KR20050008670A - 스프레이 장치 - Google Patents

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KR20050008670A
KR20050008670A KR10-2004-7015727A KR20047015727A KR20050008670A KR 20050008670 A KR20050008670 A KR 20050008670A KR 20047015727 A KR20047015727 A KR 20047015727A KR 20050008670 A KR20050008670 A KR 20050008670A
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spray
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liquid working
control medium
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KR10-2004-7015727A
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Inventor
세베스타안드레아스
케임카알하인리히
Original Assignee
내쇼날 스타치 앤드 케미칼 인베스트멘트 홀딩 코포레이션
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Abstract

본 발명은 액체 작동 매체용 소스(20, 21), 제어 매체용 소스(22), 복수의 스프레이 모듈(14)를 포함하는 스프레이 장치(10)에 관한 것이다. 각각의 스프레이 모듈(14)은 상기 액체 작동 매체용 소스(20, 21)에 연결된 액체 작동 매체용 피드(18, 19)를 하나 이상 구비하고, 또한 상기 제어 매체용 소스(22)에 연결된 제어 매체용 피드(38)를 하나 이상 구비하며, 액체 작동 매체를 방출하기 위한 스프레이 요소(16)를 하나 이상 포함한다. 상기 스프레이 모듈(14)은 복수의 스프레이 회로(K1, K2, ...)를 형성하기 위하여 결합되어 있으며, 상기 스프레이 회로로의 제어 매체의 공급은 다른 스프레이 회로로의 제어 매체의 공급에 관련없이 제어될 수 있다. 적어도 하나의 스프레이 회로(K1, K2, ...)가 분배기 유닛(28)에 할당되어 있으며, 상기 분배기 유닛은 스프레이 회로에 속하는 스프레이 모듈(14)의 피드(38)에 자유로이 안내되는 라인(26)을 연결하기 위한 복수의 연결 포인트(24)를 구비한다.

Description

스프레이 장치 {Spray Tool}
예컨대, DE 44 20 679 A1으로부터 알려진 바와 같이, 이러한 타입의 스프레이 장치는, 다음 작업 사이클을 위한 몰드를 준비하기 위하여 공작물이 탈형된(demold) 후에 공작물의 최초 성형 및/또는 변형과 관련하여 사용되고 있다.
공지의 스프레이 장치의 단점은, 작동 매체 및 제어 매체용 피드 라인이, 통상 플레이트 형상의 구조를 가진 스프레이 장치 내에서 안내된다는 점이다. 그러므로, 각각의 스프레이 회로에 속하는 스프레이 모듈이 구조 유닛으로서 배치될 필요가 있었다. 이는 스프레이 모듈의 배치의 가요성을 상당히 제약하였다. 상응하여 스프레이 회로의 수를 증가시킴으로써, 이러한 가요성 제약을 극복하는 것이 가능하였다. 그러나, 이는 요구되는 제어 구성품 수 및 비용을 상응하여 증가시켰다.
본 발명은 액체 작동 매체용 소스(source), 제어 매체용 소스 및 복수의 스프레이 모듈을 구비하는 스프레이 장치에 관한 것으로, 각 스프레이 모듈은 액체 작동 매체용 소스에 연결되는 액체 작동 매체용 피드를 적어도 하나 구비하고 또한 제어 매체용 소스에 연결되는 제어 매체용 피드를 적어도 하나 구비하며, 또한 각 스프레이 모듈은 액체 작동 매체를 방출하기 위한 적어도 하나의 스프레이 요소를 포함하며, 상기 스프레이 모듈은 복수의 스프레이 회로를 형성하기 위하여 결합되며, 각각의 스프레이 회로는 적어도 하나의 스프레이 모듈을 구비한다.
도 1은 본 발명에 따른 스프레이 장치를 도식적으로 나타내고 있다.
도 2a는 분배기 플레이트의 사시도, 도 2b는 분배기 플레이트의 측면도이다.
