KR100744225B1 - 재활용 플라스틱 재료 제조장치 - Google Patents

재활용 플라스틱 재료 제조장치 Download PDF

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에레마 엔지니어링 리싸이클링 마쉬넨 운트 안라겐 게젤샤프트 엠. 베.하.
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Abstract

본 발명은 재료용 상측 유입 개구(10)를 갖는 용기(1)를 포함하는, 재활용 플라스틱 재료의 제조장치에 관한 것이다. 하나 이상의 도구(14)가 용기의 수직한 용기의 축 주위에서 회전한다. 상기 도구는 용기(1)의 바닥에 배치된 배출 개구(17)를 향해 처리된 재료를 안내하며, 상기 개구에 하나 이상의 스크류(21,22)의 하우징(19)이 연결된다. 둘레에 도구(14)가 회전하는 유입 개구(18)의 각각의 측벽부(28)는 스크류축을 향해 연속적으로 연장되는 돌출부(36)를 형성한다. 상기 돌출부(36)는 나사산(30)의 원주 부분을 넘어서 연장되어, 상기 돌출부(36)의 스크류측 엣지가 나사산(30)과 연동하는 연속 전단 엣지(39)를 형성한다.

Description

재활용 플라스틱 재료 제조장치 {DEVICE FOR PREPARATION OF PLASTIC MATERIALS FOR RECYCLING PURPOSES}
본 발명은 재활용 플라스틱재료, 보다 상세하게는, 열가소성 플라스틱재료의 제조(preparation)를 위한 장치에 관한 것으로, 이 장치는 처리되어야 하는 재료를 위해 상부에 유입 개구(inlet opening)를 갖는 용기를 포함하며, 하나 이상의 이동 가능한 혼합 또는 분쇄도구가 용기 내에 배치되어 용기의 수직축을 중심으로 회전하고, 이러한 도구에 의해 처리된 재료는 용기의 바닥에 배치된 배출 개구(outlet opening)를 통해 공급되며, 하나 이상의 스크류의 하우징의 공급 개구가 배출 개구에 유체 소통가능하게 연결되고, 바람직하게는 하우징이 용기에 접선 방향으로 연결되며, 단면에서 보았을 때, 도구가 방출하는 공급 개구의 측벽부가 공급 개구의 확장부를 형성하고, 상기 확장부가 스크류 하우징의 축을 향해 연속적으로 연장된다.
이러한 유형의 장치는 예를 들면, AT 407 972B로 공지되어 있다. 일반적으로 이러한 장치는 압출기 스크류(extruder screw)를 가지며, 압출기 스크류는 압출기 스크류에 의해 이송된 재료를 후속 처리 단계, 일반적으로 제립기(granulator)로 바로 공급한다. 그러나, 또한, 스크류는 후속 처리 단계, 예를 들면 회전 도구 에 의한 추가 처리로 재료를 공급하는 단일 컨베이어 스크류(simple conveyor screw)일 수 있다. 이러한 처리 단계 이후에만, 가소기 또는 조괴기에 재료가 공급된다. 본질적으로, 공지된 장치는 만족스럽게 작동하지만, 배출 개구에 연결된 장치를 충전하는 경우, 특히, 이러한 장치가 가소기 또는 조괴기인 경우, 종종 문제를 겪는다. 스크류로의 이송은 가능한 한 균일해야 하고, 또한 이러한 장치로부터의 전달도 가능한 균일해야 하는데, 이는 특히 성형 플랜트(moulding plant)가 압출기에 연결되는 경우에 중요하다. 성형 플랜트의 경우, 성형되어야 하는 재료가 가능한 균일하게 공급되어야 하는 것이 중요하다. 그 중, 일반적으로 전술한 문제는 재료의 화학 조성과 외부 상태(오염화 정도, 입자 크기, 입자 형상 등) 두 가지 모두에 따라 처리되어야 하는 재료가 크게 변화한다는 사실에 기인한다.
