KR101304479B1 - 자동식 트레이 실링 포장장치 및 이의 작동방법 - Google Patents

자동식 트레이 실링 포장장치 및 이의 작동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동식 트레이 실링 포장장치 및 이의 작동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상, 하로 작동되는 챔버부와, 상기 챔버부의 하단에서 2개의 몰드부로 이루어져 좌, 우측으로 이동가능하게 설치되는 몰드 베이스부로 구성하여, 챔버와 몰드부가 접촉되면서 챔버부를 통해 진공, 가스주입, 열융착, 컷팅 작업이 하나의 몰드부에서 시행되는 동안, 또 다른 몰드부에서는 포장이 완료된 포장용기를 배출하고 새로운 용기를 장착하는 준비공정을 할 수 있도록 함으로써, 공정의 대기시간이 없어져 연속적인 포장작업이 가능토록 하고, 단일의 배관을 분리하여 몰드부에 각각 가스를 주입하는 것이 아니라, 상호간 대응접촉되는 챔버부와 몰드부 내로만 가스가 주입되도록 장치를 구성하여 배관을 단순화시킨 자동식 트레이 실링 포장장치 및 이의 작동방법에 관한 것이다.

Description

자동식 트레이 실링 포장장치 및 이의 작동방법{Automatic Packing Apparatus for Tray and Operating Method using the same}
본 발명은 포장용기에 있는 공기를 식품에 적합한 가스로 대체한 후 열융착 및 컷팅작업을 통해 포장하되, 복수개의 포장용기를 순차적으로 연속작업할 수 있도록 한 포장장치 및 이의 작동방법에 관한 것이다.
현대의 농업 및 각종산업에서는, 고품질의 상품을 생산하는 것뿐만 아니라, 유통과정에서 발생할 수 있는 손실을 최소화하는 것이 요구되고 있으며, 또한 유통형태에 있어서도 대량 박스 형태의 유통보다는 산지에서 소비가 가능한 부위만을 로 소포장하여 소비자에게 직접 전달할 수 있는 방식의 유통 형태가 확대되고 있다.
따라서, 유통과정에서 고유한 성분이 변질되지 않은 상태로 식품 재료의 고유의 향과 색 그리고 맛을 유지할 수 있는 포장방법이 대단히 중요하며, 특히 국민들의 문화수준의 향상과 생활건강에 대한 관심도가 증가됨에 따라 이로 인한 경제적 효과도 점차 증대되고 있다.
국내외적으로, 각종 식품의 장기저장을 위해 예냉, 예조 처리는 물론 저온저장, 저장고의 대기환경을 조절하는 CA(Controlled Atmosphere) 저장, MA(Modified Atmosphere) 저장 등 다양한 저장방법이 개발되고 있으나, 이들 방법은 장기저장을 위한 수단으로 사용되고 있을 뿐 산지에서의 소포장을 위한 기술에는 적용되지 못하고 있다.
특히, Active MA 포장이란, 상술한 CA 저장과 MA 저장방법을 결합한 방법으로, 포장지 내에 산물을 넣을 때 임의로 조절된 혼합가스를 함께 충진 및 밀봉함으로써, 호흡 억제는 물론 병원균이나 생리장해, 외부로부터의 충격완화 등에 큰 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
하지만, 혼합가스를 주입하면서 포장하는 장치로써는 용기가 고정되는 단일의 몰드 베이스가 챔버의 하단에서 전, 후진되는 서랍방식의 포장기계가 일반적이다.
이러한 상기 종래의 서랍방식 포장기계의 작동을 살펴보면, 포장작업을 진행할 시에는 몰드 베이스가 챔버의 하단에 대응위치되어 상호간 접촉되었다가, 각종작업을 통해 포장이 완료되면 몰드 베이스가 챔버의 하단에서 벗어나도록 전, 후시킨 후, 작업완료된 용기를 꺼내고 작업대상용기를 새롭게 장착하여, 상기의 작동을 반복하는 형태이다.
하지만, 이러한 종래의 서랍방식의 포장기계의 경우, 장비를 사용하는 작업자는 용기 및 용기에 제품을 투입한 후, 장치에 의해 포장이 완료될 때까지 대기 상태로 있게 되고, 포장이 완료되어 한번의 배출공정 후 완전히 완료된 후에야 다음 포장공정이 시작되기 때문에 생산 효율이 낮을 수밖에 없다는 단점이 있다.
