KR100620412B1 - 과일 포장대 제조 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 형태의 포장대 제작을 가능하게 하며 원단 공급으로부터 절단에 이르는 일련 과정이 자동으로 연속 수행될 수 있도록함과 아울러, 여러 형태의 금형을 선택적으로 교환 설치될 수 있도록 하는 과일 포장대의 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것으로, 시트 원단가 감겨지는 권취롤과, 이 권취롤에 감겨진 원단 시트의 이송을 안내하는 이송롤로 구성된 시트 공급부; 중앙을 통과하는 상기 시트 원단을 150∼200℃로 가열하여 성형이 가능하도록 유연성을 갖도록 하는 예열부; 다수의 형틀이 웅기된 금형을 상방으로 이동시켜 상기 예열부를 통과한 시트에 밀착되도록 하고, 이 시트를 형틀측으로 흡착하여 성형이 이루어지도록 하며, 성형 후 다시 금형을 하강시켜 성형된 시트를 금형으로부터 이탈시키는 성형수단; 성형된 부분을 1셋트로 하여 절단하는 커팅부; 커팅된 시트를 성형된 모양에 따라 낱개로 절단하는 가공수단; 상기 권취롤에 감아진 시트의 양단을 압지하여 금형에 의해 1회 성형하는 해당 길이 만큼 이송시키는 이송수단으로 구성된 것을 기술적인 특징으로 한다.

과일 포장대, 성형수단, 예열부, 이송수단

Description

과일 포장대 제조 방법 및 그 장치{manufacturing method for fruit packaging die and the device therefor}

도 1은 본 발명에 따른 과일 포장대 제조 장치의 일예를 나타낸 일측면도,

도 2는 본 발명에 따른 과일 포장대 금형의 일예를 나타낸 분해 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 과일 포장대 금형의 일측 조립단면도,

도 4a,b는 본 발명에 따른 과일 포장대의 성형 과정을 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명에 의해 제조된 과일 포장대의 일예를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 포장대 100 : 포장대 제조장치

110 : 권취롤 120 : 이송수단

130 : 예열기 140 : 커팅수단

150 : 가공수단 200 : 성형수단

210 : 금형 220 : 흡착부

230 : 승강수단

본 발명은 과일 포장대의 제조 방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 형태의 포장대 제작을 가능하게 하며 원단 공급으로부터 절단에 이르는 일련 과정이 자동으로 연속 수행될 수 있도록함과 아울러, 여러 형태의 금형을 선택적으로 교환 설치될 수 있도록 하는 과일 포장대의 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 과일 특히 사과, 배, 메론, 복숭아 등과 같은 구형 과일은 수확 후 세척 과정을 거쳐 등급을 분류한 다음 포장 후 출하를 하게된다. 이러한 과정에서 각각의 과일은 운반 중 손상을 방지하고 과일 표면에 이물질이 점착되는 것을 방지하기 위해 낱개 포장이 이루어진다.

통상 이러한 낱개 포장은 소정 크기로 절단된 종이재를 이용하여 작업자가 수작업으로 포장을 하고 있으나, 충격 예컨데 과일의 운반 및 진열 과정에서 과일에 가해지는 충격을 완충시킬 수가 없어 과일에 손상을 가져옴으로써 상품의 가치가 떨어지는 문제가 있어 근래에는 연질의 합성수지 발포재로 이루어진 포장대가 사용되고 있다.

이러한 발포성 포장대는 그물눈형태로 이루어져 과일이 포장되도록 하고는 있으나, 그물눈형상을 제작하는데 있어 대규모 성형 설비가 필요하고, 포장 과정에 있어서도 개구부를 열고 피포장물 즉 과일을 밀어 넣어야 하는 불편함이 있다.

따라서, 최근에는 이러한 문제점을 감안하여 국내 특허 제181977호와 같은 포장구가 개발되어 있다. 이러한 포장구는 합성수지 발포체를 주체로 하는 연질시이트 형상물로 이루어지는 것으로, 피포장물의 바닥부가 재치되는 중앙좌부와, 상기 중앙좌부를 윗쪽으로 들어 올리고 또한 그 중앙좌부의 하강과 동시에 안쪽으로 반전하도록 해당 중앙좌우부에서 아래쪽으로 경사를 가지고, 연장 설치된 반전경사부와, 상기 반전경사부로부터, 바깥쪽으로 방사상으로 형성된 포착편으로 구성되어 있다.

