KR100929838B1 - 압축성형기를 이용한 성형용기 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축성형기를 이용한 성형용기 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 압축성형기를 이용하여 투입되어지는 원료가 상, 하부금형으로 형성된 한 쌍의 금형에 따라 압축성형되어져 자동으로 이송된 후 버큠장치에 의하여 상기 압축성형된 용기를 배출함으로서 자동공정에 의한 자동용기 성형 및 배출시스템을 발명한 것이다.

상기와 같이 제공되어지는 압축성형기의 상, 하부금형이 각각의 베이스 가이드롤러를 통하여 원상태로 복원되어 반복적으로 상기 금형이 원료를 성형공급하도록 제공하는 것으로서 전체공정이 자동화 시스템에 의하여 순차적으로 공급가능하게 형성되어져 원가절감의 효과와 신속한 제품출하에 따른 상업적 효율성 및 불량품 발생에 따른 품질저하의 문제점을 제거하여 제품의 우수성과 작업능률을 향상성 등의 효과를 제공한다.

Description

압축성형기를 이용한 성형용기 제조방법{The formation courage manufacturing method which uses a compressibility prison term}

도 1은 본 발명의 블럭도

도 2는 본 발명의 전체 공정도

도 3은 원료공급기에 원료가 투입되는 공정도

도 4는 상부금형이 순환되는 작동상태도

도 5는 하부금형이 순환되는 작동상태도

도 6은 배출버큠장치를 통하여 용기가 배출되는 작동상태도

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

A-압축성형기 1-원료공급장치

2-하부금형이송장치 3-프레스장치

4-상부금형이송장치 5-버큠장치

10-원료공급기 11-호퍼

12-원료공급 게이트실린더 13-원료공급통

14-상부차단막 15-하부차단막

21-하부금형 22-하부금형 취부베이스

23-하부금형 베이스롤러 24-체인스프라켓

25-체인 26-체인 가이드롤러

28,44-상.하작동실린더 29-성형기 진입실린더

34-압축성형실린더 하부몸체 41-상부금형

42-상부금형 취부베이스 43-상부금형 베이스롤러

45-상부금형성형기 진입실린더 51-버큠유닛

53-배출컨베이어 55-배출장치 가이드롤러

100-성형용기 511-버큠노즐

M-기어드 모터

본 발명은 원료공급투입으로부터 성형된 성형물이 자동으로 배출되는 압축성형기를 이용한 성형용기 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 압축성형기를 이용하여 투입되어지는 원료가 상, 하부금형으로 형성된 한 쌍의 금형에 따라 압축성형되어져 자동으로 이송된 후 버큠장치에 의하여 상기 압축성형된 용기를 배출함으로서 자동공정에 의한 자동용기 성형 및 배출시스템을 발명한 것이다.

상기와 같이 제공되어지는 원료는 왕겨, 톱밥, 짚 등을 주성분으로하는 생분해성 원료로서 상기 원료를 이용하여 압축성형된 용기는 폐기 처리되는 경우 단기간에 미생물에 의한 분해작용이 가능하여 토양개량재등으로 재활용이 가능하도록 제공되는 것이다.

주지되는 바와 같이 일회용으로 사용되는 제품의 품질 향상 등을 목적으로 다양한 종류의 용기 제조방법 및 성형기에 대한 국내특허가 활발하게 진행되어지는 것으로서 근래에는 특허출원 제1992-0027293호가 출원되어 우수한 일회용 용기의 제조방법이 제안된 것이다.

즉, 톱밥분이나 왕겨 내지는 볏짚 분말에 결합성을 좋게 하기 위한 재료로 감자등의 전분과 액상 단백질 및 인산나트륨을 배합, 압축성형하여 용기를 제조하는 기술에 대하여 개시되어 사용상의 많은 편의를 제공하였다.

그러나 상기 개시된 조성물은 물성간의 결합력과 습기에 약하기 때문에 용기 제조 후 별도의 경화제나 에폭시 수지로 용기의 내외면을 도포하여 사용하여야 하는 문제점이 제기된 것이다.