물론, 이러한 종래의 문제점을 개선하기 위해, 제품을 다수 배열할 수도 있는데, 이러한 경우, 챔버 및 몰드 베이스의 크기가 커져야 하고, 이는 가스치환율을 높이기 위해 진공작업시간과 가스주입시간이 길어져 작업자의 대기시간은 더 길어지게 되는 문제점을 발생시키게 된다. 또한, 이 장치의 진공시간을 줄이기 위해선 진공펌프 용량 또한 커져야 하므로 전체적으로 비용증가에 비해 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상, 하 이동되면서 열융착 및 컷팅작업을 하는 단일의 챔버 하단에서, 용기를 복수개 장착할 수 있는 몰드 베이스부가 좌, 우로 이동하면서 상기 챔버와 각각 교번으로 대응접촉되도록 장비를 구성함으로써, 공정 내 작업자의 대기시간을 단축시키고, 포장공정이 시행되는 동안 다음 차례의 포장작업을 준비할 수 있도록 하여, 연속적인 포장작업이 가능해지도록 한 자동식 트레이 실링 포장장치 및 이의 작동방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 포장대상용기가 안착되는 안착공간이 형성되는 제 1, 2몰드부(11, 12)가 동시에 좌, 우 왕복운동가능하게 설치되는 몰드 베이스부(10); 상기 몰드 베이스부(10)의 상면에 필름을 제공하기 위한 필름 공급부(30); 상기 몰드 베이스부(10)의 상면에서 상, 하 유동가능하게 설치되어, 대응위치되는 상기 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나에 접촉될 시, 필름을 포장대상용기에 열융착하고 컷팅하는 챔버부(40); 상기 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나와 챔버부(40)가 상호간 대응접촉시, 내부를 진공상태로 만들기 위한 진공수단(61) 및 포장대상용기 내부에 가스를 주입하기 위한 가스 믹서장치(62)가 내설되는 거치 하우징(60); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 포장공정시, 하나의 포장공정이 시행되는 동안, 또 다른 포장공정의 준비작업 또는 포장이 완료된 용기의 배출작업이 동시에 진행되기에, 포장공정의 대기시간이 없고 연속작업이 가능하여, 전체적인 공정 및 시간이 단축되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 챔버부를 소형화할 수 있어 장비의 규모가 작아지고, 진공펌프의 용량이 감소되기에 설치공간이 줄어들고 설치비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 챔버부가 작고 가벼워, 몰드 베이스부의 교체 비용이 대폭 절감되고 작업이 수월해지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 챔버부와 하강되어 접촉되는 몰드부에만 가스라인과 가스노즐이 상호 연통되어 가스가 주입되도록 함으로써, 복수개의 몰드부로 인해 배관이 복잡해지는 단점이 해결되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동식 트레이 실링 포장장치를 나타낸 일실시예의 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 우측면도.
도 4는 본 발명에 따른 챔버부 내 구성을 나타낸 일실시예의 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 챔버부의 내부를 나타낸 일실시예의 내부 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 몰드 베이스부를 나타낸 일실시예의 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 몰드 베이스부를 나타낸 일실시예의 분해 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 챔버부와 몰드 베이스부와 접촉되어 가스가 유입되는 모습을 나타낸 일실시예의 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 복수개의 몰드부가 상호간 좌, 우 왕복되는 모습을 나타낸 일실시예의 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 자동식 트레이 실링 포장장치의 작동방법을 나타낸 순서도.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이러한 본 발명의 실시예를 살펴보면, 포장대상용기가 안착되는 안착공간이 형성되는 제 1, 2몰드부(11, 12)가 동시에 좌, 우왕복운동가능하게 설치되는 몰드 베이스부(10); 상기 몰드 베이스부(10)의 상면에 필름을 제공하기 위한 필름 공급부(30); 상기 몰드 베이스부(10)의 상면에서 상, 하 유동가능하게 설치되어, 대응위치되는 상기 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나에 접촉될 시, 필름을 포장대상용기에 열융착하고 컷팅하는 챔버부(40); 상기 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나와 챔버부(40)가 상호간 대응접촉시, 내부를 진공상태로 만들기 위한 진공수단(61) 및 포장대상용기 내부에 가스를 주입하기 위한 가스 믹서장치(62)가 내설되는 거치 하우징(60); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1, 2몰드부(11, 12)는 내부에 빈공간(13)을 형성하는 하단 몰드(14); 상기 하단 몰드(14)의 내부에 연통되도록 하단 몰드(14)의 외측에 설치되는 가스 노즐(17); 상기 하단 몰드(14)의 상부면에 일체결합되되, 포장대상용기가 하단 몰드(14)의 빈공간(13)에 내입되면서 테두리가 걸쳐지도록 하는 걸침부(21)가 형성된 상단 몰드(20); 상기 