KR101883994B1

KR101883994B1 - 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치

Info

Publication number: KR101883994B1
Application number: KR1020170018400A
Authority: KR
Inventors: 김대석
Original assignee: 김대석
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2018-07-31

Abstract

본 발명은 열융착을 위해 포장용 필름을 접기 전에 포장필름을 안내하면서 예열 가능하도록 하여 포장필름의 가장자리를 효과적으로 예열하고, 포장필름의 폴딩을 용이하게 하며, 상기 포장필름 공급장치의 구조를 단순화시켜 비용 절감을 가능케 한 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치에 관한 것이다.

Description

예열수단을 구비한 포장필름 공급장치{Apparatus for providing packaging films with preheating means}

본 발명은 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치에 관한 것으로, 특히 열융착을 위해 포장용 필름을 폴딩하기 전에 포장필름을 안내하면서 예열 가능하도록 하여 포장필름의 가장자리를 효과적으로 예열하고, 포장필름의 폴딩을 용이하게 하며, 상기 포장필름 공급장치의 구조를 단순화시켜 비용 절감을 가능케 한 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치에 관한 것이다.

내용물을 포장하는 포장체는 가장자리를 열융착하여 밀폐된 공간을 형성한다. 펼쳐진 필름 형태의 포장필름은 서로 마주하는 가장자리가 서로 마주하도록 반으로 접혀진 후에 그 가장자리가 1차로 열융착되어 상하가 개방된 원통형의 모양으로 형성되고, 상기 상하 부분은 2차로 열융착되어 밀폐된 공간이 형성된다.

도 1은 한국등록실용신안공보 제20-0159435호에 개시된 포장기로서, 상기와 같은 종래 포장체 형성장치를 도시한다. 도1에 도시된 바와 같이, 공급롤(2)에 감겨진 포장필름(1)은 안내롤러(4)에 의해 안내되면서 풀어진다. 상기 포장필름(1)은 접이부(5)를 거쳐서 반으로 접어진다. 이어서, 상기 반으로 접혀진 포장필름(1)의 일측은 예열기(6)에 의해 예열된다. 예열기(6)를 경유한 포장필름(1)은 측면압착롤러(7)에 의해 서로 열융착되어 상하가 개방된 형태의 통형을 형성한다. 이어서, 상하측압착롤러(8)에 의해 하측이 먼저 열융착되고, 내용물이 담긴 후에 상측이 최종적으로 열융착되어 내용물이 담긴 밀폐된 포장체(9)를 형성한다. 한편, 참조번호 3은 포장필름(1)이 예비적으로 권취된 대기롤(3)을 도시한 것으로, 공급롤(2)로부터 공급되는 포장필름(1)이 떨어지면 대기롤(3)의 포장필름(1)이 공급되게 함으로써, 포장필름(1)을 연속적으로 공급하기 위해서 마련된다.

그러나, 위와 같은 종래 포장체 형성장치는, 안내롤러(4)를 경유한 포장필름(1)이 접이부(5)에서 반으로 접어질 때, 특히 동절기에는 포장필름(1)의 재질적 특성 때문에 부드럽게 접혀지지 못하고 안내롤러 등에 끼이는 등의 문제가 발생된다. 이러한 문제는 포장필름(1)의 공급을 전체적으로 중단시키는 문제를 야기할 수 있다.

또한, 종래 포장체 형성장치는 예열기(6)를 구비하여 열융착 전에 미리 가장자리를 예열함으로써 후속하는 열융착의 효율을 향상시키는 효과를 제공하나, 별도의 예열기(6)를 구비하여야 한다는 측면에서 포장체 형성장치의 전체적인 구조를 복잡하게 하고 비용을 증가시키는 문제를 초래한다.