도 3은 몰드의 고정된 파트에 스프레이하기 위한 스프레이 헤드의 정면도이다.
도 4는 몰드의 이동가능한 파트에 스프레이하기 위한 스프레이 헤드의 정면도이다.
도 5는 스프레이 요소의 단면도이다.
이에 반하여, 본 발명의 목적은 제어 구성품 수를 증가시키지 않고, 스프레이 모듈의 배치에 있어 보다 큰 가요성 정도(degree)가 얻어질 수 있도록 하는 스프레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은, 액체 작동 매체용 소스, 제어 매체용 소스, 복수의 스프레이 모듈을 포함하며, 각각의 스프레이 모듈은 상기 액체 작동 매체용 소스에 연결된 액체 작동 매체용 피드를 하나 이상 구비하고, 또한 상기 제어 매체용 소스에 연결된 제어 매체용 피드를 하나 이상 구비하며, 각각의 스프레이 모듈은 액체 작동 매체를 방출하기 위한 스프레이 요소를 하나 이상 포함하며, 상기 스프레이 모듈은 복수의 스프레이 회로를 형성하기 위하여 결합되어 있으며, 각각의 스프레이 회로는 하나 이상의 스프레이 모듈을 구비하며, 스프레이 회로에 속하는 스프레이 모듈로의 제어 매체의 공급은 다른 스프레이 회로에 속하는 스프레이 모듈로의 제어 매체의 공급에 상관없이 제어가능하며, 하나 이상의 스프레이 회로가 분배기 유닛에 할당되어 있으며, 상기 분배기 유닛은 스프레이 회로에 속하는 스프레이 모듈의 피드에 자유로이 안내되는 라인을 연결하기 위한 복수의 연결 포인트를 구비하는 스프레이 장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 스프레이 회로에 속하는 상기 스프레이 모듈은 더 이상 구조 유닛을 형성할 필요가 없으며, 오히려 상기 스프레이 장치에 임의의 소망하는위치에 배치될 수 있다. 즉 다시 말해, 각각의 스프레이 요소는 상기 스프레이 장치 상에 자신의 위치에 관련없이 임의의 소망하는 스프레이 회로에 할당될 수 있다. 종래 기술로부터 알려진 바와 같이, 모든 스프레이 회로에 속하는 모든 스프레이 모듈의 스프레이 요소는 전체 스프레이 헤드를 통하여 고리 모양으로 감겨진 단일 피드를 통하여 액체 작동 매체를 공급받을 수 있다. 상기 스프레이 장치는, 예컨대 2개의 스프레이 헤드를 구비할 수 있으며, 상세하게는 하나는 처리되어야 하는 몰드의 고정된 파트에 스프레이하기 위한 것이며, 또 하나는 처리되어야 하는 몰드의 이동가능한 파트에 스프레이하기 위한 것이다.
본 발명에 있어 "자유로이 안내되는(guided freely)"이란 용어는, 연결 라인이 몸체부, 예컨대 플레이트, 블록 등을 관통하는 통로가 아니고, 플레이트, 블록 등에 의해 경계지워지는 통로의 벽이 아니며, 오히려 이러한 연결 라인은 개방된 대기를 관통하여 안내되며, 그들 자신의 벽을 가진다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다는 점을 주목해야 한다. 자유로이 안내되는 연결 라인으로서 가요성 호스 또는 튜브가 사용되는 것이 바람직하다.
더욱이, 이러한 요소가 "적어도 하나의 요소"와 같은 용어에 의해 도입된 후, 특정 요소에 대하여 복수를 사용하는 것은 청구항 또는 상세한 설명에 있어서 그러한 요소의 수를 복수, 예컨대 적어도 2개의 요소로 제한하는 것이 아니라는 점을 주목해야 한다.
