KR20220105973A - 자동 타발기용 회전탄성장치 - Google Patents

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Abstract

개시되는 자동 타발기용 회전탄성장치는, 중공부를 가지는 튜브형상인 실린더부재; 상기 실린더부재의 하측 끝단부에 배치되어 고정되는 하측 고정부재; 상기 실린더부재의 중공부에 배치되는 피스톤; 및 상기 피스톤의 상측 끝단에서 상방으로 돌출 형성되는 로드;를 가지고 상하방향으로 왕복이동하고, 타발된 판지 조각을 토출하는 펀치부재; 상기 하측 고정부재 및 상기 피스톤이 상하방향으로 서로 멀어지는 외력을 인가하는 이격수단; 및 상기 이격수단에 의해 상기 하측 고정부재와 상기 피스톤 서로 멀어질 때, 상기 피스톤이 회전하도록 하는 나선 안내부;를 가진다.

Description

자동 타발기용 회전탄성장치{An Spin-Elastic Device for Automatic Sheet Puncher}
본 발명(Disclosure)은, 자동 타발기용 회전탄성장치에 관한 것으로서, 구체적으로 타발된 판지를 펀칭하는 펀치부재를 회전시킴으로써, 제품 판지로부터 타발된 판지를 쉽게 제거할 수 있는 자동 타발기용 회전탄성장치에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
박스용 판지를 대량 생산하는 자동 타발기는, 다양한 형태의 박스를 제작하기 위해, 골판지 및 마분지등의 판지를 전개도 형상으로 커팅한다. 일반적인 타발기는, 전개도 형상의 상하금형과 탄성장치를 포함하여 구성된다.
상하금형은 상하방향으로 이동하여 판지를 절단하며, 탄성장치는 박스로 제작된 제품 판지와, 폐기될 타발된 판지 조각을 분리한다.
종래의 탄성장치는, 탄성작용에 따라 상하 왕복하는 펀치부재가 타발된 판지 조각을 펀칭하여 제품 판지로부터 떼어낸다.
일반적으로 탄성장치는 실린더부재와 펀치부재를 포함하여 구성되는 펀치부재는 실린더부재의 내측에서 왕복이동하는 피스톤과 피스톤에 형성되고 타발된 판지를 펀칭하는 로드를 포함한다.
종래의 탄성장치에서는, 로드가 타발된 판지의 특정지점 가압함과 동시에 펀칭한다.
이와 같이 타발된 판지를 직접 접촉하여 펀칭하는 로드는 타발된 판지의 특정지점을 가압하기 때문에, 제품 판지로부터 타발된 판지를 쉽게 떼어내지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
타발된 판지의 일측으로 편중된 특정지점을 가압하게 되거나, 펀치부재의 탄성력이 강하면 타발된 판지의 휘거나 뚫을 수 있다.
이렇게 되면, 제거되어야 할 타발된 판지가 상하금형의 절단 작동에 간섭을 일으켜, 제품 판지의 불량 발생을 초래할 수 있다.
1. 한국공개특허공보 제10-2009-0013873호
본 발명(Disclosure)은, 제품 판지로부터 떨어져 제거되어야 하는 타발된 판지를 쉽게 제거할 수 있는 자동 타발기용 회전탄성장치의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치는, 중공부를 가지는 튜브형상인 실린더부재; 상기 실린더부재의 하측 끝단부에 배치되어 고정되는 하측 고정부재; 상기 실린더부재의 중공부에 배치되는 피스톤; 및 상기 피스톤의 상측 끝단에서 상방으로 돌출 형성되는 로드;를 가지고 상하방향으로 왕복이동하고, 타발된 판지 조각을 토출하는 펀치부재; 상기 하측 고정부재 및 상기 피스톤이 상하방향으로 서로 멀어지는 외력을 인가하는 이격수단; 및 상기 이격수단에 의해 상기 하측 고정부재와 상기 피스톤 서로 멀어질 때, 상기 피스톤이 회전하도록 하는 나선 안내부;를 가진다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 상기 나선 안내부는, 상기 실린더부재의 내면과 외면을 관통하여 상기 중공부가 노출되도록 하는 레일부; 및 상기 피스톤의 외면에 돌출형성되어 상기 레일부에 구속되고, 상기 펀치부재가 상기 레일부를 따라 이동 및 회전하게 하는 돌출부;를 가질 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 상기 이격수단은, 상기 하측 고정부재에 형성되는 제1 자석; 및 상기 피스톤에 형성되고, 상기 제1 자석의 상면과 척력이 발생되는 제2 자석;으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 