KR102603315B1 - 제품 포장용 난좌 제조장치 및 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제품 포장용 난좌 제조장치 및 제조방법에 관한 발명으로, 평지를 급지하는 급지롤러(111)와 일정 골율을 형성하는 골형성롤러(112)를 구비하여 난좌용 골지원지를 제조하는 골지원지제조모듈(110)과, 골지원지제조모듈(110)의 일측에 설치하여 난좌용 골지원지를 골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131) 및 하금형(135) 사이로 투입시키는 골지원지공급모듈(120)과, 골지원지공급모듈(120)의 일측에 상금형(131) 및 하금형(135)을 장착하고 난좌용 골지원지를 히팅프레스하여 골지난좌를 성형 및 건조하는 골지난좌성형모듈(130)과, 골지난좌성형모듈(130)의 일측에 커팅몰드(141)를 설치하여 골지난좌를 안착하고 외곽을 커팅하여 골지난좌완성품을 형성하는 골지난좌커팅모듈(140)과, 골지난좌커팅모듈(140)의 일측에 설치하여 난좌완성품을 탈취하고 계수 및 적재하여 배출하는 골지난좌배출모듈(150)을 포함하여 구성함에 따라 종이를 이용하여 안정적인 성형성을 도출하여 보다 친환경적으로 고품질의 포장용 난좌를 제조할 수 있는 것이 특징이다.
Description
본 발명은 제품 포장용 난좌 제조장치 및 제조방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 난(卵)형 제품의 포장에 사용되는 난좌를 제조함에 있어 종이를 이용하여 안정적인 성형성을 도출하도록 구성함으로써 보다 친환경적으로 고품질의 포장용 난좌를 제조하도록 하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 유통 및 취급 과정에서 외부 자극에 쉽게 손상이 발생하는 난(卵)형 제품은 단순 사각 박스형 포장재만으로는 제품 간에 마찰이나 유동으로부터 제품을 안전하게 보호할 수 없으므로 제품을 개별적으로 수용하여 안착하도록 형성된 포장용 난좌를 이용한다.
통상적인 포장용 난좌는 합성수지 원료를 이용해 포장 대상이 되는 제품의 외형에 상응하는 형태로 성형 제조하고 있다.
공지된 기술을 참고하여 난좌의 개략적인 구성을 살펴보면, 일례로서 한국등록실용신안 제 20 - 0264461 호에는 외측 테두리에 연장부가 형성된 본체와, 본체의 상측면에 일체로 형성되어 과일을 수납하기 위한 난좌홈과, 난좌홈의 내측면 원주방향으로 적어도 하나 이상이 홈 또는 돌기형상으로 이루어지는 공기유도홈과, 난좌홈들이 서로 인접하는 경계부에 형성하는 개방홈을 포함하고 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 재질로 이루어진 과일용 난좌를 구성한다.
다른 예로서, 한국등록실용신안 20 - 0447103 호에는 합성수지로 이루어지고 과일상자 내부에 설치되는 받침몸체와, 받침몸체에 형성되어 과일을 개별적으로 수납하는 복수개의 안착홈과, 수납된 과일의 저면부 일부분이 외부의 공기와 연통되도록 안착홈 내에 형성된 음각홈과, 받침몸체의 안착홈의 저면에서 음각홈이 받침몸체의 하측 방향으로 돌출된 영역으로 인해 형성되는 쿠션부를 포함하는 과일용 난좌를 구성한다.
한편, 최근에는 폐지 재활용 차원에서 펄프를 원료로 난좌를 제조하는 기술이 제공되고 있는바, 예컨대 한국등록특허 제 10 - 0561234 호에는 펄프를 깨끗이 세척한 후 해리하는 단계와, 약품 투입단계와, 교반 공정 단계와, 교반된 펄프를 성형하는 단계와, 성형된 제품을 건조하는 단계와, 교반 공정 단계 이후에 기능성 첨가제 투입 단계를 거쳐 성형하는 단계에 있어서, 은이온계 무기 항균제와 산화 티타늄을 배합한 파우더 형태의 첨가제를 증류수에 희석한 수용성 액상의 기능성 첨가제를 약품과 펄프가 교반된 원료에 투입하는 단계를 포함하는 펄프 몰드를 이용한 난좌의 제조방법을 구성한다.
