KR100283774B1 - 공동을 입자물질로 충전하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

공동이 박스(140)에 사전결정된 양의 입자물질을 배치하여 이 입자물질로 충전된다. 박스는 공동과 동일한 수평 단면형상을 가지며 적어도 하나의 도어(78)에 의해 그 저면부가 폐쇄되고 도어상에 입자물질이 놓인다. 입자물질이 수평을 이루도록하기 위하여 박스(140)가 수회 수평으로 전후운동하게 되고 물질에 가하여지는 에너지는 이러한 운동중에 점진적으로 감소된다. 그리고 도어(78)가 신속히 개방되어 입자물질이 일괄하여 박스(140)로부터 공동으로 낙하한다.

Description

공동을 입자물질로 충전하는 방법 및 장치

제1도는 예시장치의 이송조립체를 보인 측면도.

제2도는 제1도에서 보인 조립체의 평면도.

제3도는 제1도의 화살표 III 방향에서 본 축소정면도.

제4도는 제1도 - 제3도에서 보인 이송조립체에 취부하기 위한 예시장치의 박스조립체를 통한 수직단면도.

제5도는 제4도에서 보인 조립체를 통한 수직단면을 보인 것으로 제4도의 방향에 직각을 이루는 수직단면도.

제6도는 두 위치에서 이송조립체에 취부된 박스의 조립체를 보인 예시장치의 측면도.

제7도는 제6도에서 보인 예시장치의 평면도.

예시된 장치(2)(제6도와 제7도에서 보임)는 입자물질을 공동(도시하지 않았음)에 충전하는데 사용하기 위한 것이다. 이 경우에 있어서, 공동은 직사각형의 수평단면을 갖는다. 장치(2)는 제1도 - 제3도에서 보인 이송조립체(10)와 이후 설명되는 바와같이 이송조립체(10)에 취부되는 제4도와 제5도에서 보인 박스조립제(100)로 구성된다.

이송조립체(10)는 이 조립체(10)가 취부되는 수직형취부판(12)으로 구성된다. 이 취부판(12)에는 수직장공(14)(제3도)이 형성되어 있으며 이를 통하여 클램핑스크류(도시하지 않았음)가 관통되어 직선운동하는 캐리지(17)에 대하여 취부판(12)의 제1면(16)을 고정할 수 있게 되어있다. 캐리지(17)를 이동시킴으로써 조립체(10)가 제1입자물질수납단(4), 제2입자물질수납단(6)과, 공동상부의 입자물질공급단(8)으로 이동된다.

또한 조립체(10)는 취부판(12)의 면(16)에 고정된 브라킷트(18)로 구성된다. 브라킷트(18)는 전기모우터(12)가 취부되는 모우터취부판(20)을 재가한다. 모우터(22)는 이 모우터(22)의 출력축(24)의 회전위치정보를 제공하는 리솔버 또는 엔코우터(도시하지 않았음)를 갖는 브러쉬리스 서보-모우터이다. 출력축(24)(제2도)은 취부판(20)의 통공을 통하여 연장되고 이에 암(26)이 고정적으로 착설되어 있어 모우터(22)의 작동으로 암(26)이 출력축(24)의 축선을 중심으로하여 회전한다. 프로그래머블 콘트롤시스템(도시하지 않았음)이 모우터(22)에 결합되어 출력축(24)의 사전에 결정된 회전이 이루어지도록 모우터를 제어할 수 있게 되어 있다.

취부판(12)의 면(16)에 대한 대향면(28)에는 취부판(12)에 고정된 취부대(31)에 각각 4개의 로울러(30)가 착설되어 있다. 각 로울러(30)는 그 수평축선을 중심으로 하여 회전할 수 있다. 로울러(30) 두개는 동일한 상부레벨에 배열되고 두개는 동일한 하부레벨에 배열되며 수평직선트랙을 형성한다. 면(28)은 상부로울러(30)와 하부로울러(30)사이의 중간에 수평간극요구(32)를 형성한다. 수평 슬로트(34)가 요구(32)내에서 취부판(12)을 통하여 연장되어 있다.

