KR930005022B1 - 단열 섬유 솜 패키징 방법 및 장치 - Google Patents

단열 섬유 솜 패키징 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
단열 섬유 솜 패키징 방법 및 장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 따른 섬유 단열 솜 패키징 장치의 개략 측면도.
제2a, b, c도는 패키징 작업의 여러가지 단계를 도시하며, 제1도의 2-2선에 따라 취해진 수직 단면도.
[발명의 상세한 설명]
[기술 분야]
본 발명은 단열 섬유 솜의 패키징 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 공기 제거 수단과 함께 기계적 압축을 사용하는 장치에 관한 것이다.
[배경 기술]
1967년 6월 27일자로 헐호스트(Hullhorst)와 로켓(Lockett)에게 허여된 미합중국 특허 제3,327,449호는, 솜뭉치를 기계적으로 압축하고, 압축된 솜뭉치의 종방향 에지부를 따라 진공 슈우(shoe)에 의해 진공이 제공되는 장치를 서술하고 있다. 솜뭉치와 진공 슈우의 주위에 종이 시트가 감싸여지고, 시트의 에지는 진공 슈우위에 함께 접착된다.
미합중국 특허 제3,382,643호는 제168년 5월 14일자로 헐호스트에게 허여되었는데, 솜뭉치를 로딩 스테이션(loading station)으로부터 압축 스테이션내로 이동시키기 위해 압축 스테이션의 측벽 진공 플레넘(plenum)이 사용된 장치를 서술하고 있다. 압축 스테이션의 하부판을 형성하는 압력 플레넘은 크로스 램(cross ram)에 의해 압축된 솜뭉치를 백(bag)의 내부로 이동시키는 것을 돕는다.
미합중국 특허 제3,458,966호는 던바(Dunbar)와 헐호스트에게 1969년 8월 5일자로 허여되었는데, 솜뭉치를 플라스틱 백내에 봉입하고 백의 단부로부터 공기를 제거하므로써 섬유솜을 공기압축시키는 방법을 서술하고 있다. 백과 솜뭉치가 주위 공기압에 의해 압축된 후에 팽창 억제 슬리브가 백과 솜뭉치 위에 삽입된다.
미합중국 특허 제3,499,261호는 헐호스트와 브라운(brown)과 모지에르(Mosier)에게 1970년 3월 10일자로 허여되었는데, 패키징 장치의 세가지 실시에를 서술하고 있다. 제1도와 제2도는 래핑(wrapping) 시트와 솜뭉치가 내부에 놓이는 상부-개방(open-top) 챔버를 서술하고 있다. 단부벽 진공 플레넘은 공기를 솜으로부터 단부쪽으로 제거한다. 하부벽압력 플레넘은 포장된 뭉치를 배출한다. 제3도 및 제4도는 하부벽 진공 플레넘이 공기를 솜뭉치의 횡방향으로 또한 그 주면에 평행하게 제거하는 동안에 솜뭉치를 수평으로 압축시키는 수단을 서술하고 있다. 제5도 내지 제10도는 상기 미합중국 특허 제3,382,643호의 장치를 도시한다.
미합중국 특허 제3,824,759호는 핀(Finn)과 스미스(Smith)에게 1974년 7월 23일자로 허여되었는데, 솜뭉치가, 로딩 스테이션에 있는 핑거(finger)의 세트 사이에서 부분적으로 압축되고, 다음에는 로딩 핑거가 철수되는 동안 상기의 부분 압축 뭉치를 유지하기 위한 측벽 진공 플레넘을 갖는 압축 스테이션으로 이동되는 그러한 장치를 서술하고 있다.
[발명의 서술]
본 발명에 따라서, 섬유 솜 패키징 장치가 제공되는데, 이 장치에서는 우선 섬유 솜 뭉치가 그 주면에 수직으로 작용하는 공기압에 의해 압축되고, 다음에는 같은 방향으로 기계적으로 압축된다.
