KR102181023B1

KR102181023B1 - 지제(紙材)빨대, 이 지제 빨대의 제조장치 및 제조 방법

Info

Publication number: KR102181023B1
Application number: KR1020190132641A
Authority: KR
Inventors: 김희중
Original assignee: 김희중
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2020-11-19
Also published as: KR20200047393A

Abstract

지제(紙材)빨대, 이 지제 빨대의 제조장치 및 제조 방법에 대한 발명이 개시된다. 개시된 지제(紙材)빨대, 이 지제 빨 대의 제조장치 및 제조 방법은, 종이를 주재료로하여 관형상으로 말아 감는 형태로 하여 쉽게 대량 제작할 수 있게 하면서도, 재생성(再生性)과 아울러 환경 오염 없이 쉽게 폐기할 수 있는 폐기성을 갖게 하며, 또한 냉 음료 혹은 뜨거운 음료에서도 빨대 자체의 풀어짐이나 접합부의 분리됨이 없는 내성(耐性)을 갖게 한 것이다.

Description

지제(紙材)빨대, 이 지제 빨대의 제조장치 및 제조 방법{Paper Straw, Apparatus and Manufacturing Method of This Paper Straw}

본 발명은 각종 냉 혹은 온(Hot)음료를 마실때 사용하는 지제(紙材)빨대와, 이 지제 빨대의 제조장치 및 제조 방법에 관한 것이다.

특히, 재생성(再生性)과 아울러 환경오염 없이 쉽게 폐기할 수 있게 하면서도, 냉 음료 혹은 뜨거운 음료(뜨거운 커피나 차 음료 등)에 사용시 종이 빨대의 접합부가 쉽게 풀려서 분리되는 일이 없는 내구성을 갖게 한 지제(紙材)빨대, 이 지제 빨대의 제조장치 및 제조 방법에 관한 것이다.

근자에 들어 토양은 물론 대양 환경오염 문제에 대한 관심의 고조로, 플라스틱의 난분해(亂分解) 및 난연(亂燃)재를 대신하여 폐기성이 쉽고 혹은 재생성(Recycling)이 있는 제품의 보급이나 개발이 여러가지 분야에 있어서 활발하게 진행되거나 요구되고 있음이 현 실정이다.

예컨데, 패스트 푸드점 등에서 커피나 그밖의 음료를 구입하는 경우, 종이 컵에 플라스틱 빨대(Drinking Straw)를 주는 것은 보통이다. 그러나 이 플라스틱 빨대를 폐기시 종이 컵과 플라스틱 빨대를 서로 분별하거나 분리하여 폐기하지 않으면 안되는데, 현재의 분별 회수율은 매우 귀찮게 생각하는 사용자들이 대다수이어서 그다지 높지 않다는 문제가 있다.

이 때문에 외식산업 분야에서는 플라스틱을 이용한 빨대, 용기, 포장재의 대체품으로 폐기성이 좋으며 재생성(recycling)이 높은 종이를 주 재료로 한 것 제품들이 도입 되고 있는데, 빨대, 용기, 포장재 등을 종이를 주재료로 하여 제작하는 경우, 가연성 쓰레기로 쉽게 폐기할 수 있음은 물론 연료소비가 적은 연소 재생시스템에서 재생을 실시할 수 있어 환경 오염을 억제할 수 있는 것임은 두말할 여지가 없다.

이러한 종이를 주 재료로 하는 빨대에 관한 기술이 하기 특허문헌들에 개시되어 있다.

특허문헌1은 종이로 이루어진 외측 파이프 내측에 내측 파이프를 삽입하는 간단한 동작에 의해 음료용 빨대가 완성되도록 함은 물론, 특히 상기 내,외부 빨대를 종이로 구성하여 인체에 유해한 환경 호르몬등의 발생을 방지시키면서, 외부의 환경에 상기 종이빨대가 쉽게 분해되어 환경 친화적으로 사용할 수 있도록한 음료용 빨대에 관한 것이다라고 하면서, 내측 파이프의 상단부 직경은 상기 외측 파이프의 하단부 직경 보다 크게 형성되도록 하며, 상기 외측 파이프 하측으로 외측구형돌출부가 형성되고, 이에 내삽되는 내측 파이프의 상,하측에는 내측 구형돌출부가 형성되어, 상기 외측 파이프에 형성된 외측 구형돌출부에 내측 파이프 상,하측의 내측 구형돌출부가 선택적으로 걸려 고정될 수 있도록 하는 것이고,

특허문헌2는 본 발명은 상대적으로 짧은 길이로 수납되었다가 사용시 길이를 적절하게 늘려 사용할 수 있는 신축 가능한 종이빨대에 관한 것이다.라고 하면서 본 발명에 따른 신축 가능한 종이빨대는, 나선 모양으로 복수 회 권취되어 형성되

는 나선권취부; 일단이 상기 나선권취부의 타단에 연결되어 복수 회 권취되면서 상기 나선권취부의 외측면을 감싸는 외측커버부; 및 상기 외측커버부의 외측면을 감싸도록 삽입되는 소정 폭과 지름을 가지는 링 모양의 구속밴드를 포함하여 상기 나선권취부의 하부를 파지하여 하향 인출시키는 것에 의해 상기 나선권취부의 지름이 축소되면서 소정 길이 하향 인출되어 전체적인 길이가 조절되게 한 것이다.

그러나 특허문헌1에 개시된 종이빨대는 2단의 텔레스코프 식으로 구성하고 있어 사실상 종이로 만듦에는 어려운 점이 있다. 가사 제작한다고 하여도 종이관 두개를 끼움식으로 결합하여 늘렸다 줄이는 텔레스코프 방식이기 때문에 종이 빨대 제조비용이 많게 되어 경제성이 없게 되는 결점이 있다.

특허문헌2는 종이 빨대를 제작함에 있어, 종이를 사용하여 종이관을 이루게 나선모양으로 감아서 제작하는 것이기 때문에 사용자들이 이를 사용하여 냉 혹은 온 음료를 흡입시 내용물이 종이관을 이루는 나선부의 사이사이로 음료가 누출될 우려가 높고, 특히 종이관을 나선형으로 말고 있어서 냉 혹은 온 음료에 장시간 존치시 종이관 자체가 풀어지거나 분리될 우려성이매무 높다.

따라서 폐기가 쉽고, 높은 재생성(Recycling)을 갖으면서도 온,냉 음료에 장시간 존치시에도 쉽게 풀어짐이나 분리됨이 없도록 내성(耐性)을 갖으며, 안가(安價)로 대량 공급할 수 있는 지제 빨대의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

KR 특허등록번호 제10-0515685호 KR 특허공개번호 제10-2018-0089880호

본 발명은 상술한바와 같은 과제들의 존재에 비추어 개발된 것으로, 종이를 주재료로 하여 쉬운 폐기성 및 재생성을 갖게 함은 물론 온,냉 음료에 장시간 존치시에도 빨대 자체의 풀어짐이나 접합부에서의 분리가 없는 내성(耐性)을 갖게 하면서 안가(安價)로 대량 생산하여 공급할 수 있는 경제성을 갖게 한 지제(紙材)빨대, 이 지제 빨대의 제조장치 및 제조 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 지제(紙材)빨대, 이 지제 빨대의 제조장치 및 제조 방법에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 지제 빨대의 제조 방법은, 롤(Roll)상의 종이원단으로부터 인출되는 광폭 종이원단의 길이방향을 따라 인체에 무해한 핫멜트 접착제를 도포하되 폭방향으로는 일정거리를 두고 핫멜트 접착제를 도포하는 단계; 접착제를 건조하는 단계; 상기 핫멜트 접착제가 도포된 광폭종이원단의 위치를 조절하는 단계; 위치 조절된 상기 광폭종이원단의 상기 접착제 도포 부위를 따라 가면서 기다란 양변을 갖는 다수개의 소폭(小幅)종이원단들로 슬릿팅(Slitting)하는 단계; 접착제가 도포된 소폭 종이원단들을 지관(紙管)성형부에 의해 원형 혹은 타원형을 이루게 말리면서 접착제가 도포된 소폭 종이원단의 어느 일변과 종이원단의 타변(他邊)부위가 겹쳐져 접합되는 이중 접합부를 형성하는 내부가 빈 지관(紙管)을 성형하는 단계; 상기 지관의 상기 이중 접합부를 적어도 히팅부로 2번 이상 가열하며 롤러로 압착하여 쉽게 분리됨이 없는 이중 접합부를 형성하는 단계; 상기 지관 성형부로부터 성형되는 지관을 지관 당김부에 의해 절단부를 향하여 일정 길이씩 잡아 당기는 단계; 및 상기 지관 당김부에 의해 당겨진 지관을 상기 절단부에 의해 빨대로 사용할 수 있는 소정길이로 절단하는 단계를 포함한다.

삭제

상기 지제 빨대의 제조 방법에서 상기 지관성형부는, 상기 지관성형용 소폭 종이원단들의 입구단부로부터 출구단부의 인접 까지는 점점 좁아지는 개방된 반원형부를 이룸과 아울러 반원형부의 양단 전체는 상기 소폭 원단들의 양변이 원통형을 이루게 말아지도록 안내하도록 내측으로 절곡된 성형 안내홈을 이루고 이 성형 안내홈으로부터 출구단부 까지는 간극을 두고 원통형부를 이루게 한 지관성형통과, 상기 지관성형통의 내경보다는 작은 지름의 봉체이며 상기 지관 성형통의 내부 중앙을 관통하여 상기 지관당김부까지 위치하게 설치하여 상기 지관 성형통의 내부로는 지관이 성형될 수 있는 간격을 두고 지관을 왜곡됨이 없는 원을 이루게 지지하는 안내바로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 지제 빨대의 제조 방법에서 상기 지관당김부는, 기체의 소정 위치에 설치되어 일정시간 정역 회전구동되게 한 정.역서보모터와, 양측으로 서로 달리하는 좌,우나선부들을 갖고 상기 정.역서보모터와 전동벨트로 연결되어 회전되게 한 회전축과 상기 회전축의 좌,우나선부들에 결합되어 상기 지관만을 잡을 수 있게 하며 상기 회전축의 회전시 레일을 상기 좌우 나선부들을 따라 각각 다른 방향으로 이동하면서 상기 지관만을 잡고서 상기 절단부 측으로 당김 작용하게 한 지관 파지구들로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 지제 빨대의 제조 방법에서, 상기 이중 접합부는 상기 지관과 같은 원호를 이루며 접합되거나 혹은 평탄부를 이루게 접합됨을 특징으로 한다.

상기 지제 빨대의 제조 방법에서, 상기 광폭(Jumbo) 종이 원단은 적어도 10줄 혹은 그 이상의 소폭원단들로 슬릿팅할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 지제 빨대의 제조장치는, 기체의 어느 일측에 설치된 롤(Roll)상의 인체에 무해한 내유 및 내수성 재질의 종이원단 공급부와 인접 위치에 설치되어 상기 종이원단 공급부로부터 인출되는 광폭 종이원단의 길이방향을 따라 인체에 무해한 접착제를 도포하되 폭방향으로는 일정거리를 두고 접착제를 도포하도록 한 접착제 도포부; 상기 접착제 도포부와 이격 위치에 설치되어 상기 접착제가 도포된 부위를 따라 가면서 상기 접착제가 도포된 기다란 양변을 갖는 다수개의 소폭 형태로 슬릿팅하는 슬릿팅부; 접착제가 도포된 상기 소폭 원단의 이동 경로에 설치되어 상기 접착제가 도포된 소폭 종이 원단의 어느 일변이 타변(他邊)부위에 대하여 겹쳐지는 이중 접합부를 형성하며 원형 혹은 타원형으로 말아지게 하면서 내부로는 음료 흡입 통로를 형성하는 지관(紙管)을 성형하는 지관 성형부; 상기 지관성형부와 인접 배치되어 상기 지관성형부에 의해 형성된 상기 지관의 이중 접합부의 접착제에 히팅부에 의해 열을 가함과 아울러 압착롤러들에 의해 압착하여 쉽게 분리됨이 없는 견실한 이중 접합부를 형성하게 하는 가열 압착부; 상기 가열 압착부와 인접 설치되어 상기 지관성형부로부터 성형되는 지관만을 잡고 절단부를 향하여 일정 길이씩 잡아 당기게 한 지관 당김부; 상기 지관 당김부와 인접 배치되어 상기 지관 당김부에 의해 일정길이씩 당겨지는 속도에 응하여 상기 지관을 빨대로 사용할 수 있는 소정길이로 절단하되 찌그러짐이나 예리한 절단면을 갖지 않게 매끄럽게 절단하는 절단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 지제 빨대의 제조장치에서, 상기 접착제 도포부와 상기 슬릿팅부의 사이에는 상기 접착제 도포부에 의하여 도포되는 접착제를 건조하기 위한 건조부와, 이 건조부를 통과한 상기 접착제가 도포된 광폭종이원단의 변형된 위치를 정 위치로 조절하는 위치 조절부(E.P.C )가 설치됨을 특징으로 한다.

상기 지제 빨대의 제조장치에서, 상기 지관성형부는, 상기 지관성형용 소폭 종이원단들의 입구단부로부터 출구단부의 인접 까지는 점점 좁아지는 개방된 반원형부를 이룸과 아울러 반원형부의 양단 전체는 상기 소폭 원단들의 양변이 원통형을 이루게 말아지도록 안내하도록 내측으로 절곡된 성형 안내홈을 이루고 이 성형 안내홈으로부터 출구단부 까지는 간극을 갖는 원통형부를 이루게 한 지관성형통과, 상기 지관성형통의 내경보다는 작은 지름의 봉체이며 상기 지관 성형통의 내부 중앙을 관통하여 상기 지관당김부까지 위치하게 설치하여 상기 지관 성형통의 내부로는 지관이 성형될 수 있는 간극을 형성하여 지관이 왜곡됨이 없는 원을 이루게 지지하는 안내바로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 지제 빨대의 제조장치에서, 상기 지관당김부는, 기체의 소정 위치에 설치되어 정역 회전 구동되게 한 정.역서보모터와, 양측으로 서로 달리하는 좌,우나선부들을 갖고 상기 정.역서보모터와 전동벨트로 연결되어 회전되게 한 회전축과 상기 회전축의 좌우 나선부들에 결합되어 상기 지관만을 흡착 혹은 집게 형태로 잡을 수 있게 하며 상기 회전축의 회전시 레일들을 따라 이동하게 지지된 상태를 이루며 상기 좌우 나선부들을 따라 각각 다른 방향으로 이동하면서 상기 지관만을 잡고 상기 절단부측으로 당김 작용을 하는 지관 파지구들로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 지제 빨대의 제조장치에서, 상기 슬릿팅부는 광폭(Jumbo) 종이원단을 10줄 혹은 그 이상의 소폭원단들로 슬릿팅하는 칼날들을 구비함을 특징으로 한다.