또한 조립체(10)는 모우터(22)의 작용으로 로울러(30)에 의하여 형성된 트랙을 따라 왕복운동토록 4개의 로울러(30)상에 착설된 지지체(40)로 구성된다. 이 지지체(40)는 취부판(12)의 면(28)을 향하는 배면(44)을 갖는 수직 백플레이트(42)로 구성된다. 배면(44)에는 하부및 상부 수평브라킷트(46)가 착설된다. 각 브라킷트(46)에는 수평레일(48)이 착설된다. 상부레일(48)은 상부로울러(30)상에 위치하고, “V” 자형이고 두 상부로울러(30)의 일치하는 “V” 자형 요구내에 삽입되는 하부면을 갖는다. 하부레일(48)은 하부로울러(30)의 하측에 위치하고 역시 “V” 자형이며 두 하부로울러(30)의 일치하는 “V” 자형 요구내에 삽입되는 상부면을 갖는다. 상부레일(48)은 지지체(40)를 지지하고 하부레일(48)은 로울러(30)에 의하여 형성된 트랙을 따라서 면(28)에 평행한 수평왕복운동중에 지지체(40)를 안내한다. 면(44)은 또한 두 브라킷트(46)사이의 중간에 보스(50)를 재가한다. 보스(50)는 이에 핀(52)이 고정되고 이 핀은 취부판(12)의 슬로트(34)측으로 수평연장되어 있다(제1도). 핀(52)은 볼조인트(54)를 재가한다.

모우터(22)로 지지체(40)를 이동시키기 위하여, 볼조인트(54)가 링크(55)에 의하여 모우터(22)와 출력축(24)상의 암(26)으로부터 수평으로 연장된 핀(58)에 의하여 재가된 볼조인트(56)(제2도)에 연결된다. 핀(58)은 출력축(24)으로 부터 간격을 두고 있어 모우터(22)의 작동으로 링크(55)가 지지체(40)를 이동시킬 수 있게 되어 있다. 링크(55)가 취부판(12)의 요구(32)를 따라 연장되고 좌우스크류 나선구조에 의하여 길이가 조절될 수 있다.

하측변부에서 백플레이트(42)는 그 면(44)에 연결플랜지(62)가 구비된 인출파이프(60)를 재가한다. 이 파이프(60)는 이 파이프(60)가 연결된 백플레이트(42)를 통하여 통공(64)으로 부터 수평으로 연장되어 있다. 또한 백플레이트(42)에는 공기공급을 위한 연결구(66)를 재가한다. 이 연결구(66)는 통공(64)에 근접하고 또한 백플레이트(42)를 통하여 통공(도시하지 않았음)과 연결된다.

또한 지지체(40)는 직각으로 만나는 백플레이트(42)와 일체로 형성된 좌우수직측판(68)(70)으로 구성된다. 측판(68)(70)은 취부판(12)으로부터 연장되어 있다. 측판(68)(77)은 유사한 구조이므로 좌측 측판(68)에 대하여서만 기술하였다(우측 측판 70과 관련된 유사한 부분에 대하여서는 동일부호로 표시하였다).

좌측 측판(68)은 두개의 수평슬리트, 즉 상부슬리트(72)와 하부슬리트(74)를 갖는다. 상부슬리트(72)는 한쌍의 수평상부도어(76)의 단부 부분이 측판(68)(70)을 관통하도록하며, 각 도어는 양측의 측판에 형성된 슬리트를 통과하게 되어 있다. 도어(75)는 상부면이 비점착코팅 처리된 얇은 금속사이트로 구성되며 측판(68)(77)사이의 공간을 가로질러 연장된다. 하부슬리트(74)는 도어(76)와 유사한 하부의 한쌍의 도어(78)의 단부부분이 측판(68)(70)을 관통하도록 한다. 도어(76)(78)는 측판(68)(70)의 내측면에서 슬리트(72)(74)에 인접하여 착설된 레일(80)에 의하여 형성된 수평트랙을 따라 활동할 수 있게 되어 있다. 도어(76)(78)는 각 도어가 변부를 따라 타측 도어에 접하는 폐쇄위치와 이들 도어가 분리되는 개방위치사이로 수평하게 활동할 수 있다. 제1도에서 도어(76)(78)는 폐쇄위치에 있는 것으로 도시되어 있으며, 제2도에서는 도어(78)가 폐쇄위치로 근접하게 되어 있음을 보이고 있다.

도어(76)(78)를 이들의 개방및 폐쇄위치사이로 이동시키기 위하여, 지지체(40)는 8개의 공압피스톤-실린더조립체(82)로 구성된다. 이들 조립체(82)는 각 조립체가 각 도어(75)(78)의 일측단부에 작용토록 측판(68)(70)의 외측면에 착설된다. 각 조립체(82)는 수평으로 연장되고 각 도어(75)(78)에 고정된 브라킷트(86)에 고정되는 크로스헤드(85)를 재가하는 피스톤로드(84)를 갖는다. 각 조립체(82)는 도어(75)(78)가 이들의 폐쇄위치로 이동될 때에 충격을 완화시키는 고무쿠션(88)을 재가한다. 조립체(82)는 도어(76)(78)를 이들의 폐쇄위치로부터 개방위치로 다시 그 반대로 이동시킬 수 있도록 하는 도어개방수단을 제공한다.

