KR100718564B1 - 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상단에 승강되는 상부금형이 구성되고, 상부금형의 하방에 일정각도로 구획되게 분할회전하는 하부금형이 고정된 턴테이블이 구성되어, 구성의 간소화로 유지보수가 용이하고, 전체적인 장치의 크기가 협소함으로, 작업자의 안전사고 예방 및 설치공간 활용성을 극대화하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치에 관한 것이다.

본 발명은 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치는 베이스(10)와; 이 베이스(10)의 상단에 고정되고, 정 분활 회전력을 발생하는 분활 회전수단(210)과, 상기 분활 회전수단(210)의 상단에 고정되고, 외주연부 상단에 다수의 하부금형(220)이 구획되게 고정된 턴테이블(230)과, 상기 턴테이블(230)의 중앙 상단에 설치되고, 상기 다수의 하부금형(220)에 전력과 흡입력을 분배 제공하는 분배수단(240)으로 구성된 분활 회전부(20); 및 상기 베이스(10)의 상단에 고정되되, 상기 분활 회전부(20)의 다수의 하부금형(220) 상방 각각에 상부금형(310)과 상기 상부금형(310)을 승, 하강시키는 승강실린더(320)가 구성되어, 상기 하부금형(220)과 상부금형(310)이 상호 밀착됨에 따라 펄프성형물의 성형과 건조 및 추출의 과정을 통해 펄프성형물을 성형하는 성형부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

파인 펄프몰드, 건식 펄프장치, 턴테이블 펄프장치

Description

턴테이블형 펄프 몰드 제조장치{Turn table type pulp mold manufacturing apparatus}

도 1은 종래의 턴테이블형 펄프 몰드장치의 측면도.

도 2는 도 1에 따른 개략적인 평면도.

도 3은 종래의 턴테이블형 펄프 몰드장치의 공정도.

도 4는 본 발명에 따른 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치의 측면도.

도 5는 본 발명에 따른 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치의 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 성형부의 확대 측면도.

도 7은 본 발명에 따른 건조부의 확대 측면도.

도 8은 본 발명에 따른 추출부의 확대 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 베이스 20 : 분활 회전부

210 : 분활 회전수단 220 : 하부금형

230 : 턴테이블 240 : 분배수단

250 : 수평유지 베어링 30 : 성형부

310 : 상부금형 320 : 승강실린더

330 : 이송수단 340 : 성형수단

350 : 건조수단 360 : 추출수단

본 발명은 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상단에 승,하강되는 다수의 상부금형이 구성되고, 상기 상부금형의 하방에 일정각도로 구획된 다수의 하부금형이 상단에 고정되고, 분할회전하는 턴테이블이 구성되어, 상기 상, 하부금형이 상호 밀착과 상기 하부금형이 턴테이블에 의해 일정 각도 분할회전됨에 따라 성형과 건조 및 추출과정을 통해 펄프성형물을 제조하여, 전체적인 구성의 간소화 및 크기의 협소로 유지보수가 용이하고, 장비의 안전성에 의한 작업자의 안전사고 예방 및 설치공간 활용성을 극대화하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 펄프 몰드는 폐지나 펄프를 이용하여 제품을 성형하는 것으로, 이는 각종의 물품을 보호하기 위한 완충포장재 또는 각종 용기에 주로 사용되어, 기존 합성수지 또는 스티로폼을 대체한 친환경적 제품이다.

또한, 주성분이 펄프로 이루어져 폐기나 소각시 환경오염물질 발생이 없고, 회수시 재활용이 가능하다는 장점을 가지고, 특히 통기성과 충격흡수성 및 성형성이 우수하여, 다양한 모양과 색상의 표현이 가능함에 따라 그 사용범위가 점진적으로 확대되고 있는 실정이다.

이러한 펄프성형물을 성형하는 펄프 몰드장치는 성형방법에 따라 습식과 건 식으로 구분되고, 전자의 습식은 성형틀에 펄프원료가 흡입된 상태로 건조시킴으로서, 제조시간이 빠르므로, 생산성이 우수하다는 장점은 있으나, 표면이 거칠고, 정밀한 크기의 성형이 어려워, 흔히 계란을 담는 계란판을 성형하는데 유리하고, 후자의 건식은 성형틀에 펄프원료가 흡입된 상태로 상,하부금형이 상호 밀착력에 의한 다수의 건조단계를 통해 펄프성형물을 성형함에 따라 전자의 습식에 비해 펄프성형물의 제조시간 대비 제조수량이 적다는 단점은 있으나, 정밀한 성형과 일정 강도를 가지므로 충격완충재와 같은 강도를 요구하는 제품에 주로 사용되는 것으로, 본 발명은 후자의 건식 성형방법에 사용되는 펄프 몰드 제조장치에 관한 것이다.

한편, 종래의 건식 펄프 몰드 제조장치는 수평으로 다수의 상, 하부금형이 일렬로 상호 대칭되게 형성되어, 최초 상부금형에서 초벌 펄프성형물을 성형하면, 하방의 하부금형과 상호 밀착으로 펄프성형물이 하부금형으로 인계되고, 또한 일측의 상부금형과 하부금형이 상호 밀착으로 일측의 상부금형으로 펄프성형물이 인계되는 일렬의 과정을 통해 최 끝단에 위치된 상부금형에서 건조가 완료된 펄프성형물이 외부로 배출되는 지그재그방식으로 펄프성형물의 제조가 완성되었다.

그러나 상기의 지그재그방식의 펄프 몰드 제조장치는 다수의 상, 하부금형이 일렬로 설치됨에 따라 제조장치가 긴 폭의 설치공간의 필요로 공간 활용성이 떨어지고, 또한 다수의 상, 하부금형 각각이 승강 또는 하강과 아울러 슬라이딩이 되는 작동관계에 의해 구성이 복잡하여, 유지보수가 어렵다는 문제점이 있었다.

