KR102434526B1 - 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수시로 및 실시간으로 토출량 가변이 가능하고 니들 선단에 액 맺힘 현상이 방지되도록 개선된 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서에 관한 것이다.
본 발명은 토출되는 액체의 토출량을 조절할 수 있도록 구비된 토출량 조절부와; 상기 토출량 조절부의 선단부에 분리 가능하게 결합되어 상기 액체를 외부로 토출하는 토출부;를 포함하되, 상기 토출량 조절부는, 중공축 모터와; 상기 중공축 모터에 의해 직선운동 가능하게 상기 중공축 모터의 선단부에 설치된 직선운동 기구;를 포함하여 되고, 상기 토출부는, 상기 직선운동 기구의 선단부에 결합되어 전진 및 후진 이송되는 플런저와; 상기 플런저의 외주면에 설치되어 상기 플런저와 함께 전진 및 후진 이송되는 피스톤과; 상기 플런저의 선단부에 결합되어, 상기 액체가 주입되게 구비된 액체주입 하우징과; 상기 액체주입 하우징의 선단부에 결합되고, 선단에 액체가 분배 토출되게 하는 분배 팁이 설치되어, 주입된 상기 액체가 상기 플런저의 전진 이송에 의해 토출되게 구비된 액체토출 하우징과; 상기 액체주입 하우징의 후단부에 결합되어 상기 피스톤이 이송되도록 하는 제1 실린더와; 상기 제1 실린더의 후단부에 결합되어, 상기 플런저의 후단부와 상기 직선운동 기구의 선단부가 이송되도록 하는 제2 실린더;를 포함하는 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서를 제공한다.
본 발명은 토출되는 액체의 토출량을 조절할 수 있도록 구비된 토출량 조절부와; 상기 토출량 조절부의 선단부에 분리 가능하게 결합되어 상기 액체를 외부로 토출하는 토출부;를 포함하되, 상기 토출량 조절부는, 중공축 모터와; 상기 중공축 모터에 의해 직선운동 가능하게 상기 중공축 모터의 선단부에 설치된 직선운동 기구;를 포함하여 되고, 상기 토출부는, 상기 직선운동 기구의 선단부에 결합되어 전진 및 후진 이송되는 플런저와; 상기 플런저의 외주면에 설치되어 상기 플런저와 함께 전진 및 후진 이송되는 피스톤과; 상기 플런저의 선단부에 결합되어, 상기 액체가 주입되게 구비된 액체주입 하우징과; 상기 액체주입 하우징의 선단부에 결합되고, 선단에 액체가 분배 토출되게 하는 분배 팁이 설치되어, 주입된 상기 액체가 상기 플런저의 전진 이송에 의해 토출되게 구비된 액체토출 하우징과; 상기 액체주입 하우징의 후단부에 결합되어 상기 피스톤이 이송되도록 하는 제1 실린더와; 상기 제1 실린더의 후단부에 결합되어, 상기 플런저의 후단부와 상기 직선운동 기구의 선단부가 이송되도록 하는 제2 실린더;를 포함하는 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서를 제공한다.
Description
본 발명은 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실시간 및 수시로 토출량 가변이 가능하고 니들 선단에 액 맺힘 현상이 방지되도록 개선된 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서에 관한 것이다.
접착제, 봉합제, 윤활유 등의 일정 점도를 갖는 액체를 분배하는 다양한 공압식 유체 디스펜서(dispenser)가 공지되어 있다.
그리고 경량이며 조작이 용이하고, 제조비용과 운용비용이 저렴하여 수동식 디스펜서나 공압식 유체 디스펜서가 널리 사용되고 있다.
특히, 공압 기술의 발전에 따라 공압식 유체 디스펜서가 상대적으로 성능이 우수하여 폭넓게 사용되고 있다.
또한, 유체 분배 응용례에서 유체가 정확한 양과 위치에 분배되는 것이 요구되고, 분배 공정 중에 많은 유체의 점도가 변하는 것을 경험할 수 있다.
이러한 응용례에 대한 요구사항들은 공압식 유체 디스펜서의 성능을 나아지도록 하고 있다.
그리고 공압식 유체 디스펜서는 보통 가압된 유체, 예컨대 압축공기를 적용한다.