도어(76)(78)는 조립체(82)에 압력하의 공기를 공급하므로서 작동된다. 도어(76)에 결합된 조립체(82)는 도어(78)에 결합된 조립체와 마찬가지로 함께 작동되나 도어(76)는 도어(78)와 독립적으로 그리고 그 반대로 작동될 수 있다. 조립체(82)는 피스톤로드(84)를 신장시켜 도어가 이들의 개방위치로 이동하고 반대로 수축시키면 도어가 이들의 폐쇄위치로 이동하며 이때에 크로스헤드(85)가 쿠션(88)에 닿게되도록 배열된다. 조립체(82)는 약 0.2초내에 도어(76) 또는 (78)를 이들의 폐쇄위치로부터 이들의 개방위치로 이동시킬 수 있게 되어 있다.

측판(68)(70)의 최하측 변부는 내측으로 만곡되어 선반(도시하지 않았음)을 구성토록 되어 있고 백플레이트(42)로부터 멀리 떨어져 있는 수직변부는 외측으로 만곡되어 나선형 고정포인트(92)를 지지하는 플랜지(90)를 형성토록 되어 있다. 또한 측판(68)(70)은 플랜지(90)보다는 백플레이트(42)에 보다 근접하게 배치된 두개의 빔(94)(96)으로 연결된다.

지지체(40)는 제1도 - 제3도에는 도시하지 않았으나 제4도와 제5도에는 도시한 바와같이 3개 유니트의 박스조립체(100)를 지지하도록 배열된다. 조립체(100)은 지지체(40)에 착설될 수 있는 다수 조립체중의 하나이며 이들 조립체는 공동의 형태에 의하여 그 형태가 결정되는 중앙수직통로(102)의 단면형태가 상이하다.

조립체(100)는 하부유니트(104), 중앙유니트(105)및 상부유니트(108)로 구성된다. 유니트(104)(106)(108)는 시이트재로 구성되며 지지체(40)상에 상하로 배치된다.

하부유니트(104)는 수평기부판(110)으로 구성되고 그 상부에는 수직전면및 배면판(112)과 두 수직측판(113)으로 상부개방형박스가 구성되어 기부판(110)이 이 박스의 저면부를 형성한다. 기부판(110)은 단층형 블럭(114)이 삽입되는 중앙공을 갖는다. 이 블럭(114)에는 박스(116)가 착설되는 사각형의 수지통로가 형성되어 있다. 박스(116)는 상하가 개방되고 4개의 수지판으로 구성된다. 박스(116)는 통로(102)의 하측부를 형성하며 공동의 것과 동일한 수평단면형태와 크기를 갖는다. 박스(116)는 입자물질을 공동으로 안내하도록 작용하는 장치의 안내수단 일부를 구성한다.

추가블럭(118)이 블럭(114)의 상부에 착설되고 박스(116)의 둘레로 연장되어 있다. 블럭(118)은 박스(116)의 둘레로 연장되고 블럭(114)(118)과 박스(116)의 외면일부에 의하여 둘러싸이는 소규모챔버(120)를 형성토록 절결되어 있다. 챔버(120)는 블럭(118)을 관통하여 형성된 입구(122)를 갖는다. 이 입구는 파이프(도시하지 않았음)에 의하여 지지체(40)에 착설된 연결구(66)측으로 삽입되는 연결구(도시하지 않았음)에 연결되어 공기가 챔버(120)내로 공급된다. 챔버(120)는 블럭(114)의 협소한 수직공(124)으로 구성되는 다수의 출구를 갖는다. 이들 수직공(124)은 박스(116)를 형성하는 여러 판의 하측주연에 의하여 형성된 통로(102)의 하측입구 둘레에 간격을 두고 배치된 출구를 갖는다, 챔버(120)에 공기가 공급될 때에 공기는 수직공(124)을 통하여 나가 통로(102)로부터 하측으로 연장된 에어커튼(화살표 A로 표시하였음)을 형성한다. 이 에어커튼은 박스(116)와 협동하여 입자물질을 안내하는 안내수단을 구성한다. 수직공(124)의 출구는 입자물질의 통로둘레에 배열되는 다수의 하향 오리피스를 제공하며, 챔버(120)는 상기 통로의 둘레에 에어커튼(A)을 형성토록 상기 오리피스를 통하여 공기를 유도하는 수단을 제공한다.

