KR101209060B1 - 파우치 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 등의 포장에 많이 사용되는 파우치를 자동화 공정으로 제조하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 파우치 제조 공정의 최종 리와인딩 전(前) 단계에서 톰슨 목형을 이용하여 파우치 형상의 머리 부분을 절단하는 공정을 수행함으로써, 원단을 폭방향으로 벌려준 다음 롤로 감아주는 형태의 진행이 가능하고, 이에 따라 원단의 폭을 최소화할 수 있어 작업성이나 취급성을 향상시킬 수 있는 파우치 제조장치를 제공한다.

파우치, 제조장치, 리와인딩, 회전식, 가동율, 톰슨 목형, 펀치

Description

파우치 제조장치{Producting apparatus of pouch}

본 발명은 파우치 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물 등의 포장에 많이 사용되는 파우치를 자동화 공정으로 제조하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 파우치는 음식물 등의 포장에서 널리 사용되고 있다.

특히, 간편한 즉석조리식품 등에서 파우치는 내용물이 장기간 변질됨이 없이 보관하는 것을 가능하게 하며, 내용물의 섭취를 위한 인출 역시 파우치를 절개하는 것만으로 쉽게 달성될 수 있어 여러 음식물들의 포장에 널리 이용되고 있다.

최근에는 다양한 음식물들이 일회용으로 제공되고, 그에 따라 파우치의 사용도 증대되고 있으며, 특히 고형분의 음식물의 맛, 향기 및 기타 저작감 등의 보존 및 유지를 위해 고형분인 음식물과 충진수가 함께 파우치에 수용되어 포장되는 경우가 많다.

이러한 파우치는 유리병이나 캔과 달리 연질재질로 이루어져 그 부피가 가변적이며, 유리병이나 캔에 비해 무게가 가벼워 휴대가 간편하고, 저장물의 소모시 부피를 최소화할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라, 마개의 개폐를 통해 저장물을 일시에 소모하지 않고 소정시간 보관할 수 있는 장점 때문에 최근 그 사용이 증가 하고 있는 추세에 있다.

보통 파우치는 2장의 필름을 전측과 후측에 대향하도록 겹친 후, 2장의 필름을 필요한 부위에서 히트 실(Heat-seal) 방식으로 접합한 형태로 이루어지며, 최근에는 필름 소재의 언와인딩에서부터 접합, 펀칭 등을 거쳐 최종 리와인딩까지의 전체 공정을 일괄적으로 연속 처리하는 자동화 공정에 의해 대부분 제조되고 있는 추세이다.

예를 들면, 언와인더→인피드→댄서→고무롤러→마크센서→종방향 접착→종방향 냉각→제1미미 절단→중간 댄서→상하 횡방향 접착→상하 횡방향 냉각→마크센서→펀치→제2미미 절단→칼→리와인더의 단계로 이루어진 자동화 공정을 이용하여 파우치를 제조하고 있다.

이러한 파우치 제조 공정은 사이클 단위로 공정이 수행되고, 1사이클 공정이 완료되면, 즉 컨트롤러에 세팅된 길이로 리와인더에 원단이 다 감기게 되면, 장치의 가동을 중단한 다음, 원단이 감겨 있는 리와인더를 새것으로 교체한 후에 재차 장치를 가동하는 형태로 공정이 진행된다.

그러나, 리와인더에 권취되는 스트립 형태의 원단은 보통 폭방향(횡방향)으로 4～5개 정도의 파우치 형상이 배열되어 다닥다닥 붙어 있는 형태가 되고, 이로 인해 원단의 전체적인 폭이 커지면서 작업성이나 취급성 측면에서 불리한 점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 파우치 제조 공정의 최종 리와인딩 전(前) 단계에서 톰슨 목형을 이용하여 파우치 형상의 머리 부분을 절단하는 공정을 수행함으로써, 원단을 폭방향으로 벌려준 다음 롤로 감아주는 형태의 진행이 가능하고, 이에 따라 원단의 폭을 최소화할 수 있어 작업성이나 취급성을 향상시킬 수 있는 파우치 제조장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 파우치 제조장치의 톰슨 펀치는 하부 베이스상에 세팅되는 고정형 금형 블럭과, 상기 고정형 금형 블럭의 상부에 위치되고 일정 형상의 칼날을 갖는 톰슨 목형이 장착되며 상부 베이스상에 세팅되는 가동형 금형 블럭과, 상기 고정형 금형 블럭 및 가동형 금형 블럭을 각각 가지는 상하부 베이스의 네모퉁이를 수직으로 관통하는 형태로 설치되고 가동형 금형 블럭의 상하 프레스 작동을 위한 동력을 제공하는 구동용 바, 상기 구동형 바의 둘레에 설치되어 상기 가동형 금형 블록의 상하 프레스 동작시 복귀력을 제공하는 리턴 스프링을 포함하며, 원단 리와인딩 단계 전에 톰슨 목형을 이용하여 파우치 형상의 머리 부분을 절단해준다.

