KR101711436B1 - 발포소재의 고른 혼합 및 믹싱헤드의 효과적 클리닝이 가능한 발포성형장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 믹싱헤드에서 배출부를 통해 배출되는 발포소재들의 혼합이 원활히 이루어질 수 있고, 동시에 배출부의 유동로에 잔류하는 발포소재의 제거가 효과적으로 이루어질 수 있는 구조의 발포성형장치이다. 본 발명은 복수의 원료를 혼합하여 배출하는 믹싱헤드어셈블리를 구비한 발포성형장치에 있어서, 배출부의 유동로에 설치되어 복수의 원료를 혼합하는 임펠러와, 상기 배출부의 상부에 연결되어 상기 유동로의 상부에 세척액을 분사하는 세척액공급부와, 상기 배출부에서 원료가 배출되는 배출부의 하단부에 밀착하여 유동로에 공급된 세척액의 누출을 막는 단부차단부재와, 상기 단부차단부재가 유동로의 하단을 차단 또는 개방하도록 이동시키는 차단부재구동부를 포함한다.
Description
본 발명은 폴리우레탄과 같은 소재의 발포제품을 제조하기 위한 발포성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배출부의 유동로에 발포소재의 혼합을 위한 임펠러가 구비되고 세척액에 의해 믹싱헤드의 클리닝이 효과적으로 이루어지는 발포성형장치에 관한 것이다.
일반적으로 폴리우레탄 같은 발포성 수지는 아이소시아네이트(Isocianat)와 폴리올(Polyol)과의 반응에 의해 생성된다.
그러한 발포소재들을 혼합하여 성형품을 성형하기 위한 발포성형장치는 발포소재들이 분사되어 내부에서 혼합이 이루어지는 믹싱헤드를 구비하게 되고, 믹싱헤드의 교반 정도는 제조되는 폴리우레탄의 품질에 중요한 영향을 미친다.
도 1은 그와 같은 종래의 발포성형장치(1)를 도시하는 것으로서, 등록실용신안공보 제20-0170956호에 기재되어 있다.
도 1을 참고하면, 발포소재가 분사되는 믹싱챔버(6) 내에 믹싱챔버피스톤(4)이 설치되고, 믹싱챔버(6)와 수직으로 연결된 배출부의 유동로(3)가 설치된다. 배출부의 유동로(3)에는 클리닝피스톤(2)이 설치된다.
이에 따라, 믹싱챔버(6) 내에 분사되어 혼합된 발포소재는 배출부의 유동로(3)을 거쳐 배출됨으로써 발포성형품을 형성한다.
발포성형작업이 완료된 후에는 믹싱챔버피스톤(4)이 전진하여 믹싱챔버(6)에 남은 발포소재를 배출부의 유동로(3)으로 밀어낼 수 있고, 배출부의 유동로(3)에 남아 있는 발포소재는 클리닝피스톤(2)이 도 2와 같이 하방으로 전진하여 잔류한 발포소재를 외부로 밀어냄으로써 믹싱헤드에 잔류하는 찌꺼기들에 대한 청소작업이 완료될 수 있다. 발포소재의 찌꺼기가 남을 경우, 차기 작업에서 발포제품에 유입되어 불량을 유발한다.
그러나, 발포소재를 믹싱헤드 내에서 고르게 교반하는 것은 발포제품의 품질에 큰 영향을 미치게 되므로, 발포소재의 보다 양호한 혼합상태를 가질 수 있도록 배출부의 유동로(3)에 임펠러를 추가 설치하여 유동하는 발포소재들을 교반하도록 하는 구성이 고려될 수 있다.
그 경우, 배출부의 유동로(3)에 설치되는 임펠러로 인해 클리닝피스톤(2)이 설치될 수 없으므로 배출부의 유동로(3)에 잔류하는 발포소재를 클리닝하는 문제가 새롭게 발생하게 된다.
그러한 발포소재들을 혼합하여 성형품을 성형하기 위한 발포성형장치는 발포소재들이 분사되어 내부에서 혼합이 이루어지는 믹싱헤드를 구비하게 되고, 믹싱헤드의 교반 정도는 제조되는 폴리우레탄의 품질에 중요한 영향을 미친다.
도 1은 그와 같은 종래의 발포성형장치(1)를 도시하는 것으로서, 등록실용신안공보 제20-0170956호에 기재되어 있다.
도 1을 참고하면, 발포소재가 분사되는 믹싱챔버(6) 내에 믹싱챔버피스톤(4)이 설치되고, 믹싱챔버(6)와 수직으로 연결된 배출부의 유동로(3)가 설치된다. 배출부의 유동로(3)에는 클리닝피스톤(2)이 설치된다.
이에 따라, 믹싱챔버(6) 내에 분사되어 혼합된 발포소재는 배출부의 유동로(3)을 거쳐 배출됨으로써 발포성형품을 형성한다.
발포성형작업이 완료된 후에는 믹싱챔버피스톤(4)이 전진하여 믹싱챔버(6)에 남은 발포소재를 배출부의 유동로(3)으로 밀어낼 수 있고, 배출부의 유동로(3)에 남아 있는 발포소재는 클리닝피스톤(2)이 도 2와 같이 하방으로 전진하여 잔류한 발포소재를 외부로 밀어냄으로써 믹싱헤드에 잔류하는 찌꺼기들에 대한 청소작업이 완료될 수 있다. 발포소재의 찌꺼기가 남을 경우, 차기 작업에서 발포제품에 유입되어 불량을 유발한다.
그러나, 발포소재를 믹싱헤드 내에서 고르게 교반하는 것은 발포제품의 품질에 큰 영향을 미치게 되므로, 발포소재의 보다 양호한 혼합상태를 가질 수 있도록 배출부의 유동로(3)에 임펠러를 추가 설치하여 유동하는 발포소재들을 교반하도록 하는 구성이 고려될 수 있다.