걸침부(21)의 테두리측에 파여지도록 형성되어, 챔버부(40)의 컷팅날(50)이 내입되면서 포장대상용기 주변의 필름을 컷팅할 수 있도록 하는 컷팅홈(22); 상기 컷팅홈(22)에 형성되는 가스 주입홀(23); 상기 컷팅홈(22) 테두리측에 형성되는 실링라인(24); 상기 컷팅홈(22) 외측 및 컷팅홈(22) 내부에 다수 형성되는 진공홀(25); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버부(40)는 상기 진공수단(61)과 연결되어 내부를 진공상태로 만들되, 상기 가스 믹서장치(62)와 연결설치되되, 제 1, 2몰드부(11, 12) 각각에 형성된 가스 노즐(17)과 대응접촉되면 포장대상용기 내에 가스를 주입하는 가스 주입부(45); 상기 몰드 베이스부(10)에 올려진 포장대상용기의 테두리에 대응접촉되어, 필름을 포장대상용기에 열융착하기 위한 융착부(52); 상기 챔버부(40) 내 융착부(52) 주변에서 상기 몰드 베이스부(10)의 컷팅홈(22)에 내입가능하게 설치되어, 포장대상용기 주변의 필름을 컷팅하는 컷팅부(51); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 작동방법을 살펴보면,
복수개의 몰드부 중 하나에 포장대상용기가 장착되는 단계(S100); 몰드 베이스부(10)를 이동시켜, 포장대상용기가 올려진 몰드부가 챔버부(40) 하단에 대응위치되도록 하는 단계(S110); 상기 복수개의 몰드부 중 나머지 몰드부에 포장대상용기가 장착되는 단계(S120) 상기 포장대상용기가 올려진 몰드부 상부에서 상기 챔버부(40)가 대응접촉되도록 하강되는 단계(S130); 상기 챔버부(40)와 몰드부 내부가 진공상태가 되는 단계(S140); 상기 챔버부(40)와 몰드부 내에 가스가 주입되는 단계(S150); 상기 챔버부(40)와 몰드부 내 포장대상용기의 테두리가 열융착되는 단계(S160); 상기 포장대상용기 테두리 외측의 필름이 컷팅되는 단계(S170); 상기 챔버부(40)가 상승되는 단계(S180); 상기 몰드 베이스부(10)를 이동시켜, 포장대상용기가 올려진 나머지 몰드부가 챔버부(40) 하단에 대응위치되도록 하는 단계(S190); 포장완료된 포장대상용기를 꺼내는 단계(S200);로 이루어지는 자동식 트레이 실링 포장장치의 작동방법을 특징으로 한다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동식 트레이 실링 포장장치 및 이의 작동방법을 상세히 설명하도록 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동식 트레이 실링 포장장치 및 이의 작동방법은 몰드 베이스부(10), 필름 공급부(30), 챔버부(40), 거치 하우징(60)을 포함한다.
상기 몰드 베이스부(10)는 도 1 내지 도 3 및 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 후술될 거치 하우징(60)의 상면에 설치되는 것으로서, 일체를 이루는 복수개의 몰드부(제 1, 2몰드부(11, 12))가 거치 하우징(60)의 상면에서 좌, 우로 왕복운동가능하게 설치되는 것이다.
물론, 이러한 상기 몰드 베이스부(10)의 좌, 우 이동을 위해서는, 회전롤러와 롤러레일 등의 위치이동수단(10a)이 설치되는데, 제 1, 2몰드부(11, 12)에 회전롤러를 설치하고, 이러한 상기 회전롤러가 대응되며 가이드되어 회전될 수 있는 롤러레일이 하우징의 상면에 설치될 수 있음이며, 유압 또는 공압실린더 및 피스톤 등에 의해 몰드 베이스부(10)가 위치이동수단(10a)에서 좌, 우 이동되도록 하는 등 사용자의 실시예에 따라서는 롤러 및 레일뿐만 아니라, 다양한 이송수단이 사용될 수도 있음은 당연하다.
상기 제 1, 2몰드부(11, 12)는 상호간 소정간격 이격된 상태로 일체를 이루는 것으로, 그 구성은 동일한데, 설명의 편의를 위하여 제 1몰드부(11)를 기준으로 그 구성을 설명하도록 한다.
상기 제 1몰드부(11)는 사각형틀 내부에 빈공간(13)을 형성하는 하단 몰드(14)와, 상기 하단 몰드(14)의 상부면에 대응결합되는 상단 몰드(20)로 이루어진다.
상기 하단 몰드(14)는 상단이 개구되고 내부가 비어있는 사각형틀이며, 후단 외주연에 가스 노즐(17)이 형성되어 있다. 이러한 상기 가스 노즐(17)은 상부가 개구된 형태를 가지며, 후술될 챔버부(40)가 하강되어 상면에 접촉될 시, 도 8에 되시된 바와 같이, 이러한 가스 노즐(17)의 개구된 상부가 가스 주입부(45) 하단부와 연통됨으로써, 상기 가스 노즐(17)을 통해 가스(ex: 각종 혼합가스)가 유입될 수 있도록 하는 것으로, 상기 가스 노즐(17)은 하단 몰드(14) 내부로 연장형성되어 하단 몰드(14)의 내부에 돌출된 복수개 돌출편(15) 상부의 가스홀(16)과 연통연결되도록 설치됨으로써, 가스 노즐(17)을 통해 유입된 가스는 가스홀(16)을 통해 제 1몰드부(11) 내로 배출되도록 한다.(제 1, 2몰드(11, 12)가 좌, 우로 이동하면서 작업이 진행되기 때문에, 가스가 주입되는 호스를 제 1, 2몰드(11, 12)에 설치할 경우, 제 1, 2몰드(11, 12) 각각에 가스의 라인을 별도로 설치해야하고, 이렇게 되면 배관이 복잡해지고 제 1, 2몰드(11, 12)가 이동시에 배관(호스 등)이 꼬이는 문제점이 있을 수 있으며, 비용도 높아지게 된다. 이에 본 발명에서는 가스 믹서장치(62)와 연결호스 등으로 연결된 가스 주입부(45)를 상, 하로 움직이도록 설치된 챔버부(40)에 연통연결하고, 이와 연통되는 가스 노즐(17)을 제 1, 2몰드(11, 12)에 각각 설치함으로써, 챔버부(40)가 하강될때 챔버부(40)의 가스 주입부(45)가 제 1, 2몰드(11, 12) 중 하나의 가스 노즐(17)과 연통되면서 가스가 주입되도록 하는 구조를 가지도록 함으로써, 설치 구조를 간단하게 개선한 것이다.)
