(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2013년10월31일
(11) 등록번호 10-1324079
(24) 등록일자 2013년10월25일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B29B 17/00 (2006.01) B29C 47/08 (2006.01)
B03C 1/02 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-0014706
(22) 출원일자 2012년02월14일
심사청구일자 2012년02월14일
(65) 공개번호 10-2013-0093266
(43) 공개일자 2013년08월22일
(56) 선행기술조사문헌
JP61005914 A
JP2008188818 A
JP2012020414 A
KR100411954 B1
(73) 특허권자
주식회사 제로텍
경기 용인시 처인구 원삼면 원양로 467
(72) 발명자
유양현
경기도 용인시 처인구 김량장동 516 삼환나우빌아
파트 104동 301호
(74) 대리인
최병용
전체 청구항 수 : 총 3 항 심사관 : 신상훈
(54) 발명의 명칭 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치
(57) 요 약
본 발명은 사용된 폐합성수지를 용융 압출장치를 개선한 것으로 수세식으로 세척된 폐합성수지를 탈수가 가능할
뿐만 아니라 금속 이물질을 제거할 수 있도록 구성한 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출
장치에 관한 것이며, 용융압출장치의 하우징(11)의 입구부 내부에 구동모터(25)에 의해 회전 가능하게 설치되어
펠릿화되어 세척된 폐합성수지가 투입되는 전자석통(20); 전자석통(20)의 내부에서 전후 이동하도록 설치되고,
실린더 헤드에 전자석이 설치되어 내부의 금속이물질이 부착되며, 유압으로 작동되는 자석실린더(30); 중공의 원
통형 몸체(41)로 이루어져 하우징(11)의 입구부의 전자석통(20)의 출구에 연속으로 설치되고, 내경이 순차적으로
줄어들도록 형성되는 압축체(40); 스크류봉(51)의 둘레에 나선형 날개(52)가 형성되고, 나선형날개(52)는 후방으
로 갈수록 날개간 간격이 줄어들게 형성되며, 스크류봉(51)이 설치된 곳의 하우징(11)을 가열하여 내부의 펠릿을
용융압출시키고, 스크류봉(51)의 전단에 연결구동부(53)가 형성되어 모터(54)의 회전력을 전달받아 회전하는 이
송스크류(50); 압축체(40)의 내부에 매설된 코일에 전기를 통하게 하여 압축체(40)를 가열하고, 가열된 압축체
(40) 내부에서 펠릿의 온도가 올라가면서 수분이 증발하여 분출되게 하는 가열수단(60); 으로 구성되어 이송스크
류(50)의 출구쪽 단부에 성형기(70)가 설치된 것을 특징으로 한다.
대 표 도
등록특허 10-1324079
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특허청구의 범위
청구항 1
펠릿화되어 세척된 폐합성수지를 공급받아 압출 용융하면서 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융
압출 장치에 있어서,
용융압출장치의 하우징(11)의 입구부 내부에 구동모터(25)에 의해 회전 가능하게 설치되어 펠릿화되어 세척된
폐합성수지가 투입되는 전자석통(20);
전자석통(20)의 내부에서 전후 이동하도록 설치되고, 실린더 헤드에 전자석이 설치되어 내부의 금속이물질이 부
착되며, 유압으로 작동되는 자석실린더(30);
중공의 원통형 몸체(41)로 이루어져 하우징(11)의 입구부의 전자석통(20)의 출구에 연속으로 설치되고, 내경이
순차적으로 줄어들도록 형성되는 압축체(40);
스크류봉(51)의 둘레에 나선형 날개(52)가 형성되고, 나선형날개(52)는 후방으로 갈수록 날개간 간격이 줄어들
게 형성되며, 스크류봉(51)이 설치된 곳의 하우징(11)을 가열하여 내부의 펠릿을 용융압출시키고, 스크류봉(5
1)의 전단에 연결구동부(53)가 형성되어 모터(54)의 회전력을 전달받아 회전하는 이송스크류(50);
압축체(40)의 내부에 매설된 코일에 전기를 통하게 하여 압축체(40)를 가열하고, 가열된 압축체(40) 내부에서
펠릿의 온도가 올라가면서 수분이 증발하여 분출되게 하는 가열수단(60); 으로 구성되어 이송스크류(50)의 출구
쪽 단부에 성형기(70)가 설치된 것을 특징으로 하는 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출
장치.
