KR940006644B1 - 압출다이 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

압출다이 어셈블리
제1도는 본 발명의 횡단면도.
제2도는 본 발명의 일부절결 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 압출노즐 12 : 원통형중공(中空) 제 1 부재
20 : 심봉(心棒) (mandrel) 22 : 환형통로
25 : 제 2 부재 26 : 부재
27 : 조정공간 30 : 환형통로
32 : 환형포트 34 : 면
36 : 원통형 통로 38 : 포트
40,41 : 면 42 : 어댑터
44 : 면 45 : 통포
46 : 포트 48 : 확대소켓단부
50 : 부싱 52 : 조정 보울트
54 : 제한부싱 56 : 직선구멍
58 : 부재통로
본 발명은 다이 어셈블리(die assemblies)에 관한 것으로, 특히 열가소성 튜브의 제조에 유용한 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명은 심봉(心棒) (mandrel) 의 중심(centering)을 맞추는데 중요한 다이 어셈블리에 유용하다. 예를들면 다양한 형태의 튜브나 프로파일(profile)제조에 사용되고, 특히 동축 심봉들이 동일 재질 또는 다른 재질의 압출에 사용될때 특히 유용하다.
일반적으로, 환형압출다이는 압출헤드에 연결하는데 적합한 이송단을 갖는 노즐부재와, 이 노즐부재내에 동축으로 위치하는 공급단인 심봉, 이들 사이에 형성되는 환형압출 오리피스(orifice)로 구성되어 있어, 상기 압출헤드가 압출노즐과 동축선상에 있을때 상기 심봉은 노즐부재내에서 스파이더(spider) 또는 동일한 반경을 갖는 확장장치에 의해 지지된다.
상기의 지방법은 유통로(flow path)를 가로질러 뻗어나온 스파이더의 레그(leg) 또는 지지장치 때문에 레그의 수만큼 열가소성 재질의 유동을 분산시키는 결정을 갖고 있는 한편, 상기 유동의 분류(分流)때문에 재질이 다이 오리피스에서 불완전하게 분포되어, 결국 취약한 압출품이 생산되어진다.
더우기 스파이더 레그는 분출공기, 냉각액 같은 유체를 중심코어쪽으로 보내는 유일한 경로이며, 특히 냉각유체의 경우 스파이더 레그부에서 플라스틱 압출물을 응고시키는 위험이 있는데. 이는 냉각제, 공기 등을 전도하는 스파이더 레그가 채널을 관통하기 때문이고 또 이로 인해 스파이더 레그가 과도하게 냉각되게 된다.
상기의 문제점은 다수의 동축다이(die)가 유동경로를 따라 축방향으로 일정하게 설치된 멀티플 다이 어셈블리(multiple die assemblies)에서 더욱 현저하게 나타난다.
또한, 이러한 종래의 다이장치에서의 또 다른 문제점은 압출된 튜브를 성형하거나 냉각하기 위해 공기를 공급하는 경우에 명백히 나타나는데, 이는 공기관이 노즐내에 설치되어야 하므로 유동의 분포에 필연적으로 간섭을 일으키게 되기 때문이다.
한편, 1981.12.15자로 특허된 맨프리는 에이 에이 루프케의 미국특허 4,305,703호에서는 길이방향 스템(stem)부를 갖는 스파이더 없는 다이 어셈블리가 제안되었는데, 이 특허에서의 심봉은 스템부를 따라 연장된 공급통로로부터 압출물을 받아 환형의 분배실로 이송시키는 내부 유통로가 형성되어 있는 한편, 이 심봉은 스템부의 소켓과 결합되는 심봉의 외부 나사삽입구에 의해 스템부에 위치하고, 센터링(centring)은 다이 부싱의 이동에 따라 맞추어지므로 다이의 위치가 변경되어진다.
또한 동축상에서 압출물을 공급하는 장치에서는 내부심봉에 직접 작용하는 센터링 스크류를 조정하므로써 스파이더로 지지되는 내부심봉의 중심을 맞출 수 있지만 상기 미국특허 4,305,703호에 개재된 장치에서는 중심을 맞추는 스크류가 사용되면, 지지용 스파이더를 사용하지 않으므로써 생기는 이점을 상쇄시키게 된다고 설명되어 있다.
그리고, 1985.2.19자로 특허된 맨프리드 에이 에이 루프케의 특허 제4,500,284호에서는 이중벽 파이프를 제조하는 방법과 공급 압출물이 양측면 공급 압출헤드로부터 공급되는 장치가 설명되어 있는데, 이 양측면의 공급 압출헤드의 장점은 스파이더에 의해 심봉을 중심에 배치할 필요없이 압출물을 환형 채널속으로 직접 공급할 수 있는 반면, 양측면 공급 압출헤드의 사용은 압출물의 유동방향 및 압력이 노즐내의 유동에 직각으로 작용하여 압출노즐에 응력을 작용하게 하는 결점이 있다.
