펄프성형장치

펄프성형장치{PULP Forming Apparatus}

본 발명은 펄프 혼합액을 이용하여 펄프 성형물을 제작하는 펄프성형장치에 관한 것이다.

펄프를 원료로 제작된 제품(펄프제품)은 자연 친화적이어서 계란이나 과일 등의 식품류를 포장하는데 많이 활용된다. 또한 펄프는 전자제품의 충격을 완화하기 위한 포장구로도 많이 활용되고 있다.

펄프를 원료로 하는 제품들은 펄프성형장치를 통해 생산되는데 펄프성형장치는 펄프 혼합액이 저장되는 저장조, 제품의 형상에 맞게 제작된 금형을 포함한다.

펄프 혼합액이라 함은 섬유질인 펄프를 물에 용해시킨 겔상태의 물질로 펄프제품의 원료를 말한다.

종래 펄프성형장치에 구비되는 금형은 다수개의 상부금형과 하부금형이 상호 대향하도록 배치되며, 각 금형들은 펄프 혼합액에 포함된 펄프를 흡착하여 초벌 성형하는 금형부터 성형물의 완제품을 성형하는 금형들이 다수개의 열을 갖도록 배치된다.

상부금형과 하부금형 중 어느 일측의 금형이 이동함으로써 상부금형과 하부금형은 치합되며 이에 의해 펄프가 초벌 성형된다.

초벌 성형된 펄프는 별도의 이동수단을 통해 이웃하는 위치에 구비된 별도의 금형으로 이동된 뒤 압착되어 최종 펄프 성형물로 성형된다.

한편 종래 펄프성형장치의 상부금형과 하부금형은 가열판과 가열판의 상부에 위치한 금형으로 구비되어 있어 펄프의 성형 시 열과 압력을 펄프에 가하도록 구비되는데 각 금형에 구비된 가열판이 단일판으로 구비되어 있어 가열판의 열변형 시 상부금형과 하부금형이 치합 공차를 벗어나는 문제가 발생될 수 있었다.

가열판이 철(Fe)로 구비된 경우를 예로 설명하면 철의 열팽창계수는 상온에서 온도가 1도 증가할 때마다 1m 길이의 철은 11마이크로 미터씩 늘어난다.

따라서 하나의 가열판에 다수의 금형을 고정하여 상부금형과 하부금형이 치합되도록 펄프성형장치를 구성해두어도 가열판의 열변형 발생 시 가열판에 고정된 상부금형과 하부금형의 위치가 조금씩 변경되어 상부금형과 하부금형의 정확한 치합이 어려운 문제가 발생되었다.

이 경우 사용자는 상부금형과 하부금형이 치합 공차 내에서 치합될 수 있도록 상부금형과 하부금형의 위치를 조절하여야 하는데 이는 곧 생산손실을 야기하는 문제가 있었다.

또한 상부금형과 하부금형의 위치를 재조정하는 과정에서 가열된 금형에 의한 안전사고가 발생될 위험이 있었으며 이와 같은 문제들은 펄프성형장치의 대형화를 저해하는 요소이기도 했다.

또한 종래 펄프성형장치는 다수의 상부금형과 하부금형을 포함하고 있고, 각 금형의 교체가 필요한 경우 작업자가 상부금형과 하부금형 사이에서 작업하게 되는데 별도의 안전장치가 없어 안전사고가 발생될 위험이 존재하였다.

또한 종래 펄프성형장치는 제품이 완성될 때마다 작업자에게 공급되어 작업자가 포장단위로 설정된 개수만큼 제품을 적재한 뒤 포장해야 하는 불편함이 있었다.

또한 종래 펄프성형장치는 펄프 혼합액이 저장된 저장조 내부에 위치한 하부금형을 세척하는 세척수단이 구비되는데 상기 세척수단은 저장조를 1회 왕복하며 하부금형을 세척하도록 구비되어 있어 펄프성형장치의 생산성을 떨어뜨리는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명은 상부금형과 하부금형에 구비된 가열판의 열변형을 최소화하여 상부금형과 하부금형의 치합 오류를 방지할 수 있는 펄프성형장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한 본 발명은 안전사고를 방지할 수 있는 펄프성형장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한 본 발명은 포장단위로 설정된 개수만큼 펄프를 적재한 뒤 배출함으로써 생산성이 향상된 펄프성형장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한 본 발명은 펄프가 흡착된 금형의 세척시간을 단축하여 생산성이 향상된 펄프성형장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상술한 과제의 해결을 위해 내부에 펄프 혼합액이 저장되는 저장조가 구비되며 상부면에 구비된 개방면을 통해 상기 저장조를 외부와 연통시키는 하부프레임과, 상기 하부프레임의 상부에 소정거리 이격되어 구비되는 상부프레임과, 상기 저장조 내부에 위치하여 표면에 펄프가 흡착되는 성형금형과, 상기 성형금형에 치합되어 펄프를 성형하고, 상기 성형금형으로부터 성형된 펄프를 분리하여 흡착하는 제1상부금형과, 상기 제1상부금형이 상기 개방면을 출입하면서 상기 성형금형에 치합되도록 상기 제1상부금형을 왕복운동시키는 제1액추에이터와, 상기 제1상부금형을 상기 상부프레임에 고정시키는 제1잠금부와, 상기 제1잠금부에 의해 상기 제1상부금형이 상기 상부프레임에 고정되었는지 여부를 감지하는 제1감지부와, 상기 제1감지부로부터 신호를 전송받아 상기 제1상부금형이 상기 상부프레임에 고정된 경우 상기 제1액추에이터가 동작하지 않도록 상기 제1액추에이터를 제어하는 제어부를 포함하는 펄프성형장치를 제공한다.

이 경우 본 발명 펄프성형장치는 상기 상부프레임의 하부에 구비되어 상기 제1상부금형이 고정되는 제1고정판을 더 포함하되 상기 제1액추에이터는 상기 제1고정판에 연결되어 상기 제1상부금형을 왕복운동시키고, 상기 제1잠금부는 상기 상부프레임에 회전 가능하도록 구비되는 착탈부, 상기 제1고정판에 구비되어 상기 착탈부가 고정되는 체결부, 일단은 상기 착탈부에 고정되고 타단은 상기 상부프레임에 고정되어 상기 착탈부가 상기 체결부에 착탈되는 것을 용이하게 하는 탄성부를 포함하도록 구비될 수 있다.

또한 상기 제1잠금부는 일단은 상기 착탈부에 고정되고 타단은 상기 상부프레임에 고정되어 상기 착탈부를 회전시키는 착탈부 액추에이터를 더 포함할 수 있다.

한편 본 발명 펄프성형장치는 상기 제1고정판과 상기 제1상부금형 사이에 위치하여 상기 제1상부금형을 가열하는 제1상부 가열판을 더 포함하고, 상기 제1상부 가열판은 서로 분리되어 구비되는 적어도 두 개 이상이 가열판으로 구비될 수 있다.

