KR0155963B1 - 세로형 충전포장기 - Google Patents

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KR0155963B1
KR0155963B1 KR1019940034181A KR19940034181A KR0155963B1 KR 0155963 B1 KR0155963 B1 KR 0155963B1 KR 1019940034181 A KR1019940034181 A KR 1019940034181A KR 19940034181 A KR19940034181 A KR 19940034181A KR 0155963 B1 KR0155963 B1 KR 0155963B1
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heat seal
bar
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가쯔미 나가이
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쯔루다 오리히로
오리히로가부시끼가이샤
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Abstract

수지제의 통형필름에 충전물을 충전하여 포장하는 세로형 충전포장기는 충전물로 충전된 통형필름의 각 측면상에 회전식으로 배열된 한쌍의 압착롤러를 갖는다.
이 압착롤러들은 통형필름을 고정하여 하방으로 공급하도록 통형필름을 누루며, 이 통형필름에 비충전 구역을 형성한다. 비충전 구역은 열 밀봉하여 절단하기 위하여 압착롤러의 하방에 배열된 열 밀봉 기구는 비충전 구역을 열 밀봉하는 가열바와, 이 가열바에 의해 열 밀봉된 부분을 냉각하는 냉각바를 갖는다.
가열바와 냉각바는 통형필름이 휴지 상태에 유지되는 동안 비충전 구역의 일부분에 대하여 연속적으로 가압 가능하다. 가열바 상에 있는 별도의 절단날 또는 삼각형 돌기일 수 있는 절단기구는 열 밀봉부를 절단하며, 이로써 부대포장 제품이 제조된다.
복수개의 필름지지부재는 비충전 구역이 열 밀봉되는 이 비충전 구역이 열 밀봉 기구에 의해 절단될 때 까지 비충전 구역의 하단부를 파지하여 유지하기 위해 열 밀봉 기구의 하방에 배열된다.

Description

수직형 충전포장기
제1도는 종래의 수직형 충전포장기의 개략 측면도.
제2도는 제1도에 도시한 수직형 충전포장기의 정면도.
제3도는 제1도에 도시된 수직형 충전포장기의 절단기구의 확대 측면도.
제4도는 충전물을 포장하기 위한 박판의 통형필름을 확대 도시한 단면 단면도.
제5도는 제1도에 도시한 수직형 충전포장기의 열 밀봉기구에 의해 열 밀봉되는 구역을 확대 도시한 단편 사시도.
제6도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 충전포장기의 개략 측면도.
제7도 (a)는 제6도에 도시한 수직형 충전포장기의 가열바에 의해 가압되는 통형필름의 도시한 측면도.
제7도 (b)는 제6도에 도시한 수직형 충전포장기의 냉각바에 의해 가압되는 통형필름을 도시한 측면도.
제8도는 제6도에 도시한 수직형 충전포장기의 절단날 및 받침대의 작동을 설명하는 측면도.
제9도 (a) 내지 (i)는 제6도에 도시한 수직형 충전포장기의 연속 작동 순서를 도시한 개략 측면도.
제10도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직형 충전포장기의 개략 측면도.
제11도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수직형 충전포장기의 열 밀봉기구를 부분적으로는 단면으로 도시한 측면도.
제12도는 제11도에 도시한 열 밀봉기구가 통형필름을 열 밀봉하는 작동을 도시한 측면도.
제13도는 제11도에 도시한 열 밀봉기구가 열 밀봉된 통형필름을 냉각하고 절단하는 작동을 도시한 측면도.
제14도는 제11도에 도시한 열 밀봉기구용 가열바 수납기의 변경예를 부분적으로는 단면으로 도시한 측면도.
제15도는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수직형 충전포장기의 열 밀봉기구의 측면도.
제16도는 제15도에 도시한 열 밀봉기구가 통형필름을 열 밀봉하는 작동을 도시한 측면도.
제17도는 제15도에 도시한 열 밀봉기구가 열 밀봉된 통형필름을 냉각하고 절단하는 작동을 도시한 측면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 31 : 투입노즐 2, 32 : 투입파이프
3, 33 : 부대형성 안내부 4, 34 : 수직 밀봉기
5, 35 : 안내부 6, 36 : 필름공급 롤러
7, 37 : 압착롤러 10 : 열 밀봉기구
11, 41, 61, 61', 101 : 가열바 12, 41, 62a, 62b, 102 : 냉각바
13, 63, 103 : 절단날 14, 44 : 연결부재
15, 45 : 회전축 16, 46 : 받침대
18, 48 : 필름 지지부재 18a : 실리콘 고무
20, 50 : 통형필름 20a, 50a, 90a, 90a', 130a : 비충전 구역
21 : 부대포장제품 64a,64b,64a',64b',104 : 가열바 수납기
64, 65', 105 : 절단기구 71, 111 : 냉각바 작동용 캠
72a, 72b : 냉각바 지지부재 73, 83, 83', 113, 123 : 캠 종동기 롤러
74, 84, 114, 124 : 활주부 75,85,115,125 : 코일 스프링
76,116 : 가열바 작동 실린더 76a, 86a, 116a, 126a : 로드
81, 121 : 가열바 수납기 작동용 캠
82a, 82b, 82a' : 가열바 수납기 지지부재
86, 126 : 절단기구 작동 실린더
본 발명은 액상, 반액상 또는 페이스트상의 충전물을 합성수지제의 통형필름에 충전하고, 충전물이 충전된 통형필름을 열 밀봉함으로써 부대(sack) 또는 가요성 포장 제품을 제조하는 수직형(竪型) 충전포장기에 관한 것이다.
액상, 반액상 또는 페이스트상에 충전물을 합성수지제의 통형필름에 충전하고, 충전된 통형필름을 열 밀봉함으로써 부대 또는 가요성 포장 제품을 제조하는 종래의 수직형 충전포장기가 제1도 및 제2도에 도시되어 있다. 제1도는 이 수직형 추전포장기의 개략 측면도이고, 제2도는 제1도에 도시한 수직형 충전포장기의 정면도이다.
제1도 및 제2도에 도시한 것처럼, 이 수직형 충전포장기는 충전물(A)을 가요성 포장체 또는 부대 안에 투입하기 위하여 투입파이프(1102)에 수직으로 배열된 투입노즐(1101)을 갖는다. 투입파이프(1102)는 시트필름(1120')을 통형필름(1120)으로 형성하기 위한 환형 부대형성 안내부(1103)로 둘러 쌓여 있다. 부대형성 안내부(1103)에 의해 형성된 통형필름(1120)은 부대형성 안내부(1103) 아래에 위치한 수직 밀봉기(1104)에 의해 자체의 종방향 접합 모서리들에서 접합되도록 밀봉된다.
투입파이프(1102) 아래에는 통형필름(1120)을 맞물어서 하방으로 공급하기 위한 디스크형 롤러의 형태인 한쌍의 필름공급 롤러(1106)가 배치되어 있다. 이필름공급 롤러(1106) 아래에는 원통형 롤러의 형태인 한쌍의 압착롤러(1107)가 배치되어 있다. 이 압착롤러(107)는 투입된 충전물(A)을 통형필름(1120) 내에서 수직으로 이격된 덩어리들로 분할하도록 통형필름(1120)을 맞물기 위한 필름공급 롤러(1106)들과 동기하여 회전한다. 이 압착롤러(1107)들은 통형필름(1120)의 하방으로 공급되는 수직 방향에 대하여 수평하게 서로 가까워지게 그리고 멀어지게 이동 가능하다.
