KR100541055B1 - Improved Extruder for Preparing ABS Resion Pellts - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 압출기는 다이헤드 부위의 스케일 형성을 제거하기 위하여 종래의 다이헤드 및 스크린 체인저(screen changer)를 제거하고 퀵 오프닝 타입(quick opening type)의 다이헤드로 개선하고, 토출불량으로 인한 압출제품의 외관 품질불량을 해소하기 위하여 종래의 2단계 혼합부(2 stage kneading) 형상을 갖는 스크류 대신에 3단계 혼합부(3 stage kneading) 형상을 갖는 스크류를 사용하고, 브레이커 플레이트 가장자리 부위와 플레이트 구멍사이의 간격을 약 5.5mm로 넓히며 약 194mm의 장경과 약 104mm의 단경을 갖는 돗자리 형태의 메쉬를 사용하는 것을 그 특징으로 한다.The extruder for producing the ABS resin composition pellets according to the invention removes the conventional die head and screen changer and removes the die head of the quick opening type in order to eliminate scale formation of the die head area. In order to improve the quality of the extruded product due to the poor discharge, instead of the conventional two stage kneading screw, the three stage kneading screw is used. In addition, the gap between the edge of the breaker plate and the hole of the plate is widened to about 5.5mm, and a mat-shaped mesh having a long diameter of about 194mm and a short diameter of about 104mm is used.
ABS 수지 조성물 펠렛, 압출기, 스크류, 다이헤드, 스크린체인저, 브레이커 플레이트ABS resin composition pellet, extruder, screw, die head, screen changer, breaker plate
Description
제1도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 종래의 압출기의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a conventional extruder for producing pellets of ABS resin composition.
제2도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 본 발명에 따른 압출기의 개략적인 구성도이다. 2 is a schematic configuration diagram of an extruder according to the present invention for producing pellets of ABS resin composition.
제3도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 종래의 압출기 스크류의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a conventional extruder screw for producing the ABS resin composition pellets.
제4도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 본 발명에 따른 압출기 스크류의 개략적인 구성도이다.4 is a schematic diagram of an extruder screw according to the present invention for producing pellets of ABS resin composition.
제5도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 종래의 브레이커 플레이트(breaker plate)에 관한 도면으로, (가)도는 브레이커 플레이트의 개략적인 평면도이고, (나)도는 메쉬(mesh)의 개략적인 평면도이고, (다)도는 메쉬 형태를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view of a conventional breaker plate for producing pellets of ABS resin composition, (A) is a schematic plan view of a breaker plate, (B) is a schematic plan view of a mesh, (C) is a diagram showing a mesh form.
제6도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 본 발명에 따른 브레이커 플레이트(breaker plate)에 관한 도면으로, (가)도는 브레이커 플레이트의 개략적인 평면도이고, (나)도는 메쉬(mesh)의 개략적인 평면도이고, (다)도는 메쉬 형태를 나타낸 도면이다.6 is a view of a breaker plate (breaker plate) according to the present invention for producing a pellet of ABS resin composition, (a) is a schematic plan view of the breaker plate, (b) is a schematic plan view of the mesh (mesh). (C) is a diagram showing a mesh form.
* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *Brief description of the main symbols in the drawing
1: 호퍼 2: 피더(feeder)1: hopper 2: feeder
3: 모터 4: 기어박스3: motor 4: gearbox
5: 압출기 6: 다이헤드(die head)5: extruder 6: die head
7: 스크린체인저(screen changer) 8: 바렐(barrel)7: screen changer 8: barrel
10: 스크류 21: 브레이커 플레이트10: screw 21: breaker plate
22: 메쉬22: mesh
발명의 분야Field of invention
본 발명은 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 압출기에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 압출기 다이헤드를 개선하여 생산량을 증가시키고, 교체시간을 단축시키며, 품질불량을 예방하고, 스크류의 형상을 개선하여 압출되는 제품의 외관품질불량을 예방하며, 브레이커 플레이트의 가장자리의 간격과 메쉬 사이 즈를 개선하여 제품의 품질불량을 개선하기 위한 압출기에 관한 것이다.The present invention relates to an extruder for producing pellets of ABS resin composition. More specifically, the present invention improves the extruder die head to increase production, shorten the replacement time, prevent quality defects, improve the shape of the screw to prevent appearance defects of the extruded product, the edge of the breaker plate The present invention relates to an extruder for improving the quality of the product by improving the spacing and mesh size of the product.
