KR102652434B1 - 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종이 빨대 제조시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 메인 히터의 전단에 프리 히터를 설치하고, 메인 히터와 프리 히터를 각각 상하로 분리되는 터널 형태로 형성하여 열접착 코팅 물질이 도포된 내지 띠, 중지 띠, 외지 띠가 메인 히터로 투입 전에 프리 히터를 통해 미리 가열시켜 열접착 코팅 물질이 충분히 녹도록 해서 접착력을 향상시킴과 동시에 시스템 이상으로 종이 띠의 공급이 중지되면 메인 히터와 프리 히터를 개방시켜 열을 순간적으로 배출해서 내부를 냉각시켜 종이 띠의 열접착 코팅 물질에 의해 변형되는 것을 방지하도록 하는 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 종이 빨대 제조시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 메인 히터의 전단에 프리 히터를 설치하고, 메인 히터와 프리 히터를 각각 상하로 분리되는 터널 형태로 형성하여 열접착 코팅 물질이 도포된 내지 띠, 중지 띠, 외지 띠가 메인 히터로 투입 전에 프리 히터를 통해 미리 가열시켜 열접착 코팅 물질이 충분히 녹도록 해서 접착력을 향상시킴과 동시에 시스템 이상으로 종이 띠의 공급이 중지되면 메인 히터와 프리 히터를 개방시켜 열을 순간적으로 배출해서 내부를 냉각시켜 종이 띠의 열접착 코팅 물질에 의해 변형되는 것을 방지하도록 하는 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템에 관한 것이다.
일반적으로 편의점이나 마트, 또는 카페 등에서 제공하는 일회용 음료용기 등에는 사용자가 포장된 음료를 쉽게 취식할 수 있도록 소정 길이를 가지는 빨대를 함께 제공하고 있다.
종래의 빨대는 플라스틱 소재로 형성되는 경우가 많았다. 플라스틱 소재의 빨대는 가공이 용이하고 제조 비용이 낮으며, 무게가 가볍고, 사용시 음료에 다른 성분이 섞일 문제가 발생하지 않는다는 장점이 있다. 하지만 물질 특성상 버려진 이후 분해되는데 상당히 오랜 시간이 소요되며, 인체에도 유해하므로 이를 대체해야 한다는 목소리가 커지고 있다.
이러한 요구에 대한 해결책으로 제조한 빨대를 재사용하는 방법, 또는 빨대의 성분 자체를 친환경적인 소재로 대체하는 방안에 대해 지속적으로 개발이 이루어지고 있다. 예를 들어 재사용 가능한 플라스틱 또는 금속으로 제조된 빨대 등이 제안된다. 하지만 빨대는 업소용으로 사용되는 경우가 많으며, 이 경우 빨대를 재사용하여 사용하는 것은 위생이나 각 업소의 인프라 구조상 한계가 있다.
이러한 이유로 최근에는 종이 소재로 구성된 일회용 빨대가 제안되고 있다. 종이 소재로 구성된 일회용 빨대는 인체에 무해할 뿐만 아니라 환경 오염을 최소화한다는 점에서 종래의 플라스틱 소재의 빨대를 대체하기에 충분한 가치가 있다.
이러한 종이 빨대 제조 시스템은 대한민국 등록특허공보 제10-2197630호, 제10-2297522호 등에 게시되어 있다.
상기 종이 빨대 제조 시스템은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 일면에 열접착 코팅 물질이 구비된 내지 띠(3a), 중지 띠(3b) 및 외지 띠(3c)로 구성된 종이 띠를 구비하는 롤(2), 롤에서 풀린 종이 띠가 그것의 외주면에 감기는 코어봉(110), 상기 종이 띠의 열접착 코팅물질을 가열하는 히터(120), 상기 코어봉(110)에 종이 띠를 꼬아 예비 빨대를 형성하는 벨트(130), 상기 예비 빨대를 상기 코어봉의 길이 방향을 따라 진행시키는 이동 가이드부(140)와, 상기 진행된 예비 빨대를 컷팅하여 빨대를 형성하는 컷팅부(150) 및 내지 띠(3a), 중지 띠(3b) 및 외지 띠(3c)의 폭은 순차적으로 증가하고, 코어봉(110)으로 투입되는 종이 띠의 위치를 특정시키고 장력을 증가시키는 투입 위치 조정부(180)로 구성된다.