또한 본 발명 펄프성형장치는 상기 하부프레임의 상부면에 구비되되 상기 개방면을 개폐 가능하도록 왕복운동하는 이송판과, 상기 이송판의 상부에 고정되고 상기 이송판이 상기 개방면을 폐쇄하는 방향으로 이동한 때 상기 제1상부금형과 치합하여 상기 제1상부금형에 흡착된 펄프를 압착 및 가열한 뒤 상기 제1상부금형으로부터 펄프를 분리하여 흡착하는 제2하부금형과, 상기 이송판이 상기 개방면을 개방하는 방향으로 이동한 때 상기 제2하부금형의 상부에 위치하며 상기 제2하부금형과 치합하여 상기 제2하부금형에 흡착된 펄프를 압착 및 가열한 뒤 상기 제2하부금형으로부터 펄프를 분리하여 흡착하는 제2상부금형과, 상기 제2하부금형에 치합되도록 상기 제2상부금형을 왕복운동시키는 제2액추에이터와, 상기 제2상부금형을 상기 상부프레임에 고정시키는 제2잠금부와, 상기 제2잠금부에 의해 상기 제2상부금형이 상기 상부프레임에 고정되었는지 여부를 감지하는 제2감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2감지부로부터 신호를 전송받아 상기 제2상부금형이 상기 상부프레임에 고정된 경우 상기 제2액추에이터가 동작하지 않도록 상기 제2액추에이터를 제어하도록 구비될 수 있다.

이 경우 본 발명 펄프성형장치는 상기 제1상부금형, 제2상부금형 및 제2하부금형을 각각 가열하는 제1상부 가열판, 제2상부 가열판 및 제2하부 가열판을 더 포함하고, 상기 제1상부 가열판, 상기 제2상부 가열판 및 상기 제2하부 가열판은 서로 분리되어 구비되는 적어도 두 개 이상이 가열판으로 구비될 수 있다.

한편 본 발명 펄프성형장치는 상기 저장조 내부에 위치하여 상기 성형금형을 세척하는 세척부를 더 포함하고, 상기 세척부는 상기 저장조의 너비방향으로 구비되되 상기 성형금형의 상부에 위치하는 노즐프레임과, 상기 저장조의 길이방향으로 구비되되 상기 노즐프레임의 운동을 안내하는 노즐가이드와, 상기 노즐프레임에 구비되어 상기 성형금형에 세척수를 분사하는 노즐과, 상기 노즐에 세척수를 공급하는 공급유로와, 상기 노즐프레임이 상기 저장조 내부를 왕복운동하는 동력을 제공하는 구동부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 저장조의 일단에 위치한 상기 노즐프레임이 상기 저장조의 타단으로 이동할 때 상기 노즐을 통해 세척수를 분사하고, 상기 노즐프레임이 상기 저장조의 타단에 도달한 때 상기 제1액추에이터를 제어하여 상기 제1상부금형이 상기 성형금형에 치합되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이 경우 상기 노즐은 펄프가 흡착된 상기 성형금형에 세척수를 분사하여 상기 성형금형의 외부에 위치한 펄프를 제거하는 제1노즐과, 펄프가 흡착되지 않은 상기 성형금형에 세척수를 분사하여 상기 성형금형을 세척하는 제2노즐을 포함하며, 상기 제1노즐은 상기 노즐프레임이 상기 저장조의 일단서 상기 저장조의 타단으로 이동할 때 세척수를 분사하도록 제어되고, 상기 제2노즐은 상기 노즐프레임이 기 설정된 횟수만큼 상기 저장조 내부를 왕복한 때에 세척수를 분사하도록 제어될 수 있다.

본 발명은 상부금형과 하부금형에 구비된 가열판의 열변형을 최소화하여 상부금형과 하부금형의 치합 오류를 방지할 수 있는 펄프성형장치를 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

또한 본 발명은 안전사고를 방지할 수 있는 펄프성형장치를 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

또한 본 발명은 포장단위로 설정된 개수만큼 펄프를 적재한 뒤 배출함으로써 생산성이 향상된 펄프성형장치를 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

또한 본 발명은 펄프가 흡착된 금형의 세척시간을 단축하여 생산성이 향상된 펄프성형장치를 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명 펄프성형장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명 펄프성형장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명 펄프성형장치의 작동과정을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명 펄프성형장치에 구비되는 잠금부 및 위치감지부를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명 펄프성형장치에 구비되는 하부프레임의 평면도이다.
도 6 (a)는 본 발명 펄프성형장치에 구비되는 세척부의 측면도이고, 도 6 (b)는 펄프성형장치에 구비되는 세척부의 정면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 당해 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명 펄프성형장치(100)의 구성도로 본 발명 펄프성형장치는 프레임(1), 상기 프레임에 지지되도록 구비되어 펄프 혼합물을 단계적이고 순차적으로 성형하기 위한 제1성형부(2), 제2성형부(5) 및 제3성형부(6)를 포함한다.

도 1은 3개의 성형부(2, 5, 6)가 구비된 경우를 도시하고 있지만 이는 일례에 불과할 뿐이므로 본 발명 펄프성형장치는 4차 성형부가 더 구비될 수도 있고, 제1성형부(2)만으로 구비되거나 제1 및 제2성형부(2, 5)만으로 구비될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 제1성형부, 제2성형부 및 제3성형부가 구비된 펄프성형장치를 기준으로 설명한다.

상기 프레임(1)은 펄프성형장치(100)를 작업장의 바닥면이나 기타 장비의 상부면에 지지시키는 하부프레임(11), 상기 하부프레임의 상부에 소정거리 이격되어 구비되는 상부프레임(13), 상기 하부프레임과 상부프레임이 소정간격을 유지하도록 상하부프레임 사이에 구비되는 연결프레임(15)을 포함한다.

상기 하부프레임(11)의 내부에는 제품의 성형을 위한 재료인 펄프 혼합액이 저장되는 저장조(115)가 구비되고, 상기 저장조(115)는 개방면(113)을 통해 외부와 연통하게 된다.

즉 상기 하부프레임(11)은 하부프레임이 지지되는 바닥면으로부터 소정 높이 에 위치하는 상부면(111)을 포함하고, 상기 상부면(111)에는 개방면(113)이 구비되며 상기 개방면의 하부에는 펄프 혼합액이 저장되는 저장조(115)가 구비될 수 있다.

상기 제1성형부(2)는 상기 저장조(115)의 내부에 구비되는 제1하부금형부(21, 제품성형금형), 상기 제1하부금형부(21)의 상부에 위치하여 선택적으로 상기 제1하부금형부에 치합하는 제1상부금형(23, 제품흡착이송 건조금형), 상기 제1상부금형을 가열하는 제1상부 가열판(24), 상기 제1상부 가열판(24)이 고정되는 제1고정판(25), 상기 제1고정판(25)을 Y축에 나란한 방향(개방면(113)이 위치한 방향)으로 왕복운동시키는 제1액추에이터(27)를 포함할 수 있다.

상기 제1하부금형부(21)는 펄프가 흡착되는 성형금형(211), 상기 저장조(115)의 바닥에 구비되어 상기 성형금형(211)을 저장조(115)의 바닥면으로부터 소정높이에 위치시키는 지지부(213), 상기 저장조(115) 내부의 펄프 혼합액의 수위를 조절하는 수위조절부(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 수위조절부(미도시)는 저장조(115) 내부의 수위를 주기적으로 변화시켜 성형금형(211)이 펄프 혼합액에 잠기고 노출되는 과정을 반복시킨다.