통형필름(1120)을 수평으로 열 밀봉하기 위한 열 밀봉기구(1108)는 압착롤러(1107)의 하방으로 위치한다. 이 열 밀봉기구(1108)는 가열기(도시 생략)를 각각 수납하는 한쌍의 수평으로 이격된 가열바(1108a)를 갖는다. 이 가열바(1108a)는 통형필름(1120)이 공급되는 수직 방향에 대하여 수평으로 서로 가까워지게 그리고 멀어지게 이동 가능하다. 서로 가까워지게 이동한 가열바(1108a)들이 통형필름(1120)에 대하여 가압되어 가열되면 통형필름(1120)이 열 밀봉된다.
절단기구(1109)는 통형필름(1120)의 열 밀봉부를 냉각하고 절단하기 위하여 열 밀봉기구(1108) 아래에 배치된다. 제3도에 도시된 것처럼, 절단기구(1109)는 한쌍의 블록(1110a), (1110b)을 포함하는데, 이들 블록은 통형필름(1120)이 공급되는 수직 방향에 대하여 수평한 화살표(B) 방향으로 서로 가까워지게 그리고 멀어지게 이동 가능하도록 수평으로 대향하도록 배치되어 있다. 이들 블록(1110a), (111b)은 이들의 대향 면들에 형성된 서로 수평 정렬된 대응 오목부(1115)들을 갖는다. 한쪽 블록(1110a)은 이 블록(1110a)을 냉각시키도록 냉각제가 지나갈 수 있게 형성된 냉각제 통로(1116)를 갖는다. 블록(1110a) 내의 오목부(1115)는 이 오목부(1115) 내에서 정상적으로 수축되어 있지만 화살표(B)로 도시된 수평 방향으로 오목부(1115) 내부 및 외부로 이동할 수 있는 절단날(1111)을 수납한다.
한쌍의 하방 확개 핀들로 이루어진 확개 안내부(1105)는 투입파이프(1102)의 하단에 설치되어 있다.
부대형성 안내부(1103)와 수직 밀봉기(1104)에 의해 시트필름(1120')으로부터 연속 형성되는 통형필름(1120)은 모터(도시 생략)에 의해 회전되는 필름공급 롤러(1106)들에 의해 하방으로 공급된다. 이때에, 통형필름(1120)은 확개 안내부(1105)에 의해 개방된다. 충전물(A)은 필름공급 롤러(1106)가 정치하고 열 밀봉기구(1108)와 절단기구(1109)가 개방되었을 때, 즉 통형필름(1120)으로부터 이격되었을 때 통형필름(1120) 안에 투입된다. 충전물(A)이 통형필름(1120) 안에 토입된 후에 압착롤러(1107) 들이 통형필름(1120)을 가압하는 방향으로 이동하며, 이로써 투입된 충전물(A)이 통형필름(1120)에서 2개의 수직하게 이격된 덩어리들로 분할된다. 그 다음에, 압착롤러(1107)들이 필름공급 롤러(1106)와 동기하여 화살표로 도시된 방향으로 회전된다. 통형필름(1120)은 압착롤러(1107)에 의해 통형필름(1120)에 형성된 비충전 구역(1120a)으로 하방 공급된다.
통형필름(1120)이 제1도 및 제2도에 도시된 위치로 이송되면 압착롤러(1107)들이 정지하고 열 밀봉기구(1108)가 폐쇄되는데, 즉 통형필름(1120)의 비충전 구역(1120a)에 접촉하도록 배치된다. 그러면, 열 밀봉기구(1108)가 비충전 구역(1120a)을 가압 및 열 밀봉하도록 작동된다. 비충전 구역(1120a)이 열 밀봉된 후에 통형필름(1120)이 재차 하방으로 공급된다. 통형필름(1120)의 열 밀봉부가 절단기구(1109)에 위치하면 절단기구(1109)가 폐쇄되는데, 즉 통형필름(1120)의 열 밀봉부와 접촉하게 배치된다. 절단기구(1109)는 열 밀봉부를 유지 및 냉각시키도록 열 밀봉부와 접촉하게 배치된다. 절단기구(1109)는 열 밀봉부를 유지 및 냉각시키도록 열 밀봉부에 대하여 가압된다. 그 다음에, 절단날(1111)이 블록(110a) 내의 오목부(1115) 외부로 이동함으로써 통형필름(1120)의 열 밀봉부를 절단하게 된다.
종래의 또 다른 수직형 충전포장기는 상기 절단기구(1109)와 유사한 절단기구가 상기 열 밀봉기구(1108)와 유사한 열 밀봉기구에 사용되는 밀봉기구를 갖는다.
그러나, 상기 종래의 수직형 충전포장기는 다음과 같은 결점을 갖는다.
(1) 통형필름의 비충전 구역이 열 밀봉된 후에 절단기구에 의해 유지 및 가압될 때까지 열 밀봉부가 이 열 밀봉부 아래의 충전물의 무게를 받게 된다. 통형필름의 비충전 구역이 열 밀봉된 후에 절단기구에 의해 유지 및 가압될 때까지 열 밀봉부가 완전하게 냉각되지 않기 때문에 필름이 높은 기계적 강도를 갖지 않는 경우에는 이 열 밀봉부가 부적절하게 신장된다. 따라서, 통형필름이 무거운 물질로 충전되는 경우에 이 통형필름은 단일층 필름 또는 얇은 다층 필름으로 제조되어서는 안되고 필요한 밀봉 강도를 얻을 수 있는 폴리에틸렌과 같은 열에 잘 용융되는 필름(1126)과 이 용융성 필름(1126)의 외측면에 인가되어 필요한 기계적 강도를 얻을 수 있는 나일론과 같은 열에 잘 용융되지 않는 필름(1125)을 포함하는 제4도에 도시된 것과 같은 적층 필름으로 제조되어야 한다.
(2) 열 용융성 필름과 비용융성 필름은 상이한 제조 공정 및 상태에 기인하여 상이한 온도에서 열 용융된다. 열 밀봉된 후에 열 용융성 필름과 비용융성 필름은 서로 멀어지게 벗겨지게 된다. 따라서, 필름의 재료와 적층 상태를 선정함에 있어서는 일정한 제한이 따른다.
(3) 열 밀봉부가 절단기구에 공급된 후에 절단되기 때문에 이 열 밀봉부는 통형필름이 열 밀봉기구로부터 절단기구로 열 밀봉부를 이동시킬 때 공급되는 거리의 변화에 기인하여 변위된 위치에서 절단된다. 열 밀봉부가 절단되는 상기 변위된 위치 범위의 관점에서 보면 큰 폭 또는 수직 연장부를 갖는 열 밀봉부를 만들 필요가 있다. 그러나, 열 밀봉부의 폭이 증가하면 통형필름의 소비를 증가시키게 되어 포장 제품의 비용을 증가시키게 된다. 절단기구가 열 밀봉기구에 사용된 다른 종래의 수직형 충전포장기에서 열 밀봉부는 통형필름이 열 밀봉되어 동일 위치에서 절단되기 때문에 필요한 위치에서 절단된다. 그러나, 절단날이 지나가는 곳에서 통형필름이 가압 및 열 밀봉되지 않기 때문에 열 밀봉부가 필요한 열 밀봉 강도를 유지하도록 가압되지 않는 구역에 대응하는 양만큼 증가된 폭을 가져야 한다.