특히, 다수의 상, 하부금형이 승강 또는 하강 및 일측으로 슬라이딩 되는 작동시간 동안 펄프성형물의 제조가 연속적으로 이루어지지 못하므로 그만큼 펄프성 형물의 제조시간 길어지는 생산성의 저하와, 하나의 상부 또는 하부금형이 타 방의 하부 또는 상부금형 및 타 측의 상부 또는 하부금형들과 상호 밀착 정밀도를 유지하기 위한 초 정밀성 설치가 어렵다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 제안으로 국내 등록특허 제 568965 호(명칭: 파인 펄프몰드 제조장치)를 참조하면, 도 1은 종래의 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치의 측면도이고, 도 2는 도 1에 따른 개략적인 평면도이며, 도 3은 종래의 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치에 따른 제조 공정도이다.

종래의 파인 펄프몰드 제조장치는 베이스(1)의 상단에 분활 회전하는 턴테이블(2)이 구성되되, 상기 턴테이블(2)의 저면에는 분활 회전 각도에 맞춰 구획되게 다수의 상부금형(3)이 고정 설치되고, 상기 베이스(1)의 상단과 상부금형(3) 사이에 분활 회전각도에 맞춰 구획되게 다수의 성형부가 설치된다.

아울러, 상기 성형부는 그 구성에 따라 상부금형(3)에 펄프성형물이 성형되도록 하는 초벌성형부(4)와 상부금형(3)에 형성된 펄프성형물을 건조하는 다수의 건조부(5)와 상부금형(3)에 건조가 완료된 펄프성형물을 외부로 추출하는 추출부(6) 및 펄프성형물이 추출된 상부금형의 표면을 세척하는 세척부(7)로 구성된다.

상기 초벌성형부(4)는 펄프원료가 저장되는 저장수조와 상기 저장수조의 하단에 상기 저장수조를 상방에 위치한 상부금형(3)까지 승,하강시키기 위한 승강실린더가 구성되고, 상기 저장수조와 승강실린더 사이에는 상기 저장수조의 원활한 승강력을 유지시키기 위한 평행유지수단이 구성된다.

상기 건조부(5)는 상부금형(3)과 상호 밀착되는 하부금형이 구성되되, 상기 하부금형에는 열을 발산하는 열선이 구성되고, 상기 하부금형의 하단에는 상방에 위치한 상부금형(3)까지 승강시키기 위한 승강실린더와 상기 하부금형의 원활한 승강력을 유지시키기 위한 평행유지수단이 구성된다.

상기 추출부(6)는 상부금형(3)과 상호 밀착되는 하부금형과 상기 하부금형의 하단에 상기 하부금형을 승,하강시키는 승강실린더가 구성되고, 상기 하부금형의 일측에 상기 하부금형을 일측으로 왕복 이송하는 이송수단이 구성되며, 또한 상기 이송수단에 의해 일측으로 이송된 하부금형과 상호 밀착되는 추출 상부금형과 상기 추출 상부금형을 승,하강시키는 승강실린더가 턴테이블의 일측에 상기 턴테이블의 분할회전력에 간섭되지 않도록 구성된다.

상기 세척부(7)는 상부금형(3)의 하방에 마련되되, 내부에 다수의 세척노즐이 구성된 세척조가 구성되고, 상기 세척조를 승,하강시키는 승강실린더가 하단에 구성되며, 상기 세척조와 승강실린더 사이에는 상기 세척조의 원활한 승강력을 유지하기 위한 평행유지수단이 구성된다.

도 2를 참조하면, 종래의 파인 펄프몰드 제조장치는 60°씩 분활 회전하는 턴테이블(2)에 의해 상부금형(3)이 6구역에 등 간격으로 각각 구성되고, 더불어 성형부도 6구역으로 등분되되, 상기 성형부는 한 구역의 초벌성형부(4)와 세 구역의 건조부(5)와, 한 구역의 추출부(6) 및 한 구역의 세척부(7)로 구분된다.

도 3을 참조하여, 종래의 파인 펄프몰드 제조장치에 따른 펄프성형물 제조방법을 살펴보면, 먼저 성형단계(S1)는 초벌성형부(4)의 저장수조가 승강실린더에 의해 상승하면, 상기 저장수조는 턴테이블(2)의 하단에 고정된 상부금형(3)을 커버하 고, 상기 상부금형(3)은 저장수조에 저장된 펄프원료에 일정 깊이 담겨짐과 아울러 상부금형에서 흡입력이 발생되면, 펄프원료가 상부금형으로 흡입되고, 이때 펄프원료 중 부피를 가진 탈묵펄프는 상부금형의 표면에 흡착되고, 미세한 탈묵펄프 또는 물은 흡입되어, 결국 초벌펄프성형물이 상부금형에 성형된다.

그러면, 상기 저장수조는 승강실린더에 의해 하강하고, 턴테이블(2)는 일 분활 회전되어, 상기 초벌펄프 성형물이 흡착된 상부금형(3)이 최초 건조부(5)로 이송된다.

건조단계(S2)는 상기 성형단계(S1)를 통해 최초 건조부(5)의 상방에 초벌펄프 성형물이 흡착된 상부금형(3)이 위치되면, 하부금형이 승강실린더에 의해 상승되고, 상기 상부금형(3)과 하부금형이 상호 밀착됨에 따라 상기 하부금형의 내부에 구성된 열선에 의해 열을 발산함으로 상기 다량의 수분이 함유된 초벌펄프성형물을 1차 건조시킨다.

그리고, 상기 하부금형은 승강실린더에 의해 하강하고, 상기 1차 건조된 펄프성형물이 흡착된 상태를 유지한 상부금형(3)은 턴테이블(2)의 분활 회전으로 2차 건조부(5)로 위치된다.

