KR20230120014A

KR20230120014A - 용착기의 가열포일 교체장착구조

Info

Publication number: KR20230120014A
Application number: KR1020220016493A
Authority: KR
Inventors: 곽상철
Original assignee: 한국브렌슨 주식회사
Priority date: 2022-02-08
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2023-08-16

Abstract

본 명세서에 개시된 내용은 용착기의 가열포일 교체장착구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열포일만을 분리하여 교체장착할 수 있는 용착기의 가열포일 교체장착구조에 관한 것이다.
개시된 내용은 한 쌍의 고정홈이 형성하는 단열블럭과, 상기 고정홈 내에 각각 결합되고 전원공급단자가 연결되는 한 쌍의 단자블럭과, 상기 단자블럭에 양단이 착탈 가능하게 결합되고 상기 단자블럭에 의한 전원공급 시에 발열되는 가열포일을 포함하는 용착기의 가열포일 교체장착구조를 일 실시예로 제시한다.

Description

용착기의 가열포일 교체장착구조{heating foil mounting structure of welding machine}

본 명세서에 개시된 내용은 용착기의 가열포일 교체장착구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열포일만을 분리하여 교체장착할 수 있는 용착기의 가열포일 교체장착구조에 관한 것이다.

본 명세서에 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래기술이라고 인정되는 것은 아니다.

플라스틱, 금속 관련제품은 사출성형 방식으로 완제품이 완성되는 경우도 있으나, 여러 개의 플라스틱 또는 금속성 부재를 결합하여 완성하는 경우도 있다.

단순한 형태의 제품은 사출성형 방식이 적합하나, 사출성형 방식만으로는 제작하기에 곤란한 경우가 있다. 이러한 경우 제품의 단면을 용융시킨 후 용융된 부위를 서로 맞닿게 한 상태에서 가압하여 접합하는 방식으로 제작한다. 즉 플라스틱과 같은 유전체 물질이나 금속성 물질인 용착대상물을 용융시키고 접합하는 것이다.

용착대상물을 용융시킨 다음, 용착대상물을 접합하는 것은 가열방식에 따라 외부 가열방식인 열판 용착, 내부 가열방식인 유전가열식 용착, 마찰 가열방식인 회전 용착, 진동 용착, 초음파 용착 등이 있다.

유전가열식 용착 방식 중 적외선 용착은 용착대상물을 적외선 가열(infrared heating)에 의해 용융시키고 가압하여 접합하는 방식이다.

일반적으로, 가열된 물체로부터는 전자파가 방사되고, 이 전자파 중 특정한 주파수의 것은 물체에 흡수되면 열을 발생하는데, 이러한 현상을 유전 가열(dielectric heating)이라고 한다. 적외선은 전자파에 의해 전달되는 복사에너지로서, 전기가 통하는 금속에서는 전자파가 그 표면에서 반사되지만, 전기가 통하지 않는 플라스틱 재질과 같은 유전체 물질에서는 전자파가 흡수되어 열로 변형된다. 이와 같은 원리를 이용하여 용착대상물을 가열하여 용융시키는 것이 적외선 용착이다. 즉 용착대상물의 용융되고 접합되는 부위인 용착부가 적외선 가열에 의해 용융되는 것이다. .

적외선은 파장의 크기에 따라 단파(0.75~0.8㎛), 중파(2~4㎛), 장파(4㎛ 이상) 등으로 구별할 수 있는데, 파워, 열효율, 재질에 따른 침투성이 달라 용도가 각기 다르다. 적외선은 단파, 중파, 장파로 갈수록 열효율, 온도, 침투성이 작아지므로 가열 효과를 향상시키기 위해서 장파보다는 단파나 중파가 적외선 용착에 사용하고 있다.

열판 용착이 열의 전도에 의존하여 직접적으로 가열하는 방식인 반면에, 적외선 용착은 열의 전도, 대류와 복사에 의한 복합적인 열전달을 이용하는 방식이다.

적외선 용착은 열의 전도, 대류, 복사를 포함하는 복합적인 가열방식이므로 열판 용착보다 용착대상물을 용융시키는데 걸리는 시간이 짧다.

