KR101077397B1

KR101077397B1 - 튜브 바디 성형장치

Info

Publication number: KR101077397B1
Application number: KR1020110018250A
Authority: KR
Inventors: 정진만
Original assignee: 정진만
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2011-10-26

Abstract

본 발명은 튜브 바디 성형장치를 개시한다.
본 발명의 튜브 바디 성형장치는 시트 기재가 환봉을 감싸도록 하여 원통형상으로 된 바디 기재로 공급시키는 공급유닛 및 상기 바디 기재의 길이 방향을 따라 겹쳐지는 형합부에 열을 가하여 융착시키는 가열유닛 및 이 가열유닛을 경유한 형합부를 가압하여 접합시키는 가압유닛 및 이 가압유닛을 경유한 바디 기재의 측부에 마찰 접촉하여 취출시키는 견인벨트를 구비한 취출유닛으로 이루어지는 튜브 바디 성형장치에 있어서, 상기 가열유닛의 일측으로 복수의 롤러요소에 지지되어 구동력을 전달받아 순환 이동되는 것으로 일단이 상기 바디 기재의 형합부 상측에 접촉되는 저마찰재의 구동 슬립밴드 및 이 구동 슬립밴드와 대향하는 환봉의 일측에 자유 순환되도록 구비되는 저마찰재의 종동 슬립밴드로 된 마찰저감유닛을 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.
이러한 구성의 튜브 바디 성형장치는 바디 기재의 형합부를 따라 그 상·하면으로 마찰계수가 낮으면서 바디기재의 이송속도에 대응하여 이송되는 마찰저감요소를 배치시킴에 따라 가열유닛에 의해 물성 변화가 일어난 형합부의 표면 손상을 최소화함으로써 성형품의 품질 향상을 도모하여 제품의 상품 가치 향상을 기대할 수 있는 유용한 효과가 있다. 또한, 바디 기재의 외 표면에 인쇄를 함에 있어 형합부의 표면 손상이 최소화됨에 따라 인쇄의 자유도를 높일 수 있어 제품에 대한 소비자의 만족도를 대폭 높일 수 있는 효과가 기대된다.

Description

튜브 바디 성형장치{Fusion adhesive type sublimation transfer sheet}

본 발명은 합성수지 원단인 시트 기재를 공급받아 원통형의 용기 형태를 갖는 튜브 바디 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원통의 용기 형태로 공급되는 바디 기재가 가열유닛을 통과하고 이후 가압유닛에 의해 접합되는 과정에서 발생하는 마찰에 의한 표면 손상을 최소화하도록 함으로써 성형품의 품질 향상을 이룰 수 있도록 한 튜브 바디 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 플랙시블 튜브는 화장품이나 의약품의 연고류 또는 향 보존을 위한 내용물 등의 포장을 위한 용도로 사용되며, 그 종류를 살펴보면 재질에 따라 크게 알루미늄으로 성형된 알루미늄 튜브와 라미네이트 튜브로 대별된다.

상기 알루미늄 튜브는 의약품이나 내약품성이 요구되는 내용물 등의 포장을 위한 용도로 사용되며, 통상 소정크기의 알루미늄 덩어리를 충격 압축법에 의해 원통형으로 성형하고 실(Seal) 공정과 인쇄 공정(볼록판 오프셋 방식의 튜브 인쇄기로 인쇄) 등을 거쳐 완성된 튜브로 성형된다.

이와 같이 제조되는 알루미늄 튜브는 캡을 제외한 몸체 전체가 알루미늄으로 성형되어 있어 가스 및 수분에 대한 고차단성을 유지할 수 있으나, 알루미늄 금속이 갖는 복원력이 낮은 특징으로 인해 쉽게 변형되어 사용이 불편하고, 또한 심하게 굽힘된 경우에는 굽힘 부위가 절단되거나 파손되어 내용물이 외부로 유출되어 내용물 보존성에 악영향을 미치는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 고차단성을 유지하면서 높은 복원성을 갖는 라미네이트가 개발되었다.

상기 라미네이트로 이루어진 플랙시블 튜브는 여러 가지 페이스트상 물질인 치약이나 식품 및 연고 등의 포장을 위한 튜브로 사용되며, 통상 압출 합지 방식(Extrusion Lamination)으로 기재를 접착 수지와 접착시켜 시트 상태로 제조한 뒤 이를 시트(sheet) 또는 롤(roll) 상태로 절단하고, 인쇄공정과 원통성형을 위한 실(Seal) 공정 등을 거쳐 완성된 튜브를 만드는 것이며, 최종 내용물 충진후 봉합 실(Seal)을 하는 것으로서 그 기능을 하는 것이다.

