KR100515881B1 - 종이컵 제조장치 - Google Patents

Abstract

종이컵의 옆지 및 밑지공급부의 구조를 간단히 한 종이컵 제조장치에 관한 다. 이 장치는 종이컵의 밑지를 공급하는 밑지공급유니트(200)와, 종이컵의 옆지를 공급하는 옆지공급유니트(300)와, 옆지와 밑지를 접합시키는 접합유니트(500)를 구비한다. 또한 밑지공급유니트와 옆지공급유니트의 공급단부를 경유하도록 회전순환되며, 그 저면에 일정간격으로 성형된 옆지가 결합되는 성형몰드가 마련된 제1회전테이블(400)과; 밑지를 성형몰드의 단부에 부착시키는 부착수단과; 옆지를 밑지가 부착된 성형몰드에 결합시키는 결합수단;을 구비한다.

이와 같은 구성의 장치는 제1회전테이블의 성형몰드에 밑지공급유니트 및 옆지공급유니트로부터 밑지와 옆지가 직접 공급됨으로써, 상술한 종래 장치보다는 구조가 간단하여 제조시간을 대폭 단축시킨다.

Description

종이컵 제조장치{A apparatus for manufacturing a paper cup}

본 발명은 종이컵 제조장치에 관한 것으로써, 특히 종이컵의 옆지 및 밑지공급부의 구조를 간단히 한 종이컵 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 종이컵(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 사다리꼴형의 옆지(11)와, 옆지(11)의 소경부 하단에 접합되는 밑지(12)로 이루어진다.

이와 같은 종이컵(10)의 제조방법은, 먼저 도 2에 도시된 바와 같이 사다리꼴형태로 재단된 옆지(11)를 도 3에 도시된 바와 같은 옆지형성유니트(20)에 공급하여 도 4에 도시된 바와 같은 절두원추통형의 옆지(11)를 제조한다.

상기 옆지성형유니트(20)는 절두원추형의 성형몰드(22)와, 상호 회전가능하게 결합되는 한쌍의 회동플레이트(23)(24) 및 히터블럭(21)으로 이루어진다.

상기 성형몰드(22)와 회동플레이트(23)(24) 사이로 공급된 옆지(11)는 회동플레이트(23)(24)에 의해서 성형몰드(22)의 외주면에 양단이 겹쳐지도록 밀착되고, 겹쳐진 부분에 히터블럭(21)이 하강하여 열가압 접합시킴으로써 도 4에 도시된 바와 같은 절두원추통형의 옆지(11)를 형성하게 된다.

이후 롤형태로 감긴 밑지원단(미도시)으로부터 원형으로 펀칭재단된 밑지(12)를 도 1에 도시된 바와 같이 절두원추통형의 옆지(11) 하단에 열가압 접합시키고, 상단(11a)을 커링(curling)시킴으로써 종이컵(10)이 완성되게 된다.

이와 같이 종이컵을 제조하는 장치의 일예가 한국특허출원 1996년 제0003602호에 개시되고 도 5 내지 도 9에 도시되어 있다. 이는 사다리꼴형상으로 재단된 옆지(100)를 공급하는 옆지공급부(110)와, 낱장으로 공급되는 옆지(100)를 통형의 옆지로 성형하는 옆지성형부(120)와, 통형으로 성형된 옆지를 옆지이송테이블(140)에 공급하는 회전공급부(130)를 구비한다.

또한, 밑지원지(171)를 공급하는 밑지원지공급부(170)와, 공급되는 밑지원지(171)로부터 펀칭하여 원형의 밑지를 성형하는 밑지성형부(180)와, 상기 옆지이송테이블(140)로부터의 옆지와 상기 밑지성형부(180)로부터의 밑지를 공급받아 상호 결합 이송시키는 메인회전테이블(150)과, 상기 상호 결합된 옆지와 밑지를 메인회전테이블(150)로부터 공급받고 옆지상단을 순차적으로 커링(curling)할 수 있도록 회전되는 마감테이블(160)로 이루어진다.

