KR102295938B1 - 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재단에 의해 칼집이 적용된 용지의 상면에 강력한 에어를 분사하여 불필요한 영역을 제거하는 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재단된 용지에서 필요없는 영역을 제거하는 탈거부(1)를 포함하고, 위 탈거부(1)는 용지를 이송하는 컨베이어(10);와, 컨베이어의 중심부에 배치되어 이송된 용지를 안착하고, 용지의 재단영역(2a)과 대응하는 위치에 복수의 관통부(21)를 포함하는 안착부(20);와, 안착부 상단에 일정 높이 이격된 상태로 배치되고, 복수의 에어노즐(33)이 기설정한 패턴으로 배치되어 용지의 재단영역에 에어를 분사하여 필요없는 영역을 탈거시켜 관통부(21)로 배출되게 하는 분사부(30);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치{Thomson Molding Device}

본 발명은 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재단에 의해 칼집이 적용된 용지의 상면에 강력한 에어를 분사하여 불필요한 영역을 제거하는 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치에 관한 것이다.

통상적으로 종이박스를 대량으로 생산하기 위한 가장 흔히 사용하는 장치 중 하나로 톰슨 금형장치가 있다.

위 톰슨 금형장치는 용지를 공급받아 한 방향으로 이송하는 컨베이어와, 컨베이어의 상측과 하측에 배치되어 공급된 용지를 가압하여 기설정한 형태로 재단하는 금형부와, 재단된 용지를 배출하는 배출부로 구성되어 있다.

위 톰슨 금형장치를 이용한 기술로는 공개실용신안공보 제20-2010-0006208호 "톰슨금형장치"가 게재되어 있으며, 위 톰슨금형장치는 금형판과, 폐루프형태의 천공날이 형성되어 있고 측면에는 배출구가 형성되어 있고 내부에는 천공날에 의해 절단된 천공절단물이 배출구를 향해 미끄럼 이동하는 공간을 제공하기 위한 안내터널이 천공날과 배출구를 연결하도록 형성되어 있으며, 위 천공날이 금형판의 판면으로부터 돌출되도록 금형판에 설치되는 천공치구와, 천공날과 박판소재를 가압접촉시키는 구동부를 갖는다. 위 안내터널은 배출구를 향해 미끄럼 이동하는 천공절단물의 저면과 접촉하는 절단물 접촉영역이 볼록하게 융기된 것을 주된 특징으로 제안하는 기술이다.

위 톰슨 금형장치의 또 다른 일례로 등록실용신안공보 제20-0436976호 "양면에 재단용 칼날이 구비된 톰슨 목형"이 게재되어 있으며, 위 종래기술은 평판형상으로 된 베이스 판에 밑그림대로 재단하는 칼날설치홈이 상ㆍ하면을 관통하도록 형성되고, 위 칼날설치홈에는 밑그림대로 절곡 형성되는 재단용 상부칼날과 재단용 하부칼날이 베이스 판의 상ㆍ하면으로 각각 돌출되게 삽입설치되도록 구성됨으로써, 신발밑창 등과 같이 좌우 대칭형상을 이루는 부품을 가공하기 위한 목형의 제작시 좌ㆍ우측으로 구분되는 2개의 목형을 각각 제작할 필요없이 하나의 목형만 제작하여 사용할 수 있게 되므로 목형제작 및 유지관리에 소요되는 비용을 대폭 절감할 수 있게 될 뿐 아니라, 하나의 목형으로써 좌우 대칭형상을 이루는 부품을 한 번에 가공할 수 있게 되므로 생산성을 대폭 향상시킬 수 있게 되며, 또한 칼날설치홈의 중앙부에 양방향 가이드 핀 장치가 삽입설치되도록 구성됨으로써, 양방향 가이드 핀 장치에 구비된 상ㆍ하부가이드 핀에 의해 좌우 대칭형상을 이루는 부품의 재단위치를 더욱 용이하게 설정할 수 있게 되는 동시에 가공 후 재단용 칼날의 내부에 잔류하게 되는 스크랩이 외부로 자동으로 취출되어 용이하게 제거할 수 있게 되므로 작업성을 대폭 향상시킬 수 있는 기술이다.