수동적으로 시작되는 또는 자동적으로 생성된 지시 신호에 따라, 상기 압축공기는 유체를 보유하는 배럴 저장부(barrel reservoir) 또는 시린지(syringe) 내의 피스톤에 대하여 적용되고 피스톤을 밀어낸다.
상기한 압축공기는 조절 가능하고 변화 가능한 지속시간을 통해서 고정 압력에서 적용된다. 따라서 분배되는 유체량은 압축공기가 피스톤에 적용되는 시간에 비례한다.
또한, 많은 응용례에서 분배되는 유체는 비교적 일정한 점도를 가지고, 각각의 분배 작동과 함께 분배량도 고정되어 있다.
이러한 응용례에서, 공압식 디스펜서는 소정의 유체량을 정확하게 그리고 확실하게 분배하도록 작동될 수 있다.
한편, 산업혁명 이후 표준제품을 대량 생산하여 규모의 경제 효과로 이익을 창출하였는데, 최근에는 정보 통신 기술(ICT, Information and Communications Technology)이 발전하면서 대량 생산기반 개인화 및 맞춤형 시대로 진화하였다.
일예로, 나만을 위한 맞춤형 화장품 등에 대응하기 위해, 정밀하면서 개인의 상태에 기반한 매우 다양한 액체를 수시로 또는 실시간으로 토출량을 변경시키며 고속으로 충진 가능한 디스펜서가 필요하게 되었다.
그리고 상기한 디스펜서에 적용되는 종래의 용량 가변형 플런저 펌프는, 수동으로 조작하는 노브(knob)를 이용한 토출량 조절부와 공압 실린더를 적용한 토출부를 구비하였다.
이러한 종래의 용량 가변형 플런저 펌프는, 동일 토출량을 디스펜싱하는 것으로, 대량 생산에 적용한다.
그런데, 종래의 용량 가변형 플런저 펌프는, 토출량 조절이 수동으로 조작 및 변경되므로, 토출량 검증이 필요하였다.
또한, 회전모터와 직선운동 기구로 이루어져 토출량 조절이 가능한 디스펜서의 경우에는, 토출량 조절이 가능하나, 토출시 토출속도 증대에 상기 직선운동 기구의 나사부 리드(lead)를 증가시키거나, 상기 회전모터의 회전수와 토크를 증가시켜야 하는 문제점이 있었다.
그리고 상기 나사부의 리드를 증가시키고, 상기 회전모터의 회전수와 토크를 증가시켜도 상기 리드 증가에 따른 미세 토출량의 조절이 어려웠다.
상기한 문제점을 해결하기 위해서는 상기 회전모터의 제어가 복잡하고 비용이 증가하는 문제점이 수반되었다.
또한, 상기 회전모터의 토크를 증가시키기 위해 펌프 크기가 커질 수밖에 없어, 펌프를 소형화하는데 한계가 있었다.
다른 한편으로, 후술하는 본 발명과 관련된 선행문헌으로, 공개특허공보 제10-2007-0036711호(2007년 04월 03일, 공개)에는 공압식 유체 디스펜서 및 그 작동 방법이 개시되어 있다.
