KR101323370B1 - 용기 코팅용 패턴형성 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일면은 용기에 패턴물질을 도포하는 용기 코팅용 패턴형성 장치에 있어서: 상기 용기의 지지를 위한 다이(12)를 지니는 본체(10); 상기 본체(10) 상에 지지대(21)를 개재하여 승강대(25)를 상하운동 가능하게 지지하는 승강수단(20); 상기 지지대(21) 상에서 용기를 향하도록 다수의 노즐(32)을 지지하는 분사수단(30); 및 상기 노즐(32)을 통하여 패턴물질을 설정된 압력과 양으로 송출하는 제어기(40);를 포함하여 이루어지고, 상기 분사수단(30)은 다수의 노즐(32)에 각각 유로개폐용 또는 유량제어용 밸브(34)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 다양한 패턴의 코팅을 부여한 제품의 다품종 소량 생산에 있어서 작업공수를 절감하여 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

Description

용기 코팅용 패턴형성 장치 및 방법{Apparatus and Method for forming coating pattern on container}

본 발명은 다양한 패턴이 코팅된 용기의 제조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다양한 패턴의 코팅을 부여한 제품의 다품종 소량 생산에 있어서 작업공수를 절감하여 생산성을 향상할 수 있는 용기 코팅용 패턴형성 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 항시 기름과 고열에 접하는 프라이팬은 내열성과 내마모성이 요구되는 반면에 다른 주방기기나 생활용품처럼 다양한 패턴을 지니지 않아 단조로움을 준다. 근래에 관련업계에서는 이러한 폐단을 탈피하여 프라이팬의 조리면에 패턴을 부여하려는 시도가 이어지고 있는 바, 이와 관련되어 한국 공개특허공보 제2010-0117502호의 "조리용기의 가공방법 및 그 조리용기", 한국 등록특허공보 제1010051호의 "주방용기 코팅방법" 등의 선행특허가 발견된다.

한국 공개특허공보 제2010-0117502호는 베이스와 탑에 각각의 코팅층이 형성되는 조리용기의 세라믹 가공방법에 있어서, 상기 조리용기는 베이스의 예열작업을 거친 후 세라믹재를 공급하여 베이스코팅을 형성하는 베이스-코팅층 형성단계와; 상기 단계로부터 건조하는 조리용기 1차 경화작업단계와; 상기 경화되어진 조리용기의 예열작업을 거친 후 투명소재의 세라믹재를 공급하여 탑코팅을 형성하는 탑-코팅층 형성단계와; 상기 단계로부터 조리용기를 건조하는 조리용기 2차 경화작업단계가 순차적으로 수행된다. 이에 따라, 한정된 색상만 가능한 것이 아니라 소비자가 원하는 다양한 칼라로 제공가능하고, 조리를 한 후 물세척을 하여 항상 위생적으로 사용가능한 효과를 기대한다.