이러한 플랙시블 튜브에서 바디를 형성하는 시트는 크게 알루미늄 박판을 가스 차단층으로 하고 다수의 중합체를 적층시킨 알루미늄 가스차단층 타입과, 에틸렌비닐 알코올(Ethylenevinylalcohol:EVOH)같은 고차단성을 가진 소재를 가스차단층으로 하고 다수의 중합체를 적층시킨 플라스틱 가스차단층 타입으로 구별된다. 즉, 통상적인 플랙시블 튜브의 바디는 내,외부열접착층과 내부차단층으로 구성되며, 내부차단층 구성에 있어 알루미늄 박판을 단독으로 적층하는 것과, 알루미늄 박판과 인장강도 및 연화점이 높은 고강도의 플라스틱 필름을 보강층으로 복합하여 적층하는 구성으로 제조하여, 자외선 차단 및 가스투과 방지, 투습등을 방지하기 위한 목적으로 사용되어 진다.

한편, 상기 튜브는 크게 내용물 수용공간을 형성하는 바디와, 이 바디의 입구에 형성되어 내용물 취출을 위한 마개 등이 구성되는 헤드로 구분되며, 이러한 튜브는 바디를 원통형으로 말은 상태에서 초음파 마찰열 또는 고주파 유도가열을 이용하여 형합부를 용착하여 접합 될 수 있도록 한 상태에서 가압유닛을 이용하여 가압함으로써 원통형의 바디를 형성하고, 이 형성된 바디의 일측 개구된 부분에 유출구를 갖는 헤드를 접합 연결한 뒤 내용물을 충전하여 밀봉시키는 것에 의해 제조된다.

상기와 같이 튜브 바디의 원통형 접 합에 있어 고주파 유도가열 접합은 알루미늄 박판을 발열시켜 열접착층의 폴리에틸렌 필름을 용융하고, 가압하여 튜브체를 접합하는 것으로 가열온도,시간,압력,접착강도등을 고려하여 적층기재의 두께가 결정되며, 초음파 마찰열 접합은 이와 반대로 내,외부표면층의 폴리에틸렌 계면에 진동을 주어 마찰열을 발생시킴과 동시에 가압하여 접착하는 방식으로 접착강도를 얻기 위하여 마찰시간,압력,진폭등의 인자를 조합하여 접착강도를 결정한다,

또한, 튜브 바디의 용착에 있어서, 형합부의 상하 겹침부분은 1.5㎜ ~ 3.0㎜의 오버랩을 준 상태에서 접합강도 0.3kg이상의 접합강도를 얻기 위하여, 압력은 3.0kgf/㎠ 수준으로 가압하여야 하며, 압축률은 20 ~ 30% 수준으로 유지하는 것이 누액을 방지하고 일정한 파열강도를 얻을 수 있다. 또한, 파열강도는 튜브체에 폴리에틸렌수지로 유출구인 헤드를 사출성형후 공기압으로 측정하여 3.5 ~ 5bar에서 파열되어야 만 이상적인 품질기준으로 할 수 있다.

종래 기술에 따른 튜브 바디의 성형장치를 간략하게 살펴보면, 먼저 시트 원단을 보빈에 감아 다수의 롤러를 통해 공급하는 공급유닛과, 이 공급유닛으로부터 공급되는 시트 상태의 기재를 원통 형상이 되게 말은 상태에서 길이 방향을 따라 겹쳐지는 형합부에 열을 가하여 접합되도록 하는 가열유닛 그리고 가열유닛을 통과한 바디 기재의 형합부에 대한 가압을 행하여 접합상태를 양호하게 하는 가압유닛 그리고 가압된 바디 기재를 견인하여 취출시키는 취출유닛으로 구성된다.

그러나, 종래 기술에 따른 튜브 바디 성형장치는 가열유닛을 통과한 튜브 기재가 취출유닛에 의해 견인되는 상태에서 가압유닛이 가압을 행함에 따라 가열에 의해 물성이 변형된 상태의 튜브 부재의 형합부가 마찰에 의해 외표면과 내표면에 변형이 발생되어 표면 손상을 유발하는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 튜브 바디 성형장치는 공급유닛에 의해 환봉을 감싸도록 투입된 시트 기재가 가열유닛과 가압유닛을 연속공정으로 통과하게 되는데, 이때 상기 가압유닛은 상기 튜브 바디의 형합부를 가압하여 접합될 수 있도록 하단부에 자유회전이 가능한 복수의 가압롤러를 이용하여 취출유닛에 의해 견인 취출되는 튜브 바디의 형합부를 가압하도록 되어 있다. 그러나, 상기 가압유닛의 가압롤러가 자유회전이 가능한 구조이기는 하지만 융착 상태의 형합부와 직접적으로 접촉하는 경우 마찰에 의해 형합부의 외표면이 손상될 뿐만 아니라 환봉과 접하는 형합부의 내표면 역시 마찰에 의해 손상되는 현상이 발생하였다.

