KR930004047B1 - 고무 재료용 압출기 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

고무 재료용 압출기
제 1 도는 본 발명의 첫번째 양호한 실시예에 따른 압출기의 축선상 횡단면의 평면도.
제 2 도는 제 1 도의 선 2-2를 따라 취하여 본 횡단면도.
제 3 도는 제 1 도의 선 3-3를 따라 취하여 본 횡단면도.
제 4(a) 도 및 제 4(b) 도는 제 1 도 및 제 2 도에 도시된 바와 같은 핀의 한 형태의 끝단면도 및 측면도.
제 5(a) 도 및 제 5(b) 도는 제 1 도 및 제 2 도에 도시된 바와 같은 핀의 다른 형태의 끝단면도 및 측면도.
제 6(a) 도 내지 제 6(d) 도는 제 2 도와 유사한 도면이지만 압출기의 부품들이 어떻게 분해되는지를 보여주는 도면.
제 7 도는 본 발명에 따른 변형된 슬리브의 반경 방향 횡단면도.
제 8 도는 제 7 도의 선 8-8을 따라 취하여 본 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 입구부 13 : 중심부
15 : 헤드부 17,19,20 : 관상 케이싱
18,20,22 : 원통형 보어 23 : 회전 스크류
24 : 폐쇄부 25 : 투입구
27 : 공급기 29 : 외측벽
31 : 내측벽 33 : 통로
35 : 플랜지 37 : 클램프
41 : 관상 슬리브 43,143 : 아아치형 세그먼트
45 : 숫나사 47 : 나선 통로
49 : 노치 51,53,61 : 볼트
52 : 너트 67 : 핀
69 : 이중 직경 헤드 71 : 레그
167 : 휜
본 발명은 천연고무 및 합성고무와 같은 그러한 고무 재료들을 혼합하고, 균질화하고, 또 압출하기 위한 압출기에 관련한 것이다.
1981년 12월 19일자로 공고되고 1972년 7월 21일자로 출원된 독일연방공화국 특허원 제 P 22 35 784, 2로 부터 우선권을 주장하는 일본국 특허 공보 제 56-53550호에 기술된 바와 같은 이러한 형태의 공지의 압출기는 케이싱 내에 고무 재료용 나선 통로를 형성하는 회전 가능한 스크류를 포함하는 원통형 보어를 형성하는 케이싱을 포함한다. 복수개의 혼합 핀은 케이싱을 통해 반경 방향으로 연장하고, 그리하여 핀의 조정 가능 길이가 나선 통로 속으로 독출한다. 몇몇 핀들은 가열 또는 냉각 매체를 위해 형성된 케이싱내의 공간을 통해 연장한다. 스크류의 나사는 스크류가 회전할대 핀을 통과시키기 위한 노치들을 가진다.
전술한 형태의 공지의 압출기에서, 핀의 돌출길이를 조정하기가 곤란하고, 배열이 냉각 매체용 공간의 체적을 제한한다. 부가적으로, 매체는 핀 주의의 밀봉체를 통해 누출할 수도 있다.
본 발명의 주목적은 처리되는 재료의 형태에 따라 원하는 돌출 길이 및 간격(피치)을 얻기 위해 쉽게 교체될 수 있는 핀과 같은 그러한 혼합 수단을 가능하게 하고, 손쉬운 검사 및 수선을 가능하게 하는 고무 재료용 압출기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 매체의 누설없이, 가열/냉각 매체에 대해 충분한 흐름 체적을 가지는 그러한 압출기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 재료의 흐름에 대한 바람직하지 못한 저항이 감소되고 이것에 의해 혼합효과를 개선하는, 나선 통로를 포함하는 그러한 압출기를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 압출기는 원통형 보어 및 보어 주위의 가열 또는 냉각 매체용 주변 통로를 형성하는 케이싱을 포함한다. 스크류는 보어내에 장착되고 케이싱에 축선 방향으로 고정되어 있지만, 보어내에서 회전하기에 적합하다. 스크류는 보어내에 고무 재료용 나선 통로를 형성하는 나사를 가진다. 복수개의 돌출부가 케이싱으로 부터 나선 통로 속으로 연장한다. 나사에는 스크류가 회전할 때 돌출부를 통과시키는 노치가 형성된다, 원통형 슬리브는 케이싱내에 장착되고 돌출부를 지지한다. 케이싱 및 슬리브는 적어도 두개의 부분으로 나누어지거나 갈라지며, 로크 수단은 작동중 부품들을 서로 고착시키기 위해 케이싱 위에 제공된다.