또한 미국특허 4,500,284호의 장치 또는 통상의 양측면 공급 압출헤드를 이용한 어떤 장치도 내부심봉의 중심을 맞추기 위하여 조정볼트를 사용한다는 것은 불가능하지만, 이러한 형태의 장치에서의 잇점은 중앙심봉의 코어에 공기 파이프 또는 다른 공급 파이프를 일직선방향으로 통과시킬 수 있다는 것이다.
이와같이 지지용 스파이더 또는 압출물의 측면공급에서 발생할 수 있는 결점없이 내부심봉으 중심을 정확하게 맞추는 장치를 고안하는 시도가 이루어져 왔다.
따라서 본 발명의 압출다이 어셈블리는 일반적으로 동축의 압출헤드로부터 심봉둘레에 압출물을 이송하기에 적합한 압출노즐로 구성되되, 이 압출노즐은 개구단을 갖는 중공(中空)형태의 제 1 외부 부재와, 루트(root) 및 그 루트로부터 제 1 부재 안으로 돌출된 자유단을 갖는 심봉을 포함한 제 2 부재로 구성되어, 압출물이 제1부재와 심봉간의 압출물 공급통로를 한정하도록 되어있고 상기 제2부재는 심봉과 제 1 부재간의 통로에 압출물을 보내도록 일단에서 상기 심봉의 루트(root)를 최소의 부분으로 둘러싸는 통로를 포함하며, 이 통로는 타단에서 압출된 압출물을 받기에 적합한 더 긴 통로와 연결되는 한편, 심봉 루트(root)의 최소부분을 둘러싸는 상기 통로와 심봉과 제 1 부재사이의 통로를 연결하도록 제 1 부재와 제 2 부재사이에는 결합장치가 설치되고, 제 1 부재에 대해 제 2 부재의 위치를 조절할 수 있도록 제 2 부재의 외측면에 조정장치가 설치되어 심봉의 중심이 제 1 부재내에서 조정될 수 있도록 되어 있다.
하나의 실시예에서 압출다이는 동일축상에 있는 압출헤드로부터 심봉둘레로 압출물을 보내기에 적합한 가늘고 긴 압출노즐로 구서되되, 이 가늘고 긴 압출노즐은 압출물 이송을 위해 제 1 부재와 심봉간의 환형통로를 제한할 수 있도록 개구단을 갖는 원통형중공 제 1 부재와, 루트 및 그 루트로부터 제 1 부재안으로 돌출된 자유단을 갖는 심봉을 포함한 제 2부재로 구성되고, 이 제 2 부재는 상기 심봉 루트를 둘러싸면서 심봉과 제 1 부재 사이의 환형통로에 압출물을 보낼 수 있도록 제 2 부재의 제 1면에 형성된 환형포트에 일단이 개방된 환형통로를 포함하는 한편, 이 환형통로는 타단에서 압출통로로부터 유입되는 압출물을 받도록 제1면 반대편에 위치하는 제 2 부재의 제 2면에 있는 다른 포트에 개방된 또 다른 통로와 연결되도록 되어 있다.
한편, 환형포트와 심봉 및 제 1 부재간의 환형통로가 연결될 수 있도록 제 1 부재와 제 2 부재사이에 결합장치가 설치되고, 상기 제 1 부재에 대해 제 2 부재의 위치를 반경방향으로 조절할 수 있도록 제 2 부재 외측에 조정장치가 설치되어 심봉의 중심의 제 부재내에서 조절될 수 있도록 되어 있다.
본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
제 1도에서 도시된 바와 같이, 다이 어셈블리는 가늘고 긴 압출노즐(10)로 구성되어지는바, 이 압출노즐(10)은 성형터널(16)내의 다이팀(14)의 자유단에 형성된 원통형 중공(中空)으로 된 제 1 부재(12)로 구성되고, 이 성형터널(16)은 상호작동하는 한쌍의 성형블럭(18)으로 형성되며, 이 각각의 성형블럭(18)은 성형터널(16)로부터 압출물을 운반하는 무단 일종의 컨베이어인 한편, 이 성형블럭(18)은 어떤 튜브, 예를 들면 동일한 또는 리브 튜브를 형성할 수 있도록 상호 작동하는 성형면을 갖고 있다.
또한 본 발명에서는 성형품(parison)의 최종 형상이 중요한 것이 아니므로 성형품(parison)의 압출점에서 장치의 특정형상은 도시하지 않았고, 파형(波形)튜브를 제조하기 위해서는 성형면에 형성된 파형에 플라스틱을 일정하게 압축하는 케이스장치가 구비되어야 하는데, 이 케이스 장치는 평형(平形)튜브, 또는 다른 형상의 튜브를 제조하는데에도 필요하다.