이와 같은 효과를 구현할 수 있는 한 상기 수위조절부(미도시)는 다양한 형태로 구비될 수 있는데 성형금형(211)의 표면에 구비된 다수의 관통홀(미도시)을 통해 저장조(115) 내부의 펄프 혼합액을 흡입하는 흡입관(미도시)과 상기 성형금형(211)의 상부면에 구비되는 메쉬(미도시)가 수위조절부의 일례가 될 수 있다.

이 경우 흡입관(미도시)을 통해 수위조절부가 저장조 내부의 펄프 혼합액을 흡입하면 성형금형(211)에 구비된 다수의 관통홀을 통해 펄프 혼압액이 흡입관으로 이동하고, 이 과정에서 펄프 혼합액에 포함된 펄프는 메쉬(미도시)에 잔류하게 된다.

따라서 저장조(115) 내부의 펄프 혼합액의 수위가 낮아져 성형금형(211)이 펄프 혼합액의 외부로 노출될 뿐만 아니라 성형금형(211)의 상부면에는 펄프만이 흡착될 수 있게 된다.

상기 개방면(113)의 상부에는 제1액추에이터(27)가 제1고정판(25)을 제1하부금형부(21) 방향으로 이동시킬 경우 상기 성형금형(211)에 치합되는 제1상부금형(23)이 구비된다.

상기 제1상부금형(23)은 제1상부 가열판(24)에 고정되고, 상기 제1가열판(24)은 연결핀(26)을 통해 제1고정판(25)에 연결될 수 있다.

도 2는 본 발명 펄프성형장치(100)의 측면도이고, 이하에서는 도 2를 참고하여 제1상부금형, 제1고정판 및 제1액추에이터의 구조에 대해 살펴본다.

상기 제1고정판(25)은 상기 상부프레임(13)의 하부에 위치하는데 상기 제1액추에이터(27)는 상부프레임(13)을 관통하여 상기 제1고정판(25)에 결합하는 샤프트(273)와 상기 상부프레임(13)의 상부에 위치하여 상기 샤프트(273)의 출입이 가능한 실린더(271)을 포함할 수 있다.

상기 제1액추에이터(27)는 실린더(271) 내부에 유체를 주입하거나 실린더 내부의 유체를 배출시켜 상기 샤프트(273)의 운동을 제어한다. 유체가 실린더 내부를 출입하는 것은 제어부(미도시)의 제어를 받는 펌프나 밸브에 의해 구현될 수 있다.

한편 샤프트(273)가 실린더(271)에서 인출되도록 운동하면 제1고정판(25)은 하부프레임(11)에 구비된 개방면(113) 방향으로 이동하고, 상기 제1상부 가열판(24)을 통해 상기 제1고정판(25)의 하부에 결합된 제1상부금형(23)은 제1하부금형부에 구비된 성형금형(211)에 치합된다.

이 경우 성형금형(211)에 흡착된 펄프는 제1상부금형에 의해 압착될 뿐만 아니라 제1상부 가열판(24)을 통해 가열된 제1상부금형(23)에 의해 펄프가 함유한 수분이 수증기 형태로 배출되는 펄프의 건조작업도 같이 진행될 수 있다.

그러나 샤프트(273)가 실린더(271) 내부로 이동하면 제1고정판(25)은 상부프레임(13)을 향해 이동하며 이 과정에서 제1상부금형(23)은 제1하부금형부(21)의 성형금형(211)에서 분리된다.

자세한 사항은 후술하겠지만 본 발명은 펄프의 성형을 위해서 제1하부금형부의 성형금형(211)에 흡착된 펄프를 제1상부금형(23)으로 이동시킨 뒤 제2성형부(5) 및 제3성형부(6)를 거치면서 펄프를 순차적으로 가열(건조) 및 압착한다.

이를 위해 상기 제1상부금형(23)에는 제1상부 가열판(24)이 구비되어야 하는데 본 발명에 구비되는 상기 제1상부 가열판(24)은 하나의 가열판으로 구비되지 않고 두 개 이상의 가열판으로 분리되어 구비됨이 바람직하다.

도 2는 상기 제1상부 가열판(24)이 제1가열판(241)과 제2가열판(243)으로 분리되어 구비되고 상기 제1상부금형(23)은 제1가열판(241)에 고정된 제1금형(231)과 제2가열판(243)에 고정된 제2금형(233)으로 분리되어 구비되는 경우를 일례로 도시한 것으로 이하에서는 설명의 편의를 위해 두 개의 금형으로 분리되는 제1상부금형(23) 및 두 개의 가열판으로 구비된 제1상부 가열판(24)을 기준으로 설명한다.

제1상부 가열판(24)을 상기 제1가열판(241)과 상기 제2가열판(243)으로 분리하여 구비하되 각 금형(231, 233)이 개별적으로 가열되도록 한 것은 제1상부 가열판(24)의 열팽창(또는 열변형) 시 발생될 수 있는 문제의 해결을 위함이다.

즉 제1상부 가열판(24)이 하나의 가열판으로 구비되고 하나의 가열판에 다수의 금형이 구비되면 제1상부 가열판(24)의 열변형 시 제1고정판(25)과 제1상부 가열판(24)을 연결하는 연결핀(26)이 휘어지거나 부러질 위험이 있었다.

또한 단일 가열판의 형태로 상기 제1상부 가열판이 구비되면 가열판의 열변형 시 제1상부금형을 구성하는 각 금형(231, 233)의 위치가 변화되어 제1하부금형부(21)의 성형금형(211) 또는 제2하부금형(51)과 치합을 어렵게 하는 문제가 있었다.

이와 같은 문제는 펄프성형장치의 대형화를 저해하는 요소였다.

그러나 제1상부 가열판(24)을 두 개 이상으로 분리시켜 구비하면 상술한 문제들의 해결이 가능하다.

즉 제1상부 가열판(24)을 제1가열판(241)과 제2가열판(243)으로 분리하되 제1금형(231)은 제1가열판(241)에 고정하고, 제2금형(233)은 제2가열판(243)에 고정시키면 제1상부금형(231, 233)을 필요 온도까지 빠르게 가열할 수 있을 뿐만 아니라 제1상부 가열판의 열변형에 따른 상술한 문제들의 해결이 가능해질 것이다.

이하에서는 도 1을 참고하여 제2성형부(5) 및 제3성형부(6)를 비롯한 본 발명 펄프성형장치(100)의 나머지 구성에 대해 살펴본다.

상기 하부프레임(11)에는 하부프레임의 상부면(111)을 따라 왕복운동하여 상기 개방면(113)을 선택적으로 개폐하는 이송판(3)이 더 구비되고, 상기 이송판(3)의 일단에는 성형이 완료된 펄프(제품)가 적재되는 적재부(4)가 구비될 수 있다.