본 발명의 양호한 실시예들이 이제 첨부 도면을 참조하여 기술된다.
제 1 도를 참조하면, 압출기는 고무 재료가 공급되는 입구부(11), 재료가 서로 혼합되는 중심부(13), 및 혼합물이 예정된 횡단면 형상으로 압출되는 헤드부(15)를 포함한다.
상기 부분(11,13,15)들은 관상 케이싱(17,19,21)을 포함하며, 각 케이싱(17,19,21)은 일련으로 서로 연결되어 있다. 세개의 케이싱은 이곳을 통해 형성된 일직선상의 원통형 보어(18,20,22)를 가지며, 회전 스크류(23)가 이 보어들을 통해 연장한다. 스크류(23)는 케이싱(17,21)상에서 베어링에 의해 양단부에서 저어널되며, 그의 한쪽 단부에서 구동부(도시되지 않음)에 결합된다.
이구 케이싱(17)은 폐쇄부(24)에 의해 그 후방 단부에서 폐쇄된 보어(18)를 가지며, 투입구(25)가 한 측면에 형성된다. 투입구(25)에는 공급기(27)가 제공되고, 호퍼(도시되지 않음)가 공급기 상에 제공될 수 있다. 헤드 케이싱(21)은 개방 전방 단부(28)를 가진다.
제 2 도 및 제 3 도에 도시된 바와 같이, 중심 케이싱(19)은 반경 방향 횡단면에서 타원형인 축선상으로 연장하는 외측벽(29)가 원통형 내측벽(31)을 포함한다. 케이싱(19)은 상반부와 하반부로 원주 방향으로 나누어진다.
케이싱의 각 상하반부에는 재료를 원하는 온도에서 처리되도록 하는 가열/냉각 매체의 흐름을 위해 외측 및 내측벽(29,31) 사이에 길이 방향 통로(33)가 제공된다.
케이싱의 각 상하반부는 또한 그의 양쪽 측면 가장자리 상에서 외측벽(29)으로부터 외향으로 돌출하는 한쌍의 길이 방향 플랜지(35)를 가진다. 한쌍의 길이 방향으로 연장하는 클램프(37)가 플랜지(35)에 인접하여 제공되고, 각 클램프에는 폐쇄시 케이싱(19)의 한 측면상에서 플랜지(35)와 결합하기 위한 길이 방향 홈(39)이 형성된다. 클램프(37)는 플랜지(35)의 테이퍼진 외측면(36)과 결합하고 플랜지들(및 케이싱들)을 서로 단단히 고정한다. 제 2 도에 도시된 바와 같이 플랜지는 외측 및 내측벽에 고정되다.
케이싱 내측벽(31)은 두개의 반원형 부품들로 원주 방향으로 나누어진 관상 슬리브(41)를 둘러싸며, 이 두 부품들은 복수개의 길이 방향으로 정렬된 아아치형 세그먼트(43)쌍들을 형성하기 위해 축선상으로 나누어진다.
스크류(23)는 슬리브(41)내에 고무 재료용 나선 통로(47)를 형성하는 한쌍의 나선 리브 또는 이중 숫나사(45)를 가진다. 나사의 외측면은 슬리브(41)의 내측면에 바로 인접하여 있다. 나사(45)는 입구부(11)의 후방 단부(24)로 부터 주부분(13)의 전방 단부까지 전체적으로 감소하는 피치를 가진다. 피치 감소는 재료들을 가열하여 혼합하기 위해 재료상에 압력을 점진적으로 증가시킨다. 주부분(13)내의 스크류의 일부분의 나사(45)에는 원주 방향으로 정렬된 노치(49)들의 축선상으로 간격진 쌍들이 형성된다.
제 1 도 및 제 2 도에 도시된 바와 같이, 복수개의 볼크(51)는 클램프(37)를 통해 느슨하게 연장하며 하부의 케이싱 플랜지(35)속으로 나사 결합된다. 케이싱(19) 및 세그먼트(43)의 반쪽 부분들을 결합하기 의해 클램프(37)와 결합하기 위한 너트(52)가 볼트(51)상에 나사 결합된다.
나사진 구멍들은 클램프(37)를 통해 형성되고 복수개의 해제 볼트(53)가 구멍속으로 나사 결합되어 하부 플랜지(35)를 결합한다. 볼트(53)를 조임으로써 클램프가 밀려나와 해제된다. 볼트(51,53)는 클램프(37)의 길이를 따라 교대로 제공되지만, 볼트들중 몇개만 제 1 도에 도시된다.
