KR101926413B1

KR101926413B1 - 스틱형 용기 자동 포장장치

Info

Publication number: KR101926413B1
Application number: KR1020160081077A
Authority: KR
Inventors: 하진희
Original assignee: (주)진성파마텍
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2018-12-10
Also published as: KR20180001934A

Abstract

본 발명은 포장지의 접착을 통해 생성되는 스틱형 용기에 분말가루를 정량 공급하여 포장할 수 있는 스틱형 용기 자동 포장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 종래 스틱형 용기의 상, 하부 가로접착면이 단순 일(一)자 형으로 절단되어 스틱형 용기의 디자인이 획일화되어 단조롭고, 절단된 가로접착면의 양측 모서리가 날카로워지는 문제점을 해결하며, 가로접착면의 냉각 및 절단 후 발생하는 스크랩의 분리, 배출이 용이하도록, 지지블록, 지지블록의 타측에서 수평방향으로 슬라이드 작동되고 상하 배열된 제1, 제2 수평칼날과 상기 제1, 제2 수평칼날의 양측 끝단부에서 상, 하측으로 라운드진 제1, 제2 곡면칼날로 이루어진 내측면 칼날부와, 상기 내측면 칼날부와 외측면을 수평방향으로 관통하여 형성된 하나 이상의 분사홀을 구비한 커팅블록으로 이루어진 가로 커팅유닛을 포함하여 이루어져, 포장지의 가로접착면의 공랭식 냉각이 이루어지면서 스틱형 용기의 모서리가 R-커팅되고, 절단된 스크랩은 분사되는 압축공기에 의해 분리, 배출되는 스틱형 용기 자동 포장장치에 관한 것이다.

Description

스틱형 용기 자동 포장장치{PACKING APPARATUS FOR POUCH TYPE PACKAGE}

커피 등과 같이 미세 분말로 된 내용물(이하 분말가루로 통칭함.)의 사용을 편리하기 위해 사용되는 포장용기로, 대표적으로 필름 등의 포장지를 파우치형으로 접착하여 생산되는 스틱형 용기가 있다.

이러한 스틱형 용기는, 휴대가 간편하고, 포장비용이 비교적 저련함 장점을 갖고, 스틱형 용기의 포장은 내약성, 내화학성 등과 같이 인체에 무해한 포장지를 이용하여 한 번에 충진할 만큼의 분말가루를 내부에 담아 외측 삼면을 열융착방식으로 접착하여 일정 크기로 단위 포장할 수 있어, 다양한 분말가루 제품의 포장에 사용되고 있다.

이러한 스틱형 용기를 자동 포장하는 포장장치는, 2개의 권취롤로부터 전, 후면 포장지가 공급되어, 양 포장지가 다수의 롤러들을 경유하면서 삼면 접착, 내용물 저장, 절단이 이루어져 포장이 완료된다.

즉, 일반적인 스틱형 용기 자동 포장장치는 롤 형태로 감긴 포장지를 연속하여 공급하는 포장지 공급부와, 상기 포장지 공급부를 통하여 공급되는 포장지의 내부에 공간부를 형성하면서 열융착 등에 의한 방법으로 밀봉하는 접착부와, 상기 접착부에 의하여 포장지를 실링할 때 포장지 내부에 정량의 내용물을 주입할 수 있도록 하는 내용물 충진부와, 상기 내용물이 충진된 포장지의 세로접착면과 가로접착면을 각각 절단하는 커팅부로 구성되어, 포장지의 공급, 접착, 내용물 충진, 커팅이 하나의 장치에서 자동으로 실시되어 개별단위로 스틱형 용기의 포장이 완료된다.

이러한 종래의 스틱형 용기 자동 포장장치는, 대부분 가로접착면 절단을 위하여 가로 절단롤러를 사용하게 되므로, 가로접착면의 절단 형태가 일(一)자 형으로 이루어져 모서리가 날카로워 사용이 불편하다.

특히 스틱형 용기의 개봉을 쉽게 하기위해 가로접착면을 따라 톱니 형태의 절취선을 형성할 경우, 모서리 부위의 날카로움이 더해져, 제품 개봉 시 손을 베이는 등의 문제가 빈번하게 발생하고, 식별마크가 그대로 남기 때문에, 디자인적으로도 획일화되어 제품 포장이 단조로워지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 출원인은, 출원번호 제10-2015-0086158호(2015.06.17.) "스크류 공급방식을 이용한 충진부를 구비한 포장용기용 자동 포장장치"를 출원한 바 있으며, 본 발명은, 상기 특허출원을 개량하여 보다 뛰어난 효과를 제공할 수 있는 스틱형 용기 자동 포장장치를 제공하고자 한다.