또한 상기 특허와 같은 경우 용기를 압축 성형한 후에 성형된 용기를 온증기에서 가열하여 경화시키는 방법으로 성형공정과 가열공정이 분리되어 공정상 번거로운 문제점이 제기된 것이다.

한편 또 다른 국내특허출원 제2000-0000032호의 경우 왕겨와 같은 농산물 부산물, 톱밥같은 목재부산물에 감자전분과 같은 천연접착제와 로진과 같은 코팅제를 혼합한 플라스틱 대체 재료에 대한 기술이 공개되어 조성물의 성형성은 우수하나 제조된 용기의 물성간의 결속력이 부족하고, 탄력성이 적어서 외부의 충격등에 의하여 쉽게 파손되는 문제점이 제기된 것이다.

또한 상기 조성물에 다량의 수분이 포함되어 건조 공정이 길어지면서 그에 따른 제조 비용 상승의 문제점과, 전분을 풀로 만들기 위한 별도의 공정 및 이를 생분해성 재료와 혼합하여 건조 및 분쇄하기 위한 공정으로 인하여 설비시설의 복잡성에 따른 비용상승의 문제점과, 성형시 조성물의 가열 및 가압 범위에 따른 제품의 불량률이 상승하는 등의 문제점이 제기된 것이다.

상기와 같은 선출원 된 국내 특허 이외에도 생분해성 조성물과 상기 조성물로부터 제조된 생분해성 재료제용기등에 관한 특허가 제안되었으며 상기 특허의 경우 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료의 분말과, 바인더를 포함하는 생분해성 물질을 혼합한 혼합재로 구성된 것이며 상기 조성물로 제조된 일회성 용기는 결합력이 부족하고, 직포 또는 부직포를 보강재로 사용하여 용기를 제작함으로서 공정이 복잡하여 비용이 상승하는 결점이 있다.

특히 현재까지 생분해성 재료를 가열, 가압하면서 압축 성형하는 방법으로 용기를 연속적으로 대량생산할 수 있는 성형기가 개발되어 있지 않아서, 생분해성 일회용 용기 조성물이 개발되어도 대형 상업화를 이루지 못하는 문제점이 가장 큰 문제로 대두되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상, 하부금형으로 제공되는 압축성형기에 원료를 투입하여 상기 원료가 압축성형되어 자동배출되어지는 배출시스템을 본 발명의 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기 상, 하부금형이 각각의 베이스 가이드롤러를 통하여 원상태로 복원되어 반복적으로 상기 금형이 원료를 성형공급하도록 제공하는 것을 본 발명의 다른 목적으로 한다.

이하 본 발명의 구성요소를 설명하면 다음과 같다.

압축성형기를 이용한 성형용기 제조방법에 있어서, 상기 압축성형기(A)의 일측으로 호퍼(11)가 형성되어 상기 호퍼(11)를 통하여 원료공급기(10)에 원료가 투입되어지는 원료투입단계와; 상기 투입되어지는 원료의 공급량을 조절하기 위하여 상.하부로 한 쌍의 차단막(14),(15)이 형성되어져 상기 차단막(14),(15)이 원료공급게이트실린더(12)에 의하여 원료공급을 단속하는 원료공급단속 1경기 0246:46810 2경기 024:024610 3경기 024:4610단계와; 상기 원료공급단속단계로부터 안내되는 원료가 하부금형(21)의 성형부 내측으로 안내되는 하부금형 원료공급단계와; 상기 원료가 공급된 하부금형(21)이 하부금형 베이스롤러(23)에 의하여 1피치 이송되는 하부금형 이송단계와; 상기 1피치 이송된 하부금형(21)의 상측으로 상부금형(41)이 하강하여 상기 하부금형(21)의 성형부에 위치한 원료를 압착성형하는 원료 성형물 가공단계와; 상기 상, 하부금형(21),(41)이 이송되어 상, 하부금형 베이스롤러(23),(43)를 따라 순차적으로 이송되어지는 상, 하부금형 이송단계와; 상기 이송된 상, 하부금형(21),(41)으로부터 성형용기(100)가 탈피되어져 배출되어지는 성형물 배출단계가 순차적으로 반복되어지는 것이다.