그런데, 이러한 포장구는 모양이 단순하고, 성형 과정이 복잡하며 제작 과정에서 불량률이 높은 문제가 있다. 다시 말해, 상기한 포장구는 요홈 형태의 금형 상부측을 통과하는 원단을 흡착하여 성형이 이루어지도록 하고는 있으나, 성형부 각각에 흡착을 위한 별도의 연결 호스가 구비되어 있어 이를 동시에 흡착하여 성형이 이루어지도록 하기 어렵고 따라서 불량이 많은 문제가 있다.

또한, 이러한 장치의 성형부는 단순 모양 즉, 포장구의 운두부 상단을 절개하여 외관을 미려하게 하는 정도에 불과하여 다양한 형태 및 모양의 포장대를 제작하기 어렵고, 금형이 일체로 설치되어 교환 설치가 어려운 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 원단의 공급 및 예열-성형-커팅-프레스 절단에 이르는 일련의 과정이 자동 연속적으로 이루어질 수 있도록 하고, 포장대의 종류에 따라 선택적으로 금형 설치가 가 능하도록 하는 과일 포장대의 제조 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다양한 모양의 포장대 제작을 가능하게 하며, 동시에 포장대의 고급화 및 규격화 그리고, 생산성을 향상시킬 수 있는 과일 포장대의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 시트 원단가 감겨지는 권취롤과, 이 권취롤에 감겨진 원단 시트의 이송을 안내하는 이송롤로 구성된 시트 공급부; 중앙을 통과하는 상기 시트 원단을 150∼200℃로 가열하여 성형이 가능하도록 유연성을 갖도록 하는 예열부; 다수의 형틀이 웅기된 금형을 상방으로 이동시켜 상기 예열부를 통과한 시트에 밀착되도록 하고, 이 시트를 형틀측으로 흡착하여 성형이 이루어지도록 하며, 성형 후 다시 금형을 하강시켜 성형된 시트를 금형으로부터 이탈시키는 성형수단; 성형된 부분을 1셋트로 하여 절단하는 커팅부; 커팅된 시트를 성형된 모양에 따라 낱개로 절단하는 가공수단; 상기 권취롤에 감아진 시트의 양단을 압지하여 금형에 의해 1회 성형하는 해당 길이 만큼 이송시키는 이송수단으로 구성된 것을 기술적인 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도 1은 본 발명 제조 장치의 일예를 나타낸 일측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 금형의 분해 사시도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 금형의 일측 조립 단면도를 나타낸 것이고, 도 4a,b는 본 발명에 따른 과일 포 장대의 성형 과정을 나타낸 것이다.

본 발명의 포장대 제조 방법 및 장치는 첨부된 도 5와 같은 포장대(10)를 제조하는 것으로, 이 포장대는 구형 과일 예컨데, 사과, 배, 메론 등과 같은 구형 과일을 낱개로 포장하는 것으로, 과일이 감싸지는 안착부(11)의 상단에 2겹의 무늬부(12)를 두어 성형하되, 이들 내,외측 무늬부(12a)(12b)는 1회 성형에 의하여 일체로 제작되는 것이다.

여기서 상기 2겹의 무늬부(12)는 포장대(10)의 외관을 미려하게 하고, 과일을 상부측까지 감싸 외력 즉 운반 및 진열 과정에서 과일의 손상을 방지하게 된다.

이러한 본 발명은 권취롤(111)에 감아진 시트(20)를 일정한 길이로 간헐적으로 이송시키는 이송단계와, 이송된 시트(20)를 150 ∼ 200℃로 가열하여 성형에 필요한 유연성을 갖도록 하는 예열단계와, 상기 예열단계를 거친 시트를 금형부(210)측으로 흡착하여 성형이 이루어지도록 하는 성형단계와, 상기 성형이 이루어진 시트를 일정한 간격으로 절단하는 커팅단계와, 상기 성형 시트를 낱개로 그리고 모양에 따라 절단하는 가공단계를 거처 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 제조 장치(100)는 도면과 같이 권취롤(111)로 구성된 공급부(110)와, 상기 공급부(110)에 권취된 시트 원단(20)을 강제 이송시키는 이송수단(120)과, 이송수단(120)을 통해 공급된 원단을 가열하는 예열부(130)와, 상기 원단을 흡착하여 성형하는 성형수단(200)과, 성형된 원단을 커팅하는 커팅부(140)와, 커팅된 원단(20)을 프레스로 가공하여 낱개로 절단하는 가공부(150)로 구성된다.