또한, 적외선 용착은 용착대상물의 용착부에 적외선 복사열의 전달뿐만 아니라 적외선 침투로 소성변형(plastic deformation)층이 쉽게 생기도록 하여 장시간 가열에 의한 표면손상이 적다. 또한, 적외선 용착은 용착대상물과 접촉되지 않기 때문에 자동화 적용이 용이하다. 또한, 적외선 용착은 탄성이 있는 일래스토머(delastimer) 재질의 부재도 용착이 가능하고, 이종 재질의 용착 시에 각각의 부재를 각기 다르게 가열하여 용착하는 것이 가능하다.

적외선을 가열하여 용착하는 용착기는 용착대상물의 용착부를 가열하여 용융시키는 가열포일을 구비한다. 가열포일은 외부 전원공급원에 의해 전기에너지를 공급받아 가열됨으로써, 적외선을 조사하여 용착대상물의 용착부를 용융시킨다. 주로 가열포일은 가늘고 긴 금속판 형상의 가요성 금속 재료로 제작되고, 전기저항에 의해 가열이 된다. 가열포일이 장기간 가열되는 경우에 열화, 단선 등으로 손상될 수 있으며, 손상된 가열포일은 용착대상물의 용착부를 충분하게 용융시킬 수 없으므로 교체하여 새로운 가열포일을 장착하여야 한다.

용착기에 관한 선행기술문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1821523호(2018.03.08. 공고)에는 본체와, 상기 본체의 상부에 형성되어, 제1 작업대상물을 고정하기 위한 상부프레임과, 상기 본체의 중앙 부분에 형성되어 제2 작업대상물을 고정하며, 상승시 일정 각도로 비스듬하게 이동하면서 제1 작업대상물과 제2 작업대상물 사이를 가압하기 위한 하부프레임과, 상기 하부프레임의 하부에 형성되어, 상기 하부프레임을 상하방향으로 이동시키기 위한 구동수단과, 상기 상부프레임과 상기 하부프레임 사이에 형성되어, 제1 작업대상물과 제2 작업대상물 사이를 가열하기 위한 히터와, 상기 상부프레임의 상부에 형성되어, 상기 상부프레임을 진동시키기 위한 진동 테이블을 포함하되, 상기 하부프레임은, 상기 본체의 중앙 부분에 형성되는 하부메인베이스와, 상기 하부메인베이스에 형성되어, 슬라이드 시켜주기 위한 슬라이드기와, 상기 슬라이드기에 연결 형성되어, 상기 슬라이드기의 슬라이드에 의해 좌우방향으로 이동하는 하부보조베이스와, 상기 하부보조베이스의 상부 일측에 형성되어, 상승시 상기 상부프레임과 접촉하면서 일정 각도로 비스듬하게 이동되는 하부캠블록과, 상기 하부보조베이스의 상부에 형성되어, 상부에 제2 작업대상물을 고정하기 위한 하부지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 열과 진동을 이용한 융착 장치를 개시하고 있다.