히터(120)는 코어봉(110)에 감기는 종이 띠에 구비된 열접착 코팅 물질을 가열하여 인접한 두 종이 띠를 서로 고정하여 및 결합될 수 있도록 한다.
히터(120)는 코어봉(110)에 종이 띠가 감기기 시작하는 지점의 이전 지점에서 종이 띠를 가열하여 종이 띠가 가열된 상태에서 코어봉(110)에 감기도록 한다. 이때 감기는 지점보다 너무 이전 지점에서 가열하는 경우 가열된 열접착 코팅 물질이 식은 상태로 종이 띠가 코어봉(110)에 감길 수 있으므로 히터(120)는 코어봉(110)에 종이 띠가 감기는 지점의 직전에 구비되는 것이 바람직하다.
종이 띠를 가열하는 방식은 여러가지가 있을 수 있으나, 특히 히터(120)는 열풍 공급 방식으로 구동될 수 있다. 열풍 공급 방식의 종이 띠 가열은 열원에서 이격된 피가열물을 가열하기 용이하며, 피가열물이 열원과 직접 맞닿아 타거나 그을리는 문제를 방지할 뿐만 아니라, 상대적으로 넓은 면적에 대해 피가열물을 가열할 수 있다.
히터(120)는 종이 띠의 적어도 일 측면에 대응하는 열풍 공급면(121)을 포함한다. 하나의 종이 띠에 대응하는 열풍 공급면(121)은 해당 종이 띠의 양면에 대응하여 양쪽에 각각 구비될 수 있다. 열풍 공급면(121)은 적어도 종이 띠의 열접착 코팅 물질이 구비된 면에 대면하도록 구비되는 것이 바람직하다.
열풍 공급면(121)은 열풍이 분산되어 공급되는 다공성의 덕트(122)를 포함할 수 있다. 다공성의 덕트(122)는 열풍 공급면(121)을 지나는 종이 띠로 하여금 최대한 넓은 영역에 대해 균일하고 지속적인 열공급을 가능하도록 한다.
내지 띠(3a), 중지 띠(3b), 외지 띠(3c)가 코어봉(110)으로 유입되는 형태인 경우, 히터(120)는 상기 세 종이 띠가 통과할 수 있도록 세 개의 슬릿(123)을 형성할 수 있다. 특히 각 슬릿(123)은 마주보는 두 열풍 공급면(121) 사이 공간으로 정의될 수 있다.
각 슬릿(123)은 종이 띠의 너비 및 두께보다 충분히 넓은 너비 및 두께를 갖도록 형성되어 코어봉(110)에 감기기 위해 유입되는 종이 띠가 슬릿(123) 내에서 너비 방향 또는 두께 방향으로 이동하여 적절한 위치를 잡을 수 있도록 여유 공간을 확보한다.
이때 열풍 공급면(121)의 형상은 종이 띠 내지 종이 띠가 차지하는 공간에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 이는 열효율을 증가시켜 종이 띠의 접착 신뢰도를 향상시킨다. 좀 더 구체적으로, 열풍 공급면(121)은 종이 띠의 진행 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상을 띨 수 있다. 이는, 내지 띠(3a), 중지 띠(3b), 외지 띠(3c)가 코어봉(110)에 겹쳐 감기기 위해 코어봉(110)에 가까워질수록 서로 모이도록 배치되는 형태에 기인한다.
최초 세팅 과정에서 종이 띠를 히터(120)의 슬릿(123)에 용이하게 위치시킬 수 있도록, 히터(120)의 적어도 일측면은 개폐 가능한 개폐 부재(124)를 가질 수 있다. 개폐 부재(124)는 힌지(1241) 회전하도록 구비되어 종이 띠를 최초 삽입시킬 수 있으며, 히터(120) 다른 영역과 동일 부재를 사용하여 열 손실을 줄일 수 있다. 개폐부재(124)는 종이 띠를 용이하게 슬릿(123)에 위치할 수 있도록 하면서도, 가열 과정에서 열이 측방으로 손실되는 것을 방지한다.
