KR101200811B1 - 스트로우 주름성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트로우 주름성형 장치를 개시하고 있는 것으로, 주름 성형장치에는 주름이 형성된 스트로우가 통과되면서 주름과 후처리면이 접촉하도록 함으로써, 주름의 각도가 최초 주름 성형시의 각도를 유지하게 가압 고정하는 후처리 다이스를 구비하고 있다. 이에 따라 스트로우에 형성된 주름의 각도가 변형됨이 없이 안정적으로 유지될 수 있게 하여, 주름이 풀어지는 등의 불량률을 감소되게 하였고, 그 결과 스트로우 포장 공정에서의 절곡 각도의 불량으로 인한 작업성의 저하됨이 없이 보다 안정적으로 유지할 수 있게 하여 생산성 또한 향상되게 한 것이다.

Description

스트로우 주름성형 장치 {Apparatus for Forming Bellows on a Straw}

본 발명은 일반적으로 스트로우에 주름을 성형하는 장치에 관한 것으로서,더 상세하게는 스트로우에 성형된 주름의 형태를 보다 안정화시키는 후처리 다이스를 구비하여, 스트로우 포장공정에서의 주름 변형에 의한 작업상의 문제 발생이 없이 항시 안정적인 작업이 실행될 수 있게 하여 생산성 향상을 달성될 수 있게 한 스트로우 주름성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 음료를 마시기 편하게 하도록 하기 위한 중공의 플라스틱 튜브 형태의 기구인 빨대 즉 스트로우(straw)(10, 10)에는, 원하는 방향으로 구부려도 내부의 통로가 그대로 유지되도록 하기 위하여 부분적으로 주름(12)이 형성된다. 스트로우에 주름을 형성하는 장치는 예컨대 실용신안 공고번호 실1993-0007425 및 특허 등록번호 10-0342136에 개시되어 있다.

종래의 스트로우 주름성형 장치의 일반적인 구조 및 동작은 도 2 내지 도 4에 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 스트로우 주름성형 장치(100)는 주름이 형성되어 있지 않은 상태의 스트로우(10)를 하나씩 공급하기 위한 공급 호퍼(110)와, 공급 호퍼(110)로부터 공급된 스트로우(10)를 하나씩 클램핑하기 위한 미싱대(130)와, 각각의 미싱대(130)를 후속 공정으로 이송하고 원래 위치로 복귀시키는 무한 궤도를 이루는 컨베이어를 구비한다. 그리고 스트로우 주름성형 장치(100)는, 이 컨베이어 상에서 이송되고 있는 미싱대(130)에 클램핑되어 있는 스트로우(10)에 주름을 형성하기 위하여, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스트로우(10) 내부 통로에 삽입되어 주름성형을 돕는 스핀들기구(150)와, 스트로우(10) 외부에서 내부의 스핀들기구(150)에 대하여 스트로우(10)를 가압하기 위한 주름성형 다이스(170)를 구비한다.

미싱대(130)는 호퍼(110)를 통해 순차적으로 공급되는 스트로우(10)를 연속적으로 이송시키면서, 주름(12)이 형성된 스트로우(10)로 가공되도록 한다. 미싱대(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 스트로우(10)를 하나씩 클램핑하는 기구로서 컨베이어의 진행방향에 대해 횡방향으로 배치된다. 미싱대(130) 상에는 스트로우를 클램핑하기 위한 장치 외에, 도시된 바와 같이 한 쌍의 스핀들기구(150) 및 맨드럴기구와 같은 추가 장치들이 더 설치된다.

각각의 스핀들기구(150)는 스트로우(10)의 측부로부터 내부 통로로 삽입되는 가늘고 긴 막대 형태의 스핀들(154)과, 이 스핀들(154)을 스트로우(10)의 내부 통로 내외측으로 이동시키기 위한 슬라이더(152)를 구비한다. 적어도 하나의 스핀들기구(150)의 스핀들(154) 표면에는 주름성형을 위한 주름성형나선(156)이 형성되어 있다.

일단 호퍼(110)로부터 공급된 스트로우(10)가 미싱대(130)에 클램핑되면, 스핀들기구(150)가 미싱대(130) 상에서 동작하여 스트로우(10) 내부 통로에 스핀들(154)을 삽입시키고, 이 상태로 주름성형 다이스(170)에 접근하게 된다. 그러면, 도 4에 도시된 바와 같이, 주름성형 다이스(170)의 하부면 상에 돌출 형성된 성형날부(172)와 스핀들(154)의 주름성형나선(156) 사이에 스트로우(10) 부분이 끼여들어 가압됨으로써 주름(12)이 형성된다. 이렇게 주름(10) 모양이 가압된 직후에는 주름(10)이 늘어난 형태로서 가공된 상태가 되며, 이후 맨드럴기구에 의하여 스트로우(10)가 그 길이방향으로 수축하도록 가압됨으로써 늘어난 형태의 주름(10)은 압축된 주름(12) 형태로 형성될 수 있다.

