KR101051455B1 - 고속형 수축포장기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포장필름을 이용한 수축 포장방식으로 제품을 고속 포장하는 설비에 관한 것이다.
본 발명은 수축 포장방식을 이용한 제품 포장시 포장대상물의 이송속도에 맞추어 전후 왕복운동하는 탑 실러장치가 포장대상물을 따라가면서 필름을 접합 및 절단하는 새로운 형태의 포장시스템을 구현함으로써, 포장대상물을 정지시킬 필요없이 이송되는 과정 중에 포장작업이 이루어질 수 있는 등 전반적으로 포장작업을 신속하게 할 수 있으며, 따라서 포장속도가 매우 빠르게 이루어짐에 따라 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있는 고속형 수축포장기를 제공한다.

Description

고속형 수축포장기{High speed sleeve shrink packer}

본 발명은 고속형 수축포장기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포장필름을 이용한 수축 포장방식으로 제품을 고속 포장하는 설비에 관한 것이다.

일반적으로 포장을 위한 열 수축 필름은 포장물의 외면에 덮어 씌워진 후, 포장된 필름의 외면에 열을 가할 경우, 필름이 열 수축에 의해 포장물 외면에 밀착되는 상태로 이루어져 포장물을 외부의 습기 등에 의해 안전하게 보관할 수 있도록 하는 것이다.

제품을 포장하는 방법으로는 박스에 의한 방법과 비닐재로 된 포장필름에 의한 방법이 있으며, 최근에는 포장의 효율성이 우수한 포장필름에 의한 방법을 대부분 사용하고 있는 추세이다.

이러한 포장방법에 있어서 특히, 포장필름에 의한 포장은 2겹으로 되어 폭방향의 일단부가 폐쇄되어 있음과 함께 일측 폭방향이 앞의 작업에 의해 융착 절단되어 있는 포장필름 내에 제품을 수용한 후, 이렇게 포장필름에 포장된 상태로 컨베이어에 의해 가열실로 이송된 제품에 열을 가하거나, 진공 흡입하여 포장필름이 제품에 밀착되게 함으로써 포장을 완료한다.

이와 같은 포장필름을 이용하여 제품을 밀봉 포장하기 위한 장치는 폭방향으로 접힌 포장필름을 길이방향으로 연속 공급하는 수단, 반으로 접혀 진행되는 포장필름을 위아래 전개상태로 반전시켜 진행하는 수단, 포장필름 내의 제품 수용 후 포장필름을 융착 절단하여 포장하는 수단, 포장필름의 진행과 연계적으로 배치되는 별도의 제품 이송용 컨베이어 수단, 포장필름에 의해 둘러쌓인 제품을 진공흡착이나 가열을 통해 수축 포장하는 수단 등을 포함하는 형태로 이루어진다.

이에 따라, 포장필름 공급수단으로부터 롤 형태의 포장필름이 공급되고, 포장작업이 이루어지는 영역에서 포장필름 내에 제품이 수용되며, 계속해서 제품이 수용된 상태에서의 포장필름을 융착 절단하는 수단, 즉 탑 실러장치에 의해 의해 포장필름이 융착 절단되고, 최종적으로 진공 흡착 작업을 통해 제품에 대한 포장이 완료된다.

그러나, 종래의 수축포장기는 포장필름을 융착 절단하는 탑 실러장치가 본체 프레임상에 일체형으로 되어 있어, 포장대상물이 정지를 한 후에 탑 실러장치가 작동하게 되므로, 포장속도가 느린 단점이 있다.