청구항 2
제 1 항에 있어서,
전자석통(20)은 중공의 원통형 통체(21)의 내경에 다수개의 홈부(22)가 형성되고, 통체(21)의 일측에 개방구
(23)가 형성되어 회전시 선택적으로 하우징(11)에 형성된 호퍼(27)와 개폐도어(28)에 일치되도록 구성되며, 통
체(21)의 외경 전단에 톱니(24)가 형성되어 구동모터(25)의 구동톱니(26)와 맞물려 회전하고, 통체(21)는 전자
석으로 이루어져 전원이 연결되어 선택적으로 금속이물질이 고정되며,
연결구동부(53)는 스크류봉(51)의 단부 둘레에 고정래그(53-2) 다수개의 일단이 고정되고, 고정래그(53-2)의 타
단은 원형프레임(53-1)에 일체로 고정되며, 원형프레임(53-1)에 스크류봉(51)과 반대방향으로 다수개의 기어연
결부(53-3)가 형성되고, 기어연결부(53-3)를 연결하는 기어로 이루어진 기어부(53-4)가 형성되도록 구성되며,
압축체(40)의 후단에 기어회전부(45)가 원통형으로 형성되고, 기어회전부(45)의 외경에 베어링과 같이 연결구동
부(53)의 기어부(53-4)의 내경이 삽입되어 회전되도록 설치되며,
외경에 나사산이 형성된 기어부(53-4)는 연결기어(56)를 통해 모터(54) 구동기어(55)의 회전력이 전달되는 것을
특징으로 하는 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치.
청구항 3
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
압축체(40)의 내경은 인입부(42)와 압축부(43)와 2차압축부(44)로 이루어지고, 인입부(42)와 2차압축부(44)는
후단으로 갈수록 내경이 줄어들게 형성되며, 압축부(43)와 연통되도록 몸체(41)에 배수홀(46)이 하나 이상 위를
향해 형성되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치.
명 세 서
등록특허 10-1324079
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기 술 분 야
본 발명은 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 농[0001]
업, 가정, 산업용 등으로 사용된 폐합성수지를 용융 배출하는 압출장치를 개선한 것으로 수세식으로 세척된 폐
합성수지를 탈수가 가능할 뿐만 아니라 금속 이물질을 제거할 수 있도록 구성한 이물질 제거와 수분 제거가 가
능한 폐합성수지 용융 압출 장치에 관한 것이다.
배 경 기 술
폐합성수지, 보다 상세하게는 열가소성 수지, 특히 농촌에서 작물재배용으로 많이 사용되는 PE 등의 소재로 이[0002]
루어진 폐 필름을 재생하기 위한 기술로는 수집된 폐수지를 분쇄하고 성형하는 것과 관련된 공개특허 제1993-
0000226호(1993.01.15) '폐수지를 이용하는 합성수지 성형장치'가 있고, 공개특허 제2001-0046817호
(2001.06.15) '폐수지의 대형용융장치', 등록특허 제0365953호(2002.12.11) '폐비닐의 재생방법 및 폐비닐 펠렛
성형장치', 실용신안등록 제0340378호(2004.01.20) '폐비닐을 이용한 재생칩 제조장치'가 개시되어 있다.
페합성수지는 수거된 폐합성수지가 펠렛화시스템에서 최초 파쇄기를 거친 후 압출장치를 거쳐, 다시 절단기를[0003]
통과하면서 펠렛화된다. 폐합성수지 펠렛화 시스템을 구성하는 2차 탈수기를 거쳐 분쇄-세척-탈수된 폐합성수지
를 공급받으면서 용융압출장치로 안정된 투입이 가능하도록 구성된다.
용융된 폐합성수지가 방출되는 후단에는 배출구가 구비되어 있으며, 국수와 같은 일정 형상과 단면적의 가닥으[0004]
로 연속 배출하는 압출기 상기 배출구에 배열되어 있으며, 또 이러한 하우징에는 용융열에 의하여 폐합성수지에
포함된 습기가 증발될 경우 이의 배출을 위하여 증기배출구가 형성되어 있다.
이러한 하우징에 내장된 이송스크류와 탈수스크류는 각각 봉상체(棒狀體)와, 봉상체의 회전방향과 일치하는 방[0005]
향으로 상기 봉상체의 외주면에 일정 피치(pitch)를 형성하며 연속되게 형성되어 있는 나선의 날개부로 이루어
진다.
