KR102584531B1 - 회전식 비닐 가공기 및 이를 통해 제조된 비닐 가공품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 봉투형(bag type) 또는 시트형(sheet type)의 비닐 가공품을 가공하는 비닐 가공기 및 이를 이용하여 제조된 비닐 가공품에 관한 것으로서, 상세하게는, 원단롤에서 공급라인을 통해 공급되는 원단을 물레(spinning wheel) 구조로 이루어진 회전식 가공틀에 감아 가공한 후 배출라인을 통해 배출함으로써 가공공정이 단순하여 자동화 공정이 용이하고, 경력자가 아닌 초보 작업자도 쉽게 가공할 수 있으며, 기존 가공기 대비 원단에 걸리는 부하를 줄여 가공성 및 접착성이 우수하고, 가공기의 부피를 줄여 설치공간을 감소시켜 협소한 작업장에서도 안정적으로 설치 운용할 수 있고, 또한 비닐을 압출하는 압출라인에 설치되어 압출 인라인화 실현이 가능한 회전식 비닐 가공기 및 이를 통해 제조된 비닐 가공품에 관한 것이다.

Description

회전식 비닐 가공기 및 이를 통해 제조된 비닐 가공품{ROTARY TYPE VAPPARATUS FOR PROCESSING VINYL AND VINYL PRODUCTRS MANUFACTURED USING THE SAME}

본 발명은 봉투형(bag type) 또는 시트형(sheet type)의 비닐 가공품을 가공하는 비닐 가공기 및 이를 이용하여 제조된 비닐 가공품에 관한 것으로서, 상세하게는, 원단롤에서 공급라인을 통해 공급되는 원단을 물레(spinning wheel) 구조로 이루어진 회전식 가공틀에 감아 가공한 후 배출라인을 통해 배출함으로써 가공공정이 단순하여 자동화 공정이 용이하고, 경력자가 아닌 초보 작업자도 쉽게 가공할 수 있으며, 기존 가공기 대비 원단에 걸리는 부하를 줄여 가공성 및 접착성이 우수하고, 가공기의 부피를 줄여 설치공간을 감소시켜 협소한 작업장에서도 안정적으로 설치 운용할 수 있고, 또한 비닐을 압출하는 압출라인에 설치되어 압출 인라인화 실현이 가능한 회전식 비닐 가공기 및 이를 통해 제조된 비닐 가공품에 관한 것이다.

일반적으로, 비닐(vinyl)은 비닐수지나 비닐섬유를 이용하여 만든 제품을 통틀어 이르는 말로서, 생산 단가가 저렴하고, 내수성, 기밀성(氣密性) 및 가소성 등의 특성으로 인해 기존 종이 포장지를 대체하는 대용품으로 사용되고 있다. 비닐은 보통 봉투(bag type) 형태로 가공하여 사용하고 있으며, 최근에는 습기에 취약한 전기전자기기류, 기계류, 반도체 제품류 등을 운반하는 진공 포장백이나 파렛트(pallet) 등에 적재되는 각종 적재물들을 운반하기 위한 포장커버로 사용되고 있다.

진공 포장백이나 포장커버 등과 같은 비닐 가공품들은 시트 형태로 이루어진 비닐원단에 실링(융착)공정과 재단공정을 실시하여 원하는 형태로 제조한다. 그러나, 소형의 경우 비교적 작업이 용이하지만 길이가 3m 또는 5m 이상의 대형 비닐 가공품의 경우에는 소형에 비해 제조가 까다롭기 때문에 제조공정에 어려움이 있었다.

도 1은 종래기술에 따른 비닐 가공기를 일례로 간략하게 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 비닐 가공기(1)는 일반적으로 원단(V)을 공급하는 공급라인(SL)과, 공급라인(SL)을 통해 공급되는 원단(V)을 이송하는 이송라인(TL)과, 이송라인(TL)을 통해 이송되는 원단(V)을 가공하는 가공라인(PL)과, 가공라인(PL)을 통해 가공된 가공품(Vp)을 배출(토출)하는 배출라인(EL)을 포함한다.

공급라인(SL)에는 원단(V)이 권취되는 원단롤(1a)과, 원단롤(1a)에 권취된 원단(V)을 공급하는 복수 개의 공급롤러(1b)가 설치된다. 이송라인(TL)에는 공급롤러(1b)를 통해 공급되는 원단(V)을 가공라인(PL)으로 이송하는 이송부(1c)가 설치된다.

가공라인(PL)에는 이송부(1c)에 의해 이송된 원단(V)을 원하는 형태로 제조하기 위해 열융착하여 접합하는 실링부(1d)와, 실링부(1d)에 의해 접합 가공된 원단을 원하는 형태로 재단하는 재단부(1e)가 설치된다. 배출라인(EL)에는 실링부(1d)와 재단부(1e)에 의해 가공된 가공품(Vp)을 배출하는 배출 컨베이어(1f)가 설치된다.

그리고, 제조할 비닐 가공품(Vp)의 형태 및 크기에 따라 이송라인(TL)과 가공라인(PL)의 위치는 변경될 수 있는데, 가령, 이송라인(TL)은 가공라인(PL)의 실링부(1d)와 재단부(1e) 사이, 혹은 재단부(1e)와 배출라인(EL) 사이에 위치될 수도 있다.

이러한 종래기술에 따른 비닐 가공기(1)의 동작 특성을 설명하면, 원단롤(1a)에 권취된 원단(V)은 이송부(1c)에 의해 이끌려 연속적으로 공급라인(SL)과 이송라인(TL)을 통해 가공라인(PL)으로 공급되고, 가공라인(PL)에서 실링부(1d)와 재단부(1e)에 의해 원하는 형태로 가공된 후 배출라인(EL)으로 배출된다. 배출라인(EL)으로 배출된 가공품(Vp)은 배출 컨베이어(1f)의 상부에 적재되면서 배출된다.

그러나, 종래기술에 따른 비닐 가공기(1)는 아래와 같은 문제점을 야기할 수 있다.

1. 원단 이송을 위해, 원단롤(1a)을 구동(회전)시키는 구동장치(구동모터)와 이송부(1c)가 필요하다. 그리고, 이에 더하여 이송부(1c)에 의해 이송되는 원단의 장력을 일정하게 조절하는 장력조절장치(미도시)와, 봉투 형태에서 접착길이를 결정하는 장치 및 가공길이에 따라 실링 위치를 결정하는 장치(일명: 엘리베이터장치)를 추가로 구성해야 함에 따라 구성이 다소 복잡하였다. 따라서, 초보 작업자는 작업공정이 어려워 최소 5년 이상의 경력자가 필요하였고, 이는 인건비 상승을 유발시켜 가격 경쟁력을 확보하는데 많은 어려움이 있었다.

2. '1'에서 언급한 바와 같이, 복잡한 구성으로 인해 원단(V) 가공과정, 즉 공급라인(SL)에서 배출라인(EL)까지 이송되는 과정에서 원단(V)에 많은 저항(인장력)이 걸림에 따라 탄성한계를 벗어나 원단의 두께에 따라 변형이 일어나고, 이로 인해 원단의 접착력이 현저하게 떨어져 원단의 품질이 저하되는 문제가 발생하였다. 결국, 원단 가공성을 저하시켜 고품질의 비닐 가공품을 생산하지 못하고, 규격 편차 및 실링 터짐 현상으로 불량률이 상승하여 생산성과 수율을 향상시키는데 한계가 있었다.

3. 또한, 원단(V)은 원단롤(1a)에서 연속적으로 공급되는 순서대로 가공라인(PL)에서 가공되고, 가공라인(PL)에서 가공된 비닐 가공품(Vp)은 진행방향으로 순차적으로 연속해서 배출라인(EL)의 배출 컨베이어(1f) 상부에 적재되어 배출됨에 따라 가공 길이가 긴 2m 이상되는 품목은 2인 1조로 가공품(Vp)을 받아내야 하기 때문에 작업이 불편하고, 그 길이에 따라 배출 컨베이어(1f)로 배출되는 가공품(Vp)을 작업자가 직접 포장이 가능한 크기로 접어 적재해야 하기 때문에 작업이 불편하여 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

4. '3'에서와 같이, 가공된 비닐 가공품(Vp)이 가공된 순서대로 연속해서 배출라인(EL)으로 배출되는 종래의 비닐 가공기에서는 가공하고자 하는 품목, 즉 가공된 가공품(Vp)의 길이에 맞게 배출라인(EL)의 길이를 길게 구축해야 한다. 이로 인해, 배출 컨베이어(1f) 또한 가공품(Vp)의 길이에 대응하여 길이가 증가됨에 따라 협소한 장소에서는 비닐 가공기를 설치 운영할 수 없는 등의 문제가 발생하였다.