예컨대, 위 종래기술을 비롯한 기존의 모든 톰슨금형장치는 재단된 용지로부터 불필요한 영역을 제거하기 위하여 폐지제거장치가 부가 설치되었으며, 종래의 폐지제거장치는 대체로 펀칭 방식으로 이루어졌다.

하지만, 위와 같은 펀칭 방식의 폐지제거장치는 용지의 재단 형상이 변할 때마다 그에 맞춰 펀칭 목판을 새로 제작하여야 했으며, 펀칭 목판의 값비싼 제작비용으로 인해 작업자는 금전적인 부담을 느낄수 밖에 없었다.

따라서, 용지의 재단 형상에 따라 폐지제거장치의 목판을 새로 제작할 필요없이 하나의 목판으로 다양한 형상의 용지에 적용 가능한 폐지제거장치의 기술이 절실히 요구되고 있다.

대한민국공개실용신안공보 제20-2010-0006208호 "톰슨금형장치" 대한민국등록실용신안공보 제20-0436976호 "양면에 재단용 칼날이 구비된 톰슨 목형"

본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 톰슨 금형장치를 이용하여 용지를 재단하되, 용지에서 불필요한 부위를 제거하는 폐지제거장치를 제공하고자 하는 것이 주된 해결과제이다.

또한, 본 발명은 용지의 형상이 바뀔 때마다 이에 맞춰 목형을 새로 제작하여야만 하는 기존의 펀칭 방식의 폐지제거장치에서 벗어나, 용지의 형상이 바뀌어도 현재 사용하고 있는 목형을 그대로 사용할 수 있는 폐지제거장치를 제공하고자 하는 것이 다른 해결과제이다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치의 구성은 다음과 같다.

본 발명의 톰슨 금형장치는 재단된 용지에서 필요없는 영역을 제거하는 탈거부(1)를 포함하고, 위 탈거부(1)는 용지를 이송하는 컨베이어(10);와, 컨베이어의 중심부에 배치되어 이송된 용지를 안착하고, 용지의 재단영역(2a)과 대응하는 위치에 복수의 관통부(21)를 포함하는 안착부(20);와, 안착부 상단에 일정 높이 이격된 상태로 배치되고, 복수의 에어노즐(33)이 기설정한 패턴으로 배치되어 용지의 재단영역에 에어를 분사하여 필요없는 영역을 탈거시켜 관통부(21)로 배출되게 하는 분사부(30);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 관통부(21)는 용지의 재단영역(2a)에 비해 확장된 크기로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 위 분사부(30)는 안착부(20)의 상단에 이격 배치되는 목형(31)과, 목형의 하단에 결합되어 에어를 분배하는 복수의 배관(32)과, 각 배관의 양측으로 연장되어 배관 내의 에어를 용지 전면에 분사하는 복수의 에어노즐(33)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 에어노즐(33)은 톰슨 금형장치에 내장된 제어부(40)와 연결되어 자동 또는 수동으로 에어노즐의 분사 유무를 설정하여 재단영역에 배치된 에어노즐만 작동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 안착부(20)는 용지의 재단영역이 관통부(21)에 정확하게 위치할 수 있도록 일측에 센서(22)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 배관(32)은 복수의 배관을 서로 다른 직경으로 구성하고, 직경이 큰 순서대로 배관을 삽입 연결하여 인입과 인출이 가능한 안테나 방식으로 구성함으로써 용지의 크기 또는 재단영역(2a)에 따라 길이를 조절할 수 있게 제공하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 배관과 에어노즐로 이루어진 간편한 구성으로 최초 폐지제거 목형을 저렴하게 제작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 용지의 전면을 분사할 수 있도록 배치된 복수의 에어노즐 및 용지의 재단영역에 맞춰 에어노즐의 에어 분사 유무를 제어할 수 있기 때문에 용지의 재단형상이 새롭게 바뀌어도 목형을 새로 제작할 필요없이 사용 중인 목형을 그대로 사용할 수 있어 추가 비용을 적극적으로 절감할 수 있는 다른 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치의 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 분사부의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 공압식 폐지 제거장치의 사용상태도.
도 5는 안착부에 용지가 안착된 상태에서 분사부의 작동을 나타낸 평면도.
도 6은 도 5의 측면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예로 분배부의 길이 조절을 나타낸 사시도.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치에 관한 것이다.