참고로 종래의 스틱형 용기 자동 포장장치와 관련된 기술로써, 등록특허 제10-0544956호(등록일자 2006.01.13.), 등록특허 제10-0686898호(등록일자 2007.02.20.), 등록특허 제10-0955487호(등록일자 2010.04.22.), 공개특허 제10-2012-0045939호(공개일자 2012.05.09.) 등이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

스크류 공급 방식의 분말가루 충진을 보다 정밀하고 정확하게 제어할 수 있으며, R-커팅 시 가로접착면의 냉각 및 커팅에 의해 발생하는 스크랩의 분리, 배출이 용이한 스틱형 용기 자동 포장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치는,

포장지를 접착하여 생산된 스틱형 용기에 분말가루가 포장되도록 하는 스틱형 용기 자동 포장장치에 있어서,

연속하여 이송되는 포장지가 접착되어 있는 가로접착면을 절단하는 가로 커팅유닛은,

상기 포장지의 일면을 지지하는 지지블록과,

상기 지지블록 타측에 배치되어 수평방향으로 슬라이드 작동하고, 상하 배열된 제1 수평칼날과 제2 수평칼날, 상기 제1 수평칼날 및 상기 제2 수평칼날의 양측 끝단부에서 각각, 상, 하측으로 라운드지도록 연결된 제1 곡면칼날과 제2 곡면칼날이 형성된 내측면 칼날부, 상기 내측면 칼날부와 외측면을 수평방향으로 관통하여 형성된 하나 이상의 분사홀을 구비한 커팅블록과,

상기 분사홀에 연결되어, 압축공기를 분사하는 공기 분사수단을 포함하여 이루어져,

상기 내측면 칼날부가 포장지의 가로접착면을 절단할 때,

상기 분사홀로 분사되는 압축공기에 의해 포장지의 가로접착면이 공랭식 냉각이 이루어지면서 상기 내측면 칼날부에 의해 절단된 스틱형 용기의 모서리가 R-커팅되고, 절단된 스크랩은 분사되는 압축공기에 의해 분리, 배출되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치에서,

접착된 스틱형 포장용기의 상측 개구부에 분말가루를 충진하는 충진유닛;은,

분말가루가 저장되는 저장부와,

상기 저장부의 바닥면을 형성하며, 상측 투입구, 하측 배출구, 상기 투입구와 상기 배출구가 연통하도록 수평 방향으로 형성된 계량홀을 구비한 공급 플레이트와, 상기 계량홀에서 회전하도록 설치되어, 상기 투입구로 투입되는 분말가루가 상기 배출구로 정량 배출되도록 하는 스크류로 이루어진 정량 배출수단과,

상기 배출구 하측에 구비되어, 상기 배출구에서 배출되는 분말가루를 용기에 충진하는 충진노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치에서,

상기 충진유닛은, 상기 저장부와 공급레일읕 통해 연결되어 저장된 분말가루를 상기 저장부로 공급하는 대용량 호퍼를 더 포함하되,

상기 대용량 호퍼는, 상기 저장부에 대하여 좌우 회전 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치에서,

상기 커팅블록의 내측면 칼날부는, 양측 제1, 제2 곡면칼날에서 상기 제1, 제2 수평 칼날 중앙을 향해 절단방향으로 돌출 형성된 돌출칼날부를 포함하고,

상기 지지블록은 상기 제1, 제2 곡면칼날이 삽입되는 안내홀의 양측단에서 중앙을 향해 절단 반대 방향으로 돌출 형성된 돌출지지면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치는, 종래의 자동 포장장치에서 가로 절단롤러를 사용하여 포장용기의 가로접착면이 단순 일(一)자 형으로 절단되는 것과 다르게, 블록 절단 방식을 도입하여, 포장용기의 모서리가 라운드지도록 하는 R-커팅이 가능해져, 날카로운 모서리로 인한 상해를 예방할 수 있으며, 식별마크를 제거하고 포장용기의 형상을 다양하게 연출할 수 있으며,

특히, 커팅블록의 내측면 칼날부와 외측면 사이를 수평방향으로 관통하여 형성된 분사홀을 포함하여 이루어져, R-커팅 시, 가로접착면에 대한 공랭식 냉각과 함께 절단 후 발생하는 스크랩을 분리, 배출할 수 있어 스틱형 용기 자동 포장장치의 구조를 더욱 간속화하여 쉽게 제작할 수 있고, 포장의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치는, 스크류 방식을 이용한 분말가루의 정량 투입이 가능하고, 특히 저장부 내에서 회전하도록 설치된 투입부재를 통해 스크류를 이용한 정량 충진 시, 분말가루의 잔량이 적어서 투입구로 분말가루가 적게 투입되거나, 분말가루가 뭉쳐 공동이 발생하는 것을 방지하여, 분말가루 충진을 보다 정밀하고 정확하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치는, 저장부와 별도로 다량의 분말가루가 저장되는 대용량 호퍼를 추가 도입하고, 대용량 호퍼가 저장부에 대하여 좌우 회전 가능하도록 설치되어 있어, 사용이 매우 편리하다.

그리고 본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치는, 지지블록과 커팅블록의 각 내측면에서 중앙 부위가 돌출 형성된 돌출칼날부와 돌출지지면을 포함하여 이루어져, 커팅블록의 슬라이드 작동에 의해 커팅이 이루어질 때, 흡사 가위와 같이 절단이 이루어져 스틱형 포장용기가 구겨지거나, R-커팅부가 본래의 위치에서 벗어나 절단되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치를 개략적으로 도시한 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 가로 커팅부의 요부 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 블록들의 정면도들.
도 4는 본 발명에 따른 충진부를 발췌하여 도시한 확대 측면도.
도 5는 본 발명에 의해 절단되는 스틱형 용기를 도시한 정면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1을 참고하여 특정하면, 충진노즐(130)이 구비된 방향을 정면으로 하여 전후를 정하고, 정면에서 바라보는 방향을 기준으로 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 포장지(F)를 접착하여 생산된 스틱형 용기(P)에 분말가루가 포장되도록 하는 스틱형 용기 자동 포장장치에 관한 것으로, 연속하여 이송되는 전, 후면 포장지 또는 일면 포장지에 대하여 삼면을 접착하면서 분말가루를 충진하여 포장한 후, 스틱형 용기(P)의 가로접착면(1)을 절단하여 스틱형 용기(P)를 개별단위로 분할 포장하는 방식이면 족하고, 가로접착면(1) 및 세로접착면(2)을 위한 접착 방식이나, 구체적인 포장 방식, 사용되는 포장지(F)의 종류 등에 제한이 없다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이(스틱형 용기(P)의 커팅되는 형상은 도 1의 우측 하부 원대 정면도 및 도 5 참고.), 본 발명에 따른 스틱형 용기 자동 포장장치는 크게,

