KR19990086980A - 가열 씰장치 - Google Patents

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이치로 마루야마
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야마다 가즈쿠니
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Abstract

본 발명은 히터의 부착이나 교환이 용이하고, 그 때의 작업 효율이 좋은 가열 씰장치를 제공하기 위한 것으로서, 압착 레버부(1)와 기대부(2)의 사이에서 협지(挾持)/압착(壓着)함으로써 피봉함부를 가열하여 봉함(封緘)할 수 있고, 이 피봉함부를 가열, 봉함할 때에 상기 기대부(2)에 장착되어 있는 가열부(10)의 열팽창으로 인한 이완을 방지하는 수단을 갖춘다. 압착 레버부(1)를 상기 기대부(2)로부터 개방(開放)하는 때에는 상기 이완방지수단(21)에 의한 상기 가열부(10)의 변위를 교정하여 이 가열부(10)의 탈착을 용이하게 하는 기구를 갖춘다.

Description

가열 씰장치
본 발명은 가열 씰장치에 관한 것으로서 상세하게는 폴리스틸렌등의 열가소성(熱可塑性) 수지(樹脂)로 만든 포장체(包裝體)의 피봉함부(被封緘部)를 일자(一字)로 열융착(熱融着)시키는 가열 씰장치에 관한 것이다.
종래에 이러한 종류의 가열 씰장치는 일단부에 형성되는 지점(支點) 주위에서 상방을 향하여 개방할 수 있는 압착 레버부와 일자 히터(一字 heater)를 구비히는 기대부(基臺部)로 구성되어 있고, 이들 압착레버부와 기대부의 사이에 포장체의 피봉함부가 끼워지면 자동적으로 전류가 흘러 가열되어 피봉함부가 융착되어 봉함된다. 이 경우에 일자히터는 금속제의 발열체로 되어 있으므로 가열되면 열팽창(熱膨脹)하여 길이방향으로 늘어난다. 장시간 사용함에 따라 더욱 더 히터는 길이방향으로 늘어나는데, 일자히터가 가열되어 열팽창한 상태에서 포장체의 피봉함부를 협지(挾持)하면 히터가 이완되어 피봉함부에 닿아도 소정의 치수대로 열융착되지 않거나 과열부분이 생겨 융착 불량이 생긴다. 뿐만아니라 히터 자체도 이완됨에 따라 굽혀지거나 하여 손상을 입는 경우가 있다.
여기서 압착레버부와 기대부의 사이에 포장체의 피봉함부를 끼우면 가열에 의하여 히터가 열팽창하는 것을 고려하여 히터에는 항상 그 길이방향으로 장력을 작용시켜 가열에 따라 이완되지 않도록 한다.
그러나 상기한 종래의 가열 씰장치는 항상 히터에 인장력을 작용시키기 때문에 본체를 조립할 때에 히터를 부착하거나 히터를 교환하는 경우에 히터를 부착시키는 고착부재(固着部材) 예를 들어 비스(vis)등을 드라이버로 풀거나 붙여 고착시키는 작업이 어렵게 된다. 즉 일자히터의 길이방향 양단부 두 곳에 히터와 전극의 강력한 접촉을 겸하여 상방에서 드라이버 사용하여 비스를 그 하방에 위치하는 전극부에 고착시키나, 비스에 의하여 히터의 양단부 각각을 이들의 전극에 고착시키는 경우에 일방의 비스의 고착은 용이하여도 타방의 비스 고착위치인 전극부는 압착 레버부의 지점근방에 배치될 뿐만 아니라 전극부에 작용하고 있는 압착 레버부측으로의 장력 때문에 비스의 체결작업을 하는 데 필요한 공간이 충분히 확보되지 않는다. 그 때문에 미리 타방의 전극부를 일으켜 세우는데, 이를 수작업으로 하기 때문에 큰 힘을 필요로 하여 불편한 등 작업효율이 매우 좋지 않았다. 히터가 절단되는 경우에 히터를 떼어내는 경우에도 마찬가지의 불편한 작업이 필요하다.
따라서 본 발명의 목적은 상기 종래 기술이 갖고 있는 문제점을 해소하고 히터의 부착이나 교환이 용이하고 그 때의 작업효율이 높은 가열 씰장치를 제공하는 것이다.
