KR102328503B1 - 비닐튜브의 균일한 폭 유지로 생산가능토록 되는 인플레이션압출기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤상으로 제조되어 비닐봉지로 사용가능토록 제조되는 비닐튜브의 균일한 폭 유지로 생산가능토록 되는 인플레이션압출기에 관한 것으로, 특히 인플레이션 압출에서의 연속 성형과정에서 비닐봉지의 터짐이 발생될 경우에도 동일폭으로 균일한 제조가 가능토록 한 것으로, 비닐튜브가 니프롤러에 의하여 중첩되어져 가이드롤러에 이송되어질 경우에 상기 가이드롤러에 생산하고자 하는 비닐튜브의 폭에 따라서 이동가능하게 장착될 수 있도록 감지센서를 구비하고, 상기 감지센서가 장착되는 위치는 비닐튜브의 폭이 정상일 경우에는 비닐튜브에 의하여 가려지도록 하고, 공기를 주입하는 공기주입구에는 추가로 공기주입라인을 추가토록 한 후 솔밸브에 의하여 개폐가능토록 하고, 상기 솔밸브는 상기 감지센서의 신호에 의하여만 개폐토록 함으로서 정상의 비닐튜브의 폭보다 작아질 경우에는 감지센서를 가리지 못하게되어 감지센서에서 신호가 발생되면 솔밸브가 열리게 되면서 자동적으로 공기압을 추가토록 하고 이로 인하여 비닐튜브의 폭이 정상으로 될 경우에는 감지센서에서의 신호가 차단되면서 솔밸브가 닫히도록 되면서 정상적인 생산이 유지토록 한 것이다.

Description

비닐튜브의 균일한 폭 유지로 생산가능토록 되는 인플레이션압출기{inflation compressor}

본 발명은 롤상으로 제조되어 비닐봉지로 사용가능토록 제조되는 비닐튜브의 균일한 폭 유지로 생산가능토록 되는 인플레이션압출기에 관한 것으로, 특히 인플레이션 압출에서의 연속 성형과정에서 비닐봉지의 터짐이 발생될 경우에도 동일폭으로 균일한 제조가 가능토록 한 것이다.

현재 롤상으로 제조되는 비닐튜브는 인플레이션 압출방식에 의하여 성형되어지는 것을 권취하는 방식으로 제조하게 되는데 통상 압출기에서 가열, 용융된 원료(열가소성수지)를 원형고리 모양의 다이(인플레이션다이)로부터 중공상의 원통 형태의 비닐튜브로 압출되고 상기 비닐튜브의 내부로 공기를 넣어 팽창시키면서 상승되어 냉각되어지면 갓형태의 가이드판에 의하여 모아지면서 니프롤에 의하여 중첩되어지면서 가이드롤러에 의하여 일정한 폭으로 가이드 되어져 비닐튜브를 권취롤에 권취하면서 제조하게 되는 것이다.

또한 2대 이상의 압출기에서 하나의 다이 내로 압출해 다층구조의 인플레이션 비닐봉지를 제조할 수 있고, 같은 폴리올레핀계 수지에서 다층으로 내외층의 특성을 변화시키거나 기능성 수지나 접착성 수지를 끼워 서로 다른 수지로 다층구성으로 하여 식품포장 등에 널리 사용되는 것이다.

그러나 이러한 인플레이션 압출방식의 단점은 압출성형되는 비닐튜브의 팽창을 위하여 공기를 불어줄 경우에 공기를 필터링한 상태에서 이물질이 존재하지 않게 불어주게 되는데 필터링이 잘못되거나 또는 다이로 압출되는 원료에 함유되어진 이물질(작은입자 등)에 의하여 공기를 불어줄 경우에 이러한 이물질에 의하여 팽창되는 원통형의 비닐튜브가 냉각되기 이전의 상태이기 때문에 쉽게 구멍이 발생되면서 비닐튜브의 내공간에서 유지되는 공기압이 떨어지면서 성형되는 비닐튜브의 폭이 작아지면서 일정한 규격으로 제조되는 비닐튜브의 형태변화가 발생되면서 불량이 발생되는 것이다.

따라서 이럴 경우에는 원재료의 손실은 물론 일정 권수로 권취되어진 것을 다시 리와인드하여 불량제품을 제거토록 하게되는 데 이럴 경우에 생산장비를 세워야 한다라는 문제로 인하여 비 생산적인 문제점이 발생되는 것이다.