상술한 바에 따라, 스프레이 모듈은, 제어 매체의 공급에 관하여 결합되고 적어도 하나의 스프레이 요소를 포함하는 유닛이다. 상기 모듈에 있어 상기 스프레이 요소가 구조 유닛으로서 배치되는 것이 반드시 필수적인 것은 아니지만, 고려대상인 스프레이 모듈의 스프레이 요소로의 제어 매체의 공급 또는 분배와 관련하여 디자인 이점을 가진다. 만일 스프레이 헤드의 각각의 스프레이 요소가, 스프레이 헤드에 속하는 다른 스프레이 요소에 관련없이 연결 라인을 통하여 관련된 분배기 유닛에 연결된다면, 각각의 스프레이 요소는 단지 단일의 스프레이 요소를 구비하는 전용 스프레이 모듈을 형성한다.
사용되는 상기 제어 매체는 전류(전기 제어) 및/또는 압축 가스(공압 제어) 및/또는 제어 액체(유압 제어)일 수 있다.
종래 기술로부터 알려진 바와 같이, 적어도 하나의 스프레이 모듈은 작동 가스의 소스에 연결되는, 작동 가스, 예컨대 분출 에어를 위한 적어도 하나의 피드를 또한 구비할 수 있으며, 상기 스프레이 모듈은 작동 가스의 방출 제어용 제어 매체를 위한 적어도 하나의 피드를 구비한다. 복수의 연결 라인의 배치의 명확성을 위해, 또한 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 제어매체, 및 작동 가스의 방출을 제어하기 위한 제어매체용 스프레이 모듈에 이르는 연결 라인의 모호하지 않은 배치를 위해, 연결 라인 중 적어도 일부는 동축 호스인 것이 바람직하며, 상기 호스 내에서, 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 제어 매체 및 작동 가스의 방출을 제어하기 위한 제어 매체가 각각의 스프레이 모듈로 공급된다.
몰드의 개별 부위가 개개로 처리되도록 하거나, 몰드가 상이한 작동 매체로 연속적인 처리 단계로 처리되도록 하기 위해, 적어도 2개의 상이한 액체 작동 매체가 적어도 하나의 스프레이 모듈에 공급되는 것이 제안된다. 예를 들면, 작동 매체의 하나는 몰드를 냉각시키는 데 사용되는 물일 수 있으며, 추가적인 액체 작동 매체는 다음의 작업 사이클을 위해 몰드를 준비하기 위하여 윤활유 및/또는 이형제일 수 있다.
2개 이상의 상이한 액체 작동 매체, 작동 가스, 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 제어 매체 및 작동 가스의 방출을 제어하기 위한 제어 매체가 모든 스프레이 요소에 공급되는 것이 바람직하다.
방출되는 작동 매체의 양을 제어하기 위하여, 상기 양은 액체 작동 매체용 피드에 존재하는 압력 및/또는 듀티율(duty ratio)에 의해 계량될 수 있으며, 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 상기 제어 매체는 상기 듀티율로 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 제어 밸브에 작용한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하고 실시예에 기초하여 하기에 보다 상세히설명된다.
도 1에서, 본 발명에 따른 스프레이 장치를 일반적으로 10으로 나타내고 있다. 보다 상세하게는, 도 1은 상기 스프레이 장치(10)의 단지 하나의 스프레이 헤드(12), 예컨대 몰드의 고정된 파트에 스프레이하기 위한 스프레이 헤드를 예시하고 있다. 상기 스프레이 헤드(12)는 복수의 스프레이 모듈(14)을 포함하며, 각각의 스프레이 모듈은 설명의 명확성을 위해 단지 하나의 스프레이 요소(16)만을 포함하고 있다. 상기 스프레이 요소(16)의 구조는 도 5를 참조하여 하기에 보다 상세히 설명된다.
제1 액체 매체, 예컨대 윤활유 및/또는 이형제(parting agent)가 소스(20)로부터 공통의 피드 라인(18)을 통하여 각각의 스프레이 요소(16)로 공급되며, 제2 액체 작동 매체, 예컨대 물이 소스(21)로부터 공통의 피드 라인(19)를 통하여 각각의 스프레이 요소(16)로 공급된다. 더욱이, 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 제어 매체, 예컨대 압축공기가 하기에 보다 상세하게 설명되어 있는 바와 같은 방식으로 소스(22)로부터 상기 스프레이 요소(16)로 공급된다.
