KR100729615B1

KR100729615B1 - 심재를 갖는 합성수지 롯드의 압출성형장치

Info

Publication number: KR100729615B1
Application number: KR1020000066056A
Authority: KR
Inventors: 김용재; 김용훈
Original assignee: 김용재; 김용훈
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2007-06-18
Also published as: KR20020036083A

Abstract

본 발명은 심재를 갖는 합성수지 롯드의 압출성형장치에 관한 것이다. 본 발명은 압출기헤드(10)에 L-형 용융물압출통로(12)와 압출구(14)를 갖는 압출다이스(16)가 결합되고 압출다이스(16)의 L-형 용융물압출통로(12)에는 그 후단측으로부터 압출구(14)측을 향하여 다수의 조출공(20)이 형성된 심재보호관(18)이 착설되는 합성수지 롯드의 압출성형장치를 제공한다. 본 발명에 따라서, 심재보호관(18)의 조출공(20)의 내벽에 열전도율이 낮은 물질인 불소수지로 된 튜브(22)가 부착되고, 압출다이스(16)의 후단측에서 심재보호관(18)의 후단부(26)에 진공원에 연결관(28)으로 연결되는 진공챔버(30)가 착설되며 이 진공챔버(30)의 후단측에는 심재보호관(18)의 조출공(20)과 정렬되는 심재협지공(32)이 형성된 탄성재질의 심재인장판(34)이 착설된다.

합성수지 롯드의 압출성형장치, 심재, 심재보호관, 심재인장판.

Description

심재를 갖는 합성수지 롯드의 압출성형장치 {APPARATUS FOR EXTRUDING PLASTIC ROD HAVING CORES}

도 1은 본 발명 장치의 단면도.

도 2는 도 1의 II-II선 단면도.

도 3(A)(B)는 본 발명 장치에 의하여 압출성형된 합성수지 롯드를 보인 것으로, 심재가 롯드피복재의 중심부에 집중배치된 것과 심재가 일정한 간격을 두고 배치된 것을 보인 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시형태를 보인 도 1과 유사한 단면도.

도 5는 도 4의 장치에 의하여 압출성형된 합성수지 롯드의 단면도.

주요부분에 대한 부호 설명

12... 용융물압출통로 14... 압출구

16... 압출다이스 18... 심재보호관

20... 조출공 22... 튜브

30... 진공챔버 32... 심재협지공

34... 심재인장판

본 발명은 심재(芯材)를 갖는 합성수지 롯드의 압출성형장치에 관한 것으로, 특히 단면이 원형인 롯드의 중심에 배치되는 심재가 롯드피복재의 압출시 용융되면서 압출되는 롯드피복재에 조출될 때 고온의 압출다이스의 부분에 접촉하는 것을 방지하고 롯드피복재내에 포합될 때 기포의 유입이 방지될 수 있도록 한 심재를 갖는 합성수지 롯드의 압출성형장치에 관한 것이다.

예를 들어, 롯드피복재가 폴리우레탄수지이고 심재가 보강심재로서 나이론사인 합성수지 롯드가 정밀기기의 풀리벨트용으로 사용되는 것이 알려져 있다. 이와 같이 나이론사 심재를 갖는 폴리우레탄롯드를 압출성형하는 경우 압출다이스에서 용융폴리우레탄의 압출과 동시에 다이스 내부를 통하여 롯드의 중심으로 다수의 다이론사를 조출한다. 그러나, 폴리우레탄의 작업용융점은 190-200℃이므로 통상 압출다이스의 온도는 약 210℃로 유지되는 한편 나이론의 용융점은 220℃이나 연신온도는 180℃이므로 폴리우레탄롯드의 압출시 나이론사 심재가 열변형을 일으킬 수 있다. 이와 같은 경우 열변형이 있는 나이론사 심재는 보강심재로서의 기능을 다하지 못한다.