[발명의 최적 실시예]
본 발명의 실시예를 솜의 수직 하방 운동에 대해 기술하였지만, 수평 방향 또는 수직 상향으로 작동될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
제1도는, 본 발명에 따라서, 유리섬유 솜 형성 장치(도시되지 않음)로부터 섬유 솜(11)을 수용하는 경사 공급 컨베이어(12)를 포함하는 패키징 장치(10)를 도시한다. 솜은 도시된 바와 같이 접혀질 수 있고, 접히지 않을 수도 있다.
솜은 공급 컨베이어에 의해 적층 골조(52)내로 공급되고, 진공 챔버(54)내로 하강되어 공기식 및 기계식으로 압축되며, 왕복 추진판(55)에 의해 진공 챔버로부터 축출되어 압축된 뭉치로서 배깅(bagging) 장치(56)내로 들어간다.. 추진판(55)은 공압 작동기(58)와 같은 적절한 가압 수단에 의해 왕복 운동된다. 진공 챔버는 진공 펌프(65)가 적절히 연결된 덕트(64)에 연결된다. 적층 골조(52)와 진공 챔버는 제2a도, 제2b도 및 제2c도에 더욱 상세히 도시되어 있다.
제2a도를 참조하면, 솜은 적층 골조(52) 위에 3면으로된 비공급 챔버(66)로 연속적으로 공급되고, 이들의 하단부에 인접한 적합한 골조상에 피봇적으로 장착되는 한쌍의 공압식 작동기(70)와 개별적으로 작동 접속되는 한쌍의 대향 배치 피봇 장착된 상부 게이트 부재(68)상에 처음으로 안착된다. 제2b도에 도시된 바와 같이, 작동기(70)의 작동은 게이트 부재(68)를 하향으로 피봇시키고, 적층 골조(52)에 솜을 떨어뜨리고, 이에 의해서 게이트(68)의 몇몇 사이클후에, 솜의 스택은, 이들의 하단부에 인접한 적합한 골조상에 피봇 가능하게 장착되는 한쌍의 공압식 작동기(74)에 개별적으로 작동 접속되는 한쌍의 대향 배치 피봇 장착된 단부 게이트 부재(72)의 상부에 형성된다.
상기 장치(10)는 솜의 두께와, 접힘 여부와, 각각의 백에서 패키지화되는 횟수에 따라, 서로 다른 방법으로 작용하는 프로그램을 만들 수 있다. 일예를 들어, 예정된 갯수의 솜이 단부 게이트 부재(72)상에 안착되는, 예로서 5개의 솜으로 이루어지는 제1스택에 축적된 후, 상기 작동기(74)는 제2c도에 도시된 점선 위치로 단부 게이트 부재를 이동시켜 연장되고, 따라서 상기 제1스택이 진공 챔버로 떨어지는 것을 허용한다. 이후 상기 작동기(74)는 단부 게이트 부재(72)가 솜의 제2스택 축적을 위한 위치로 이동하여 돌아온다.
진공 챔버는 솜의 스택을 수용하는 상부에서 구멍(54a)을 가지며, 상기 구멍(54a)은, 제1도에 도시된 바로서, 공압식 작동기(78)와 각각이 자동적으로 접속되는 한쌍의 대향 피봇 장착된 챔버 상부 도어(76)에 의해 폐쇄 가능하다. 솜의 제1스택이 진공 챔버로 떨어지면, 제2a도에서 도시된 바와 같이 상기 챔버 상부 도어(76)는 개방된다.