가압단계(S3)는 상기 건조단계(S2)를 통해 2차 건조부(5)의 상방에 1차 건조된 펄프성형물이 흡착된 상부금형(3)이 위치되면, 상기 2차 건조부(5)의 하부금형이 승강실린더에 의해 상승하여, 상호 밀착으로 1차 건조된 펄프성형물에 잔존하는 수분을 건조시켜 펄프 성형물의 윤곽이 형성된다.

이때 가압단계(S3)는 건조와 각인의 두 구역으로 구분되고, 건조구역은 상, 하부금형이 상호 밀착으로 건조되는 건조단계(S2)와 동일한 작동관계를 가지고, 각인구역은 하부금형에 일정 형상의 무늬 모양 또는 회사로고 및 경고문고 등이 음각 또는 양각으로 형성되어, 상, 하부금형이 상호 밀착될 때 상기 하부금형에 양각 또는 음각으로 형성된 일정 무늬 또는 문구가 펄프성형물에 형성된다.

추출단계(S4)는 상기 가압단계(S3)를 통해 윤곽이 형성된 펄프 성형물을 흡착한 상부금형으로 하방에 위치된 하부금형이 승강실린더에 의해 상승되면서 상호 밀착되고, 상기 하부금형에서 흡입력이 발생되며, 상부금형에서는 지속된 흡입력이 차단되면 건조된 펄프성형물은 상기 하부금형으로 흡착 인계된 후 상기 하부금형이 하강된다.

아울러, 펄프성형물을 흡착한 하부금형은 이송수단에 의해 일측으로 이송되고, 상기 이송된 하부금형의 상방에 위치한 추출 상부금형이 하강하여 상기 하부금형과 상호 밀착됨과 아울러 흡입력이 하부금형은 차단, 추출 상부금형은 발생으로 펄프성형물이 추출 상부금형으로 인계되고, 상기 추출 상부금형이 상승되며, 상기 하부금형은 이송수단에 의해 원위치로 복귀되고, 상기 추출 상부금형에서 흡입력을 차단과 동시에 공기를 불어줌으로써, 펄프성형물은 하방으로 낙하된다.

세척단계(S5)는 상기 추출단계(S4)를 통해 하부금형으로 펄프성형물을 인계한 상부금형은 턴테이블의 분활 회전으로 세척조의 상방에 위치되고, 상기 세척조는 상부금형을 포함하도록 상승하며, 상기 세척조의 내부에 구비된 다수의 세척노즐에서 세척수가 분사됨에 따라 상기 상부금형의 금형틀이 세척된다.

따라서, 최초 초벌성형부에서 성형된 펄프성형물이 건조 및 가압과 추출단계 를 통해 하나의 펄프성형물이 완성되고, 상부금형은 세척조에 의해 세척됨에 따라 한 사이클 펄프성형물 제조가 완료된다.

그러나, 상기의 경우 턴테이블의 하단에 위치된 다수의 상부금형으로 각 단계별 하부금형이 승,하강 작동됨에 따라 상기 하부금형의 승강을 의한 승강실린더 높이를 유지시켜야되고, 이로 인해 기본 설치 높이가 높아질 수밖에 없어, 설치공간의 활용성이 저하되고, 특히 안전사고의 위험성을 가지는 문제점이 있었다.

아울러, 턴테이블에는 분활 회전됨과 아울러 상부금형으로 흡입력을 제공 또는 차단하는 분배기 및 전력을 원활하게 제공하기 위한 전력분배기가 상기 턴테이블의 상단에 구성됨에 따라 유지관리를 위해 작업자가 상기 턴테이블의 상단에 올라가야되는 번거로움과 작업자의 실수에 의해 낙마될 수 있는 위험성이 있었다.

