KR102019034B1

KR102019034B1 - 에어 완충재 제조장치

Info

Publication number: KR102019034B1
Application number: KR1020190040617A
Authority: KR
Inventors: 채진규; 임예지
Original assignee: 씨제이대한통운 (주)
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2019-09-06

Abstract

본 발명은 에어 완충재 제조장치에 관한 것으로, 한 장의 필름을 접어 에어캡을 성형하는 에어 완충재 제조장치로서, 본체에 회전 가능하게 구비되는 필름롤에서 한 장의 필름을 인출시켜 공급하는 필름 공급부; 공급되는 필름을 접은 상태로 이송시키면서 필름의 접힌 가로 방향의 양측 단부를 가압 히팅하여 실링하는 한편 실링된 필름 내부로 에어를 공급하는 실링부; 에어가 주입된 필름을 일정 길이마다 세로 방향으로 가압 히팅하여 실링하는 한편 세로로 실링된 접합부를 컷팅하여 에어캡을 형성하는 성형부;를 포함하는 에어 완충재 제조장치를 제공한다.

Description

에어 완충재 제조장치{Manufacturing machine of air cushioning}

본 발명은 에어 완충재 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 장치로서 에어 완충재의 길이를 간편하게 조절하여 연속 성형할 수 있도록 한 에어 완충재 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자 제품이나 유리 제품 등과 같이 생산된 제품을 이송하거나 보관할 때 외부의 충격으로부터 제품이 손상되는 것을 방지하기 위해 완충 포장재를 사용하는데, 이러한 완충 포장재는 대체로 제품의 외면을 감싸도록 설치되므로 가벼우면서 제품을 보호할 수 있는 정도의 탄성과 강도가 요구된다.

이에, 최근에는 다양한 제품에 맞추어 가공하기에 용이하면서 외부로부터 전달되는 충격이나 제품의 하중을 효과적으로 지지하여 파손되지 않은 생태에서 목적지로 이송할 수 있도록 하기 위해 시트에 에어가 주입된 에어백 타입의 완충 포장재를 많이 사용하고 있다.

이러한 완충 포장재는 미리 제조된 시트로 제품을 포장한 후, 시트의 일측에 형성된 에어 주입밸브를 통해 에어가 주입된다. 에어가 주입된 완충 포장재로 포장된 제품은 그 후에 다시 외장 포장재를 이용하여 최종 포장된다.

그런데, 종래의 포장용 에어 완충재는 제작된 시트에 에어를 주입하기 전 단계에서 작업자가 수작업으로 제품을 포장한 후 시트에 에어 주입공정을 실시하였기 때문에, 포장공정이 번거로웠다.

이러한 단점을 감안하여 종래에는 국내 등록특허 제10-1123869호(이하 '선행기술문헌1'이라 한다)와, 국내 등록특허 제10-1170606호(이하 '선행기술문헌2'라 한다)에서 '포장용 에어완충재 제조장치'가 제안된 바 있다.

선행기술문헌1,2에 개시된 포장용 에어완충재 제조장치는, 이송되는 제 1,2 시트 사이에 에어셀을 형성하고, 에어셀에 에어를 주입하여 실링한 에어셀 시트를 형성하며, 실링된 에어셀 시트를 포장할 제품에 요구되는 사이즈로 커팅하여 포장용 에어완충재를 성형한다.

하지만, 종래의 선행기술문헌1,2에 개시된 포장용 에어완충재 제조장치는 시트 사이에 형성된 에어셀에 에어를 주입하여 에어셀 시트를 형성함으로써, 에어셀 시트는 에어셀에 대응한 일정한 길이로만 형성되므로 에어셀 시트의 길이 조절이 불가한 단점이 있다.

국내 등록특허 제10-1123869호 국내 등록특허 제10-1170606호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 현장이나 생산 라인에서 하나의 장치로서 요구되는 에어 완충재의 길이를 간편하게 조절하여 연속 성형할 수 있도록 한 에어 완충재 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어 완충재 제조장치는, 한 장의 필름을 접어 에어캡을 성형하는 에어 완충재 제조장치로서, 본체에 회전 가능하게 구비되는 필름롤에서 한 장의 필름을 인출시켜 공급하는 필름 공급부; 공급되는 필름을 접은 상태로 이송시키면서 필름의 접힌 가로 방향의 양측 단부를 가압 히팅하여 실링하는 한편 실링된 필름 내부로 에어를 공급하는 실링부; 에어가 주입된 필름을 일정 길이마다 세로 방향으로 가압 히팅하여 실링하는 한편 세로로 실링된 접합부를 컷팅하여 에어캡을 형성하는 성형부;를 포함할 수 있다.

그리고, 필름 공급부는, 본체에 돌출되게 구비되는 릴 샤프트; 릴 샤프트에서 외측으로 돌출되게 구비되어 필름롤이 위치 고정되게 끼워져 구비되는 릴 플랜지; 릴 샤프트에 결합 고정되어 필름롤에 끼워져 필름롤을 위치 고정시키는 릴 홀더; 필름롤에서 인출되어 공급되는 필름의 장력을 일정하게 유지시키는 텐션 조절부;를 포함할 수도 있다.

게다가, 텐션 조절부는, 필름롤에서 인출되는 필름이 감김되어 필름의 이송에 따라 본체에서 이동되면서 공급되는 필름의 장력을 조절하는 텐셔너를 포함할 수 있으며, 또는 텐션 조절부는, 필름롤에서 인출되어 실링부로 공급되는 필름이 감김되어 필름의 이송에 따라 본체에서 이동되면서 공급되는 필름의 장력을 조절하는 텐셔너; 텐셔너가 그 일단부에 고정되고 타단부는 릴 샤프트에 회전 가능하게 결합되어 필름의 공급시 회전되었다가 원위치로 복귀되게 구비되는 텐션브라켓;을 포함할 수도 있다.

또한, 필름 공급부에는 회전되는 필름롤을 정지시키는 브레이크 수단이 구비되되, 브레이크 수단은, 릴 샤프트에 고정되어 릴 샤프트와 같이 회전되는 디스크; 본체에 힌지 결합되어 회전되게 구비되는 릴 브라켓; 릴 브라켓에 구비되어 디스크를 가압하여 필름롤을 정지시키고 필름의 공급시는 디스크와 분리되는 브레이크패드;를 포함할 수 있다.

게다가, 텐션브라켓에는 필름 공급 여부에 따라 텐션브라켓과 같이 회전되면서 릴 브라켓을 회전시켜 브레이크패드를 디스크와 분리시키거나 또는 접촉되게 하는 접지롤러가 구비될 수도 있다.

한편, 실링부는, 본체 양측에 각각 구비되어 필름롤에서 인출되는 한 장의 필름을 "∪"자로 접어 이송시키는 한 쌍의 필름 가이드; 양 필름 가이드 사이에 구비되어 이송되는 "∪"자로 접힌 필름 내부에 에어를 공급하는 에어 공급관; 에어 공급관 양측의 본체에서 각각 이동되게 구비되어 "∪"자 필름의 개구부를 가압 히팅하여 가로 방향으로 실링하는 가로형 히팅블록 및 가로형 히팅 가이드블록;을 포함할 수 있다.

그리고, 가로형 히팅블록 및 가로형 히팅 가이드블록에는 가로로 실링된 필름의 접합부를 가이드하는 기립가이드가 구비될 수 있다.

또한, 본체에는 이동되는 가로형 히팅블록 및 가로형 히팅 가이드블록을 안내하는 다수의 안내축이 구비되고, 가로형 히팅블록을 가로형 히팅 가이드블록 측으로 이동시키는 작동축이 본체에서 이동 가능하게 구비되며, 그 일단부에 작동축이 결합되는 한편 타단부는 본체에 힌지 결합되어 이의 회전시 작동축을 이동시켜 가로형 히팅블록을 이동시키는 히팅브라켓이 구비될 수도 있다.

그리고, 본체에는 레버축이 회전 가능하게 구비되고, 레버축에는 캠이 고정되게 구비되며, 캠은 가로형 히팅 가이드블록에 접한 상태로 구비되어 레버축과 같이 회전되면서 가로형 히팅 가이드블록을 본체에서 내,외측으로 이동시키도록 구성될 수 있으며, 가로형 히팅 가이드블록에는 실링된 필름의 이송상태를 감지하는 감지센서가 구비되고, 감지센서의 감지신호에 의해 경보음이 발생되도록 구성될 수도 있다.

