KR101595500B1 - 압축 분사 용기의 주름관 제조장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축 분사 용기의 주름관 제조방법에 관한 것으로, 보다 주름관의 제조 공정이 간단하고 살균에 의해 위생환경이 우수하도록 발명된 것이다.
본 발명의 장치는, 몸체를 유지하는 프레임(10)과, 이 프레임(10)에 지지된 상태로 원호상으로 배치되며, 피스톤로드(21)가 신호에 따라 전후진 작동되는 실린더(20)들과, 이 실린더(20)의 피스톤로드(21) 단부에 각각 고정 설치되는 성형날(30)들과, 프레임(10)의 양측에서 상부틀(41) 사이로 세워지는 가이드봉(40)과, 이 가이드봉(40)의 안내로 승강되며 용기의 상단부에 구비된 입구부(2)가 끼워 장착되도록 하는 지지홀더(50)로 구성된 것에 있어서,
상기 상부틀(41)과 지지홀더(50)에 지지된 상태로 용기(1)의 내부로 열기를 공급하기 위한 열기관(60)을 설치하고, 프레임(10)의 중앙 하부에는 용기(1)의 저면부를 향해 출몰되어 저면요입부(3)를 형성하기 위한 돌출금형(70)이 출몰실린더(71)에 의해 승강 작동되도록 설치하는 것을 특징으로 한다.

Description

압축 분사 용기의 주름관 제조장치 및 방법{Folder tube Manufacturing system and methods of compression spray vessel}

본 발명은 압축 분사 용기의 주름관 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 주름관의 제조 공정이 간단하고 살균에 의해 위생환경이 우수하도록 발명된 것이다.

최근, 환경 오염과 이산화탄소 배출량의 증가로 지구 온난화가 가속화됨에 따라, 그에 따른 부작용이 크게 증가하고 있어, 이를 저지하기 위한 각종 대책과 규제가 마련되고 있으나, 큰 실효를 거두지 못하고 있는 실정에 있다.

이와 같은 대책의 하나로 스프레이 제품의 용기나 캔에 주입되어, 제품 사용시, 대기중으로 방출되는 프레온가스나 이산화탄소, 메탄가스, 디메틸에테르(DME) 및 황산 에어로졸 등의 유해가스의 사용량을 줄이기 위한 노력이 다각도로 시도되고 있고,

최근, PET 또는 PPT 용기의 외주면에 다수의 주름이 세로 방향으로 형성된 주름관을 압축 분사 용기의 내부에 삽입하여, 주름관 내부에 내용물을 충진시키는 한편, 주름관과 압축 분사 용기 사이에 압축 공기를 주입시켜, 압축 공기에 의해 주름관 내부의 내용물이 분사되게 함으로써, 대기 오염원인 프레온이나 메탄가스 등을 전혀 사용하지 않고도 스프레이 제품을 간편하게 사용할 수 있게 한 기술이 공지된 바 있다.

이와 같은 공지 기술로서, 대한민국 특허등록 제10-1137769호에 의하면, 일단에 주입구가 형성된 용기를 거치하도록 중앙 위치에 안착부가 형성되고, 이 안착부를 중심으로 방사상으로 가이드부가 형성된 제1금형과,

가이드부를 따라 탄성적으로 전후진하도록 상기 제1금형 상에 다수개가 방사상으로 배치되되, 선단에 상기 용기의 길이 방향으로 접촉되는 주름성형부가 형성되고, 이 주름성형부의 후방에 일정 각도로 경사지게 연장된 경사면이 형성된 성형블록과,

성형블록의 경사면에 접촉되도록 일정 각도로 경사지게 연장된 가압면이 형성되어 승강 작동에 의해 상기 성형블록을 상기 가이드부를 따라 이동시켜 상기 용기에 주름을 형성하도록 조이거나 용기로부터 후퇴시키도록 된 제2금형을 포함하여 이루어지는 주름용기의 주름성형장치가 알려져 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1137769호((2012년 04월 12일 등록)

그러나 상기한 종래 튜브제조 공정의 경우, 복잡한 구조의 제1금형과 제2금형 사이에 성형블록이 장착되어, 제2금형의 작동에 따라, 제1 금형에 거치된 상태에서 방사상으로 배치된 다수의 성형블록이 제2 금형에 의해 전, 후진되는 구조를 취하고 있다.

따라서, 복잡한 금형 제작에 따른 원가 상승 요인이 발생하고, 그에 따라 고장이 자주 발생하며, 성형블록의 경사면에 제2금형의 가압면이 가압된 상태로 접촉되어 성형블록을 작동시킴에 따라, 빠른 속도로 작동되는 성형블록의 경사면과 제2금형의 가압면이 쉽게 마모되어 금형을 수시로 교체해야 하는 단점이 있다.