발명의 배경Background of the Invention
종래의 압출기로부터 ABS 수지 펠렛을 제조하는 경우에는 압출기의 공급부에서 파우더 슬립(powder slip) 현상이 일어나기 때문에 생산량이 감소되고 있다. 동일한 압출기에서 ABS 수지를 작업하는 경우에 고충격 폴리스티렌(HIPS) 대비 약 20%에 달하는 양이 감소된다.In the case of manufacturing ABS resin pellets from a conventional extruder, the production slip is reduced because powder slip occurs in the feed part of the extruder. When working with ABS resin in the same extruder, the amount is reduced by about 20% compared to high impact polystyrene (HIPS).
또한 종래의 압출기는 다이헤드(die head) 부위에서 스케일이 형성되어 생산량이 저하되고 제품의 품질불량을 야기시키고 있다. 다이헤드 내부에 용융된 수지가 장시간 체류함으로써 스케일(scale)이 형성되고 그 결과 벤트업(vent up)이 발생하고, 이 벤트업은 부하를 증가시키게 된다. 나아가 종래의 압출기는 스크류를 교체할 때 7시간 정도의 장시간이 소요된다. 스크류는 통상 1년에 5, 6회 정도 교체하는데, 교체로 인한 손실이 적지 않은 실정이다.In addition, the conventional extruder is scaled at the die head portion, resulting in reduced production and poor quality of the product. The molten resin stays inside the die head for a long time, forming a scale, which results in vent up, which increases the load. Furthermore, the conventional extruder takes a long time of about 7 hours when replacing the screw. The screw is usually replaced about 5 or 6 times a year, which is a small loss due to the replacement.
스크류의 형상은 제품의 품질에 직접적인 영향을 미치게 되는데, 종래의 스크류는 토출불량을 일으켜 압출된 제품의 품질을 저하시키는 요인이 되고 있다.The shape of the screw has a direct effect on the quality of the product, the conventional screw causes a discharge failure is a factor that reduces the quality of the extruded product.
또한 종래의 압출기는 브레이커 플레이트의 가장자리와 구멍사이의 간격이 좁고 메쉬 사이즈가 적절하지 못하여 미용융으로 인한 품질불량이 발생하고 있다.In addition, the conventional extruder has a narrow gap between the edge and the hole of the breaker plate and the mesh size is not appropriate, resulting in poor quality due to unmelting.
상기와 같은 종래의 압출기가 갖는 문제점을 해결하고자, 본 발명자는 압출기 다이헤드, 스크류 및 브레이커 플레이트를 개선한 본 발명의 압출기를 개발하기 에 이른 것이다.In order to solve the problems with the conventional extruder as described above, the inventors have come to develop the extruder of the present invention, which is an improvement of the extruder die head, screw and breaker plate.
본 발명의 목적은 종래의 압출기 다이헤드(die head) 부위에 스케일이 형성되는 것을 방지하기 위하여 개선된 퀵 오프닝 타입(quick opening type)의 다이헤드(die head)를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved quick opening type die head to prevent the formation of scale in conventional extruder die head areas.