또한, 실링부에는 실링된 필름의 접합부를 가압하여 이송시키는 한 쌍의 이송롤러가 구비되고, 이송롤러의 하부에는 실링부에서 이송되는 필름의 접합부를 가이드하는 한 쌍의 가이드롤러가 실링부의 전,후 양단부에 각각 구비되며, 양단부의 가이드롤러는 가이드벨트로서 각각 연결되게 구비될 수 있다.

한편, 성형부는, 본체의 양측에 각각 이동 가능하게 구비되는 복수의 베이스블록; 양 베이스블록의 전,후 양단부에 각각 구비되고 에어가 주입되는 필름을 세로 방향으로 실링하는 복수의 세로형 히팅블록; 복수의 세로형 히팅블록에 각각 마주하도록 본체에 각각 구비되고 실링된 세로의 접합부를 컷팅하는 복수의 세로형 히팅 가이드블록;을 포함할 수 있다.

그리고, 본체에 회전 가능하게 구비되어 구동모터에 의해 회전 구동되는 구동축; 구동축에 결합 고정되어 구동축과 같이 회전되는 피니언기어; 피니언기어에 나란히 치합되어 구비되는 복수의 랙기어; 양 랙기어와 양 베이스블록에 각각 결합 고정되는 복수의 이동샤프트;를 포함하여, 피니언기어의 회전시 양 베이스블록을 이동시켜 세로형 히팅블록과 세로형 히팅 가이드블록을 접촉 또는 분리시키도록 구성될 수 있다.

게다가, 구동축 반대편의 본체에 회전 가능하게 구비되는 아이들축; 아이들축에 결합 고정되어 아이들축과 같이 회전되는 피니언기어; 피니언기어에 나란히 치합되어 구비되는 복수의 랙기어; 양 랙기어와 양 베이스블록에 각각 결합 고정되는 복수의 이동샤프트;를 포함하여, 구동축의 회전시 이동되는 양 베이스블록을 가이드하도록 구성될 수 있다.

또한, 복수의 베이스블록에는 가이드레일이 각각 구비되고, 세로형 히팅블록 및 세로형 히팅 가이드블록에는 가이드레일에 슬라이드 결합되어 베이스블록 상에서 이동되는 이동블록이 구비되어, 복수의 세로형 히팅블록 및 복수의 세로형 히팅 가이드블록의 거리를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

그리고, 세로형 히팅블록과 세로형 히팅 가이드블록은 그 접촉면이 히팅돌부와 히팅홈의 형상 맞춤으로 결합되게 구비되어, 에어가 주입된 필름을 세로 방향으로 가압 히팅하여 실링하도록 구성될 수 있다.

게다가, 세로형 히팅 가이드블록에는 세로형 히팅블록 측으로 인출되는 커터가 구비되고, 이 커터는 세로형 히팅블록과 세로형 히팅 가이드블록에 의해 세로로 실링된 접합부를 컷팅하도록 구비될 수 있다.

또한, 커터는 세로형 히팅 가이드블록에 관통되게 구비되고, 세로형 히팅 가이드블록에는 복수의 지지축이 고정되게 구비되며, 복수의 지지축에 상대 이동 가능하게 구비되고 그 선단부에는 커터가 설치되어 있는 지지브라켓이 구비되고, 지지브라켓과 지지축 사이에는 이동되는 지지브라켓에 의해 압축되고 인장되는 스프링이 구비되어, 지지브라켓의 이동시 커터가 세로형 히팅 가이드블록을 관통하여 출입되게 구비될 수 있으며, 커터는 지지브라켓에 이동 가능하게 구비되고, 커터 후방의 지지브라켓에는 편심롤이 편심된 상태로 회전 가능하게 구비되어, 편심롤에 의해 지지브라켓에서 돌출되는 커터의 위치를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

그리고, 세로형 히팅블록에는 필름을 히팅하여 실링하는 접촉면의 양측 단부에서 접촉면보다 더 돌출되는 차단부를 갖는 융착 방지브라켓이 구비될 수 있다.

본 발명의 에어 완충재 제조장치에 따르면, 하나의 장치로서 요구되는 에어 완충재의 길이에 따라 히팅블록 간의 거리를 간편하게 조절하여 에어 완충재를 연속 성형할 수 있으므로 현장 대응성 및 응답성이 좋은 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 완충재 제조장치의 정면 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 에어 완충재 제조장치의 배면 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 에어 완충재 제조장치의 내부 구성을 보인 정면 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 에어 완충재 제조장치의 내부 구성을 보인 배면 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 에어 완충재 제조장치에 구성되는 필름 공급부의 작동상태를 보인 배면 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 필름 공급부의 작동이 정지된 상태의 배면 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 에어 완충재 제조장치에 구성되는 에어 공급부의 전방 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 에어 공급부의 후방 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 에어 공급부의 가로형 히팅블록 및 가로형 가이드블록을 도시한 평면 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 에어 공급부를 후면에서 도시한 구성도이다.
도 11은 본 발명에 따른 에어 공급부의 가로형 히팅블록과 가로형 가이드블록의 분리도이다.
도 12는 본 발명에 따른 에어 완충재 제조장치에 구성되는 성형부의 평면 구성도이다.
도 13은 본 발명에 따른 성형부의 저면 구성도이다.
도 14는 본 발명에 따른 성형부에 구성되는 세로형 히팅블록 및 세로형 가이드블록이 길이 조절된 상태의 구성도이다.
도 15는 본 발명에 따른 성형부를 후면에서 도시한 구성도이다.
도 16은 본 발명에 따른 성형부의 세로형 히팅블록 및 세로형 가이드블록의 분리도이다.
도 17은 본 발명에 따른 성형부의 작동상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략하고, 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하며, 중복되는 설명은 생략한다.

첨부도면 도 1 내지 도 17은 본 발명에 따른 에어 완충재 제조장치 및 이의 구성을 도시한 도면들이다.

본 발명의 에어 완충재 제조장치(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 제조장치(100)에서 한 장의 필름(2)을 접은 상태로 공급하고, 접은 필름(2)의 양단부를 가로 방향으로 실링하며, 가로로 실링된 필름(2)에 에어를 주입하여 이를 다시 세로 방향으로 실링한 후 컷팅하여 에어캡(10)을 성형하는 장치이다.

이러한 제조장치(100)는 본체(110)와, 본체(110)의 선단부에 회전 가능하게 구비되는 필름롤(1)에서 한 장의 필름(2)을 인출시켜 공급하는 필름 공급부(200)와, 본체(110)의 중앙부에 구성되어 공급되는 필름(2)을 접은 상태로 본체(110) 후단부로 이송시키면서 필름(2)의 접힌 가로 방향의 양측 단부를 가압 히팅하여 실링하는 한편 실링된 필름(2) 내부로 에어를 공급하는 실링부(300)와, 본체(110)의 후단부에 구성되어 에어가 주입된 필름(2)을 일정 길이마다 세로 방향으로 가압 히팅하여 실링하는 한편 세로로 실링된 접합부를 컷팅하여 에어캡(10)을 형성하는 성형부(400)를 포함한다.

필름 공급부(200)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본체(110)의 선단부 일면 즉 정면으로 돌출되게 구비되는 릴 샤프트(210)와, 본체(110)와 접한 릴 샤프트(210)의 일단부에서 외측으로 돌출되게 구비되어 필름롤(1)의 일면이 위치 고정되게 끼워져 구비되는 릴 플랜지(211)와, 릴 샤프트(210)의 타단부에 결합 고정되는 한편 필름롤(1)의 반대면에 끼워져 필름롤(1)을 위치 고정시키는 릴 홀더(220)와, 필름롤(1)에서 인출되어 공급되는 필름(2)의 장력을 일정하게 유지시키는 텐션 조절부를 포함한다.

릴 샤프트(210)는 본체(110)의 선단부에서 본체(110)를 관통하여 회전 가능하게 구비된다.

릴 플랜지(211)는 릴 샤프트(210)의 일단부에서 릴 샤프트(210)를 중심으로 방사상으로 돌출되어 릴 샤프트(210)와 평행하게 구비되고, 다수의 릴 플랜지(211)가 이루는 외경은 릴 샤프트(210)에 장착되는 필름롤(1)에 구비되는 심재의 내경에 대응한 직경으로 형성된다.

릴 홀더(220)는 릴 샤프트(210)의 타단부에 관통 결합되어 고정되는 원판으로 형성되고, 릴 플랜지(211)와 마주하는 릴 홀더(220) 일면의 가장자리에는 다수의 지지축(221)이 원주 방향을 따라 이격되게 설치되어 릴 플랜지(211)와 대응한 외경을 이루도록 구비되며, 릴 홀더(220)의 반대측에는 이에 관통된 릴 샤프트(210)에 릴 홀더(220)를 결합 고정시키는 고정나사(222)가 체결되어 구비된다.