그 경우, 배출부의 유동로(3)에 설치되는 임펠러로 인해 클리닝피스톤(2)이 설치될 수 없으므로 배출부의 유동로(3)에 잔류하는 발포소재를 클리닝하는 문제가 새롭게 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 관점에서 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 믹싱헤드에서 배출부를 통해 배출되는 발포소재들의 혼합이 원활히 이루어질 수 있고, 동시에 배출부의 유동로에 잔류하는 발포소재의 제거가 효과적으로 이루어질 수 있는 구조의 발포성형장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 복수의 원료를 혼합하여 배출하는 믹싱헤드어셈블리를 구비한 발포성형장치에 있어서, 상기 믹싱헤드어셈블리는 복수의 원료가 공급되는 원료공급부와, 상기 원료공급부와 연결되어 혼합된 복수의 원료가 유입되어 하단에서 배출되도록 유동하는 수직의 유동로를 가진 배출부와, 상기 유동로에 설치되어 상기 복수의 원료를 혼합하는 임펠러와, 상기 배출로의 상측에 설치되어 상기 임펠러를 회전시키는 임펠러전동기를 포함하고, 상기 배출부의 상부에 연결되어 상기 유동로의 상부에 세척액을 분사하는 세척액공급부와, 상기 배출부에서 원료가 배출되는 상기 배출부의 하단부에 밀착하여 상기 유동로에 공급된 세척액의 누출을 막는 단부차단부재와, 상기 단부차단부재가 상기 배출부의 하단부에 밀착 또는 이탈하여 상기 유동로의 하단을 차단 또는 개방하도록 이동시키는 차단부재구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 세척액공급부가 상기 배출부의 상부에 설치되어 상기 유동로 내로 세척액을 분사시키기 위한 세척액노즐과, 세척액을 저장하는 세척액저장조와, 상기 세척액저장조와 상기 세척액노즐에 세척액공급라인을 통해 연결되어 상기 세척액저장조의 세척액을 상기 세척액노즐로 공급하는 공급펌프를 포함하고, 상기 공급펌프와 상기 차단부재구동부와 상기 임펠러전동기를 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 공급펌프의 작동전에 상기 차단부재구동부를 제어하여 상기 단부차단부재가 상기 배출부의 하단부에 밀착하도록 하고, 상기 단부차단부재가 상기 배출부의 하단부에 밀착된 상태에서 상기 공급펌프를 작동하여 세척액을 상기 유동로에 설정량으로 분사하며, 상기 세척액의 분사가 완료된 상태에서 상기 임펠러전동기를 제어하여 상기 임펠러를 회전시키는 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 단부차단부재가 상기 배출부의 하단부에 밀착하는 커버판과, 상기 커버판의 상면에 설치되어 상기 커버판이 상기 배출부의 하단부에 밀착한 상태에서 상기 유동로 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 단부세척회전체와, 상기 커버판의 하면에 부착되어 상기 단부세척회전체를 회전시키는 단부세척전동기를 포함하고, 상기 제어부는 상기 임펠러가 회전하도록 상기 임펠러전동기를 제어하는 것과 동시에 상기 단부세척회전체가 회전하도록 상기 단부세척전동기를 함께 회전시키는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 차단부재구동부가 상기 단부차단부재에 일단이 결합되어 지지하는 지지로드와, 상기 믹싱헤드어셈블리의 상부에 후단이 제1핀에 의해 핀결합되고 실린더로드의 단부는 상기 지지로드의 타단에 제2핀에 의해 핀결합되어 상하방향으로 설치되는 구동실린더와, 상기 지지로드에서 일단과 타단 사이의 위치에 제3핀의 핀결합에 의해 하단이 결합되고 수직으로 설치되는 받침로드와, 상기 믹싱헤드어셈블리에 의해 수직방향으로 설치되고 상기 받침로드가 수직방향으로 슬라이딩되도록 상기 받침로드와 결합되어 안내하는 레일로드를 포함하되, 상기 레일로드에는 고정턱이 설치되고, 상기 받침로드에는 걸림턱이 형성되어 상기 받침로드가 상기 레일로드를 따라 하측으로 슬라이딩되어 상기 걸림턱에 걸려 정지한 상태에서 상기 구동실린더의 신장력에 의해 상기 지지로드가 상기 제3핀을 중심으로 선회하여 상기 단부차단부재가 상기 배출부의 하단부에 밀착되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 커버판에 그 상면에 상기 배출부의 하단부에 밀착하도록 환형의 고무패킹이 설치되고, 상기 단부세척회전체는 기둥형상의 단부세척본체와, 상기 단부세척본체의 외주면에 설치되는 다수의 단부세척브러쉬와, 상기 단부세척본체의 상면에 설치는 한 쌍의 단부세척날개를 포함하되, 상기 한 쌍의 단부세척날개는 상기 단부세척본체의 중심축을 중심으로 동일 회전방향으로 경사져 있으며, 상기 제어부는 상기 임펠러와 상기 단부세척회전체가 서로 반대방향으로 회전하도록 상기 임펠러전동기와 상기 단부세척전동기를 제어하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 세척액공급부가 상기 배출부의 상부에 설치되어 상기 유동로 내로 세척액을 분사시키기 위한 세척액노즐과, 세척액을 저장하는 세척액저장조와, 상기 세척액저장조와 상기 세척액노즐에 세척액공급라인을 통해 연결되어 상기 세척액저장조의 세척액을 상기 세척액노즐로 공급하는 공급펌프를 포함하고, 상기 공급펌프와 상기 차단부재구동부와 상기 임펠러전동기를 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 공급펌프의 작동전에 상기 차단부재구동부를 제어하여 상기 단부차단부재가 상기 배출부의 하단부에 밀착하도록 하고, 상기 단부차단부재가 상기 배출부의 하단부에 밀착된 상태에서 상기 공급펌프를 작동하여 세척액을 상기 유동로에 설정량으로 분사하며, 상기 세척액의 분사가 완료된 상태에서 상기 임펠러전동기를 제어하여 상기 임펠러를 회전시키는 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 단부차단부재가 상기 배출부의 하단부에 밀착하는 커버판과, 상기 커버판의 상면에 설치되어 상기 커버판이 상기 배출부의 하단부에 밀착한 상태에서 상기 유동로 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 단부세척회전체와, 상기 커버판의 하면에 부착되어 상기 단부세척회전체를 회전시키는 단부세척전동기를 포함하고, 상기 제어부는 상기 임펠러가 회전하도록 상기 임펠러전동기를 제어하는 것과 동시에 상기 단부세척회전체가 회전하도록 상기 단부세척전동기를 함께 회전시키는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 차단부재구동부가 상기 단부차단부재에 일단이 결합되어 지지하는 지지로드와, 상기 믹싱헤드어셈블리의 상부에 후단이 제1핀에 의해 핀결합되고 실린더로드의 단부는 상기 지지로드의 타단에 제2핀에 의해 핀결합되어 상하방향으로 설치되는 구동실린더와, 상기 지지로드에서 일단과 타단 사이의 위치에 제3핀의 핀결합에 의해 하단이 결합되고 수직으로 설치되는 받침로드와, 상기 믹싱헤드어셈블리에 의해 수직방향으로 설치되고 상기 받침로드가 수직방향으로 슬라이딩되도록 상기 받침로드와 결합되어 안내하는 레일로드를 포함하되, 상기 레일로드에는 고정턱이 설치되고, 상기 받침로드에는 걸림턱이 형성되어 상기 받침로드가 상기 레일로드를 따라 하측으로 슬라이딩되어 상기 걸림턱에 걸려 정지한 상태에서 상기 구동실린더의 신장력에 의해 상기 지지로드가 상기 제3핀을 중심으로 선회하여 상기 단부차단부재가 상기 배출부의 하단부에 밀착되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 커버판에 그 상면에 상기 배출부의 하단부에 밀착하도록 환형의 고무패킹이 설치되고, 상기 단부세척회전체는 기둥형상의 단부세척본체와, 상기 단부세척본체의 외주면에 설치되는 다수의 단부세척브러쉬와, 상기 단부세척본체의 상면에 설치는 한 쌍의 단부세척날개를 포함하되, 상기 한 쌍의 단부세척날개는 상기 단부세척본체의 중심축을 중심으로 동일 회전방향으로 경사져 있으며, 상기 제어부는 상기 임펠러와 상기 단부세척회전체가 서로 반대방향으로 회전하도록 상기 임펠러전동기와 상기 단부세척전동기를 제어하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
전술한 구성에 따른 본 발명의 발포성형장치는 배출부의 유동로에 임펠러가 설치됨으로써 배출부를 통해 배출되는 발포소재들의 혼합이 원활히 이루어질 수 있다. 또한, 단부차단부재와 차단부재구동부가 설치되어 세척액을 배출부의 유동로 내에 저장한 상태로 임펠러의 회전에 의한 세척이 이루어지도록 함으로써, 배출부의 유동로에 잔류하는 발포소재의 제거가 효과적으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 발포성형장치는 단부차단부재에 유동로 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 단부세척회전체가 설치됨으로써, 배출부의 유동로 중 임펠러의 설치가 곤란한 단부 부분에 대한 세척이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 발포성형장치는 차단부재구동부에 의해 단부차단부재가 발포작업에 방해되지 않도록 외측에서 대기할 수 있는 이동작동이 가능하고 구동실린더와 함께 구성되어 세척을 위한 단부차단부재의 동작이 자동화될 수 있다.
또한, 본 발명의 발포성형장치는 단부차단부재에 유동로 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 단부세척회전체가 설치됨으로써, 배출부의 유동로 중 임펠러의 설치가 곤란한 단부 부분에 대한 세척이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 발포성형장치는 차단부재구동부에 의해 단부차단부재가 발포작업에 방해되지 않도록 외측에서 대기할 수 있는 이동작동이 가능하고 구동실린더와 함께 구성되어 세척을 위한 단부차단부재의 동작이 자동화될 수 있다.