하지만, 하부프레임이 상승시 일정각도로 비스듬하게 이동하면서 제1 작업대상물과 제2 작업대상물사이를 가압하여 융착시킴으로써, 경사지게 형성된 작업대상물이나 언더컷을 가지는 작업대상물의 융착 시 정확한 위치에 정확한 양만큼 융착시킬 수 있는 효과가 있으나, 작업대상물을 가열하는 히터가 손상된 경우 손상된 히터만을 분리하여 교체할 수 없으므로, 손상된 히터를 포함한 다른 구성까지 일체로 분리하고 교체장착하여야 하는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국공개특허 제10-2020-0098984호(2020.08.21. 공개)에는 열로 가열하여 접합하고자 하는 두 개의 접합용 부재를 각각 파지하며, 서로 이격되어 서로 마주보는 방향으로 왕복 이동하는 상부 및 하부 파지부재와, 상기 상부 및 하부 파지부재에 각각 연결되며, 상기 상부 및 하부 파지부재를 각각 왕복 이동시키는 한 쌍의 작동실린더와, 상기 한 쌍의 작동실린더로 압력을 공급하는 압력 공급부와, 상기 작동실린더의 단부에 마련되며 상부 및 하부 파지부재에 각각 파지되는 접합용 부재를 가압하는 한 쌍의 가압부재와, 상기 상부 및 하부 파지부재 사이에 마련되어 상기 두 개의 접합용 부재의 접합부분을 가열하는 가열부재와, 상기 가열부재를 상기 상부 및 하부 파지부재 사이로 왕복 이동시키는 이동유닛과, 상기 가열부재에 마련되어 상기 상부 및 하부 파지부재가 왕복 이동할 상부 및 하부 파지부재가 상기 가열부재로 이동하여 상기 접합용 부재의 접합부분이 가열부재에 접촉된 후에 상기 상부 및 하부 파지부재의 이동을 정 지시킬 수 있는 복수의 용융 스트로크 스톱퍼와, 상기 상부 및 하부 파지부재에 마련되며, 상기 접합용부재의 접합부분이 가열시키고, 상기 상부 및 하부 파지부 재를 서로 마주보는 방향으로 이동시켜 상기 상부 및 하부 파지부재에 각각 파지된 상기 접합용 부재의 접합부 분을 접촉하여 접합할 때, 상기 상부 및 하부 파지부재가 서로 마주보는 방향으로 이동하는 정지시킬 수 있는 복수의 융착 스트로크 스톱퍼를 포함하여 구성하는, 실린더를 이용한 열융착장치를 개시하고 있다.

하지만, 서로 마주보는 한 쌍의 파지부재에 각각 융착 스트로크 스톱퍼와, 가열부재에 용융 스트로크 스톱퍼를 구성함으로써, 실린더로 한 쌍의 파지부재를 서로 마주보는 방향으로 가압하여 접합할 때, 실린더에 의해 가압되어 접합되는 접합용 부재의 접합 두께를 정밀하게 제어할 수 있으나, 접합용 부재의 접합부분을 가열하는 가열부재가 손상된 경우 손상된 가열부재만을 분리하여 교체할 수 없으므로, 손상된 가열부재를 포함한 다른 구성까지 일체로 분리하고 교체장착하여야 하는 문제점이 있었다.

가열포일(히터, 가열부재 대응)이 손상된 경우에 다른 구성과 함께 분리하여 교체장착하는 구조는 교체장착 작업을 어렵게 하고, 교체장착 작업에 걸리는 시간을 길어지게 한다. 또한 다른 구성과 일체로 분리하여 교체장착하는 구조는 무거운 무게 때문에 작업자 1인이 혼자 교체장착 작업을 할 수 없게 한다.

따라서, 용착기의 가열포일만이 분리되는 용착기의 교체장착구조를 통해 작업자 1인이 쉽게 교체장착할 수 있고, 교체장착 작업 시간을 단축시킬 있는 기술개발이 절실한 실정이다.

1. 대한민국 등록특허 제10-1821523호(2018.03.08. 공고) 2. 대한민국공개특허 제10-2020-0098984호(2020.08.21. 공개

용착기의 가열포일이 열화, 단선 등으로 손상된 경우 가열포일만을 교체 장착할 수 있는 용착기의 가열포일 교체장착구조를 제공하고자 한다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

개시된 내용은 한 쌍의 고정홈이 형성하는 단열블럭과, 상기 고정홈 내에 각각 결합되고 전원공급단자가 연결되는 한 쌍의 단자블럭과, 상기 단자블럭에 양단이 착탈 가능하게 결합되고 상기 단자블럭에 의한 전원공급 시에 발열되는 가열포일을 포함하는 용착기의 가열포일 교체장착구조를 일 실시예로 제시한다.

또한, 상기 단자블럭에는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에는 상기 가열포일의 양단을 가압고정하는 삽입고정체가 결합될 수 있다.

또한, 상기 삽입홈은 양측면이 개방되며 상기 가열포일의 양단은 상기 삽입홈 내에 수평으로 삽입될 수 있다.