상기 메인회전테이블(150)의 회전경로상에는 옆지와 밑지를 상호 열압착시키는 열압착부가 마련되어 있다.

상기 옆지성형부(120)는 성형몰드(121)와 회동플레이트(122) 및 히터블럭(123)으로 이루어지며, 성형몰드(121)와 회동플레이트(122) 사이로 공급된 옆지를 성형몰드(121) 외주면에 밀착시킨 상태에서 가장자리를 열압착하여 통형의 옆지를 성형하게 한다.

이와 같이 성형된 옆지는 성형몰드(121)를 관통하는 푸쉬봉(124)에 의해서 회전공급부(130)로 공급되는 바, 회전공급부(130)는 성형된 옆지를 파지할 수 있도록 실린더작동으로 개폐가능한 집게블럭(131)과 이 집게블럭(131)을 90도 회동시키는 회전축(132)으로 이루어져 있다.

옆지성형부(120)로부터 수평으로 집게블럭(131)에 결합된 성형된 옆지는 도 7에 도시된 바와 같이, 집게블럭(131)의 90도 회전에 의해서 옆지이송테이블(140)에 공급되어진다.

이와 같이 옆지이송테이블(140)에 공급된 통형의 옆지는 도 8에 도시된 바와 같이, 옆지이송테이블(140)의 하부에 마련된 제1밀대(141)에 의해서 상승되어 메인회전테이블(150)의 저면에 마련된 컵금형(151)에 억지결합된다.

이와 같이 컵금형(151)에 옆지가 억지결합된 상태로 옆지이송테이블(140)의 회전으로 밑지성형부(180)의 상부 위치로 이동되면, 도 9에 도시된 바와 같이 펀치(181)의 상승으로 밑지원단(171)을 펀칭하여 형성된 밑지를 제2밀대(182)를 상승시켜서 컵금형(151)에 결합된 옆지의 하단부에 결합시킨다.

이후 옆지와 밑지를 열압착시킨 후 마감테이블(160)로 이송하여 옆지상단을 커링한 완성된 종이컵을 포장단계로 이송시킨다.

그런데, 상기와 같은 종래의 종이컵 제조장치는 회전공급부(130)로부터 성형된 옆지를 수용하여 회전이송시키는 옆지이송테이블(140)과, 옆지이송테이블(140)로부터 옆지를 메인테이블(150)의 컵금형(151)에 결합시키는 제1밀대(141)와, 옆지를 밑지성형부(180)로 이송시키는 메인테이블(150) 및 성형된 밑지를 옆지에 결합시키는 제2밀대(182)를 각각 별도로 구성함으로써 장치의 설치공간을 증대시키고 구조가 복잡하며 제작원가가 상승된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 간단한 구조로 제작비용을 절감하고 종이컵의 제조시간을 대폭 단축시킨 종이컵 제조장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은 종이컵의 밑지를 공급하는 밑지공급유니트와, 종이컵의 옆지를 공급하는 옆지공급유니트와, 상기 옆지와 밑지를 접합시키는 접합유니트를 구비하는 종이컵 제조장치에 있어서,

상기 밑지공급유니트와 옆지공급유니트의 공급단부를 경유하도록 회전순환되며, 그 저면에 일정간격으로 성형된 옆지가 결합되는 성형몰드가 마련된 제1회전테이블과; 상기 밑지를 상기 성형몰드의 단부에 부착시키는 부착수단과; 상기 옆지를 상기 밑지가 부착된 성형몰드에 결합시키는 결합수단;을 구비하며,