상기 상단 몰드(20)는 전술된 하단 몰드(14)의 상부면에 대응결합되어 일체를 이루는 것으로, 소정두께를 가지는 사각판 형태를 가진다. 이러한 상기 상단 몰드(20)는 상, 하면이 개구된 상태로 개구된 형태를 가지도록 하되, 완전 개구가 아닌 포장대상용기(T, tray)가 걸쳐지는 크기만으로 개구되어, 포장대상용기의 테두리 부분이 개구된 테두리에 걸쳐지는 걸침부(21)가 상면에 형성되도록 한다. 또한, 이러한 상기 상단 몰드(20)의 테두리측에는 소정깊이로 컷팅홈(22)이 사각링 형태로 파여지도록 하여, 후술될 챔버부(40)의 컷팅날(50)이 컷팅홈(22)으로 내입 가능토록 한다.
더불어, 상기 상단 몰드(20)의 이러한 컷팅홈(22) 내에는 가스 주입홀(23)이 천공형성되도록 하는데, 이러한 상기 상단 몰드(20)의 가스 주입홀(23)은 전술된 하단 몰드(14)의 가스홀(16) 상부에 대응위치되어 상호간 연통되는 구조를 가진다.
또한, 상기 컷팅홈(22) 테두리측에는 실링라인(24)을 형성하여, 챔버부(40)가 몰드 베이스부(10) 상면에 대응접촉되었을시, 상호간의 접촉부위의 실링 및 충격완화를 비롯한 접촉소음 등이 발생되지 않도록 한다.
또한, 상기 컷팅홈(22)과 실링라인(24) 사이 및 컷팅홈(22) 내에는 하단 몰드(14)의 빈공간(13)와 연통되는 진공홀(25)을 다수 천공형성하여, 챔버부(40)가 몰드 베이스부(10)가 상호간 접촉된 상태에서 공기를 흡입하여 내부를 진공상태로 만들시, 몰드 베이스부(10) 뿐만 아니라 챔버부(40) 내부의 공기 또한 흡입될 수 있도록 한다.
상기와 같은 제 1몰드부(11)의 구성은 제 2몰드부(12)도 동일하며, 이러한 동일한 구성을 가지는 제 1, 2몰드부(11, 12)가 상호간 이격되어 일체를 이루면서, 도 9에 도시된 바와 같이, 거치 하우징(60)의 상면에서 좌, 우 이동되어 제 1, 2몰드부(11, 12)가 교번으로 고정되어 있는 챔버부(40)의 하단에 대응위치되도록 하는 것이다.
상기 필름 공급부(30)는 도 1, 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 전술된 제 1, 2몰드부(11, 12)로 구성되어진 몰드 베이스부(10)의 상면에 포장에 사용되는 투명재질의 필름(F)이 위치되도록 공급하는 것이다.
이를 위해, 상기 필름 공급부(30)는 필름이 권취되어 있는 공급롤(31)과, 상기 챔버부(40)가 몰드 베이스부(10)에서 사용되어지고 남은 필름이 권취되는 수거롤(32)과, 상기 몰드 베이스부(10)의 양측에 각각 하나씩 설치되어, 상기 공급롤(31)에 권취되어 있은 필름을 몰드 베이스부(10)의 상부에 근접시켜 수평위치시킨 후 상기 수거롤(32)까지 이어지도록 필름의 수평을 유지시키고 인장력을 유지시키는 제어롤(33) 및 공급롤(31)과 수거롤(32) 및 복수개의 제어롤(33) 사이에 설치되어 이송방향을 제어하는 다수의 보조롤(34) 등으로 이루어진다.
물론, 사용자의 다양한 실시에 따라, 제 1, 2몰드부(11, 12)로 이루어지는 상기 몰드 베이스부(10)의 상부면에 필름을 팽팽한 상태로 필름을 위치시킬 수 있는 것이라면, 상기의 필름 공급부(30) 내 다수의 롤의 위치 및 구성은 다양하게 변경가능할 것이며, 본 발명에서는 상기 필름으로 리드필름(lid film, 트레이 포장용 필름)이 사용되었지만, 이러한 상기 필름의 종류 및 재질 또한 다양하게 선택이 가능할 것이다.
이러한, 상기 필름 공급부(30)의 필름 이송은 전술된 몰드 베이스부(10)가 이동되는 순간, 즉 챔버부(40)가 상승되어 원위치로 복귀 후 몰드 베이스부(10)의 몰드부 중 하나를 챔버부(40)의 하단에 배치시키기 위해 몰드 베이스부(10)가 이동되는 순간 상기 필름 공급부(30)도 공급롤(31)에서 수거롤(32)측으로 필름을 이동시켜 컷팅되지 않은 필름부분이 작업대상이 되는 몰드부 상면에 위치될 수 있도록 한다.
