KR101095683B1 - 풀사출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 풀을 세관의 풀압출구로 압출하는 풀인젝터와, 풀압출구에서 풀이 압출되지 아니할 때에는 풀압출구 단부에 있는 풀이 굳어지지 못하게 하기 위하여 풀압출구 단부에 접촉하는 공기를 차단하는 풀마름방지수단을 포함하는 풀사출장치이다.

풀마름방지수단, 풀인젝터, 풀인젝터케이스, 풀마름방지수단케이스, 풀압출구, 캡, 캡스프링, 캡이동수단, 솔레노이드, 구동코일, 플런저

Description

풀사출장치 {Glue Injector}

본 발명은 풀사출장치에 관한 것으로서, 압출되는 풀 량의 정확한 제어와, 풀 압출의 시작과 중지의 자유로운 제어 및 풀이 압출되지 아니할 때에도 풀이 굳어지지 않도록 하는 풀사출장치에 관한 것이다.

과일박스나 봉투, 주머니, 쇼핑백, 와이셔츠 케이스등의 포장용기를 제작할 경우에 판상의 재료를 절단하고 구부려서 필요한 개소에 접착제(이하 "풀"이라 한다)를 발라서 서로 붙이는 방법을 사용한다.

또한, 종래에는, 풀을 롤러에 묻히고 이 롤러가 다시 판재에 풀을 붙이는 방식으로 포장용기를 대량으로 제작하여 왔다. 이 방법은 자동화 기계에서 처음에는 저속으로 시작되어 점점 고속으로 작업이 진행되는 것이다. 그러나, 이 방법은 시작 시와 고속작업 시에 풀 량을 정확하게 조절하기가 매우 힘들고, 작업이 끝난 후 다시 작업을 하려고 할 때 풀이 쉽게 굳어짐으로 일일이 롤러를 닦아주어야 하는 불편함이 있었다.

풀칠을 하는 또 다른 종래의 방법은 가압된 풀을 작은 노즐을 통하여 사출되게 하는 방법을 사용하는 것으로, 이 경우에도 풀의 압력을 제어하여 사출되는 풀 량을 제어하기가 매우 어렵고, 풀이 굳어지는 것을 방지하기 위하여 노즐을 매번 닦아 주어야 하는 불편함이 있고, 노즐에서 풀이 사출되지 아니하여도 이를 감지하여 즉각 작업을 중지하여 주지 못함으로 불량이 많이 발생하고, 작업의 시작과 종료가 까다로우움은 위의 예와 마찬가지였다.

즉, 종래의 방법은 도포 되거나 사출되는 풀 량을 정확하게 제어하기가 힘들고, 풀사출이 불량하여도 작업이 계속되며, 작업의 시작과 종료 시에 풀 사출노즐이나 풀 롤러를 매번 닦아 주어야 하는 등의 불편함이 있었다.

그래서, 풀 사출 작업의 시작과 종료를 쉽게 할 수 있고, 풀 사출되는 풀 량을 정확히 제어할수있는 풀 사출 장치가 본 출원인에 의하여 제안된바 있다.

본 출원인의 선출원인 출원번호 10-2004-0053233, 출원일자 2004년07월08일, 공개번호 10-2006-0004209호 "풀 사출 장치"는 사출되는 풀 량을 정확하게 제어하고, 풀 사출의 시작과 중지를 자유롭게 할 수 있는 것으로서, 풀 사출 신호에 의하여 노즐을 통하여 접착용 풀을 사출하는 풀인젝터와, 풀인젝터의 노즐을 통하여 사출되는 풀의 유무를 감지하는 사출풀감지수단과, 사출풀감지수단에서 사출풀이 감지되지 아니하면 풀이 사출되는 노즐의 출구를 막아서 노즐의 풀이 굳어지는 것을 방지하는 노즐크리너로 구성되어지며, 중앙제어시스템에 의하여 풀 사출 신호가 풀 인젝터로 전달되면 풀 인젝터를 통하여 작업에 필요한 풀 양만큼 풀이 사출되게 되고, 작업이 종료되면 노즐크리너에 의하여 노즐의 출구를 막는 방식으로 동작하는 것이다.

