KR101764588B1

KR101764588B1 - 바닥장식재용 칩의 스캐터링 장치

Info

Publication number: KR101764588B1
Application number: KR1020170028499A
Authority: KR
Inventors: 허만억
Original assignee: (주)알앰
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2017-08-10

Abstract

바닥장식재용 칩의 스캐터링 장치가 개시된다. 본 발명의 일 구체예에 따른 칩 스캐터링 장치는 전방으로 진행하는 원단을 지지하는 수평 부재와, 수평 부재의 양측에 결합되는 한쌍의 수직 부재를 포함하는 서포트 부재와, 서포트 부재의 상부에 길이 방향으로 결합되고 하부에는 배출구가 형성되며 내부에는 칩 원료를 수용하는 호퍼와, 서포트 부재에 길이 방향으로 결합되고 회전되는 원통형 몸체와, 길이 방향과 상기 원통형 몸체의 원주 방향으로 정렬되어 형성되는 복수의 칩 수용홀을 포함하고, 원통형 몸체의 측부 표면의 일부가 배출구에 근접하여 배치됨으로써 배출구로부터 배출되는 칩 원료를 칩 수용홀에 수용하는 칩 공급 드럼과, 서포트 부재의 하부에 길이 방향으로 결합되는 셔터 몸체와, 칩 공급 드럼으로부터 낙하하는 칩 원료들이 내부를 통과하여 수평 부재의 상부로 낙하할 수 있도록 셔터 몸체의 하부에 결합되는 메쉬 플레이트를 포함하는 셔터와, 셔터에 결합되어 셔터를 일정 주기로 진동시키는 진동기를 포함한다.

Description

바닥장식재용 칩의 스캐터링 장치{SCATTERING APPRATUS OF CHIP FOR DECORATION SHEET}

본 발명은 스캐터링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바닥장식재 제조시 사용되는 칩을 원단 상에 스캐터링하는 스캐터링 장치에 관한 것이다.

바닥재가 시공되는 환경이 다양화되고 복잡해짐에 따라 바닥장식재 역시 다양한 형태의 제품이 출시되고 있다. 바닥장식재 제품들 중에는 원단에 복수의 칩(chip)이 불규칙하게 분산된 형태를 갖는 제품군이 있다. 바닥장식재용 칩(chip)은 형상이 정형화되어 있지 않고, 천연석이나 합성고무 등으로 형성되는 것이 일반적이다. 칩의 입도, 형상, 색상 변화에 따라 바닥장식재의 외관에 변화를 줄 수 있다. 칩이 분산되는 패턴을 달리 함으로써 바닥장식재의 신규한 미감을 창출하는 경우도 많다.

칩이 표면에 분산되어 있는 바닥장식재를 제조하기 위해서는 원단에 칩을 분산시키는 공정이 필수적이다. 칩 분산 공정을 수행하는 장치는 칩 스캐터링(chip scattering) 장치로 지칭될 수 있다.

통상적인 칩 스캐터링 장치는 내부에 칩 원료를 수용하는 호퍼를 구비하고, 상기 호퍼의 하부에서 전방으로 진행하는 원단 표면에 칩 원료를 낙하시키도록 구성된다. 칩 원료는 원단 표면으로 낙하하는 과정에서 자연스럽게 분산된다. 그 결과로 원단 표면에는 불규칙적인 칩 패턴을 갖도록 칩 원료들이 산포된다.

이와 같은 칩 스캐터링 장치에서는 원하는 칩 패턴 디자인을 구현할 수 없다. 우연적인 요소로 칩 패턴을 형성하기 때문이다. 또한 호퍼에서 칩 원료가 낙하할 때 어느 한쪽으로 쏠리는 경향도 빈번하게 일어난다. 칩 원료의 뭉침 현상 때문이다. 이 경우에는 원단 한쪽에 쏠린 채로 배치되어 있는 칩 원료를 재분산시키는 후속 공정이 요구된다. 공정 비효율화의 원인 중 하나다.

원하는 칩 패턴 디자인을 구현하기 위한 칩 스캐터링 장치도 있다(특허문헌 1 참고). 이러한 칩 스캐터링 장치는 내부에 칩 원료를 수용하는 호퍼와, 호퍼 및 원단 사이에 배치되는 패턴롤을 포함하여 구성된다. 패턴롤에는 원단에 형성하고자 하는 칩 패턴이 음각으로 새겨진다. 호퍼에서 공급되는 칩 원료는 패턴롤에 새겨진 음각의 칩 패턴에 일시적으로 수용된다. 패턴롤이 회전함에 따라 칩 원료는 패턴롤에 새겨진 칩 패턴 형태로 원단 위에 흩뿌려진다.