도 1는 종래 발포성형장치의 구성을 도시하는 구성설명도
도 2는 도 1의 믹싱헤드어셈블리의 구성을 설명하는 구성설명도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치의 구성을 설명하는 구성설명도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치에서 믹싱헤드어셈블리의 단면구성을 설명하는 단면구성도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치에서 단부차단부재의 구성을 도시하는 사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치에서 제어부의 제어구성을 설명하는 블록구성도
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치의 작동과정을 설명하는 작동설명도
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치에서 탄성물림부재의 구성 및 작용을 설명하는 구성설명도
도 2는 도 1의 믹싱헤드어셈블리의 구성을 설명하는 구성설명도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치의 구성을 설명하는 구성설명도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치에서 믹싱헤드어셈블리의 단면구성을 설명하는 단면구성도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치에서 단부차단부재의 구성을 도시하는 사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치에서 제어부의 제어구성을 설명하는 블록구성도
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치의 작동과정을 설명하는 작동설명도
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치에서 탄성물림부재의 구성 및 작용을 설명하는 구성설명도
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 발포성형장치는 복수의 원료를 혼합하여 배출하는 믹싱헤드어셈블리(10)와, 믹싱헤드어셈블리(10)의 배출부(16)의 상부에 연결되어 배출부(16)의 유동로(16a)의 상부에 세척액을 분사하는 세척액공급부(20)와, 상기 배출부(16)에서 원료가 배출되는 배출부(16)의 하단부에 밀착하여 유동로(16a)에 공급된 세척액의 누출을 막는 단부차단부재(30)와, 상기 단부차단부재(30)가 배출부(16)의 하단부에 밀착 또는 이탈하여 유동로(16a)의 하단을 차단 또는 개방하도록 이동시키는 차단부재구동부(40)를 포함한다.
상기 믹싱헤드어셈블리(10)는 복수의 원료가 공급되는 원료공급부(11)와, 상기 원료공급부(11)와 연결되어 혼합된 복수의 원료가 유입되어 하단에서 배출되도록 유동하는 수직의 유동로(16a)를 가진 배출부(16)와, 상기 유동로(16a)에 설치되어 복수의 원료를 혼합하는 임펠러(17)와, 상기 배출부(16)의 상측에 설치되어 상기 임펠러(17)를 회전시키는 임펠러전동기(17b)를 포함한다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 원료공급부(11)는 믹싱챔버(13)와 공급포트(15a) 및 복귀포트(15b)와, 믹싱챔버피스톤(12)을 포함한다.
믹싱챔버(13)는 독립적으로 유입된 원료가 1차혼합이 이루어지는 공간이고, 배출부(16)의 유동로(16a)의 상부와 연결된다.
공급포트(15a)는 유동하는 복수의 원료를 고압에 의해 믹싱챔버(13) 내로 노즐분사시키고, 복귀포트(15b)는 공급포트(15a)보다 후방에서 믹싱챔버(13)와 연통되도록 설치된다. 복귀포트(15b)는 공급포트(15a)에서 공급된 하나의 원료가 믹싱챔버피스톤(12)의 위치에 따라 믹싱챔버피스톤(12)의 복귀그루브(12a)를 타고 유입되어 원료저장조로 복귀시키는 것이다.
믹싱챔버피스톤(12)은 별도의 구동기에 의해 작동력을 받아 믹싱챔버(13) 내에서 슬라이딩되어 전진 및 후진동작하는 것이다. 믹싱챔버피스톤(12)은 복수의 원료가 공급포트(15a)로부터 믹싱챔버(13) 내로 공급되는 위치와, 상기 복귀그루브(12a)가 공급포트(15a)와 복귀포트(15b)를 연결하여 공급포트(15a)에서 공급된 원료가 복귀포트(15b)로 유동하는 위치 사이에서 슬라이딩된다.
즉, 믹싱챔버피스톤(12)의 전진시에는 공급포트(15a)로부터 분사되는 원료가 믹싱챔버피스톤(12)의 복귀그루브(12a)를 타고 복귀포트(15b)로 유입되고, 믹싱챔버피스톤(12)의 후진 시에는 믹싱챔버(13)에 대하여 공급포트(15a)를 개방함으로써 각 공급포트(15a)를 통해서 공급되는 각 원료가 믹싱챔버(13) 내에 고압분사될 수 있다.
상기 믹싱챔버피스톤(12)의 길이방향을 따라 측면에 소정길이의 복귀그루브(12a)가 형성되어 있다.
상기 배출부(16)는 상기 원료공급부(11)의 믹싱챔버(13)와 연통되는 유동로(16a)를 구비하고 혼합된 복수의 원료가 유입되어 하단에서 배출된다. 수직으로 설치되고 유동로(16a)도 내부에서 수직으로 형성되어 수평방향의 믹싱챔버(13)와 직각으로 교차하고 있으며, 배출부(16)의 하단이 유동로(16a)의 하단이 된다.
상기 유동로(16a)에는 믹싱챔버(13)에서 1차로 혼합된 복수의 원료가 유입되어 2차로 혼합이 이루어질 수 있도록 임펠러(17)가 설치된다.
상기 임펠러(17)는 다수의 임펠러브러쉬(17a)가 그 외주면에 설치되어 회전하면서 유동로(16a)를 유동하는 원료를 고르게 혼합시키고 있다.
복수의 원료는 폴리올(Polyol)과 이소시아네이트(Isocyanate)와 같은 폴리우레탄폼 제품을 형성하기 위한 발포원료로 고르게 혼합됨으로써 일정한 품질의 발포성능을 나타낼 수 있다.
상기 임펠러전동기(17b)는 배출부(16)의 상측에서 믹싱헤드어셈블리(10)의 본체블록(29)의 상부에 고정되도록 설치되고 임펠러(17)를 회전시키고 있다.
상기 임펠러전동기(17b)는 후술하는 제어부(51)의 제어작용에 의해 작동하고, 상기 임펠러(17)는 복수의 원료를 고르게 혼합하는 역할과 함께, 후술하는 바와 같이 유동로(16a)의 세척을 위해 세척액을 교반시키는 역할도 하고 있다.
한편, 본 실시예의 발포성형장치는 믹싱헤드어셈블리(10)의 배출부(16)의 상부에 연결되어 믹싱헤드어셈블리(10)의 유동로(16a)의 상부에 세척액을 분사하는 세척액공급부(20)와, 상기 배출부(16)에서 원료가 배출되는 배출부(16)의 하단부에 밀착하여 유동로(16a)에 공급된 세척액의 누출을 막는 단부차단부재(30)와, 상기 단부차단부재(30)가 배출부(16)의 하단부에 밀착 또는 이탈하여 유동로(16a)의 하단을 차단 또는 개방하도록 이동시키는 차단부재구동부(40)를 포함한다.
상기 세척액공급부(20)는 믹싱헤드어셈블리(10)의 배출부(16)의 상부에 연결되어 유동로(16a)에 세척액을 분사함으로써 유동로(16a)를 세척하기 위한 것이다.
발포성형작업을 완료한 후에는 상기 믹싱챔버(13)나 유동로(16a)에 발포원료가 잔류하지 않도록 제거할 필요가 있다. 잔류한 발포원료는 경화된 상태로 유동로(16a)에 남아 다음 발포성형공정에서 함께 배출될 경우, 제품불량의 원인이 된다. 따라서, 발포성형작업이 완료된 후에는 내부에 남아 있는 발포원료의 찌꺼기가 깨끗하게 제거되어야 한다.
본 실시예에서는 세척액공급부(20)가 유동로(16a)의 상부에서 세척액을 분사하고 세척액이 유동로(16a) 내부에 남아 있는 발포원료를 녹여 배출시키도록 한다. 상기 믹싱챔버(13)에 남은 원료의 찌꺼기는 믹싱챔버피스톤(12)이 전진하면서 그 내부의 찌꺼기를 배출부(16)의 유동로(16a) 내로 밀어낼 수 있으므로 유동로(16a) 내의 찌꺼기만 세척액에 의해 녹여 배출하는 것으로 청소작업이 충분하다.