본 발명의 다른 목적은 종래의 압출기의 스크류가 2 단계 혼합부(2 stage kneading) 형상을 가짐으로써 토출불량으로 인한 압출제품의 외관 품질불량을 해소하기 위하여 개선된 3 단계 혼합부(3 stage kneading) 형상을 가지는 스크류를 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention that the screw of the conventional extruder has a two stage kneading shape, thereby improving the three stage kneading to solve the appearance quality defect of the extruded product due to the poor discharge. To provide a screw having a shape.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 압출기의 브레이커 플레이트의 가장자리 부위와 플레이트 구멍 사이의 간격이 좁고 메쉬 사이즈가 적절하지 못하여 미용융으로 인한 품질불량이 발생하는 것을 막기 위하여 브레이커 플레이트 가장자리 부위와 플레이트 구멍사이의 간격이 넓은 돗자리 형태의 개선된 메쉬를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a gap between the breaker plate edge and the plate hole in order to prevent poor quality due to unmelting due to the narrow gap between the edge of the breaker plate and the plate hole of the conventional extruder and the inappropriate mesh size. To provide an improved mesh in the form of a wide matting mat.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described in detail below.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명에 따른 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 압출기는 다이헤드 부위의 스케일 형성을 제거하기 위하여 종래의 다이헤드 및 스크린 체인저(screen changer)를 제거하고 퀵 오프닝 타입(quick opening type)의 다이헤드로 개선하고, 토출불량으로 인한 압출제품의 외관 품질불량을 해소하기 위하여 종래의 2단계 혼합부(2 stage kneading) 형상을 갖는 스크류 대신에 3단계 혼합부(3 stage kneading) 형상을 갖는 스크류를 사용하고, 브레이커 플레이트 가장자리 부위와 플레이트 구멍사이의 간격을 약 5.5mm로 넓히며 약 194mm의 장경과 약 104mm의 단경을 갖는 돗자리 형태의 메쉬를 사용하는 것을 그 특징으로 한다.The extruder for producing the ABS resin composition pellets according to the invention removes the conventional die head and screen changer and removes the die head of the quick opening type in order to eliminate scale formation of the die head area. In order to improve the quality of the extruded product due to the poor discharge, instead of the conventional two stage kneading screw, the three stage kneading screw is used. In addition, the gap between the edge of the breaker plate and the hole of the plate is widened to about 5.5mm, and a mat-shaped mesh having a long diameter of about 194mm and a short diameter of about 104mm is used.
이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the contents of the present invention.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention
제1도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 종래의 압출기를 개략적으로 도시하고 있다. 1 schematically shows a conventional extruder for producing pellets of ABS resin composition.
종래의 압출기의 경우에는 스크류를 통과한 유동상태의 플라스틱이 성형을 위하여 다이(die) 내부로 유입되는 과정에서 다이헤드(die head) 부분을 통과하게 되는데, 이처럼 유동상태의 플라스틱이 이동하면서 다이헤드(die head) 부위에 일정시간 머무르게 된다. 그런데, 이처럼 다이헤드(die head) 부분에 유동상태의 플라스틱이 머무르는 과정에서 플라스틱의 일부가 경화되어 다이헤드(die head) 부분에 스케일(scale)을 형성하는 일이 많으며, 결국 이러한 스케일(scale)로 인하여 바렐(barrel) 부분의 벤트(vent) 압력이 증가할 수 밖에 없었다. 또한, 이러한 바렐(barrel) 부분의 벤트(vent) 압력의 증가는 바렐(barrel)로 유입되어야 하는 플라스틱의 양을 점차 감소시키게 되어 결과적으로 생산량을 감소시키는 결과를 가져 오게 되었다. 더욱이 다이헤드(die head) 부위의 스케일(scale)은 다이(die)로 이동되는 플라스틱을 균질치 못하게 함으로써 생산물의 품질저하를 가져오게 된다. 따라서, 종래 압출기에서 사용되었던 다이헤드(die head)는 사용시간의 경과에 따라 점차 품질저하 및 생산량 저하라는 결과를 낳을 수 밖에 없었다. 