KR 20-0140045 Y1, 1998. 12. 17., "비닐 포장지용 프레스 가공 이송장치" KR 10-0460571 B1, 2004. 11. 30., "비닐백 제대기" KR 10-0566545 B1, 2006. 03. 24., "비닐원단의 펀칭/이송장치" KR 10-0630815 B1, 2006. 09. 26., "비닐백 제조장치" KR 10-2124548 B1, 2020. 06. 12., "M자 접이 비닐백 제조장치" KR 10-2010-0083214 A, 2010. 07. 22., "비닐백 제대기"

따라서, 본 발명은, ① 종래기술 대비 비닐 가공기의 구성 및 공정수를 줄여 비닐 가공공정을 단순화시키고, 이를 통해 자동화 공정이 용이하고, ② 비숙련된 초보자도 쉽게 작업할 수 있고, ③ 1인 작업자만으로도 가공공정이 가능하고, ④ 가공품의 품질 및 생산성을 개선하여 가격 경쟁력을 개선하며, ⑤ 협소한 장소에서도 설치 운영이 가능하고, ⑥ 원단을 생산하는 압출기계와 인라인으로 자동 연동하여 원단 생산 후 가공설비까지 이송하는 과정을 생략하여 바로 인라인화가 가능한 회전식 비닐 가공기 및 이를 통해 제조된 비닐 가공품을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 구현하기 위해 본 발명은 원단롤에 권취된 원단을 공급하는 공급라인; 물레(spinning wheel) 구조로 이루어지고, 상기 공급라인을 통해 진입구간으로 투입된 원단을 물레방아 방식으로 감아 권취하는 회전 가공틀; 상기 회전 가공틀에 권취된 원단을 상기 회전 가공틀의 가공구간에서 가공하는 가공부; 및 상기 회전 가공틀의 배출구간에 설치되어 상기 가공부에 의해 가공된 가공품을 배출하는 배출라인을 포함하되, 상기 공급라인은 상기 원단롤에서 공급되는 원단을 상기 회전 가공틀의 상측에서 하측방향으로 상기 회전 가공틀의 진입구간으로 투입하고, 상기 회전 가공틀은 상기 공급라인을 통해 상기 원단이 상기 회전 가공틀의 진입구간으로 투입되면 반시계방향으로 회전하여 상기 원단을 권취하는 것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기를 제공한다.

또한, 상기 회전 가공틀은 회전체; 상기 회전체의 중앙에서 신장되고, 상기 회전체와 함께 물레방아 방식으로 회전하면서 상기 진입구간으로 투입된 원단을 감아 권취하는 복수 개의 권취용 지지대; 및 상기 가공구간에서 상기 가공부에 대향하도록 상기 회전체에 설치되고, 상기 가공부가 상기 가공구간에서 원단을 가공할 때 원단의 내측면을 지지하는 제1 가공용 지지대를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 권취용 지지대와 상기 제1 가공용 지지대는 각각 길이가 고정되는 고정식 또는 길이가 가변되는 가변식으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 회전 가공틀에 권취된 상태에서 상기 가공부에 의해 가공되어 상기 배출라인을 통해 배출되는 가공품의 길이는 상기 권취용 지지대의 길이에 대응하는 상기 회전 가공틀의 원주 길이에 의해 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1 가공용 지지대는 일단부가 상기 회전체에 결합되고 타단부는 상기 가공부와 대면하도록 형성되되, 상기 가공부에 대면하는 타단부에는 상기 가공구간으로 진입하는 원단을 실링하는 상기 가공부의 히터부재에 대향하도록 실링용 돌부가 상하로 나란하게 형성되어 있고, 상기 실링용 돌부 사이에는 상기 가공부의 제1 재단부재가 삽입되는 칼날 삽입홈이 형성되어 있으며, 상기 실링용 돌부의 상하로 상기 제1 재단부재의 재단칼에 의해 절단된 원단의 양단부를 상기 회전체의 중심 방향으로 밀어넣는 푸싱부가 삽입되는 고정홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 고정홈의 내부에는 상기 푸싱부에 의해 내부로 삽입된 원단의 양단부를 상기 제1 가공용 지지대에 고정하는 고정부재가 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 회전 가공틀과 상기 배출라인 사이의 배출구간에 설치된 제2 가공용 지지대; 및 상기 배출구간에 설치되어 상기 배출구간에서 상기 원단을 절단하는 제2 재단부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 배출구간에서 상기 가공부에 의해 가공되고 상기 회전 가공틀에 권취된 가공품의 접혀진 중앙 또는 상기 제2 재단부재에 의해 절단된 단부를 잡고 상기 배출라인으로 배출하는 인출부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 가공부는 상기 공급라인에 설치되어 상기 공급라인을 통해 이송 공급되는 원단을 실링하는 히터부재와, 상기 가공구간에 설치되어 상기 회전 가공틀에 권취되어 있는 원단을 원하는 길이로 재단하는 제1 재단부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 가공부는 상기 가공구간에 설치되어 상기 회전 가공틀에 권취되어 있는 원단을 실링하는 히터부재와, 상기 회전 가공틀에 권취되어 있는 원단을 절단하거나 점선 형태의 절취선을 형성하는 제1 재단부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 히터부재는 실링공정시 상기 원단에 밀착된 상태로 중심축을 중심으로 상기 원단과 함께 회전하여 실링공정시 상기 회전 가공틀이 회전되는 상태에서 상기 원단에 대한 실링이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 히터부재는 복수 개의 히터판을 수직으로 세운 상태로 서로 수평방향으로 나란하게 적층된 구조로 이루어지고, 실링공정시 각 히터판의 단부가 상기 원단에 수직으로 접촉되어 실링이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 배출라인에는 상기 회전 가공틀에 권취된 상태로 상기 가공부에 의해 가공된 원단을 권취하는 롤 형태의 배출롤이 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 회전 가공틀은 바퀴를 구비하여 원단 길이에 따라 상기 가공부와의 간격을 조정하기 위해 바닥면을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기한 목적을 구현하기 위해 본 발명은 회전식 비닐 가공기로 제조된 비닐 가공품을 제공한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 회전식 비닐 가공기는 공급라인을 통해 공급되는 원단을 물레 구조의 회전식 가공틀을 이용하여 권취하면서 가공부를 통해 실링 및 재단(점선 가공 포함)을 수행함으로써 아래와 같은 효과들을 제공할 수 있다.

1. 본 발명은 회전식 가공틀이 회전하는 과정에서 원단을 진행방향으로 잡아당김으로써 원단롤에 권취된 원단이 원단롤에서 자동적으로 풀려 종래에 필수적으로 요구되는 원단롤의 구동장치가 별도로 필요하지 않고, 회전식 가공틀에 의해 항상 원단을 일정한 장력으로 잡아당김에 따라 종래의 장력조절장치가 필요하지 않는다.

2. 본 발명은 원단이 회전식 가공틀에 권취된 상태로 가공하는 방식으로 이루어져 회전식 가공틀의 원주(원의 둘레)의 길이를 통해 비닐 가공품의 실링길이(접착길이) 및 재단길이가 결정됨으로써 종래의 길이를 결정하는 모터롤러 및 길이에 따라 실링 위치를 결정하는 엘리베이터장치가 필요하지 않는다.

3. 본 발명은 종래의 필수구성요소인 원단롤의 구동장치, 장력조절장치 및 엘리베이터장치 등이 필요하지 않기 때문에 구성이 단순화하여 경력자가 아닌 초보 작업자도 쉽게 작업을 수행할 수 있어 인건비를 낮춰 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.

4. '3'에서와 같이, 구성이 단순화하여 공급라인에서 배출라인까지 이송되는 과정에서 원단에 걸리는 저항(인장력)을 감소시켜 원단의 품질 저하를 최소화함으로써 불량률을 줄이고 생산성을 향상시켜 고품질의 비닐 가공품을 생산할 수 있다.