포장지를 공급하는 공급부(미도시), 세로접착면(2)과 하단 가로접착면(1)만이 접착된 스틱형 용기(P)의 상단 개구부로 분말가루를 충진하는 충진부(100), 포장지(F)를 스틱형으로 말아지면서 성형되도록 세로접착면(2)을 접착하는 세로 접착부(201)와 포장지(F)의 가로접착면(1)을 접착하는 가로 접착부(202)로 이루어진 스틱 성형부(200) 및 스틱형 용기(P)의 가로접착면(1)을 절단하는 가로 커팅부(300)를 포함한다.

상기 공급부, 충진부(100), 스틱 성형부(200), 가로 커팅부(300)는 본체 프레임의 일측에 수직방향으로 차례로 배치된다.

도면에 도시되지 않았으나, 본체 프레임의 일측에는 상기 공급부, 충진부(100), 스틱 성형부(200), 가로 커팅부(300)의 작업 속도, 토출되는 분말가루의 1회 토출양, 열융착 시 발열온도, 작동 상태 표시 등 자동 포장장치를 전체적으로 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함한다.

스틱형 용기(P)로 접착되는 포장지(F)는, 인체에 무해하면서 열융착 가능하도록 이루어진 합성수지재 필름 또는 알루미늄 필름이 사용될 수 있으며, 이러한 포장지(F)는 롤 형태로 권취되어 공급부(미도시)에 장착되어 있다.

이러한 공급부는, 롤 형태로 권취된 포장지(F)를 평면으로 인출하여 안내하는 가이드롤러를 포함하여 이루어져, 포장지(F)가 하부의 스틱 성형부(200)로 투입된다.

상기 스틱 성형부(200)는, 평면 상태에서 스틱형으로 말아지면서 성형되는 포장지(F)의 세로접착면(2)을 열융착으로 접착하는 세로 접착부(201)와,

상기 세로 접착롤러 하부에 배치되어 세로접착면(2)이 접착된 포장지(F)의 가로접착면(1)을 열융착으로 접착하는 가로 접착부(202)를 포함한다.

상기 세로 접착부(201)는 스틱형으로 말아진 포장지(F)의 양측 단부를 종방향으로 연속적으로 열융착시키고, 상기 가로 접착부(202)는 투입되는 포장지(F)를 횡방향으로 일정 간격을 두고 열융착시켜 실링한다.

이러한 세로 접착부(201) 및 가로 접착부(202)는, 히터가 구비된 롤러 접착 방식 또는 블록 접착 방식이 사용될 수 있고, 히터의 발열온도는 컨트롤러에 의해 제어된다.

또한 세로 접착부(201) 및 가로 접착부(202)는, 각 롤러나 블록들 사이, 또는 스틱 성형부(200)와 가로 커팅부(300) 사이에, 사이드 밀착롤러(미도시) 및/또는 엔드 밀착롤러(미도시)와 같은 각종 롤러 가압수단이 구비되어 열융착에 의해 실링된 세로접착면(2) 및 가로접착면(1)을 가압하여 요철(엠보) 성형하여, 포장지(F)의 접착력을 향상시킬 수 있으며,

이러한 스틱 성형부(200)는, 본 발명인의 등록특허 제10-1521627호 또는 출원번호 제10-2015-0086158호 등의 구성, 또는 이밖에 공지된 스틱형 용기(P)의 접착 방식 내지 구조가 적용될 수 있고, 이러한 세로 접착부(201)와 가로 접착부(202)를 포함하는 스틱 성형부(200)의 구체 구성은 공지된 기술로써, 다양하게 변형될 수 있다.

본 발명은, 이와 같이 포장지(F)가 연속적으로 이송되는 과정에서, 세로 접착부(201) 및 가로 접착부(202)에 의해 스틱형 용기(P)의 규격에 맞게 성형 후 접착된 상태에서, 충진부(100)를 통해 분말가루가 충진된 후 가로 커팅부(300)에서 가로접착면(1)이 절단되어 스틱형 용기(P)가 분할된다.

도면에서는, 1열로 연속 포장이 이루어진 후 절단되는 스틱형 용기(P)가 대표적으로 도시되어 있으나, 각 구성을 다열로 구성하는 것도 가능하다.

다음으로, 본 발명의 핵심들인, 충진부(100)와 가로 커팅부(300)의 구체 구성을 설명한다.

먼저 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 충진부(100)는 크게, 저장부(110), 정량 배출수단(120), 충진노즐(130) 및 투입부재(140)를 포함한다.

상기 저장부(110)는 분말가루가 일정량 이상 저장되도록 하는 것으로, 일종의 호퍼이다.