또한, 제1금형과 성형블록 역시, 성형블록의 결합부에 제1금형의 가이드부가 삽입된 상태로 성형블록이 작동됨에 따라, 그 접촉면이 쉽게 마모되는 단점이 있다.

또한, 제1금형의 내부 중앙 위치에 안착부가 구비되어 용기가 거치되도록 구성되어 있기 때문에, 주름 형성 작업시, 용기를 제1금형의 안착부에 직립 고정시키기 위하여 작업자가 제1금형의 내부를 들여다보고 그 중앙에 위치한 안착부에 용기를 안착시켜야 하므로 작업 속도가 매우 느려지게 된다.

그리고, 상, 하 수직으로 작동하는 제2금형과, 전, 후로 수평이동하는 성형블록 내부에 작업자가 용기를 손으로 잡고 안착시켜야 하므로 안전 사고의 발생 가능성이 크게 증가하게 되는 폐단이 있다.

본 발명의 목적은, 제작비가 보다 적게 소요되며, 주름 성형 작업 속도가 매우 빠르고, 작업자의 안전 사고 발생 우려가 없는 압축 분사 용기의 주름관을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 주름관의 성형을 용이하게 하고, 성형 후 변형을 방지할 수 있도록 한 압축 분사 용기의 주름관을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 뜨거운 열기에 의해 용기 살균효과를 갖도록 하여 위생이 필요한 용도에 유용하게 이용될 수 있도록 한 압축 분사 용기의 주름관을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 장치는 몸체를 유지하는 프레임(10)과,

이 프레임(10)에 지지된 상태로 원호상으로 배치되며, 피스톤로드(21)가 신호에 따라 전후진 작동되는 실린더(20)들과,

이 실린더(20)의 피스톤로드(21) 단부에 각각 고정 설치되는 성형날(30)들과,

프레임(10)의 양측에서 상부틀(41) 사이로 세워지는 가이드봉(40)과,

이 가이드봉(40)의 안내로 승강되며 용기의 상단부에 구비된 입구부(2)가 끼워 장착되도록 하는 지지홀더(50)로 구성된 것에 있어서,

상기 상부틀(41)과 지지홀더(50)에 지지된 상태로 용기(1)의 내부로 열기를 공급하기 위한 열기관(60)을 설치하고,

프레임(10)의 중앙 하부에는 용기(1)의 저면부를 향해 출몰되어 저면요입부(3)를 형성하기 위한 돌출금형(70)이 출몰실린더(71)에 의해 승강 작동되도록 설치하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 방법은 프레임(10)에 원호상으로 배치되는 실린더(20)의 피스톤로드(21)가 신호에 따라 전후진 작동될 때 성형날(30)들에 의해 용기(1) 둘레를 따라 주름이 형성되고,

프레임(10)의 양측에서 상부틀(41) 사이로 세워지는 가이드봉(40)의 안내로 용기(1)의 상단부에 구비된 입구부(2)가 지지홀더(50)에 끼워 장착되어 성형날(30)들의 위치로 승강되는 것에 있어서,

상기 상부틀(41)과 지지홀더(50)에 지지된 상태로 설치된 열기관(60)을 통해 용기(1)의 내부로 열기를 공급하여 용기(1)내부를 살균함과 동시에 열변형이 가능하게 하고,

프레임(10)의 중앙 하부에는 출몰실린더(71)에 의해 승강 작동되는 돌출금형(70)이 마련되어 용기(1)의 저면부에 저면요입부(3)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

한편, 용기(1)의 둘레를 따라 주름이 형성된 후에는 밀폐캡(4)을 용기 입구에 임시로 결착하게 된다.

따라서, 용기(1)가 다음 공정으로 이동되는 과정에서 주름이 복귀되는 것을 방지하는 것이다.

본 발명에 따르면 제작비가 보다 적게 소요되며, 주름 성형 작업 속도가 매우 빠르고, 작업자의 안전 사고 발생 우려가 없다.

또, 주름관의 성형을 용이하게 하고, 성형 후 변형을 방지할 수 있다.