따라서, 필름롤(1)은 그 양측 단부가 각각 릴 플랜지(211)와 릴 홀더(220)의 지지축(221)에 각각 끼워져 위치 고정된 상태로 구비되고, 이와 같이 구비되는 필름롤(1)은 릴 플랜지(211)와 릴 홀더(220) 및 릴 샤프트(210)와 같이 회전되면서 필름(2)을 한 장씩 인출시키게 된다.

또한, 본체(110)에는 릴 샤프트(210) 상에서 회전되는 필름롤(1)을 감지하여 필름롤(1)의 교체시기를 알리는 감지센서(230)가 구비된다. 이러한 감지센서(230)는 릴 플랜지(211)의 회전수를 감지하는 엔코더 등으로 구비될 수 있고, 컨트롤부(미도시)에서는 감지센서(230)에 의해 검출된 릴 플랜지(211)의 회전수(필름롤(1)의 회전수)와 릴 플랜지(211)가 검출되는 시간을 고려하여 필름롤(1)의 인출량을 연산함으로써 필름롤(1)의 교체시기를 알 수 있고, 필름롤(1)의 교체시기가 되면 경보음을 작동시키게 된다.

한편, 텐션 조절부는 필름롤(1)에서 인출되어 공급되는 필름(2)의 장력을 일정하게 유지시키는 장치로서, 필름롤(1)에서 인출되는 필름(2)이 감김되어 필름(2)의 이송에 따라 본체(110)의 안내공(111)을 따라 이동되면서 공급되는 필름(2)의 장력을 조절하는 텐셔너(242)가 구비된다. 이러한 텐셔너(242)는 필름롤(1) 하부의 본체(110)에 구비되어 필름(2)의 공급시 필름(2)에 대한 저항으로 작용하여 실링부(300)로 공급되는 필름(2)을 반대 방향으로 당기는 반력을 가지게 됨으로써 공급되는 필름(2)의 텐션을 자동 조절하여 유지하게 된다.

이러한 효과를 극대화하기 위해 텐셔너(242)에는 텐션브라켓(240)이 구비되되, 텐션브라켓(240)은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 그 상단부가 릴 샤프트(210)에 걸림되어 회전 가능하게 구비되고, 하단부에는 텐셔너(242)가 고정되게 구비된다.

그리고, 이와 같은 텐션브라켓(240)과 본체(110) 사이에는 회전된 텐션브라켓(240)을 원위치로 복귀시키는 복귀스프링(243)이 구비되고, 복귀스프링(243)은 인장 코일스프링으로 구비됨이 바람직하다.

따라서, 필름(2)의 공급시는 도 5에서와 같이, 필름(2)이 공급되는 공급력에 의해 텐셔너(242)가 실링부(300) 측으로 이동되어 텐션브라켓(240)을 시계방향으로 회전시키게 되고, 필름(2)의 공급 후 즉 실링시에는 도 6에서와 같이 텐션브라켓(240)과 본체(110) 사이에 구비된 복귀스프링(243)에 의해 회전된 텐션브라켓(240)이 반대로 회전되면서 텐셔너(242)를 원위치로 복귀시킴에 따라 필름(2)을 반대 방향으로 당겨 긴장시킴으로써 필름(2)의 장력을 자동 조절하여 공급하게 된다.

그리고, 상기와 같은 필름 공급부(200)에는 회전되는 필름롤(1)을 정지시키는 브레이크 수단이 구비된다.

브레이크 수단은, 릴 샤프트(210)에 고정되어 릴 샤프트(210)와 같이 회전되는 디스크(244)와, 본체(110)에 그 일단부가 힌지 결합되어 타단부가 상하로 회전되게 구비되는 릴 브라켓(250)과, 릴 브라켓(250)의 타단부에 구비되어 디스크(244)를 가압하여 필름롤(1)을 정지시키고 필름(2)의 공급시는 디스크(244)와 분리되어 필름롤(1)을 회전가능한 상태로 구비시키는 브레이크패드(252)를 포함한다.

여기서, 디스크(244)는 텐션브라켓(240)과 이격된 상태로 릴 샤프트(210)에 고정됨으로써 릴 샤프트(210)와는 항상 일체로 회전되지만, 텐션브라켓(240)과는 필름롤(1)의 공급 회전시에만 함께 회전된다.

그리고, 텐션브라켓(240)에는 필름(2)의 공급 여부에 따라 텐션브라켓(240)과 같이 회전되면서 릴 브라켓(250)을 회전시켜 브레이크패드(252)를 디스크(244)와 분리시키거나 또는 접촉되게 하는 접지롤러(241)가 구비된다. 즉, 접지롤러(241)는 도 5에서와 같이 필름(2)의 공급시는 텐션브라켓(240)과 같이 시계방향으로 회전되면서 릴 브라켓(250)을 상방으로 밀어올려 브레이크패드(252)와 디스크(244)를 분리시키고, 필름(2)의 공급 후 즉 실링시에는 도 6에서와 같이 텐션브라켓(240)과 같이 반시계방향으로 회전되어 릴 브라켓(250)이 원위치로 복귀되도록 하여 브레이크패드(252)가 디스크(244)에 접촉되어 가압됨으로써 필름롤(1)의 회전을 정지시키게 된다.

릴 브라켓(250)은 디스크(244) 상부의 본체(110)에 그 일단부가 힌지축(251)을 매개로 힌지 결합되고 타단부는 자유단부로서, 힌지축(251)을 기준으로 타단부가 상하로 회전되게 구비된다. 이러한 릴 브라켓(250)의 자유 단부 하단에는 브레이크패드(252)가 고정되어 구비되고, 이러한 브레이크패드(252)는 마찰력이 우수한 우레탄 또는 고무 재질로 형성되어, 디스크(244)를 견고하면서도 신속히 가압하여 필름롤(1)을 정지시킬 수 있게 된다.

또한, 상기와 같은 릴 브라켓(250)의 양측에는 각각 스프링(253)(254)이 구비되고, 이 스프링(253)(254)의 일단부는 릴 브라켓(250)에 걸림 고정되며, 타단부는 본체(110)에 걸림 고정되게 구비되어, 접지롤러(241)에 의해 상방으로 밀려올라간 릴 브라켓(250)에 복원력을 제공하여 릴 브라켓(250)이 신속하게 원위치로 복귀되도록 한다.

이를 위해, 양 스프링(253)(254) 중 힌지축(251)에 근접한 릴 브라켓(250)에 위치된 스프링(253)은 압축 코일스프링(이하 "압축스프링"이라 한다)으로 구비되고, 브레이크패드(252)와 근접한 릴 브라켓(250)에 위치한 스프링(254)은 인장 코일스프링(이하 '인장스프링"이라 한다)으로 구비될 수 있다.

이와 같이 구비되는 압축스프링(253)과 인장스프링(254)은 릴 브라켓(250)이 상방으로 회전될 시 각각 압축 및 인장되면서 이의 복원력이 합력으로 동시에 릴 브라켓(250)에 작용되므로 릴 브라켓(250)이 원위치로 신속하게 복귀됨과 더불어 압축스프링(253)과 인장스프링(254)의 합력에 의해 브레이크패드(252)가 디스크(244)를 견고히 눌러 가압할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 텐셔너(242)와 실링부(300) 사이의 본체(110)에는 실링부(300)로 공급되는 필름(2)을 안내하는 다수의 가이드롤러(245)가 구비되고, 이 가이드롤러(245)에는 한 장의 필름(2)이 차례로 걸림되어 구비됨으로써 가이드롤러(245)는 필름(2)과의 접촉에 의한 접지력이 필름(2)의 공급에 대한 저항으로 작용되므로 필름(2)을 안내함과 동시에 필름(2)의 장력 유지에 일조하게 된다.

따라서, 실링부(300)로 필름(2)의 공급 후에는 실링부(300)에서의 실링 작동에 의해 필름(2)의 이송이 정지되고, 이때 텐션브라켓(240)이 복귀스프링(243)에 의해 원위치로 복귀됨과 동시에 릴 브라켓(250)이 하강하여 릴 브라켓(250)의 브레이크패드(252)가 디스크(244)를 눌러 가압함으로써 필름롤(1)의 회전이 정지됨과 더불어 텐션브라켓(240)에 의한 텐셔너(242)가 원위치로 복귀되면서 필름(2)을 공급 반대 방향으로 당겨 필름(2)의 장력을 조절하게 된다.