상기 세척액공급부(20)는 배출부(16)의 상부에 설치되어 상기 유동로(16a) 내로 세척액을 분사시키기 위한 세척액노즐(21)과, 세척액을 저장하는 세척액저장조(24)와, 상기 세척액저장조(24)와 상기 세척액노즐(21)에 세척액공급라인을 통해 연결되어 세척액저장조(24)의 세척액을 세척액노즐(21)로 공급하는 공급펌프(23)를 포함한다. 공급펌프(23)의 작동으로 세척액저장조(24)의 세척액이 세척액노즐(21)로 공급되어 고압으로 분사될 수 있고 세척액노즐(21)이 유동로(16a)의 상단에 설치되어 유동로(16a)의 상단에서부터 세척액이 분산되고 흘러내리면서 잔류한 발포원료를 녹여 제거한다.
상기 공급펌프(23)는 제어부(51)의 제어에 의해 작동이 이루어진다.
상기 단부차단부재(30)는 배출부(16)에서 원료가 배출되는 배출부(16)의 하단부에 밀착하여 유동로(16a)에 공급된 세척액의 누출을 막는 것이다.
도 5를 참고하면, 상기 단부차단부재(30)는 배출부(16)의 하단부에 밀착하는 커버판(33)과, 상기 커버판(33)의 상면에 설치되어 커버판(33)이 배출부(16)의 하단부에 밀착한 상태에서 유동로(16a) 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 단부세척회전체(31)와, 상기 커버판(33)의 하면에 부착되어 단부세척회전체(31)를 회전시키는 단부세척전동기(34)를 포함한다.
상기 커버판(33)은 원판의 형상으로 형성되고, 그 상면에 배출부(16)의 하단부에 밀착하도록 환형의 고무패킹(33a)이 설치된다. 고무패킹(33a)이 배출부(16)의 단부에서 유동로(16a)의 둘레에 밀착함으로써 내부에 수용되는 세척액의 누출을 방지할 수 있다.
또한 커버판(33)의 상면의 중심부에는 유동로(16a) 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 단부세척회전체(31)가 설치된다.
상기 단부세척회전체(31)는 커버판(33)이 배출부(16)의 하단부에 밀착한 상태에서 유동로(16a) 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 것으로서, 기둥형상의 단부세척본체(31a)와, 상기 단부세척본체(31a)의 외주면에 설치되는 다수의 단부세척브러쉬(31c)와, 상기 단부세척본체(31a)의 상면에 설치되는 한 쌍의 단부세척날개(31b)를 포함한다.
상기 단부세척본체(31a)가 회전하는 그 외주면의 단부세척브러쉬(31c)와 단부세척날개(31b)가 회전하면서 세척액의 와류를 형성하고 그 와류에 의해 유동로(16a)의 내면에 남아 있는 발포원료의 찌꺼기가 세척액에 의해 용해되는 효율을 높일 수 있다.
상기 한 쌍의 단부세척날개(31b)는 단부세척본체(31a)의 중심축(31d)을 중심으로 동일 회전방향으로 경사져 있으며, 단부세척본체(31a)의 회전에 따라 상측방향으로 세척액의 와류를 발생시키기 위한 것이다.
상기 단부세척전동기(34)는 커버판(33)의 하면에 부착되어 제어부(51)의 제어신호를 받아 단부세척회전체(31)를 회전시키고 있다.
한편, 상기 차단부재구동부(40)는 단부차단부재(30)가 배출부(16)의 하단부에 밀착 또는 이탈하여 유동로(16a)의 하단을 차단 또는 개방하도록 이동시킨다.
도 3을 참고하면, 상기 차단부재구동부(40)는 단부차단부재(30)에 일단이 결합되어 지지하는 지지로드(43)와, 상기 믹싱헤드어셈블리(10)의 상부에 후단이 제1핀(41b)에 의해 핀결합되고 실린더로드(41a)의 단부는 지지로드(43)의 타단에 제2핀(43b)에 의해 핀결합되어 상하방향으로 설치되는 구동실린더(41)와, 상기 지지로드(43)에서 일단과 타단 사이의 위치에 제3핀(43a)의 핀결합에 의해 하단이 결합되고 수직으로 설치되는 받침로드(45)와, 상기 믹싱헤드어셈블리(10)에 의해 수직방향으로 설치되고 받침로드(45)가 수직방향으로 슬라이딩되도록 상기 받침로드(45)와 결합되어 안내하는 레일로드(47)를 포함한다.
상기 지지로드(43)는 그 일단이 단부차단부재(30)에 결합되어 단부차단부재(30)를 지지하는 부분이다. 지지로드(43)의 타단은 제2핀(43b)에 의해 구동실린더(41)의 실린더로드(41a)의 단부와 핀결합되고, 지지로드(43)의 일단과 타단 사이의 위치에서 제3핀(43a)에 의해 받침로드(45)의 하단과 핀결합이 이루어진다.
구동실린더(41)는 그 후단 즉, 설치된 상태에서 볼 때의 상단이 제1핀(41b)에 의해 믹싱헤드어셈블리(10)의 상부에 고정부재(40d)를 매개로 결합되어 있어 그 작동에 따라 수직방향에서 도 7 및 도 8과 같이 α각도로 기울어질 수 있도록 구성된다.
받침로드(45)는 레일로드(47) 상에서 슬라이딩이 가능하도록 설치되고 상기 레일로드(47)는 믹싱헤드어셈블리(10)에 의해 수직방향으로 고정되어 있으며, 받침로드(45)와 레일로드(47)의 길이방향은 동일방향을 향하도록 설치되고 그 길이방향으로 따라 서로 접하면서 받침로드(45)의 슬라이딩이 이루어진다.
상기 레일로드(47)에는 고정턱(47a)이 설치되어 받침로드(45)의 하강위치가 제한되고 있고, 받침로드(45)에 설치된 걸림턱(45a)이 상기 고정턱(47a)에 부딪히면 받침로드(45)의 하강슬라이딩이 정지될 수 있다.
받침로드(45)가 레일로드(47)를 따라 하측으로 슬라이딩되어 걸림턱(45a)에 걸려 정지한 상태에서 구동실린더(41)의 신장력에 의해 지지로드(43)가 제3핀(43a)을 중심으로 선회하여 단부차단부재(30)가 배출부(16)의 하단부에 밀착될 수 있다.
받침로드(45)의 하부에는 지지로드(43)가 물릴 수 있는 탄성물림부재(49)가 설치되어 있다.
도 11을 참고하면, 상기 탄성물림부재(49)는 탄성클립의 형태로 설치되어 입구부(49a)와 그 입구부(49a)가 좁아지는 넥부(49b)와, 그 내측의 물림공간(49c)가 형성되도록 스프링판이 절곡되어 형성된다.
상기 탄성물림부재(49)에 소정의 힘에 의해 그 탄성력을 이기고 지지로드(43)가 물림공간(49c)으로 진입하기도 하고, 소정의 힘이 작용하여 그 탄성력을 이기는 경우에 지지로드(43)가 물림공간(49c)에서 이탈될 수 있도록 구성된다.
상기 탄성물림부재(49)에 물리는 부분(43c)은 지지로드(43)의 제2핀(43b)과 제3핀(43a)의 사이의 부분이다.
상기 제어부(51)는 도 6과 같이, 차단부재구동부(40)의 구동실린더(41)와, 세척액공급부(20)의 공급펌프(23)와, 임펠러전동기(17b)와, 단부세척전동기(34)의 작동을 제어한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따라 제어부(51)의 제어작용에 의한 작동과정을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치가 발포성형작업을 완료한 후, 세척신호가 제어부(51)로 입력 또는 제어부(51) 내에서 발생되면, 제어부(51)는 별도의 구동기를 제어하여 믹싱챔버피스톤(12)을 전진시킨다. 이에 따라, 도 7과 같이, 믹싱챔버피스톤(12)은 전진하여 믹싱챔버(13) 내의 발포원료 찌꺼기를 배출부(16)의 유동로(16a) 내로 밀어내게 된다.