상기한 선행문헌의 공압식 유체 디스펜서에도 그 구조상 상기한 종래의 문제점을 기지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 고속으로 용량 가변 토출이 수시로 및 실시간으로 가능하며, 액체 토출 후 니들 선단부에 액이 맺히는 현상을 방지하고, 토출량 조절부와 토출부가 구별되어 구성되며, 콤팩트한 구성이 가능하도록 한 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서는,
토출되는 액체의 토출량을 조절할 수 있도록 구비된 토출량 조절부와;
상기 토출량 조절부의 선단부에 분리 가능하게 결합되어 상기 액체를 외부로 토출하는 토출부;를 포함하되,
상기 토출량 조절부는,
중공축 모터와;
상기 중공축 모터에 의해 직선운동 가능하게 상기 중공축 모터의 선단부에 설치된 직선운동 기구;를 포함하여 되고,
상기 토출부는,
상기 직선운동 기구의 선단부에 결합되어 전진 및 후진 이송되는 플런저와;
상기 플런저의 외주면에 설치되어 상기 플런저와 함께 전진 및 후진 이송되는 피스톤과;
상기 플런저의 선단부에 결합되어, 상기 액체가 주입되게 구비된 액체주입 하우징과;
상기 액체주입 하우징의 선단부에 결합되고, 선단에 액체가 분배 토출되게 하는 분배 팁이 설치되어, 주입된 상기 액체가 상기 플런저의 전진 이송에 의해 토출되게 구비된 액체토출 하우징과;
상기 액체주입 하우징의 후단부에 결합되어 상기 피스톤이 이송되도록 하는 제1 실린더와;
상기 제1 실린더의 후단부에 결합되어, 상기 플런저의 후단부와 상기 직선운동 기구의 선단부가 이송되도록 하는 제2 실린더;를 포함하되,
상기 제1 실린더의 일측에는, 상기 플런저와 상기 피스톤이 후진 이송되도록 공압이 부여되는 제1 에어포트가 형성되고,
상기 제1 에어포트의 후단부로 상기 제1 실린더에는, 상기 플런저와 상기 피스톤이 전진 이송되도록 공압이 부여되는 제2 에어포트가 형성된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 직선운동 기구는, 상기 중공축 모터에 회전 가능하게 설치된 스크루 축과; 상기 스크루 축의 선단부에 상기 스크루 축과 일체로 구비되어, 전진 및 후진 이송하는 리니어 가이드 로드와; 상기 중공축 모터의 선단부에 결합되어, 상기 스크루 축과 상기 리니어 가이드 로드를 지지하는 지지 하우징과; 상기 지지 하우징의 선단부에 결합되어, 상기 리니어 가이드 로드를 지지하며 상기 리니어 가이드 로드의 회전을 저지하는 회전저지 가이드;를 포함하여 된다.
본 발명에 있어서, 상기 스크루 축의 후단부에 접촉되게 설치되어, 상기 스크루 축의 동작을 감지하는 포지션 센서를 더 포함하여 된다.
본 발명에 있어서, 상기 액체주입 하우징에는, 상기 액체가 주입되도록 하고, 주입된 상기 액체가 역류되지 않도록 액체유입 체크밸브가 설치되고, 또한, 상기 액체토출 하우징에는, 상기 액체가 토출되도록 하고, 상기 액체가 역류되지 않도록 하는 액체토출 체크밸브가 설치된다.
본 발명에 있어서, 상기 피스톤의 후단부에는 상기 제2 실린더에 착탈 결합되도록 착탈돌기가 형성되고, 상기 제2 실린더의 선단부에는 상기 착탈돌기가 착탈 삽입되도록 착탈홈이 형성된다.
본 발명에 있어서, 상기 액체주입 하우징 내부에는, 상기 플런저의 선단부의 이송을 지지하는 제1 지지부싱이 결합되고, 또한, 상기 제2 실린더 내부에는, 상기 플런저의 후단부의 이송을 지지하는 제2 지지부싱이 결합된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 액체 토출 과정에서 고속으로 용량 가변 토출이 수시로 및 실시간으로 가능하다.
그리고 토출시 액체에 충분한 토출 속도를 부여할 수 있어, 액체 토출 후, 니들 선단부에 액이 맺히는 현상을 방지할 수 있으며, 미량의 액체를 파우치나 일정 용기 등에 비접촉식 토출이 가능하다.
또한, 토출량 조절부와 토출부가 구별되어 구성되고, 토출량 조절부는 중공축 모터에 직선운동 기구를 내장 설치함으로써, 정밀하면서도 다양한 토출량을 실시간 및 수시로 변경 가능하고, 토출부는 공압 실린더를 적용하여 고속으로 토출 속도를 부여할 수 있어, 액체 토출 후에 니들 선단에 액이 맺히는 현상을 방지할 수 있다.
그리고 토출량 조절부에 의해 중공축 모터에 직선운동 기구를 내장 설치함으로써, 콤팩트한 구성이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서의 전체 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 토출량 조절부와 토출부가 분해된 상태를 나타내 보인 분해 단면도.
도 3a는 도 2의 토출량 조절부의 상세 단면도.
도 3b는 도 2의 토출부의 상세 단면도.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서의 작동을 설명하기 위해 나타낸 작동 단면도.