상기 이송판(3)은 액추에이터나 모터와 같은 동력수단(미도시)에 의해 하부프레임(11)의 상부면(111)을 이동하며 도 1은 상기 이송판(3)이 개방면(113)을 개방하는 위치로 이동한 경우를 도시한 것이다(도 3은 이송판이 개방면을 폐쇄하는 방향으로 이동한 경우를 도시한 것임).

한편 상기 적재부(4)는 상기 이송판(3)이 개방면(113)을 개방하는 위치에 있는 경우(도 1)에는 프레임(1)의 외부에 위치하고, 이송판(3)이 개방면(113)을 폐쇄(도 3참고)하면 상기 프레임(1)의 내부로 이동하여 후술할 제3상부금형(63)의 하부에 위치하도록 구비됨이 바람직하다.

상기 적재부(4)는 제품이 적재되는 적재대(41), 상기 적재대(41)를 상기 이송판(3)에 회전 가능하도록 고정시키는 이송판 결합부(43), 상기 적재대(41)가 회전하는 동력을 제공하는 적재대 액추에이터(45)를 포함한다.

상기 적재대 액추에이터(45)는 상기 이송판(3)에 회전 가능하도록 구비되는 실린더(451), 일단은 상기 적재대(41)에 고정되고 타단은 상기 실린더 내부에 위치하는 샤프트(453)을 포함할 수 있다.

상기 제2성형부(5)는 상부프레임(13)에 구비되는 제2액추에이터(57), 상기 제2액추에이터(57)에 의해 상부프레임(13)의 하방(-Y축 방향)으로 왕복운동 하는 제2고정판(55), 상기 제2고정판(55)에 연결핀(56)을 통해 고정되되 적어도 두 개 이상의 가열판을 포함하는 제2상부 가열판(54), 상기 제2상부 가열판(54)으로부터 열을 전달받아 가열되는 제2상부금형(53, 제품압착 건조금형), 상기 이송판(3)의 상부에 위치하되 적어도 두 개 이상의 가열판을 포함하는 제2하부 가열판(52), 상기 제2하부 가열판의 상부에 위치하여 상기 제2하부 가열판에서 열을 제공받고 상기 이송판(3)이 개방면(113)을 폐쇄하도록 이동하면 상기 제1상부금형(23, 제품흡착이송 건조금형)의 하부에 위치하고, 상기 이송판(3)이 개방면(113)을 개방하는 위치에 있으면 제2상부금형(53, 제품압착 건조금형)의 하부에 위치하는 제2하부금형(51, 제품안착이송 건조금형)을 포함할 수 있다.

상기 제2액추에이터(57)는 상부프레임(13)을 관통하여 상기 제2고정판(55)에 결합하는 샤프트(573)와 상기 상부프레임(13)의 상부에 위치하여 상기 샤프트의 출입이 가능한 실린더(571)를 포함할 수 있다.

상기 제2액추에이터(57)의 구조 및 기능은 앞서 설명한 제1액추에이터(27)와 동일한 바 자세한 설명은 생략한다.

다만 제1성형부(2)의 경우 제1하부금형부(21)의 성형금형(211)이 제2하부금형(51)에 비해 낮은 위치에 구비되므로 제2액추에이터(57)에 구비된 샤프트(573)의 이동거리가 제1액추에이터(27)의 샤프트(273) 이동거리보다 짧은 것이 차이점이다.

상기 제2상부금형(53)과 제2상부 가열판(54)은 앞서 설명한 제1상부금형(23)및 제1상부 가열판(24)과 동일한 구조를 가지도록 구비된다. 따라서 제2상부금형(53) 역시 독립적으로 가열되는 제1가열판(미도시)과 제2가열판(미도시)에 고정되도록 구비됨이 바람직하다.

한편 상기 제2하부금형(51)은 상황에 따라 제1상부금형(23) 및 상기 제2상부금형(53)에 선택적으로 치합되므로 제2하부금형(51) 역시 제2하부 가열판(52)의 제1가열판(521)에 고정되는 제1금형(511)과 제2가열판(523)에 고정되는 제2금형(513)으로 구비(도 2참고)됨이 바람직하다.

제3성형부(6)는 상부프레임(13)에 구비되는 제3액추에이터(67), 상기 제3액추에이터(67)에 의해 상부프레임(13)의 하부방향(-Y축 방향)으로 왕복운동 하는 제3고정판(65), 상기 제3고정판(65)에 연결핀(66)을 통해 고정되되 적어도 두 개 이상의 가열판을 포함하는 제3상부 가열판(64), 상기 제3상부 가열판에 고정되어 열을 전달받는 제3상부금형(63, 제품압착건조 배출금형), 상기 이송판(3)의 상부에 위치하되 적어도 두 개의 가열판을 포함하는 제3하부 가열판(62), 상기 제3하부 가열판(62)의 상부에 고정되어 상기 제3하부 가열판(62)으로부터 열을 제공받고 개방면(113)을 폐쇄하도록 이동하면 상기 제2상부금형(53)의 하부에 위치하고, 상기 이송판(3)이 개방면(113)을 개방하는 위치에 있으면 제3상부금형(63)의 하부에 위치하는 제3하부금형(61, 제품안착이송 건조금형)을 포함할 수 있다.

제3성형부(6)에 구비되는 각 구성의 구조 및 기능은 제2성형부(5)에 구비된 구성과 동일한 바 자세한 설명은 생략한다.

이하에서는 도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명 펄프성형장치(100)의 작동과정에 대해 살펴본다.

도 1은 본 발명 펄프성형장치(100)의 동작 전 상태를 도시한 것이다.

이 경우 하부프레임(11)에 구비된 저장조(115)에는 제1하부금형부(21)의 성형금형(211)이 잠기도록 펄프 혼합액이 저장된 상태이고, 이송판(3)은 하부프레임(11)의 개방면(113)을 개방하도록 하부프레임의 상부면(111)에 위치한다.

따라서, 제2하부금형(51, 제품안착이송 건조금형)은 제2상부금형(53, 제품압착 건조금형)의 하부에 위치하고, 제3하부금형(61, 제품안착이송 건조금형)은 제3상부금형(63, 제품압착건조 배출금형)의 하부에 위치하며 적재부(4)는 프레임(1)의 외부에 위치하게 된다.

전력공급부(미도시)를 통해 펄프성형장치(100)에 전력이 공급되면 제어부(미도시)는 제1하부금형부에 구비된 수위조절부(미도시)를 통해 저장조(115) 내부의 수위를 낮춰 펄프 혼합액에 존재하는 펄프가 성형금형(211)에 흡착되도록 한다.

성형금형(211)에 펄프가 흡착되면 제어부는 제1액추에이터(27)를 통해 제1고정판(25)을 개방면(113) 방향으로 이동시킨다.

상기 제1고정판(25)의 하부에는 제1상부 가열판(24)이 연결핀(26)에 의해 고정되고, 제1상부금형(23)은 제1상부 가열판(24)에 고정되어 있으므로 제1고정판(25)은 개방면(113)을 통해 제1하부금형부(21)의 성형금형(211)에 치합된다.