한국 등록특허공보 제1010051호의 일 예로서 자석이 마련된 지그 위에 용기를 세팅시키는 스텝과, 상기 용기의 표면에 자성입자를 함유한 코팅체를 뿌려주는 스텝과, 상기 용기를 소성시키는 스텝을 포함하는 주방용기 코팅방법에 있어서, 상기 자석은 서로 다른 자기력을 가지고, 다른 예로서 용기의 표면에 코팅체를 뿌려준 후 소성로를 경유하여 소성하는 주방용기 코팅방법에 있어서, 상기 코팅체는 자성입자를 함유하고, 상기 용기의 이면에 자석을 접촉시켜 상기 용기의 표면에 자성입자가 집중되도록 한 상태에서 소성로를 경유하여 소성하고, 상기 자석은 서로 다른 자기력을 가지는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 자석의 자기력으로 자성입자를 밀도있게 집중시킨 상태에서 소성시켜 삼차원의 입체무늬를 구현토록 하여 상품적 가치를 크게 향상시킬 수 있는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행특허에 의하여 용기에 패턴을 부여하는 원리적 측면을 강조하므로 실제로 생산에 적용시 양산성을 보장하기 곤란하고, 다품종 소량 생산으로 다양한 패턴을 구현하는 경우 더욱 생산성이 저하되는 폐단을 지닌다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 다양한 패턴의 코팅을 부여한 제품의 다품종 소량 생산에 있어서 작업공수를 절감하여 생산성을 향상할 수 있는 용기 코팅용 패턴형성 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면은 용기에 패턴물질을 도포하는 용기 코팅용 패턴형성 장치에 있어서: 상기 용기의 지지를 위한 다이를 지니는 본체; 상기 본체 상에 지지대를 개재하여 승강대를 상하운동 가능하게 지지하는 승강수단; 상기 지지대 상에서 용기를 향하도록 다수의 노즐을 지지하는 분사수단; 및 상기 노즐을 통하여 패턴물질을 설정된 압력과 양으로 송출하는 제어기;를 포함하여 이루어지고, 상기 분사수단은 다수의 노즐에 각각 유로개폐용 또는 유량제어용 밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체의 다이는 용기의 패턴물질에 자기력을 작용하도록 전자석을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 분사수단은 다수의 노즐에 각각 유로개폐용 또는 유량제어용 밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 제어기는 노즐의 상태를 표시하는 스크린, 노즐의 분사 조건을 개별적으로 설정하는 수동모드입력부, 기 입력된 노즐의 분사 조건 중에서 선택하는 자동모드입력부, 승강대의 높이를 변동하는 높이조절버튼을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면에 의하면, 상기의 장치를 이용하여 용기에 패턴물질을 도포하는 용기 코팅용 패턴형성 방법에 있어서: 상기 패턴물질의 분사압력과 분사량을 설정하는 단계; 및 상기 용기를 로딩하고 노즐로 패턴물질을 분사하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 패턴물질은 자성페이스트, 세라믹 입자, 펄 입자, 비타민C 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명의 장치 및 방법에 의하면, 다양한 패턴의 코팅을 부여한 제품의 다품종 소량 생산에 있어서 작업공수를 절감하여 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 주요부를 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 회로 구성을 나타내는 블럭도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일면은, 용기에 패턴물질을 도포하는 용기 코팅용 패턴형성 장치에 관련된다. 용기는 항상 기름과 고열에 접하여 열악한 사용조건을 지닌 프라이팬을 의미하지만 반드시 이에 국한되지 않고 여타 주방용품은 물론 각종 생활용품에도 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면 본체(10)가 상기 용기의 지지를 위한 다이(12)를 지니는 구조이다. 다이(12)는 용기의 크기와 형태에 따라 교체 가능한 구조로 형성하며, 견실한 지지를 위해 별도의 클램프(도시 생략)를 구비할 수도 있다. 다이(12)의 하부에는 패턴물질을 저장하는 탱크(15)를 구비하는 것이 공간활용성을 증대하는 측면에서 바람직하다. 탱크(15)에는 패턴물질의 소진 상태를 검출하도록 수위센서(16)를 구비한다.

이때, 상기 본체(10)의 다이(12)는 용기의 패턴물질에 자기력을 작용하도록 전자석(13)을 더 구비할 수도 있다. 전자석(13)은 중앙에 하나를 배치할 수도 있지만, 다수의 지점에 균일하게 배치하는 것이 좋다. 이 경우 다이(12)는 자기력을 감쇄하는 철, 니켈 등의 물질을 사용하지 않는다. 이는 용기에 패턴물질을 분사한 후에 자기력을 이용하여 원하는 문양으로 완성하기 위함이다.

또, 본 발명에 따르면 승강수단(20)이 상기 본체(10) 상에 지지대(21)를 개재하여 승강대(25)를 상하운동 가능하게 지지하는 구조이다. 승강수단(20)은 승강대(25)의 상하운동으로 후술하는 노즐(32)을 원하는 높이로 유지하기 구조이다. 지지대(21) 상에 스크류축과 슬라이더를 구비하고, 슬라이더에 아암(23)을 개재하여 승강대(25)를 장착한다. 지지대(21)의 상측에 구동기(27)를 설치하여 스크류축의 상단과 결합한다. 이와 같이 승강대(25)의 높이를 다양한 위치로 변동하는 경우 구동기(27)는 엔코더를 탑재한 모터를 사용한다. 그러나 승강대(25)를 정해진 2~3 위치로 변동하는 경우에는 스크류축과 슬라이더를 생략하고 구동기(27)는 공압실린더를 사용할 수도 있다.