(4) 각각의 가열바의 대향 면은 열 밀봉부가 절단기구에 도달하기 전에 열 밀봉 필름 층들이 서로 멀어지게 벗겨지지 않도록 하기 위해 일렬이 수평 릿지들을 갖는다. 열 밀봉기구가 통형필름에 대하여 가압되면 수평 릿지들이 통형필름 안에 끼워져서 필름 층들을 서로 맞물리게 하여 열 밀봉 필름 층등이 경화되는 동안 이들을 서로 결합된 상태로 유지하게 된다. 그러나, 제5도에 도시된 것처럼 분리된 또는 비결합된 구역(1112a)이 필름 층들의 결합 구역(1121b)들 사이에 생성된다. 비결합 구역(1121a)들에 남아 있는 어떠한 충전물도 가열바의 열로 기포 상태로 되기 때문에 결합 구역(1121b)들의 필름 층들은 서로 멀어지게 벗겨지게 된다. 또한, 통형필름이 비결합 구역(1121a)들중 임의의 한 구역에서 절단되면 절단된 비결합 구역(1121a)에 남아 있는 충전물은 노출되고 누설 및 부패되어 불필요한 냄새를 발생시키게 되어 포장 제품의 품질을 저하시키게 된다.
(5) 가열바의 수평 릿지들이 서로 맞물리도록 위치하기 때문에 열 밀봉기구가 통형필름에 대하여 가압되면 이 통형필름이 서로 맞물린 수평 릿지들의 모서리에 의해 절단될 가능성이 있다. 이러한 필름 절단이 일어나면 충전포장기는 오랜시간 동안 정지 상태에 자주 처하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 통형필름을 이동시키지 않고도 이 통형필름을 열 밀봉, 냉각 및 절단할 수 있고 통형필름의 형태에 전혀 관계없이 필요한 감소된 폭 구역에서 이 통형필름을 열 밀봉할 수 있는 수직형 충전포장기를 마련하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여본 발명은, 통형필름에 비충전 구역을 생성하도록 통형필름을 맞물어서 하방으로 공급하기 위하여 충전물이 충전된 수지제의 통형필름의 각 측면에 하나씩 회전식으로 배열된 한쌍의 압착롤러와; 비충전 구역을 열 밀봉하고 절단하기 위하여 압착롤러들의 하방에 배열되고, 통형필름이 휴지 상태로 유지되는 동안에 냉각바에 함께 비충전 구역의 일부에 대하여 연속적으로 가압하고 비충전 구역을 열 밀봉하는 가열바와 이 가열바에 의해 열 밀봉된 열 밀봉부를 냉각시키는 냉각바와 열 밀봉부를 절단하는 절단 수단을 포함하는 열 밀봉기구와; 비충전 구역이 열 밀봉기구에 의해 열 밀봉되어 절단될 때까지 비충전 구역의 하단을 파지하여 유지하기 위하여 열 밀봉기구의 하방에 배열된 필름 지지부재들을 구비한 수직형 충전포장기를 마련한다.
수직형 충전포장기는 또한, 비충전 구역이 열 밀봉기구에 의해 열 밀봉되어 절단될 때까지 비충전 구역의 상단부를 파지하여 유지하기 위하여 열 밀봉기구의 상방에 배열된 또 다른 필름 지지부재들을 갖는다.
충전물은 유체 물질을 포함할 수도 있다.
열 밀봉기구는 자체의 대응 중심부들에서 피봇식으로 지지된 한쌍의 평행한 연결부재를 포함할 수도 있으며, 상기 가열바는 연결부재의 대응 단부들 상에 각운동 가능하게 설치되고, 냉각바는 연결부재의 대응 대향 단부들 상에 각운동 가능하게 설치된다.
절단 수단은 열 밀봉부 쪽으로의 이동을 위하여 가열바와 냉각바 사이에 배치된 절단날 또는 비충전 구역에 대하여 가압되는 가열바의 가압 표면상에 배치된 삼각형 돌기를 포함할 수도 있다.
가열바와 절단 수단은 비충전 구역 쪽으로 그리고 이로부터 멀어지는 쪽으로의 이동을 위하여 비충전 구역의 각 측면 상에 배치되며, 냉각바는 가열바가 2개의 부재들 사이로부터 돌출할 수 있도록 비충전 구역 쪽으로의 가열바의 이동에 따라 서로 멀어지는 쪽으로 수직하게 이동 가능한 2개의 부재들을 포함하며, 열 밀봉기구는 절단 수단이 2개의 가열바 수납기들 사이로부터 돌출할 수 있도록 비충전 구역 쪽으로의 절단 수단의 이동에 의하여 서로 멀어지는 쪽으로 수직하게 이동 가능하고 비충전 구역에 걸쳐 가열바에 대하여 대면하는 관계로 배치된 2개의 가열바 수납기를 포함한다.
절단 수단은 비충전 구역 쪽으로 그리고 이로부터 멀어지는 쪽으로 이동 가능한 절단날 또는 비충전 구역에 대하여 가압되는 가열바의 가압 표면상에 배치된 삼각형 돌기를 포함하며, 열 밀봉기구는 가열바가 가압될 수 있게 해주는 받침대를 포함한다. 비충전 구역이 압착롤러에 의해 충전물로 충전된 통형필름에 생성되면 통형필름의 공급이 정지되고 비충전 구역의 하단이 필름 지지부재에 의해 파지된다. 그 뒤에, 비충전 구역의 일부가 가열바와 냉각바에 의해 연속적으로 밀봉 및 냉각되고 이 열 밀봉부가 절단 수단에 의해 절단된다. 열 밀봉부가 절단 수단에 의해 절단된 후에 비충전 구역은 필름 지지부재로부터 해체되어 포장 제품이 제조된다.
비충전 구역의 열 밀봉, 냉각 및 절단 공정이 완료될 때까지 비충전 구역의 하단은 필름 지지부재에 의해 지지된다. 따라서, 열 밀봉부가 이 열 밀봉부 아래에 있는 충전물의 무게를 받지 않게 되어 통형필름이 불필요하게 신장되지 않게 된다. 비충전 구역이 지지되는 동안에 한 위치에서 열 밀봉되고 냉각되어 절단되기 때문에 통형필름이 일정한 위치에서 절단될 수 있으며, 열 밀봉부의 필름 층이 서로 멀어지게 벗겨지지 않게 된다. 열 밀봉부의 필름 층이 서로 멀어지게 벗겨지지 않기 때문에 가열바의 가압 면에 수령 릿지들을 마련할 필요가 없고 통형필름이 열 밀봉부 전체에서 열 밀봉될 수 있다. 통형필름이 일정 위치에서 절단되고 열 밀봉부 전체에서 열 밀봉될 수 있기 때문에 열 밀봉부를 감소된 폭 또는 수직 연장부에 마련할 수 있다.
가열바가 자체의 가압 표면상에 삼각형 돌기를 갖는 경우에 비충전 구역은 가열바에 의해 동시에 열 밀봉 및 절단될 수 있다. 이러한 변경은 통형필름을 열 밀봉, 냉각 및 절단하는 공정을 간편하게 할 수 있다. 상술한 본 발명의 목적과 기타의 목적과 특징 및 장점 등은 본 발명의 양호한 실시예들을 도시한 첨부 도면을 참조한 이후의 상세한 설명으로부터 명확하게 이해할 수 있다.
[실시예 1]
제6도는 본 발명의 실시예 1에 따른 수직형 충전포장기를 도시한다. 제6도에 도시된 수직형 충전포장기는 투입노즐(1)로부터 투입된 충전물(A)을 환형 부대형성 안내부(3)에 의해 형성된 통형필름(20) 안에 투입하고 충전물(A)이 충전된 통형필름(20)을 열 밀봉 및 절단하는 작용을 한다.