이와 같은 칩 스캐터링 장치에서는 패턴롤에 새겨진 칩 패턴을 갖는 바닥장식재만 제조할 수 있다. 다른 칩 패턴을 갖는 바닥장식재를 제조하기 위해서는 해당 칩 패턴이 새겨진 패턴롤로 교체하여야만 한다. 하지만 금속으로 제조되어 중량이 큰 패턴롤을 교체하는 것은 쉽지 않다. 또한 패턴롤은 비싸므로 다양한 칩 패턴이 새겨진 패턴롤을 구비하는 것 자체가 비용이 많이 든다. 제조비용이 크게 상승하는 이유다. 제품을 제조하는 입장에서 후자의 칩 스캐터링 장치보다 전자의 칩 스캐터링 장치를 선호하는 이유이기도 하다.

이와 같은 배경에서 불규칙적인 칩 패턴을 갖도록 칩 원료들을 분산시키는 칩 스캐터링 장치에 있어, 칩 원료가 한쪽으로 쏠리지 않고 비교적 균일하게 원단에 분산되도록 할 필요가 있다.

특허문헌 1: 한국등록특허 제10-1464177호(2014.11.17 등록)

본 발명은 바닥장식재 원단에 칩을 균일하게 분산시킬 수 있는 칩 스캐터링 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전방으로 진행하는 원단을 지지하는 수평 부재와, 상기 수평 부재의 양측에 결합되는 한쌍의 수직 부재를 포함하는 서포트 부재와, 상기 서포트 부재의 상부에 길이 방향으로 결합되고 하부에는 배출구가 형성되며 내부에는 칩 원료를 수용하는 호퍼와, 상기 서포트 부재에 길이 방향으로 결합되고 회전되는 원통형 몸체와, 길이 방향과 상기 원통형 몸체의 원주 방향으로 정렬되어 형성되는 복수의 칩 수용홀을 포함하고, 상기 원통형 몸체의 측부 표면의 일부가 상기 배출구에 근접하여 배치됨으로써 상기 배출구로부터 배출되는 칩 원료를 상기 칩 수용홀에 수용하는 칩 공급 드럼과, 상기 서포트 부재의 하부에 길이 방향으로 결합되는 셔터 몸체와, 상기 칩 공급 드럼으로부터 낙하하는 상기 칩 원료들이 내부를 통과하여 상기 수평 부재의 상부로 낙하할 수 있도록 상기 셔터 몸체의 하부에 결합되는 메쉬 플레이트를 포함하는 셔터와, 상기 셔터에 결합되어 상기 셔터를 일정 주기로 진동시키는 진동기를 포함하는 칩 스캐터링 장치가 제공될 수 있다.

또한, 일단이 상기 호퍼의 배출구에 결합되며, 타단은 상기 칩 공급 드럼의 원통형 몸체의 측부 표면에 접하도록 위치되는 한 쌍의 스톱퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 셔터는, 상기 서포트 부재의 수직 부재 내측에 결합되는 스프링 브라켓과, 상기 스프링 브라켓에 수직 방향으로 결합하고 내부에 스프링이 배치되어 상기 스프링의 탄성에 의해 운동하는 스프링 홀더를 포함하고, 상기 스프링 홀더의 상부가 상기 셔터 몸체에 결합할 수 있다.

또한, 상기 서포트 부재의 수직 부재 외측에 결합되는 모터 브라켓과, 상기 모터 브라켓 상부에 결합되는 구동 모터를 포함하고, 상기 칩 공급 드럼의 원통형 몸체의 회전축이 상기 수직 부재를 관통하여 상기 구동 모터에 결합될 수 있다.

또한, 상기 진동기는 상기 셔터 몸체에 길이 방향으로 결합하는 진동플레이트와, 상기 진동플레이트의 길이 방향 및/또는 너비 방향으로 진동력을 가하는 바이브레이터를 포함할 수 있다.