이러한 저장부는, 대용량 호퍼(101)를 이용해 다량의 분말가루가 저장된 상태에서 공급 플레이트(121)의 계량홀(121c)로 일정량의 분말가루가 바로 투입되도록 형성될 수 있으나,

도면과 같이, 소용량 호퍼 형태의 저장부(110)와 별도로 대용량 호퍼(101)(미도시)를 추가 구비하여, 대용량 호퍼(101)에서 일정량 이상의 분말가루가 저장부(110)에 채워지는 형태로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

즉, 대용량 호퍼(101)에 분말가루가 다량 저장된 상태에서, 저장부(110)의 분말가루 잔량이 일정량 이하로 떨어지면, 센서가 이를 감지하여 공급레일(102)을 통해 대용량 호퍼(101)의 분말가루 일정량이 저장부(110)로 추가 공급되어 채워지도록 하는 것이 바람직하다.

이는 하나의 저장부(110)에 분말가루를 저장한 상태에서 투입구(121a)로 분말가루가 바로 투입될 경우, 다량의 분말가루의 무게로 인해 분말가루가 뭉쳐서 투입구(121a) 상부에 공동이 발생하기 쉽고,

따라서 이를 방지하기 위해선 투입구(121a)의 크기가 필요 이상으로 커져야 하는 구조적인 문제점을 해결하기 위함이다.

특히 본 발명은 저장부(110) 내부에서 회전하도록 설치된 투입부재(140)를 포함하는 바,

대용량 호퍼(101)로 이루어진 하나의 저장부에 투입부재(140)가 설치되어 투입구(121a)로의 분말가루 투입이 직결되는 경우, 저장부 내의 분말가루 무게로 인해 투입부재(140)의 회전을 위한 모터의 출력 역시 커져야 하는 문제점이 있으므로, 대용량 호퍼(101)와는 별개로 투입부재(140)가 설치된 소용량 저장부(110)가 구비되어 있는 형태가 보다 바람직하다.

이 경우, 대용량 호퍼(101)는, 상기 저장부(110)와 공급레일(101)읕 통해 연결되어 저장된 분말가루를 상기 저장부(110)로 공급하는데,

저장부(110)의 타측면(후면)에 공급레일(101)이 거치되는 개구부(미도시)를 형성하여 연결된다.

그리고 상기 대용량 호퍼(101)는, 상기 저장부(110)에 대하여 좌우 회전 가능하도록 설치된다.

즉, 저장부(110)는, 대용량 호퍼(101)에서 분말가루를 공급받는 형태이므로, 상대적으로 용량이 작고, 투입부재 등의 구비를 위해 고정 설치되는데 반하여,

상기 대용량 호퍼(101)는, 상대적으로 그 크기가 크므로, 분말가루의 보충이나 대용량 호퍼(101)의 청소 작업 등을 위해 좌우 회전하도록 설치되어 작업의 편의성을 높일 수 있다.

도면에 도시되지 않았으나, 이러한 대용량 호퍼(101)는, 회전용 핸들을 포함하여 이루어진다.

상기 정량 배출수단(120)은, 저장부(110)의 분말가루를 정량으로 계량하여 배출되도록 하는 것으로, 공급 플레이트(121)와 스크류(122)를 포함한다.

상기 공급 플레이트(121)는, 상기 저장부(110)의 바닥면을 형성하는 것으로, 상측 투입구(121a), 하측 배출구(121b), 상기 투입구(121a)와 상기 배출구(121b)가 연통하도록 수평 방향으로 형성된 계량홀(121c)이 구비되어 있다.

상기 투입구(121a), 배출구(121b), 계량홀(121c)은, 후술하는 투입부재(140)의 회전축(142) 위치를 벗어난 지점에 복수개 구비되는 것도 가능한데,

투입구(121a)로의 정량 투입 및 작업의 생산성 향상을 위해선, 투입부재(140)의 회전축(142)을 기준으로 공급 플레이트(121)의 양측에 각각 투입구(121a), 배출구(121b), 계량홀(121c)이 구비되는 것이 보다 바람직하다.

그리고 상기 스크류(122)는, 상기 계량홀(121c)에서 회전하도록 설치되어, 상기 투입구(121a)로 투입되는 분말가루가 상기 배출구(121b)로 정량 배출되도록 하는 것으로,

스크류(122)의 길이 방향으로, 외주면을 따라 나선형으로 형성된 스크류날개부(122a)가 구비되고, 스크류(122)의 후단부에 모터(미도시)가 연결된다.

모터에 의해 스크류(122)가 회전하는 상태에서 상기 투입구(121a)로 분말가루가 투입되면,

계량홀(121c)에 채워지는 분말가루가 스크류날개부(122a)에 의해 전방의 배출구(121b) 방향으로 밀려서 배출되며,

이러한 스크류(122)의 회전 속도 및/또는 시간 등을 제어하면, 배출구(121b)로 배출되는 분말가루를 정량으로 조절하여 관리할 수 있다.

상기 스크류(122)의 회전 제어는, 스크류날개부(122a)의 면적, 계량홀(121c)의 길이 등을 감안하여 결정된다.

다음으로 상기 충진노즐(130)은, 상기 배출구(121b) 하측에 구비되어, 상기 배출구(121b)에서 배출되는 분말가루를 용기에 충진하는 것으로,

배출구(121b)의 개구부에 상응하는 너비를 갖는 깔때기 형상으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

도면에 도시되지 않았으나, 이러한 충진노즐(130)에는 별도의 개폐수단이 추가적으로 구비될 수 있으며,

모터 등을 이용한 진공 발생수단을 충진노즐(130)에 연결하여, 충진노즐(130)에서 분말가루가 토출될 때, 진동을 통해 분말가루가 충진노즐(130)에서 막히거나, 충진노즐(130)의 표면에 묻어서 정량 배출되지 않는 것을 방지할 수 있다.