도 2는 도 1의 토출량 조절부와 토출부가 분해된 상태를 나타내 보인 분해 단면도.
도 3a는 도 2의 토출량 조절부의 상세 단면도.
도 3b는 도 2의 토출부의 상세 단면도.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서의 작동을 설명하기 위해 나타낸 작동 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서의 전체 구성을 나타낸 단면도가 도시되어 있다.
그리고 도 2에는 도 1의 토출량 조절부와 토출부가 분해된 상태를 나타내 보인 분해 단면도가 도시되어 있다.
또한, 도 3a에는 도 2의 토출량 조절부의 상세 단면도가 도시되어 있고, 도 3b에는 도 2의 토출부의 상세 단면도가 도시되어 있다.
그리고 도 4 내지 도 7에는 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서의 작동을 설명하기 위해 나타낸 작동 단면도가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서(1)는, 도 2 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 토출되는 액체의 토출량을 조절할 수 있도록 구비된 토출량 조절부(100)와, 이 토출량 조절부(100)의 선단부에 분리 가능하게 결합되어 액체를 외부로 토출하는 토출부(200)를 포함하여 구성된다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 토출량 조절부(100)는, 중공축 모터(hollow shaft motor)(150)와, 이 중공축 모터(150)에 의해 직선운동 가능하게 중공축 모터(150)에 설치된 직선운동 기구를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 토출부(200)는, 상기 직선운동 기구의 선단부에 결합되어 전진 및 후진 이송되는 플런저(230)와, 이 플런저(230)의 외주면에 설치되어 플런저(230)와 함께 전진 및 후진 이송되는 피스톤(240)과, 상기 플런저(230)의 선단부에 결합되어 액체가 주입되게 구비된 액체주입 하우징(203)과, 이 액체주입 하우징(203)의 선단부에 결합되고 선단에 액체가 분배 토출되게 하는 분배 팁(270)이 설치되어 주입된 액체가 플런저(230)의 전진 이송에 의해 토출되게 구비된 액체토출 하우징(207)을 포함하여 구성된다.
그리고 상기 토출부(200)는, 액체주입 하우징(203)의 후단부에 결합되어 피스톤(240)이 이송되도록 하는 제1 실린더(201)와, 이 제1 실린더(201)의 후단부에 결합되어 플런저(230)의 후단부와 직선운동 기구의 선단부가 이송되도록 하는 제2 실린더(205)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 제1 실린더(201)의 일측에는 플런저(230)와 피스톤(240)이 후진 이송되도록 공압이 부여되는 제1 에어포트(air port)(220)가 형성되고, 이 제1 에어포트(220)의 후단부로 제1 실린더(201)에는 플런저(230)와 피스톤(240)이 전진 이송되도록 공압이 부여되는 제2 에어포트(210)가 형성된다.
또한, 상기 직선운동 기구는, 중공축 모터(150)의 중공부에 회전 가능하게 설치된 스크루 축(140)과, 이 스크루 축(140)의 선단부에 스크루 축(140)과 일체로 구비되어 스크루 축(140)이 정/역 회전함에 따라 전진 및 후진 이송하는 리니어 가이드 로드(linear guide rod)(160)와, 상기 중공축 모터(150)의 선단부에 결합되어 스크루 축(140)과 리니어 가이드 로드(160)를 지지하는 지지 하우징(103)과, 이 지지 하우징(103)의 선단부에 결합되어 리니어 가이드 로드(160)를 지지하며 리니어 가이드 로드(160)의 회전을 저지하는 회전저지 가이드(170)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 스크루 축(140)의 선단부에는 스크루 축(140)을 지지하여 정확한 회전이 이루어지도록 하는 너트부재(140a)가 설치된다.
한편, 상기 중공축 모터(150)는, 뚫린 형태의 축을 가진 모터로, 그 중심부가 완전히 개방되어 있어, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 직선운동 기구의 스크루 축(140)이 관통되며 끼워져 회전되도록 설치될 수 있다.
이러한 중공축 모터(150)는 기존의 중실축 서보모터의 장점을 유지하면서 기계적으로 상이한 형태로 구성되어, 상기 스크루 축(140)과 리니어 가이드 로드(160)를 적절하게 설치되게 한다.
