KR101833006B1 - 튜브형필름 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름의 융착과 절단이 동시에 이루어지며, 미세폭의 튜브형필름의 제조가 가능한 필름원단의 융착-절단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인접한 두 쌍의 이송롤러 사이를 팽팽하게 통과하는 이중의 필름원단을 이송되는 방향과 평행하게 절단함과 동시에 절단면을 융착시키는 융착-절단장치로서, ① 상기 필름원단의 융착을 위한 열을 공급하는 발열부와, 소정의 두께를 가지며 상기 이송되는 필름원단을 절단하는 날이 형성된 절단부를 가지는 하나 또는 복수개의 융착-절단수단과, ② 이송되는 필름원단을 기준으로 상기 절단부의 반대쪽에 위치하며, 상기 이송되는 필름원단에 탄성을 가하면서 접촉되도록 이송방향의 수직단면이 볼록형상이고, 상기 절단부의 작동위치에 대응되는 하나 또는 복수개의 유도홈이 형성되어 있는 융착유도수단;을 포함하고 있어, 상기 절단부의 날이 필름원단을 누르면서 상기 유도홈에 삽입되어, 이송되는 필름원단이 절단과 동시에 융착되는 필름원단의 융착-절단장치에 관한 것이다.

Description

튜브형필름 제조장치{Equipment for Producing Tube-type Film}

본 발명은 튜브형필름을 제작할 수 있는 필름원단의 융착-절단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필름의 융착과 절단이 동시에 이루어지며, 미세폭의 튜브형필름의 제조가 가능한 필름원단의 융착-절단장치에 관한 것이다.

각종 물품의 포장 등을 위한 튜브형필름(이하 관행적으로 불리고 있는 "비닐튜브"라 칭하기로 함)은 크게 튜브원단방식과 필름접착방식으로 제작되고 있다.

튜브원단방식은, 가열, 용융된 비닐 원료를 원하는 직경을 가지는 원형고리 모양의 다이로부터 원통 형태로 압출하고 부드럽게 용융시킨 후 긴 원통형의 형물 내에 공기를 넣어 팽창시키면서 냉각시키는 인플레이션 압출방법(도 1 참조)으로 튜브형 비닐원단롤을 제작한 다음, 이를 소정의 길이로 절단함과 동시에 일측을 융착하여 소정의 포장용 비닐을 제작하는 것이다. 이에 의하면 원하는 직경(폭)을 가지는 깔끔한 포장비닐을 빠른 속도로 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나 원하는 직경(폭)이 변경되는 경우 제조장치의 작동을 중지시키고 다이를 교체하고 세팅을 한 다음 가동을 해야 하는 번거로움이 있다. 따라서 대부분 표준화된 규격(직경)을 가지는 경우에만 활용되는 것이 일반적이다. 또한 제조공정의 특성상 직경이 작은(대략 100mm 이하) 경우, 별도의 다이가 필요할 뿐 아니라 튜브형성이 어려워 튜브원단방식은 거의 활용되지 못한다.

필름접착방식은, 위와 같은 인플레이션 압출방법으로 제작된 큰 직경의 튜브형 원단 그대로 또는, 옆으로 긴 직선상의 다이를 통해 압출하는 T-다이 압출방법에 의해 제조된 필름을 이중으로 겹친 다음 소정의 폭으로 조절된 절단-융착장치를 통과시켜 원하는 직경을 가지는 튜브형 비닐롤을 제작하는 것이다. 이어서 이를 소정의 길이로 절단함과 동시에 일측을 융착하여 소정의 포장용 비닐을 제작하는 것이다. 이에 의하면 절단-융착장치의 폭조절이 용이하기 때문에 다양한 규격(폭)을 가지는 포장비닐을 제조할 수 있는 장점을 가진다. 그러나 절단과 융착이 짧은 시간이지만 시간상 이격되어 이루어지기 때문에 정교한 포장필름을 제작하기에는 적합하지 않으며, 융착을 위해 소정의 폭(융착부위)이 희생되어야 하는 단점이 있다. 또한 이 방식에서도 직경이 작은(대략 50mm 이하) 경우, 좁은 공간에 절단부와 융착부를 두어야 하기 때문에 절단-융착장치가 복잡해지고, 불량 발생율도 높은 문제가 있다.

공개특허 10-2005-0108230(비닐원단의 절단장치 및 그를 이용한 포장지, 도 2 참조)에는, 두 장이 겹쳐진 비닐원단을 이송하면서 절단날(30)과 그 양측면에 하단이 일정한 폭을 가지는 접착날(31)이 결합된 절단날-접착날로 눌러줌으로써 절단과 동시에 접착이 이루어지도록 하는 비닐원단 절단-융착장치가 개시되어 있다. 그러나 이에 의하면 절단날-접착날 구조가 복잡하며, 커버가 접착날에 의해 계속적으로 손상받기 때문에 주기적인 교체가 필요하다. 또한 절단-접착시에 비닐원단이 받침부분(패드와 커버)과 절단날-접착날 사이에 압박받으면서 끼워지기 때문에 비닐원단이 밀리는 현상이 발생하게 되는데, 특히 직경이 작은 비닐튜브를 제조하기 위해 절단날-접착날을 인접하여 배치하는 경우 비닐원단이 절단-접착되지 않고 뒤로 밀리는 현상이 두드러지게 된다.

