깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치{Powder Quantitative supply device using Funnel.}
본 발명은 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 깔대기와 정량공급왕복판을 이용하여 분말 종류와는 상관없이 정량을 공급하기 위한 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치에 관한 것이다.
통상적으로 필요한 재료(분말)를 필요한 양만큼 퍼서 공급하는 과정을 수작업에 의존하고 있다. 그러나, 이는 일일이 수작업을 통해 분말을 공급함에 따라 생산성이 저하되고, 제품이 균일하지 못해 상품성이 떨어질 뿐 아니라, 정확한 량을 연속적으로 공급하기가 불가능하므로 부적절하다. 이를 위해 종래에는 분말을 공급하는 작업을 분말 공급장치를 이용하여 자동으로 분말을 공급하는 방식이 제안된 바 있다. 즉, 종래의 분말 공급장치는 분말이 저장호퍼 등으로부터 공급되어 하우징의 내부에서 모터의 회전력에 의해 회전하는 회전판으로 공급되고, 이 회전판으로 공급된 분말은 회전판에 형성된 다수개의 구멍으로 투입되고, 이 구멍으로 투입된 분말은 하부로 배출되도록 하여 정량의 분말을 자동으로 공급하고 있다. 그러나, 이와 같은 종래의 분말 공급장치는 비교적 빠른 시간 내에 분말을 공급하는 측면에서는 유리하나, 이는 분말의 일정량을 균일하게 공급하지 못할 뿐 아니라, 이를 제어하는데 용이하지 않는 등 관리상의 주의가 필요하다. 즉, 저장호퍼로부터 회전판의 상부로 공급된 상태에서 이 회전판에 형성된 구멍으로 분말이 투입됨과 동시에 하부로 배출될 때 최초 회전판에 형성된 구멍으로 투입된 분말의 양과 회전판에 형성된 구멍을 통하여 하부로 배출되는 양이 적게 배출되는 맥동현상이 발생하는 문제점이 있었다. 따라서, 회전판에 형성된 다수개의 구멍을 통하여 분말이 공급될 때 맥동현상에 의해 정량의 분말이 정량이 공급되지 않고 서로 다른 용량으로 다수개의 구멍을 통하여 공급되게 되어 작업불량이 발생하여 작업시간이 지연되고, 작업효율성이 저하되는 문제점이 있었다. 한편, 종래의 스크류 방식의 공급 장치의 경우에는 분말 종류에 따라 분말의 밀도가 다르기 때문에 분말의 종류가 달라지게 되면 타이머를 일일히 조절하여 공급하게 되므로 정량 공급이 불가능하게 되었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 각각 구멍이 형성된 정량공급상판과 정량공급왕복판 및 정량공급하판을 포함하여 구성하여 깔대기에 제공된 분말을 이동수단을 이용하여 정량공급왕복판의 왕복판구멍을 상판구멍 위치로 이동시켜 상판구멍에 존재하는 분말을 왕복판구멍으로 제공받도록 하며, 정량공급왕복판의 왕복판구멍을 하판구멍으로 이동시켜 왕복판구멍에 보관되어 있던 분말을 다시 하판구멍으로 정량 공급하도록 하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 제1깔대기와 제1깔대기로부터 공급되는 분말을 공급받아 하부에 구성된 정량공급상판에 제공하는 제2깔대기를 구성하여 제2깔대기에 보관되어 있는 분말의 압력을 항상 일정하게 유지시키도록 하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 상판구멍과 왕복판구멍의 끝단에 각각 구멍막음부를 구성하여 각각의 구멍에 보관된 분말들이 판 사이에 끼이지 않도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치는, 분말을 하측에 구성된 정량공급상판에 제공하기 위한 제2깔대기(120)와; 상기 제2깔대기의 하부에 설치 구성되며, 어느 일측에 상판구멍(210)을 형성하고 있는 정량공급상판(200)과; 상기 정량공급상판의 