KR101757902B1 - 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템 - Google Patents

Abstract

계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템이 개시된다. 본 발명은 제1차성형부와, 건조부 외에 추가로 제2차성형부를 더 구비하여 애프터 프레스를 수행하므로, 펄프성형물에 매끄러운 표면을 형성할 수 있고, 식품관련된 풍미와 심미감을 상승시키게 되며, 또한 제1차성형부에서 버티칼 업다운 방식의 성형방식을 사용하여 균일한 두께를 얻을 수 없는 로터리 성형 방식보다 제품 두께 조절이 용이하며, 성형 중량 편자가 적은 펄프성형물을 얻어 최종 계란팩에 품질을 향상시킬 수 있는계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템을 제공한다.

Description

계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템{PULP MOLDING APPARATUS FOR EGG-PACKS}

본 발명은 종이 펄프를 이용한 펄프몰드 성형시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종이슬러리를 이용한 펄프몰드 성형 시, 제1차성형부와, 건조부 외에 추가로 제2차성형부를 더 구비하여 애프터 프레스를 수행하여 성형된 계란팩 제품의 상품성 및 생산성을 높일 수 있는 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템에 관한 것이다.

일반적으로 펄프몰드 성형시스템은, 폐지 등을 물과 혼합하여 해리(解離)시키는 방식으로 만들어진 액상 펄프형태의 종이 슬러리를 원료로 하여, 각종 포장재나 완충재 등을 만들기 위한 것으로서, 대표적으로 성형된 펄프를 성형하는 방식인 로터리 성형방식을 예로들 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 로터리 성형방식의 펄프몰드 성형장치는 금형기(10)가 회전으로 원료함(B)에 하강하여 펄프(P)가 담겨있는 원료함(B)에 잠수 후 빠져나와, 진공성형과 탈수 및 트랜스되는 공정이 반복되는 방식이다.

자세하게는 상기 로터리 성형방식의 펄프몰드 성형장치는 도 1에 나타난 것과 같이 메인탱크(T)로부터 성형에 필요한 양만큼의 펄프(P)를 분할 공급받아 저장하는 원료함(B)과 상기 원료함(B)에 저장된 펄프(P)를 특정형상으로 성형하는 성형부와, 상기 성형부에서 성형된 펄프를 건조시키는 건조부로 나뉘어 진다.

여기서, 상기 성형부는 펄프(P)를 특정형상으로 성형하여 펄프성형물(M)을 만들기 위한 금형기(10)와, 상기 금형기(10)에 의해 만들어진 펄프성형물(M)을 건조부로 이송하기 위한 취출흡인기(20)로 이루어져 있는데, 상기 금형기(10)는 도 2에 나타난 것과 같이 박스형태의 금형함(12)과, 그 일측에 특정형상의 스크린메쉬(screen mesh)(14)가 구비된 구조로서 상기 금형함(12)에 부착된 금형틀(13) 및, 상기 금형함(12)의 양단에 각각 연결되어, 금형함(12)을 회전 가능하게 지지하는 흡입/토출파이프(16)(17)로 구성되어 있다.

취출흡인기(20)는 흡인함(22) 및 상기 흡인함(22)의 하방에 부착된 흡인틀(24)으로 이루어져 있는데, 상기 흡인틀(24)은 상기 금형기(10)의 스크린메쉬(14)와 형합 가능한 형태로서 다수개의 흡수홀(미도시)이 형성된 구조로 이루어져 있으며, 상기 흡인함(22)에는 흡인/토출호스(26)(27)가 연결되어 있다.

또한 상기 금형기(10)의 흡입파이프(16) 및 취출흡인기(20)의 흡인호스(26)에는 진공펌프 등의 흡입장치(미도시)가 연결되어 있고, 토출파이프(17) 및 토출호스(27)에는 에어컴프레서 등의 가압장치(미도시)가 연결되어 있다.

그리고 건조부는 다시 도1을 참조하면, 고온건조한 열풍을 분출하는 다수개의 블로어(32)가 구비된 건조로(30)와, 상기 블로어(32)를 따라 구성된 콘베이어(34) 등의 이송기구로 이루어져 있다.