본 발명의 목적은 스크류, 특히 가소기 또는 조괴기의 전달단(delivery end)에서 고른 출력을 얻을 수 있도록, 이러한 문제를 극복하고, 전술한 유형의 장치를 개선하여, 배출 개구에 연결된 스크류 하우징의 공급 개구에 가능한 한 균일하게 재료가 공급되도록 하는 것이다. 본 발명은, 스크류 하우징의 축 방향에서 보았을 때, 확장부가 인접 스크류 턴의 원주 부분을 넘어서, 바람직하게는 스크류축 영역까지 연장되어, 이러한 확장부의 스크류측 엣지가 이들 스크류 턴과 연동하는 연속 전단 엣지를 형성하는 점에서 이러한 목적을 달성한다. 이로 인해, 용기 내의 재료가 가열을 통해 부드러워질 때조차, 처리되어야 하는 재료가 스크류로 일정하게 이송된다. 이러한 개선된 작업 모드는 확장부의 스크류측 엣지에 의해 형성된 비교적 긴 전단 엣지의 기여때문인 것으로 생각될 수 있다. 본 발명에 따른 설계의 다른 중요한 이점은 지금까지 일반적으로 이송 영역에 필요해 왔으며 상당히 마모되기 쉬운 냉각된 홈 슬리브(cooled grooved sleeve)가 더 이상 요구되지 않는다는 데 있다. 이는 비용 절감을 의미할 뿐만 아니라, 이로 인해 구동 모터에 대해 시동 토크(starting torque)가 낮은 이점을 갖는다.
본 발명의 특히 유리한 추가 변형에 따르면, 공급 개구의 확장부를 형성하는 측벽부는 스크류축과 20˚내지 80˚, 바람직하게는 30˚내지 50˚의 각도를 형성한다. 또한, 다음 공식을 스크류 하우징의 공급 개구에 적용하는 경우, 전술한 이송작용에 특히 유리함이 실험으로 밝혀졌다.
h≥k0.6d ; 및
L≥k0.6d
여기서, h는 용기의 축방향에서 측정된, mm단위의 공급 개구의 유효 높이이고,
L은 용기의 원주방향에서 측정된, mm단위의 공급 개구의 유효 길이이며,
d는 mm단위의 스크류의 외경이고,
k는 바람직하게 1 또는 2인 스크류의 개수이다.
또한, 이는 공급 개구의 베이스가 스크류로부터 용기까지 하향 경사지는 경우 유리하다.
본 발명은 오직 단일 스크류만 용기의 배출 개구에 연결된 하우징 내에 배치되는 설계뿐 아니라 두 개의 스크류가 이러한 하우징 내에 장착되는 설계의 이점들을 제공한다. 이러한 스크류 또는 이들 스크류는 가소기 또는 조괴기 스크류일 수 있지만, 또한, 단일 컨베이어 스크류일 수도 있다. 이중 스크류 설계에서, 사전에 비교적 높은 비용이 고려되어야 했지만, 출원인은 어느 정도의 균일한 이송 작용(behaviour)을 얻기 위해 단일 스크류 설계에 필요했던 복잡한 측정이 이중 스크류 설계 비용에 가까움을 밝혔다. 또한, 실질적으로 이중 스크류 설계의 스크류와 배럴은 단일 스크류 설계에서보다 더 짧을 수 있으며, 동일한 스크류 직경으로(예를 들면, 폴리에틸렌 가공에서와 같이) 약 1.5 내지 2배의 출력이 얻어진다.
그러나, 이중 스크류 설계에서, 이송 작용의 이점을 유지하기 위해, 용기의 직경(D)과, 각각의 두 개의 스크류의 직경(d)이 다음과 같은 관계에 있는 경우, 유리함이 출원인의 경험에 의해 밝혀졌다.
Figure 112005070595151-pct00001
여기서, D는 mm단위의 원형원통 용기의 내경, 또는 동일한 유효 높이를 갖는 동일한 용량으로 변환되는 가상의 원형원통 용기의 내경이고,
d는 mm단위의 스크류 직경이며,
K는 50 이상, 바람직하게는 100보다 큰 상수이다.
일정하지 않은 스크류 직경과, 원형원통이 아닌 용기에 대해서는 변환이 이루어져야 하며, 이는 하기에 보다 상세히 설명한다.
이들 이중 스크류 설계는 실질적으로 장치의 동일한 출력을 위해 더 적은 공간이 요구되도록, 스크류의 길이가 단일 스크류 설계에서보다 약 절반 정도 더 짧게 유지될 수 있게 한다. 더 우수한 가소화 특성(plasticising properties)은, 특히 재료가 전단(shearing) 및 반죽(kneading)에 의해 집중적으로 작업되기 때문에, 두 개의 스크류의 웨지영역(wedge region)에서 산출된다. 또한 스크류 기하구조에 대해, 이러한 유형의 설계가 상이한 유형의 플라스틱을 처리하는데 덜 불안정하며, 그 결과, 장치가 보다 보편적으로 사용 가능하다.