진공 챔버의 내측은, 공기가 배기되는 동안에 정열된 솜을 유지하기 위한 측벽(80)과 같이, 양호하게 관통되어진 한쌍의 측벽이다. 보다 양호하게, 상기 측벽은 솜의 훤활한 수직 운동을 용이하게 하는 확산-분리 수평 로드(도시안됨)를 포함한다. 또한, 진공 챔버에는 수직 이동을 위해 장착된 가압판(82)이 있다. 양호하게, 상기 가압판은 솜의 백의 기본 형태와 부합하는 상향 오목 표면을 가진 형태이다. 이러한 사실로서 솜에 가해지는 압축은 최소 양으로 나타난다. 또한 폐쇄 챔버 상부 도어의 하면은 마무리된 솜 백의 프로파일과 유사하다. 이러한 사실은 챔버 상부 도어의 하면을 솜 백의 프로파일과 정확히 동일하게 만들거나, 제2b도에 도시된 바와 같이 마무리된 솜 백의 프로파일과 접하는 편향된 직선 표면을 제공하므로써 성취 가능하다. 결과로서, 압축된 솜의 스택은 백내에 패키지하는데 필요한 최소 양만큼 압축된다. 제2a, b, c도에 분해로 도시된 한쌍의 공압 가압판 작동기(84)와 같은 적절한 수단이 가압판을 상승 및 하강시키는데 사용되어질 수 있다. 통상, 각각의 가압판 작동기는, 그중 하나가 제1도에 도시되어 있는 쉬라우드(86)에 의해 덮여진다.
솜의 제1스택이 진공 챔버내로 떨어지면, 가압판 작동기(84)는 가압판을 제2a도 및 2b도에 도시된 점선 위치로 하강시키도록 연장된다. 약한 진공이 솜의 제1스택이 가해진다. 이때 단부 게이트 작동기(74)는 제2스틱내에 축적된 예정된 수의 솜이 진공 챔버내로 떨어지고, 솜의 제3스택이 단부 게이트 부재(72)상에 축적될 수 있도록 연장되었다가 다시 돌아온다.
솜의 제2스택이 진공 챔버로 떨어진 후, 솜의 갯수에 의해 결정되는 증가된 진공 상태가 진공 챔버에 적용된다. 진공 펌프는 연속적으로 움직이도록 부합될 수 있지만 진공 챔버에 적용되는 진공의 정도는 덕트(64)(제1도 참조)내의 버터플라이밸브(83)와 같은 적절한 수단에 의해 제어된다.
그후 단부 게이트 작동기(74)는 제3스택에 축적된 예정된 수의 솜이 진공 챔버 안으로 떨어지고 다른 솜의 스택이 하부 게이트 부재상에 축적될 수 있도록 3번 연장되었다가 되돌아간다. 제3스택과 후속 스택이 진공 챔버로 들어간 후, 진공 챔버에 적용되는 진공의 정도는 솜의 카운트에 의해 결정된 높은 수치로 변경된다.
진공 챔버는 솜이 챔버 개구부(54a)을 청결하게 하도록 충분히 아래로 움직이는지의 여부를 결정하는 수단으로 적합하게 형성되어 있다. 양호한 수단으로는 진공 챔버의 상부에 제공된 광원(85)(제2b도 참조) 및 챔버의 반대측부상의 광전기 쉘(81)과 같은 대응 수신기가 있다. 제3의 또는 마지막 스택이 스택킹 골조로 부터 해제되어 진공 챔버를 향해 떨어질 때, 셀상의 광선이 파괴되어, 진공 챔버에 적용되는 진공의 정도가 높은 값으로 증가하게 된다. 이것은 광전기 셀상의 광선이 되돌아 올 때까지 최종 스택의 상부에서 대기압에 의해 공압식으로 솜을 가압시키고, 작동기(78)는 챔버 상부 도어(76)를 밀폐시키도록 연장되며 진공 챔버에 적용된 진공은 버터플라이 밸브의 밀폐에 의해 닫혀진다.