상기와 같은 종래 기술이 적용되는 포장용 난좌는 대부분 합성수지 또는 발포수지 원료를 이용해 성형한 제품이 대부분이다.
그러나, 종래 기술에 따른 난좌는 원료의 처리 및 제조 공정이 비교적 간편한 이점은 있으나, 일회성으로 사용되는 난좌의 특성상 합성 원료 제품의 처리 및 폐기에 따른 환경 오염 및 작업 환경의 오염을 초래하는 문제점이 있다.
또한, 종래와 같은 합성수지재 난좌는 최근 국내 뿐만 아니라 전 세계적인 플라스틱 용기 사용 규제 정책으로 인해 소비가 현저히 감소할 것으로 예상되며 탄소 중립이 불가능한 문제가 있다.
한편, 최근에는 폐지를 재활용하여 제조되는 난좌가 개발되어 제공되고 있으나, 성형 공정 이외의 대부분의 공정은 수작업에 의해 실시되고 있는 현실이며 펄프를 해리 후 제지 공정을 실시하기 위한 설비의 구축 및 운용에 막대한 인력과 비용이 투입되어 작업성 및 생산성, 경제성이 낮은 문제점이 있다.
아울러, 종래와 같은 펄프를 재생하여 종이를 제조하는 과정에서 각종 화학 약품의 첨가가 불가피하므로 폐수의 발생 및 처리를 위한 별도의 설비 및 공정이 필요하고 작업 환경의 악화를 초래하며, 제조된 종이 원료는 연신율이 없어 난좌의 형태로 성형하는 과정에서 쉽게 파단되어 품질 관리 및 취급에 어려움이 있는 실정이다.
이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,
평지를 급지하는 급지롤러(111)와 일정 골율을 형성하는 골형성롤러(112)를 구비하여 난좌용 골지원지를 제조하는 골지원지제조모듈(110)과,
상기 골지원지제조모듈(110)의 일측에 설치하여 난좌용 골지원지를 골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131) 및 하금형(135) 사이로 투입시키는 골지원지공급모듈(120)과,
상기 골지원지공급모듈(120)의 일측에 상금형(131) 및 하금형(135)을 장착하고 난좌용 골지원지를 히팅프레스하여 골지난좌를 성형 및 건조하는 골지난좌성형모듈(130)과,
상기 골지난좌성형모듈(130)의 일측에 커팅몰드(141)를 설치하여 골지난좌를 안착하고 외곽을 커팅하여 골지난좌완성품을 형성하는 골지난좌커팅모듈(140)과,
상기 골지난좌커팅모듈(140)의 일측에 설치하여 난좌완성품을 탈취하고 계수 및 적재하여 배출하는 골지난좌배출모듈(150)을 포함하고,
상기 골지원지제조모듈(110)은,
단일 또는 상, 하 복수의 급지롤러(111)를 구비하고 골형성롤러(112)는 평지 단지 또는 복수의 평지를 합지하여 골지원지를 제조하도록 구비하고,
상기 골지난좌성형모듈(130)에 투입된 난좌용 골지원지는, 가압력에 의해 저면 및 곡면 성형 부위를 중심으로 요입되어 방사상으로 골을 전개하되, 골이 부분 전개되는 곡면 상단 성형 부위는 히팅프레스에 의해 평활화되도록 구성함으로써 종이를 이용하여 안정적인 성형성을 도출하여 보다 친환경적으로 고품질의 포장용 난좌를 제조할 수 있는 목적 달성이 가능하다.
난(卵)형 제품의 포장에 사용되는 난좌를 제조함에 있어 종이를 이용하여 안정적인 성형성을 가지도록 제조하는 제품 포장용 난좌 제조장치 및 제조방법를 제공한다.
따라서, 본 발명은 종래의 합성수지나 발포수지를 이용한 난좌 제조 기술에 비해 폐기물 처리에 따른 경제적 부담을 현저히 저감하며 최근 플라스틱 용기 사용 규제 정책이나 탄소 중립을 실천할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 종래의 펄프 원료를 이용한 난좌 제조 기술과 차별하여 종이 자체를 원료로 이용하여 종이가 가진 무연신율 등의 문제를 해소하면서 성형성을 부여하도록 구성하므로 종래와 같은 제지 공정을 배제하여 설비의 구축 및 운용에 따른 인력 및 비용을 절감하고 펄프의 해리 및 제지 과정에 사용되는 각종 화학 약품의 첨가가 불필요하여 친환경적으로 고품질의 종이 원료로 이루어진 난좌를 제조할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조장치의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조장치의 골지난좌성형모듈의 개략적인 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조장치의 골지난좌성형모듈의 작동 상태 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조방법에 의한 골율 적용 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조장치의 골지난좌성형모듈에 의한 골판원지의 골 전개 형상 예시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제품 포장용 난좌 제조장치 및 제조방법에 의해 제조된 난좌의 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조방법의 공정 흐름도.