그리고, 용기 살균효과를 갖도록 하여 위생이 필요한 용도에 유용하게 이용될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 주름이 완성된 용기를 보인 일부절결 정면도.
도 2는 본 발명이 성형날 위치로 용기가 진입되기 직전 상태를 보인 장치도.
도 3은 본 발명이 지지홀더를 강제 하강시켜 용기가 성형날 위치로 장착된 상태를 보인 장치도.
도 4는 실린더의 작동으로 성형날들이 전진하여 주름이 형성되는 상태를 보인 장치도.
도 5는 도 4의 평면도.
도 6은 스프레이캔에 주름관이 장착된 상태의 단면도.
도 7은 주름관 내부로 내용물이 채워지면서 팽창된 상태를 보인 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 몸체를 형성하는 프레임(10)의 상부에는 거리를 두고 상부틀(41)이 위치되고, 프레임(10)과 상부틀(41)의 양쪽으로는 가이드봉(40)이 세워진다.

프레임(10)의 중간부에는 원형으로 다수개의 실린더(20)들이 장착되고 중앙을 향해 피스톤로드(21)가 출몰 가능하게 설치되어 있다.

이 피스톤로드(21)의 단부는 도 5에서와 같이 예리한 칼날형상의 성형날(30)들이 각각 고정 부착되어 피스톤로드(21)의 전후진 동작에 의해 용기(1)가 장착된 상태에서 주름을 형성하거나 또는 용기(1)로부터 분리되는 작동이 수행된다.

용기(1)의 재질은 PET나 PP, PE 등 열변형이 가능하면서도 위생성이 양호한 재질로 제작된다.

상기 가이드봉(40)은 지지홀더(50)의 상하 승강 작동을 가이드하게 된다.

지지홀더(50)는 중앙부에 반원형의 결착홈이 파내여져 용기(1)의 입구부가 끼워 결착된 상태로 하강된 상태로 성형날(30)들에 의해 주름이 형성되고, 다시 용기(1)의 교체를 위해 상부로 복귀되도록 하는 것이다.

가이드봉(40)에는 스프링(42)이 탄력 설치되어 자유상태에서는 도 3에서와 같이 하강되어 열기관(60)이 용기(1)의 입구 내부로 진입하기 위한 준비를 하게 된다.

그리고, 상부틀(41)과 지지홀더(50)에 지지된 상태로 수직하게 설치된 열기관(60)을 하부로 이동시키면 열기관(60)의 분출구가 용기(1) 내부로 진입된 후 고온의 열기를 공급하게 된다.(도 3)

열기관(60)의 분출구에 해당되는 하단부 쪽 외경은 용기(1)의 내경과 치수가 거의 동일하여 진입된 상태에서 열기를 공급할 때 열기 누출 염려가 없다.

이때, 공급되는 열기의 온도는 용기(1)가 용융되지는 않고 열변형은 가능한 정도를 감안하여 약 150-180도 사이가 적합하다.

열기관(60)의 이동은 사용자가 수공구를 이용해 직접 작동시켜도 무방하다.

또, 자동화 기기용 실린더를 이용해 상하 출몰되도록 하여도 무방하다.

이어서, 열기를 공급하였던 열기관(60)은 용기(1)로부터 분리시킨다.

이와 같이 용기(1)의 내부로 뜨거운 열기가 공급되어 열변형이 가능한 상태를 유지한 후에는 실린더(20)의 작동으로 각 피스톤로드(21)의 선단에 고정 부착된 성형날(30)들이 전진하여 용기(1) 둘레를 따라 주름을 형성하게 된다.(도 4 및 도 5)

또한, 이와 동시에 프레임(10)의 중앙 하부에 설치된 출몰실린더(71)가 작동되어 돌출금형(70)이 용기(1)의 저면부를 향해 상승되어 저면요입부(3)를 형성하게 된다.

돌출금형(70)은 도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이 상부를 향해 볼록한 호형상으로 성형되어 용기(1)의 저면부가 내부를 향해 저면요입부(3)를 성형하게 되는 것이다.

저면요입부(3)를 성형하는 이유는 용기(1)에 주름을 형성한 상태에서 전체 길이를 축소시키는 결과로 스프레이캔(6)의 주어진 길이에도 충분하게 장착될 수 있도록 한다.

이 뿐만 아니라, 스프레이 용기(1)를 제조하는 과정에서 용기(1) 내부로 내용물이 충진되어 팽창되는 부피를 증가시키는 결과로, 용기(1)와 스프레이캔(5) 사이에 채워지는 공기압이 더 높게 유지될 수 있도록 한다.

이 상태에서 주름이 형성된 용기(1)의 입구를 밀폐캡(4)으로 밀봉시켜 용기(1)의 내부로 공기가 주입되지 않게 한 후, 다시 실린더(20)들을 반대로 작동시키면, 피스톤 로드(21)와 이에 연결된 성형날(30)들이 원상으로 복귀하여 주름 성형이 완성된다.