스트로우 주름성형 장치(100)에 의하여 주름이 형성된 스트로우(10)는, 이후 예컨대 실용신안 공고번호 실1992-0003425에 개시된 바와 같은 음료수 빨대 포장기와 같은 후속 공정으로 공급될 수 있다.

그런데, 종래의 주름성형 장치(100)에서는, 단순히 주름 모양을 성형하기 위하여 스핀들기구와 주름성형다이스에 의하여 가압된 후 맨드럴기구에 의하여 수축됨으로써 주름 형태가 결정되기 때문에, 이후 포장공정과 같은 후속 공정에서 주름(12)의 형태가 다시 원상태로 복원되는 일 즉 주름이 풀어져 버려 불량이 발생하는 경우가 많았다.

따라서 스트로우 주름성형 장치에 있어서, 일단 형성된 주름(12)의 형태가 안정화될 수 있도록 하는 새로운 구조의 주름성형 장치가 제안된다면 유리할 것이다.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 스트로우 주름성형 장치를 개선 및 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 발명된 것으로, 스트로우에 성형된 주름들의 각도를, 스트로우의 주름부가 규정된 굴곡부를 이루는데 적합한 안정적인 각을 유지할 수 있게 하여, 스트로우를 U자형으로 절곡하여 포장하는 포장 공정에서의 절곡 각도 불량으로 인한 작업성 저하가 없이 보다 안정적인 작업을 진행하여 그만 큼 생산성을 향상을 달성할 수 있게 한 스트로우 주름성형 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스트로우 주름성형 장치는, 스트로우에 주름을 형성하는 스트로우 주름성형 장치로서, 주름이 형성되어 있지 않은 스트로우가 주름성형 다이스를 통과하면서 주름이 형성된 후, 상기 주름이 형성된 스트로우를 통과시키면서 상기 주름과 후처리면이 접촉하도록 하여 상기 주름의 각도가 최초의 주름 성형 각도를 유지하도록 고정되게 가압하는 후처리 다이스를 구비한 것을 특징으로 한 다.

또한 상기 후처리 다이스의 상기 주름과 접촉하는 후처리면은 평면을 이루게 한 것을 특징으로 한 다.

상술한 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 스트로우에 성형된 주름의 복원력을 감소시켜 최초 주름 성형시의 각도를 항시 그대로 유지할 수 있도록 안정성을 유지하게 하여, 주름이 풀어져 버리게 되는 등의 변형 발생을 없게 한 효과가 있고, 또한 불량품의 발생으로 인한 후속 포장작업에서의 작업성을 저하시키는 요인으로 생산성을 저하시키는 문제가 없게 되는 효과가 있다.