하부에 설치 구성되되, 상판구멍의 위치와 동일한 위치가 아닌 부위에 왕복판구멍(310)을 형성하고 있으며, 이동수단의 동작에 의해 상판구멍의 위치에 왕복판구멍의 위치를 일치시켜 상판구멍에 존재하는 분말을 왕복판구멍에 제공받아 하측에 위치한 하판구멍의 위치에 왕복판구멍을 이동시켜 위치를 일치시켜 왕복판구멍에 존재하는 분말을 하판구멍에 제공하기 위한 정량공급왕복판(300)과; 상기 정량공급왕복판의 하부에 설치 구성되되, 상기 상판구멍과 왕복판구멍의 위치와 동일한 위치가 아닌 부위에 하판구멍(410)을 형성하고 있는 정량공급하판(400);을 포함하여 구성되어 본 발명의 과제를 해결하게 된다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치는, 각각 구멍이 형성된 정량공급상판과 정량공급왕복판 및 정량공급하판을 포함하여 구성하여 깔대기에 제공된 분말을 이동수단을 이용하여 정량공급왕복판의 왕복판구멍을 상판구멍 위치로 이동시켜 상판구멍에 존재하는 분말을 왕복판구멍으로 제공받도록 하며, 정량공급왕복판의 왕복판구멍을 하판구멍으로 이동시켜 왕복판구멍에 보관되어 있던 분말을 다시 하판구멍으로 정량 공급하는 효과를 제공하게 된다. 또한, 제1깔대기와 제1깔대기로부터 공급되는 분말을 공급받아 하부에 구성된 정량공급상판에 제공하는 제2깔대기를 구성하여 제2깔대기에 보관되어 있는 분말의 압력을 항상 일정하게 유지시키도록 함으로써, 정량공급상판에 정확한 양을 제공하게 된다. 또한, 상판구멍과 왕복판구멍의 끝단에 각각 구멍막음부를 구성하여 각각의 구멍에 보관된 분말들이 판 사이에 끼이지 않도록 하는 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치의 정량공급왕복판의 왕복 운동을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치의 상판구멍과 왕복판구멍에 각각 구멍막음부를 구성한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치의 이동수단 예시도이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치는, 분말을 하측에 구성된 제2깔대기에 제공하기 위한 제1깔대기(110)와, 상기 제1깔대기로부터 공급되는 분말을 공급받아 하부에 구성된 정량공급상판에 제공하기 위한 제2깔대기(120)를 포함하여 구성되는 이중깔대기(100)와; 상기 제2깔대기의 하부에 설치 구성되며, 어느 일측에 상판구멍(210)을 형성하고 있는 정량공급상판(200)과; 상기 정량공급상판의 하부에 설치 구성되되, 상판구멍의 위치와 동일한 위치가 아닌 부위에 왕복판구멍(310)을 형성하고 있으며, 이동수단의 동작에 의해 상판구멍의 위치에 왕복판구멍의 위치를 일치시켜 상판구멍에 존재하는 분말을 왕복판구멍에 제공받아 하측에 위치한 하판구멍의 위치에 왕복판구멍을 이동시켜 위치를 일치시켜 왕복판구멍에 존재하는 분말을 하판구멍에 제공하기 위한 정량공급왕복판(300)과; 상기 정량공급왕복판의 하부에 설치 구성되되, 상기 상판구멍과 왕복판구멍의 위치와 동일한 위치가 아닌 부위에 하판구멍(410)을 형성하고 있는 정량공급하판(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 한편, 다른 실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치는, 분말을 하측에 구성된 정량공급상판에 제공하기 위한 제2깔대기(120)와; 상기 제2깔대기의 하부에 설치 구성되며, 어느 일측에 상판구멍(210)을 형성하고 있는 정량공급상판(200)과; 상기 정량공급상판의 하부에 설치 구성되되, 상판구멍의 위치와 동일한 위치가 아닌 부위에 왕복판구멍(310)을 형성하고 있으며, 이동수단의 동작에 의해 