이후, 제어부(51)는 차단부재구동부(40)의 구동실린더(41)를 신장시키면, 도 8과 같이, 실린더로드(41a)가 신장하면서 지지로드(43)와 그것에 고정된 단부차단부재(30) 및 받침로드(45)를 하강시킨다.
이 때, 지지로드(43)는 받침로드(45)의 하부에 설치된 탄성물림부재(49)에 물린 상태이므로 받침로드(45)가 완전히 슬라이딩하여 걸림턱(45a)이 상기 고정턱(47a)에 부딪히기 전에는 제3핀(43a)을 중심으로 선회운동하지 않는다.
상기 받침로드(45)의 슬라이딩이 완료되어 걸림턱(45a)이 고정턱(47a)에 부딪힌 후, 실린더로드(41a)가 계속 신장되면 제3핀(43a)을 중심으로 지지로드(43)가 선회하려는 힘을 받아 지지로드(43)가 탄성물림부재(49)의 물림공간에서 빠져나오게 되고 제3핀(43a)을 중심으로 선회하게 된다.
이에 따라, 도 9와 같이, 단부차단부재(30)도 제3핀(43a)을 중심으로 선회하면서 배출부(16)의 하단부에 밀착하여 유동로(16a)의 하단을 차단한다.
즉, 세척액을 공급하기 위한 공급펌프(23)의 작동전에 차단부재구동부(40)를 제어하여 단부차단부재(30)가 배출부(16)의 하단부에 밀착시킨 것이다.
이후, 제어부(51)는 세척액공급부(20)의 공급펌프(23)를 작동시켜 세척액노즐(21)을 통해 세척액을 유동로(16a)의 상부에서 고압분사한다. 유동로(16a) 내로 분사된 세척액은 유동로(16a) 내를 상단에서 하측으로 흘러내리면서 발포원료 찌꺼기를 녹여낸다.
유동로(16a) 내로 분산되는 세척액은 단부차단부재(30)가 그 하단을 차단하고 있어 유동로(16a) 내에 수용된 상태로 도 9와 같이 수위가 높아지고 설정량이 분사된 후에는 제어부(51)가 공급펌프(23)의 작동을 중지시킨다.
이후, 제어부(51)는 도 10과 같이, 세척액의 분사가 완료된 상태에서 임펠러전동기(17b)를 제어하여 임펠러(17)를 회전시키고, 회전하는 임펠러(17)는 유동로(16a)의 세척액을 교반시키면서 내부에 잔류하는 발포원료 찌꺼기의 용해를 촉진시킨다.
또한, 상기 제어부(51)는 임펠러(17)가 회전하도록 임펠러전동기(17b)를 제어하는 것과 동시에 단부세척회전체(31)가 회전하도록 단부세척전동기(34)를 함께 회전시킨다.
이는 임펠러(17)가 배출부(16)의 하단까지 연장구성할 수 없으므로, 배출부(16)의 유동로(16a)의 말단부근에 남은 찌꺼기의 세척을 확실히 하기 위함이다.
이때, 상기 제어부(51)는 임펠러(17)와 단부세척회전체(31)가 서로 반대방향으로 회전하도록 임펠러전동기(17b)와 단부세척전동기(34)를 제어한다. 이러한 서로 반대방향의 회전은 세척액의 와류를 더 강하게 형성시킴으로써 구석진 곳의 찌꺼기도 원활히 녹여낼 수 있는 작용을 하다.
세척작용이 완료된 후, 제어부(51)는 단부차단부재(30)를 배출부(16)의 단부로부터 이탈시켜 믹싱헤드어셈블리(10)의 측면으로 원위치시킨다.
이를 위해, 구동실린더(41)의 실린더로드(41a)를 수축시키면, 지지로드(43)가 제3핀(43a)을 중심으로 선회하여 단부차단부재(30)가 이탈하는 작동과 받침로드(45)가 레일로드(47)를 따라 상승하여 슬라이딩되는 작동이 동시에 발생한다.
이후, 도 7과 같이 구동실린더(41)의 실린더로드(41a)가 완전히 수축하는 과정에서 도 11에서 도시하는 바와 같이, 지지로드(43)에서 제2핀(43b)과 제3핀(43a) 사이의 부분(43c)은 탄성물림부재(49)에 실린더로드(41a)가 수축하는 힘에 의해 끼워져 안착된 상태가 될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 발포성형장치는 복수의 원료를 혼합하여 배출하는 믹싱헤드어셈블리(10)와, 믹싱헤드어셈블리(10)의 배출부(16)의 상부에 연결되어 배출부(16)의 유동로(16a)의 상부에 세척액을 분사하는 세척액공급부(20)와, 상기 배출부(16)에서 원료가 배출되는 배출부(16)의 하단부에 밀착하여 유동로(16a)에 공급된 세척액의 누출을 막는 단부차단부재(30)와, 상기 단부차단부재(30)가 배출부(16)의 하단부에 밀착 또는 이탈하여 유동로(16a)의 하단을 차단 또는 개방하도록 이동시키는 차단부재구동부(40)를 포함한다.
상기 믹싱헤드어셈블리(10)는 복수의 원료가 공급되는 원료공급부(11)와, 상기 원료공급부(11)와 연결되어 혼합된 복수의 원료가 유입되어 하단에서 배출되도록 유동하는 수직의 유동로(16a)를 가진 배출부(16)와, 상기 유동로(16a)에 설치되어 복수의 원료를 혼합하는 임펠러(17)와, 상기 배출부(16)의 상측에 설치되어 상기 임펠러(17)를 회전시키는 임펠러전동기(17b)를 포함한다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 원료공급부(11)는 믹싱챔버(13)와 공급포트(15a) 및 복귀포트(15b)와, 믹싱챔버피스톤(12)을 포함한다.
믹싱챔버(13)는 독립적으로 유입된 원료가 1차혼합이 이루어지는 공간이고, 배출부(16)의 유동로(16a)의 상부와 연결된다.
공급포트(15a)는 유동하는 복수의 원료를 고압에 의해 믹싱챔버(13) 내로 노즐분사시키고, 복귀포트(15b)는 공급포트(15a)보다 후방에서 믹싱챔버(13)와 연통되도록 설치된다. 복귀포트(15b)는 공급포트(15a)에서 공급된 하나의 원료가 믹싱챔버피스톤(12)의 위치에 따라 믹싱챔버피스톤(12)의 복귀그루브(12a)를 타고 유입되어 원료저장조로 복귀시키는 것이다.
믹싱챔버피스톤(12)은 별도의 구동기에 의해 작동력을 받아 믹싱챔버(13) 내에서 슬라이딩되어 전진 및 후진동작하는 것이다. 믹싱챔버피스톤(12)은 복수의 원료가 공급포트(15a)로부터 믹싱챔버(13) 내로 공급되는 위치와, 상기 복귀그루브(12a)가 공급포트(15a)와 복귀포트(15b)를 연결하여 공급포트(15a)에서 공급된 원료가 복귀포트(15b)로 유동하는 위치 사이에서 슬라이딩된다.
즉, 믹싱챔버피스톤(12)의 전진시에는 공급포트(15a)로부터 분사되는 원료가 믹싱챔버피스톤(12)의 복귀그루브(12a)를 타고 복귀포트(15b)로 유입되고, 믹싱챔버피스톤(12)의 후진 시에는 믹싱챔버(13)에 대하여 공급포트(15a)를 개방함으로써 각 공급포트(15a)를 통해서 공급되는 각 원료가 믹싱챔버(13) 내에 고압분사될 수 있다.
상기 믹싱챔버피스톤(12)의 길이방향을 따라 측면에 소정길이의 복귀그루브(12a)가 형성되어 있다.
상기 배출부(16)는 상기 원료공급부(11)의 믹싱챔버(13)와 연통되는 유동로(16a)를 구비하고 혼합된 복수의 원료가 유입되어 하단에서 배출된다. 수직으로 설치되고 유동로(16a)도 내부에서 수직으로 형성되어 수평방향의 믹싱챔버(13)와 직각으로 교차하고 있으며, 배출부(16)의 하단이 유동로(16a)의 하단이 된다.