통상적으로 심재를 갖는 합성수지 롯드의 압출성형장치는 압출기헤드가 연결되는 L-형 압출용융물통로와 직경이 작은 압출구를 갖는 압출다이스와 이 압출다이스의 외부로부터 압출용융물통로의 중심에서 조출단부가 압출구를 향하여 이에 정렬되게 배치되는 심재보호관으로 구성된다. 이와 같이 심재보호관이 압출다이스의 내부에 배치되고 압출용융물의 온도에 영향을 받으므로 이러한 심재보호관으로 공 급되는 심재는 압출다이스의 온도에 열변형을 일으키지 않는 것으로 선택되거나 이러한 열변형을 일으키지 않도록 하는 구조적인 수정이 요구된다. 특히 상기 언급된 바와 같이, 용융압출되는 롯드피복재의 작업용융점이 심재의 열변형을 일으킬 수 있는 온도이고 심재의 선택이 제한되는 경우 압출다이스의 구조적인 수정은 불가피하다.

또한, 심재를 갖는 합성수지 롯드의 압출성형장치에 있어서는 심재의 공급시 공기가 유입되어 성형된 롯드의 내부에 기포가 형성되는 것을 예상할 수 있다. 이러한 기포의 유입은 심재의 공급과 함께 유입되는 공기나 심재내에 포함되어 있는 미량의 습기와 공기에 의하여 유발된다. 이와 같은 기포의 유입은 성형된 롯드의 기계적인 특성을 저하시킴은 명백하다.

다른 한편으로, 심재를 갖는 합성수지 롯드의 압출성형장치는 복합수지의 제조용으로 사용될 수 있도록 롯드피복재내에 심재로서 초자섬유속이 배치되는 합성수지 롯드의 제조도 가능하다. 이와 같이 초자섬유속이 심재로서 내포되어 있는 이러한 합성수지 롯드는 일정한 길이로 절단하여 복합수지의 성형물을 제조하는 원료로서 사용될 수 있다. 이와 같은 경우에 있어서도 압출다이스의 압출용융물통로로 조출되는 초자섬유속은 가능한 한 압출다이스의 온도에 적은 영향을 받아야 하며 공기의 유입이 방지될 수 있어야 한다.

본 발명에 있어서는 이와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 압출다이스의 압출구측으로 압출되는 압출용융물에 조출공급되는 심재의 공급후단을 조출방향에 대하여 인장하여 심재가 심재보호관의 조출공의 내벽에 접촉하지 않고 조출공의 중심을 통과할 수 있도록 하여 심재가 용융물온도의 영향을 크게 받지 않도록 하며 심재의 조출후단에 진공을 가하여 심재보호관으로 심재와 함께 공급되는 공기와 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 한 합성수지 롯드의 압출성형장치를 제공한다.

이를 위하여, 본 발명에 있어서는 압출기헤드에 L-형 용융물압출통로와 압출구를 갖는 압출다이스가 결합되고 압출다이스의 L-형 용융물압출통로에는 그 후단측으로부터 압출구측을 향하여 다수의 조출공이 형성된 심재보호관이 착설된 합성수지 롯드의 압출성형장치를 제공한다. 본 발명에 따라서, 심재보호관의 조출공의 내벽에 열전도율이 낮은 물질인 불소수지로 된 튜브가 부착되고, 압출다이스의 후단측에서 심재보호관의 후단부에 진공원에 연결관으로 연결되는 진공챔버가 착설되며 이 진공챔버의 후단측에는 심재보호관의 조출공과 정렬되는 심재협지공이 형성된 탄성재질의 심재인장판이 착설됨을 특징으로 한다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 합성수지 롯드의 압출성형장치를 보인 것이다. 이러한 제1실시형태의 합성수지 롯드의 압출성형장치는 도 3에서 보인 바와 같이, 롯드피복재(1)가 폴리우레탄수지이고 심재(2)가 보강심재로서 수개의 나이론사 롯드피복재의 중심에 배치되는 합성수지 롯드(3)를 압출성형하기 위한 것이다.