본 발명의 구체예들에 따른 칩 스캐터링 장치는 길이 방향과 원통형 몸체의 원주 방향으로 정렬되어 형성되는 복수의 칩 수용홀이 형성된 칩 공급 드럼을 호퍼의 배출구에 접하도록 배치하고, 호퍼에 수용되는 칩 원료를 칩 수용홀에 1차적으로 수용시킨 후에 낙하시킴으로써 한쪽으로 쏠리지 않고 일정한 간격으로 칩 원료를 공급할 수 있다. 이어서 낙하된 칩 원료가 원단에 떨어지기 전에 거치는 셔터를 일정 주기로 진동시킴으로써 칩 원료가 불규칙적인 칩 패턴을 가지면서도 상대적으로 균일하게 원단에 분산되도록 할 수 있다. 따라서 칩 원료를 재분산시키는 후속 공정이 요구되지 않아 공정 효율성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 칩 스캐터링 장치가 원단 이송 수단에 설치된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 칩 스캐터링 장치의 정면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 칩 스캐터링 장치의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 칩 스캐터링 장치를 이용하여 칩 원료를 원단 상에 분산시키는 모습을 개념적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 하기의 설명은 본 발명을 구체적인 예시를 들어 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술적 사상이 하기의 설명에 한정되는 것은 아니다. 그리고 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 칩 스캐터링 장치(100)가 원단 이송 수단(200)에 설치된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구체예에 따른 칩 스캐터링 장치(100)는 원단 이송 수단(200) 상에 설치될 수 있다. 원단 이송 수단(200)은 원단을 일 방향으로 이송 시키는 구성요소로 이루어진다.

원단 이송 수단(200)은 원단이 이송되는 부분에 해당하는 몸체의 골격을 이루는 수평 프레임(210)과, 수평 프레임(210)을 지지하는 복수의 수직 프레임(220)을 포함한다. 하나의 수직 프레임(220)과 인접하는 다른 하나의 수직 프레임(220)에 너비 방향 또는 길이 방향으로 보강재(미표기)가 결합될 수 있다(너비 방향과 길이 방향은 도 1에 표기된 방향 지시선을 참고). 수직 프레임(220) 또는 보강재에는 한 쌍의 벨트 구동모터(230)가 설치될 수 있다. 원단 이송 수단(200)의 몸체의 전단과 후단에는 각각 회전축(250)이 길이 방향으로 설치될 수 있다. 그리고 한 쌍의 회전축(250)과 수평 프레임(210)을 둘러싸는 형태로 레일(260)이 설치될 수 있다. 한편 몸체의 전단에 설치된 회전축(250)의 양측 단부와 벨트 구동모터(230)는 체인 벨트(240)로 연결될 수 있다.

원단 이송 수단(200)의 동작을 설명하면, 벨트 구동모터(230)의 구동력에 의해 체인 벨트(240)가 순환 이동된다. 체인 벨트(240)의 구동력은 몸체의 전단에 설치된 회전축(250)에 전달되어 회전축(250)을 회전시킨다. 회전축(250)의 회전에 따라 레일(260)이 수평 프레임(210)의 외형을 따라 슬라이딩 이동된다. 몸체의 후단에 설치된 회전축(250)은 레일(260)의 이동을 보조한다. 원단 이송 수단(200)의 동작에 따라, 원단 이송 수단(200) 상의 우측에서 공급되는 원단은 레일(260)을 따라 원단 이송 수단(200)의 좌측으로 이송될 수 있다.

도 1에 구체적으로 도시되지는 않았지만, 원단 이송 수단(200)은 수평 프레임(210) 상의 양측에 설치되어 원단을 가이드하는 가이드부재, 필요에 따라 원단을 파지할 수 있는 구성요소인 1 이상의 클램프 구성을 더 포함할 수 있다.

도 1을 기준으로 원단이 원단 이송 수단(200) 상에서 우측으로 좌측으로 이송된다고 가정할 때, 칩 스캐터링 장치(100)는 원단 이송 수단(200)의 상부 우측에 설치될 수 있다. 예컨대 칩 스캐터링 장치(100)의 저면이 상부 프레임(210) 상에 결합될 수 있다. 도 1에 도시된 칩 스캐터링 장치(100)를 기준으로 설명할 때, 칩 스캐터링 장치(100)의 우측에서 원단이 공급된다. 원단은 칩 스캐터링 장치(100)를 거친다. 이 때, 원단의 표면에는 칩 스캐터링 장치(100)에 의해 칩 원료가 분산되어 배치된다. 즉, 칩 스캐터링 장치(100)를 기준으로 우측에 있는 원단 표면에는 칩 원료가 존재하지 않고, 좌측에 있는 원단 표면에는 칩 원료가 존재한다.

이하, 칩 스캐터링 장치(100)를 구체적으로 설명한다.