무엇보다, 재단에 의해 칼집이 적용된 용지의 상면에 강력한 에어를 분사하여 불필요한 영역을 제거하는 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치에 관련됨을 주지한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이다.

도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 공압식 폐지 제거장치 즉 탈거부(1)는 크게 용지(2)를 이송하는 컨베이어(10);와, 컨베이어의 중심부에 배치되어 이송된 용지를 안착시키는 안착부(20);와, 안착부 상단에 일정 높이 이격된 상태로 배치되고, 용지의 전면 내지 용지에 형성된 재단영역(2a)에 압축공기를 분사하여 불필요한 영역을 제거하는 분사부(30);로 구성된다.

위 컨베이어(10)는 공급된 용지(2)의 양 측면을 안착시켜 용지의 타발부터 배출까지 일련의 재단공정을 순차적으로 진행할 수 있도록 일 방향으로 이송시켜주는 역할을 수행한다. 한편, 컨베이어(10)의 종류로는 용지가 안전하고 수월하게 이송될 수 있도록 도면과 같이 벨트 컨베이어를 사용하는 것이 바람직하다.

위 컨베이어(10)에 대해서 더욱 상세히 설명하자면 용지(2)를 재단하기 위해서는 용지의 저면을 지지하는 하부 칼날 목형(도면 미도시)과, 용지의 상면을 가압하여 칼집을 부여하는 상부 칼날 목형(도면 미도시)이 필요하고, 용지가 컨베이어에 안착된 상태에서 하부 칼날 목형과 상부 칼날 목형이 용지의 상·하면을 가압하여야 하기 때문에 위 컨베이어는 양단에 각각 벨트가 체결되고, 벨트의 사이공간 즉 컨베이어의 중심부에 하부 칼날목형 내지 탈거부(1)의 안착부(20)가 배치된다.

위 안착부(20)는 재단된 용지(2)를 안착시킨 후, 아래 후술할 분사부(30)가 분사하는 압축공기로부터 용지가 컨베이어 하부로 낙하하는 것을 방지하고, 분사부에 의해 탈거된 불필요한 재단영역(2a)을 배출하는 역할을 수행한다.

위와 같은 역할을 수행하는 안착부(20)는 하부 칼날 목형과 같이 용지(2)를 안정적으로 안착할 수 있도록 사각의 목형으로 구성하며, 컨베이어를 통해 이송 중인 용지가 즉시 안착할 수 있도록 컨베이어의 비워둔 중심부에 배치된다.

덧붙여 위 안착부(20)는 컨베이어(10)를 타고 이송 중인 용지(2)가 간섭받지 않도록 컨베이어의 양측 벨트보다 낮은 위치에 설치하는 것이 바람직하다.

특히, 위 안착부(20)는 도면에 도시하지는 않았으나 컨베이어의 프레임 내에 소정의 간격으로 다단 배열된 끼임부에 맞춰 안착부를 설치함으로써 안착부의 높낮이를 설정하거나, 안착부의 저면에 실린더와 같이 상하 위치 조절수단을 부가 설치하여 안착부의 높낮이를 조절할 수 있다.

한편, 위 안착부(20)는 용지의 재단영역(2a)과 대응하는 위치마다 복수의 관통부(21)가 형성되어 아래 후술할 분사부(30)에 의해 용지(2)로부터 탈거된 불필요한 영역이 관통부를 통해 낙하 배출되게 한다.