도 1에서, 압출기헤드(10)에 L-형 용융물압출통로(12)와 압출구(14)를 갖는 압출다이스(16)가 결합된다. 압출다이스(16)의 L-형 용융물압출통로(12)에는 그 후단측으로부터 압출구(14)측을 향하여 심재보호관(18)이 착설된다. 이러한 심재보호관(18)은 단면이 원형으로 중심부에 길이를 따라 수개의 조출공(20)이 형성되어 있으며 내벽에는 압출성형장치 대부분을 구성하고 있는 철의 열전도율(58 kcal/m·h·℃)보다 현저히 낮은 열전도율(0.20 kcal/m·h·℃)을 갖는 PTFE와 같은 불소수지로 된 튜브(22)가 부착되어 있다. 이 심재보호관(18)은 첨단형의 선단부(24)가 용융물압출통로(12)내에서 압출구(14)측을 향하여 연장되어 있으며 후단부(26)는 압출다이스(16)의 후단측에 고정된다.

한편, 압출다이스(16)의 후단측, 즉 심재보호관(18)의 후단부(26)에는 진공원(도시하지 않았음)에 연결관(28)으로 연결되는 진공챔버(30)가 착설되며 이 진공챔버(30)의 후단측에는 심재보호관(18)의 조출공(20)과 정렬되는 다수의 심재협지공(32)이 형성된 탄성재질의 심재인장판(34)이 착설된다.

압출다이스(16)의 선단측에 형성된 압출구(14)의 전방에는 압출성형되는 합성수지 롯드(3)를 냉각시키는 환상의 냉각유체공급링(36)이 배치된다.

이와 같은 본 발명의 제1실시형태는 압출기헤드(10)로부터 압출되는 용융물이 압출다이스(16)의 L-형 용융물압출통로(12)로 공급되어 압출구(14)에서 합성수지 롯드(3)의 형태로 압출된다. 한편, 합성수지 롯드(3)의 중심부에 포합되어 이 합성수지와 함께 압출되는 심재(2)는 압출다이스(16)의 후단측에서 심재인장판(34)의 심재협지공(32)을 통하여 공급된다. 탄성재질로 구성된 심재인장판(34)에 형성딘 이 심재협지공(32)의 내경은 심재(2)의 외경보다 작거나 적어도 같아 심재(2)가 이를 통과할 때 심재(2)의 공급방향에 대하여 심재(2)에 인장력을 가할 수 있게 되어 있다. 각 심재(2)는 이러한 심재협지공(32)을 지나 이러한 심재협지공(32)과 정렬된 심재보호관(18)의 조출공(20)을 지나 심재보호관(18)의 선단에서 용융물압출통로(12)의 용융물에 합류하여 압출다이스(16)의 압출구(14)로 압출되면서 합성수지 롯드(3)의 중심에 포합된다. 따라서, 심재(2)는 그 후단측이 심재인장판(34)에 의하여 전진이 억지되는 한편 심재보호관(18)의 선단부(24)측에서는 압출물의 압출방향으로 전진이 강제되므로 심재보호관(18)의 조출공(20)내에서는 심재(2)가 조출공(20)의 내벽에 거의 접촉치 않는 상태로 공급된다. 따라서 조출공(20)의 내벽에 착설된 열전도성이 낮은 불소수지의 튜브(22)와 조출공(20)내에서 심재(2)가 그 내벽에 닿지않고 지나는 전진공급상태 때문에 심재(2)는 심재보호관(18)의 온도에 대하여 큰 영향을 받지 아니한다.