또, 본 발명에 따르면 분사수단(30)이 상기 지지대(21) 상에서 용기를 향하도록 노즐(32)을 지지하는 구조이다. 노즐(32)은 지지대(21)의 저면에 설치되고 탱크(15)와 연결된다. 즉, 아암(23)의 내부를 통과한 노즐(32)의 유로가 외부에서 유연관(38)을 거쳐 탱크(15)의 펌프(36)에 연결된다.

이때, 상기 분사수단(30)은 다수의 노즐(32)에 각각 유로개폐용 또는 유량제어용 밸브(34)를 구비한다. 다양한 패턴을 구현하기 위해서 노즐(32)은 다수로 구비되는 것이 좋다. 각각의 노즐(32)에는 유로를 단속하여 분사압력과 분사량을 조절하도록 밸브(34)를 설치한다. 밸브(34)는 단순하게 유로를 개방 또는 폐쇄하는 개폐밸브를 사용하거나, 유로의 개도율을 조절할 수 있는 유량제어밸브를 사용하거나, 개폐밸브와 유량제어밸브를 혼합적으로 사용할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 제어기(40)가 상기 노즐(32)을 통하여 패턴물질을 설정된 압력과 양으로 송출하는 구조이다. 제어기(40)는 본체(10) 상에 또는 본체(10)에 인접한 위치에 설치되고, 작업자의 입력에 대응하여 다수의 노즐(32)로 패턴물질을 동시에 분사한다.

이때, 상기 제어기(40)는 노즐(32)의 상태를 표시하는 스크린(41), 노즐(32)의 분사 조건을 개별적으로 설정하는 수동모드입력부(43), 기 입력된 노즐(32)의 분사 조건 중에서 선택하는 자동모드입력부(44), 승강대(25)의 높이를 변동하는 높이조절버튼(45)을 구비한다. 제어기(40)의 입력포트에는 수동모드입력부(43), 자동모드입력부(44), 수위센서(16)가 연결되고, 출력포트에는 구동기(27), 밸브(34), 펌프(36), 전자석(13)이 연결된다. 스크린(41)은 제어 상태를 표시하도록 출력하는 것이지만 입력이 가능한 터치스크린을 사용할 수도 있다. 수동모드입력부(43)는 다수의 노즐(32)에 대하여 정해진 순서에 따라 분사 조건을 스크린(41)에 표시하고, 자동모드입력부(44)는 다수의 노즐(32)에 대하여 기 입력된 분사 조건을 정해진 순서에 따라 스크린(41)에 표시한다. 어느 경우에나 입력 선택을 위한 별도의 버튼을 구비한다. 높이조절버튼(45)은 수동모드입력부(43)와 연계되어 승강대(25)를 수동으로 구동할 수도 있고, 자동모드입력부(44)와 연계되어 승강대(25)를 자동으로 구동할 수도 있다.

한편, 본 발명의 변형예로서, 지지대(21)에서 노즐(32)과 간섭되지 않는 위치에 영구자석이나 전자석(도시 생략)을 배치하는 구성도 가능하다. 이는 용기에 패턴물질을 분사한 후에 하측의 전자석(13)과 연동하여 보다 복잡한 문양을 형성하기 위함이다.

본 발명의 다른 일면은, 상기의 장치를 이용하여 용기에 패턴물질을 도포하는 용기 코팅용 패턴형성 방법에 관련된다. 즉, 본체(10), 승강수단(20), 분사수단(30), 제어기(40)를 적어도 부분적으로 사용하여 용기에 패턴물질을 원하는 문양으로 도포하는 방법에 관련된다.