실링부(300)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 실링부(300) 선단부의 본체(110) 양측에 각각 구비되어 필름롤(1)에서 인출되는 한 장의 필름(2)을 "∪"자로 접어 이송시키는 한 쌍의 필름 가이드(310)와, 양 필름 가이드(310) 사이에 구비되어 이송되는 "∪"자로 접힌 필름(2) 내부에 에어를 공급하는 에어 공급관(320)과, 에어 공급관(320) 양측의 본체(110)에서 각각 이동되게 구비되어 "∪"자 필름(2)의 개구된 상단부를 가압 히팅하여 가로 방향으로 실링하는 가로형 히팅블록(330) 및 가로형 히팅 가이드블록(331)을 포함한다.

필름 가이드(310)는 도 7 및 도 11에 도시된 바와 같이, 실링부(300)의 선단부 양측에서 후단부 측으로 상향 경사지게 형성된 복수개로 구비된다. 이러한 필름 가이드(310)는 후술될 에어 공급관(320)의 간격만큼 이격되게 구비되고, 양 필름 가이드(310) 사이로 한 장의 필름(2)이 통과하여 인출됨으로써 필름(2)은 "∪"자 형태로 접혀 이송된다.

그리고, 에어 공급관(320)은 양 필름 가이드(310) 및 후술될 가로형 히팅블록(330)과 가로형 히팅 가이드블록(331)을 완전히 관통하도록 구비된다.

이로써, 필름롤(1)에서 인출되는 한 장의 필름(2)은 에어 공급관(320)의 하부를 감싸면서 그 양단부가 양 필름 가이드(310)에 의해 상방을 향하도록 "∪"자 형태로 겹쳐진 상태로 실링부(300)를 관통하게 된다.

한편, 상기와 같은 필름 가이드(310) 후방의 에어 공급관(320) 양측에는 본체(110)에 각각 이동가능하게 구비되는 베이스블록(332)(333)이 구비되고, 각 베이스블록(332)(333)의 상면에는 가로형 히팅블록(330)과 가로형 히팅 가이드블록(331)이 각각 구비되되, 가로형 히팅블록(330)은 베이스블록(332)에서 이동가능하게 구비되고, 가로형 히팅 가이드블록(331)은 베이스블록(333)에 고정되게 구비된다.

이러한 가로형 히팅블록(330)은 열선이 내재되어 있어 필름(2)의 개구된 상단부를 융착시켜 실링할 수 있고, 이에 대응한 가로형 히팅 가이드블록(331)은 가로형 히팅블록(330)과 면접촉되면서 그 사이를 통과하는 필름(2)의 상단부를 가압하게 된다.

이와 같이 필름(2)의 개구된 상단부를 가압 히팅하여 실링하는 가로형 히팅블록(330)과 가로형 히팅 가이드블록(331)의 후단부에는 필름(2)의 상단부가 가로로 실링된 필름(2)의 접합부를 가이드하는 기립가이드(330a)(331a)가 구비되고, 이 기립가이드(330a)(331a)에 의해 필름(2)이 실링부(300)에서 성형부(400)로 이송될 때 실링된 필름(2)의 상단부가 넘어지지 않고 세워진 상태로 이송될 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 가로형 히팅블록(330)과 가로형 히팅 가이드블록(331)은 베이스블록(332)(333)에 구비된 안내축(335)에 의해 필름(2)과 직교하는 방향으로 이동 가능하게 구비되고, 특히 가로형 히팅블록(330)은 베이스블록(332)에 이동 가능하게 구비된 작동축(334)에 고정되게 구비되어 작동축(334)과 같이 본체(110) 및 베이스블록(332)에서 이동되면서 이에 대향되는 가로형 히팅 가이드블록(331)에 면접촉되어 가압된다.

그리고, 가로형 히팅 가이드블록(331)이 있는 본체(110)의 외측면에는 작동축(334)을 작동시키는 히팅브라켓(350)이 구비된다.

즉, 히팅브라켓(350)은, 그 일단부가 본체(110)의 외측면에 힌지 결합된 힌지부(351)로 구비되고, 타단부에는 작동축(334)과 후술될 일측의 이동샤프트(453)가 관통 결합되어 고정되는 결합부(352)(353)가 각각 구비된다. 이로써, 히팅브라켓(350)의 결합부(352)(353)가 본체(110)의 내,외측 방향으로 회전됨에 따라 작동축(334)이 본체(110)에서 직선 이동되면서 가로형 히팅블록(330)을 가로형 히팅 가이드블록(331)에 밀착시키거나 또는 분리시키게 된다.

또한, 가로형 히팅 가이드블록(331) 측에는 개폐레버(360)가 회전 가능하게 구비되되, 개폐레버(360)의 하단부에는 가로형 히팅 가이드블록(331)의 베이스블록(333)을 관통하여 본체(110)에 힌지 결합되는 레버축(361)이 구비되어, 개폐레버(360)의 회전시 베이스블록(333)을 본체(110)의 외측으로 이동시켜 가로형 히팅블록(330)과 분리시키게 된다.

즉, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 개폐레버(360)는 본체(110)와의 간섭을 피하기 위해 "ㄴ"자 형상으로 형성되고, 개폐레버(360)의 하단부에는 레버축(361)이 결합 고정되며, 레버축(361)은 본체(110)에 회전 가능하게 결합되고, 레버축(361)의 중간 부분에는 레버축(361)에 고정되어 레버축(361)과 같이 회전되면서 가로형 히팅 가이드블록(331)의 베이스블록(333)을 외측으로 밀어내는 캠(362)이 구비된다.

그리고, 양 베이스블록(332)(333) 사이에는 캠(362)이 원위치로 복귀될 시 외측으로 이동된 가로형 히팅 가이드블록(331)의 베이스블록(333)을 원위치로 복귀시키는 다수의 복귀스프링(363)이 구비되고, 여기서 복귀스프링(363)은 인장스프링으로 구비될 수 있다.

따라서, 상기와 같이 가로형 히팅 가이드블록(331)을 가로형 히팅블록(330)과 분리시킴으로써 양 블록(330)(331) 사이에서 오작동된 필름(2)의 유지보수를 간편히 할 수 있게 된다.

게다가, 상기와 같은 가로형 히팅 가이드블록(331)의 후단부 즉 기립가이드(330a)(331a)와 이격된 하부에는 도 9에 도시된 바와 같이, 양 블록(330)(331) 사이에서 이송되는 필름(2)을 감지하는 감지센서(364)가 구비되고, 이러한 감지센서(364)는 리미트 스위치로 구성될 수 있다.

따라서, 실링부(300)에서 성형부(400)로 이송되는 필름(2)이 접히는 등의 오작동시엔 필름(2)의 접힘으로 인해 부피가 커지게 되면서 감지센서(364)를 스위칭하게 되고, 이에 감지센서(364)는 경보음을 작동시켜 이를 작업자에게 알리게 되며, 작업자는 전술한 바와 같이 개폐레버(360)를 조작하여 가로형 히팅 가이드블록(331)을 가로형 히팅블록(330)에서 분리시켜 필름(2)을 손쉽게 유지보수할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 감지센서(364)를 가로형 히팅블록(330)에 구비할 수도 있으나, 가로형 히팅 가이드블록(331)에 구비한 이유는, 가로형 히팅블록(330)은 실링이나 필름(2)의 이송시마다 이동되어 정확한 감지가 어렵지만, 가로형 히팅 가이드블록(331)은 필름(2)의 유지보수를 제외한 경우에는 정위치로 고정된 상태를 유지함으로써 필름(2)의 이송상태를 근접한 위치에서 정확히 감지할 수 있기 때문이다.

그리고, 실링부(300)에는 양 블록(330)(331) 사이에서 실링된 필름(2)을 이송시키는 이송수단이 구비된다.

이송수단은 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 실링부(300)의 후단부 양측에서 실링된 필름(2)의 가로 접합부를 가압하여 이송시키는 한 쌍의 이송롤러(340)가 구비되고, 이송롤러(340)의 하부에는 실링부(300)에서 이송되는 필름(2)의 가로 접합부를 가이드하는 한 쌍의 가이드롤러(344)가 실링부(300)의 전,후 양단부에 각각 구비되며, 양단부의 가이드롤러(344)는 가이드벨트(345)로서 각각 연결되게 구비된다.

한 쌍의 이송롤러(340) 중 일측의 이송롤러에는 회전축(341)이 고정되게 구비되고, 이 회전축(341)에 풀리와 벨트로서 연결되어 회전축(341)을 회전시키는 이송모터(342)가 구비된다. 이러한 회전축(341)에는 한 쌍의 가이드롤러(344) 중 일측의 가이드롤러가 고정되게 구비되어, 이송모터(342)의 작동시는 그 사이를 지나는 필름(2)에 의해 이송롤러(340) 및 가이드롤러(344)가 전동 회전된다.