상기 지제 빨대의 제조장치에서, 상기 핫멜트 접착 도포부는 상기 소폭 종이원단들에 대응 설치한 노즐 혹은 솔(Brush)로 구성하여 이 노즐이나 솔에의해 핫멜트 접착액을 도포할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

상기 지제 빨대의 제조장치에서, 상기 히팅부는 제1히팅부와 제2히팅부로 구성되고, 상기 압착롤러는 제1,제2압착롤러로 구성되어 상기 제1압착롤러에는 상기 제1히팅부가 일체로 설치되고, 상기 제2압착롤러와 인접위치에는 상기 지관의 이중 접합부를 냉각시키기 위한 냉각부가 설치됨을 특징으로 한다.

상기 지제 빨대의 제조장치에서, 상기 이중 접합부는 상기 지관과 같은 원호를 이루며 접합되거나 혹은 평탄부를 이루게 접합됨을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제공되는 지제 빨대의 제조장치는, 기체의 어느 일측에 설치된 엔코더 모터에 의해 회전되는 한쌍의 구동롤러들에 의해 상기 엔코더 모터에 설정된 회전에 상응하는 만큼씩 회전하면서 소정 폭을 이루며 롤상으로 감긴 인체에 무해한 내유 및 내수성 재질의 종이원단을 공급하는 종이원단 공급부; 상기 기체에서 상기 종이원단 공급부로부터 소정 거리를 두고 일직선상에 설치되어 상기 종이원단 공급부에서 공급되는 종이원단의 길이방향을 따라 상기 종이원단의 어느 일변으로 인체에 무해한 접착제를 도포하는 접착제 도포부; 상기 접착제 도포부와 소정 거리를 두고 일직선상에 설치되어 상기 접착제 도포부에 의하여 도포된 종이원단의 어느 일변의 접착제 도포부위가 상기 종이 원단의 타변(他邊)부위에 대하여 겹쳐지는 이중 접합부를 형성하며 원형 혹은 타원형으로 말아지게 하면서 내부로는 음료 흡입 통로를 형성하는 지관(紙管)을 성형할 수 있게 하는 원통형상의 지관성형부; 상기 지관성형부의 직경보다는 작게 구성되어 상기 지관 성형부의 내부 중앙을 통과하여 소정위치 까지 연장되는 상태로 설치됨에 의해 상기 지관 성형부에 의하여 성형되는 상기 지관의 이중 접합부의 접착제를 건조하기 위한 냉각(Chiller)기능을 하면서 상기 지관성형부에 의하여 성형되는 상기 지관이 왜곡됨이 없는 원을 이루게 하는 안내 간극을 제공하는 접착제 냉각 건조부; 상기 지관성형부와 일직선상으로 소정 거리를 두고 설치되어 상기 냉각 건조부를 통과한 상기 지관이 통과할 수 있는 통로를 제공하되, 상기 지관의 이중 접합부의 접착제에 히팅부에 의해 열을 가하면서 상하부에서 압착하여 쉽게 분리됨이 없는 견실한 이중 접합부를 형성하게 하는 가열 접착부; 상기 가열 접착부와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치되어 상기 가열 접착부를 통과한 상기 지관의 이중 접합부를 상하로 회전되게 설치한 한쌍의 가압롤러에 의하여 2차로 가압하는 압착부; 상기 압착부와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치되어 상기 압착부를 경유한 상기 지관을 상하로 인접하여 대면하게 설치한 벨트들에 의하여 협지하는 상태로 지지하여 전방으로 당기면서 연속하여 이송할 수 있게 하는 지관 당김부; 및 상기 지관 당김부와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치하되 상기 엔코터 모터로부터의 동기화 신호에 의해 구동하면서 상기 엔코더 모터에 의해 일정 길이씩 공급되는 속도에 응하여 상기 지관을 빨대로 사용할 수 있는 소정 길이로 절단하는 지관 절단부를 포함한다.

상기 지관성형부는, 상기 지관성형용 종이원단들의 입구단부로부터 출구단부의 인접 까지는 점점 좁아지는 개방된 반원형부를 이룸과 아울러 반원형부의 양단 전체는 상기 소폭 원단들의 양변이 원통형을 이루게 말아지게 안내하도록 내측으로 절곡된 성형 안내홈을 이루고 이 성형 안내홈으로부터 출구단부 까지는 전둘레가 막힌 원통형부를 이루게 한 지관성형통으로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 접착제 냉각 건조부는, 상기 기체에 장착되어 냉각수 유입,유출구들과 각각 연락되는 냉각수 유입,유출로들이 형성된 장방형상의 몸체; 상기 몸체의 상기 냉각수 유입,유출로들과 연락되는 상태를 이루면서 수밀 적으로 탈착되게 결합되며, 상기 지관성형통의 내경보다는 작은 지름의 기다란 관으로 되어 내부로는 상기 지관의 접착부를 냉각하기 위한 냉각수가 유동하게 하고, 또한 상기 지관 성형통의 내부 중앙을 관통하여 상기 지관 당김부까지 위치하게 설치하여 상기 지관 성형통과 사이에는 상기 지관이 성형될 수 있는 간극을 형성하여 지관이 왜곡됨이 없는 원을 이루게 지지하는 냉각용 관체; 상기 몸체의 상기 냉각수 유출로측에 탈착되게 체결되어 상기 냉각용관체를 상기 몸체로부터 이탈됨이 없게 고정지지하는 탈착 고정구를 포함하고,

상기 냉각용 관체는, 상기 냉각수 유출로와 연락되게 결합되어 냉각수를 유출시키기 위한 냉각수 유출 유동로를 제공하는 양단이 모두 개방된 내관과, 상기 냉각수 유입로와 연락되게 결합하되 상기 내관과의 사이에 상기 냉각수 유출 유동로와 연락되는 냉각수 유입 유동로를 형성하며 상기 내관 전체를 수밀적으로 폐쇄하는 상태로 설치된 어느 일단 만이 개방되고 타단은 폐쇄된 외관으로 구성되고,

상기 탈착 고정구는, 중앙에는 상기 냉각용관체를 고정하기 위한 결합용 고정공이 중앙부위를 관통하는 형태로 설치됨과 아울러 중앙부의 어느 일측으로는 상기 결합용 고정공을 형성하면서 상기 몸체에 체결하기 위한 나사 결합부가 형성된 탈착고정구 몸체와, 상기 탈착고정구 몸체의 상부 개방부에서 상방으로 돌출되게 설치하되 하단은 상기 냉각용관체와 대면하는 상태로 전후방향으로 회동하게 힌지되어 상기 냉각용 관체를 지지할수 있게 한 고정핀과, 상기 고정핀의 힌지로부터 상기 고정핀에 걸쳐 설치되어 상기 고정핀에 탄성력을 부여함에 의해 상기 고정핀이 상기 힌지를 지지점으로 하여 회동되면서 상기 고정핀의 하단이 상기 냉각용관체를 이탈이 없도록 고정 가압하게 하는 스프링으로 구성함을 특징으로 한다.

상기 지관 당김부는, 상기 기체에서 상하부로 상호 접하게 배치하여 회전되게 설치한 무단상 벨트와 상기 무단상 벨트들을 회전되게 구동하는 구동롤러들로 구성함을 특징으로 한다.

상기 지관 절단부는, 상기 기체의 고정판에 소정간격을 두고 회동가능하게 축지지되며, 구동부와 벨트로 연계된 구동기어로부터 전달되는 동력으로 각각 회전되게 한 구동캠들과, 상기 구동캠들로부터 레일을 따라 상하 및 전후방향으로 이동하게 설치되어 절단부의 설치 장소를 제공하는 이동부와, 상기 이동부의 상부 어느 일측에 설치되며 상기 이동부에 의하여 이동하면서 상기 종이원단 공급부의 엔코더 모터의 설정된 회전에 상응하는 만큼씩 상기 냉각용 관체에 의해 안내되면서 지관 안내관을 통하여 이송되는 상기 지관을 절단하도록 된 구동모터에 의하여 회전되는 원판형 절단칼을 포함하고,

상기 이동부는, 상기 구동캠들로부터 전방으로 각각 연장된 복수개의 캠축과 상기 캠축에 결합되어 상기 절단부의 설치 장소를 제공하는 제1이동판체와 상기 제1이동판체의 하부 위치로 소정 간격을 두고 배치하여 상기 기체에 고정지지된 지지판의 전 길이에 걸쳐 설치된 레일을 따라 전후 방향으로 이동하게 지지된 제2이동판체와 상기 제1이동판체의 저부에서 하방을 돌출되게 설치하여 상기 제2이동판체의 안내공으로부터 상하로 이동하게 결합된 복수개의 안내봉들로 구성되고,

상기 지관 안내관은, 적어도 2개의 제1, 제2안내관들로 이루어져 상기 원판형 절단칼이 진입하여 상기 지관 안내관을 통하여 이동되는 상기 지관을 빨대를 이루게 절단할 수 있게 하는 절단간극을 형성하고, 상기 절단간극을 형성하는 상기 제1, 제2안내관들의 대향 단부의 외부는 상기 절단간극으로 상기 원판형 칼날의 진출입을 자유롭게 하기 위한 경사주면부로 각각 구성됨을 특징으로 한다.

상기 지관 당김부와 상기 지관 절단부의 사이에는, 상기 지관 당김부로부터 상기 지관 절단부 측으로 이송되는 상기 지관이 찌그러짐이 없이 원형을 유지하게 하여 상기 지관 절단부 측으로 공급할 수 있게 하는 지관 원형유지부를 포함하고,

상기 지관 원형유지부는, 상기 기체에 고정지지되는 지지후레임 내에 상하,좌우로 회전되게 설치된 회동구와 이 회동구를 관통하는 상태로 설치되어 상기 지관이 경유하는 안내공을 제공하되 어느 일측 내부에는 외측 개방부를 향하여 넓어지는 나팔관 형상의 원추형 내주면이 형성된 원형유지관으로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 지관 절단부의 상기 지관 안내관의 양측으로는 상기 빨대의 불량을 검출하여 배출하기 위한 빨대 불량검출 및 배출부를 포함하고,

상기 빨대 불량검출 및 배출부는, 상기 지관 안내관의 어느 단부측에 설치되어 배출되는 상기 빨대의 이중 접합부의 높이가 정상인지의 여부를 검출하는 검출용 카메라, 및 상기 빨대의 배출 위치에 설치되어 상기 검출용 카메라로부터 검출된 상기 빨대의 이중접합부의 높이 신호가 기 설정된 이중 접합부의 높이를 초과하는 것으로 검출되는 경우 상기 빨대 측으로 강한 바람을 토출하여 불량 빨대를 외부로 배출 시키도록 한 에어 토출노즐로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제공되는 지제 빨대의 제조방법은, 인체에 무해한 내유 및 내수성 재질의 소정 폭을 이루며 롤상으로 감긴 종이원단으로부터 엔코더 모터로 이루어진 종이원단 공급부에 의하여 설정된 길이 만큼씩 공급하는 종이원단 공급 단계; 상기 종이원단 공급부로부터 소정 거리를 두고 일직선상에 설치한 접착제 도포부에 의하여 상기 종이원단 공급부에서 공급되는 종이원단의 길이 방향을 따라 상기 종이원단의 어느 일변으로 인체에 무해한 접착제를 도포하는 단계; 상기 접착제 도포부와 소정 거리를 두고 일직선상에 설치된 지관 성형부에 의하여 상기 접착제 도포부에 의하여 도포된 종이원단의 어느 일변의 접착제 도포부위가 상기 종이 원단의 타변(他邊)부위에 대하여 겹쳐지는 이중 접합부를 형성하며 원형 혹은 타원형으로 말아지게 하면서 내부로는 음료 흡입 통로를 형성하는 지관(紙管)을 성형할 수 있게 하는 지관 성형 단계; 상기 지관성형부의 직경보다는 작게 구성되어 상기 지관 성형부의 내부 중앙을 통과하여 지관 당김 위치 까지 연장되게 설치된 접착제 냉각부에 의해, 상기 지관 성형부에 의하여 성형되는 상기 지관의 이중 접합부의 접착제를 건조하기 위한 냉각(Chiller)기능을 하면서 상기 지관성형부에 의하여 성형되는 상기 지관이 왜곡변형됨이 없는 원을 유지하며 안내하는 접착제 냉각 건조 단계; 상기 지관성형부와 일직선상으로 소정 거리를 두고 설치된 가열 접착부에 의하여, 상기 냉각부를 통과한 상기 지관이 통과할 수 있는 통로를 제공하되, 상기 지관의 이중 접합부의 접착제에 히팅부에 의해 열을 가하면서 상하부에서 압착하여 쉽게 분리됨이 없는 견실한 이중 접합부를 형성하게 하는 가열 접착 단계; 상기 가열 접착부와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치한 압착부에 의해, 상기 가열 접착부를 통과한 상기 지관의 이중 접합부를 상하로 회전되게 설치한 한쌍의 가압롤러에 의하여 2차로 가압하는 접합부 압착 단계; 상기 압착부와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치한 지관 당김부에 의하여 상기 압착부를 경유한 상기 지관을 이송 벨트들에 의하여 협지하는 상태로 지지하여 전방으로 연속하여 당기면서 이송할 수 있게 하는 지관 당김 단계; 및 상기 지관 당김부와 상기 지관 절단부의 사이에 구비된 지관 원형유지부를 통과하며 찌그러짐이 없는 원형을 유지하는 지관을, 상기 지관 이송부와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치한 지관 절단부에 의해 상기 엔코터 모터와 동기화되어 상기 엔코더 모터에 의해 일정 길이씩 공급되는 속도에 응하여 연동하면서 상기 지관을 빨대로 사용할 수 있는 길이 만큼씩 절단할 수 있게 하며, 빨대 절단과정에서 상기 빨대의 접합부의 불량을 검출하여 일측으로 배출할 수 있게 하는 불량 검출 및 배출작용이 실행될 수 있게 하는 지관 절단 단계를 포함 한다.

