KR101107651B1 - 도포 균일성이 향상된 슬롯다이 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도포 균일성이 향상된 슬롯다이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬롯다이의 캐비티에 코팅액의 확산을 도와주는 가이드부재를 배열함으로써 코팅액이 균일하게 도포될 수 있도록 한 슬롯다이에 관한 것이다.
그 구성은, 본체; 상기 본체 내부에 형성되는 캐비티; 상기 본체 상부에 형성되어 상기 캐비티로 코팅액을 공급하기 위한 주입부; 상기 캐비티의 일부 또는 전부에 대한 코팅액 외부 토출경로를 제공하는 분사수단; 및 상기 캐비티에 배열되어 상기 분사수단으로의 코팅액 확산을 도와주는 가이드부재; 를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 의하면, 캐비티에 배열된 가이드부재가 토출되는 코팅액의 확산을 유도하게 됨으로써 코팅액이 더욱 균일하게 도포될 수 있는 효과가 있다.
그 구성은, 본체; 상기 본체 내부에 형성되는 캐비티; 상기 본체 상부에 형성되어 상기 캐비티로 코팅액을 공급하기 위한 주입부; 상기 캐비티의 일부 또는 전부에 대한 코팅액 외부 토출경로를 제공하는 분사수단; 및 상기 캐비티에 배열되어 상기 분사수단으로의 코팅액 확산을 도와주는 가이드부재; 를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 의하면, 캐비티에 배열된 가이드부재가 토출되는 코팅액의 확산을 유도하게 됨으로써 코팅액이 더욱 균일하게 도포될 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 도포 균일성이 향상된 슬롯다이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬롯다이의 캐비티에 코팅액의 확산을 도와주는 가이드부재를 배열함으로써 코팅액이 균일하게 도포될 수 있도록 한 슬롯다이에 관한 것이다.
도포 균일성이 향상되도록 한 슬롯다이에 관한 기술로는,
대한민국공개특허 제10-2007-0092384호(2007년 09월 13일 공개, 이하 '선행기술'이라고 함) 『슬롯 다이 및 슬롯 다이를 가지는 슬러리 도포 장치』가 제시되어 있다.
상기 선행기술은,
외부 슬러리 공급원과 연결되는 슬러리 공급라인, 상기 슬러리 공급라인과 연결되는 캐비티, 상기 캐비티에 갭을 통해 연결되어 슬러리를 기재에 도포하는 슬롯을 구비하여 이루어지는 슬롯 다이에 있어서,
상기 캐비티 내에 설치되어 상기 슬러리 공급 라인과 연결된 상기 캐비티의 공간의 형태를 조절 가능하도록 설치되는 보조 격벽이나 보조 블럭 등의 유로 조절 수단을 구비하여 이루어진 것으로서,
상기 보조 블럭의 교체나 보조 격벽의 조절을 통해 도포 균일성을 확보할 수 있도록 한 기술이다.
상기 선행기술은 보조 블럭이나 보조 격벽 등의 유로 조절 수단을 통하여 공급라인이 연결된 위치에 따라 캐비티의 폭을 조절함으로써 도포 균일성을 확보할 수 있도록 하고는 있으나,
슬롯 다이의 형상 및 크기 또는 캐비티의 형상 및 크기에 따라 이에 상응하는 보조 블럭이나 보조 격벽을 일일이 제작해야하고, 이를 각각 캐비티 내부에 조립해야함으로써 그 제작 및 조립이 번거로우며, 이에 따라 슬롯다이의 제작비가 상승하게 되는 문제가 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 도포 균일성이 향상된 슬롯다이는,
본체;
상기 본체 내부에 형성되는 캐비티;
상기 본체 상부에 형성되어 상기 캐비티로 코팅액을 공급하기 위한 주입부;
상기 캐비티의 일부 또는 전부에 대한 코팅액 외부 토출경로를 제공하는 분사수단; 및
상기 캐비티에 배열되어 상기 분사수단으로의 코팅액 확산을 도와주는 가이드부재;
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 가이드부재는 상기 캐비티에 분산 배열되어 머물게 되는 다수의 세라믹 볼로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 도포 균일성이 향상된 슬롯다이는,
캐비티에 배열된 가이드부재가 토출되는 코팅액의 확산을 유도하게 됨으로써 코팅액이 더욱 균일하게 도포될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 가이드부재가 다수의 세라믹 볼로 이루어짐으로써, 제작이 용이할 뿐만 아니라, 기 제작된 슬롯다이에도 용이하게 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 슬롯다이의 입체 구성도.