만약, 융착 상태의 형합부가 어느 정도 냉각된 상태에서 가압유닛을 통해 가압하게 되면, 공정 지연에 따른 생산성이 저하되는 것은 물론이고 접합효율이 저하됨에 따라 불량 발생이 높아지는 단점이 있으며, 가열유닛을 통과한 뒤 튜브 바디를 이송시키지 않고 가압유닛으로 가압하는 경우에는 이 역시 공정 지연에 따른 생산성 저하와 마찬가지로 마찰로 인한 형합부의 표면이 손상되는 것을 방지할 수 없는 문제점이 있는 것이다.

이와 같이 가압유닛에 의한 튜브 바디의 형합부 표면 손상은 성형품의 품질 저하를 야기할 뿐만 아니라 튜브 바디의 표면에 인쇄를 하는 후 공정에서도 형합부 표면 손상을 감출 수 있도록 인쇄를 해야 하므로 인쇄의 자유도가 제한되는 문제점을 초래하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 바디 기재의 형합부 상·하면으로 마찰계수가 낮으면서 바디 기재의 이송속도에 대응되는 속도로 이동되는 마찰저감요소를 구비시킴으로써, 가압유닛과의 마찰로 인한 용융 상태의 형합부에서 발생하는 표면 손상을 최소화시켜 성형품의 품질 향상 및 후 공정에서의 인쇄 자유도를 높일 수 있는 튜브 바디 성형장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 튜브 바디 성형장치는, 시트 기재가 환봉을 감싸도록 하여 원통형상으로 된 바디 기재로 공급시키는 공급유닛 및 상기 바디 기재의 길이 방향을 따라 겹쳐지는 형합부에 열을 가하여 융착시키는 가열유닛 및 이 가열유닛을 경유한 형합부를 가압하여 접합시키는 가압유닛 및 이 가압유닛을 경유한 바디 기재의 측부에 마찰 접촉하여 취출시키는 견인벨트를 구비한 취출유닛으로 이루어지는 튜브 바디 성형장치에 있어서, 상기 가열유닛의 일측으로 복수의 롤러요소에 지지되어 구동력을 전달받아 순환 이동되는 것으로 일단이 상기 바디 기재의 형합부 상측에 접촉되는 저마찰재의 구동 슬립밴드 및 이 구동 슬립밴드와 대향하는 환봉의 일측에 자유 순환되도록 구비되는 저마찰재의 종동 슬립밴드로 된 마찰저감유닛을 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 구동 슬립밴드는 상기 가열유닛과 환봉 사이를 지나도록 배치되고, 상기 복수의 롤러요소는 고정 위치에서 자유 회전되는 가이드 롤러 및 상기 구동 슬립밴드의 장력을 조절하도록 위치 변위되면서 자유 회전되는 장력조절 롤러를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 환봉은 봉 형상으로 구비되어 상기 형합부에 대응하는 상부측에는 궤도홈이 길게 형성되는 몸체 및 상기 궤도홈에 끼움 조립되어 그 상·하로 상기 종동 슬립밴드가 순환되도록 구비되는 안내편을 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 취출유닛은 상기 구동 슬립밴드의 일측 상단에 탄성 접촉되어 일체로 상기 바디 기재의 형합부에 가압력을 작용하는 견인벨트 및 상기 견인벨트가 순환될 수 있도록 회전 지지하는 한 쌍의 롤러 및 이들 롤러 중 적어도 어느 하나에 연결되어 회전 구동력을 전달하는 구동원 및 상기 한 쌍의 롤러를 서로 연결 지지하는 브라켓트로 된 제1취출수단과; 상기 브라켓트에 일단이 연결되어 상기 견인벨트가 구동 슬립밴드에 밀착 상태를 유지하도록 승강되는 취출 승강실린더를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 구동 슬립밴드와 종동 슬립밴드는 불소 계열의 수지인 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 생폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리플루오린화비닐리덴(PVDF), 폴리플루오린화비닐(PVF) 중 어느 하나로 성형되는 것에 있다.

본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치는 바디 기재의 형합부를 따라 그 상·하면으로 마찰계수가 낮으면서 바디기재의 이송속도에 대응하여 이송되는 마찰저감요소를 배치시킴에 따라 가열유닛에 의해 물성 변화가 일어난 형합부의 표면 손상을 최소화함으로써 성형품의 품질 향상을 도모하여 제품의 상품 가치 향상을 기대할 수 있는 유용한 효과가 있다.

