동일하게 돌출되며 외둘레로는 다수개의 혼합홈이 길이방향으로 형성된 혼합부를 형성하고, 스크류의 선단부로는 다수개의 편심부가 형성되는 합성수지재 성형용 스크류에 관한 기술이다.

상기한 종래 기술은 일반적으로 사용되는 스크류로써, 앞서 설명한 종래 기술의 문제점을 보완하기 위해서는 스크류의 길이가 길게 형성됨과 동시에 압출기의 규모가 전체적으로 커질 수밖에 없는 기술임에 따라, 여전히 종래의 문제점을 보완할 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은, 스크류 및 압출기의 전체적인 규모를 작게함과 아울러, 투입된 합성수지를 융용시켜 배출시키되, 완전히 용융된 수지는 배출시키고 융용되지 않은 수지는 스크류의 일측에 걸림시켜서 완전히 용융된 후, 배출될 수 있도록 하여, 압출기의 전체적인 규모를 작게 하면서도 완전히 용융된 합성수지만을 배출시킬 수 있게 되어, 최초 압출기를 제작 시 적은 비용으로 제작이 가능한 한편, 설치 위치에 대한 제약이 전혀 없고 유지 보수에 탁월한 효과를 가질 수 있는 한편, 무엇보다 융용된 합성수지의 품질에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 합성수지재 용융압출기용 스크류 및 스크류가 구비된 압출기를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서, 회전축(21)의 외주에 다수의 회전날(23)이 일정간격 이격되되 연속적으로 이어져 꽈배기 형상으로 형성되고, 압출기의 내부에 축 설치되어 투입되는 합성수지를 배출시키도록 구성되는 압출기용 스크류에 있어서, 상기 회전날(23)은 중앙부에서 양측방향으로, 그 간격이 서로 다르게 형성되고, 상기 회전날(23)의 외주에 하나 또는 다수의 일정간격 이격되어 용융되지 않은 합성수지를 걸림시키기 위한 스톱홈(25)이 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 스톱홈(25)은 회전축(21)의 중앙부분에서 양단부와의 중앙지점까지 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 회전축(21)은, 중앙부에서 일측방향으로 동일한 지름으로 형성되며 중앙부에서 타측방향으로 점차적으로 작아지게 형성되고, 상기 회전날(23)은 동일한 지름으로 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

투입되는 합성수지를 용융시켜서 배출시키는 압출기에 있어서, 일측에 투입구(11)와 타측에 배출구(13)가 각각 형성되고, 내부에 중공부(15)가 형성되는 본체부(10); 상기 본체부(10)의 내부에 축 설치되는 상기 스크류(20); 상기 본체부(10)의 외부 일측에 구성되되 스크류(20)와 연결되어 상기 스크류(20)를 회전시키는 구동모터(30); 상기 본체부(10)의 외부에 하나 또는 다수의 히팅부(40); 로 구성되는 기술적 특징으로 한다.

상기 스크류(20)는, 상기 본체부(10)의 내부에 한 쌍으로 배치되되, 각각의 회전날(23)이 서로 반대방향으로 배치되며, 하나의 스크류(20)에 회전날(23)과 회전날(23) 사이에 다른 하나의 스크류(20)의 회전날(23)이 위치되고, 일측 끝단이 치합되어 서로 반대방향으로 회전되는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 합성수지재 용융압출기용 스크류 및 스크류가 구비된 압출기에 의하면, 스크류 및 압출기의 본연의 목적을 그대로 유지함과 동시에 작은 규모로 압출기를 구성할 수가 있어 초기 제작비용을 절감할 수 있는 한편, 유지보수에 탁월한 효과를 가짐과 동시에, 투입되는 합성수지를 용융시켜 배출시키되, 완전히 용융된 수지만을 배출시키도록 하여 배출되는 합성수지에 의해 불량률을 최소화함에 따라 제품의 신뢰도 향상 및 대량생산이 가능한 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 스크류의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도, 단면도
도 2는 본 발명의 스크류의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도, 확대도
도 3은 도 2의 c, d의 바람직한 실시 예를 나타내는 확대도
도 4는 본 발명의 스크류의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도, 확대도
도 5는 본 발명의 압출기의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도
도 6은 본 발명의 압출기의 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도
도 7은 본 발명의 압출기의 바람직한 실시 예를 나타내는 사용상태도