도 2는 도 1을 분해하여 나타낸 입체 구성도.
도 3은 도 1의 단면 구성도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 도 3의 B-B선 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬롯다이를 분해하여 나타낸 입체 구성도.
도 7은 도 6에서 제1분체 및 심플레이트의 정면 구성도.
도 2는 도 1을 분해하여 나타낸 입체 구성도.
도 3은 도 1의 단면 구성도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 도 3의 B-B선 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬롯다이를 분해하여 나타낸 입체 구성도.
도 7은 도 6에서 제1분체 및 심플레이트의 정면 구성도.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 7에서와 같이, 본 발명에 따른 도포 균일성이 향상된 슬롯다이(이하, '슬롯다이'라고 함)는 크게 본체(100), 분사수단(200) 및 가이드부재(300)로 이루어진다.
이하 각 구성에 대해 살펴보면,
상기 본체(100)는
슬롯다이의 전체적인 외형을 형성하는 것으로서,
내부에 캐비티(cavity)(111)가 형성되고,
상부에 상기 캐비티(111)로 코팅액을 공급하기 위한 주입부(112)가 형성된다.
그리고 상기 본체(100)는 상기 캐비티(111) 및 상기 주입부(112)를 갖는 제1분체(110)와, 상기 제1분체(110)와 결합되어 상기 캐비티(111)를 덮는 제2분체(120)로 이루어지며,
상기 주입부(112)에는 코팅액 공급장치(미도시)가 연결되어 상기 캐비티(111)로 코팅액을 공급하게 된다.
상기 분사수단(200)은
상기 캐비티(111)의 일부 또는 전부에 대한 코팅액 외부 토출경로를 제공하는 것으로서, 도 2 내지 도 5, 그리고 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 구현예로 이루어질 수 있다.
이하 각 구현예를 살펴보면,
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1구현예에 따른 분사수단(200A)은
상기 제2분체(120)에서 상기 제1분체(110)의 캐비티(111)를 덮게 되는 일부 또는 전부 영역에 일렬로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 진입부(210)와,
상기 각 진입부(210)와 연통되어 상기 제2분체(120) 하단부까지 연장되는 다수의 토출부(220)로 이루어진다.
결국, 상호 연통된 각 진입부(210) 및 각 토출부(220)는 각각 하나의 홈으로 이루어지게 되며, 이 홈은 상기 캐비티(111)에 공급된 코팅액이 상기 본체(100) 하측으로 토출될 수 있도록 토출경로를 제공하게 된다.
그리고 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2구현예에 따른 분사수단(200B)은
상기 본체(100)의 각 분체(110, 120)에 개재(介在)되고, 상기 제1분체(110)의 캐비티(111)와 마주하는 일부 또는 전부 영역에 일렬로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 하방 개구형 슬릿토출부(231)를 갖는 심플레이트(shim plate)(230)로 이루어진다.
여기서 상기 심플레이트(230)는 그 넓이가 상기 각 분체(110, 120)에서 상호 마주하는 면의 넓이와 상응하도록 이루어져 상기 각 분체(110, 120) 사이에 면밀하게 끼워지며, 이에 따라 상기 슬릿토출부(231)가 비(非) 형성된 구간으로의 코팅액 누출을 방지하게 된다.
그리고 상기 슬릿토출부(231)는 상부가 상기 캐비티(111)와 연통되되, 하방 개구형으로 이루어짐에 따라, 상기 캐비티(111)에 공급된 코팅액이 상기 본체(100) 하측으로 토출될 수 있도록 토출경로를 제공하게 된다.
한편, 도시된 바에 의하면 상기 제1 및 제2 구현예의 분사수단(200A, 200B)에서 상기 진입부(210)와 토출부(220), 그리고 상기 슬릿토출부(231)는 상기 캐비티(111)의 길이방향을 따라 중앙 측 일부 영역에 배열되어 있지만, 이는 필요에 따라 상기 캐비티(111)의 전체 영역에 걸쳐 배열될 수도 있을 것이다.