도 2는 도 1의 칩 스캐터링 장치(100)의 정면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 칩 스캐터링 장치(100)의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 칩 스캐터링 장치(100)는 서포트 부재(110), 호퍼(120), 칩 공급 드럼(130), 셔터(140) 및 진동기(150)를 포함할 수 있다.

서포트 부재(110)는 칩 스캐터링 장치(100)의 몸체를 이룬다. 서포트 부재(110)는 수평 부재(111)와 수직부재(112)를 포함한다. 수평 부재(111)는 칩 스캐터링 장치(100)의 저부를 형성한다. 수평 부재(111)는 전방으로 진행하는 원단을 지지하는 기능을 할 수 있다. 수직 부재(112)는 한 쌍으로 구성되어 수평 부재(111)의 양측에 각각 결합될 수 있다.

호퍼(120)는 서포트 부재(110)의 상부에 길이 방향으로 결합될 수 있다. 호퍼(120)의 양측 단부가 수직 부재(112)의 상부분 내측에 결합될 수 있다. 예컨대 도 2에 도시된 바와 같이 수직 부재(112)의 상부분 내측에는 호퍼 브라켓(113)이 각각 결합되고, 호퍼 브라켓(113)이 호퍼(120)의 양측 단부와 결합될 수 있다. 호퍼(120)는 바스켓 형으로 형성될 수 있고, 상하부가 개방된 형태를 가질 수 있다. 개방된 상부로 칩 원료가 투입되고, 개방된 하부로 상기 칩 원료가 배출될 수 있다. 개방된 하부를 배출구(121)라 지칭하기로 한다. 뒤에서 설명하겠지만 배출구(121)는 칩 공급 드럼(130)에 의해 막혀 있으므로 호퍼(120)의 내부에 칩 원료가 수용될 수 있다.

칩 공급 드럼(130)은 원통형 몸체(131))와, 원통형 몸체(131)에 형성되는 복수의 칩 수용홀(132)과, 회전축(133)을 포함할 수 있다. 원통형 몸체(131)와 회전축(133)은 일체로 형성될 수 있다. 원통형 몸체(131) 및 회전축(133)은 서포트 부재(110)에 길이 방향으로 결합될 수 있다. 구체적으로 회전축(133)의 양단은 수직 부재(112)에 회동 가능하도록 결합될 수 있다. 회전축(133)의 회전에 따라 원통형 몸체(131)는 함께 회전한다.

칩 수용홀(132)은 호퍼(120)로부터 배출되는 칩 원료를 일시적으로 수용한다. 칩 수용홀(132)은 길이 방향과 원통형 몸체(131)의 원주 방향으로 정렬되어 형성된다. 구체적으로, 복수의 칩 수용홀(132)이 원통형 몸체(131)의 길이 방향으로 일렬로 정렬되어 형성된다. 이 때, 칩 수용홀(132)은 소정 간격을 유지한다. 일렬로 정렬된 복수의 칩 수용홀(132)을 한 세트로 하여, 복수의 세트가 원통형 몸체(131)의 원주 방향으로 소정 간격을 두어 형성된다.

칩 수용홀(132)은 칩 원료를 1 내지 5개 수용할 수 있는 정도의 크기, 보다 구체적으로는 1 내지 3개 수용할 수 있는 정도의 크기, 더욱 구체적으로는 1 내지 2개 수용할 수 있는 정도의 크기를 가질 수 있다. 예컨대 칩 원료의 크기가 약 2mm-5mm 범위내에 있을 때, 칩 수용홀(132)의 지름은 3mm-20mm, 깊이는 3mm-15mm 범위 내에 있을 수 있다.

원통형 몸체(131)는 측부 표면이 호퍼(120)의 배출구(121)에 근접하여 배치된다. 따라서원통형 몸체(131)가 회전하면 상기 한 세트의 칩 수용홀(132)이 순차대로 호퍼(120)의 배출구(121)에 노출된다. 이에 따라 호퍼(120)에 수용된 칩 원료들 중 일부가 칩 수용홀(132)에 수용될 수 있다. 또한 칩 스캐터링 장치(100)는 배출구(121)에 결합되는 한 쌍의 스톱퍼(122)를 더 포함할 수 있다. 스톱퍼(122)의 일단은 호퍼(120)의 배출구(121)에 결합된다. 스톱퍼(122)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 타단부에는 날이 형성될 수 있다. 스톱퍼(122)의 일단은 배출구(121)에 길이 방향으로 결합한다. 이 때 스톱퍼(122)의 타단은 칩 공급 드럼(130)의 원통형 몸체(131)의 측부 표면에 접하도록 위치된다. 스톱퍼(122)의 타단에는 날이 형성되어 있으므로 원통형 몸체(131)가 회전하면 호퍼(120)에 수용된 칩 원료들 중에서 칩 수용홀(132)에 수용되지 않고 원통형 몸체(131)의 측부 표면에 놓여진 칩 원료들이 상기 날에 의해 막히거나, 채워지지 않은 칩 수용홀(132)로 진입할 수 있다.

