KR20000005313A - 산업용 실린지 - Google Patents

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KR20000005313A
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뉴엔 타이 당
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하이멀 이처드 이.
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Abstract

제1 단 및 제2 단 모두가 개방된 연장된 원통형 튜브(12)를 갖는 실린지가 개시된다. 상기 튜브의 상기 제1 개방단이 상기 튜브의 내용물을 위한 충전 및 분배구(16)로 제공된다. 원통형 피스톤(26)이 상기 튜브의 내측에 미끌어질 수 있도록 장착되며, 상기 충전 및 분배 개구와 대면하는 제1 축단과 반대쪽 또는 제2 개구부와 대면하는 제2 축단을 갖는다. 상기 피스톤은 환상의 틈새(36)가 상기 튜브와 상기 피스톤 사이에 형성되도록 상기 튜브의 내경보다 다소 작은 외경을 갖는다. 피스톤의 제2 단에서 방사상 외측으로 연장되는 와이퍼(38)는 상기 튜브의 원통형 내측면과 마찰이 일어나도록 결합한다. 또한 상기 튜브의 제2 단을 밀폐하는 신규하고 개봉된 것을 분명하게 보이는 마개(42)가 개시된다.

Description

산업용 실린지
접착제, 밀폐제 등을 분배하는데 사용되는 유형의 산업용 실린지는 산업 분야에서 수많은 다양한 형태로 사용된다. 이러한 실린지는 예를 들어 기판 자체의 전자 부품들을 보호하기 위해 인쇄회로기판 위에 접착제를 분배하는 자동화 기계에 의하여 사용된다. 이러한 자동화 기계류는 대체로 분당 300개소의 접착점을 초과하는 높은 반복비로 접착제를 분배하는 것이 보통이다.
공지된 산업용 실린지는 대체로 그 내부에 미끄럼 가능하게 장착되는 피스톤을 구비한 연장된 튜브를 포함한다. 상기 튜브는 보통 양단이 개방되어 있으며, 그 일단에는 실린지를 위한 분배구가 형성되어 있다. 상기 실린지에 산업용 유체를 충전하기 위하여, 상기 피스톤은 보통 튜브의 분배단에 근접하기까지 튜브를 통해서 미끌어진다. 그 후에, 상기 산업용 유체는 상기 분배구를 통해 튜브의 내부로 주입된다. 이 과정에서, 상기 피스톤은 상기 유체가 충전되기까지 실제로 튜브의 타단을 향해 미끌어진다. 이러한 일반적인 주입 방법은 "넥 충전(neck filled)"이라고 알려져 있다. 이때, 실린지의 내용물을 오염으로부터 보호하고, 뿐만 아니라 누액을 막기 위하여 일반적으로 튜브의 분배단에서 반대쪽 일단을 가로지르는 마개(cap)가 놓여진다. 선택적으로, 상기 튜브는 상기 분배단의 반대쪽 일단으로부터 충전될 수 있다.
하지만, 상기와 같은 공지된 산업용 실린지는 많은 문제를 갖고 있다. 하나의 단점은 충전 작동하는 동안에 공기가 피스톤 전방 와이퍼(wiper)에 의해 튜브의 내측으로 유입된다는 것이다. 튜브의 내측으로 유입된 공기는 실린지의 "잘못된 분배(misfire)"를 일으킬 수 있으며, 자동화된 작동 중에 그 내용물, 예를 들어 접착점의 분배를 잘못되게 할 수 있다. 이는 바꾸어 말하면 인쇄회로기판에 전자 요소를 잘못 부착하거나 전혀 부착되지 않는 등의 여러 문제를 일으키게 된다는 것이다.
이와 같은 공지된 산업용 실린지의 더욱 심각한 문제는 마찰 피트(friction fit)가 실린지의 분배단에서 반대쪽 일단을 가로지르는 밀폐 마개를 보호하기 위하여 통상적으로 사용된다는 것이다. 그러나, 이러한 마개는 특히 실린지가 높은 온도변화에 처할 때에 빈번히 튜브로부터 이탈하게 된다. 일단 상기 마개가 이탈하게 되면, 오염물이 실린지의 내용물로 유입되거나 및/또는 튜브로부터 실린지 물질이 새어나가게 된다.