게다가, 회전축(341)은 이송롤러(340)의 상부로 관통되게 구비되고, 회전축(341)의 상단부에는 수동 이송레버(343)가 고정되게 구비되어, 이송모터(342)가 정지된 상태에서 수동 이송레버(343)를 회전시키면 양 블록(330)(331) 사이의 필름(2)을 수동으로 이송시킬 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 한 쌍의 이송롤러(340)는 실링된 필름(2)의 가로 접합부에 직접 접촉되어 가압된 상태로 필름(2)을 이송시키게 되고, 한 쌍의 가이드롤러(344)는 일정 거리로 이격되게 구비되어 이송되는 필름(2)이 넘어지지 않도록 필름(2)의 가로 접합부 양면에 접하여 필름(2)을 지지하게 된다.

그리고, 에어 공급관(320)은 실링부(300)를 관통한 상태로 구비되고, 실링부(300)의 후단부로 돌출된 에어 공급관(320)의 후단부를 통해 에어가 공급됨으로써 실링부(300)에서 성형부(400)로 공급되는 필름(2) 내부에 에어를 공급하여 에어캡(10)을 형성하게 된다.

성형부(400)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본체(110) 후단부의 양측에 각각 이동 가능하게 구비되는 복수의 베이스블록(430)(440)과, 양 베이스블록(430)(440)의 전,후 양단부에 각각 구비되고 에어가 주입되는 필름(2)을 세로 방향으로 실링하는 복수의 세로형 히팅블록(410)(410a)과, 복수의 세로형 히팅블록(410)(410a)에 각각 마주하도록 본체(110)에 각각 구비되고 실링된 세로의 접합부를 컷팅하는 복수의 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)을 포함한다.

양 베이스블록(430)(440)은 그 하면에 고정되게 구비되어 본체(110)에 구속된 상태로 이동되는 후술될 이동샤프트(453)(463)에 의해 필름(2)과 직교하는 방향으로 이동되게 구비된다. 이러한 베이스블록(430)(440)의 상면에는 가이드레일(431)(441)이 필름(2)의 이송방향과 나란하게 고정되어 구비된다.

그리고, 양 베이스블록(430)(440)의 상면에는 세로형 히팅블록(410)(410a)과 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)이 서로 마주하도록 각각 구비되되, 일측의 베이스블록(430)에는 복수의 세로형 히팅블록(410)(410a)이 일정 간격으로 이격되어 구비되고, 타측의 베이스블록(440)에는 복수의 세로형 히팅블록(410)(410a)과 마주하는 복수의 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)이 일정 간격으로 이격되어 구비된다. 여기서, 본 실시예에서는 세로형 히팅블록(410)(410a) 및 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)이 복수개로 구비된 것을 일례로 예시하여 설명하지만, 복수개 이상으로 구비될 수도 있다.

게다가, 상기와 같은 복수의 세로형 히팅블록(410)(410a) 및 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)은 각각 해당 베이스블록(430)(440)의 가이드레일(431)(441)에 이동 가능하게 구비될 수 있지만, 본 실시예에서는 실링부(300)와 근접한 일측의 세로형 히팅블록(410) 및 세로형 히팅 가이드블록(420)은 베이스블록(430)(440)에 고정되게 구비되고, 실링부(300)와 원거리로 이격된 타측의 세로형 히팅블록(410a) 및 세로형 히팅 가이드블록(420a)은 베이스블록(430)(440)에 이동 가능하게 구비된 것을 일례로 예시하여 설명한다.

이를 위해, 실링부(300)와 근접한 일측의 세로형 히팅블록(410) 및 세로형 히팅 가이드블록(420)의 하단부에는 베이스블록(430)(440)의 가이드레일(431)(441) 상에 고정된 고정블록(414)(428)이 구비되고, 타측의 세로형 히팅블록(410a) 및 세로형 히팅 가이드블록(420a)의 하단부에는 베이스블록(430)(440)의 가이드레일(431)(441) 상에서 슬라이드 이동되게 결합된 이동블록(415)(429)이 구비된다.

특히, 이동블록(415)(429)과 가이드레일(431)(441)은 LM 가이드 구조나 도브테일 결합 구조로 결합되어 이동블록(415)(429)이 가이드레일(431)(441)을 따라 이동되지만, 가이드레일(431)(441)과 수직한 방향으로는 분리 불가하게 구비되고, 이와 같이 가이드레일(431)(441)을 따라 이동되는 이동블록(415)(429)은 베이스블록(430)(440)에 볼팅 결합되어 고정된다.

따라서, 양 세로형 히팅블록(410)(410a) 및 양 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a) 간의 거리를 도 14에서와 같이 조절함으로써 에어캡(10)의 길이를 조절하여 성형할 수 있고, 이때 전술한 실링부(300)의 이송롤러(340)는 필름(2)을 이송시키는 공급속도가 성형하고자 하는 에어캡(10)의 길이에 맞게 조절된다.

그리고, 세로형 히팅블록(410)(410a)에는 열선이 내재되어 있어 이에 대응한 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)과 면접촉되면서 그 사이를 통과하는 필름(2)을 세로 방향으로 융착시켜 실링하게 되고, 이 열선은 실링부(300)의 가로형 히팅블록(330)에 내재된 열선과 동일한 열선으로 구비되어 가로형 히팅블록(330)과 세로형 히팅블록(410)(410a)을 동시에 가열하여 히팅시킬 수 있게 구비된다.

한편, 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)과 마주하는 세로형 히팅블록(410)(410a)의 일면에는 그 중앙부가 함몰된 컷팅홈(412)이 형성되고, 컷팅홈(412)의 양측에는 삼각 형상으로 돌출된 히팅홈(411)이 적어도 하나 이상 형성된다.

그리고, 세로형 히팅블록(410)(410a)과 마주하는 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 일면에는 그 중앙부에 후술될 커터(423)가 출입되는 컷팅홈(422)이 함몰 형성되고, 컷팅홈(422)의 양측에는 히팅홈(411)에 대응한 히팅돌부(421)가 형성된다.

따라서, 세로형 히팅블록(410)(410a)과 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 면접촉시는 히팅홈(411)과 히팅돌부(421)가 형합 즉 형상 맞춤되어 결합되면서 그 사이에서 에어가 주입된 필름(2)을 세로 방향으로 융착시켜 실링하게 된다.

상기와 같은 세로형 히팅블록(410)(410a) 및 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 외측 단부에는 각각의 블록(410)(410a)(420)(420a)을 고정블록(414)(428) 및 이동블록(415)(429) 상에서 상방으로 수직하게 설치되게 하는 지지브라켓(413)(424)이 구비되고, 지지브라켓(413)(424) 중 세로형 히팅블록(410)(410a)의 지지브라켓(413)에는 후술될 융착 방지브라켓(416)이 구비되며, 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 지지브라켓(424)에는 커터(423)가 구비된다.

특히, 커터(423)는 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 컷팅홈(421)에서 인출되어 세로형 히팅블록(410)(410a)의 컷팅홈(412) 내부로 삽입되면서 세로형 히팅블록(410)(410a)과 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)에 의해 세로로 실링된 접합부를 컷팅하도록 구비된다.

이러한 커터(423)는 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 컷팅홈(422) 내부로 출입되도록 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)에 관통되게 구비되고, 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 외측 단부에는 복수의 지지축(425)이 상하로 이격되어 고정되게 구비되며, 복수의 지지축(425)에 상대 이동 가능하게 결합되고 그 선단부에는 커터(423)가 설치되어 있는 지지브라켓(424)이 구비되고, 지지브라켓(424)과 지지축(425) 사이에는 이동되는 지지브라켓(424)에 의해 압축되고 인장되는 스프링(426)이 구비되어, 지지브라켓(424)의 이동시 커터(423)가 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)을 관통하여 컷팅홈(422) 내부로 출입되게 구비된다.

세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)에는 커터(423)가 출입될 수 있는 출입구가 상하로 길게 형성되고, 출입구 상,하부의 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 외측 단부에는 지지축(425)이 각각 고정되게 구비된다.

그리고, 상기와 같은 지지축(425)은 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 지지브라켓(424)을 관통하여 결합됨으로써 지지축(425)과 지지브라켓(424)은 상대 이동이 가능하게 구비된다.

게다가, 지지브라켓(424)과 지지축(425) 사이에는 지지브라켓(424)의 전진 이동(세로형 히팅블록(410)(410a) 측으로 이동)시 압축되고 후진 이동시 인장되는 스프링(426)이 구비되고, 이 스프링(426)은 압축스프링으로서, 지지축(425)의 중간부와 지지브라켓(424)의 후단부 사이에 구비될 수 있다.