그리고 상기 투입부재(140)는, 상기 저장부(110) 내에서, 상기 투입구(121a) 상부에서 회전하도록 설치되어, 저장부(110)에 저장된 분말가루가 상기 투입구(121a)로 투입되도록 하는 회전날개(143)를 포함한다.

이러한 투입부재(140)는,

상기 저장부(110) 상부에 설치되는 모터(141),

상기 모터(141)와 수직방향으로 연결된 회전축(142),

상기 회전축(142)의 하측 끝단부에서 외주면을 따라 방사상으로 형성된 복수개의 회전날개(143)로 구성된다.

이러한 투입부재(140)의 회전을 이용해, 저장부(110)의 분말가루 잔량이 소량만 남아 있더라도, 투입구(121a) 주위에 있는 분말가루를 투입구(121a)로 쉽게 투입하여 계량홀(121c)에 채워지도록 할 수 있으며,

특히 투입구(121a) 상부에 있는 분말가루가 투입구(121a)로 투입될 때, 분말가루의 응집이나 뭉침 등에 의해 투입구(121a) 상부에 공동이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 회전날개(143)가 회전하면서 저장부(110)의 바닥면에 있는 분말가루를 투입구(121a) 측으로 밀어서 계속하여 투입시키므로, 일종의 교반 기능이 구현됨에 따라 투입구(121a)로 적은양의 분말가루만이 투입되거나, 투입구(121a) 상부에 공동이 발생하여 분말가루의 투입이 끊기는 것을 방지할 수 있다.

상기 저장부(110) 및 상기 정량 배출수단(120)의 높이 조절이 가능하도록, 상기 공급 플레이트(121)를 승하강시키는 제1 승강수단(150)을 포함한다.

상기 제1 승강수단(150)은, 충진노즐(130) 및 세로 접착부(201)에서 스틱 형태로 말리는 스틱형 용기의 길이가 달라질 때 공급 플레이트(121)의 높이를 조절하여 사용하도록 한다.

이러한 승강수단은, 각 부품의 상승 및 하강을 위한 승강 플레이트, 가이드 봉, 승강봉 등 공지된 다양한 방식이 사용될 수 있으며,

스틱 성형부(200) 및 가로 커팅부(300)에도 개별적인 승강수단이 구비되어, 각 구성들 사이의 높이 조절에 사용할 수 있다.

도면에서는 이해의 편의를 위하여, 스틱 성형부2(200)를 위한 승강수단을 생략하였고,

가로 커팅부(300)의 승강수단으로써, 지지블록(310)과 커팅블록(320)이 장착된 승강 플레이트(332)가 모터(330)에 의해 회전하는 승강봉(331)에 나사 결합되어, 가로 커팅부(300)의 높이 조절이 이루어지는 것이 도시되어 있다.

다음으로, 상기 가로 커팅부(300)는, 본체 프레임의 최하부에 설치되는 것으로,

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,

상기 포장지(F)의 일면(전면)을 지지하는 지지블록(310)과,

상기 지지블록(310) 타측에 배치되어 수평방향으로 슬라이드 작동하고, 상하 배열된 제1 수평칼날(321a)과 제2 수평칼날(321b), 상기 제1 수평칼날(321a) 및 상기 제2 수평칼날(321b)의 양측 끝단부에서 각각, 상, 하측으로 라운드지도록 연결된 제1 곡면칼날(321c)과 제2 곡면칼날(321d)이 형성된 내측면 칼날부(321), 상기 내측면 칼날부(321)와 외측면을 수평방향으로 관통하여 형성된 하나 이상의 분사홀(322)을 구비한 커팅블록(320)과,

상기 분사홀(322)에 연결되어, 압축공기를 분사하는 공기 분사수단(미도시)을 포함한다.

상기 지지블록(310)과 상기 커팅블록(320)은 가로 커팅부(300)의 센서(미도시)가 포장지(F)의 식별마크를 인식하면 포장지(F)의 이송이 멈춘 상태에서 실린더와 연결된 커팅블록(320)이 전방으로 슬라이드 이동하여 내측면 칼날부(321)가 포장지(F)의 가로접착면(1)을 절단하는데,

커팅블록(320)의 제1, 제2 수평칼날(321a)(321b)과 제1, 제2 곡면칼날(321c)(321d)의 형상에 의해 가로접착면(1)의 양측 모서리는 상, 하부가 라운드진 형태로 R-커팅된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 수평칼날(321a)과 제1 곡면칼날(321c)은 가로접착면(1)을 기준으로 상부 스틱형 용기의 하단을 "

" 형상으로 절단하고,

제2 수평칼날(321b)과 제2 곡면칼날(321d)은 가로접착면(1)을 기준으로 하부 스틱형 용기의 상단을 "

" 형상으로 절단한다.

따라서 본 발명의 커팅블록(320)에 의해 절단되는 포장지(F)의 스크랩(S)은 "

" 형상으로 배출되고, 이러한 가로 커팅부(300)의 R-커팅이 반복적으로 이루어지면 분할된 스틱형 용기의 모든 모서리는 라운드진 형태로 절단된다.