상기 공지된 폐쇄 마개의 또 다른 문제는 폐쇄 마개를 간단하게 제거하는 어떠한 수단도 갖고 있지 못하다는 것이다. 얇고 날까로운 물체 또는 손톱을 사용하여 폐쇄 마개를 떼어내는 것은 잠재적인 손상을 남기게 된다.
상기 공지된 산업용 실린지의 더욱 심각한 문제는 상기 분배구에서 반대쪽에 위치하는 폐쇄 마개가 아무런 표시없이 제거되고 대체될 수 있다는 것이다. 이와 같은 일이 일어날 때, 불필요한 오염물이 튜브의 내측으로 유입할 수 있다.
본 발명은 실린지(syringe), 특히 접착제, 밀폐제 및 다른 산업용 혼합물을 분배하는데 사용되는 산업용 실린지에 관한 것이다.
동일한 부품에 대하여 동일한 참조 번호를 갖는 첨부한 다수의 도면을 관련하여 볼 때, 다음의 상세한 기재는 본 발명의 보다 나은 이해를 도울 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하는 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하는 종단면도.
도 3은 도 2에 있어 3-3의 원 둘레를 절개하여 명확함을 위해 확대한 도면.
도 4는 도 2에 있어 4-4의 원 둘레를 절개하여 명확함을 위해 확대한 도면.
도 5는 실린지를 위한 마개의 바람직한 형태의 단면도(端面圖).
도 6은 마개의 정면도.
본 발명은 공지된 장치의 상기 언급된 모든 문제를 극복하기 위한 산업용 실린지를 제공하는 것이다.
간단히 말하면, 본 발명의 실린지는 제1 단에 제1 개구부와 제 2단에 제2 개구부를 갖는 연장된 원통형 튜브를 포함한다. 상기 제1 개구부는 튜브의 내용물을 위한 광학적 충전구(optical fill opening)와 분배구를 모두 형성한다.
상기 튜브 안으로 피스톤이 미끌질 수 있도록 삽입되며, 상기 피스톤은 제1 개구부와 대면하는 제1 축단과 제2 개구부와 대면하는 제2 축단을 갖는다. 따라서, 튜브 내측에서 상기 제1 개구부를 향한 피스톤의 축이동은 분배구를 통해 상기 튜브의 내용물을 배출한다.
상기 피스톤은 피스톤과 튜브 사이에 환상의 틈새가 형성되도록 튜브의 내경보다 다소 작은 외경을 갖는다. 환상의 와이퍼는 피스톤의 제2 단에서만 피스톤으로부터 방사상 외측으로 연장되며, 이 와이퍼는 튜브의 내벽과 마찰 접촉한다. 또한 공지된 피스톤의 전방 와이퍼의 제거는 충전 작동 중에 실린지의 내측으로 공기의 유입을 방지한다.
사실상, 실린지는 흔히 분배구를 통해 충전된다. 통상적으로 밀폐제 또는 접착제와 같은 충전 물질 또는 유체는 튜브의 내측으로 유입되며, 상기 유체는 상기 피스톤과 튜브 사이의 환상 공간을 메운다. 이렇게 함으로써, 유체는 와이퍼를 방사상 외측으로 압축하고 공기의 배출을 허용함으로써 튜브의 내측으로부터 외측으로 공기를 배출하게 된다.
튜브의 내측으로부터 공기가 배출되면, 점성 유체는 상대적으로 상기 피스톤을 튜브의 제1 단에서부터 튜브의 제2 단을 향하여 축방향으로 이동시킨다. 이로써 충전 작동은 완료된다.
튜브의 내용물의 오염을 막기위하여 뿐만 아니라 실린지의 내용물이 누출되는 것을 막기위하여, 폐쇄 마개가 충전 작동 후에 제거될 수 있도록 상기 튜브의 제2단을 가로질러 배치된다. 이 폐쇄 마개는, 방사상 외측으로 연장하며 튜브의 내측상에 형성된 채널(channel)과 유사한 형상에 수용되는 리브(rib)를 포함하며, 이로써, 상기 캡과 튜브는 결합된다.