한국등록실용신안공보 제20-0159435호 한국등록특허공보 제10-1389718호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 열융착을 위해 포장용 필름을 폴딩하기 전에, 포장필름의 이송을 위한 안내롤러로서의 기능을 함과 동시에 예열 가능하도록 하여 포장용 필름의 가장자리를 효과적으로 예열하고, 포장용 필름의 폴딩을 용이하게 하며, 포장용 필름의 공급장치를 구조적으로 단순화시켜 비용 절감을 가능케 한 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 예열수단을 구비한 포장필름 공급장 는, 포장용 필름이 말려진 공급롤러, 상기 공급롤러로부터 인출되는 상기 포장용 필름을 안내하는 복수의 안내롤러, 열융착을 위해 상기 포장용 필름을 접기 전에 상기 포장용 필름을 면 접촉에 의해 안내하면서 상기 포장용 필름의 가장자리를 예열하는 예열롤러를 포함하고,
상기 예열롤러는, 상기 포장용 필름과 면 접촉하는 중공형의 몸체부, 및 상기 몸체부의 중심축 방향으로 삽입되어 열을 공급하는 히터봉을 포함하되, 상기 몸체부의 내부는 제1 내경을 갖는 제1 내경부와 상기 제1 내경부의 양단부 측에 배치되며 상기 제1 내경보다 큰 제2 내경을 갖는 제2 내경부를 포함하며,
상기 몸체부의 제1 내경부에는 복수의 제1구멍들이 형성된 단열관이 결합되고, 상기 단열관의 내측에는 상기 각 제1구멍들과 일치되는 복수의 제2구멍들이 형성되며 상기 히터봉의 열을 상기 히터봉 측으로 반사시키는 반사관이 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 예열롤러는, 상기 포장용 필름과 면 접촉하면서 회전하는 중공형의 몸체부, 상기 몸체부의 중심축 방향으로 착탈 가능하게 삽입되는 히터봉, 상기 히터봉에 전원을 공급하는 전원공급부, 상기 몸체부를 회동 가능하게 지지하는 브라켓, 및 상기 중심축과 상기 몸체부 사이에 배치되는 베어링을 포함하는 것이 바람직하다.

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본 발명에 따른 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치는, 롤러 형태의 예열수단을 채용함으로써, 포장필름의 이송을 위한 안내롤러로서의 기능을 함과 동시에 예열을 가능하게 하는 효과를 제공한다. 나아가 이송 안내와 예열이 동시에 가능하여, 포장용 필름의 공급 속도를 향상시키고, 포장필름 공급장치의 전체적 구성을 간소화하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 포장필름 공급장치는, 열융착을 위해서 포장필름을 반으로 폴딩하기 전에 포장필름 전체를 예열 공정을 수행함으로써 포장용 필름의 폴딩을 용이하게 하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 채용된 예열수단은 히터봉의 교체를 용이하게 함으로써, 예열수단의 유지 보수를 용이하게 하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 채용된 예열수단은, 제1,2 내경부를 구비하여 포장필름의 가장자리를 효과적으로 예열하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치는, 예열롤러를 경유한 후 열융착 공정이 수행되기 전에 배치되는 포장필름의 안내롤러는 우레탄 소재로 형성함으로써, 예열 후 열손실을 최소화하는 효과를 제공한다.

도1은 종래 포장체 형성장치의 사시도,
도2는 본 발명 일 실시예에 따른 포장필름 공급장치의 개략도
도3은 본 발명 일 실시예에 따른 포장필름 공급장치에 의해 포장용 필름이 공급되는 과정을 개략적으로 보인 도면,
도4는 예열롤러의 단면을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치는, 포장필름을 이용하여 밀폐된 공간을 형성하고 그 내부에 내용물을 담는 포장체를 형성하기 위한 공정에 사용되는 장치에 관한 것이다.

도2는 본 발명 일 실시예에 따른 포장필름 공급장치의 개략도이고, 도3은 본 발명 일 실시예에 따른 포장필름 공급장치에 의해 포장용 필름이 공급되는 과정을 개략적으로 보인 도면이며, 도4는 예열롤러의 단면을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명 일 실시예에 따른 포장필름 공급장치는, 공급롤러(10), 안내롤러(20), 및 예열롤러(30)를 포함한다.