하지만, 노즐은 작업시 공기중에 접촉이 되는 구조이므로, 작업종료되어 노 즐크리너가 노즐을 막는다 하여도 노즐에 묻은 풀은 굳어지게 되어 노즐이 막히게 되는 단점이 있었으며, 이로 인하여 풀칠하는 작업이 다시 진행될 때, 막힌 노즐로 인하여 풀이 노즐을 통하여 사출되지 못하게 되므로 불량이 발생하게 되고, 노즐이 막힐때 마다 작업자가 막힌 노즐을 청소해줘야 하는 불편함이 있었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 풀이 압출되지 아니할 때에 풀압출구 단부에 있는 풀이 굳어지지 않는 풀사출장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 풀이 굳지 않으므로, 노즐이 막히지 않는 풀사출장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 풀사출장치는, 풀이 세관의 풀압출구로 압출하는 것을 제어는 밸브를 가진 풀인젝터와, 상기 밸브가 닫혀서 풀압출구에서 풀이 압출되지 아니할 때에는 풀압출구 단부에 있는 풀이 굳어지지 못하게 하기 위하여 풀압출구 단부를 액체로 둘러싸서 공기를 차단하는 풀마름방지수단을 포함하여 이루어진다.

본 발명의 풀마름방지수단에서 사용하는 액체는 풀과 접촉하여도 풀이 풀어지지 않게 하는 기름을 사용하는 것이 좋다.

본 발명의 풀마름방지수단은, 풀압출구 단부의 세관 상하로 이동하는 캡과, 풀이 풀압출구에서 압출될 때는 캡을 풀압출구 상부로 올리고, 풀이 풀압출구에서 압출되지 아니할 때는 캡을 풀압출구 아래로 내려서 풀압출구의 풀이 공기와 접촉되지 아니하도록 하는 캡이동수단과, 캡과 세관을 내장하고 액체를 수용하는 풀마름방지수단케이스를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 캡이동수단은, 풀압출구 단부의 세관 상하로 이동하는 캡과, 풀이 풀압출구에서 압출될 때는 캡을 풀압출구 상부로 올리고, 풀이 풀압출구에서 압출되지 아니할 때는 캡을 풀압출구 아래로 내려서 풀압출구의 풀이 공기와 접촉되지 아니하도록 하는 캡이동수단과, 캡과 세관을 내장하고 액체를 수용하는 풀마름방지수단케이스를 포함한다.

캡이동수단은, 캡과 결합된 제2플런저와, 제2플런저를 풀압출구 하부에 위치하도록 항상 밀어주고 있는 캡스프링과, 전기 신호에 의하여 제2플런저를 흡인하는 힘을 발생하는 제2솔레노이드를 포함한다.

캡은, 탄성체로 만들어지고, 세관의 단부보다 작은 구멍을 가지고, 풀압출구가 캡 외부로 노출될 때는 작은 구멍이 탄성적으로 확장되고, 풀압출구가 캡 내부로 원위치 할 때는 확장되었던 작은 구멍이 탄성적으로 수축되는 것을 사용하면 좋다.

풀인젝터는, 풀사출장치의 내부에 풀을 주입하는 풀 주입통로와, 풀 주입통로에 주입된 풀을 풀압출구로 흘려보내는 밸브와, 전기 신호에 따라 밸브의 개폐를 조절하는 밸브구동수단을 포함하고, 밸브는, 풀을 풀압출구로 인도하는 통로를 가진 세관과, 세관의 통로 입구에 형성된 밸브시트와 밸브시트의 세관 입구를 개폐하 는 밸브머리를 포함하고, 밸브구동수단는, 밸브머리를 항상 밀어주는 밸브스프링과 전기신호에 의하여 밸브스프링의 힘을 이기고 밸브머리를 당기는 힘을 내는 제1솔레노이드와, 제1솔레노이드의 전기 신호에 따라 움직이는 제1플런저를 포함하여 이루어 진다.