즉, 벨트 컨베이어를 따라 이송되는 포장대상물을 정지시킨 상태에서 탑 실러장치의 작동을 통해 포장필름을 융착 절단하고, 계속해서 벨트 컨베이어를 가동하여 포장필름 내에 수용된 포장대상물을 진행시키는 방식인 관계로 포장이 매우 느리게 이루어지고, 결국 전체적인 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 수축 포장방식을 이용한 제품 포장시 포장대상물의 이송속도에 맞추어 전후 왕복운동하는 탑 실러장치가 포장대상물을 따라가면서 필름을 접합 및 절단하는 새로운 형태의 포장시스템을 구현함으로써, 포장대상물을 정지시킬 필요없이 이송되는 과정 중에 포장작업이 이루어질 수 있는 등 전반적으로 포장작업을 신속하게 할 수 있는 고속형 수축포장기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 고속형 수축포장기는 포장대상물의 이송을 위한 전방 컨베이어 및 후방 컨베이어와, 상기 전방 컨베이어의 상부에 설치되어 필름을 공급하는 필름 걸이장치와, 상기 전후방 컨베이어 사이에 걸쳐 상부에 설치되어 전후방향으로 왕복운동이 가능하며 컨베이어의 이송속도에 맞추어 포장대상물을 따라가면서 필름을 접합 및 절단하는 탑 실러장치와, 상기 후방 컨베이어의 뒷쪽으로 연속 배치되어 필름이 씌워진 포장대상물에 대한 수축 포장작업을 수행하는 수축 터널을 포함하는 형태로 이루어지며, 포장대상물을 이송 중간에 정지시키는 일없이 포장대상물 이송 중에 필름을 접합 및 절단할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탑 실러장치는 틀구조로 이루어져 컨베이어의 상부에 세워지는 실러 본체, 상기 실러 본체상에서 상하로 동작하면서 필름을 접합 및 절단하는 실러기, 상기 실러 본체의 하단을 지지하면서 컨베이어의 양옆에 나란하게 설치되어 실러 본체를 전후방향으로 왕복운동시켜주는 액추에이터 등을 포함하는 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전방 컨베이어와 후방 컨베이어에는 컨베이어 벨트의 궤적을 유지해주면서 전후방향으로 이동가능한 한 쌍의 롤러로 구성되는 셔틀 컨베이어를 각각 마련하고, 이때의 셔틀 컨베이어는 탑 실러장치측과 함께 움직일 수 있도록 구성하여, 컨베이어와 탑 실러장치가 연계적으로 작동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 고속형 수축포장기는 포장대상물의 이송을 위한 벨트 컨베이어의 이송속도에 맞추어 탑 실러장치가 포장대상물을 따라가면서 양면의 필름을 접합 및 절단하는 방식을 채택함으로써, 종전과 같이 포장대상물을 탑 실러장치에서 정지시킬 필요없이 계속 진행시키면서 포장을 할 수 있으며, 따라서 포장속도가 매우 빠르게 이루어질 수 있는 등 전체적인 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속형 수축포장기의 전체적인 구조를 나타내는 정면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속형 수축포장기의 전체적인 구조를 나타내는 평면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속형 수축포장기에서 탑 실러장치를 나타내는 정면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속형 수축포장기에서 탑 실러장치를 나타내는 평면도
도 5a,5b,5c,5d,5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속형 수축포장기의 작동상태를 나타내는 정면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속형 수축포장기의 전체적인 구조를 나타내는 정면도와 평면도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 고속형 수축포장기는 컨베이어의 이송속도에 맞추어 전후로 왕복운동이 가능한 탑 실러장치를 구비하여, 포장대상물이 투입되면 탑 실러장치가 포장대상물을 따라 가면서 양면의 필름을 접합 및 절단할 수 있도록 하는 방식으로 이루어진다.

이를 위하여, 상부에 필름 걸이장치(10)와 탑 실러장치(13)가 앞뒤로 배치되어 있는 포장기 본체(23)가 마련되고, 상기 포장기 본체(23)의 내부 상측으로는 포장대상물의 이송을 위한 3개의 벨트 컨베이어, 즉 보조 컨베이어(24), 전방 컨베이어(10) 및 후방 컨베이어(11)가 차례로 배치되는 동시에 내부 하측으로는 필름의 공급을 위한 권취롤 등으로 구성되는 필름 공급부(22)가 배치된다.