그리고 상기 가로 커팅부(300)의 커팅 동작의 안정성을 위하여,

상기 지지블록(310)은 수평방향으로 관통 형성되어 상기 커팅블록(320)이 삽입되는 안내홀(311)을 갖고,

상기 커팅블록(320)은 상기 안내홀(311)의 양측 개구부에 끼워지며, 서로 소정간격 이격되어 연결된 한 쌍의 끼움편(323)을 포함하여 이루어져, 지지블록(310)과 커팅블록(320)의 내측면 칼날부(321) 사이에 수직방향으로 관통 형성되어 스틱형 용기(P)가 통과되는 통과부(323A)가 형성되어,

상기 지지블록(310)의 내측면과 반대 방향 내측면(즉, 통과부(323A)의 후방측 내측면) 둘레의 끝단부를 따라 상기 내측면 칼날부(321)가 형성되어 있다.

상기 지지블록(310)의 안내홀(311)은 상기 커팅블록(320)의 수직 단면 형상에 상응하는 것으로, 상기 한 쌍의 끼움편(323)이 상기 안내홀(311)에 끼워진 상태에서 커팅블록(320)의 슬라이드 이동을 안내한다.

상기 커팅블록(320)의 통과부(323A)는 상기 스틱 성형부(200)를 지난 스틱형 용기(P)가 통과되는 것으로, 스틱형 용기(P)가 상기 통과부(323A)를 통과할 때 스틱형 용기(P)의 전면은 상기 지지블록(310)의 후방 내측면에 지지된 상태로 통과부(323A)를 통과한다.

그리고 통과부(323A)의 내측면 칼날부(321) 높이에 포장지(F)의 가로접착면(1)이 진입하여 정지하면, 실린더의 작동에 의해 커팅블록(320)이 상기 지지블록(310) 방향으로 슬라이드 이동하여, 가로접착면(1)이 절단되어 상, 하부의 스틱형 용기가 각각 분할된다.

상기 공기 분사수단은, 상기 분사홀(322)들과 호스 등의 관체로 연결되어, 내측면 칼날부(321)에 마련된 분사홀(322)로 공기를 분사하는 것으로, 에어 콤프레셔 등으로 구성될 수 있다.

이러한 공기 분사수단은, 스틱형 용기(P)가 통과부(323A)에 진입하여 정지된 상태에서 가로접착면(1)에 공기를 분사하여 스틱형 용기(P)가 지지블록(310)에 밀착되면서 공랭식 냉각이 이루어지도록 함과 동시에,

커팅블록(320)이 슬라이드 작동하여 스틱형 용기(P)의 R-커팅이 이루어지면, 분사되는 공기가 스크랩(S)을 안내홀(311) 전방으로 밀어서 자동으로 분리, 배출이 이루어지도록 한다.

따라서 연속 연결된 상, 하부 스틱형 용기(P)가 분할 절단되면서 발생한 스크랩(S)은, 내측면 칼날부(321)의 가압, 특히 분사홀(322)로 분사되는 공기압에 의해 지지블록(310)의 전방으로 배출, 낙하되고, 절단된 스틱형 용기(P)는 통과부(323A) 하부로 배출, 낙하된다.

이때, 상기 제1, 제2 수평칼날(321a)(321b)과, 제1, 제2 곡면칼날(321c)(321d)이 스틱형 용기에 동시에 접촉되어 절단될 경우, 스크랩(S)이 지지블록(310)에 지지되지 못하여 포장지(F)가 상기 안내홀(311)로 말려 들어가면서 접혀, 재단할 본래의 모양으로 절단되지 않거나, 절단이 이루어지지 않을 수 있으므로,

상기 커팅블록(320)의 내측면 칼날부(321)는, 양측 제1, 제2 곡면칼날(321c)(321d)에서 상기 제1, 제2 수평칼날(321a)(321b) 중앙을 향해 절단방향으로 돌출 형성된 돌출칼날부(321A)를 포함하고,

상기 지지블록(310)은 상기 끼움편(323)이 삽입되는 안내홀(311)의 양측단에서 중앙을 향해 절단 반대 방향으로 돌출 형성된 돌출지지면(311a)을 포함하여,

실링된 스틱형 용기(P)의 가로접착면(1) 중앙에서부터 양측 모서리부 방향으로 절단이 이루어지도록 한다.

즉, 돌출칼날부(321A)와, 돌출지지면(311a)으로 인해, 제1, 제2 수평칼날(321a)(321b)의 중앙이 가로접착면(1)의 중앙 부위에 선(先) 접촉된 후, 제1, 제2 곡면칼날(321c)(321d)이 가로접착면(1)의 양측단으로 후(後) 접촉되는 형태로 절단(흡사 가위를 이용하는 것과 같이)이 이루어져, 포장지(F)가 접혀서 말리는 것을 방지하고, 절단이 보다 용이하게 이루어지도록 한다.

한편 상기 커팅블록(320)의 외측 상면에는 커팅 시 가로접착면(1)과 소정 간격 이격된 위치에 절취선(1a)이 형성되도록 하는 절취선 칼날(340)이 구비된다.

상기 절취선 칼날(340)은 전단부에 절취선(1a) 형태에 상응하는 톱니부(341)가 형성되어 있는 것으로, 상기 톱니부(341)가 내측면 칼날부(321)의 후방에 배치되도록 구비된다.

즉, 내측면 칼날부(321)가 톱니부(341)보다 전방으로 더 돌출되도록 구비된다.

또한, 상기 지지블록(310)은 내측면에, 상기 절취선 칼날(340)과 대응하는 받침부(342)가 결합된다.

따라서 커팅블록(320)이 작동하면, 내측면 칼날부(321)가 가로접착면(1)을 절단한 후, 이어서 상기 절취선 칼날(340)의 톱니부(341)가 절단되지 않는 포장지(F)에 접촉하여 절취선(1a)이 형성된다.