또한, 바디 기재의 외 표면에 인쇄를 함에 있어 형합부의 표면 손상이 최소화됨에 따라 인쇄의 자유도를 높일 수 있어 제품에 대한 소비자의 만족도를 대폭 높일 수 있는 효과가 기대된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치의 전체 구성을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치의 요부 구성을 나타낸 사시도 및 정면도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 종동 슬립밴드의 설치 구성을 설명하기 위한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치의 구성을 설명하기 위한 측면도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 가열유닛의 구성을 설명하기 위한 발췌 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 가열유닛이 위치한 주변부 구성을 설명하기 위한 구성도,
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 가압유닛의 구성을 설명하기 위한 발췌 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 가압유닛의 주변부 구성을 설명하기 위한 구성도,
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 취출유닛의 주변부 구성을 설명하기 위한 사시도 및 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치의 구성을 설명하기 위해 정면에서 바라본 구성도로서, 도면에는 보빈(11)에 감겨진 시트 기재(s1)를 복수의 제1,2안내롤러(r1,r2)를 이용하여 정렬한 뒤 원통형상의 바디 기재(s2)로 공급하는 공급유닛(10)과, 상기 공급유닛(10)으로부터 공급되는 원통 형상으로 말려진 바디 기재(s2)의 형합부(sa)에 대한 접합을 위해 열을 가하는 가열유닛(20)과, 상기 가열유닛(20)을 경유한 바디 기재(s2)의 형합부(sa)에 대한 가압을 실시하여 접합이 이루어지도록 하는 가압유닛(30)과, 이 가압유닛(30)을 경유한 바디 기재(s2)를 취출시키기 위해 견인하는 취출유닛(40) 그리고 가열유닛(20)을 경유한 바디 기재(s2)의 형합부(sa)에서 발생하는 마찰에 의한 표면손상을 감소시키기 위한 마찰저감유닛(50)으로 구성된 튜브 바디 성형장치(1)가 도시되어 있다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치의 요부 구성을 나타낸 사시도 및 정면도로서, 도면에는 공급유닛(10)을 경유한 원통형으로 말린 바디 기재(s2)의 형합부(sa)에 초음파 마찰열 또는 고주파 유도가열을 이용하여 용융시켜 접합될 수 있도록 하는 가열유닛(20)과, 상기 가열유닛(20)의 일측에 설치되어 상기 가열유닛(20)에 의해 형합부(sa)가 용융된 바디 기재(s2)를 공급받아 형합부(sa)를 가압함으로써 융착 접합될 수 있도록 하는 가압유닛(30)과, 상기 가압유닛(30)의 일측에 설치되어 형합부(sa)가 접합된 바디 기재(s2)를 견인하여 진행 방향을 따라 취출되도록 유도하는 것으로 상기 바디 기재(s2)를 기준으로 상·하측에 각각 구비되는 제1,2취출수단(42,43)으로 이루어진 취출유닛(40) 그리고 상기 취출유닛(40)을 구성하는 요소와 함께 상기 바디 기재(s2)의 형합부(sa)에 마찰 접촉된 상태로 견인력을 작용하는 마찰저감유닛(50)이 도시되어 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 종동 슬립밴드의 설치 구성을 설명하기 위한 사시도로서, 도면에는 상부측에 궤도홈(13h)이 길게 형성되고, 이 궤도홈(13h)에는 안내편(13b)이 끼움 조립되고, 이 안내편(13b)의 양측으로는 종동 슬립밴드(53)의 일단이 통과할 수 있도록 틈새(13′)가 형성되고, 안내편(13b)의 하측으로는 종동 슬립밴드(53)가 유동될 수 있도록 밴드홈부(13h′)가 마련된 환봉(13)이 도시되어 있다.

도 6은 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치의 구성을 설명하기 위한 측면도로서, 도면에는 환봉(13)을 중심으로 상·하·좌·우로 취출유닛(40)과 공급유닛(10)을 구성하는 각 벨트요소가 배치되고, 상기 바디 기재(s2)의 형합부(sa)를 중심으로 그 상·하로 마찰저감유닛(50)이 배치되는 구성이 도시되어 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 가열유닛의 구성을 설명하기 위한 발췌 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 가열유닛이 위치한 주변부 구성을 설명하기 위한 구성도로서, 도면에는 가열헤드(21), 가열바디(23), 가열 승강실린더(25)로 이루어진 가열유닛(20)과, 이 가열유닛(20)의 하측으로 상기 가열헤드(21)를 향하도록 형합부(sa)가 배치된 원통형의 바디 기재(s2) 그리고 상기 바디 기재(s2)의 형합부(sa)를 따라 배치되는 구동 슬립밴드(51) 및 상기 바디 기재(s2)의 하부측면에 접촉하여 견인력을 작용하는 제2취출수단(43)가 도시되어 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 가압유닛의 구성을 설명하기 위한 발췌 사시도이고, 도 12는 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 가압유닛의 주변부 구성을 설명하기 위한 구성도로서, 도면에는 가압헤드(31), 가압바디(33), 가압 승강실린더(35)로 이루어진 가압유닛(30)과, 이 가압유닛(30)의 가압헤드(31)와 바디 기재(s2)의 형합부(sa) 사이에 배치되는 저마찰재인 구동 슬립밴드(51)가 도시되어 있다.