상기 부착수단은 상기 성형몰드에 하단으로부터 상단으로 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 상단부에 공기를 흡입하는 에어호스가 연결되어, 상기 성형몰드의 하단부에 상기 밑지가 에어의 흡입으로 흡착되도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 결합수단은 상기 제1회전테이블의 성형몰드의 회전경로 하부에 마련되고 상기 옆지공급유니트로부터 성형된 옆지가 결합되는 결합구가 형성되며 상기 성형블럭으로부터의 옆지의 공급방향과 상기 성형몰드로의 옆지결합방향으로 회동되는 회동블럭과, 상기 회동블럭을 회동시키는 회동수단과, 상기 회동블럭에 결합된 옆지를 상승시켜서 상기 성형몰드에 결합시키는 상승수단을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 회동수단은 상기 회동블럭의 회동축에 일단이 결합되는 회동레버와, 상기 회동레버의 타단에 그 일단이 결합되어 승강작동하는 승강레버와, 상기 승강레버의 타단에 그 일단이 결합되며 그 중간부분에 힌지축을 가지는 작동레버와, 상기 작동레버의 타단에 접촉하여 작동레버를 상하로 회동시키는 캠부재를 구비하여 된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 상승수단은 모터의 동력으로 회전구동하는 캠원판과, 일단이 회전가능하게 고정되고 그 중간부분이 상기 캠원판에 결합되어 회동하는 작동링크와, 상기 작동링크의 타단에 그 일단이 결합되는 연결링크와, 상기 연결링크의 타단에 그 중간부분이 회전가능하게 결합되고 그 일단이 회전가능하게 고정되는 회동링크와, 상기 회동링크의 타단에 그 일단이 결합되어 승강되는 승강봉과, 상기 승강봉의 타단에 결합되어 함께 승강되며 상기 회동블럭의 결합구에 출몰가능하게 결합되는 푸쉬봉을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명 종이컵 제조장치는 제1회전테이블이 회전순환되면서 밑지와 옆지를 각각의 공급유니트로부터 수용하여 결합시키는 구조를 가짐으로써 장치의 구성을 간단히 하고 종이컵의 제조시간을 대폭 단축시킨다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

통상의 종이컵을 나타낸 도 1,2 및 도 4와 본 발명 실시예의 종이컵 제조장치를 개략적으로 나타낸 도 10을 참조하면, 이는 밑지(12)를 공급하는 밑지공급유니트(200)와 옆지(11)를 공급하는 옆지공급유니트(300)를 구비한다.

상기 밑지공급유니트(200)는 밑지원단(미도시)으로부터 원형으로 펀칭되어 공급되고, 옆지공급유니트(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 부채꼴형상으로 재단되어서 도 4에 도시된 바와 같은 통형으로 성형된 옆지(11)가 최종적으로 공급된다.

상기 부채꼴형상으로 재단된 옆지(11)는 도 11a에 도시된 바와 같이, 옆지성형블럭(302)의 하부로 공급된 후 상호 회전가능하게 결합된 한쌍의 회동플레이트(301)에 의해서 상기 성형블럭(302) 외주면에 밀착되고, 히터블럭(303)에 의해서 상기 성형블럭(302)에 밀착된 옆지(11)의 양단가장자리가 상호 열접합되어서, 도 4와 같은 성형된 옆지(11)가 형성되게 된다.

한편, 상기 밑지공급유니트(200)와 옆지공급유니트(300)의 각 공급 단부에는 제1회전테이블(400)이 경유하도록 회전된다.

상기 제1회전테이블(400)의 저면에는 도 10 및 도 11a에 도시된 바와 같이, 통형으로 성형된 옆지(11)가 결합되는 성형몰드(401)가 마련되어 있다. 상기 성형몰드(401)는 제1회전테이블(400)의 저면에 일정간격으로 복수 마련되어 있으며, 각 성형몰드(401)는 상기 밑지공급유니트(200)와 옆지공급유니트(300)의 공급단부의 상부공간을 경유하도록 되어 있다.

이와 같이 성형몰드(401)가 밑지공급유니트(200)와 옆지공급유니트(300)를 경유하는 동안 밑지(12)가 먼저 성형몰드(401)의 단부에 부착수단에 의해서 부착되고, 이후 밑지(12)가 부착된 성형몰드(401)에 옆지(11)가 결합수단에 의해서 결합된다.