공개특허 10-2005-0108230

본 발명은 융착과 절단이 동시에 이루어지는 필름접착이 가능한 필름원단의 융착-절단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 필름원단의 융착-절단되는 폭을 용이하게 조절할 수 있는 절단과 융착이 동시에 이루어지는 필름접착이 가능한 필름원단의 융착-절단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 직경이 작은 비닐튜브를 용이하게 제작할 수 있는, 절단과 융착이 동시에 이루어지는 필름접착을 통한 비닐튜브 제작장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인접한 두 쌍의 이송롤러 사이를 팽팽하게 통과하는 이중의 필름원단으로부터 튜브형필름을 제조하는 장치로서, 상기 필름원단의 융착을 위한 열을 공급하는 발열부와, 소정의 두께를 가지며 상기 이송되는 필름원단을 절단하는 날이 형성된 절단부를 가지는 하나 또는 복수개의 융착-절단수단; 이송되는 필름원단을 기준으로 상기 절단부의 반대쪽에 위치하며, 상기 이송되는 필름원단에 탄성을 가하면서 접촉되도록 이송방향의 수직단면이 볼록형상이고, 상기 절단부의 작동위치에 대응되는 하나 또는 복수개의 유도홈이 형성되어 있는 융착유도수단;을 포함하고 있어, 상기 절단부의 날이 필름원단을 누르면서 상기 유도홈에 삽입되어-이때 절단부의 날이 상기 유도홈에 삽입되는 깊이 조절로 융착면의 폭이 조절됨- 중지없이 연속 이송중인 필름원단이 이송되는 방향과 평행하게 절단과 동시에 융착됨으로써 필름원단의 길이 내에서 길이에 제한없는 튜브형필름을 제조하는 튜브형필름 제조장치에 관한 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 열이 공급되는 날을 가지는 절단부에 의해 눌려지면서 필름원단이 절단됨과 동시에 절단부의 측면에 접하는 필름원단 부분이 융착되므로 하나의 간단한 장치로 필름원단의 절단공정과 융착공정을 통합시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 융착-절단되는 위치와 수를 간단하게 결정할 수 있기 때문에 다양한 규격의 튜브형필름을 제작할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 절단부의 작동위치나 유도홈의 폭을 변경함으로써 융착면의 폭을 조절할 수 있어 목적에 따라 다양한 융착강도를 가지는 튜브형필름을 제작할 수 있게 된다.

결론적으로, 본 발명에 의하면 종래 튜브원단방식에서는 비효율적이었던 표준화된 규격 이외의 규격 또는 아주 작은 규격의 튜브형필름을 효과적으로 제작할 수 있게 된다. 또한 종래 필름접착방식으로 제작하기 매우 어려웠던 작은 규격의 튜브형필름을 간편하게 생산할 수 있게 된다.

도 1, 2는 종래기술에 의한 튜브형필름 제작방식을 보여주는 개념도.
도 3a~3c는 본 발명에 의한 융착-절단장치의 개념적 사시도, 필름원단 이송방향과 평행한 수직단면 개념도 및 이송방향에 직각인 수직단면 개념도.
도 4a, 4b는 본 발명에 의한 융착-절단장치의 제작예 사진.
도 5a, 5b는 본 발명에 의한 튜브형필름 제조장치의 제작예 사진.

이하 첨부된 도면 및 제작예 사진을 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 도면 및 제작예 사진은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다. 또한 청구범위의 구성요소에 도면부호가 병기되어 있는 경우, 이는 설명 위한 예시적인 것일 뿐 도면부호가 구성요소를 한정하려는 의도가 아님도 명백할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은, 필름원단(F)을 절단하고 융착시키는 융착-절단수단(10)과 필름원단(F)의 절단과 융착을 보조하는 융착유도수단(20)을 포함하는, 인접한 두 쌍의 이송롤러(R) 사이를 팽팽하게 통과하는 이중의 필름원단(F)을, 이송되는 방향과 평행하게 절단함과 동시에 절단면을 융착시키는 융착-절단장치에 관한 것이다. 도 3a~3c에 본 발명에 의한 융착-절단장치의 개념적 사시도, 필름원단(F) 이송방향과 평행한 수직단면 개념도 및 이송방향에 직각인 수직단면 개념도(필름원단(F)도 표시)를 도시하였다. 이해의 편의를 위해 도 3a에서 유도홈(21)을 과장해서 확대하여 표현하였다. 도 4a, 4b에 본 발명에 의한 융착-절단장치의 제작예 사진을 첨부하였다.