또한, 상기 삽입홈은 전후면이 개방되며 상기 가열포일의 양단은 절곡되어 상기 삽입홈 내에 수직으로 삽입될 수 있다.

또한, 상기 삽입홈은 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 작아지도록 테이퍼지게 형성되고, 상기 삽입고정체는 상기 삽입홈의 테이퍼진 형상에 상응하여 형성될 수 있다.

개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조에 의하면, 용착기의 단열블럭 전체를 분리할 필요 없이 가열포일만을 용착기에서 분리하여 손쉽게 교체장착할 수 있다.

또한, 개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조에 의하면, 가열포일을 가압하는 고정력을 증대시켜 가열포일을 견고하게 고정시킬 수 있다.

도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조를 나타내는 사시도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조에서 단자블럭과 삽입고정체의 분해된 상태를 나타내는 도면.
도 3은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일의 양단이 수직으로 삽입되는 구조를 나타내는 도면.
도 4는 도 2에서 발췌한 삽입고정체가 단자블럭에 결합되는 상태를 나타내는 도면.
도 5는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 가열포일을 지지하는 고정부재를 나타내는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

용착기는 용착대상물을 용융시키고, 용융된 부분을 맞대어 가압함으로써 접합하는 장치이다. 용착대상물은 플라스틱과 같은 유전체 물질과 금속성 물질을 포함한다.

개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조(1)는 용착기의 단열블럭(100) 전체를 분리할 필요 없이 가열포일(300)만을 교체장착 가능하게 하는 것으로, 도 1 및 도 2를 참조하면, 한 쌍의 고정홈(110)이 형성하는 단열블럭(100)과, 고정홈(110) 내에 각각 결합되고 전원공급단자(210)가 연결되는 한 쌍의 단자블럭(200)과, 단자블럭(200)에 양단이 착탈 가능하게 결합되고 단자블럭(200)에 의한 전원공급 시에 발열되는 가열포일(300)을 포함한다.

여기서, 단열블럭(100)은 고정홈(110)이 형성되고, 고정홈(110)에 단자블럭(200)이 결합된다. 단열블럭(100)은 단자블럭(200)에 결합된 가열포일(300)에 의해 발생하는 고온의 열이 확산되는 것을 차단하는 것으로, 세라믹으로 제작될 수 있다.

세라믹은 단열성 및 내열성이 우수하고 고온에서 높은 안정성을 가지므로 고온에서도 변형이 되지 않고 강도를 유지할 수 있다. 또한, 세라믹은 일정한 형상으로 가공하기에 용이하므로, 단열블럭(100)은 세라믹으로 제작되는 것이 바람직하다.

단열블럭(100)은 용착대상물에 따라 1개 또는 복수개로 구비될 수 있다. 용착대상물이 가열되어 용융되는 용착부는 1개 또는 복수개가 될 수 있다. 복수개의 용착부를 용융시키기 위해서 필요에 따라 단열블럭(100)도 용착부와 동일한 개수로 구비될 수 있다.

고정홈(110)은 단열블럭(100)에 단자블럭(200)을 수용할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다. 또한 고정홈(110) 내부의 측면이나 저면에는 단열블럭(100)의 외부와 연통되는 연결공(120)이 형성될 수 있다. 고정홈(110)에 연결되는 단자블럭(200)은 외부 전원공급원에 연결된 전원공급단자(210)와 연결되어야 한다. 연결공(120)은 이러한 전원공급단자(210)가 삽입되는 공간에 해당한다.

고정홈(110)은 두 쌍 이상 형성될 수 있다. 용착부가 복수개인 경우, 가열포일(300)이 결합되는 고정홈(110)은 두 쌍 이상이 하나의 단열블럭(100)에 형성되어 각각의 용착부를 용융시킬 수 있다. 또한, 용착부의 위치에 따라 복수개의 단열블럭(100) 각각에 고정홈(110)이 한 쌍씩 각각 형성될 수 있다.