또한, 상기 리니어 가이드 로드(160)의 외경 형태는, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전저지 가이드(170)에 의해 회전이 저지되도록 원통형이 아닌, 전체적으로는 사각형이고 모서리가 챔퍼(chamfer) 가공된 다각형 형태(160a)나, 좌우는 직선형으로 상하는 원형으로 이루어진 혼합형 형태(160b)로 이루어져 있다.
그리고 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서(1)에는, 상기 스크루 축(140)의 후단부에 접촉되게 설치되어, 스크루 축(140)의 동작을 감지하는 포지션 센서(130)가 구비된다.
또한, 상기 액체주입 하우징(203)에는, 액체가 주입되도록 하고, 주입된 액체가 역류되지 않도록 액체유입 체크밸브(310)가 설치된다.
이러한 액체유입 체크밸브(310)는, 상기 액체주입 하우징(203)의 일측에 결합 설치되어 액체유입 체크밸브(310)를 수용하는 밸브하우징(301)에 설치된다.
그리고 상기 액체토출 하우징(207)에는, 액체가 토출되도록 하는 것은 물론이고 액체가 역류되지 않도록 하는 액체토출 체크밸브(260)가 설치된다.
특히, 상기 액체토출 체크밸브(260)의 외부에는 액체토출 체크밸브(260)를 지지하고 유밀이 유지되도록 하는 부싱부재(260a)가 설치된다.
또한, 도 3b에 보다 상세하게 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(240)의 후단부에는 제2 실린더(205)에 착탈 결합되도록 착탈돌기(240a)가 형성되고, 상기 제2 실린더(205)의 선단부에는 착탈돌기가 착탈 삽입되도록 착탈홈(205a)이 형성된다.
또한, 상기 액체주입 하우징(203) 내부에는 플런저(230)의 선단부의 이송을 지지하는 제1 지지부싱(250)이 결합되어 설치된다.
특히, 상기 제1 지지부싱(250)에는, 회전용으로 사용하며 고속, 고온, 고압, 내화학성에 적합하고, 마찰계수가 매우 낮으며, 매우 작은 공간에서도 적용이 가능해 장치의 콤팩트가 가능한 립씰(lip seal)(250a)이 설치된다.
그리고 상기 제2 실린더(205) 내부에는 플런저(230)의 후단부의 이송을 지지하는 제2 지지부싱(205b)이 결합 설치된다.
한편, 도 1 내지 도 7에서, 도면번호 105는, 센서 하우징을 나타내 보인 것이고, 도면번호 101은 상기 센서 하우징(105)에 결합되고 내부에 중공축 모터(150)를 구동하기 위한 모터구동모듈(120)이 설치되고, 후단부에 전기 커넥터(110)가 설치된 커넥션 하우징을 나타내 보인 것이다.
또한, 특히, 도면에서 도면번호 201a 및 205a는, 제1,2실린더(201,205)의 슬라이딩 내주면을 나타내 보인 것이다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 7을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서(1)는, 플런저 펌프의 일종으로, 도 2 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 토출되는 액체의 토출량을 조절할 수 있도록 구비된 토출량 조절부(100)와, 이 토출량 조절부(100)의 선단부에 분리 가능하게 결합되어 액체를 외부로 토출하는 토출부(200)로 이루어진다.
즉, 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서(1)는, 그 중앙부에서 토출량 조절부(100)와 토출부(200)가 구조적으로나 기능적으로 분리되며 구성되어 있다.
따라서 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서(1)는, 분해가 용이하여 디스펜서(1)에 문제가 생기면 신속하고 용이하게 대처할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서(1)는, 구성이 단순하여 제조비용도 저렴하다.
그리고 상기 전기 커넥터(110)를 연결하여 중공축 모터(150)에 전원을 공급하면, 직선운동 기구의 스크루 축(140)이 회전을 하고, 이와 함께 리니어 가이드 로드(160)가 전진 또는 후진 이송을 한다.