본 발명에서 상기 융착-절단수단(10)은 상기 필름원단(F)의 융착을 위한 열을 공급하는 발열부(11)와, 소정의 두께를 가지며 상기 이송되는 필름원단(F)을 절단하는 날이 형성된 절단부(12)를 가지는 것으로서, 하나 또는 복수개 존재할 수 있다. 융착-절단수단(10)은, 예를 들면 도면에서 볼 수 있듯이, 소정의 지지부(13)에 회전-측면이동 가능하게 장착된 발열부(11)의 말단에 절단부(12)가 고정되어 있는 구조일 수 있다.

본 발명에서 상기 융착유도수단(20)은 이송되는 필름원단(F)을 기준으로 상기 절단부(12)의 반대쪽에 위치하며, 상기 이송되는 필름원단(F)에 탄성을 가하면서 접촉되도록 이송방향의 수직단면이 볼록형상이고, 상기 절단부(12)의 작동위치에 대응되는 하나 또는 복수개의 유도홈(21)이 형성되어 있다. 그러나 다양한 폭의 필름튜브의 제작에 대응할 수 있도록 상기 유도홈(21)은 소정의 간격으로 복수개 연속하여 형성되는 것이 바람직하다(도 4a, 4b 참조).

본 발명에 의한 장치에서, 통상 융착-절단수단(10)이 상부에, 융착유도수단(20)이 하부에 위치하는 것이 좋다.

본 발명에 의한 장치가 작동될 때, 상기 융착-절단수단(10)의 절단부(12) 및 절단부(12) 양 측면에 닿게 되는 두겹씩의 필름원단(F)이 상기 유도홈(21)에 삽입된다. 따라서 상기 유도홈(21)의 폭은 [절단부(12)의 두께+4×필름원단(F)의 두께]를 초과하도록 적절하게 선택된다.

본 발명에서 상기 융착-절단수단(10)은, 앞서 설명하였듯이 소정의 지지부(13)에 장착되어 측면이동이 가능하므로 융착-절단하기 위한 폭만큼 적절한 위치로 이동시켜 대응되는 유도홈(21) 위에 고정한다(절단부(12) 간격 조절; 도 4a 참조). 이어서 상기 지지부(13)를 회전시켜 절단부(12)가 대응되는 유도홈(21)에 적절한 깊이로 삽입되도록 작동위치로 이동시킨 다음 필름원단(F)을 가공(융착-절단)하게 되는 것이다. 절단부(12)가 유도홈(21)에 삽입되는 깊이는 원하는 융착면의 폭에 따라 작업자가 적절하게 선택할 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 융착-절단장치가 운전될 때 겹쳐진 필름원단(F)은 도 3c에 개념적으로 도시된 것처럼, 융착-절단수단(10)의 절단부(12) 날에 의해 눌려서 융착유도수단(20)의 유도홈(21)으로 끼워져 들어가면서 [이때도 필름은 이송롤러(R)에 의해 팽팽하게 연속적으로 당겨져 이송되고 있음] 발열부(11)에 의해 가열된 절단부(12) 측면과 접하게 된다. 이 과정에서 절단부(12) 측면과 접하는 부분이 융착되면서 동시에 날에 의해 융착된 중간부분이 절단되는 것이다. 역시 필름이 계속 당겨지면서 이송되는 것이므로, 융착과 절단도 연속해서 이루어지는 것이다.

한편, 절단이 먼저 일어난다면 아래 위 필름이 다소 어긋나서 융착되게 될 텐데, 본 발명 장치의 제작예를 작동시킨 결과 이러한 문제가 발생되지 않았다. 따라서 시간적 선후를 정확하게 측정할 수 없지만, 융착이 먼저 일어난 직후에 절단이 이루어지는 것으로 사료된다.