개시된 내용의 일 실시예에 따른 단열블럭(100)은 가열포일(300)을 수용할 수 있는 장착홈(130)이 형성될 수 있다. 가열포일(300)과 용착대상물의 용착부 간 거리가 일정하게 유지되도록 장착홈(130)은 단열블럭(100)에 일정한 깊이로 형성될 수 있다. 용착부는 하나의 폐곡선(이하 '용착라인'이라 함)을 이룰 수 있다. 용착라인은 하나의 평면에 포함되거나, 높이차가 있어 하나의 평면에 속하지 않고 굴곡이 있는 굴곡면에 포함되는 경우가 있다. 용착라인이 높이차가 있어 굴곡면에 포함되는 경우, 장착홈(130)은 용착라인의 경로를 따라가며 단열블럭(100)에 일정한 깊이로 형성될 수 있다.

단자블럭(200)은 고정홈(110) 내에 삽입되어 결합될 수 있다. 단자블럭(200)은 고정홈(110)에 삽입되어 고정된 상태로 가열포일(300)을 고정하고 가열포일(300)에 전원을 공급하는 것으로, 전기전도율(electric conducticvity)을 높은 금속 재료로 제작될 수 있다.

단자블럭(200)은 가열포일(300)을 고정하는 역할과 가열포일(300)에 전기에너지를 전달하는 역할을 수행한다.

단자블럭(200)은 가열포일(300)의 일단 또는 타단을 고정함으로써, 가열포일(300)과 용착대상물의 용착부 간 이격거리를 일정하게 유지할 수 있다. 가열포일(300)과 용착대상물의 용착부 간의 이격거리가 변동되면 용착부는 과도하게 용융되거나 불완전하게 용융될 수 있다. 따라서 한 쌍의 단자블럭(200)은 가열포일(300)의 일단과 타단 각각을 고정함으로써, 가열포일(300)과 용착대상물의 용착부 간의 이격거리를 일정하게 유지시킬 수 있다.

단자블럭(200)은 외부 전원공급원이 공급하는 전기에너지를 가열포일(300)에 전달한다. 단자블럭(200)은 전기에너지를 가열포일(300)로 전달하기 위해 외부 전원공급원에 연결된 전원공급단자(210)가 연결될 수 있다. 단자블럭(200)도 전기저항이 있으므로 전원공급에 의해 가열될 수 있다. 따라서, 고온에서 변형이 적고 강도를 유지할 수 있는 고온강도(high-temperature strength)가 우수한 금속 재료로 제작되는 것이 바람직하다.

단자블럭(200)의 상단에는 용착부를 균일하게 용융시키는 가열포일(300)이 결합될 수 있고, 하단에는 전기에너지를 전달하는 전원공급단자(210)가 결합될 수 있다.

개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조(1)는 삽입홈(220)이 단자블럭(200)에 형성될 수 있다. 삽입홈(220)에는 가열포일(300)의 양단을 가압고정하는 삽입고정체(400)가 결합될 수 있다.

삽입고정체(400)는 삽입홈(220)에서 가열포일(300)을 가압하여 고정하는 것으로, 삽입홈(220)의 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다.

가열포일(300)이 삽입홈(220)에 수용되고, 삽입고정체(400)가 삽입홈(220)에 삽입되어 결합됨으로써, 가열포일(300)의 양단을 가압할 수 있다. 즉 삽입홈(220)에 삽입고정체(400)가 삽입됨에 따라 가열포일(300)은 삽입고정체(400)에 의해 삽입홈(220)의 내측면과 접하면서 가압고정될 수 있다.

삽입고정체(400)는 삽입볼트(410)에 의해 단자블럭(200)에 결합될 수 있다. 삽입고정체(400)는 삽입볼트(410)가 관통하는 체결부(420)가 형성될 수 있다. 체결부(420)는 삽입고정체(400)를 관통하여 형성되며, 체결부(420)의 내면은 삽입볼트(410)의 수나사에 상응하는 암나사가 형성될 수 있다.

삽입고정체(400)가 삽입홈(220)에 결합되면 가열포일(300)이 단자블럭(200)에 견고하게 고정될 수 있다. 이 상태에서 발열에 의한 열화, 단선 등으로 가열포일(300)이 손상된 경우에, 삽입고정체(400)가 삽입홈(220)에서 분리되면 손상된 가열포일(300)만을 단자블럭(200)에서 분리하고 새로운 가열포일(300)을 교체장착할 수 있다.