본 발명의 구조 내에서, 두 개의 스크류와 그 하우징에 의해 형성된 장치의 충전은, 특히 가소기 또는 조괴기에 의해 형성되는 경우, 재료에 의해 접촉된 표면이 감소되기 때문에 개선되며, 처리되어야 하는 재료의 상기 표면은 용기와 스크류 사이에 위치한다. 따라서, 본 발명의 추가 변형에 따르면, 이러한 설계는, 두 개의 스크류가 하우징 내에 있는 상태로, 스크류가 공급 개구의 용기측 엣지에 가능한 한 가까이 위치한다. 따라서, 가소기 또는 조괴기의 하우징의 공급 개구가 용기의 배출 개구에 바로 인접하거나 그에 상당하도록, 가소기 또는 조괴기의 하우징이 용기의 배출 개구에 직접 연결된다. 이를 위해, 대체로, 상이한 배치는 예를 들면, 방사상 배치와 같은 것이 가능하지만, 두 개의 스크류의 하우징이 용기의 원주에 접선방향으로 연결되는 경우가 유리하다.
본 발명의 구조 내에서 가장 유리한 배치는 가소기 또는 조괴기의 하우징 내의 두 개의 스크류의 단면이 공급 개구 영역에서 서로 수직하게 또는 사선으로 위치되는 경우에 제공된다. 이러한 수직 배치는, 때때로 점착될 수 있는, 처리되어야 하는 재료가 용기로부터 두 개의 스크류까지 가로질러야 하는 표면을 최소로 한다. 이는 이들 표면 부분에 재료가 점착되는 것을 방지하기 위해 중요하다. 예를 들면, 두 개의 스크류 단면의 비스듬한 배치 또는 병렬 배치(side-by-side arrangement)와 같이, 수직 배치로부터 이탈되는 경우, 처리되어야 하는 재료가 이들 표면 부분에 점착되는 것을 방지하고 결과적으로 축적된 재료의 과열을 방지하기 위해, 일반적으로 공급 개구 영역에서 가소기 또는 조괴기의 하우징에 냉각 도관을 제공할 필요가 있다.
두 개의 스크류의 턴은 적어도 공급 개구 영역에서 서로 맞물릴 수 있다. 이는, 스크류 턴이 자가세척(self-cleaning)되는 이점을 가지며, 특히 이송영역(infeed region)에서 중요하다. 두 개의 스크류의 직경은 동일한 것이 유리하지만, 반드시 필요한 것은 아니며, 또한, 두 개의 스크류는 예를 들면, 하나의 스크류가 다른 스크류에 대해 공급 스크류로서 작용하는 경우와 같이, 상이한 길이를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점들은 도면에 개략적으로 도시되어 있는 본 발명에 관한 실시예의 상세한 설명으로부터 보다 명백해 질 것이다.
도 1은 도 2의 I-I 절개선을 따라 본, 제 1 실시예의 종단면도이고,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이며,
도 3은 동일한 길이의 스크류가 병렬로 위치하는 실시예의 횡단면도이며,
도 4는 두 개의 스크류가 상이한 길이를 갖는, 도 3 실시예의 변형도이며,
도 5는 도 3에 따른 배치에서 공급 개구의 구조를 나타낸 도면이며,
도 6은 도 1 에 따른 배치에서 공급 개구의 구조를 나타낸 도면이며,
도 7은 공급 개구의 구조를 나타낸 횡단면도이며,
도 8 내지 도 14는 각각의 경우 상이하며 가능한 스크류의 배치를 나타낸 종단면도이며,
도 15는 원추형 이중 스크류 압출기를 갖는 배치의 종단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 6에 따른 장치에서, 상기 장치는 이중 스크류를 갖는 복합 분쇄기/압출기를 형성하며, 수직축(2)과 원형 단면을 갖는 용기(1), 실질적으로 원통형으로 연장되는 측벽부(3)를 갖는다. 캐리어 플레이트(4)는 화살표(8)방향(도 2)으로 용기(1)의 축(2)을 중심으로 회전하며, 밀봉식으로 용기(1)의 베이스(60)를 관통하여 연장되는 샤프트(5) 상에 안착된다. 샤프트(5)는 모터(9)에 의해 회전 가능하게 구동된다.