도 8은 본 발명에 따른 골율 및 성형홀을 적용하지 않은 골지원지를 이용해 골지난좌성형단계를 실시하여 파열이 발생한 난좌의 상태를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조장치의 골지난좌성형모듈의 개략적인 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조장치의 골지난좌성형모듈의 작동 상태 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조방법에 의한 골율 적용 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조장치의 골지난좌성형모듈에 의한 골판원지의 골 전개 형상 예시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제품 포장용 난좌 제조장치 및 제조방법에 의해 제조된 난좌의 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조방법의 공정 흐름도.
도 8은 본 발명에 따른 골율 및 성형홀을 적용하지 않은 골지원지를 이용해 골지난좌성형단계를 실시하여 파열이 발생한 난좌의 상태를 도시한 예시도.
이하, 본 발명의 제품 포장용 난좌 제조장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다. 아울러, 하기의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
본 발명의 기술이 적용되는 제품 포장용 난좌 제조장치 및 제조방법은 난(卵)형 제품의 포장에 사용되는 난좌를 제조함에 있어 종이 원료를 이용하여 안정적인 성형성을 가지도록 함으로써 보다 친환경적인 포장용 난좌를 제조하도록 하는 기술에 관한 것임을 주지한다.
이를 위한 본 발명의 제품 포장용 난좌 제조장치는 골지원지제조모듈(110), 골지원지공급모듈(120), 골지난좌성형모듈(130), 골지난좌커팅모듈(140), 골지난좌배출모듈(150)을 포함하여 구성하며 구체적으로는 하기와 같다.
상기 골지원지제조모듈(110)은 평지를 급지하는 급지롤러(111)와 일정 골율을 형성하는 골형성롤러(112)를 구비하여 난좌용 골지원지를 제조하도록 구비한다.
상기 골지원지제조모듈(110)에는 단일 또는 상, 하 복수의 급지롤러(111)를 구비하여 골형성롤러(112)에 평지를 급지하도록 구비한다.
상기 골형성롤러(112)는 상기 급지롤러(111)로부터 평지 단지를 공급받아 골지원지를 제조하거나, 또는 복수의 평지를 합지하여 골지원지를 제조하도록 구비한다. 단지는 얕고 넓은 형태의 난좌 제조 시 적용하고, 합지는 깊은 형태의 난좌 제조 시 적용하여 적정 강도 및 형상 유지성을 부여하도록 구성한다.
상기 골형성롤러(112)는 표면에 제조하고자 하는 골지원지의 골율에 상응하는 형태의 골을 형성한다. 골율은 평지를 기준으로 골지원지에 골을 만들기 위해 더 많이 사용되는 비율이다. 통상적인 골판지에 사용되는 골심지는 라이너지를 기준으로 골율이 약 1.54이다.
본 발명에 따른 상기 골지원지제조모듈(110)은 종래의 골판지에 사용하는 라이너지를 배제하고 골심지만으로 이루어진 골지원지를 제조하도록 구성한다.
상기 골형성롤러(112)의 골율을 골율은 1.7 이상으로 구성하여 후술하게 될 골지난좌성형모듈(130)이 골지원지를 이용해 골지난좌를 성형 시 충분한 성형성을 확보하도록 구성한다. 골형성롤러(112)의 골율을 1.7 미만으로 형성할 경우 골지난좌를 성형 시 연신율이 미약하여 곡면부 등에 파열이 발생하게 된다.
상기 골지원지제조모듈(110)은 복수의 평지 단지를 합지하여 골판원지를 제조 시 골형성롤러(112)의 일측에 상, 하 복수의 급지롤러(111)를 구비하고 양측 평지의 접면에 천연 접착제를 도포하여 골형성롤러(112)에 공급하도록 구성한다.
