폐플라스틱과 결합제를 이용하는 파렛트 제조장치 {Apparatus for manufacturing palette using used plastic and binding agent}
도 1은 본 고안에 따른 파렛트 제조장치의 전체 구성도 도 2a 내지 도 2c는 본 고안에 따른 파렛트 제조장치의 부분 확대 단면도로서, 도 2a는 용융챔버의 확대도 도 2b는 압출기의 확대도 도 2c는 냉각기의 확대도 도 3은 압출 생산된 파렛트 구성품의 사시도 * 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * 10 : 용융챔버 11 : 압축실린더 12,12' : 투입호퍼 13,13' : 믹싱로터 14,14' : 분쇄날 15 : 오일라인 16 : 구동모터 17 : 감속기 18 : 열선 19 : 개폐도어 20 : 압출기 21,21' : 압출스크류 22 : 압출모터 23 : 압출감속기 30 : 성형기 31 : 시트형 압출공 32 : 절곡형 압출공 40 : 냉각기 41 : 물유입구 42 : 물배출구 43,43' : 이송롤러 50 : 절단기 51 : 회전컷터 52 : 스위치
본 고안은 폐플라스틱과 톱밥, 결합제 등을 혼합 용융하여 이를 파렛트의 형상으로 압출 성형하는 파렛트 제조장치에 관한 것으로, 폐플라스틱 및 톱밥, 결합제를 투입하는 투입호퍼와 그 투입물을 파쇄, 혼합, 용융하는 챔버, 용융원료를 압출하는 압출수단 및 압출 성형 및 냉각수단 등이 일체화되어 대량 연속적으로 파렛트를 생산할 수 있게 한 폐플라스틱과 결합제를 이용하는 파렛트 제조장치에 대한 것이다. 산업의 발달과 문화수준, 물류 이송비용에 따른 인건비 상승 등으로 점차 증 가추세에 있는 운반용 파렛트의 수요는 매년 17%씩 증가하고 있으나, 유가 급등으로 합성수지 가격도 상승세에 따라 시장 규모는 약 160억의 시장으로 추정되고 있으나 임목 파렛트 수지는 잘 알려지지 않고 있으며 중간 영세업자들의 임대사업까지 계산한다면 엄청난 규모로 볼 수가 있다. 근자에 들어 환경정책 EPR(배출자 재생처리 방법) 제도 이후 양질의 폐플라스틱이 대량으로 배출되고 있음에도 불구하고 이를 효과적으로 재생 및 재활용하지 못하여 그에 다른 손실액이 상당히 크게 발생하고 있는 것이다. 또한, 이를 재사용하기 위해 종래에는 고가의 기계 사출 또는 압출 방식으로 혼합용 폐플라스틱의 상당량을 사용하지 못하고 불과 전체량에 20% 내에서만 혼합하여 사용하고 있어 폐프라스틱의 활용도가 크게 떨어지는 단점이 있는 것이다. 이와 같은 폐플라스틱의 함량이 적어지는데에는 종래의 압출 성형기의 특징에서 볼 수 있는데, 일반적인 압출 또는 사출 성형기의 경우에는 단순한 단일 품목의 원료 또는 그에 소량의 폐플라스틱이 혼합된 원료를, 압출기에서 3mm 이하의 입도를 갖도록 압출하여, 진공 또는 사출기에서 일정한 형틀로 주입하여 그 형틀에 따라 사출 성형되게 하고, 이를 숙성 및 냉각하여 완제품을 생산하게 된다. 따라서, 상기한 용융 및 압출 과정에서 상기한 원료는 그 밀도가 다소 저밀도 상태로 성형되므로 내구성이 저하되는 원인이 되므로 결합력이 상대적으로 떨어지는 폐플라스틱의 함량이 증가할수록 그 내구성 및 강도 등이 취약하게 되므로 그 혼합량에 제한을 받게 되는 원인이 되는 것이다.