상기 튜브로부터 마개를 제거하기 위하여, 상기 마개 둘레의 튜브의 외측으로 링이 제공되며, 상기 링의 일부는 상기 마개와 일체로 결합된다. 따라서, 상기 링을 당기면 튜브로부터 캡이 제거된다.
상기 마개가 튜브로부터 제거되었다는 것을 표시하기 위하여, 적어도 1개, 바람직하게는 4개의 취부(frangible link)가 상기 링과 마개 사이에 제공된다. 이 취부들은 마개가 튜브로부터 제거될 때엔 언제나 끊어지며, 따라서 마개 제거의 분명한 표시(tamper evident indication)를 제공하게 된다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 산업용 실린지(10)는 원통형 내측면(14)을 형성하는 소정의 내경을 갖는 연장된 원통형 튜브(12)를 포함한다. 상기 튜브(12)는 폴리프로필렌(polypropylene)과 같은 통상적인 플라스틱 재료로 만드는 것이 바람직하다.
도 2에 잘 나타낸 바와 같이, 제1 개구부(16)는 튜브의 제1 단(18)에 형성되며, 이와 유사하게 제2 개구부(20)는 튜브(12)의 제2 단(22)에 형성된다. 하지만 상기 개구부(16)는 튜브 내측의 직경보다 더욱 작은 직경을 갖는다. 더욱이, 개구부(16)와 튜브(12)의 원통형 내측면(14)은 곡선형 내측면(24)으로 연결된다.
또한, 바람직하게는 플라스틱 재료로 만들어진 피스톤(26)은 그 일단(30)이 개구부(16)에 대면하고 타단(32)이 개구부(20)에 대면하도록 튜브(12)의 내측(28)에 미끄러질 수 있도록 장착된다. 더욱이, 피스톤(26)의 일단(30)은 형태에 있어 튜브의 내측면(24)과 서로 보완적인 곡면을 갖는다.
도 2를 더욱 참조하면, 상기 튜브의 개구부(16)는 산업용 유체를 튜브(12)의 내측(28)에 충전하고 튜브(12)로부터 유체를 배출하는데 모두 사용된다. 산업용 유체를 튜브(12)에 충전하기 위하여, 단지 개략적으로 도시된 충전 유닛(34)은 튜브의 개구부(16)에 유동적으로 연결된다. 따라서, 은선으로 도시된 바와 같이 피스톤이 충전 개구부(16)에 근접할 때, 충전 유닛(34)으로부터 산업용 유체는 튜브의 내측으로 유입되며, 이로써 피스톤은 도 2에서 실선으로 도시된 위치까지 이동한다. 더욱 많은 양의 산업용 유체가 튜브(12)의 내측(28)으로 유입될 때면, 상기 피스톤(26)은 튜브(12)의 내측에서 제2 단(22)에 인접한 은선으로 나타낸 위치까지 축방향으로 더욱 이동한다.
도 3을 참조하면, 피스톤(26)의 외경은 튜브(12)의 내경보다 다소 작으며, 이로 인해 피스톤(26)의 지름를 따라 피스톤(26)과 튜브(12) 사이에 작인 환상 틈새(36)가 형성된다. 하지만, 피스톤(26)이 튜브(12)를 밀폐하기 위하여, 얇은 환상의 와이퍼(38)가 피스톤(26)의 뒤편에서 또는 제2 단(32)에 인접하여 피스톤(26)으로부터 방사상 외측으로 연장된다. 이 와이퍼(38)는 튜브(12)의 내측 원통형 벽면(14)에 접촉하며, 이로써, 피스톤(26)은 튜브(12)를 밀폐하게 된다. 상기 와이퍼(38)와 피스톤(26)은 플라스틱으로 일체로 구성되는 것이 바람직하다.