따라서 통상 관리자에 의하여 생산되는 도중에 폭이 작아진 부분을 잘라내고 폭이 크게 유지되는 비닐튜브를 연결하게 되는데 이러한 작업이 숙련자가 아니면 할 수 없다라는 또다른 문제점도 존재하게 되는 것이다.

따라서 최근에 이러한 문제점을 해소하기 위하여 비닐튜브의 터짐시 비닐튜브의 내부의 공기압을 감지하는 감지수단에 의하여 공기압이 떨어질 경우에 공기를 추가로 공급토록 함으로서 비닐튜브를 즉시 팽창토록 하는 방식이 제안되고 있는데 이러한 방식은 설치에 많은 비용이 소요된다라는 것이다.

즉 상기 가이드 롤러들에 의해 이송되는 상기 비닐튜브의 이송 경로 상에 설치되어 상기 비닐튜브의 폭을 측정하는 폭 감지부와; 상기 폭 감지부를 통해 측정된 상기 비닐튜브의 폭이 기설정된 폭 미만일 경우, 상기 비닐튜브의 내부로 에어충빈부를 통하여 공급되는 상기 공기압이 증가하도록 기설정된 시간동안 공기를 주입하고, 상기 폭 감지부를 통해 측정된 상기 비닐튜브의 폭이 기설정된 폭을 초과할 경우, 상기 비닐튜브의 내부로 공급되는 공기압이 감소되도록 상기 에어충진부에 제어신호를 송신하는 메인컨트롤러와; 상기 메인컨트롤러로부터 상기 에어충진부로 상기 제어신호가 송신된 시점으로부터 설정된 조작차단시간 동안에 상기 메인컨트롤러에서 상기 에어충진부로 송신되는 또 다른 제어신호를 차단하는 서브컨트롤러;를 구비하고, 상기 조작차단시간은 상기 압출성형유닛으로부터 압출된 상기 비닐튜브의 폭감지부까지의 도달하는 데 소요되는 시간에 대응되는 시간으로 설정된 것이어서 메인컨트롤러와 서브컨트롤러등을 구비해야 하는 것이다.

따라서 이럴 경우에 기존의 설치되어진 생산장비에서는 적용이 불가능한 문제점이 존재하게 되는 것이고 가능하다고 하여도 이러한 장치를 구비하기 위하여는 많은 추가적인 투가가 요구된다라는 것이다.

등록특허공보 등록번호 제10-1551936호

따라서 본 발명은 간단한 구조로 기존의 생산장비에도 적용가능토록 함은 물론 설치의 용이성도 제공토록 할 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여 비닐튜브가 니프롤러에 의하여 중첩되어져 가이드롤러에 이송되어질 권취롤러에 권취되어질 경우에 상기 권취롤러의 전단 즉 가이드롤러에서 이송되는 생산하고자 하는 비닐튜브의 비닐폭에 따라서 이동가능하게 장착될 수 있도록 감지센서를 구비하고,

상기 감지센서가 장착되는 위치는 비닐튜브의 비닐폭이 정상일 경우에는 비닐튜브에 의하여 가려지도록 하고, 비닐튜브를 생산하기 위하여 공기를 주입하는 공기주입구에는 추가로 공기주입라인을 복수로 구비토록 한 후 어느 하나에는 솔밸브가 감지센서의 신호에 의하여만 개폐가능토록 하고, 즉 정상의 비닐튜브의 폭보다 작아질 경우에는 감지센서를 가리지 못하게되어 감지센서에서 신호가 발생되면 솔밸브가 열리게 되면서 자동적으로 공기압을 추가토록 하고 이로 인하여 비닐튜브의 폭이 정상으로 될 경우에는 감지센서를 가리게 되면서 신호가 차단되면서 솔밸브가 닫히도록 되면서 정상적인 비닐폭이 유지되는 비닐튜브의 생산이 유지토록 한 것이다.

이때 솔밸브가 구비되는 공기주입라인에는 수작업으로 개폐가능한 개폐밸브를 구비토록 하여 수선 등이 용이토록 한 것이다.

또한 다른 하나의 공기주입라인에는 수작업으로만 개폐가능한 개폐밸브를 구비토록 하여 솔밸브에 의하여도 신속하게 비닐튜브의 비닐폭이 정상으로 돌아오지 않을 경우에만 작동토록 하여 신속하면서도 안정적인 공기압의 유지가 가능토록 한 것이다.