본 발명에 따르면 상기 패턴물질의 분사압력과 분사량을 설정하는 단계를 거친다. 만일 프라이팬과 같은 용기의 내면에 별문양을 넣으려면 별문양에 해당하는 위치의 노즐(32)만 개방하도록 설정한다. 개방된 노즐(32) 중에서도 유량제어용 밸브(34)로 개도율을 조절하면 별문양의 중심부와 주변부의 패턴물질 도포량(두께)을 차등화할 수도 있다. 승강대(25)의 높이로 노즐(32)의 분사거리를 조절하면 패턴물질의 도포 두께(문양의 명암)가 전체적으로 조절된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 용기를 로딩하고 노즐로 패턴물질을 분사하는 단계를 거친다. 용기를 본체(10)의 다이(12)에 로딩한 후에 버튼을 누르면 패턴물질이 다수의 노즐(32)을 통하여 원하는 문양을 형성하도록 분사된다. 패턴물질이 도포된 후에는 필요에 따라서 다이(12)에 구비된 전자석(13)을 작동하여 문양을 변형시켜 완성할 수도 있다.

이때, 상기 패턴물질은 자성페이스트, 세라믹 입자, 펄 입자, 비타민C 중 적어도 하나를 포함한다. 자성페이스트는 자성분말을 페이스트 상으로 지니는 시중품을 사용한다. 자성페이스트의 자성물질은 전자석(13)에 의하여 영향을 받아 규칙적 배열을 유발한다. 세라믹 입자는 코팅 후 대리석의 질감을 나타낸다. 펄 입자는 산화철 소재를 사용하는 것이 좋으며, 코팅 후 반짝임 현상을 두드러지게 한다. 비타민C는 미분 상태로 물이나 기타 용매에 용해시켜 사용한다.

어느 경우에나 용기에 패턴물질이 도포된 후에는 소성을 거쳐 코팅을 완료하는 과정을 거친다. 코팅은 테프론 소재를 사용하는 것이 일반적이지만 이 경우 패턴물질에 세라믹 분말의 사용은 배제한다.

이와 같은 방식으로 본 발명은 용기 상에 기하학적 문양, 꽃 문양, 동물 문양, 사람얼굴 문양 등을 원하는 명암으로 분사하여 형성할 수 있고, 용기의 내면은 물론 외면이나 손잡이 부분에도 형성할 수 있다. 그리고 양산에 있어서 패턴물질의 분사 작업이 정확하고 용이하므로 생산성이 크게 향상된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 본체 12: 다이
13: 전자석 16: 수위센서
20: 승강수단 21: 지지대
23: 아암 25: 승강대
27: 구동기 30: 분사수단
32: 노즐 34: 밸브
36: 펌프 40: 제어기
41: 스크린 43: 수동모드입력부
44: 자동모드입력부 45: 높이조절버튼

Claims (6)

1. 용기에 패턴물질을 도포하는 용기 코팅용 패턴형성 장치에 있어서:
   상기 용기의 지지를 위한 다이(12)를 지니는 본체(10);
   상기 본체(10) 상에 지지대(21)를 개재하여 승강대(25)를 상하운동 가능하게 지지하는 승강수단(20);
   상기 지지대(21) 상에서 용기를 향하도록 다수의 노즐(32)을 지지하는 분사수단(30); 및
   상기 노즐(32)을 통하여 패턴물질을 설정된 압력과 양으로 송출하는 제어기(40);를 포함하여 이루어지고,
   상기 분사수단(30)은 다수의 노즐(32)에 각각 유로개폐용 또는 유량제어용 밸브(34)를 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 코팅용 패턴형성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체(10)의 다이(12)는 용기의 패턴물질에 자기력을 작용하도록 전자석(13)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 코팅용 패턴형성 장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어기(40)는 노즐(32)의 상태를 표시하는 스크린(41), 노즐(32)의 분사 조건을 개별적으로 설정하는 수동모드입력부(43), 기 입력된 노즐(32)의 분사 조건 중에서 선택하는 자동모드입력부(44), 승강대(25)의 높이를 변동하는 높이조절버튼(45)을 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 코팅용 패턴형성 장치.
5. 제1항의 장치를 이용하여 용기에 패턴물질을 도포하는 용기 코팅용 패턴형성 방법에 있어서:
   상기 패턴물질의 분사압력과 분사량을 설정하는 단계; 및
   상기 용기를 로딩하고 노즐로 패턴물질을 분사하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용기 코팅용 패턴형성 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 패턴물질은 자성페이스트, 세라믹 입자, 펄 입자, 비타민C 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 코팅용 패턴형성 방법.

Images