유리하게 용기(1)의 상부는 깔때기형 덮개벽(11)에 처리되어야 하는 재료를 위한 유입 개구(10)를 갖는다. 재료가 진공상태로 처리되어야 하는 경우, 용기(1)에 흡인기(evacuator)가 연결되며, 또한 유입 개구(10)가 유리하게 배출될 수 있는 슬루스(sluice)를 구비한다. 처리되어야 하는 재료는, 예를 들면, 컨베이어 벨트와 같은 공급기(feeder)(12)에 의해 유입 개구(10)로 공급되어 화살표(13) 방향으로 개구(10) 내부로 낙하된다.
베이스(6) 영역에 배치된 캐리어 플레이트(4)는 다수의 도구(14)를 이송하며, 상기 도구는 일반적으로 재활용 열가소성 재료인, 용기(1) 내부에 이입된 재료에 적어도 혼합효과(mixing effect)를 가지며, 또한 일반적으로 재료를 분쇄하여 건조시킨다. 이 경우, 도구(14)는 블레이드를 갖는 커터로서 형성된다. 캐리어 플레이트(4)의 도구(14)로부터 회전된 재료는 혼합 와류(15)형태로 용기(1)의 측벽부(3) 위로 상승하여 정점(16)에 도달한 후, 용기의 축(2) 영역으로 복귀한다. 이에 따라, 처리된 재료는 완전히 혼합되거나 분쇄되어 건조되며, 용기(1) 내에서 적절한 체류 시간(residence time) 후에, 예를 들면 압출기인 가소기 또는 조괴기(20)의 이중 스크류 배치의 하우징(19)의 공급 개구(18)와 부합하지만, 공급 개구(18)에 적어도 유체 소통가능하게 연결되며, 실시예에 도시되어 있는 배출 개구(17)(도 2)를 통해 용기로부터 방출된다. 장치(20)는 두 개의 스크류(21,22)를 가지고, 두 개의 스크류는 하우징(19) 내에 배치되며, 스크류의 턴이 서로 맞물릴 수 있도록 모터(23)에 의해 동일한 회전 방향으로 동시에 구동된다. 이를 위해 적절하며 가능한 구동 배치(drive arrangement)가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 모터(23)는 태양 기어(24)를 구동시키며, 태양 기어는 변속기 하우징(transmission housing)(25)에 장착되고, 회전 가능하게 고정된 방식으로 두 개의 스크류(21,22) 샤프트에 연결된 두 개의 유성 기어(26,27)를 구동시킨다.
단일 스크류 압출기와 비교하여 두 배의 출력량을 얻기 위해, 용기의 치수는 경험에 의해 어림짐작으로 결정된, 다음에 의한 관계를 만족해야 함이 밝혀졌다.
Figure 112005070595151-pct00002
여기서, D는 mm단위의 용기(1)의 내경이고, d는 mm단위의 두 개의 스크류(21,22) 턴의 외경이며, K는 50 이상이지만, 바람직하게는 100 이상인 상수이다. 이러한 공식은 원형 원통형 용기에 적용한다. 이 용기가 원형 원통이 아니거나, 예를 들면 원추형과 같이 원통형이 아닌 경우, D는 동일한 용량, 즉, 동일한 유효 높이의 가상의 원형 원통형 용기의 내경으로 변환되어야 한다. 만약 작업 조건이 적절하다면, 유효 높이(H)는 캐리어 플레이트(4)의 상측 엣지 상부의 혼합 와류(15)의 정점(16)의 거리로 간주된다.
스크류 직경이 상이한 경우, 스크류 직경의 평균값이 상기 공식의 d에 사용될 것이다. 스크류 직경이 스크류 길이에 걸쳐 일정하지 않은 경우(예를 들면, 원추형 스크류인 경우), 평균 스크류 직경이 사용될 것이다.