상기 유동로(16a)에는 믹싱챔버(13)에서 1차로 혼합된 복수의 원료가 유입되어 2차로 혼합이 이루어질 수 있도록 임펠러(17)가 설치된다.
상기 임펠러(17)는 다수의 임펠러브러쉬(17a)가 그 외주면에 설치되어 회전하면서 유동로(16a)를 유동하는 원료를 고르게 혼합시키고 있다.
복수의 원료는 폴리올(Polyol)과 이소시아네이트(Isocyanate)와 같은 폴리우레탄폼 제품을 형성하기 위한 발포원료로 고르게 혼합됨으로써 일정한 품질의 발포성능을 나타낼 수 있다.
상기 임펠러전동기(17b)는 배출부(16)의 상측에서 믹싱헤드어셈블리(10)의 본체블록(29)의 상부에 고정되도록 설치되고 임펠러(17)를 회전시키고 있다.
상기 임펠러전동기(17b)는 후술하는 제어부(51)의 제어작용에 의해 작동하고, 상기 임펠러(17)는 복수의 원료를 고르게 혼합하는 역할과 함께, 후술하는 바와 같이 유동로(16a)의 세척을 위해 세척액을 교반시키는 역할도 하고 있다.
한편, 본 실시예의 발포성형장치는 믹싱헤드어셈블리(10)의 배출부(16)의 상부에 연결되어 믹싱헤드어셈블리(10)의 유동로(16a)의 상부에 세척액을 분사하는 세척액공급부(20)와, 상기 배출부(16)에서 원료가 배출되는 배출부(16)의 하단부에 밀착하여 유동로(16a)에 공급된 세척액의 누출을 막는 단부차단부재(30)와, 상기 단부차단부재(30)가 배출부(16)의 하단부에 밀착 또는 이탈하여 유동로(16a)의 하단을 차단 또는 개방하도록 이동시키는 차단부재구동부(40)를 포함한다.
상기 세척액공급부(20)는 믹싱헤드어셈블리(10)의 배출부(16)의 상부에 연결되어 유동로(16a)에 세척액을 분사함으로써 유동로(16a)를 세척하기 위한 것이다.
발포성형작업을 완료한 후에는 상기 믹싱챔버(13)나 유동로(16a)에 발포원료가 잔류하지 않도록 제거할 필요가 있다. 잔류한 발포원료는 경화된 상태로 유동로(16a)에 남아 다음 발포성형공정에서 함께 배출될 경우, 제품불량의 원인이 된다. 따라서, 발포성형작업이 완료된 후에는 내부에 남아 있는 발포원료의 찌꺼기가 깨끗하게 제거되어야 한다.
본 실시예에서는 세척액공급부(20)가 유동로(16a)의 상부에서 세척액을 분사하고 세척액이 유동로(16a) 내부에 남아 있는 발포원료를 녹여 배출시키도록 한다. 상기 믹싱챔버(13)에 남은 원료의 찌꺼기는 믹싱챔버피스톤(12)이 전진하면서 그 내부의 찌꺼기를 배출부(16)의 유동로(16a) 내로 밀어낼 수 있으므로 유동로(16a) 내의 찌꺼기만 세척액에 의해 녹여 배출하는 것으로 청소작업이 충분하다.
상기 세척액공급부(20)는 배출부(16)의 상부에 설치되어 상기 유동로(16a) 내로 세척액을 분사시키기 위한 세척액노즐(21)과, 세척액을 저장하는 세척액저장조(24)와, 상기 세척액저장조(24)와 상기 세척액노즐(21)에 세척액공급라인을 통해 연결되어 세척액저장조(24)의 세척액을 세척액노즐(21)로 공급하는 공급펌프(23)를 포함한다. 공급펌프(23)의 작동으로 세척액저장조(24)의 세척액이 세척액노즐(21)로 공급되어 고압으로 분사될 수 있고 세척액노즐(21)이 유동로(16a)의 상단에 설치되어 유동로(16a)의 상단에서부터 세척액이 분산되고 흘러내리면서 잔류한 발포원료를 녹여 제거한다.
상기 공급펌프(23)는 제어부(51)의 제어에 의해 작동이 이루어진다.
상기 단부차단부재(30)는 배출부(16)에서 원료가 배출되는 배출부(16)의 하단부에 밀착하여 유동로(16a)에 공급된 세척액의 누출을 막는 것이다.
도 5를 참고하면, 상기 단부차단부재(30)는 배출부(16)의 하단부에 밀착하는 커버판(33)과, 상기 커버판(33)의 상면에 설치되어 커버판(33)이 배출부(16)의 하단부에 밀착한 상태에서 유동로(16a) 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 단부세척회전체(31)와, 상기 커버판(33)의 하면에 부착되어 단부세척회전체(31)를 회전시키는 단부세척전동기(34)를 포함한다.
상기 커버판(33)은 원판의 형상으로 형성되고, 그 상면에 배출부(16)의 하단부에 밀착하도록 환형의 고무패킹(33a)이 설치된다. 고무패킹(33a)이 배출부(16)의 단부에서 유동로(16a)의 둘레에 밀착함으로써 내부에 수용되는 세척액의 누출을 방지할 수 있다.
또한 커버판(33)의 상면의 중심부에는 유동로(16a) 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 단부세척회전체(31)가 설치된다.
상기 단부세척회전체(31)는 커버판(33)이 배출부(16)의 하단부에 밀착한 상태에서 유동로(16a) 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 것으로서, 기둥형상의 단부세척본체(31a)와, 상기 단부세척본체(31a)의 외주면에 설치되는 다수의 단부세척브러쉬(31c)와, 상기 단부세척본체(31a)의 상면에 설치되는 한 쌍의 단부세척날개(31b)를 포함한다.
상기 단부세척본체(31a)가 회전하는 그 외주면의 단부세척브러쉬(31c)와 단부세척날개(31b)가 회전하면서 세척액의 와류를 형성하고 그 와류에 의해 유동로(16a)의 내면에 남아 있는 발포원료의 찌꺼기가 세척액에 의해 용해되는 효율을 높일 수 있다.
상기 한 쌍의 단부세척날개(31b)는 단부세척본체(31a)의 중심축(31d)을 중심으로 동일 회전방향으로 경사져 있으며, 단부세척본체(31a)의 회전에 따라 상측방향으로 세척액의 와류를 발생시키기 위한 것이다.
상기 단부세척전동기(34)는 커버판(33)의 하면에 부착되어 제어부(51)의 제어신호를 받아 단부세척회전체(31)를 회전시키고 있다.
한편, 상기 차단부재구동부(40)는 단부차단부재(30)가 배출부(16)의 하단부에 밀착 또는 이탈하여 유동로(16a)의 하단을 차단 또는 개방하도록 이동시킨다.
도 3을 참고하면, 상기 차단부재구동부(40)는 단부차단부재(30)에 일단이 결합되어 지지하는 지지로드(43)와, 상기 믹싱헤드어셈블리(10)의 상부에 후단이 제1핀(41b)에 의해 핀결합되고 실린더로드(41a)의 단부는 지지로드(43)의 타단에 제2핀(43b)에 의해 핀결합되어 상하방향으로 설치되는 구동실린더(41)와, 상기 지지로드(43)에서 일단과 타단 사이의 위치에 제3핀(43a)의 핀결합에 의해 하단이 결합되고 수직으로 설치되는 받침로드(45)와, 상기 믹싱헤드어셈블리(10)에 의해 수직방향으로 설치되고 받침로드(45)가 수직방향으로 슬라이딩되도록 상기 받침로드(45)와 결합되어 안내하는 레일로드(47)를 포함한다.