유니트(104)는 또한 핀(112)113)으로 구성되는 박스내에서 박스(116)의 둘레에 착설된 경사판(126)으로 구성된다. 이 경사판(126)은 그 상측단부가 블럭(118)상부의 박스(116)에 접하며 이들의 하측단부는 기부판(110)과 판(112)의 접속부에 위치한다. 경사판(126)은 통로(102)로부터 이탈하는 입자물질을 경사판(126)과 전면및 배면판(112)의 접속으로 구성되는 거터(gutter)측으로 향하게 한다. 배면판(112)에 인접하여 형성된 거터는 유니트(104)가 지지체(40)상에 놓일 때에 플러그(도시하지 않았음)에 의하여 인출파이프(60)측으로 형성된 통공(64)에 연결된다. 타측 거터는 통공(128)에 의하여 인출 파이프(130)의 내부에 연결된다. 연결플랜지(132)가 구비된 파이프(130)가 전먼판(112)의 외측면을 따라서 수평으로 연장된다. 이와같이 판(112)(113)(126)은 입자물질이 조립체(100)를 통과할때에 이탈되는 입자물질을 잡는 캐칭수단을 구성한다. 파이프(60)(130)는 캐칭수단으로부터 입자물질을 옮기는 인출수단을 제공한다.

유니트(104)는 측판(68)(70)사이에서 수평으로 활동되게 지지체(40) 상에 착설되어 측판(68)(70)의 상향만곡된 하측변부에 의하여 구성된 선반위에 놓인다. 그리고 박스(116)의 상부주연은 하부 도어(78)의 직하부에 놓인다. 지지체(40)상에 유니트(104)를 착설하므로서 공기공급원을 챔버(120)에 연결할 수 있고 인출 파이프(60)를 배면측 거터에 연결할 수 있다.

중앙유니트(106)는 양측 플랜지(90)에 결합되고 통공(136)을 통하여 볼트체결되는 수직전면판(134)에 의하여 하부도어(78)와 상부 도어(76)사이에 착설되고, 볼트는 4개의 나선형 고정포인트(92)에 체결된다. 유니트(106)에는 빔(96)이 없다. 수직전면판(134)은 하부유니트(104)를 지지체(40)상에 고정하는 하향돌출부(138)를 갖는다. 또한 유니트(106)는 4개의 수직판으로 된 박스(140)로 구성된다. 이 박스(140)는 이 박스(140)가 통로(102)의 중간부분을 형성하도록 정렬되었을 때에 하부유니트(104)의 박스(116)의 개방상부와 동일한 형태와 크기인 개방 저면부를 갖는다. 박스(140)는 역시 개방된 그 상부를 향하여 약간 내측으로 경사져 있다. 박스(140)는 전면판(134)에 착설된 지주(142)에 의하여 지지된다.

박스(140)는 도어(76)가 개방되었을 때에 그 개방상부를 통하여 사전에 결정된 입자물질을 공급할 수 있게 되어 있다. 박스(140)는 박스(116)와 마찬가지로 공동과 동일한 수평단면 형태를 갖는다. 폐쇄위치에 있을때에 하부도어(78)는 박스(116)의 저면을 폐쇄하여 박스(140)내의 입자물질이 이 도어(78)상에 놓이도록 한다.

상부유니트(108)는 상부도어(76)의 상부에서 양측 플랜지(90)에 결합하고 통공(146)을 통해 4개의 고정포인트(92)로 삽입되는 볼트로 체결된 수직전면판(144)에 의하여 지지체(40)상에 착설된다. 유니트(108)에는 빔(94)이 없다. 이 유니트(108)는 또한 박스(150)와 이 박스(150)의 상부에 착설된 호퍼(152)로 구성된다. 박스(150)와 호퍼(152)는 지주(154)로 전면판(144)에 의하여 각각 지지된 4개의 판으로 구성된다. 박스(150)를 구성하는 판은 수직이며 이 박스는 도어(76)의 직상부이고 중앙유니트(105)의 박스(140)의 개방상부와 동일한 형태의 개방저면부를 갖는다. 박스(150)는 통로(102)의 상측부분을 형성한다. 이 박스(150)의 상부는 개방되고 호퍼(152)의 저면부와 연통한다. 호퍼(152)는 상향 외측으로 경사져 있어 이 호퍼의 개방상부는 그 개방저면부 보다 크다.

박스(150)는 박스(140)에 대하여 그 직상부에서 지지체(40)에 고정적으로 착설되는 본 발명 장치의 추가박스이다. 이 박스(150)는 공동과 동일한 수평단면형태를 가지고 그 개방상부를 통하여 사전에 결정된 양의 제2입자물질을 수납할 수 있도록 되어 있으며 이 제2입자물질은 도어(76)가 박스(150)의 저면부를 폐쇄하는 폐쇄위치에 있을 때에 이들 도어상에 놓인다. 도어(76)와 이들에 결합된 조립체(82)는 박스(140)에 대한 도어(78)와 이들에 결합된 조립체(82)와 마찬가지로 박스(150)에 대하여 동일한 방식으로 작용한다.