본 고안은 전기한 바와 같은 문제점을 개선하고자 안출된 것으로서, 폐플라스틱과 톱밥 및 결합제의 투입호퍼를 갖는 용융챔버의 내부에 고온의 믹싱로터를 내장 형성하고, 그 챔버 및 믹싱로터에 의해 용융된 원료를 압출기를 통해 가압 이송되게 하고, 가압 이송된 용융 원료는 정형화된 형상으로 압출 및 냉각, 절단되어 파렛트 자재로 생산되게 함으로서, 혼합제에 의해 폐플라스틱의 결합력을 향상시켜 폐플라스틱의 혼합률을 상승시키면서도, 고밀도의 용융원료에 의해 견고하고 밀도가 높은 양질의 파렛트를 대량으로 고속 생산할 수 있으며, 폐플라스틱을 주원료로 사용함에 따라 저렴한 파렛트를 대량으로 생산할 수 있는 폐플라스틱과 결합제를 이용하는 파렛트 제조장치를 제공함에 본 고안의 목적이 있는 것이다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 고안에 따른 파렛트 제조장치의 전체 구성도이다. 선단에는 압축실린더(11)가 장착되고, 상측에 투입호퍼(12)(12')가 형성되며, 내측 하부에는 발열되는 믹싱로터(13)(13')가 내장된 용융챔버(10)와; 상기 용융챔버(10)의 하측단에 연통되게 결합되고 그 내부에는 대향의 압출스크류(21)(21')가 내장된 압출기(20)와; 압출기(20)의 단부에 장착되어지고, 시트형 압출공(31)과 절곡형 압출공(32) 이 형성된 성형기(30)와; 성형기(30)의 배출측에 장착되고, 물유입구(41)와 물배출구(42)가 형성되며 내부에는 이송롤러(43)(43')가 내장된 냉각기(40)와; 상기 냉각기(40)의 단부에 장착되고, 회전컷터(51)와 스위치(52)를 갖는 절단기(50)로 구성된 것이다. 여기서, 상기한 용융챔버(10)의 믹싱로터(13)(13') 외주면에는 분쇄날(14)(14')이 방사상으로 돌출 형성되고, 그 내부에는 비회전되는 고온의 오일라인(15)이 형성되며, 상기 믹싱로터(13)(13')의 타단은 구동모터(16)와 감속기(17)에 의해 회전 작동되게 하며, 상기 용융챔버(10)의 하부 내측에는 열선(18)과 개폐도어(19)가 형성되어 구성한 것이며, 상기한 투입호퍼(12)(12')는 용융챔버(10)의 상부 양측으로 분할 형성하여, 일측 투입호퍼(12)로는 폐플라스틱이 공급되게 하고, 타측 투입호퍼(12')로는 톱밥이나 결합제를 동시 투입할 수 있게 구성할 수도 있는 것이다. 상기한 압출기(20)는, 압출모터(22)와 압출감속기(23)에 의해 대향의 압출스크류(21)(21')가 회전되게 구성한 것이다. 상기한 냉각기(40)의 이송롤러(43)(43')는 하향 가압 장착되어 있어, 이들 이송롤러(43)(43')의 가압에 의해 압출물이 고밀도로 압축되며 냉각되게 구성한 것이다. 이상과 같은 구성에 의한 본 고안 폐플라스틱과 결합제를 이용하는 파렛트 제조장치의 작용을 첨부도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도시와 같이 본 고안 파렛트 제조장치는 용융챔버(10)의 선단에 형성되어진 투입호퍼(12)(12')에 폐플라스틱과 톱밥 및 결합제를 각각 분할하여 정해진 혼합량에 준하게 투입하면 된다. 이와 같이 투입되어진 폐플라스틱과 톱밥, 결합제 등은 용융챔버(10) 내의 믹싱로터(13)(13')에 의해 잘게 분쇄 및 파쇄됨은 물론 고온으로 발열하는 믹싱로터(13)(13')에 의해 용융되면서 서로 우수한 결합력을 갖고 혼합되는 것이다. 상기한 믹싱로터(13)(13')는 그 내부에 고온의 오일이 유입될 수 있는 오일라인(15)이 형성되어 있어 외부로부터 가열된 고온의 오일이 그 믹싱로터(13)(13')의 내부를 순환함에 따라 상기한 믹싱로터(13)(13')는 지속적으로 고온 가열된 상태인 것이며, 상기 믹싱로터(13)(13')의 외주면에 방사상으로 돌출 형성되어 있는 분쇄날(14)(14')은 상기한 폐플라스틱과 톱밥 등을 잘게 파쇄시키는 역할과 동시에 이들을 고르게 혼합 믹싱하는 역할을 하게 된다. 