본 발명에 의하면, 종이를 주재료로하여 쉬운 폐기성 및 재생성을 갖게 하는 효과를 부여함은 물론 온,냉 음료 속에 장시간 존치시에도 빨대 자체의 풀어짐이나 접합부의 분리가 없는 내성과, 안가(安價)로 대량 제작하여 공급할 수 있게 하는 효과를 부여한다.

도 1a,1b,1c,1d는 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대의 만들어지는 과정을 설명한 도면이다.
도 2a는 도 1c의 I-I선 방향에 따른 단면도이고,
도 2b는 도 2a의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대의 제조방법을 설명하기 위해 표시한 흐름도(Flow Chart)이고,
도 4는 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대의 제조장치의 구성을 도시한 블록도이고,
도 5는 롤(Roll)형상으로 와인딩된 종이원단을 예시한 도면이고,
도 6은 도 4의 종이원단 접착제의 도포부와 슬릿팅부를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 7은 도 4의 지관(紙管)성형부를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 8은 도 7의 'A'부위만을 발췌하여 확대 표시한 도면이고,
도 9는 도 8의 II-II선 방향에 따른 확대 단면도이며,
도 10은 도 8의 III-III선 방향에 따른 확대 단면도이고,
도 11은 도 4의 가열 압착부를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 12는 도 4의 지관 당김부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대 제조장치의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고,
도 14a는 도 13의 지제(紙材)빨대 제조장치의 구성을 구체적으로 예시한 도면이고,
도 14b는 도 14a의 엔코터 모터로 이루어진 소폭의 원단종이 공급부(310)만을 분리하여 표시한 도면이고,
도 14c는 도 14a의 지관 당김부(370)만을 분리하여 표시한 도면이다.
도 15a는 도 14a의 지관(紙管)성형부(340)를 냉각부와 같이 분리하여 확대 도시한 도면이고,
도 15b는 도 15a의 V-V선 방향에 따른 단면도이며,
도 15c는 도15b의 'B'부분에 대한 확대도이고,
도 15d는 도15a의 'IV-IV'선 방향에 따른 확대 단면도이며,
도 16a는 도 14에서 절단부(380)만을 분리하여 확대 표시한 도면이고,
도 16b는 도 16a의 우측면도이며,
도 16c는 도 16a의 평면도이고,
도 16d는 도 14a의 'C'부분만을 분리하여 표시한 확대 사시도이고,
도 16e는 도 16d의 측면도이며,
도 16f는 도 16c의 "D"부분 만을 분리하여 확대 표시한 도면이다.
도 17은 도 13의 실시예에 따른 지제(紙材)빨대의 제조방법을 설명하기 위해 표시한 흐름도(Flow Chart)이다.

본 발명은 다양한 변경을 가 할수 있고 여러가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 만 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대, 이 지제 빨대의 제조장치 및 제조 방법의 보다 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1a,1b,1c,및 1d는 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대의 만드는 과정을 설명한 도면이고, 도 2a는 도 1c의 I-I선 방향에 따른 단면도이며, 도 2b는 도 2a의 변형예를 나타낸 단면도이다. 이 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대(10)의 구성을 설명한다.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대(10)는, 어느 양변(兩邊)만이 길이 방향을 따라 길게 형성한 소폭(小幅)의 종이원단(12)과, 이 소폭 종이원단(12)의 어느 일변(12-1) 혹은 (12-2) 혹은 양변(12-1,12-2)을 따라 인체에 무해한 접착제를 도포하여 형성한 접착부(14)와, 그리고 상기 소폭 종이원단(12)의 양변(12-1,12-2)이 상호 맞닿게 접합되면서 양단이 개방된 지관 형태를 이루게 말되 어느 일변(一邊)(12-1)의 접착부(14)에 대하여 타변(他邊)(12-2)이 상호 중첩되게 겹쳐져서 접합하는 상태를 이루게 한 후, 열을 가하여 압착한 이중 보강 접합부(18)를 포함하여 된 것이다.

상기 접착제가 도포되는 상기 소폭의 종이원단(12)은, 차가운 물 혹은 열수(熱水)에 장시간 담가 놓을 경우 종이원단에 물이 스며들어 종이원단 자체의 분해 혹은 이중 보강 접합부(18)의 분리됨을 없도록 하고자 인체에 무해한 재질로 내유 및 내수성을 갖게 구성함이 바람직하다.

또한 상기 빨대(10)의 접합부를 이중의 보강 접합부(18)로 구성한 이유는, 빨대(10)의 사용시 이종 보강 접합부(18)의 중첩된 두께로 하여금 빨대(10)의 찌그러짐 혹은 쉽게 접혀지는 일이 없게하는 보강성을 부여하기 위함이며, 상기 이중의 보강 접합부(18)는 도 2(a)의 표시와 같이, 상기 빨대(10)의 원호 모양을 그대로 유지하게 구성하거나 혹은 도 2(b)의 표시와 같이 상기 이중의 보강 접합부(18)를 평탄부를 이루게 구성할 수도 있다. 또 상기 이중의 보강 접합부(18)는 도면에서는 표시 하지 않았으나, 보강성을 더 갖게 하고자 이중이 아닌 다중으로 겹쳐지는 중합부를 이루게 구성 할 수도 있다.

또, 상기 소폭(小幅)의 종이원단(12)에 대한 접착부(14)의 형성은, 소폭 종이원단(12)의 일변에만 하는 것이 바람직하지만, 양변(12-1,12-2) 모두에 접착부(14)를 실시하는 경우에는, 양변(12-1,12-2)을 서로 접합시 마주보게 하는 면으로 실시하는 것이 좋다.

본 발명의 지제(紙材)빨대(10)는 소폭(小幅)의 종이원단(12)의 양변 길이에 따라서 길게 형성하거나 혹은 짧게 형성할수 있는데. 상기 지제(紙材)빨대(10)의 기재(基材)로 제공되는 소폭(小幅)의 종이원단(12)의 양변 길이가 긴 경우에는, 길게 형성된 지관을 빨대의 길이 맞도록 소정길이로 절단할 수 있는데, 이에 대한 상세 설명은 후술한다.

또한, 본 발명의 지제(紙材)빨대(10)는, 양단의 개방부위 모두를 평탄하게 절단된 상태로 구성할 수 있으나, 도 1(d)의 표시와 같이, 지제(紙材)빨대(10)의 어느 일측의 개방부를 비스듬하게 절단하여 예리한 단부를 갖게 하여 음료용기(미도시)의 빨대 삽입구멍을 폐쇄하는 은박지 부분의 천공을 쉽게하도록 할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대의 제조방법을 설명하기 위해 표시한 흐름도(Flow Chart)이고, 도 4는 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대의 제조장치에 대한 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 이 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 지제 빨대의 제조장치(200)의 구성과 이 장치(200)에 의한 지제빨대의 제조 방법에 대한 바람직한 실시예를 설명한다.

<롤(Roll) 종이원단(100)의 준비 단계: S1>

소정 넓이의 폭을 갖는 종이원단을 빨대 제조에 편리하고 쉽게 공급할 수 있게 하고자 롤(Roll)상으로 감은(Winding) 광폭(Jumbo) 종이원단(100)으로 준비한다.롤상의 광폭(Jumbo) 종이원단(100)의 일예를 도 5에 표시하였다.

상기 롤상의 종이원단(100)이 후술하는 지제(紙材)빨대 제조장치(200)의 기체(110)에 설치되어 도1c와 같은 종이 빨대(10)를 제조할 수 있는 기재(基材)를 공급하는 종이원단공급부(210)(도 4 참조)를 구성한다. 롤(Roll)상으로 감은(Winding) 광폭(Jumbo) 종이원단(100)이 종이원단공급부(210)를 구성하는데 그 일예를 도 6에 도시하였다. 이 롤상의 종이원단(100)은 상온의 물(水) 혹은 열수(熱水) 혹은 기름(油)에 내성을 갖도록 하고자 인체에 무해한 재질로 내유 및 내수성을 갖게 하였다.

<접착제 도포 단계; S2>

롤(Roll)상의 종이원단(100)으로부터 인출되는 광폭 종이원단의 길이방향을 따라 인체에 무해한 접착제를 도포하되, 광폭 종이원단의 폭방향으로 일정거리를 두고 접착제를 도포한다. 접착제의 도포는 접착제 도포부(230)(도4 참조)에 의하여 실시된다.

상기 접착제 도포부(230)에 대한 일예를 도 6에 개략적으로 표시하였다. 도 6을 같이 참조하여 설명하면, 상기 접착제 도포부(230)는 상기 종이원단공급부(210)와 인접되게 위치하여 광폭 종이원단에 대면하게 설치한 통상의 노즐 혹은 도포용 솔(Brush)들로 구성되며, 이 노즐이나 솔을 통하여 광폭 종이원단의 폭방향으로 소정거리(l)를 두고 접착제를 도포할 수 있다.

본 실시예에서는 광폭 종이원단에 접착제를 한번 도포하는 것을 예시하였으나, 접착제 도포부(230)를 2개소 이상에 설치하여 2회이상 도포할 수 있다.

<접착제 건조 단계: S2-1>

광폭 종이원단에 도포된 접착제는 건조부(280)(도 4참조)를 경유하게 하여 접착제가 묻어나지 않게 건조한다. 접착제의 상기 건조부(280)에 대한 일예를 도 6에 개략적으로 표시하였다. 도 6을 같이 참조하여 설명하면, 상기 건조부(280)는 상기 접착제 도포부(230)와 이격된 위치에 설치된 히팅로울러 혹은 열풍기로 이루어져 광폭종이원단에 도포된 접착제를 외부로 묻어나지 않게 건조한다. 건조 이유는 혹시 광폭종이원단에 도포된 접착제의 점착성이 후술하는 타 공정을 경유시 붙게되거나 혹은 묻어나게 되는 트러블을 없도록 하기 위함이다.

<접착제가 도포된 광폭종이원단의 위치 조절 단계: S2-2>

접착제가 도포된 광폭종이원단은 상기 단계들을 경유하면서 혹시 발생될지도 모르는 폭위치의 변형을 미리 방지하기 위한 목적에서 광폭종이원단의 위치 조절부(290)(도 4참조)에 의하여 변형된 위치를 조절하여, 다음 단계의 슬릿팅부에서 광폭종이원단의 접착제 도포부위를 따라서 광폭종이원단을 슬릿팅 할 수 있게 하여, 슬릿팅된 종이원단의 길이방향의 어느 일변을 따라 접착제 도포부위가 위치되는 상태를 이루게 한다. 상기 광폭종이원단의 위치 조절부(290)의 상기 위치 조절부(290)에 대한 일예를 도 6에 개략적으로 표시하였다. 도 6을 같이 참조하여 설명하면, 상기 광폭종이원단의 위치 조절부(290)는 EPC(Edge Position Controller)에 의하여 구성되어 있다. 이 EPC(Edge Position Controller)는 일반적인 것이어서 본 실시예에서 별도의 구체적인 설명은 생략한다.

<종이원단을 다수개의 소폭(小幅) 종이원단으로 슬릿팅하는 단계: S3>

소정거리(l)를 두고 접착제가 도포된 광폭(Jumbo)의 종이원단은, 길이방향을 따라 기다란 양변을 갖는 다수개의 소폭(小幅) 종이원단(12)들로 슬릿팅(Slitting)된다.

광폭 종이원단에 대한 슬릿팅은 종이원단 슬릿팅부(220)(도 4 참조)에 의하여 실시되는데, 종이원단 슬릿팅부(220)에 대한 일예를 도 6에 개략적으로 표시하였다. 도 6을 같이 참조하여 설명하면, 광폭 종이원단에 도포된 접착제의 소정거리(l)에 대응하여 배치된 다수개의 칼날들(222)이 접착제의 도포부위를 따라 가면서 광폭종이원단을 칼날수에 맞게 10줄 혹은 그 이상의 소폭원단(12)들로 슬릿팅하여, 소폭으로 슬릿팅된 소폭원단(12)의 길이방향의 어느 일변 혹은 양변으로 접착제의 도포부가 형성된 상태를 이루게 한다. 다수개의 칼날들(222)혹은 레이져로 구성된 상기 종이원단 슬릿팅부(220)는 일반적인 기술이다.

<빨대 제작을 위한 지관(紙管) 성형 단계 :S4>

상기 접착제 도포부(230)에 의하여 접착제가 도포된 상기 소폭 종이원단(12)들은 지관(紙管)성형부(240)(도 4참조)에 의해 원형 혹은 타원형을 이루게 성형하되 접착제가 도포된 소폭 종이원단(12)의 어느 일변(12-1) 혹은 (12-2)중 어느 한변과 이중의 어느 하나의 타변(他邊)(도 1(b) 참조)부위가 겹쳐져 접합되는 이중 접합부(18)(도 2(a) 참조)를 형성하는 종이 빨대 제조를 위한 지관(紙管)을 성형할 수 있다. 상기 지관성형부(240)에 대한 일예를 도 7내지 도 10에 표시하였다. 이 도면들을 참조하면서 구성 및 작용 일예를 설명한다.