이러한 종래 폐합성수지 재생장치와 관련된 기술들은 현실화되지 못하거나 설치되더라도 잦은 고장과 높은 운전[0006]
비용, 그리고 저품질의 재생합성수지 생산 등으로 결국은 지속적으로 사용되지 못하고 있는데, 이러한 공지된
폐합성수지 세척-용융-성형 재생장치가 낮은 현실성의 이유는 폐합성수지의 완벽한 세척이 가능하여야 고품질의
재생수지 생산이 가능한데 꼬이고 무수히 겹쳐진 합성수지 필름에 고착된 흙 등의 오물 제거가 쉽지 않기 때문
이다.
또 특히 물을 이용한 습식 세척방식을 활용하여 비교적 완벽하게 폐합성수지의 오물을 제거하더라도 단순히 탈[0007]
수과정만으로는 수분을 완벽하게 제거할 수 없어 성형된 재생수지에 수분이 포함되어 이후 활용시 생산된 제품
의 품질을 저하시키며, 세척시 사용된 수분의 완벽한 제거를 위하여 탈수과정에 이어 별도로 열풍 등을 이용한
건조를 행할 경우 재생이 소요되는 비용이 높아지므로 단가경쟁력이 떨어지는 문제가 있다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 공지된 폐합성수지 세척-용융-성형 재생[0008]
장치, 특히 습식 세척 방식을 사용하는 재생장치에서 지적된 수분 제거의 불완전성을 해결하기 위하여 제안된
것이다.
그리고 포함된 금속 이물질을 세척된 상태에서 제거하여 제품의 품질이 향상되도록 구성하고자 한다.[0009]
또한 이물질제거와 수분제거를 용융압출 되기 전에 하여 재생 합성수지의 이물질 제거를 위한 스크린의 교체 주[0010]
기를 길게 하고, 용융압출장치의 이송스크류가 용이하게 회전할 수 있도록 구성하고자 하는 목적이 있다.
과제의 해결 수단
등록특허 10-1324079
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본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 펠릿화되어 세척된 폐합성수지를 공급받아 압출 용융하면서 이물질[0011]
제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치에 있어서, 용융압출장치의 하우징(11)의 입구부 내부에
구동모터(25)에 의해 회전 가능하게 설치되어 펠릿화되어 세척된 폐합성수지가 투입되는 전자석통(20); 전자석
통(20)의 내부에서 전후 이동하도록 설치되고, 실린더 헤드에 전자석이 설치되어 내부의 금속이물질이
부착되며, 유압으로 작동되는 자석실린더(30); 중공의 원통형 몸체(41)로 이루어져 하우징(11)의 입구부의 전자
석통(20)의 출구에 연속으로 설치되고, 내경이 순차적으로 줄어들도록 형성되는 압축체(40); 스크류봉(51)의 둘
레에 나선형 날개(52)가 형성되고, 나선형날개(52)는 후방으로 갈수록 날개간 간격이 줄어들게 형성되며, 스크
류봉(51)이 설치된 곳의 하우징(11)을 가열하여 내부의 펠릿을 용융압출시키고, 스크류봉(51)의 전단에 연결구
동부(53)가 형성되어 모터(54)의 회전력을 전달받아 회전하는 이송스크류(50); 압축체(40)의 내부에 매설된 코
일에 전기를 통하게 하여 압축체(40)를 가열하고, 가열된 압축체(40) 내부에서 펠릿의 온도가 올라가면서 수분
이 증발하여 분출되게 하는 가열수단(60); 으로 구성되어 이송스크류(50)의 출구쪽 단부에 성형기(70)가 설치된
것을 특징으로 하며, 전자석통(20)은 중공의 원통형 통체(21)의 내경에 다수개의 홈부(22)가 형성되고, 통체
(21)의 일측에 개방구(23)가 형성되어 회전시 선택적으로 하우징(11)에 형성된 호퍼(27)와 개폐도어(28)에 일치
되도록 구성되며, 통체(21)의 외경 전단에 톱니(24)가 형성되어 구동모터(25)의 구동톱니(26)와 맞물려 회전하
고, 통체(21)는 전자석으로 이루어져 전원이 연결되어 선택적으로 금속이물질이 고정되며, 연결구동부(53)는 스
크류봉(51)의 단부 둘레에 고정래그(53-2) 다수개의 일단이 고정되고, 고정래그(53-2)의 타단은 원형프레임(53-
1)에 일체로 고정되며, 원형프레임(53-1)에 스크류봉(51)과 반대방향으로 다수개의 기어연결부(53-3)가 형성되
고, 기어연결부(53-3)를 연결하는 기어로 이루어진 기어부(53-4)가 형성되도록 구성되며, 압축체(40)의 후단에
기어회전부(45)가 원통형으로 형성되고, 기어회전부(45)의 외경에 베어링과 같이 연결구동부(53)의 기어부(53-
4)의 내경이 삽입되어 회전되도록 설치되며, 외경에 나사산이 형성된 기어부(53-4)는 연결기어(56)를 통해 모터
(54) 구동기어(55)의 회전력이 전달되는 것을 특징으로 하고, 압축체(40)의 내경은 인입부(42)와 압축부(43)와
2차압축부(44)로 이루어지고, 인입부(42)와 2차압축부(44)는 후단으로 갈수록 내경이 줄어들게 형성되며, 압축
부(43)와 연통되도록 몸체(41)에 배수홀(46)이 하나 이상 위를 향해 형성되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거
와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치를 제공한다.