이때 절취선 칼날(340)의 톱니부(341)가 내측면 칼날부(321)보다 후방에 배치되므로, 톱니부(341)에 의해 포장지(F)가 완전하게 절단되지 않고, 포장지(F)의 표면에 가로접착면(1) 부위만을 쉽게 절취할 수 있는 절취선(1a)이 찍히면서 형성된다.

도면에 도시되지 않았으나, 상기 톱니부(341)와 대응하는 높이에 형성된 상기 받침부(342)의 하측 모서리부에도 톱니부(341)가 형성되어 있으면 포장지(F)의 양면에 모두 절취선(1a)이 형성될 수 있다.

이 경우 받침부(342)의 전후 너비를 조절하여, 절취선(1a)이 적절한 깊이만큼 형성되도록 할 수 있다.

즉 가로접착면(1)이 절단될 때, 포장지는 지지블록(310) 방향으로 가압되어 받침부(342)에 지지되며, 이 상태에서 상기 톱니부(341)가 포장지(F)에 접촉하면 미세분말에 의해 포장지(F)가 눌리면서, 절취선(1a)이 완전하게 절단되지 않고, 포장상태가 유지되는 정도의 적절한 깊이로 절취선(1a)이 형성된다.

이어서 상기한 구성의 스틱형 용기 자동 포장장치의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저 대용량 호퍼(101)에 분말가루를 저장한 상태에서, 대용량 호퍼(101)의 개폐수단을 개방하면, 일정량의 분말가루가 저장부(110)로 공급되어 저장된다.

도면에 도시되지 않았으나, 저장부(110)의 내부에는 잔량 감지 센서가 구비되어, 분말가루 잔량이 일정 이하로 떨어지면, 대용량 호퍼(101)에서 분말가루가 추가로 공급되도록 할 수 있다.

저장부(110)에 분말가루가 저장된 상태에서, 스틱형 용기 자동 포장장치를 작동시키면, 투입부재(140)의 회전날개(143)가 회전하여 저장부(110)의 분말가루가 뭉치지 않도록 교반한다.

그리고 이 상태에서, 포장지(F)는 스틱 성형부(200)로 이송되어 세로 접착부(201)와 가로 접착부(202)를 지나면서 스틱형으로 말리면서 성형 및 접착이 완료된다.

스틱형 용기(P)의 세로접착면(2)과 하단 가로접착면(1)이 접착되면, 충진부(100)의 스크류(122)는 미리 설정된 회전수나 시간만큼 회전하여, 투입구(121a)를 통해 계량홀(121c)로 투입되는 분말가루를 배출구(121b) 방향으로 밀어서 배출시킨다.

이렇게 배출되는 분말가루는 충진노즐(130)을 지나 낙하하여 스틱형 용기(P) 내부에 정량 충진이 이루어진다.

분말가루의 정량 충진이 완료되면, 스크류(122)의 작동이 정지되며, 이때 투입부재(140)는 계속 회전하면서 투입구(121a)로 분말가루를 일정하게 투입시켜 계량홀(121c)에 분말가루가 빈 공간 없이 채워지도록 한다.

그리고 분말가루가 충진된 스틱형 용기(P)는, 하강하면서 가로 접착부(202)에 의해 접착되지 않은 상단 가로접착면(1)이 접착되어 실링된 상태로, 가로 커팅부(300)로 이송된다.

실링 완료된 스틱형 용기(P)가 가로 커팅부(300)의 통과부(323A)에 진입하면 스틱형 용기(P)의 이송이 정지된 상태에서, 실린더에 의해 커팅블록(320)이 슬라이드 작동하여 포장이 완료된 스틱형 용기(P)를 최종적으로 절단하여 분리한다.

이때, 상기와 같은 구조의 내측면 칼날부(321)로 인해,

상기 내측면 칼날부(321)가 포장지(F)의 가로접착면(1)을 절단할 때,

상기 분사홀(322)로 분사되는 압축공기에 의해 포장지(F)의 가로접착면(1)이 공랭식 냉각이 이루어지면서 상기 내측면 칼날부(321)에 의해 절단된 스틱형 용기(P)의 모서리가 R-커팅되고, 절단된 스크랩(S)은 분사되는 압축공기에 의해 분리, 배출된다.

또한 가로접착면(1)이 절단될 때, 상기 절취선 칼날(340)의 톱니부(341)가 포장지(F)의 양면에 적절한 깊이로 접촉되면서 절취선(1a)이 형성된다.

그리고 이러한 일련의 작동이 반복적으로 이루어지면서 스틱형 용기(P)의 포장 작업이 자동으로 반복 실시된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 스틱형 용기 자동 포장장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

F : 포장지 P : 스틱형 용기
1 : 가로접착면 2 : 세로접착면
S : 스크랩
10 : 베드 100 : 충진부
101 : 대용량 호퍼 102 : 공급레일
110 : 저장부 120 : 정량 배출수단
121 : 공급 플레이트 121a : 투입구
121b : 배출구 121c : 계량홀
122 : 스크류 122a : 스크류날개부
130 : 충진노즐 140 : 투입부재
141 : 모터 142 : 회전축
143 : 회전날개 150 : 제1 승강수단
200 : 스틱 성형부 201 : 세로 접착부
202 : 가로 접착부 300 : 가로 커팅부
310 : 지지블록 311 : 안내홀
311a : 돌출지지면 320 : 커팅블록
321 : 내측면 칼날부 321a, 321b : 수평 칼날
321c, 321d : 곡면 칼날 321A : 돌출칼날부
322 : 분사홀 323 : 결합편
322A : 통과부 330 : 모터
331 : 승강봉 332 : 승강플레이트
340 : 절취선 칼날 341 : 톱니부
342 : 받침부