그러나, 이러한 종래의 종이 빨대 제조 시스템의 히터는 1개를 이용하여 종이 띠의 열접착 코팅 물질을 녹이기 때문에 고온에서 동작되어야하기 때문에 종이 띠의 열변형이 발생하고, 더욱이 히터가 고정된 상태에서 슬릿 사이를 종이 띠가 통과하는 구조로 형성되어 있기 때문에 시스템 이상으로 종이 띠의 공급이 중단되어 고온인 슬릿 내부에 머물게 되면서종이 띠의 열변형이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 메인 히터의 전단에 프리 히터를 설치하고, 메인 히터와 프리 히터를 각각 상하로 분리되는 터널 형태로 형성하여 열접착 코팅 물질이 도포된 내지 띠, 중지 띠, 외지 띠가 메인 히터로 투입 전에 프리 히터를 통해 미리 가열시켜 열접착 코팅 물질이 충분히 녹도록 해서 접착력을 향상시킴과 동시에 시스템 이상으로 종이 띠의 공급이 중지되면 메인 히터와 프리 히터를 개방시켜 열을 순간적으로 배출해서 내부를 냉각시켜 종이 띠의 열접착 코팅 물질에 의해 변형되는 것을 방지하도록 하는 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
적어도 일면에 열접착 코팅 물질이 도포된 내지 띠, 중지 띠, 외지 띠로 구분되는 각각의 종이 띠가 감겨진 롤과; 종이 띠의 투입 위치를 조절하는 투입 위치 조절부와; 상기 롤에서 풀린 종이 띠가 그것의 외주면에 감기는 코어봉과; 상기 종이 띠의 열접착 코팅 물질을 가열하는 히터부와; 상기 코어봉에 종이 띠를 꼬아 예비 빨대를 형성하는 벨트; 및 진행되는 예비 빨대를 컷팅하여 빨대를 형성하는 컷팅부를 포함하는 종이 빨대 제조 시스템에 있어서, 상기 히터부는 온도 컨트롤러가 설치되는 함체와; 상기 함체의 상부에 설치되고, 상하단에 레일이 형성되는 메인 프레임과; 상기 메인 프레임의 하단에 설치되고, 상기 함체의 온도 컨트롤러에 의해 온도가 제어되어 상기 롤로부터 공급되어 관통되는 종이 띠를 1차로 가열시켜 열접착 코팅 물질을 녹인 상태로 배출하는 프리 히터; 및 상기 메인 프레임에서 상기 프리 히터의 후단에 설치되고, 상기 함체의 온도 컨트롤러에 의해 온도가 제어되어 상기 프리 히터로부터 공급되어 관통되는 종이 띠를 2차로 가열시켜 열접착 코팅 물질을 녹인 상태로 상기 벨트로 공급하는 메인 히터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 프리 히터 및 메인 히터는 사각 터널 형태의 공간부를 형성하도록 "L"자 형태로 형성되어 상기 메인 프레임의 하단에서 전후로 슬라이딩되도록 결합되는 하부 브라켓과; 상기 하부 브라켓과 결합되어 사각 터널 형태의 공간부를 형성하도록 "기억"자 형태로 형성되는 상부 브라켓과; 상기 메인 프레임의 상단에서 전후로 슬라이딩되도록 결합되어 상기 상부 브라켓을 승하강시키는 액츄에이터; 및 상기 하부 브라켓의 저면에 설치되고, 열선에서 가열된 열기를 외부로부터 공급되는 고압 공기로 상기 하부 브라켓 내부로 공급하는 고온 블로어로 이루어진다.
여기에서 또한, 상기 하부 브라켓은 상기 고온 블로어로부터 고온 공기가 유입되도록 공기 공급홀이 구비된다.
여기에서 또, 상기 함체의 온도 컨트롤러는 상기 메인 히터의 온도를 상기 프리 히터의 온도와 동일하거나 더 높게 형성한다.
여기에서 또, 상기 메인 프레임은 상기 프리 히터의 전단과 상기 메인 히터의 후단에 각각 상기 투입 위치 조절부가 구비된다.