발명의 효과
본 발명은 공지된 폐합성수지 세척-용융-성형 재생장치, 특히 습식 세척 방식을 사용하는 재생장치에서 지적된[0012]
수분 제거의 불완전성이 해소되고, 금속이물질이 제거되어 생산된 재생 합성수지의 품질이 상승되는 효과가 있
다.
또한 용융압출장치 내부에서 이물질제거와 수분제거가 이루어지므로 작업 효율이 증대되고, 이물질제거와 수분[0013]
제거를 용융압출 되기 전에 하여 재생 합성수지의 이물질 제거를 위한 스크린의 교체 주기를 길게 하는 효과가
있다.
또한 이송스크류가 연결구동부에 의해 원활하게 회전하는 효과가 있다.,[0014]
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치를 도시한 개략도.[0015]
도 2는 본 발명의 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치의 내부를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치의 연결구동부를 도시한
사시도.
도 4는 본 발명의 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치의 압축체를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치의 전자석통을 도시한 사시도.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.[0016]
등록특허 10-1324079
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본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석하여서는 되지 않[0017]
고, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는
원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 펠릿화되어 세척된 폐합성수지의 이물질 제거와 수분 제거가 가능한 폐합성수지 용융 압출 장치를 개[0018]
선한 것으로서, 용융압출장치(10)의 원형관 형태의 하우징(11)의 입구에 전자석통(20)을 회전가능하게
고정하고, 전자석통(20) 다음에 바로 압축체(40)가 하우징(11) 내부에 설치되며, 압축체(40) 다음에 이송스크류
(50)가 설치된다.
전자석통(20)은 용융압출장치의 하우징(11)의 입구부 내부에 구동모터(25)에 의해 회전 가능하게 설치되는데,[0019]
중공의 원통형 통체(21)의 내경에 다수개의 홈부(22)가 형성되고, 이 홈부(22)에 금속이물질이나, 금속이물질이
포함된 펠릿이 들어가 있다가, 후술할 개폐도어(28)가 열리면 외부로 빠져나오게 된다.
통체(21)의 일측에 개방구(23)가 형성되어 회전시 선택적으로 하우징(11)에 형성된 호퍼(27)와 개폐도어(28)에[0020]
일치되도록 구성되고, 개폐도어(28)는 전자석통(20)의 전자석이 작동하지 않을 때 열리도록 제어부에 의해 통제
된다. 통체(21)의 개방구(23)와 하우징(11)의 호퍼(27)가 일치되었을 때, 호퍼(27)를 통해 펠릿화되어 세척된
폐합성수지인 원재료가 공급된다.
통체(21)의 외경 전단에 톱니(24)가 형성되어 구동모터(25)의 구동톱니(26)와 맞물려 회전하고, 통체(21)는 전[0021]
자석으로 이루어져 전원이 연결된다. 전원은 제어부에 의하여 선택적으로 전원이 공급되는데, 전자석통(20)이
회전될때는 전기가 공급되어 자석인 상태로 금속 이물질을 전자석통(20)에 부착시키고, 전자석통(20)의 회전이
멈춘 상태에서 자석실린더(30)가 원재료를 후방으로 밀어 압축체(40)로 밀어넣는다. 이때 자석실린더(30)도 전
기를 통하여 자력을 띄게 하여 금속이물질이 붙게 한다.
