KR910000286B1 - 열가소성 재료로된 스트랜드를 과립화하는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열가소성 재료로된 스트랜드를 과립화하는 장치

제1도는 본 발명 장치의 대략적인 종단면도.

제2도는 플라스틱 스트랜드와 이 스트랜드를 안내할 안내홈을 구비한 카운터나이프의 일부단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 절연판 10 : 커터로울

11 : 카운터나이프 12 : 지지면

13 : 분무기 15 : 물탱크

22 : 스트랜드 23 : 안내홈

본 발명은 나란히 연결되어 있는 노즐로부터 용해 방출되는 열가소성 스트랜드들을 과립화하고, 카운터나이프에 작용하는 커터로울과 이 커터로울앞에 위치한 냉각수로 채워진 물탱크등의 공급장치로 구성되는 스트랜드를 과립화하는 장치에 관한 것이다.

종래 이러한 장치는 독일 특허 제2,503,455호에 의해 알려져 있다. 이 장치에 있어서, 공급장치는 방출홈으로 구성되어 그 상단부에는 냉각수 공급장치가 있고 그 하단부는 한쌍의 이송로울의 닙(nip) 앞에서 끝나며 카운터나이프가 있는 커터로울이 그 위에 위치한다. 또한 방출홈에는 냉각수를 분무할 수 있다. 이 장치에 의해 열가소성 재료들은 원통형의 과립으로 만들어질 수 있고, 이 원통형 과립은 유통구에서 방출된 후 즉시 최고의 점성가를 갖는다. 이러한 보편성은 넓은 범위내에서 바람직한 냉각이 일어나도록 해주는 방출홈 때문에 가능하다.

이 장치의 작용 형태를 냉간과립화 공정이라 하며, 압출가공-냉각-절단의 단위 작용순서대로 그 공정에 배치된다("과립화하는 열가소성 물질"의 제139면 VDI-Verlag Gmbb 참조).

열간 과립화 공정 역시 알려져 있는데, 압출가공-절단-냉각의 순서로 개개의 단위 단계가 일어난다. 이 공정에 의한 장치의 작용은 독일 특허 제2,809,680호에 의해 알려져 있다. 이 순서의 형태는 대표적인 것이다.

따라서 회전커터의 나이프들이 노즐표면을 접촉하면서 교차하여 스쳐지남으로서 노즐들이 회전커터에 대해 카운터나이프가 되는 장치 역시 대표적인 것이다.

이는 렌즈모양의 과립을 형성한다. 독일특허 제2,809,680호에 의하면 회전커터는 절단 가장자리가 나선형인 훼이스 밀링커터(face milling cutter)의 형태이다.

이 공정에서 나이프는 각각의 케이스에서 움직이지 않는 용해된 플라스틱으로 절단하기 때문에 이 공정에서는 폴리스틸렌과 같은 소수의 플라스틱만이 사용될 수 있다. 이 공정에서 압출기의 커터사이의 특수 냉각부분에 대한 비용은 실질적으로 들지 않는다. 그럼에도 불구하고 카운터나이프로서의 노즐의 작용때문에 노즐은 특수한 디자인을 가져야 한다. 특히 노즐은 경도가 높은 재료로 만들어져야 한다.

마지막으로 과립화 장치의 또 다른 형태는 노즐과 회전나이프사이에 짧은 냉각파이프를 갖춘 것이다. 독일 특허출원 공개2,814,113호에 개시된 장치가 그 예인데, 냉각파이프의 내부 직경이 노즐에서 방출된 스트랜드의 직경보다 약간 크며, 스트랜드의 표면과 냉각파이프의 내부벽사이에 전개된 공간은 원통형의 재키트 형태로 흐르는 냉각수의 재키투로 채워진다. 미국 특허 제3,792,950호에 개시된 또 다른 구체적인 장치에는 냉각파이프가 소결 금속으로 구성되어 이를 통하여 냉각수가 밀려지며 이렇게 해서 파이프를 통과하는 스트랜드사이에 가느다란 증기 재키트가 형성되어 스트랜드를 냉각시키는 동시에 파이프 내부벽에 스트랜드가 달라 붙는 것을 방지해준다.

본 발명의 주요 목적은 과거에 필수적이었던 특수 냉각부분에 대한 비용을 충분히 제거하는 것이나 그것에 의해 열간 과립장치가 부담하고 있는 출원범위에 관한 한계를 갖는 것은 아니다.

이 문제는 본 발명에서 공급장치가 커터로울에 대략 방사상으로된 카운터나이프의 지지면으로 구성되어 근본적으로 노즐면과 커터로울사이의 공간을 완전히 채운다는 사실에 의해 해결된다.