도 10 및 도 11a를 참조하면, 상기 부착수단은 상기 성형몰드(401)에 하단으로부터 상단으로 관통하는 관통공(401a)이 형성되고, 상기 관통공(401a)의 상단부에 공기를 흡입하는 에어호스(402)가 연결되어서, 상기 성형몰드(401)의 하단부에 상기 밑지(12)가 에어의 흡입으로 흡착되도록 된 구조를 가진다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 결합수단은 상기 제1회전테이블(400)의 성형몰드(401)의 회전경로 하부에 마련되고 상기 옆지공급유니트(300)로부터 성형된 옆지(11)가 결합되는 결합구(311)가 형성되며 상기 성형블럭(302)으로부터의 옆지의 공급방향과 상기 성형몰드(401)로의 옆지결합방향으로 회동되는 회동블럭(310)과, 상기 회동블럭(310)을 회동시키는 회동수단과, 상기 회동블럭(310)에 결합된 옆지를 상승시켜서 상기 성형몰드(401)에 결합시키는 상승수단을 구비한다.

상기 회동수단은, 도 12a 및 도 12b 참조, 상기 회동블럭(310)의 회동축에 일단이 결합되는 회동레버(320)와, 상기 회동레버(320)의 타단에 그 일단이 결합되어 승강작동하는 승강레버(330)와, 상기 승강레버(330)의 타단에 그 일단이 결합되며 그 중간부분에 힌지축을 가지는 작동레버(340)와, 상기 작동레버(340)의 타단에 접촉하여 작동레버(340)를 상하로 회동시키는 캠부재(350)를 구비하여 된 구조로 되어 있다.

상기 회동수단의 다른 실시예를 나타낸 도 12c를 참조하며, 이는 회동블럭(310)의 회동축에 피니언(321)을 결합시키고 이와 맞물리는 랙기어(331)를 승강시킴으로써 회동블럭(310)이 회동되도록 된 구조를 가진다.

상기 회동수단의 또 다른 실시예를 나타낸 도 12d를 참조하면, 이는 회전실린더(335)를 채용하여 회동블럭(310)이 회동되도록 된 구조를 가진다.

또한, 상기 상승수단은, 도 13 참조, 모터의 동력으로 회전구동하는 캠원판(360)과, 일단이 회전가능하게 고정되고 그 중간부분이 상기 캠원판(360)에 결합되어 회동하는 작동링크(365)와, 상기 작동링크(365)의 타단에 그 일단이 결합되는 연결링크(370)와, 상기 연결링크(370)의 타단에 그 중간부분이 회전가능하게 결합되고 그 일단이 회전가능하게 고정되는 회동링크(375)와, 상기 회동링크(375)의 타단에 그 일단이 결합되어 승강되는 승강봉(380)과, 상기 승강봉(380)의 타단에 결합되어 함께 승강되며 상기 회동블럭(310)의 결합구(311)에 출몰가능하게 결합되는 푸쉬봉(385)을 구비하여 된 구조를 가진다.

한편, 상기 제1회전테이블(400)의 일측 저부에는 성형몰드(401)에 결합된 밑지(12)와 옆지(11)를 상호 접합시키는 하단접합유니트(500)가 마련되어 있고, 제1회전테이블(400)의 일측 저부에는 밑지(12)와 옆지(11)가 접합된 종이컵이 안착되는 안착공(601)을 가지는 제2회전테이블(600)이 회전가능하게 마련되어 있다.