제6도에 도시된 것처럼, 이 수직형 충전포장기는 투입노즐(1)과 투입파이프(2)와 환형 부대형성 안내부(3)와 수직 밀봉기(4)와 확개 안내부(5)와 한쌍의 필름 공급 롤러(6)와 한쌍의 압착롤러(7)와 통형필름(20)을 포함한다. 수직형 충전포장기의 상기 부품들은 제1도에 도시된 것들과 구조 및 기능 면에서 동일하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
수직형 충전포장기는 또한 압착롤러(7) 아래에 배열된 수직으로 이격된 2개의 상부 및 하부 쌍의 필름 지지부재(18)들은 갖는다. 각 쌍의 필름 지지부재(18)들은 그 사이에 통형필름(20)을 맞물어서 유지하기 위하여 통형필름(20)에 걸쳐 서로 대향하는 관계로 위치한다. 필름 지지부재(18)은 통형필름(20)이 하방으로 공급되는 수직 방향에 대하여 수평하게 서로 가까워지게 그리고 멀어지게 이동할 수 있다. 실리콘 고무층(18a)은 필름 지지부재(18)가 통형필름(20)에 밀착 가압될 때 통형필름의 손상을 방지하기 위하여 각 쌍의 필름 지지부재(18)의 대향 면에 각각 사용된다.
수직형 충전포장기는 상부 및 하부 쌍의 필름 지지부재(18)들 사이에 배열된 열 밀봉기구(10)를 포함한다. 이 열 밀봉기구(10)는 압착롤러(7)에 의해 형성된 통형필름(20)의 비충전 구역(20a)을 수평으로 열 밀봉하기 위한 수평 가열바(11)와 이 가열바(11)에 의해 열 밀봉된 구역을 냉각시키는 수평 냉각바(12)와 열 밀봉부를 절단하기 위하여 가열바(11)와 냉각바(12) 사이에 위치한 절단날(13)과 통형필름(20)에 걸쳐 가열바(11)와 냉각바(12)와 절단날(13)에 대향하는 관계로 배열되고 통형필름(20)이 하방으로 공급되는 수직 방향에 대하여 수평하게 이동 가능한 받침대(16)를 포함한다.
가열바(11)는 통형필름(20)에 면하는 말단부에서 수납된 가열기(도시 생략)를 가지며, 각각의 회전가능한 축(15)상에 고정 설치된 2개의 평행 연결부재(14)의 상단부 상에 각운동 가능하게 지지된다. 냉각바(12)는 연결부재(14)의 하단부 상에 각운동 가능하게 지지된다. 가열바(11)와 냉각바(12)는 열 밀봉기구(10)의 부품들이 제6도에 도시된 위치에 있을 때 절단날(13)이 그 사이를 통과하도록 충분한 간격으로 서로 수직하게 이격된 대응 말단부들을 갖는다.
축(15)들중 적어도 하나는 이 축(15)들이 회전할 수 있도록 구동원(도시 생략)에 연결되어 있다. 축(15)들이 받침대(16)를 통형필름(20) 쪽으로 변위시키면서 구동원에 의해 반시계 방향으로 회전하면(제6도), 냉각바(12)가 통형필름(20)으로부터 수축되고, 가열바(11)가 이 가열바(11)와 받침대(16)가 제7도 (a)에 도시된 것처럼 통형필름(20)에 대하여 가압할 때까지 통형필름(20) 쪽으로 이동한다. 반대로, 축(15)들이 구동원에 의해 시계방향으로 회전하면(제6도), 가열바(11)가 통형필름(20)으로부터 멀리 수축되고 냉각바(12)가 이 냉각바(12)와 받침대(16)가 제7도 (b)에 도시된 것처럼 통형필름(20)에 대하여 가압할 때까지 통형필름(20) 쪽으로 이동한다. 축(15)들을 회전시키는 구동원은 임의의 필요한 각을 통하여 축(15)들은 정·역회전시킬 수 있는 것이면 어떠한 기구라도 무방하다. 예를 들어, 구동원은 스텝핑 모터 또는 축(15)들중 하나에 고정된 피니언과 실린더에 의해 전·후 구동 가능하고 상기 피니언에 맞물려 유지되는 랙을 포함하는 랙 및 피니언 기구로 될 수도 있다.
절단날(13)은 통형필름(20)이 하방으로 공급되는 수직 방향에 대하여 수평하게 실린더에 의한 이동을 위하여 가열바(11)와 냉각바(12) 사이에 수직하게 위치한다.
받침대(16)는 절단날(13)이 이동 가능한 수평 방향으로 서로 수직으로 분리된 2개의 부재들을 포함하는데, 이 부재들은 서로 가까워지게 그리고 멀어지게 수직으로 이동 가능하다. 받침대(16)의 부재들이 서로 멀어지게 수직으로 이격되면 제8도에 도시된 것처럼 절단날(13)이 들어갈 수 있도록 그 사이에 간격이 생성되어 절단날(13)이 통형필름(20)을 통해서 수직으로 이격된 부재들 사이의 간격 안으로 이동함으로써 통형필름(20)을 절단하게 된다.
수직형 충전포장기의 작동에 대하여 이후에 설명한다.
먼저, 압착롤러(7)와 필름 지지부재(18)가 개방되고 열 밀봉기구(10)가 제9도 (a)에 도시된 초기 위치에 있으며, 통형필름(20)은 액상, 반액상 또는 페이스트 상의 충전물(A)로 충전된다. 제9도 (a)에는 통형필름(20)의 하단부가 열 밀봉기구(10)에 의해 열 밀봉되고 절단될 후의 폐쇄된 상태가 도시되어 있다. 그 다음에, 제9도 (b)에 도시된 것처럼 압착롤러(7)가 폐쇄되어 충전물(A)을 별도의 덩어리로 분할하고 그 뒤에 필름공급 롤러(6)와 압착롤러(7)가 화살표 방향으로 회전된다. 제9도 (c)에 도시된 것처럼 통형필름(20)은 압착롤러(7)에 의해 압착되면서 새로이 하방으로 공급되고, 이로써 통형필름에 비충전 구역(20a)을 생성하게 된다.
비충전 구역(20a)의 하단부가 하부 쌍의 필름 지지부재(18)에 도달하면 필름 공급 롤러(6)와 압착롤러(7)가 통형필름(20)의 하방 이동을 정지시키도록 작동하지 않고 이에 의해서 필름 지지부재(18)들이 폐쇄되는데, 즉 제9도 (d)에 도시된 것처럼 통형필름(20)에 대하여 유지된다. 이때에, 비충전 구역(20a)은 열 밀봉기구(10)의 상하 2개의 위치에서 지지된다.
비충전 구역(20a)이 필름 지지부재(18)에 의해 지지됨으로써 받침대(16)가 비충전 구역(20a) 쪽으로 이동하고 축(15)들이 제9도 (e)에 도시된 것처럼 반시계 방향으로 회전된다. 가열바(11)는 비충전 구역(20a)에 접촉하도록 이동되고, 받침대(16)와 가열바(11) 사이에 끼워진 비충전 구역(20a)의 일부는 가압 및 가열되어 열 밀봉된다. 비충전 구역(20a)은 필름 지지부재(18)에 의해 지지되는 동시에 가열바(11)에 의해 가압된다.
비충전 구역(20a)이 열 밀봉된 직후에 축(15)들이 제8도 (f)에 도시된 것처럼 시계방향으로 회전된다. 가열바(11)는 비충전 구역(20a)으로부터 수축되고 냉각바(11)는 비충전 구역(20a)에 접촉하도록 이동된다. 열 밀봉부의 열이 냉각바(12)에 전달되므로 열 밀봉부가 냉각된다. 냉각바(12)에 의한 열 밀봉부의 냉각을 가속시키기 위하여 냉각바(12)는 자체 내에 형성된 액체 통로(도시 생략)를 가질 수 있으며, 이 통로를 통하여 냉각수가 통과하게 된다.