여기서, 상기 칼날은 2개가 한 쌍을 이루면서 서로 반대 방향으로 일정 부분 겹쳐진 상태로 일직선상에 배치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 칼날의 형상은 파우치 형상의 머리 부분에 상응하는 형상을 갖는 것 이 바람직하다.

한편, 원단 진행라인을 사이에 두고 서로 위아래에서 마주보며 배치되는 여러 쌍의 푸싱용 실린더 및 완충용 실린더와, 상기 여러 쌍의 푸싱용 실린더 및 완충용 실린더를 지지하는 플레이트 구조물을 포함하며, 상기 톰슨 펀치의 후속 라인에 배치되어 톰슨 목형에 의해 절단된 파우치 형상의 머리 부분을 원단으로부터 제거하는 펀치 제거 파트를 더 포함한다.

여기서, 상기 플레이트 구조물은 양단부가 가이드에 의해 슬라이드 가능하게 지지되고, 그 일단부는 핸들에 체결되어 있어서 핸들의 조작에 의해 횡방향으로 위치를 옮길 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 파우치 제조장치는 파우치 전체 제조 공정 중에 톰슨 목형을 이용하여 파우치 형상의 머리 부분을 절단하는 공정을 포함함으로써, 최종 리와인딩 전(前) 단계에서 원단을 폭방향으로 벌려준 다음 롤로 감아줄 수 있으며, 따라서 원단의 폭을 최소화할 수 있고, 결국 리와인더 교체시나 후속 처리시의 작업성 및 취급성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치의 전체적인 레이아웃을 나타내는 정면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 파우치 제조장치는 원단을 걸어주는 파트인 언와인더(100), 원단을 세운 다음 반으로 나눠주는 파트인 인피드(110), 원단을 멈춤없이 흐르게 하는 파트인 댄서(120), 마크센서에 의해 일정한 거리를 이송해주는 파트인 고무롤러(130), 고무롤러의 신호를 콘트롤러에 보내주는 파트인 제1마크 센서(140), 제품의 머리 부분을 접착하는 파트인 종방향 접착부(150), 제품의 머리 부분을 냉각하는 파트인 종방향 냉각부(160), 양쪽 필요없는 부분을 절단하는 파트인 제1미미 절단부(170), 원단의 처짐을 방지하는 파트인 중간댄서(180), 제품의 양쪽을 접착하는 파트인 상하 횡방향 접착부(190), 제품의 양쪽을 냉각하는 파트인 상하 횡방향 냉각부(200), 고무롤러의 신호를 콘트롤러에 보내주는 파트인 제2마크 센서(210), 제품에 구멍을 내주는 파트인 홀 펀치(220), 톰슨 목형을 이용하여 제품의 머리 부분을 절단해주는 파트인 톰슨 펀치(230), 톰슨 펀치에서 절단하고 남은 부분을 제거해주는 파트인 펀치 제거 파트(240), 양쪽 필요없는 부분을 절단하는 파트인 제2미미 절단부(250), 제품의 폭만큼 절단해주는 파트인 칼 파트(260), 제품을 절단하지 않고 롤로 감아주는 파트인 리와인더(270) 등을 포함한다.

여기서, 상기 언와인더(100)의 경우 상하 2단으로 구성되어 있으며, 평상시 하나만 사용하지만, 원단 교체시 교체하는 시간을 단축할 때에는 모두 사용한다.

또한, 상기 인피드(110)에서는 반으로 나눈 원단을 상하로 각각 공급하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 댄서(120)의 경우 종방향 접착시(또는 이후 공정)에서 원단이 처지는 것을 방지하기 위한 기능을 수행하고, 상기 제1미미 절단부(17)와 제2미미 절단부(250)의 후속으로는 절단된 부분을 미미 와인더로 감아주는 공정이 수행될 수 있다.

그리고, 상기 홀 펀치(220)에서 제품에 구멍을 내는 일은 머리 입구에 구멍을 내는 일을 의미한다.

한편, 상기 파우치 제조장치에서 제품을 절단하지 않을 경우에는 리와인더(270)를 사용하지만, 제품을 절단할 때에는 제품을 절단한 다음 일정한 개수만큼 이송시켜주는 컨베이어(280)가 제공될 수 있다.

따라서, 위와 같은 파우치 제조장치에서 공정의 흐름은 다음과 같이 이루어질 수 있다.

예를 들면, 언와인더 공정→인피드 공정→댄서 공정→고무롤러 공정→마크센서 공정→종방향 접착 공정→종방향 냉각 공정→제1미미 절단 공정→중간 댄서 공정→상하 횡방향 접착 공정→상하 횡방향 냉각 공정→마크센서 공정→홀 펀치 공정→톰슨 펀치 공정→펀치 제거 공정→제2미미 절단 공정→칼 공정→리와인더 공정의 단계로 이루어진 자동화 공정의 흐름에 의해 하나의 완성된 파우치 제품이 제조된다.