개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조(1)는 양측면이 개방된 삽입홈(220)이 형성될 수 있다.

양측면이 개방된 삽입홈(220)은 가열포일(300)의 양단이 수평으로 삽입될 수 있다. 수평으로 삽입된 가열포일(300)의 양단은 삽입고정체(400)가 삽입홈(220)에 삽입되어 결합됨에 따라 가압고정될 수 있다.

용착대상물의 용착부 면적이 비교적 좁은 경우, 용착부의 면적이 균일하게 용융되기 위해서 가열포일(300)의 면적도 용착부 면적에 상응하여 좁아질 필요가 있다. 일반적으로 가열포일(300)은 가늘고 긴 금속판 형상이므로, 가열포일(300)에서 좁은 면적을 갖는 측면이 용착부를 향할 필요가 있다. 이러한 경우 가열포일(300)은 양측면이 개방된 삽입홈(220)에 수평으로 삽입되고 가열포일(300)의 측면이 용착부를 향한 상태에서 고정될 수 있다.

도 3을 참조하면, 개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조(1)는 전후면이 개방된 삽입홈(220)이 형성될 수 있다.

전후면이 개방된 삽입홈(220)은 가열포일(300)의 양단이 절곡되어 삽입홈(220) 내에 수직으로 삽입되게 할 수 있다.

용착대상물의 용착부 면적이 비교적 넓은 경우, 용착부의 모든 면적이 균일하게 융융되기 위해서 가열포일(300)의 면적도 용착부 면적에 상응하여 넓어질 필요가 있다. 따라서, 가열포일(300)에서 넓은 면적을 갖는 평면 또는 배면이 용착부를 향할 필요가 있다. 이러한 경우 절곡된 가열포일(300)의 양단이 삽입홈(220) 내에 수직으로 삽입되고 가열포일(300)의 평면 또는 배면이 용착부를 향한 상태에서 고정될 수 있다.

도 4를 참조하면, 개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조(1)는 삽입홈(220)이 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 작아지도록 테이퍼지게 형성되고, 삽입고정체(400)는 삽입홈(220)의 테이퍼진 형상에 상응하여 형성될 수 있다.

삽입고정체(400)는 삽입홈(220)에 억지 끼워맞춤(interference fit)이 되도록 형성될 수 있다. 따라서 삽입고정체(400)와 삽입홈(220)이 결합된 상태는 죔새가 항상 생기는 상태이므로, 가열포일(300)의 양단은 그 죔새에 의한 가압력을 받아 단자블럭(200)의 삽입홈(220)에 더 견고하게 결합될 수 있다.

삽입홈(220)이 양측면이 개방되어 가열포일(300)의 양단이 삽입홈(220) 내에 수평으로 삽입되어 고정되는 경우에, 가열포일(300)의 양단은 삽입홈(220)의 내부 경사면에 면접하여 결합될 수 있다. 억지 끼워맞춤으로 인한 가압력은 삽입홈(220)의 내부 경사면에 수직방향으로 작용하여 가열포일(300)의 양단을 가압함으로써, 가열포일(300)의 양단을 삽입홈(220)에 견고하게 결합시킬 수 있다.

또한, 삽입홈(220)의 전후면이 개방되어 가열포일(300)의 양단이 절곡되어 삽입홈(220) 내에 수직으로 삽입되어 고정되는 경우에도, 가열포일(300)의 양단은 삽입홈(220)의 내부 경사면에 면접하여 결합될 수 있다. 억지 끼워맞춤으로 인한 가압력은 삽입홈(220)의 내부 경사면에 수직방향으로 작용하여 가열포일(300)의 양단을 가압함으로서, 가열포일(300)의 양단을 삽입홈(220)에 견고하게 결합시킬 수 있다.