상기 하단접합유니트(500)는 밑지(12)와 옆지(11)를 열풍으로 예열하고 상호 열압착하도록 한 구조를 가지며, 이는 원판(미도시)이 편심회전되면서 밑지(12)와 옆지(11)를 압착하도록 하는 구조로 통상의 장치와 유사하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2회전테이블(600)의 일측에는 종이컵의 상단부를 커링하는 상단커링유니트(700)가 마련되어 있고, 제2회전테이블(600)의 상부 일측에는 완성된 종이컵을 흡입하여 배출시키는 배출유니트(800)가 마련되어 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명 장치는 다음과 같이 동작한다. 먼저, 밑지공급유니트(200)로부터 펀칭된 밑지(12)가 공급되고 제1회전테이블(400)의 성형몰드(401)가 밑지공급유니트(200)의 상부를 경유하면서 밑지(12)를 흡착시킨다. 이때 에어호스(402)를 통하여 에어를 흡입하게 되면 성형몰드(401)의 단부에 밑지(12)가 흡착되게 된다.

밑지(12)를 흡착한 성형몰드(401)는 제1회전테이블(400)의 회전으로 옆지공급유니트(300)단부로 이동한다. 밑지(12)를 흡착한 성형몰드(401)가 옆지공급유니트(300)의 단부에 일시 정지하게 되면, 성형몰드(401)에 통형으로 성형된 옆지(11)가 결합되게 된다.

즉, 도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 도 11a에 도시된 바와 같이 성형블럭(302)으로부터 성형된 옆지(11)가 회동블럭(310)의 결합구(311)에 결합되게 되면, 도 12a에 도시된 바와 같이 캠부재(350)의 작동으로 승강레버(330)가 상승되면서 회동블럭(310)을 90도 회동시킨다. 이때 도 11b에 도시된 바와 같이 결합구(311)가 상방향으로 향하게 되어 옆지(11)가 수직으로 세워지게 된다.

이와 같은 상태에서 도 11c 및 도 13에 도시된 바와 같이, 캠원판(360)의 회전으로 승강봉(380) 및 푸쉬봉(385)을 상승시키면서 회동블럭(310)의 결합구(311)를 관통하여 옆지(11)를 상승시킨다. 이때 상승되는 옆지(11)는 성형몰드(401)에 결합되게 된다.

이와 같이 성형몰드(401)에 밑지(12)와 옆지(11)가 결합된 상태에서 제1회전테이블(400)이 회전되어 하단접합유니트(500)에 도달하게 되면, 일측에서 열풍이 공급되어 밑지(12)와 옆지(11)의 하단부를 가열시키고 가압하여 접합시킨다.

밑지(12)와 옆지(11)가 접합된 상태로 제1회전테이블(400)이 회전되고 제2회전테이블(600)과 중첩되는 부분에서 제2회전테이블(600)의 안착공(601)에 밑지(12)와 옆지(11)가 상호 접헙된 종이컵을 안착시킨다.

제2회전테이블(600)에 공급된 종이컵은 상단커링유니트(700)에서 상단이 커링되고, 배출유니트(800)에서 배출파이프(미도시)를 따라 흡입되어 배출된다.

상단커링유니트(700)는 도 1에 도시된 바와 같이 상단(11a)을 커링하는 것으로 통상의 장치에 의해서 커링된다.

상술한 바와 같은 본 발명은 제1회전테이블(400)의 성형몰드(401)에 밑지공급유니트(200) 및 옆지공급유니트(300)로부터 밑지(12)와 옆지(11)가 직접 공급됨으로써, 상술한 종래 장치보다는 구조가 간단하여 제조시간을 대폭 단축시킨다.

상술한 바와 같은 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하고 본원 발명의 정신과 범위를 이탈함이 없이 많은 변형을 가하여 실시될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은 제1회전테이블의 성형몰드에 밑지공급유니트 및 옆지공급유니트로부터 밑지와 옆지가 직접 공급됨으로써, 상술한 종래 장치보다는 구조가 간단하여 종이컵의 제조시간을 대폭 단축시킨다.