여기에서 또, 상기 메인 프레임은 상기 프리 히터의 전단에 설치된 상기 투입 위치 조절부로 종이 띠를 안내하는 가이드 롤러가 구비된다.
여기에서 또, 상기 컷팅부는 상면에 길이 방향으로 한 쌍의 제 1LM 가이드가 형성되고, 상기 제 1LM 가이드 사이 일단에 제 1볼스크류 및 상기 제 1볼스크류를 전후로 회전시키는 제 1회전 모터가 구비되는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임의 제 1LM 가이드를 따라 상기 제 1볼스크류의 정역회전에 의해 전후로 슬라이딩되는 슬라이딩 브라켓과; 상기 슬라이딩 브라켓 상면에 설치되어 상기 코어봉을 따라 상기 슬라이딩 브라켓으로 진행되는 상기 예비 빨대를 회전시키는 회전 유니트; 및 상기 슬라이딩 브라켓에 복수개가 등간격으로 설치되어 공압에 의해 승하강되고, 컷팅 칼날과 주름 칼날이 회전되면서 상기 예비 빨대를 일정 길이로 컷팅함과 동시에 복수의 주름을 형성시키는 컷팅 유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서 또, 상기 슬라이딩 브라켓은 V자 형태로 절곡되고, 상기 코어봉과 동일 선상에 설치되어 상기 슬라이딩 브라켓의 전진에 의해 컷팅된 종이 빨대가 낙하되는 것을 방지하도록 가이드 플레이트가 구비된다.
여기에서 또, 상기 회전 유니트는 상기 코어봉이 안착되도록 상기 슬라이딩 브라켓의 전후 방향으로 길게 상호 면접되는 한 쌍의 가이드 롤러와; 상기 가이드 롤러를 회전시키는 제 2회전 모터; 및 상기 컷팅 유니트가 컷팅시 상기 가이드 롤러의 처짐을 방지하도록 상기 가이드 롤러의 저면에서 면접 설치되는 지지 롤러를 포함한다.
여기에서 또, 상기 회전 유니트는 상기 가이드 롤러의 전후단에 상기 코어봉의 이탈을 방지하는 가이드 턱이 구비된다.
여기에서 또, 상기 컷팅 유니트는 상기 슬라이딩 브라켓에서 전후 방향으로 길게 회전되도록 설치되고, 등간격으로 제 1풀리가 구비되는 회전축과; 상기 회전축을 회전시키는 제 3회전 모터와; 상기 회전축에 등간격으로 설치되고, 상부에 공압 실린더가 수직으로 설치되는 몸체 브라켓과; 상기 회전축에 결합되어 상기 몸체 브라켓의 측면에서 상기 공압 실린더의 작용에 따라 상하로 틸팅되는 틸팅 헤드와; 상기 틸팅 헤드의 전방에 설치되고, 일측에 상기 회전축의 제 1풀리와 벨트에 의해 결합되는 제 2풀리가 구비되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전되면서 상기 예비 빨대를 컷팅하는 상기 컷팅 칼날; 및 상기 컷팅 칼날의 축에 복수개가 등간격으로 설치되어 상기 예비 빨대에 주름을 형성하는 상기 주름 칼날로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 주름 칼날은 상기 컷팅 칼날의 지름보다 작게 형성되어 상기 예비 빨대에 주름선만을 형성한다.
여기에서 또, 상기 컷팅 유니트는 상기 몸체 브라켓의 간격을 조정하도록 상기 슬라이딩 브라켓에서 상기 몸체 브라켓 상부에 제 2볼스크류와; 상기 몸체 브라켓의 간격을 조정하도록 상기 슬라이딩 브라켓에서 상기 몸체 브라켓 배면에 설치되는 한 쌍의 제 2LM 가이드를 더 포함한다.
여기에서 또, 상기 코어봉은 내부에 열선이 구비되어 상기 컷팅 유니트의 주름 칼날에 의해 주름 형성시 주름이 펴지는 것을 방지하도록 열을 가한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템에 따르면, 메인 히터의 전단에 프리 히터를 설치하고, 메인 히터와 프리 히터를 각각 상하로 분리되는 터널 형태로 형성하여 열접착 코팅 물질이 도포된 내지 띠, 중지 띠, 외지 띠가 메인 히터로 투입 전에 프리 히터를 통해 미리 가열시켜 열접착 코팅 물질이 충분히 녹도록 해서 접착력을 향상시킴과 동시에 시스템 이상으로 종이 띠의 공급이 중지되면 메인 히터와 프리 히터를 개방시켜 열을 순간적으로 배출해서 내부를 냉각시켜 종이 띠의 열접착 코팅 물질에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 종이 빨대 제조 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도이다.