호퍼(152)는 박스(150)의 상단측으로 낙하하는 입자물질을 안내한다. 이 호퍼(152)는 박스(150)를 향하는 제2입자물질 뿐만아니라 박스(140)를 향하는 제1 입자물질을 안내하고 이 입자물질은 박스(150)를 통하여 박스(140)에 이른다.

장치(2)는 또한 작동단(4)(8)(8)에 박스(140)(150)를 배치시킬 수 있도록하는 양측배치수단을 제공하는 추가 서보-모우터(160)(제7도)와, 모우터(22)와 동일한 방식이나 이 모우터(22)에 의한 운동에 대하여 직각으로 박스(140)(150)를 운동시킬 수 있게된 추가박스운동수단으로 구성된다.

모우터(160)는 두 수평레일(164)(도면에서는 하나만을 보임)을 지지하는 장치(2)의 골격(162)에 착설된다. 레일(164)은 수납단(4)으로부터 수납단(6)으로 연장되고 다시 이로부터 프레스(166)가 놓인 공급단(8)으로 연장되어 있다. 캐리지(17)가 레일(164)상에서 이동하여 박스(140)(150)가 작업단(4)(6)(8)에 배치될 수 있다(비록 장치 2가 하나의 캐리지 17 만을 가지나 제6도와 제7도에서는 양 작업단 4와 8에 도시되어 있다). 또한 골격(162)은 볼스크류(168)를 지지하며 이로써 캐리지(17)가 레일(164)을 따라 구동된다. 볼스크류(168)는 모우터(160)에 의하여 작동된다.

예시된 방법에 의한 예시 장치(2)의 작동에 있어서, 사전에 결정된 양의 제1 입자물질이 박스(140)내에 배치되고 사전에 결정된 양의 제2입자물질이 박스(150)내에 배치된다. 이는 조립체(100)를 제1수납단(4)으로 이동시키는 모우터(160)를 작동시키므로서 이루어지며 상기 수납단을 제1 입자 물질의 사전에 결정된 양을 계량하는 계량셀의 하측에 위치한다. 그리고 상부도어(76)가 개방되고 하부도어(78)가 폐쇄되므로서 계량된 입자물질이 호퍼(152)의 상부측으로 낙하된다. 제1 입자물질은 호퍼(152)에 의하여 박스(150)측으로 안내되고 박스(140)측으로 안내되어 도어(78)상에 놓인다. 그리고 조립체(100)가 모우터(160)의 작동으로 제2수납단(6)으로 이동되며 여기에서는 그 하측에 제2계량셀이 놓여있고 피스톤-실린더조립체(82)가 작동되어 상부도어(76)가 폐쇄된다. 제2계량셀은 사전에 결정된 양의 제2입자를 계량한다. 계량된 제2입자물질이 호퍼(152)의 상부로 낙하하고 박스(140)측으로 안내되어 상부도어(76)의 상부에 놓이게 된다.

이제 조립체(100)가 공동상부에서 프레스(166)의 플래튼사이의 공급단(8)으로 이동되고 모우터(22)(160)가 작동되어 입자물질이 수평을 이루도록 한다. 모우터(22)는 박스(140)(150)와 이들의 도어(78)(76)(폐쇄상태에 있음)를 로울러(30)로 한정되는 직선형 수평트랙을 따라 수평하게 전후로 운동시킬 수 있는 본 발명 장치의 박스운동수단을 제공한다. 이는 출력축(24)을 180° 또는 그 이하의 원호를 통하여 회전시키므로서 암(26)이 회전하고 링크(55)가 요구(32)를 따라 운동토록 하므로서 이루어질 수 있다. 링크(55)의 운동으로 지지체(40)와 이에 착설된 모든 부분이 취부판(12)에 대하여 운동하게되며 레일(48)이 로울러(30)상에서 이동하게 된다. 이러한 전후운동은 이러한 운동으로 박스(140)(150)내의 입자 물질에 가하여지는 에너지가 이 운동중에 점진적으로 감소될 수 있게 조절된다. 이는 출력축(24)의 각 연속원호회전이 작은 각도로 회전되도록하는 모우터(22)에 대한 제어시스템의 신호에 의하여 이루어진다. 이와같이 하므로서 박스(140)(150)의 전후운동의 진폭이 점진적으로 감소된다. 제1 운동은 모우터의 180° 회전운동으로 이루어지고 제2운동은 방향을 반대로하여 162° 회전으로 이루어지며 제3운동은 다시 제1 방향으로 149° 회전으로 이루어질 수 있을 것이다. 8회의 전후운동, 즉 전체적으로 16번의 운동이 진폭의 점진적인 감소하에 이루어진다. 제1운동에 있어서, 입자물질에는 비교적 큰 에너지가 가하여지고 매번 연속운동시 에너지가 감소된다. 이러한 전후운동으로 각 박스(140)(150)내에는 입자물질의 수평집적체가 형성되며 입자물질이 상이한 형태인 경우에 이들 형태의 입자물질들이 집적체내에 잘 분포됨을 알수 있었다.