이때, 상기 직선운동 기구의 스크루 축(140) 끝단부에는 포지션 센서(130)가 접촉하게 설치되어 스크루 축(140)의 동작을 감지한다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 토출부(200)에 구비된 제2 에어포트(210)에 공압을 부여하면, 피스톤(240) 및 플런저(230) 전진 이송하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 디스펜싱되는 액체가 최대량이 토출한 후, 토출 종료 위치에서 정지하며, 이때, 상기 피스톤(240) 전진시 실린더 내측과 접촉 한계까지 전진한다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 에어포트(220)에 공압을 부여하면, 상기 피스톤(240) 및 플런저(230)가 후진하고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 리니어 가이드 로드(160)의 선단부에 플런저(230) 후단부가 접촉한다.
그리고 상기 액체유입 체크밸브(310)가 개방(open)되면서 플런저(230)가 후진하여 체적에 해당하는 챔버 내로 액체가 유입된다.
이때에는, 최대 토출량의 경우이다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 에어포트(210)에 공압이 부여되면, 피스톤(240) 및 플런저(230)가 고속으로 토출 방향으로 전진 이송한다.
그리고 상기 액체유입 체크밸브(310)가 닫히고(close), 상기 액체토출 체크밸브(260)가 개방된다.
그러면, 상기 분배 팁(270)에 결합된 니들(needle, 미도시)을 통해 액체가 토출된다.
이때, 상기 플런저(230)에 고속 전진에 의하여 토출 종료 후, 상기 니들 선단에 액 맺힘 현상이 방지된다.
또한, 액체의 토출 용량을 가변이 필요한 경우에는, 중공축 모터(150)의 회전을 통해 상기 스크루 축(140)과 일체로 된 리니어 가이드 로드(160)의 위치를 변경하면 용이하게 실시할 수 있다.
이를 위해, 우선, 위에서 설명한 바와 같이, 제1 에어포트(220)에 공압을 부여하여 피스톤(240) 및 플런저(230)가 후진하게 한 후, 조절된 리니어 가이드 로드(160)의 선단부와 플런저(230)의 후단부를 접촉시킨다.
그러면, 상기 액체유입 체크밸브(310)가 개방되면서 플런저(230)의 후진에 해당하는 조절된 토출량으로 액체 챔버 내로 액체가 유입된다.
이어서, 상기 제2 에어포트(210)에 공압이 부여되면, 피스톤(240) 및 플런저(230)가 고속으로 토출 방향으로 전진 이송하고, 상기 액체유입 체크밸브(310)가 닫히며, 상기 액체토출 체크밸브(260)가 개방된다.
그러면, 상기 분배 팁(270)에 결합된 니들(needle, 미도시)을 통해 액체가 토출되며, 이때에도 상기 플런저(230)에 고속 전진에 의하여 토출 종료 후, 상기 니들 선단에 액 맺힘 현상이 방지된다.
또한, 계속적으로 액체의 토출량의 변경이 필요한 경우에는 위에서 설명한 동작을 수행하면 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서(1)는, 토출 과정에서 고속으로 용량 가변 토출이 수시로 및 실시간으로 가능하며, 토출시 액체에 충분한 토출 속도를 부여할 수 있다.
따라서 액체 토출 후, 니들 선단부에 액이 맺히는 현상을 방지할 수 있으며, 미량의 액체를 파우치나 일정 용기 등에 비접촉식 토출이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서(1)는, 토출량 조절부(100)와 토출부(200)가 구별되어 구성되고, 특히, 상기 토출량 조절부(100)는 중공축 모터(150)에 직선운동 기구를 내장 설치함으로써, 정밀하면서도 다양한 토출량을 실시간 및 수시로 변경이 가능하다.
그리고 상기 토출부(200)는 공압 실린더를 적용하여 고속으로 토출 속도를 부여할 수 있어, 액체 토출 후에 니들 선단에 액이 맺히는 현상을 방지하였다.