따라서 본 발명은 감지센서와 솔밸브만을 사용하여 자동적으로 비닐튜브의 균일한 비닐폭을 유지하면서 생산이 가능하게 될 수 있는 것이다.

또한 기 설치된 생산설비에도 설치가 용이토록 됨은 물론 감지센서의 이동가능성에 의하여 다양한 비닐폭을 갖는 비닐튜브의 생산 유지가 가능하게 될 수 있는 것이다.

도1 및 2는 본 발명의 구성일례를 도시한 일실시예
도3은 본 발명의 감지센서가 비닐튜브로 가려진 상태도
도4 및 도5는 본 발명의 공기주입구를 통하여 비닐튜브가 제조되는 모습을 나타낸 상태도.
도6은 공기주입구를 통하여 제조된 비닐튜브의 폭이 줄어드는 상태도.
도7은 본 발명의 감지센서가 비닐튜브의 폭이 줄어들면서 노출되는 상태도.
도8은 본 발명의 공기주입라인이 복수로 이루어진 상태의 일실시예
도9는 공기주입라인에 의해 공기주입구를 통하여 제조된 비닐튜브의 폭이 늘어나는 상태도.
도10은 본 발명의 감지센서가 비닐튜브의 폭이 늘어나면서 감지되는 상태도.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하기로 한다.

참고로 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어”있다거나 “접속되어”있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어”있다거나 “직접 접속되어”있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도1 내지 도10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구성은 통상 압출기(100)의 실린더(110)에서 그 내부에 구비되어지는 스크류(120)의 회전에 의하여 호퍼에서 공급되는 원료(열가소성수지)를 혼합 가열, 용융하여 원형고리 모양의 다이(인플레이션다이)(130)로부터 중공상의 원통 형태의 비닐튜브(10)로 압출되고 상기 원통 형태의 비닐튜브(10)의 내부로는 공기주입구(140)를 통하여 주입되는 공기로 공기압을 발생시켜 비닐튜브(10)를 중공상의 원통형으로 팽창시키게 되는 것이고, 이렇게 원통형태의 비닐튜브(10)는 상승되어 냉각되어지면 갓형태의 가이드판(150)에 의하여 모아지면서 니프롤러(160)에 의하여 밀착되면서 가이드롤러(170)에 의하여 일정한 폭을 유지하면서 가이드되어 이송되어져 중첩된 비닐튜브(10a)를 권취롤러(180)에 권취하면서 제조하게 되는 것이다.

이때 상기 중첩된 비닐튜브(10a)가 니프롤러(160)에 의하여 중첩되어져 가이드롤러(170)에 이송되어질 경우 즉 권취롤러(180)에 권취되기 이전에 상기 가이드롤러(170)에는 생산하고자 하는 중첩된 비닐튜브(10a)의 비닐폭에 따라서 이동가능하게 장착될 수 있도록 감지센서(1)는 도3b에 도시된 바와 같이 가이드롤러(170)가 회전되는 롤러 축(171)에 한쌍의 연결축(172)이 고정되고, 상기 한쌍의 이격되어진 연결축(172)에 고정되는 안내바(173)에 생산하고자 하는 비닐폭에 맞춰 이동가능하게 탈착되어지는 것이다.
이때 상기 안내바(173)에 장착되는 감지센서(1)의 위치는 생산되어지는 비닐폭을 갖는 중첩된 비닐튜브(10a)의 폭이 정상일 경우에는 중첩된 비닐튜브(10a)의 좌우변의 어느 한변(11)에 의하여 가려지도록 하는 것이고, 만일 중첩된 비닐튜브(10a)의 폭이 작아질 경우에는 감지센서(1)가 노출되어지면서 전기적인 신호를 발생하게 되는 것이다.