만약, 공동의 형태가 모우터(22)에 의하여 가하여지는 수평화운동이 불충분하게 되는 것일 경우에는 에너지감소진동으로 레일(164)을 따라 캐리지(17)를 진동시키도록 모우터(160)를 작동시키므로서 추가수평화운동이 가하여질 수 있다(직각으로).

만약 전후운동후에 통로(102)가 공동에 정확히 정렬되지 않는 경우 박스(140)(150)는 조립체(10)의 완만한 운동으로 제위치로 이동된다. 이제 챔버(120)에 공기를 공급하므로서 박스(116)로부터 모울드의 공동으로 향하는 에어커튼이 형성된다. 이제 조립체(82)는 하부도어(78)를 개방토록 작동된다. 도어(78)는 제1 입자물질이 일괄하여 공동측으로 낙하할 수 있도록 신속히 박스(140)로부터 이동된다. 도어(78)는 레일(80)을 따라서 수평으로 이동된다. 제1 입자물질이 박스(116)와 에어커튼으로 안내되면서 박스(116)를 통하여 모울드의 공동으로 낙하한다. 다음으로, 조립체(82)가 작동되어 신속히 상부도어(76)가 개방된다. 도어(78)와 마찬가지로, 도어(76)도 신속히 이동되어 제2입자 물질이 박스(150)의 저면부로부터 일괄하여 낙하한다. 제2입자물질은 박스(116)와 에어커튼의 안내하에 박스(140)(116)를 통하여 모울드공동으로 낙하한다. 제2입자물질은 제1 입자물질의 상부에 놓인다. 입자물질은 박스(140)(150)에서의 경우와 같이 동일한 수평상태와 분포상태로 모울드의 공동내에 도달하게 된다. 박스(140)(150)사이와 박스(140)(116) 사이의 간극으로 이탈되는 입자물질은 거터로 낙하하여 파이프(60)130)를 통해 인출된다.

본 발명은 공동(空洞)을 입자물질로 충전하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

여러 산업분야에서, 공동을 입자물질로 일정한 깊이까지 이상적으로 채우기 위하여 입자물질로 공동을 충전하는 것이 요구될 때가 있다. 입자물질은 공동내에 주입되는 경우 대개는 평탄치 않은 집적체(集積體)를 이루므로 수평집적체를 이루도록하는 것이 쉽지 않다. 이러한 문제점은 복잡한 주입기술을 이용하는 경우 어느정도 해결할 수 있으나 이러한 기술은 느리며 또한 공동이 예를들어 프레스의 플래튼 사이의 한정된 공간인 경우에는 실시불가능하다. 공동을 넘칠 정도로 충전하여 여분의 물질을 걷어낼 수는 있다. 그러나, 이러한 방법에 있어서는 충전물질의 낭비가 크고 한정공간에서는 시행이 불가능할 수 있다. 또한 이러한 방법은 연속층의 입자불질이 층층이 싸이는 경우에는 유용치 않다. 충전할 물질의 형태가 다양한 경우에 기존충전기술로 충전하는 중에 균일한 분포가 이루어 지도록 하는 것이 어렵다.

본 발명의 목적은 입자물질로 공동을 충전하는 개선된 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 공동의 입자물질충전방법을 제공하는 바, 이 방법이 공동과 동일한 수평단면형상을 가지며 입자물질이 놓이는 적어도 하나의 도어에 의하여 저면에서 폐쇄되는 박스내에 사전에 결정된 양의 입자물질을 배치하는 단계, 입자물질에 가하여지는 에너지가 점진적으로 감소되도록 박스를 수회 전후수평운동시키는 단계와, 입자물질이 공동내에 일괄하여 낙하하도록 박스로부터 상기 도어를 신속하게 이동시키는 단계로 구성된다.

본 발명에 따른 방법에 있어서, 전후수평운동은 입자물질이 상자내에서 실질적으로 수평한 집적체를 형성하도록, 즉 깊이가 일정한 집적체를 형성하도록하며, 이 집적체는 그대로 공동으로 낙하하게 될 것이다. 전후운동의 초기운동중에 입자물질에 가하여지는 비교적 큰 양의 에너지는 입자물질중 대형입자가 상자를 가로질러 분포되도록하는 반면에 후기운동중에 가하여지는 비교적 작은 양의 에너지는 상기 대형입자를 이동시키지 아니하고 소형입자가 분포되도록한다. 에너지를 점진적으로 감소 시키므로서 각 입자크기 그대로 분포시키도록 하는 정확한 양의 에너지가 운동중에 적시에 가하여지고 분포 된 이후에는 상기 입자들이 크게 이동되지 아니한다. 전후 운동은 프레스의 플래튼 사이의 한정된 공간에서도 수행될 수 있으며, 본 발명의 이러한 방법은 각각 균일한 깊이로 층층이 연속층을 이루도록 하는데 이용될 수 있다. 더우기 전후운동으로 한가지 형태의 입자가 국부적으로 집중되는 일부 종래기술의 충전방법과는 다르게 공동내의 물질내에 존재하는 충전물 또는 층내에 상이한 형태의 입자들이 균일하게 분포될 수 있다. 에너지의 점진적인 감소는 전후운동의 진폭을 감소시키므로서 이루어질 수 있다. 또한 운동시간이 증가될 수 있다.