상기 챔버부(40)는 도 1 내지 도 5 및 도 8, 9에 도시된 바와 같이, 전술된 몰드 베이스부(10)의 상부에 설치되되, 실린더부재(41)에 의해 상, 하로 유동가능하게 설치되는 것으로, 전술된 몰드 베이스부(10)의 제 1, 2몰드부(11, 12) 상면으로 하강되어 접촉됨으로써, 챔버부(40)와 몰드 베이스부(10)가 접촉되었을시, 상호간의 내부를 진공상태로 만들고, 사용용도에 맞는 가스를 내부에 주입하며, 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나의 포장대상용기 상면에 필름을 열융착하고, 열융착된 포장대상용기의 주변 필름을 컷팅하는 작업을 하는 것이다.
이를 위한 상기 챔버부(40)는 최상단에 실린더부재(41)가 설치되고, 이러한 실린더부재(41)의 하단에는 지지판(42)이 결합되어 있으며, 이러한 지지판(42)의 하단에 챔버부(40)가 연결되어 있는 형태를 가지되, 챔버부(40)와 지지판(42) 사이에는 탄성부재(ex: 스프링 등, 43)가 상호간을 연결하는 구조를 가진다. 즉, 상기 실린더부재(41)에 의해 챔버부(40) 전체가 상, 하로 유동되는 구조이다.
상기 챔버부(40)는 우선적으로 후술될 거치 하우징(60) 내 진공수단(61)(ex: 진공모터펌프 등)과 호스 등의 진공라인으로 연통연결되어 있도록 함으로써, 상기 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나의 상면에 챔버부(40)가 하강되어 대응접촉되면, 우선적으로 상기 진공수단(61)을 통해 챔버부(40) 내 공기를 흡입하되, 챔버부(40)와 연통된 다수의 진공홀(25)에 의해 몰드 베이스부(10) 내부의 공기 또한 흡입되어, 챔버부(40) 및 몰드 베이스부(10) 내부가 진공이 될 수 있도록 한다.
또한, 상기 챔버부(40)의 후단 외측에는 전술된 제 1몰드부(11) 또는 제 2몰드부(12)의 가스 노즐(17)과 대응되는 가스 주입부(45)를 형성하도록 하고, 이러한 가스 주입부(45)의 일단은 거치 하우징(60) 내 가스 믹서장치(62)와 호스 등의 가스라인으로 연결되어 있도록 한다.
이로써, 상기 가스 주입부(45)는 가스 믹서장치(62)와 상단이 연결되어 있는 상태이되, 하단은 막혀있는 구조를 가지다가, 상기 챔버부(40)가 하강되어 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나의 상면에 접촉되면, 상기 가스 주입부(45) 또한 몰드부 측면의 가스 노즐(17)에 대응접촉하게 되고, 이러한 접촉시 몰드부의 가스 노즐(17)이 가스 주입부(45)의 하단부를 내부로 밀어올리면서 가스 주입부(45)가 개방되어, 가스 주입부(45)를 통해 가스가 가스 노즐(17)로 유입되고, 이러한 가스는 하단 몰드(14)의 가스홀(16)과 연통되어 있는 상단 몰드(20)의 가스 주입홀(23)을 통해 몰드부 내부로 주입되어, 결국 포장하기 위한 포장대상용기 내에도 가스가 채워질 수 있도록 하는 것이다.
더불어, 상기 챔버부(40) 내부 구조를 살펴보면, 상기 챔버부(40) 내 최상부에는 사각판재가 상, 하로 개구되어 사각링 형태를 하고 있는 누름판(46)이 형성되어 있되, 상기 누름판(46)의 각 모서리측 저면에는 상기 누름판(46)을 지지하기 위한 지지편(48)이 돌출형성되어 있도록 한다.(상기 지지편(48)은 봉 형태이되, 하단부에서 직경이 커져 단턱(47)이 형성되도록 한다.)
더불어, 상기 챔버부(40) 내에는 컷팅부(51)가 설치되는데, 상기 컷팅부(51) 또한 누름판(46)과 마찬가지로, 사각판재가 상, 하로 개구되어 사각링 형태를 하는 컷팅판(49)과, 상기 컷팅판(49)의 저면에서 컷팅판(49)의 둘레를 따라 수직방향으로 절곡되는 컷팅날(50)로 이루어져 있다. 이러한 상기 컷팅판(49)의 각 모서리부분은 전술된 누름판(46)에 형성된 각 모서리 저면의 지지편(48)에 각각 끼워져(더욱 자세히는, 각 지지편(48)의 단턱(47)에 끼워짐) 결합되는 형태를 가진다
또한, 상기 컷팅부(51)의 개구된 내측에는 전술된 제 1몰드부(11) 및 제 2몰드부(12)의 걸침부(21)에 대응되는 사각판 형태를 가지며, 내부에 설치되어 있는 가열수단(ex: 히터)에 의해 가열되는 융착부(52)가 형성되어 있도록 한다. 즉, 전체형상은 사각판 형상이되, 저면은 걸침부(21)에만 대응되어 접촉될수 있도록 저면의 둘레만이 돌출형성되는 형태의 융착면(53)이 형성되어 있는 것이다. 이러한 상기 융착부(52)는 지지판(42)의 저면에 돌출되어 챔버부(40) 내부로 관통되어지는 지지봉(44)의 일단에 연결고정되어 있는 상태를 가지되, 상기 융착부(52)는 컷팅부(51)의 내부에 고정되어 있는 것으로, 융착부(52) 외측 둘레에는 컷팅부(51)의 컷팅날(50)이 위치되는 형태가 되는 것이다.