상술한 바와 같은 종래의 건조로 건조방식의 펄프몰드 성형시스템에 의하면 금형기(10)에 의한 성형과정 및, 취출흡인기(20)에 의한 취출 이송과정, 건조로(30)에 의한 건조과정이 순차적으로 진행됨으로서 완전한 펄프몰드 제품이 만들어지는데, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 펄프(P)가 담긴 원료함(B) 속으로 금형기(10)의 금형함(12)에 부착된 금형틀(13)이 스크린메쉬(14)를 아래로하여 인입된 상태에서(도 2에서 가상선으로 표시), 진공펌프를 통한 진공흡입 작동에 의해 펄프(P)가 스크린메쉬(14)의 표면에 흡착된다. 이때, 원료함(B) 내의 수분은 스크린메쉬(14)를 거쳐 흡입파이프(16)를 통해 배출된다.

상기 펄프(P)가 계속 흡착되어 그 두께가 일정치에 도달함으로써 펄프성형물(M)이 성형된 후에는, 상기 금형함(12)이 회전하면서 원료함(B) 밖으로 나오게 되며, 스크린메쉬(14) 및 이에 흡착된 펄프성형물(M)이 상방을 향하게 된다.

이때 상기 펄프몰드몰(M)이 원료함(B) 밖으로 나온 다음에는, 취출흡인기(20)가 하강하여 흡인틀(24)과 펄프성형물(M)이 밀착되는데, 이때 금형함(12)에서는 진공펌프에 의한 흡입작용이 중단됨과 동시에 에어컴프레셔에 의한 토출작용이 이루어짐으로써 펄프몰드몰(M)이 스크린메쉬(14)로부터 떨어지게 되며, 반대로 취출흡인기(20)의 흡인함(22)에서는 진공펌프에 의한 흡인작용이 수행됨으로써 펄프몰드몰(M)이 흡인틀(24)에 흡착된다.

그리고 취출흡인기(20)에 흡착된 펄프성형물(M)은 건조부로 이동되어 콘베이어(34)에 놓여지게 되며, 콘베이어(34)의 작동에 의해 건조로(30) 내를 통과하면서 블로어(32)에서 분출되는 고온 건조한 열풍에 의해 건조됨으로써 완전히 성형되는 것이다.

즉, 상술한 바와 같은 건조로 건조방식의 펄프몰드 시스템에 의하면 펄프성형물(M)의 성형 및 건조가 금형기(10)의 단순 성형작동과 건조로(30)의 열풍 건조작용에 의해 이루어지게 된다.

그러나, 이러한 건조로 건조방식의 펄프몰드 시스템에 의하면, 계란팩 성형 시에 다음과 같은 문제점이 발생하고 있다.

첫째, 펄프성형물(M)의 성형 시 금형기(10)의 작동으로 펄프(P)가 스크린메쉬(14)에 흡착된 다음, 금형함(12)이 회전하여 원료함(B)의 밖으로 나오기 때문에, 금형함(12)의 회전 시, 흡착된 펄프(P)가 금형함(12)의 회전방향에 따라 원료함(B)에서 나중에 나오는 선단 측으로 흘려내려 펄프성형물(M)의 두께가 부위에 따라 달라질 뿐만 아니라, 가장자리가 깔끔하게 마무리되지 않아 지저분하게 된다.

이에 따라 회전 방향으로의 전방과 후방의 중량 편차가 발생하며, 이로 인한 탈수율이 균일하게 나타나고 있지 않다.

둘째, 취출흡인기(20)에 의한 압착 시, 펄프성형물(M)이 많은 수분을 함유한 상태이기 때문에, 흡인틀(24)이 상기 펄프성형물(M)에 강하게 압착되지 않아, 펄프성형물(M)의 상면이 매끄럽게 형성되지 않는다.

셋째, 건조과정에서 수분함 유량이 높은 펄프성형물(M)이 바로 열풍에 접하게 됨으로써 급격한 수분 증발로 인해 수축 변형되는 등, 생산된 펄프몰드 제품의 상품성이 저하되는 문제점이 발생한다.