레일부는, 상기 실린더부재의 길이 방향으로 나선 형상인 나선부와 상기 실린더부재의 길이 방향으로 직선형상인 직선부;를 가질 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 상기 나선부 및 상기 직선부는, 상기 펀치부재가 상기 하측 고정부재로 부터 멀어지는 방향으로 상기 나선부 및 상기 직선부가 순차적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 상기 돌출부는, 상기 피스톤에 측방향으로 함몰형성되는 함몰구조; 및 상기 함몰구조에 감합하여 삽입되는 돌기막대로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 상기 펀치부재는, 상기 로드의 끝단에 형성되고, 상기 타발된 판지와 마찰을 일으켜 상기 타발된 판지가 상기 펀치부재의 회전에 의해 쉽게 회전하도록하는 마찰부;를 더 가질 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 상기 마찰부는 상기 타발된 판지조각과 접하는 면에 형성되는 세레이션 돌기;를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 타발된 판지를 펀칭하는 펀치부재가 타발된 판지에 나선방향으로 펀칭하여, 로드의 끝단이 접촉하는 타발된 판지의 특정지점에 판지의 면과 직교하는 펀칭힘과, 타발된 판지의 절단선에 판지의 면과 평행한 펀칭힘을 동시에 인가함으로써, 제품 판지로부터 타발된 판지가 쉽게 떨어져 제거될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치의 일 실시형태를 보인 사시도.
도 2는 도 1의 자동 타발기용 회전탄성장치의 일측 정면도.
도 3은 도 1의 자동 타발기용 회전탄성장치의 타측 정면도.
도 4는 도 1의 자동 타발기용 회전탄성장치의 분해 사시도.
이하, 본 발명에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치의 일 실시형태를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1의 자동 타발기용 회전탄성장치의 일측 정면도이고, 도 3은 도 1의 자동 타발기용 회전탄성장치의 타측 정면도이다 .
도 4는 도 1의 자동 타발기용 회전탄성장치의 분해 사시도이다.
도 2와 도 3 각각의 시점은 90도를 이룬다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시형태에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치는, 실린더부재(100), 하측 고정부재(200), 펀치부재(300), 이격수단(미도시) 및 나선 안내부(410, 420)를 가진다.
실린더부재(100)는 중공부(101)를 가지는 튜브형상이다. 세로로 세워진 상태로 배치되고 후술하는 하측 고정부재(200)가 하측에 조립된다.
하측 고정부재(200)는, 실린더부재(100)의 하측 끝단부에 배치되어 고정된다. 하측 고정부재(200)는, 다수의 자동 타발기용 회전탄성장치가 측방향으로 배치될 수 있도록 설계된 탄성장치 프레임에 조립될 수 있다.
또한 실린더부재(100)는 상측 고정부재(210)를 더 구비함으로써, 후술하는 펀치부재(300)의 상하 왕복운동의 상측에서 구속할 수 있다.
펀치부재(300)는 실린더부재(100)의 중공부에 배치되는 피스톤(320) 및, 피스톤(320)의 상측 끝단에서 상방으로 돌출 형성되는 로드(310)를 가지고, 상하방향을 따라 왕복이동하고, 타발된 판지를 펀칭하여 토출한다.
이격수단(미도시) 하측 고정부재(200)과 피스톤(320)이 상하방향으로 서로 멀어지도록 하는 외력을 인가한다.
나선 안내부(410, 420)는, 이격수단(미도시)에 의해 하측 고정부재(200)와 피스톤(320)이 서로 멀어질 때, 피스톤(320)이 회전하도록 하는 나선 안내부(410, 420)를 가진다.
본 실시형태에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치는, 피스톤(320)이 상하방향 왕복이동할 때, 나선 안내부(410, 420)는 회전운동을 병행한다.
이는 피스톤(320) 및 피스톤(320)과 일체인 로드(310) 직선 왕복운동과 그 중심축을 중심으로 회전하는 회전 운동을 동시에 병행하도록 한다.