5. 또한, 회전식 가공틀에서 가공된 비닐 가공품을 1/2로 접혀진 상태로 배출라인을 통해 배출시킴으로써 길이가 긴 비닐 가공품의 경우에도 작업자가 수작업으로 가공품을 접지 않아도 되기 때문에 작업성이 우수하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

6. 또한, 원단이 감기는 회전식 가공틀의 권취용 지지대의 길이가 가변되는 구조로 이루어짐으로써 다양한 길이를 갖는 품목(비닐 가공품)을 안정적으로 생산할 수 있다.

7. 회전식 가공틀을 통해 가공과 이송을 한 라인에서 동시에 구현함으로써 전체 비닐 가공기 설비의 부피를 축소시켜 협소한 장소에도 간편하게 설치 운용할 수 있다.

8. 또한, 본 발명은 공급라인을 통해 원단을 회전 가공틀로 투입할 때 회전 가공틀의 상측에서 하측방향으로 투입함으로써 원단이 회전 가공틀에 안정적으로 권취되도록 할 수 있다.

9. 또한, 본 발명은 원단을 실링하기 위해 사용되는 히터부재가 회전식 가공틀의 회전에 의해 이동하는 원단의 진행방향과 동일한 방향으로 회전함으로써 실링공정시 회전식 가공틀의 회전이 정지되지 않고, 이동하는 상태에서 히터부재를 통해 실링공정을 진행할 수 있기 때문에 원단(V)의 가공시간을 단축시킬 수 있다.

10. 또한, 본 발명은 복수 개의 히터판을 수직으로 세운 상태로 서로 수평방향으로 나란하게 적층 구성된 히터부재를 사용함으로써 원단의 접착부위를 안정적으로 접착하여 원단의 실링 불량을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 비닐 가공기의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 회전식 비닐 가공기의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 원단의 공급방향에 따른 기계적 특성을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 회전 가공틀의 확대도.
도 5는 본 발명에 따른 권취형 지지대의 가변식 과정을 도시한 도면.
도 6는 본 발명에 따른 제1 가공용 지지대의 부분 확대도.
도 7은 본 발명에 따른 히터부재의 회전과정을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 히터부재를 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 다른 예에 따른 히터부재의 비교예를 간략하게 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 푸싱부에 원단의 양단부가 삽입 절곡되는 과정을 도시한 도면.
도 11은 본 발명에 따른 푸싱부에 의해 삽입 절곡된 원단을 도시한 도면.
도 12는 본 발명에 따른 고정부재의 확대도.
도 13은 본 발명에 따른 인출부를 통해 가공품을 배출하는 과정을 도시한 확대도.
도 14는 본 발명에 따른 인출부를 통해 회전 가공틀에 여러 장의 비닐 가공품이 권취(적층)된 상태에서 이를 동시에 배출하는 과정을 간략하게 도시한 확대도.
도 15는 본 발명에 따른 배출 컨베이어에 배출되는 비닐 가공품의 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 실시예2에 따른 회전식 비닐 가공기의 구성도.
도 17은 본 발명의 실시예3에 따른 회전식 비닐 가공기의 구성도.
도 18은 도 17에 도시된 회전 가공틀의 확대도.
도 19는 본 발명의 실시예3에 따른 회전식 비닐 가공기의 배출과정을 도시한 도면.
도 20은 본 발명의 실시예4에 따른 회전식 비닐 가공기의 구성도.
도 21은 본 발명의 다른 예에 따른 회전 가공틀을 도시한 도면.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 회전식 비닐 가공기의 작용 효과를 비교 설명하기 위해 일례로 도시한 일반적인 포장용 비닐의 구조를 간략하게 도시한 도면.
도 23은 일반적인 밴드 실링방식과 양면 실링방식을 설명하기 위해 도시한 도면.

본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하고, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 하다.

도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 회전식 비닐 가공기를 간략하게 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예1에 따른 회전식 비닐 가공기(10)는 공급라인(SL)에서 공급되는 원단(V)을 외측에 감아 물레방아 방식으로 이송하고, 원하는 형태로 가공하는 물레(spinning wheel) 구조로 이루어진 회전 가공틀(11)을 포함한다.

공급라인(SL)은 원단(V)이 권취된 원단롤(1a)과, 원단롤(1a)에 권취된 원단(V)을 회전 가공틀(11)로 이송 투입하는 공급롤러(2b)를 포함하고, 이때, 공급롤러(2b)는 상하로 2개 또는 그 이상이 배치될 수 있으며, 그 개수는 제한을 두지 않는다.

공급라인(SL)을 통해 공급되는 원단(V)은 도 2와 같이, 회전 가공틀(11)의 상측에서 하측방향으로 회전 가공틀(11)로 투입된다. 즉, 상측에서 하측방향으로 회전 가공틀(11)의 진입구간(회전 가공틀(11)에 감기기 시작하는 구간)으로 투입된다.

이와 같이, 원단(V)을 회전 가공틀(11)의 상측에서 하측방향으로 공급하는 이유는 원단(V), 즉 비닐 재질의 기계적 특성 때문이다. 이를 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 원단의 공급방향에 따른 기계적 특성을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

원단(V)을 회전 가공틀(11)의 진입구간으로 투입시킬 때, 도 3의 (a)와 같이, 원단(V)을 상측에서 하측방향으로 공급하는 경우에는 원단(V)의 자중에 의해 원단(V)이 펼쳐지는데 반해, 도 3의 (b)와 같이, 원단(V)을 하측에서 상측방향으로 공급하는 경우에는 중력에 의해 기계적 강도가 약해 쉽게 구부러지고('A' 참조), 이로 인해 회전 가공틀(11)에 감기지 못해 가공 및 권취가 어려운 문제가 발생할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 회전 가공틀을 설명하기 위해 간략하게 도시한 확대도이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 회전 가공틀(11)은 구동축(111a)을 중심으로 회전 또는 구동축(111a)에 의해 회전하는 회전체(111)와, 회전체(111)에 설치되고 종단부에는 원단(V)이 감기는 복수 개의 권취용 지지대(112)와, 회전체(111)에 설치되고 공급라인(SL)을 통해 상측에서 하측방향으로 투입되는 원단(V)을 가공부(12)를 이용하여 가공할 때 원단(V)을 지지하는 제1 가공용 지지대(113)를 포함한다.

회전체(111)는 구동축(111a)이 고정축인 경우에는 구동축(111a)을 중심으로 회전한다. 또한, 구동축(111a)이 회전축인 경우 구동장치(예컨대, 구동모터)(미도시)에 의해 회전하는 구동축(111a)에 의해 회전한다. 이때, 회전체(111)는 원단(V)의 진행방향(이송방향)과 반대방향, 즉 반시계방향(도 4의 화살표 참조)으로 회전한다.

권취용 지지대(112)는 도 4와 같이, 회전체(111)를 중심으로 복수 개가 이격설치되어 물레방아 방식으로 공급라인(SL)에서 투입되는 원단(V)을 종단부에 감아 권취하는 것으로, 자전거의 바퀴살(spoke)과 같이 회전체(111)에서 방사상으로 신장된 구조로 이루어질 수 있으며, 서로 간의 간격, 각도 및 개수는 제한을 두지 않는다.

또한, 도 4와 같이, 권취형 지지대(112)는 회전체(111)의 중심을 사선으로 교차(사선형 구조) 하거나, 수직(수직형 구조) 또는 수평으로 교차(수평형 구조) 하거나, 혹은 이들이 혼합된 형태로 이루어질 수 있으며, 원단(V)의 장력을 일정하게 유지시키고, 원단(V)이 권취형 지지대(112)로부터 이탈되지 않도록 형성되어 있다.

이러한 권취용 지지대(112)의 길이(회전체(111)의 중심에서 종단부까지의 길이)는 최종적으로 완성되는 비닐 가공품(Vp)의 길이를 결정한다. 즉, 비닐 가공품(Vp)의 길이는 권취용 지지대(112)에 의해 형성되는 원주(원의 둘레) 길이에 대응된다. 결국, 비닐 가공품(Vp)의 길이는 권취용 지지대(112)의 길이에 의해 결정된다.