한국공개특허공보 제2000-0012281호

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 제1차성형부와, 건조부 외에 추가로 제2차성형부를 더 구비하여 애프터 프레스를 수행하므로, 펄프성형물에 매끄러운 표면을 형성할 수 있고, 식품관련된 풍미와 심미감을 상승시키게 되며, 또한 제1차성형부에서 버티칼 업다운 방식의 성형방식을 사용하여 균일한 두께를 얻을 수 없는 로터리 성형 방식보다 제품 두께 조절이 용이하며, 성형 중량 편자가 적은 펄프성형물을 얻어 최종 계란팩에 품질을 향상시킬 수 있는 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1차성형부와, 건조부 및 제2차성형부를 포함하는 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템에 있어서, 상기 제1차성형부는, 원료함 내에서 수직으로 상하 이동되는 금형함과, 상기 금형함에 부착된 금형틀과, 상기 금형틀의 상면에 부착되어 펄프를 흡착하여 펄프성형물이 적재되는 스크린메쉬 및 상기 금형함에 연결된 흡입/토출호스가 구비된 제1 금형기; 흡인함과, 상기 흡인함의 하면에 부착되어 상기 금형틀에 대응되는 형상을 갖는 흡인틀과, 상기 흡인함에 연결된 흡인/토출파이프가 구비되어, 상기 스크린메쉬의 상측에 적재된 펄프성형물을 프레스한 후 흡착하여 건조부에 이송하는 흡인기;를 포함하며, 상기 건조부는, 건조로와, 상기 건조로 내부에 구비되어 펄프성형물을 열풍 건조를 수행하는 블로어와, 상기 건조로를 관통하고 펄프성형물이 안착되어 이송되며, 표면이 와이어메쉬로 형성되는 컨베이어를 포함하며, 상기 제2차성형부는, 상기 건조부에서 건조된 펄프성형물이 안착되는 하금형과, 상기 하금형에 안착된 펄프성형물을 고온으로 프레스하는 제2 금형기를 포함하는 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템을 제공한다.

또한 상기 제2 금형기는, 상기 하금형의 상하방향으로 프레스되고, 건조로내에서 건조과정을 거친 펄프성형물은 상기 하금형으로 이송되도록, 진공흡착을 위한 진공로드가 구비된 피더본체와, 상기 피더본체가 하금형으로 이송되는 경로인 가이드라인을 포함하여, 상기 펄프성형물을 하금형에 안착시킬 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템에 의하면, 버티칼 업다운 방식의 성형방식을 사용하여 균일한 두께를 얻을 수 없는 로터리 성형 방식보다 제품 두께 조절이 용이하며, 성형 중량 편자가 적은 효과가 있고, 금형기의 흡입호스에 의한 진공이 중력방향으로 작용하기에 펄프성형물(M)의 1차적인 성형 시 탈수에 매우 유리한 장점이 있다. 이에 따라 종래에 로터리 성형 방식에서 80g의 펄프성형물(M) 대비 72g으로도 충분한 강도를 실현할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 제2 금형기에 의하여 애프터 프레스를 수행하므로, 펄프성형물에 매끄러운 표면을 형성할 수 있고, 식품관련된 풍미와 심미감을 상승시키게 되며, 필요에 따라 펄프성형물(M)의 표면에 글씨를 정교하게 나타낼 수 있는 효과도 있다. 이에 따라 표면에 남아있는 이물질이나 와이어자국 등을 제2 금형기에 의하여 제거할 수 있는 효과도 추가로 발생한다.

또한 본 발명의 와이어메쉬 컨베이어에 의하여 개공율이 높아 블로어에 의한 열풍의 흐름이 건조로 내부에서 원활하게 순환되므로, 펄프성형물에 상하로 간접열풍이 아닌 직접열풍을 가하서 건조 효율이 좋고, 이에 따라 건조부가 비교적 작고 길이가 짧아질 수 있으며, 결국 설비, 유지 보수도 쉬운 장점이 있다.

도 1은 종래의 로터리 방식의 펄프몰드 성형장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 금형기와 취출흡인기를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템의 전체적인 모습을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에서 흡인기와 제1 금형기를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 A부분을 확대한 확대사시도이다.
도 6은 종래에 이용되는 로터리 방식의 성형장치와 건조부를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 성형장치와 건조부를 도시한 사시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

우선 본 발명에 의한 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템는 배경기술에서 상술한 바와 같은 로터리 성형방식 펄프몰드 성형장치의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 제1차성형부와, 건조부 및 제2차성형부를 포함한다.

