KR19990064156A - 관 제조 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직사각형 단면을 갖는 판지관을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 열가소성 재료로 코팅된 판지층을 가열하고, 관을 형성하는 동시에 직사각형 코어 둘레에 나선형으로 층을 권취시킴으로써 서로 결합시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 방법을 달성하는 장치는 열가소성 재료로 코팅된 다수의 판지층(16)을 가열하는 제 1수단(20)과, 가열된 층을 관(40)에 권취시키는 제 2수단(30)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

관 제조 방법 및 장치
다양한 재료로 구성된 다양한 형태의 팔레트(pallet)는 물품을 이송하는 다양한 형태의 운송 수단에서 사용되어 왔다. 가장 통용되는 재료는 나무이며, 팔레트를 비교적 용이하게 제조할 수 있는 단단한 재료가 사용되어 왔다. 그러나, 나무 팔레트는 비교적 무겁기 때문에, 화물 적재용으로 사용이 제한되어 왔다. 또한, 나무 팔레트는 수분을 흡수하여 무겁게 되는 경향이 있으며, 밀가루와 같은 수분에 민감한 물품의 적재를 어렵게 하는 다른 문제점이 있다. 이러한 나무 팔레트는 또한 나무의 기공 및 캐비티에 의해 세척이 난해한 단점이 있다. 또한 나무 팔레트는 벌레가 생길 수도 있고, 벌레 구멍(creep)이 형성될 수도 있는데, 이는 나무 팔레트를 비위생적으로 만든다. 상기한 문제들 뿐만 아니라 환경적인 문제를 고려하여, 페이퍼 및 판지와 같은 다른 재료들이 사용되었는데, 이러한 재료를 적절한 접착제를 사용하여 다수의 층으로 관에 권취하여 사용하였다. 이렇게 함으로써, 충분히 가볍고 저렴한 팔레트가 얻어지는데, 이러한 팔레트는 폐기물을 재활용할 수 있고, 또한 보다 위생적인 장점을 가지고 있다. 또한 이러한 팔레트는 100% 재활용이 가능하다.
그러나, 현재까지 페이퍼 또는 판지로 구성된 관으로 팔레트를 제조할 때, 강도, 단단함, 및 구성의 단순함을 고려한 최적의 구성을 갖는 팔레트에 대한 제안이 없었다. 스웨덴 특허 B-459 251 호에는 여러 층의 페이퍼 또는 판지로 구성된 정방형의 다수의 베이스부로 구성된 팔레트가 개시되어 있다. 하지만, 상기한 특허에는 층들이 어떻게 결합되는지 또는 팔레트가 내습성을 가지기 위해 어떻게 처리되는지에 대해 기술되어 있지 않다. 스위스 특허 제 486 376 호에는 3개의 종방향 베이스 유닛과 이러한 유닛 위에 놓이는 적재 데크(deck)를 구비한 팔레트가 개시되어 있다. 모든 요소들은 여러 층으로 권취된 페이퍼로 구성되지만, 서로 결합할 가능성이 현저하게 감소된 원형으로 구성되며, 이는 팔레트의 강도 및 강성에 악영향을 미친다. 또한 상기 특허에는 관에서 층이 어떻게 결합되는지에 대해서는 언급되지 않았다.
판지층의 결합과 최종 제품의 내습성에 대해서, 판지층이 서로 견고하게 결합되고, 원하는 강도를 부여하고, 판지에 습기가 차지 않도록 내습성을 부여하기 위해, 일반적으로 판지가 권취되기 전에 판지층은 적절한 매개물로 처리되어야 한다.
본 발명은 판지(cardboard) 또는 그와 유사한 재료로부터 직사각형 단면을 갖는 관{이하 판지관(cardboard tube)이라 함}을 제조하는 방법 및 그의 제조 장치에 관한 것이다.