도 1 내지 도 4는 종래의 스트로우 및 이 스트로우에 주름을 형성하기 위한 장치를 설명하기 위한 개략도들.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스트로우 주름성형 장치의 구조를 보여주는 개략도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스트로우 주름성형 장치에서 후처리 다이스의 동작을 보여주는 개략도.
도 7은 도 6 표시의 후처리 다이스의 외관 형태를 나타낸 사시 도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 스트로우 주름성형 장치(200)는, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은 종래의 스트로우 주름성형 장치(100)를 개량한 것으로서, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 특히 주름성형다이스(170)의 하부에 후처리 다이스(190)를 더 구비한다는 특징을 가진다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스트로우 주름성형 장치의 구조를 보여주는 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트로우 주름성형 장치에서 후처리 다이스의 동작을 보여주는 개략도이고, 도 7은 도 6 표시의 후처리 다이스의 외관 형태를 나타낸 사시 도이다.
후처리 다이스(190)는 도6 및 도7에 도시된 바와 같이, 그 외형은 사각 단면부를 갖는 기다란 장방형체를 이루며 상부에 평면인 후처리면(192)을 구비하고 있다. 이러한 후처리 다이스(190)는 후처리면(192)이, 도 5의 표시와 같이, 스트로우 주름성형장치(200)의 하측에서 컨베이어의 미싱대(130)에 의해서 클램핑되어 이송되는 스트로우(10)의 주름(12)과 대면하게 위치하되, 컨베이어의 길이방향으로 길게 설치되어 있다.
따라서 상기 미싱대(130)에 의하여 클램핑 되어 도 5의 화살표 방향을 따라 회전되는 스트로우(10)의 주름(12)은 도6의 표시와 같이, 상기 후처리다이스(190)의 후처리면(192)과 자연스럽게 접촉하게 되어, 상기 미싱대(130)와 상기 후처리다이스(190)의 후처리면(192)과의 사이에서 이들의 마찰력에 의해 회전하면서 진행함에 의해, 주름이 없는 다른 스트로우(10)부분의 직경보다는 조금큰 주름(12)의 최외각면 만 상기 후처리 다이스(190)의 후처리면(192)에 의해 가압되는 상태를 이루게 하여, 스트로우(10)의 주름(12)형태가 풀리는 일이 없게 하는 높은 안정성을 유지되게 한다.
즉, 일단 주름성형 다이스(170)를 통과하고 맨드럴기구에 의하여 수축한 스트로우(10)에는 주름(12)이 형성되는데, 이 주름(12)의 최외각 직경은 주름이 없는 다른 스트로우(10) 부분의 직경보다 조금 커지게 된다. 따라서 후처리 다이스(190)의 후처리면(192)에는 주름(12)의 최외각면만 접촉되어 가압되면서 주름(12)형태가 풀리는 일이 없는 안정성을 유지하게 한다.
일반적으로 스트로우(10)는 통상적으로 폴리프로필렌과 같은 고분자 수지 재질로 제작된다. 그런데 폴리프로필렌과 같은 고분자 수지 재질은, 연신되었을 때 원래 위치로 복원하려는 복원력을 가진다. 이러한 복원력 때문에, 종래 스트로우(10)에 형성된 주름(12)의 경우, 후속 공정에서 주름(12)이 저절로 풀어져 버리게 되어 불량품이 발생하는 경우가 많았다. 본 발명은 이러한 주름(12)의 복원력을 감소시키고 주름(12)의 형태 안정성을 높이기 위하여, 주름(12)이 형성된 스트로우(10)를 곧장 후속 공정에 투입하는 것이 아니라 상기와 같은 후처리 다이스(190)를 통과시키어 후처리면(192)에 의해 주름(12)을 가압하여 안정성을 유지하게 함으로서 주름(12)형태가 풀리는 일이 없게 하는 높은 안정성을 갖게 한 것이다.
상기 후처리 다이스(190)의 후처리면(192)의 전.후 상단부위는 약간 경사지게 되어 있는 것이 스트로우(10)의 이동을 원활하게 할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 후처리 다이스(190)는 스트로우(10)가 진행하는 방향을 따라 긴 길이를 가지며, 그 길이는 스트로우(10)의 주름(12)이 5 ~ 10 바퀴 이상 회전할 수 있는 길이를 가지는 것이 바람직하다. 그 길이가 너무 짧으면 스트로우 주름의 형태 안정성이 원하는 만큼 증가하지 않고, 그 길이가 너무 길면 장치의 제작 및 설치 비용이 과다할 수 있다. 도면부호 193은 후처리다이스(190)를 고정 지지하기 위한 지지후레임을 표시한 것이다.

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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스트로우 주름성형 장치(200)에 따르면, 일단 스핀들기구 및 주름성형 다이스에 의하여 스트로우의 일부분이 연신된 상태에서 물리적으로 강제 수축시켜 제조한 주름(12)의 형태에 대해여, 추가적으로 후처리 다이스(190)를 통과하면서 마찰력에 의하여 원하는 형태로 가압되는 후처리 가공이 이루어지기 때문에, 주름(12)의 형태 안정성이 크게 증가하고, 결과적으로 후속 공정에서의 불량률이 현저하게 감소될 수 있다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 시공법이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.

10 : 스트로우 12 : 주름
100 : 스트로우 주름성형 장치 110 : 공급호퍼
130 : 다림대 150 : 스핀들기구
152 : 슬라이더 154 : 스핀들
156 : 주름성형나선 170 : 주름성형 다이스
172 : 성형날부 190 : 후처리 다이스
192 : 후처리면

Claims (2)

1. 스트로우의 주름성형 장치에 있어서,
   평면부를 이루는 후 처리면을 갖고, 상기 스트로우 성형장치의 하부에서 가늘고 긴관을 지지하여 주름을 부여하는 스핀들기구와 대면하게 설치되며, 주름성형 다이스를 통과하면서 상기 스핀들기구에 의하여 형성된 스트로우의 상기 주름과 후처리면이 접촉하도록 하여 상기 주름의 각도 형태가 변형이 없도록 가압 고정하는 후처리 다이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트로우 주름성형 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 후처리 다이스는 사각 단면부를 갖는 기다란 장방형체이며, 상기 주름과 접촉하는 후처리면은 상기 후처리 다이스의 상면부에 평면부를 이루게 형성한 것을 특징으로 하는 스트로우 주름성형 장치.

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