상기 골형성롤러(112)는 히팅수단을 탑재하여 200℃의 온도에서 복수의 평지를 통과하여 합지하도록 구비한다.
상기 복수의 급지롤러(111)는 복수의 평지를 급지 시 종이섬유의 결이 상호 교차하는 방향으로 급지하여 제조된 골지원지를 성형 시 인장 강도를 충분히 부여하면서 외력에 대한 내구성을 강화하고 제형상을 유지하도록 구성한다.
상기 골지원지공급모듈(120)은 상기 골지원지제조모듈(110)의 일측에 설치하여 난좌용 골지원지를 골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131) 및 하금형(135) 사이로 투입시키도록 구비한다.
상기 골지원지공급모듈(120)은 예컨대 일 방향 구동하는 컨베이어 벨트를 적용할 수 있으며, 상기 골지원지제조모듈(110)에 의해 제조된 골지원지를 개별 난좌 성형을 위해 재단된 상태 혹은 롤 상태로 후술하게 될 골지난좌성형모듈(130)에 투입하도록 구성한다.
상기 골지난좌성형모듈(130)은 상기 골지원지공급모듈(120)의 일측에 상금형(131) 및 하금형(135)을 장착하고 난좌용 골지원지를 히팅프레스하여 골지난좌를 성형 및 건조하도록 구비한다.
상기 하금형(135)은 제조하고자 하는 포장용 난좌의 종류에 따라서 난좌의 하부 형상에 상응하는 몰드를 형성하도록 구비한다.
상기 상금형(131)은 제조하고자 하는 포장용 난좌의 종류에 따라서 난좌의 상부 형상에 상응하는 몰드를 형성하며, 하금형(135)의 상측에서 실린더에 의해 승강하도록 구비하여 하금형(135)과 합형에 의해 난좌 형상을 성형하도록 구비한다.
상기 상금형(131) 및 하금형(135)에는 히팅프레스를 내장하여 성형 및 정형, 건조가 동시에 이루어지도록 구성한다.
상기 골지난좌성형모듈(130)에 투입된 난좌용 골지원지는 상금형(131) 및 하금형(135)의 형합 시 가압력에 의해 저면 및 곡면 성형 부위를 중심으로 요입되어 도 5에서와 같이 저면은 넓게 퍼지고 곡면 상단 성형 부위는 좁은 형상을 이루는 방사상으로 골을 전개하되, 골이 부분 전개되는 곡면 상단 성형 부위는 히팅프레스에 의해 평활화되도록 구성한다. 이와 같은 구성은 상기 골지원지제조모듈(110)에 의해 제조되는 난좌용 골지원지의 골율이 충분하고 골 형상이 넓게 퍼지지 않아야 하며 골지원지의 인장 강도가 충분한 조건으로 제조되어야 가능하다 할 것이다.
상기 골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131)에는 탄성가압수단(132)과 성형누름핀(133)을 포함한다.
본 발명에 따른 상기 골지난좌성형모듈(130)은 평지 형태의 원지가 아닌 골지원지를 투입하여 난좌를 성형하도록 구성하는바, 상기 탄성가압수단(132) 및 성형누름핀(133)은 상금형(131) 및 하금형(135)이 합형하는 과정에서 골지원지에 형성된 골이 비대칭적으로 눌려지는 현상을 방지하기 위한 구성이다.
상기 탄성가압수단(132)은 상금형(131)의 난형 부위별로 하부 중심에 내장하여 구비하고, 상기 성형누름핀(133)은 상기 탄성가압수단(132)의 하단부에 결합하여 구비한다.
상기 성형누름핀(133)은 상기 탄성가압수단(132)의 이완 상태에서 상금형(131)의 하측면에서 소정의 높이로 돌출하도록 구비한다. 따라서, 상기 상금형(131) 및 하금형(135)의 형합 시 하금형(135)의 난형 부위별 저면 중심, 즉 상금형(131) 및 하금형(135)의 사이에 투입된 골지원지의 난형 중심부를 향해 탄성적으로 가압하여 형합 과정에서 골지원지의 중심부에서부터 방사상 대칭적으로 성형이 이루어지도록 구성한다.
상기 골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131)의 난형 부위별로 하부에는 성형홀커터(134)를 배치한다.