본 발명에서 권취용 지지대(112)는 길이가 일정 길이로 고정된 고정식 구조로 이루어지거나, 길이가 각각 독립적으로 가변되는 가변식 구조로 이루어질 수 있다. 바람직하게, 다양한 길이를 갖는 가공품을 생산하기 위해 가변식 구조로 이루어진다.

고정식의 경우, 권취용 지지대(112)는 각각 회전체(111)에 착탈식으로 설치될 수 있다. 즉, 생산하고자 하는 비닐 가공품의 규격화된 길이에 대응하는 길이를 갖도록 미리 권취용 지지대를 제작한 후 해당 비닐 가공품 제작시 회전체(111)에 결합하여 사용함으로써 다양한 길이를 갖는 비닐 가공품을 안정적으로 생산할 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 권취형 지지대의 가변식 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 5와 같이, 본 발명에 따른 권취용 지지대(112)는 생산하고자 하는 비닐 가공품의 길이에 따라 회전체(111)의 중심으로부터 길이가 가변된다. 즉, 권취용 지지대(112)의 길이에 따라 권취용 지지대(112)의 종단부를 연결하는 가상의 원형에 의해 형성된 원주(원의 둘레)의 길이는 가변된다. 가령, 권취용 지지대(112)의 길이에 따라 'c1'에서 'c2'로 원주가 확장되거나, 'c2'에서 'c1'으로 축소될 수 있다.

이러한 권취용 지지대(112)는 직선왕복운동이 가능한 실린더 방식 또는 볼스크류 방식으로 이루어질 수 있고, 제어패널(미도시)을 통해 권취용 지지대(112)를 통합 또는 각각 독립적으로 정밀 제어할 수 있다. 가령, 실린더 방식에서는 공압식, 전동식 또는 유압식 중 어느 하나, 바람직하게는 공압식 실린더로 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 제1 가공용 지지대를 설명하기 위해 간략하게 도시한 확대도이다.

도 4 및 도 6과 같이, 본 발명에 따른 제1 가공용 지지대(113)는 회전체(111)를 수평으로 교차하도록 원단(V)이 진입구간에 진입한 후 가공되는 가공구간(진입구간에 진입된 구간이 가공부(12)에 의해 가공이 이루어지는 구간)의 권취용 지지대(112) 사이에 설치된다.

제1 가공용 지지대(113)는 일단부가 회전체(111)에 설치되고, 그 타단부, 즉 종단부(원단(V)에 대면하는 부위)에는 원단(V)을 가공하기 위한 가공틀로서, 실링용 돌부(113a)가 상하로 나란하게 형성되어 있다. 그리고, 실링용 돌부(113a) 사이에는 원단(V)을 재단, 즉 절단하여 분리하거나, 혹은 점선형 절취선 형태로 형성하기 위한 가공부(12)의 재단부재(122)가 삽입되는 칼날 삽입홈(113b)이 형성되어 있다.

도 6과 같이, 회전 가공틀(11)의 가공구간에는 제1 가공용 지지대(113)의 타단부와 대면하도록 가공부(12)가 설치된다. 가공부(12)는 제1 가공용 지지대(113)에 지지되는 원단(V)을 실링하는 히터부재(121)와, 원단(V)을 원하는 형태 및 길이로 재단하거나, 혹은 점선형 절취선 형태로 형성하기 위한 제1 재단부재(122)를 포함한다.

제1 재단부재(122)는 원단(V)을 재단하고자 하는 방법에 따라 일자형 절단칼 또는 점선형 절취선을 형성하기 위한 톱니형 절단칼을 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 제1 재단부재(122)는 원단(V)의 폭 방향으로 일측에서 타측으로 이동하면서 원단(V)을 재단하거나, 제1 가공용 지지대(113) 방향, 즉 원단(V)의 외면에서 제1 가공용 지지대(113) 방향으로 진행하는 방향으로 동시에 원단(V)을 재단할 수도 있다.

실링용 돌부(113a)는 도 6과 같이, 가령 상하로 2개가 구비되어 상하로 배치된 한 쌍의 히터부재(121)에 각각 수평으로 정렬되고, 원단(V)의 실링을 위해 원단(V)의 외측면을 히터부재(121)가 압착할 때 원단(V)의 내측면을 지지하는 역할을 수행하게 된다.

그리고, 실링용 돌부(113a) 사이에 일정 깊이로 형성된 칼날 삽입홈(113b)은 제1 재단부재(122)에 수평으로 정렬되도록 형성되어 제1 재단부재(122)의 절단칼이 삽입된다.

한 쌍의 히터부재(121)는 제1 가공용 지지대(113)에 근접 또는 멀어지는 방향, 즉 도 6에서는 좌우방향으로 직선왕복운동하는 이동식으로 구성되거나, 혹은 좌우방향으로 이동하지 않고 위치가 고정된 고정식으로 구성될 수도 있다. 이동식의 경우에는 제1 가공용 지지대(113)에 근접하는 방향으로 이동하여 실링을 수행한다.

히터부재(121)가 이동식으로 구성된 경우, 히터부재(121)는 제1 가공용 지지대(113)에 근접 또는 멀어지는 방향으로 이동하고, 고정식으로 구성된 경우에는 회전 가공틀(11)이 가공부(12)에 근접 또는 멀어지는 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.

이러한 히터부재(121)는 실링공정시 고정되는 고정식 또는 직선방향으로 회전 가공틀(11)과 근접 또는 멀어지는 방향으로 이동하는 회전식으로 이루어질 수 있다. 그리고, 중심축을 중심으로 회전할 수도 있으며, 그 일례가 도 7에 도시되었다.

도 7은 본 발명에 따른 히터부재의 회전과정을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 히터부재(121)는 회전식 가공틀(11)의 회전에 의해 이동하는 원단(V)의 진행방향과 동일한 방향으로 회전한다. 가령, 도 7과 같이, 원단(V)이 하측방향(화살표 참조)으로 이동하면, 히터부재(121) 또한 시계방향으로 회전한다.

이와 같이, 히터부재(121)가 중심축을 중심으로 회전하도록 구성된 경우에는 실링공정시 원단(V)의 이동이 정지되지 않고 연속적으로 이동하는 상태에서 히터부재(121)를 통해 실링공정을 진행할 수 있기 때문에 원단(V)의 가공시간을 단축시킬 수 있다.

즉, 원단(V)의 이동이 정지된 상태에서 실링공정을 진행하는 경우에는 원단(V)이 정지된 시간만큼 가공시간이 증가하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 히터부재(121)의 중심축을 구동모터(미도시)의 구동축에 결합하고, 원단(V)의 이동속도, 즉 회전 가공틀(11)의 회전 속도와 동기화시켜 회전시킴으로써 이를 해결할 수 있다.

히터부재(121)는 일례로, 중심축을 중심으로 회전이 용이하도록 봉 형상으로 이루어질 수 있다. 히터부재(121)의 중심축은 구동모터의 구동축과 축 결합된다. 그리고, 히터부재(121)를 회전시키는 구동모터는 회전 가공틀(11)을 회전시키는 구동모터와 동기화되어 연동할 수 있고, 또한 상호 동일한 회전 속도로 회전될 수도 있다.

또한, 본 발명에서는 실링공정시 원단(V)이 회전 가공틀(11)에 의해 이동하는 중에 실링이 이루어지도록 하는 경우, 보다 정밀하게 제어하기 위한 수단으로서 1개 또는 복수 개의 감지센서가 추가로 설치될 수도 있다. 가령, 히터부재(121)가 회전식인 경우, 상기 감지센서는 원단(V)의 접착부위(히터부재(121)에 의해 실링되는 부위)가 실링지점에 도달하는 것을 감지하고, 상기 감지센서에 응답하여 원단(V)의 접착부위가 실링지점에 도달하면 원단(V) 측으로 진입하여 실링을 수행한다.

또한, 본 발명에서는 회전 가공틀(11)의 회전속도를 토대로 원단(V)이 실링지점에 도달하는 시간을 산출하고, 이를 토대로 히터부재(121)의 이동 시간을 결정한다. 즉, 산출된 시간을 토대로 원단(V)의 접착부위에 밀착되는 시간을 결정하여 히터부재(121)를 이동시킴으로써 원단(V)의 접착부위에 정확하게 실링을 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 히터부재를 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 히터부재(221)는 복수 개의 히터판(221a)을 수직으로 세운 상태로 서로 수평방향으로 나란하게 적층시켜 구성한다.