이에 따라, 본 실시형태에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 펀치부재(300)는, 직선왕복운동과 회전운동을 동시에 수행하며 타발된 판지를 펀칭한다.
이에 따라, 로드(310)의 끝단이 접촉하는 타발된 판지의 특정지점에 판지의 면과 직교하는 직교 펀칭힘과, 타발된 판지의 절단선에 판지의 면과 평행한 평행 펀칭힘을 동시에 인가된다.
직교 펀칭힘은, 타발된 판지의 로드의 끝단이 접촉하는 특정한 점에 작용하며 판지의 면과 직각 방향으로 작용한다.
따라서, 특정한 점 이외의 타발된 판지 영역에는 작용하지 않는다.
작은 힘으로도 타발된 판지가 관통되거나, 상술한 특정한 점이 타발된 판지의 전체 영역중 특정한 방향으로 치우친 지점이라면, 직각 펀칭힘으로 타발된 판지를 쉽게 제거할 수 없다.
그러나 본 실시형태에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치는, 직교 펀칭힘과 동시에 회전 펀칭힘을 동시에 타발된 판지에 인가한다.
회전 펀칭힘은 타발된 판지를 면과 평행한 방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 타발된 판지와 제품 판지 사이의 절단선을 따라 회전 펀칭힘이 인가된다.
회전 펀칭힘은 직각 펀칭힘과 동시에 작용하기 때문에, 타발된 판지를 제품 판지로부터 쉽게 떼어낼 수 있다.
또한, 직각 펀칭힘과 회전 펀칭힘이 동시에 인가되어 제품 판지로부터 떼어진 타발된 판지는, 직각 펀칭힘만 인가된 경우에 비교하여 떼어진 위치에서 멀리 이동할 수 있다.
이에 따라 떼어진 타발된 판지는 자동 타발기의 상금형과 하금형의 절단 작동에 영향을 미치지 않는다. 즉, 이미 타발된 판지가, 다시 상금형과 하금형 사이에 끼임으로써 발생하는 불량 발생 확률을 현저히 감소시킬 수 있다.
본 실시형태에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 나선 안내부(410, 420)는, 실린더부재(100)의 내면과 외면을 관통하여 중공부가 노출되도록 하는 레일부(410) 및, 피스톤(320)의 외면에 돌출형성되어 레일부(410)에 구속되고 펀치부재(300)가 레일부(410)를 따라 이동 및 회전하게 하는 돌출부(420)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 돌출부(420)는, 피스톤(320)에 측방향으로 함몰형성되는 함몰구조(421) 및 함몰구조(421)에 감합하여 삽입되는 돌기막대(422)로 구성된다.
이에 따라, 피스톤(320) 및 로드(310)와 실린더부재(100)를 쉽게 분리할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 레일부(410)는, 실린더부재(100)의 길이 방향으로 나선 형상인 나선부(412)와 실린더부재(100)의 길이 방향으로 직선형상인 직선부(411)를 가진다.
나선부(412) 및 직선부(411)는, 펀치부재(300)가 하측 고정부재(200)로부터 멀어지는 방향으로 나선부(412) 및 직선부(411)가 순차적으로 배치되는 것이 바람직하다.
이에 따라 나선부(412)에 의해 발생하는 회전 펀칭힘은, 타발된 판지가 떼어지는 순간에 작용하여, 타발된 판지를 쉽게 떼어지도록 한다.
또한, 본 실시형태에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 펀치부재(300)는, 로드의 끝단에 형성되고, 타발된 판지와 마찰을 일으켜 타발된 판지가 펀치부재의 회전에 의해 쉽게 회전하도록하는 마찰부(미도시)를 더 가질 수 있다.
이때 마찰부(미도시)는, 타발된 판지조각과 접하는 면에 형성되는 세레이션 돌기를 포함할 수 있다.
타발된 판지의 넓은 면중 특정한 지점과 접하는 로드는, 직각 펀칭힘을 인가하기는 쉬우나, 회전 펀칭힘, 즉 타발된 판지의 면과 평행한 방향의 회전력을 인가하는 것은 어렵다.
마찰부는, 로드(310) 또는 펀치부재(300)의 회전력을 타발된 판지에 쉽게 인가할 수 있도록 한다.
세레이션 돌기는 타발된 판지와 로드의 끝단면 사이의 마찰력을 크게하여 로드(310) 또는 펀치부재(300)의 회전력이 타발된 판지에 쉽게 전달되도록 한다.