도1은 본 발명에 관한 가열 씰장치의 정면 단면도,
도2는 본 발명에 사용되는 스위치 레버의 사시도,
도3은 본 발명에 관한 가열 씰장치의 정면 단면도,
도4는 본 발명에 관한 가열 씰장치의 정면 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 압착 레버부(壓着 lever部) 2 : 기대부(基臺部)
10 : 가열부(일자 히터) 17 : 스위치 수단(스위치 레버)
17b : 압력수단(돌기부) 21 : 이완방지수단(판 스프링)
상기 목적은 청구항에 기재된 발명에 의하여 달성된다.
즉 본 발명에 관한 가열 씰장치의 특징구성은, 압착 레버부와 기대부의 사이에서 협지(挾持)/압착(壓着)함으로써 피봉함부를 가열하여 봉함(封緘)할 수 있고, 이 피봉함부를 가열, 봉함할 때에 상기 기대부에 장착되어 있는 가열부의 열팽창으로 인한 이완을 방지하는 수단을 갖추고 있고, 상기 압착 레버부를 상기 기대부로부터 이간(離間)/개방(開放)하는 때에는 상기 이완방지수단에 의한 상기 가열부의 변위를 교정하여 이 가열부의 탈착을 용이하게 하는 기구를 갖추는 것에 있다.
이와 같이 구성되어 있으면 가열부의 열팽창에 의한 이완을 방지하는 수단의 존재에 의하여 피봉함부의 열융착 부분에서의 융착불량의 발생이 확실하게 방지됨과 아울러, 장치 조립시에 있어서 가열부를 부착하는 때에나 사용 도중에 가열부를 바꾸는 때에 가열부의 탈착을 용이하게 하는 기구의 존재에 의하여 가열부의 탈착이 용이하게 되어 그 작업 효율이 현저하게 개선된다.
그 결과 히터의 부착이나 교환이 용이하고 그 때의 작업 효율이 좋은 가열 씰장치를 제공하는 것이 가능하다.
상기 가열부의 열팽창에 의한 이완을 방지하는 수단이 가열부의 가열시에 가열부의 길이방향으로 장력(張力)을 작용시키기 위한 가압수단이고, 상기 가열부의 탈착을 용이하게 하는 기구가 상기 가압수단에 의한 상기 가열부의 가압/변위에 반하여 이 가열부의 변위를 교정하는 압력수단이라도 좋다.
계속 사용함에 따라 가열부는 열의 축적에 의하여 서서히 열팽창하게 되나 상기와 같이 구성되어 있으면 항상 가열부의 팽창에 따라 장력이 작용하게 되어 이완되는 일이 없어 항상 피봉함부를 양호하게 융착할 수 있는 한편, 가열부의 가압/변위를 교정하는 수단이 압력수단이므로 구조가 복잡하지 않고 간단한 구성으로 또한 확실하게 가열부의 탈착을 용이하게 할 수 있는 위치로 복귀할 수 있어 바람직하다.
또한, 상기 피봉함부를 협지/압착하는 때에 상기 압력수단이 상기 압착 레버부의 회전동작과 연동하여 통전(通電)하는 기능을 갖춘 스위치수단에 일체로 형성되어 있고, 상기 압착 레버부를 상기 기대부에 압착하여 상기 가열부를 통전시키는 경우에는 상기 가압수단에 의한 상기 가열부의 이동/변위를 저지하지 않으나, 상기 압착 레버부를 상기 기대부로부터 이간/개방시키는 경우에는 상기 가열부의 이동/변위를 교정하도록 하여도 좋다.
이와 같이 하면 압착 레버부의 동작만으로 피봉함부를 자동적으로 가열/융착할 수 있고, 그 때의 가열부의 열팽창에 대한 이완을 방지할 수 있고 또한 가열하지 않는 때에는 가열부의 탈착이 용이하게 되도록 가열부를 변위/교정할 수 있게 된다.