원재료를 압축체(40)로 밀어넣은후 전원을 오프시키면, 금속이물질이 통체(21)의 내경 하부에 모이게 되고, 이[0022]
때 개폐도어(28)를 열어 외부로 배출한다. 이때 전자석통(20)의 개방구(23)는 개폐도어(28)를 향한다.
전술한 자석실린더(30)는 전자석통(20)의 내부에서 전후 이동하도록 설치되고, 실린더 헤드에 전자석이 설치되[0023]
어 전원을 넣으면, 내부의 금속이물질이 부착되고, 유압으로 작동된다. 자석실린더(30)의 헤드가 후방을 밀때
전자석통(20)의 홈부(22)에 금속이물질이 들어가 같이 압축체(40)로 들어가지 않는다.
압축체(40)는 중공의 원통형 몸체(41)로 이루어져 하우징(11)의 입구부의 전자석통(20)의 출구에 연속으로 설치[0024]
되고, 내경이 순차적으로 줄어들도록 형성된다.
압축체(40)의 내부에 전기 코일이 매설되어 전기를 통하게 되면, 압축체(40)의 몸체(41)가 가열된다. 이러한 가[0025]
열수단(60)에 의해 가열된 압축체(40) 내부에서 펠릿의 온도가 올라가면서 수분이 증발하여 분출된다.
압축체(40)의 내경은 인입부(42)와 압축부(43)와 2차압축부(44)로 이루어지고, 인입부(42)와 2차압축부(44)는[0026]
후단으로 갈수록 내경이 줄어들게 형성된다. 압축부(43)와 연통되도록 몸체(41)에 배수홀(46)이 하나 이상 위
를 향해 형성되어 가열되어 내부의 수분이 증발하게 되면 배수홀(46)을 통해 배출된다.
이송스크류(50)는 스크류봉(51)의 둘레에 나선형 날개(52)가 형성되고, 나선형날개(52)는 후방으로 갈수록 날개[0027]
간 간격이 줄어들게 형성된다.
스크류봉(51)이 설치된 곳의 하우징(11)을 가열하여 내부의 펠릿을 용융압출시키고, 하우징(11)을 가열하기 위[0028]
한 수단은 일반적인 방법을 사용하므로 설명을 생략한다.
이송스크류(50)의 스크류봉(51) 전단에 연결구동부(53)가 형성되어 모터(54)의 회전력을 전달받아 회전하게 된[0029]
다.
연결구동부(53)는 스크류봉(51)의 단부 둘레에 고정래그(53-2) 다수개의 일단이 고정되고, 고정래그(53-2)의 타[0030]
단은 원형프레임(53-1)에 일체로 고정되며, 원형프레임(53-1)에 스크류봉(51)과 반대방향으로 다수개의 기어연
결부(53-3)가 형성된다.
기어연결부(53-3)에 연결되는 기어로 이루어진 기어부(53-4)는 압축체(40)의 기어회전부(45)에 끼워져 회전하게[0031]
된다. 이때 기어회전부(45)는 압축체(40)의 후단에 원통형으로 형성되고, 기어회전부(45)의 외경에 베어링이 설
치되며, 베어링에 의해 원활하게 회전하도록 연결구동부(53)의 기어부(53-4) 내경이 삽입되어 회전된다.
외경에 나사산이 형성된 기어부(53-4)는 연결기어(56)를 통해 모터(54) 구동기어(55)의 회전력이 전달된다.[0032]
등록특허 10-1324079
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이와 같은 용융압출장치(10)의 이송스크류(50)의 출구쪽 단부에 성형기(70)가 설치되어 재생 합성수지를 원하는[0033]
형태로 성형하게 된다.
부호의 설명
10 : 용융압출장치 11 : 하우징[0034]
20 : 전자석통 21 : 통체
22 : 홈부 23 : 개방구
24 : 톱니 25 : 구동모터
26 : 구동톱니 27 : 호퍼
28 : 개폐도어 30 : 자석실린더
40 : 압축체 41 : 몸체
42 : 인입부 43 : 압축부
44 : 이차압축부 45 : 기어회전부
46 : 배수홀 50 : 이송스크류
51 : 스크류봉 52 : 나선형날개
53 : 연결구동부 53-1 : 원형프레임
53-2 : 고정래그 53-3 : 기어연결부
53-4 : 기어부 54 : 모터
55 : 구동기어 56 : 연결기어
60 : 가열수단 70 : 성형기
도면
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