KR960014542B1 - 탄성중합물질을 가공하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

탄성중합물질을 가공하기 위한 방법 및 장치

제1도는 조립사태에 있는 공지의 장치의 중앙 단면도이고,

제2도는 분해상태에 있는 공지의 장치의 중앙 단면도이고,

제3도는 조립된 장치의 측단면도이고,

제4도는 캘린더로울을 제거한후의 공지의 장치의 압출헤드의 개략도이고,

제5도는 본 발명에 의한 장치의 중앙 단면도이고,

제6도는 캘린더로울을 제거한 후의, 광폭압출헤드의 개략도이고,

제7도는 다른예의 광폭압출헤드의 단면도이고,

제8도는 광폭압출헤드의 횡단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압출기 2 : 스크류

3 : 광폭압출헤드의 상부재 4 : 광폭압축헤드의 하부재

5 : 캘린더스탠드 6 : 캘린더로울

7 : 폐쇄장치 8 : 유압실린더

9 : 광폭압출기에 있는 도상 분배기 10 : 노즐입구

11 : 평행면 12 : 성형공구

13 : 틈 14 : 나사

15 : 작업면 16 : 스트립

17 : 너클 18 : 스프링

19 : 실린더내공간 20 : 가장자리

21 : 유동로

본 발명은 로울러-헤드-장치내에서 탄성중합물질, 특히 합성수지, 탄성고무 또는 그들의 혼합물을 가공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 가공하려는 재료는 압출기에서 가소화 및 균질화되고, 압출기에 배치된 압출헤드를 지나 압출되며 그런뒤 두 로울에 의해 형성된 틈을 통해 배출된다.

탄성중합물질을 가공하는 그런 종류의 장치는 US-PS 04 60 368로부터 알려져 있다. 이 공지의 장치에 있어서는 압출물은 압출기에서 이미 더 이상 캘린더에서는 재료의 파쇄소화가 일어나지 않을 정도로 충분히 가소화되고 균질화된다. 이 장치의 경우에는 모두에 언급한 종류의 다른 장치에서와 마찬가지로 캘린더를 떠나는 판은 가장 넓은 틈보다 두꺼운 두께를 갖는 것이 관찰된다. 두께 정밀도가 높은 판을 제조하기 위해서는 만들어진 판의 두께를 측정하고 거기에 따라 로울틈을 교정할 필요가 있다.

더우기 US-PS 40 60 368의 장치의 경우에는 제조된 판의 두께는 단일적이지 않고 판의 중앙부에서는 로울틈치수와 아주 정확히 일치하나 양측방으로는 보다 두껍다는 것을 확인할 수 있다.

압출물이 압출기에서 완전히 파쇄소화되지 못하고 파쇄소화작업의 일부가 캘린더에서 수행되는 경우에는 훨씬 더 큰 곤란이 생긴다. 거기서는 로울틈의 변경시는 DE-PS 24 50 225에 기재되어 있는 것처럼 재료가 타고 분해하거나 경화되거나 완전히 파쇄소화되지 못할 위험이 있다. 이 공지의 장치에서는 쌍으로 된 노즐립을 교환, 삽입 또는 제거함으로써 노즐입구를 전후로 이동하고 그리하여 로울틈의 가장 좁은 위치압 가공하려는 재료와 접촉하고 있는 로울주위의 길이를 변경시키고 그림으로써 제품질을 개선시켜보려 시도했었다. 이렇게 함으로써 캘린더에 의해 수행된 파쇄소화작업은 일정치에 조정된다. 그리하여 재료가 과열되어 제품질이 손상되는 결과가 초래되는 것이 예방된다. 그러나 그때 그때 로울틈을 조정하기 위해 노즐립을 교환할 필요도 있다. 그러나 이렇게 노즐립을 교환함으로써 생산은 크게 방해받는다. 여기에 있어서는 또한 제조된 판 또는 시이트는 로울틈의 지수보다 큰 두께를 갖는다.