이때의 감지센서(1)는 중첩된 비닐튜브(10a)의 폭변화를 감지할 수 있는 비젼을 비롯한 다양한 종류의 센서들로 구성할 수 있으나, 바람직하게는 중첩된 비닐튜브(10a)가 정상적인 폭을 유지하여 반사된 빛을 수광하였을 때에 정상으로 인식하여 전기적인 신호를 발생시키지 않아 솔밸브(3)를 오프시키게 되고, 만일 원통 형태의 비닐튜브(10)의 내부로 이물질이 발생될 경우에 원통형의 비닐튜브(10)에 구멍이 발생되고, 이로 인하여 중첩된 비닐튜브(10a)의 폭이 줄어들게 되면서 중첩된 비닐튜브(10a)의 좌우변(11)이 줄어들면서 감지센서(1)가 노출되어져 감지센서(1)의 반사된 빛을 수광하지 못하게 되면 비정상으로 인식하고 전기적인 신호를 발생시키면 이러한 신호를 솔밸브(3)에 전달되면서 솔밸브(3)를 온(ON)시키는 적외선 센서로 구성하거나, 혹은 중첩된 비닐튜브(10a)를 사이에 두고 일대일로 수광부와 발광부를 대응되게 구성하여 상기 중첩된 비닐튜브(10a)의 폭 변화에 의한 차단 여부를 통해 전기적인 신호를 솔밸브(3)에 전달토록 하여 솔밸브(3)가 온/오프 동작 가능하게 감지신호를 생성하는 레이저센서나 광센서로 구성할 수도 있는 것이고, 이때 감지센서(1)와 솔밸브(3)는 전선으로 연결되어지는 것이고 상기 감지센서(1)가 전원(도시생략)에 의하여 스위치 역활을 하게 되는 페회로를 구성하게 되는 것이다.

삭제

또한 솔밸브(3)의 ON,OFF에 의하여, 추가로 제공되는 공기압축기(c)에 연결되는, 공기주입구(140)에 공기를 추가로 주입토록 하는 추가 공기주입라인(2)은 솔밸브(3)와 연통되게 연결되어 있고, 상기 추가 공기주입라인(2)은 원통 형상의 비닐튜브(10)를 형성하는 공기주입구(140)에 추가로 솔밸브(3)를 통하여 연결되어지는 것이다.
따라서 상기 솔밸브(3)는 상기 감지센서(1)의 전기적인 신호에 의하여 만 개폐토록 함으로서 중첩된 비닐튜브(10a)가 정상의 폭을 유지할 경우에는 감지센서(1)가 중첩된 비닐튜브(10a)의 좌우변 중의 어느 한변(11)에 의하여 가려지게 되면서 신호를 발생시키지 않기 때문에 솔밸브(3)가 작동되지 않고, 반대로 중첩된 비닐튜브(10a)가 정상의 폭보다 작아질 경우에는 중첩된 비닐튜브(10a)의 좌우변중 어느 한변(11)으로 가리고 있던 감지센서(1)가 노출되면서 감지센서(1)에서 전기적인 신호를 발생하여 솔밸브(3)가 열리게 되면서 자동적으로 추가로 구비된 추가공기주입라인(2)을 통하여 공기가 공기주입구(140)로 추가로 공급되면서 공기주입구(140)에는 정상공급시보다 공기압이 더 추가되면서 연속으로 생산되는 원통 형상의 비닐튜브(10)의 폭이 정상으로 유지되어지면서 중첩된 비닐튜브(10a)의 폭도 정상으로 되는 것이다.

삭제

따라서 중첩된 비닐튜브(10a)의 폭이 정상으로 도달될 경우에는 중첩된 비닐튜브(10a)의 좌우변 중의 어느 한변(11)이 감지센서(1)를 다시 가려주게 되면서 감지센서(1)에서 발생되는 전기적인 신호가 차단되면서 솔밸브(3)가 자동으로 닫히도록 되면서 추가 공기주입라인(2)으로 제공되는 공기가 차단되면서 공기주입구(140)로는 정상적인 공기압만이 유지되어져 중첩된 비닐튜브(10a)의 폭이 정상으로 유지되어지면서 균일한 폭으로 중첩된 비닐튜브(10a)의 연속 생산이 유지토록 한 것이다.

이때 추가로 구비되는 추가공기주입라인(2)에는 수작업으로 개폐가능한 개폐밸브(4a)를 더 구비토록 하여 개폐밸브(4a)의 조작에 의하여 상기 추가공기주입라인(2)의 수선 등이 용이토록 한 것이다.

또한 상기의 추가되어지는 공기주입라인(2)은 공기주입구(140)에 복수의 공기주입라인(2,2a)으로 구비토록하여 중첩된 비닐튜브(10a)의 폭이 작아진 상태에서 공기주입라인(2)만으로는 신속하게 정상으로 돌아오지 않을 경우에는 수작업으로 추가 개폐밸브(4)를 조작하여 공기주입라인(2a)을 추가로 열어줌으로서 신속하게 중첩된 비닐튜브(10a)의 정상적인 폭의 복귀를 유도하여 신속하면서도 안정적으로 정상의 중첩된 비닐튜브(10a)의 폭으로 복귀할 수 있도록 한 것이다.