이하 본 발명의 가열 씰장치의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도1에 나타내는 바와 같이 본 가열 씰장치는 일단부를 타단근방의 지점 주위에서 상방을 향하여 개방할 수 있는 압착 레버부(1)와, 가열부인 일자히터(10)를 갖춘 기대부(2)로 구성되어 있는데, 도1은 지점을 구성하는 핀(3) 주위에서 압착레버부(1)가 기대부(2)에서 상방으로 개방된 상태를 나타낸다. 이들 압착레버부(1)와 기대부(2)의 사이에 도시하지는 않았으나 열융착 가능한 포장체의 피봉함부가 끼워져 소정 시간 가열되어 유지되면 융착되어 봉함된다. 그리고 압착 레버부(1)가 가장 크게 개방되면 도1에 나타내는 바와 같이 그 자유단측이 기대부(2)의 후방측까지 도달하여 90°이상의 개방각(開放角)이 되어 포장체의 피봉함부를 기대부(2)상에 올려 놓기 쉽도록 구성되어 있다.
압착 레버부(1)는 압착부(4)와 파지(把持)할 수 있는 레버부(5)를 구비하고 있다. 이들 압착부(4)와 레버부(5)의 사이에는 압착부(4)를 상기 기대부(2)를 향하여 돌출시키도록 힘을 가하는 복수의 코일 스프링(8)이 끼워져 있고, 압착부(4)는 그 길이방향 거의 중앙부에 형성된 장공(6)의 길이방향으로 이동할 수 있는 비스(7)에 의하여 상기 레버부(5)에 부착된다.
한편, 기대부(2)는 알루미늄 합금으로 만든 케이싱(9)를 구비하고, 이 케이싱(9)의 상부에 일자의 발열체로 이루어지는 일자히터(10)가 기대부(2)의 길이방향을 따라 한쌍의 비스(11)에 의하여 부착되어 있다. 그리고 케이싱(9)의 내부에는 일자 히터(10)의 가열시간을 제어하는 타이머장치(12)와, 일자 히터(10)의 통전 시작을 상기 압착 레버부(1)의 움직임으로 검출하는 마이크로 스위치(13)와, 통전시에 점등하는 LED 등으로 구성되는 표시 램프(14)와, 외부의 상업전원(간략화하여 입력부는 도시하지 않았음)을 변압시키는 트랜스포머(15)를 구비하는 가열용 전기회로가 격납되어 있다. 상기 일자히터(10)는 폭이 약2mm, 두께가 약0.1mm, 길이가 약22mm의 니크롬 합금선으로 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 크기는 사용목적에 따라 적당하게 변경시킬 수 있으며 발열체의 재질도 칸탈(kanthal) 합금으로 이루어지는 발열체를 사용하여도 좋다.
일자 히터(10)는 그 길이방향의 양단부를 한쌍의 비스(11)로 전극(18,19)에 자유롭게 탈착하도록 고착시키고 이들 비스(11)로 전극(18,19)에 나사형태로 고정시킴으로써 그 부분의 접점불량의 발생을 확실하게 방지한다. 원래 접점불량이 생기지 않는 고정식이라면 비스 이외의 치구(治具)를 사용하여 고정시켜도 좋다. 그리고 상기 전극(18,19)의 하부는 상기 트랜스포머(15)의 2차측 회로에 각각 접속되어 있다. 상기 일자히터(10)의 압착 레버부측 단부의 전극(19)은 일자 히터(10)의 가열시에 열팽창에 의한 일자히터(10)의 길이가 늘어나는 것을 고려하여 일자히터(10)의 길이가 늘어남에 따라 일어나는 이완되는 현상을 없애는 장력이 일방의 전극(18)과는 떨어지는 방향으로 항시 걸려있다. 즉 전극(19)와 트랜스포머(15)를 접속시키는 도체(導體)로서 단면이 거의 U자형인 판 스프링(21)을 채용하여 이 U자형 판스프링(21)으로 항상 타방의 전극(19)을 일방의 전극(18)과는 멀어지는 방향으로 힘을 가하고 있다. 따라서 이 U자형 판스프링(21)은 가열부인 일자 히터(10)를 변위(變位)시켜 그것이 이완되는 것을 방지하는 수단이 되는 가압수단을 구성한다.