물론, 이러한 단점들을 보완하기 위하여 용융되지 아니한 플라스틱이나 불량품 등을 제거하기 위한 스크린(screen, 도면에는 도시되지 아니함) 및 스크린체인저(screen changer) 등을 설치하여 운용하여 왔으나, 그에 따른 비용이나 시간, 인력 등에 있어서 상당한 손실이 감수하여야 했다.In the case of a conventional extruder, the plastic in the flow state passing through the screw passes through the die head portion in the process of being introduced into the die for molding. As the plastic in the flow state moves, the die head stay in the die head for a period of time. However, in the process of retaining the plastic in the fluid state in the die head portion, some of the plastic is hardened to form a scale in the die head portion, and eventually this scale As a result, the vent pressure of the barrel portion was inevitably increased. In addition, the increase in the vent pressure of the barrel portion gradually reduces the amount of plastic that has to flow into the barrel, resulting in a decrease in production. Moreover, the scale of the die head area results in poor quality of the product by inhomogeneizing the plastic that is transferred to the die. Therefore, the die head used in the conventional extruder was inevitably deteriorated with the passage of time of use, resulting in a decrease in quality and yield. Of course, to compensate for these shortcomings, screens (not shown in the drawings) and screen changers have been installed and operated to remove unmelted plastics or defective products, but the costs and time, There was a significant loss in manpower.
제2도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 본 발명에 따른 압출기를 나타내고 있다. 2 shows an extruder according to the invention for producing pellets of ABS resin composition.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압출기는 종래의 스크린(screen) 및 스크린 체인저(screen changer)를 제거하고, 다이헤드(die head)를 퀵 오프닝 타입(quick opening type)으로 개선하였다. As shown, the extruder according to the present invention eliminates conventional screens and screen changers, and improves the die head to a quick opening type.
즉, 다이헤드(die head)를 용이하게 열고 닫을 수 있는 퀵 오프닝 타입(quick opening type)으로 개선함으로써, 작업자의 판단에 따라 일정시간 간격으로 다이헤드(die head)를 열어 그 내부에 생성된 스케일(scale)을 직접 제거해낼 수 있도록 하였다. 따라서, 다이헤드(die head) 내부에 스케일(scale)이 쌓이지 않게 되어 바렐(barrel) 내부의 벤트(vent) 압력도 일정 수준으로 유지할 수가 있게 되며, 바렐(barrel)로 유입되는 플라스틱의 양도 일정하게 유지할 수 있게 되어 생산량 감소라는 문제를 해결할 수 있게 된다. 또한, 유동상태의 플라스틱이 스케일(scale)이 끼어 있지 아니한 깨끗한 다이헤드(die head)를 통과함에 따라 품질저하라는 문제도 해결될 수가 있게 된다. 더욱이, 다이헤드(die head) 부위의 스케일(scale)을 직접 용이하게 제거할 수 있게 됨에 따라, 이러한 역할을 위하여 종래에 설치되었던 스크린(screen) 및 스크린체인저(screen changer)가 필요 없게 되고, 그에 따른 비용, 인력, 시간 등의 손실을 방지할 수 있게 된다.That is, by improving the die head to a quick opening type that can be easily opened and closed, the scale generated in the opening by opening the die head at regular intervals at the discretion of the operator The scale can be removed directly. Therefore, the scale is not accumulated inside the die head, so that the vent pressure inside the barrel can be maintained at a constant level, and the amount of plastic flowing into the barrel is also constant. It is possible to maintain and solve the problem of reduced production. In addition, the problem of quality deterioration can be solved as the plastic flows through the clean die head without scale. Moreover, as the scale of the die head area can be easily removed directly, there is no need for screens and screen changers that were previously installed for this role. It is possible to prevent the loss of costs, manpower, time, etc.
제3도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 종래의 압출기 스크류를 개략적으로 도시하고 있다. 3 schematically illustrates a conventional extruder screw for producing an ABS resin composition pellet.