위 관통부(21)는 탈거된 재단영역(2a)이 수월하게 배출될 수 있도록 재단영역에 비해 확장된 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

도 5는 안착부에 용지가 안착된 상태에서 재단영역(2a)에 압축공기가 분사되는 상황을 나타낸 평면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 위 안착부(20)는 일측에 센서(22)가 설치되어 이송 중인 용지(2)의 재단영역(2a)이 안착부의 관통부(21)에 정확히 위치하였을 때 센서가 이를 감지하여 컨베이어의 작동을 멈추게 한다.

이에 따라 아래 후술할 분사부(30)가 재단영역(2a)을 탈거하였을 때 재단영역(2a)이 관통부(21)에 보다 원활하게 배출될 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 분사부의 분해사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 분사부(30)는 안착부(20)에 안착된 용지(2)의 상면에 압축공기를 분사하여 재단된 용지의 불필요한 영역을 탈거시켜 제거하는 역할을 수행하며, 이를 적극적으로 수행하기 위해서 안착부의 상단에 이격 배치되는 목형(31)과, 목형의 저면에 결합되며 에어컴프레셔(50)로부터 압축공기를 공급받아 분배하는 복수의 배관(32)과, 배관의 양측으로 연장되어 배관 내에 흐르는 압축공기를 용지(2)의 전면에 분사하는 복수의 에어노즐(33)로 구성된다.

특히, 위 배관(32)은 에어컴프레셔(50)로부터 압축공기를 공급받는 공급부(32a)와, 공급부를 기준으로 목형의 좌우 양측으로 절곡되어 압축공기를 양측방향으로 분배하는 분배부(32b)와, 공급부로부터 수직 연장되어 압축공기를 목형의 중심부로 안내하거나 분배부의 좌우 양단에서 수직방향으로 재절곡되어 목형의 양측으로 압축공기를 안내하는 직선부(32c)로 구성된다.

여기에서 직선부(32c)에는 배관(32)을 목형(31)에 결속시키는 연결부재(34)가 더 구비된다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예로 구성되는 분사부의 사시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이 위 배관(32)은 분배부(32b) 또는 직선부(32c)가 복수의 배관을 서로 다른 직경으로 구성하고, 직경이 큰 순서대로 배관을 삽입 연결하여, 이송 중인 용지(2)의 재단영역(2a)이 안착부의 관통부(21)에 정확히 위치하였을 때 용지의 재단영역(2a)과 동일선상에 노즐부(33b)가 배열되도록, 인입과 인출이 가능한 안테나 방식으로 구성함으로써 용지의 크기 또는 재단영역(2a)에 따라 길이를 조절할 수 있게 제공된다.

위 에어노즐(33)은 직선부(32c)의 양측에 일정한 간격으로 복수개가 설치된다. 여기에서 위 에어노즐(33)은 직선부(32c)의 양측으로부터 내통되게 연장 돌출되고 단부가 하측방향으로 절곡되어 직선으로만 이동하던 공기를 하강시키는 보조배관(33a)과, 보조배관의 단부에 연결되어 하강하는 공기를 외부로 분사하는 노즐부(33b)로 구성되며, 배관과 보조배관을 연결하거나 보조배관과 노즐부를 연결시키기 위한 하프유니온(33c)을 더 포함하여 구성된다.

위 노즐부(33b)는 톰슨 금형장치에 마련된 제어부와 연결되어 공기의 분사 여부를 설정하고, 용지의 재단영역(2a)과 동일선상에 배열된 노즐부를 개방하여 공기를 분사하고, 용지의 재단영역 외에 배열된 노즐부는 차폐하여 공기의 분사를 차단한다.

위와 같이 용지(2)의 전면에 배열된 노즐부(33b)는 제어부에 의해 용지의 재단영역(2a)과 비재단영역을 구분하여 공기의 분사 여부를 설정할 수 있다. 다시 말해 다른 형상으로 재단된 용지가 공급되어도 이에 대응하여 노즐부(33b)의 공기 분사 영역을 새로이 설정하여 사용할 수 있기 때문에 새로운 디자인의 용지가 공급되어도 이에 따른 탈거부 목형을 제작하지 않아도 된다.