상기 공급부(110)는 회전축(112)을 중심으로 회전하며 권취된 원단(20)을 공급하는 권취롤(111)과, 원단(20)의 이송을 안내하는 이송롤(113)로 구성되며, 상기 이송롤(113)은 장치(10)의 적소에 적어도 한쌍 이상이 배치되는 구조이다. 물론 이러한 공급부(110)는 하나의 실예이고 다른 형태 예컨데, 롤 형태가 아닌 방식으로도 공급될 수 있다.

상기 이송수단(120)은 시트 원단(20)을 일정한 간격으로 강제 이송시키는 것으로, 바람직하게 체인이송방식이 채택된다. 즉. 후술하는 예열부(130)의 전방측과, 성형수단(200)의 후방측 각각에 스프로켓(121)(121a)을 설치하여 이들 사이에 체인(122)이 감아지도록 하되, 상기 체인(122)을 상하 복수로 설치하여 이들 사이에 시트 원단(20)이 물리도록 하거나 혹은 체인(122)에 집게(미도시)를 설치하여 이 집게가 시트의 단부를 압지한 상태로 체인 구동에 의해 이동하며 시트를 당겨 이동시키는 것이다.

다시 말해, 상기 집게는 중앙의 힌지축을 중심으로 교차하는 한쌍의 부재가 스프링의 탄발력에 의해 압지되도록 하되, 회전시 상기 스프로켓에 도달하면 스프로켓(121)(121a)의 외주연 상하단부에 구비된 플랜지 사이에 부재의 후단부가 끼워지며 선단이 벌어져 이들 사이에 시트가 끼워지도록 하는 구조이다.

상기 예열부(130)는 원단을 가열하여 유연성을 갖도록하여 성형이 가능하도록 하는 것으로, 적어도 140℃이상의 고온에서 원단을 가열하되, 완전히 용융되지 않도록 적당한 가열 시간과 온도를 맞추게 되며. 바람직하기로는 140∼210℃의 범위에서 수초간 이루어진다. 한편 상기 예열부(130)의 열원으로는 가스, 전기 등이 사용되며 상하단부로 구성되어 이들 사이를 원단이 통과하도록함으로써 원단의 상,하면 각각이 고루 가열되도록 한다.

한편, 상기 성형수단(200)은 상기 예열부(130)와 근접되게 설치되어 예열 후 굳어지기 이전에 성형이 가능하도록 하며, 금형(210)과 흡착부(220) 그리고, 이들을 상하 이송시키는 승강부(230)로 구성된다.

상기 금형(210)은 지지틀(211)에 등간격으로 형틀(212)이 구비되고, 이 형틀(212)의 저면에 흡착이 가능하도록 흡착공(215)이 형성된 구성이다.

상기 형틀(212)은 요홈 형태로 지지틀에 등간격으로 형성되며, 적어도 2열 이상이 배치된다. 또한 상기 형틀(212)의 상단부에는 포장대의 무늬부(12)가 형성되도록 성형부(213)(214)를 갖는데, 이 성형부는 상기 무늬부가 2겹이 형성되도록 제1성형부(213)와, 제2성형부(214)로 구성된다.

상기 제1성형부(213)는 형틀(212)의 상부측에 돌출된 형태이고, 제2성형부(214)는 제 1성형부(213)의 외측에 요홈 형태로 이루어진 것이다. 이러한 성형부들(213)(214)은 성형시 제1성형부에서 1차 성형이 이루어지도록 하고, 제2성형부 즉 요홈측에 시트(20)가 끼워져 다시 접어지도록함으로써 무늬부가 2겹으로 구성되도록 하는 것이다.

여기서 상기 성형부들(213)(214)은 포장대(10)의 모양에 따라 도면과 같이 꽃잎 모양으로 구성되거나 혹은 다른 형태로 구성될 수 있으며, 이러한 꽃잎 모양 역시 길이 조절이 가능하다. 예를 들어 제1성형부(213)의 돌출 길이를 길게하면 내측 무늬부(12a)의 길이가 길어지고, 반대로 제 1성형부(213)의 돌출 길이를 짧게하 고 제2성형부(214)를 깊게 형성하면 포장대(10)의 외측 무늬부(12b)의 길이가 길어지게 된다.