구체적으로, 상기 공급롤러(10)는 포장용 필름(1)이 말려져 있는 롤러로서, 상기 공급롤러(10)로부터 상기 포장용 필름(1)이 풀리면서 공급된다. 상기 공급롤러(10)는 공급롤(11)과 대기롤(12)을 포함한다. 상기 공급롤(11)에 권취된 상기 포장용 필름(1)은 우선적으로 공정에 공급되고, 상기 공급롤(11)의 포장용 필름(1)이 떨어지면 상기 대기롤(12)의 포장용 필름(1)의 연속하여 공급된다.

도 2의 A 부분은 상기 공급롤(11)에 권취된 포장용 필름(1)의 끝단과 상기 대기롤(12)에 권취된 포장용 필름(1)의 선단을 서로 연결하여 포장용 필름을 연속적으로 공급할 수 있도록 한 접합부로서, 상기 A 부분의 구체적 구성은 등록특허 10-1389718호의 구성을 채용할 수 있으며, 그 구체적인 설명은 생략한다. 물론, 본 발명의 다른 실시예는 상기 접합부의 구성을 채용하지 않은 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.

상기 안내롤러(20)는 상기 공급롤러(10)로부터 인출되는 상기 포장용 필름(1)을 안내한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 안내롤러(20)는 복수 개 마련된다. 도 2를 참조하면, 상기 포장용 필름(1)의 이송력은 구동롤러(60)에 의해 부여되고, 상기 구동롤러(60)는 별도로 마련된 구동모터(미도시)에 의해 동력을 전달받는다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 포장용 필름(1)은 예열 공정의 전후에 원활한 이송을 위하여 안내롤러(20)에 의해 안내되는데, 상기 안내롤러(20)는 상기 포장용 필름(1)과 면 접촉하면서 별도의 동력없이 회동하도록 마련된다.

상기 예열롤러(30)는 열융착을 위해 상기 포장용 필름(1)을 접기 전에, 상기 포장용 필름(1)을 보다 유연하도록 예열하기 위해서 마련된다. 상기 예열롤러(30)는 상기 포장용 필름(1)과 면 접촉하면서 상기 포장용 필름(1)을 안내한다. 또한, 상기 예열롤러(30)는 상기 포장용 필름(1)의 가장자리를 예열한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 포장용 필름(1)은 예열 전에 안내롤러(20)에 의해 이송되고, 상기 예열롤러(30)에 의해 예열된다. 상기 예열롤러(30)를 거친 포장용 필름(1)은 반으로 접히는 폴딩(folding) 과정을 거친다. 도2에 도시된 바와 같이, 상기 예열롤러(30)를 거친 포장용 필름(1)은 추가적 안내롤러(20)를 경유한 후에 폴딩 공정으로 제공된다. 이어서 폴딩 과정에 의해 서로 마주하도록 배치되는 포장용 필름(1)의 가장자리는 한 쌍의 융착롤러(70)(80)에 의해 가압되면서 열융착된다.

본 발명에 따른 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치에 의하면, 상기 포장용 필름(1)은 예열롤러(30)와 면 접촉하면서 예열되어 보다 유연해지도록 되며 폴딩 공정에서 용이하게 반으로 접히게 된다. 물론, 본 실시예에 따르면, 상기 폴딩 공정은 상기 포장용 필름(1)을 반으로 접는 공정에 관하여 설명하였으나, 필요에 따라 상기 포장용 필름(1)이 다른 형태로 접혀지는 것에도 적용될 수 있음은 물론이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 채용된 예열롤러(30)는 몸체부(31), 히터봉(32), 전원공급부(33), 브라켓(34), 및 베어링(35)을 포함한다.