그리고 심봉둘레의 채널은 원형튜브를 제조하기 위해서 환형채닐이어야 하지만, 사각형 또는 다른 형상의 튜브를 생산하기 위해 어떤 다른 형상의 채널도 가능하며, 또C섹션 또 다른 섹션을 제조하기 위해 심봉루트를 완전히 둘러싸지 않아도 된다.
상기 실시예에서 가늘고 긴 심봉(20)은 원통형중공 제 1 부재(12)내에 축방향으로 배치되어 이들 사이에 압출물이 가공되어지는 환형통로(22)가 형성되고 이 환형통로(22)는 성형터널(16)에 개방되어 압출물이 그 안으로 이송되어져 성형될 튜브의 벽을 형성하며, 심봉(20)의 상류측은 부재(26)으로부터 환형통로(30)에 둘러싸인 루트(28)에 돌출되고, 이 환형통로(30)의 일단은 심봉(20)과 제 1 부재(12)간에 형성된 환형통로(22)와 연결될 수 있도록 개방되어져 환형포트(32)에 위치한 부재(26)의 면 (34)과 통하며, 이 환형통로(30)의 타단은 압출헤드로부터 압출물을 받도록 면(34)의 반대편에 마련된 부재(26)의 면(40)에 형성된 포트(38)와 통하는 원통형 통로(36)와 만나게 되어 있다.
상기 원통형 통로(36)와 열가소성 용융 압출물이 흘러가는 압출통로와의 연결을 쉽게 하기 위하여 어댑터(42)가 사용되어지는데, 이 어댑터(42)와 심봉을 포함한 제 2 부재(25)는 각각의 면(44)고 면(40)이 서로 결합될 수 있도록 이 어댑터(42)의 면 (44)은 포트(38)와 일치하는 거리에 위치하는 포트(46)를 가지고, 반대쪽에 위치한 면(41)은 통로(45)와 포트(46)로 통하는 한편, 이 통로(45)는 압출헤드(도시되지 않음)의 포트와 결합되는 위치에 배치되도록 되어 있다.
한편, 하상기 통로(45)의 경로가 다를 경우에는 어댑터(42)를 교환해 주므로써 본 발명의 다이 어셈블리는 다양한 압출헤드로 사용되어진다.
예를들면, 통로(45)의 경로가 직각인 경우, 다이 어셈블리는 측면 공급압출기로 사용되지만 압출물은 일반적으로 일렬정열된 또는 일렬정열에 가까운 방향에서 환형통로로 사출되어지는 것이 바람직하기 때문에 본 발명에 사용되는 장치는 측면공급다이 어셈블리의 사용으로 생기는 응력의 완화에 도움을 준다고 볼 수 있다.
또한, 원통형중공 제 1 부재(12)는 부재(26) 둘레에 확대소켓 단부(48)와 부싱(50)을 가지는데, 이 소켓단부(48)는 상기 부재(12)와 일체로 형성하거나, 또는 적절한 연결장치에 착탈가능하게 연결할 수도 있으며, 소켓부(48)의 내경은 부재(26)의 외경보다 크므로 이 소켓부(48)내에 위치한 부싱(50)은 소켓부(48)내에서 소켓부(48)와 나사결합된 조정보울트(52)의 나사산 조절에 의해 반 이동되면서 심봉(20)의 정확한 센터를 맞추도록 되어 있다.
그리고 이 부싱(50)은 부재(26)을 둘러싸며 환형포트(32)에 인접한 단(端)을 갖는 슬리브로 구성되는데, 이 부싱(50)을 적절히 선택 및 조정하게 되면, 부재(26)의 위치조정으로 소켓(48)내에 마련된 조정공간(27)안으로 압출물이 역류되어 흘러들어오는 것을 억제시킬 수 있다.
그러므로 조정보울트(52)의 반경방향으로의 삽입길이 조정에 의해 부재(12)를 움직이지 않고도 심봉(20)의 정확한 중심조정이 이루어지므로 환형통로(22)를 통한 압출가공으로 제조된 성형품(parison)의 벽두께를 일정하게 유지할 수 있고, 상기 부재(12)의 내면에 형성된 환형홈에 교환이 가능한 제한용 부싱(54)이 배치되어 있어 압출물의 유동을 적절히 제어할 수가 있다.
