KR101117408B1 - 면형 패키징 블랭크에 슬릿을 성형하는 기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골판지로 이루어진 면형 패키징 블랭크(3)에 슬릿을 성형하는 기계에 관한 것이다. 이 슬릿 성형 기계는 상기 패키징 블랭크를 전진시키는 구동 롤러 조립체(1'a, 1'b, 5', 5")와, 각 패키징 블랭크에 전방 에지 슬릿(11) 및/또는 후방 에지 슬릿(13)을 성형하는 적어도 하나의 나이프(9)를 구비하는 적어도 하나의 회전가능한 슬릿 롤러(7)를 포함하고 있다. 상기 나이프(9)는 원형이고, 2 개의 나이프 에지(9a, 9b)로 구획되며, 상기 나이프는 최대 300°의 중심각에 걸쳐 연장하고, 이에 의해 상기 나이프는 에지(9a, 9b) 사이에 갭을 제공하며, 제1 나이프 에지(9a)에 인접한 상기 나이프(9)의 한 부분(9A)이 슬릿 롤러(7)와, 이 슬릿 롤러에 연결된 구동 모터와, 제어 프로그램 타이머에 의해 상기 블랭크(3)의 전방 에지(15)로부터 전방 에지 슬릿(11)을 잘라내는 한편, 상기 블랭크(3)가 상기 기계를 관통하여 일정한 속도로 전진하는 동안에, 다른 나이프 에지(9b)에 인접한 나이프의 제2 부분(9B)이 상기 슬릿 롤러(7)와, 구동 모터(21)와, 프로그램 타이머(23)에 의해 상기 블랭크의 후방 에지(17)에 인접한 블랭크(3)의 위치로부터 상기 후방 에지(13)를 통해 후방으로, 후방 에지 슬릿(13)을 잘라낸다. 그 결과, 고속 작업에서도 작업 신뢰성이 매우 양호하고, 슬릿에는 날카롭게 절결된 에지가 제공된다. 상기 슬릿 성형 기계는 또한 비교적 제조 비용이 저렴하다.

Description

면형 패키징 블랭크에 슬릿을 성형하는 기계{MACHINE FOR SLITTING PLANE PACKAGING BLANKS}

본 발명은 청구항 1의 개시부에 기재되어 있는 것과 같은 기계에 관한 것이다.

구동 롤러 조립체와, 슬릿 나이프를 포함하는 이러한 종류의 패키징 기계는 공지되어 있지만, 이 기계는 다소 복잡하고 신뢰성없는 방식으로 작동되기 때문에 완전히 만족스럽게 작동되지 않는다. 또한, 이 기계는 제조비가 다소 고가이다.
WO 00/02715A는 독립 구동 슬로터 유닛에 관한 것이다. 슬롯 블레이드가 220 °내지 320° 특히, 270°의 각도 스윕(angular sweep)을 가질 수 있다고 언급되어 있다.

본 발명의 목적은 고속 작업 속도에서도 공지된 것보다도 더 신뢰성 있고, 또한 제조 비용이 저렴한 전술한 형태의 기계를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 기계는, 나이프가 본래 공지된 약 225°내지 300°의 중심각(v)에 걸쳐 연장되고, 제1 나이프 부분의 나이프 단부 에지는 슬릿 롤러와, 연관된 구동 모터와, 제어용 프로그램 타이머에 의해, 초기 위치로부터 회전하게 되고, 상기 초기 위치에서 나이프 단부 에지가 반경으로부터 원하는 슬릿 길이에 실질적으로 해당하는 절결 장소까지 소정 중심각(x; arc πrx/180)에 배치되며, 중심각(x)은 전방 에지 슬릿을 잘라낼 때까지 전진하고, 상기 나이프는 나이프 갭이 블랭크 위에 위치하게 될 때 속도가 느려지며, 추가적인 나이프 또는 상기 제2 나이프 부분의 다른 나이프 단부 에지가 상기 슬릿 롤러와, 구동 모터와, 프로그램 타이머에 의해 후방 에지 슬릿을 성형하기 위해 초기 각도 위치(y)로부터 절결 장소의 블랭크로 하측방향으로 회전하게 되고, 이어서 상기 블랭크의 후방 에지 슬릿의 길이에 실질적으로 해당하는 호만큼 회전하며, 상기 제2 나이프 에지 부분은 속도가 느려지고, 이어서 제1 나이프 단부 에지가 후속 패키징 블랭크에 슬릿을 형성할 준비가 되어 있는 그 초기 위치에 도달하도록 하는 방식으로 전방으로 회전되는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 고속 작업에서도 매우 높은 작업 신뢰성을 얻게 되고, 슬릿에는 날카롭게 절결된 에지가 제공된다. 이 슬릿 성형 기계는 또한 비교적 제조 비용이 저렴하다.