삽입홈(220)과 삽입고정체(400)가 삽입볼트(410)에 의해 결합되는 경우, 삽입볼트(410)가 체결되는 나사부 깊이에 따라 가열포일(300)에 가해지는 가압력을 조절할 수 있다. 나사부 깊이가 깊어질수록 삽입홈(220)의 저면 방향을 향하는 외력이 작용하므로 삽입고정체(400)는 단자블럭(200)에 강하게 결합될 수 있다. 반면에, 나사부 깊이가 얕을수록 저면 방향을 향하는 외력이 상대적으로 약해지므로 삽입고정체(400)는 단자블럭(200)에 약하게 결합되거나 분리될 수 있다.

즉 드라이버에 의한 삽입볼트(410)의 단순한 회전체결만으로 가열포일(300)을 단자블럭(200)에 견고하게 고정하거나, 가열포일(300)만을 단자블럭(200)에서 분리하여 교체장착할 수 있다.

가열포일(300)은 양단이 단자블럭(200)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 가열포일(300)은 외부 전원공급원에 의해 공급받은 전기에너지를 열에너지로 변환하여 용착대상물의 용착부를 용융시키는 것으로, 가늘고 긴 금속판 형상의 가요성(可撓性) 금속 재료로 제작될 수 있다.

가열포일(300)이 손상되어 교체장착이 필요한 경우, 가열포일(300)은 단자블럭(200)에 착탈 가능하게 결합되므로, 손상된 가열포일(300)만을 단자블럭(200)으로부터 분리하여 새로운 가열포일(300)을 단자블럭(200)에 손쉽게 교체장착할 수 있다.

가열포일(300)은 용착대상물의 용착라인의 경로를 따라가며 휘어질 수 있다. 가열포일(300)은 잘 휘어질 수 있으므로 용착라인의 경로를 따라가며 배치될 수 있다. 용착라인의 경로를 따라 배치된 가열포일(300)은 용착부를 효과적으로 용융시킬 수 있다.

가열포일(300)의 양단은 단자블럭(200)에 결합되어 고정되고, 양단을 제외한 가열포일(300)은 용착대상물의 용착라인의 경로를 따라가며 휘어질 수 있다.

필요에 따라 가열포일(300)은 물결 형상으로 웨이브진 형상으로 형성될 수 있다. 용착대상물의 용착부를 향하는 가열포일(300)의 면적이 용착부의 면적보다 작은 경우, 용착부의 면적을 커버할 수 있도록 가열포일(300)이 웨이브지면서 용착라인의 경로를 따라가며 휘어질 수 있다.

전술한 가열포일(300)의 측면이 용착부를 향하게 고정된 상태의 경우 가열포일(300)은 필요에 따라 물결 형상으로 웨이브지면서 용착라인의 경로를 따라가며 휘어질 수 있다.

가열포일(300)은 단자블럭(200)에 의해 전달되는 전기에너지에 의해 가열될 수 있다. 즉 전기에너지가 열에너지로 변환되고, 변환된 열에너지는 적외선 형태로 용착대상물의 용착부로 조사된다.

가열포일(300)은 가요성이 있고 적외선 영역의 열에너지를 조사할 수 있는 전기저항값을 갖는 니크롬(nichrome) 금속판으로 형성될 수 있다.

니크롬은 니켈과 크로뮴의 이원합금으로서 얇은 판으로 만들 수 있고, 고온에서 변형이 적고 강도를 유지할 수 있는 고온강도가 우수하다.

개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조(1)는 복수의 고정부재(500)를 더 포함할 수 있다.

고정부재(500)는 가열포일(300)을 고정하여 가열포일(300)과 용착대상물의 용착부 간의 이격거리를 일정하게 유지하는 것으로, 도 5를 참조하면, 후크가 형성된 와셔(510), 양단이 절곡된 스테플러(520) 등으로 형성될 수 있다.