본 발명에 의한 융착-절단장치에서, 상기 융착-절단수단(10)의 수(n)는 2 이상이며 상기 절단부(12)에 대응되는 상기 융착유도부의 유도홈(21)의 수도 2 이상으로, n-1개의 튜브형 필름을 연속제작하는 것이 가능하다. 위에서도 설명하였듯이, 융착유도부의 유도홈(21)을 소정의 간격으로 연속하여 복수개 형성시키고, 적절한 개수의 융착-절단수단(10)을 적절한 간격으로 배치하여 다양한 폭의 튜브형 필름을 복수개 연속생산이 가능하게 된다. 즉, 복수개의 융착-절단수단(10)의 일부 또는 전부를 선택하여 소정의 간격으로 배치한 다음 이를 작동위치에 세팅함으로써 다양한 위치에서 필름원단(F)을 융착-절단시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 의한 융착-절단장치에서, 융착되는 필름원단(F)의 폭(융착면)은 두 가지 방식의 조합으로 조절할 수 있다. 융착-절단수단(10)을 작동위치에 배치할 때 절단부(12)의 날이 상기 유도홈(21)에 삽입되는 깊이를 조절함으로써 융착면의 폭을 조절할 수 있다. 또는 상기 융착유도부의 유도홈(21)의 폭을 조절함으로써 융착면의 폭을 조절할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의한 융착-절단장치를 적용하여 튜브형필름 제조장치를 제작할 수 있는데, 그 제작예의 사진을 도 5a, 5b에 도시하였다. 도시된 예에서는 총 6개의 융착-절단수단(10)이 지지부(13)(청색 화살표)에서 좌우로 이동되어 간격을 조절할 수 있도록 결합되어 있고, 이 중 4개(적색 원)는 휴지위치에, 2개(하늘색 원)는 작동위치로 이동할 수 있도록 세팅되어 있다. 융착유도수단(20)(하늘색 화살표)은 작동위치의 하부에 장착되어 있다. 필름원단(F)이 좌에서 우로 이송되면서 지지부(13)가 회전하여 2개(하늘색 원)의 융착-절단수단(10)을 작동위치로 이동시키면 융착-절단수단(10)의 절단부(12) 날이 겹쳐진 필름원단(F)을 누르면서 융착유도수단(20)의 유도홈(21)으로 삽입되어, 필름원단(F)이 연속하여 융착과 동시에 절단되어 이 경우 3종의 튜브형 필름이 제작되는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면 종래 튜브원단방식에서는 비효율적이었던 표준화된 규격 이외의 규격 또는 아주 작은 규격의 튜브형필름을 효과적으로 제작할 수 있게 된다. 또한 종래 필름접착방식으로 제작하기 매우 어려웠던 작은 규격의 튜브형필름을 간편하게 생산할 수 있게 된다. 예컨대 본 발명에 의한 장치를 이용하는 경우 폭이 10mm이하인 튜브형필름까지 제작할 수 있게 된다.

10. 융착-절단수단
11. 발열부 12. 절단부 13. 지지부
20. 융착유도수단
21. 유도홈
F. 필름원단
R. 이송롤러

Claims (8)

1. 인접한 두 쌍의 이송롤러(R) 사이를 팽팽하게 통과하는 이중의 필름원단(F)으로부터 튜브형필름을 제조하는 장치로서,
   상기 필름원단(F)의 융착을 위한 열을 공급하는 발열부(11)와, 소정의 두께를 가지며 상기 이송되는 필름원단(F)을 절단하는 날이 형성된 절단부(12)를 가지는 하나 또는 복수개의 융착-절단수단(10);
   이송되는 필름원단(F)을 기준으로 상기 절단부(12)의 반대쪽에 위치하며, 상기 이송되는 필름원단(F)에 탄성을 가하면서 접촉되도록 이송방향의 수직단면이 볼록형상이고, 상기 절단부(12)의 작동위치에 대응되는 하나 또는 복수개의 유도홈(21)이 형성되어 있는 융착유도수단(20);
   을 포함하고 있어, 상기 절단부(12)의 날이 필름원단(F)을 누르면서 상기 유도홈(21)에 삽입되어-이때 절단부(12)의 날이 상기 유도홈(21)에 삽입되는 깊이 조절로 융착면의 폭이 조절됨- 중지없이 연속 이송중인 필름원단(F)이 이송되는 방향과 평행하게 절단과 동시에 융착됨으로써 필름원단(F)의 길이 내에서 길이에 제한없는 튜브형필름을 제조하는 것을 특징으로 하는 튜브형필름 제조장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 절단부(12)의 수(n)는 2 이상이며 상기 절단부(12)에 대응되는 상기 융착유도수단의 유도홈(21)의 수도 2 이상으로, n-1개의 튜브형 필름이 제조되는 것을 특징으로 하는 튜브형필름 제조장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 융착유도수단의 유도홈(21)은 소정의 간격으로 연속하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 튜브형필름 제조장치.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 융착-절단수단(10)은 개별적으로 휴지위치와 작동위치에 배치될 수 있으며, 소정의 융착-절단수단(10)을 작동위치에 배치함으로써 튜브형필름의 폭을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 튜브형필름 제조장치.
   
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 융착-절단수단(10)은 휴지위치와 작동위치에 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 튜브형필름 제조장치.
   
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 융착유도수단의 유도홈(21)의 폭을 조절함으로써 융착면의 폭을 조절하는 것을 특징으로 하는 튜브형필름 제조장치.
   
7. 삭제
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 튜브형필름의 폭은 10mm 이하인 것을 특징으로 하는 튜브형필름 제조장치.
   

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