슬리브(41)의 아아치형 세그먼트(43) 및 케이싱 상반부의 내측벽(31)에는 축선상으로 연장하는 키이(57)(제 2 도 및 제 6a 도)와 결합하기 위한 대응한 축선상 홈(55)이 제공되어 이들을 정상적으로 서로 고정시켜서 상대 회전을 방지한다. 홈(55)은 제 2 도에 도시된 바와 같이 케이싱의 측면 플랜지(37)로부터 멀리 세그먼트(43)의 직경 방향 경계 가장자리(59)를 모나게 변위시키도록 배치된다.
제 3 도에 도시된 바와 같이, 복수개의 조임볼트(61)가 플랜지(35)들의 하나를 통해 나사 결합되고, 볼트(51,53)와 평행한 케이싱(19)을 통해 연장한다. 각 볼트(61)는 경계 가장자리(59)로부터 멀리 각진 위치에서 각 쌍의 한 아아치형 세그먼트와 결합하기 위해 제공된다. 볼트(61)는 클램프(37)에 의한 조임에 부가하여 세그먼트(43)를 더욱 확실히 조이기 위해, 적절한 클램프(37)에 형성된 구멍(63)을 통과할 수 있다.
제 2 도에 도시된 바와 같이, 각 세그먼트(43)에는 양쪽 단부에 있는 것을 제외하고, 복수개의 원주 방향으로 정렬된 반경 방향 구멍(65)이 형성된다. 각 구멍(65)은 내측 보어에 대한 직경에서 증대되는 반경 외측의 카운터 보어 및 내측 보어부를 가진다. 호울(65)은 스크류의 나사의 노치(49)와 함께 정렬된다. 핀(67)은 각 구멍(65)을 통해 연장하다. 제 4(a) 도, 제 4(b) 도, 제 5(a) 도 및 제 5(b) 도에 도시된 바와 같이, 각 핀(67)은 구멍(65)내에서 회전 결합하기 위한 이중 직경 헤드(69)와, 연합된 세그먼트(43)로 부터 한 나선 통로(47)속으로 반경 내향으로 돌출하는 더 적은 직경의 레그(71)를 가진다. 레그(71)는 스크류(23)가 회전할때 나사 노치(49)를 통과하도록 축선상으로 위치된다. 이 구성은 재료의 더욱 균일한 혼합을 위해 더 많은 수의 핀(67)이 제공되게 한다. 제 4a 도 및 제 5a 도에 도시된 바와 같이, 레그(71)는 양호하게는 테이퍼진 또는 유선형의 형상을 가진다.
작동시, 제 1 도를 참조하면, 스크류(23)는 구동부에 의해 작동된다. 고무 재료는 투입구(25)를 통해 입구부(11) 속으로 공급되고, 스크류(23)에 의해 축선상에서 전방으로(왼쪽을 향해) 주부분(13)으로 쑤셔 넣어진다. 부가적으로, 나사(45)의 피치가 전방에서 감소하기 대문에, 재료는 압력 증가에 의해 통로(47)를 따라 전방을 향해 나선 상으로 밀여 들어가고, 이어서 반죽 및 혼합된다. 그 다음 재료는 혼합을 촉진시키는고정(및 회전) 핀(67)과 접촉한 상태로 이동한다.
재료는 나사(45)이 피치 및 재료의 견구성에 따라 다향한 각도로 이동한다. 앞에서 설명되고 제 4(a) 도 및 제 5(a) 도에 도시된 바와 같이, 핀(71)은 양호하게는 유선형이거나 테이퍼지면, 핀은 그들의 구멍에서 회전가능하다. 처리된 재료의 흐름은 회전핀(67)이 흐름에 대해 최소 저항을 가지는 위치까지 핀(67)을 회전시킨다. 이것은 또한 핀상에 대한 하중을 감소시킨다.
혼합된 재료는 개구(28) 또는 다이(도시되지 않음)의 형상에 의해 결정된 예정된 횡단면 형상으로 헤드부(15)의 개방 단부(28)로 부터 압출된다.
핀(67)은 재료의 특정 형태에 따른 형상이나 길이를 가질 수 있다. 핀은 재료의 성질에 따라 교체될 수 있거나, 슬리브(41)가 아래 방식으로 검사 및 수리를 위해 분해될 수 있다:
조임 볼트(61)(제 3 도) 및 너트(52)(제 1 도- 제 2 도)가 해제된다.