상기 지지로드(43)는 그 일단이 단부차단부재(30)에 결합되어 단부차단부재(30)를 지지하는 부분이다. 지지로드(43)의 타단은 제2핀(43b)에 의해 구동실린더(41)의 실린더로드(41a)의 단부와 핀결합되고, 지지로드(43)의 일단과 타단 사이의 위치에서 제3핀(43a)에 의해 받침로드(45)의 하단과 핀결합이 이루어진다.
구동실린더(41)는 그 후단 즉, 설치된 상태에서 볼 때의 상단이 제1핀(41b)에 의해 믹싱헤드어셈블리(10)의 상부에 고정부재(40d)를 매개로 결합되어 있어 그 작동에 따라 수직방향에서 도 7 및 도 8과 같이 α각도로 기울어질 수 있도록 구성된다.
받침로드(45)는 레일로드(47) 상에서 슬라이딩이 가능하도록 설치되고 상기 레일로드(47)는 믹싱헤드어셈블리(10)에 의해 수직방향으로 고정되어 있으며, 받침로드(45)와 레일로드(47)의 길이방향은 동일방향을 향하도록 설치되고 그 길이방향으로 따라 서로 접하면서 받침로드(45)의 슬라이딩이 이루어진다.
상기 레일로드(47)에는 고정턱(47a)이 설치되어 받침로드(45)의 하강위치가 제한되고 있고, 받침로드(45)에 설치된 걸림턱(45a)이 상기 고정턱(47a)에 부딪히면 받침로드(45)의 하강슬라이딩이 정지될 수 있다.
받침로드(45)가 레일로드(47)를 따라 하측으로 슬라이딩되어 걸림턱(45a)에 걸려 정지한 상태에서 구동실린더(41)의 신장력에 의해 지지로드(43)가 제3핀(43a)을 중심으로 선회하여 단부차단부재(30)가 배출부(16)의 하단부에 밀착될 수 있다.
받침로드(45)의 하부에는 지지로드(43)가 물릴 수 있는 탄성물림부재(49)가 설치되어 있다.
도 11을 참고하면, 상기 탄성물림부재(49)는 탄성클립의 형태로 설치되어 입구부(49a)와 그 입구부(49a)가 좁아지는 넥부(49b)와, 그 내측의 물림공간(49c)가 형성되도록 스프링판이 절곡되어 형성된다.
상기 탄성물림부재(49)에 소정의 힘에 의해 그 탄성력을 이기고 지지로드(43)가 물림공간(49c)으로 진입하기도 하고, 소정의 힘이 작용하여 그 탄성력을 이기는 경우에 지지로드(43)가 물림공간(49c)에서 이탈될 수 있도록 구성된다.
상기 탄성물림부재(49)에 물리는 부분(43c)은 지지로드(43)의 제2핀(43b)과 제3핀(43a)의 사이의 부분이다.
상기 제어부(51)는 도 6과 같이, 차단부재구동부(40)의 구동실린더(41)와, 세척액공급부(20)의 공급펌프(23)와, 임펠러전동기(17b)와, 단부세척전동기(34)의 작동을 제어한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따라 제어부(51)의 제어작용에 의한 작동과정을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 발포성형장치가 발포성형작업을 완료한 후, 세척신호가 제어부(51)로 입력 또는 제어부(51) 내에서 발생되면, 제어부(51)는 별도의 구동기를 제어하여 믹싱챔버피스톤(12)을 전진시킨다. 이에 따라, 도 7과 같이, 믹싱챔버피스톤(12)은 전진하여 믹싱챔버(13) 내의 발포원료 찌꺼기를 배출부(16)의 유동로(16a) 내로 밀어내게 된다.
이후, 제어부(51)는 차단부재구동부(40)의 구동실린더(41)를 신장시키면, 도 8과 같이, 실린더로드(41a)가 신장하면서 지지로드(43)와 그것에 고정된 단부차단부재(30) 및 받침로드(45)를 하강시킨다.
이 때, 지지로드(43)는 받침로드(45)의 하부에 설치된 탄성물림부재(49)에 물린 상태이므로 받침로드(45)가 완전히 슬라이딩하여 걸림턱(45a)이 상기 고정턱(47a)에 부딪히기 전에는 제3핀(43a)을 중심으로 선회운동하지 않는다.
상기 받침로드(45)의 슬라이딩이 완료되어 걸림턱(45a)이 고정턱(47a)에 부딪힌 후, 실린더로드(41a)가 계속 신장되면 제3핀(43a)을 중심으로 지지로드(43)가 선회하려는 힘을 받아 지지로드(43)가 탄성물림부재(49)의 물림공간에서 빠져나오게 되고 제3핀(43a)을 중심으로 선회하게 된다.
이에 따라, 도 9와 같이, 단부차단부재(30)도 제3핀(43a)을 중심으로 선회하면서 배출부(16)의 하단부에 밀착하여 유동로(16a)의 하단을 차단한다.
즉, 세척액을 공급하기 위한 공급펌프(23)의 작동전에 차단부재구동부(40)를 제어하여 단부차단부재(30)가 배출부(16)의 하단부에 밀착시킨 것이다.
이후, 제어부(51)는 세척액공급부(20)의 공급펌프(23)를 작동시켜 세척액노즐(21)을 통해 세척액을 유동로(16a)의 상부에서 고압분사한다. 유동로(16a) 내로 분사된 세척액은 유동로(16a) 내를 상단에서 하측으로 흘러내리면서 발포원료 찌꺼기를 녹여낸다.
유동로(16a) 내로 분산되는 세척액은 단부차단부재(30)가 그 하단을 차단하고 있어 유동로(16a) 내에 수용된 상태로 도 9와 같이 수위가 높아지고 설정량이 분사된 후에는 제어부(51)가 공급펌프(23)의 작동을 중지시킨다.
이후, 제어부(51)는 도 10과 같이, 세척액의 분사가 완료된 상태에서 임펠러전동기(17b)를 제어하여 임펠러(17)를 회전시키고, 회전하는 임펠러(17)는 유동로(16a)의 세척액을 교반시키면서 내부에 잔류하는 발포원료 찌꺼기의 용해를 촉진시킨다.
또한, 상기 제어부(51)는 임펠러(17)가 회전하도록 임펠러전동기(17b)를 제어하는 것과 동시에 단부세척회전체(31)가 회전하도록 단부세척전동기(34)를 함께 회전시킨다.
이는 임펠러(17)가 배출부(16)의 하단까지 연장구성할 수 없으므로, 배출부(16)의 유동로(16a)의 말단부근에 남은 찌꺼기의 세척을 확실히 하기 위함이다.
이때, 상기 제어부(51)는 임펠러(17)와 단부세척회전체(31)가 서로 반대방향으로 회전하도록 임펠러전동기(17b)와 단부세척전동기(34)를 제어한다. 이러한 서로 반대방향의 회전은 세척액의 와류를 더 강하게 형성시킴으로써 구석진 곳의 찌꺼기도 원활히 녹여낼 수 있는 작용을 하다.
세척작용이 완료된 후, 제어부(51)는 단부차단부재(30)를 배출부(16)의 단부로부터 이탈시켜 믹싱헤드어셈블리(10)의 측면으로 원위치시킨다.
이를 위해, 구동실린더(41)의 실린더로드(41a)를 수축시키면, 지지로드(43)가 제3핀(43a)을 중심으로 선회하여 단부차단부재(30)가 이탈하는 작동과 받침로드(45)가 레일로드(47)를 따라 상승하여 슬라이딩되는 작동이 동시에 발생한다.