또한, 도시된 바와 같이 분활 회전수단에 의해 분활 회전되는 턴테이블은 별도의 지지수단이 구성되어 있지않아 분활 회전될 때 유동이 발생되고, 이로 인해 상, 하부금형의 상호 밀착 정밀도가 떨어져 펄프성형물의 불량률 발생을 유발하는 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치는 하부금형을 들어 올려야함에 따라 중력의 영향으로 승강실린더에 과부하가 걸리고, 이를 극복하기 위해 승강실린더가 비례적으로 커짐에 따라 전력소비가 많다는 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치는 각 장치들의 구성이 복잡하고, 또한 설치 높이도 높아 고장 또는 장비의 교체시 분해 조립이 어렵다는 유지 보수가 어렵다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 턴테이블의 상단에 구성된 다수의 하부금형이 상기 턴테이블의 분활 회전에 따라 상방에 위치한 구역별로 구성된 다수의 상부금형 하방에 이송되면서, 펄프성형물의 성형과 건조 및 추출 공정이 수행됨에 따라 장치의 설치 높이를 최소화하고, 구성의 간소화로 유지보수가 용이하도록 하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수의 성형수단을 통해 펄프성형물을 교번으로 성형함에 따라 펄프성형물의 성형과 건조 및 추출이 교번되게 연속적으로 이루어져 생산성을 극대화할 수 있는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 일정각도 분활 회전하는 턴테이블의 하단에 지지수단을 구성하여, 상기 턴테이블의 분활 회전에 따른 진동을 방지하여, 분활 회전 정밀도를 유지함에 따라 불량률을 최소화하고, 또한 성형된 펄프성형물을 하부금형을 통해 각 구역별로 이송함으로 흡입력의 원활한 공급이 이루어지지 않아도 안정적으로 펄프성형물의 이송이 가능하도록 하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치는 펄프원료를 이용하여 펄프 성형물을 제조하기 위한 건식의 펄프 몰드 제조장치에 있어서: 베이스와; 상기 베이스의 상단에 고정되고 정 분활 회전력을 발생하는 분활 회전수단과, 상기 분활 회전수단의 상단에 고정되고 외주연부 상단에 다수의 하 부금형이 구획되게 고정된 턴테이블과, 상기 턴테이블의 중앙 상단에 설치되고 상기 다수의 하부금형에 전력과 진공 흡입력, 탈형을 위한 에어와 냉각수를 분배 제공하는 분배수단으로 구성된 분활 회전부; 및 상기 베이스의 상단에 고정되되, 상기 분활 회전부의 다수의 하부금형 상방 각각에 상부금형과 상기 상부금형을 승, 하강시키는 승강실린더가 구성되어, 상기 하부금형과 상부금형이 상호 밀착됨에 따라 펄프성형물의 성형과 건조 및 추출의 과정을 통해 펄프성형물을 성형하여 배출하도록 한 성형부;로 구성되는 것을 기술적 구성상의 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 성형부는, 승강실린더를 포함한 상부금형을 왕복 슬라이딩시키는 이송수단이 일측에 구성되고, 상기 상부금형의 하방 일측에는 상기 상부금형과 상호 밀착되고, 펄프원료를 흡입하여 표면에 펄프성형물이 흡착되는 성형하부금형이 내부에 고정된 저장수조와, 상기 저장수조의 하방으로 성형하부금형에 진공흡입력 또는 탈형을 위한 에어를 공급하는 진공흡입관을 포함하여, 상기 성형하부금형을 승,하강시키는 성형승강실린더가 구성된 성형수단과; 상기 성형수단의 일측에 구성되고, 승강실린더를 포함한 상부금형의 내부에 열선을 내장되어, 하부금형에 흡착된 펄프성형물을 압착하되, 열선에 의해 발산되는 열에 의해 건조되도록 하는 건조수단; 및 상기 건조수단의 일측에 구성되고, 승강실린더를 포함한 상부금형과 상기 상부금형을 왕복 슬라이딩시키는 이송수단이 일측에 구성되어, 상기 상부금형과 하부금형이 상호 밀착됨에 따라 건조된 펄프성형물을 상부금형이 흡착하고, 상기 상부금형을 이송수단에 의해 일측으로 이송시켜 펄프성형물을 외부로 배출하도록 하는 추출수단으로 구성되고; 성형부는 복수로 구성되어 교번되게 펄프성 형물을 생성하는 적어도 2개 이상의 성형수단과; 펄프성형물의 건조 및 특정 문자를 각인하도록 하는 적어도 3개 이상의 건조수단; 및 건조된 펄프성형물을 외부로 추출하는 추출수단으로 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상부금형을 이송하기 위한 이송수단은 링크방식으로 구성되고; 성형부의 성형수단에는, 펄프원료의 흡입으로 금형에 잔존하는 펄프원료를 세척할 수 있는 세척수단이 더 구성되고; 세척수단은 저장수조의 상방에 위치되고, 상기 저장수조의 길이방향 양단에 고정된 가이드레일; 및 상기 가이드레일의 양단사이에 마련되고, 상기 가이드레일의 안내를 받으며 전, 후진되고, 하방으로 다수의 세척노즐이 구성된 세척관;으로 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 분활 회전부의 턴테이블 하단에는, 분활 회전수단의 분활 회전력에 의해 분활 회전될 때 흔들리지않도록 지지하는 다수의 수평유지 베어링이 구성되고; 추출수단에 의해 취출된 펄프성형물을 외부로 배출하도록 하는 콘베어를 더 포함함이 바람직하다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치의 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치의 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 성형부의 확대 측면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 건조부의 확대 측면도, 도 8은 본 발명에 따른 추출부의 확대 측면도로서, 이를 참조하여 설명한다.

본 발명의 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치는 베이스(10)와, 상기 베이스(10)의 상단에 고정되고, 구획되게 고정된 다수의 하부금형(220)을 정 분활 회전시키는 분활 회전부(20), 및 상기 분활 회전부(20)의 하부금형(220) 상방에 위치되고, 펄프성형물의 성형과 건조 및 추출되도록 구성된 성형부가 구성된다.

상기 분활 회전부(20)는 베이스(10)의 상단에 고정되고, 모터의 정 회전을 일정 각도씩 정 분활 회전력을 발생하도록 구성된 분활 회전수단(210)과, 상기 분활 회전수단(210)의 상단에 고정되어, 상기 분활 회전수단(210)에서 발생된 정 분활 회전력에 의해 정 분활 회전되는 턴테이블(230)과, 상기 턴테이블(230)의 상단 외주연부에 설치되고, 정 분활 회전력 각도에 맞춰 등 간격으로 고정된 다수의 하부금형(220), 및 상기 턴테이블(230)의 상단 중앙에 설치되고, 다수의 하부금형(220) 각각에 전력 및 탈형을 위한 에어공급 또는 진공 흡입력, 각 장치들을 냉각시키기 위한 냉각공기 등을 제공하고, 턴테이블(230)의 정 분활 회전에 간섭되지않도록 하는 분배수단(240)으로 구성된다.

또한, 상기 턴테이블(230)의 하단에는 분활 회전수단(210)의 분활 회전력에 의해 정 분활 회전이 될 때 턴테이블(230)의 상단에 고정된 다수의 하부금형(220)의 중량에 의해 쳐짐 또는 진동에 의해 흔들리는 것을 방지하여, 정밀한 정 분활 회전되도록 받침력을 제공하는 다수의 수평유지 베어링(250)이 구성된다.

여기에서, 상기 수평유지 베어링(250)은 베이스(10)에 하단이 고정되는 고정레일과 상기 고정레일의 상단에 안착되되, 상면이 턴테이블(230)의 하면을 받침하고, 베어링이 삽입된 이동레일로 구성되어, 상기 턴테이블(230)이 회전될 때 베어링에 의해 고정레일을 중심으로 이동레일이 회전됨에 따라 상기 턴테이블(230)을 받침하도록 구성된 것으로, 턴테이블용 특수 베어링(일명 'ISB WHEEL'이라고 함)을 사용함이 바람직하다.