도 7내지 도 10의 표시와 같이, 상기 지관성형부(240)를 대별 하면 지관성형통(242)과 기다란 안내바(244)로 이루어져 있다. 상기 지관성형통(242)은 지관성형을 위한 소폭 종이원단(12)들의 입구단부(242-1)로부터 출구단부(242-2)의 인접 까지는 점점 좁아지는 개방된 반원형부(242-3)를 이루며, 또한 반원형부(242-3)의 양단 전체에 걸쳐서는 상기 소폭 원단들(12)의 양변이 원통형을 이루게 말아지도록 안내하는 안내홈들(242-5,242-6)이 내측으로 절곡된 상태로 설치되어 있고, 이 안내홈(242-5,242-6)으로부터 출구단부(242-2)까지는 소정간극(d)을 두고 감긴 원통성형부(242-4)로 구성되어 있다.

상기 안내바(244)는 상기 지관성형통(242)의 내경보다는 작은 지름의 봉체이며 상기 지관 성형통(242)의 내부 중앙을 관통하여 후술하는 가열 압착부(250) 및 지관당김부(260)까지 위치하게 설치하되, 상기 지관 성형통(242)의 내부로는 종이 빨대(10)제작을 위한 지관(20)이 성형될 수 있는 간격을 형성하여 지관(20)이 왜곡됨이 없는 원을 이루게 지지하도록 구성하였다(도10 참조). 또한 상기 안내바(244)는 기체(110)에 지지되어 상기 지관 성형통(242)의 개방된 반원형부(242-3)측으로 위치되는 ㄱ자상의 고정 브라켓(245)에 움직이 없도록 고정되어 있다.

이러한 구성은 상기 소폭 종이원단(12)이 상기 지관성형통(242)의 입구단부(242-1)을 통하여 상기 반원형부(242-3)를 경유시, 상기 소폭 종이원단(12)은 상기 반원형부(242-3)에 상응하여 반원형을 이루는 상태를 이루면서 양변 즉, 핫멜트 접착제가 도포된 일변(12-1)과 그렇지 않은 타변(他邊)(12-2)(도1(b) 참조)은 내측으로 절곡된 상기 안내홈들(242-5,242-6)에 의해 상기 반원형부(242-3)의 안쪽으로 서로 마주보는 상태로 굽혀진 상태를 이루게 되는데, 상기 반원형부(242-3)는 상기 원통성형부(242-4)측으로 갈수록 점점 원형으로 좁혀지는 상태를 이루고 있기 때문에 상기 소폭의 종이원단(12)이 상기 지관성형통(242)의 원통성형부(242-4)측으로 갈수록 접착제가 도포된 어느 일변(12-1)이 타변(12-2)과 서로 이중으로 겹쳐지는 상태를 이루면서 상기 안내바(244)의 전둘레를 감싸는 형태를 이루게 되며, 이 상태에서 다시 종이원단(12)이 상기 출구단부(242-2)측을 통과하는 경우 도 10의 표시와 같이, 핫멜트 접착제가 도포된 어느 일변(12-1)은 상기 원통을 이루는 원통성형부(242-4)의 내측으로 위치되는 반면, 타변은 상기 원통성형부(242-4)의 간극(d)으로 위치된 상태를 이루며 상기 원통성형부(242-4)의 출구단부(242-2)를 빠져 나오게 되는데, 상기 원통성형부(242-4)의 출구단부(242-2)를 빠져 나오게 되는 소폭의 종이원단(12)은 안내봉(244)에 안내 되는 상태로 지지되면서 양변(12-1,12-2)이 접착제를 사이에 두고 이중으로 겹쳐지게 되면서 이중의 접합부(18)(도1c 참조)를 갖는 내부간 빈 지관(20)을 이루게 된다.

상기 소폭의 종이 원단(12)이 상기 롤 종이원단으로부터 풀려서 지관성형부(240)를 연속하여 통과하면서 지관(20)을 형성할 수 있게 하는 것은 후술하는 상기 지관당김부(260)에 의한 당김 작용이 있기 때문이다.

<지관 이중 접합부의 가열 압착 단계 :S5>

상기 지관(20)의 상기 이중 접합부(18)(도 1c참조)는 가열 압착부(250)를 경유하여 적어도 2번 이상 가열되게 하면서 가압 롤러에 의해 압착되게 함으로써, 원단의 일변을 따라 기 도포되어 있던 접착제가 녹아 붙게 하는 견실한 이중 접합부(18)를 형성할 수 있게 한다.

상기 가열 압착부(250)에 대한 일예를 도 11에 개략적으로 표시하였다. 도 11의 가열 압착부(250)를 같이 참조하면서 상기 가열 압착부(250)를 설명한다. 도면 표시와 같이, 상기 가열 압착부(250)는 상기 지관성형부(240)와 인접 위치에서 상기 지관성형부(240)로부터 길게 연장된 안내바(244)의 주위로 배치되어 안내바(244)를 감싼 상태로 이동하는 지관(20)의 이중 접합부의 접착제에 열을 가하는 히팅부(254)와 히팅부(254)에 의해 열을 가한 부위를 이중 접합부위를 열 압착하는 제1,제2압착 롤러들(252a,252b)로 이루어져 있다.

상기 히팅부(254)는 제1,제히팅부(254a,254b)로 구성되고, 상기 제1히팅부(254a)는 제1압착롤러(252a)에 일체로 설치된 구성을 하고 있어, 이중 접합부의 핫멜트 접착제에 열을 가하면서 즉시 압착하여 견실한 접합부를 형성할 수 있게 하였다. 상기 지관(20)은 제1,제2압착 롤러들(252a,252b)에 의하여 압착되더라도 내부로부터 지지되는 안내바(244)에 의하여 지관의 원형은 그대로 유지된다.

상기 제2압착롤러와 인접위치에는 상기 지관의 이중 접합부를 냉각시키기 위한 냉각롤러로 혹은 냉풍기로 이루어진 냉각부(256)를 설치하여 이중 접합부를 빨리 굳어지게 할 수도 있다.

<지관의 당김 단계:S6>

상기 지관 성형부(240)와 가열 압착부(250)를 경유한 지관(20)은 지관당김부 (260)까지 연장된 안내바(244)를 따라서 상기 지관당김부(260)까지 위치하게 되는데, 상기 지관 당김부(260)는 상기 안내바(244)를 감싼 상태로 있는 지관(20)만을 집거나 혹은 흡착 형태로 잡고 도면에서 보아 우측방향으로 일정 길이씩 당겨서 상기 지관(20)을 지관 절단부(270)측으로 보내게된다.

상기 지관당김부(260)에 대한 구성 일예를 도 12에 개략적으로 표시 하였다.상기 지관당김부(260)의 구성 및 작용을 도 12를 같이 참조하면서 설명하면, 상기 지관당김부(260)은 기체(110)의 소정 위치에 설치되어 정역 회전 구동되게 한 정.역서보모터(261)와, 양측으로 서로 달리하는 좌,우 나선부들(262-1,262-2)을 갖고 상기 정.역서보모터(261)와 전동벨트(264)로 연결되어 회전되게 한 회전축(262)과 상기 회전축(262)의 좌우 나선부들(262-1,262-2)에 결합되어 상기 지관(20)만을 흡착 혹은 집게 형태로 잡을 수 있게 하며 상기 회전축(262)의 회전시 레일들(266)을 따라 이동하게 지지된 상태를 이루며 상기 좌우 나선부들(262-1,262-2)을 따라 각각 다른 방향으로 이동하면서 상기 지관(20)만을 잡고서 절단부(270)를 향하여 일정 길이씩 보내지게 한 지관 파지구들(264-1,264-2)로 구성되어 있다.

이러한 구성으로 상기 지관 파지구들(264-1,264-2)의 내부를 통해서는 상기 지관 파지구들(264-1,264-2)이 안내바(244)를 지지하도록 상기 지관(20)을 안내바(244)와 같이 위치시킬 수 있다. 상기 안내바(244)와 같이 지관(20)이 지지되게 할수 있는 상기 지관 파지구들(264-1,264-2)측으로는 미도시한 통상의 공압 혹은 유압장치로부터 공급되는 통상의 압력 조절에 의한 흡착력 부여 혹은 흡착력 해제에 의해 상기 지관 파지구들(264-1,264-2)에 의해 지관(20)을 잡거나 혹은 놓는 상태를 유지하게 할 수 있다. 예컨데 상기 좌측의 지관 파지구(264-1)에 지관(20)을 잡게 하는 흡착력이 부여되면 반대쪽인 우측의 지관 파지구(264-2)측으로는 가압력이 해제된 상태를 이루어 지관(20)과는 무관하게 자유롭게 이동할 수 있게 하고, 반대로 상기 우측의 지관 파지구(264-2)에 지관(20)을 잡게 하는 흡착력이 부여되면 반대쪽인 좌측의 지관 파지구(264-1)측으로는 가압력이 해제된 상태를 이루어 지관(20)과는 무관하게 자유롭게 이동할 수 있게 하였다. 이러한 작용은 지관(20)을 연속하여 소정길이씩 당기어서 절단부(270)측으로 보내기 위함이다.

상기 정.역서보모터(261)의 정,역 회전은 상기 회전축(262)을 교번적으로 정역회전 시키게되어 상기 회전축(262)의 좌,우 나선부들(262-1,262-2)에 결합된 상기 지관 파지구들(264-1,264-2)은 상기 레일들(266)을 따라서 도 12의 화살표 표시와 같이 좌 혹은 우측방향인 반대방향으로 이동하게 함으로, 예컨데 상기 좌측의 지관 파지구들(264-1)이 지관(20)을 흡착하는 상태로 화살표 a방향으로 이동하는 상태라고 하면 상기 우측의 지관 파지구들(264-2)은 자유롭게 해제된 상태로 화살표 b 방향으로 이동하여 절단부(270)측으로는 상기 좌측의 지관 파지구들(264-1)에 의하여 지지된 상태로 당겨져서 상기 절단부(270)측으로 보내지게 된다.

이와는 달리 상기 우측의 지관 파지구들(264-2)이 지관(20)을 파지하는 흡착력을 유지하여 화살표 c방향으로 이동하면서 당기는 상태를 이루게 되면 상기 좌측의 지관 파지구들(264-1)은 화살표 d방향으로 해제된 상태로 자유롭게 이동하여, 상기 우측의 지관 파지구들(264-2)이 지관(20)을 파지하여 당기는데 전혀 장해를 주지 않게 된다. 이러한 작용이 상기 정.역서보모터(261)의 정,역 회전 작동에 의해 반복 실시됨으로써 상기 지관(20)은 상기 지관 파지구들(264-1,264-2)에 의해 연속하여 일정길이씩 당겨지면서 절단부(270)측으로 보내지게 된다.

상기 실시예에서는 상기 지관 파지구들(264-1,264-2)에 의하여 지관(20)을 파지(把持)되게 하는것을 공압에 의한 흡착에 의해 실시되는 것을 일예로들어 설명하였으나, 상기 지관 파지구들(264-1,264-2)의 대신에 집게(Clamp)형태로 구성하여 지관을 파지할 수 있게 할수 있음을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

< 빨대 제작을 위한 지관 절단 단계: S7>

상기 지관 당김부(260)에 의해 소정 길이씩 당겨서 공급하는 지관(20)은 절단부(270)에 의해 절단면이 왜곡됨이 없게 소정길이로 절단되어져서 도 1의 표시와 같은 빨대(10)를 제작할수 있다. 상기 안내바(244)는 상기 지관 당김부(260)까지만 위치되게 설치되어 있어 절단부(270)측으로는 지관만이 공급되어 절단부(270)에 의한 지관(20)의 절단에는 전연 간섭을 주지 않는다. 상기 절단부(270)는 레이져 컷팅 혹은 칼날들에 의한 컷팅 등 다양하게 구성할 수 있어 어느 하나만을 특정하여 설명하는 것은 생략하였다. 상기 빨대(10)의 양측 절단은 양측 모두를 평탄하게 절단되게 할 수 있으나, 도 1(e)의 표시와 같이 어느 일단은 평탄하게 타단은 비스듬하게 경사진 상태를 이루게 절단할 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 지제(紙材)빨대 제조장치의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도면 표시와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지제(紙材)빨대 제조장치(300)의 구성을 대별하면, 종이원단 공급부(310), 접착제 도포부(320), 냉각 건조부(330), 지관 성형부(340), 가열 접착부(350), 롤러 압착부(360), 지관 당김부(370), 및 지관 절단부(380)로 이루어져 있다.

도 14a는 도 13의 지제(紙材)빨대 제조장치의 구성을 표시한 도면이다.

도면 표시와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지제(紙材)빨대 제조장치(300)는 소정 길이의 기체(310)에 종이원단 공급부(310), 접착제 도포부(320), 냉각 건조부(330), 지관 성형부(340), 가열 접착부(350), 롤러 압착부(360), 지관 이송부(370), 및 지관 절단부(380)가 일렬로 배치되어 작업성을 좋게 하였다.

필요에 따라서는 상기 기체(310)의 각 일측으로 1열씩 배치하여 모두 2열로 구성하거나 혹은 양측 상하로 2열씩 배치하여 모두 4열로 구성할 수 있음을 상기 도면의 배치 구성으로 부터 충분히 이해할 수 있을 것이다.

이하에서는 상기 각 부(各部)에 대하여 상기 도 14a, 도14b, 및 도14c와 아울러 도 15a, 도 15b, 도 15c, 도 16a, 도 16b, 도 16c, 도 16d, 도 16e, 및 도 16f를 같이 참조하여 설명한다.

도면(도 14a, 및 도 14b 참조)의 표시와 같이, 상기 종이원단 공급부(310)는, 상기 기체(311)의 어느 일측에 설치된 엔코더 모터(312)와 그리고 상기 엔코더 모터(312)의 제1구동롤러(314a)와 이 제1구동롤러(314a)의 상측으로 접하게 설치되어 회전 되게한 제2구동롤러(314b)로 구성되며, 상기 엔코더 모터(312)에 기 설정된 제어 신호에 상응하는 만큼씩 회전하면서 소정 폭의 종이원단(12)(상기 일실시예 참조)을 상기 지관 성형부(340)를 향하여 지속적으로 공급할 수 있게 한다. 상기 종이원단(12)은 상기 기체(311)의 소정 위치에 소정 폭을 이루며 롤상으로 감긴 상태로 부터 풀리면서 상기 종이원단 공급부(310)에 공급되며 인체에 무해한 내유 및 내수성 재질이다.