상기 제1상부금형(23)은 제1하부금형부의 성형금형(211)에 치합되는 형상으로 구비되므로 제1상부금형(23)과 성형금형(211)이 치합되면 성형금형(211)의 표면에 있는 펄프는 압착되어 제품의 형상으로 성형될 뿐만 아니라 가열된 제1상부금형(23)에 접촉하여 건조된다(1차 성형).

한편 제1상부금형과 제1하부금형부의 성형금형을 통해 1차 성형된 펄프는 성형금형(211)의 표면에서 분리되어 제1상부금형(23)으로 이동하게 된다.

이를 위해 상기 제1상부금형(23)에는 성형금형(211)에 위치한 1차 성형된 펄프를 제1상부금형(23) 방향으로 이동시키는 제1상부 흡배기장치(미도시)가 더 구비되고, 상기 제1하부금형부(21)는 성형금형(211)의 표면에 흡착된 펄프를 제1상부금형(23) 방향으로 밀어주는 블로워(미도시)가 더 구비될 수 있다.

상기 제1상부 흡배기장치(미도시)는 제1상부금형(23)의 표면을 통해 공기를 흡입하거나 배출하는 장치로 구비될 수 있고, 상기 블로어(미도시)는 성형금형(211)의 표면을 통해 공기를 배출하는 장치로 구비될 수 있다.

따라서 제1상부금형(23)은 제1상부 흡배기장치(미도시)를 통해 공기를 흡입하고, 제1하부금형부(21)는 블로워(미도시)를 통해 공기를 배출함으로써 성형금형(211)에 흡착돼 있는 1차 성형 펄프를 제1상부금형(23)으로 이동시킬 수 있게 된다.

이후 제어부(미도시)는 제1액추에이터(27)를 통해 제1고정판(25)을 상부프레임(13) 방향으로 이동시키게 되고, 성형금형(211)에 흡착되어 있던 1차 성형이 완료된 펄프는 제1상부 흡배기장치(미도시)에 의해 제1상부금형(23)에 흡착된 상태로 상부프레임(13) 방향으로 이동한다.

1차 성형된 펄프가 성형금형(211)에서 분리되어 제1상부금형(23)으로 이동하고 나면 제어부(미도시)는 이송판(3)이 개방면(113)을 폐쇄하는 방향으로 이동(X축 방향으로 이동)시킨다.

따라서 도 3에 도시된 바와 같이 제2하부금형(51, 제품안착이송 건조금형)은 제1상부금형(23, 제품흡착이송 건조금형)의 하부에 위치하고, 제3하부금형(61, 제품안착이송 건조금형)은 제2상부금형(53, 제품압착 건조금형)의 하부에 위치하며 적재부의 적재대(41)는 제3상부금형(63, 제품압착건조 배출금형)의 하부에 위치하게 된다.

이 후 제어부(미도시)는 제1상부금형(23)을 하부방향(-Y축 방향)으로 이동시켜 제1상부금형(23)과 제2하부금형(51)을 치합시킨다.

앞서 설명한 바와 같이 각 상부금형(23, 53, 63), 제2하부금형(51) 및 제3하부금형(61)은 적어도 두 개 이상의 가열판으로 구비되는 제1상부 가열판(24), 제2상부 가열판(54), 제3상부 가열판(64), 제2하부 가열판(52) 및 제3하부 가열판(62)에 고정된다.

따라서, 제1상부금형(23)과 제2하부금형(51)의 치합 시 펄프는 제1상부금형과 제2하부금형에 의해 압착될 뿐만 아니라 제1상부 가열판(24)과 제2하부 가열판(52)에 의해 각각 가열된 제1상부금형과 제2하부금형에 의해 가열(건조)된다(2차 성형).

압착 및 가열된 펄프는 이후 제1상부금형(23)에서 제2하부금형(51)으로 이동한다. 이를 위해 상기 제2하부금형(51)에는 제2하부 흡배기장치(미도시)가 더 구비됨이 바람직하다.

이 경우 제1상부금형(23)에 구비된 제1상부 흡배기장치(미도시)는 공기를 제1상부금형의 표면으로 배출시켜 펄프가 제1상부금형의 표면에서 분리되도록 하고, 상기 제2하부 흡배기장치(미도시)는 표면을 통해 공기를 흡입하여 펄프를 제2하부금형의 표면에 고정하게 된다.

펄프의 2차 성형이 완료되면 제어부(미도시)는 이송판(3)이 개방면(113)을 개방하는 방향(-X축 방향)으로 이동시킨다. 따라서 제2하부금형(51)에 위치한 2차 성형이 완료된 펄프는 제2상부금형(53)의 하부에 위치하게 된다.

이 후 제어부(미도시)는 제2액추에이터(57)를 통해 제2상부금형(53)과 제2하부금형(51)을 치합시킨다.

제2상부금형(53)과 제2하부금형(51)의 치합 시 제2하부금형(51)에 흡착된 펄프는 제2상하부금형(51, 53)에 의해 압착될 뿐 아니라 제2하부 가열판(52)과 제2상부 가열판(54)에서 전달된 열에 의해 가열(건조)되어 3차 성형된다.

펄프가 3차 성형되면 제어부(미도시)가 제2액추에이터(57)를 동작시켜 제2상부금형(53)을 제2하부금형(51)과 분리시켜 상부프레임(13) 방향으로 이동시킨다.

이 때 제2하부금형(51)에 흡착되어 있던 펄프는 제2상부금형(53)으로 이동하게 되는데 펄프의 이동은 제2하부금형(51)에 구비된 제2하부 흡배기장치(미도시) 및 제2상부금형(53)에 구비된 제2상부 흡배기장치(미도시)에 의해 진행된다.

이후 제어부(미도시)는 개방면(113)이 폐쇄되는 방향(X축 방향)으로 이송판(3)을 이동시킨다.

따라서 제2하부금형(51)은 제1상부금형(23)의 하부에 위치하고, 제3하부금형(61)은 제2상부금형(53)의 하부에 위치하게 된다.

이 후 제2액추에이터(57)가 동작하면 제2상부금형(53)은 제3하부금형(61)에 치합하여 펄프를 4차 성형(펄프의 압착 및 건조)하게 된다.

4차 성형된 펄프는 제2상부금형(53)의 제2상부 흡배기장치(미도시) 및 제3하부금형(61)에 구비된 제3하부 흡배기장치(미도시)에 의해 제2상부금형(53)에서 제3하부금형(61)으로 이동하고, 이송판(3)이 개방면(113)을 개방하는 방향(-X축 방향)으로 이동하면 4차 성형된 펄프는 제3상부금형(63)의 하부에 위치하게 된다.

이후 제어부(미도시)가 제3액추에이터(67)를 통해 제3상부금형(63)과 제3하부금형(61)을 치합하면 제3하부금형(61)에 흡착된 펄프는 압착 및 가열되어 5차 성형된 뒤 제3상부금형(63)에 구비된 제3상부 흡배기장치(미도시) 및 제3하부금형(61)에 구비된 제3하부 흡배기장치(미도시)에 의해 제3상부금형(63)에 흡착된다.

펄프의 5차 성형이 완료되면 제어부(미도시)는 이송판(3)이 개방면(113)을 폐쇄하는 방향(X축 방향)으로 이동시키며 이송판(3)의 일단에 구비된 적재대(41)는 프레임(1)의 내부로 이동하여 제3상부금형(63)의 하부에 위치하게 된다.