도 5는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 히터부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 히터부의 하부 브라켓의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 컷팅부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 8의 정면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 베이스 프레임의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 컷팅 유니트의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 컷팅과 동시에 주름 형성이 가능한 종이 빨대 제조시스템에 의해 제조된 종이 빨대의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도이다.
도 5는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 히터부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 히터부의 하부 브라켓의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 컷팅부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 8의 정면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 베이스 프레임의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 컷팅 유니트의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 컷팅과 동시에 주름 형성이 가능한 종이 빨대 제조시스템에 의해 제조된 종이 빨대의 구성을 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도이고, 도 5는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 히터부의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5의 정면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 히터부의 하부 브라켓의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 컷팅부의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 8의 정면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 베이스 프레임의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템중 컷팅 유니트의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 컷팅과 동시에 주름 형성이 가능한 종이 빨대 제조시스템에 의해 제조된 종이 빨대의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템(100)은 롤(110)과, 코어봉(120)과, 투입 위치 조절부(130)와, 히터부(140)와, 벨트(150) 및 컷팅부(160)로 구성된다.
먼저, 롤(110)은 적어도 일면에 열접착 코팅 물질이 구비된 내지 띠(A1), 중지 띠(A2), 외지 띠(A3)로 구분되는 각각의 종이 띠(A)가 감겨진다.
그리고, 코어봉(120)은 롤(110)에서 풀린 종이 띠(A)가 빨대 형상으로 연속적으로 감긴다.
코어봉(120)은 내부에 열선(미도시)이 구비되어 컷팅 유니트(166)의 주름 칼날(C2)에 의해 주름(S1) 형성시 주름(S1)이 펴지는 것을 방지하도록 열을 가한다.
또한, 투입 위치 조절부(130)는 롤(110)과 히터부(140)의 프리 히터(H1) 사이 및 메인 히터(H2)와 벨트(150) 사이에 히터부(140)의 메인 프레임(143)에 각각 설치되어 종이 띠(A)의 투입 위치를 조절한다.
또, 히터부(140)는 함체(141)와, 메인 프레임(143)과, 프리 히터(H1) 및 메인 히터(H2)로 구성된다.
함체(141)는 온도 컨트롤러(C)가 설치되고, 온도 컨트롤러(C)는 프리 히터(H1)에서 종이 띠(A)를 사전에 낮은 온도로 1차적으로 가열하고, 메인 히터(H2)에서 프리 히터(H1)보다 상대적으로 높은 온도로 2차적으로 가열시켜 열접착 코팅 물질이 완전히 녹인다.
메인 프레임(143)은 사각 틀 형태로 함체(141)의 상부에 설치되고, 상하단에 레일(143a)이 형성된다.
메인 프레임(143)은 프리 히터(H1)의 전단에 설치된 투입 위치 조절부(130)로 종이 띠(A)를 안내하는 가이드 롤러(GR)가 구비되고, 내지 띠(A1)의 상면으로 윤활유를 낙하시키는 기름 공급부(145)가 구비된다.
프리 히터(H1)는 메인 프레임(143)의 하단에 설치되고, 함체(141)의 온도 컨트롤러(C)에 의해 온도가 제어되어 롤(110)로부터 공급되어 관통되는 종이 띠(A)를 1차로 가열시켜 열접착 코팅 물질을 녹인 상태로 배출한다.
메인 히터(H2)는 메인 프레임(143)에서 프리 히터(H1)의 후단에서 동일 선상으로 설치되고, 함체(141)의 온도 컨트롤러(C)에 의해 온도가 제어되어 프리 히터(H1)로부터 공급되어 관통되는 종이 띠(A)를 2차로 가열시켜 열접착 코팅 물질을 녹인 상태로 벨트(150)로 공급한다.