상기와 같이 각각의 공정단계를 거쳐 성형용기(100)를 배출함에 있어서 상기 이송된 상, 하부금형(21),(41)으로부터 상부금형(41)이 상측으로 승강하여 상부금형 베이스롤러(43)를 따라 원상태로 복원되어지며 이때 상기 하부금형(21)에 공급된 성형용기(100)가 버큠장치(5)에 의하여 하부금형(21)으로부터 탈피되어져 성형용기(100)가 배출되어지는 버큠장치(5)에 의한 성형용기 배출단계가 제공되는 것이다.

또한 상기 하부금형(21)의 일측으로 하부금형 베이스롤러(23)가 제공되어 상기 베이스롤러(23)에 의하여 하부금형(21)이 원상태로 복원되어지는 것이다.

상기와 같은 공정을 통하여 배출되는 성형용기(100)는 상기 성형용기 배출단계로부터 배출되어지는 성형용기(100)가 순차적으로 배출되어지도록 배출컨베이어(53)에 의하여 배출되어지는 것이다.

상기와 같이 하부금형(21)으로부터 성형용기(100)가 배출되어진 상태에서 상기 하부금형(21)은 하부금형 상.하작동실린더(28)의 하강에 의하여 하강하게 되며 상기 하강된 상태에서 체인스프라켓(24)과 체인스프라켓(24)에 결합되어진 체인(25)을 통에 일측으로 이송되는 것이다.

압축성형기를 이용한 성형용기 제조장치에 있어서, 상기 압축성형기(A)는 일측으로 호퍼(11)가 형성되어 상기 호퍼(11)에 투입되어지는 원료의 공급량을 조절하기 위하여 상.하부로 한 쌍의 차단막(14),(15)이 형성되어지되, 상기 차단막(14),(15)은 일측으로 형성된 원료공급 게이트실린더(12)에 의하여 원료공급이 단속되어지며 상기 원료를 공급받는 하부금형(21)과 상기 원료를 압축성형하는 상부금형(41)은 각각 상,하부금형 취부베이스(22),(42)에 결합되어져 상,하부에 각각 형성된 상, 하부금형 베이스롤러(23),(43)를 따라 순차적으로 이송되어져 상기 이송되어진 상, 하부금형(21),(41)으로부터 성형용기(100)가 타측으로 형성된 버큠장치(5)에 의하여 탈피되어지는 것이며 보다 원할한 작업을 위하여 상기 버큠장치(5)는 두개의 버큠노즐(511)이 한 쌍으로 형성되어진 버큠유닛(51)이 다수형성된 것이며 상기 원료공급 게이트실린더(12)에 의하여 원료를 공급받는 하부금형(21)을 일측으로 1피치 자동이송되어 상부금형(41)의 하측으로 안내되는 것이다.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 블럭도를 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 상기 압축성형기(A) 일측의 호퍼(11)에 원료가 투입되어지는 원료투입단계와; 투입되어지는 원료의 공급량을 조절하기 위하여 상.하부로 한 쌍의 차단막(14),(15)이 형성되어진 원료공급단속단계와; 상기 원료가 하부금형(21)의 성형부 내측으로 안내되는 하부금형 원료공급단계와; 상기 하부금형(21)이 하부금형 베이스롤러(23)에 의하여 1피치 이송되는 하부금형 이송단계와; 상기 하부금형(21)의 상측으로 상부금형(41)이 하강하여 상기 원료를 압착성형하는 원료 성형물 가공단계와; 상기 상, 하부금형 이송단계와; 상기 상, 하부금형(21),(41)으로부터 성형용기(100)가 배출되어지는 성형물 배출단계로 구성된 것이다.