따라서, 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)은 후술될 구동수단에 의해 전진 이동시는 세로형 히팅블록(410)(410a)에 면접촉되어 에어가 주입된 필름(2)을 세로로 실링하게 되고, 이 상태에서 일정 시간의 간격을 두고 구동수단이 재차 구동되면 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)은 세로형 히팅블록(410)(410a)에 면접촉되어 고정된 상태에서 지지브라켓(424)이 지지축(425) 상에서 전진 이동되어 지지브라켓(424)에 구비된 커터(423)가 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 컷팅홈(422) 내부로 돌출되어 세로로 실링된 필름(2)을 컷팅하게 된다.

한편, 상기와 같은 커터(423)는 지지브라켓(424)에 고정핀과 장공의 구조로서 이동 가능하게 구비되고, 커터(423) 후방의 지지브라켓(424)에는 편심롤(427)이 편심된 상태로 회전 가능하게 구비되며, 편심롤(427)의 외주면에는 커터(423)의 후단부가 접한 상태로 구비된다. 이로써, 지지브라켓(424) 상에서 편심롤(427)을 회전시키면 편심롤(427)의 편심량에 따라 커터(423)가 지지브라켓(424) 및 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)에서 돌출되는 커터(423)의 위치를 조절할 수 있게 된다.

그리고, 세로형 히팅블록(410)(410a)에는 필름(2)을 히팅하는 접촉면의 양측 단부에서 접촉면보다 더 돌출되어 필름(2)이 세로형 히팅블록(410)(410a)의 가장자리 측에 눌러붙는 현상을 방지하기 위한 융착 방지브라켓(416)이 구비된다.

이러한 융착 방지브라켓(416)은 그 상단부가 지지브라켓(413)에 결합 고정되고, 하단부는 고정블록(414) 및 이동블록(415)에 결합 고정되며, 융착 방지브라켓(416)의 전면부에는 세로형 히팅블록(410)(410a)의 접촉면 양측 단부에서 접촉면보다 더 돌출되는 차단부(417)가 융착 방지브라켓(416)의 상단부와 하단부를 연결하도록 형성된다.

따라서, 융착 방지브라켓(416)의 차단부(417)에 의해 필름(2)은 세로형 히팅블록(410)(410a)의 접촉면에만 접하여 가압되고, 접촉면의 가장자리부 즉 경사면 측에는 접촉이 방지됨으로써 접촉면의 가장자리부에서 필름(2)이 눌러붙게 되는 오작동을 사전에 방지할 수 있게 된다.

한편, 베이스블록(430)(440) 하부의 본체(110)에는 베이스블록(430)(440)을 통해 세로형 히팅블록(410)(410a)과 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)을 이동시키는 구동수단이 구성된다.

구동수단은 도 13에 도시된 바와 같이, 본체(110)에 고정되게 구비되는 구동모터(454)와, 본체(110)에 회전 가능하게 구비되어 구동모터(454)와 벨트와 풀리로서 연결되어 회전 구동되는 구동축(450)과, 구동축(450)에 결합 고정되어 구동축(450)과 같이 회전되는 피니언기어(451)와, 피니언기어(451)의 양측에 나란히 치합되어 구비되는 복수의 랙기어(452)와, 양 랙기어(452)와 양 베이스블록(430)(440)의 하면에 각각 결합 고정되는 복수의 이동샤프트(453)를 포함한다.

이로써, 구동모터(454)가 구동되면, 이에 벨트와 풀리로서 연결된 구동축(450)이 회전되고, 구동축(450)과 같이 피니언기어(451)가 회전되면서 피니언기어(451)의 양측에 치합된 랙기어(452)를 서로 반대 방향으로 이동시킴으로써 세로형 히팅블록(410)(410a)과 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)을 접촉 또는 분리시키게 된다.

이때, 상기와 같은 구동수단에 의해 본체(110) 상에서 양측으로 이동되는 양 베이스블록(430)(440)은 그 전단부와 후단부가 동일한 거리로 이동되지 못하고 비틀어지게 이동될 수 있기에, 구동수단과 이격된 베이스블록(430)(440)의 하면에는 구동수단과 연동되는 아이들수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 아이들수단은, 구동축(450) 반대편의 본체(110)에 회전 가능하게 구비되는 아이들축(460)과, 아이들축(460)에 결합 고정되어 아이들축(460)과 같이 회전되는 피니언기어(461)와, 피니언기어(461)의 양측에 나란히 치합되어 구비되는 복수의 랙기어(462)와, 양 랙기어(462)와 양 베이스블록(430)(440)의 하면에 각각 결합 고정되는 복수의 이동샤프트(463)를 포함한다.

이와 같은 아이들수단은 구동수단과는 달리 구동모터(454)가 구비되어 있지 않으므로 구동수단에 의한 구동축(450)의 회전시 이동되는 베이스블록(430)(440)에 의해 아이들링되면서 양 베이스블록(430)(440)이 정확히 동일한 거리로 직선 이동될 수 있도록 가이드하게 된다.

한편, 상기와 같이 구성되는 이동샤프트(453)(463) 중 일측의 이동샤프트는 히팅브라켓(350)의 결합부(353)에 관통 결합되어 고정되되, 이때 히팅브라켓(350)의 결합부(353)에는 아이들수단의 이동샤프트(463) 중 하나의 샤프트가 결합 고정될 수도 있지만, 구동수단의 이동샤프트(453) 중 하나의 샤프트를 결합 고정하는 것이 동력전달 측면에 있어서 신속한 응답성과 정확성을 가지게 되므로 더 유리하다.

이로써, 구동수단의 구동모터(454)가 구동되면, 구동수단의 양 이동샤프트(453)가 이동되고, 이 중 일측의 이동샤프트(453)에 의해 히팅브라켓(350)이 회전되면서 실링부(300)의 작동축(334)을 이동시키게 되므로 실링부(300)의 가로형 히팅블록(330)과 성형부(400)의 세로형 히팅블록(410)(410a)은 동시에 이동되어 작동된다.

따라서, 실링부(300)에서 필름(2)의 개구된 상단부를 가로로 실링할 때, 성형부(400)에서는 에어가 주입된 필름(2)을 커터(423)가 세로로 실링하고 실링된 세로의 접합부를 컷팅하게 된다.

여기서, 미설명부호 "470"은 성형부(400)에서 컷팅되어 이송되는 에어캡(10)의 배출을 가이드하는 배출가이드를 도시한 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 에어 완충재 제조장치의 작동을 설명한다.

먼저, 제조장치(100)의 필름 공급부(200)에 구비된 릴 샤프트(210)에 필름롤(1)을 장착한 상태에서 작업자가 필름롤(1)에서 필름(2)을 인출시키고, 인출된 한 장의 필름(2)을 텐셔너(242)와 다수의 가이드롤러(245)에 차례로 걸림되게 구비한 후 실링부(300)의 공급한다.

실링부(300)로 공급되는 필름(2)은 에어 공급관(320)의 하부로 유입되면서 그 양단부가 양 필름 가이드(310)에 의해 수직하게 세워진 상태로 가이드되어 "∪"자 형태로 접힌 상태로 실링부(300)와 성형부(400)를 완전히 통과시킨 상태로 구비한다.

이 상태에서 제조장치(100)에 전원이 공급되어 실링부(300)의 구동모터(454)가 작동되면, 실링부(300)의 이송롤러(340)와 가이드롤러(344)가 회전되면서 "∪"자로 접힌 필름(2)을 필름 공급부(200)에서 성형부(400) 측으로 이송시키게 된다.

이와 같이 이송되는 필름(2)은 텐셔너(242)에 의해 필름(2)의 장력이 팽팽하게 긴장된 상태로 자동 조절되어 공급되는 바, 필름(2)의 공급시는 도 5에서와 같이 필름(2)이 공급되는 공급력 즉 이송력에 의해 텐셔너(242)가 실링부(300) 측으로 이동되어 텐션브라켓(240)을 시계방향으로 회전시키게 되고, 필름(2)의 공급 후 즉 실링시에는 도 6에서와 같이 텐션브라켓(240)과 본체(110) 사이에 구비된 복귀스프링(243)에 의해 회전된 텐션브라켓(240)이 반대로 회전되면서 텐셔너(242)를 원위치로 복귀시킴에 따라 필름(2)을 반대 방향으로 당겨 긴장시킴으로써 필름(2)의 장력을 자동 조절하여 공급하게 된다.