상판구멍의 위치에 왕복판구멍의 위치를 일치시켜 상판구멍에 존재하는 분말을 왕복판구멍에 제공받아 하측에 위치한 하판구멍의 위치에 왕복판구멍을 이동시켜 위치를 일치시켜 왕복판구멍에 존재하는 분말을 하판구멍에 제공하기 위한 정량공급왕복판(300)과; 상기 정량공급왕복판의 하부에 설치 구성되되, 상기 상판구멍과 왕복판구멍의 위치와 동일한 위치가 아닌 부위에 하판구멍(410)을 형성하고 있는 정량공급하판(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 상판구멍(210)과, 왕복판구멍(310) 및 하판구멍(410)의 지름은 동일한 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 상판구멍(210)과, 왕복판구멍(310)의 끝단에 각각 구멍막음부(500)를 구성하여 상판구멍(210)과 왕복판구멍이 일치할 경우에 상판구멍에 존재하는 분말을 왕복판구멍으로 제공하며, 왕복판구멍과 하판구멍이 일치할 경우에 왕복판구멍에 존재하는 분말을 하판구멍으로 제공하도록 하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제1깔대기에 형성된 하측의 구멍의 중심점과 제2깔대기에 형성된 하측의 구멍의 중심점이 서로 벗어나게 형성하고 있는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 이동수단은, 정량공급왕복판의 왕복판구멍을 상판구멍 위치로 이동시켜 상판구멍에 존재하는 분말을 왕복판구멍으로 제공받도록 하며, 정량공급왕복판의 왕복판구멍을 하판구멍으로 이동시켜 왕복판구멍에 보관되어 있던 분말을 다시 하판구멍으로 제공하는 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명에 의한 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치의 개략 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치의 분해 사시도이다. 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명인 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치는, 분말을 하측에 구성된 정량공급상판에 제공하기 위한 제2깔대기(120)와; 상기 제2깔대기의 하부에 설치 구성되며, 어느 일측에 상판구멍(210)을 형성하고 있는 정량공급상판(200)과; 상기 정량공급상판의 하부에 설치 구성되되, 상판구멍의 위치와 동일한 위치가 아닌 부위에 왕복판구멍(310)을 형성하고 있으며, 이동수단의 동작에 의해 상판구멍의 위치에 왕복판구멍의 위치를 일치시켜 상판구멍에 존재하는 분말을 왕복판구멍에 제공받아 하측에 위치한 하판구멍의 위치에 왕복판구멍을 이동시켜 위치를 일치시켜 왕복판구멍에 존재하는 분말을 하판구멍에 제공하기 위한 정량공급왕복판(300)과; 상기 정량공급왕복판의 하부에 설치 구성되되, 상기 상판구멍과 왕복판구멍의 위치와 동일한 위치가 아닌 부위에 하판구멍(410)을 형성하고 있는 정량공급하판(400);을 포함하여 구성되게 된다. 상기 제2깔대기(120)는 일반적인 분말 공급 장치로부터 제공받은 분말을 하측에 구성된 정량공급상판에 제공하기 위하여 형성하게 된다. 이때, 상기 정량공급상판(200)은 제2깔대기의 하부에 설치 구성되며, 어느 일측에 상판구멍(210)을 형성하고 있게 된다. 본 발명의 예시에서는 정량공급상판의 중앙점을 기준으로 중앙점에서 일정 거리 떨어진 우측 부위에 상판구멍을 형성하게 된다. 상기 상판구멍에 분말을 보관하게 되며, 상판구멍에 왕복판구멍이 위치하게 되면 상판구멍에 보관되어 있던 분말이 왕복판구멍으로 떨어지게 된다. 다시 왕복판구멍에 하판구멍이 위치하게 되면 왕복판구멍에 위치한 분말은 하판구멍으로 떨어지게 되는 것이다. 