KR200362037Y1 - 폐합성수지 재생장치의 압출기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음료수 용기 또는 농업용 폐비닐, 각종 포장재료로 사용되는 폴리올레핀 등과 같은 폐합성수지를 용융 처리하여 재활용이 가능한 원료로 가공하는 폐합성수지 재생장치의 압출기에 관련된다. 구성에 있어 다음과 같은 특징을 지닌다. 상기 폐합성수지를 용융 및 공급하는 이송기(1)의 일단에 장착되고, 외주면에 제1주입구(12)와 배출구멍(14)을 구비하는 외부하우징(10); 상기 외부하우징(10)에 내설되어 상단에 윔기어(22)를 개재하고, 외주면에 다수의 통공(20a)이 형성되는 드럼(20); 상기 드럼(20)의 내부에 삽입되어 외부하우징(10)의 하단에 고정되고, 제1주입구(12)와 연통되는 위치에 제2주입구(32)를 구비하는 내부하우징(30); 및 상기 내부하우징(30)의 내측에 설치되고, 상단에 베어링(B)을 개재하여 회동가능하게 설치되는 이송스크루(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 음료수 용기 또는 농업용 폐비닐, 각종 포장재료로 사용되는 폴리올레핀 등과 같은 폐합성수지를 용융 처리하여 재활용이 가능한 원료로 가공하는 재생장치의 압출기상에 필터를 드럼형상으로 개재하여 웜기어방식으로 구동시킴에 따라 폐합성수지에 함유된 돌, 흙, 종이와 같은 불순물의 제거 및 배출이 연속적으로 이루어짐은 물론 필터를 통과하는 용융 액의 흐름이 원활하여 압출성능이 향상되는 효과가 있다.

Description

폐합성수지 재생장치의 압출기{Regenerative Compression apparatus of waste plastics}

본 고안은 폐합성수지 재생장치의 압출기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는음료수 용기 또는 농업용 폐비닐, 각종 포장재료로 사용되는 폴리올레핀 등과 같은 폐합성수지를 용융 처리하여 재활용이 가능한 원료로 가공하는 재생장치의 압출기상에 필터를 드럼형상으로 개재하여 웜기어방식으로 구동시킴에 따라 폐합성수지에 함유된 돌, 흙, 종이와 같은 불순물의 제거 및 배출이 연속적으로 이루어짐은 물론 필터를 통과하는 용융 액의 흐름이 원활하여 압출성능이 향상되는 폐합성수지 재생장치의 압출기에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지는 경량으로 가격이 저렴하고 가공성이 우수하다는 특징으로 인해 음료수 용기 및 각종 부품, 비닐 등을 제작하는 다양한 분야에 적용된다. 이에 그 수요가 급증하여 연간 약 1402만톤(ton)이 생산되고, 그 가운데 약 884만톤(ton) 가량이 폐기물로 배출되며, 폐기물의 일부는 리사이클공정을 통하여 재생된다.

이러한 폐기물의 리사이클공정은 폐합성수지재에 포함된 불순물의 수치에 따라 단순재생과 복합재생으로 나누어지는 바, 이는 합성수지의 가공공정 중에 생성되는 바리 및 칩 등과 같이 폐기물은 단순재생공정을 통하여 재생되지만 농업용 폐비닐 또는 산업, 생활폐기물의 경우 폐기물상에 불순물이 다량으로 포함된 상태이므로 복합재생공정을 통하여 재생된다.

이때, 복합재생의 경우 선별, 건조, 파쇄, 세정 등의 공정을 통하여 폐기물에 포함된 불순물을 미리 제거한 후 재생장치에 투입되어 용융 처리과정을 통하여 재활용이 가능한 원료로 가공된다. 하지만 상기의 공정으로 미세한 크기의 돌, 흙, 종이, 금속조각 등과 같은 불순물은 완전제거가 불가능함에 따라 이물질이 재생장치 및 압출기에 끼여 원활한 작동을 방해함에 따라 고장의 원인이 되고 나아가 유지보수에 따른 추가적인 작업시간 및 비용의 손실이 발생됨은 물론 재활용이 가능한 원료로 가공되더라도 불순물의 함유로 인해 원료의 품질 및 활용가치에 결정적인 악영향을 미치는 단점이 있다.

한편, 상기에 전술한 단점을 해결하기 위한 방안으로 압출기의 헤드부 외주에 걸림망이 밀착된 상태로 이송 및 회수가 테입방식으로 이루어지도록 설치하고, 상단에 실린더와 역회전방지 클러치를 장착하여 기어트레인으로 헤드부와 연계작동되어 용융액에 포함된 불순물을 걸러준다. 하지만 헤드부는 실린더와 역회전방지 클러치에 의해 일정한 등각으로 분할회동됨에 따라 헤드부를 통하여 배출되는 용융액의 진행이 연속적으로 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 따른다.