또 상기 타이머 장치(12)는 봉함되는 재질의 종류에 따라 혹은 두께 등에 의하여 통전시간을 변경할 수 있도록 가변 저항기로 구성되어 있고, 도1을 정면에서 볼 때 좌측에 타이머 설정 손잡이(12a)가 형성되어 있어 사용자가 타이머 설정 손잡이(12a)를 돌려 간단하게 통전시간을 변경할 수 있다.
상기 기대부(2)에 있어서 타이머 설정 손잡이(12a)가 형성되어 있는 단부(端部)와는 반대측의 단부는 상기한 바와 같이 상기 압착 레버부(1)를 핀(3) 주위로 축지(軸支)하고 있다. 이 핀(3)은 기대부(2)의 케이싱(9)에 부착되어 있는 수지로 만든 스위치 수단인 스위치 레버(17)도 관통하고 있다. 이 스위치 레버(17)는 자유롭게 회전할 수 있도록 핀(3) 주위와 결합하고 있고 브래킷(16)은 핀(3)에 고정되어 있다.
다음에 스위치 레버(17)에 대하여 상세하게 설명한다. 이 스위치 레버(17)를 도2에 확대하여 나타낸다. 단면이 거의 C자형으로 되어 있고 상부에 핀(3)을 관통시키는 구멍(17a)이 있고, 중간 위치에 돌기부(17b), 그리고 하부에 상기 브래킷(16)과의 사이에서 코일 스프링(20)에 의하여 당겨지는 접촉부(17c)를 일체로 하여 형성되어 있다. 포장체의 피봉함부를 협지하지 않을 때에 즉 압착 레버부(1)를 핀(3) 주위에서 상방으로 개방하고 하고 있을 때에 상기한 바와 같이 상기 타방의 전극(19)에는 일방의 전극(18)과 떨어지는 방향으로 장력이 작용하여 원래라면 타방의 전극(19)에 나사형태로 고정되어 있는 비스(11)의 정상은 어느 정도 경사져 압착 레버부(1)의 방향을 향하고 있으나 도1에 나타내는 바와 같이 상기 돌기부(17b)의 존재에 의하여 거의 상방을 향하고 있다. 즉 이 돌기부(17b)는 상기 U자형 판 스프링(21)에 의한 상기 일자 히터(10)의 압력에 반하여 일자히터(10)의 이간(離間)/변위를 억제하여 교정하는 압력수단으로서 기능한다. 따라서 일자 히터(10)를 교환하려고 할 때에 드라이버(22)의 선단을 비스(11)의 정상에 용이하게 결합시켜 이러한 작업이 매우 용이하게 된다.
그리고 압착 레버부(1)와 기대부(2)의 사이에 포장체의 피봉함부를 끼워 압착하는 때에는 압착레버부(1)를 내려 기대부(2)에 근접시킨다. 도3에 나타내는 위치까지 압착레버부(1)를 내리면 이 위치에서 압착레버부(1)의 핀(3)에서 기대부(2)를 향하여 돌출되어 형성되어 있는 돌기(1a)가 상기 스위치 레버(17)의 상면에 닿게 된다. 계속하여 압착 레버부(1)를 기대부(2)를 향하여 내려가면 상기 돌기(1a)가 스위치 레버(17)의 상면을 눌러 스위치 레버(17)를 핀(3) 주위에서 반시계 방향으로 회전시켜 최종적으로는 도4에 나타내는 바와 같이 압착 레버부(1)가 기대부(2)에 닿으면(사용시에는 압착 레버부(1)와 기대부(2)의 사이에 포장체의 피봉함부가 배치되어 있으나, 도3,4에서는 간단하게 하기 위하여 포장체를 생략하였다) 스위치 레버(17)의 돌기부(17b)는 상기 타방의 전극(19)과는 떨어지는 방향으로 피하고 상기 U자형의 판 스프링(21)에 의한 일자 히터(10)에의 장력은 다시 작용하게 되어 가열시에는 일자히터(10)는 이완하는 일없이 피봉함부를 압착할 수 있다. 그리고 압착 레버부(1)와 기대부(2)의 사이에 포장체의 피봉함부를 끼워 압착하는 때에 상기 브래킷(16)과 스위치 레버(17)의 사이에 있는 코일 스프링(20)에 의하여 스위치 레버(17)의 접촉부(17c)가 상기 마이크로 스위치(13)에 닿아 일자 히터(10)에 전류가 흐르도록 한다. 이렇게 함으로써 압착 레버부(1)를 기대부(2)에 닿게 하면 자동적으로 통전되어 포장체의 피봉함부를 협지하여 압착하게 된다.