가열포일(300)은 양단이 용착대상물의 용착부와 일정한 거리가 유지되어야 용착부를 균일하게 용융시킬 수 있다. 가열포일(300)은 고열에 장기간 노출되어 중앙부에 처짐이 발생하거나 자중에 의해 가열포일(300)의 중앙부에 처짐이 발생할 수 있다. 이러한 경우 가열포일(300)과 용착대상물의 용착부 간의 이격거리가 변할 수 있다. 즉 고열이나 자중 등에 의해 가열포일(300)의 처짐 등 변형이 발생함으로써, 가열포일(300)과 용착대상물의 용착부 간의 이격거리가 변동될 수 있다. 고정부재(500)는 가열포일(300)을 지지하여 가열포일(300)과 용착대상물의 용착부 간의 이격거리를 일정하게 유지함으로써 용착부가 균일하게 용융될 수 있도록 한다.

단열블럭(100)에 장착홈(130)이 형성된 경우, 고정부재(500)는 가열포일(300)을 지지할 수 있도록 장착홈(130)에 인접하여 고정될 수 있다. 후크가 형성된 와셔(510)로 형성된 고정부재(500)는 후크로 가열포일(300)을 지지할 수 있다. 스테플러(520)로 형성된 고정부재(500)는 장착홈(130)의 개구부를 가로지르며 고정되어 가열포일(300)을 지지할 수 있다.

이하에서는 상기와 같은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조(1)의 가열포일(300)의 교체장착 과정을 설명하기로 한다.

단열블럭(100)에 단자블럭(200)이 삽입되어 고정될 수 있다. 단자블럭(200)은 전원공급단자(210)에 의해 외부 전원공급원에 연결된 상태이다. 단자블럭(200)에 결합된 가열포일(300)이 열화, 단선 등으로 손상된 경우, 단자블럭(200)의 삽입홈(220)에 결합된 삽입고정체(400)를 관통하는 볼트를 풀면 삽입고정체(400)와 삽입홈(220)은 서로 느슨해질 수 있다. 삽입고정체(400)와 삽입홈(220) 간의 느슨한 결합상태는 가열포일(300)의 양단을 삽입홈(220)으로부터 각각 분리되게 한다. 그 다음 새로운 가열포일(300)의 양단이 삽입홈(220)에 각각 삽입되고 볼트가 죄어지면 삽입고정체(400)는 삽입홈(220)에 견고하게 결합될 수 있다.

전술한 개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조(1)에 의하면, 용착기의 단열블럭(100) 전체를 분리할 필요 없이 가열포일(300)만을 용착기에서 분리하여 손쉽게 교체장착할 수 있다.

또한, 개시된 내용의 일 실시예에 따른 용착기의 가열포일 교체장착구조(1)에 의하면, 가열포일(300)을 가압하는 고정력을 증대시켜 가열포일(300)을 견고하게 고정시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 용착기의 가열포일 교체장착구조
100: 단열블럭
110: 고정홈
120: 연결공
130: 장착홈
200: 단자블럭
210: 전원공급단자
220: 삽입홈
300: 가열포일
400: 삽입고정체
410: 삽입볼트
420: 체결부
500: 고정부재
510: 와셔
520: 스테플러

Claims

한 쌍의 고정홈이 형성하는 단열블럭;
상기 고정홈 내에 각각 결합되고 전원공급단자가 연결되는 한 쌍의 단자블럭; 및
상기 단자블럭에 양단이 착탈 가능하게 결합되고 상기 단자블럭에 의한 전원공급 시에 발열되는 가열포일을 포함하는 용착기의 가열포일 교체장착구조.
청구항 1에 있어서,
상기 단자블럭에는 삽입홈이 형성되고,
상기 삽입홈에는 상기 가열포일의 양단을 가압고정하는 삽입고정체가 결합되는 것을 특징으로 하는 용착기의 가열포일 교체장착구조.
청구항 2에 있어서,
상기 삽입홈은 양측면이 개방되며 상기 가열포일의 양단은 상기 삽입홈 내에 수평으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 용착기의 가열포일 교체장착구조.
청구항 2에 있어서,
상기 삽입홈은 전후면이 개방되며 상기 가열포일의 양단은 절곡되어 상기 삽입홈 내에 수직으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 용착기의 가열포일 교체장착구조.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 삽입홈은 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 작아지도록 테이퍼지게 형성되고,
상기 삽입고정체는 상기 삽입홈의 테이퍼진 형상에 상응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 용착기의 가열포일 교체장착구조.