이때, 프리 히터(H1)와 메인 히터(H2)는 동일한 형태로 제작되는 데, 사각 터널 형태의 공간부를 형성하도록 "L"자 형태로 형성되어 메인 프레임(143)의 하단에서 전후로 슬라이딩되도록 결합되는 하부 브라켓(BK1)과, 하부 브라켓(BK1)과 결합되어 사각 터널 형태의 공간부를 형성하도록 "기억"자 형태로 형성되는 상부 브라켓(BK2)과, 메인 프레임(143)의 상단에서 전후로 슬라이딩되도록 결합되어 상부 브라켓(BK2)을 승하강시키는 액츄에이터(AC) 및 하부 브라켓(BK1)의 저면에 설치되고, 열선에서 가열된 열기를 외부로부터 공급되는 고압 공기로 하부 브라켓(BK1) 내부로 공급하는 고온 블로어(AB)로 이루어진다.
하부 브라켓(BK1)은 도 7에 도시된 바와 같이 고온 블로어(AB)로부터 고온 공기가 유입되도록 공기 공급홀(AH)이 구비된다.
하부 브라켓(BK1)과 상부 브라켓(BK2)은 열이 배출되는 것을 방지하도록 외측에 불연 재질의 단열재가 설치되는 것이 바람직하다.
계속해서, 벨트(150)는 종이 띠(A)가 코어봉(120)에 밀착하여 감길 수 있도록 종이 띠(A)를 코어봉(120)에 가압한다. 벨트(150)에 의해 가압된 종이 띠(A)는 코어봉(120)에 감겨 예비 빨대(S')를 형성한다.
이어서, 컷팅부(160)는 도 8 내지 도 14에 도시된 바와 같이 베이스 프레임(161)과, 슬라이딩 브라켓(163)과, 회전 유니트(165) 및 컷팅 유니트(167)로 이루어진다.
베이스 프레임(161)은 상면에 길이 방향으로 한 쌍의 제 1LM 가이드(LM1)가 형성되고, 제 1LM 가이드(LM1) 사이 일단에 제 1볼스크류(B1)와, 제 1볼스크류(B1)를 전후로 회전시키는 제 1회전 모터(M1)가 구비된다.
슬라이딩 브라켓(163)은 베이스 프레임(161)의 제 1LM 가이드(LM1)를 따라 제 1볼스크류(B1)의 정역회전에 의해 전후로 슬라이딩된다.
슬라이딩 브라켓(163)은 V자 형태로 절곡되고, 코어봉(120)과 동일 선상에 설치되어 슬라이딩 브라켓(163)의 전진에 의해 컷팅된 종이 빨대(S)가 낙하되는 것을 방지하도록 가이드 플레이트(163a)가 구비된다.
회전 유니트(165)은 슬라이딩 브라켓(163) 상면에 설치되어 코어봉(120)에서 슬라이딩 브라켓(163)으로 배출되는 예비 빨대(S')를 회전시키고, 코어봉(120)이 안착되도록 슬라이딩 브라켓(163)의 전후 방향으로 길게 상호 면접되는 한 쌍의 가이드 롤러(R1)와, 가이드 롤러(R1)를 회전시키는 제 2회전 모터(M2) 및 컷팅 유니트(167)가 컷팅시 가이드 롤러(R1)의 처짐을 방지하도록 가이드 롤러(R1)의 저면에서 면접 설치되는 지지 롤러(R2)로 구성된다.
회전 유니트(165)는 가이드 롤러(R1)의 전후단에 코어봉(120)의 이탈을 방지하는 가이드 턱(165a)이 구비된다.
컷팅 유니트(166)는 회전축(X)과, 제 3회전 모터(M3)와, 몸체 브라켓(166a)과, 틸팅 헤드(H)와, 컷팅 칼날(C1) 및 주름 칼날(C2)로 형성된다.
회전축(X)은 슬라이딩 브라켓(163)에서 전후 방향으로 길게 회전되도록 설치되고, 등간격으로 제 1풀리(P1)가 구비된다.
제 3회전 모터(M3)는 회전축(X)을 회전시킨다.