열 밀봉부가 폐쇄되면 가열바(11)와 냉각바(12)가 제9도 (g)에 도시된 것처럼 그들의 초기 위치로 복귀한다. 그러면 제9도 (h)에 도시된 것처럼 받침대(16)가 개방되고, 즉 이의 부재들이 서로 멀어지게 이동하고, 절단날(13)이 통형필름(20)에 걸쳐서 받침대(16)의 부재들 사이의 간격 안으로 이동함으로써 열 밀봉보를 절단하게 된다.
열 밀봉부가 절단된 후에 받침대(16)가 폐쇄되고, 받침대(16)와 절단날(13)이 이들의 초기 위치로 복귀하고, 필름 지지부재(18)가 제9도 (i)에 도시된 것처럼 개방된다. 비충전 구역(20a)은 해제되어서 부대포장제품(21)이 비충전 구역(20a)에서 절단되어 낙하할 수 있게 해준다. 그 다음에, 압착롤러(7)가 개방된다. 상술한 공정은 부대포장제품(21)을 제조하도록 연속적으로 반복된다.
상술한 것처럼, 비충전 구역(20a)이 열 밀봉되어 절단될 때까지 필름 지지부재(18)에 의해 열 밀봉부의 상하 위치에서 지지되기 때문에 열 밀봉부가 그 아래에 있는 충전물(A)의 무게를 받지 않게 된다. 따라서, 통형필름(20)은 열 밀봉부가 완전히 냉각되기 전에 충전물(A)의 무게에 의해 하방으로 신장되지 않게 되므로 폴리에틸랜으로 된 단일층 필름 또는 얇은 다층 필름을 통형필름(20)에 사용할 수 있다.
통형필름(20)이 이동하지 않고 가열바(11)와 냉각바(12)와 절단날(13)에 의해 연속적으로 열 밀봉, 냉각 및 절단되기 때문에 통형필름(20)이 일정 위치에서 절단될 수 있고 절단날(13)이 통형필름(20)을 절단하도록 통과하게 되는 통형필름의 부분이 열 밀봉된다. 따라서, 통형필름(20)의 열 밀봉부가 감소된 폭 또는 수직 연장부를 갖게 되어 하나의 부대포장제품(21)을 만드는 데 사용되는 필름의 양을 줄일 수 있어서 부대포장제품(21)의 재료를 절감할 수 있고 비용을 절약할 수 있다. 열 밀봉부의 폭 또는 수직 연장부는 약 2㎜로 종래의 20㎜ 와는 대조적이다.
통형필름(20)이 이동되지 않고 열 밀봉, 냉각 및 절단되기 때문에 통형필름(20)이 열 밀봉되어 냉각될 때까지 열 밀봉부의 필름 층들을 서로 결합된 상태로 유지하기 위하여 가열바(11)의 가압 표면에 수평 릿지들을 마련할 필요가 없다. 그 결과, 열 밀봉부의 필름 층들의 접합 면들이 제5도에 도시된 것처럼 어떠한 비결합 영역(1121a)도 갖지 않고 서로 전체적으로 결합된다. 열 밀봉부에는 충전물(A)이 잔류하지 않으며, 따라서 통형필름(20)의 절단 모서리를 통한 누설이 없어서 부패를 방지할 수 있다.
충전물(A)을 고속으로 충전 및 포장할 수 있고, 통형필름(20)이 이동하지 않고 열 밀봉, 냉각 및 가열되기 때문에 충전포장기의 크기를 감소시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 가열바(11)는 설치식 가열기를 갖는다. 그러나, 이 충전포장기는 자체의 가압 표면상에 설치된 니크롬 리본과 같이 통형필름(20)을 밀봉하기 위하여 여기되는 리본 가열기를 갖춘 가열바를 포함하는 임펄스 밀봉기를 사용할 수도 있다.
가열바(11)와 냉각바(12)가 상기 실시예에서 제6도에 도시된 이들의 초기 위치에 있을 때, 가열바(11)와 냉각바(12)와 절단날(13)은 받침대(16) 쪽으로 이동 가능한 하나의 유닛(도시 생략)으로 통합될 수 있으며, 이들이 제7도 (a)에 도시된 위치에 있을 때 이들의 초기 위치에 위치할 수 있다. 이러한 변경예에서, 이 유닛과 받침대(16)는 통형필름(20)을 열 밀봉하기 위하여 통형필름(20) 쪽으로 동시에 이동하며 통형필름(20)이 절단된 후에 통형필름(20)으로부터 동시에 수축된다. 다시 말해서, 이 유닛과 받침대(16)와 필름 지지부재(18)는 서로 같은 시간에 작동한다. 따라서, 필름 지지부재(18)는 상기 유닛 및 받침대(16)와 일체로 결합할 수도 있다.
[실시예 2]
제10도는 본 발명의 실시예 2에 따른 수직형 충전포장기를 도시한다. 제10도에 도시된 것처럼 제2 실시예에 따르면, 가열바(41)는 이 가열바(41)가 비충전 구역(50a)에 대하여 가압될 때 비충전 구역(50a)을 동시에 열 밀봉 및 절단하기 위하여 자체의 가압 표면상에 삼각형 돌기(41a)를 갖는다. 따라서, 제2 실시예에 따른 수직형 충전포장기는 별도의 절단날을 갖지 않으며, 수직하게 이격되지 않은 받침대(46)를 갖는다. 제2 실시예에 따른 수직형 충전포장기는 투입노즐(31)과 투입 파이프(32)와 환형 부대형성 안내부(31)와 수직 밀봉기(34)와 확개 안내부(35)와 한쌍의 필름공급 롤러(36)와 한쌍의 압착롤러(47)와 2쌍의 필름 지지부재(48)와 냉각바(42)와 한쌍의 회전가능한 축(45)과 한쌍의 연결부재(44)를 갖는다. 이들 부품은 제6도에 도시한 것과 구조 및 기능의 면에서 동일하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2 실시예에 따른 수직형 충전기포장기는 다음과 같이 작동한다. 제2 실시예에서, 수직형 충전포장기는 비충전 구역(50a)이 압착롤러(37)에 의해 통형필름(50)에 생성되고 필름 지지부재(48)에 의해 지지될 때까지는 제1 실시예에 따른 수직형 충전포장기와 동일하게 작동한다. 따라서, 비충전 구역(50a)이 필름 지지부재(48)에 의해 지지된 후의 작동에 대해서만 설명한다.
비충전 구역(50a)이 필름 지지부재(48)에 의해 지지된 후에 받침대(46)는 비충전 구역(50a) 쪽으로 이동하고 축(45)이 가열바(41)를 비충전 구역(50a) 쪽으로 이동시키도록 반시계 방향(제10도)으로 회전한다. 받침대(46)와 가열바(41) 사이에 끼워진 비충전 구역의 부분은 동시에 가압, 열 밀봉 및 절단된다. 비충전 구역(50a)이 열 밀봉되면 곧바로 축(45)이 시계방향으로 회전하여 냉각바(42)를 열 밀봉부와 맞물리는 상태로 가압하도록 이동시켜서 열 밀봉부를 냉각하게 된다. 그 다음에, 가열바(41)와 냉각바(42) 및 받침대(46)가 제10도에 도시된 이들의 초기위치로 복귀하고 필름 지지부재(48)가 개방되며, 이로써 충전물(A)로 충전되어 열 밀봉된 부대포장제품이 제조된다.
가열바(41)의 가압 표면이 삼각형 돌기(41a)를 갖기 때문에 가열바(41)를 비충전 구역(50a)에 대하여 가압함으로써 비충전 구역(50a)이 동시에 열 밀봉 및 절단될 수 있다. 그 결과, 통형필름(50) 안에 충전물(A)을 투입함으로써 포장 제품을 제조하는 공정을 간편하고 신속하게 할 수 있다. 제2 실시예에 따른 수직형 충전포장기는 비교적 간단한 구조를 취하기 때문에 그 크기를 소형화시킬 수 있다.