상기 성형부는 펄프원료를 흡착하여, 펄프 성형물을 성형하는 성형수단(340)과, 수분을 함유한 펄프성형물을 건조하는 건조수단(350), 및 건조된 펄프성형물을 외부로 배출하는 추출수단(360)으로 구성된다.

아울러, 상기 성형부는 하부금형(220)과 상호 밀착되도록 구성된 상부금형(310)과, 상기 상부금형(310)의 상단에 설치되어, 상기 상부금형(310)을 승,하강시키는 승강실린더(320)가 공통적으로 구성되며, 각 수단에 따라 상부금형 및 승강실린더의 구조가 변경된다.

상기의 성형부를 상세하게 설명하면, 도 6을 참조하면, 성형수단(340)은 베이스(10)에 하단이 고정된 고정프레임과 상기 고정프레임의 상단에 상부금형(310)과 승강실린더(320)가 설치되되, 상기 고정프레임의 상단에는 상부금형(310)이 일측으로 슬라이딩되도록 가이드하는 가이드프레임이 설치되고, 상기 상부금형(310)의 일측에는 이송수단(330)이 구성된다.

아울러, 상기 고정프레임에는 펄프원료를 외부에서 공급받아 내부에 저장하고, 또한 일정 높이 이상 펄프원료가 채워질 경우 일정 수위를 유지하기 위한 오버플로우가 일측에 구성된 저장수조(344)와, 상기 저장수조(344)의 내부에 설치되고, 저장된 펄프원료를 흡입하여 최초 펄프성형물을 성형하는 성형하부금형(342)과, 상기 성형하부금형(342)의 하단에 설치되고, 상기 성형하부금형(342)을 승, 하강시키는 성형승강실린더(346), 및 상기 성형하부금형(342)의 상방에 설치되고, 외부에서 공급되는 세척수를 통해 성형하부금형(342)의 최초 펄프성형물 성형시 금형틀 주변 에 잔존하는 탈묵펄프 세척 및 펄프성형물의 탈형으로 성형하부금형에 잔존하는 탈묵펄프를 세척하는 세척수단(370)이 구성된다.

물론, 상기 저장수조(344)에는 외부에서 제공되는 펄프원료를 공급하는 공급관 및 작업 완료 후 내부를 청소하기 위해 내부에 잔류하는 펄프원료를 회수하는 회수관이 구성되고, 또한 성형승강실린더(346)에는 성형하부금형(342)에 진공 흡입력 및 형성된 펄프성형물을 탈형시키기 위한 공기를 제공하는 진공흡입관이 구성된다.

한편, 세척수단(370)은 저장수조(344)의 상방에 길이방향으로 대응되도록 양단의 가이드레일(372)이 고정프레임에 고정되고, 상기 가이드레일(372)의 양단을 가로질러 설치되고, 하방에 다수의 세척노즐(376)이 구성된 세척관(374)이 구성되어, 상기 세척관(374)이 가이드레일(372)을 따라 길이방향으로 전, 후진되면서 저장수조(344)의 내부에 설치된 성형하부금형(342)의 표면을 세척하게 된다.

더불어, 상기 이송수단(330)은 모터의 정, 역회전에 따라 상기 상부금형(310)을 왕복 슬라이딩하도록 링크방식으로 구성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며 실린더방식 또는 고 정밀성 제어가 가능한 서브모터를 채용할 수 있다.

따라서, 상기 성형수단(340)은 이송수단(330)에 의해 가이드레일을 따라 상부금형(310)이 왕복 슬라이딩되면서 성형하부금형(342)에서 생성된 펄프성형물을 턴테이블(230)의 상단에 고정된 하부금형(220)으로 이송한다.

여기에서, 상기 성형수단(340)은 복수로 형성되어, 어느 하나의 성형수 단(340)에서 생성된 펄프성형물을 하부금형으로 인계하는 동안 다른 하나의 성형수단(340)에서는 세척 및 성형하부금형(342)을 통해 펄프성형물을 생성하므로, 펄프성형물의 생성시간을 단축하도록 구성함이 바람직하다.

도 7을 참조하면, 상기 건조수단(350)은 베이스(10)에 하단이 고정된 고정프레임의 상단에 상부금형(310)과 승강실린더(320)가 구성되되, 상기 상부금형(310)은 승강실린더(320)에 의해 수직 승, 하강되도록 구성하고, 상기 상부금형(310)의 내부에는 열을 발산할 수 있는 열선을 다수 내장되며, 경우에 따라서는 펄프성형물의 빠른 건조를 위해 다수의 하부금형(220) 각각에 열선이 내장될 수 있다.

특히, 상기 건조수단(350)은 다수로 구성하되, 성형수단(340)을 통해 생성된 다량의 수분을 함유한 펄프성형물을 최초로 건조하는 1차 건조수단(352)과, 상기 1차 건조수단(352)을 통해 1차 건조된 펄프성형물을 압착하되, 상부금형에 무늬모양 또는 회사로고나 각종의 표시문구가 양각 또는 음각으로 형성되어, 펄프성형물을 압착시 표시문구가 음각 또는 양각으로 펄프성형물에 각인되도록 하는 각인건조수단(354), 및 상기 각인건조수단(354)을 통해 각인된 펄프성형물을 2차 건조하는 2차 건조수단(356)으로 구성됨이 바람직하다.

여기에서, 상기 각인건조수단(354)이 1차 및 2차 건조수단(352)(356) 사이에 위치되는 것은 펄프성형물이 완전 건조되기 전 상태의 수분이 잔존하는 반건조 젤 상태로 확실한 각인이 이루어질 수 있는 위치이기 때문이며, 이는 1차 건조수단(352)의 펄프성형물은 수분을 많이 함유하고 있으므로, 각인 후 각인된 부분이 수분에 의해 쉽게 뭉그러질 수 있고, 2차 건조수단(356)의 펄프성형물은 완전 건조 로 수분을 함유하고 있지않은 고체상태로 각인 성형에 어려움이 있다.