이로써, 상기 챔버부(40)가 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나의 상면에 접촉되도록 상기 실린더부재(41)를 통해 챔버부(40)를 하강시킨 후 진공 및 가스주입 공정이 진행되는 것이고, 이러한 공정이 완료 시, 실린더부재(41)를 통해 챔버부(40)를 하강시키면 되는 것으로, 상기 실린더부재(41) 내 피스톤이 실린더에서 돌출되면 탄성부재(43)가 압축되면서 지지판(42)이 하단으로 밀리게 되고, 이로 인해 상기 지지판(42)의 저면에 돌출되어 있던 지지봉(44) 또한 챔버부(40) 내부를 향해 초기상태보다 더 깊게 내입되게 된다.
하강되는 상기 지지봉(44)은 융착부(52)와 연결되어 있고, 이러한 상기 융착부(52) 주변에는 컷팅부(51)의 컷팅날(50)이 위치되어 있기에, 지지봉(44)에 의해 융착부(52)가 포장대상용기의 걸침부(21)에 접촉되면서 필름을 포장대상용기의 테두리에 열융착시키게 되고, 이와 동시에 융착부(52) 둘레에 위치되어 있는 컷팅부(51)의 컷팅날(50)이 몰드부의 컷팅홈(22)으로 내입되면서 포장대상용기의 주변의 필름을 컷팅하게 되는 것이다.
상기 거치 하우징(60)은 도 1 내지 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이, 전술된 몰드 베이스부(10)가 외측 상부에 설치되는 것으로서, 내부에는 진공수단(61)과 함께 가스 믹서장치(62)가 내설되어 있다.
이 중, 상기 진공수단(61)은 챔버부(40) 내부와 연통연결되어 있도록 하고, 상기 가스 믹서장치(62)는 전술된 챔버부(40)의 가스 주입부(45) 상단에 연결되어 있도록 한다.
더불어, 상기 가스 믹서장치(62)의 경우, 사용자는 포장대상용기 내에 채워지는 식품에 맞춰 다양한 가스(02, N2, CO2 등)가 단일 또는 상호간 혼합되어 사용할 수 있음은 당연할 것이다.
더불어, 본 발명에서는 제어장치(70)를 더 구비하는데, 사용자의 실시예에 따라서는 필름 공급부(30)를 이루는 다수의 롤들이 이러한 제어장치(70) 외주연에 고정설치되도록 할 수도 있으며, 이러한 제어장치(70)는 본 발명에 따른 자동식 트레이 실링 포장장치의 전원 공급 ON/OFF, 진공펌프의 ON/OFF 및 작동시간과 진공정도와 진공시간, 융착부(52)의 ON/OFF 및 가열온도와 가열시간, 융착부(52)를 냉각하기 위한 냉각장치의 구동 ON/OFF 및 구동시간 등을 제어 및 사전조작할 수 있도록 할 수 있음이다.
더불어, 본 발명의 자동식 트레이 실링 포장장치는 장치 전면에 몰드 베이스부(10)의 위치이동조작부(71)를 설치하여, 사용자가 위치이동조작부(71)를 조작할때만 몰드 베이스부(10)의 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나가 챔버부(40) 하단에 대응위치되고, 이어 챔버부(40)가 몰드부에 하강접촉되어 진공, 가스주입, 열융착, 컷팅을 실시한 후 상부로 원위치된 후 정지되는 공정을 시행하도록 할 수 있는데, 이는 일실시예로 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 제 1몰드부(11)측에 챔버부(40)가 하강되어 작업이 완료되었어도, 시행되고 있지 않은 제 2몰드부(12)에 사용자가 포장완료된 포장용기를 외부로 배출하거나 또는 새로운 포장용기를 장착하기 전이라면 몰드 베이스부(10)가 움직이지 않도록 하는 것으로, 사용자는 제 1몰드부(11)에서 작업이 진행되는 동안 제 2몰드부(12)에서 포장완료된 포장용기를 외부로 배출하거나 또는 새로운 포장용기를 장착하는 등의 작업을 동시에 시행한 후, 제 1몰드부(11)의 작업이 완료되면 위치이동조작부(71)를 작동시켜 제 2몰드부(12)의 작업이 진행되도록 할 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성 및 구조를 갖는 본 발명의 바람직한 실시예의 작동방법을 설명하도록 한다.(도 10)
1. 복수개의 몰드부 중 하나에 포장대상용기가 장착되는 단계(S100단계): 복수개의 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나의 몰드부에 포장대상용기를 장착하는 단계로써, 설명의 편의를 위하여 제 1몰드부(11)는 좌측, 제 2몰드부(12)는 우측에 이동되어 있는 몰드부이며, 현재 제 1, 2몰드부(11, 12) 모두에 포장대상용기가 비장착되어 있고, 제 2몰드부(12)가 챔버부(40) 하단에 대응위치되어 있는 상태라 가정했을시, S100단계에서는 챔버부(40)의 하단에 위치되어 있지 않은 제 1몰드부(11)에 포장대상용기를 장착하는 단계이다.