도 9는 본 발명의 다른 예에 따른 히터부재의 비교예를 간략하게 도시한 도면이다.

도 9와 같이, 히터부재(h)의 히터판을 원단(V)의 폭방향으로 수평하게 눕힌 상태로 원단(V)에 접촉시켜 실링공정을 수행하는 경우에는 히터판의 재질과 기계적인 특성으로 인해 히터부재(h)의 히터판 중앙부가 열에 의해 들뜨거나 쳐지는 현상이 발생한다. 이로 인해 원단(V)의 접착부위 중 중앙부에서 히터부재(h)가 긴밀하게 밀착되지 않고 들뜨는 문제가 발생되어 접착이 안정적으로 이루어지지 않게 된다.

이에 반해, 본 발명의 다른 예에 따른 히터부재(221)는 복수 개의 히터판(221a)을 수직으로 세워 구성하고, 이를 통해 각 히터판(221a)의 단부가 원단(V)에 수직으로 접촉되도록 함으로써 열에 의해 히터판(221a)의 들뜸 또는 쳐짐이 발생하더라도 기계적 강도를 유지하고 있는 히터판(221a)의 각 단부가 원단(V)에 접촉됨으로써 도 9와 같은 히터부재(h)에서 발생되는 실링 불량을 원천적으로 해결할 수 있다.

한편, 도 6과 같이, 실링용 돌부(113a)의 상하로 가공용 지지대(113)의 타단부에는 제1 재단부재(122)의 칼날에 의해 절단된 원단(V)의 양단부를 각각 회전체(111)의 중심 방향으로 밀어넣는 푸싱부(13)가 삽입되는 고정홈(113c)이 형성된다.

도 10은 본 발명에 따른 푸싱부에 원단의 양단부가 삽입 절곡되는 과정을 도시한 도면이다.

도 10의 (a)와 같이, 원단(V)이 제1 재단부재(122)에 의해 절단된 상태에서, 도 10의 (b)와 같이, 푸싱부(13)를 고정홈(113c) 방향으로 진입시키면, 푸싱부(13)가 고정홈(113c)의 내부로 삽입됨과 동시에 제1 재단부재(122)에 의해 절단 가공된 원단(V)의 양단부는 푸싱부(13)의 미는 힘에 의해 고정홈(113c)의 내부로 삽입 절곡된다.

이러한 푸싱부(13)는 실린더 방식 또는 볼스크류 방식 등과 같이, 직선왕복운동하는 장치로 이루어질 수 있고, 수평방향으로 직선왕복운동하여 제1 재단부재(122)에 의해 절단된 원단(V)의 양단부를 고정홈(113c)의 내부로 각각 밀어넣어 절곡시킨다. 이때, 상기 실린더 방식은 공압식, 전동식 또는 유압식 중 어느 하나의 방식을 사용할 수 있고, 또한 강한 에어를 이용할 수도 있다.

한편, 도 6과 같이, 가공부(12)의 상측과 하측에는 각각 제1 재단부재(122)에 의해 원단(V)을 절단할 때, 원단(V)을 안정적으로 고정하는 누름부(14)가 추가 설치될 수 있다.

누름부(14)는 푸싱부(13)와 마찬가지로, 직선왕복운동하는 장치로 이루어질 수 있고, 제1 재단부재(122)에 의해 원단(V)을 절단할 때 원단(V)을 제1 가공용 지지대(113)의 고정용 돌부(113d)로 가압하여 고정한다.

도 11은 본 발명에 따른 푸싱부에 의해 원단이 삽입된 상태를 간략하게 도시한 도면이다.

도 11과 같이, 제1 재단부재(122)에 의해 절단된 원단(V)(도 10의 (a) 참조)의 양단부는 푸싱부(13)에 의해 제1 가공용 지지대(113)의 고정홈(113c) 내부로 삽입 절곡된다.

한편, 원단(V)은 절단 후 회전 가공틀(11)의 회전시 회전력에 의해 회전 가공틀(11)에서 이탈될 수도 있다. 따라서, 푸싱부(13)에 의해 가공용 지지대(113)의 고정홈(113c) 내부로 삽입 절곡된 원단(V)의 양단부는 고정홈(113c)에 고정해야 한다.

고정홈(113c)의 내부에는 푸싱부(13)에 의해 내부로 삽입 절곡된 원단(V)의 양단부를 고정하기 위한 고정부재(114)가 구비될 수 있고, 그 일례가 도 12에 도시되었다.

한편, 고정부재(114)는 고정홈(113c)의 내부가 아니라, 제1 가공용 지지대(113) 또는 가공부(12)와 간섭되지 않는 범위 내에서 원단(V)의 가공구간 내에 설치될 수도 있다.

도 12는 본 발명에 따른 고정부재를 설명하기 위해 간략하게 도시한 확대도이다.

도 12와 같이, 푸싱부(13)에 의해 고정홈(113c)의 내부로 절단된 원단(V)의 양단부가 삽입 절곡된 상태에서 고정부재(114)를 고정홈(113c)의 내부로 인입시킨 후 절단된 원단(V)의 양단부를 고정홈(113c)을 형성하는 벽면(실링용 돌부(113a)의 하면/상면)으로 밀어 압착고정한다. 이때, 고정부재(114)는 푸싱부(13)와 간섭되지 않도록 제어해야 한다. 가령, 고정홈(113c)의 내부로 삽입된 푸싱부(13)를 외부로 인출시킨 후 고정부재(114)를 고정홈(113c)의 내부로 인입시켜 간섭을 피할 수 있다.

고정부재(114)는 일례로 정밀 제어가 용이한 실린더 방식으로 이루어질 수 있다.

도 2와 같이, 회전 가공틀(11)의 배출구간에는 가공부(12)에 의해 가공된 가공품(Vp)의 중앙을 집어 배출라인(EL)으로 배출하는 인출부(15)가 설치될 수도 있다.

인출부(15)는 예를 들어, 집게를 구비한 이송 로봇으로 이루어질 수 있으며, 상기 이송 로봇은 별도의 가이드레일을 따라 직선왕복운동할 수 있다. 이러한 인출부(15)는 한 쌍의 집게를 구비하여 회전 가공틀(11)에 권취되어 있는 가공품(Vp)의 중앙을 잡거나, 혹은 회전 가공틀(11)의 내측에서 배출 컨베이어(16) 방향으로 이동하면서 가공품(Vp)의 중앙을 배출방향으로 밀어내는 막대 구조로 이루어질 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 인출부를 통해 가공품을 배출하는 과정을 간략하게 도시한 확대도로서, 한 장의 비닐 가공품(Vp)이 배출되는 과정을 도시한 과정도이다.

도 13과 같이, 인출부(15)는 가공부(12)에 의해 원단(V)에 대한 가공이 완료되면, 회전 가공틀(11)의 배출구간에서 회전 가공틀(11)에 권취된 원단(V)의 중앙을 잡는다. 이때, 인출부(15)가 원단(V)을 인출하기 위해 원단(V)의 중앙을 잡는 방식은 집게 방식, 미는 방식, 흡착 방식 또는 압착 방식 등을 모두 포함할 수 있다.

인출부(15)의 집게가 원단(V)의 중앙부를 잡으면, 원단(V)이 인출부(15)에 의해 이끌려 나올 수 있도록 고정부재(114)를 하강(또는 상승)시켜 고정력을 해제한다. 이후, 인출부(15)가 배출 컨베이어(16)를 따라 이동하면, 인출부(15)에 연결된 비닐 가공품(Vp) 또한 인출부(15)에 이끌려 이동한 후 배출 컨베이어(15)의 상부에 적재된다.

도 13에서는 한 장의 가공품을 배출하는 과정을 일례로 설명하였으나, 회전 가공틀(13)에는 여러 장의 가공품이 권취된 상태에서 이를 한 번에 배출할 수도 있다.

도 14는 본 발명에 따른 인출부를 통해 회전 가공틀에 여러 장의 비닐 가공품이 권취(적층)된 상태에서 이를 동시에 배출하는 과정을 간략하게 도시한 확대도이다.