상기 스프레이 모듈(14) 또는 스프레이 요소(16)는 복수의 스프레이 회로(回路)를 형성하기 위해 결합된다. 예를 들면, 중간 스프레이 요소(16)는 스프레이 회로 K1에 속하며, 반면에 좌측 및 우측 스프레이 요소(16)는 스프레이 회로 K2에 속한다. 개개의 스프레이 회로에 할당된 스프레이 요소가 상기 스프레이 헤드(12) 상에서 소망하는 위치에 배치될 수 있는 반면에, 상기 스프레이 요소(16)에 이르는제어 매체 피드 라인(26)을 위한 연결 포인트(24)는 분배기(distributor) 플레이트(28)에 구조적으로 결합된다. 이는, 상기 스프레이 회로 K1및 K2중 특정한 하나에 할당되는 모든 연결 포인트(24)가 제어 유닛(30)에 의해 제어가능한 스위칭 밸브(32)에 의해 제어 매체용 소스(22)에 함께 연결되거나, 또는 제어 매체용 소스(22)로부터 해제되도록 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 방식으로 닫힌 스위칭 밸브(32)때문에 상기 제어 회로 K2에 할당된 스프레이 요소는 상기 분배기 플레이트(28) 및 상기 스프레이 헤드(12) 사이의 공간을 통하여 자유로이 상기 스프레이 요소(16)의 연결 포인트(38)에 안내되는 가요성 라인(26)을 통하여 제어 매체가 공급된다. 그러므로, 상기 좌측 및 우측 스프레이 요소(16)는 스프레이 분무(S)로서 액체 작동 매체를 방출한다. 작동 매체 중 어느 것이 방출되느냐는 것은 소스(20, 21) 중 어느 것이 압축된 작동 매체를 상기 스프레이 요소(16)로 공급하느냐에 달려 있다. 상기 스프레이 회로 K1의 스위칭 밸브(32)는 개방되어 있으므로, 상기 중간 스프레이 요소는 어떤 작동 매체도 방출하지 않는다.
작동 매체를 스프레이 분무(S)의 형태로 방출하기 위해서, 분출 에어가 분무 매체로서 통상적으로 요구된다. 그러므로, 모든 스프레이 요소(16)는 공통의 피드 라인(34)을 통하여 에어를 분출하기 위하여 소스(35)에 연결된다. 더욱이, 분출 에어의 방출을 제어하기 위한 제어 매체 공급용 가요성 피드 라인(36)이 존재한다. 도 1에서 상기 피드 라인(36) 및 상기 스프레이 요소(16) 사이의 연결 포인트는 39로 나타내져 있고, 상기 피드 라인(36) 및 상기 분배기 플레이트(28) 사이의 연결포인트는 25로 나타내져 있다.
더욱이, 특정의 스프레이 요소(16)에 이르는 제어 매체 피드 라인(26, 36)은 도 1에 도시된 바와 같이, 트윈 호스를 형성하거나, 또는 동축 호스를 형성하기 위하여 구조적으로 결합되어 있다는 점을 주목해야 한다. 그러나, 이렇게 결합된 배치는 2개의 제어 매체의 공급이 별도로 제어되는 것을 방해하지 않는다. 그러므로, 상기 라인(34)을 통하여 공급된 상기 분출 에어는 작동 매체를 분무화할 뿐만 아니라, 예컨대 처리되어야 할 몰드 파트를 바람을 불어 건조시키는 데 사용될 수 있다. 이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 스프레이 회로 K1에 있어, 분출 에어의 방출을 제어하기 위한 제어 매체용 스위칭 밸브(33)가 닫혀 있는 반면에, 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 제어 매체용 스위칭 밸브(32)는 개방되어 있다. 그러므로, 상기 스프레이 회로 K1에 할당되어 있는 상기 중간 스프레이 요소(16)는 에어 흐름(L)을 내뿜을 뿐이다.