또한, 본 실시형태에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치에서 이격수단은, 하측 고정부재(200)에 형성되는 제1 자석 및, 피스톤(320)에 형성되고 제1 자석의 상면과 척력이 발생되는 제2 자석으로 구성될 수 있다.
즉, 하측 고정부재(200) 및 피스톤(320) 각각을 서로 척력이 발생하는 영구자석으로 형성함으로써, 자력에 의한 척력을 이용하여 타발된 판지를 펀칭하여 제거할 수 있는 펀칭 탄성력을 펀치부재(300)에 인가한다.
본 발명에 따른 자동 타발기용 회전탄성장치는, 상술한 바와 같이 피스톤(320)이 실린더부재(100) 내측에서 직선운동과 회전운동을 동시에 병행한다.
이때, 피스톤(320) 및 펀치부재(300)에 펀칭 탄성력을 제공하는 이격수단으로 스프링을 사용하면, 회전운동시 하측 고정부재(200)와 스프링, 스프링과 피스톤(320) 사이에 마찰력이 발생한다.
이 마찰력은 펀치부재(300)의 회전력을 약화시키고, 결국, 타발된 판지에 인가되는 회전 펀칭힘을 약화시킨다.
반면에 본 실시형태에서 개시된 바와 같이, 피스톤(320) 및 하측 고정부재(200) 자체를 서로 척력이 발생하는 영구자석으로 형성함으로써, 피스톤(320)의 직선 왕복이동 과정에서 회전력 손실을 최소화 할 수 있다.

Claims (8)

  1. 중공부를 가지는 튜브형상인 실린더부재;
    상기 실린더부재의 하측 끝단부에 배치되어 고정되는 하측 고정부재;
    상기 실린더부재의 중공부에 배치되는 피스톤; 및 상기 피스톤의 상측 끝단에서 상방으로 돌출 형성되는 로드;를 가지고 상하방향으로 왕복이동하고, 타발된 판지 조각을 토출하는 펀치부재;
    상기 하측 고정부재 및 상기 피스톤이 상하방향으로 서로 멀어지는 외력을 인가하는 이격수단; 및
    상기 이격수단에 의해 상기 하측 고정부재와 상기 피스톤 서로 멀어질 때, 상기 피스톤이 회전하도록 하는 나선 안내부;를 가지는 자동 타발기용 회전탄성장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 나선 안내부는,
    상기 실린더부재의 내면과 외면을 관통하여 상기 중공부가 노출되도록 하는 레일부; 및
    상기 피스톤의 외면에 돌출형성되어 상기 레일부에 구속되고, 상기 펀치부재가 상기 레일부를 따라 이동 및 회전하게 하는 돌출부;를 가지는 자동 타발기용 회전탄성장치.
  3. 청구항 1에 있어서
    상기 이격수단은,
    상기 하측 고정부재에 형성되는 제1 자석; 및
    상기 피스톤에 형성되고, 상기 제1 자석의 상면과 척력이 발생되는 제2 자석;으로 구성되는 자동 타발기용 회전탄성장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 레일부는,
    상기 실린더부재의 길이 방향으로 나선 형상인 나선부와 상기 실린더부재의 길이 방향으로 직선형상인 직선부;를 가지는 자동 타발기용 회전탄성장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 나선부 및 상기 직선부는,
    상기 펀치부재가 상기 하측 고정부재로 부터 멀어지는 방향으로 상기 나선부 및 상기 직선부가 순차적으로 배치되는 자동 타발기용 회전탄성장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 돌출부는,
    상기 피스톤에 측방향으로 함몰형성되는 함몰구조; 및 상기 함몰구조에 감합하여 삽입되는 돌기막대로 구성되는 자동 타발기용 회전탄성장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 펀치부재는,
    상기 로드의 끝단에 형성되고, 상기 타발된 판지와 마찰을 일으켜 상기 타발된 판지가 상기 펀치부재의 회전에 의해 쉽게 회전하도록하는 마찰부;를 더 가지는 자동 타발기용 회전탄성장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 마찰부는
    상기 타발된 판지조각과 접하는 면에 형성되는 세레이션 돌기;를 가지는 자동 타발기용 회전탄성장치.
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