도 14를 참조하면, 회전 가공틀(11)에는 복수 회(감긴 회수)로 원단(V)이 권취될 수 있다. 이 경우 회전 가공틀(11)에 감기는 원단(V)의 감긴 회수는 별도의 카운팅부(미도시)를 통해 카운팅하여 원하는 장수 만큼 회전 가공틀(11)에 감아 가공할 수 있다. 가령, 상기 카운팅부는 원단(V)을 감지하는 센서로 이루어질 수 있다.

회전 가공틀(11)에 감긴 원단(V)은 회전 가공틀(11)에 감긴 순서대로 순차적으로 가공이 이루어진다. 즉, 회전 가공틀(11)에 감긴 순서대로 가공부(12)와 푸싱부(13)를 이용하여 실링 및 재단과, 고정이 이루어진다. 이후, 감긴 순서대로 원단(V)에 대한 가공 및 고정을 반복적으로 실시하여 원하는 회수만큼 누적 권취한다.

원하는 회수만큼 회전 가공틀(11)에 원단이 권취되면, 도 14와 같이, 인출부(15)를 이용하여 원하는 회수만큼 회전 가공틀(11)에 누적 권취된 원단, 즉 가공된 가공품들을 파지하여 중앙이 접혀진 상태로 동시에 배출 컨베이어(16)로 배출한다.

한편, 배출 컨베이어(16)에 차곡차곡 적재된 비닐 가공품(Vp)은 포장라인으로 이송되어 포장처리되거나, 또는 길이가 큰 경우에는 배출 컨베이어(16)의 후단(포장라인 전단)에 설치된 접이부(미도시)로 이송되어 원하는 크기로 접혀질 수 있다.

도 15는 본 발명에 따른 배출 컨베이어에 배출되는 비닐 가공품을 간략하게 도시한 도면으로서, 도 15과 같이, 비닐 가공품(Vp)은 한 장 또는 여러 장이 인출부(15)에 의해 중앙이 1/2로 접혀진 상태로 배출 컨베이어(16)에 배출되어 적재된다.

도 16은 본 발명의 실시예2에 따른 회전식 비닐 가공기를 간략하게 도시한 도면이다.

도 16과 같이, 본 발명의 실시예2에 따른 회전식 비닐 가공기(20)는 실시예1과 같이, 완전 절단된 비닐 가공품(Vp)을 생산하는 것이 아니라, 점선(절취선)(dL) 가공된 가공품을 생산하기 위한 가공기로서, 배출라인에 롤 형태의 배출롤(26)을 구비하여 가공부(12)에서 실링(접착)(sL)과 점선(dL) 가공된 가공품(Vp1)을 권취하여 배출한다.

이러한 실시예2에서는 실시예1과 같이 원단롤(1a) 및 공급롤러(2b), 회전 가공틀(11) 및 가공부(12)를 포함하고, 회전 가공틀(11)과 배출롤(26) 사이에는 복수 개의 배출롤러(26a)가 설치되어 가공된 비닐 가공품(Vp1)을 배출롤(26)로 이송한다. 이때, 가공부(12)의 재단부재는 점선을 형성하기 위해 톱니형 절단칼로 이루어질 수 있다.

도 17은 본 발명의 실시예3에 따른 회전식 비닐 가공기를 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이고, 도 18은 도 17에 도시된 회전 가공틀을 간략하게 도시한 확대도이다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예3에 따른 회전식 비닐 가공기(30)는 회전 가공틀(31)의 원단(V)의 배출구간에서 절단이 이루어지도록 한 것으로, 회전 가공틀(31)의 배출구간에 재단부재(222)와 누름부(24)가 추가로 구비되어 있고, 다른 구성은 실시예1에 따른 회전식 비닐 가공기(10)와 동일한 구성으로 이루어질 수 있다.

이러한 실시예3에 따른 회전식 비닐 가공기(30)는 가공구간과 배출구간에서 각각 원단(V)을 절단하여 2장의 비닐 가공품(Vp2)을 배출하기 위한 것으로, 도 18과 같이, 회전체(311)와, 권취용 지지대(312)와, 진입구간에 설치된 제1 가공용 지지대(313)와, 배출구간에 설치된 제2 가공용 지지대(314)를 포함하고, 재단부재(222)와 누름부(24)를 이용하여 배출구간에서 절단(2컷 적용)(실시예1에서는 1컷 적용)한다.

도 19는 본 발명의 실시예3에 따른 회전식 비닐 가공기의 배출과정을 간략하게 도시한 도면이다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 가공부(12)의 제1 재단부재(121)와 제2 재단부재(222)를 통해 원단 가공틀(31)의 가공구간과 배출구간에서 각각 절단된 가공품(Vp2, Vp2')을 인출부(15)를 통해 인출한다. 이때, 인출부(15)는 제1 재단부재(121)와 제2 재단부재(222)에 의해 절단되어 서로 분리된 2장의 비닐 가공품(Vp2')을 각각 집게로 잡은 후 배출 컨베이어(16)를 따라 이동 배출한다.

도 20은 본 발명의 실시예4에 따른 회전식 비닐 가공기를 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

도 20을 참조하면, 본 발명의 실시예4에 따른 회전식 비닐 가공기(40)는 실시예1과 동일한 구성으로 이루어지되, 가공부의 히터부재와 제1 재단부재가 각각 다른 구간에 설치되어 공정이 이루어진다. 즉, 히터부재(421)는 원단(V)이 회전 가공틀(41)의 진입구간에 진입하기 전 구간(공급구간)에 설치되어 먼저 실링공정을 진행한다.

이때, 히터부재(421)는 수직형 히터 또는 회전형 히터로 이루어질 수 있다. 또한, 실시예4에서는 히터부재(421)가 앞 구간으로 이동 설치됨에 따라 실시예1에서와 다르게 회전 가공틀(41)의 가공용 지지대의 구조 또한 일부 변경될 수도 있다. 즉, 가공용 지지대는 히터부재(421)에 대응하는 실링용 돌부가 생략될 수도 있다.

도 21은 본 발명의 다른 예에 따른 회전 가공틀을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

도 21을 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 회전 가공틀(51)은 권취형 지지대(512)의 길이가 가변되는 구조이고, 또한 가공부(히터부재/재단부재)와 푸싱부가 고정 설치된 구조인 경우, 권취형 지지대(512)의 길이 가변에 따라 가공부와 푸싱부 간의 간격을 조정하기 위해 본체(514)의 하부에 설치된 바퀴(휠)(515)를 포함한다.

앞서 언급한 바와 같이, 생산하고자 하는 가공품의 길이에 대응하여 권취형 지지대(512)와 가공용 지지대(513)의 길이 또한 가변된다. 이때, 원단을 가공 및 고정하기 위한 가공부와 푸싱부가 일정 위치에 고정 설치된 경우에는 가공부 및 푸싱부와 제1 가공용 지지대(513) 사이의 간격, 즉 거리가 변동하기 때문에 안정적인 가공이 어렵다. 따라서, 바퀴(515)를 통해 회전 가공틀(51)을 좌우로 이동시킴으로써 가공부와 제1 가공용 지지대(513) 간의 간격을 일정하게 유지시켜 작업성을 개선할 수 있다.

회전 가공틀(51)의 이동은 수동 또는 자동으로 제어할 수 있다. 가령, 거리센서를 구비하여 가공부와의 간격을 실시간으로 감지하여 자동으로 거리를 조정할 수 있다. 그리고, 도 21에 도시된 바퀴(515)를 갖는 회전 가공틀(51)은 실시예1 내지 실시예4에 따른 회전식 비닐 가공기(10, 20, 30, 40)에 모두 적용하여 사용할 수 있다.

한편, 지금까지 기술한 본 발명의 실시예들에 따른 회전식 비닐 가공기(10, 20, 30, 40) 중 어느 하나를 이용하여 비닐 가공품을 가공 생산할 수 있다. 이때, 생산되는 비닐 가공품은 봉투형(bag type) 또는 시트형(sheet type) 가공품일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 회전식 비닐 가공기(10, 20, 30, 40)는 원단롤(1a)의 전단에 원단(비닐)을 압출하는 압출라인을 설치하여 함께 운영할 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 회전식 비닐 가공기(10, 20, 30, 40)를 원단을 생산하는 압출기계와 연동시킴으로써 원단 생산 후 본 발명의 회전식 비닐 가공기까지 원단을 이송하는 과정을 생략할 수 있고, 이를 통해 바로 인라인화가 가능하다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 회전식 비닐 가공기의 작용 효과를 설명하기로 한다.