또한, 전술한 바와 같이, 스크류 하우징(19)의 공급 개구(18)의 크기와 형상이 중요하다. 용기(1) 내에서 혼합되는 플라스틱 재료는 임의로 분쇄되어 가열되고, 임의로 건조되며, 도구(14)에 의해 이러한 공급 개구로 주조(cast)되며, 공급 개구는 적어도 부분적으로 용기(1) 내에서 회전하는 도구(14) 레벨에 위치한다. 도구(14)가 회전하는 동안 공급 개구(18) 내로 재료의 압설자형(spatula-type) 가압작용(pressing action)이 발생하도록, 화살표 방향(8)에서 보았을 때, 각이 지거나 이동 방향에 반대로 구부러진 도구의 선단(leading edges)이 이를 도울 수 있다. 다음 측정법을 공급 개구(18)에 적용하는 경우 특히 유리함이 실험에 의해 밝혀졌다.
h≥k0.6d ; 및
L≥k0.6d
여기서, h는 용기(1)의 축방향에서 측정된, mm단위의 공급 개구(18)의 유효 높이이고,
L은 용기(1)의 원주방향에서 측정된, mm단위의 공급 개구(18)의 유효 길이이며,
d는 mm단위의 스크류의 외경이고,
k는 바람직하게 1 또는 2인 스크류의 개수이다.
용기(1)로부터 하우징(9)으로 재료가 통행하는 방향에 유효한 클리어(clear) 단면은 공급 개구(18)의 유효 길이 또는 유효 높이로 간주한다. 전술한 바와 같이, 일정하기 않은 스크류 직경에 대해서는 d가 변환되어야 한다.
또한, 때때로 공급 개구(18)로 이입된 재료는 도구(14)가 방출하는 공급 개구(18)의 엣지 영역, 즉, 도 2의 공급 개구(18)의 좌측 엣지에 축적되는 경향을 갖는 것이 실험에 의해 밝혀졌다. 이러한 축적을 피하기 위해, 플라스틱 재료의 이송 방향으로 도시된 바와 같이, 스크류의 축을 향해 연속적으로 연장되는 공급 개구(18)의 확장부(36)가 형성되도록, 전술한 도구(14)가 스크류 하우징(19)의 종축(29)에 대해 비스듬히 방출하는 공급 개구(18)의 측벽부(28)(도 3 및 도 4의 우측에 위치하는 측벽부(28))를 배치하는 것이 유리한 것으로 증명되었다. 이러한 측벽부(28)가 스크류 하우징(19)의 종축(29)을 따라 형성되는 각도 α(도 7)는 어떤 경우에도 90˚보다 작으며, 특히, 20˚내지 80˚, 바람직하게는 30˚내지 55˚이다. 측벽부(28)는 적어도 인접한 스크류(21 또는 22)의 스크류 턴(30)의 원주까지, 바람직하게는 이러한 스크류의 축 영역까지 연장된다. 두 개의 스크류(21,22)가 수직으로 배치도니 경우에 평면도에서 봤을 때, 스크류의 이러한 종축은 스크류 하우징(9)(도 2)의 축(29)과 일치한다. 단일 스크류 설계(도 5 및 도 7)에서, 측벽부(28)는 적어도 스크류 턴(30)의 원주 부분을 넘어서, 바람직하게는 스크류축 영역까지 연장된다. 모든 경우, 이러한 측벽부(28)의 엣지, 특히, 그 단부는 스크류 턴(30)과 연동하는 전단 에지(shearing edge)(39)(도 1,5 및 도 6)를 형성하며, 전단 에지는 홈 슬리브가 제공되지 않기 때문에 연속적으로, 즉 중지 없이 스크류(21,22)의 원주 방향으로 연장된다.
도 1, 2 및 도 7에 따른 실시예에서, 두 개의 스크류(21,22)는 서로의 상부에 수직하게 배치되며, 스크류의 축들은 수평으로 위치한다. 이러한 배치가 가장 유리하지만, 두 개의 스크류가 반드시 필요한 것은 아니다. 이러한 배치로부터 이탈되어야 하는 경우, 두 개의 스크류(21,22)는 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 수평으로 나란히 위치할 수 있다. 도 3에 따른 실시예에서, 두 개의 스크류(21,22)는 길이가 동일하며 동일한 회전 방향으로 구동되고, 이들 스크류의 턴(30)은 서로 맞물릴 수 있다. 따라서, 두 개의 스크류(21,22)는 스크류 하우징(19)에 연결된 압출기 헤드(31)에 공동으로 공급한다.