상기 실시예에서는 압착 레버부(1)를 기대부(2)에 닿게 하면 자동적으로 통전되어 포장체의 피봉함부를 협지하여 압착하도록 하고 있으나, 이러한 자동통전기구는 반드시 필요한 것은 아니고 통전 스위치를 예를 기대부의 외측에 형성하고 기대부 위에 배치하는 피봉함부를 압착 레버부로 압착하면서 통전 스위치를 작동시켜 통전되도록 하는 구조여도 좋다.
상기 실시예에서는 전원으로서 상업용 AC 전원을 사용하고 있으나 축전지를 내장하는 구조라도 무방하다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 하여, 가열부의 열팽창에 의한 이완을 방지하는 수단의 존재에 의하여 피봉함부의 열융착 부분에서의 융착불량의 발생이 확실하게 방지됨과 아울러, 장치 조립시에 있어서 가열부를 부착하는 때에나 사용 도중에 가열부를 교환하는 때에 가열부의 탈착을 용이하게 하는 기구의 존재에 의하여 가열부의 탈착이 용이하게 되어 그 작업 효율이 현저하게 개선된다.
그 결과 히터의 부착이나 교환이 용이하고 그 때의 작업 효율이 좋은 가열 씰장치를 제공하는 것이 가능하다.
또한 계속 사용함에 따라 가열부는 열의 축적에 의하여 서서히 열팽창하게 되나 상기와 같이 구성되어 있으면 항상 가열부의 팽창에 따라 장력이 작용하게 되어 이완되는 일이 없어 항상 피봉함부를 양호하게 융착할 수 있는 한편, 가열부의 가압/변위를 교정하는 수단이 압력수단이므로 구조가 복잡하지 않고 간단한 구성으로 또한 확실하게 가열부의 탈착을 용이하게 할 수 있는 위치로 복귀할 수 있어 바람직하다.
또 압착 레버부의 동작만으로 피봉함부를 자동적으로 가열/융착할수 있고, 그 때의 가열부의 열팽창에 대한 이완을 방지할 수 있고 또한 가열하지 않는 때에는 가열부의 탈착이 용이하게 되도록 가열부를 변위/교정할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 압착 레버부와 기대부의 사이에서 협지(挾持)/압착(壓着)함으로써 피봉함부를 가열하여 봉함(封緘)할 수 있고, 이 피봉함부를 가열, 봉함할때에 상기 기대부에 장착되어 있는 가열부의 열팽창으로 인한 이완을 방지하는 수단을 갖춘 가열 씰장치로서, 상기 압착 레버부를 상기 기대부로부터 이간(離間)/개방(開放)하는 때에는 상기 이완방지수단에 의한 상기 가열부의 변위를 교정하여 이 가열부의 탈착을 용이하게 하는 기구를 갖춘 것을 특징으로 하는 가열 씰장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열부의 열팽창에 의한 이완을 방지하는 수단이 가열부의 가열시에 가열부의 길이방향으로 장력(張力)을 작용시키기 위한 가압수단이고,
    상기 가열부의 탈착을 용이하게 하는 기구가 상기 가압수단에 의한 상기 가열부의 가압/변위에 반하여 이 가열부의 변위를 교정하는 압력수단인 것을 특징으로 하는 가열 씰장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피봉함부를 협지/압착하는 때에 상기 압력수단이 상기 압착 레버부의 회전동작과 연동하여 통전(通電)하는 기능을 갖춘 스위치 수단에 일체로 형성되어 있고,
    상기 압착레버부를 상기 기대부에 압착하여 상기 가열부를 통전시키는 경우에는 상기 가압수단에 의한 상기 가열부의 이동/변위를 저지하지 않으나,
    상기 압착 레버부를 상기 기대부로부터 이간/개방시키는 경우에는 상기 가열부의 이동/변위를 교정하는 것을
    특징으로 하는 가열 씰장치.
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