또한, 상기한 믹싱로터(13)(13')는 일측단의 구동모터(16)로부터 동력을 전달받아 저속회전케 하는 감속기(17)를 통해 회전되는 것으로서, 서로 대향된 믹싱로터(13)(13')는 서로 동일한 회전 방향을 갖고 회전하면서 이들 투입물을 고르게 파쇄 및 혼합시키는 것이며, 그 믹싱로터(13)(13')는 도 2a의 도시와 같이 자유절곡 형상을 갖고 있어 그 혼합 믹싱률이 크게 향상되는 것이다. 특히, 상기와 같이 믹싱로터(13)(13')에 의해 분쇄 및 용융되어진 투입물은 그 용융챔버(10)의 하측으로 집중되는데, 상기 용융챔버(10)의 하부에는 그 내측으로 열선(18)이 매설되어 있으므로 상기 열선(18)의 발열에 의해 분쇄 및 용융된 투입물은 지속적으로 용융상태를 유지하게 된다. 또한, 상기한 압출실린더(11)는 투입호퍼(12)(12')를 통해 용융챔버(10)의 내부로 투입된 혼합물에 압력을 가하여 보다 빠르고 신속하게 파,분쇄될 수 있게 하는 것이다. 이와 같이 충분한 용융상태가 이루어진 상태에서 용융챔버(10)의 하부에 마련된 개폐도어(19)를 통해 배출된 용융원료는 용융챔버(10) 하단에 결합된 압출기(20)로 공급되는데, 상기한 압출기(20)는 그 내부에 서로 대향된 압출스크류(21)(21')가 내장되어 있으므로 유입되는 상기 용융원료를 일측으로 가압 이송시키게 되는 것이다. 이때의 압출스크류(21)(21')는 도 2b의 도시와 같이 각각 압출모터(22) 및 압출감속기(23)로부터 동력을 전달받아 회전되는 것으로서, 이들에 의해 고압으로 압축되면서 고밀도의 압출조건이 형성되는 것이다. 이와 같이 압출되는 용융원료는 압출기(20)의 배출측에 형성된 성형기(30)에 형성된 시트형 압출공(31)과 절곡형 압출공(32)을 통해 도 3의 도시와 같은 형상으로 압출되는 것이며, 이와 같이 압출 생산되는 압출물은 고온의 상태를 갖게 되므로 이를 냉각기(40)를 통해 신속히 냉각시켜 그 외형을 정형화시키게 된다. 이와 같은 냉각작용을 하는 냉각기(40)는 도 2c의 도시와 같이 외부로부터 물을 지속적으로 공급받는 물유입구(41)와 유입되는 물을 배출시키는 물배출구(42) 가 각각 형성되어 있어 지속적으로 순환되게 하고, 그 냉각기(40)의 내부로 압출 생산된 압출물은 상기 냉각수에 의해 경화되어 타측으로 이동하게 되는데 이와 같은 이송과정에서 하향 가압 장착되어 있는 다수의 이송롤러(43)(43')는 상기한 시트형 압출물을 하향 가압함으로서 그 압출물이 완전히 경화되기전 가압하여 고밀도의 압축률을 갖게 하는 것이다. 이와 같이 압축되어진 시트형 압출물과 비압출상의 절곡형 압출물은 냉각기(40) 단부를 통해 배출되는데, 이때에는 회전컷터(51)의 간헐 회전 작동에 의해 상기한 시트형 압출물 및 절곡형 압출물을 도 3의 도시와 같이 각각 절단하여 각각 필요되는 길이에 해당하는 크기를 갖도록 조립하여 사용할 수 있게 한 것이다. 이때의 회전컷터(51)는 별도의 스위치(52)를 통해 작동되는 것이며, 작업자의 수작업에 의한 컷팅 또는 정해진 시간에 따른 간헐 컷팅 작업이 자동으로 이루어질 수 있도록 할 수도 있는 것이다.
이상과 같은 본 고안 폐플라스틱과 결합제를 이용하는 파렛트 제조장치는, 혼합제에 의해 폐플라스틱의 결합력을 향상시켜 폐플라스틱의 혼합률을 상승시키면서도, 고밀도의 용융원료에 의해 견고하고 밀도가 높은 양질의 파렛트를 대량으로 고속 생산할 수 있으며, 폐플라스틱을 주원료로 사용함에 따라 저렴한 파렛트를 대량으로 생산할 수 있는 효과가 있는 것이다. |