Claims

포장지(F)를 접착하여 생산된 스틱형 용기(P)에 분말가루가 포장되도록 하는 스틱형 용기 자동 포장장치에 있어서,
연속하여 이송되는 포장지(F)가 접착되어 있는 가로접착면(1)을 절단하는 가로 커팅부(300)는,
상기 포장지(F)의 일면을 지지하는 지지블록(310)과,
상기 지지블록(310) 타측에 배치되어 수평방향으로 슬라이드 작동하고, 상하 배열된 제1 수평칼날(321a)과 제2 수평칼날(321b), 상기 제1 수평칼날(321a) 및 상기 제2 수평칼날(321b)의 양측 끝단부에서 각각, 상, 하측으로 라운드지도록 연결된 제1 곡면칼날(321c)과 제2 곡면칼날(321d)이 형성된 내측면 칼날부(321), 상기 내측면 칼날부(321)와 외측면을 수평방향으로 관통하여 형성된 하나 이상의 분사홀(322)을 구비한 커팅블록(320)과,
상기 분사홀(322)에 연결되어, 압축공기를 분사하는 공기 분사수단을 포함하여 이루어져,
상기 내측면 칼날부(321)가 포장지(F)의 가로접착면(1)을 절단할 때,
상기 분사홀(322)로 분사되는 압축공기에 의해 포장지(F)의 가로접착면(1)이 공랭식 냉각이 이루어지면서 상기 내측면 칼날부(321)에 의해 절단된 스틱형 용기(P)의 모서리가 R-커팅되고, 절단된 스크랩(S)은 분사되는 압축공기에 의해 분리, 배출되는 것을 특징으로 하고,

상기 지지블록(310)은 수평방향으로 관통 형성되어 상기 커팅블록(320)이 삽입되는 안내홀(311)을 갖고,
상기 커팅블록(320)은 상기 안내홀(311)의 양측 개구부에 끼워지며, 서로 소정간격 이격되어 연결된 한 쌍의 끼움편(323)을 포함하여 이루어져, 지지블록(310)과 커팅블록(320)의 내측면 칼날부(321) 사이에 수직방향으로 관통 형성되어 스틱형 용기(P)가 통과되는 통과부(323A)가 형성되어, 상기 통과부(323A)의 내부면 중 지지블록(310)의 내측면과 반대 방향 내측면 둘레의 끝단부를 따라 상기 상기 내측면 칼날부(321)가 형성되어,
상기 한 쌍의 끼움편(323)이 상기 안내홀(311)에 끼워진 상태에서 상기 커팅블록(320)의 슬라이드 이동을 안내하는 것을 특징으로 하고,

상기 커팅블록(320)의 외측 상면에는 커팅 시 가로접착면(1)과 소정 간격 이격된 위치에 절취선(1a)이 형성되도록 하는 절취선 칼날(340)이 구비되며,
상기 절취선 칼날(340)은 전단부에 절취선(1a) 형태에 상응하는 톱니부(341)가 형성되어 있는 것으로, 상기 톱니부(341)가 내측면 칼날부(321)의 후방에 배치되도록 구비되고,
상기 지지블록(310)은 내측면에, 상기 절취선 칼날(340)과 대응하는 받침부(342)가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 스틱형 용기 자동 포장장치.
제 1 항에 있어서,
접착된 스틱형 용기(P)의 상측 개구부에 분말가루를 충진하는 충진부(100);는,
분말가루가 저장되는 저장부(110)와,
상기 저장부(110)의 바닥면을 형성하며, 상측 투입구(121a), 하측 배출구(121b), 상기 투입구(121a)와 상기 배출구(121b)가 연통하도록 수평 방향으로 형성된 계량홀(121c)을 구비한 공급 플레이트(121)와, 상기 계량홀(121c)에서 회전하도록 설치되어, 상기 투입구(121a)로 투입되는 분말가루가 상기 배출구(121b)로 정량 배출되도록 하는 스크류(122)로 이루어진 정량 배출수단(120)과,
상기 배출구(121b) 하측에 구비되어, 상기 배출구(121b)에서 배출되는 분말가루를 용기에 충진하는 충진노즐(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스틱형 용기 자동 포장장치.
제 2 항에 있어서,
상기 충진부(100)는, 상기 저장부(110)와 공급레일(102)읕 통해 연결되어 저장된 분말가루를 상기 저장부(110)로 공급하는 대용량 호퍼(101)를 더 포함하되,
상기 대용량 호퍼(101)는, 상기 저장부(110)에 대하여 좌우 회전 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스틱형 용기 자동 포장장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커팅블록(320)의 내측면 칼날부(321)는, 양측 제1, 제2 곡면칼날(321c)(321d)에서 상기 제1, 제2 수평칼날(321a)(321b) 중앙을 향해 절단방향으로 돌출 형성된 돌출칼날부(321A)를 포함하고,
상기 지지블록(310)은 상기 제1, 제2 곡면칼날(321c)(321d)이 삽입되는 안내홀(311)의 양측단에서 중앙을 향해 절단 반대 방향으로 돌출 형성된 돌출지지면(311a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스틱형 용기 자동 포장장치.