이 경우 상기 제1차성형부에서는 버티칼 업다운 방식의 제1 금형기(100)와 상기 제1 금형기(100)의 상단에 위치되는 흡인기(200)를 포함하는데, 자세하게는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 버티칼 업다운 방식의 제1 금형기(100)는 유압실린더(미도시)에 의하여 원료함(B) 내에서 수직으로 상하 이동되는 박스형태의 금형함(110)과, 상기 금형함(110)에 부착된 계란팩 형태의 금형틀(120)과, 상기 금형틀(120)의 상면에 특정형상의 스크린메쉬(130) 및 상기 금형함(110)에 연결된 흡입/토출호스(140, 150)로 이루어져 있다. 이 경우 상기 흡입호스(140)에는 진공펌프 등의 흡입장치가 연결되어 있고, 토출호스(150)에는 에어컴프레서 등의 가압장치가 연결되어 있다.

상기 흡인기(200)는 박스형태의 흡인함(210)과, 상기 흡인함(210)의 하면에 부착되어 상기 계란팩 형태에 금형틀(120)에 대응되는 형상을 지닌 흡인틀(220)과, 상기 흡인함(210)에 연결된 흡인/토출파이프(230, 240)로 이루어져 있다. 이 경우 상기 흡인함(210)은 내부에 히터(미도시)가 구비될 수 있다.

또한 상기 흡인함(210)의 일측에는 내부로 진공솔밸브의 진공력이 작용하는 흡입파이프(230)와, 에어솔밸브의 공압력이 작용하는 토출파이프(240)가 연결된다.

또한 상기 금형틀(120)의 상부 외면에 씌워진 스크린메쉬(130)는 40~60 메시의 스틸 재질로 씌워져, 제1 금형기(100)의 상승 시 펄프용액에 수용된 펄프만을 흡착하여 펄프성형물(M)을 완성할 수 있도록 한다. 또한 상기 펄프(P)는 너무 묽게 하는 경우 성형시간이 길어지고, 진하게 하는 경우 같은 시간에 형성되는 두께가 두껍워지므로, 적절하게 선택될 수 있다.

먼저, 펄프(P)가 담긴 원료함(B) 속으로 제1 금형기(100)의 금형함(110)에 부착된 금형틀(120)이 스크린메쉬(130)를 아래로 하여 인입된 상태에서 진공펌프를 통한 흡입호스(140)의 진공흡입 작동에 의해 펄프(P)가 스크린메쉬(130)의 표면에 흡착된다.

상기 펄프(P)가 계속 흡착되어 그 두께가 일정치에 도달함으로써 펄프성형물(M)이 성형된 후에는, 상기 금형함(110)이 상승하면서, 원료함(B) 밖으로 나오게 된다.

이때 상기 펄프몰드몰(M)이 원료함(B) 밖으로 나온 다음에는, 흡인기(200)가 하강하여 흡인틀(220)과 펄프성형물(M)이 밀착되는데, 이때 금형함(110)에서는 진공펌프에 의한 흡입호스(140)의 흡입작용이 중단됨과 동시에 에어컴프레셔에 의한 토출호스(150)의 토출작용이 이루어짐으로써 펄프몰드몰(M)이 스크린메쉬(130)로부터 떨어지게 되며, 반대로 흡인기(200)의 흡인함(210)에서는 진공펌프에 의한 흡인파이프(230)의 흡인작용이 수행됨으로써 펄프몰드몰(M)이 흡인틀(220)에 흡착된다.

그리고 흡인기(200)에 흡착된 펄프성형물(M)은 건조부로 이동되고, 토출파이프(240)의 토출작용으로 건조로(310)의 컨베이어(320)에 떨어뜨려 안착된 후 이송된다.

이 때, 계란팩 형상의 펄프몰드몰(M)의 경우 중량이 400g일 때 1.5cm이상에서 떨어뜨리게 되면, 자중 및 토출파이프(240)에 의한 공압에 의해서 의해서 쉽게 찢어버릴 수 있으므로, 상기 흡인기(200)는 컨베이어(320)의 상측으로부터 1.5cm 내의 높이에서 떨어뜨려야 한다.

다시 설명하자면, 하금형인 상기 제1 금형기(100)에서 성형한 반제품인 펄프몰드몰(M)이 상금형인 흡인기(200)에 흡착되고, 상기 흡인기(200)가 수직 및 수평운동하며 건조부 측으로 이송된 후 컨베이어(320) 위에서 1cm 내외의 높이로 하강하여 컨베이어(320)에 탈착하게 된다. 일 예로, 0.5 cm 내지 1.5cm의 높이에서 하강하여 컨베이어(320)에 탈착하게 된다.