도 4에 따른 배치는 두 개의 스크류(21,22)가 상이한 길이를 갖는 점에서, 즉, 용기(1)에 인접한 스크류(21)가 다른 스크류(22)보다 더 짧은 점에서 도 3 에 따른 배치와 상이하다. 따라서, 스크류(21)는 용기(1)로부터 배출 개구(17)를 통해 스크류 하우징(19)의 공급 개구(18)로 재료를 감아 올리며, 이러한 이송 작용은 전술한 용기(1) 및 공급 개구(18)의 치수와, 동일한 측벽부(28)의 구조에 의해 개선된다. 운송 작용시, 스크류(21)는 감아 올려진 재료를 다른 스크류(22)로 이동 시키며, 다른 스크류는 연결된 압출기 헤드(31)에 이러한 재료를 공급한다. 균일한 이송의 이점과 별개로, 이러한 배치는 전달 하우징(37)이 더 저렴하고, 압출기 헤드(31)에 이르는 유입부(inlet piece)가 더 저렴한 추가의 이점을 갖는다.
도 5는 도 3 및 도 4에 따른 설계에 대한 공급 개구(18)의 구조를 보다 상세히 도시하고 있다.
또한, 이송 작용을 개선하기 위해, 도구(14)가 방출하는 공급 개구(18)의 엣지, 즉, 도 5, 6 및 도 7의 우측 엣지에 모따기부(32)가 제공됨을 도 5, 6 및 도 7로부터 알 수 있다. 또한, 공급 개구(18)의 베이스(33)가 용기(1)를 향해 경사져 있어서, 베이스(33)에 의해 형성된 공급 개구의 벽부가 스크류(22)로부터 용기(1)를 향해 하향 경사진다.
전술한 바와 같이, 대체로 두 개의 스크류(21,22)는 서로에 대해 임의의 위치를 채용할 수 있다. 도 8 내지 도 14에는 다양한 배치가 도시되어 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 서로의 상부에 수직한 두 개의 스크류(21,22)의 위치가 가장 유리한데, 이는 스크류(21,22)의 다른 위치에서와 달리, 스크류 하우징의 이송 영역의 표면에 플라스틱 입자가 점착될 위험이 없기 때문이다. 또한, 대체로 도 11에 따른 배치로부터 벗어난 배치가 사용 가능하지만, 이러한 배치에서 예를 들면, 점착성 플라스틱 입자와 같은, 전술한 점착과, 그 결과로 방출 개구의 봉쇄가 가능하다. 이로 인해 이러한 재료의 입자가 과열될 수 있다. 이를 피하기 위해, 도 11로부터 벗어난 스크류(21,22)의 배치에 공급 개구(18)에 의해 형성된 하우징(19) 부분의 영역에 냉각 도관(34)을 제공하는 것이 추천되며, 공동(35)은 공급 개구(18)에 인접하여 위치되고, 전술한 점착과, 그로 인한 가공 재료(worked material) 입자의 과도하게 긴 체류시간의 원인이 될 수 있다. 이들 공동(35)이 더 커지고 용기(1)로부터 하우징(19)으로 더 연장될수록, 더 많은 냉각 도관(34)이 반드시 제공되어야 한다.
삭제
동일하고 일정한 턴 직경(d)(도 7)을 갖는 두 개의 스크류(21,22) 구조가 비용면에서 가장 유리하지만, 반드시 필요한 것은 아니다. 도 15는 원추형으로 형성되어 있으며, 압출기 헤드(31)로 공급하는 이중 스크류 압출기를 함께 형성하는 두 개의 스크류(21,22)를 갖는 실시예를 도시하고 있다. 두 개의 스크류(21,22)는 상호 맞물림 기어(38)를 거쳐 공통 모터(23)에 의해 반대 방향으로 구동된다. 이들 스크류의 턴(30)은 서로 맞물릴 수 있어서, 이 실시예에서 이송 영역에서 자가세척을 이룰 수 있다.
두 개의 스크류(21,22)를 갖는 하우징(19)의 수평 배치가 가장 유리하지만, 대체로 필요한 경우, 수직으로라도, 이러한 하우징을 용기(1)의 경사진 종축과 연결하는 것이 가능하다.
전술한 실시예에는, 각 경우 단지 두 개의 스크류가 도시되어 있지만, 이론적으로 유사한 구조로 세 개 이상의 스크류를 갖는 설계가 가능하다. 또한 이러한 설계에 전술한 공식을 적용한다. 그러나, 경제적인 이유로 세 개 이상의 스크류를 구비한 이러한 형태의 설계는 크게 중요하지 않다.