도 22는 본 발명의 실시예에 따른 회전식 비닐 가공기의 작용 효과를 비교 설명하기 위해 일례로 도시한 일반적인 포장용 비닐의 구조를 간략하게 도시한 도면이다.

일반적으로 현재 사용되는 포장용 비닐은 용도에 따라 도 22와 같이, 봉투형(bag type)(도 22의 (a) 참조) 또는 시트형(sheet type)(도 22의 (b) 참조)으로 제작하여 사용하고 있다. 그리고, 가공 설비 또한 각각의 용도에 따라 다르게 사용되어 있다.

도 22와 같이, 일반적으로 포장용 비닐은 봉투형(도 22의 (a))과 시트형(도 22의 (b))으로 제작하여 사용한다. 이러한 포장용 비닐은 1대의 가공 설비를 이용하여 동시에 생산이 가능한 경우도 있지만, 제품의 내용과 포장 사용 방식에 따라 실링 방식을 다르게 적용해야 하기 때문에 가공 설비 또한 그에 맞게 제작되어야 한다.

도 23은 일반적인 밴드 실링방식과 양면 실링방식을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

봉투형 포장용 비닐의 가공방식으로는 일반 실링방식과 밴드 실링방식이 있다. 일반 실링방식은 가장 많이 사용되는 포장용 비닐에 적용하는 방식으로, 가볍고 외부 이물질 등의 유입을 차단하기 위한 포장용 비닐을 가공할 때 사용하는 방식이다. 도 23의 (a)와 같이, 밴드 실링방식은 실링면이 대략 6~10mm으로 실링 면적이 두꺼워 중량물 또는 분말, 그리고 식품계열 포장용도로 사용된다. 참고로, 밴드 실링방식은 실링면이 넓기 때문에 별도의 냉각 기능이 있어야 가공이 가능하며, 냉각 기능이 없으면 실링면이 고르지 않고 비닐이 실링면에 눌러 붙어서 작업이 불가능하다.

도 23의 (b)와 같이, 양면 실링방식은 대형 제품을 포장하기 위하여 넓은 비닐 봉투가 요구되거나 액체류를 포장할 때 필수적으로 사용되는 방식이다. 대형 제품 사용시에는 일반 실링방식의 가공은 대부분 원단폭이 3000mm 미만의 경우 대부분 튜브 형태로 원단이 생산되어 자동 가공이 가능하지만, 원단폭(투입구)이 3m 이상의 경우 원단을 튜브 형태로 생산할 수 없고, 가공도 불가능하다. 따라서, 가로×세로 규격을 반대로, 즉 튜브의 좁은 면을 원단 입구측이 되는 폭으로 생산하되, 한 면을 타갬(일타)으로 해서 투입구가 되게 하고 길이만큼 재단하여 양쪽을 실링한다.

그리고, 대량 내용물(분말, 액체류 등)을 담고 포장하기 위해서는 실링부가 터지거나 누수되지 않아야 하는데, 일반 실링으로는 완벽한 실링을 구현할 수 없다. 따라서, 도 23의 (a)와 같이, 실링면이 넓은 밴드 실링방식으로 가공하여야 하는데 크기가 큰 대형 비닐 봉투의 경우에는 자동이 아닌 수작업으로 가공하다보니 가공 생산성이 나쁘고 비용이 많이 소모되어 양면 실링방식으로 진행하고 있는 실정에 있다.

또한, 도 23의 (b)와 같이 양면 실링방식을 적용하는 이유는 보통 봉투형의 포장 제품의 경우에는 내용물의 하중이 바닥면에 실리기 때문에 바닥면에 실링이 형성된 경우에는 취약한 단점이 있다. 그러나, 양면 실링방식은 바닥면이 아닌 측면에서 실링이 이루어지기 때문에 바닥에 고인 기름 또는 액체류가 누수되는 가능성을 현저하게 줄일 수 있어 대형 봉투형의 경우에는 양면 실링방식을 주로 사용한다.

이와 같이, 종래에는 봉투에 투입되는 내용물과 포장 사용 방식에 따라 일반 봉투형을 생산하는 일반 가공기와, 밴드 봉투형을 생산하는 밴드 가공기와, 대형 비닐을 가공하거나 액체류, 분말 등의 내용물을 담기 위한 봉투를 생산하는 양면 실링 가공기와, 봉투를 낱장으로 재단하지 않고 롤 형태로 감아 사용하기 위해 봉투에 점선형 절취선을 형성하는 점선 가공기와 같이 4가지 유형의 가공기가 필요하다.

따라서, 제품의 포장 용도에 따라 비닐 봉투형 또는 비닐 시트형을 생산하기 위해서는 4가지 유형의 기계가 각각 필요하다. 이에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 회전식 비닐 가공기는 한 대로 4가지 기능을 모두 탑재 가능한 장점을 제공할 수 있다.

일반 가공기는 항상 2인 1조 또는 3인 1조가 되어 가공작업을 수행해야 한다. 그 이유는 도 1과 같이 수평 가공식이기 때문이다. 일반 가공기의 경우, 폭이 넓거나 길이가 긴 경우 원단을 토출롤러를 통해 토출하는 과정에서, 비닐 원단 특성상 토출롤러의 자체 힘으로는 절대로 한장씩 길게 가지런하게 토출되지 않기 때문에 작업자가 양쪽에서 토출되는 원단을 잡아 주어야 다음 비닐이 토출될 때 이미 재단된 비닐의 영향으로 접히거나 구겨지는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 2인 또는 3인이 토출된 비닐 봉투를 가지런히 적층한 완제품을 포장하기 위하여 다시 포장 가능한 크기로 접는 과정이 필요하다. 예를 들어, 2m×3m로 가공한 제품을 박스포장이 가능한 30cm×40cm의 크기로 여러 번 접는 과정이 필요하다. 또한, 다량으로 적층된 완성품을 포장 가능한 크기로 접고 다시 포장박스에 담는 과정속에 가공기는 정지된 상태로 유지되어야 하기 때문에 가공시간이 많이 소요되는 단점이 있다.

반면, 본 발명의 실시예에 따른 회전식 비닐 가공기는 회전식 로터리 방식으로 회전 가공틀에 감아 재단하기 때문에 흐트러짐 또는 구겨짐 현상이 발생하지 않을 뿐만 아니라 1인 작업자만으로 생산이 가능하다. 또한, 회전 과정에서 가공 재단된 완제품을 인출부인 이송로봇의 집게로 1/2 또는 1/4을 자동으로 접어 배출용 컨베이어에 자동 적층하기 때문에 별도로 접는 공정이 필요하지 않아 작업을 단순화시킬 수 있다. 또한, 가공 공정과 접는 공정이 완전 자동으로 진행되고, 각각의 공정이 별도로 자동 운용되기 때문에 중간 중간에 완성품을 작게 접는 공정 또는 완성품을 포장하기 위해 가공기를 정지할 필요가 없어 가공시간을 단축시킬 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 실시예에서 구체적으로 설명되었으나, 이러한 실시예들은 이해를 돕기 위한 설명으로, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

1a : 원단롤 1b, 2b : 공급롤러
1c : 이송부 1d : 실링부
1e : 재단부 1e : 배출 컨베이어
10, 20, 30, 40 : 회전식 비닐 가공기 11, 31, 41, 51 : 회전 가공틀
12 : 가공부 13 : 푸싱부
14 : 누름부 15 : 인출부
16 : 배출 컨베이어 26 : 배출롤
26a : 배출롤러 111, 311, 511 : 회전체
111a : 구동축 112, 312, 512 : 권취용 지지대
113a : 실링용 돌부 113b : 칼날 삽입홈
113c : 고정홈 113d : 고정용 돌부
114 : 고정부재 314 : 제2 가공용 지지대
414 : 본체 415 : 바퀴(휠)
121, 221 : 히터부재 122 : 제1 재단부재
222 : 제2 재단부재 V : 원단(비닐 원단)
113, 313, 513 : 제1 가공용 지지대
Vp, Vp1, Vp2, Vp2' : 가공품(비닐 가공품)
SL : 공급라인
TL : 이송라인
PL : 가공라인
EL : 배출라인