본 발명의 풀사출장치는, 풀이 압출되지 아니할 때에 풀압출구 단부에 있는 풀이 굳어지지 않아 노즐청소를 하지않아도 되는 효과가 있다.

본 발명의 풀사출장치는, 풀이 굳어지지않아 노즐이 막히지 않으므로, 작업 시작과 종료 시에 풀 인젝터를 수동으로 청소하여 주어야 하는 번잡한 작업이 필요 없게 되어 작업능률을 높이는 효과가 있다.

도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 설명한다.

도1은 본 발명 풀사출장치의 단면을 보인 단면도이다.

도1에서 보인 바와 같이 본 발명의 풀사출장치는, 풀을 세관(10)의 풀압출구(13)로 압출하는 풀인젝터와, 풀압출구에서 풀이 압출되지 아니할 때에는 풀압출구 단부(12)에 있는 풀이 굳어지지 못하게 하기 위하여 풀압출구 단부에 접촉하는 공기를 차단하는 풀마름방지수단을 포함하여 이루어진다.

또한, 풀인젝터와 풀마름방지수단을 보호하기 위한 풀인젝터케이스(11)와 풀마름방지수단케이스(24)가 구비된다.

풀인젝터는, 풀사출장치의 내부에 풀을 주입하는 풀 주입통로(31)와, 풀 주 입통로(31)에 주입된 풀을 풀압출구(13)로 흘려보내는 밸브와, 전기 신호에 따라 밸브의 개폐를 조절하는 밸브구동수단을 포함하여 이루어진다. 풀 주입통로는 풀을 풀사출장치에 주입하는 풀 주입통로(31)를 가진 파이프라인 연결부가 인젝터케이스(11) 일측에 결합된다.

밸브는, 풀을 풀압출구로 인도하는 통로를 가진 세관(10)과, 세관의 통로 입구에 형성된 밸브시트와(35), 밸브시트의 세관 입구를 개폐하는 밸브머리(34)를 포함하여 이루어진다.

밸브머리(34)는 전기신호가 주어지지 않을때에는 밸브시트(35)를 막고 밸브를 크로즈상태로 유지하여 풀이 세관(10)으로 흘러가는것을 방지한다.

밸브의 재질은 풀이 밸브에 늘어붙지 않는 재질을 사용하는것이 좋다. 일반적으로 금속재질을 사용하면 되며, 그외에라도 풀이 늘어붙지않는 다양한 재질로 이루어진 밸브를 사용하여도 좋다.

세관(10)은 밸브시트가 오픈되면 풀주입구(31)로 주입된 풀이 풀 압출구(13)로 흘러내려가도록 하는 얇은 관(예로서, 세관의 내경은 0.4mm, 외경은 0.6mm)으로서, 일측은 밸브시트와 결합되고, 타측은 풀압출구(13)까지 뻗어있다. 세관은 풀이 풀압출구로 흘러내려갈 때 세관에 늘어붙지 않고 흘러내려갈 수 있는 재질의 관을 사용하면 된다.

밸브구동수단은, 밸브머리(34)를 항상 밀어주는 밸브스프링(36)과, 전기신호에 의하여 밸브스프링의 힘을 이기고 밸브머리를 당기는 힘을 내는 제1솔레노이드(32)과, 제1솔레노이드(32)의 전기 신호에 따라 움직이는 제1플런저(33)를 포함 하여 이루어진다.

밸브스프링(36)은 밸브머리를 밸브시트에 밀어서 밸브를 크로즈상태로 만들며, 제1솔레노이드(32)과 그 주위에 발생한 자력으로 인하여 제1플런저가 끌어올려질 때 밸브스프링이 당겨지고, 자력이 제거되어 제1플런저가 내려갈때 밸브스프링이 복원되는 정도의 탄성을 지닌다. 풀칠작업중에도 수만회 이상 밸브가 열리고, 닫히는 동작을 하기때문에 스프링은 끊어지지 않을 정도의 강도를 갗춘 것이 좋다.