놀랍게도 원통형 과립을 여러종류의 열가소성 물질에 제공하기 위해서 여하튼 커터로울에 필수적인 카운터나이프의 지지면으로 구성된 냉각부분은 충분하며 이 지지면은 구체적으로 한편으로는 현저하게 짧은 이 냉각부분을 통과할때의 스트랜드를 지지하기 위해서 그리고 또 다른 면으로는 커터로울과 함께 작용하여 카운터나이프로서 절단을 하기 위해 두번 사용됨을 알게되었다. 이러한 방법으로 지지면을 사용하면 노즐 표면과 커터로울사이의 부분이 쉽게 가까워질 수 있는 이익을 알게되며, 이는 파이프로 구성되는 냉각부분에서는 이루어질 수 없다.

그러므로 본 발명은 주로 냉각 과립화 공정에 의해 작용하는 과립화 장치의 한 형태를 제공하나 최소한의 비용으로 성취할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 카운터나이프가 두가지 방법으로 사용되고 본 발명의 설계원리는 종래에는 전혀 고려되지 않았으며, 다양한 플라스틱에 있어서의 그 효율성은 놀라운 것으로 간주된다.

열간 과립화 공정과 비교할때 본 발명에 따른 장치를 사용하면 열간 과립화 공정에서 필수적인 나이프들과 노즐면사이의 접촉이 더이상 필요하지 않게 되는 중대한 이점이 있다.

상기 접촉시에는 실제적으로 표면 접촉을 일으키기 위해서, 그러나 나이프가 빨리 과열될 수 있는 지나친 마찰을 피하기 위해서 특히 주위깊게 조절해야 했다.

본 발명에 따른 장치에서는 커터로울과 카운터나이프의 접촉이 필요하지 않으며 냉간 과립의 공정에서도 커터로울과 카운터나이프의 표면이 이미 응고되어 커터로울과 카운터나이프사이를 약간 떨어뜨리기만 해도 절단될 수 있는 플라스틱 스트랜드를 만나기 때문에 역시 접촉이 필요하지 않다. 대략 0.03mm까지 분리될 수 있다.

카운터나이프를 냉각수로 채우기 위해서 카운터나이프의 지지면 반대편에 분무기가 적당히 놓여진다. 이러한 분무기로부터 지지면을 향해 냉각수를 분사하여 분무연무속에서 지지면을 교차하여 이송된 스트랜드를 둘러쌓게하며 냉각수 역시 적당한 방법으로 스트랜드위로 도달하여 한편으로는 스트랜드들을 카운터나이프에 달라붙지 않도록 하며 또 한편으로는 스트랜드 표면을 적당히 냉각시킨다.

냉각수를 커터로울위로 흐르게하고 커터로울이 냉각수를 떨쳐 냄으로서 카운터나이프의 지지면으로 냉각수를 분무하게하여 카운터나이프를 냉각수로 채우는 것이 역시 가능하다. 이 방법은 단독으로 사용되거나 분무기와 결합하여 사용할 수 있다.

어떤 경우이거나 카운터나이프에 냉각수를 분무할 수 있으며 이는 냉각 효과만을 가져오지만 스트랜드를 변형시키지 않는한에 있어서는 여전히 바람직하다.

적당히, 스트랜드에는 카운터나이프 부분에 특별 안내장치가 있다.

구체적으로 설명하면 카운터나이프에 스트랜드를 위한 안내홈이 있다. 이것은 스트랜드가 옆으로 움직여 서로 달라붙는 것을 방지한다. 안내홈은 또한 냉각수를 스트랜드에 제공하여 냉각도에 도움을 준다. 다음 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 구체적으로 설명한다. 제1도는 본 발명 장치의 대략적인 종단면도이고, 제2도는 플라스틱 스트랜드와 이 스트랜드를 안내할 안내홈을 구비한 카운터나이프의 일부단면로를 나타낸 것이다.

제1도에 액체 플라스틱을 이송하기 위한 이송호퍼(1)가 나타나 있는데 이 액체 플라스틱은 이송호퍼(1)를 통과하여 화살표(2)방향으로 흐른다.

이송호퍼(1)의 바닥에 밀접해 있는 유출구(4)를 구비한 노즐판(3)이 있으며, 여기에서는 유출구(4)만을 볼 수 있다. 그러므로 제1도에 의한 노즐판(3)의 몇몇 유출구(4)는 시야로부터 서로 뒤에 위치하고 있다.

또 노즐판(3)의 바닥에는 절연판(5)이 위치한다.

이 절연판(5)아래에 위차한 구성 요소들에 의해 극소량의 열만이 노즐관(3)에서 퇴출될 수 있다. 노즐판(3)을 적당한 온도로 유지하기 위해 발열체(6)(7)가 그 내부에 매설되어 있다.

절연판(5)에는 유출구(4)의 하면에 연장된 구멍(8)이 있어서, 유출구(4)를 통과하는 용해된 플라스틱이 절연판(5)에 부착될 수 없다.