발명은 합성수지재 용융압출기용 스크류 및 스크류가 구비된 압출기에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 용융된 수지를 배출 시, 용융되지 않은 합성수지를 가두어 완전히 용융된 합성수지만을 배출시킬 수 있도록 하여 불량률 억제 및 제품의 신뢰도 향상을 통해 생산성을 극대화시킬 수 있도록 하는 합성수지재 용융압출기용 스크류 및 스크류가 구비된 압출기를 제공한다.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 7을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명의 설명하기에 앞서 그 구성을 도 1 내지 도 5를 참고하여 살펴보면, 회전축(21)의 외주에 다수의 회전날(23)이 일정간격 이격되되 연속적으로 이어져 꽈배기 형상으로 형성되고, 압출기의 내부에 축 설치되어 투입되는 합성수지를 배출시키도록 구성되는 압출기용 스크류에 있어서, 상기 회전날(23)은 중앙부에서 양측방향으로, 그 간격이 서로 다르게 형성되고, 상기 회전날(23)의 외주에 하나 또는 다수의 일정간격 이격되어 용융되지 않은 합성수지를 걸림하기 위한 스톱홈(25)이 형성된다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 스크류(20)는 꽈배기 형상으로 통상의 축으로 형성되되, 외주에 일정간격으로 회전날(23)들이 구성되되, 연속적으로 이어지게 형성된다.

상기 회전날(23)은 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 중앙부에서 양측방향으로 서로 다른 간격으로 형성되는데, 그 이유는 최초 압출기를 통해 투입되는 합성수지를 밀림시킴에 있어서 원활한 밀림을 위한 구조이다.

여기서, 상기 회전축(21)은, 도 4에 도시된 바와 같이 중앙부에서 일측방향으로 동일한 지름으로 형성되며 중앙부에서 타측방향으로 점차적으로 작아지게 형성되고, 상기 회전날(23)은 동일한 지름으로 형성된다.

즉, 도 2 또는 도 4에 도시된 바와 같이 회전축(21)이 압출기의 투입구(11)에 근접하게 설치되는 부분의 지름이 작게 형성되고, 회전날(23)의 간격이 더 크게 형성되는 목적으로는 최초 투입구(11)로 투입되는 합성수지의 투입 및 이동의 원활성을 높이기 위한 목적이다.

한편, 상기 스톱홈(25)은 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이 회전축(21)의 중앙부분에 형성된 회전날(23)에서 양단부와의 중앙지점까지 형성되는 회전날(23)에만 형성되도록 구성하여, 제작 상의 편리성을 부여할 수 있게 된다.

이러한 상기 스톱홈(25)의 역할은 본 발명의 스크류(20)를 압출기의 내부에 설치 시, 투입구(11)로 투입되는 합성수지가 본체부(10)의 내부에서 용융되어 배출될 시, 완전히 용융된 합성수지는 스크류(20)에 의해 배출구(13)로 배출되되, 완전히 용융되지 않은 합성수지를 스톱홈(25)에 걸림시켜서 히팅부(40)에 의해 완전히 용융된 후에 스크류(20)에 의해 배출구(13)로 배출시킬 수 있도록 한다.

상기한 스톱홈(25)의 구성을 통해, 용융되어 배출되는 합성수지는 완전히 용융된 합성수지만을 배출시킴으로써, 추후 공정의 원활성을 도모하는 한편, 불량률을 억제할 수 있도록 하고, 종래의 기술들처럼, 합성수지의 완전한 용융을 위하여 압출기의 규모 및 스크류의 길이를 길게 형성하지 않아도 되는 초기 제작비용을 절감할 수 있는 한편, 고가의 스크류의 유지보수에도 탁월한 효과를 가질 수가 있다.

또한, 상기 스톱홈(25)은 회전날(23)의 일측에 하나 또는 다수개로 형성되되, 회전축(21)의 외주와 연장되게 형성될 수가 있는데 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 구성할 수도 있고, 도 록 구성되어 있으며, 필요에 따라서 회전축(21)과 연장되지 않게 형성할 수도 있다.

한편, 상기한 바와 같은 스크류를 구비한 압출기의 구성을 도 5 내지 도 7을 참고하여 설명하면, 일측에 투입구(11)와 타측에 배출구(13)가 각각 형성되고, 내부에 중공부(15)가 형성되는 본체부(10); 상기 본체부(10)의 내부에 축 설치되는 스크류(20); 상기 본체부(10)의 외부 일측에 구성되되 스크류(20)와 연결되어 상기 스크류(20)를 회전시키는 구동모터(30); 상기 본체부(10)의 외부에 하나 또는 다수의 히팅부(40); 로 구성된다.