본 발명에 따른 상기 골지난좌성형모듈(130)에 투입되는 골지원지는 골의 폭 방향에 대해서는 성형 과정에서 골이 펼쳐지면서 연신 작용을 하도록 구성하나 길이 방향에 대해서는 연신이 제한되는바, 상기 골지원지제조모듈(110)에 의해 제조된 골지원지에 성형홀을 천공 형성하거나, 또는 상기 골지난좌성형모듈(130)에 의해 골지난좌를 성형하는 과정에서 상기 성형홀커터(134)에 의해 성형홀을 형성하도록 구성한다.
상기 성형홀커터(134)는 골지원지에 형성된 골의 길이 방향에 교차하는 방향으로 하나 또는 복수를 병렬 배치하여 구성한다. 따라서, 상금형(131) 및 하금형(135)의 형합 시 상기 성형누름핀(133)에 의해 골지원지의 중심부에서부터 골의 폭 방향으로는 골이 펼쳐지며 골의 길이 방향으로는 성형홀이 개방되면서 연신에 상응하는 작용이 이루어지도록 구성한다. 상기 성형홀은 골지난좌완성품 상태에서 개방된 상태로 포장에 사용 시 내부 공기순환 및 완충 기능을 수행할 수 있을 것이다.
상기 골지난좌커팅모듈(140)은 상기 골지난좌성형모듈(130)의 일측에 커팅몰드(141)를 설치하여 골지난좌를 안착하고 외곽을 커팅하여 골지난좌완성품을 형성하도록 구비한다.
상기 골지난좌커팅모듈(140)은 상기 골지난좌성형모듈(130)에 의해 성형되어 취출된 골지난좌를 안착하는 커팅몰드(141)의 상측에서 커터를 실린더로 승강하도록 구비하여 골지난좌의 외곽을 절개하여 마감하고 골지난좌완성품을 완성하도록 구성한다.
상기 골지난좌배출모듈(150)은 상기 골지난좌커팅모듈(140)의 일측에 설치하여 난좌완성품을 탈취하고 계수 및 적재하여 배출하도록 구비한다.
상기 골지난좌배출모듈(150)은 상기 골지난좌커팅모듈(140)에서 골지난좌완성품을 탈취하여 소정의 배출 슈트 또는 컨베이어를 통해 배출하도록 구비하며 디지털 또는 아날로그 방식의 계수 작업을 수행하여 포장이 이루어지도록 구성한다.
이하에서는, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술이 적용된 제품 포장용 난좌 제조장치에 의한 난좌 제조방법을 살펴본다.
본 발명에 따른 제품 포장ㅈ용 난좌 제조방법은 크게 골지원지제조단계(S10)와, 골지원지공급단계(S20)와, 골지난좌성형단계(S30)와, 골지난좌커팅단계(S40)와, 골지난좌배출단계(S50)를 포함한다.
상기 골지원지제조단계(S10)는 평지를 급지롤러(111)를 통해 골형성롤러(112)로 급지하여 1.7 이상의 골율을 형성하는 난좌용 골지원지를 제조하는 단계이다.
상기 골지원지제조단계(S10)에서는 얕고 넓은 형태의 난좌 제조 시에는 급지롤러(111)에 의해 평지 단지를 급지하고 골형성롤러(112)를 통과하여 골지원지를 제조하며, 깊은 형태의 난좌 제조 시에는 상, 하 급지롤러(111)에 의해 복수의 평지를 종이섬유의 결이 상호 교차하는 방향으로 급지하고 골형성롤러(112)를 통과하여 골지원지를 제조한다.
복수의 평지를 급지 시에는 양측 평지의 접면에 천연 접착제, 예컨대 옥수수 전분 접착제를 도포하고 200℃의 골형성롤러(112)를 통과하면서 합지하여 골지원지를 제조한다.
상기 골지원지제조단계(S10)에서 골형성롤러(112)에 의해 골지원지에 형성하는 골의 골율은 1.7 이상으로 형성한다. 이는 통상의 골심지 및 라이너지로 이루어지는 골판지의 골율인 1.54보다 큰 범위로서, 골지원지의 골율을 1.7 미만으로 형성할 경우 후술하게 될 골지난좌성형단계(S30)에서 성형 시 골지원지의 연신율이 미약하여 도 8에서와 같이 곡면부 등에 파열이 발생하게 된다.