상기와 같은 구조로 된 장치는 심봉(20)의 정확한 센터조정을 위해 설치되어지는데, 이 심봉(20)의 일단면이 부재(26)의 면(40)과 각각 통하도록 개구되어 있으며, 이 심봉(20) 내측에는 이를 관통하는 직선구멍(56)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 축방향 직선구멍(56)은 동일한 또는 다른 압출물의 공급을 위해 더 긴 압출채널로서 사용되거나 또는 파형튜브의 성형을 위해서 성형면에 파형에 대향하여 압출물을 균일하게 압박하도록 공기를 불어넣는 공기 파이프, 가열 파이프 및 성형부의 처리를 위한 또다른 파이르로 사용하는데 자주 필요하게 된다.
상기와 같은 축방향 직선구멍(56)은 측면공급 압출헤드(도시되지 않음)로부터 압출물을 받도록 어댑터(42)에 있는 상류단의 부재통로(58)와 통하도록 되어 있고, 이 축방향 직성구멍(56)의 하류단은 가열플러그, 냉각플러그(64)가 구비된 성형터널(16)내로부터 지지된 원추형 싱봉(60)둘레로 분기되어 확대되도록 되어있다.
이상에서와 같이 본 발명은 제 1압출물의 유동이 통로(49), 통로(36) 및 환형통로(30), 환형통로(22)를 통해 압출되어져 하나의 성형품이 사출되어지고, 또 다른 압출물의 유동은 다른 압출헤드로부터 부재통로(58)를 통해 들어가 직선구멍(56)으로 통과하게 되므로써 제 2 성형품이 형성되도록 한 것이다.

Claims (8)

  1. 동일선상에 있는 압출헤드로부터 심봉(20)둘레로 압출물을 공급하기에 적합한 압출노즐(10)로 구성되되, 이 압출노즐(10)은 압출물의 공급을 위해 원통형 중공으로 형성된 제 1 부재(12)와 심봉사이에 형성되는 환형통로(22)를 한정하도록 개구단을 갖는 원통형중공 제 1 부재(12)와, 심봉(20)의 루트(28)와 이 루트로부터 상기 제 1 부재(12)안으로 연장된 자유단을 갖는 심봉(20)을 포함한 제 2 부재(25)로 구성되고, 이 제 2 부재는 그 일단이 심봉(20)과 제 1 부재(12)사이에 형성된 환형통로(22)로 압출물을 보내기에 적합하도록 되어 있으면서 심봉(20)의 루트(28)를 최소부분으로 둘러싸는 통로를 포함하고 있으며, 반대쪽 타단은 압출통로로부터 압출물을 받기에 적합한 더 긴 통로와 통하고, 심봉(20)의 루트(28)를 최소부분으로 둘러싸는 상기 통로가 심봉(20)과 제 1 부재(12) 사이의 환형통로(22)에 연결될 수 있도록 제 1 부재(12)와 제 2 부재(25)사이에 결합장치가 설치되는 한편 제 1 부재(12)에 대해 이 제 2 부재의 위치를 조절하여 심봉(20)의 중심을 조절할 수 있도록 제 2 부재(25) 외측에 결합되는 조정장치로 구성된 것을 특징으로 하는 압출다이 어셈블리.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 부재는 심봉(20)의 자유단에 있는 심봉 포트와 통하도록 심봉(20)을 축방향으로 연장관통하는 부재통로(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출다이 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서, 상기 부재통로(58)는 심봉포트로부터 이송되는 압출물을 받기에 적합하게 형성된 것을 특징으로 하는 압출다이 어셈블리.
  4. 제2항에 있어서, 상기 부재통로(58)의 전체 길이가 직선인 것을 특징으로 하는 압출다이 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서, 제 2 부재와 압출헤드를 연결하는 어댑터(42)는 최소한 하나의 관통통로를 가지고, 이 통로의 경로가 제 2 부재의 더 긴 통로와 압출헤드의 연결에 적합하도록 형성된 것을 특징으로 하는 압출다이 어셈블리.
  6. 제3항에 있어서, 제 2 부재를 압출헤드에 연결하는 어댑터(42)는 제1 및 제2관통통로를 갖고, 제1통로의 경로는 제 2 부재의 통로와 제 1 압출헤드가 통할 수 있도록 되어 있는 한편, 제2통로의 경로는 제 2 부재의 부재통로(58)와 제 2 압출헤드가 통할 수 있도록 적합하게 형성된 것을 특징으로 하는 압출다이 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서, 교체가 가능한 환형부싱(54)이 제 1 부재(121)와 심봉(20)간의 환형통로(22)에 있는 압출물의 유동이 제한될 수 있도록 제 1 부재(12)의 내면에 설치됨을 특징으로 하는 압출다이 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서, 압출노즐(10)은 가늘고 길게 형성된 것을 특징으로 하는 압출다이 어셈블리.
KR1019890014528A 1988-10-11 1989-10-10 압출다이 어셈블리 KR940006644B1 (ko)

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