본 발명의 목적은 로울러-헤드-장치내에 있는 특별히 간단한 구조의 압출헤드를 가지고 판두께 또는 시이트 두께의 변경시 부재들을 교체할 필요없이 두께가 로울틈에 특히 정확하게 일치하는 고균일도의 판 또는 시이트를 제조하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 평행하는 유출면에 의해 형성된 압출헤드의 틈에서 판으로 성형된 재료가, 소망하는 틈두께가 되도록 조정될 수 있는 한 로울의 주위의 일부와 이 로울의 주위면에 대응하여 오목하게 형성된 고정된 성형 공구에 의해 형성된 틈을 통해 안내되고, 그런뒤에 재료가 두 로울 사이의 틈에 유입하게 함으로써 달성된다.

본 발명에 의한 장치는 압출헤드의 입구부의 틈은 두 평행면에 의해 형성되어 있는 것, 및 캘린더의 한 로울로부터 이격되어 캘린더틈앞 그리고 압출헤드의 입구부뒤에 오목한 표면을 가진 고정된 성형공구가 배치되어 있는 것에 의해 특징지어져 있다.

그리하여 광폭압출헤드의 입구부로부터 균일한 두께의 판이 압출되고, 로울틈의 가장 좁은 지점을 통과하기 전에, 캘린더호울의 도움으로 그렇게 현격히 크지는 않은 틈을 통해 견인되어 압출압력에 의해 압축된다. 오목한 표면을 가진 고정된 성형공구와 자전하는 한 캘린더로울 사이의 이 틈공간에서 거대분자로 구성된 재료가 진행 방향으로 배향된다. 그림으로써 압출되고, 이 방식으로 진행방향으로 배향된 재료는 로울틈의 가장 좁은 위치를 떠난 뒤에도 더이상 진행방향으로 심하게 수축되지 않게 될 수 있다. 견인성분이 헤드에서의 압력강하를 일으킨다. 그리하여 예컨대 폐쇄력과 물질온도가 낮아질 수 있게 된다.

놀랍게도 이 현저한 균질성, 및 로울틈의 가장 좁은 위치 이후에는 더이상 진행방향에 대해 횡으로는 신장하지 않는 이 성질은 어떠한 노즐립이나 기타 부재가 교체될 필요는 전혀 없이 로울큼의 조정시 그러니까 여러 두께의 판을 제조할때도 유지되어 남는 것이 확인되었다.

이 확인은 고정된 성형공구와 자전하는 한 로울 사이의 틈 공간에서 거대 분자의 배향이 일어난다는 것에 의해 설명될 수 있다. 이 틈공간에서는 단지 일측 즉 로울에 의해서만 움직임이 압출물에 전달된다. 그 반대쪽에는 재료에 아무 움직임도 전하지 않는 고정된 성형공구가 있다. 그리하여 로울 가까이 위치한 재료는 로울에서 원격한 재료보다 신속하게 움직이며 그리하여 재료 흐름에는 속도 차이가 생긴다. 이 속도차이가 압출기에서 가공을 받음으로써 그의 원상태에서 다른 상태로 변한, 형상 기억력을 가진 부분이, 그의 원래의 상태로 재정돈되어 그의 길이방향이 진행방향에 놓이도록, 작용한다. 그리고 길이방향으로 놓인 형상기억을 가진 재료부분은, 정돈되지 않고 횡방향으로 놓인 재료부분보다 더 작은 공간을 차지한다. 재료가 그 배치를 길이방향으로 둘 수 있게 되자마자 재료는 틈공간을 통해 보다 용이하고 보다 신속히 흐를 수 있다. 형상기억력을 가진 재료부분이 이렇게 이송방향으로 배열되기 때문에 로울틈의 가장 좁은 위치를 떠난후 제조된 판은 그 두께가 단지 약간밖에 더 두꺼워지지 않게 되는데 좀더 자세히 그 이유를 설명하면 가공후에는 그의 형상기억력 때문에 그의 변형된 상태에서 그의 원래의 상태로 복귀하려는 물질부분이 단지 조금밖에 존재하지 않기 때문이다. 그리하여 본 발명에 의한 취급의 결과는 훨씬 균질화되고 그 치수에 있어 훨씬 정확한 생산물이다. 두 로울의 간단한 조정, 그리하여, 간단한 로울틈 조정으로 다른 재료 두께이지만 균일도가 동일하고 판두께의 정확도가 동일한 판을 얻을 수 있는 것은 방법 기술적으로 경이스런 일이다.