이후 제3액추에이터(67)가 작동하면 5차 성형이 완료된 펄프는 적재대(41)의 상부에 위치하게 되고, 제3상부 흡배기장치(미도시)는 공기를 배출하여 제3상부금형(63)에 흡착된 펄프를 적재대(41)로 이동시킨다.

5차 성형이 완료된 펄프(제품)가 적재대(41)에 적재되면 제어부(미도시)는 개방면(113)이 개방되는 방향(-X축 방향)으로 이송판(3)을 이동시킨다.

한편 제어부(미도시)는 이송판(3)이 개방면(113)을 개방하는 방향으로 이동하여 제품이 프레임(1)의 외부로 이동할 때마다 하부프레임(11)에 인접하게 구비된 컨베이어(C)로 제품을 배출하도록 적재대 액추에이터(45)를 제어할 수도 있고, 설정된 수의 제품이 적재대(41)에 적재된 때 컨베이어(C)에 제품을 배출하도록 적재대 액추에이터(45)를 제어할 수도 있다.

전자의 경우 제어부(미도시)는 제3상부금형(63)에서 적재대(41)로 제품이 이동한 때 개방면(113)을 개방하는 방향(-X축 방향)으로 이송판(3)을 이동시킨 후 적재대 액추에이터(45)를 통해 적재대(41)를 회전시켜 적재대(41)에 위치한 제품을 컨베이어(C)로 이동시킨다. 컨베이어(C)로 옮겨진 제품은 작업자에게 공급되며 작업자는 포장단위로 설정된 개수만큼 제품을 적층한 뒤 포장하게 된다.

한편 후자의 경우는 작업자가 포장단위로 설정된 개수만큼 제품을 적층하는 작업을 해소하기 위한 제어방법이다. 즉 본 발명 펄프성형장치(100)는 제어부(미도시)가 적재대(41)에 적재된 제품의 수가 설정된 개수에 도달한 경우에만 적재대 액추에이터(45)를 동작시켜 적재대(41)에 위치한 제품을 컨베이어(C)로 이동시킬 수 있다.

적재대(41)에 적재된 제품의 수가 설정된 수(포장단위로 설정된 개수)에 도달하였는지 여부는 제3상부금형(63)의 왕복횟수를 감지하는 수단, 이송판(3)의 이동횟수를 감지하는 수단, 또는 적재대(41)에 적재된 제품의 무게를 감지하는 수단 등이 제어부(미도시)에 제3상부금형의 왕복횟수, 이송판의 이동횟수 또는 적재무게 신호를 제공함으로써 진행될 수 있다.

상술한 구성을 가진 펄프성형장치(100)는 상부금형들(23, 53, 63)의 설치 시 또는 하부금형들(21, 51, 61)에 위치한 불량품 제거 시에 작업자가 상하금형 사이에서 작업해야 한다.

따라서 상부금형과 하부금형 사이에서 작업자가 작업 중임에도 불구하고 상부금형이 동작하면 안전사고가 발생될 위험이 있다.

본 발명은 상술한 안전사고의 방지를 위한 상부금형 잠금부를 더 포함할 수 있는데 이하에서는 상부금형 잠금부에 대해 설명한다.

도 1이나 도 3에 도시된 바와 같이 상기 상부금형 잠금부(7)는 제1상부금형(23)이 개방면(113) 방향으로 이동하는 것을 방지하는 제1잠금부(71), 제2상부금형(53)이 제2하부금형(51) 방향으로 이동하는 것을 방지하는 제2잠금부(73), 제3상부금형(63)이 제3하부금형(61) 방향으로 이동하는 것을 방지하는 제3잠금부(75)를 포함할 수 있다.

도 4를 참고하여 제1잠금부(71)의 구조에 대해 살펴보면, 제1잠금부(71)는 상부프레임(13)에 회전 가능하도록 구비되는 착탈부(711), 상기 제1고정판(25)에 구비되어 상기 착탈부(711)가 체결되는 체결부(713), 상기 착탈부(711)와 체결부(713)의 결합 및 분리를 용이하게 하는 탄성부(715)를 포함할 수 있다.

상기 착탈부(711)는 후크 형상으로 구비되되 일단이 회전축(7111)을 통해 상기 상부프레임(13)에 회전 가능하도록 구비될 수 있고, 상기 체결부(713)는 제1고정판(25)에서 돌출되어 구비되는 핀형태로 구비될 수 있다.

한편 상기 착탈부(711)의 회전축(7111)과 상기 체결부(713)가 일직선 상에 구비될 경우 탄성부(715)의 일단(착탈부에 고정되는 부분)은 회전축(7111)과 체결부(713)을 잇는 직선의 일측(도 4의 경우 직선의 좌측)에 구비되고 탄성부(715)의 타단(상부프레임에 고정되는 부분)은 회전축(7111)과 체결부(713)을 잇는 직선의 타측(도 4의 경우 직선의 우측)에 구비됨이 바람직하다.

이는 사용자가 착탈부(711)를 손으로 회전시켜 체결부(713)에 결합시키거나 착탈부(711)를 체결부(713)에서 분리시킬 경우 착탈부(711)가 소정각도 이상 회전한 때 탄성부(715)가 착탈부(711)를 회전시키는 효과가 있다.

상기 제2잠금부(73)와 제3잠금부(75)는 상술한 제1잠금부(71)의 구조와 동일한바 자세한 설명은 생략한다.

따라서 본 발명 펄프성형장치(100)의 사용자는 각 금형의 교체나 제품불량 발생 시 상부금형 잠금부(7)를 통해 해당 상부금형을 상부프레임(13)에 고정시킴으로써 안전사고 발생을 방지할 수 있게 된다.

다만 상부금형 잠금부(7)에 의해 각 상부금형(23, 53, 63)이 상부프레임(13)에 고정된 경우라도 각 액추에이터(27, 57, 67)에 의해 상부금형(23, 53, 63)이 하부금형(21, 51, 61) 방향으로 이동할 수 있으므로 본 발명 펄프성형장치(100)는 상부금형 잠금부(7)에 의해 각 상부금형(23, 53, 63)이 상부프레임(13)에 고정된 경우 액추에이터(27, 57, 67)가 작동하는 것을 방지하는 장치를 포함할 수 있다.

즉 본 발명 펄프성형장치(100)는 착탈부(711)가 체결부(713)에 체결되었는지 여부를 감지하는 위치감지부(81, 83, 85)를 더 포함하고, 제어부(미도시)는 상기 위치감지부로부터 신호를 전송받아 착탈부(711)가 체결부(713)에 체결된 경우에는 각 액추에이터(27, 57, 67)가 작동하지 않도록 각 액추에이터로 공급되는 전력을 차단할 수 있다.

상기 위치감지부는 도 1에 도시된 바와 같이 제1상부금형(23)이 상부프레임(13)에 고정되었는지 여부를 확인하는 제1감지부(81), 제2상부금형(53)이 상부프레임(13)에 고정되었는지 여부를 확인하는 제2감지부(83), 제3상부금형(63)이 상부프레임(13)에 고정되었는지 여부를 확인하는 제3감지부(85)를 포함할 수 있다.