다음 단계는 솜을 최종 압축 값으로 기계적으로 압축한다. 이것은 제2a도와 제2b도에 도시된 파선 위치로부터 제2c도에 도시된 실선 위치로 가압판을 올리도록 가압판 작동기를 수축시키고, 부가로 솜을 밀폐된 챔버 상부 도어에 대해 기계적으로 압축시킴으로서 수행될 수 있다. 또한, 기계적인 압축은 챔버 상부 도어가 판을 향해서 이동하므로써 효력이 발생된다고 이해된다. 진공 챔버 단부 벽(90)은 제1도에 도시된 두개의 공압식 작동기(88)와 같은 적절한 수단에 의해 상승될 수 있다. 하부 위치(도시되지 않음)에서, 단부 게이트는 진공 챔버로부터 배기 장치(56)로의 출구 개구를 폐쇄하고, 또한 진공 챔버로부터 추진판(55)으로 개방된 입구부를 폐쇄한다.
단부 벽이 올라간 후에, 작동기(58)는, 처음에는 배경 장치(56)상의 백(92)안으로 압착된 솜 스택을 밀어넣고 나중에는 블룩해진 솜과 백을 배깅 장치에서 끄집어내도록 연장된다. 계속해서, 작동기는 수축된다. 작동기(88)는 단부 벽(90)을 하강시키도록 작동되고, 작동기(78)는 챔버 상부 도어를 개방하도록 수축되며, 작동기(84)는 가압판을 제2a도와 제2b도에 도시된 실선 위치로 하강시키도록 연장되고, 새로운 사이클의 시작을 위해 새로운 백이 배깅 장치상에 위치된다.
개방 챔버 상부 도어, 단부 벽(90)의 상기 도어와 수직으로 상응하는 부분 및, 측부 그릴(80)은, 솜을 위한 유입 튜브(94)를 형성한다. 적층 골조(52)와 유입 튜브는, 솜이 송입 챔버에 도달하면 전체 압축 공정중에 수직 방향으로만 움직이고, 솜의 최종 압축후 백에 넣어지기 전까지는 수평적으로 움직이지 않도록 수직으로 나란히 장착된다. 솜이 유입 튜브에 있을 때, 솜은 유입 튜브의 거의 전 단면부를 차지함으로써 솜의 압축을 위한 압력 차이가 최대한으로 사용된다.
모든 솜이 입구 튜브에 위치한 후 가압판에 의한 최종 압축 단계에 앞서 측부 그릴(80)은 유압식 작동기(96)와 같은 적절한 수단에 의해 팩으로부터 짧은 거리만큼 이동될 수 있다. 이것은 절연 배트상의 페이퍼 플랜지와 측부 그릴 사이의 접촉을 감소시킨다.
진공 챔버와 유입 튜브 안으로 솜을 공급하는 배치(batch) 방법은 다소 연속적인 공급 방법으로 대체될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 방법으로, 솜은 진공 챔버 안으로 연속적으로 공급된다. 진공 챔버내의 스택이 너무 높다고 적절한 센서(예, 포토셀(87))가 결정할 때, 진공은 턴온(turn on) 된다. 솜이 스택에 보다 많이 추가될 때, 진공은 최상부 솜을 항상 예정된 레벨 아래로 유지하도록 자동으로 증가된다.
상기 구조의 다양한 수정이 이루어질 수 있고, 하기 청구범위에서의 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 설명될 수 있다.
[산업상의 응용]
본 발명은 건물용 단열 피스를 패키징하기 위한 솜패키징 장치로 사용된다.