그리고, 텐션브라켓(240)이 도 5에서와 같이 시계방향으로 회전되면, 텐션브라켓(240)과 같이 회전되는 접지롤러(241)에 의해 릴 브라켓(250)이 상방으로 들려 브레이크패드(252)와 디스크(244)가 분리되어 필름롤(1)이 회전되고, 필름(2)의 공급 후 즉 실링시에는 도 6에서와 같이 릴 브라켓(250)이 텐션브라켓(240)과 같이 반시계방향으로 회전되어 릴 브라켓(250)이 원위치로 복귀되면서 브레이크패드(252)가 디스크(244)를 가압함으로써 필름롤(1)의 회전이 정지된다.

이때, 실링부(300)로 공급된 필름(2)은 실링부(300)에서 가로형 히팅블록(330)과 가로형 히팅 가이드블록(331)에 의해 가압되어 실링됨으로써 필름(2)의 이송이 정지되고, 이 과정에서 텐션브라켓(240)의 복귀스프링(243)에 의해 텐셔너(242)가 원위치로 복귀되면서 릴 브라켓(250)이 하강하여 릴 브라켓(250)의 브레이크패드(252)가 디스크(244)를 눌러 가압함으로써 필름롤(1)의 회전이 정지된 상태에서 텐셔너(242)가 원위치로 복귀되면서 필름(2)을 공급 반대 방향으로 당겨 필름(2)의 장력을 조절하게 된다.

한편, 상기와 같이 장력을 유지한 상태로 실링부(300)로 공급된 필름(2)은 개구된 상단부가 실링부(300)에서 가로 방향으로 융착되어 실링된다.

즉, 실링부(300)로 공급되는 필름(2)은 필름 가이드(310)에 의해 "∪"자 형태로 공급되면서 필름(2)의 개구된 상단부가 가로형 히팅블록(330)과 가로형 히팅 가이드블록(331) 사이를 지나게 된다.

이때, 성형부(400)에 구비된 구동모터(454)가 구동되고, 이 구동모터(454)에 의해 구동축(450)과 함께 피니언기어(451)가 회전되며, 이에 치합된 양측의 랙기어(452)가 이동되면서 랙기어(452)에 고정된 이동샤프트(453)가 이동됨에 따라 실링부(300)의 히팅브라켓(350)이 힌지부(351)를 축으로 결합부(352)(353)가 회전된다.

따라서, 히팅브라켓(350)의 결합부(352)(353)가 본체(110)로부터 벌어져 이격되면, 실링부(300)의 가로형 히팅블록(330)이 가로형 히팅 가이드블록(331) 측으로 이동되어 면접촉되고, 이 상태에서 가로형 히팅블록(330)이 히팅되면서 필름(2)의 개구된 상단부를 가로 방향으로 융착하여 실링하게 된다.

이와 같이 실링된 필름(2)은 이송롤러(340)와 가이드롤러(344)에 의해 융착된 상단부가 도 10에서와 같이 넘어지지 않고 수직하게 세워진 상태로 가이드되어 성형부로 공급된다.

이 과정에서 실링부(300)에서 배출되는 필름(2)이 장치에 걸림되는 등의 이유로 배출되지 못하고 정체되는 경우에는 실링부(300)에 구비된 감지센서(364)가 이를 감지하여 경보음을 작동시킴으로써 작업자에게 알리게 되고, 이에 작업자는 이송롤러(340)와 같이 회전축(341)에 구비된 수동 이송레버(343)를 통해 필름(2)을 수동으로 이동시키거나 또는 개폐레버(360)를 회전시켜 가로형 히팅 가이드블록(331)을 가로형 히팅블록(330)과 분리시켜 그 사이에 적체된 필름(2)을 제거하는 등의 유지보수를 하게 된다.

한편, 실링부(300)에서 개구된 상단부가 가로 방향으로 실링된 필름(2)이 성형부(400)로 공급될 때 에어 공급관(320)에서 에어가 필름(2) 내부로 공급되어 주입되고, 이와 같이 에어가 주입된 필름(2)은 성형부(400)의 세로형 히팅블록(410)(410a)이 작동됨에 따라 세로 방향으로 융착되어 실링된 후 컷팅된다.

즉, 전술한 바와 같이, 성형부(400)의 구동수단이 구동되어 구동수단의 이동샤프트(453)가 인접하거나 또는 벌어짐과 동시에 아이들수단의 이동샤프트(463)도 구동수단과 마찬가지로 동일하게 작동된다.

그러면, 구동수단과 아이들수단의 피니언기어(451)(461)와 랙기어(452)(462)에 의해 양측의 이동샤프트(453)(463)가 동일하게 직선 이동되고, 이에 따라 양 베이스블록(430)(440)이 동일한 이동거리를 이동하여 서로 근접되거나 또는 이격된다.

따라서, 성형부(400)의 양 세로형 히팅블록(410)(410a)과 양 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)은 도 17에 도시된 바와 같이, 양 베이스블록(430)(440)에 의해 기울어지지 않고 동일하게 직선 이동되어 서로 접하고 벌어지게 된다.

특히, 세로형 히팅블록(410)(410a)과 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)이 서로 근접되어 면접촉되면, 양 블록(410)(410a)(420)(420a) 간의 히팅홈(411)과 히팅돌부(421)가 형합되면서 세로형 히팅블록(410)(410a)이 히팅되어 필름(2)을 세로 방향으로 가압하여 융착시키게 된다.

이때, 세로형 히팅블록(410)(410a)에 구비된 융착 방지브라켓(416)의 차단부(417)가 세로형 히팅블록(410)(410a)의 접촉면 양측 단부에서 접촉면보다 더 돌출되게 구비되어 있으므로, 필름(2)은 도 17의 중간과 하부 도면에서와 같이, 세로형 히팅블록(410)(410a)의 접촉면에만 접하고 접촉면의 가장자리부(경사면)에는 접촉되지 않으므로 필름(2)이 접촉면의 가장자리부에 눌러붙는 오작동을 사전에 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 세로형 히팅블록(410)(410a)과 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)에 의해 필름(2)을 세로 방향으로 융착하여 실링한 후, 시간 차를 세로로 융착된 접합부를 커터(423)가 컷팅하게 된다.

즉, 필름(2)의 세로 방향 융착 후 구동모터(454)가 정방향으로 더 회전되면, 양측의 랙기어(452)(462)에 의해 양 이동샤프트(453)(463)가 서로 이동되면서 이동샤프트(453)(463)에 의해 양 베이스블록(430)(440)이 근접되어 밀착된다.

이 과정에서 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)은 도 17의 하부 도면에서와 같이, 세로형 히팅블록(410)(410a)에 면접촉된 상태로 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 지지브라켓(424)이 베이스블록(440)의 이동에 의해 지지축(425)과의 사이에서 스프링(426)을 압축시키며 전진 이동되고, 세로형 히팅블록(410)(410a)은 지지브라켓(413)과 함께 베이스블록(430)의 이동에 의해 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)을 밀면서 전진 이동하게 된다.

이때, 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)과 지지브라켓(424)은 서로 반대방향으로 이동되면서 지지브라켓(424)에 고정된 커터(423)가 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)의 전면으로 돌출되어 세로로 융착된 필름(2)의 세로 접합부를 컷팅하게 된다.

한편, 이와 같이 세로로 컷팅되는 필름(2)은 세로형 히팅블록(410)(410a)과 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)이 복조로 구비되어 있으므로 한 번의 작동으로 복수개의 에어캡(10)을 성형하여 배출시킬 수 있게 된다.

게다가, 상기와 같이 복조로 구비되는 세로형 히팅블록(410)(410a)과 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a) 중 이동블록(415)(429)이 구비된 외측(실링부(300)와 먼 측)의 세로형 히팅블록(410)(410a)과 세로형 히팅 가이드블록(420)(420a)을 도 14에서와 같이 베이스블록(430)(440)의 가이드레일(431)(441)에서 이동시켜 위치를 조절하고, 이에 맞게 이송롤러(340)의 공급속도를 조절하면, 에어캡(10)의 길이를 조절하여 성형할 수 있게 된다.