도시된 바와 같이, 종래의 스크류는 공급부(feeding) 다음의 혼합부(kneading)가 2단계로 형성되어 있다(세밀하게 수선이 그려져 있는 두 부분). 통상적으로 이러한 혼합부(kneading)는 스크류의 공급부(feeding)를 통과한 유동상태의 플라스틱을 균질화시키기 위하여 혼합시키는 역할을 하고 있는데, 종래의 스크류는 2단계 혼합부(2 stage kneading) 형상을 가지는 스크류를 사용하고 있었다. 그런데, 상기 종래의 스크류의 경우에는 미용융된 플라스틱이 발생하거나 토출불량 등의 문제가 발생하여 이로 인한 제품불량, 제품의 질 저하 등의 결과가 발생하곤 했다. As shown, a conventional screw is formed in two stages of kneading following feeding (two parts drawn with fine detail). Typically, such kneading serves to mix to homogenize the plastic in the flow state passing through the feeding of the screw. Conventional screw is a screw having a two stage kneading shape. Was using. By the way, in the case of the conventional screw, unmelted plastic is generated or problems such as poor discharge, resulting in product defects, deterioration of the product quality.
제4도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 본 발명에 따른 압출기 스크류를 개략적으로 도시하고 있다.4 shows schematically an extruder screw according to the invention for producing pellets of ABS resin composition.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스크류는 혼합부(kneading)가 3단계로 이루어져 있다. 즉, 스크류의 혼합부(kneading)를 3단계로 증가시켜 사용하였는데, 이러한 3단계 혼합부(3 stage kneading) 형상을 가지는 스크류를 사용한 결과, 종 래 스크류 사용시에 발생하였던 미용융된 플라스틱이나 토출불량 등의 문제가 감소하게 되었고, 따라서, 제품불량, 품질 저하 등의 결과를 해소할 수 있게 되었다. As shown, the screw according to the present invention has three stages of kneading. That is, the kneading of the screw was increased in three stages. As a result of using the screw having the shape of the three stage kneading, the unmelted plastic or the discharge defect that occurred in the conventional screw was used. The problems such as this have been reduced, and therefore, it is possible to solve the result of product defects, quality deterioration and the like.
제5도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 종래의 브레이커 플레이트(breaker plate)를 도시하고 있다. 제5도에서 (가)도는 브레이커 플레이트의 개략적인 평면도이고, (나)도는 메쉬(mesh)의 개략적인 평면도이고, (다)도는 메쉬 형태를 나타낸 도면이다.5 shows a conventional breaker plate for making ABS resin composition pellets. In FIG. 5, (a) is a schematic plan view of a breaker plate, (b) is a schematic plan view of a mesh, and (c) is a diagram showing a mesh shape.
브레이커 플레이트(breaker plate)는 용융상태의 플라스틱 재료의 흐름을 제한함으로써 바렐(barrel) 내의 압력을 높여 재료의 혼합상태를 향상시키고, 바렐(barrel) 내의 스크류에 의해 비틀어져 압출되어 오는 재료의 흐름을 바르게 정류하는 기능을 하고 있었다. Breaker plates improve the mixing of materials by increasing the pressure in the barrel by limiting the flow of molten plastic material, and correcting the flow of material that is twisted and extruded by screws in the barrel. It was functioning to rectify.