배출구(121) 하부에 노출되는 칩 수용홀(132)에는 호퍼(120) 내에 수용된 칩 원료들이 수용된다. 그리고 칩 공급 드럼(130)의 원통형 몸체(131)가 회전하여 칩 원료를 수용하고 있는 칩 수용홀(132)이 스톱퍼(122)를 지나치게 된다. 이어서 칩 원료를 수용하고 있는 칩 수용홀(132)이 원통형 몸체(131)의 하부분에 위치하면 중력에 의해 상기 칩 원료들이 낙하한다. 낙하한 칩 원료들은 칩 공급 드럼(130) 하부에 위치한 셔터(140)의 내부로 진입한다.

호퍼(120) 내부에 수용되는 칩 원료는 칩 수용홀(132)에 의해 원통형 몸체(131)의 길이 방향으로 일렬로 정렬된 채로 셔터(140)에 진입할 수 있다. 따라서 칩 원료가 어느 한쪽으로 쏠리지 않고 일정한 간격으로 셔터(140)에 공급될 수 있다. 따라서 통상의 칩 스캐터링 장치에서와 같이 원단 한쪽에 칩 원료가 쏠림으로 인해 발생하는 칩 원료의 재분산 후속 공정이 요구되지 않아 공정 효율화에 기여할 수 있다.

한편, 서포트 부재(110)의 수직 부재(112)의 외측에는 모터 브라켓(134)이 결합되고, 모터 브라켓(134)의 상부에는 구동 모터(135)가 결합될 수 있다. 모터 브라켓(134)은 수직 부재(112)의 외측에 결합되는 수평편과, 상기 수평편으로부터 직각을 이루도록 결합되는 수직편으로 구성될 수 있고, 상기 수직편을 수평편으로부터 지지하는 지지판이 배치될 수 있다. 구동 모터(135)는 칩 공급 드럼(130)을 회전시키는 구동력을 제공한다. 이를 위해 칩 공급 드럼(130)의 원통형 몸체(131)의 회전축(133)이 수직 부재(112)를 관통하도록 배치되고 구동 모터(135)에 결합될 수 있다. 구동 모터(135)의 회전축(133)을 회전시킬 수 있으면 되고 특정 종류로 특정되지는 않는다. 구동 모터(135)에서 발생하는 구동력을 제어함에 따라 칩 공급 드럼(130)의 회전 속도, 회전방향 등이 변화할 수 있다.

셔터(140)는 셔터 몸체(141)와, 셔터 몸체(141)의 저면에 결합되는 메쉬 플레이트(142)를 포함할 수 있다. 셔터 몸체(141)는 서포트 부재(110)의 하부에 길이 방향으로 결합될 수 있다. 구체적으로는 셔터 몸체(141)의 양측 단부가 수직 부재(112)의 하부분 내측에 결합될 수 있다. 셔터 몸체(141)의 결합을 위해서 수직 부재(112)의 하부분 내측에는 한 쌍의 스프링 브라켓(114)이 마련될 수 있다. 스프링 브라켓(114)에는 내부에 스프링(115)이 배치되고 스프링(115)의 탄성에 의해 운동하는 스프링 홀더(미표기)가 수직 방향으로 결합할 수 있다. 그리고 상기 스프링 홀더의 상부가 셔터 몸체(141)의 양측 단부가 상호 결합될 수 있다. 뒤에서 설명하겠지만 셔터(140)는 진동기(150)에 의해 길이 방향 및/또는 너비 방향으로 진동될 수 있다. 상술한 스프링 브라켓(114), 스프링(115)이 내부에 배치된 스프링 홀더의 구성은 셔터(140)가 진동 운동함에 따라 발생하는 응력 집중을 감쇄시키는 기능을 할 수 있다.