또, 상기 무늬부(12)의 내외측 무늬(12a,b)를 동일 선상에 혹은 교번으로 형성되게 할 수도 있다. 즉, 제1성형부(213)의 돌출 부위와 제2성형부(214)에 형성되는 요홈 부위를 교차시키거나 혹은 동일선상에 위치시키는 것으로 무늬부(12)의 형상을 조절할 수 있는 것이다.

상기 흡착부(220)는 상기 금형(210)이 안착 고정되는 베이스판(221)과 이 베이스판의 상면에 형성된 공기 유도로(223)와 상기 유도로와 연결된 흡착관(223) 및 흡입펌프(224)로 구성된다.

여기서 상기 유도로(222)는 상기 형틀(212)의 저면에 형성된 흡착공(215)과 연통한다. 다시 말해, 일렬로 위치하는 흡착공(215)과 유도로(222)가 동일선상에 위치하며, 각 유도로(222)는 연결된 상태에서 그 종단부에 흡착관(223)이 설치되어 흡입펌프(224)에 의한 공기 흡입시 일시에 공기가 흡입되어 형틀측으로 시트를 빨아들여 성형이 이루어지도록 하는 구성이다.

한편, 상기 금형(210)과 흡착부(220)의 베이스판(221)은 긴밀하게 밀착 고정되며, 이때 별도의 고정 수단 예를 들어 클램프 혹은 나사 결합 방식, 자석 등 여러 형태가 선택적으로 적용될 수 있다.

상기 승강부(230)는 상기 흡착부(220)의 베이스판(221) 저면에 설치되어 이 베이스판(221)과 금형(210)을 승강시키는 것으로, 바람직하기로는 실린더(231)로 구성되며, 승강시 금형(210)의 이송을 안내하는 가이드 포스트(232)가 갖추어진 구 성이다.

상기 커팅부(140)는 금형(210) 통해 성형된 일정한 단위 즉, 형틀의 갯수에 따라 성형된 것을 단위로 하여 이를 절단하는 것으로, 하단부에 구비된 커팅날(141)이 상하 혹은 수평방향으로 이동하며 성형 시트를 절단하게 된다.

상기 가공수단(150)은 1셋트로 절단된 성형 시트(20)를 낱개로 절단하는 것으로, 바람직하기로는 프레스가 이용된다. 이 프레스에는 칼날(151)이 구비되어 이를 절단하게 되는데, 이 칼날은 포장대 즉 성형된 모양에 따라 설치되어 성형시트를 절단하게 되는 구성이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 이송수단(120)이 시트를 일정간격 즉, 금형(210)의 크기와 동일한 길이만큼 간헐적으로 이동시켜 성형이 가능하도록 하는 것으로, 먼저 권취롤(111)에 감아진 시트(20)가 이송수단(120)의 체인(122) 혹은 이 체인에 설치된 집게에 물려진 상태로 이동하게 된다.

이송수단(120)에 의해 일정 길이의 시트가 예열부(130)에 진입하면, 이 예열부는 150∼200℃의 온도로 수초간 시트를 가열하여 유연성을 갖도록 한다. 가열 후 다시 이송수단(120)이 동작하여 가열된 부위를 성형수단(200)측으로 이동시키는데, 이때 연속적으로 권취롤(111)에서 풀린 시트가 가열부(130)측으로 재 진입하여 예열이 이루어진다.

성형수단(200)에 시트가 진입하면 첨부된 도 4a,b와 같이 승강부(230)의 실린더(231)가 동작하여 금형(210)을 상부로 이동시켜 이 금형(210)의 상면에 예열된 시트(20)가 밀착되도록 함과 동시에 펌프(224)가 동작하여 공기를 흡입하면 시트는 형틀(212)측으로 흡착됨과 아울러 제1성형부(213)에 감싸짐과 아울러 제2성형부(214)에 끼워져 성형이 이루어진다.

성형 후 상기 승강부(230)는 다시 하강하고 금형으로부터 성형 시트(20)가 이탈된다. 시트의 이탈 후 다시 이송수단(120)이 동작하여 성형된 시트(20)를 끌어 당겨 커팅부(140)에서 커팅이 이루어지도록 한다.