특히, 골지난좌 완성품을 이용해 난형 제품을 안정적으로 포장하기 위해서는 골지난좌의 성형 완성 시 난형 부위의 직경 대비 깊이가 대략 1/2 수준일 때 난형 제품을 안정적으로 수용할 수 있으므로 골지난좌의 규격을 고려하여 계산된 적정 골율로서 1.7을 적용하여 제조한다. 골지원지의 제조 시 골율을 이용한 길이 계산 방법은, 예컨대 난형 부위의 직경이 110mm일 경우 110×1.7=187, 직경이 120mm일 경우 120×1.7=204 로 계산할 수 있다.
상기 골지원지공급단계(S20)는 상기 골지원지제조단계(S10)에 의해 제조된 난좌용 골지원지를 골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131) 및 하금형(135) 사이로 투입시키는 단계이다.
상기 골지원지공급단계(S20)에서는 골지원지를 개별 난좌 성형을 위해 재단된 상태 혹은 롤 상태로 예컨대 일 방향 구동하는 컨베이어 벨트를 이용해 골지난좌성형모듈(130)에 투입한다.
상기 골지난좌성형단계(S30)는 상기 골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131) 및 하금형(135) 사이에 투입된 난좌용 골지원지를 히팅프레스하여 골지난좌를 성형 및 건조하는 단계이다.
상기 골지난좌성형단계(S30)에서는 하금형(135)에 안착된 골지원지의 상측에서 상금형(131)이 하강 작동하고 내장된 히팅프레스에 의해 성형 및 정형, 건조를 동시에 실시한다.
상기 골지난좌성형단계(S30)는 상금형(131) 및 하금형(135)이 합형하는 과정을 세분화하여 1차누름점을 형성하는 단계(S31)와, 곡면부를 형성하는 단계(S32)와, 2차누름점을 형성하는 단계(S33)로 이루어진다.
상기 1차누름점을 형성하는 단계(S31)는 상금형(131)의 탄성가압수단(132)에 결합된 성형누름핀(133)이 골지난좌의 저면 중심에 최초 접촉 및 가압하여 1차누름점을 형성한다.
상기 1차누름점을 형성하는 단계(S31)에서는 성형누름핀(133)은 상금형(131)의 하부 중심에서 탄성가압수단(132)에 의해 돌출 구비되는 성형누름핀(133)이 골지난좌의 저면 중심부를 향해 탄성적으로 가압하면서 골지난좌를 방사상 대칭적으로 눌러 성형이 이루어지도록 한다.
상기 곡면부를 형성하는 단계(S32)는 상금형(131) 및 하금형(135)의 곡면부가 골지난좌에 접촉 및 가압하여 1차누름점을 중심으로 곡면부를 형성한다.
상기 곡면부를 형성하는 단계(S32)에서는 상기 탄성가압수단(132)이 수축하여 성형누름핀(133)과 상금형(131)의 하측면이 하금형(135)의 저면에 접촉하고 1차누름점을 중심으로 상금형(131) 및 하금형(135)의 곡면부가가 골지난좌를 방사상으로 가압하여 난좌의 곡면부를 성형한다.
또한, 상기 곡면부를 형성하는 단계(S32)에서는 골지원지에 형성된 골의 길이 방향에 교차하는 방향으로 하나 또는 복수의 성형홀을 커팅하는 단계(S32')를 포함한다.
상기 골지난좌성형단계(S30)에 투입되는 골지원지는 골의 길이 방향에 대해서는 연신이 제한되므로 상기 골지원지제조단계(S10)를 거친 후 별도의 공정을 통해 골지원지에 성형홀을 천공 형성하거나, 또는 상기 곡면부를 형성하는 단계(S32)에서 곡면부의 성형과 동시에 상금형(131)의 하부에 배치하는 성형홀커터(134)에 의해 골지난좌를 커팅하여 성형홀을 형성한다.
따라서, 상기 골지난좌성형단계(S30)에서는 상금형(131) 및 하금형(135)의 형합 과정에서 성형누름핀(133)에 의해 골지원지의 중심부에서부터 골의 폭 방향으로는 골이 펼쳐지며 골의 길이 방향으로는 성형홀이 개방되면서 방사상으로 연신 작용이 이루어질 수 있다.
상기 2차누름점을 형성하는 단계(S33)는 상금형(131) 및 하금형(135)이 형합하여 골지난좌의 곡면부 상단 외주연부를 따라서 2차누름점을 형성한다.