상기 노즐판(3)과 절연판(5)를 갖춘 이송호퍼(1)는 하우징(9)위에 놓여 있으며, 이 하우징(9)은 필수불가결한 몇몇 구성요소를 둘러싼다. 이 구성요소는 커터로울(10)과 카운터나이프(11)로 구성되며 이 경우 카운터나이프(11)는 하우징(9)의 벽으로 들어간다. 유출구(4)에서 방출된 스트랜드는 절연관(3)의 구멍(8)을 통과하고 카운터나이프(11)의 지지면(12)에 닿아 커터로울(10)까지 도달한 후 커터로울(10)에 의해 알려진 방법에 의해 과립으로 분쇄된다. 하우징(9)내에서 카운터나이프(11)의 지지면(12)의 반대편에 위치한 분무기(13)는 지지면(12)위에 냉각수를 분무함으로서 지지면(12)를 교차하여 이송된 플라스틱 스트랜드를 냉각시킨다.

지지면(12)앞에 냉각수를 분무함으로서 발생한 냉각수 연무는 스트랜드를 모든면에서 둘러싸고 스트랜드를 변형시키지 않고 냉각시킨다. 카운터나이프(11)의 지지면(12)에 의해 형성된 냉각부분은 이 경우 절연판(5)의 표면과 커터로울(10)사이의 공간을 완전히 채우며 그 길이는 약 10mm이다. 이 길이는 플라스틱 스트랜드들의 표면을 응고시키는데에 충분하며 스트랜드들이 서로 달라붙지 않고 커터로울(10)에 의해 과립으로 분쇄될 수 있다. 또한 구멍(14)을 통해나와 커터로울(10)위로 향하며 냉각수를 공급함으로서 달라붙는 것을 방지하게 된다. 이는 다음에 상세히 설명될 것이다.

지지면(12)에 의해 형성된 냉각수 길이는 약 5-30mm일 수도 있다. 입구(16)를 통해 물이 이송되는 물탱크(15)는 하우징(9)에 통합된다.

물탱크(15)는 본질적으로 하우징(9)의 바닥(17)과 입구(16)에 있는 하우징(9)의 인접벽과 내부벽(18)으로 형성된다. 물탱크(15)에서 물이 상승하여 흠구멍(19)과 구멍(14)에 도달하여 그곳으로부터 커터로울(10)로 이송된다.

홈구멍(19)으로부터 빠져나온 냉각수는 커터로울(10)에 면한 내부벽(18)의 옆으로 흐른다. 바닥(17)을 교차하여 이송되고 과립들과 함께 출구(20)로부터 화살표(21)방향으로 방출된다.

내부벽(18)과 바닥(17)을 교차하여 이송된 냉각수는 이런식으로 하우징(9)으로부터 생긴 과립들을 띄운다.

구멍(14)을 통해 커터로울(10)로 이송되는 냉각수는 커터로울(10)에 의해 격렬하게 실려져서 커터로울(10)로부터 내동댕이 쳐진다. 이때 이물의 상당부분이 카운터나이프(11)의 지지면(12)위로 분무된다.

이 때문에 이런 방법으로 지지면(12)에 역시 커터로울(10)에 의해 냉각수가 분무된다. 냉각요건에 대하여 분무기(13)나 커터로울(17)에 의해 내동댕이 쳐진 냉각수로부터 분무하는 방법이 사용될 수 있으나, 동시에 양 분무방법을 제공하는 것이 자연스럽게 가능하다.

제2도는 카운터나이프(11)의 일부 횡단면도로서, 이 경우 카운터나이프(11)에는 스트랜드(22)들에 그 측면이 향한 안내홈(23)들이 형성되어 있어서 유출구(4)와 커터로울(10)사이의 부분에서 스트랜드(22)들이 옆으로 이동할 수 없도록 스트랜드(22)들을 안내한다.

Claims (4)

1. 밀접해 있는 여러노즐로부터 용해 방출되는 열가소성 재료로된 스트랜드들을 과립화함에 있어서, 카운터나이프(11)에 작용하는 커터로울(10)과 이 커터로울(17)앞에 위치하여 냉각수로 채워진 물탱크(15)를 갖추고, 또한 커터로울(10)에 대략 방사상으로된 카운터나이프(11)의 지지면(12)으로 구성되어 본질적으로 절연판(5)의 표면과 커터로울(10)사이의 공간을 채우며 그위로 냉각수가 분무됨을 특징으로하는 열가소성 재료로된 스트랜드를 과립화하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 카운터나이프(11)의 지지면(12)의 반대편에 분무기(13)가 위치되게함을 특징으로 하는 열가소성 재료로된 스트랜드를 과립화하는 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 냉각수가 커터로울(10)쪽으로 흐르며, 커터로울(10)는 냉각수를 내동댕이 침으로서 냉각수를 카운터나이프(11)의 지지면(12)위로 분무하는 것을 특징으로 하는 열가소성 재료로된 스트랜드의 과립화하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 카운터나이프(11)에 스트랜드(22)를 위한 안내홈(23)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열가소성 재료로된 스트랜드의 과립화하는 장치.

Images