여기서, 상기 분배기 플레이트(28) 및 상기 스프레이 헤드(12) 사이에 자유 공간(40)이 존재하며, 상기 공간을 통하여 상기 가요성 제어 매체 피드 라인(26, 36)이 자유로이 안내되어, 상기 스프레이 회로, 예컨대 상기 스프레이 회로 K2에 할당된 상기 스프레이 요소(16)가 상기 스프레이 헤드(12)에 구조적 유닛으로서 배치될 필요가 없다는 사실에 본 발명의 특징적인 장점이 있다는 점을 다시 한 번 주목해야 한다.
도 2a 및 도 2b는 분배기 플레이트(28)의 일 실시예를 예시하고 있으며, 가요성 동축 호스(26/36)를 위한 상기 분배기 플레이트의 연결 포인트(24/25)는 스프레이 회로(K1, K2, K3, K4, K5, K6)을 형성하기 위하여 결합된다. 더욱이, 상기 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 상기 제어 매체 공급용 피드 라인(42) 및 분출 에어의 방출을 제어하기 위한 제어 매체 공급용 피드 라인(44)도 또한 각각의 경우에 표시되어 있다. 상기 스위칭 밸브(32, 33)는, 예컨대 상기 분배기 플레이트(28)의 헤드 파트(28a)에 결합될 수 있다. 그러나, 상기 스위칭 밸브는 상기 분배기 플레이트(28) 및 상기 헤드 파트(28a)와 별도로 형성되어 배치되는 것도 또한 가능하다.
도 3에 도시된, 몰드의 고정된 파트에 스프레이하기 위한 스프레이 헤드(12) 및 도 4에 도시된, 몰드의 이동가능한 파트에 스프레이하기 위한 스프레이 헤드(13)의 예시는 높은 정도의 가요성을 나타내기 위함이며, 상기 스프레이 요소(16)는 상기 스프레이 헤드(12, 13)에 높은 정도의 가요성을 가지고 배치될 수 있다. 상기 스프레이 요소가 상기 스프레이 회로(K1~ K6)에 할당되는 방식은 도 2a 및 도 2b에 사용된 것과 같은 동일한 방식의 헤칭으로 나타내져 있다.
이어서, 도 5를 참조하여, 공지의 스프레이 요소(16)의 구조를 보다 상세히 설명한다. 제1 작동 매체, 예컨대 윤활유 및/또는 이형제를 공급하기 위한 피드 통로(18) 및 제2 액체 작동 매체, 예컨대 물을 공급하기 위한 제2 피드 통로(19)가 상기 스프레이 요소(16)의 하우징(16a)에 형성되어 있다. 작동 매체가 흐르는 것을 허용하는 개방 상태와, 작동 매체가 흐르는 것을 방해하는 닫힘 상태 사이에서상기 가요성 피드 라인(26)을 통하여 공급되는 제어 에어에 의해 조절될 수 있는 제어 다이어프램(54)이 상기 피드 통로(18, 19)로부터 혼합 챔버(52)에 이르는 연결 통로(50)에 배치된다. 상기 2개의 액체 작동 매체 중 어느 것이 상기 제어 다이어프램(54)의 개방 상태에서 상기 혼합 챔버(52)에 공급되느냐는 상기 피드 통로(18)에 공급되는 작동 매체가 압력을 받고 있느냐, 또는 상기 피드 통로(19)에 공급되는 작동 매체가 압력을 받고 있느냐에 달려 있다.
더욱이, 하우징(16a)에는 분출 에어를 위한 2개의 피드 통로(34)가 존재하며, 상기 통로는 피드 라인(56) 및 제어 다이어프램(58)을 통하여 유사한 방식으로 상기 혼합 챔버(52)에 연통되어 있다.