도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치에서 취출유닛의 주변부 구성을 설명하기 위한 사시도 및 구성도로서, 취출유닛(40)을 구성하는 제1취출수단(42) 및 제2취출수단(43)가 도시되어 있으며, 상기 제1취출수단(42)는 제1견인벨트(42c)를 이용하여 구동 슬립밴드(51)를 순환 이동되게 하는 구성이 도시되어 있다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 튜브 바디 성형장치(1)는 크게 시트 기재(s1)를 원통형상의 바디 기재(s2)로 공급하는 공급유닛(10)과, 이 공급유닛(10)으로부터 공급되는 바디 기재(s2)의 형합부(sa)에 대한 융착 열을 가하는 가열유닛(20)과, 이 가열유닛(20)을 경유한 형합부(sa)에 대한 가압을 실시하여 접합되게 하는 가압유닛(30)과, 이 가압유닛(30)을 경유한 바디 기재(s2)를 취출 시키기 위해 견인하는 취출유닛(40)과, 그리고 상기 가열유닛(20)을 경유한 바디 기재(s2)의 형합부(sa)에 발생하는 마찰에 의한 표면손상을 감소시키기 위한 마찰저감유닛(50)으로 구성된다.

공급유닛(10)은 보빈(11)에 감겨진 시트 기재(s1)를 복수의 제1,2안내롤러(r1,r2)를 이용하여 정렬한 뒤, 펼쳐진 상태의 시트 기재(s1)를 일측의 튜빙지그(미부호)를 통과시켜 원통형상으로 하여 환봉(13)을 따라 공급되게 하는 요소로서, 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

가열유닛(20)은 상기 공급유닛(10)의 일측에 위치하여 환봉(13)을 따라 공급되는 바디 기재(s2)의 형합부(sa)에서 열접합이 이루어질 수 있도록 열을 가하는 요소로서 바디 기재(s2)를 공지의 초음파 발생기 또는 고주파 발생기가 사용되며, 크게 형합부(sa)에 근접 배치되어 열을 가하는 가열헤드(21)와, 이 가열헤드(21)가 구성 지지되는 가열바디(23)와, 상기 가열바디(23)를 승강시키는 가열 승강실린더(25)로 구성되며, 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

가압유닛(30)은 상기 가열유닛(20)을 경유한 바디 기재(s2)의 형합부(sa)에 대한 가압을 실시하여 접합이 이루어지도록 하는 요소로서, 가열유닛(20)을 경유하여 융착 상태의 형합부(sa)에 대한 가압력을 작용하는 것으로 하부에는 복수의 가압롤러(31r)가 회전 가능하게 구비되며, 이들 가압롤러(31r)가 후술할 구동 슬립밴드(51)를 사이에 두고 형합부(sa)에 접촉된 상태에서 구름회전하는 것에 의해 상기 형합부(sa)에 대한 접합이 이루어지도록 한다. 이러한 가압유닛(30)은 상기 가압롤러(31r)를 구비한 가압헤드(31)와, 이 가압헤드(31)가 설치되는 가압바디(33) 그리고 이 가압바디(33)를 선택적으로 승강시키는 가압 승강실린더(35)로 구성되며, 이러한 구성은 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

취출유닛(40)은 상기 환봉(13)을 감싸도록 구비된 바디 기재(s2)를 견인하여 외부로 취출시키기 위한 요소로서, 상기 환봉(13)을 기준으로 상측과 하측에 각각 제1취출수단(42)와 제2취출수단(43)가 배치된다. 이때의 상기 제1취출수단(42)와 제2취출수단(43)은 각각 한 쌍의 롤러(42a,42b),(43a,43b)와, 이들 롤러에 지지되는 것으로 그 일측이 바디 기재(s2)의 상·하측에 각각 접촉되어 견인력을 작용하는 탄성재로 된 제1,2견인벨트(42c,43c) 그리고 상기 한 쌍의 롤러(42a,42b),(43a,43b) 중 적어도 어느 하나에 연결되어 회전 구동력을 작용하는 구동원(42m,43m)으로 구성되고, 상기 제1취출수단(42)를 구성하는 한 쌍의 롤러(42a,42b)는 브라켓트(42d)로 연결되고, 이 브라켓트(42d)의 높낮이를 조절하는 취출 승강실린더(41)가 연결되는 구성이며, 이러한 구성의 취출유닛(40)은 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

요약하면, 앞서 설명한 공급유닛(10), 가열유닛(20), 가압유닛(30) 그리고 취출유닛(40)은 공지의 기술에 의해 실시되는 것이며, 본 발명은 이러한 일련의 원통형의 튜브 바디기재(s2)의 성형과정에서 형합부(sa)에서 발생하는 마찰에 의한 표면 손상을 최소화할 수 있도록 마찰저감유닛(50)을 부가 구성한 것을 그 기술적 특징으로 한다.