상기 가이드부재(300)는
상기 캐비티(111)에 배열되어 상기 분사수단(200)으로의 코팅액 확산을 도와주는 것이다.
상기 가이드부재(300)는 상기 캐비티(111)에 분산 배열되어 머물게 되는 다수의 세라믹 볼(ceramic ball)(310)로 이루어지는 것이 바람직한데, 이에 의하면 분산 배열된 각 세라믹 볼(310) 사이의 틈에 의해 코팅액이 용이하게 확산 유동될 수 있을 뿐 아니라, 우수한 내식성으로 인해 가이드부재(300)가 코팅액에 의해 부식 및 침식되는 것을 방지할 수 있게 된다.
여기서 상기한 "머물게 되는"이라 함은 상기 각 세라믹 볼(310)의 직경이 상기 분사수단(200)의 토출경로보다 커서 상기 분사수단(200)을 통해 토출되는 코팅액과 함께 토출되지 아니하고 상기 캐비티(111)에 그대로 있게 되는 것을 의미한다.
그리고 상기 세라믹 볼(310)은 상기 캐비티(111)에 분산 배열되어 머물게 되는 범위 내에서, 상기 캐비티(111)의 크기, 코팅액의 점도 및 분사압력 등에 따라 다양한 직경으로 이루어질 수 있을 것이다.
또한, 상기 가이드부재(300)는 상기 세라믹 볼(310)에 한정되지 아니하고, 상기 캐비티(111)에 분산 배열되어 머물며 코팅액의 확산을 도와주는 범위 내에서 그 형태 및 재질의 다양한 변형 및 변경이 가능할 것이다.
결국, 상기 가이드부재(300)는 다수의 세라믹 볼(310)로 이루어져 상기 캐비티(111)에 분산 배열되고, 이때 각 세라믹 볼(310) 사이에 코팅액이 확산 유동될 수 있는 틈이 발생하게 됨으로써, 코팅액이 상기 주입부(112)와 근접한 토출경로로 집중 토출되는 현상을 방지하여 도포 균일성을 향상시키게 되는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 슬롯다이는 상기 캐비티(111)에 대한 공기압 해소수단(400)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 공기압 해소수단(400)은 상기 캐비티(111)에 코팅액이 공급되는 과정에서 상기 캐비티(111)에 차있던 공기가 완전히 배출되지 않거나, 또는 코팅액 공급장치에 의해 발생한 공기가 상기 캐비티(111)에 유입됨으로써, 이 공기가 코팅액과 함께 토출됨에 따라 도포 균일성이 저하되거나 코팅 면에 불량이 발생하게 되는 것을 방지하기 위한 것이다.
상기 공기압 해소수단(400)은 상기 캐비티(111) 내의 공기가 코팅액 공급 압력에 의해 배출될 수 있도록 공기 배출경로를 제공함으로써 구현될 수 있는데,
이 공기 배출경로는 도 2, 도 3 및 도 5, 그리고 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 분사수단(200)의 구현예에 따라 상기 캐비티(111)와 연통되도록 상기 제1분체(110) 상부에 형성되는 배출구(410), 또는 상기 캐비티(111)와 연통되도록 상기 심플레이트(230)에 형성되는 상방 개구형 배출슬릿(430)으로 이루어질 수 있다.
여기서 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 공기 배출경로가 상기 배출구(410)로 이루어질 경우, 상기 배출구(410)에는 배기밸브(420)가 더 연결될 수 있다.
상기 배기밸브(420)는 공기 배출 시 개방되었다가 배출이 완료되면 폐쇄되어 코팅액의 누출을 방지하게 되는 것으로서, 사용자에 의해 수동으로 개폐되거나, 별도의 제어부를 마련하여 자동으로 개폐되게 할 수 있다.
또한, 필요에 따라 상기 배기밸브(420)에 별도의 압력게이지를 연결하여, 코팅 공정의 안정적인 제어를 위한 인디케이터(indicator)로 사용할 수도 있을 것이다.
그리고 공기 배출경로가 상기 배출슬릿(430)으로 이루어질 경우, 상기 배출슬릿(430)은 공기는 배출될 수 있으나 코팅액은 누출되지 않도록 미세하게 형성되는 것이 바람직하며, 필요에 따라서는 코팅액 누출을 방지하기 위하여 상기 배출슬릿(430)에 끼워지는 별도의 마감캡(미도시)이 구비될 수 있을 것이다.