도면 표시와 같이, 상기 접착제 도포부(320)는 상기 기체(311)에서 상기 종이원단 공급부(310)로부터 소정 거리를 두고 일직선 상에 설치되어 상기 종이원단 공급부(310)에서 일정 길이씩 공급되는 종이원단(12)의 길이 방향을 따라 상기 종이원단의 어느 일변으로 인체에 무해한 핫 멜트성 접착제를 도포한다.

상기 접착제 도포부(320)는 일 실시예의 도 6의 표시와 같이, 상기 종이원단(12)이 지나가는 경로에 종이원단과 대면하게 설치한 통상의 노즐(321) 혹은 도포용 솔(Brush)로 구성되어 접착제를 도포하도록 한 것으로, 종이원단에 대한 접착제의 도포량은 임의로 조절 할 수 있다.

도면 표시와 같이, 상기 냉각 건조부(330)는 상기 지관 성형부(340)에 의한 지관 성형시 지관의 접합부위의 접착제 부분에 발생하게 되는 열에 대하여, 냉각 기운을 부여하여 건조하기 위한 것이어서, 상기 냉각 건조부(330)는 상기 지관 성형부(340)에 같이 설치한 구성이므로, 상기 냉각 건조부(330)에 대한 구체적인 설명은 이해를 돕기 위해 상기 지관 성형부(340)의 설명 후에 하기로 한다.

도면 표시와 같이, 상기 지관 성형부(340)는, 상기 접착제 도포부(320)와 소정 거리를 두고 일직선 상에 설치되어 상기 접착제 도포부(320)에 의하여 도포된 소폭 종이원단(12)의 어느 일변의 접착제 도포부위가 상기 소폭 종이 원단의 타변(他邊)부위로 겹쳐지는 이중 접합부를 형성하며 원형 혹은 타원형으로 말아지게 하면서 내부로는 음료 흡입 통로를 형성하는 지관(紙管)을 성형할 수 있게 하는 것인데, 상기 지관성형부(340)의 구성은 상기 일 실시예의 도 7 내지 도 10의 구성과 동일하다.다만 본 실시예는 상기 일 실시예의 안내봉이 냉각용 관체(334)로 구성된 것 만이 상이하다.

즉, 상기 지관성형부(340)는, 소폭의 종이원단들의 입구단부(342-1)로부터 출구단부(342-2)의 인접 까지는 점점 좁아지는 개방된 반원형부(342-3)를 이룸과 아울러 반원형부(342-3)의 양단 전체는 상기 소폭 종이원단(12)의 양변이 원통형을 이루게 말아지게 안내하도록 내측으로 절곡된 성형 안내홈(342-5,342-6)을 이루고 이 성형 안내홈으로부터 출구단부(342-2)까지는 전둘레가 막힌 원통형부(342-4)를 이루게 한 지관성형통(342)으로 이루어져 있다.

상기 냉각 건조부(330)는, 도 15a, 도 15b, 및 도 15c의 표시와 같이, 상기 지관성형부(340)의 직경보다는 작게 구성되어 상기 지관성형부(340)의 내부 중앙을 통과하여 후술하는 지관 당김부(370)까지 위치됨에 의해(도 14a참조), 상기 지관성형부(340)에 의하여 성형되는 지관(20)의 이중 접합부의 접착제를 건조하기 위한 냉각(Chiller)기능을 하면서 상기 지관성형부(340)에 의하여 성형되는 지관이 후술하는 당김 위치까지 왜곡 변형됨이 없게 하는 원을 이루게 하는 안내 작용을 한다. 이에 대한 상세 구성은 다음과 같다.

상기 냉각 건조부(330)는, 상기 기체(311)에 장착되어 냉각수 유입,유출구들(331a,331b)과 각각 연락되는 냉각수 유입,유출로들(333a,333b)이 형성된 장방형상의 몸체(332)와, 상기 몸체(332)의 상기 냉각수 유입,유출로들(333a,333b)과 각각 연락되는 상태를 이루면서 수밀적으로 탈착되게 결합되며, 상기 지관성형통(342)의 내경보다는 작은 지름의 기다란 관으로 되어 내부로는 지관의 접착부를 냉각하기 위한 냉각수가 유동하게 하고, 또한 상기 지관 성형통(342)의 내부 중앙을 관통하여 상기 지관 당김부(370)까지 위치하게 설치되어 상기 지관 성형통(342)과의 사이에는 상기 지관(20)이 성형될 수 있는 간극(d')(도 15d 참조)을 형성하여 지관이 왜곡됨이 없는 원을 이루게 하면서 후술하는 지관 당김부(370) 까지 지관의 왜곡 변형됨이 없도록 안내 역활을 하는 냉각용 관체(334)와, 상기 몸체(332)의 상기 냉각수 유입로(333a)측에 탈착되게 체결되어 상기 냉각용관체(334)를 상기 몸체(332)로부터 이탈됨이 없게 고정지지하는 탈착 고정구(336)을 포함하고 있다.

또한, 상기 냉각용 관체(334)는, 도 15b 및 도15c의 표시와 같이, 상기 냉각수 유출로(333b)와 연락되게 결합되어 냉각수를 유출시키기 위한 냉각수 유출 유동로(334-1a)를 제공하는 양단이 모두 개방된 내관(334-1)과, 상기 냉각수 유입로(333a)와 연락되게 결합하되 상기 내관(334-1)과의 사이에 상기 냉각수 유출 유동로(334-1a)와 연락되는 냉각수 유입 유동로(334-2a)를 형성하며 상기 내관(334-1) 전체를 수밀적으로 폐쇄하는 상태로 설치된, 어느 일단 만이 개방되고 타단은 폐쇄된 외관(334-2)으로 구성되어 있다.

상기 탈착 고정구(336)는, 도 15a, 15b, 15c의 표시와 같이, 중앙에는 상기 냉각용관체(334)를 고정하기 위한 결합용 고정공(336-1)이 중앙부위를 관통하는 형태로 설치됨과 아울러 중앙부의 어느 일측으로는 상기 결합용 고정공(336-1)을 형성하면서 상기 몸체(332)에 체결하기 위한 나사 결합부(336-2)가 형성된 탈착고정구 몸체(336-3)와, 상기 탈착고정구 몸체(336-3)의 상부 개방부(336-4)에서 상방으로 돌출되게 설치하되 하단은 상기 냉각용관체(334)와 대면하는 상태로 전후방향으로 회동하게 힌지핀(336-6)에 힌지되어 상기 냉각용 관체(334)를 지지할수 있게 한 고정핀(336-5)과, 상기 고정핀(336-5)의 힌지핀(336-6)으로부터 상기 고정핀(336-5)에 걸쳐 설치되어 상기 고정핀(336-5)에 탄성력을 부여함에 의해 상기 고정핀(336-5)이 상기 힌지핀(336-6)을 지지점으로 하여 회동되면서 상기 고정핀(336-5)의 하단이 상기 냉각용관체(334)를 이탈이 없도록 고정 가압하게 하는 탄성 스프링(336-7)으로 구성되어 있다.

상기 탈착 고정구(336)를 설치한 이유는, 상기 냉각용 관체(334)를 상기 지관 성형부(340)로부터 분리를 쉽게 하기 위한 것으로, 지관 성형을 위한 롤상의 종이원단이 떨어져서 교체해야 할 경우, 교체된 종이원단을 상기 지관 성형부(340)에 세팅시 상기 냉각용 관체(334)를 상기 지관 성형부(340)로부터 분리하였다가 다시 결합 할 수 있게 한 것이다.

도면 표시와 같이, 상기 나사 결합부(336-2)의 선단에 설치한 오링(336-8)은 탈착고정구 몸체(336-3)를 냉각부 몸체(332)측으로 결합시 압착되면서 수밀성을 높게 하여, 냉각수가 상기 냉각부 몸체(332)로부터 상기 탈착고정구 몸체(336-3)측으로 누출되는 일이 없게 한다.

도면(도 14a)표시와 같이, 상기 가열 접착부(350)는, 상기 지관성형부(340)와 일직선 상으로 소정 거리를 두고 설치되어 상기 상기 지관성형부(340)와 냉각부(330)를 경유하면서 성형된 지관이 통과할 수 있는 통로를 제공하되, 지관의 이중 접합부의 접착제(일 실시예의 빨대 구조 참조)에 내부로 설치된 통상의 히팅부에 의해 열을 가하면서 상,하부의 가압판(351a,351b)에 의하여 압착하여 쉽게 분리됨이 없는 견실한 이중 접합부를 형성하게 한다.

도면(도 14a) 표시와 같이, 상기 압착부(360)는, 상기 가열 접착부(350)와 일직선 상에서 소정 거리를 두고 설치되어 상기 가열 접착부(350)를 통과한 지관(20)의 이중 접합부를 상하로 대면하여 맞닿는 상태로 회전되게 설치한 한쌍의 가압롤러(361a,361b)에 의하여 상기 가열 접착부(350)에 의하여 일차로 접착된 접합부위를 2차로 가압하여 더욱 견실한 접합 상태를 이루게 가압한다.

도면(도 14a, 및 도 14c 참조)와 같이, 상기 지관 당김부(370)는, 상기 압착부(360)와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치되어 상기 압착부(360)를 경유한 지관을 상,하로 대면하게 설치한 한쌍의 무단상의 벨트들(371a,371b)에 의하여 협지하는 상태로 지지하여 전방으로 연속하여 이송하게 하는 당김 작용을 하는 것으로, 상기 지관 당김부(370)는, 상기 기체(311)에서 상하부로 상호 대면하게 배치하여 회전되게 설치한 무단상의 상기 벨트(371a,371b)와 상기 벨트들(371a,371b)을 회전되게 구동하는 구동모터(미도시) 구성되어 있다.

도면 표시와 같이, 상기 지관 절단부(380)는, 상기 지관 당김부(370)와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치하되, 상기 종이원단 공급부(310)의 엔코터 모터(312)와 동기화되어 상기 엔코더 모터(312)의 일정 회전수에 의해 일정 길이씩 공급되는 속도에 응하여 상기 지관 당김부(370)로부터 이송되는 지관을 빨대로 사용할 수 있는 소정 길이로 절단하는 것으로, 상세 구성은 도 16a, 16b, 및 16c를 참조하면서 같이 설명한다.

즉, 도 16a, 16b, 및 16c의 표시와 같이, 상기 지관 절단부(380)는, 상기 기체(311)로 수직으로 입설된 고정판(381)에 소정 간격을 두고 회동가능하게 축지지되어, 감속기능을 갖는 구동모터로 이루어진 구동부(382) 및 이 구동부(382)와 전동벨트(383)로 연계된 구동기어(384a,384b)로부터 전달되는 동력으로 각각 회전되게 한 구동캠들(385a,385b)과, 상기 구동캠들(385a,385b)로부터 레일(386)을 따라 이동하게 설치되어 절단부를 설치하기 위한 장소를 제공하는 이동부(387)와, 상기 이동부(387)의 상부 어느 일측에 설치되며 상기 이동부(387)에 의하여 이동하면서 상기 종이원단 공급부(310)의 엔코더 모터(312)의 설정된 회전에 상응하는 만큼씩 지관 안내관(389-1)에 의해 안내되어 이송되는 지관(20)을 절단하도록 구동모터(388)에 의하여 구동되는 원판형 절단칼(389)을 포함하고 있다.

또한, 상기 이동부(387)는, 상기 구동캠들(385a,385b)로부터 전방으로 각각 연장된 복수개의 캠축(387-1a,387-1b)과 상기 캠축(387-1a,387-1b)에 결합되어 상기 원판형 절단칼(389)의 설치 장소를 제공하는 제1이동판체(387-2)와 상기 제1이동판체(387-2)의 하부 위치로 소정 간격을 두고 배치하여 상기 기체(311)에 고정지지된 지지판(387-3)의 전 길이에 걸쳐 설치된 상기 레일(386)을 따라 전후 방향으로 이동하도록 된 제2이동판체(387-4)와 상기 제1이동판체(387-2)의 저부에서 하방을 돌출되게 설치하여 상기 제2이동판체(387-4)의 안내공(387-5a,387-5b)으로부터 상하로 이동하게 결합된 복수개의 안내봉들(387-6a,387-6b)로 구성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 상기 지관 절단부(380)는, 상기 엔코더 모터(312)와 동기화되어 작동되는 상기 구동부(382)가 상기 엔코더 모터(312)의 회전시 마다 구동되게 한 전기 제어회로 구성에 의하여, 상기 구동부(382)의 구동시 전동벨트(383)로 연계된 구동기어(384a,384b)로부터 전달되는 동력으로 구동캠들(385a,385b)을 회전하게 한다. 상기 구동캠들(385a,385b)의 회전운동은 상기 구동캠들(385a,385b)에 결합된 상기 제1이동판체(387-2)와 상기 안내봉들(387-6a,387-6b)을 통하여 상기 제2이동판체(387-4)를 상기 레일(386)을 따라서 전.후방향(도 16a의 화살표 방향 참조)으로 이동하게 함과 아울러 상기 안내봉들(387-6a,387-6b)에 의해서는 상기 원판형 절단칼(389)이 설치된 상기 제1이동판체(387-2)를 상방향(도 16a의 화살표 방향 참조)으로 이동하게 하였다가 다시 하방향(도 16a의 화살표 방향 참조)으로 이동하면서 상기 안내관(389-1)을 따라 도 16a의 화살표 방향으로 들어오게 되는 지관(20)을 소정 길이로 신속히 절단할 수 있게 한다. 이렇게 구성한 이유는 상기 엔코더 모터(312)의 회전 신호에 동기되면서 지관이 상기 안내관(389-1)을 통하여 공급될 때 마다 신속하게 절단할 수 있게 하기 위함이다.