마찰저감유닛(50)은 상기 가열유닛(20)을 경유한 바디기재(s2)가 가압유닛(30)을 경유하는 과정에서 가열된 형합부(sa)가 마찰에 의해 발생하는 표면손상을 저감시키기 위한 요소로서, 크게 바디기재(s2)의 외측 형합부(sa)를 따라 배치되는 저마찰재의 구동 슬립밴드(51)와, 상기 바디기재(s2)의 내측 형합부(sa)를 따라 배치되는 저마찰재의 종동 슬립밴드(53)로 구성된다.

상기 구동 슬립밴드(51)는 가열유닛(20)의 일측으로 복수의 롤러요소(52)에 지지되어 순환되게 구비되는 저마찰재로 된 띠 형상의 부재로서, 상기 취출유닛(40)을 구성하는 제1취출수단(42)의 제1견인벨트(42c)에 마찰 접촉되어 연동하여 순환 이동된다.

이러한, 상기 구동 슬립밴드(51)는 상기 가열유닛(20)과 환봉(13) 사이를 지나도록 배치되고, 상기 롤러요소(52)는 고정위치에서 자유 회전되는 복수의 가이드 롤러(52a)와, 이들 가이드 롤러(52a) 사이에 배치되어 구동 슬립밴드(51)의 장력을 조절하도록 위치 변위되면서 자유 회전되는 장력조절 롤러(52b)를 포함하여 구성되며, 이때의 상기 장력 조절롤러(52b)는 공지의 기술 즉, 탄성지지력을 받아 위치 변위되도록 구성되거나 또는 실린더나 액츄에이터에 의해 위치 변위를 갖도록 구성될 수 있을 것이다.

한편, 상기 구동 슬립밴드(51)는 상기 취출유닛(40)을 구성하는 제1취출수단(42)의 회전시 이에 연동하여 일체로 순환 회전되는 구성이다. 이를 위해 본 발명은 상기 제1취출수단(42)을 구성하는 한쌍의 롤러(42a,42b)를 순환하도록 감겨진 제1견인벨트(42c)의 하면과 구동원(42m)에 의해 구동 회전되는 롤러(42a)의 우측 부분 일부를 타고 그 상측으로 배치된 가이드 롤러(52a)로 이동되도록 구동 슬립밴드(51)를 배치하였다. 이러한 구성에 의해 상기 구동 슬립밴드(51)는 상기 제1취출수단(42)의 구동 롤러(42a)가 반시계 방향으로 회전을 하면, 제1견인벨트(42c)와 구동 슬립밴드(51)가 연동하여 반시계 방향으로 회전을 이루게 된다.

이와 같은 구성의 구동 슬립밴드(51)는 상기 가열유닛(20)을 경유한 바디기재(s2)의 형합부(sa)에 대하여 상기 가압유닛(30)과 제1견인벨트(42c)를 경유하는 부분에서 각각 마찰저감 작용을 수행하게 된다.

첫째, 가압유닛(30)에서의 마찰저감 동작을 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한다.

상기 가압유닛(30)은 가압헤드(31)에 복수의 가압롤러(31r)가 회전 가능하게 구비되며, 이들 가압롤러(31r)가 상기 가열유닛(20)에 의해 융착 상태의 형합부(sa)에 대한 가압 마찰을 통해 접합을 유도하게 되는데, 상기 구동 슬립밴드(51)는 그 일단이 상기 가압헤드(31)와 바디기재(s2)의 형합부(sa) 사이를 지나도록 배치되는 것에 의해 상기 가압롤러(31r)는 구동 슬립밴드(51)를 통해 형합부(sa)에 접촉이 이루어지며, 이때 상기 구동 슬립밴드(51)는 상기 제1취출수단(42)에 연동하여 회전됨에 따라 바디기재(s2)가 견인되는 이송 속도와 동일한 속도로 이동함에 따라 결과적으로 상기 가압롤러(31r)에 의한 형합부(sa)의 표면 손상을 최소화할 수 있게 된다.

둘째, 제1견인벨트(42c)에서의 마찰저감 동작을 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한다.