압출헤드의 한 반부에 성형공구를 고정 부착하거나 돌출부를 이 반부에 의해 형성되게 하면 그리고 표면이 성형공구로부터 단계없이 매끈하게 압출헤드내에 이행되게 하면 특히 구조가 간단해질 것이다.

성형공구의 마모현상이 나타났을 때 전체 압출헤드를 교체할 필요가 없도록 하기 위해서는 성형공구의 표면을 교체가능한 스트립으로 형성하여 압출헤드의 한 반부에 부착시키는 것이 유리하다.

압출기(1)내에서 탄성중합재료는 스크류(2)에 의해 파쇄소화되고 광폭압출헤드(3,4)에 의해 캘린더로울(6)사이의 틈에 도입되며 캘린더로울은 캘린더스탠드(5)에 이동 가능하게 설치되어 있다. 용이한 청소의 목적을 위해 압출기(1)는 캘린더(5,6)에 대해 이동 가능하게 설치되어 있으며, 광폭압출헤드의 상부재(3)는 압출기에, 광폭압출헤드의 하부재(4)는 캘린더스탠드에 고정되어 있다. 광폭압출헤드의 두 부재는 캘린더스탠드에 고정된 폐쇄장치(7)에 의해 서로 압착되는데, 자세히 설명하면 유압실린더(8)가 광폭압출헤드의 상부재(3)상에 플런저가 눌러지게 하여 이 플런저가 광폭압출헤드의 하부재를 위에서 누른다.

US-PS 40 60 368에 의해 공지된 이 장치는 광폭압출헤드(3,4)에 중앙설치도상(섬모양)분배기(9)를 갖고 있는데 이 분배기는 작은 끈모양으로 압출된 재료를 광폭압출헤드의 전체폭에 걸쳐 분배시키는 역할을 한다. 이 도상 분배기(9)는 두 캘린더(6) 사이의 중간공간깊이까지 뻗도록 광폭압출헤드(3,4)에 배열되어 있고 제4도에 표시된 바와 같이 노즐입구가 중앙부는 대단히 좁고 양측은 아주 넓도록 노즐입구에 독특한 형상을 주고 있다. 이 노즐입구(10)는 중앙에 좁은 영역(10A) 그리고 양측에 넓은 영역(10B)을 갖고 있다. 이 공지의 장치에 있어서는 제품으로 얻어지는 판 또는 시이트는 로울틈보다 그의 가장 좁은 위치에서는 더 두껍고 또한 얻어지는 판은 완전히 균일하지 못하며, 노즐입구의 부분(10B)으로부터 압출된 재료는 중앙으로부터 압출된 재료(10A)보다 양측으로 약간 더 큰 두께를 갖고 있다.

제5도 내지 제7도에는 본 발명에 의한 장치가 도시되어 있다. 제1도 내지 4도와 동일한 부재에는 동일한 번호가 주어져 있다. 여기서도 또한 압출기(1)에 스크류(2)가 설치되어 있고, 광폭압출헤드(3,4)는 상부재(3) 및 하부재(4)를 갖고 있고, 캘린더스탠드(5)에는 두개의 이동가능한 캘린더로울(6)이 있고, 광폭압출헤드(3,4)에는 도상 분배기(9)가 배치되어 있는데, 이 분배기는 광폭압출헤드(3,4)내에 있는 압출된 재료를 중앙으로부터 광폭압출헤드(3,4)의 측방으로 밀치는 역할을 한다. 공지의 장치에 대한 본질적 차이는 다음과 같다.