결국, 상기 공기압 해소수단(400)은 상기 캐비티(111)에 존재하는 공기를 제거함으로써, 상기 분사수단(200)을 통해 토출되는 코팅액이 공기에 영향을 받지않고 상기 코팅액 공급장치에 의해 상기 캐비티(111)로 공급되는 코팅액의 유량에 따라 원활하게 토출될 수 있게 하며,
이에 따라 본 발명의 슬롯다이에 의해 형성된 코팅 면은 우수한 재현성(再現性) 및 두께의 균일성을 확보할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "도포 균일성이 향상된 슬롯다이"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
100 ; 본체
110 ; 제1분체
111 ; 캐비티
112 ; 주입부
120 ; 제2분체
200 ; 분사수단
210 ; 진입부
220 ; 토출부
230 ; 심플레이트
231 ; 슬릿토출부
300 ; 가이드부재
310 ; 세라믹 볼
400 ; 공기압 해소수단
410 ; 배출구
420 ; 배기밸브
430 ; 배출슬릿
110 ; 제1분체
111 ; 캐비티
112 ; 주입부
120 ; 제2분체
200 ; 분사수단
210 ; 진입부
220 ; 토출부
230 ; 심플레이트
231 ; 슬릿토출부
300 ; 가이드부재
310 ; 세라믹 볼
400 ; 공기압 해소수단
410 ; 배출구
420 ; 배기밸브
430 ; 배출슬릿
Claims (7)
- 본체(100);
상기 본체(100) 내부에 형성되는 캐비티(111);
상기 본체(100) 상부에 형성되어 상기 캐비티(111)로 코팅액을 공급하기 위한 주입부(112);
상기 캐비티(111)의 일부 또는 전부에 대한 코팅액 외부 토출경로를 제공하는 분사수단(200A, 200B); 및
상기 캐비티(111)에 배열되어 상기 분사수단(200A, 200B)으로의 코팅액 확산을 도와주는 가이드부재(300);
를 포함하되,
상기 가이드부재(300)는 상기 캐비티(111)에 분산 배열되어 머물게 되는 다수의 세라믹 볼(310)인 것을 특징으로 하는 도포 균일성이 향상된 슬롯다이.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 본체(100)는 상기 캐비티(111)와 상기 주입부(112)를 갖는 제1분체(110)와, 상기 제1분체(110)와 결합되어 상기 캐비티(111)를 덮는 제2분체(120)로 이루어진 것을 특징으로 하는 도포 균일성이 향상된 슬롯다이.
- 제 3 항에 있어서,
상기 분사수단(200A)은
상기 제2분체(120)에서 상기 제1분체(110)의 캐비티(111)를 덮게 되는 일부 또는 전부 영역에 일렬로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 진입부(210)와, 상기 각 진입부(210)와 연통되어 상기 제2분체(120) 하단부까지 연장되는 다수의 토출부(220)로 이루어진 것을 특징으로 하는 도포 균일성이 향상된 슬롯다이.
- 제 3 항에 있어서,
상기 분사수단(200B)은
상기 본체(100)의 각 분체(110, 120)에 개재(介在)되고, 상기 제1분체(110)의 캐비티(111)와 마주하는 일부 또는 전부 영역에 일렬로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 하방 개구형 슬릿토출부(231)를 갖는 심플레이트(230)로 이루어진 것을 특징으로 하는 도포 균일성이 향상된 슬롯다이.
- 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐비티(111)에 대한 공기압 해소수단(400)을 더 포함하되,
상기 공기압 해소수단(400)은
상기 캐비티(111)와 연통되도록 상기 제1분체(110) 상부에 형성되는 배출구(410), 그리고
상기 배출구(410)에 연결되는 배기밸브(420)
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도포 균일성이 향상된 슬롯다이.
- 제 5 항에 있어서,
상기 캐비티(111)에 대한 공기압 해소수단(400)을 더 포함하되,
상기 공기압 해소수단(400)은
상기 캐비티(111)와 연통되도록 상기 심플레이트(230)에 형성되는 상방 개구형 배출슬릿(430)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도포 균일성이 향상된 슬롯다이.
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