위와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치는 배관과 에어노즐로 이루어진 간편한 구성으로 최초 폐지제거 목형을 저렴하게 제작할 수 있으며, 또한 용지의 전면을 분사할 수 있도록 배치된 복수의 에어노즐 및 용지의 재단영역에 맞춰 에어노즐의 에어 분사 유무를 제어할 수 있기 때문에 용지의 재단형상이 새롭게 바뀌어도 목형을 새로 제작할 필요없이 사용 중인 목형을 그대로 사용할 수 있어 추가 비용을 적극적으로 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1. 탈거부
10. 컨베이어 20. 안착부
21. 관통부 22. 센서
30. 분사부 31. 목형
32. 배관 33. 에어노즐
40. 제어부 50. 에어컴프레샤

Claims (5)

1. 연속적으로 공급되는 용지를 기설정한 형태로 재단하는 톰슨 금형장치에 있어서,
   위 톰슨 금형장치는 재단된 용지에서 필요없는 영역을 제거하는 탈거부(1)를 포함하고,
   위 탈거부(1)는 용지를 이송하는 컨베이어(10);
   컨베이어의 중심부에 배치되어 이송된 용지를 안착하고, 용지의 재단영역(2a)과 대응하는 위치에 복수의 관통부(21)를 포함하는 안착부(20);
   안착부 상단에 일정 높이 이격된 상태로 배치되고, 복수의 에어노즐(33)이 기설정한 패턴으로 배치되어 용지의 재단영역에 에어를 분사하여 필요없는 영역을 탈거시켜 관통부(21)로 배출되게 하는 분사부(30);
   로 구성되고,
   위 분사부(30)는 안착부(20)의 상단에 이격 배치되는 목형(31)과,
   목형의 하단에 결합되어 에어를 분배하는 복수의 배관(32)과,
   각 배관의 양측으로 연장되어 배관 내의 에어를 용지 전면에 분사하는 복수의 에어노즐(33)로 이루어지며,
   위 관통부(21)는 용지의 재단영역(2a)에 비해 확장된 크기로 이루어지고,
   위 배관(32)은 에어컴프레셔(50)로부터 압축공기를 공급받는 공급부(32a)와, 공급부를 기준으로 목형의 좌우 양측으로 절곡되어 압축공기를 양측방향으로 분배하는 분배부(32b)와, 공급부로부터 수직 연장되어 압축공기를 목형의 중심부로 안내하거나 분배부의 좌우 양단에서 수직방향으로 재절곡되어 목형의 양측으로 압축공기를 안내하는 직선부(32c)로 구성되며,
   위 에어노즐(33)은 직선부(32c)의 양측으로부터 내통되게 연장 돌출되고 단부가 하측방향으로 절곡되어 직선으로만 이동하던 공기를 하강시키는 보조배관(33a)과, 보조배관의 단부에 연결되어 하강하는 공기를 외부로 분사하는 노즐부(33b)로 구성되며, 배관과 보조배관을 연결하거나 보조배관과 노즐부를 연결시키기 위한 하프유니온(33c)을 더 포함하고,
   위 배관(32)은 분배부(32b) 또는 직선부(32c)가 복수의 배관을 서로 다른 직경으로 구성하고, 직경이 큰 순서대로 배관을 삽입 연결하여, 이송 중인 용지(2)의 재단영역(2a)이 안착부의 관통부(21)에 정확히 위치하였을 때 용지의 재단영역(2a)과 동일선상에 노즐부(33b)가 배열되도록, 인입과 인출이 가능한 안테나 방식으로 구성하는 것을 특징으로 하는 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   위 에어노즐(33)은 톰슨 금형장치에 내장된 제어부(40)와 연결되어 자동 또는 수동으로 에어노즐의 분사 유무를 설정하여 재단영역에 배치된 에어노즐만 작동되는 것을 특징으로 하는 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   위 안착부(20)는 용지의 재단영역이 관통부(21)에 정확하게 위치할 수 있도록 일측에 센서(22)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공압식 폐지 제거장치가 구비된 톰슨 금형장치.

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