상기 가압유닛(30)을 경유한 바디기재(s2)는 자연스럽게 냉각되면서 취출유닛(40)에 의해 견인되어 외부로 취출 이동이 이루어지는데, 이때 상기 바디기재(s2)의 형합부(sa)에 견인력을 작용하는 제1취출수단(42)의 제1견인벨트(42c)와 상기 바디기재(s2)의 형합부(sa) 사이에 구동 슬립밴드(51)의 일단이 지나도록 배치된다. 따라서, 상기 제1견인벨트(42c)는 저마찰재의 구동 슬립밴드(51)의 일단을 사이에 두고 바디기재(s2)의 형합부(sa)측에 가압 접촉된 상태에서 이동이 이루어지고, 이때, 상기 구동 슬립밴드(51) 역시 제1견인벨트(42c)와 동일한 속도로 이동됨에 따라 결과적으로 탄성재로 된 제1견인벨트(42c)와 바디기재(s2)의 형합부(sa) 간의 직접적인 접촉이 일어나지 않아 마찰에 의한 표면 손상을 차단할 수 있게 된다.

상기 종동 슬립밴드(53)는 상기 환봉(13)에 마련된 궤도홈(13h)을 따라 자유 회전되도록 구성되는 저마찰재로 된 띠 형상의 부재로서, 이때의 상기 환봉(13)은 봉 형상으로 구비되는 것으로 상기아재의 형합부(sa)에 대응하는 상부측으로 궤도홈(13h)이 길게 형성되는 몸체(13a)와, 이 몸체(13a)의 궤도홈(13h)에 끼움 조립되어 그 상·하로 상기 종동 슬립밴드(53)가 순환되도록 지지하는 안내편(13b)으로 구성된다.

즉, 상기 환봉(13)은 도 4 및 도 5에 나타내 보인 바와 같이 환봉(13)의 몸체(13a) 상부측에 궤도홈(13h)이 길게 형성되고, 이 궤도홈(13h)에는 안내편(13b)이 끼움 조립되며, 이 안내편(13b)의 양측으로는 상기 종동 슬립밴드(53)의 일단이 통과할 수 있도록 틈새(13′)가 형성되고, 상기 안내편(13b)의 하측으로는 종동 슬립밴드(53)가 유동될 수 있도록 밴드홈부(13h′)가 마련되는 구성이다. 이때의 상기 밴드홈부(13h′)는 상기 궤도홈(13h)에 끼움 조립되는 안내편(13b)을 궤도홈(13h)의 깊이 보다 감소된 두께를 갖도록 하면서 궤도홈(13h)의 내측에 마련된 단턱(13a′)에 걸림되도록 가공하는 것에 의해 가능할 것이다.

이러한 구성의 종동 슬립밴드(53)는 환봉(13)의 외면을 감싸는 바디기재(s2)의 내측에 위치하여 바디기재(s2)의 이동시 상기 바디기재(s2)의 내측면 형합부(sa) 부분이 환봉(13)에 직접적으로 접촉되어 마찰되는 것을 저감하게 된다. 즉, 상기 바디기재(s2)는 상기 가압유닛(30) 및 상기 제1취출수단(42)의 제1견인벨트(42c)로부터 가압력을 작용받는 상태에서 이동이 이루어지게 되는데 이때 상기 환봉(13)의 외면과 상기 바디기재(s2)의 내측 형합부 사이에 종동 슬립밴드(53)의 일단이 위치한 상태에서 상기 바디기재(s2)의 이송속도에 대응하여 이송됨에 따라 결과적으로 상기 바디기재(s2)의 내측 형합부 부분에서 발생하는 마찰을 최소화하여 표면 손상을 감소시키게 된다.

한편, 상기 구동 슬립밴드(51)와 종동 슬립밴드(53)는 테프론 계열의 수지로 성형되는 것을 제안하며, 바람직하게는 불소 계열의 수지인 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 생폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리플루오린화비닐리덴(PVDF), 폴리플루오린화비닐(PVF) 중 어느 하나로 성형되는 것을 제안한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 튜브 바디 성형장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 보빈(11)에 감겨진 시트 기재(s1)는 다수의 제1,2안내롤러(r1,r2)를 경유하면서 정렬된 뒤 환봉(13)을 감싸도록 원통 형상으로 튜빙된 뒤 가열유닛(20)으로 이동된다. 상기 가압유닛(30)으로 이동된 바디기재(s2)는 초음파 또는 유도가열에 의해 형합부(sa) 부분이 가열되어 융착되며, 이러한 상태에서 그 일측의 가압유닛(30) 측으로 이동된다.

이때, 상기 가압유닛(30)을 구성하는 가압헤드(31)와 상기 바디기재(s2)의 형합부(sa) 사이에는 구동 슬립밴드(51)의 일단이 가로지르도록 배치됨에 따라 상기 가열헤드(21)와 바디기재(s2)의 직접적인 접촉이 차단된 상태에서 형합부(sa)에 대한 가압력이 작용한다.