이 후 상기 제1 금형기(100)는 세척과정을 거쳐 다시 원료함(B) 내부로 잠수하게 되고, 상기 흡인기(200)은 수평 및 수직운동으로 제1 금형기(100)의 위치로 복귀하게 된다.

이러한 버티칼 업다운 방식은 균일한 두께를 얻을 수 없는 로터리 성형 방식보다 제품 두께 조절이 용이하며, 성형 중량 편자가 적은 효과가 있다. 또한 흡입호스(140)에 의한 진공이 중력방향으로 작용하기에 펄프성형물(M)의 1차적인 성형 시 탈수에 매우 유리한 장점이 있다.

이에 따라 버티컬 업다운 방식에 의한 펄프성형물(M)의 주름이 적게 발생하므로, 로터리 성형 방식에서 80g의 펄프성형물(M) 대비 72g으로도 충분한 강도를 실현할 수 있는 효과가 있다.

이 후 펄프성형물(M)은 건조부로 진입하게 되는데, 컨베이어(320) 등의 이송기구에 의해 건조로(310) 내를 통과하면서 건조과정을 거치게 된다. 이때 상기 건조로(310)에서는 블로어(330)를 통해 열풍이 토출되어 열풍의 대류열과 복사열에 의해 펄프성형물(M)을 건조시키게 된다.

한편 종래의 로터리 성형방식에 의한 성형장치의 건조부에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 프레스타공(41)이 형성된 플레이트 캐리어(40)가 컨베이어에 안착되어 이송되고, 또한 상기 펄프성형물(M)은 트랜스장비에 의하여 성형부에서 건조부인 캐리어(40)에 옮겨지게 된다.

이 경우 상기 프레스타공 플레이트 캐리어(40)는 타공율이 50% 이내로 제작되기에 열풍의 흐름이 약하여 건조 시간이 장시간이며, 이에 따라 건조부의 구간이 길어지므로 복층구조로 설계되는 경우가 대부분이다.

또한 상기 캐리어(40)는, 로터리 형식의 저온건조 방식의 건조기에서 자주 볼 수 있는 형태로써, 컨베이어에 수백개의 캐리어가 설치되고, 성형된 펄프성형물(M)이 상기 캐리어의 상단에 실려 건조부 내부를 복층구조로 교차 이송하여 최대한 건조기 내부 체류 시간을 길게 하도록 설계되어 있다. 경우에 따라 8단의 복층구조로 설계되면 각 층마다 진공부재로 펄프성형물(M)을 재위치시키게 되며, 이에 건조시간이 상당히 오래 걸리는 문제점이 있다.

그러나, 이러한 종래의 건조부는 그 길이가 대략 400m로 상당히 길고, 이에 따라 유지 보수가 곤란하며, 빈번한 고장 발생하고 있는 실정이며, 간접 열풍방식으로 특히 본 발명에서 제조하고자 하는 계란팩에 적용 시 제품 변형이 심하게 나타나는 문제점이 있었다.

또한 본 발명의 계란팩을 제조하는 경우에도 계란팩의 종류가 다양하게 있으므로, 그 종류에 따라 캐리어(40)를 제조하고자 하는 계란팩에 맞추어 교체해야 하며, 또한 캐리어(40)의 간격도 조절해야 하는 등 설비교체에 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.

이 경우 본 발명에 의한 건조부에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 건조로(310) 내부에 복층구조가 아닌 단층구조의 컨베이어(320)와, 상기 컨베이어(320)의 상단에 펄프성형물(M)이 직접 위치되는 구조로써, 별도의 캐리어가 구비되지 않고, 건조로(310)에서 블로어(330)에 의한 열풍 건조를 수행하게 된다. 또한 건조로(310)의 내부는 대략 170의 온도로 설정된다.

상기 건조로(310)의 내부에서 효율적인 건조를 수행하기 위하여 상기 컨베이어(320)의 표면은 스틸재질의 와이어메쉬(wire mesh)로 형성되는데, 이러한 와이어메쉬 컨베이어(320)는 열이 직접적으로 전달되는 건조방식으로 열전달율이 특히 높으나, 고온에 의한 갈색의 와이어 자국이 종이재질의 펄프성형물(M)의 표면에 발생할 수 있다. 이러한 와이어 자국은 후술할 제2차성형부에서 펄프성형물(M)을 재가압함으로써 제거할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에서는 제2차성형부에 의하여 별도의 프레스타공 플레이트 캐리어(40)를 구비하지 않아도 더 효율적인 계란팩을 제조할 수 있고, 계란팩의 종류에 관계없이 와이어메쉬 컨베이어(320)의 상단에 떨어뜨리면 되며, 캐리어(40)의 간격조절도 필요가 없다.