그리고, 필름 걸이장치(10)와 탑 실러장치(13) 등이 속해 있는 포장기 본체(23)의 뒷쪽으로는 고온의 공기 등으로 포장대상물에 씌워져 있는 필름을 수축하여 최종 포장처리하는 수축 터널(14)이 연이어 배치된다.

이때, 상기 필름 걸이장치(12)는 전방 컨베이어(10)의 상부에 위치될 수 있고, 상기 탑 실러장치(13)는 전후방 컨베이어(10,11) 사이에 걸쳐 상부에 위치될 수 있다.

여기서, 상기 보조 컨베이어(24), 전방 컨베이어(10) 및 후방 컨베이어(11)는 일종의 벨트 컨베이어로서, 다수의 아이들 롤러 및 구동 롤러(25a,25b,25c)를 각각 구비하고 있으며, 각각의 구동 모터(26a,26b,26c)에 의해 가동되는 형식으로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 앞쪽에 배치되어 있는 보조 컨베이어(24)에 포장대상물이 투입되면, 이때의 포장대상물은 전후방 컨베이어(10,11)를 타고 이송되고, 계속해서 포장대상물에 대한 필름 걸이장치(12)로부터의 필름 공급, 탑 실러장치(13)에 의한 필름 접합 및 절단 작업이 수행되며, 최종적으로 수축 터널(14)을 경유하게 되므로서, 포장대상물에 대한 포장 공정이 완료될 수 있게 된다.

이때, 상기 탑 실러장치(13)의 경우에는 컨베이어의 이송속도에 맞춰 함께 움직이는 메카니즘으로 이루어지며, 이에 대한 설명은 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.

여기서, 상기 필름 공급부(22) 및 필름 걸이장치(10)는 소정의 경로를 따라 필름을 연속적으로 공급하는 수단으로서, 대부분의 수축포장기에 적용되는 방식을 채용할 수 있으므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 수축 터널(14)의 경우에도 열풍 등을 이용하여 필름을 수축하는 일반적인 수축 포장방식의 터널을 채용할 수 있으므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속형 수축포장기에서 탑 실러장치를 나타내는 정면도와 평면도이다.

도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 탑 실러장치(13)는 포장기 본체(23)의 상부에서 전후방 컨베이어(10,11) 사이에 걸쳐 설치되며, 컨베이어의 이송속도에 맞추어 전후방향(컨베이어 진행방향)으로 왕복운동을 하면서, 즉 컨베이어를 따라 이송되는 포장대상물을 따라가면서 필름을 접합 및 절단하는 기능을 하게 된다.

이를 위하여, 사각의 틀구조로 이루어져 컨베이어의 상부에 수직으로 세워져 위치되는 실러 본체(15)가 마련되고, 상기 실러 본체(15)는 포장기 본체(23)의 상면에서 컨베이어의 양옆에 나란하게 배치되는 액추에이터(17)에 의해 그 하단이 지지되는 구조로 설치된다.

여기서, 상기 액추에이터(15)는 로드레스 실린더 등과 같은 직선 왕복운동이 가능한 액추에이터를 사용할 수 있으며, 이때의 액추에이터(15)는 제어반(미도시)에 의해 컨베이어의 이송속도에 맞춰 작동되도록 제어될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 실러 본체(15)는 액추에이터(15)의 작동에 의해 컨베이어의 이송속도에 맞추어 전후로 왕복운동을 할 수 있게 된다.

또한, 상기 실러 본체(15)에는 필름을 접합 및 절단하는 실러기(16)가 마련되는데, 이때의 실러기(16) 또한 로드레스 실린더 등과 같은 액추에이터 수단에 의해 실러 본체(15)의 수직부재를 따라 상하로 동작하면서 필름을 접합하고 이와 동시에 절단하는 역할을 수행하는 부분으로서, 일반 수축포장기에 사용되고 있는 열선, 커터 등을 포함하는 보통의 실러기(16)를 적용할 수 있다.