상기 실시예들에서 가열바와 냉각바는 연결부재에 대하여 함께 이동 가능하다. 그러나, 이 연결부재는 생략할 수도 있으며, 가열바와 냉각바는 서로 독립적인 구동원에 의해 작동될 수도 있다. 가열바와 냉각바는 상기 실시예들에 따른 배열과는 다른 배열 상태로 위치할 수도 있다. 예를 들어, 냉각바가 가열바 위에 또는 가열바가 냉각바 아래에 위치할 수도 있다. 필름 지지부재들이 상기 실시예들에서는 열 밀봉기구의 상하에 위치하고 있으나, 이들은 열 밀봉기구의 아래에만 위치할 수도 있다. 그러나, 통형필름의 비충전 구역은 열 밀봉기구의 상하의 필름 지지부재들에 의하여 지지되는 것이 바람직한데, 그 이유는 이 비충전 구역이 상기 위치에서 신회성이 있게 유지될 수 있기 때문이다.
[실시예 3]
제11도는 본 발명의 실시예 3에 따른 수직형 충전포장기의 열 밀봉기구를 도시한다. 제3 실시예에 따른 수직형 충전포장기는 열 밀봉기구를 제외하고는 제1 실시예에 따른 수직형 충전포장기의 부품과 동일하다. 따라서, 열 밀봉기구에 대해서만 설명한다.
제11도에 도시된 것처럼, 열 밀봉기구는 한쌍의 압착롤러(도시 생략)에 의해 통형필름에 생성된 비충전 구역(90a)의 각 측면 상에 배열된 2개의 활주부(74), (84)를 갖는다. 이 활주부(74), (84)들은 통형필름이 하방으로 공급되는 수직 방향에 대하여 수평 방향으로 대응 실린더(도시 생략)에 의해 이동 가능하다.
2개의 냉각바 지지부재(72a), (72b)는 화살표(B) 방향으로 각운동을 위하여 활주부(74) 상에 설치된다. 냉각바(62a), (62b)는 냉각바 지지부재(72a), (72b)의 각 말단부에 고정되고, 서로 인접하여 절단날(63)이 그 사이를 지나갈 수 있도록 충분한 넓이를 갖는 간격을 형성하도록 위치한다. 코일 스프링(75)은 냉각바 지지부재(72a), (72b)를 폐쇄 방향으로 정상적으로 밀어내기 위하여, 즉 코일 스프링(75)이 냉각바(62a), (62b)를 서로 향하여 이동시키도록 활주부(74)와 대응 냉각바 지지부재(72a), (72b) 사이에 배열된다.
활주부(74) 상에는 이 활주부(74)가 이동 가능한 방향에 평행한 방향으로 가열바(61)를 이동시키기 위하여 가열바 작동실린더(76)가 설치되어 있다. 이 가열바 작동 실린더(76)는 냉각부 지지부재(72a), (72b)들 사이에서의 전후방 이동을 위하여 배열된 로드(76a)를 가지며, 가열바(61)는 이 로드(76a)의 말단부에 고정된다. 이 로드(76a)는 냉각바(62a), (62b)를 작동시키기 위한 캠(71)을 자체 상에 지지한다. 가열바 작동 실린더(76)가 로드(76a)를 밀어내도록 작동되면 캠(71)이 각각의 냉각바 지지부재(72a), (72b) 상에 회전식으로 설치된 캠 종동기 롤러(73)에 맞물려서 확개되는데, 즉 냉각바(62a), (62b)를 서로 멀어지게 이동시킨다. 이때에, 가열바(61)의 말단부가 냉각바(62a), (62b)를 지나서 돌출한다.
2개의 가열바 수납기 지지부재(82a), (82b)는 화살표(C)로 도시된 방향으로의 각운동을 위하여 활주부(84) 상에 설치된다. 가열바 수납기(64a), (64b)는 이의 말단부에 각각 인가되는 실리콘 고무층으로 가열바 수납기 지지부재(82a), (82b)의 대응 말단부에 고정된다. 코일 스프링(85)은 가열바 수납기 지지부재(82a), (82b)를 서로 근접하는 방향으로 정상적으로 가압하기 위해 활주부(84)와 각각의 가열바 수납기 지지부재(82a), (82b) 사이에 배치되는데, 즉 이 코일 스프링(85a)은 가열바 수납기(64a), (64b)를 서로를 향해 이동시킨다.
활주부(84) 상에는 절단기구(65)를 활주부(84)가 이동 가능한 방향에 평행한 방향으로 이동시키기 위하여 절단기구 작동 실린더(86)가 설치된다. 자체의 말단부에 인가된 실리콘 고무층을 갖는 실린더(86)는 가열바 수납기 지지부재(82a), (82b)들 사이에서의 전후방 이동을 위해 배열된 로드(86a)를 가지며, 절단기구(65)는 이 로드(86a)의 말단부에 고정된다. 로드(86a)는 가열바 수납기(64a), (64b)를 작동시키기 위해 자체 상에 캠(81)을 지지한다. 절단기구 작동 실린더(86)가 로드(86a)를 돌출시키도록 작동되면, 캠(81)은 각각의 가열바 수납기 지지부재(82a), (82b)상에 회전식으로 설치된 캠 종동기 롤러(83)에 맞물려서 가열바 수납기(64a), (64b)를 서로 멀어지게 이격시키면서 이동시킨다. 이때에, 절단기구(65)의 말단부는 가열바 수납기(64a), (64b)를 지나 돌출한다.
제11도에 도시된 열 밀봉기구의 작동에 대하여 제12도 및 제13도를 참조하여 설명한다.
먼저, 제12도에 도시된 것처럼, 가열바 작동 실린더(76)가 로드(76a)를 연장 시키도록 작동되고 절단기구 작동 실린더(86)가 로드(86a)를 수축시키도록 작동됨으로써, 활주부(74), (84)들이 서로를 향하여 이동된다. 냉각바(62a), (62b)는 그 사이에서 가열바(61)가 돌출하는 상태로 개방되기 때문에 비충전 구역(90a)이 가열바(61)와 가열바 수납기(64a), (64b) 사이에 고정되어 열 밀봉된다. 이때에, 비충전 구역(90a)은 제6도에 도시된 것과 동일한 필름 지지부재(도시 생략)에 의해 지지된다. 이 필름 지지부재는 활주부(74), (84)와 동일하며, 이 활주부(74), (84)의 이동에 의해 비충전 구역(90a)을 지지하도록 한다.
비충전 구역(90a)의 열 밀봉이 완료되면, 제13도에 도시된 것처럼 가열바 작동 실린더(76)가 로드(76a)를 수축시키도록 작동되고 절단기구 작동 실린더(86)가 로드(86a)를 연장시키도록 작동된다. 가열바(61)는 냉각바(62a), (62b)들을 근접시키도록 수축되고, 절단기구(65)는 가열바 수납기(64a), (64b)를 개방시키도록 비충전 구역(90a) 쪽으로 이동하며, 이로써 비충전 구역(90a)이 냉각바(62a), (62b)와 절단기구(65) 사이에 고정된다. 열 밀봉부는 냉각되며 절단날(63)은 이 열 밀봉부를 절단하도록 돌출한다.
상술한 것처럼, 가열바(61)는 수직으로 개방 및 폐쇄 가능한 2개의 냉각바(62a), (62b)들 사이로부터 돌출할 수 있으며, 절단기구(65)는 수직하게 개방 및 폐 가능한 2개의 가열바 수납기(64a), (64b)들 사이로부터 돌출할 수 있다. 따라서, 비충전 구역(90a)은 통형필름을 이동시키지 않고도 가열바(61)와 냉각바(62a), (62b) 및 절단기구(65)에 의해 열 밀봉, 냉각 및 절단될 수 있다.