도 2는 본 발명의 전체 공정도를 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 본원 발명의 압축성형기(A)는 일측으로 원료가 공급되는 원료공급장치(1)가 형성되고 상기 공급되는 원료가 하부금형이송장치(2)에 의하여 이송되어지되, 상기 하부금형이송장치(2)의 상측으로 상부금형이송장치(4)가 프레스장치(3)에 의하여 결합되어 상기 공급되어진 원료를 압착성형하는 것이며 상기와 같이 원료가 압착성형되어진 성형용기(100)를 버큠장치(5)를 통하여 외부로 배출되어지는 것이다.

상술한 바를 보다 상세히 설명하면 호퍼(11)를 통하여 원료공급기(10)에 원료가 공급되면 상기 공급된 원료는 일측에 위치한 한 쌍의 원료공급 게이트실린더(12)에 의하여 상기 공급되어지는 원료의 양이 적절히 조절되어지며 상기 원료는 하부금형(21)으로 안내되는 것이다.

상기와 같이 원료가 공급되는 하부금형(21)은 독립적으로 이송되는 것이 아니라 다수의 하부금형(21)이 하부금형 취부베이스(22)에 결합되어져 상기 하부금형 취부베이스(22)가 하부금형 성형기 진입실린더(29)를 통하여 일측으로 이송되는 것이다.

상기와 같이 일측으로 이송된 하부금형 취부베이스(22)의 상측으로 상부금형(41)이 결합되어져 상기 상, 하부금형(21),(41)이 일정한 속도로 이송하게 되면 상기 상부금형(41)이 먼저 하부금형(21)으로부터 박리되어져 상부금형 베이스롤러(43)를 따라 원상태로 복원되는 것이며 하부금형(21)은 역시 하부금형 베이스롤러(23)를 따라 원상태로 복원되어지되, 상기 복원되어지기 이전에 버큠장치(5)를 통하여 압축되어진 성형용기(100)를 배출하도록 제공한 후 복원되는 것이다.

상기와 같이 버큠장치(5)에 의하여 진공흡입되어진 성형용기(100)는 배출컨베이어(53)를 통하여 외부로 순차적으로 배출공급되어지는 것이다.

도 3은 원료공급기에 원료가 투입되는 공정도를 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 상측으로 호퍼(11)가 형성되고 일측으로 한 쌍의 원료공급 게이트실린더(12)가 형성되어지며 상기 원료공급 게이트실린더(12)와 결합되어져 슬라이드 개폐가 가능한 원료공급기(10)가 형성되어지는 것으로서 상기 원료공급기는 상.하 부에 각각의 슬라이드 차단막(14),(15)이 형성되고 상기 슬라이드 차단막(14),(15) 사이에는 하부에 위치하는 하부금형(21)의 내측으로 원료를 공급할 수 있는 각각의 원료공급통(13)이 형성되어져 상기 원료공급통(13)에 들어오는 원료가 상기 상부차단막(14)이 슬라이드 개방되어 상기 각각의 원료공급통(13)에 원료가 인입되어 충진되는 것이며 상기와 같이 적정량의 원료가 충진되어지면 상기 상부 원료공급 게이트실린더(12)가 슬라이드 이동하여 상기 상부차단막(14)이 슬라이드 밀폐되는 것이다.

상기와 같이 상.하부 차단막(14),(15)이 슬라이드 밀폐되어진 원료공급통(13)의 하부에 하부금형(21)이 위치하게 되면 상기 하부차단막(15)이 슬라이드 개방되는 것으로서 상기 하부차단막(15)이 슬라이드 개방되기 위하여 상기 하부차단막(15)의 일측에는 하부 원료공급 게이트실린더(12)가 작동하여 상기 하부차단막(15)을 원료공급통(13)으로부터 개방하도록 제공되는 것이다.

상기와 같이 원료공급통(13)을 통하여 하부금형(21)에 안내되어진 원료는 하부금형 성형기 진입실린더(29)를 통하여 상기 하부금형(21)이 1피치 이동하도록 구성되는 것이다.

도 4는 상부금형이 순환되는 작동상태도를 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 등간격으로 형성된 각각의 상부금형(41)은 상부금형 취부베이스(42)에 셋트결합되어지는 것으로서 상기와 같이 다수개의 상부금형(41)이 결합된 상부금형 취부베이스(42)를 통하여 상부금형(41)은 환형상으로 이동되는 것이며 상기와 같이 환형상으로 이동되어지면서 상, 하부금형의 결합을 통하여 성형과정부터 배출과정까지 반복작동하도록 형성된 것이다.