상기한 과정을 반복하여 지속적으로 정량의 분말을 공급하게 되는 것이다. 상기 정량공급왕복판(300)은 정량공급상판의 하부에 설치 구성되며, 상판구멍의 위치와 동일한 위치가 아닌 부위에 왕복판구멍(310)을 형성하고 있게 된다. 즉, 이동수단에 의해 정량공급왕복판이 이동하지 않게 되면 상판구멍에 존재하는 분말이 왕복판구멍으로 떨어지지 않도록 하기 위하여 구멍들의 위치를 일치시키도록 형성하는 것이 아닌 일정 거리 떨어진 위치에 구멍을 형성하는 것이다. 도면에 도시한 바와 같이, 상판구멍의 지름이 t이면, t만큼 떨어진 위치에 왕복판구멍을 형성하게 되며, 왕복판구멍의 지름도 t로 구성하여 t만큼 떨어진 위치에 하판구멍을 형성하게 된다. 본 발명의 예시에서는 상판구멍을 기준으로 좌측으로 t만큼 떨어진 위치에 왕복판구멍을 형성하고, 다시 왕복판구멍을 기준으로 좌측으로 t만큼 떨어진 위치에 하판구멍을 형성하는 것이다. 그리고, 정량을 공급하기 위하여 상판구멍(210)과 왕복판구멍(310) 및 하판구멍(410)의 지름은 동일하도록 구성한다. 또한, 상기 정량공급왕복판은 이동수단과 연결되어 이동수단의 동작에 의해 좌우 왕복 운동을 수행하게 된다. 이는 정량공급왕복판에 형성된 왕복판구멍이 왕복운동에 의해 상판구멍으로부터 공급되는 분말을 하판구멍으로 제공하기 위한 것이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 이동수단에 의해 정량공급왕복판을 우측으로 이동시켜 왕복판구멍과 상판구멍을 일치시키게 되면 상판구멍에 존재하는 분말이 왕복판구멍에 쌓이게 되며, 일정 시간이 경과된 후 다시 이동수단의 동작에 의해 정량공급왕복판을 좌측으로 이동시켜 왕복판구멍과 하판구멍을 일치시키게 되면 왕복판구멍에 쌓여 있던 분말이 하판구멍으로 이동하여 하판구멍의 하측에 형성된 분말통에 공급되는 것이다. 상기 정량공급하판(400)은 정량공급왕복판의 하부에 설치 구성되게 되며, 상판구멍과 왕복판구멍의 위치와 동일한 위치가 아닌 부위에 하판구멍(410)을 형성하게 된다. 그리고, 구멍의 일측이 다른 구멍의 일측과 겹치게 되면 분말은 중력에 의해 서서히 하측에 위치한 구멍으로 이동하는 것은 당연한 원리이다. 한편, 이동수단을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 일반적으로 구성하게 되는데, 제어부에서는 분말 공급장치에 동작 신호를 송출하여 분말을 깔대기로 공급하게 하며, 일정 시간이 경과된 후 이동수단에 동작 신호를 송출하여 이동수단에 일반적으로 구성되어 있는 구동부(미도시)를 동작시켜 상판구멍에 왕복판구멍을 위치시켜 분말을 왕복판구멍에 보관하게 되며, 일정 시간이 경과된 후 이동수단에 동작 신호를 송출하여 구동부의 동작에 의해 다시 왕복판구멍을 하판구멍에 위치시켜 분말을 하판구멍을 제공하게 한다. 제어부는 설정된 시간 정보를 저장하고 있는 메모리부(미도시)를 참조하여 설정된 시간이 도달되면 이동수단에 동작 신호를 송출하는 것이다. 예를 들어, 분말이 상판구멍에 공급되는 시점에 이동수단에 동작 신호를 송출하면 구동부가 동작하여 왕복판구멍을 상판구멍에 위치시키게 되며, 설정된 시간이 5초라면 5초에 도달하면 다시 구동부에 동작 신호를 송출하여 왕복판구멍을 하판구멍으로 이동시키는 것이다. 한편, 본 발명의 경우, 분말을 하측에 구성된 제2깔대기에 제공하기 위한 제1깔대기(110)와, 상기 제1깔대기로부터 공급되는 분말을 공급받아 하부에 구성된 정량공급상판에 제공하기 위한 제2깔대기(120)를 포함하여 구성되는 이중깔대기(100)를 구성할 수 있다. 이때, 제1깔대기에 형성된 하측의 구멍의 중심점과 제2깔대기에 형성된 하측의 구멍의 중심점이 서로 벗어나게 형성하고 있는 것을 특징으로 한다. 