또한, 상기 토출량 조절부(100)에 의해 중공축 모터(150)에 직선운동 기구를 내장 설치함으로써, 본 발명에 따른 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서(1)를 콤팩트한 구성이 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100. 토출량 조절부
103. 지지 하우징
130. 포지션 센서
140. 스크루 축
150. 중공축 모터
160. 리니어 가이드 로드
170. 회전저지 가이드
200. 토출부
201. 제1 실린더
203. 액체주입 하우징
205. 제2 실린더
207. 액체토출 하우징
210. 제2 에어포트
220. 제1 에어포트
230. 플런저
240. 피스톤
260. 액체토출 체크밸브
301. 밸브하우징
310. 액체유입 체크밸브
103. 지지 하우징
130. 포지션 센서
140. 스크루 축
150. 중공축 모터
160. 리니어 가이드 로드
170. 회전저지 가이드
200. 토출부
201. 제1 실린더
203. 액체주입 하우징
205. 제2 실린더
207. 액체토출 하우징
210. 제2 에어포트
220. 제1 에어포트
230. 플런저
240. 피스톤
260. 액체토출 체크밸브
301. 밸브하우징
310. 액체유입 체크밸브
Claims (6)
- 토출되는 액체의 토출량을 조절할 수 있도록 구비된 토출량 조절부와;
상기 토출량 조절부의 선단부에 분리 가능하게 결합되어 상기 액체를 외부로 토출하는 토출부;를 포함하되,
상기 토출량 조절부는,
중공축 모터와;
상기 중공축 모터에 의해 직선운동 가능하게 상기 중공축 모터의 선단부에 설치된 직선운동 기구;를 포함하여 되고,
상기 토출부는,
상기 직선운동 기구의 선단부에 결합되어 전진 및 후진 이송되는 플런저와;
상기 플런저의 외주면에 설치되어 상기 플런저와 함께 전진 및 후진 이송되는 피스톤과;
상기 플런저의 선단부에 결합되어, 상기 액체가 주입되게 구비된 액체주입 하우징과;
상기 액체주입 하우징의 선단부에 결합되고, 선단에 액체가 분배 토출되게 하는 분배 팁이 설치되어, 주입된 상기 액체가 상기 플런저의 전진 이송에 의해 토출되게 구비된 액체토출 하우징과;
상기 액체주입 하우징의 후단부에 결합되어 상기 피스톤이 이송되도록 하는 제1 실린더와;
상기 제1 실린더의 후단부에 결합되어, 상기 플런저의 후단부와 상기 직선운동 기구의 선단부가 이송되도록 하는 제2 실린더;를 포함하되,
상기 제1 실린더의 일측에는, 상기 플런저와 상기 피스톤이 후진 이송되도록 공압이 부여되는 제1 에어포트가 형성되고,
상기 제1 에어포트의 후단부로 상기 제1 실린더에는, 상기 플런저와 상기 피스톤이 전진 이송되도록 공압이 부여되는 제2 에어포트가 형성되고,
상기 직선운동 기구는,
상기 중공축 모터에 회전 가능하게 설치된 스크루 축과;
상기 스크루 축의 선단부에 상기 스크루 축과 일체로 구비되어, 전진 및 후진 이송하는 리니어 가이드 로드와;
상기 중공축 모터의 선단부에 결합되어, 상기 스크루 축과 상기 리니어 가이드 로드를 지지하는 지지 하우징과;
상기 지지 하우징의 선단부에 결합되어, 상기 리니어 가이드 로드를 지지하며 상기 리니어 가이드 로드의 회전을 저지하는 회전저지 가이드;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 스크루 축의 후단부에 접촉되게 설치되어, 상기 스크루 축의 동작을 감지하는 포지션 센서를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서. - 제1항에 있어서,
상기 액체주입 하우징에는, 상기 액체가 주입되도록 하고, 주입된 상기 액체가 역류되지 않도록 액체유입 체크밸브가 설치되고,
또한, 상기 액체토출 하우징에는, 상기 액체가 토출되도록 하고, 상기 액체가 역류되지 않도록 하는 액체토출 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서. - 제1항에 있어서,
상기 피스톤의 후단부에는 상기 제2 실린더에 착탈 결합되도록 착탈돌기가 형성되고,
상기 제2 실린더의 선단부에는 상기 착탈돌기가 착탈 삽입되도록 착탈홈이 형성된 것을 특징으로 하는 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서. - 제1항에 있어서,
상기 액체주입 하우징 내부에는, 상기 플런저의 선단부의 이송을 지지하는 제1 지지부싱이 결합되고,
또한, 상기 제2 실린더 내부에는, 상기 플런저의 후단부의 이송을 지지하는 제2 지지부싱이 결합된 것을 특징으로 하는 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서.
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KR1020210009538A KR102434526B1 (ko) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | 토출량 가변형 공압식 액체 디스펜서 |
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