몸체 브라켓(166a)은 회전축(X)에 등간격으로 설치되고, 상부에 공압 실린더(AS)가 수직으로 설치된다.
틸팅 헤드(H)는 회전축(X)에 결합되어 몸체 브라켓(166a)의 측면에서 공압 실린더(AS)의 작용에 따라 상하로 틸팅되면서 컷팅 칼날(C1)과 주름 칼날(C2)을 예비 빨대(S')와 가압 접촉시킨다.
컷팅 칼날(C1)은 틸팅 헤드(H)의 전방에 설치되고, 일측에 회전축(X)의 제 1풀리(P1)와 벨트에 의해 결합되는 제 2풀리(P2)가 구비되어 틸팅 헤드(H)의 하강에 따라 하강되고, 회전축(X)의 회전에 따라 회전되면서 예비 빨대(S')를 컷팅하여 종이 빨대(S)를 제조한다.
주름 칼날(C2)은 컷팅 칼날(C1)의 축에 복수개가 등간격으로 설치되어 컷팅 칼날(C1)과 함께 하강되어 회전되면서 예비 빨대(S')에 주름(S1)을 형성하여 종이 빨대(S)의 주름 부분을 이용하여 만곡시킬 수 있다. 이때, 주름 칼날(C2)은 컷팅 칼날(C1)의 지름보다 작게 형성되어 종이 빨대(S)에 주름선만을 형성하고, 주름(S1)의 개수는 3~7개 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 한편, 종이 빨대(S)는 도 15에 도시된 바와 같이 일자 형태 또는 도 16에 도시된 바와 같이 U자 형태로 제작된다.
컷팅 유니트(166)는 몸체 브라켓(166a)의 간격을 조정하도록 슬라이딩 브라켓(163)에서 몸체 브라켓(166a) 상부에 제 2볼스크류(B2)와, 몸체 브라켓(166a)의 간격을 조정하도록 슬라이딩 브라켓(163)에서 몸체 브라켓(166a) 배면에 설치되는 한 쌍의 제 2LM 가이드(LM2)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 롤(110)로부터 각각 내지 띠(A1), 중지 띠(A2), 외지 띠(A3)가 가이드 롤러(GR)를 통해 투입 위치 조절부(130)로 안내되어 프리 히터(H1) 내부를 수평하게 통과한다.
그러면, 프리 히터(H1) 내부는 고온 블로어(AB)를 통해 하부 브라켓(BK1)으로 고온 공기가 유입되기 때문에 열접착 코팅 물질이 상대적으로 낮은 온도에서 1차적으로 녹은 상태로 메인 히터(H2)로 이송되어 다시 메인 히터(H2)에서 상대적으로 높은 온도에서 2차적으로 완전 녹은 상태로 벨트(150)에 의해 코어봉(120)에서 빨대 형상으로 연속적으로 감겨 배출된다.
그리고, 코어봉(120)에서 일정 길이의 예비 빨대(S')가 컷팅부(160)로 투입되면, 슬라이딩 브라켓(163)이 베이스 프레임(161)을 따라 예비 빨대(S')의 배출 속도와 동일하게 전진된다.
이와 동시에 회전 유니트(165)가 회전되면서 예비 빨대(S')를 회전시키고, 컷팅 유니트(166)가 하강되면서 컷팅 칼날(C1)과 주름 칼날(C2)을 회전시킨다.
컷팅 칼날(C1)과 주름 칼날(C2)이 회전되면서 예비 빨대(S')와 접촉하게 되면서, 컷팅 칼날(C1)이 예비 빨대(S')를 컷팅하여 종이 빨대(S)를 제조함과 동시에 주름 칼날(C2)이 예비 빨대(S')에 칼날의 개수 만큼의 주름(S1)을 형성한다.
이후 종이 빨대(S)는 코어봉(120)을 따라 배출되어 수집되고, 컷팅 유니트(166)가 상승된 후 슬라이딩 브라켓(163)이 원위치로 복귀된다.