도 1은 통상의 종이컵을 나타낸 단면도,

도 2는 종이컵의 옆지를 나타낸 평면도,

도 3은 종이컵의 옆지를 성형하는 성형유니트를 나타낸 개략도,

도 4는 종이컵의 옆지를 성형한 상태를 나타낸 사시도,

도 5는 종래 종이컵 제조장치를 나타낸 개략 평면도,

도 6은 도 5의 옆지성형부를 나타낸 개략도,

도 7은 도 5의 옆지 공급부를 나타낸 개략도,

도 8은 도 5의 옆지 결합부를 나타낸 개략도,

도 9는 도 5의 밑지 결합부를 나타낸 개략도,

도 10은 본 발명 제조장치를 나타낸 개략 평면도,

도 11a 내 지 도 11c는 옆지의 공급상태를 나타낸 작동도,

도 12a는 회동블럭의 작동부분을 나타낸 개략도,

도 12b는 도 12a의 요부 발췌 사시도,

도 12c는 회동블럭의 다른 회동수단을 나타낸 개략 사시도,

도 12d는 회동블럭의 또 다른 실시에를 나타낸 개략 사시도,

도 13은 성형몰드에 옆지를 결합시키는 옆지상승수단을 나타낸 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11...옆지 12...밑지

200...밑지공급유니트 300...옆지공급유니트

310...회동블럭 311...결합구

320...회동레버 330...승강레버

380...승강봉 385...푸쉬봉

400...제1회전테이블 401...성형몰드

500...하단접합유니트 600...제2회전테이블

Claims (5)

1. 삭제
2. 종이컵의 밑지를 공급하는 밑지공급유니트와, 종이컵의 옆지를 공급하는 옆지공급유니트와, 상기 옆지와 밑지를 접합시키는 접합유니트를 구비하는 종이컵 제조장치에 있어서,

   상기 밑지공급유니트와 옆지공급유니트의 공급단부를 경유하도록 회전순환되며, 그 저면에 일정간격으로 성형된 옆지가 결합되는 성형몰드가 마련된 제1회전테이블과; 상기 밑지를 상기 성형몰드의 단부에 부착시키는 부착수단과; 상기 옆지를 상기 밑지가 부착된 성형몰드에 결합시키는 결합수단;을 구비하며,

   상기 부착수단은 상기 성형몰드에 하단으로부터 상단으로 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 상단부에 공기를 흡입하는 에어호스가 연결되어, 상기 성형몰드의 하단부에 상기 밑지가 에어의 흡입으로 흡착되도록 된 것을 특징으로 하는 종이컵 제조장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 결합수단은 상기 제1회전테이블의 성형몰드의 회전경로 하부에 마련되고 상기 옆지공급유니트로부터 성형된 옆지가 결합되는 결합구가 형성되며 상기 성형블럭으로부터의 옆지의 공급방향과 상기 성형몰드로의 옆지결합방향으로 회동되는 회동블럭과,

   상기 회동블럭을 회동시키는 회동수단과,

   상기 회동블럭에 결합된 옆지를 상승시켜서 상기 성형몰드에 결합시키는 상승수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 종이컵 제조장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 회동수단은 상기 회동블럭의 회동축에 일단이 결합되는 회동레버와, 상기 회동레버의 타단에 그 일단이 결합되어 승강작동하는 승강레버와, 상기 승강레버의 타단에 그 일단이 결합되며 그 중간부분에 힌지축을 가지는 작동레버와, 상기 작동레버의 타단에 접촉하여 작동레버를 상하로 회동시키는 캠부재를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 종이컵 제조장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 상승수단은 모터의 동력으로 회전구동하는 캠원판과, 일단이 회전가능하게 고정되고 그 중간부분이 상기 캠원판에 결합되어 회동하는 작동링크와, 상기 작동링크의 타단에 그 일단이 결합되는 연결링크와, 상기 연결링크의 타단에 그 중간부분이 회전가능하게 결합되고 그 일단이 회전가능하게 고정되는 회동링크와, 상기 회동링크의 타단에 그 일단이 결합되어 승강되는 승강봉과, 상기 승강봉의 타단에 결합되어 함께 승강되며 상기 회동블럭의 결합구에 출몰가능하게 결합되는 푸쉬봉을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 종이컵 제조장치.