제1솔레노이드(32)은 연결된 신호선을 통하여 구동펄스를 인가받으면 자화되는 철심과 코일로 이루어지고, 코일에 전류가 흘러서 철심이 자화되면 플런저를 흡인하는 힘이 발생된다.

제1플런저(33)는 밸브의 상부에 결합되고, 제1솔레노이드(32)에 전기신호가 인가되어 자력이 발생하면, 자력에 의해 제1플런저가 위로 흡인되어 이동한다. 자력이 제1솔레노이드 주위에 발생하였을 경우에 이 자력에 반응하여 위로 끌어올려지게 된다. 동시에 제1플런저와 일체로 결합되어있는 밸브머리가 밸브스프링의 힘을 이기고 끌어올려져 밸브가 열리게 되어, 풀이 세관으로 흘러가게 된다.

풀마름방지수단은, 풀압출구가 있는 세관 단부(12)를 기름으로 둘러싸게 하여 풀압출구에 공기의 접촉을 차단하여 풀압출구에 있는 풀이 굳어지지 않도록 하는 것으로, 풀이 압출되는 풀압출구(13) 단부의 세관 상하로 이동하는 캡(20)과, 풀이 풀압출구(13)에서 압출될 때는 캡(20)을 풀압출구 상부로 올리고, 풀이 풀압출구에서 압출되지 아니하는 기간에는 캡을 풀압출구 세관 단부 아래로 내려서 풀 압출구의 풀이 공기와 접촉되지 아니하도록 하는 캡이동수단과, 캡과 세관을 내장하고 액체를 수용하는 풀마름방지수단케이스(24)를 포함하여 이루어진다.

캡이동수단은 일반적으로 풀이 풀압출구(13)에서 압출될 때는 캡(20)을 풀압출구 상부로 올리고, 풀이 풀압출구에서 압출되지 아니할 때는 캡을 풀압출구 아래로 내려서 풀압출구의 풀이 공기와 접촉되지 아니하도록 한다. 여기서 풀이 압출될 때 펄스에 의하여 고속으로 단속적으로 압출되는데, 이러한 단속하는 연속 동작에 의하여 풀이 압출되는 것은 풀 압출 기간으로 본다.

본 발명의 풀마름방지수단은, 풀압출구 단부를 기름으로 둘러싸게 하여 풀압출구 단부에 공기의 접촉을 차단하여 풀압출구 단부에 있는 풀이 굳어지지 않도록 한 것이다.

본 발명의 풀마름방지수단은, 풀압출구 단부의 세관 상하로 이동하는 캡과, 풀이 풀압출구에서 압출될 때는 캡을 풀압출구 상부로 올리고, 풀이 풀압출구에서 압출되지 아니할 때는 캡을 풀압출구 아래로 내려서 풀압출구의 풀이 공기와 접촉되지 아니하도록 하는 캡이동수단과, 캡과 세관을 내장하고 액체를 수용하는 풀마름방지수단케이스를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 캡이동수단은, 풀압출구 단부의 세관 상하로 이동하는 캡과, 풀이 풀압출구에서 압출될 때는 캡을 풀압출구 상부로 올리고, 풀이 풀압출구에서 압출되지 아니할 때는 캡을 풀압출구 아래로 내려서 풀압출구의 풀이 공기와 접촉되지 아니하도록 한다.

캡이동수단은, 캡과 결합된 제2플런저(21)와, 제2플런저를 풀압출구 하부에 위치하도록 항상 밀어주고 있는 캡스프링(22)과, 전기 신호에 의하여 제2플런저를 흡인하는 힘을 발생하는 제2솔레노이드(23)를 포함한다.