즉 노즐입구(10)는 전체폭에 걸쳐 평행하는 두 면(11)에 의해 구성되어 있으며, 광폭압출헤드(3,4)의 두 부재중의 하나에 고정되어 있는(도시된 실시예에서는 광폭압출헤드의 하부재(4)에 고정됨) 성형공구(12)가 로울틈안으로 뻗쳐 있으며, 두 캘린더로울(6) 중에서 단지 상부의 캘린더로울만 조정되어 로울틈을 변경시킬 수 있다 (만일 성형공구(12)가 광폭압출헤드 (3,4)의 상부재(3)에 고정된다면, 하부로울(6)이 조정가능할 것이다.) 그럼으로써 성형공구(12)는 하부로울(6)로부터 항상 일정한 거리를 유지할 수 있고, 한편으로 상부로울까지의 거리는 소망하는 판 또는 시이트의 두께에 따라 변경될 수 있다. 그리하여 이동가능한 로울(6)과 성형공구(12) 사이에는 틈(13)이 형성되고 그 틈을 통해 압출물은 두 캘린더로울(6)의 틈이 가장 좁은 지점까지 흘러갈 수 있다.

이 틈공간(13)에서 상기한 진행방향으로의 재료부분의 배향이 일어나는데, 그 이유는 여기서 재료는 그의 한 벽은 회전하는 상부 캘린더로울(6)에 의해 그리고 그의 다른 벽은 고정된 성형공구(12)의 상면에 의해 형성된 틈공간(13)을 통해 흐르기 때문이다.

도상 분배기(9)는 노즐입구(10)의 기하학 형상을 변경함이 없이 광폭압출헤드의 내부에 배치되어 있기 때문에, 판은 광폭압출헤드로부터 평행한 표면을 가지고 압출되고 노즐입구는 두 개의 평행한 경계면을 갖고 있다. 노즐 개구로부터 완전히 파쇄소화된 압출물이 배출되기 때문에 캘린더는 더 이상 압출물에 파쇄소화작업을 전혀 해줄 필요가 없는데, 그것은 압출물의 일부의 진행방향으로의 배향에 의해 아주 큰 성형작업이 행해졌기 때문이다.

제품으로서 탁월한 균일성 및 고정밀치수를 특징으로 하는 판 또는 시이트가 얻어진다. 판두께를 다른 두께로 변경할때는 상부로울만 조정하면 되고 그 이상의 다른 조치는 불필요하다.

사용이 끝난 성형공구를 용이하게 교체하기 위해 나사(14)에 의해 성형공구(12)를 광폭압출헤드(3,4)의 하부재(4)에 고정하거나, 또는 성형공구(12)의 작업면(15)을 교체 가능한 스트립(16)으로 형성하는 것이 합목적적이다. 이 스트립(16)은 단지 동일하게 형성된 스트립으로 교환된다. 교체는 예컨대 섬유로 혼합된 압출물의 가공시 스트립(16)의 표면이 마모되었을 때 행한다.

광폭압출헤드는 두 부재로 조립될 수 있는데 제2도에 표시되어 있는 것처럼 그중의 하나는 캘린더에 그리고 다른 것은 압출기에 고정될 수도 있으나, 광폭압출헤드의 두 부재는 모두 압출기에 또는 모두 캘린더에 고정될 수도 있다.

제7도의 실시예에서는 너클(링크)(17)에 의해 두 광폭압출헤드 부재(3,4)가 압출기에 고정되어 있다. 하부 압출헤드 부재(4)는 세 부재(4A,4B,4C)로 조립되어 있어 부재(4B,4C)의 교환에 의해 흐름형상을 바꿀 수 있다. 스트립(16)은 중간부재(4B)내에 설치되어 있고 스프링(18)에 의해 꼭 맞추어진다.