전후운동이 적어도 일부분이 일시중지로 분리되어 입자물질이 다시 이동하기전에 이 물질에 안정시간을 줄 수 있을 것이다. 일시정지는 운동에 앞서 이 운동시간의 ¼ 시간까지 지속될 수 있다.

동시 이동토록 구성된 도어, 또는 수개의 도어를 박스의 전체 저면을 폐쇠하여야 하며 안정휴지전에 입자물질이 낙하하지 않도록 신속히 이동 되어야한다. 이동시간은 약 0.2초인 것이 적합한 것으로 입증되었다. 도어는 수평운동으로 이동될 수 있다.

박스의 전후운동은 직선인 것이 좋으나 원호, 원형 또는 타원형의 운동일 수도 있다. 어느 경우에 있어서는 동시 또는 연속의 두 직선 전후운동을 서로 직각이 되게 겹치는 것이 유리할 수 있으며, 이들 두 운동의 진동수와 진폭은 동일하거나 상이할 수 있다. 공동이 기다란 형태인 경우에 전후운동은 공동의 장축에 평행할 수 있다.

전후운동은 각 1초 - 0.1초 사이의 시간을 가지고 5 - 10회 이루어진다. 정확한 운동수와 그 지속시간은 예를 들어 이러한 시간 또는 진폭 또는 이들 모두의 변화에 의하여 가하여지는 에너지와 함께 입자물질에 맞추어 선택된다.

만약, 박스가 너무 격렬하게 움직여 이를 공동에 대하여 정확하게 배치시킬 수 없는 경우에는 일부의 경우에 유리한 것처럼 박스가 공동상에 배치되기 전에 전후운동이 이루어질수 있다. 또한 전후운동이 직선운동인 경우에 배치운동은 전후 운동에 대하여 직각을 이루거나 이러한 전후운동과 동일한 방향으로 이루어지는 직선운동일 수 있다.

입자물질은 공동과 동일한 수평단면형태를 갖는 가이드에 의하여, 또는 에어커튼에 의하여, 또는 이러한 가이드와 에어 커튼의 조합에 의하여 박스로부터 공동측으로 안내된다.

상이한 형태, 예를들어 상이한 조성, 혼합물 또는 입자크기를 갖는 두 층의 입자물질이 요구되는 경우, 본 발명의 방법은 상기 언급된 제1 박스의 직상부에 착설되고 공동과 동일한 수평단면형태를 가지며 추가입자물질이 놓이는 적어도 하나의 추가도어에 의하여 저면이 폐쇄되는 추가박스내에 사전에 결정된 양의 추가입자물질을 배치하는 단계, 추가박스를 제1박스와 함께 전후운동시키는 단계와, 상기 추가박스로부터 상기 추가도어를 이동시키는 단계로 구성되며, 상기 언급된 제1 입자물질이 공동내로 낙하한 후에 추가도어가 신속히 이동되어 추가입자물질이 공동내의 제1 입자물질의 상부측으로 제1박스를 통해 일괄하여 낙하하게 된다.

또한 본 발명은 공동을 입자물질로 충전하는데 이용하기 위한 장치를 제공하는 바, 이 장치는 사전에 결정된 양의 입자 물질을 수납토록 되어 있고 공동과 동일한 수평단면 형태를 갖는 박스, 상기 박스의 저면부를 폐쇄하여 박스내의 입자 물질이 배치되는 폐쇄위치와 입자물질이 박스의 저면부를 통하여 낙하할 수 있도록하는 개방위치 사이로 이동가능한 적어도 하나의 도어, 박스내의 물질에 가하여지는 에너지가 점진적으로 감소되도록 박스와 폐쇄상태의 도어를 수회 수평 전후운동시키는 박스운동 수단과, 박스내 입자물질을 저면부를 통해 일괄하여 낙하시킬 수 있도록 도어를 폐쇄위치로부터 개방위치로 신속하게 이동시키는 도어이동수단으로 구성된다.

박스운동수단은 예를들어 로울러에 의하여 한정된 직선트랙을 따라 박스를 전후이동시킬 수 있도록 작동될 수 있다.