이후, 도 7과 같이 구동실린더(41)의 실린더로드(41a)가 완전히 수축하는 과정에서 도 11에서 도시하는 바와 같이, 지지로드(43)에서 제2핀(43b)과 제3핀(43a) 사이의 부분(43c)은 탄성물림부재(49)에 실린더로드(41a)가 수축하는 힘에 의해 끼워져 안착된 상태가 될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
10 ; 믹싱헤드어셈블리 11 ; 원료공급부
12 ; 믹싱챔버피스톤 12a ; 복귀그루브
13 ; 믹싱챔버 15a 공급포트
15b ; 복귀포트 16 ; 배출부
16a ; 유동로 17 ; 임펠러
17a ; 임펠러브러쉬 17b ; 임펠러전동기
20 ; 세척액공급부 21 ; 세척액노즐
23 ; 공급펌프 24 ; 세척액저장조
29 ; 본체블록 30 ; 단부차단부재
31 ; 단부세척회전체 31a ; 단부세척본체
31b ; 단부세척날개 31c ; 단부세척브러쉬
33 ; 커버판 33a ; 고무패킹
34 ; 단부세척전동기 40 ; 차단부재구동부
40d ; 고정부재 41 ; 구동실린더
41a ; 실린더로드 41b ; 제1핀
43 ; 지지로드 43a ; 제3핀
43b ; 제2핀 45 ; 받침로드
45a ; 걸림턱 47 ; 레일로드
47a ; 고정턱 49 ; 탄성물리부재
49a ; 입구부 49b ; 넥부
49c ; 물림공간 51 ; 제어부
12 ; 믹싱챔버피스톤 12a ; 복귀그루브
13 ; 믹싱챔버 15a 공급포트
15b ; 복귀포트 16 ; 배출부
16a ; 유동로 17 ; 임펠러
17a ; 임펠러브러쉬 17b ; 임펠러전동기
20 ; 세척액공급부 21 ; 세척액노즐
23 ; 공급펌프 24 ; 세척액저장조
29 ; 본체블록 30 ; 단부차단부재
31 ; 단부세척회전체 31a ; 단부세척본체
31b ; 단부세척날개 31c ; 단부세척브러쉬
33 ; 커버판 33a ; 고무패킹
34 ; 단부세척전동기 40 ; 차단부재구동부
40d ; 고정부재 41 ; 구동실린더
41a ; 실린더로드 41b ; 제1핀
43 ; 지지로드 43a ; 제3핀
43b ; 제2핀 45 ; 받침로드
45a ; 걸림턱 47 ; 레일로드
47a ; 고정턱 49 ; 탄성물리부재
49a ; 입구부 49b ; 넥부
49c ; 물림공간 51 ; 제어부
Claims (5)
- 복수의 원료를 혼합하여 배출하는 믹싱헤드어셈블리(10)를 구비한 발포성형장치에 있어서,
상기 믹싱헤드어셈블리(10)는 복수의 원료가 공급되는 원료공급부(11)와, 상기 원료공급부(11)와 연결되어 혼합된 복수의 원료가 유입되어 하단에서 배출되도록 유동하는 수직의 유동로(16a)를 가진 배출부(16)와, 상기 유동로(16a)에 설치되어 상기 복수의 원료를 혼합하는 임펠러(17)와, 상기 배출부(16)의 상측에 설치되어 상기 임펠러(17)를 회전시키는 임펠러전동기(17b)를 포함하고,
상기 배출부(16)의 상부에 연결되어 상기 유동로(16a)의 상부에 세척액을 분사하는 세척액공급부(20)와,
상기 배출부(16)에서 원료가 배출되는 상기 배출부(16)의 하단부에 밀착하여 상기 유동로(16a)에 공급된 세척액의 누출을 막는 단부차단부재(30)와,
상기 단부차단부재(30)가 상기 배출부(16)의 하단부에 밀착 또는 이탈하여 상기 유동로(16a)의 하단을 차단 또는 개방하도록 이동시키는 차단부재구동부(40)가 설치되며,
상기 세척액공급부(20)는
상기 배출부(16)의 상부에 설치되어 상기 유동로(16a) 내로 세척액을 분사시키기 위한 세척액노즐(21)과,
세척액을 저장하는 세척액저장조(24)와,
상기 세척액저장조(24)와 상기 세척액노즐(21)에 세척액공급라인을 통해 연결되어 상기 세척액저장조(24)의 세척액을 상기 세척액노즐(21)로 공급하는 공급펌프(23)를 포함하고,
상기 공급펌프(23)와 상기 차단부재구동부(40)와 상기 임펠러전동기(17b)를 제어하는 제어부(51)를 더 포함하며,
상기 제어부(51)는 상기 공급펌프(23)의 작동전에 상기 차단부재구동부(40)를 제어하여 상기 단부차단부재(30)가 상기 배출부(16)의 하단부에 밀착하도록 하고,
상기 단부차단부재(30)가 상기 배출부(16)의 하단부에 밀착된 상태에서 상기 공급펌프(23)를 작동하여 세척액을 상기 유동로(16a)에 설정량으로 분사하며,
상기 세척액의 분사가 완료된 상태에서 상기 임펠러전동기(17b)를 제어하여 상기 임펠러(17)를 회전시키고,
상기 단부차단부재(30)는
상기 배출부(16)의 하단부에 밀착하는 커버판(33)과,
상기 커버판(33)의 상면에 설치되어 상기 커버판(33)이 상기 배출부(16)의 하단부에 밀착한 상태에서 상기 유동로(16a) 내의 세척액을 교반시키도록 회전하는 단부세척회전체(31)와,
상기 커버판(33)의 하면에 부착되어 상기 단부세척회전체(31)를 회전시키는 단부세척전동기(34)를 포함하고,
상기 제어부(51)는 상기 임펠러(17)가 회전하도록 상기 임펠러전동기(17b)를 제어하는 것과 함께 상기 단부세척회전체(31)가 회전하도록 상기 단부세척전동기(34)를 회전시키는 것을 특징으로 하는 발포성형장치 - 제1항에 있어서,
상기 차단부재구동부(40)는
상기 단부차단부재(30)에 일단이 결합되어 지지하는 지지로드(43)와,
상기 믹싱헤드어셈블리(10)의 상부에 후단이 제1핀(41b)에 의해 핀결합되고 실린더로드(41a)의 단부는 상기 지지로드(43)의 타단에 제2핀(43b)에 의해 핀결합되어 상하방향으로 설치되는 구동실린더(41)와,
상기 지지로드(43)에서 일단과 타단 사이의 위치에 제3핀(43a)의 핀결합에 의해 하단이 결합되고 수직으로 설치되는 받침로드(45)와,
상기 믹싱헤드어셈블리(10)에 의해 수직방향으로 설치되고 상기 받침로드(45)가 수직방향으로 슬라이딩되도록 상기 받침로드(45)와 결합되어 안내하는 레일로드(47)를 포함하되,
상기 레일로드(47)에는 고정턱(47a)이 설치되고,
상기 받침로드(45)에는 걸림턱(45a)이 형성되어 상기 받침로드(45)가 상기 레일로드(47)를 따라 하측으로 슬라이딩되어 상기 걸림턱(45a)에 걸려 정지한 상태에서 상기 구동실린더(41)의 신장력에 의해 상기 지지로드(43)가 상기 제3핀(43a)을 중심으로 선회하여 상기 단부차단부재(30)가 상기 배출부(16)의 하단부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 발포성형장치 - 제1항에 있어서,
상기 커버판(33)에는 그 상면에 상기 배출부(16)의 하단부에 밀착하도록 환형의 고무패킹(33a)이 설치되고,
상기 단부세척회전체(31)는
기둥형상의 단부세척본체(31a)와,
상기 단부세척본체(31a)의 외주면에 설치되는 다수의 단부세척브러쉬(31c)와,
상기 단부세척본체(31a)의 상면에 설치는 한 쌍의 단부세척날개(31b)를 포함하되,
상기 한 쌍의 단부세척날개(31b)는 상기 단부세척본체(31a)의 중심축을 중심으로 동일 회전방향으로 경사져 있으며,
상기 제어부(51)는
상기 임펠러(17)와 상기 단부세척회전체(31)가 서로 반대방향으로 회전하도록 상기 임펠러전동기(17b)와 상기 단부세척전동기(34)를 제어하는 것을 특징으로 하는 발포성형장치 - 삭제
- 삭제
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| CN115351974B (zh) * | 2022-08-31 | 2023-09-26 | 南通铭艺源智能设备有限公司 | 一种对射混合均匀的高压发泡机 |
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