각 감지부(81, 83, 85)의 구조는 동일한 바 이하에서는 제1감지부(81)를 기준으로 위치감지부의 구조에 대해 살펴본다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1감지부(81)는 상부프레임(13)의 상부에 위치하는 지지대(811), 상기 지지대(811)에 고정되는 센서(813), 상기 상부프레임(13)을 관통하도록 구비되는 접촉바(815)를 포함할 수 있다.

상기 접촉바(815)의 일단은 상기 센서(813)와 소정거리 이격되도록 구비되고 타단은 제1잠금부(71)의 착탈부(711)가 체결부(713)에서 분리되는 방향으로 회전할 경우 착탈부(711)에 접촉 가능하도록 구비된다.

따라서 제1잠금부(71)의 착탈부(711)가 체결부(713)에서 분리되는 방향으로 회전하면 접촉바(815)의 타단은 착탈부(711)에 의해 가압되고, 착탈부에 의해 가압된 접촉바(815)는 센서(813) 방향으로 이동하여 센서(813)에 접촉하게 된다.

접촉바(815)의 일단에 센서(813)에 접촉하면 상기 센서(813)는 소정의 신호를 제어부(미도시)에 전송하고, 상기 제어부(미도시)는 제1액추에이터(27)에 전력이 공급되는 것을 차단하여 안전사고의 발생을 원천적으로 방지하게 된다.

나아가 본 발명 펄프성형장치(100)는 착탈부(711)가 체결부(713)에 체결되었는지 여부를 작업자에게 표시하는 표시부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 표시부(미도시)는 스피커 또는 램프의 형태로 구비될 수 있다.

즉 제어부가 센서로부터 신호를 전송받아 착탈부(711)와 체결부(713)가 분리된 경우라고 판단하면 작업자의 접근을 막는 알람이나 특정 색깔(붉은 색 등)의 불빛을 스피커나 램프를 통해 표시하고, 착탈부(711)와 체결부(713)이 결합된 경우라고 판단하면 작업자의 접근이 가능함을 알리는 알람이나 특정 색깔(녹색 등)의 불빛을 스피커나 램프를 통해 표시하도록 구비될 수도 있다.

한편 본 발명 펄프성형장치(100)는 공정오류가 발생한 경우 상부금형 잠금부(7)가 자동으로 각 상부금형(23, 53, 63)을 상부프레임(13)에 고정하도록 구비될 수 있다.

이를 위해 상기 제1잠금부(71), 제2잠금부(73) 및 제3잠금부(75)는 각 잠금부에 구비된 착탈부(711)를 회전시키는 착탈부 액추에이터를 더 포함하도록 구비될 수 있다.

상기 '공정오류'의 의미는 펄프가 펄프성형장치에 설정된 형태로 이동하지 않게 되는 경우 또는 각 금형에 구비된 가열수단(미도시)에 의해 각 금형이 설정된 온도까지 가열되지 않는 경우 등 펄프성형장치의 작동 중 발생 가능한 오류를 의미한다(공정오류는 이송판(3)의 위치를 감지하는 수단, 각 금형의 온도를 감지하는 수단 등을 통해 판단될 수 있음).

한편 상부금형 잠금부(7)에 구비되는 착탈부 액추에이터의 구조는 동일한 바 이하에서는 제1잠금부(71)에 구비되는 착탈부 액추에이터(717)을 기준으로 구조 및 기능에 대해 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이 착탈부 액추에이터(717)는 상기 상부프레임(13)에 회전 가능하도록 고정된 실린더(717a), 일단은 상기 착탈부(711)에 고정되고 타단은 상기 실린더(717a) 내부에 구비되는 샤프트(717b)로 구비될 수 있다.

이 경우 제어부(미도시)는 실린더(717a) 내부로 유체공급을 제어하여 상기 샤프트(717b)의 왕복운동을 제어하게 된다.

즉, 공정오류가 발생한 경우 제어부(미도시)는 샤프트(717b)가 실린더(717a) 내부로 이동하도록 유체를 제어하여 착탈부(711)가 체결부(713)에 결속되도록 회전시키게 된다.

이때 상기 제1감지부(81)는 착탈부(711)가 체결부(713)에 체결되었음을 감지하게 되므로 제어부(미도시)는 제1액추에이터(27)에 전력공급을 차단하고, 표시부를 통해 작업자의 접근이 안전함을 표시하게 되므로 작업자의 안전사고를 방지할 수 있게 된다.

한편 본 발명 펄프성형장치(100)는 제1하부금형부(21)을 세척하는 세척부(9)를 더 포함할 수 있는데 이하에서는 도 5와 도 6을 참고하여 상기 세척부(9)에 대해 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 세척부(9)는 저장조(115)의 너비방향(L1)으로 구비되는 노즐프레임(91), 저장조의 길이방향(L2)으로 구비되어 상기 노즐프레임(91)의 운동을 가이드하는 노즐가이드(92, 도 6 (b)참고), 상기 노즐프레임에 구비되어 세척수를 분사하는 노즐(93), 상기 노즐에 세척수를 공급하는 공급유로(95), 상기 노즐프레임(91)이 저장조(115) 내부를 이동하는 동력을 제공하는 구동부(96)를 포함한다.

상기 구동부(96)는 저장조(115)의 너비방향(L1)으로 구비되어 회전하는 주동축(961), 상기 주동축과 소정거리 이격되어 구비되되 상기 주동축으로부터 동력을 전달받아 회전하는 종동축(963), 상기 주동축을 회전시키는 모터(965), 상기 주동축과 종동축을 연결하는 축연결부(967)을 포함한다.

상기 모터(965)는 기어드모터(geared motor) 형태로 구비될 수 있는데 이 경우 상기 주동축(961)에는 기어드모터에 치합하는 기어가 더 구비됨이 바람직하다.

한편 상기 축연결부(967)는 주동축(961)과 종동축(963)을 동시에 회전시킬 수 있는 한 다양한 형태로 구비될 수 있는데 체인이나 벨트가 일례가 될 수 있다.

도 6 (a)에 도시된 바와 같이 상기 노즐프레임(91)은 상기 축연결부(967)에 고정되되 노즐프레임(91)의 양단은 상기 노즐가이드(92)에 의해 지지되도록 구비될 수 있다.

따라서 모터(965)가 회전하면 주동축(961)과 종동축(963)이 회전하고, 축연결부(967)는 일방향으로 이동하게 되므로 상기 축연결부(967)에 결합된 노즐프레임(91)은 노즐가이드(92)의 안내를 받으며 저장조(115) 내부를 이동하게 된다.

한편 상기 노즐프레임(91)에는 공급유로(95)로부터 세척수를 공급받아 제1하부금형부(21)에 세척수를 분사하는 노즐(93)이 구비되는데 상기 노즐(93)은 도 6 (b)에 도시된 바와 같이 제1노즐(931)과 제2노즐(933)로 구비될 수 있다.