지금까지 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 토대로 다양하게 변형 및 균등이론에 의해 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

1:감지센서 2,2a:공기주입라인
3:솔밸브 4,4a:개폐밸브
10:원통 형상의 비닐튜브 10a:중첩된 비닐튜브
100:압출기 110:실린더
120:스크류 130:다이
140:공기주입구 150:가이드판
160:니플롤러 170:가이드롤러
180:권취롤러
c:공기압축기

Claims (3)

1. 통상 압출기(100)의 실린더(110)에서 그 내부에 구비되어지는 스크류(120)의 회전에 의하여 호퍼에서 공급되는 열가소성수지를 혼합 가열, 용융하여 원형고리 모양의 인플레이션다이(130)로부터 중공상의 원통 형태의 비닐튜브(10)로 압출되고 상기 비닐튜브(10)의 내부로는 공기주입구(140)를 통하여 공기압을 발생시켜 비닐튜브(10)를 팽창시키면서 상승되어 냉각되어지면 갓형태의 가이드판(150)에 의하여 모아지면서 니프롤러(160)에 의하여 중첩되어지면서 가이드롤러(170)에 의하여 일정한 폭을 유지하면서 가이드되면서 이송되어져 비닐튜브(10)를 권취롤러(180)에 권취하면서 제조하게 되는 것에 있어서,
   상기 비닐튜브(10)가 니프롤러(160)에 의하여 중첩되어져 가이드롤러(170)에 이송되어질 경우 권취롤러의 전단에 위치되는 가이드롤러(170)가 회전되는 롤러 축(171)에 한쌍의 이격되어진 연결축(172)이 고정되고, 상기 한쌍의 이격되어진 연결축(172)에 고정되는 안내바(173)에는 탈착되어지게 감지센서(1)가 장착되고,
   상기 감지센서(1)의 장착 위치는 비닐튜브(10)의 폭이 정상일 경우에는 비닐튜브(10)의 좌우양변의 어느 한변에 의하여 감지센서가 가려지도록 되는 위치에 장착되어 비닐튜브의 폭이 좁아질 경우에는 감지센서가 바로 노출되어지도록 되는 위치에 설치되고,
   상기 공기주입구(140)에는 추가로 제공되는 공기압축기(c)에 연결되는 공기주입라인(2,2a)을 복수로 구비한 후 어느 하나에는 솔밸브(3)에 의하여 개폐가능토록 되고, 다른 하나에는 수작업으로만 개폐가능한 개폐밸브(4)를 구비하고,
   상기 솔밸브가 구비된 공기주입라인에는 개폐밸브(4a)를 더 구비토록 하여 상기 솔밸브가 구비된 공기주입라인의 수선 등이 용이토록 하고,
   상기의 수작업으로 개폐되는 개폐밸브(4)는 솔밸브의 작동에 의하여도 신속하게 정상으로 돌아오지 않을 경우에만 열어줌으로서 또 다른 공기주입구(2a)로 공기가 추가로 더 주입토록 하여 신속하게 비닐튜브(10)의 정상적인 비닐폭의 복귀를 유도하며,
   상기 솔밸브(3)는 상기 비닐튜브가 정상의 폭보다 작아질 경우에는 비닐튜브의 좌우변 중의 어느 한변에 의해 가려져 있던 감지센서(1)가 노출되면서 감지센서(1)에서 전기적인 신호가 발생되면서 솔밸브(3)에 전기적 신호가 전달되어 작동되면서 솔밸브의 열림에 의하여 자동적으로 추가로 구비된 공기주입라인(2)을 통하여 공기압이 추가로 더 공기주입구(140)로 공급되어져 공기압이 더 추가되고,
   이로 인하여 연속 생산되는 비닐튜브(10)의 폭이 바로 정상으로 유지되어지면 좌우변 중의 어느 한변이 감지센서를 가리게 되면서 전기적인 신호가 차단되어 솔밸브가 닫히게 되면서 추가되는 공기압을 제공하는 공기주입라인(2)이 차단되면서 균일한 비닐폭을 갖는 비닐튜브를 연속으로 생산할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 비닐튜브의 균일한 폭 유지로 생산가능토록 되는 인플레이션압출기.
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