상기 2차누름점을 형성하는 단계(S33)에서는 상금형(131) 및 하금형(135)의 형합이 완료되는 과정에서 골지난좌의 상단 외주연을 히팅프레스하여 제형상을 완성한다.
상기 골지난좌커팅단계(S40)는 상기 골지난좌커팅모듈(140)의 커팅몰드(141)에 골지난좌를 안착하고 외곽을 커팅하여 골지난좌완성품을 형성하는 단계이다.
상기 골지난좌커팅단계(S40)에서는 골지난좌완성품이 안착된 커팅몰드(141)의 상측에서 커터가 승강하여 골지난좌완성품의 외곽을 절개하여 마감하고 골지난좌완성품을 완성한다.
상기 골지난좌배출단계(S50)는 상기 골지난좌커팅모듈(140)에서 난좌완성품을 탈취하고 계수 및 적재하여 배출하는 단계이다.
상기 골지난좌배출단계(S50)는 골지난좌커팅모듈(140)에서 골지난좌완성품을 탈취하여 배출 컨베이어에 적재하며 디지털 또는 아날로그 방식으로 계수 작업을 수행하여 추후 포장 공정에 즉시 투입 가능하도록 한다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 제품 포장용 난좌 제조장치 및 제조방법은 종래의 합성수지나 발포수지를 이용한 난좌 제조 기술과 차별하여 종이 원료를 이용하여 안정적인 성형성을 가지도록 제조하는 제품 포장용 난좌 제조장치 및 제조방법을 제공한다.
따라서, 본 발명은 종래 기술에 비해 폐기물 처리에 따른 경제적 부담을 현저히 저감하며 최근 플라스틱 용기 사용 규제 정책이나 탄소 중립을 실천할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 종래의 펄프 원료를 이용한 난좌 제조 기술과 차별하여 종이 자체를 원료로 이용하여 평지가 가진 무연신율 등의 문제를 해소하도록 골지원지를 제조하여 성형성을 부여하도록 구성하므로 종래와 같은 제지 공정을 배제하여 설비의 구축 및 운용에 따른 인력 및 비용을 현저히 절감하는 것은 물론, 펄프의 해리 및 제지 과정에 사용되는 각종 화학 약품의 첨가가 불필요하므로 보다 친환경적으로 고품질의 종이 원료로 이루어진 제품 포장용 난좌를 제조할 수 있는 이점이 있으므로 산업상 이용 가능성이 매우 클 것으로 기대된다.
110: 골지원지제조모듈
111: 급지롤러
112: 골형성롤러
120: 골지원지공급모듈
130: 골지난좌성형모듈
131: 상금형
132: 탄성가압수단
133: 성형누름핀
134: 성형홀커터
135: 하금형
140: 골지난좌커팅모듈
141: 커팅몰드
150: 골지난좌배출모듈
10: 골지원지
20: 성형홀
30: 골지난좌
111: 급지롤러
112: 골형성롤러
120: 골지원지공급모듈
130: 골지난좌성형모듈
131: 상금형
132: 탄성가압수단
133: 성형누름핀
134: 성형홀커터
135: 하금형
140: 골지난좌커팅모듈
141: 커팅몰드
150: 골지난좌배출모듈
10: 골지원지
20: 성형홀
30: 골지난좌
Claims (6)
- 평지를 급지하는 급지롤러(111)와 일정 골율을 형성하는 골형성롤러(112)를 구비하여 난좌용 골지원지를 제조하는 골지원지제조모듈(110)과,
상기 골지원지제조모듈(110)의 일측에 설치하여 난좌용 골지원지를 골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131) 및 하금형(135) 사이로 투입시키는 골지원지공급모듈(120)과,
상기 골지원지공급모듈(120)의 일측에 상금형(131) 및 하금형(135)을 장착하고 난좌용 골지원지를 히팅프레스하여 골지난좌를 성형 및 건조하는 골지난좌성형모듈(130)과,
상기 골지난좌성형모듈(130)의 일측에 커팅몰드(141)를 설치하여 골지난좌를 안착하고 외곽을 커팅하여 골지난좌완성품을 형성하는 골지난좌커팅모듈(140)과,
상기 골지난좌커팅모듈(140)의 일측에 설치하여 난좌완성품을 탈취하고 계수 및 적재하여 배출하는 골지난좌배출모듈(150)을 포함하고,
상기 골지원지제조모듈(110)은, 단일 또는 상, 하 복수의 급지롤러(111)를 구비하고 골형성롤러(112)는 평지 단지 또는 복수의 평지를 합지하여 골지원지를 제조하도록 구비하고,
상기 골지난좌성형모듈(130)에 투입된 난좌용 골지원지는, 가압력에 의해 저면 및 곡면 성형 부위를 중심으로 요입되어 방사상으로 골을 전개하되, 골이 부분 전개되는 곡면 상단 성형 부위는 히팅프레스에 의해 평활화되도록 구비하고,