또한, 헤드부의 외주면에 밀착되어 테입방식으로 공급 및 회수가 이루어지는 걸림망은 주기적으로 분리하여 불순물을 제거한 후 재설치되는 바, 이때 걸림망을 통하여 걸러진 불순물은 고열을 가하여 연소하는 방법으로 제거됨으로 걸림망이 고온에 의해 녹아버리거나 변형되는 경우가 허다하게 발생된다. 이에 걸림망을 반복적으로 사용하지 못함에 따른 소모부품의 교체비용이 추가로 발생될 뿐만 아니라 소모품을 주기적으로 교체하기 위한 작업상의 공백은 히터를 이용한 산업기계에 있어 치명적인 생산성저하로 이어지는 폐단이 따른다.

이에 따라 본 고안은 상기한 단점을 해결하기 위한 것으로서, 음료수 용기 또는 농업용 폐비닐, 각종 포장재료로 사용되는 폴리올레핀 등과 같은 폐합성수지를 용융 처리하여 재활용이 가능한 원료로 가공하는 재생장치의 압출기상에 필터를 드럼형상으로 개재하여 웜기어방식으로 구동시킴에 따라 폐합성수지에 함유된 돌, 흙, 종이와 같은 불순물의 제거 및 배출이 연속적으로 이루어짐은 물론 필터를 통과하는 용융 액의 흐름이 원활하여 압출성능이 향상되는 폐합성수지 재생장치의 압출기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 재생장치의 압축기를 나나타내는 정면도.

도 2는 도 1의 A-A'선을 절단하여 나타내는 종단면도.

도 3은 도 1의 B-B'선을 절단하여 웜기어의 설치상태를 나타내는 단면도.

도 4는 도 1의 C-C'선을 절단하여 압축기의 내부를 내타내는 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10: 외부하우징 12: 제1주입구

14: 배출구멍 20: 드럼

20a: 통공 22: 웜기어

30: 내부하우징 32: 제2주입구

40: 이송스크루 50: 필터

60: 걸름판

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 음료수 용기 또는 농업용 폐비닐, 각종 포장재료로 사용되는 폴리올레핀 등과 같은 폐합성수지를 용융 처리하여 재활용이 가능한 원료로 가공하는 폐합성수지 재생장치의 압출기에 있어서: 상기 폐합성수지를 용융 및 공급하는 이송기(1)의 일단에 장착되고, 외주면에 제1주입구(12)와 배출구멍(14)을 구비하는 외부하우징(10); 상기 외부하우징(10)에 내설되어 상단에 윔기어(22)를 개재하고, 외주면에 다수의 통공(20a)이 형성되는 드럼(20); 상기 드럼(20)의 내부에 삽입되어 외부하우징(10)의 하단에 고정되고, 제1주입구(12)와 연통되는 위치에 제2주입구(32)를 구비하는 내부하우징(30); 및 상기 내부하우징(30)의 내측에 설치되고, 상단에 베어링(B)을 개재하여 회동가능하게 설치되는 이송스크루(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 드럼(20)은 통공(20a)이 형성된 구간에 원통형의 필터(50)가 개재되고, 필터(50)와 밀착되도록 외부하우징(10)의 배출구멍(14)상에 걸름판(60)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세하게설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 재생장치의 압축기를 나나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선을 절단하여 나타내는 종단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B'선을 절단하여 웜기어의 설치상태를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 1의 C-C'선을 절단하여 압축기의 내부를 내타내는 단면도이다.

본 고안은 음료수 용기 또는 농업용 폐비닐, 각종 포장재료로 사용되는 폴리올레핀 등과 같은 폐합성수지를 용융 처리하여 재활용이 가능한 원료로 가공하는 폐합성수지 재생장치의 압출기에 관련된다. 본고안의 압출기는 폐합성수지를 용융 및 공급하는 이송기(1)의 일단에 장착되고, 외주면에 제1주입구(12)와 배출구멍(14)을 구비하는 외부하우징(10)와, 외부하우징(10)에 내설되어 상단에 윔기어(22)를 개재하고, 외주면에 다수의 통공(20a)이 형성되는 드럼(20)과, 드럼(20)의 내부에 삽입되어 외부하우징(10)의 하단에 고정되고, 제1주입구(12)와 연통되는 위치에 제2주입구(32)를 구비하는 내부하우징(30)과, 내부하우징(30)의 내측에 설치되고, 상단에 베어링(B)을 개재하여 회동가능하게 설치되는 이송스크루(40) 등을 주요 구성으로 한다.