셔터 몸체(141)는 바스켓 형으로 형성될 수 있고, 상하부는 중앙 부분이 개방된 형태의 플레이트로 형성될 수 있다. 일 구체예에 있어서, 셔터 몸체(141)는 도 3에 도시된 바와 같이 상부 플레이트가 보다 넓은 면적을 갖도록 형성되고, 하부 플레이트가 보다 좁은 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 따라서 상부 플레이트의 양측 단부로부터 하부 플레이트의 양측 단부로 연장되어 형성되는 몸체의 단면이 사다리꼴 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 특히 상부 플레이트의 개방된 중앙 부분을 둘러싸는 테두리 부분은 소정 크기의 면적을 갖도록 형성됨으로써 칩 공급 드럼(130)으로부터 낙하하는 칩 원료가 셔터 몸체(141) 내부로 진입하지 않는 경우에도 상기 테두리 부분으로 낙하할 수 있도록 한다.

셔터 몸체(141)의 저면은 서포트 부재(110)의 수평 부재(111)과 근접하게 배치될 수 있다. 예를 들어 셔터 몸체(141)의 저면과 서포트 부재(110)의 수평 부재(111)의 상부면 사이의 거리가 원단 두께의 1.5 내지 2.0배에 해당되도록, 셔터 몸체(141)가 형성 또는 배치될 수 있다. 또한 셔터 몸체(141)의 상부면은 칩 공급 드럼(130)과 근접하게 배치될 수 있다. 예를 들어 셔터 몸체(141)는 칩 공급 드럼(130)의 회전을 방해하지 않는 범위 내에서 셔터 몸체(141)의 상부 플레이트가 칩 공급 드럼(130)에 근접하도록 셔터 몸체(141)가 배치될 수 있다. 이는 칩 원료가 낙하하는 거리가 길수록 칩 원료의 분산편차(또는 산포편차)가 커질 수 있기 때문에, 칩 원료의 낙하거리를 최대한 줄이기 위함이다.

메쉬 플레이트(142)는 전면에 타공(142a)이 형성된 타공판 형태로 형성될 수 있다. 메쉬 플레이트(142)는 셔터 몸체(141)의 저면에 결합된다. 따라서 셔터(140) 내부로 진입하는 칩 원료들이 메쉬 플레이트(142)에 형성된 타공(142a)을 빠져나가 낙하하게 된다. 타공(142a)은 칩 원료가 빠져 나갈 수 있는 정도의 크기를 가질 수 있다. 예컨대 칩 원료의 크기가 약 2mm-5mm 범위내에 있을 때, 타공(142a)의 지름은 3mm-10mm 범위 내에 있을 수 있다. 한편, 경우에 따라 메쉬 플레이트(142)는 2 이상 설치될 수 있다. 일 구체예에 있어서 하나의 메쉬 플레이트(142)가 셔터 몸체(141)의 저면에 결합되고, 또 하나의 메쉬 플레이트가 저면에 결합된 메쉬 플레이트(142)보다 조금 높은 위치에 결합될 수 있다.

진동기(150)는 셔터(140)에 결합되어 셔터(140)를 일정 주기로 진동시킨다. 여기에서 일정 주기는 특정되지 않는다. 예컨대 일정 주기는 수 초 내지 수십 초 일 수 있으며, 조정 가능하다. 진동기(150)는 진동플레이트(152)와, 바이브레이터(151)를 포함할 수 있다. 진동플레이트(152)는 진동기(150)의 진동 구동력을 셔터(140)에 전달하는 기능을 한다. 셔터 몸체(141)의 길이 방향으로 결합할 수 있다. 일 구체예에 있어서 진동플레이트(152)는 셔터 몸체(141)의 일측 또는 양측에 결합할 수 있다. 진동플레이트(152)는 셔터 몸체(141)의 측부 면적의 1/2 내지 2/3 크기로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

바이브레이터(151)는 진동플레이트(152)에 진동력을 가한다. 구체적으로 진동플레이트(152)는 바이브레이터(151)에 의해 길이 방향 및/또는 너비 방향으로 진동될 수 있다. 여기에서 "및/또는"의 의미는 진동플레이트(152)가 길이 방향으로 진동되거나, 너비 방향으로 진동되거나 또는 길이 및 너비 방향으로 진동될 수 있음을 말한다. 바이브레이터(151)는 통상의 편심축 방식, 유압 피스톤 방식, 고속 고주파 방식 등의 다양한 방식으로 작동될 수 있다. 진동플레이트(152)의 진동에 의해 셔터(140)가 함께 진동된다. 바이브레이터(151)는 통상의 방법을 통해 진동 세기나 진동 주기가 조정될 수 있다.