이 실시예에서, 열 밀봉부는 절단날(63)에 의해 절단된다. 그러나, 가열바(61)는 제2 실시예에서처럼 자체의 밀단부 상에 삼각형 돌기를 가지며, 절단기구(65)는 받침부재로 대체될 수 있어서 비충전 구역(90a)이 가열바(61)와 받침부재에 의해 동시에 열 밀봉 및 절단될 수 있다.
제14도는 제11도에 도시된 열 밀봉기구의 가열바 수납기의 변경예를 도시한다. 제14도에서, 가열바 수납기(64a')는 가열바 수납기(64b')보다 더 커서 이들 가열바 수납기(64a'), (64b')의 정합 표면들이 가열바(61')에 나란하지 않게 위치하고 가열바 수납기(64a')는 가열바(61')에 대면하는 관계로 위치한다. 실리콘 고무층은 가열바 수납기(64)의 말단부에 도포된다. 가열바(61')가 가열바(64a')에만 대면하기 때문에 통형필름의 비충전 구역(90a')이 균일하게 가압되며, 따라서 가열바(61')와 가열바 수납기(64a')에 의해 신뢰성 있게 열 밀봉된다. 이 변경예에서 절단기구(65')는 돌출하였을 때 가열바 수납기(64a')가 다른 가열바 수납기(64b')보다 더 크게 개방되지 않는 한 가열바 수납기(64a')를 두들기게 된다. 따라서, 가열바 수납기(64a')가 고정되는 가열바 수납기 지지부재(82a') 상에 회전식으로 설치된 캠 종동기 롤러(83')는 제11도에 도시된 대응 캠 종동기 롤러 보다 더 큰 직경을 갖는다.
[실시예 4]
제15도는 본 발명의 실시예 4에 따른 수직형 충전포장기의 열 밀봉기구를 도시한다. 제4 실시예에 따른 수직형 충전포장기의 열 밀봉기구 이외의 부품은 제1 실시예에 따른 수직형 충전포장기의 부품과 동일하므로, 열 밀봉기구에 대해서만 설명한다.
제15도에 도시된 것처럼, 열 밀봉기구는 한쌍의 압착롤러(도시 생략)에 의해 통형필름에 마련된 비충전 구역(103a)의 각 측면 상에 배열된다. 활주부(114), (124)는 통형필름이 하방 공급되는 수직 방향에 대하여 수직한 수평 방향으로 각각의 실린더(도시 생략)에 의해 이동 가능하다.
활주부(114) 상에는 이 활주부(114)가 이동 가능한 방향에 대하여 평행한 방향으로 이동 가능한 로드(116a)를 갖는 가열바 작동 실린더(116)가 설치된다. 가열바(101)는 로드(116a)의 말단부에 고정된다. 냉각바(102)는 화살표(D)로 도시된 방향으로의 각운동을 위하여 가열바 작동 실린더(116) 상에 설치된다. 냉각바(102)는 (이후에 설명하게 될) 절단날(103)을 수납하기 위하여 자체의 말단부에 형성된 홈을 갖는다. 냉각 스프링(115)은 냉각바(102)를 반시계 방향으로 가압하기 위하여 활주부(114)와 냉각바(102) 사이에 배열된다. 냉각바(102)의 말단부 (이후에 설명하게 될) 절단날(105)에 나란한 위치를 지나 상방으로 회전하지 않도록 제한한다. 로드(116a)는 냉각바(102)를 작동시키기 위한 캠(111)을 자체 상에 지지하며, 냉각바(102)는 로드(116a)가 돌출하였을 때 캠(111)에 의해 맞물리는 캠종동기 롤러(113)를 자체 상에 지지한다. 가열바 작동 실린더(116)가 로드(116a)를 돌출시키도록 작동하면 캠(111)이 캠 종동기 롤러(113)에 맞물려서 냉각바(102)를 냉각 스프링(115)의 편향에 대하여 시계방향으로 강제 회전시킨다.
활주부(124) 상에는 이 활주부(124)가 이동 가능한 방향에 평행한 방향으로 전후반 이동 가능한 로드(126a), (제17도)를 갖는 절단기구 작동 실린더(126)가 설치되어 있다. 절단기구(105)는 자체의 말단부에 실리콘 고무층을 가지며, 자체로부터 돌출하는 절단날(103)을 갖는다. 자체의 말단부에 도포된 실리콘 고무층을 갖는 가열바 수납기(104)는 화살표(E)로 도시된 방향으로의 각운동을 위하여 절단 기구 작동 실린더(126) 상에 설치된다. 냉각 스프링(125)은 가열바 수납기(104)를 시계방향으로 정상적으로 가압하기 위해 활주부(124)와 가열바 수납기(104) 사이에 배열된다. 가열바 수납기(104)의 말단부는 가열바(101)에 나란한 위치를 지나 상방으로 회전하지 않도록 제한된다. 로드(126a)는 가열바 수납기(104)를 작동시키기 위한 캠(121)을 자체 상에 지지하며, 가열바 수납기(104)는 로드(126a)가 돌출하였을 때 캠(121)에 의해 맞물릴 수 있는 캠 종동기 롤러(123)를 자체 상에 지지한다. 절단기구 작동 실린더(126)가 로드(126a)를 돌출시키도록 작동하면 캠(121)이 캠 종동기 롤러(123)에 맞물려서 가열바 수납기(104)를 코일 스프링(125)의 편향에 대하여 반시계 방향으로 강제 회전시킨다.
제15도에 도시된 열 밀봉기구의 작동에 대하여 제16도 및 제17도를 참조하여 설명한다.
먼저, 제16도에 도시된 것처럼 가열바 작동 실린더(116)가 로드(116a)를 연장시키도록 작동되고 절단기구 작동 실린더(126)가 로드(126a), (제17도)를 수축시키도록 작동됨으로써 활주부(114), (124)가 서로를 향하여 이동한다. 가열바(101)가 돌출하고 냉각바(102)가 로드(116a)의 연장에 따라 시계방향으로 회전하기 때문에 비충전 구역(130)이 가열바(101)와 가열바 수납기(104) 사이에 고정되어 열 밀봉된다. 이때에, 비충전 구역(130a)은 제6도에 도시된 것과 동일한 필름 지지부재(도시 생략)에 의해 지지된다. 이 필름 지지부재는 활주부(114), (124)에 일체로 될 수도 있으며, 활주부(114), (124)의 이동에 의해 비충전 구역(130a)을 지지할 수도 있다.
비충전 구역(130a)의 열 밀봉이 완료되면, 제17도에 도시된 것처럼 가열바 작동 실린더(116)는 로드(116a)를 수축시키도록 작동하고 절단기구 작동 실린더(126)는 로드(126a)를 연장시키도록 작동한다. 가열바(101)는 냉각바(102a)를 절단기구(105)에 거의 나란한 위치로 상방으로 회전시키도록 수축되고, 절단기구(105)는 비충전 구역(130a) 쪽으로 이동하고, 가열바 수납기(104)는 반시계 방향으로 회전된다. 비충전 구역(130a)은 냉각바(102)와 절단기구(105) 사이에 고정된다. 열 밀봉부는 냉각되고 절단날(103)이 돌출되어 열 밀봉부를 절단한다.
상술한 것처럼, 가열바(101)와 절단기구(105)는 서로 대면하는 관계로 위치한다. 냉각바(102)는 가열바(101)가 수축되었을 때 절단기구(105)에 나란하도록 각운동 가능하고, 가열바 수납기(104)는 절단기구(105)가 수축되었을 때 가열바(101)에 나란하게 각운동 가능하다. 이러한 배열을 취하는 열 밀봉기구는 제3 실시예에 따른 열 밀봉기구보다 더 간단한 구조를 갖는다. 따라서, 제4 실시예에 따른 열 밀봉기구와 충전포장기는 작은 크기를 갖는다.