2. 몰드 베이스부(10)를 이동시켜, 포장대상용기가 올려진 몰드부가 챔버부(40) 하단에 대응위치되도록 하는 단계(S110단계): 사용자는 S100단계를 통해 제 1몰드부(11)에 포장대상용기를 장착하였다면, 제어장치(70) 또는 위치이동조작부(71)를 이용해 몰드 베이스부(10)를 우측으로 이동시켜, 포장대상용기가 장착된 제 1몰드부(11)가 챔버부(40) 하단에 대응위치되도록 하는 단계이다.
3. 상기 복수개의 몰드부 중 나머지 몰드부에 포장대상용기가 장착되는 단계(S120단계): S100단계의 최초공정시, 챔버부(40)의 하단에 대응위치되어 있던 제 2몰드부(12)가 챔버부(40)의 하단에서 벗어나 우측으로 돌출하게 되므로, 사용자는 외부로 돌출된 제 2몰드부(12)에 제 1몰드부(11)에 이어서 연속으로 포장작업할 또 다른 포장대상용기를 장착하는 단계이다.
4. 상기 포장대상용기가 올려진 몰드부 상부에서 상기 챔버부(40)가 대응접촉되도록 하강되는 단계(S130단계): 상기 S120단계와 동시에 이루어지는 단계로써, 사용자가 제 2몰드부(12) 내에 포장대상용기를 장착하는 동안, 상기 챔버부(40)는 제 1몰드부(11) 상면으로 대응접촉되도록 하강되는 단계이다.
5. 상기 챔버부(40)와 몰드부 내부가 진공상태가 되는 단계(S140단계): 상기 S130단계를 통해 챔버부(40)가 제 1몰드부(11) 상면에 대응접촉되면, 진공수단(61)을 통해 챔버부(40)와 제 1몰드부(11) 내 공기가 흡입되어 챔버부(40) 및 제 1몰드부(11) 내부가 진공상태가 되도록 하는 단계이다.
6. 상기 챔버부(40)와 몰드부 내에 가스가 주입되는 단계(S150단계): S140단계 이후, 가스 믹서장치(62)를 통해 제 1몰드부(11) 내에 가스가 주입되어, 결론적으로 포장대상용기 내에 가스가 채워지도록 하는 단계로써, 이러한 가스주입은 상기 챔버부(40)와 작업대상이 되는 몰드부(제 1몰드부(11))가 상호간 접촉시 챔버부(40)와 가스 주입부(45)와 제 1몰드부(11)의 가스 노즐(17)이 상호간 연통연결되면서 가스가 주입되는 것이다.
즉, S150단계는 제어장치(70) 등에 의해 그 작업시간이 사전제어되어, 상기 챔버부(40)와 제 1몰드부(11)가 상호간 접촉됨으로써 가스 주입부(45)와 가스 노즐(17)이 상호간 연통되었다 할지라도 제 1몰드부(11)에 연통과 동시에 가스가 주입되지 않고, S140단계가 완료된 이후에 가스가 주입되도록 조절할 수 있음이다.
7. 상기 챔버부(40)와 몰드부 내 포장대상용기의 테두리가 열융착되는 단계(S160단계):상기 S150단계를 통해 가스주입이 완료되면, 챔버부(40) 내 융착부(52)가 실린더부재(41)에 의해 하강되면서 포장대상용기의 테두리에 필름을 사용자가 사전설정한 소정시간동안 열융착하게 된다.
8. 상기 포장대상용기 테두리 외측의 필름이 컷팅되는 단계(S170단계): S170단계는 열융착되는 S160단계와 동시에 이루어지는 것으로, S160 단계의 챔버부(40)가 하강되면서 열융착 공정이 진행될 시, 열융착을 위한 융착부(52) 주변에 위치되어 있는 컷팅날(50) 또한 동시에 하강하게 되므로, 상기 컷팅날(50)은 테두리 주변에 필름의 열융착이 완료된 포장대상용기의 테두리 부위로 하강되어, 필름을 컷팅하게 되는 것이다.
9. 상기 챔버부(40)가 상승되는 단계(S180단계): 상기 S170단계까지의 작업이 완료되면, 상기 챔버부(40)는 실린더부재(41)에 의해 승강되어 원위치로 복귀한 뒤 정지된다.
10. 상기 몰드 베이스부(10)를 이동시켜, 포장대상용기가 올려진 나머지 몰드부가 챔버부(40) 하단에 대응위치되도록 하는 단계(S190단계): 사용자는 제 1몰드부(11)와 챔버부(40)가 S130 ~ S180단계까지의 공정을 진행하는 동안, 제 2몰드부(12)에 또 다른 포장대상용기를 장착하였기에, 사용자는 위치이동조작부(71)를 통해 제 2몰드부(12)가 챔버부(40) 하단에 대응위치되도록 하고, 포장작업이 완료된 제 1몰드부(11)는 작업공정 최초 위치인 좌측으로 이동되어 외부로 돌출된다.