셔터(140)가 진동하면 셔터 몸체(141)의 저면에 결합된 메쉬플레이트(142)가 함께 진동하면서 메쉬플레이트(142)에 형성된 타공(142a)이 길이방향 및/또는 너비방향으로 소정 정도 이동한다. 따라서 셔터(140)로 진입하는 칩 원료들 중 일부는 타공(142a)을 빠져나갈 수 있지만, 다른 일부는 타공(142a) 테두리, 또는 타공(142a)들 사이에 존재하는 메쉬플레이트(142)의 면에 부딪히게 되므로 불규칙적으로 분산되어 원단으로 낙하한다. 이에 따라 비교적 균일하게 정렬되어 낙하하는 칩 원료들이 셔터(140)를 거치면서 불규칙적으로 분산된다. 다만, 그 분산 정도는 크지 않아 칩 원료가 불규칙적인 칩 패턴을 가지면서도 상대적으로 균일하게 원단에 분산될 수 있다.

상술한 바와 같이, 칩 공급 드럼(130)으로부터 낙하된 칩 원료가 원단에 떨어지기 전에 진동하는 셔터(140)를 거치게 됨으로써, 상기 진동에 의해 칩 원료가 불규칙적인 칩 패턴을 가질 수 있다. 특히 칩 공급 드럼(130)에 정렬되어 형성된 칩 수용홀(132)에 의해 칩 원료들이 정렬된 채로 셔터(140)로 진입되는 바, 칩 원료들이 어느 한 쪽으로 쏠리지 않고 상대적으로 균일하게 원단에 분산되면서도 셔터(140)의 진동 세기나 진동 주기에 따라 불규칙적인 칩 패턴을 가지게 할 수 있다. 또한 진동 세기나 진동 주기에 따라 일점 범위 내에서 칩 패턴에 변화를 줄 수 있다.

도 4는 도 1의 칩 스캐터링 장치(100)를 이용하여 칩 원료(11)를 원단(10) 상에 분산시키는 모습을 개념적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하여 칩 스캐터링 장치(100)의 작동에 대하여 설명한다. 칩 스캐터링 장치의하부에는 원단(10)이 진행방향으로 이송된다. 구체적으로 원단(10)은 칩 스캐터링 장치의 수평 부재(111)의 상부로 이송될 수 있다. 호퍼(120)에는 칩 원료(11)가 수용된다. 칩 원료(11)는 원단(10)에 분산되는 재료다. 칩 원료(11)의 종류는 특정되지 않으며, 예컨대 천연석, 합성고무 등 일 수 있다. 호퍼(120)의 배출구에는 칩 공급 드럼(130)이 근접 배치되며, 도 4에 도시되어 있지 않지만 상기 배출구에는 스톱퍼가 결합되어 칩 공급 드럼(130)의 원통형 드럼(131)의 측부 표면에 접하도록 위치된다. 칩 원료(11)는 원통형 드럼(131)에 형성된 칩 수용홀(132)에 수용된다. 칩 수용홀(132)은 원통형 몸체(131)의 길이 방향으로 일렬로 정렬되어 형성되고, 일렬로 정렬된 복수의 칩 수용홀(132)을 한 세트로 하여 복수의 세트가 원통형 몸체(131)의 원주 방향으로 소정 간격을 두어 형성된다.

칩 공급 드럼(130)은 일정 속도로 회전한다. 예컨대 회전축을 중심으로 칩 공급 드럼(130)의 원통형 몸체(131)가 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이 때, 호퍼(120)의 배출구에 노출되어 있던 칩 수용홀(132)에 수용되는 칩 원료(11)들은 원통형 몸체(131)의 회전에 따라 원통형 몸체(131)의 하부에 위치하게 되면 낙하한다. 이 때, 칩 원료(11)들은 칩 수용홀(132)이 형성된 형태를 따라 어느 한쪽으로 쏠리지 않고 일정한 간격으로 셔터(140)에 공급된다.