여기서, 언와인더 공정과 리와인더 공정에서는 연속적으로 회전하는 와인더에 의해 원단이 계속해서 풀리거나 감기는 방식으로 공정이 진행될 수 있고, 그 밖의 공정에서는 스텝 방식으로 원단이 진행되면서 공정이 진행될 수 있다.

도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치에서 톰슨 펀치를 나타내는 정면도와 측면도이다.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 톰슨 펀치(40)는 파우치 제조 라인 중 상기 홀 펀치(220)와 펀치 제거 파트(240) 사이 구간에 배치되고, 톰슨 목형(44)을 이용하여 파우치 형상의 머리 부분을 절단하는 공정을 수행한다.

이를 위하여, 하부 베이스(41a)의 상부에는 고정형 금형 블럭(45)이 설치되는 동시에 이에 대응하여 그 상부에는 상부 베이스(41b)의 저부에 지지되는 가동형 금형 블럭(45)이 설치되고, 상기 상하부 베이스(41a),(41b)의 네모퉁이에는 수직의 구동용 바(46)가 각각 관통 설치되며, 상기 가동형 금형 블럭(45)의 저면에는 실질적으로 절단 작업을 수행하는 톰슨 목형(44)이 조립된다.

그리고, 상기 구동용 바(46)는 하부 베이스(41a)상의 가이드 부시(47)에 끼워져 안내를 받게 되고, 상하부 베이스(41a),(41b) 사이 구간의 구동용 바(46)에는 리테이너(49)가 일체 체결됨과 동시에 그 아래쪽으로 리턴 스프링(48)이 구동용 바(46)의 둘레에 상하 길게 개재되며, 이때의 리턴 스프링(48)은 가동형 금형 블럭(45)의 상하 프레스 작동시 복귀력을 제공하는 역할을 하게 된다.

여기서, 상기 구동용 바(46)는 가동형 금형 블럭(45)의 상하 프레스 작동을 위한 동력을 제공하는 부분으로서, 그 하단부에 연결되는 구동장치(미도시)에 의해 상하로 움직이는 동작특성을 갖는다.

상기 톰슨 목형(44)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 목재 재질의 사각판 형태로 이루어진 몸체상에 소정 형상의 여러 쌍의 칼날(43)이 박혀있는 구조로 이루어져 있으며, 이때의 칼날(43)은 2개가 한 쌍을 이루면서 서로 등을 진 형태(반대 방향)로 양 끝단이 일정 부분 겹쳐진 상태로 일직선상으로 배치되고, 파우치 형상의 머리 부분에 상응하는 형상을 갖는다.

이에 따라, 상기 가동형 금형 블럭(45) 및 고정형 금형 블럭(42) 간의 프레스 작동시 톰슨 목형(44)에 의해 절단된 파우치 형상(300)은 그 머리 부분(310)이 도 12에서 볼 수 있는 바와 같은 모양으로 절단된다.

도 8에서 미설명 부호 320은 접합부이고, 330은 절단선이며, 340은 펀치 제거 파트(50)에 의해 제거되고 생긴 공간부를 나타낸다.

이렇게 파우치 형상(300)의 머리 부분(310)을 좌우 대칭으로 구성하고, 톰슨 목형(44)을 사용하여 절단한 후에 절단된 부분을 벌려준 다음 롤로 감아줄 수 있으므로, 원단의 폭을 최소화할 수 있다.

즉, 원단의 전체 폭을 한번에 감지 않고 절단된 부분을 이용하여 3～4개로 분할한 다음 롤로 감아줌으로써 원단의 폭을 최소화할 수 있다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치에서 펀치 제거 파트를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.

도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 펀치 제거 파트(50)는 톰슨 펀치(40)에서 절단하고 남은 부분(살짝 붙어 있는 부분)을 강제로 떼어내는 수단으로서, 상기 톰슨 펀치(230)와 제2미미 절단부(250) 사이에 배치되고, 실린더로 눌러찍는 방식으로 절단하고 남은 부분을 제거하는 공정을 수행한다.

이를 위하여, 실린더 지지를 위한 플레이트 구조물(53)이 마련되고, 이 플레이트 구조물(53)에는 원단 진행라인을 사이에 두고 서로 위아래에서 마주보며 배치되는 여러 쌍의 푸싱용 실린더(51) 및 완충용 실린더(52)가 설치된다.

본 발명의 일 실시예에서는 좌우로 일정간격 떨어져 있는 두 쌍의 푸싱용 실 린더(51) 및 완충용 실린더(52)가 적용된 예를 보여준다.