그리고, 사용자가 손이나 공구를 이용해 스프링(42)의 탄성을 누르고 지지홀더(50)를 상승시켜 주름이 형성된 용기(1)를 수거하게 된다.

이러한 주름 성형 작업을 연속적으로 반복하게 되는 것이다.

상기 실린더(20) 및 출몰실린더(71)는 유압 또는 공압 모두 적용될 수 있다.

주름이 완성된 용기(1)는 스프레이캔(5)에 예로서 2기압의 공기를 채운 상태에서 노즐(7)이 결합된 메탈캡(6)을 이용해 스프레이캔(5) 내부로 장착된 상태로 조립하게 된다.

그리고, 노즐을 통해 용기(1) 내부로 내용물을 충진하게 되면 주름이 펴지면서 용기(1)와 스프레이캔(5) 사이에 공기압은 부피 감소로 인해 압력은 증가된다.(예로서 8기압)

이러한 압력 증가로 인해 스프레이캔(5)의 외부로 노출된 노즐(7)을 조작하면 용기 내부의 내용물이 분출될 수 있는 것이다.

따라서 이와 같은 본 발명의 압축 분사 용기의 주름관 제조 장치 및 방법에 의하면, 단순한 구조와 방법으로 주름 성형 작업을 수행할 수 있다.

그러므로, 제작비가 극히 적게 소요되고, 구조가 단순하여, 고장 발생 유려가 거의 없는 장점이 있다.

또, 위생이 매우 중요한 용기의 경우 열기를 공급하는 과정에서 살균효과를 얻을 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 이 밖에도 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 여러 변형예가 있을 수 있으며, 상기 실시예 만으로 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 물론 아니다.

본 발명은 압축 분사 용기의 주름관 제조 기술에 적용된다. 특히, 위생이 우수하고 보다 간단한 구조와 방법으로 주름관의 대량 생산이 가능한 분야에 적용된다.

1 - 용기 3 - 저면요입부
10 - 프레임 20 - 실린더
21 - 피스톤로드 30 - 성형날
40 - 가이드봉 41 - 상부틀
50 - 지지홀더 60 - 열기관
70 - 돌출금형 71 - 출몰실린더

Claims (3)

1. 몸체를 유지하는 프레임(10)과,
   이 프레임(10)에 지지된 상태로 원호상으로 배치되며, 피스톤로드(21)가 신호에 따라 전후진 작동되는 실린더(20)들과,
   이 실린더(20)의 피스톤로드(21) 단부에 각각 고정 설치되는 성형날(30)들과,
   프레임(10)의 양측에서 상부틀(41) 사이로 세워지는 가이드봉(40)과,
   이 가이드봉(40)의 안내로 승강되며 용기의 상단부에 구비된 입구부(2)가 끼워 장착되도록 하는 지지홀더(50)로 구성된 것에 있어서,
   상기 상부틀(41)과 지지홀더(50)에 지지된 상태로 용기(1)의 내부로 열기를 공급하기 위한 열기관(60)을 설치하고,
   프레임(10)의 중앙 하부에는 용기(1)의 저면부를 향해 출몰되어 저면요입부(3)를 형성하기 위한 돌출금형(70)이 출몰실린더(71)에 의해 승강 작동되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 압축 분사 용기의 주름관 제조장치.
   
2. 프레임(10)에 원호상으로 배치되는 실린더(20)의 피스톤로드(21)가 신호에 따라 전후진 작동될 때 성형날(30)들에 의해 용기(1) 둘레를 따라 주름이 형성되고,
   프레임(10)의 양측에서 상부틀(41) 사이로 세워지는 가이드봉(40)의 안내로 용기(1)의 상단부에 구비된 입구부(2)가 지지홀더(50)에 끼워 장착되어 성형날(30)들의 위치로 승강되는 것에 있어서,
   상기 상부틀(41)과 지지홀더(50)에 지지된 상태로 설치된 열기관(60)을 통해 용기(1)의 내부로 열기를 공급하여 용기(1)내부를 살균함과 동시에 열변형이 가능하게 하고,
   프레임(10)의 중앙 하부에는 출몰실린더(71)에 의해 승강 작동되는 돌출금형(70)이 마련되어 용기(1)의 저면부에 저면요입부(3)를 형성하는 것을 특징으로 하는 압축 분사 용기의 주름관 제조방법.
   
3. 청구항 2에 있어서, 용기(1)의 둘레를 따라 주름이 형성된 후에는 밀폐캡(4)을 용기 입구에 임시로 결착하는 것을 특징으로 하는 압축 분사 용기의 주름관 제조방법,

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