도 3을 더욱 참조하면, 실제로, 와이퍼(38)를 갖는 피스톤(26)의 구조는 충전 공정 중에 튜브(12)의 내측(28)으로부터 공기를 배출시킬 수 있다. 더욱 상세하게는, 충전 공정 중에, 상기 산업용 유체 물질은 피스톤(26)과 충전 개구부(16) 사이에 수용된 공기를 피스톤(26)과 튜브(12) 사이에 환상의 틈새(36)로 이동시킨다. 이렇게 하는 사이에, 환상 틈새(36)에서 공기가 압축되며, 화살표(40)로 지시된 바와 같이 공기가 와이퍼(38)의 둘레로 배출되도록 방사상 외측으로 와이퍼(38)를 수축시킨다. 이로써, 날까로운 모서리(즉, 튜브(12)와 피스톤(26) 모두에 매우 작은 곡률 반경을 갖는 모서리)의 제거와 함께 피스톤(26)의 뒤쪽에 단일 와이퍼(38)의 제공은 충전 작동 중에 실린지 내부로 공기가 유입하는 것을 방지한다.
하지만, 환상 틈새에 메워진 후에 산업용 점성 유체는 피스톤(26)과 충전 개구부(16) 사이로부터 공기가 배출된 후에 튜브(12)의 제2 단(22)을 향해 피스톤(26)이 이동하도록 피스톤(26)을 축방향으로 이동시킨다. 더욱이 와이퍼(38)가 지나간 후 누출이 발생하기 전에 산업용 점성 유체가 피스톤(26)을 축방향으로 이동시키기 때문에 이러한 피스톤(26)의 축방향 변위가 발생한다. 상기 피스톤(26)의 구조는 공기가 피스톤(26)의 축방향 변위에 따라 튜브의 내측으로부터 실질적이고 전적으로 이동하는 것을 보장한다.
다시 도 1과 도 2를 참조하면, 튜브(12)에 산업용 유체가 채워진 후에, 바람직하게는 폴리프로필렌과 같은 플라스틱 재료로 구성된 마개(42)가 튜브(12)의 제2 단(22)에 삽입되어 튜브(12)의 내용물을 오염으로부터 보호할 뿐만 아니라 튜브(12)로부터 실린지의 내용물의 누출을 방지한다.
도 4를 참조하면, 튜브(12)의 제2 단(22)은, 그 내측면(14) 둘레에 형성되며 방사상 외측으로 연장되는 환상의 채널(44)을 갖는다. 유사하게 상기 마개(42)는 방사상 외측으로 연장되고 그 형태상 상기 채널(44)과 서로 결합되는 환상의 융기부(annular ridge)를 포함하며, 마개(42)의 폐쇄 위치가 튜브(12)의 제2 단(22)에 끼워진 상태에서 상기 융기부(46)와 채널(44)은 서로 결합된다. 따라서, 이러한 결합은 상기 마개(42)와 튜브(12)의 상이한 온도 팽창의 결과로서 생기는 튜브(12)로부터의 상기 마개(42)의 이탈을 막을 수 있다.
도 5와 도 6을 참조하면, 마개(42)는 원통형 주 몸체(50)와 당김 링(pull ring)을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 주 몸체(50)는 상기 마개(42)가 그 폐쇄 위치로 이동될 때 튜브(12)의 제2 단(22) 내부에 부분적으로 삽입되며, 이로써 튜브(12)의 제2 단(22)을 밀폐한다.
반대로, 상기 당김 링(52)은 튜브(12)의 외측으로, 바람직하게는 상기 마개의 주 몸체(50) 둘레에 동축으로 놓여진다. 상기 주 몸체(50)와 인장 링(52)은 일체의 플라스틱 구조가 바람직하며, 연결부(56)에 의해 서로 결합된다. 그 결과, 하우징(12)으로부터 마개를 제거하기 위하여, 상기 인장 링(52)은 튜브(12)로부터 쉽게 당겨지며, 이로써 상기 연결부(56)를 통해 튜브(12)로부터 주 몸체(50)가 제거된다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 바람직하게는 끊어질 수 있는 적어도 하나의 취부(58)가 상기 연결부(56)에서 환상으로 이격된 위치에서 마개(42)의 상기 링(52)과 주 몸체(50) 사이에 형성된다. 이러한 취부(58)는 상기 당김 링(52)이 상기 마개(42)를 하우징으로부터 제거하기 위해 사용될 때에는 반드시 끊어지며, 이로써, 상기 마개가 제거되었다는 명백한 표시를 제공하게 된다.