상기 지관 절단부(380)의 이동부(387)는 상기 엔코더 모터(312)로부터 전달되는 신호에 상기 구동부(382)에 의하여 작동되는 반면, 상기 이동부(387)에 설치된 상기 원판형 절단칼(389)은 상기 구동모터(388)에 의하여 연속 회전되는 상태를 유지하면서 지관을 절단한다.

한편, 상기 지관 안내관(389-1)은,도면(도 16c, 16f)표시와 같이, 적어도 2개의 제1, 제2안내관들(389-1a,389-1b)로 이루어져 상기 원판형 절단칼(389)이 진입하여 상기 지관 안내관(389-1)을 통하여 이동되는 상기 지관(20)을 빨대(10)(도 1참조)를 이루게 절단할 수 있게 하는 절단간극(389-1c)을 형성하며, 상기 절단간극(389-1c)을 형성하는 상기 제1,제2안내관들(389-1a,389-1b)의 대향 단부의 외부로는, 상기 지관 안내관(389-1)을 통해 이동되는 상기 지관(20)을 빨대(10)형태로 절단하기 위해 상기 절단간극(389-1c)을 통하여 상기 원판형 절단칼(389)이 진입하거나 혹은 상기 원판형 절단칼(389)이 상기 지관(20)을 빨대(10)형태로 절단후 빠져나오게 될시 상기 원판형 칼날(389)이 상기 제1,제2안내관들(389-1a,389-1b)에 의하여 제공되는 상기 절단간극(389-1c)으로부터의 진,출입을 자유롭게 하기 위한 경사주면부(389-2a,389-2b)를 형성하였다.

또한, 도면(도 14a, 16d, 16e, 및 16f)의 표시와 같이, 상기 지관 당김부(370)와 상기 지관 절단부(380)의 사이에는, 상기 지관 당김부(370)로부터 상기 지관 절단부(380)측으로 이송되는 상기 지관(20)이 찌그러짐이 없는 원형 상태를 유지 하게 하여 절단에 제공될 수 있도록 하고자, 상기 지관 절단부(380)측으로 원형을 유지하여 공급할 수 있게 하는 지관 원형유지부(390)를 구비하고 있다.

상기 지관 원형유지부(390)는, 상기 기체(311)에 고정지지되는 지지후레임(392) 내에 상하,좌우로 회전되게 설치된 회동구(394)와 이 회동구(394)를 관통하는 상태로 설치되어 상기 지관(20)이 경유하는 안내공(391)을 제공하되 어느 일측 내부에는 외측 개방부를 향하여 넓어지는 나팔관 형상의 원추형 내주면(393)이 형성된 원형유지관(395)으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 상기 지관 원형유지부(390)는 상기 지관(20)이 성형되어 이송되는 과정에서 혹시 찌그러져 왜곡되거나 변형된 경우, 상기 원형유지관(395)의 안내공(391)을 통과하게 하면서 원형을 유지되게 하는데, 상기 원형유지관(395)을 지지하는 상기 회동구(394)는 볼베어링 처럼 상하, 좌우 사방으로 회동이 가능하여 상기 지관(20)의 이동 위치에 변동이 있더라도 상기 지관의 안내를 자유롭게 실행할 수 있게 한다.

도면(도 16a, 16b, 16c, 16f)표시와 같이, 상기 지관 절단부(380)의 상기 지관 안내관(389-1)의 양측으로는 상기 지관(20)으로부터 절단된 상기 빨대(10)의 불량을 검출하여 배출시키기 위한 빨대 불량검출 및 배출부(400)를 구비하고 있다.

상기 빨대 불량검출 및 배출부(400)는, 상기 지관 안내관(389-1)의 어느 단부측(도 16a, 16b, 16c, 16f)즉, 빨대 배출 측에 설치되어 제조된 상기 빨대(10)의 이중 접합부(18)의 높이가 정상인지의 여부를 검출하는 검출용 카메라(410)와, 상기 빨대(10)의 배출 위치에 설치되어 상기 검출용 카메라(410)로부터 검출된 상기 빨대(100의 이중접합부(18)(도 1참조)의 높이가 정상인지의 여부에 따라 상기 빨대 측으로 강한 바람을 토출하여 불량 빨대를 외부로 배출 시키도록 하는 에어 토출노즐(430)로 구성하고 있다.

도 1의 표시와 같이, 상기 빨대(10)의 이중 접합부(18)의 접합 상태가 불량 인경우 이중 접합부(18)의 접합 부위가 밀착 상태로 접합되어 있지 않고 분리되어 있다는 것인데, 접합부위가 떨어진 곳의 접합부위의 높이는 밀착되게 접합된 부위보다 높게 나타난다. 따라서 이러한 부위를 상기 검출용 카메라(410)로부터 검출하여 불량 여부를 판단 할 수 있게 한 것이다.

예컨데, 상기 검출용 카메라(410)로부터 검출되는 상기 빨대(100의 이중접합부(18)(도 1참조)의 높이가 기 설정된 빨대(10)의 이중 접합부(18)의 높이를 초과하는 것으로 판단된 경우, 상기 검출용 카메라(410)로부터 검출되어 판단된 높이 변화 신호는 상기 토출노즐(430)을 작동하는 신호로 작용하게 되어, 상기 토출노즐(430)은 불량 빨대 측으로 강한 바람을 토출하여 불량 빨대를 기체의 외부로 신속히 배출되게 한다.

도 17은 도 13의 실시예에 따른 지제(紙材)빨대의 제조방법을 설명하기 위해 표시한 흐름도(Flow Chart)이다. 이 도면과 상기 도 14a 내지 도 16c를 참조하면서 본 발명의 상기 실시예에 따른 지제 빨대의 제조장치에 의한 지제 빨대의 제조과정 을 설명한다.

<롤상의 종이원단으로부터 종이원단공급 단계 : S10>

롤상으로 감긴 종이원단으로부터의 지관절단부 측으로 지속적인 소폭의 종이 원단 공급은 엔코더 모터(312)와 구동롤러(314a,314b)로 이루어진 종이원단 공급부(310)에 의하여 실행되지만, 최초의 롤상의 종이원단으로부터 종이원단을 설치시에는 상기 냉각 건조부(330)와 지관 성형부(340)를 상호 분리한 상태에서 종이원단을 상기 지관 성형부(340)로 위치후, 다시 상기 지관 당김부(370)까지 작업자들이 수조작으로 위치 하는 것으로 최초의 종이원단 세팅 작업이 완료된다. 이러한 작업은 롤상의 종이원단이 떨어져서 교체하는 경우에도 마찬가지이다.

이와 같은 종이원단 세팅 작업이 완료된 상태에서 상기 엔코더 모터(312)의 작동을 개시하면, 상기 엔코더 모터(312)에 의한 구동롤러(314a,314b)의 구동에 의하여 상기 엔코더 모터(312)의 기 설정된 회전수에 상응하는 만큼씩 롤상으로 감긴 종이원단으로부터 풀리게 하면서 소폭의 종이원단을 지관 성형부를 향하여 지속적으로 공급할 수 있게 한다.

<접착제 도포 단계: S20>

상기 종이원단 공급부(310)로부터는 공급되는 종이원단은 제일 먼저 접착제 도포부(320)를 경유하게 된다. 상기 접착제 도포부(320)를 경유하게되는 종이원단에는 종이원단의 길이 방향을 따라서 상기 종이원단의 어느 일변으로는 상기 접착제 도포부(320)의 접착제 도포용 노즐(321) 혹은 접착제 도포용 브러쉬로 부터 토출되는 인체에 무해성을 갖는 접착제가 도포된다. 접착제를 도포하는 이유는 종이원단을 지관으로 성형시 양변이 견실하게 접합하기 위함이다. 이 때문에 접착제의 도포량은 상기 노즐(321) 혹은 부러쉬로부터의 토출량 조절에 의해 임의로 조절 가능하다.

<냉각(S30) 및 지관성형 단계(S40)>

상기 접착제 도포부(320)를 경유한 소폭의 종이원단은 냉각건조부(330)및 지관 성형부(340)에 의하여 지관을 성형하게 되는데, 지관 성형 작동은 상기 일실시예의 도 8내지 도10의 표시와 동일하여 별도의 구체적인 설명은 생략한다.

다만, 본 실시예의 상기 지관성형부(340)의 지관 성형통(342)으로부터 상기 지관 당김부(370)까지 설치되는 상기 냉각 건조부(330)의 냉각용관체(334)는, 상기 일 실시예의 안내바(244)와 같이 지관 성형을 위한 안내 기능과 아울러 성형된 지관을 왜곡됨이 없게 지지하는 기능은 동일하지만, 상기 지관성형부(340)에 의한 지관 성형동안 상기 냉각용관체(334)로 하여금 냉각 기능을 발휘하게 하여 종이 원단에 도포된 핫 멜트성 접착제의 건조가 신속히 실행되게 하여 지관의 접착제 접합부가 분리되는 일이 없이 견실한 접합부를 이루게 한 점은 상기 일 실시예의 안내바(244)와 상이하다.

즉, 상기 지관성형부(340)에 의하여 지관이 성형되는 동안 상기 지관성형부(340)의 내부를 통하여 상기 지관당김부(370)까지 설치된 상기 냉각 건조부(330)의 상기 냉각용관체(334)의 내부로는 냉각수가 순환되는데, 상기 냉각용관체(334)의 내부를 통한 냉각수의 순환은, 도 15c의 표시와 같이, 상기 냉각용관체(334)가 설치된 몸체(332)를 통하여 유입된 후 상기 냉각용관체(334)의 내부를 통하여 돌아나오는 순환과정을 보면, 상기 몸체(332)의 냉각수 유입구(331a)→냉각수 유입로(333a)→ 냉각수 유입 유동로(334-2a)를 제공하는 어느 일단 만이 개방된 외관(334-2)→상기 외관(334-2)의 상기 냉각수 유입 유동로(334-2a)와 연락되는 냉각수 유출 유동로(334-1a)를 형성하는 내관(334-1)→상기 내관(334-1)의 냉각수 유출 유동로(334-1a)와 연락되는 상기 몸체(332)의 냉각수 유출로(333b)→ 상기 냉각수 유출로(333b)의 냉각수 유출구(331b)를 통하여 유출된후 다시 냉각 처리되어 상기 몸체(332)의 냉각수 유입구(331a)를 통해 상기 경로들을 통해 순환하면서 지관의 접합부분의 접착제를 신속히 건조시키는 냉각 작용을 한다.

한편, 위와 같은 냉각 작용을 하는 상기 냉각건조부(330)의 상기 냉각용 관체(334)는 종이원단의 교체시 혹은 청소나 정비가 요구되는 경우, 상기 몸체(332)의 탈착 고정구(336)의 조작에 의하여 상기 냉각용관체(334)를 상기 몸체(332)로부터 분리시킬수 있다.

상기 냉각용관체(334)는 보통시에는 상기 탈착 고정구(336)의 고정핀(336-5)은, 상기 고정핀(336-5)의 힌지핀(336-6)으로부터 상기 고정핀(336-5)에 걸쳐 설치되어 상기 고정핀(336-5)에 탄성력을 부여하는 탄성 스프링(336-7)에 의해 상기 고정핀(336-5)이 상기 힌지핀(336-6)을 지지점으로 하여 회동되면서 상기 고정핀(336-5)의 하단이 상기 냉각용관체(334)의 외관(334-2)을 상기 몸체(332)측으로 밀어 주는 상태를 유지한다. 이 때문에 상기 냉각용관체(334)는 쉽게 외부로 이탈이 없도록 상기 몸체(332)에 고정된 상태를 유지한다.(도 15c 참조)

상기 냉각용관체(334)를 상기 몸체(332)로부터 분리시에는, 도15c의 실선 표시와 같이, 상기 탄성 스프링(336-7)의 힘을 받고 있는 상기 고정핀(336-5)을 상기 힌지핀(336-6)을 지지점으로 하여 회동시키어 상기 고정핀(336-5)의 하단이 상기 냉각용관체(334)로부터 이격되게 유지 시킨 상태에서 상기 몸체(332)로부터 냉각용관체(334)를 이탈 시키면 되고, 상기 냉각용관체(334)를 다시 결합시에도 상기 고정핀(336-5)를 도 15c의 실선 표시와 같이, 수직 상태를 유지하면 자유롭게 결합할수 있다.

<지관의 접합부에 가열 접합단계 :S50)>

상기 지관성형부(40)에 의하여 성형된 지관은, 상기 지관성형부(40)와 일직선상으로 소정 거리를 두고 배치한 상,하부의 가압판(351a,351b)으로 된 가열 접착부(350)를 경유하게 되는데, 상기 가열 접착부(350)는 상기 상,하부의 가압판(351a,351b)의 사이로 기 위치 시킨 냉각용 관체(334)의 안내를 받으며 이동하게 되는 지관의 이중 접합부(일 실시예의 빨대 구조 참조)에 대하여 상기 상,하부의 가압판(351a,351b)에 설치된 통상의 히팅부에 의해 열을 가하면서 상,하부의 가압판(351a,351b)으로 가압하는 가압 상태를 유지하여, 지관의 이중 접합부가 쉽게 분리됨이 없는 견실한 이중 접합부를 이루게 한다.

<지관의 접합부에 대한 압착단계 :S60>

상기 가열 접착부(350)를 경유한 지관은, 상기 지관 압착부(360)까지 위치되는 상기 냉각용 관체(334)에 의해 지관을 유지한 채로 상기 지관 압착부(360)를 이루는 한쌍의 가압롤러(361a,361b)의 사이를 통과하게 된다.