이어서, 상기 가압유닛(30)을 경유한 바디기재(s2)는 취출유닛(40)의 견인력에 의해 견인 이동되어지는데, 이때 상기 구동 슬립밴드(51)의 일단은 상기 바디기재(s2)의 형합부(sa)와 상기 취출유닛(40)의 제1취출수단(42)을 구성하는 제1견인벨트(42c) 사이에 배치되어 있어 이 부부에서 발생하는 마찰을 저감시킴으로써 결과적으로 상기 바디기재(s2)의 외측 표면의 형합부 부분의 손상을 저감시키게 된다.

또한, 상기 바디기재(s2)의 내측 표면의 형합부 부분은 종동 슬립밴드(53)에 의해 감소되는데, 이때의 상기 종동 슬립밴드(53)는 상기 환봉(13)의 상측 부분에 자유 순환 가능하도록 구비됨에 따라 상기 바디기재(s2)에 작용하는 가압력 또는 가압 견인력의 작용시 상기 바디기재(s2)와 함께 이동됨에 따라 결과적으로 바디기재(s2)의 내측 표면의 형합부 부분에서 발생하는 마찰을 최소화하여 손상을 저감시키게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 튜브 바디 성형장치 10 : 공급유닛
11 : 보빈 20 : 가열유닛
21 : 가열 헤드 23 : 가열 바디
25 : 가열 승강실린더 30 : 가압유닛
31 : 가압헤드 31r : 가압롤러
33 : 가압바디 35 : 가압 승강실린더
40 : 취출유닛 41 : 취출 승강실린더
42 : 제1취출수단 43 : 제2취출수단
50 : 마찰저감유닛 51 : 구동 슬립밴드
53 : 종동 슬립밴드 r : 안내롤러

Claims

시트 기재(s1)가 환봉(13)을 감싸도록 하여 원통형상으로 된 바디 기재(s2)로 공급시키는 공급유닛(10) 및 상기 바디 기재(s2)의 길이 방향을 따라 겹쳐지는 형합부(sa)에 열을 가하여 융착시키는 가열유닛(20) 및 이 가열유닛(20)을 경유한 형합부(sa)를 가압하여 접합시키는 가압유닛(30) 및 이 가압유닛(30)을 경유한 바디 기재(s2)의 측부에 마찰 접촉하여 취출시키는 견인벨트(42c)를 구비한 취출유닛(40)으로 이루어지는 튜브 바디 성형장치에 있어서,
상기 가열유닛(20)의 일측으로 복수의 롤러요소(52)에 지지되어 구동력을 전달받아 순환 이동되는 것으로 일단이 상기 바디 기재(s2)의 형합부(sa) 상측에 접촉되는 저마찰재의 구동 슬립밴드(51) 및 이 구동 슬립밴드(51)와 대향하는 환봉(13)의 일측에 자유 순환되도록 구비되는 저마찰재의 종동 슬립밴드(53)로 된 마찰저감유닛(50)을 구비하며,
상기 구동 슬립밴드(51)는 상기 가열유닛(20)과 환봉(13) 사이를 지나도록 배치되고, 상기 복수의 롤러요소(52)는 고정 위치에서 자유 회전되는 가이드 롤러(52a) 및 상기 구동 슬립밴드(51)의 장력을 조절하도록 위치 변위되면서 자유 회전되는 장력조절 롤러(52b)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 튜브 바디 성형장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 환봉(13)은 봉 형상으로 구비되어 상기 형합부(sa)에 대응하는 상부측에는 궤도홈(13h)이 길게 형성되는 몸체(13a) 및 상기 궤도홈(13h)에 끼움 조립되어 그 상·하로 상기 종동 슬립밴드(53)가 순환되도록 구비되는 안내편(13b);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 튜브 바디 성형장치.
제 1항에 있어서, 상기 취출유닛(40)은,
상기 구동 슬립밴드(51)의 일측 상단에 탄성 접촉되어 일체로 상기 바디 기재(s2)의 형합부(sa)에 가압력을 작용하는 견인벨트(42c) 및 상기 견인벨트(42c)가 순환될 수 있도록 회전 지지하는 한 쌍의 롤러(42a,42b) 및 이들 롤러(42a,42b) 중 적어도 어느 하나에 연결되어 회전 구동력을 전달하는 구동원(42m) 및 상기 한 쌍의 롤러(42a,42b)를 서로 연결 지지하는 브라켓트(42d)로 된 제1취출수단(42)과;
상기 브라켓트(42d)에 일단이 연결되어 상기 견인벨트(42c)가 구동 슬립밴드(51)에 밀착 상태를 유지하도록 승강되는 취출 승강실린더(41);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 튜브 바디 성형장치.
제 1항에 있어서, 상기 구동 슬립밴드(51)와 종동 슬립밴드(53)는 불소 계열의 수지인 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 생폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리플루오린화비닐리덴(PVDF), 폴리플루오린화비닐(PVF) 중 어느 하나로 성형되는 것을 특징으로 튜브 바디 성형장치.