상기 본체부(10)는 실질적으로 상부 일측에 합성수지를 투입하는 투입구(11)가 형성되고, 상기 투입구(11)가 형성된 타측면에는 상기 스크류(20)에 의해 이동하는 합성수지의 배출을 위한 배출구(13)가 형성되며, 중앙부에는 상기 스크류(20)가 위치되는 공간을 제공하는 한편, 합성수지의 이동로 역할을 하는 중공부(15)가 형성된다.

상기 투입구(11)와 배출구(13) 및 중공부(15)는 통상의 압출기에 형성된 구성요소와 동일한 구성이다.

한편, 상기 스크류(20)는 앞서 설명한 바와 같이 회전축(21), 회전날(23), 스톱홈(25)이 형성되어, 상기 본체부(10)의 내부에 수평방향으로 축 설치되되, 중공부(15) 상에 위치되어, 구동모터(30)의 작동으로 회전하게 된다.

이때, 상기 스크류(20)는 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이 트윈형태로 설치되어, 한 쌍으로 구성되는데, 이때, 상기 스크류(20)는 상기 본체부(10)의 내부에 한 쌍으로 배치되되, 각각의 회전날(23)이 서로 반대방향으로 배치되며, 하나의 스크류(20)에 회전날(23)과 회전날(23) 사이에 다른 하나의 스크류(20)의 회전날(23)이 위치되고, 일측 끝단이 치합되어 서로 반대방향으로 회전되도록 구성된다.

상기 각각의 스크류(20)가 상호 치합되는 구조는 서로 반대방향으로 회전하기 위한 기어방식으로 구성된다.

상기 구동모터(30)는 상기 스크류(20)의 회전을 위한 구성이고, 상기 히팅부(40)는 상기 본체부(40)의 외측 둘레를 따라 전체 또는 부분적으로 구성되어, 본체부(10)의 중공부(15)로 투입되는 합성수지를 용융시키는 역할을 수행하게 된다.

10 : 본체부 11 : 투입구 13 : 배출구
20 : 스크류 21 : 회전축 23 : 회전날 25 : 스톱홈
30 : 구동모터
40 : 히팅부

Claims

회전축(21)의 외주에 다수의 회전날(23)이 일정간격 이격되되 연속적으로 이어져 꽈배기 형상으로 형성되고, 압출기의 내부에 축 설치되어 투입되는 합성수지를 배출시키도록 구성되는 압출기용 스크류에 있어서,
상기 회전날(23)은 중앙부에서 양측방향으로, 그 간격이 서로 다르게 형성되고,
상기 회전날(23)의 외주에 하나 또는 다수의 일정간격 이격되어 용융되지 않은 합성수지를 걸림시키기 위한 스톱홈(25)이 형성되는 것을 특징으로 하는 합성수지재 용융압출기용 스크류.
제 1항에 있어서,
상기 스톱홈(25)은 회전축(21)의 중앙부분에서 양단부와의 중앙지점까지 형성되는 것을 특징으로 하는 합성수지재 용융압출기용 스크류.
제 1항에 있어서,
상기 회전축(21)은,
중앙부에서 일측방향으로 동일한 지름으로 형성되며 중앙부에서 타측방향으로 점차적으로 작아지게 형성되고,
상기 회전날(23)은 동일한 지름으로 형성되는 것을 특징으로 하는 합성수지재 용융압출기용 스크류.
투입되는 합성수지를 용융시켜서 배출시키는 압출기에 있어서,
일측에 투입구(11)와 타측에 배출구(13)가 각각 형성되고, 내부에 중공부(15)가 형성되는 본체부(10);
상기 본체부(10)의 내부에 축 설치되는 제 1항의 스크류(20);
상기 본체부(10)의 외부 일측에 구성되되 스크류(20)와 연결되어 상기 스크류(20)를 회전시키는 구동모터(30);
상기 본체부(10)의 외부에 하나 또는 다수의 히팅부(40); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성수지재 용융압출기용 스크류가 구비된 압출기.
제 4항에 있어서,
상기 스크류(20)는,
상기 본체부(10)의 내부에 한 쌍으로 배치되되, 각각의 회전날(23)이 서로 반대방향으로 배치되며, 하나의 스크류(20)에 회전날(23)과 회전날(23) 사이에 다른 하나의 스크류(20)의 회전날(23)이 위치되고, 일측 끝단이 치합되어 서로 반대방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 합성수지재 용융압출기용 스크류가 구비된 압출기.