상기 가압롤러(361a,361b)의 사이에 위치된 상기 냉각용 관체(334)에 결합된 상태를 이루면서 상기 가압롤러(361a,361b)를 통과하게 되는 지관은, 상하로 대면하여 맞닿는 상태를 유지하며 회전되게 설치한 한쌍의 가압롤러(361a,361b)에 의해 상기 가열 접착부(350)에 의하여 일차로 접착된 접합부위를 다시 2차로 가압되게 함으로써 더욱 견실한 접합 상태를 이루게 한다

<지관의 당김단계 :S70>

상기 가열 압착부(S60)를 지난 지관은, 상기 지관당김부(370)까지 위치시킨 냉각용관체(334)에 결합된 상태로 상기 이송벨트(371a,371b)에의해 협지되어 당겨지는 상태를 이루면서 지관 절단부(380)측으로 이송한다.

상기 냉각용관체(334)를 상기 지관 성형부(340)로부터 상기 지관당김부(370)까지 위치시킨 이유는, 성형된 지관이 찌그러지게 되는 왜곡과 같은 변형됨이 없이 원형 그대로를 유지하여 절단부 까지 안전하게 보낼수 있도록 하기 위함이다.

<지관의 절단단계 :S80>

상기 지관 당김부(370)에 의하여 당겨지면서 지관 절단부(380)로 이송되는 하나의 몸체를 이루는 연속되는 지관은, 상기 지관 절단부(380)에 의하여 소정길이로 절단할 수 있게 한다.

즉, 상기 지관 절단부(380)는, 도 16a,16b,16c의 표시와 같이, 상기 종이원단 공급부(310)의 엔코더 모터(312)와 동기화되어 작동되는 상기 구동부(382)가 상기 엔코더 모터(312)의 회전시 마다 구동되게 한 전기회로 구성에 의하여, 상기 구동부(382)의 구동시 전동벨트(383)로 연계된 구동기어(384a,384b)로부터 전달되는 동력으로 구동캠들(385a,385b)을 회전하게 하는데, 이때 상기 구동캠들(385a,385b)의 회전운동은 상기 구동캠들(385a,385b)에 결합된 상기 제1이동판체(387-2)와 상기 안내봉들(387-6a,387-6b)을 통해 상기 제2이동판체(387-4)를 상기 레일(386)을 따라서 전후방향으로 이동하게 하고, 또한 상기 안내봉들(387-6a,387-6b)에 의해서는 상기 원판형 절단칼(389)이 설치된 상기 제1이동판체(387-2)를 상방향으로 이동하게 하였다가 하방향으로 이동하면서 상기 지관 안내관(389-1)을 통해 이송되는 지관을 소정 길이로 절단할 수 있게 한다.

이러한 작용은 상기 엔코더 모터(312)의 회전 신호에 동기되는 상기 구동부(382)가 상기 엔코더 모터(312)의 회전 구동에 의해 지관을 공급할 때 마다 상기 지관 절단부(380)도 작동하면서 지관을 절단하기 때문이다. 상기 지관 절단부(380)의 이동부(387)는 상기 엔코더 모터(312)로부터 전달되는 신호에 따라 상기 구동부(382)에 의해 작동되는 반면, 상기 이동부(387)에 설치된 상기 원판형 절단칼(389)은 상기 구동모터(388)에 의하여 연속 회전되는 상태를 유지하면서 지관을 절단한다.

상기 지관 절단 과정에서, 도면(도 16c, 16f)표시와 같이, 제1, 제2안내관들(389-1a,389-1b)에 의하여 제공되는 절단간극(389-1c)으로 상기 원판형 절단칼(389)이 신속히 진입하거나 이탈할 수 있게 하면서 지관을 절단할 수 있게 하는데, 상기 절단간극(389-1c)을 형성하는 상기 제1,제2안내관들(389-1a,389-1b)의 대향 단부의 외부는 경사주면부(389-2a,389-2b)를 형성하고 있어서 상기 원판형 절단칼(389)이 상기 절단간극(389-1c)으로부터의 진,출입을 자유롭게 한다.

상기 지관 당김부(370)와 상기 지관 절단부(380)의 사이에 구비된 지관 원형유지부(390)는, 상기 지관(20)이 상기 지관 절단부(380)에 의하여 절단되기에 앞서, 지관이 찌그러져 왜곡되거나 변형된 것을 원형으로 유지하여 지관 절단 작업이 용이하게 실행될 수 있게 한다.

한편, 상기 지관 절단부(380)의 상기 지관 안내관(389-1)에 구비된 빨대 불량검출 및 배출부(400)는, 상기 빨대(10)의 이중 접합부(18)의 접합 상태가 밀착 되게 접합되어 있지 않고 떨어진 상태를 이루고 있는 경우, 상기 검출용 카메라(410)가 이를 검출하여 기 설정된 상기 빨대(100의 정상적인 이중접합부(18)(도 1참조)의 높이 데이터와 비교하여 검출된 이중 접합부(18)의 높이가 기 설정된 높이를 초과하는 것으로 판단되면, 상기 검출용 카메라(410)로부터 검출되는 높이 변화 신호는 상기 토출노즐(430)을 작동하는 신호로 작용하여 상기 상기 토출노즐(430)로부터 불량 빨대 측으로 강한 바람을 토출하여 불량 빨대를 기체의 외부로 신속히 배출되게 한다.

상기 실시예에서는 하나의 제조 라인으로부터 지관을 형성하면서 빨대를 제작하는 것을 일예로 들어 설명하였으나, 안가로 대량생산을 위해서는 다수개의 제조라인을 수직 혹은 수평으로 배열하여 빨대를 생산하게 할 수 있으며, 상기 실시예에서는 지제 빨대의 제조에 대한 설명을 이해를 돕기 위해 단계적으로 설명하였으나, 실제로는 연속하여 제조되는 것이며 이에 대한 모든 제어는 미도시한 콘트롤러를 통하여 제어되는 것임은 상기 실시예로부터 충분히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 재생성과 자연 환경을 오염 없이 폐기할 수 있는 빨대를 제조할 수 있게 하는 유용성이 있다.

10 : 지제(紙材)빨대
12 : 소폭(小幅)의 종이원단, 12-1,12-2 : 소폭 종이원단(12)의 양변
14 : 접착부, 18 : 이중 접합부
100 : 롤상의 광폭(Jumbo) 종이원단
200 : 지제(紙材)빨대 제조장치
210 : 종이원단공급부
220 : 종이원단 슬릿팅부
230 : 접착제 도포부
240: 지관성형부
242: 지관성형통, 244 : 안내바
250 : 가열 압착부
260 : 지관당김부
270 : 지관 절단부
300: 지제 빨대의 제조장치
310 : 종이원단 공급부
320 : 접착제 도포부
330: 냉각 건조부
340 : 지관 성형부
350 : 가열 접착부
360 : 롤러 압착부
370 : 지관 이송부
380 : 지관 절단부
390 : 지관 원형유지부
400: 빨대 불량 검출 및 배출부