본 고안은의 외부하우징(10)은 폐합성수지를 용융 및 공급하는 이송기(1)의 일단에 장착되고, 외주면에 제1주입구(12)와 배출구멍(14)을 구비한다. 외부하우징(10)은 내부가 빈 중공의 원통형으로 제작되어 상단에 후술하는 웜기어(22)를 수용하는 커버(18)가 설치되고, 하단에 압출다이(D)를 장착하는 마감캡(19)이 고정된다. 외부하우징(10)은 외주면상에 제1주입구(12)와 배출구멍(14)이각각 관통성형되는 바, 이때 제1주입구(12)는 원형으로 형성되어 이송기(1)의 일단에 체결되고, 상기 제1주입구(12)와 적절한 각(예컨대, 후술하는 드럼의 회전방향으로 180도 위치)을 이루는 위치에 배출구멍(14)이 형성된다. 배출구멍(14)은 제1주입구(12)와 상하폭이 동일하게 형성되고 일측에 후술하는 걸름판(60)이 설치된다.

또한, 본 고안의 드럼(20)은 외부하우징(10)에 삽설되어 상단에 윔기어(22)를 개재하고, 외주면에 다수의 통공(20a)이 형성된다. 드럼(20)은 내부가 관통된 통형으로 외주면에 일정한 폭으로 다수의 통공(20a)이 형성되고, 상단에 설치되는 웜기어(22)의 작동에 의해 연속적으로 회전된다. 드럼(20)의 외경은 외부하우징(10)의 내경과 정밀공차로 가공되어 드럼(20)이 외부하우징(10)상에 삽설된 상태로 회전 시 유격을 방지함은 물론 드럼(20)과 외부하우징(10)이 밀착되는 경계면 사이로 용융액의 침투를 방지한다. 이때 드럼(20)의 외주면에 구비되는 통공(20a)은 외부하우징(10)의 제1주입구(12)를 통하여 유입되는 용융액이 통과하는 구멍으로서 불순물의 제거 및 용융액의 순환에 방해되지 않도록 조밀한 간격으로 형성된다.

이때, 상기 드럼(20)은 통공(20a)이 형성된 구간에 원통형의 필터(50)가 개재되고, 상기 필터(50)와 밀착되도록 외부하우징(10)의 배출구멍(14)상에 걸름판(60)이 설치된다. 필터(50)는 드럼(20)의 외주면상에 통공(20a)이 형성된 구간에 일정한 폭으로 개재되는 바, 이때 필터(50)는 내열성 및 내구성이 강한 금속망이나 다수의 관통공이 형성된 얇은 금속판 등으로 제작되어 고온의 폐합성수지융융 액에 포함된 불순물을 걸러주는 역할을 수행한다.

또한, 걸름판(60)은 일면에 복수의 장공(60a)을 형성하여 외부하우징(10)의 배출구멍(14)상에 세로방향으로 볼트체결되고, 끝단면이 필터(50)의 외주면에 밀착된다. 이에 필터(50)를 통하여 걸러진 불순물은 걸름판(60)에 의해 제거되고, 배출구멍(14)을 통하여 외부로 배출되는 바, 이때 배출구멍(14)의 하방향으로 위치하도록 배출판(도시 생력)을 장착하여 거름판(60)을 통하여 제거된 불순물을 수거함(도시 생략)으로 유도하는 것이 바람직하다.

한편, 걸름판(60)은 장공(60a)에 의해 전후방향으로 이송가능하게 장착되어 필터(50)에 걸름판(60)사이의 간격을 수시로 조절함에 따라 불순물 제거성능이 항상 일정하게 유지된다.

또한, 본 고안의 내부하우징(30)은 드럼(20)의 내부에 삽입되어 외부하우징(10)의 하단에 고정되고, 제1주입구(12)와 연통되는 위치에 제2주입구(32)를 구비한다. 내부하우징(30)은 중공의 파이프형상으로 제작되어 저면이 외부하우징(10)의 마감캡(19)상에 고정되고, 외주면상에 제1주입구(12)와 동일한 크기의 제2주입구(32)가 형성된다. 제2주입구(32)는 제1주입구로(12)와 연통되는 위치에 형성되는 바, 이송기(1)를 통하여 공급되는 용융액이 드럼(20)의 통공(20a)을 통과한 후 하부로 배출되도록 유도한다.