깔대기를 하나로 구성하게 되면 공급되는 분말이 쌓이지 않은 상태에서는 빠르게 하측 구멍을 통과하게 되며, 분말이 쌓이게 되면 일정하게 통과하게 된다. 따라서, 정확한 양을 상판구멍에 공급하는데 애로 사항이 발생하게 된다. 이를 해결하기 위하여 이중깔대기를 구성하게 되는 것이다. 이렇게 되면, 제1깔대기의 경우에는 분말 공급장치로부터 바로 분말을 공급받기 때문에 상시 압력이 변하게 되지만, 하측에 구성된 제2깔대기의 경우에는 일정한 압력을 유지할 수 있게 되어 정확한 양을 공급할 수 있는 것이다. 제2깔대기의 압력을 일정하게 유지하기 위하여 제1깔대기에 형성된 하측의 구멍의 중심점과 제2깔대기에 형성된 하측의 구멍의 중심점이 서로 벗어나게 형성하게 되는 것이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치의 상판구멍과 왕복판구멍에 각각 구멍막음부를 구성한 예시도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 상판구멍(210)과 왕복판구멍(310)의 끝단에는 각각 구멍막음부(500)를 구성할 수도 있다. 즉, 상판구멍(210)과 왕복판구멍이 일치할 경우(일부 겹치거나, 정확하게 일치할 경우)에 상판구멍에 존재하는 분말을 왕복판구멍으로 제공하게 된다. 구체적으로 정량공급왕복판이 동작되기 전에는 왕복판구멍과 접촉되는 부위는 상판구멍이 아닌 정량공급상판이 되므로 구멍막음부는 닫힘을 유지하게 된다. 그런데, 정량공급왕복판이 동작하여 왕복판구멍과 상판구멍이 겹치게 되면 구멍막음부는 중력에 의해 밀폐상태를 해제하여 오픈 상태가 되므로 분말이 왕복판구멍으로 떨어지게 되는 것이다. 이를 위하여 구멍막음부의 양측에는 돌출부를 구성하게 되며, 구멍의 양측에 구멍막음부에 형성된 돌출부를 삽입하기 위한 홈이 형성되게 된다. 상기와 같이 구성하는 이유는 각각의 구멍에 보관된 분말들이 판 사이에 끼이지 않도록 하는 효과를 제공하기 위한 것이다. 즉, 상판구멍에 존재하는 분말은 정량공급왕복판의 상면에 의해 하측으로 떨어지지는 않지만, 뚜껑이 존재하지 않는다면 분말이 판에 일부 존재하게 되므로 정량에서 약간의 오차가 발생할 수 있기 때문에 이를 최소화하기 위하여 뚜껑인 구멍막음부를 구성한 것이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 깔대기를 이용한 분말 정량 공급장치의 이동수단 예시도이다. 한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 이동수단의 예를 들자면, 정량공급왕복판에 일측이 접촉되어 있는 회전캠을 구성하게 된다. 상기 회전캠의 중심점에서 벗어난 부위에 구동부의 회전축을 연결시키게 되며, 정량공급왕복판의 타측에는 탄성부재를 구성하게 된다. 따라서, 구동부가 동작하게 되면 회전캠이 회전하여 회전캠에 의해 정량공급왕복판은 우측으로 이동하게 되어 상판구멍과 왕복판구멍을 겹치게 하여 분말을 공급받으며, 일정시간이 경과된 후 구동부가 동작하게 되면 회전캠이 회전하여 정량공급왕복판은 탄성부재의 탄성에 의해 좌측으로 이동하게 되어 왕복판구멍과 하판구멍이 겹치게 되어 왕복판구멍에 존재하는 분말을 하판구멍에서 제공받게 되는 것이다. 상기한 이동수단의 예는 회전캠을 이용한 방식이지만, 정량공급왕복판을 좌우 왕복 운동시키기 위한 어떠한 운동 방식도 본 발명의 범주에 포함된다 할 것이다. 결국, 상기와 같은 구성 및 동작을 통해 분말 종류와는 상관없이 정량의 분말을 공급할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다. 상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 이중깔대기
110 : 제1깔대기
120 : 제2깔대기
200 : 정량공급상판
300 : 정량공급왕복판
400 : 정량공급하판 |