또한, 상기 실러 본체(15)에는 실러기(16)에 의한 필름의 접합 및 절단 작업이 이루어질 때, 아래쪽에서 이를 받쳐주는 실러 블럭(21)이 구비되어 있으며, 상기 실러 블럭(21)은 실러기(16)의 수직 하방의 동일선상에 위치된다.

이에 따라, 상기 실러기(16)의 하강시 실러기(16)와 실러 블럭(21) 사이에서 필름의 접합 및 절단이 이루어질 수 있게 된다.

특히, 상기 실러 본체(15)에는 컨베이어측과의 연계적인 작동을 위한 수단으로 걸림용 바(27)가 마련된다.

상기 걸림용 바(27)는 앞쪽과 뒷쪽에서 컨베이어 폭방향을 가로질러 나란하게 위치되는 한 쌍이 마련되고, 이때의 걸림용 바(27)는 실러 본체(15)에 있는 양쪽의 플레이트 안쪽면에 양단이 결합되는 구조로 설치된다.

이렇게 설치되는 각 걸림용 바(27)는 후술하는 셔틀 컨베이어(19)의 롤러연결용 바(20)와 컨베이어 진행방향으로의 걸림구조를 형성하게 되고, 이에 따라 탑 실러장치(13)가 전후방향으로 왕복운동을 하게 되면, 다시 말해 실러 본체(15)가 전후방향으로 왕복운동을 하게 되며, 실러 본체(15)의 걸림용 바(27)와 걸림구조를 가지는 앞뒤 2개의 셔틀 컨베이어(19) 또한 함께 전후로 왕복운동을 할 수 있게 된다.

포장대상물의 이송을 위한 벨트 컨베이어로서 전방 컨베이어(10)와 후방 컨베이어(11)가 마련되며, 상기 전후방 컨베이어(10,11)는 탑 실러장치(13)와 연동되는 구조를 갖게 된다.

이를 위하여, 상기 전방 컨베이어(10)의 전체 벨트 궤적 중에서 탑 실러장치(13)측과 인접한 뒷쪽 구간은 전후방향으로 이동이 가능한 셔틀 컨베이어(19) 구간으로 이루어지고, 상기 후방 컨베이어(10)의 경우에도 전체 벨트 궤적 중에서 탑 실러장치(13)측과 인접한 앞쪽 구간은 전후방향으로 이동이 가능한 셔틀 컨베이어(19) 구간으로 이루어진다.

상기 셔틀 컨베이어(19)는 전체 컨베이어 벨트의 궤적을 유지해주면서 전후방향으로 왕복운동이 가능하며 일정 간격을 두고 앞뒤로 배치되는 한 쌍의 롤러(18a,18b)를 포함하며, 이때의 앞쪽과 뒷쪽의 롤러(18a,18b)는 롤러연결용 바(20)에 의해 일체식으로 함께 묶이게 된다.

즉, 상기 롤러연결용 바(20)는 롤러(18a,18b)의 양쪽 단부에 각각 배치되고, 이렇게 배치되는 롤러연결용 바(20)측에 롤러(18a,18b)는 회전가능하게 양단 지지되는 구조로 설치된다.

특히, 탑 실러장치(13)측과의 연동을 위하여 롤러연결용 바(20)에는 걸림턱(28)이 구비되며, 이때의 걸림턱(28)에 탑 실러장치(13)에 있는 걸림용 바(27)가 걸려지게 되므로서, 탑 실러장치(13)가 전후방향으로 움직일 때, 각 컨베이어에 있는 앞쪽과 뒷쪽의 셔틀 컨베이어(19) 또한 함께 움직일 수 있게 된다.