또한 본 발명의 체인 타입 컨베이어 시스템의 경우 와이어메쉬 컨베이어(320)의 개공율이 높아 블로어(330)에 의한 열풍의 흐름이 건조로(310) 내부에서 원활하게 순환되고, 이에 따라 펄프성형물(M)에 상하로 간접열풍이 아닌 직접열풍을 가하서 건조 효율이 좋고, 따라서 건조부가 비교적 작고 길이가 짧아질 수 있고, 설비 유지 보수도 쉬운 장점이 있다.

상기 제2차성형부에서는 도 1을 다시 참조하면, 상기 건조부의 건조로(310)을 통과한 펄프성형물(M)을 재차 애프터 프레스 성형을 수행하는 내부에 히터(미도시)가 구비된 제2 금형기(400)를 포함한다.

이 경우 상기 제2 금형기(400)는 170 정도로 펄프성형물(M)를 압착하게 되는데 프레스 전 펄프성형물(M)은 10% 내지 12%정도의 함수율을 가지는 것이 바람직하다. 너무 마른 상태 즉, 10% 미만의 함수율을 갖는 종이재질에 펄프성형물(M)을 고온으로 프레스하면, 펄프성형물(M)이 찢어질 수 있는 문제가 있기 때문이고, 또한 12%를 초과하는의 함수율을 갖는 펄프성형물(M)에서는 매끄러운 표면을 형성할 수 없어 제품에 식품관련 이미지와 심미감을 떨어뜨리게 된다. 아울러 필요에 따라 펄프성형물(M)의 표면에 문자나 로고, 이미지 등을 정교하게 나타낼 수 있는 효과도 있다.

또한 본 발명은 상기 제2 금형기(400)에 의한 제2차성형부가 종래에 비하여 추가로 구성되므로, 건조부에서 별도의 캐리어(40)가 구비되지 않고, 와이어메쉬 컨베이어(320)에 의한 직접가열 건조방식을 취해도, 표면에 남아있는 와이어자국을 제2 금형기(400)에 의하여 제거할 수 있는 효과도 추가로 발생한다.

이와 같이 흡인기(200)에 의한 1차 건조과정과, 건조로(310)내에서의 2차 건조과정을 거친 펄프성형물(M)은 제2 금형기(400)에 의한 압착작용에 의해 그 두께가 고르고, 표면이 매끄럽게 될 뿐만 아니라, 펄프성형물(M)은 10% 내지 12%정도의 함수율을 갖으므로 급격한 수분 증발이 이루어지지 않아 수축변형됨 없게 된다.

또한 상기 건조부의 건조로(310)는 복층구조가 아닌 단층구조로 설계되는데, 이는 제품의 생산성을 높이기 위한 것으로 빠른 시간 내에 건조를 하기 위함이다. 이에 18초 한번 씩 펄프성형물(M)이 건조로(310) 외부로 나오도록 하고, 건조로(310) 내부의 체류시간 12분 정도로 설정하게 된다. 건조로(310) 내부의 블로어(330)의 열풍온도는 제품마다 차이를 보일 수 있는데, 펄프성형물(M)의 성형 두께가 거의 유사하기 때문에 펄프성형물(M)의 종류에 따라 10 범위에서의 온도에 따라 적절히 선택할 수 있다.

즉 펄프성형물(M)은 계란팩의 경우에 2.5mm두께에서 5mm두께에서 성형되며, 토출호스(150)의 탈수에 따라 달라지고, 펄프성형물(M)에 따라서 컨베이어(320)의 이송속도도 조절되어 설계될 수 있다. 다만, 상기 펄프성형물(M)이 건조로(310)의 외부로 나오기 전에 펄프성형물(M)의 수분 함수율을 10% 내지 12%로 맞추어 주는 것이 본 발명에서의 핵심이라고 볼 수 있다.