11. 상기 포장완료된 포장대상용기를 꺼내는 단계(S200단계): 사용자는 제 1몰드부(11)에서 포장공정이 완료된 포장대상용기를 꺼내는 단계이다. 사용자가 S200단계의 이러한 작업을 하는 동안 제 2몰드부(12)에서는 S130 ~ S180단계의 포장공정이 진행되는 것이며, 이러한 상기 제 2몰드부(12)에서 작업이 진행되는 동안, 사용자는 포장완료된 포장대상용기를 제 1몰드부(11)에서 꺼냄과 동시에, 제 2몰드부(12)에 이어서 포장작업할 세번째 포장대상용기를 제 1몰드부(11) 장착하는 작업을 진행하는 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 몰드 베이스부 10a: 위치이동수단
11: 제 1몰드부 12: 제 2몰드부
13: 빈공간 14: 하단 몰드
15: 돌출편 16: 가스홀
17: 가스 노즐 20: 상단 몰드
21: 걸침부 22: 컷팅홈
23: 가스 주입홀 24: 실링라인
25: 진공홀 30: 필름 공급부
31: 공급롤 32: 수거롤
33: 제어롤 34: 보조롤
40: 챔버부 41: 실린더부재
42: 지지판 43: 탄성부재
44: 지지봉 45: 가스 주입부
46: 누름판 47: 단턱
48: 지지편 49: 컷팅판
50: 컷팅날 51: 컷팅부
52: 융착부 53: 융착면
60: 거치 하우징 61: 진공수단
62: 가스 믹서장치 70: 제어장치
71: 위치이동조작부

Claims (4)

  1. 포장대상용기가 안착되는 안착공간이 형성되는 제 1, 2몰드부(11, 12)가 동시에 좌, 우왕복운동가능하게 설치되는 몰드 베이스부(10);
    상기 몰드 베이스부(10)의 상면에 필름을 제공하기 위한 필름 공급부(30);
    상기 몰드 베이스부(10)의 상면에서 상, 하 유동가능하게 설치되어, 대응위치되는 상기 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나에 접촉될 시, 필름을 포장대상용기에 열융착하고 컷팅하는 챔버부(40);
    상기 제 1, 2몰드부(11, 12) 중 하나와 챔버부(40)가 상호간 대응접촉시, 내부를 진공상태로 만들기 위한 진공수단(61) 및 포장대상용기 내부에 가스를 주입하기 위한 가스 믹서장치(62)가 내설되는 거치 하우징(60);을 포함하며,
    상기 챔버부(40)는
    상기 진공수단(61)과 연결되어 내부를 진공상태로 만들되,
    상기 가스 믹서장치(62)와 연결설치되되, 제 1, 2몰드부(11, 12) 각각에 형성된 가스 노즐(17)과 대응접촉되면 포장대상용기 내에 가스를 주입하는 가스 주입부(45);
    상기 몰드 베이스부(10)에 올려진 포장대상용기의 테두리에 대응접촉되어, 필름을 포장대상용기에 열융착하기 위한 융착부(52);
    상기 챔버부(40) 내 융착부(52) 주변에서 상기 몰드 베이스부(10)의 컷팅홈(22)에 내입되도록 설치되어, 포장대상용기 주변의 필름을 컷팅하는 컷팅부(51);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동식 트레이 실링 포장장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1, 2몰드부(11, 12)는
    내부에 빈공간(13)을 형성하는 하단 몰드(14);
    상기 하단 몰드(14)의 내부에 연통되도록 하단 몰드(14)의 외측에 설치되는 가스 노즐(17);
    상기 하단 몰드(14)의 상부면에 일체결합되되, 포장대상용기가 하단 몰드(14)의 빈공간(13)에 내입되면서 테두리가 걸쳐지도록 하는 걸침부(21)가 형성된 상단 몰드(20);
    상기 걸침부(21)의 테두리측에 파여지도록 형성되어, 챔버부(40)의 컷팅날(50)이 내입되면서 포장대상용기 주변의 필름을 컷팅할 수 있도록 하는 컷팅홈(22);
    상기 컷팅홈(22)에 형성되는 가스 주입홀(23);
    상기 컷팅홈(22) 테두리측에 형성되는 실링라인(24);
    상기 컷팅홈(22) 외측 및 컷팅홈(22) 내부에 다수 형성되는 진공홀(25);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동식 트레이 실링 포장장치.
  3. 복수개의 몰드부 중 하나에 포장대상용기가 장착되는 단계(S100);
    몰드 베이스부(10)를 이동시켜, 포장대상용기가 올려진 몰드부가 챔버부(40) 하단에 대응위치되도록 하는 단계(S110);
    상기 복수개의 몰드부 중 나머지 몰드부에 포장대상용기가 장착되는 단계(S120)
    상기 포장대상용기가 올려진 몰드부 상부에서 상기 챔버부(40)가 대응접촉되도록 하강되는 단계(S130);
    상기 챔버부(40)와 몰드부 내부가 진공상태가 되는 단계(S140);
    상기 챔버부(40)와 몰드부 내에 가스가 주입되는 단계(S150);
    상기 챔버부(40)와 몰드부 내 포장대상용기의 테두리가 열융착되는 단계(S160);
    상기 포장대상용기 테두리 외측의 필름이 컷팅되는 단계(S170);
    상기 챔버부(40)가 상승되는 단계(S180);
    상기 몰드 베이스부(10)를 이동시켜, 포장대상용기가 올려진 나머지 몰드부가 챔버부(40) 하단에 대응위치되도록 하는 단계(S190);
    포장완료된 포장대상용기를 꺼내는 단계(S200);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동식 트레이 실링 포장장치의 작동방법.
  4. 삭제
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