도 1은 열가소성 재료로 코팅된 판지의 관을 제조하기 위한 장치의 개략도이며,
도 2는 도 1에 도시된 장치에 포함되는 스트래칭 유닛의 상세도이며,
도 3은 도 1에 도시된 장치에 포함되는 안내 유닛의 상세도이며,
도 4는 본 발명의 방법에 따라 제조된 관으로 구성된 팔레트의 일실시예를 도시한 도면이며,
도 5는 팔레트의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 관을 제조하기 전에 개시 재료를 처리할 필요가 없고, 또한 제조 후에도 관을 처리할 필요가 없으며, 다른 산업에서 발생된 폐기물을 활용할 수 있는, 예컨대 팔레트를 구성하는 판지관을 제조하는 간단하고 효과적인 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 본 발명의 목적은 열가소성 재료로 코팅된 판지층을 가열하고, 이러한 관을 형성하는 동안 판지층을 직사각형 코어 둘레에 나선형으로 권취하여 서로 결합시키는 것을 특징으로 하는 직사각형 단면을 갖는 판지관 제조 방법의 일실시예에 의해 달성된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 열가소성 재료로 코팅된 다수의 판지층을 가열하는 제 1수단과, 가열된 판지층을 권취시켜서 관을 형성하는 제 2수단을 포함하는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 권취 수단은 직사각형 단면을 갖는 신장된 코어와, 이러한 코어를 회전시켜 가열된 판지층이 코어에 권취되도록 하는 구동 수단을 포함하고 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 다수의 베이스관과 데크 유닛을 구비하며, 이러한 데크 유닛은 베이스관의 적어도 상부 적어도 일부를 가열함으로써 베이스관에 결합되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 관을 제조함으로써 얻어진 팔레트가 제공된다.
본 발명의 다른 양태와 장점들은 본 발명의 방법을 수행하는 장치의 실시예를 상세하게 기술함으로써 명백해질 것이다.
도면에서 장치는 도면부호 10으로 나타낸다. 이러한 장치는 개시 재료를 다루는 재료처리 유닛(12)을 포함한다. 개시 재료는 코일(14)에 배열되어 스트립(16)으로 절단된 열가소성 재료로 코팅된 판지이다. 스트립(16)은 한 쌍의 로드(19)를 포함하는 스트래칭 유닛(18)을 따라 진행하며, 예컨대 대향하는 벽에 개구(24)를 갖는 단열 용기(22)로 구체화되고 가열 용기(20)를 통과한다. 가열 유닛(20)은 판지 스트립 상의 열가소성 재료를 용융시키기 위해, LP 가스 버너, 할로겐 램프, IR 램프 등과 같은 다양한 열발생 장치를 포함할 수 있다. 이후, 스트립(16)은 안내 유닛(26)을 통과하면서 서로 상하로 겹쳐지고, 권취 유닛(30)으로 이동된다. 권취 유닛(30)은 신장된 로드에 의해 구현된 코어(32)와, 이러한 코어를 회전시키는 구동 수단(34)과, 코어의 하나 이상의 측부에 설치되어 코어(32)가 회전하는 동안 코어를 전진시키는 구동 로울러(37) 형태의 전방 급송 장치(forward-feeding device, 35)를 포함하고 있다. 코어의 진행 방향에서 코어의 전방에는 절단 유닛(36)이 설치되어 있다. 절단 유닛(36)은 권취 유닛에서 형성된 관(40)을 절단하기 위해 블레이드(blade), 나이프, 워터-제트(water-jet), 레이저 등의 적절한 수단을 포함하고 있다. 이러한 절단 유닛(36)은 절단, 소위 플라잉(flying) 절단을 행하는 동안 관과 함께 진행하도록 설치되어 있다.