궁극적으로, 상기 혼합 챔버(52)에서 분무화된 상기 작동 매체는 스프레이 노즐(60)을 통하여 방출되며, 상기 노즐은 구형 헤드로서 디자인된 결과로 자유로이 피봇될 수 있다. 도 5에 도시된 상기 스프레이 요소(16)는 내부 혼합 원리(internal mixing principle)에 따라 작동하지만, 외부 혼합 원리(external mixing principle)에 따라 작동하는 스프레이 요소를 사용하는 것도 가능하다.
도 5에서, 상기 가요성 동축 호스(26/36)의 연결을 위한 연결 파트는 62로 나타내고 있다.

Claims (8)

  1. 액체 작동 매체용 소스(20, 21),
    제어 매체용 소스(22),
    복수의 스프레이 모듈(14)
    를 포함하며,
    각각의 스프레이 모듈(14)은 상기 액체 작동 매체용 소스(20, 21)에 연결된 액체 작동 매체용 피드(18, 19)를 하나 이상 구비하고, 상기 제어 매체용 소스(22)에 연결된 제어 매체용 피드(38)를 하나 이상 구비하고, 또한 액체 작동 매체를 방출하기 위한 스프레이 요소(16)를 하나 이상 포함하며,
    상기 스프레이 모듈(14)은 복수의 스프레이 회로(K1, K2, ...)를 형성하기 위하여 결합되고, 각각의 스프레이 회로는 각각의 스프레이 회로를 위한 하나 이상의 스프레이 모듈(14)을 구비하며, 스프레이 회로에 속하는 스프레이 모듈(14)로의 제어 매체의 공급은 다른 스프레이 회로에 속하는 스프레이 모듈(14)로의 제어 매체의 공급에 상관없이 제어가능하며,
    하나 이상의 스프레이 회로(K1, K2, ...)가 분배기 유닛(28)에 할당되고, 상기 분배기 유닛은 스프레이 회로에 속하는 스프레이 모듈(14)의 피드에 자유로이 안내되는 라인(26)을 연결하기 위한 복수의 연결 포인트(24)를 구비하는
    것을 특징으로 하는 스프레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 매체는 전류(전기 제어) 및/또는 압축 가스(공압 제어) 및/또는 제어 액체(유압 제어)인 것을 특징으로 하는 스프레이 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연결 라인(26)은 바람직하게는 가용성을 가지는 호스 또는 튜브인 것을 특징으로 하는 스프레이 장치.
  4. 제1항 내지 제3항에 있어서,
    하나 이상의 스프레이 모듈(14)은 작동 가스용 소스(35)에 연결된, 작동 가스, 예컨대 분출 에어를 위한 피드(34)를 하나 이상 구비하며, 상기 스프레이 모듈(14)은 작동 가스의 방출을 제어하기 위한 제어 매체용 피드(39)를 하나 이상 선택적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 스프레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결 라인 중 적어도 일부는 동축 호스(26/36)이며, 상기 호스 내에서, 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 제어 매체 및 작동 가스의 방출을 제어하기 위한 제어 매체가 각각의 상기 스프레이 모듈(14)로 공급되는 것을 특징으로 하는 스프레이 장치.
  6. 제1항 내지 제5항에 있어서,
    2개 이상의 상이한 액체 작동 매체(18, 19)가 하나 이상의 스프레이 모듈(14)에 공급되는 것을 특징으로 하는 스프레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    2개 이상의 상이한 액체 작동 매체, 작동 가스, 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 제어 매체 및 작동 가스의 방출을 제어하기 위한 제어 매체가 모든 스프레이 요소(16)에 공급되는 것을 특징으로 하는 스프레이 장치.
  8. 제1항 내지 제7항에 있어서,
    방출되는 작동 매체의 양은 액체 작동 매체용 피드(18, 19)에 존재하는 압력 및/또는 듀티율(duty ratio)에 의해 계량되며, 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 상기 제어 매체는 상기 듀티율로 액체 작동 매체의 방출을 제어하기 위한 제어 밸브(54)에 작용하는 것을 특징으로 하는 스프레이 장치.
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