물론, 상기 각인건조수단(354)의 위치는 펄프성형물의 상태에 따라 그 위치를 변경할 수 있으며, 또한 상기 각인건조수단(354)에는 강한 압착력이 작용되도록 복수의 승강실린더 또는 강한 압착력을 제공하는 단일의 승강실린더(320)를 상부금형(310)에 구성함이 바람직하다.

도 8을 참조하면, 상기 추출수단(360)은 성형수단(340)과 유사한 구성을 가지는 것으로, 베이스(10)의 상단에 고정되는 고정프레임과 상기 고정프레임의 상단 일측으로 연장되는 가이드레일이 구성되고, 상기 가이드레일을 따라 슬라이딩되는 상부금형(310)과 승강실린더(320)가 가이드레일의 상단에 구성된다.

아울러, 상기 상부금형(310)을 슬라이딩시키는 이송수단(330)이 일측에 구성되되, 상기 이송수단(330)은 상기 성형수단(340)의 이송수단(330)과 구성이 동일하도록 구성함이 바람직하다.

특히, 상기 고정프레임의 하단부에는 외부의 장치에 연계 작동되도록 콘베어(C)가 설치됨이 바람직하고, 이는 무인 자동화시스템으로의 연계가 가능한 것으로, 가령 콘베어(C)를 통해 일정하게 이송되는 펄프성형물의 제품이송, 인쇄 및 프린팅, 제품 검수판단, 제품에 따라 코팅, 라미네이팅 등 제품 자동화 적재가 가능하다.

따라서, 상기 추출수단(360)은 하부금형(220)에 흡착된 펄프성형물을 인계받아 외부로 배출하도록 구성되고, 이와 유사한 성형수단(340)은 외부에서 생성된 펄프성형물을 하부금형(220)으로 인계하도록 구성된 것이다.

한편, 도 5와 같이 본 발명의 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치는 60°씩 정 분활 회전됨에 따라 한 사이클이 완료되도록 구성됨이 바람직하고, 이 경우 하부금형(220)은 6개가 턴테이블(230)에 정 분활 구획되게 설치되고, 더불어, 성형부는 2 개의 구역에 성형수단(340)과 3개의 구역에 건조수단(350), 및 1개의 구역에 추출수단(360)으로 구성하여, 복수의 성형수단(340)에서 교번으로 연속적인 펄프성형물을 생성으로 제조 사이클을 단축함으로써, 생산성을 극대화하도록 구성함이 바람직하다.

물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 성형하고자 하는 펄프성형물에 따라 분활 회전각도와 다수의 하부금형 및 각 수단의 설치 개수를 달리할 수 있다.

상기와 같이 구성된 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치의 작용상태를 펄프성형물의 생성과 건조 및 추출과정을 구분하여 설명한다.

먼저, 펄프성형물의 생성은 저장수조(344)의 일측에 구성된 공급관을 통해 외부에서 펄프원료를 공급받아 이를 저장하되, 일정 수위 이상 과잉 공급되면, 상기 저장수조(344)의 일측에 구성된 오버플로우에 의해 펄프원료는 리턴되어 외부의 저장조에 회수된다.

그리고, 상기 저장수조(344)의 내부에 구성된 성형하부금형(342)은 저장수조(344)에 저장된 펄프원료에 잠수된 상태로 상기 성형하부금형(342)의 하단에 구성된 진공흡입관을 통해 진공 흡입력이 제공되면, 상기 진공흡입력에 의해 펄프원료가 성형하부금형(342)으로 흡입되면서 부피를 가진 탈묵펄프는 표면에 흡착되고, 미세한 탈묵펄프나 수분은 진공흡입관을 통해 외부로 방출됨에 따라 성형하부금 형(342)의 표면에 펄프성형물이 생성된다.

아울러, 생성된 펄프성형물을 흡착한 성형하부금형(342)은 성형승강실린더(346)를 통해 일정 높이 상승되고, 이때 성형하부금형(342)의 상방에 위치된 세척수단(370)을 통해 상기 성형하부금형(342)의 금형틀에 잔존하는 탈묵펄프가 세척된다.

상기 세척수단(370)의 작동을 보면, 성형승강실린더(346)를 통해 일정 높이 상승된 성형하부금형(342)은 저장수조(344)에 저장된 펄프원료의 수위보다 높은 위치로 상승되고, 이때 가이드레일(372)에 안내를 받는 세척관(374)가 가이드레일(372) 축 선방향으로 이동하면서, 상기 세척관(374)에 형성된 다수의 세척노즐(376)에서 세척수가 분사됨에 따라 성형하부금형(342)의 표면을 세척하게 된다.

이때의 세척은 성형하부금형(342)으로 흡착된 탈묵펄프가 금형틀의 외주에 잔존하게됨에 따라 상기 금형틀 외주에 잔존하는 탈묵펄프를 세척할 뿐만 아니라, 금형틀에 흡착된 탈묵펄프에 수분을 제공하여, 탈묵펄프의 흡착력 및 고른 분포를 유지하도록 하기 위함이고, 이 경우 상기 세척노즐(376)에서 분사되는 세척수는 저압이 바람직하다.

즉, 고압의 세척수가 제공되면, 성형하부금형(342)에 흡착된 탈묵펄프들이 고압에 의해 흩어져 고른 분포의 펄프성형물 생성을 방해로 불량률을 증가시키는 악영향을 끼칠 수 있다.

상기의 세척수단(370)을 통해 성형하부금형(342)의 세척과정이 수행되는 동안 이송수단(330)을 통해 상부금형(310)이 상기 성형하부금형(342)의 상방에 위치 되고, 상기 이송된 상부금형(310)은 상단에 구성된 승강실린더(320)의 하강력에 의해 하강하여, 상기 성형하부금형(342)과 상부금형(310)이 상호 밀착되고, 이때 성형하부금형(342)에서는 진공 흡입력이 차단되고, 탈형을 위한 에어가 공급되고, 더불어 상부금형(310)에서 분배기를 통해 진공흡입력이 제공됨에 따라 생성된 펄프성형물이 성형하부금형(342)에서 상부금형(310)으로 인계된다.