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본 발명에 따르면, 슬릿 롤러와, 구동 모터와, 프로그램 타이머에 의해, 나이프는 전방 에지 슬릿과 후방 에지 슬릿 양자의 절결 중에 패키징 블랭크의 전진 속도와 실질적으로 동일한 원주 속도로 주행하도록 되어 있을 수 있다. 그 결과, 특히 고속 작업 신뢰성이 확보된다.

또한, 본 발명에 따르면, 슬릿 롤러와, 구동 모터와, 프로그램 타이머에 의해, 나이프는 속도 하강 이동 중에 상기 나이프의 원주 속도가 최종적으로 0이 되는 것을 보장하도록 되어 있을 수 있다. 그 결과, 상기 슬릿 성형 기계는 간헐적으로 작동하여, 기계의 운전 중에 에너지를 절약하게 된다.

본 발명에 따르면, 중심각(x)은 30°<x<70°의 범위에 있으며, 각도(y)는 30°<y<70°의 범위에 있을 수 있고, 이는 90°를 초과하는 특히 135°의 나이프 갭에 해당하고, 상기 갭 크기는 실제로 유리한 것으로 증명되었다.

또한, 구동 모터는 본 발명에 따르면, 전기 스텝 모터와 같은 서보 모터, 또는 기계식/유압식 구동 모터일 수 있고, 이 모터는 실제적으로 특히 유리하다는 것이 밝혀졌다.

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마지막으로, 본 발명에 따르면, 상기 슬릿 롤러 아래에는 배압 롤러가 마련될 수 있고, 상기 배압 롤러는 예를 들어, 나이프의 두께에 해당하는 거리만큼 사이에 공간이 있는 2 개의 비교적 얇은 원형 디스크를 포함하고 있다. 전방 에지 슬릿과 후방 에지 슬릿에서 각각 잘려진 최종 에지는 매우 날카롭다.

도 1은 본 발명에 따른 기계의 일부분에 대한 실시예의 개략도이다.

도 2는 도 1의 실시예의 사시도로서, 이 도면에서 나이프의 제1 나이프의 에지는 그것의 초기위치에 있고, 패키징 블랭크의 전방 에지 슬릿을 잘라낼 준비가 되어 있다.

도 3은 도 2에 해당하는 것이지만, 도 3에서는 블랭크의 전방 에지 슬릿의 절결이 완료되어 있고, 나이프의 갭이 상기 블랭크 위에 배치되어 있다.

도 4는 도 3에 해당하는 것이지만, 도 4에서는 블랭크 후방 에지 슬릿의 절결을 완료하였다.

도 5는 전방 에지 슬릿과 후방 에지 슬릿이 마련되어 있는 블랭크의 사시도이다.

이하, 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 더 구체적으로 설명하겠다.

도 1에 도시되어 있는 기계는 면형 패키징 블랭크 특히, 골판지로 이루어진 패키징 블랭크에 슬릿을 형성하기에 적합하지만, 판지(cardboard)로 이루어진 블랭크에도 또한 사용될 수도 있다. 상기 기계는 정렬된 패키징 블랭크(3)를 상기 기계를 관통하여 A 방향으로 전진시키기 위한 구동 롤러 조립체(1)를 포함하고 있다. 이 구동 롤러 조립체는 복수 세트의 샤프트(1'a, 1'b, 1"a, 1"b)를 포함하고 있다. 이 샤프트 상에는 원통형 마찰 부재(5)가 배치되어, 5'와 5"와 같이 쌍을 이루어 협력한다. 이 마찰 부재는 플라스틱 또는 고무로 제조되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 기계는 적어도 하나의 회전가능한 슬릿 롤러(7)를 포함하는데, 이 슬릿 롤러에는 블랭크 예를 들어, 도 5에 도시되어 있는 블랭크(3)의 전방 에지 슬릿(11) 또는 후방 에지 슬릿(13)을 잘라내는 적어도 하나의 나이프(9)가 마련되어 있다.

슬릿 나이프(9)는 원형이고, 2 개의 나이프 에지(9a, 9b)로 구획되어 있다. 제1 나이프 에지(9a)는 제1 나이프 부분(9A)에 배치되어 있고, 제2 나이프 에지(9b)는 제2 나이프 부분(9B)에 배치되어 있다. 나이프는 최대 300 °의 중심각(v)에 걸쳐 연장되어, 나이프에는 적어도 60도의 나이프 에지(9a, 9b) 사이에 나이프 갭(19)이 마련되어 있다.