상기 몸체부(31)는 상기 포장용 필름(1)과 면 접촉하면서 회전한다. 즉, 외형적으로 상기 안내롤러(20)과 유사하며, 상기 포장용 필름(1)을 안내하는 기능을 수행한다. 한편, 상기 몸체부(31)의 내부는 빈 공간이 존재하는 중공형으로 이루어진다. 상기 몸체부(31)는 양단부에 결합되는 중심축(36)을 중심으로 회전한다. 구체적으로, 포장용 필름(1)이 몸체부(31)와 면 접촉할 때, 상기 몸체부(31)는 고정된 상기 중심축(36)에 대하여 회전한다.

상기 히터봉(32)은 상기 몸체부(31)의 중심축(36) 방향으로 삽입된다. 상기 중심축(36) 방향이란 상기 몸체부(31)가 연장되는 방향을 의미한다. 상기 히터봉(32)은 상기 몸체부(31)에 착탈 가능하게 삽입된다. 따라서, 상기 히터봉(32)만의 수리 또는 교환이 가능하다. 본 실시예에 따르면, 상기 히터봉(32)은 상기 몸체부(31)의 중심 측에 삽입되며, 80 ℃ 내지 90 ℃ 범위에서 가열된다.

상기 전원공급부(33)는 상기 히터봉(32)에 전원을 공급한다. 상기 전원공급부(33)는 후술하는 브라켓(34)에 설치되며, 상기 히터봉(32)은 상기 전원공급부(33)에 형성된 플러그를 통하여 전원을 공급받는다.

상기 브라켓(34)은 상기 몸체부(31)를 회동 가능하게 지지한다. 본 실시예에 따르면, 상기 브라켓(34)은 상기 몸체부(31)의 양단부 측에 각각 마련되어 중심축(36)이 삽입됨으로써, 상기 몸체부(31)를 회전 가능하게 지지한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 브라켓(34)은 중심축(36)을 각각 지지하는데, 일측에 마련된 브라켓(34)은 전원공급부(33)가 결합되는 거치대의 기능을 아울러 수행한다.

상기 베어링(35)은 상기 중심축(36)과 상기 몸체부(31) 사이에 배치된다. 상기 중심축(26)은 상기 브라켓(34)에 고정되고, 상기 몸체부(31)는 상기 베어링(35)과 구름 접촉하면서 회전한다.

본 실시예에 채용된 상기 예열롤러(30)는 제1 내경부(311)와 제2 내경부(312)를 포함한다.

상기 제1 내경부(311) 및 상기 제2 내경부(312)는 상기 몸체부(31)의 내부에 마련된 공간으로써, 서로 다른 내경을 갖는다. 상기 제1 내경부(311)의 제1 내경(R1)이라 하고, 상기 제2 내경부(312)의 내경을 제2 내경(R2)이라 할 때, 제2 내경(R2)은 제1 내경보다 크게 형성된다. 또한, 상기 제2 내경부(312)는 상기 제1 내경부(311)의 양단부 측에 배치된다.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 내경부(312)는 상기 몸체부(31)의 양측 가장자리 측에 마련되고, 상기 제1 내경부(311)는 상기 제2 내경부(312)의 사이인 상기 몸체부(31)의 내측에 마련된다.

따라서, 공간적인 측면에서, 상기 제1 내경부(311)의 내부 공간은 상기 제2 내경부(312)의 내부 공간에 비하여 좁다. 결과적으로, 상기 몸체부(31)의 가장자리 부근에서 상기 몸체부(31)의 단면 두께를 얇게 하고 상기 몸체부(31)의 내측 단면 두께를 넓게 하여, 상대적으로 상기 몸체부(31)의 가장자리 부근에서의 예열 효과를 높이기 위해 마련된 것이다.

또한, 본 발명 실시예에 따르면, 상기 예열롤러(30)는 단열관(40)과 반사관(50)을 더 포함한다.