제4 실시예에서, 열 밀봉부는 절단날(103)에 의해 절단된다. 그러나, 가열바(101)는 제2 실시예에서처럼 자체의 말단부 상에 삼각형 돌기를 가질 수도 있으며, 저단기구(105)는 비충전 구역(130a)이 가열바(101)와 지지부재에 의해 열 밀봉 되면서 절단될 수 있도록 받침부재로 대체될 수도 있다.
상술한 것처럼, 본 발명에 따른 수직형 충전포장기는, 통형필름이 휴지 상태로 유지될 때 이 통형필름의 비충전 구역을 눌러서 열 밀봉하기 위한 가열바와 통형필름의 열 밀봉부를 눌러서 냉각시키기 위한 냉각바와 열 밀봉부를 절단하기 위한 절단 수단과 비충전 구역을 제위치에 유지하기 위한 필름 지지부재를 갖는다. 따라서, 비충전 구역은 지지되어 있는 동안 통형필름을 이동시키지 않고도 열 밀봉, 냉각 및 절단될 수 있다. 본 발명에 따른 수직형 충전포장기는 다음과 같은 장점을 제공한다.
(1) 열 밀봉부가 이 열 밀봉부 아래에 있는 충전물의 무게를 받지 않기 때문에 통형필름이 비정상적으로 신장되지 않는다. 이 통형필름은 특징 형태에 제한되지 않으며, 단일층 필름 또는 얇은 다층 필름일 수도 있다.
(2) 가열바의 가압 표면이 열 밀봉부의 필름 층들을 서로 결합된 상태로 유지하기 위한 수평 릿지들을 필요로 하지 않는다. 따라서, 통형필름이 열 밀봉부에서 전체적으로 열 밀봉될 수 있다. 그 결과로, 열 밀봉부에 충전물이 채워지지 않으며 통형필름의 절단 모서리를 통한 누설 및 이에 따른 부패를 방지할 수 있다.
(3) 상기 (2)에서 설명한 것처럼 통형필름이 일정한 위치에서 절단될 수 있고 열 밀봉부 전체에서 열 밀봉될 수 있기 때문에 열 밀봉부의 폭 또는 수평 여유부를 줄일 수 있다. 따라서, 하나의 부대포장제품을 만드는 데 사용되는 필름의 양을 줄일 수 있다. 가열바에 의해 작용된 어떠한 힘도 열 밀봉부 표면에 균일하게 인가되기 때문에 충전포장기의 작동 휴지 즉, 가열바에 의해 생성된 열에 기인한 통형필름의 용융 또는 가열바에 물리적으로 접촉하는 것에 의한 통형필름의 파열 등을 방지할 수 있다.
(4) 비충전 구역은 고속으로 열 밀봉 가능하며, 충전포장기는 작은 크기로 될 수 있다.
가열바가 자체의 가압 표면 상에 삼각형 돌기를 가지므로 비충전 구역은 가열바에 의해 열 밀봉되는 동시에 절단될 수 있다. 이러한 변경예는 열 밀봉 작동을 간편화시키며 충전포장기의 구조도 간편화시킨다.
본 발명의 몇몇 양호한 실시예를 도시하고 설명하였으나, 첨부한 청구범위의 범위 내에서 본 발명에 다양한 변경 및 수정을 가하는 것도 가능하다.

Claims (11)

  1. 수직형 충전포장기에 있어서, 통형필름에 비충전 구역을 만들도록 통형필름을 고정하여 하방으로 공급하기 위해 충전물로 충전된 수지제 통형필름의 각 측면에 회전식으로 배열된 한쌍의 압착롤러와, 비충전 구역을 열 밀봉하고 절단하기 위하여 압착롤러의 하방에 배열되며, 통형필름이 휴지 위치에 유지되는 동안에 비충전 구역의 일부분에 대하여 가압 가능하고 비충전 구역을 열 밀봉하는 가열바, 이 가열바처럼 비충전 구역의 일부에 대하여 가압 가능하고 가열바에 의해 열 밀봉된 열 밀봉부를 냉각시키는 냉각바, 열 밀봉부를 절단하는 절단 수단을 구비한 열 밀봉기구와, 열 밀봉기구의 상하에 각각 배열되며, 비충전 구역이 열 밀봉되어 이 비충전 구역이 열 밀봉기구에 의해 절단될 때까지 비충전 구역의 상단부 및 하단부를 파지하여 유지하는 수단을 각각 구비한 제1 및 제2 필름 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
  2. 제1항에 있어서, 충전물이 유체 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열 밀봉기구가 자체의 중심부에 각각 피봇식으로 지지된 한쌍의 평행 연결부를 포함하고, 가열바가 이 연결부의 대응 단부들 상에 각운동 가능하게 설치되고, 냉각바가 이 연결부의 반대 단부들 상에 각운동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
  4. 제3항에 있어서, 절단 수단이 열 밀봉부 쪽으로의 이동을 위하여 가열바와 냉각바 사이에 배열된 절단날을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
  5. 제3항에 있어서, 절단 수단이 비충전 구역에 대하여 가압되는 가열바의 가압 표면 상에 배열된 삼각형 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가열바와 절단 수단이 비충전 구역 쪽으로 그리고 이로부터 멀리 이동하기 위하여 비충전 구역의 각 측면 상에 배열되고, 냉각바가 2개의 부재들 사이에서 가열바가 돌출하는 것을 허용하기 위해 비충전 구역 쪽으로의 가열바의 이동에 의해 서로 멀어지게 수직으로 이동 가능한 2개의 부재들을 포함하고, 열 밀봉기구가 비충전 구역에 걸쳐 가열바에 대면하는 관계로 배열되고 2개의 가열바 수납기들 사이에서 절단날이 돌출하는 것을 허용하기 위해 비충전 구역 쪽으로의 절단 수단의 이동에 의해 서로 멀리 수직으로 이동 가능한 2개의 가열바 수납기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
  7. 제6항에 있어서, 절단 수단이 비충전 구역 쪽으로 그리고 이로부터 멀리 이동 가능한 절단날을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
  8. 제1항에 있어서, 가열바가 비충전 구역에 대하여 가압되는 가열바의 가압 표면 상에 배열된 삼각형 돌기를 포함하고, 삼각형 돌기가 가압되게 되어서 삼각형 돌기와 받침부재 사이의 비충전 구역을 절단하는 절단 수단을 제공하는 받침부재가 마련된 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가열바와 절단 수단이 비충전 구역 쪽으로 그리고 이로부터 멀리 이동하기 위해 비충전 구역의 각 측면 상에 배열되고, 냉각비가 비충전 구역으로부터 멀어지는 가열바의 이동에 의한 절단 수단에 대면하는 위치로 이동 가능하고, 열 밀봉기구가 비충전 구역으로부터 멀어지는 절단 수단의 이동에 의해 가열바와 대면하는 위치로 이동 가능한 가열바 수납기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
  10. 제9항에 있어서, 절단 수단이 비충전 구역 쪽으로 그리고 이로부터 멀리 이동 가능한 절단날을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
  11. 제2항에 있어서, 가열바가 비충전 구역에 대하여 가압되는 가열바의 가압 표면 상에 배열된 삼각형 돌기를 포함하고, 삼각형 돌기가 가압되게 되어서 삼각형 돌기와 받침부재 사이의 비충전 구역을 절단하는 절단 수단을 제공하는 받침부재가 마련된 것을 특징으로 하는 수직형 충전포장기.
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