제 6(a) 도에 도시된 바와 같이, 해제 볼트(53)는 클램프를 케이싱 플랜지(35)로 부터 밀기 위해 클램프(37)속으로 나사 결합된다.
제 6(b) 도에 도시된 바와 같이, 케이싱(19)의 상반부 및 키이(57)는 하반부로 부터 분리되어 제거된다.
제 6(c) 도에 도시된 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 쌍들의 아아치형 세그먼트(43)는 상부 세그먼트가 접근하기 쉽고 상부 세그먼트가 제거되는 위치까지 필요한 각도에 의해 회전된다.
제 6(d) 도에 도시된 바와 같이, 하부 세그먼트(43)는 그 다음 상향으로 회전되어 제거된다.
그 다음 새로운 핀과 세그먼트가 역순으로 조립될 수 있다.
제 7 도 및 제 8 도에 도시된 두번째 양호한 실시예는 이 두번째 실시예가 핀 대신 복수개의 휜(167)을 가진 아아치형 세그먼트(143)를 포함한다는 점에서 첫번째 실시예와 다르다. 휜(167)은 세그먼트(143)의 내측 표면과 일체로 형성되고 이 표면으로 부터 내향으로, 스크류(도시되지 않음)를 향해 내향으로 연장하며, 휜은 세그먼트(143)와 스크류의 축선에 대해 소정 각도로 되어 있다. 휜(167)의 형상 및 방향은 스크류 나사의 피치 및 처리되는 재료의 종류에 따라 미리 정해져 있다.
실시예들중 어떤 것에서도, 슬리브(41)는 핀 또는 휜이 제공된 축선상으로 짧은 다른 아아치형 세그먼트들(도시되지 않음) 사이에 개재된 핀(67) 또는 휜(167)이 없는 복수개의 나누어지지 않는 링(도시되지 않음)을 포함한다. 또한, 슬리브(41)는 도시된 바와 같이 두개 대신 3개 또는 그 이상의 아아치형 세그먼트로 원주 방향으로 나누어질 수 있다.
본 발명에 따른 압출기의 주요 장점은 다음과 같다,.
가. 장치의 주동체는 분해 및 조립될 수 있고, 특히 핀 또는 휜을 가지는 슬리브는 교체될 수 있다. 이것은 수리 및 점검을 용이하게 하며, 처리될 고무 재료의 형태에 적합한 핀 또는 휜을 가지는 슬리브로 교체할 수 있게 된다.
나. 가열/냉각 매체 통로(33)는 핀 또는 휜을 가지는 슬리브로 부터 갈라진 케이싱 동체에 형성된다. 이것은 통로가 충분히 큰 체적을 가지는 것을 가능하게 한다. 또한, 핀은 통로를 통해 연장하지 않으며, 따라서 핀의 주위에서 매체가 누출되는 것이 방지된다.

Claims (4)

  1. 고무 재료용 압출기에 있어서, 그곳에 형성된 원통형 보어와 가열 또는 냉각 매체용 상기 보어의 외측의 통로를 가지는 케이싱, 상기 보어에 장착되고 회전하기에 적합하며 재료가 보어내에서 처리되게 하는 나선 통로를 형성하는 나사를 가지는 스크류, 상기 스크류 주위에서 상기 보어내에 장착된 원통형 슬리브, 및 상기 슬리브로 부터 상기 나선 통로 속으로 연장하는 복수개의 돌출부를 구비하며, 상기 나사는 스크류가 회전할대 돌출부를 통과시키기 위한 노치를 가지며, 상기 슬리브는 상기 돌출부를 지지하며, 상기 케이싱 및 상기 슬리브는 적어도 두개의 부품으로 원주 방향으로 나누어지며, 상기 부품들을 느슨하게 고정시키기 위한 상기 케이싱 상의 고정 수단을 구비함을 특징으로 하는 고무 재료용 압출기
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬리브는 복수개의 아아치형 세그먼트로 축선상으로 나누어짐을 특징으로 하는 고무 재료용 압출기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 세그먼트들중 적어도 하나 위에 회전 가능하게 지지된 얇은 핀을 구비함을 특징으로 하는 고무 재료용 압출기.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부는 세그먼트들 중의 적어도 하나 위에 형성된 핀을 구비하며, 상기 핀은 슬립의 축선에 대해 소정의 각도로 연장함을 특징으로 하는 고무 재료용 압출기.
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