상기 단열관(40) 및 상기 반사관(50)은 상기 몸체부(31)의 제1 내경부(311)에 마련된다. 따라서, 상기 제1 내경부(311)의 공간은 상기 단열관(40)과 상기 반사관(50)이 설치되는 공간만큼 더 협소해진다.

상기 단열관(40)은 상기 히터봉(32)으로부터 발생된 열이 상기 몸체부(31)의 중앙 측으로는 전달되는 것을 효과적으로 차단하기 위해서 마련된다. 또한, 상기 반사관(50)은 상기 히터봉(32)으로부터 발생된 열을 반사시켜 상기 제2 내경부(312) 측으로 열을 유도(도 4의 화살표 방향)하여 상기 제1 내경부(311)보다 상기 제1 내경부(312) 내의 온도를 상대적으로 고온으로 유지시키기 위해서 마련된다. 결과적으로, 상기 히터봉(32)으로부터 발생된 열은 상기 단열관(40) 및 반사관(50)에 의해서 상대적으로 제2 내경부(312) 측으로 더 전달되고, 상기 제1 내경부(311)의 공간이 상기 단열관(40) 및 반사관(50)에 의해 더욱 협소해지므로 상기 제1 내경부(311)에서의 불필요한 열 손실을 감소시키는 효과를 제공한다.

한편, 상기 단열관(40)에는 복수의 제1구멍(41)들이 형성되고, 상기 반사관(50)에는 상기 각 제1구멍(41)들과 일치되는 복수의 제2구멍(51)들이 형성된다. 상기 제1구멍(41)과 제2구멍(51)들을 통하여 히터봉(32)의 열이 상기 몸체부(31)의 중앙부분에도 전달되도록 함으로써, 포장필름(1)의 중앙부분에도 예열되도록 하여 폴딩시 유연해지도록 하였다.

본 발명 실시예에 따르면, 상기 포장용 필름(1)이 상기 예열롤러(30)를 경유하기 전에 지나는 안내롤러(20)의 몸체는 금속 재질로 이루어지고, 상기 포장용 필름(1)이 상기 예열롤러(30)를 경유한 후에 지나는 안내롤러(20)(도 2의 20a)는 우레탄 소재로 구성할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 폴딩 및 열융착 공정 전에 상기 예열롤러(30)에 의해 예열된 포장용 필름(1)의 냉각을 최소화할 수 있다.

이하 상기 구성에 따른 본 발명 실시예의 작용을 구체적으로 설명한다.

도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 포장용 필름(1)은 공급롤러(10)로부터 인출되어 안내롤러(20)를 경유하여 예열롤러(30)에 이른다. 상기 예열롤러(30)는 상기 포장용 필름(1)을 이송 및 안내하는 통상의 롤러와 같은 기능을 수행하면서도, 포장용 필름(1)의 가장자리를 효과적으로 예열한다.

상술한 바와 같이, 제1 내경부(311)보다 제2 내경부(312)의 공간을 크게 형성하여, 제2 내경부(312) 측에서 상기 몸체부(31)의 두께가 얇아진다. 따라서, 포장용 필름(1)의 가장자리를 효과적으로 예열할 수 있다. 이때, 단열관(40) 및 반사관(50)은 상기 제2 내경부(312) 측으로 열을 효과적으로 전달하여 포장용 필름(1)의 가장자리가 더욱 효과적으로 예열될 수 있게 한다.

본 실시예에 따르면, 예열 공정 이후 포장용 필름(1)은 폴링 공정에 의해 반으로 접힌다. 포장용 필름(1)은 예열에 의해 부드러워진 상태에서 폴딩 공정이 진행되므로, 포장용 필름(1)을 용이하게 접을 수 있게 된다.

폴딩 공정 후에 열융착 공정이 수행된다. 한 쌍의 융착롤러(70)(80)가 반으로 접혀 서로 마주하는 상기 포장용 필름(1)의 가장자리를 압착하여 접합시킨다. 열융착 공정의 온도는 미리 수행된 예열 공정으로 인하여 상대적으로 낮은 온도에서 진행이 가능하다.