따라서, 하나의 에어 완충재 제조장치(100)로서 에어 완충재 즉 에어캡(10)을 요구되는 길이로 간편하게 조절하여 성형할 수 있으므로 현장 대응성 및 응답성이 좋은 장점이 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

1 : 필름롤 2 : 필름
10 : 에어캡 100 : 제조장치
110 : 본체 111 : 안내공
200 : 필름 공급부 210 : 릴 샤프트
211 : 릴 플랜지 220 : 릴 홀더
221 : 지지축 222 : 고정나사
230 : 감지센서 240 : 텐션브라켓
241 : 접지롤러 242 : 텐셔너
243 : 복귀스프링 244 : 디스크
245 : 가이드롤러 250 : 릴 브라켓
251 : 힌지축 252 : 브레이크패드
253,254 : 스프링 300 : 실링부
310 : 필름 가이드 320 : 에어 공급관
330 : 가로형 히팅블록 331 : 가로형 히팅 가이드블록
330a,331a : 기립가이드 332,333 : 베이스블록
334 : 작동축 335 : 안내축
340 : 이송롤러 341 : 회전축
342 : 이송모터 343 : 수동 이송레버
344 : 가이드롤러 345 : 가이드벨트
350 : 히팅브라켓 351 : 힌지부
352,353 : 결합부 360 : 개폐레버
361 : 레버축 362 : 캠
363 : 복귀스프링 364 : 감지센서
400 : 성형부 410,410a : 세로형 히팅블록
411 : 히팅홈 412 : 컷팅홈
413 : 지지브라켓 414 : 고정블록
415 : 이동블록 416 : 융착 방지브라켓
417 : 차단부
420,420a : 세로형 히팅 가이드블록 421 : 히팅돌부
422 : 컷팅홈 423 : 커터
424 : 지지브라켓 425 : 지지축
426 : 스프링 427 : 편심롤
428 : 고정블록 429 : 이동블록
430,440 : 베이스블록 431,441 : 가이드레일
450 : 구동축 451 : 피니언기어
452 : 랙기어 453 : 이동샤프트
454 : 구동모터 460 : 아이들축
461 : 피니언기어 462 : 랙기어
463 : 이동샤프트 470 : 배출가이드

Claims

한 장의 필름을 접어 에어캡을 성형하는 에어 완충재 제조장치로서,
본체에 회전 가능하게 구비되는 필름롤에서 한 장의 필름을 인출시켜 공급하는 필름 공급부;
공급되는 필름을 접은 상태로 이송시키면서 필름의 접힌 가로 방향의 양측 단부를 가압 히팅하여 실링하는 한편 실링된 필름 내부로 에어를 공급하는 실링부;
에어가 주입된 필름을 일정 길이마다 세로 방향으로 가압 히팅하여 실링하는 한편 세로로 실링된 접합부를 컷팅하여 에어캡을 형성하는 성형부;를 포함하되,
성형부는, 본체의 양측에 각각 이동 가능하게 구비되는 복수의 베이스블록;
양 베이스블록의 전,후 양단부에 각각 구비되고 에어가 주입되는 필름을 세로 방향으로 실링하는 복수의 세로형 히팅블록;
복수의 세로형 히팅블록에 각각 마주하도록 본체에 각각 구비되고 실링된 세로의 접합부를 컷팅하는 복수의 세로형 히팅 가이드블록;을 포함하는 한편,
복수의 베이스블록에는 가이드레일이 각각 구비되고,
세로형 히팅블록 및 세로형 히팅 가이드블록에는 가이드레일에 슬라이드 결합되어 베이스블록 상에서 이동되는 이동블록이 구비되어,
복수의 세로형 히팅블록 및 복수의 세로형 히팅 가이드블록의 거리를 조절할 수 있는 에어 완충재 제조장치.
청구항 1에 있어서,
필름 공급부는, 본체에 돌출되게 구비되는 릴 샤프트;
릴 샤프트에서 외측으로 돌출되게 구비되어 필름롤이 위치 고정되게 끼워져 구비되는 릴 플랜지;
릴 샤프트에 결합 고정되어 필름롤에 끼워져 필름롤을 위치 고정시키는 릴 홀더;
필름롤에서 인출되어 공급되는 필름의 장력을 일정하게 유지시키는 텐션 조절부;를 포함하되,
텐션 조절부는, 필름롤에서 인출되어 실링부로 공급되는 필름이 감김되어 필름의 이송에 따라 본체에서 이동되면서 공급되는 필름의 장력을 조절하는 텐셔너;
텐셔너가 그 일단부에 고정되고 타단부는 릴 샤프트에 회전 가능하게 결합되어 필름의 공급시 회전되었다가 원위치로 복귀되게 구비되는 텐션브라켓;을 포함하는 에어 완충재 제조장치.
청구항 2에 있어서,
필름 공급부에는 회전되는 필름롤을 정지시키는 브레이크 수단이 구비되되,
브레이크 수단은, 릴 샤프트에 고정되어 릴 샤프트와 같이 회전되는 디스크;
본체에 힌지 결합되어 회전되게 구비되는 릴 브라켓;
릴 브라켓에 구비되어 디스크를 가압하여 필름롤을 정지시키고 필름의 공급시는 디스크와 분리되는 브레이크패드;를 포함하고,
텐션브라켓에는 필름 공급 여부에 따라 텐션브라켓과 같이 회전되면서 릴 브라켓을 회전시켜 브레이크패드를 디스크와 분리시키거나 또는 접촉되게 하는 접지롤러가 구비되는 에어 완충재 제조장치.
청구항 1에 있어서,
실링부는, 본체 양측에 각각 구비되어 필름롤에서 인출되는 한 장의 필름을 "∪"자로 접어 이송시키는 한 쌍의 필름 가이드;
양 필름 가이드 사이에 구비되어 이송되는 "∪"자로 접힌 필름 내부에 에어를 공급하는 에어 공급관;
에어 공급관 양측의 본체에서 각각 이동되게 구비되어 "∪"자 필름의 개구부를 가압 히팅하여 가로 방향으로 실링하는 가로형 히팅블록 및 가로형 히팅 가이드블록;을 포함하는 에어 완충재 제조장치.
청구항 4에 있어서,
본체에는 이동되는 가로형 히팅블록 및 가로형 히팅 가이드블록을 안내하는 다수의 안내축이 구비되고,
가로형 히팅블록을 가로형 히팅 가이드블록 측으로 이동시키는 작동축이 본체에서 이동 가능하게 구비되며,
그 일단부에 작동축이 결합되는 한편 타단부는 본체에 힌지 결합되어 이의 회전시 작동축을 이동시켜 가로형 히팅블록을 이동시키는 히팅브라켓이 구비되는 에어 완충재 제조장치.
청구항 4에 있어서,
실링부에는 실링된 필름의 접합부를 가압하여 이송시키는 한 쌍의 이송롤러가 구비되고,
이송롤러의 하부에는 실링부에서 이송되는 필름의 접합부를 가이드하는 한 쌍의 가이드롤러가 실링부의 전,후 양단부에 각각 구비되며,
양단부의 가이드롤러는 가이드벨트로서 각각 연결되게 구비되는 에어 완충재 제조장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
본체에 회전 가능하게 구비되어 구동모터에 의해 회전 구동되는 구동축;
구동축에 결합 고정되어 구동축과 같이 회전되는 피니언기어;
피니언기어에 나란히 치합되어 구비되는 복수의 랙기어;
양 랙기어와 양 베이스블록에 각각 결합 고정되는 복수의 이동샤프트;를 포함하여,
피니언기어의 회전시 양 베이스블록을 이동시켜 세로형 히팅블록과 세로형 히팅 가이드블록을 접촉 또는 분리시키는 에어 완충재 제조장치.
청구항 8에 있어서,
구동축 반대편의 본체에 회전 가능하게 구비되는 아이들축;
아이들축에 결합 고정되어 아이들축과 같이 회전되는 피니언기어;
피니언기어에 나란히 치합되어 구비되는 복수의 랙기어;
양 랙기어와 양 베이스블록에 각각 결합 고정되는 복수의 이동샤프트;를 포함하여,
구동축의 회전시 이동되는 양 베이스블록을 가이드하는 에어 완충재 제조장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
세로형 히팅블록과 세로형 히팅 가이드블록은 그 접촉면이 히팅돌부와 히팅홈의 형상 맞춤으로 결합되게 구비되어, 에어가 주입된 필름을 세로 방향으로 가압 히팅하여 실링하는 에어 완충재 제조장치.
청구항 11에 있어서,
세로형 히팅 가이드블록에는 세로형 히팅블록 측으로 인출되는 커터가 구비되고, 이 커터는 세로형 히팅블록과 세로형 히팅 가이드블록에 의해 세로로 실링된 접합부를 컷팅하도록 구비되는 에어 완충재 제조장치.
청구항 12에 있어서,
커터는 세로형 히팅 가이드블록에 관통되게 구비되고,
세로형 히팅 가이드블록에는 복수의 지지축이 고정되게 구비되며,
복수의 지지축에 상대 이동 가능하게 구비되고 그 선단부에는 커터가 설치되어 있는 지지브라켓이 구비되고,
지지브라켓과 지지축 사이에는 이동되는 지지브라켓에 의해 압축되고 인장되는 스프링이 구비되어,
지지브라켓의 이동시 커터가 세로형 히팅 가이드블록을 관통하여 출입되게 구비되는 에어 완충재 제조장치.