Claims (15)

1. 원단롤에 권취된 원단을 공급하는 공급라인;
   물레(spinning wheel) 구조로 이루어지고, 상기 공급라인을 통해 진입구간으로 투입된 원단을 물레방아 방식으로 감아 권취하는 회전 가공틀;
   상기 회전 가공틀에 권취된 원단을 상기 회전 가공틀의 가공구간에서 가공하는 가공부; 및
   상기 회전 가공틀의 배출구간에 설치되어 상기 가공부에 의해 가공된 가공품을 배출하는 배출라인; 을 포함하되,
   상기 공급라인은 상기 원단롤에서 공급되는 원단을 상기 회전 가공틀의 상측에서 하측방향으로 상기 회전 가공틀의 진입구간으로 투입하고, 상기 회전 가공틀은 상기 공급라인을 통해 상기 원단이 상기 회전 가공틀의 진입구간으로 투입되면 반시계방향으로 회전하여 상기 원단을 권취하고,
   상기 회전 가공틀은,
   회전체;
   상기 회전체의 중앙에서 신장되고, 상기 회전체와 함께 물레방아 방식으로 회전하면서 상기 진입구간으로 투입된 원단을 감아 권취하는 복수 개의 권취용 지지대; 및
   상기 가공구간에서 상기 가공부에 대향하도록 상기 회전체에 설치되고, 상기 가공부가 상기 가공구간에서 원단을 가공할 때 원단의 내측면을 지지하는 제1 가공용 지지대; 를 포함하고,
   상기 제1 가공용 지지대는 일단부가 상기 회전체에 결합되고 상기 가공부에 대면하는 타단부에는 상기 가공구간으로 진입하는 원단을 실링하는 상기 가공부의 히터부재에 대향하도록 실링용 돌부가 상하로 나란하게 형성되어 있고, 상기 실링용 돌부 사이에는 상기 가공부의 제1 재단부재가 삽입되는 칼날 삽입홈이 형성되어 있으며, 상기 실링용 돌부의 상하로 상기 제1 재단부재의 재단칼에 의해 절단된 원단의 양단부를 상기 회전체의 중심 방향으로 밀어넣는 푸싱부가 삽입되는 고정홈이 형성되어 있는,
   것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 권취용 지지대와 상기 제1 가공용 지지대는 각각 길이가 고정되는 고정식 또는 길이가 가변되는 가변식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전 가공틀에 권취된 상태에서 상기 가공부에 의해 가공되어 상기 배출라인을 통해 배출되는 가공품의 길이는 상기 권취용 지지대의 길이에 대응하는 상기 회전 가공틀의 원주 길이에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
   
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정홈의 내부에는 상기 푸싱부에 의해 내부로 삽입된 원단의 양단부를 상기 제1 가공용 지지대에 고정하는 고정부재가 구비된 것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전 가공틀과 상기 배출라인 사이의 배출구간에 설치된 제2 가공용 지지대; 및
   상기 배출구간에 설치되어 상기 배출구간에서 상기 원단을 절단하는 제2 재단부재;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 배출구간에서 상기 가공부에 의해 가공되고 상기 회전 가공틀에 권취된 가공품의 접혀진 중앙 또는 상기 제2 재단부재에 의해 절단된 단부를 잡고 상기 배출라인으로 배출하는 인출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
   
9. 원단롤에 권취된 원단을 공급하는 공급라인;
   물레(spinning wheel) 구조로 이루어지고, 상기 공급라인을 통해 진입구간으로 투입된 원단을 물레방아 방식으로 감아 권취하는 회전 가공틀;
   상기 회전 가공틀에 권취된 원단을 상기 회전 가공틀의 가공구간에서 가공하는 가공부; 및
   상기 회전 가공틀의 배출구간에 설치되어 상기 가공부에 의해 가공된 가공품을 배출하는 배출라인; 을 포함하되,
   상기 공급라인은 상기 원단롤에서 공급되는 원단을 상기 회전 가공틀의 상측에서 하측방향으로 상기 회전 가공틀의 진입구간으로 투입하고, 상기 회전 가공틀은 상기 공급라인을 통해 상기 원단이 상기 회전 가공틀의 진입구간으로 투입되면 반시계방향으로 회전하여 상기 원단을 권취하고,
   상기 가공부는 상기 공급라인에 설치되어 상기 공급라인을 통해 이송 공급되는 원단을 실링하는 히터부재와, 상기 가공구간에 설치되어 상기 회전 가공틀에 권취되어 있는 원단을 원하는 길이로 재단하는 제1 재단부재를 포함하며,
   상기 히터부재는 실링공정시 상기 원단에 밀착된 상태로 중심축을 중심으로 상기 원단과 함께 회전하여 실링공정시 상기 회전 가공틀이 회전되는 상태에서 상기 원단에 대한 실링이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
   
10. 원단롤에 권취된 원단을 공급하는 공급라인;
    물레(spinning wheel) 구조로 이루어지고, 상기 공급라인을 통해 진입구간으로 투입된 원단을 물레방아 방식으로 감아 권취하는 회전 가공틀;
    상기 회전 가공틀에 권취된 원단을 상기 회전 가공틀의 가공구간에서 가공하는 가공부; 및
    상기 회전 가공틀의 배출구간에 설치되어 상기 가공부에 의해 가공된 가공품을 배출하는 배출라인; 을 포함하되,
    상기 공급라인은 상기 원단롤에서 공급되는 원단을 상기 회전 가공틀의 상측에서 하측방향으로 상기 회전 가공틀의 진입구간으로 투입하고, 상기 회전 가공틀은 상기 공급라인을 통해 상기 원단이 상기 회전 가공틀의 진입구간으로 투입되면 반시계방향으로 회전하여 상기 원단을 권취하고,
    상기 가공부는 상기 가공구간에 설치되어 상기 회전 가공틀에 권취되어 있는 원단을 실링하는 히터부재와, 상기 회전 가공틀에 권취되어 있는 원단을 절단하거나 점선 형태의 절취선을 형성하는 제1 재단부재를 포함하며,
    상기 히터부재는 실링공정시 상기 원단에 밀착된 상태로 중심축을 중심으로 상기 원단과 함께 회전하여 실링공정시 상기 회전 가공틀이 회전되는 상태에서 상기 원단에 대한 실링이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
    
11. 삭제
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 히터부재는 복수 개의 히터판을 수직으로 세운 상태로 서로 수평방향으로 나란하게 적층된 구조로 이루어져 실링공정시 각 히터판의 단부가 상기 원단에 수직으로 접촉되어 실링이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
    
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 배출라인에는 상기 회전 가공틀에 권취된 상태로 상기 가공부에 의해 가공된 원단을 권취하는 롤 형태의 배출롤이 설치된 것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
    
14. 원단롤에 권취된 원단을 공급하는 공급라인;
    물레(spinning wheel) 구조로 이루어지고, 상기 공급라인을 통해 진입구간으로 투입된 원단을 물레방아 방식으로 감아 권취하는 회전 가공틀;
    상기 회전 가공틀에 권취된 원단을 상기 회전 가공틀의 가공구간에서 가공하는 가공부; 및
    상기 회전 가공틀의 배출구간에 설치되어 상기 가공부에 의해 가공된 가공품을 배출하는 배출라인; 을 포함하되,
    상기 공급라인은 상기 원단롤에서 공급되는 원단을 상기 회전 가공틀의 상측에서 하측방향으로 상기 회전 가공틀의 진입구간으로 투입하고, 상기 회전 가공틀은 상기 공급라인을 통해 상기 원단이 상기 회전 가공틀의 진입구간으로 투입되면 반시계방향으로 회전하여 상기 원단을 권취하고,
    상기 회전 가공틀은 바퀴를 구비하여 원단 길이에 따라 상기 가공부와의 간격을 조정하기 위해 바닥면을 따라 이동 가능한,
    것을 특징으로 하는 회전식 비닐 가공기.
    
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