본 발명의 장치에 있어 압출헤드(3,4)의 유동기하학은 제8도로부터 알 수 있으며 여기에는 여러 단면(A)(압출기 스크류의 끝의 바로 뒤 지점) 내지 (E)(노즐입구(10) 또는 캘린더로울(6) 바로 앞의 유출구)가 표시되어 있다. 두 평행면(11)에 의해 형성된 유출구(10)는 길게 뻗은 직사각형 횡단면을 갖고 있다. 광폭압출헤드에서는 점선으로 표시된 단면 원형의 실린더내공간(19)으로부터, 압출물이 유출구를 떠날때의 편평한 판형에 이르기까지 도사 분배기(9)에 의해 자꾸만 측방으로 눌려지면서 단면(A) 내지 (D)로 표시된 광폭압출헤드(3,4)의 유동로(21)의 내공간횡단면을 통해, 압출물은 성형되며 그런뒤 드디어 캘린더에 도달한다.

종래 기술수준에서는 압출물은 제8a도 또는 경우에 따라서는 제8b도에 대응하는 형으로 압출기를 떠나 캘린더에 진입했으며 그리하여 캘린더는 상당한 성형작업을 해야만 했던 것이나, 그것이 본 발명의 경우에는 다르다.

이미 캘린더에 판상으로 도달한 재료는 원통형 요상판 형태의 고정된 성형공구(12)와 회전하는 한 캘린더로울(6)사이에서 압출물의 분자가 전체폭 및 전체 횡단면을 통해 균일한 배향을 받는 것을 보장받는다.

그리하여 가장자리(20) 주위에서 압출물이 전향하는 것은 방법기술상 대단히 중요한 의미를 갖는다.

Claims (4)

1. 가공하려는 재료는 압출기에서 가소화 및 균질화되고, 압출기에 배치된 압출헤드를 지나 압출되며 그런 뒤 두 로울에 의해 형성된 틈을 통해 배출되는, 로울러-헤드-장치내에서 탄성중합물질, 특히 합성수지, 탄성고무 또는 그들의 혼합물을 가공하기 위한 방법에 있어서, 평행하는 유출면에 의해 형성된 압출헤드의 틈에서 판으로 형성된 재료가, 소망하는 틈두께가 되도록 조정될 수 있는 한 로울의 주위의 일부와 이 로울의 주위면에 대응하여 요상실린더로서 오목하게 형성된 고정된 성형공구에 의해 형성된 틈을 통해 안내되고, 그런뒤에 재료가 두 로울 사이의 가장 좁은 틈안에 유입하게 하는 것을 특징으로 하는 탄성중합물질의 가공방법.
2. 압출기, 압출기에 부착된 압출헤드 및 압출헤드와 함께 조립된 캘린더로 구성되어 있는, 로울러-헤드-장치내에서 탄성중합물질, 특히 합성수지, 탄성고무 또는 그들의 혼합물을 가공하기 위한 장치에 있어서, 압출헤드(3,4)의 노즐입구(10)의 틈은 두 평행하는 면(11)에 의해 사실상 직사각형의 출구로서 형성되어 있는 것과, 노즐입구와 압출기(1) 사이 압출헤드(3,4)에는 적어도 하나의 분배기(9)가 배치되어 있는 것과, 캘린더(5,6)의 한로울(6)로부터 이격되어 캘린더틈의 가장 좁은 위치앞 그리고 압출헤드(3,4)의 노즐입구(10) 뒤에 오목한 요상실린더 표면을 가진 고정된 실린더(12)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성중합물질의 가공장치.
3. 제2항에 있어서, 성형공구(12)가 압출헤드(4)의 한 반부에 고정 부착되어 있거나 또는 돌출부가 이 반부에 의해 형성되어 있는 것과 성형공구의 표면이 성형공구(12)로부터 연속적이고 평활하게 압출헤드(3,4) 안에 이행되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제2항에 있어서, 성형공구(12)의 표면은 교체 가능한 스트립(16)으로서 형성되어 있고, 이 스트립은 바람직하기는 일측에는 적어도 하나의 평활한 면을 갖고 있고 그 반대측에는 요상면이 배치되어 있으며 이 스트립은 압출헤드(3,4)의 한 반부(4)의 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.

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