그러나, (가)에 도시된 종래의 브레이커 플레이트(breaker plate)의 경우에는 브레이커 플레이트(breaker plate)의 가장부위와 플레이트 구멍 사이의 간격이 좁고(4 mm), (나)에 도시된 종래의 메쉬(mesh)의 사이즈가 적절하지 못하여(가로 184 mm, 세로 100 mm) 다이(die)로 이동되어지는 플라스틱 재료 중에 미용융 상태의 플라스틱 재료들이 발생하는 경우가 많았고, 이에 따른 품질불량의 문제가 발생하고는 하였다. However, in the case of the conventional breaker plate shown in (a), the gap between the edge of the breaker plate and the plate hole is narrow (4 mm), and the conventional mesh shown in (b) Because the size of the mesh is not appropriate (width 184 mm, length 100 mm), the plastic material in the unmelted state is often generated in the plastic material that is moved to the die, resulting in poor quality. And
제6도는 ABS 수지 조성물 펠렛을 제조하기 위한 본 발명에 따른 브레이커 플레이트(breaker plate)에 관한 도면이다. 제6도에서 (가)도는 브레이커 플레이트의 개략적인 평면도이고, (나)도는 메쉬(mesh)의 개략적인 평면도이고, (다)도는 메쉬 형태를 나타낸 도면이다.6 is a view of a breaker plate according to the present invention for producing pellets of ABS resin composition. In FIG. 6, (a) is a schematic plan view of a breaker plate, (b) is a schematic plan view of a mesh, and (c) is a diagram showing a mesh shape.
(가)에 도시된 본 발명에 따른 브레이커 플레이트(breaker plate)는 종래의 브레이커 플레이트(breaker plate)에 비해 브레이커 플레이트(breaker plate)의 가장자리 부위와 플레이트 구멍 사이의 간격을 5.5 mm로 늘이고, (나)에 도시된 본 발명에 따른 메쉬(mesh)의 사이즈를 가로 194 mm, 세로 104 mm로 개선함으로써 종래의 브레이커 플레이트(breaker plate)를 사용하였을 때에 발생하였던 문제점들을 개선 및 보완하게 되었다.The breaker plate according to the present invention shown in (A) extends the distance between the edge of the breaker plate and the plate hole to 5.5 mm, compared to the conventional breaker plate, By improving the size of the mesh (mesh) according to the present invention shown in 1) to 194 mm in width, 104 mm in length to improve and supplement the problems that occurred when using a conventional breaker plate (breaker plate).
상기 본 발명에 따른 개선된 압출기를 사용한 결과, 일 9.3톤의 생산량 증가가 있었으며, 연간 약 3,000 톤의 생산량 증대를 가져왔다.As a result of using the improved extruder according to the present invention, there was an increase in production of 9.3 tons per day, resulting in an increase in production of about 3,000 tons per year.
본 발명은 종래의 압출기 다이헤드(die head) 부위에 스케일이 형성되는 것을 방지하기 위하여 개선된 퀵 오프닝 타입(quick opening type)의 다이헤드(die head)를 제공하는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명은 종래의 압출기의 스크류가 2 단계 혼합부(2 stage kneading) 형상을 가짐으로써 토출불량으로 인한 압출제품의 외관 품질불량을 해소하기 위하여 개선된 3 단계 혼합부(3 stage kneading) 형상을 가지는 스크류를 제공하는 효과를 가진다. 또한, 본 발명은 종래의 압출기의 브레이커 플레이트의 가장자리 부위와 플레이트 구멍 사이의 간격이 좁고 메쉬 사이즈가 적절하지 못하여 미용융으로 인한 품질불량이 발생하는 것을 막기 위하여 브레이커 플레이트 가장자리 부위와 플레이트 구멍사이의 간격이 넓은 돗자리 형태의 개선된 메쉬를 제공하는 효과를 가진다. The present invention has the effect of providing an improved quick opening type die head to prevent the formation of scale in conventional extruder die head areas. In addition, the present invention has an improved three-stage kneading shape in order to solve the appearance quality defect of the extruded product due to the discharge failure by the screw of the conventional extruder having a two-stage kneading shape. It has the effect of providing a screw having. In addition, the present invention is the gap between the edge of the breaker plate of the conventional extruder and the plate hole is narrow and the gap between the breaker plate edge area and the plate hole in order to prevent poor quality due to unmelting due to the improper mesh size This has the effect of providing an improved mesh in the form of a wide mat.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.
Claims (3)
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