상기 제1노즐(931)은 성형금형(211)의 표면에 흡착된 펄프의 테두리를 정리하기 위해 구비되며 상기 제2노즐(933)은 상기 성형금형(211)을 포함한 상기 제1하부금형부(21)를 주기적으로 세척하기 위해 구비된다.

즉 상기 제1노즐(931)은 펄프가 흡착된 성형금형(211)의 표면에 세척수를 분사하여 성형금형(211) 이외의 부분에 위치한 펄프를 제거하는 수단이고, 상기 제2노즐(933)은 펄프가 흡착되지 않은 성형금형(211) 및 지지부(213)에 세척수를 분사하여 성형금형(211)의 표면을 주기적으로 세척하기 위한 수단이다.

앞서 설명한 바와 같이 성형금형(211)의 표면에는 메쉬(미도시)가 구비되어 있어 흡입관(미도시)을 통해 저장조(115) 내부의 펄프 혼합액이 제1하부금형부(21) 내부로 흡입되면 펄프는 메쉬(미도시)와 일정한 접착력을 유지한 채 성형금형의 표면에 잔류하게 된다.

따라서 상기 제1노즐(931)을 통해 세척수를 분사하면 메쉬에 잔류하는 펄프는 메쉬에 성형금형(211)의 표면에서 위치를 유지할 것이나 성형금형(211)의 외부에 위치한 펄프(메쉬 이외의 위치에 흡착된 펄프)는 제1노즐에서 분사된 세척수에 의해 씻겨 나게 될 것이므로 펄프의 테두리를 정리할 수 있게 된다.

따라서 상기 제1노즐(931)은 제1하부금형부(21)의 성형금형(211)과 제1상부금형(23)의 치합 전 성형금형(211)에 흡착된 펄프의 테두리를 정리함으로써 성형될 제품의 형상을 다듬는 효과가 있다.

이를 위해 상기 제어부(미도시)는 성형금형(211)과 제1상부금형(23)의 치합 전 모터(965)를 제어하여 노즐프레임(91)이 저장조(115) 내부를 이동하도록 제어하고, 상기 노즐프레임(91)이 저장조(115)를 이동하는 중 제1노즐(931)을 통해 세척수가 분사되도록 노즐(93)을 제어함이 바람직하다.

다만 상기 제어부(미도시)는 노즐프레임(91)이 저장조(115) 내부를 편도이동하는 과정에서 제1노즐(931)에서 세척수가 분사되도록 모터(965)와 제1노즐(931)을 제어함이 바람직하다.

상기 노즐프레임(91)이 저장조(115)를 왕복하면서 세척수를 분사하도록 모터와 제1노즐을 제어한다면 성형금형(211)의 테두리를 보다 깨끗히 정리할 수 있을지 모르나 펄프성형장치의 생산성을 떨어뜨리는 문제가 발생될 수 있기 때문이다.

즉, 본 발명 펄프성형장치는 노즐프레임(91)이 성형금형(211)의 테두리를 세척하기 위해 저장조(115)를 왕복하면서 세척수를 분사하는 것이 아니라 노즐프레임(91)이 저장조(115)를 편도이동(A)하는 과정에서 세척수를 분사한다.

한편 편도이동을 통해 저장조(115)의 일측에 위치한 노즐프레임(91)은 성형금형(211)과 제1상부금형(23)의 차기 치합 시 저장조의 타측으로 편도이동(B)하면서 제1노즐(93)을 통해 세척수를 분사하게 된다.

따라서 노즐프레임이 왕복하며 세척수를 분사하는 경우에 비해 세척시간을 단축할 수 있으므로 본 발명 펄프성형장치는 제품의 성형시간을 단축할 수 있다.

한편 상기 성형금형(211)은 주기적으로 세척하지 않을 경우 그 표면에 잔류하는 펄프에 의해 불량을 유발될 수 있다.

즉 펄프가 성형금형(211)의 표면에 잔류하면 이어지는 펄프 성형 시 성형금형(211)의 표면에 잔류하는 펄프에 의해 제품의 두께가 일정하지 않은 성형불량이 발생하거나 성형금형(211)에 흡착된 펄프가 완전히 분리되지 않은 탈형불량이 발생될 수 있다.

이와 같은 문제의 해결을 위해 종래 펄프성형장치는 작업자가 주기적으로 제1하부금형부를 고압의 세척수로 세척하는 과정을 진행하였는데 작업자가 주기적으로 제1하부금형부(21)를 청소하는 경우 펄프성형장치를 정지시킨 뒤 작업하기 때문에 생산성을 저하시킬 뿐만 아니라 불량이 발생된 뒤에 작업하는 경우가 많아 사전 예방에 어려움이 있었다.

그러나 본 발명 펄프성형장치는 제어부(미도시)가 주기적으로 상기 제2노즐(933)을 통해 펄프가 흡착되지 않은 성형금형(211)에 세척수를 분사함으로써 상술한 불량발생을 방지할 뿐 아니라 생산성 저하도 방지할 수 있다.

즉 본 발명 펄프성형장치는 제어부(미도시)가 제품성형 전, 제품의 성형 후 또는 제품을 설정된 횟수만큼 생산된 뒤(노즐프레임(91)이 저장조(115) 내부를 왕복한 횟수가 기 설정된 횟수에 도달한 경우 등) 펄프가 흡착되지 않은 성형금형(211)의 표면에 제2노즐(933)이 세척수를 분사하도록 제어함으로써 상술한 효과를 구현할 수 있다.

한편 제1노즐과 제2노즐에서 분사되는 세척수의 세기는 제2노즐(933)에서 분사되는 세척수의 세기가 제1노즐(931)에서 분사되는 세척수의 세기보다 더 강하도록 제어됨이 바람직하다.

상술한 세척부(9)의 각 구성들은 제1상부금형(23)이 개방면(113)을 통해 저장조(115) 내부를 출입할 때 제1상부금형(23)의 이동을 방해하지 않도록 구비되어야 한다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 즉 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 필수 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100: 펄프성형장치 1: 프레임 11: 하부프레임
111: 상부면 113: 개방면 115: 저장조
13: 상부프레임 15: 연결프레임 2: 제1성형부
21: 제1하부금형부 211: 성형금형 213: 지지부
23: 제1상부금형 231: 제1금형 233: 제2금형
25: 제1고정판 26: 연결핀 27: 제1액추에이터
3: 이송판 4: 적재부 41: 적재대
43: 이송판 결합부 45: 적재대 액추에이터 5: 제2성형부
51: 제2하부금형 53: 제2상부금형 55: 제2고정판
57: 제2액추에이터 6: 제3성형부 61: 제3하부금형
63: 제3상부금형 65: 제3고정판 67: 제3액추에이터
7: 상부금형 잠금부 71: 제1잠금부 711: 착탈부
713: 체결부 715: 탄성부
717: 착탈부 액추에이터 81: 제1감지부 811: 지지대
813: 센서 815: 접촉바 83: 제2감지부
85: 제3감지부 9: 세척부 91: 노즐프레임
92: 노즐가이드 93: 노즐 931: 제1노즐
933: 제2노즐 95: 공급유로 96: 구동부
961: 주동축 963: 종동축 965: 모터
967: 축연결부