상기에서, 본 발명은 공지된 기구 이상의 큰 장점이 있는 산업용 실린지를 제공한다는 것을 알 수 있다. 특히, 튜브와 피스톤 모두에 날까로운 모서리를 제거함은 물론 피스톤의 뒤쪽에 단일 와이퍼의 제공은 충전 공정 중에 실린지 내측으로부터 공기를 확실히 배출시킨다. 더욱이, 본 발명은 일단 충전되면 제거해야 될 때까지 실린지와 결합하고 있는 신규한 폐쇄 마개를 제공하며, 또한 상기 폐쇄 마개가 제거되었다는 명백한 표시수단을 제공한다.
기술된 본 발명은 당업자라면 첨부된 청구항들의 범위에 의해 정의된 본 발명의 본질로부터 이탈함이 없이 다양한 변형이 가능함은 명백하다.

Claims (11)

  1. 제1 단에 충전 및 분배구 모두를 형성하는 제1 개구부와, 제2 단에 제2 개구부를 가지며, 미리 설정된 내경의 원통형 내측면을 갖는 연장된 원통형 튜브;
    상기 튜브 내측에 미끌어질 수 있도록 장착되며, 상기 제1 개구부에 대면하는 제1 축단과 상기 제2 개구부에 대면하는 제2 축단을 가지는 원통형 피스톤
    을 포함하는 산업용 실린지로서,
    상기 피스톤은 상기 미리 설정된 튜브의 내경보다 다소 작은 외경을 가져서 상기 피스톤과 상기 튜브 사이에 환상의 틈새(annular clearance space)가 형성되며,
    상기 피스톤은 상기 피스톤의 제2 단으로부터만 방사상 외측방향과 배후방향으로 연장되는 와이퍼를 가지며, 상기 피스톤과 상기 와이퍼는 일체로 구성되며, 상기 와이퍼는 상기 튜브의 상기 원통형 내측면과 마찰이 일어나도록 그리고 밀폐하도록 결합되는 산업용 실리지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 와이퍼가 플라스틱으로 만들어지는 산업용 실린지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 튜브의 제1 개구부는 상기 튜브의 미리 설정된 직경보다 더욱 작은 직경을 가지며, 상기 튜브는 상기 원통형 내측면과 상기 튜브의 제1 개구부 사이에서 연장되는 곡선형 내측면을 포함하는 산업용 실린지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 피스톤의 제1 축단이 상기 튜브의 곡선형 내측면과 서로 보완적인 산업용 실린지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 튜브의 상기 제2 단을 밀폐하는 제거가능한 마개를 포함하는 산업용 실린지.
  6. 제5항에 있어서, 상기 튜브의 제2 단에 인접하는 상기 튜브의 원통형 내측면에 방사상 외측으로 연장되어 형성되며, 소정의 단면 형상을 갖는 채널
    을 포함하며,
    상기 마개는 방사상 외측으로 연장되며 상기 채널과 서로 보완적인 단면 형상을 가지며 방사상 외측으로 연장된 융기부를 포함하며, 상기 융기부는 상기 마개가 상기 튜브의 제2 단을 밀폐할 때에 상기 채널에 수용되는 산업용 실린지.
  7. 제6항에 있어서, 상기 마개와 상기 튜브가 플라스틱으로 구성되는 산업용 실린지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 튜브가 폴리프로필렌(polypropylene)으로 만들어 지고, 상기 마개가 폴리에틸렌(polyethylene)으로 만들어지는 산업용 실린지.
  9. 제5항에 있어서, 상기 마개는 주 몸체와 링을 포함하며,
    상기 주 몸체의 일부가 상기 튜브의 내측에 놓여지며,
    상기 링이 상기 튜브의 외측으로 놓여지며, 상기 주 몸체에 고정된 연결부를 갖는 산업용 실린지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 링과 상기 주 몸체가 일체로 구성되는 산업용 실린지.
  11. 제9항에 있어서, 상기 연결부에서 환상으로 이격된 위치에서 상기 주 몸체와 상기 링 사이에서 연장되는 적어도 하나의 취부(frangible link)를 포함하는 산업용 실린지.
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