도어이동수단은 수평트랙을 따라 도어를 이동시킬 수 있도록 작동될 수 있다.

또한 본 발명 장치에는 박스로부터 공동으로 입자물질을 안내하도록 작동하는 안내수단이 구성되어 있을 수 있다. 이러한 안내수단은 입자물질의 통로둘레에 배설된 다수의 하향 오리피스와, 상기 통로의 둘레에 에어커튼을 형성토록 상기 오리피스를 통하여 공기를 공급하는 수단으로 구성된다. 또한 안내수단은 부수적으로 또는 선택적으로 공동과 박스의 수평 단면형태와 동일한 형태를 갖는 수직연장가이드로 구성된다.

본 발명 장치에는 입자물질을 상기 박스내로 안내하도록 작용하는 호퍼가 구성되어 있는 것이 좋다. 또한 이 장치에는 입자물질이 박스로부터 낙하할 때에 이탈하는 입자물질을 잡아주도록 작용하는 캐칭수단이 구성되어 있을 수 있다. 또한 캐칭수단으로부터 입자물질을 이동시키는 인출수단이 제공될 수 있다.

또한 본 발명 장치는 박스와 폐쇄상태의 도어를 상기 언급된 제1박스운동수단과 유사한 방식, 즉 박스내의 입자물질에 가하여지는 에너지가 점진적으로 감소되게 수회 수평 전후운동시키는 방식으로 운동시킬 수 있게 되어 있으나 상기 제1 박스운동수단에 의한 운동에 대하여 직각방향으로 운동시킬 수 있도록 작동가능한 추가박스운동수단으로 구성될 수 있다. 이와같이 하므로서 입자물질은 박스내에서 사방으로 균일하게 분포될 수 있다.

또한 본 발명 장치는 제1박스에 대하여 그 직상부에 고정적으로 착설되고 공동과 동일한 수평단면형태를 가지며 사전에 결정된 양의 제2입자물질이 수납되도록 구성된 추가 박스, 상기 언급된 제1도어와 유사하나 추가박스에 대하여 이동가능한 적어도 하나의 추가도어와, 입자물질이 추가박스의 저면부를 통해 일괄하여 낙하할 수 있도록 추가도어를 그 폐쇄위치로부터 개방위치로 신속히 이동시킬 수 있도록 작동 가능한 추가도어 이동수단으로 구성된다.

또한 본 발명 장치에는 입자물질수납단에 그리고 공동의 상부에 박스를 배치시킬 수 있도록 작동가능한 배치수단이 구성될 수 있다.

본 발명은 기다란 입자를 함유하는 물질을 포함하여 플라스틱, 금속 또는 기타물질로 된 입자물질에 이용될 수 있다. 공동내에 있을 때에 입자는 가열, 가압되어 어떠한 제품이나 추후처리될 반제품으로 성형될 수 있을 것이다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

Claims (4)

1. 공동을 입자물질로 충전하는 방법에 있어서, 이 방법이 공동과 동일한 수평단면형상을 가지며 입자물질이 놓이는 적어도 하나의 도어(78)에 의하여 저면에서 폐쇄되는 박스(140)내에 사전에 결정된 양의 입자물질을 배치하는 단계, 입자물질에 가하여지는 에너지가 점진적으로 감소되도록 박스를 수회 전후수평운동 시키는 단계와, 입자물질이 이 공동내에 일괄하여 낙하하도록 박스로부터 상기 도어를 신속하게 이동시키는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 공동의 입자물질 충전방법.
2. 제1항에 있어서, 에너지가 전후운동의 진폭을 감소시키므로서 감소됨을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항과 2항의 어느 한 항에 있어서, 에너지가 전후운동의 시간을 증가시켜 감소됨을 특징으로 하는 방법.
4. 공동을 입자물질로 충전하는데 이용하기 위한 장치에 있어서, 이 장치가 사전에 결정된 양의 입자물질을 수납토록 되어있고 공동과 동일한 수평단면형태를 갖는 박스(140), 상기 박스의 저면부를 폐쇄하여 박스내의 입자물질이 배치되는 폐쇄위치와 입자물질이 박스의 저면부를 통하여 낙하할 수 있도록하는 개방위치사이로 이동가능한 적어도 하나의 도어(78), 박스내의 물질에 가하여지는 에너지가 점진적으로 감소되도록 박스와 폐쇄상태의 도어를 수회 수평 전후운동시키는 박스운동수단(22)과, 박스내 입자물질을 저면부를 통해 일괄하여 낙하시킬 수 있도록 도어를 폐쇄위치로부터 개방위치로 신속하게 이동시키는 도어이동수단(82)으로 구성됨을 특징으로 하는 공동의 입자물질충전장치.