물론, 이때의 셔틀 컨베이어(19)는 포장기 본체(23)의 프레임측에 마련되어 있는 가이드 수단(미도시)에 의한 안내를 받으면서 전후진이 이루어질 수 있게 된다.

이러한 탑 실러장치(13)와 셔틀 컨베이어(19) 간의 연동구조는 컨베이어를 따라 이송되는 포장대상물의 진행에 대한 연속성을 보장해주게 된다.

예를 들면, 포장대상물의 진행속도와 포장하는 속도를 일치하게 만들기 위해서는 포장대상물을 이송시켜주는 컨베이어와 탑 실러장치(13)가 일체식을 이루면서 전후로 왕복운동시 같이 움직여주어야만 가능하다.

따라서, 탑 실러장치(13)의 앞뒤에는 셔틀 컨베이어(19)가 설치되어 있는 구조로 탑 실러장치(13)가 전진시에는 앞쪽의 셔틀 컨베이어(19)는 탑 실러장치(13)가 이동한 간격만큼 좁아지게 되고, 반대로 뒷쪽의 셔틀 컨베이어(19)는 간격이 탑 실러장치(13)가 전진한 만큼 벌어지게 되며, 탑 실러장치(13)의 후진시에는 반대로 동작이 이루어지게 된다.

즉, 탑 실러장치(13)와 연동되는 앞뒤쪽의 셔틀 컨베이어(19)의 움직임에 의해 전방 컨베이어(10)와 후방 컨베이어(11)는 교대로 전체 벨트 길이가 좁아지거나 벌어지게 되고, 결국 벨트를 타고 이송되는 포장대상물은 끊김없이 진행될 수 있게 되는 것이다.

따라서, 이와 같이 구성되는 고속형 수축포장기의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 5a 내지 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속형 수축포장기의 작동상태를 나타내는 정면도이다.

도 5a 내지 5e에 도시한 바와 같이, 박스 등에 담긴 포장대상물(100)은 보조 컨베이어(미도시)를 거쳐 전방 컨베이어(10)로 진입한 후, 전방 컨베이어(10)를 타고 이송되고, 계속해서 필름 걸이장치(12)의 하부를 경유하면서 포장대상물(100)의 진행방향을 가로막고 있는 필름(110)을 밀고 가게 되며, 후방 컨베이어(11)측으로 넘어오는 시점에서 포장대상물(100)의 밑면, 전면, 상면은 필름(110)에 의해 감싸여져 가 포장된다.

이때, 탑 실러장치(13)는 포장대상물(100)이 필름(110)을 밀면서 후방 컨베이어(11)를 타기 시작하는 시점부터 함께 후진하여 포장대상물(100)을 따라가게 되고, 이와 동시에 앞뒤쪽의 셔틀 컨베이어(19)도 함께 뒷쪽으로 움직이게 된다.

그리고, 탑 실러장치(13)의 실러기(16)도 하강을 시작하게 되고, 포장대상물(100)이 필름(110)에 의해 완전히 감싸여지는 시점에서 완전히 하강되어 필름(110)을 접합 및 절단하게 된다.

즉, 포장대상물(100)이 중간에 서지 않고 전후방 컨베이어(10,11)를 통해 계속 이송되는 과정 중에 탑 실러장치(13)의 후진, 앞뒤쪽 셔틀 컨베이어(19)의 후진, 실러기(16)의 하강에 의한 접합 및 절단 등이 이루어지면서 포장대상물(100)에 대한 가 포장작업이 진행되는 것이다.

하나의 포장대상물(100)에 대한 가 포장이 완료되면, 탑 실러장치(13)는 전진하여 처음의 위치로 복귀되고, 이와 함께 앞뒤쪽의 셔틀 컨베이어(19)도 원래의 자리로 돌아오게 되며, 계속해서 진행되는 다음 포장대상물(100)의 포장을 위한 준비가 이루어지게 된다.