여기서, 상기 푸싱용 실린더(51)는 로드를 이용하여 원단 스크랩 부분을 눌러주는 역할을 하고, 상기 완충용 실린더(52)는 로드를 밑에서 받쳐주면서 살짝 내려갔다 올라오는 역할을 한다.

그리고, 상기 푸싱용 실린더(51) 및 완충용 실린더(52)가 설치되어 있는 플레이트 구조물(53)은 횡방향, 즉 원단이 진행되는 종방향에 대해 직각방향으로 위치를 옮길 수 있으며, 이에 따라 원단에 성형되는 파우치 형상이 바뀔 때 이에 적극 대응할 수 있는 이점을 제공한다.

이를 위하여, 상기 플레이트 구조물(53)은 양단부가 가이드(55)에 의해 슬라이드 가능하게 지지되고, 그 일단부는 스크류 핸들(54)에 체결되어 있어서 핸들 조작에 의해 횡방향으로 위치를 옮길 수 있게 된다.

따라서, 톰슨 펀치(40)의 톰슨 목형(44)에 있는 칼날(43)에 의해 파우치 형상의 머리 부분이 절단된 후, 계속해서 원단은 펀치 제거 파트(50)로 진행되고, 이곳에서 푸싱용 실린더(51)의 작동에 의해 원단에 남아 있는 절단된 부분이 제거되며, 이때의 제거된 스크랩은 블로어 등과 같은 흡입 제거수단(미도시)에 의해 처리된다.

이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치의 전체적인 레이아웃을 나타내는 정면도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치에서 톰슨 펀치를 나타내는 정면도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치에서 톰슨 펀치를 나타내는 측면도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치에서 톰슨 펀치의 톰슨 목형을 나타내는 사시도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치에서 펀치 제거 파트를 나타내는 정면도

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치에서 펀치 제거 파트를 나타내는 평면도

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치에서 펀치 제거 파트를 나타내는 측면도

도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조장치에서 톰슨 펀치와 펀치 제거 파트를 거친 파우치 형상을 보여주는 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 회전 중심축 11 : 제1롤

12 : 제2롤

40 : 톰슨 펀치 41a,41b : 베이스

42 : 고정형 금형 블럭 43 : 칼날

44 : 톰슨 목형 45 : 가동형 금형 블럭

46 : 구동용 바 47 : 가이드 부시

48 : 리턴 스프링 49 : 리테이너

50 : 펀치 제거 파트 51 : 푸싱용 실린더

52 : 완충용 실린더 53 : 플레이트 구조물

54 : 스크류 핸들 55 : 가이드 바

Claims (5)

1. 파우치 제조장치에 있어서,

   하부 베이스(41a)상에 세팅되는 고정형 금형 블럭(42)과, 상기 고정형 금형 블럭(42)의 상부에 위치되며 파우치 형상(300)의 머리 부분(310)에 상응하는 형상으로 2개가 한 쌍을 이루면서 서로 반대 방향으로 일정 부분 겹쳐진 상태로 일직선상에 배치되는 칼날(43)을 갖는 톰슨 목형(44)이 장착되며 상부 베이스(41b)상에 세팅되는 가동형 금형 블럭(45)과, 상기 고정형 금형 블럭(42) 및 가동형 금형 블럭(45)을 각각 가지는 상하부 베이스(41a),(41b)의 네모퉁이를 수직으로 관통하는 형태로 설치되고 가동형 금형 블럭(45)의 상하 프레스 작동을 위한 동력을 제공하는 구동용 바(46), 상기 구동용 바(46)의 둘레에 설치되어 상기 가동형 금형 블록(45)의 상하 프레스 동작시 복귀력을 제공하는 리턴 스프링(48)을 포함하는 톰슨 펀치(40)를 구비하여, 원단 리와인딩 단계 전에 톰슨 목형(44)을 이용하여 파우치 형상의 머리 부분을 절단하되,

   원단 진행라인을 사이에 두고 서로 위아래에서 마주보며 배치되는 여러 쌍의 푸싱용 실린더(51) 및 완충용 실린더(52)와, 상기 여러 쌍의 푸싱용 실린더(51) 및 완충용 실린더(52)를 지지하는 플레이트 구조물(53)을 포함하는 펀치 제거 파트(50)가 상기 톰슨 펀치(40)의 후속 라인에 배치되어 톰슨 목형(44)에 의해 절단된 파우치 형상의 머리 부분을 원단으로부터 제거하는 것을 특징으로 하는 파우치 제조장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 플레이트 구조물(53)은 양단부가 가이드(55)에 의해 슬라이드 가능하게 지지되고, 그 일단부는 핸들(54)에 체결되어 있어서 핸들(54)의 조작에 의해 횡방향으로 위치를 옮길 수 있는 것을 특징으로 하는 파우치 제조장치.

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