상기 언급된 바와 같이, 롯드피복재(1)가 폴리우레탄 수지이고 심재(2)가 나이론사인 경우, 폴리우레탄의 작업용융점은 190-200℃이므로 통상 압출다이스(16)의 온도는 약 210℃로 유지되는 한편 나이론의 용융점은 220℃이나 연신온도는 180℃이므로 심재(2)가 심재보호관(18)의 조출공(20)의 내벽에 장시간 직접 접촉하는 경우 나이론사 심재(2)가 열변형을 일으킬 수 있으나, 본 발명의 제1실시형태에 있어서는 조출공(20)의 내벽에 착설된 열전도성이 낮은 불소수지의 튜브(22)와 조출공(20)내에서 심재(2)가 그 내벽에 닿지않고 지나는 전진공급상태 때문에 심재(2)는 심재보호관(18)의 온도에 대하여 큰 영향을 받지 않아 심재(2)가 열변형되지 아니한다.

더욱이, 본 발명의 제1실시형태에 있어서는 압출다이스(16)의 후단측, 즉 심 재보호관(18)의 후단부(26)와 심재인장판(34)사이에 진공원에 연결관(28)으로 연결되는 진공챔버(30)가 착설되어 있어 심재(2)가 지나는 조출공(20)내의 공기와 열을 흡출해 낼 수 있어 조출공(20)내의 온도가 지나치게 높게 상승되는 것이 방지되며 심재(2)를 따라 합성수지 롯드(3)측으로 공기가 유입되는 것이 방지되어 합성수지 롯드(3)내에 기포가 생성되는 것이 방지될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2실시형태를 보인 것으로, 이는 복합수지의 제조용으로 사용될 수 있도록 롯드피복재(1')내에 심재(2')로서 초자섬유속이 배치되는 합성수지 롯드(3')를 제조하는 합성수지 롯드의 압출성형장치이다.

이와 같은 본 발명의 제2실시형태는 심재보호관(18')의 조출공(20')이 심재의 외경에 적응토록 증가된 단일 조출공(20')으로서 구성되어 있고 이에 상응하여 심재인장판(34')에 단일 심재협지공(32')이 형성된 것을 제외하고는 제1실시형태의 구성돠 동일하다. 따라서 상기 수정된 구성을 제외하고 제1실시형태와 동일 또는 유사한 부분에 대하여서는 동일 부호로 표시하였다.

이 제2실시형태는 심재(2')가 단일 초자섬유속으로 구성된 것이 적용될 수 있는 것으로 심재(2')가 조출공(20')의 내벽에 장시간 직접 접촉치 아니하고 공기의 유입이 방지되는 효과가 제1실시형태의 효과와 동일하다.

이와 같이, 본 발명은 압출다이스의 압출구측으로 압출되는 압출용융물에 조출공급되는 심재의 공급후단을 조출방향에 대하여 인장하여 심재가 심재보호관의 조출공의 내벽에 접촉하지 않고 조출공의 중심을 통과할 수 있도록 하여 심재가 용 융물온도의 영향을 크게 받지 않으며 심재의 조출후단에 진공을 가하여 심재보호관으로 심재와 함께 공급되는 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

Claims

압출기헤드(10)에 L-형 용융물압출통로(12)와 압출구(14)를 갖는 압출다이스(16)가 결합되고 압출다이스(16)의 L-형 용융물압출통로(12)에는 그 후단측으로부터 압출구(14)측을 향하여 다수의 조출공(20)이 형성된 심재보호관(18)이 착설된 것에 있어서, 심재보호관(18)의 조출공(20)의 내벽에 열전도율이 낮은 불소수지의 튜브(22)가 부착되고, 압출다이스(16)의 후단측에서 심재보호관(18)의 후단부(26)에 진공원에 연결관(28)으로 연결되는 진공챔버(30)가 착설되며 이 진공챔버(30)의 후단측에는 심재보호관(18)의 조출공(20)과 정렬되는 심재협지공(32)이 형성된 탄성재질의 심재인장판(34)이 착설됨을 특징으로 하는 심재를 갖는 합성수지 롯드의 압출성형장치.
제1항에 있어서, 조출공이 단일조출공(20')이고 이에 정렬되는 심재협지공이 단일 협지공임을 특징으로 하는 심재를 갖는 합성수지 롯드의 압출성형장치.