셔터(140)는 일정 주기로 길이 방향 및/또는 너비방향으로 진동한다. 따라서 셔터(140)에 공급된 칩 원료(11)들은 셔터(140)의 진동에 따라 일부는 메쉬플레이트(142)에 형성된 타공(142a)을 빠져나가 그대로 원단(10)으로 낙하하고, 다른 일부는 타공(142a) 테두리, 또는 타공(142a)들 사이에 존재하는 메쉬플레이트(142)의 면에 부딪히게 되므로 불규칙적으로 분산되어 원단(10)으로 낙하한다. 즉 칩 스캐터링 장치를 거친 원단(10)의 표면에는 칩 원료(11)들이 불규칙적으로 분산되어 칩 패턴(11a)을 형성한다. 칩 패턴(11a)은 칩 공급 드럼(130)의 회전속도, 셔터(140)의 진동크기 및 진동주기에 따라서 다양하게 변화될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구체예들에 따른 칩 스캐터링 장치는 길이 방향과 원통형 몸체의 원주 방향으로 정렬되어 형성되는 복수의 칩 수용홀이 형성된 칩 공급 드럼을 호퍼의 배출구에 접하도록 배치하고, 호퍼에 수용되는 칩 원료를 칩 수용홀에 1차적으로 수용시킨 후에 낙하시킴으로써 한쪽으로 쏠리지 않고 일정한 간격으로 칩 원료를 공급할 수 있다. 이어서 낙하된 칩 원료가 원단에 떨어지기 전에 거치는 셔터를 일정 주기로 진동시킴으로써 칩 원료가 불규칙적인 칩 패턴을 가지면서도 상대적으로 균일하게 원단에 분산되도록 할 수 있다. 따라서 칩 원료를 재분산시키는 후속 공정이 요구되지 않아 공정 효율성을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 구현예들에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 기술의 구체적 적용에 따른 단순한 설계변경, 일부 구성요소의 생략, 단순한 용도의 변경 등 본 발명을 다양하게 변형할 수 있을 것이며, 이러한 변형 역시 본 발명의 권리범위 내에 포함됨은 자명하다.

100: 칩 스캐터링 장치
110: 서포트 부재
120: 호퍼
130: 칩 공급 드럼
140: 셔터
150: 진동기

Claims

전방으로 진행하는 원단을 지지하는 수평 부재와, 상기 수평 부재의 양측에 결합되는 한쌍의 수직 부재를 포함하는 서포트 부재와,
상기 서포트 부재의 상부에 길이 방향으로 결합되고 하부에는 배출구가 형성되며 내부에는 칩 원료를 수용하는 호퍼와,
상기 서포트 부재에 길이 방향으로 결합되고 회전되는 원통형 몸체와, 길이 방향과 상기 원통형 몸체의 원주 방향으로 정렬되어 형성되는 복수의 칩 수용홀을 포함하고, 상기 원통형 몸체의 측부 표면의 일부가 상기 배출구에 근접하여 배치됨으로써 상기 배출구로부터 배출되는 칩 원료를 상기 칩 수용홀에 수용하는 칩 공급 드럼과,
상기 서포트 부재의 하부에 길이 방향으로 결합되는 셔터 몸체와, 상기 칩 공급 드럼으로부터 낙하하는 상기 칩 원료들이 내부를 통과하여 상기 수평 부재의 상부로 낙하할 수 있도록 상기 셔터 몸체의 하부에 결합되는 메쉬 플레이트와, 상기 서포트 부재의 수직 부재 내측에 결합되는 스프링 브라켓과, 상기 스프링 브라켓에 수직 방향으로 결합하고 내부에 스프링이 배치되어 상기 스프링의 탄성에 의해 운동하며 상부가 상기 셔터 몸체에 결합하는 스프링 홀더를 포함하는 셔터와,
상기 셔터에 결합되어 상기 셔터를 일정 주기로 진동시키는 진동기를 포함하는 칩 스캐터링 장치.
청구항 1에 있어서,
일단이 상기 호퍼의 배출구에 결합되며, 타단은 상기 칩 공급 드럼의 원통형 몸체의 측부 표면에 접하도록 위치되는 한 쌍의 스톱퍼를 더 포함하는 칩 스캐터링 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 서포트 부재의 수직 부재 외측에 결합되는 모터 브라켓과, 상기 모터 브라켓 상부에 결합되는 구동 모터를 포함하고, 상기 칩 공급 드럼의 원통형 몸체의 회전축이 상기 수직 부재를 관통하여 상기 구동 모터에 결합되는 칩 스캐터링 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 진동기는 상기 셔터 몸체에 길이 방향으로 결합하는 진동플레이트와, 상기 진동플레이트의 길이 방향 및/또는 너비 방향으로 진동력을 가하는 바이브레이터를 포함하는 칩 스캐터링 장치.
삭제