그리고, 상기 상부금형(310)은 펄프성형물을 흡착한 상태에서 승강실린더(320)의 복귀력에 의해 상승된다.

특히 펄프성형물을 인계한 성형하부금형(342)은 상방에 위치된 세척수단(370)을 통해 2차 세척작용이 이루어지는 것으로, 상기 세척수단(370)은 가이드레일(372)을 따라 세척관(374)이 축 선방향으로 안내되면서 이동되고, 상기 세척관(374)에 형성된 다수의 세척노즐(376)에서 세척수가 분사되어, 상기 성형하부금형(342)의 표면을 세척한다.

아울러, 2차 세척은 고압의 세척수로 이루어짐이 바람직한 것으로, 이는 펄프성형물이 탈형된 후 성형하부금형(342)의 매쉬에 탈묵펄프가 잔존하게 됨으로 고압으로 분사되는 세척수에 의해 제거되도록 하며, 경우에 따라서는 상기 세척수단(370)의 가이드레일(372)을 따라 세척관(374)이 다수의 왕복 운동으로 성형하부금형(342)의 표면이 수차례 세척되도록 작동될 수 있다.

한편, 펄프성형물을 흡착한 상태로 상승된 상부금형(310)은 일측에 구성된 이송수단(330)의 슬라이딩력에 의해 일측 즉, 턴테이블(230)에 고정된 하부금형(220)이 위치된 상방으로 이송된다.

그리고, 상기 이송수단(330)의 슬라이딩력에 의해 일측으로 이송된 상부금형(310)은 승강실린더(320)의 하강력에 의해 하강되면서, 상기 하부금형(220)과 상호 밀착된다.

이때, 상기 상부금형(310)에서는 흡입력을 차단하고, 또한 탈형을 위한 에어가 제공되며, 하부금형(220)에서 흡입력이 발생하여, 상부금형(310)에 흡착된 펄프성형물은 하부금형(220)으로 인계된다.

물론, 상기 펄프성형물을 인계받은 하부금형(220)은 분활 회전수단(210)의 분활회전력에 의해 일방으로 일 분활 회전하여, 건조수단(350)이 구성된 하방에 위치된다.

펄프성형물의 건조는 상기 건조수단(350)의 하방에 위치된 하부금형(220)으로 상기 상부금형(310)이 승강실린더(320)의 하강력에 의해 하강하면서, 상호 밀착됨에 따라 펄프성형물을 건조하게 된다.

이때, 상기 건조수단(350)은 1차, 각인, 2차 건조수단(352)(354)(356)으로 구분되는 것으로, 펄프성형물을 흡착한 하부금형(220)이 분활 회전수단(210)의 일 분활 회전력에 의해 차례로 상기 건조수단(350)들로 이송되면서 펄프성형물의 1차 건조와 각인건조 및 2차 건조작업이 수행되어 펄프성형물을 건조 및 각인 작업까지 완료되는 것이다.

그리고, 2차 건조수단(356)의 건조가 완료되면, 상기 건조된 펄프성형물을 흡착한 하부금형(220)이 분활 회전수단(210)의 분활 회전력에 의해 일 분활 회전으로 추출수단(360)의 하방으로 위치된다.

펄프성형물의 배출은 3차 건조수단으로도 사용할 수 있는 것으로서, 상기 펄프성형물을 흡착한 상태의 하부금형(220)이 상부금형(310)의 하방에 위치된 상태에서, 상기 상부금형(310)의 상단 승강실린더(320)에서 하강력이 발생하면, 상기 상부금형(310)이 하강하면서 상기 하부금형(220)과 상호 밀착되고, 이 경우 상기 하부금형(220)에서는 흡입력을 차단함과 동시에 탈형을 위한 에어가 공급되고, 상부금형(310)에서 흡입력이 발생하여, 펄프성형물은 하부금형(220)에서 상부금형(310)으로 인계받는다.

아울러, 펄프성형물을 인계받은 상부금형(310)은 승강실린더(320)의 상승력으로 원위치 복귀된 후, 상기 상부금형(310)의 일측에 구성된 이송수단(330)에 의해 일측으로 수평 이송되고, 펄프성형물을 인계한 하부금형(220)은 분활회전수단(210)의 분활 회전력에 의해 성형수단(340)의 하방에 위치되어, 상술된 방식으로 연속적인 펄프성형물 생성 및 건조 작업이 수행된다.

한편, 이송수단(330)에 의해 일측으로 이송된 상부금형(310)의 하방에는 콘베어(C)가 위치됨에 따라 상기 상부금형(310)의 흡입력을 차단하고, 탈형을 위한 에어가 공급됨에 따라 상기 에어에 의해 펄프성형물은 자유낙하로 하단의 콘베어(C)에 낙하되 외부로 배출된다.

또는 상기 이송수단(330)에 의해 일측으로 이송된 상부금형(310)은 승강실린더(320)에 의해 일정 깊이 하강하여, 콘베어(C)와의 높이 편차를 줄여 상기 상부금형(310)에서 낙하되는 펄프성형물의 낙하지점을 정확하게 일치시켜, 상기 콘베어(C)를 따라 이송되는 펄프성형물의 2차 가공이 용이한 자동화를 이룰 수 있도록 하는 작동 관계를 가짐이 바람직하다.

따라서, 복수의 성형수단을 통해 교변으로 연속적인 펄프성형물의 제조가 가능함에 따라 생산성을 극대화하고, 이로 인해 펄프성형물의 제조 단가를 낮출 수 있는 제품 경쟁력을 가진다.