그리고, 필름(110)에 의해 가 포장된 포장대상물(100)은 수축 터널(미도시)로 진행되고, 터널을 경유하는 동안에 고온 공기 등에 의해 포장대상물(100)을 감싸고 있는 필름(110)이 수축되므로서, 포장대상물(100)의 포장 공정은 완료된다.

이와 같이, 본 발명의 고속형 수축포장기는 탑 실러장치를 분리형으로 제작하여 전후로 왕복운동을 하게 함으로써, 필름의 양면 접합을 위해 포장대상물이 탑 실러장치에서 정지할 필요가 없으며, 이에 따라 포장대상물이 벨트 컨베이어 이송속도에 맞추어 투입되면, 탑 실러장치는 포장대상물을 따라가면서 양면의 필름을 접합 및 절단하기 때문에 포장속도가 매우 빠르게 이루어지게 된다.

10 : 전방 컨베이어 11 : 후방 컨베이어
12 : 필름 걸이장치 13 : 탑 실러장치
14 : 수축 터널 15 : 실러 본체
16 : 실러기 17 : 액추에이터
18a,18b : 롤러 19 : 셔틀 컨베이어
20 : 롤러연결용 바 21 : 실러 블럭
22 : 필름 공급부 23 : 포장기 본체
24 : 보조 컨베이어 25a,25b,25c : 구동 롤러
26a,26b,26c : 구동 모터 27 : 걸림용 바
28: 걸림턱

Claims (4)

1. 수축포장기에 있어서,
   포장대상물의 이송을 위한 전방 컨베이어(10) 및 후방 컨베이어(11);
   상기 전방 컨베이어(10)의 상부에 설치되어 필름을 공급하는 필름 걸이장치(12);
   상기 전후방 컨베이어(10,11) 사이에 걸쳐 상부에 설치되어 전후방향으로 왕복운동이 가능하며, 컨베이어의 이송속도에 맞추어 포장대상물을 따라가면서 필름을 접합 및 절단하기 위하여 상기 전후방 컨베이어(10,11)측과의 연동을 위한 걸림용 바(27)를 가지면서 틀구조로 이루어져 전후방 컨베이어(10,11)의 상부에 세워지는 실러 본체(15)와, 상기 실러 본체(15)상에서 상하로 동작하면서 필름을 접합 및 절단하는 실러기(16)와, 상기 실러 본체(15)의 하단을 지지하면서 컨베이어의 양옆에 나란하게 설치되어 실러 본체(15)를 전후방향으로 왕복운동시켜주는 액추에이터(17)를 포함하는 탑 실러장치(13);
   상기 후방 컨베이어(11)의 뒷쪽으로 연속 배치되어 필름이 씌워진 포장대상물에 대한 수축 포장작업을 수행하는 수축 터널(14);
   상기 전방 컨베이어(10)와 후방 컨베이어(11)는 컨베이어 벨트의 궤적을 유지해주면서 전후방향으로 이동 가능하며 일정 간격을 두고 앞뒤로 배치되는 한 쌍의 롤러(18a,18b)와 한 쌍의 롤러(18a,18b)의 양쪽 단부에 각각 배치되어 한 쌍의 롤러(18a,18b)를 회전 가능하게 양단 지지하는 구조로 일체식으로 연결하는 롤러연결용바(20)로 구성되는 셔틀 컨베이어(19);를 포함하고,
   상기 걸림용 바(27)는 전방 컨베이어(10)와 후방 컨베이어(11)에 각각 컨베이어의 폭 방향을 가로질러 나란하게 위치되는 한 쌍이 마련되며, 상기 실러 본체(15)에 있는 양쪽의 플레이트 안쪽 면에 양단 지지되는 구조로 설치되고, 상기 롤러 연결용바(20)와 컨베이어의 진행방향으로 걸림 구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 고속형 수축 포장기.
   
   
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 탑 실러장치(13)의 액추에이터(17)는 로드레스 실린더인 것을 특징으로 하는 고속형 수축포장기.
   
   
4. 삭제

Images