Claims (13)

  1. 솜(11)을 수용하기 위한 진공 챔버(54) 및 유입 튜브(94)와, 진공 챔버(54)를 부분적으로 진공 상태로 하여 솜(11)의 압축을 유발하기 위한 진공 수단(54)과, 이동하여 상기 유입 튜브(94)를 폐쇄하도록 장착된 진공 챔버 상부 도어(76)와, 상기 솜(11)을 기계적으로 부가 압축시키기 위한 수단(84)과, 유입 튜브(94)가 개방되도록 유입 튜브의 가동 단부벽(90)을 이동시키기 위한 수단(88) 및, 압축된 솜(11)을 진공 챔버(54)로부터 백(92)내부로 밀어넣기 위한 수단(58)을 포함하고, 상기 유입 튜브(94)는 한쌍의 측벽(80)과 한쌍의 가동 단부벽(90) 및 수직 이동하도록 장착된 가압판(82)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가압판(82)은 이동 가능하게 장착되며, 상기 솜(11)을 기계적으로 부가 압축시키기 위한 수단(84)은 가압판(82) 이동 수단(84)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가압판(82) 이동 수단(84)은 가압판(82)을 수직 상향으로 이동시키도록 설치되는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단부벽(90) 및 측벽(80)은 솜(11)의 단면과 동일 크기의 장방형 유입 튜브(94) 단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 측벽(80)은 유입 튜브(94)내의 솜(11)의 스택으로부터 멀리 이동하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 장치.
  6. 제1항에 있어서, 진공 챔버 상부 도어(76)의 폐쇄가 가능하도록 진공 챔버(54)의 진공화가 솜을 충분히 압축한 때를 결정하기 위한 수단(85)을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 가압판(82)의 상면과 챔버 상부 도어(76)의 하면은 솜(11) 백(92)의 최종 형태에 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 장치.
  8. 솜(11)을 수용하기 위한 진공 챔버(54) 및 유입 튜브(94)와, 유입 튜브(94) 위의 위치에 솜을 축적시키기 위한 적층 골조(52)와, 진공 챔버(54)를 부분적으로 진공 상태로 하여 솜(11)의 압축을 유발하기 위한 진공 수단(65)과, 이동하여 상기 유입 튜브(94)를 폐쇄하도록 장착된 진공 챔버 상부 도어(76)와, 유입 튜브(94)가 개방되도록 유입 튜브의 가동 단부벽(90)을 이동시키기 위한 수단(88) 및, 압축된 솜(11)을 진공 챔버(54)로부터 백(92) 내부로 밀어넣기 위한 수단을 포함하며, 상기 유입 튜브(94)는 한쌍의 측벽(80) 및 한쌍의 가동 단부벽(90)에 의해 한정되고, 상기 유입 튜브(94)의 단부벽(90) 및 측벽(80)은 솜(11)의 단면과 동일한 크기의 장방형 유입 튜브 단면을 형성하고, 상기 적층 골조(52)는 유입 튜브(94) 위에 위치되어 유입 튜브(94)와 동일한 단면을 가지며, 상기 적층 골조(52) 및 유입 튜브(94)는 최종 압축하여 백에 넣기 이전까지 솜(11)이 수직 방향으로만 이동되도록 일렬로 장착되는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 측벽(80)은 유입 튜브(94)내의 솜(11)의 스택으로부터 멀리 이동하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 장치.
  10. 한쌍의 측벽(80)과 한쌍의 이동가능한 단부벽(90) 및 솜의 가압판(82)에 의해 한정되고 진공 챔버(54)내에 위치하는 유입 튜브(94) 내부에 솜(11)을 적층하는 공정과, 솜(11)의 압축을 유발하기 위해 진공 챔버(54)를 부분적으로 소개시키는 공정과, 유입 튜브(94)를 폐쇄시키도록 진공 챔버 상부 도어(76)를 폐쇄시키는 공정과, 솜(11)을 기계적으로 부가 압축시키는 공정과 ; 유입 튜브(94)를 개방시키도록 상기 이동가능한 단부벽(90)을 이동시키는 공정 및, 압축된 솜(11)을 진공 챔버(54)로부터 백(92) 내부로 밀어넣는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 방법.
  11. 제10항에 있어서, 솜(11)을 기계적으로 압축하는 공정 이전에 측벽(80)을 유입 튜브(94)내의 솜(11)의 스택으로부터 멀리 이동시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 방법.
  12. 제10항에 있어서, 솜(11)을 기계적으로 압축하는 공정은 가압판(82)을 이동시키므로써 달성되는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가압판(82)은 수직 상향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 단열 섬유 솜 패키징 방법.
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