또한, 본 고안에 따른 이송스크루(40)는 내부하우징(30)의 내측에 설치되고, 상단에 베어링(B)을 개재하여 회동가능하게 설치된다. 이송스크루(40)는 상부로 돌출된 샤프트(40a)상에 베어링(B)이 개재되어 내부하우징(30)의 선단에 회동가능하게 장착되고, 샤프트(40a)를 통하여 회전동력을 전달하여 이송스크루(40)를 회전시킨다. 이송스크루(40)는 도 2에서 도시된 바와 같이 회전축(40b)상에 스크루판(40c)의 돌출폭이 비교적 좁게 형성되는 바, 이는 내부하우징(30)의 제2주입구(32)를 통하여 유입되는 용융액이 하방향으로 이송중에 역류되는 것을 방지한다.

도 1 내지 4를 통해 본 고안에 따른 압출기의 작동상태를 설명한다.

우선 음료수 용기 또는 각종 포장재료로 사용되는 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 등과 같은 폐합성수지를 선별, 건조, 파쇄, 세정과 같은 공정에 의해 폐합성수지에 포함된 불순물을 미리 제거한 후 호퍼를 통하여 이송기(1)로 공급된다. 이어서 폐합성수지는 이송기(1)의 밴딩히터(도시 생략)에 의해 액체상태로 용융되어 압출기로 유입되는 바, 이때 압출기의 제1주입구(12)를 통하여 유입되는 용융액은 드럼(20)상에 개재된 필터(50)와 통공(20a)에 의해 불순물이 걸러진 후, 내부케이싱(30)의 제2주입구(32)를 통하여 이송스크루(40)를 타고 하부로 이송되어 압출다이(D)로 배출된다. 이때 필터(50)를 개재하는 드럼(20)은 웜기어(22)에 의해 연속적으로 회전됨에 따라 용융액의 흐름이 항상 일정하게 이루어진다.

또한, 필터(50)에 걸러진 미세한 크기의 돌, 흙, 종이, 금속조각 등과 같은 불순물은 외부케이싱(10)의 배출구멍(14)상에 설치되는 걸름판(60)에 의해 긁어내는 방식으로 제거되고, 배출구멍(14)을 통하여 외부로 수거된다.

이와 같이, 웜기어(22)의 작동에 의해 드럼(20)과 필터(50)를 연속적으로 회전됨에 따라 불순물의 제거는 물론 걸름판(60)에 의해 필터(50)상에 걸러진 불순물의 배출 및 수거공정이 연속적으로 이루어짐에 따라 재생장치의 유지관리가 용이하고, 압출성능이 향상되는 이점이 있다.

본 고안의 구성 및 작용에 따르면 음료수 용기 또는 농업용 폐비닐, 각종 포장재료로 사용되는 폴리올레핀 등과 같은 폐합성수지를 용융 처리하여 재활용이 가능한 원료로 가공하는 재생장치의 압출기상에 필터를 드럼형상으로 개재하여 웜기어방식으로 구동시킴에 따라 폐합성수지에 함유된 돌, 흙, 종이와 같은 불순물의 제거 및 배출이 연속적으로 이루어짐은 물론 필터를 통과하는 용융 액의 흐름이 원활하여 압출성능이 향상되는 효과가 있다.

본 고안은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하며, 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고 안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (2)

1. 음료수 용기 또는 농업용 폐비닐, 각종 포장재료로 사용되는 폴리올레핀 등과 같은 폐합성수지를 용융 처리하여 재활용이 가능한 원료로 가공하는 폐합성수지 재생장치의 압출기에 있어서:

   상기 폐합성수지를 용융 및 공급하는 이송기(1)의 일단에 장착되고, 외주면에 제1주입구(12)와 배출구멍(14)을 구비하는 외부하우징(10);

   상기 외부하우징(10)에 내설되어 상단에 윔기어(22)를 개재하고, 외주면에 다수의 통공(20a)이 형성되는 드럼(20);

   상기 드럼(20)의 내부에 삽입되어 외부하우징(10)의 하단에 고정되고, 제1주입구(12)와 연통되는 위치에 제2주입구(32)를 구비하는 내부하우징(30); 및

   상기 내부하우징(30)의 내측에 설치되고, 상단에 베어링(B)을 개재하여 회동가능하게 설치되는 이송스크루(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐합성수지 재생장치의 압출기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 드럼(20)은 통공(20a)이 형성된 구간에 원통형의 필터(50)가 개재되고, 필터(50)와 밀착되도록 외부하우징(10)의 배출구멍(14)상에 걸름판(60)이 설치되는 것을 특징으로 하는 폐합성수지 재생장치의 압출기.