따라서, 본 발명에 따르면 메인 히터의 전단에 프리 히터를 설치하고, 메인 히터와 프리 히터를 각각 상하로 분리되는 터널 형태로 형성하여 열접착 코팅 물질이 도포된 내지 띠, 중지 띠, 외지 띠가 메인 히터로 투입 전에 프리 히터를 통해 미리 가열시켜 열접착 코팅 물질이 충분히 녹도록 해서 접착력을 향상시킴과 동시에 시스템 이상으로 종이 띠의 공급이 중지되면 메인 히터와 프리 히터를 개방시켜 열을 순간적으로 배출해서 내부를 냉각시켜 종이 띠의 열접착 코팅 물질에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
110 : 롤 120 : 코어봉
130 : 투입 위치 조절부 140 : 히터
150 : 벨트 160 : 컷팅부
161 : 베이스 프레임 163 : 슬라이딩 브라켓
165 : 회전 유니트 167 : 컷팅 유니트
A : 종이 띠 S : 종이 빨대
S1 : 주름 S' : 예비 빨대
130 : 투입 위치 조절부 140 : 히터
150 : 벨트 160 : 컷팅부
161 : 베이스 프레임 163 : 슬라이딩 브라켓
165 : 회전 유니트 167 : 컷팅 유니트
A : 종이 띠 S : 종이 빨대
S1 : 주름 S' : 예비 빨대
Claims (6)
- 적어도 일면에 열접착 코팅 물질이 도포된 내지 띠, 중지 띠, 외지 띠로 구분되는 각각의 종이 띠가 감겨진 롤과; 종이 띠의 투입 위치를 조절하는 투입 위치 조절부와; 상기 롤에서 풀린 종이 띠가 그것의 외주면에 감기는 코어봉과; 상기 종이 띠의 열접착 코팅 물질을 가열하는 히터부와; 상기 코어봉에 종이 띠를 꼬아 예비 빨대를 형성하는 벨트; 및 진행되는 예비 빨대를 컷팅하여 빨대를 형성하는 컷팅부를 포함하는 종이 빨대 제조 시스템에 있어서,
상기 히터부는,
온도 컨트롤러가 설치되는 함체와;
상기 함체의 상부에 설치되고, 상하단에 레일이 형성되는 메인 프레임과;
상기 메인 프레임의 하단에 설치되고, 상기 함체의 온도 컨트롤러에 의해 온도가 제어되어 상기 롤로부터 공급되어 관통되는 종이 띠를 1차로 가열시켜 열접착 코팅 물질을 녹인 상태로 배출하는 프리 히터; 및
상기 메인 프레임에서 상기 프리 히터의 후단에 설치되고, 상기 함체의 온도 컨트롤러에 의해 온도가 제어되어 상기 프리 히터로부터 공급되어 관통되는 종이 띠를 2차로 가열시켜 열접착 코팅 물질을 녹인 상태로 상기 벨트로 공급하는 메인 히터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 프리 히터 및 메인 히터는,
사각 터널 형태의 공간부를 형성하도록 "L"자 형태로 형성되어 상기 메인 프레임의 하단에서 전후로 슬라이딩되도록 결합되는 하부 브라켓과;
상기 하부 브라켓과 결합되어 사각 터널 형태의 공간부를 형성하도록 "기억"자 형태로 형성되는 상부 브라켓과;
상기 메인 프레임의 상단에서 전후로 슬라이딩되도록 결합되어 상기 상부 브라켓을 승하강시키는 액츄에이터; 및
상기 하부 브라켓의 저면에 설치되고, 열선에서 가열된 열기를 외부로부터 공급되는 고압 공기로 상기 하부 브라켓 내부로 공급하는 고온 블로어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 하부 브라켓은,
상기 고온 블로어로부터 고온 공기가 유입되도록 공기 공급홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 함체의 온도 컨트롤러는,
상기 메인 히터의 온도를 상기 프리 히터의 온도와 동일하거나 더 높게 형성하는 것을 특징으로 하는 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 메인 프레임은,
상기 프리 히터의 전단과 상기 메인 히터의 후단에 각각 상기 투입 위치 조절부가 구비되는 것을 특징으로 하는 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 메인 프레임은,
상기 프리 히터의 전단에 설치된 상기 투입 위치 조절부로 종이 띠를 안내하는 가이드 롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템.
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| KR1020220016767A KR102652434B1 (ko) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | 프리 히터를 구비하는 종이 빨대 제조시스템 |
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