이 경우 종래에는 펄프성형물(M)이 건조로(310)의 외부로 완전히 건조되어 나오고 난 후, 수분 함수율을 어느 정도 맞추기 위해서 수분을 공급하기 위해 스프레이로 물을 분사하는 공정이 있다. 그러나 수분이 침투되는 시간을 고려한다면 제조시간이 상당히 추가되며, 제품에 따라 침투 흡수되는 정도도 다르며, 표면만 흡수되는 경우도 간혹 발생된다.

한편, 상술한 바와 같은 금형함(110)이 원료함(B)에서 상승하면서 스크린메쉬(130)의 상측의 산부분에 흡착된 펄프가 아래로 흘러내려 스크린메쉬(130)의 하측의 골부분에 고이게 됨으로써, 펄프성형물(M)의 두께가 불균일하게 되는데, 계략팩 성형에 특히 적합한 본 발명의 제2 금형기(400)가 부재한다면, 펄프완성물인 계란팩의 산부분이 얇아져 내구성이 떨어지거나, 외형이 변형되는 등 제품의 상품성이 떨어진다는 문제점이 발생할 수 있다.

즉, 제1차성형부에서 성형 후 탈수 과정을 거쳐 건조부의 컨베이어(320)에 탈착하는 상태의 반제품 상태인 펄프성형물(M)은 수분을 다량으로 함유하고 있으며(대략 70%의 수분과, 30%의 펄프를 함유한다), 이를 건조부의 건조로(310)에서 약 170의 온도로 건조 시키게 되면, 펄프성형물(M)의 표면의 상태가 고르거나 균일하질 못하기에 제2차성형부에서 제2 금형기(400)에 의한 애프터 프레싱 공정을 통한 펄프성형물(M)의 미세한 형상, 치수, 표면품질 향상을 기대할 수 있게 된다.

이 경우 상기 건조부의 컨베이어(320)에 의해 이송된 펄프성형물(M)이 제2차성형부의 제2 금형기(400)에 트랜스되는 과정에서, 상술한 캐리어(40) 이송방식에 따르면, 흡인기(200)에 의해 흡착된 펄프성형물(M)을 캐리어(40)로 탈착 시 그 위치가 부정확할 수 있으며, 이에 따라 상기 제2차성형부에서의 제2 금형기(400)와의 위치와 일치하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

또한 본 출원인은 상기 건조부의 컨베이어(320)에 의해 이송된 펄프성형물(M)이 제2차성형부의 제2 금형기(400)에 트랜스되는 과정에서, 상기 제2 금형기(400)가 직접 펄프성형물(M)을 하금형(410)에 이송하여 에어로 밀어 탈착하는 방식을 채택하였는데, 이송 중 펄프성형물(M)의 이탈 또는 하금형(410)의 정확한 위치에 장착되지 않는 등 문제가 발생하였다.

따라서, 상기 제2 금형기(400)는 하금형(410)의 수직 위치에서 상하방향으로 프레스되는 기능만을 가지며, 상기 펄프성형물(M)은 별도의 피더부재를 통하여 하금형(410)에 위치시키는 기술을 채택하여 하금형(410)의 정확한 위치에 장착할 수 있었다.

자세하게는 진공흡착을 위한 진공로드(431)가 구비된 피더본체(430)가 펄프성형물(M)을 흡입하여 고정한 후 피더본체(430)가 가이드라인(420)을 따라 하금형(410)으로 이송되어 펄프성형물(M)을 떨어뜨리게 된다.

이 경우 상기 피더본체(430)는 1/100mm 이내로 금형위치에 맞게 조정될 수 있도록 하며, 진공로드(431)가 펄프성형물(M)을 컨베이어(320)에서 진공 흡착할 때, 진공로드(431)의 단부는 펄프성형물(M) 즉 계란팩의 포켓 형상과 유사한 치구로 형성되게 한다. 이에 따라 상기 진공로드(431)의 단부에서 펄프성형물(M)의 1차적으로 위치 결정이 이루어지며 흡착되므로, 보다 정확히 하금형(410)에 안착 시킬 수 있는 것이다.