상기와 같이 상부금형(41)이 결합되어진 상부금형 취부베이스(42)는 상기 압축성형실린더 하부몸체(34)의 하부에 결합되어진 상태에서 상기 압축성형실린더 하부몸체(34)의 하강에 따라 하강하면서 하부금형(21)의 내측에 제공된 원료를 압축성형하도록 하강하는 것이며 상기와 같이 원료를 압축성형시킨 상태에서 상부금형(41)은 하부금형(21)의 하부에 형성된 하부금형 베이스롤러(23)를 따라 하부금형 및 하부금형 취부베이스(22)와 함께 순차적으로 이동하게 되는 것이다.

상기와 같이 이동한 후 상부금형(41)은 상부금형 상.하 작동실린더(44)의 승강작동에 의하여 상부금형 상.하 작동베이스가 승강하며 상기 상부금형(41)이 승강하게 되는 것이고 상기와 같이 승강된 상부금형(41)은 상부금형 성형기진입실린더(45)에 의하여 압축성형실린더 하부몸체(34)로 이동하되, 상기 이동을 보조하기 위하여 상부금형 성형기 진입실린더(45)의 하측에는 상부금형 베이스롤러(43)가 형성되어 상기 상부금형 취부베이스(42)를 압축성형실린더 하부몸체(34)로 안내하는 것이다.

도 5는 하부금형이 순환되는 작동상태도를 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 동일한 다수개의 하부금형(21)이 하부금형 취부베이스(22)에 결합되어져 상기 기어드 모터(M)와 체인스프라켓(24) 결합되어져 순차적으로 이송하는 것으로서 상기 체인스프라켓(24)의 동력을 조절하기 위하여 상기 체인스프라켓(24)의 하측으로 체인 가이드롤러(26)가 결합되어진 것이다.

상기와 같이 체인스프라켓(24)에 의하여 이송되는 하부금형 취부베이스(22) 는 다음과 같다.

하부금형 취부베이스(22)가 하부금형 성형기 진입실린더(29)에 의하여 결합되어진 상태에서 상측에 원료공급기(10)로부터 원료를 공급받은 상태에서 상기 하부금형 성형기 진입실린더(29)가 작동하여 일측으로 1피치 이송되는 것이다.

상기와 같이 1피치 이송된 상태에서 상부금형 취부베이스(42)가 하강하여 상기 상부금형(41)과 하부금형(21)이 각각 압착성형되어지는 것이며 상기와 같이 상부금형(41)이 결합된 상태에서 하부금형 취부베이스(22)가 하부금형 베이스롤러(23)를 따라 이송되는 것이며 상기와 같이 일정하게 이송된 상태에서 상부금형(41)이 상부금형 상.하작동실린더(44)를 통하여 먼저 이탈되는 것이다.

상기와 같이 상부금형(41)이 이탈된 상태에서 상기 하부금형(21)은 1피치 더 이송되는 것이며 상기와 같이 1피치 이송된 하부금형(21)의 상측으로 버큠장치(5)가 제공되어 상기 버큠장치(5)에 의하여 성형용기(100)가 배출되어지는 것이다.

도 6은 배출버큠장치(5)를 통하여 성형용기(100)가 배출되는 작동상태도를 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 하부금형 취부베이스(22)의 상측에 위치한 하부금형(21) 내측의 성형용기(100)가 버큠장치(5)로부터 진공상태로 흡착하여 배출컨베이어(53)로 안내하는 것이다.

즉 상기 버큠장치(5)는 두개의 버큠노즐(511)이 한 쌍으로 형성되어진 버큠유닛(51)이 다수형성된 것으로서 상기 버큠유닛(51)에 의하여 하부금형(21)에 위치한 성형용기(100)를 인출하여 상기 버큠장치(5)의 상측에 위치한 배출장치 가이드롤러(55)를 따라서 1피치 이송한 후 상기 배출컨베이어(53)에 안착함으로서 상기 성형용기(100)가 배출컨베이어(53)를 통하여 배출가능한 것이며 이때 배출컨베이어(53)의 양측으로 배출롤러가 결합되어져 성형용기(100)의 배출을 보조하는 것이다.