슬릿 롤러(7)는 도 1을 참고하면, 프로그램 타이머(23)에 의해 제어되는 구동 모터(21)에 연결되어 있다. 블랭크의 전방 에지(15)가 나이프의 절결 장소(25)에 도달할 때(도 2 참조) 블랭크(3)에 전방 에지 슬릿(11)이 성형되면, 이 프로그램 타이머는 나이프(9)를 회전하게 하여, 제1 나이프 에지(9a)는 초기 위치(B)로부터 전방으로 회전할 수 있는데, 이 위치에서 나이프 에지(9a)가 반경으로부터 원하는 슬릿 길이(f)에 실질적으로 해당하는 절결 장소(25)까지 소정의 중심각(x; arc πrx/180, 여기서 r은 나이프의 반경이다)에 배치되어 있고(도 5 참조), 중심각(x)은 전방 에지 슬릿(11)을 잘라낼 때까지 전진하며, 그 후 프로그램 타이머(23)는 나이프 갭(19)이 블랭크(3) 위에 위치할 때(도 3 참조), 상기 나이프의 속도가 느려지도록 보장한다. 이러한 과정 중에, 블랭크(3)는 도 1을 참조하면 즉, 나이프가 블랭크와 맞물리지 않을 때에도, 구동 롤러 조립체(1'a, 1'b, 5', 5")에 의해 계속하여 전방으로 강제된다. 도 5를 참조하면, 블랭크(3)의 후방 에지 슬릿(13)의 절결과 관련하여, 프로그램 타이머(23)는 제2 나이프 부분(9B) 또는 도시되어 있지 않은 추가 나이프 상의 제2 나이프 에지(9b)를 초기 위치(C)로부터 절결 장소(25)로 하측방향으로 회전하게 하고, 이어서 블랭크의 후방 에지 슬릿(13)의 길이(b; 도 5 참조)에 해당하는 호(도 4 참조)만큼 상기 나이프 에지를 회전시킨다. 그 후, 프로그램 타이머는 나이프의 속도가 느려지게 하고, 이어서 나이프(9)가 후속 블랭크(3)에 슬릿을 성형하도록 준비되는 그 초기 위치(B)(도 2 참조)에 제1 나이프 에지(9a)가 도달하도록 상기 나이프를 전방으로 회전시킨다.

블랭크(3)가 슬릿 나이프(9)를 통과하는 동안에, 블랭크(3)에 전방 에지 슬릿(11) 또는 후방 에지 슬릿(13)을, 또는 양 슬릿을 모두 하나의 동일한 작업 조작으로 마련할 수 있다. 전방 에지 슬릿(11)은 블랭크(3)의 전방 에지(15)로부터 상기 블랭크 내로 절결되는 반면, 후방 에지 슬릿(17)의 절결은 상기 블랭크의 후방 에지로부터 떨어져 있는 위치에서 시작하여, 후방 에지(17)를 통해 후방으로 계속된다.

전방 에지 슬릿과 후방 에지 슬릿 양자의 절결 중에, 나이프(9)는 슬릿 롤러와, 구동 모터와, 프로그램 타이머에 의해 패키징 블랭크(3)의 전진 속도와 동일한 원주 속도로 전진하게 된다. 그러나, 소정의 순간에 원주 속도가 블랭크(3)의 전진 속도를 초과하지 못하도록 방해하는 것은 없다.

슬릿 롤러(7)와, 구동 모터(21)와, 프로그램 타이머(23)는 나이프가 속도 하강 이동 중에 상기 나이프의 속도가 최종적으로 0이 되는 것을 보장하게 할 수 있다.

또한, 나이프(9)는 최대 270°, 특히 225°의 중심각(v)에 걸쳐 연장될 수 있는 반면, 각도(x)는 30°<x<70°의 범위에 있을 수 있고, 각도(y)는 30°<y<70°의 범위에 있을 수 있다.

구동 모터(21)는 전기 스텝 모터 또는 기계/유압 구동 모터와 같은 서보모터일 수 있다. 구동 모터가 프로그램 타이머(23)의 명령 신호에 충분히 신속하게 반응할 수 있다는 점은 중요하다.