또한 상기 피더본체(430)은 전후좌우로 기계적으로 조절 가능하며, PLC 또는 엘엠가이드를 사용하여 정확한 위치를 결정할 수 있게 된다. 이에 따라 펄프성형물(M)을 하금형(410)에 직접 투입함으로 인해, 제품의 이탈로 인한 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 제1 금형기
110 : 금형함
120 : 금형틀
130 : 스크린메쉬
140 : 흡입호스
150 : 토출호스
200 : 흡인기
210 : 흡인함
220 : 흡인틀
230 : 흡인파이프
240 : 토출파이프
310 : 건조로
320 : 컨베이어
330 : 블로어
400 : 제2 금형기
410 : 하금형
420 : 가이드라인
430 : 피더본체
431 : 진공로드

Claims (6)

1. 제1차성형부와, 건조부 및 제2차성형부를 포함하는 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템에 있어서,
   상기 제1차성형부는,
   원료함(B) 내에서 수직으로 상하 이동만을 하는 금형함(110)과, 상기 금형함(110)에 부착된 금형틀(120)과, 상기 금형틀(120)의 상면에 부착되어 펄프를 흡착하여 펄프성형물(M)이 적재되는 스크린메쉬(130), 진공이 중력방향으로 작용하도록 상기 금형함(110)의 하부에 수직으로 연결된 흡입 호스(140) 및 토출 호스(150)가 구비되는 버티칼 업다운 방식의 제1 금형기(100);
   흡인함(210)과, 상기 흡인함(210)의 하면에 부착되어 상기 금형틀(120)에 대응되는 형상을 갖는 흡인틀(220)과, 상기 흡인함(210)에 연결된 흡인/토출파이프(230, 240)가 구비되어, 상기 스크린메쉬(130)의 상측에 적재된 펄프성형물(M)을프레스한 후 흡착하여 건조부에 이송하는 흡인기(200);를 포함하며,
   상기 제1 금형기(100)가 상기 원료함(B)에 인입되거나 상기 원료함(B)으로부터 인출될 때, 상기 금형틀(120)이 상기 스크린메쉬(130)보다 아래에 있도록 하여 인입 또는 인출되고,
   상기 건조부는,
   건조로(310)와, 상기 건조로(310) 내부에 구비되어 펄프성형물(M)을 열풍 건조를 수행하는 블로어(330)와, 상기 건조로(310)를 관통하고 펄프성형물(M)이 안착되어 이송되며, 표면이 와이어메쉬로 형성되는 컨베이어(320)를 포함하며,
   상기 제2차성형부는,
   상기 건조부에서 건조되어 상기 건조로(310)를 통과하여 열풍 건조가 완료된 펄프성형물(M)이 안착되는 하금형(410)과, 상기 하금형(410)에 안착된 펄프성형물(M)을 고온으로 프레스하는 제2 금형기(400)를 포함하되, 상기 제2 금형기(400)는 상기 하금형(410)의 수직 위치에서 상하방향으로 프레스만을 수행하고,
   상기 제2 금형기(400)는,
   건조로(310)내에서 건조과정을 거친 펄프성형물(M)은 상기 하금형(410)으로 이송되도록, 진공흡착을 위한 진공로드(431)가 구비된 피더본체(430)와, 상기 피더 본체(430)가 하금형(410)으로 이송되는 경로인 가이드라인(420)을 포함하여, 상기 피더본체(430)가 상기 건조로(310)를 통과하여 열풍 건조가 완료된 상기 펄프성형물(M)을 흡입하여 고정한 후 상기 피더본체(430)가 상기 가이드라인(420)을 따라 이동하여 상기 펄프성형물(M)을 하금형(410)에 안착시키며,
   상기 피더본체(430)의 진공로드(431)의 단부는,
   펄프성형물(M)의 포켓 형상과 대응되는 치구로 형성되어, 상기 진공로드(431)의 단부에서 펄프성형물(M)의 흡착 위치가 결정되어 하금형(410)에 이송되는 것을 특징으로 하는 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 금형틀(120)의 상부 외면에 씌워진 스크린메쉬(130)는 40~60 메시의 스틸 재질인 것을 특징으로 하는계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 흡인기(200)는,
   건조부의 컨베이어(320) 상측으로부터 0.5cm 내지 1.5cm의 높이에서 하강하여 컨베이어(320)에 펄프성형물(M)을 탈착하는 것을 특징으로 하는 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템.
4. 청구항 1에 있어서,
   건조로(310)내에서 건조과정을 거친 펄프성형물(M)은 10% 내지 12%정도의 함수율을 갖는 것을 특징으로 하는 계란팩 제조를 위한 펄프몰드 성형시스템.
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