캡스프링은 캡을 세관 단부를 감싸는 위치로 항상 밀어주는 힘을 가하고 있고. 제2솔레노이드는 전기신호가 인가되면 제2플런저를 당기는 힘을 발생하여 캡 스프링 힘을 대항하여 캡을 풀압출구 상부로 이동되도록 한다.

캡(20)은, 탄성체로 만들어지고, 세관의 단부보다 작은 구멍을 가지고, 풀압출구가 캡 외부로 노출될 때는 작은 구멍이 탄성적으로 확장되고, 풀압출구가 캡 내부로 원위치 할 때는 확장되었던 작은 구멍이 탄성적으로 수축되는 것을 사용하면 좋다. 이 캡은 유체를 잘 머금고 있도록 다공성 재질의 탄성체를 사용하면 좋다.

캡의 단부에는 작은 구멍이 형성되어 있고 액체(예로서 기름)가 구멍 아래로 떨어지지 아니하도록 아주 작은 구멍이 형성되어 있다. 이 구멍은 입구는 크고 아래는 작은 형태의 구멍이 형성된다. 구멍입구는 세관 단부보다 큰 직경(예로서 1.0mm)을 가지도록 하되 구멍 출구는 세관직경보다 작은 직경(예로서 0.2mm)을 가지도록 하는 것이 좋다.

캡과 세관 사이에는 유체가 존재하도록 하고 캡이 세관단부 아래로 내려오면 유체가 흘러내려 세관단부의 풀압축구를 둘러싸도록 한다. 이 유체는 케이스 내에 수용되어 있는데, 케이스에 형성된 기름주입 구멍을 통하여 필요시에 보충하도록 한다. 물론 외부에 기름 레벨을 볼 수 있게 하는 레벨게이지를 부착하여도 된다.

풀을 압출하는 구동펄스가 제1솔레노이드에 인가되기 전에 제2솔레노이드를 구동시켜서 캡(20)을 세관단부의 상부로 이동하게 한다. 그러면 세관 단부가 캡 단부 하부에 노출되고, 제1솔레노이드에 구동펄스가 주어지면 풀이 압출되어 풀칠작업이 된다.

풀칠작업이 완료되면 제1솔레노이드는 동작을 중지하고 제2솔레노이드도 동작을 중지한다. 그러면 밸브는 닫히고, 캡은 세관단부 아래로 내려와 풀압출구를 유체로 둘러싸게 하여 공기를 차단하고 풀마름을 방지한다.

풀마름방지수단케이스(24)는 풀인제터케이스(11)의 하부와 결합(예 나사결합)되며, 풀마름방지수단에 유체를 주입하는 주입구(26)가 케이스 외부에 형성되고, 주입구에서 캡단부로 유체가 흘러 가도록 되어있다.

캡이 풀압출구 아래로 내려지면 케이스 내부에 있는 유체가 캡 내부로 흘러들어가서 세관단부에 유체막을 형성하게 되며, 풀이 공기와 접촉하여 굳어지는것을 방지하게 된다.

본 발명의풀사출장치를 동작시켜서 풀 압출작업 하는 방법은 다음과 같다.

풀칠 작업의 시작은 먼저 외부에서 풀펌프를 사용하여 풀 주입구로 풀을 주입하고, 캡을 상향 이동시키기 위한 전기신호를 제2솔레노이드에 인가하여 세관단부를 캡단부로 부터 노출시키고, 풀인젝터의 제1솔레노이드에 구동펄스를 인가하여 밸브 개폐를 계속하면서 풀을 압출시킨다. 구동펄스의 듀티비를 제어하면서 풀의 압출량을 제어하면 된다.

목적물(예: 봉투 또는 박스 제작용 종이)은 풀압출구에서 아래에서 이동하고 있으므로 풀칠할 부분이 인젝터 아래에 올때 풀이 압출되도록 한다.