즉, 예열 공정이 없는 경우 약 150℃ 정도의 고온으로 열융착 공정을 진행하여야 하나, 80℃ 내지 90℃ 범위에서 예열 공정을 수행하여 열융착 공정은 100℃ 내지 120℃의 범위에서 가능하다. 따라서, 상대적으로 낮아진 열융착 공정은 상대적으로 비용을 절감하는 효과를 제공한다.

이처럼, 본 발명 실시예에 따른 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치는, 예열롤러(30)가 포장용 필름(1)을 이송시키면서 예열을 수행할 수 있으므로, 별도의 예열기를 구비하는 비용 및 설치 공간을 절약할 수 있다.

또한, 본 발명에 채용된 예열롤러(30)는, 중공형의 내부 공간을 제1,2 내경부(311,312)로 구분하여, 히터봉(32)에 의한 열 손실을 최소화하면서도 포장용 필름(1)의 가장자리를 효과적으로 예열하는 효과를 제공한다.

또한, 예열롤러(30)에 의한 예열은 폴딩 공정 전에 이루어지므로, 예열에 의해 포장용 필름(1)이 부드러워져 폴딩을 용이하게 한다. 뿐만 아니라, 예열롤러(30)에 의해 열융착 공정에 필요한 온도를 예열이 없는 경우에 비하여 낮게 유지할 수 있으므로, 비용 절감의 효과를 제공한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위를 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10... 공급롤러 20... 안내롤러
30... 예열롤러 31... 몸체부
32...히터봉 33..전원공급부
34...브라켓 35...베어링
36...중심축 40...단열관
50...반사관 60..구동롤러
70...융착롤러 1...포장용 필름

Claims

포장용 필름(1)이 말려진 공급롤러(10);
상기 공급롤러(10)로부터 인출되는 상기 포장용 필름(1)을 안내하는 복수의 안내롤러(20); 및
열융착을 위해 상기 포장용 필름(1)을 접기 전에, 상기 포장용 필름(1)을 면 접촉에 의해 안내하면서 상기 포장용 필름(1)의 가장자리를 예열하는 예열롤러(30);를 포함하고,
상기 예열롤러(30)는 상기 포장용 필름(1)과 면 접촉하는 중공형의 몸체부(31); 상기 몸체부(31)의 중심축(36) 방향으로 삽입되어 열을 공급하는 히터봉(32);을 포함하되,
상기 몸체부(31)의 내부는 제1 내경(R1)을 갖는 제1 내경부(311)와 상기 제1 내경부(311)의 양단부 측에 배치되며 상기 제1 내경(R1)보다 큰 제2 내경(R2)을 갖는 제2 내경부(312)를 포함하고,
상기 몸체부(31)의 제1 내경부(311)에는 복수의 제1구멍(41)들이 형성된 단열관(40)이 결합되고, 상기 단열관(40)의 내측에는 상기 각 제1구멍(41)들과 일치되는 복수의 제2구멍(51)들이 형성되며 상기 히터봉(32)의 열을 상기 히터봉(32) 측으로 반사시키는 반사관(50)이 결합된 것을 특징으로 하는 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치.
청구항 1에 있어서,
상기 예열롤러(30)는,
상기 포장용 필름(1)과 면 접촉하면서 회전하는 중공형의 몸체부(31);
상기 몸체부(31)의 중심축(36) 방향으로 착탈 가능하게 삽입되는 히터봉(32);
상기 히터봉(32)에 전원을 공급하는 전원공급부(33);
상기 몸체부(31)를 회동 가능하게 지지하는 브라켓(34); 및
상기 중심축(36)과 상기 몸체부(31) 사이에 배치되는 베어링(35);을 포함하는 것을 특징으로 하는 예열수단을 구비한 포장필름 공급장치.
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