적어도 하나의 센서 장치(27)가 패키징 블랭크(3)의 전진 방향(A)에서 볼 때 슬릿 롤러(7) 앞에 장착될 수 있다. 이 센서 장치(27)는 진입하는 블랭크(3)를 탐지하도록 되어 있고, 예를 들어, 이 센서 장치는 광학 센서일 수 있으며, 블랭크(3)가 통과할 때, 작동 신호를 프로그램 타이머에 전송한다. 이러한 방식으로, 나이프(9)의 제1 나이프 에지(9a)는 상기 블랭크(3)가 나이프(9)에 도달할 때 그 초기 위치(B)로 신속하게 진입하게 할 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 배압 롤러(8)가 슬릿 롤러(7) 아래에 마련될 수 있다. 이 배압 롤러(8)에는 예를 들어, 나이프 두께에 상응하는 거리만큼 사이에 공간이 있는 2 개의 비교적 얇은 원형 디스크(8a, 8b)가 마련되어 있다. 이 원형 디스크는 전방 에지 슬릿(11)과 후방 에지 슬릿(13)의 에지를 특히 날카롭게 만드는 데에 적합하다.

도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 나이프(9)는 비교적 크고, 어떠한 나이프 에지도 명확하게 도시되어 있지 않지만, 당연히 이러한 나이프 에지는 실제로 제공된다는 점에 주의해야 한다.

슬릿 롤러(7) 아래에 배치되어 있는 배압 롤러(8)에는 바람직하게는 고무로 제조되는 탄성 코팅부가 마련될 수 있다.

또한, 나이프(9)는 전방 에지 슬릿과 후방 에지 슬릿 양자의 절결 중에 시계방향으로 회전하고, 이 회전 방향은 후방 에지 슬릿을 잘라내는 순간부터 제1 나이프 에지가 초기 위치(B)에 있게 되는 순간까지 시계방향이다. 그러나, 제1 나이프 에지가 초기 위치(B)로 진입하도록 하기 위해 반시계방향으로 회전하도록 후자의 공정 중에 나이프(9)를 회전시킬 수 있다.

본 발명은 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한 다양한 방식으로 변형될 수 있다.

Claims (9)

1. 면형 패키징 블랭크(3)에 슬릿을 성형하는 기계로서,

   상기 기계는 상기 패키징 블랭크를 전진시키는 구동 롤러 조립체(1'a, 1'b, 5', 5")와, 각 패키징 블랭크에 전방 에지 슬릿(11) 및 후방 에지 슬릿(13)을 성형하는 하나 이상의 나이프(9)를 구비하는 하나 이상의 회전가능한 슬릿 롤러(7; slitting roller)를 포함하며, 상기 나이프(9)는 부채꼴이고, 2 개의 나이프 에지(9a, 9b)로 구획되며, 상기 나이프는 소정 중심각(v)에 걸쳐 연장되고, 제1 나이프 에지(9a)에 인접해 있는 제1 나이프 부분(9A)이 상기 블랭크(3)의 전방 에지(15)로부터 전방 에지 슬릿을 잘라내고, 상기 제1 나이프 부분은 슬릿 롤러(7) 상에 장착되어 구동 모터(21)에 의해 구동되며 제어 프로그램 타이머(23)에 의해 제어되고,

   상기 블랭크(3)가 상기 기계를 통해 일정한 속도로 전진하는 동안에, 다른 나이프 에지(9b)에 인접한 나이프(9)의 제2 나이프 부분(9B)이 슬릿 롤러(7)와, 구동 모터(21)와, 프로그램 타이머(23)에 의해, 상기 블랭크(3)의 후방 에지(17)로부터 후방으로 블랭크(3)에서 후방 에지 슬릿(13)을 잘라내고, 상기 구동 모터(21)는 서보 모터, 또는 기계식/유압식 구동 모터이고,

   하나 이상의 센서 장치(27)가 패키징 블랭크(3)의 진행 방향(A)에서 봤을 때 슬릿 롤러 앞에 배치되고, 상기 센서 장치(27)는 진입하는 패키징 블랭크(3)를 감지하며 패키징 블랭크(3)의 도착시 프로그램 타이머(23)를 활성화시키도록 되어 있고, 배압 롤러(8)가 슬릿 롤러(7) 아래에 장착되며, 상기 배압 롤러(8)는 나이프(9)의 두께에 대응하는 거리만큼 이격된 2 개의 원형 디스크(8a, 8b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿 성형 기계.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬릿 롤러(7) 아래에 배치된 배압 롤러(30)에는 탄성 코팅부가 마련되는 것을 특징으로 하는 슬릿 성형 기계.
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