여기서 상기 가공수단(150)은 커팅날(141)의 직후방측에 설치되어 커팅된 성형 시트를 절단함이 바람직하나, 경우에 따라서는 별도로 설치되어 시트를 절단할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 시트 원단의 공급으로부터 성형, 절단에 이르는 일련의 과정이 자동으로 연속적으로 이루어지도록 하며, 포장대의 상단 무늬부가 2겹으로 형성되도록 하여 외관이 미려하고, 과일의 보관 및 진열시 외력으로부터 과일을 보호할 수 있도록 하는 효과를 가지고 있다.

또한 본 발명은 수개의 형틀을 가지는 금형과 흡착부를 구비하여 일시에 성형이 이루어지도록 하며, 금형을 포장대의 모양에 따라 선택적으로 교체 설치하여 다양한 모양의 포장대 제조가 가능하도록 하는 것이다.

Claims (7)

1. 권취롤에 감겨진 시트 원단의 양단을 압지하여 일정한 길이 만큼 간헐적으로 이송시키는 이송단계;

   이송된 시트 원단의 상,하면을 가열하여 성형에 필용한 유연성을 갖도록 하는 예열단계;

   적어도 2열 복수개 이상의 형틀이 구비된 금형을 상향으로 이동시켜 상기 예열단계를 거친 시트가 금형에 밀착되도록 하고, 이 시트를 형틀측으로 흡착하여 성형한 다음, 금형을 하강시켜 성형된 시트를 금형으로부터 이탈시키는 성형단계;

   성형된 시트를 이송시켜 성형된 부분을 1셋트로 하여 절단하는 커팅단계;

   커팅된 시트를 성형된 모양에 따라 낱개로 절단하는 가공단계;로 이루어진 과일 포장대의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 예열단계는 원단 시트를 150∼200℃로 수초 내지 수분간 가열하여 유연성을 갖도록 하는 과일 포장대의 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 원단 시트는 금형에 갖추어진 형틀의 갯수를 따라 1회 성형에 해당하는 길이 만큼 이송되도록 하되, 이송과 멈춤을 반복하며 성형이 이루어지도록 하는 것을 포함하는 과일 포장대의 제조 방법.
4. 시트 원단가 감겨지는 권취롤과, 이 권취롤에 감겨진 원단 시트의 이송을 안내하는 이송롤로 구성된 시트 공급부;

   중앙을 통과하는 상기 시트 원단을 150∼200℃로 가열하여 성형이 가능하도록 유연성을 갖도록 하는 예열부;

   다수의 형틀이 웅기된 금형을 상방으로 이동시켜 상기 예열부를 통과한 시트에 밀착되도록 하고, 이 시트를 형틀측으로 흡착하여 성형이 이루어지도록 하며, 성형 후 다시 금형을 하강시켜 성형된 시트를 금형으로부터 이탈시키는 성형수단;

   성형된 부분을 1셋트로 하여 절단하는 커팅부;

   커팅된 시트를 성형된 모양에 따라 낱개로 절단하는 가공수단;

   상기 권취롤에 감아진 시트의 양단을 압지하여 금형에 의해 1회 성형하는 해당 길이 만큼 이송시키는 이송수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 과일 포장대의 제조 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 성형수단은 적어도 2열, 각각의 열에는 복수개 이상의 형틀이 웅기되며, 각각의 형틀 저면에 흡착공이 갖추어진 금형과, 상기 금형이 밀접하게 안착되고 상기 흡착공이 연통하는 통기로가 갖추어져 각 형틀의 상면에 밀착되는 시트의 동시 흡착을 가능하게 하는 흡착부와, 상기 흡착부의 저면에 설치된 실린더로 구성되어 금형과 흡착부를 승강시키는 승강부로 구성된 것을 특징으로 하는 과일 포장대의 제조 장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 형틀은 금형의 지지틀에 웅기된 형태로 구성되도록 하되, 포장대의 운두부 상단에 외향으로 2겹의 무늬부가 성형될 수 있도록 형틀의 외주연에 제1성형부가 돌출되도록 하되, 이 제1성형부의 외측면에 요홈 형태의 제2성형부가 연속적으로 구비된 것을 특징으로 하는 과일 포장대의 제조 장치.
7. 제 4항에 있어서, 상기 이송수단은 예열부의 전방측과 성형 수단의 후방측 각각에 스프로켓을 구비하여 이들 사이에 체인을 감아 구성하되, 상기 체인에 시트를 압지하는 집게가 설치된 것을 특징으로 하는 과일 포장대의 제조 장치.

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