Claims

삭제
롤(Roll)상의 종이원단으로부터 인출되는 광폭 종이원단의 길이방향을 따라 인체에 무해한 접착제를 도포하되 폭 방향으로는 일정거리를 두고 접착제를 도포하고 이 접착제를 건조하는 단계;
상기 접착제가 도포된 광폭종이원단의 위치를 조절하는 단계;
위치 조절된 상기 광폭종이원단의 상기 접착제 도포 부위를 따라 가면서 기다란 양변을 갖는 다수개의 소폭(小幅)종이원단들로 슬릿팅(Slitting)하는 단계;
접착제가 도포된 소폭 종이원단들을 지관(紙管)성형부에 의해 원형 혹은 타원형을 이루게 말리면서 접착제가 도포된 소폭 종이원단의 어느 일변과 종이원단의 타변(他邊)부위가 겹쳐져 접합되는 이중 접합부를 형성하는 내부가 빈 지관(紙管)을 성형하는 단계;
상기 지관의 상기 이중 접합부를 적어도 히팅부로 2번 이상 가열하며 롤러로 압착하여 쉽게 분리됨이 없는 이중 접합부를 형성하는 단계;
상기 지관 성형부로부터 성형되는 지관을 지관 당김부에 의해 절단부를 향하여 일정 길이씩 잡아 당기는 단계; 및
상기 지관 당김부에 의해 당겨진 지관을 상기 절단부에 의해 빨대로 사용할 수 있는 소정길이로 절단하는 단계를 포함하는 지제 빨대의 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 지관성형부는, 상기 지관성형용 소폭 종이원단들의 입구단부로부터 출구단부의 인접 까지는 점점 좁아지는 개방된 반원형부를 이룸과 아울러 반원형부의 양단 전체는 상기 소폭 원단들의 양변이 원통형을 이루게 말아지도록 안내하도록 내측으로 절곡된 성형 안내홈을 이루고 이 성형 안내홈으로부터 출구단부 까지는 전둘레가 막힌 원통형부를 이루게 한 지관성형통과, 상기 지관성형통의 내경보다는 작은 지름의 봉체이며 상기 지관 성형통의 내부 중앙을 관통하여 상기 지관당김부까지 위치하게 설치하여 상기 지관 성형통의 내부로는 지관이 성형될 수 있는 간극을 형성하여 지관이 왜곡됨이 없는 원을 이루게 지지하는 안내바로 구성됨을 특징으로하는 지제 빨대의 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 지관당김부는, 기체의 소정 위치에 설치되어 정역 회전 구동되게 한 정.역서보모터와, 양측으로 서로 달리하는 좌,우나선부들을 갖고 상기 정.역서보모터와 전동벨트로 연결되어 회전되게 한 회전축과 상기 회전축의 좌우 나선부들에 결합되어 상기 지관만을 흡착 혹은 집게 형태로 잡을 수 있게 하며 상기 회전축의 회전시 레일들을 따라 이동하게 지지된 상태를 이루며 상기 좌우 나선부들을 따라 각각 다른 방향으로 이동하면서 상기 지관만을 잡고 상기 절단부 측으로 당김 작용을 하는 지관 파지구들로 구성됨을 특징으로하는 지제 빨대의 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 광폭의 종이원단은 적어도 10줄 혹은 그 이상의 소폭 종이원단들로 슬릿팅됨을 특징으로하는 지제 빨대의 제조방법.
삭제
기체의 어느 일측에 설치된 롤(Roll)상의 인체에 무해한 내유 및 내수성 재질의 종이원단 공급부와 인접 위치에 설치되어 상기 종이원단 공급부로부터 인출되는 광폭 종이원단의 길이방향을 따라 인체에 무해한 접착제를 도포하되 폭방향으로는 일정거리를 두고 상기 접착제를 도포하도록 한 접착제 도포부;
상기 접착제 도포부와 이격 위치에 설치되어 상기 접착제가 도포된 부위를 따라 가면서 상기 접착제가 도포된 기다란 양변을 갖는 다수개의 소폭 형태로 슬릿팅하는 슬릿팅부 ;
상기 접착제가 도포된 소폭 종이 원단의 이동 경로에 설치되어 상기 접착제가 도포된 소폭 종이 원단의 어느 일변이 타변(他邊)부위에 대하여 겹쳐지는 이중 접합부를 형성하며 원형 혹은 타원형으로 말아지게 하면서 내부로는 음료 흡입 통로를 형성하는 지관(紙管)을 성형하는 지관 성형부;
상기 지관성형부와 인접 배치되어 상기 지관성형부에 의해 형성된 상기 지관의 이중 접합부의 핫멜트 접착제에 히팅부에 의해 열을 가함과 아울러 압착롤러들에 의해 압착하여 쉽게 분리됨이 없는 견실한 이중 접합부를 형성하게 하는 가열 압착부;
상기 가열 압착부와 인접 설치되어 상기 지관성형부로부터 성형되는 지관만을 잡고 절단부를 향하여 일정 길이씩 잡아 당기게 한 지관 당김부; 및
상기 지관 당김부와 인접 배치되어 상기 지관 당김부에 의해 일정길이씩 당겨지는 속도에 응하여 상기 지관을 빨대로 사용할 수 있는 소정길이로 절단하되 찌그러짐이나 예리한 절단면을 갖지 않게 매끄럽게 절단하는 절단부; 를 포함하여 된 지제 빨대의 제조장치.
제 7 항에 있어서,
상기 접착제 도포부와 상기 슬릿팅부의 사이에는 상기 접착제 도포부에 의하여 도포되는 접착제를 건조하기 위한 건조부와, 이 건조부를 통과한 상기 접착제가 도포된 광폭종이원단의 변형된 위치를 정 위치로 조절하는 위치 조절부(E.P.C )가 설치됨을 특징으로 하는 지제 빨대의 제조장치.
제 7 항에 있어서,
상기 지관성형부는, 상기 지관성형용 소폭 종이원단들의 입구단부로부터 출구단부의 인접 까지는 점점 좁아지는 개방된 반원형부를 이룸과 아울러 반원형부의 양단 전체는 상기 소폭 원단들의 양변이 원통형을 이루게 말아지도록 안내하도록 내측으로 절곡된 성형 안내홈을 이루고 이 성형 안내홈으로부터 출구단부 까지는 전둘레가 막힌 원통형부를 이루게 한 지관성형통과, 상기 지관성형통의 내경보다는 작은 지름의 봉체이며 상기 지관 성형통의 내부 중앙을 관통하여 상기 지관당김부까지 위치하게 설치하여 상기 지관 성형통의 내부로는 지관이 성형될 수 있는 간극을 형성하여 지관이 왜곡됨이 없는 원을 이루게 지지하는 안내바로 구성됨을 특징으로하는 지제 빨대의 제조장치.
제 7 항에 있어서,
상기 지관당김부는, 기체의 소정 위치에 설치되어 정역 회전 구동되게 한 정.역서보모터와, 양측으로 서로 달리하는 좌,우나선부들을 갖고 상기 정.역서보모터와 전동벨트로 연결되어 회전되게 한 회전축과 상기 회전축의 좌우 나선부들에 결합되어 상기 지관만을 흡착 혹은 집게 형태로 잡을 수 있게 하며 상기 회전축의 회전시 레일들을 따라 이동하게 지지된 상태를 이루며 상기 좌우 나선부들을 따라 각각 다른 방향으로 이동하면서 상기 지관만을 잡고 상기 절단부 측으로 당김 작용을 하는 지관 파지구들로 구성됨을 특징으로하는 지제 빨대의 제조장치.
제 7 항에 있어서,
상기 슬릿팅부는 광폭 종이 원단을 10줄 혹은 그 이상의 소폭원단들로 슬릿팅하는 칼날을 구비함을 특징으로하는 지제 빨대의 제조장치.
제 7 항에 있어서,
상기 접착제 도포부는 상기 소폭 종이원단들에 대응 설치한 노즐 혹은 솔(Brush)로 구성하여 이 노즐이나 솔에 의해 접착제를 도포할 수 있게 한 것을 특징으로하는 지제 빨대의 제조장치.
제 7 항에 있어서,
상기 히팅부는 제1히팅부와 제2히팅부로 구성되고, 상기 압착롤러는 제1,제2압착롤러로 구성되어 상기 제1압착롤러에는 상기 제1히팅부가 일체로 설치되고, 상기 제2압착롤러와 인접위치에는 상기 지관의 이중 접합부를 냉각시키기 위한 냉각부가 설치됨을 특징으로 하는 지제 빨대의 제조장치.
제 7 항에 있어서,
상기 이중 접합부는 상기 지관과 같은 원호를 이루며 접합되거나 혹은 평탄부를 이루게 접합됨을 특징으로 하는 지제빨대의 제조장치.
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기체의 어느 일측에 설치된 엔코더 모터에 의해 회전되는 한쌍의 구동롤러들에 의해 상기 엔코더 모터에 설정된 회전에 상응하는 만큼씩 회전하면서 소정 폭을 이루며 롤상으로 감긴 인체에 무해한 내유 및 내수성 재질의 종이원단을 공급하는 종이원단 공급부;
상기 기체에서 상기 종이원단 공급부로부터 소정 거리를 두고 일직선상에 설치되어 상기 종이원단 공급부에서 공급되는 종이원단의 길이방향을 따라 상기 종이원단의 어느 일변으로 인체에 무해한 핫 멜트성 접착제를 도포하는 접착제 도포부;
상기 접착제 도포부와 소정 거리를 두고 일직선상에 설치되어 상기 접착제 도포부에 의하여 도포된 종이원단의 어느 일변의 접착제 도포부위가 상기 종이 원단의 타변(他邊)부위에 대하여 겹쳐지는 이중 접합부를 형성하며 원형 혹은 타원형으로 말아지게 하면서 내부로는 음료 흡입 통로를 형성하는 지관(紙管)을 성형할 수 있게 하는 원통형상의 지관 성형부;
상기 지관성형부의 직경보다는 작게 구성되어 상기 지관 성형부의 내부 중앙을 통과하여 소정위치 까지 연장되는 상태로 설치됨에 의해 상기 지관 성형부에 의하여 성형되는 상기 지관의 이중 접합부의 접착제를 건조하기 위한 냉각(Chiller)기능을 하면서 상기 지관성형부에 의하여 성형되는 상기 지관이 왜곡됨이 없는 원을 이루게 하는 안내 간극을 제공하는 접착제 냉각 건조부;
상기 지관성형부와 일직선상으로 소정 거리를 두고 설치되어 상기 냉각 건조부를 통과한 상기 지관이 통과할 수 있는 통로를 제공하되, 상기 지관의 이중 접합부의 접착제에 히팅부에 의해 열을 가하면서 상하부에서 압착하여 쉽게 분리됨이 없는 견실한 이중 접합부를 형성하게 하는 가열 접착부;
상기 가열 접착부와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치되어 상기 가열 접착부를 통과한 상기 지관의 이중 접합부를 상하로 회전되게 설치한 한쌍의 가압롤러에 의하여 2차로 가압하는 압착부;
상기 압착부와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치되어 상기 압착부를 경유한 상기 지관을 상하로 인접하여 대면하게 설치한 벨트들에 의하여 협지하는 상태로 지지하여 전방으로 당기면서 연속하여 이송할 수 있게 하는 지관 당김부; 및
상기 지관 당김부와 일직선상에서 소정 거리를 두고 설치하되 상기 엔코더 모터로부터의 동기화 신호에 의해 상기 엔코더 모터에 의해 일정 길이씩 공급되는 속도에 응하여 연동되면서 상기 지관을 빨대로 사용할 수 있는 소정 길이로 절단하는 지관 절단부;를 포함하여 된 지제 빨대의 제조장치.
제 18 항에 있어서,
상기 지관성형부는, 상기 지관성형용 종이원단들의 입구단부로부터 출구단부의 인접 까지는 점점 좁아지는 개방된 반원형부를 이룸과 아울러 반원형부의 양단 전체는 상기 소폭 원단들의 양변이 원통형을 이루게 말아지게 안내하도록 내측으로 절곡된 성형 안내홈을 이루고 이 성형 안내홈으로부터 출구단부 까지는 전둘레가 막힌 원통형부를 이루게 한 지관성형통으로 구성됨을 특징으로하는 지제 빨대의 제조장치.
제 18 항에 있어서,
상기 접착제 냉각 건조부는, 상기 기체에 장착되어 냉각수 유입,유출구들과 각각 연락되는 냉각수 유입,유출로들이 형성된 장방형상의 몸체;
상기 몸체의 상기 냉각수 유입,유출로들과 연락되는 상태를 이루면서 수밀 적으로 탈착되게 결합되며, 상기 지관성형통의 내경보다는 작은 지름의 기다란 관으로 되어 내부로는 상기 지관의 접착부를 냉각하기 위한 냉각수가 유동하게 하고, 또한 상기 지관 성형통의 내부 중앙을 관통하여 상기 지관 당김부까지 위치하게 설치하여 상기 지관 성형통과 사이에는 상기 지관이 성형될 수 있는 간극을 형성하여 지관이 왜곡됨이 없는 원을 이루게 지지하는 냉각용 관체; 및
상기 몸체의 상기 냉각수 유출로측에 탈착되게 체결되어 상기 냉각용관체를 상기 몸체로부터 이탈됨이 없게 고정지지하는 탈착 고정구;를 포함하고,
상기 냉각용 관체는, 상기 냉각수 유출로와 연락되게 결합되어 냉각수를 유출시키기 위한 냉각수 유출 유동로를 제공하는 양단이 모두 개방된 내관과, 상기 냉각수 유입로와 연락되게 결합하되 상기 내관과의 사이에 상기 냉각수 유출 유동로와 연락되는 냉각수 유입 유동로를 형성하며 상기 내관 전체를 수밀적으로 폐쇄하는 상태로 설치된 어느 일단 만이 개방되고 타단은 폐쇄된 외관으로 구성되고,
상기 탈착 고정구는, 중앙에는 상기 냉각용관체를 고정하기 위한 결합용 고정공이 중앙부위를 관통하는 형태로 설치됨과 아울러 중앙부의 어느 일측으로는 상기 결합용 고정공을 형성하면서 상기 몸체에 체결하기 위한 나사 결합부가 형성된 탈착고정구 몸체와, 상기 탈착고정구 몸체의 상부 개방부에서 상방으로 돌출되게 설치하되 하단은 상기 냉각용관체와 대면하는 상태로 전후방향으로 회동하게 힌지되어 상기 냉각용 관체를 지지할수 있게 한 고정핀과, 상기 고정핀의 힌지로부터 상기 고정핀에 걸쳐 설치되어 상기 고정핀에 탄성력을 부여함에 의해 상기 고정핀이 상기 힌지를 지지점으로 하여 회동되면서 상기 고정핀의 하단이 상기 냉각용관체를 이탈이 없도록 고정 가압하는 스프링으로 구성됨을 특징으로 하는 지제 빨대의 제조장치.
제 18 항에 있어서,
상기 지관 당김부는, 상기 기체에서 상하부로 상호 접하게 배치하여 회전되게 설치한 무단상 벨트와 상기 무단상 벨트들을 회전되게 구동하는 구동롤러들로 구성됨을 특징으로하는 지제 빨대의 제조장치.
제 18 항에 있어서,
상기 지관 절단부는, 상기 기체의 고정판에 소정간격을 두고 회동가능하게 축지지되며, 구동부와 벨트로 연계된 구동기어로부터 전달되는 동력으로 각각 회전되게 한 구동캠들과, 상기 구동캠들로부터 레일을 따라 상하 및 전후방향으로 이동하게 설치되어 절단부의 설치 장소를 제공하는 이동부와, 상기 이동부의 상부 어느 일측에 설치되며 상기 이동부에 의하여 이동하면서 상기 종이원단 공급부의 엔코더 모터의 설정된 회전에 상응하는 만큼씩 상기 냉각용 관체에 의해 안내되면서 지관 안내관을 통하여 이송되는 상기 지관을 절단하도록 된 구동모터에 의하여 회전되는 원판형 절단칼을 포함하고,
상기 이동부는, 상기 구동캠들로부터 전방으로 각각 연장된 복수개의 캠축과 상기 캠축에 결합되어 상기 절단부의 설치 장소를 제공하는 제1이동판체와 상기 제1이동판체의 하부 위치로 소정 간격을 두고 배치하여 상기 기체에 고정지지된 지지판의 전 길이에 걸쳐 설치된 레일을 따라 전후 방향으로 이동하게 지지된 제2이동판체와 상기 제1이동판체의 저부에서 하방을 돌출되게 설치하여 상기 제2이동판체의 안내공으로부터 상하로 이동하게 결합된 복수개의 안내봉들로 구성되고,
상기 지관 안내관은, 2개의 제1, 제2안내관들로 이루어져 상기 원판형 절단칼이 진입하여 상기 지관 안내관을 통하여 이동되는 상기 지관을 빨대를 이루게 절단할 수 있게 하는 절단간극을 형성하고, 상기 절단간극을 형성하는 상기 제1, 제2안내관들의 대향 단부의 외부는 상기 절단간극으로 상기 원판형 절단칼의 진출입을 자유롭게 하기 위한 경사주면부로 각각 구성함을 특징으로 하는 지제 빨대의 제조장치.
제 18 항에 있어서,
상기 지관 당김부와 상기 지관 절단부의 사이에는, 상기 지관 당김부로부터 상기 지관 절단부 측으로 이송되는 상기 지관이 찌그러짐이 없이 원형을 유지하게 하여 상기 지관 절단부 측으로 공급할 수 있게 하는 지관 원형유지부를 포함하고,
상기 지관 원형유지부는, 상기 기체에 고정지지되는 지지후레임 내에 상하,좌우로 회전되게 설치된 회동구와 이 회동구를 관통하는 상태로 설치되어 상기 지관이 경유하는 안내공을 제공하되 어느 일측 내부에는 외측 개방부를 향하여 넓어지는 나팔관 형상의 원추형 내주면이 형성된 원형유지관으로 구성됨을 특징으로 하는 지제 빨대의 제조장치.
제 18 항에 있어서,
상기 지관 절단부에는 상기 빨대의 불량을 검출하여 배출하기 위한 빨대 불량검출 및 배출부를 포함하고,
상기 빨대 불량검출 및 배출부는 배출되는 상기 빨대의 이중 접합부의 높이가 정상인지의 여부 요인을 검출하는 검출용 카메라, 및
상기 빨대의 배출 위치에 설치되어 상기 검출용 카메라로부터 검출된 상기 빨대의 이중접합부의 높이 신호가 기 설정된 이중 접합부의 높이를 초과하는 것으로 검출된 경우 상기 빨대 측으로 강한 바람을 토출하여 불량 빨대를 외부로 배출 시키도록 한 에어 토출노즐을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 지제 빨대의 제조장치.
인체에 무해한 내유 및 내수성 재질의 소정 폭을 이루며 롤상으로 감긴 종이원단으로부터 엔코더 모터에 의하여 설정된 길이 만큼씩 공급하는 종이원단 공급 단계;
종이원단 공급부에서 공급되는 종이원단의 길이 방향을 따라 접착제 도포부에 의하여 상기 종이원단의 어느 일변으로 인체에 무해한 접착제를 도포하는 단계;
종이원단의 어느 일변에 도포된 접착제 도포부위를 지관 성형부에 의하여 상기 종이 원단의 타변(他邊)부위에 대하여 겹쳐지는 이중 접합부를 형성하며 원형 혹은 타원형으로 말아지게 하면서 내부로는 음료 흡입 통로를 형성하는 지관(紙管)을 성형할 수 있게 하는 지관성형 단계;
상기 지관 성형부에 의하여 성형되는 상기 지관의 이중 접합부의 접착제를 냉각부에 의한 냉기 부여로 건조 시키면서 상기 지관 성형부에 의하여 성형되는 상기 지관이 왜곡변형됨이 없는 원을 유지하도록 안내하는 접착제 냉각 건조 단계;
상기 냉각부를 통과한 상기 지관이 통과할 수 있는 통로를 제공하되, 상기 지관의 이중 접합부의 접착제에 가열 접착부에 의해 열을 가하면서 상하부에서 압착하여 쉽게 분리됨이 없는 견실한 이중 접합부를 형성하게 하는 가열 접착 단계;
상기 가열 접착부를 통과한 상기 지관의 이중 접합부를 상하로 회전되게 설치한 한쌍의 가압롤러로 된 압착부에 의하여 2차로 가압하는 접합부 압착 단계;
상기 압착부를 경유한 상기 지관을 지관 당김부의 이송 벨트들로 하여금 협지하는 상태로 지지하여 전방으로 연속하여 당기면서 이송할 수 있게 하는 지관 당김 단계; 및
상기 엔코터 모터와 동기화되는 지관 절단부로 하여금 상기 엔코더 모터에 의해 일정 길이씩 공급되는 속도에 응하여 연동하면서 상기 지관을 빨대로 사용할 수 있는 길이 만큼씩 절단할 수 있게 하며, 또한 빨대 절단과정에서 상기 빨대의 접합부의 불량을 검출하여 일측으로 배출할 수 있게 하는 불량 검출 및 배출작용이 실행될 수 있게 하는 지관 절단 단계;를 포함하여 된 지제 빨대의 제조 방법.