상기 골지난좌성형모듈(130)에는,
상금형(131)의 난형 부위별로 하부 중심에 내장하는 탄성가압수단(132)과,
탄성가압수단(132)의 하단부에 결합하고 상금형(131) 및 하금형(135)의 형합 시 하금형(135)의 난형 부위별 저면 중심을 향해 탄성적으로 가압하는 성형누름핀(133)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제품 포장용 난좌 제조장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 골지원지제조모듈(110)은,
복수의 평지의 접면에 천연 접착제를 도포하고 골형성롤러(112)를 통과하여 합지하되 골율은 1.7 이상으로 형성하고,
복수의 평지는 종이섬유의 결이 상호 교차하는 방향으로 급지하여 골지원지의 내구성을 강화하고 제형상을 유지하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 제품 포장용 난좌 제조장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131)의 난형 부위별로 하부에는,
골지원지에 형성된 골의 길이 방향에 교차하는 방향으로 하나 또는 복수를 병렬 배치하는 성형홀커터(134)를 포함하는 특징으로 하는 제품 포장용 난좌 제조장치. - 평지를 급지롤러(111)를 통해 골형성롤러(112)로 급지하여 1.7 이상의 골율을 형성하는 난좌용 골지원지를 제조하는 골지원지제조단계(S10)와,
상기 골지원지제조단계(S10)에 의해 제조된 난좌용 골지원지를 골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131) 및 하금형(135) 사이로 투입시키는 골지원지공급단계(S20)와,
골지난좌성형모듈(130)의 상금형(131) 및 하금형(135) 사이에 투입된 난좌용 골지원지를 히팅프레스하여 골지난좌를 성형 및 건조하는 골지난좌성형단계(S30)와,
골지난좌커팅모듈(140)의 커팅몰드(141)에 골지난좌를 안착하고 외곽을 커팅하여 골지난좌완성품을 형성하는 골지난좌커팅단계(S40)와,
골지난좌커팅모듈(140)에서 난좌완성품을 탈취하고 계수 및 적재하여 배출하는 골지난좌배출단계(S50)를 포함하고,
상기 골지원지제조단계(S10)에서는,
평지 단지를 골형성롤러(112)를 통과하여 골지원지를 제조하거나,
또는, 복수의 평지를 종이섬유의 결이 상호 교차하는 방향으로 급지하되 복수의 평지의 접면에 천연 접착제를 도포하고 골형성롤러(112)를 통과하면서 합지하여 골지원지를 제조하고,
상기 골지난좌성형단계(S30)는,
상금형(131)의 탄성가압수단(132)에 결합된 성형누름핀(133)이 골지난좌의 저면 중심에 최초 접촉 및 가압하여 1차누름점을 형성하는 단계(S31)와,
상금형(131) 및 하금형(135)의 곡면부가 골지난좌에 접촉 및 가압하여 1차누름점을 중심으로 곡면부를 형성하는 단계(S32)와,
상금형(131) 및 하금형(135)이 형합하여 골지난좌의 곡면부 상단 외주연부를 따라서 2차누름점을 형성하는 단계(S33)를 포함하고,
상기 곡면부를 형성하는 단계(S32)에서는, 골지원지에 형성된 골의 길이 방향에 교차하는 방향으로 하나 또는 복수의 성형홀을 커팅하는 단계(S32')를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제품 포장용 난좌 제조방법. - 삭제
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KR1020230058451A KR102603315B1 (ko) | 2023-05-04 | 2023-05-04 | 제품 포장용 난좌 제조장치 및 제조방법 |
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-
2023
- 2023-05-04 KR KR1020230058451A patent/KR102603315B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
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