Claims (11)

  1. 열가소성 플라스틱 재료를 포함하는 재활용 플라스틱 재료 제조장치로서,
    처리되어야 하는 재료가 유입 개구(10)를 통해 상부로부터 내부로 공급되는 용기(1); 및
    상기 용기(1) 내에 배치되어 상기 용기(1)의 수직 축(2)을 중심으로 회전하는 하나 이상의 혼합 또는 분쇄 도구(14);를 포함하고,
    상기 도구(14)에 의해 처리된 재료가 상기 용기(1)의 바닥에 배치된 배출 개구(17)를 통해 공급되며, 상기 배출 개구에는 스크류 하우징(19)의 공급 개구(18)가 유체 소통가능하게 연결되고,
    상기 스크류 하우징(19)이 상기 용기(1)에 접선방향으로 연결되며,
    상기 도구(14)가 방출하는 상기 공급 개구(18)의 측벽부(28)가 단면에서 보았을 때, 상기 공급 개구(18)의 확장부(36)를 형성하고,
    상기 확장부(36)가 상기 스크류 하우징(19)의 축(29)을 향해 연속적으로 연장되는 재활용 플라스틱 재료 제조장치에 있어서,
    상기 확장부(36)는 두 개 이상의 스크류(21,22)의 상기 하우징(19)의 축(29) 방향에서 보았을 때, 상기 인접한 스크류(21,22) 턴(30)의 원주 부분을 넘어서 연장되어, 상기 확장부(36)의 스크류측 엣지가 이들 스크류 턴(30)과 연동하는 연속 전단 엣지(39)를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 개구(18)의 상기 확장부(36)를 형성하는 상기 측벽부(28)가 상기 스크류축과 20˚내지 80˚의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스크류(들)(21,22)의 하우징(19)의 공급 개구(18)에 공식
    h≥k0.6d; 및
    L≥k0.6d;가 적용되며,
    여기서, h는 상기 용기(1)의 축 방향에서 측정된, mm단위의 상기 공급 개구(18)의 유효 높이이고,
    L은 상기 용기(1)의 원주 방향에서 측정된, mm단위의 상기 공급 개구(18)의 유효 길이이며,
    d는 mm단위의 상기 스크류(21) 또는 스크류(21,22)들의 외경들의 평균값이고,
    k는 스크류의 개수인 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공급 개구(18)의 베이스(33)가 상기 스크류(21,22)로부터 상기 용기(1)를 향해 하향 경사지는 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 두 개의 스크류(21,22)가 상기 하우징(19) 내에 있을 경우, 상기 스크류(21,22)가 상기 공급 개구(18)의 용기측 에지에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 두 개의 스크류(21,22)와 관련하여, 상기 스크류(21,22)에 인접한 상기 하우징(19)의 벽부에 냉각 도관(34)이 제공되는 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 두 개의 스크류(21,22)와 관련하여, 상기 용기(1)의 직경(D)과 각각의 두 개의 스크류의 직경(d)이 관계식
    Figure 112006094137813-pct00003
    를 만족하며,
    여기서, D는 mm단위의 원형원통 용기(1)의 내경, 또는 동일한 용량으로 변환되는 동일한 유효 높이의 가상의 원형원통 용기의 내경이고,
    d는 mm단위의 스크류 직경들의 평균값이며,
    K는 50 이상의 상수인 관계에 있는 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 두 개의 스크류(21,22)와 관련하여, 상기 두 개의 스크류(21,22)의 단면이 상기 공급 개구(18)의 영역에서 서로 수직하게 또는 사선으로 위치하는 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 두 개의 스크류(21,22)와 관련하여, 상기 두 개의 스크류(21,22)의 턴(30)이 적어도 상기 공급 개구(18)의 영역에서 서로 맞물리는 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 확장부(36)는 두 개 이상의 스크류(21,22)의 상기 하우징(19)의 축(29) 방향에서 보았을 때, 상기 스크류의 축 영역까지 연장되어, 상기 확장부(36)의 스크류측 엣지가 이들 스크류 턴(30)과 연동하는 연속 전단 엣지(39)를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 개구(18)의 상기 확장부(36)를 형성하는 상기 측벽부(28)가 상기 스크류축과 30˚내지 55˚의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    재활용 플라스틱 재료 제조장치.
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