풀압출구에서 풀이 압출되게 하는 신호(구동펄스)가 주어지지 아니할 때는, 제2솔레노이드에 구동신호를 인가하지 아니하여 코일의 자력을 없애고, 제2플런저를 미는 캡스프링의 힘에 의하여 제2플런저가 밀리면서 풀압출구 단부 밑으로 내려가서 위치하게 한다. 그러면 풀압출구에 주위에는 유체가 흘러와서 풀압출구를 포위하여 유체막을 형성하여 공기가 풀과 접촉하지 못하게 하며. 결국 풀이 굳어지지 않게 한다. 유체는 특별히 가압하지 아니하고 중력에 의하여 스며 내려오게 하면 된다.

도1은 본 발명풀사출장치의 단면을 보인 단면도이다.

도면부호는 아래와 같다.

1 : 풀인젝터 2 : 풀마름방지수단

10 : 세관 11 : 풀인젝터케이스 12 : 세관단부 13 : 풀압출구

20 : 캡 21 : 제2플런저 22 : 캡스프링 23 : 제2솔레노이드

24 : 풀마름방지수단케이스 26 : 기름주입구 27 : 기름통로

31 : 풀 주입구 32 : 제1솔레노이드 33 : 제1플런저 34 : 밸브머리

35 : 밸브시트 36 : 밸브스프링

Claims (7)

1. 풀이 세관의 풀압출구로 압출하는 것을 제어는 밸브를 가진 풀인젝터와,

   상기 밸브가 닫혀서 풀압출구에서 풀이 압출되지 아니할 때에는 풀압출구 단부에 있는 풀이 굳어지지 못하게 하기 위하여 풀압출구 단부를 액체로 둘러싸서 공기를 차단하는 풀마름방지수단을 포함하는 풀사출장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 풀마름방지수단에서 사용하는 액체는 기름인 것이 특징인 풀사출장치
3. 청구항 1에 있어서, 상기 풀마름방지수단은,

   풀압출구 단부의 세관 상하로 이동하는 캡과,

   풀이 풀압출구에서 압출될 때는 캡을 풀압출구 상부로 올리고, 풀이 풀압출구에서 압출되지 아니할 때는 캡을 풀압출구 아래로 내려서 풀압출구의 풀이 공기와 접촉되지 아니하도록 하는 캡이동수단과,

   캡과 세관을 내장하고 액체를 수용하는 풀마름방지수단케이스를 포함하는 것이 특징인 풀사출장치
4. 청구항 3에 있어서, 상기 캡이동수단은,

   캡과 결합된 제2플런저와,

   제2플런저를 풀압출구 하부에 위치하도록 항상 밀어주고 있는 캡스프링과,

   전기 신호에 의하여 제2플런저를 흡인하는 힘을 발생하는 제2솔레노이드를 포함하여 이루어지는 것이 특징인 풀사출장치.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 캡은,

   탄성체로 만들어지고,

   세관의 단부보다 작은 구멍을 가지고,

   풀압출구가 캡 외부로 노출될 때는 작은 구멍이 탄성적으로 확장되고,

   풀압출구가 캡 내부로 원위치 할 때는 확장되었던 작은 구멍이 탄성적으로 수축되는 것이 특징인 풀사출장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 풀인젝터는,

   풀사출장치의 내부에 풀을 주입하는 풀 주입통로와, 풀 주입통로에 주입된 풀을 풀압출구로 흘려보내는 밸브와, 전기 신호에 따라 밸브의 개폐를 조절하는 밸브구동수단을 포함하는것이 특징인 풀사출장치.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 밸브는,

   풀을 풀압출구로 인도하는 통로를 가진 세관과,

   세관의 통로 입구에 형성된 밸브시트와

   밸브시트의 세관 입구를 개폐하는 밸브머리를 포함하고,

   상기 밸브구동수단는,

   밸브머리를 항상 밀어주는 밸브스프링과

   전기신호에 의하여 밸브스프링의 힘을 이기고 밸브머리를 당기는 힘을 내는 제1솔레노이드과, 제1솔레노이드의 전기 신호에 따라 움직이는제1플런저를 포함하는 것이 특징인 풀사출장치.

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