이하 본 발명의 효과를 설명하면 다음과 같다.

원료투입으로부터 압축성형된 성형물을 인출하는 전체공정이 자동화 시스템에 의하여 순차적으로 공급가능하게 형성되어짐으로서 원가절감의 효과와 신속한 제품출하에 따른 상업적 효율성 및 불량품 발생에 따른 품질저하의 문제점을 제거하여 제품의 우수성과 작업능률을 향상성 등의 효과를 제공한다.

또한 상기 투입되어지는 원료를 왕겨, 톱밥, 짚 등을 주성분으로하는 생분해성 원료로 이용함으로서 상기 출하되어지는 압축성형된 용기는 폐기 처리되는 경우 단기간에 미생물에 의한 분해작용이 가능하여 토양개량재등으로 재활용이 가능하도록 제공되어 환경친화적인 효과 등을 제공한다.

한편 본 발명은 그에 관한 최선의 구성상태를 열거하였으나 이에 국한되는 것은 아니며 이하 첨부되는 청구범위의 범주를 벗어나지 않고 실시될 수 있다면 이전까지 서술된 구성예의 변경을 고려해 볼 수 있음은 물론이다.

Claims (8)

1. 압축성형기를 이용한 용기제조 및 그에 따른 용기 배출방법은 상기 압축성형기의 일측으로 호퍼가 형성되어 상기 호퍼에 원료가 투입되어지는 원료투입단계와; 상기 투입되어지는 원료의 공급량을 조절하기 위하여 상.하부로 한 쌍의 차단막이 형성되어져 상기 차단막이 원료공급 게이트실린더에 의하여 원료공급을 단속하는 원료공급단속단계와; 상기 원료공급단속단계로부터 안내되는 원료가 하부금형의 성형부 내측으로 안내되는 하부금형 원료공급단계와; 상기 원료가 공급된 하부금형이 하부금형 베이스롤러에 의하여 1피치 이송되는 하부금형 이송단계와; 상기 1피치 이송된 하부금형의 상측으로 상부금형이 하강하여 상기 하부금형의 성형부에 위치한 원료를 압착성형하는 원료 성형물 가공단계와; 상기 상, 하부금형이 이송되어 각각의 상, 하부금형 베이스롤러를 따라 순차적으로 이송되어지는 상, 하부금형 이송단계와; 상기 이송된 상, 하부금형으로부터 성형용기가 탈피되어져 배출되어지는 성형용기 배출단계가 순차적으로 반복되어지는 압축성형기를 이용한 성형용기 제조방법에 있어서,

   상기 이송된 상, 하부금형(21),(41)으로부터 상부금형(41)이 상측으로 승강하여 상부금형 베이스롤러(43)를 따라 원상태로 복원되어지는 상부금형 탈피 및 복원단계가 제공되어지는 것을 특징으로 하는 압축성형기를 이용한 성형용기 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 하부금형(21)에 공급된 성형용기(100)가 버큠장치(5)에 의하여 하부금형(21)으로부터 탈피되어져 성형용기(100)가 배출되어지는 버큠장치(5)에 의한 성형물 배출단계가 제공되어지는 것을 특징으로 하는 압축성형기를 이용한 성형용기 제조방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 하부금형(21)의 일측으로 하부금형 베이스롤러(23)가 제공되어 상기 베이스롤러(23)에 의하여 하부금형(21)이 원상태로 복원되어지는 것을 특징으로 하는 압축성형기를 이용한 성형용기 제조방법.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 성형용기 배출단계로부터 배출되어지는 성형용기(100)가 배출컨베이어(53)에 의하여 순차적으로 배출되어지는 것을 특징으로 하는 압축성형기를 이용한 성형용기 제조방법.
7. 삭제
8. 삭제

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