이상과 같이 본 발명은 턴테이블의 상단에 구성된 다수의 하부금형이 상기 턴테이블의 분활 회전에 따라 상방에 위치한 구역별로 구성된 다수의 상부금형 하방에 이송되면서, 펄프성형물의 성형과 건조 및 추출 공정이 수행됨에 따라 장치의 설치 높이를 최소화하고, 구성의 간소화로 유지보수가 용이하도록 하는 효과가 있다.

더불어, 콘베어를 통해 인쇄 및 프린팅, 제품 검수, 코팅, 라미네이팅, 자동 적재, 박스포장, 벤딩 등의 무인 자동화 시스템과 연계되도록 구성 가능함에 따른 제품의 2차 가공이 용이하다는 효과가 있다.

아울러, 복수의 성형수단을 통해 펄프성형물을 교변으로 성형함에 따라 펄프성형물의 성형관 건조 및 추출시에 교번되게 연속적으로 이루어져 생산성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 일정각도 분활 회전하는 턴테이블의 하단에 지지수단을 구성하여, 상기 턴테이블의 분활 회전에 따른 진동을 방지하여, 분활 회전 정밀도를 유지함에 따라 불량률을 최소화하고, 또한 성형된 펄프성형물을 하부금형을 통해 각 구역별로 이송함으로 흡입력의 원활한 공급이 이루어지지 않아도 안정적으로 펄프성형물 의 이송 가능한 효과가 있다.

비록 본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 설명되었을지라도, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 하기의 특허청구범위 내에서 많은 변형 및 수정이 있을 수도 있다.

예컨대, 도 5에 도시된 성형수단(340)은 2개만이 도시되어 있으나, 제품의 신속한 성형을 위해 2개 이상의 것이 이용될 수도 있음은 물론이다.

Claims (7)

1. 펄프원료를 이용하여 펄프 성형물을 제조하기 위한 건식의 펄프 몰드 제조장치에 있어서:

   베이스(10)와;

   상기 베이스(10)의 상단에 고정되고 정 분활 회전력을 발생하는 분활 회전수단(210)과, 상기 분활 회전수단(210)의 상단에 고정되고 외주연부 상단에 다수의 하부금형(220)이 구획되게 고정된 턴테이블(230)과, 상기 턴테이블(230)의 중앙 상단에 설치되고 상기 다수의 하부금형(220)에 전력과 진공 흡입력, 탈형을 위한 에어와 냉각수를 분배 제공하는 분배수단(240)으로 구성된 분활 회전부(20); 및

   상기 베이스(10)의 상단에 고정되되, 상기 분활 회전부(20)의 다수의 하부금형(220) 상방 각각에 상부금형(310)과 상기 상부금형(310)을 승, 하강시키는 승강실린더(320)가 구성되어, 상기 하부금형(220)과 상부금형(310)이 상호 밀착됨에 따라 펄프성형물의 성형과 건조 및 추출의 과정을 통해 펄프성형물을 성형하여 배출하도록 한 성형부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 성형부는,

   승강실린더(320)를 포함한 상부금형(310)을 왕복 슬라이딩시키는 이송수단(330)이 일측에 구성되고, 상기 상부금형(310)의 하방 일측에는 상기 상부금 형(310)과 상호 밀착되고, 펄프원료를 흡입하여 표면에 펄프성형물이 흡착되는 성형하부금형(342)이 내부에 고정된 저장수조(344)와, 상기 저장수조(344)의 하방으로 성형하부금형(342)에 진공흡입력 또는 탈형을 위한 에어를 공급하는 진공흡입관을 포함하여, 상기 성형하부금형(342)을 승,하강시키는 성형승강실린더(346)가 구성된 성형수단(340)과;

   상기 성형수단(340)의 일측에 구성되고, 승강실린더(320)를 포함한 상부금형(310)의 내부에 열선을 내장되어, 하부금형(220)에 흡착된 펄프성형물을 압착하되, 열선에 의해 발산되는 열에 의해 건조되도록 하는 건조수단(350); 및

   상기 건조수단(350)의 일측에 구성되고, 승강실린더(320)를 포함한 상부금형(310)과 상기 상부금형(310)을 왕복 슬라이딩시키는 이송수단(330)이 일측에 구성되어, 상기 상부금형(310)과 하부금형(220)이 상호 밀착됨에 따라 건조된 펄프성형물을 상부금형(310)이 흡착하고, 상기 상부금형(310)을 이송수단(330)에 의해 일측으로 이송시켜 펄프성형물을 외부로 배출하도록 하는 추출수단(360);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 성형부는

   복수로 구성되어 교번되게 펄프성형물을 생성하는 적어도 2개 이상의 성형수단(340)과;

   펄프성형물의 건조 및 특정 문자를 각인하도록 하는 적어도 3개 이상의 건조수단(350); 및

   건조된 펄프성형물을 외부로 추출하는 추출수단(360)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 상부금형(310)을 이송하기 위한 이송수단(330)은 링크방식으로 구성됨을 특징으로 하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 성형부의 성형수단(340)에는,

   펄프원료의 흡입으로 금형에 잔존하는 펄프원료를 세척할 수 있는 세척수단(370)이 더 구성되고;

   상기 세척수단(370)은 저장수조(344)의 상방에 위치되고, 상기 저장수조(344)의 길이방향 양단에 고정된 가이드레일(372); 및

   상기 가이드레일(372)의 양단 사이에 마련되고, 상기 가이드레일(372)의 안내를 받으며 전, 후진되고, 하방으로 다수의 세척노즐(376)이 구성된 세척관(374);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 분활 회전부(20)의 턴테이블(230) 하단에는,

   분활 회전수단(210)의 분활 회전력에 의해 분활 회전될 때 흔들리지않도록 지지하는 다수의 수평유지 베어링(250)이 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 성형부의 추출수단(360)에 의해 취출된 펄프성형물을 외부로 배출하도록 하는 콘베어(C)를 더 포함함을 특징으로 하는 턴테이블형 펄프 몰드 제조장치.

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