본 발명에 따른 장치는 열가소성 재료로 코팅된 다수의 판지 스트립(16)이 가열 유닛(20)으로 안내되도록 작동하는데, 이때 제조될 관의 두께에 따라 스트립의 수가 결정된다. 스트립들은 그들 사이에 공간을 가지면서 서로 겹쳐지도록 안내된다. 가열 유닛(20)에서, 스트립과 열가소성 재료로 가열되어, 열가소성 재료가 용융된다. 이후, 스트립은 회전하고 있는 코어(32)로 안내된다. 스트립들은 그들 스스로 코어에 대해 소정의 각(α)으로 겹쳐지도록 안내된다. 스트립은 또한 외층이 내층의 에지를 덮도록 회전하여, 완성된 관에서 가능한한 스트립 에지가 거의 없도록 한다. 스트래칭 유닛(18)에 의해, 스트립은 권취되는 동안 팽팽하게 유지된다. 이러한 방식으로 스트립은 코어 상에 나선형으로 여러 층으로 권취되어, 연속하는 판지관이 제조된다. 동시에, 제조된 관은 구동 로울러(37)에 의해 코어(32)의 전방부 및 후방부에 공급된다. 스트립이 가열되기 때문에, 열가소성 재료는 층들 사이의 결합제로서 역할을 하여 다수의 판지층을 양호하게 접착시킨다. 나선형 권취에 의해, 스트립이 코어에 일정하게 공급되어, 연속하는 판지관이 제조된다. 판지관은 플라잉 절단 유닛(36)에 의해 적절한 간격으로 절단된다. 관(40), 즉 코어는 바람직하게는 직사각형 단면으로 형성되어, 다른 코팅된 판지관과의 결합이 용이하도록 편평한 영역을 제공한다. 열가소성 재료는 판지의 한측부 또는 양측부 상에 코팅될 수 있으며, 양자 모두가 층들 사이에 양호한 접착을 제공한다. 예컨대, 레이저를 사용하여 관을 절단함으로써, 밀봉된 단부 영역을 얻을 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 방법 및 장치는 여러 장점을 가진다. 개시 재료는 양호한 강도와 내습성, 및 상대적으로 중량이 작은 관을 형성하기 위해 단지 가열되고 권취된다. 또한, 바람직하게는 다른 산업에서 발생된 폐기물이 하나 이상의 측부 상에 열가소성 폴리에틸렌이 코팅된 판지인 방수 판지를 제조하는데 사용된다.
제조된 관은 다양한 분야에 사용될 수 있다. 그중 하나는 열가소성 재료가 사용되는 판지 팔레트의 제조에 사용되는 것이다. 도 4는 열가소성 폴리에틸렌이 코팅된 판지로 제조된 팔레트의 한 예를 도시하고 있다. 도면에서, 전체 플레이트(44)는 상기한 방법 및 장치에 의해 제조된 다수의 베이스관(40)에 결합되어 있다. 이때, 베이스관(40)의 상부측을 가열함으로써 전체 플레이트(44)가 결합된다. 전체 플레이트는 카르톤(carton), 주름진 판지, 및 마소나이트등과 같은 적절한 재료로 구성되어, 팔레트를 강화시킬 수 있다. 베이스관(40)은 바람직하게는 그의 내측 단부에 관 단편(42) 형태의 강화 요소가 설치되어 있다. 강화 요소(42)는 바람직하게는 베이스관과 동일한 방법으로 제조된다.
도 5는 데크 관(46)의 바닥부와 베이스관(40)의 상부를 가열함으로써 다수의 베이스관(40)과 데크 관(46)이 양호하게 결합되어 있는 다른 실시예를 도시하고 있다. 만일 필요하다면, 절단 단부 에지는 적절한 보호물질을 코팅함으로써 밀봉될 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 팔레트의 보다 상세한 내용은 본 발명의 발명자에 의해 제안된 스웨덴 특허출원 제 9401481-8 호에 개시되어 있다.
상기한 본 발명에 따른 방법 및 장치에 따라서 제조된 팔레트는 일회용 팔레트로서 사용되거나, 그들의 강도와 저항성에 따라 여러 차례 사용될 수 있다. 제조시에, 권취될 층의 수는 원하는 강도와 수명에 따라 선택될 수 있다. 본 출원의 다른 분야는 콘크리트 구조물을 주조하기 위한 주형으로서 사용되는 것이다. 마찬가지로, 최종 구조물 위에 다른 재료가 놓여질 수 있도록 편평한 면을 제공하기 위해, 관은 직사각형 단면을 가지는 것이 유리하다. 종래의 주형용 관과 비교할 때, 본 발명에 따른 관은 코팅될 수 있고, 보다 우수한 내습성을 가지고 있는 또다른 장점을 가진다.
본 발명에 따른 방법 및 장치 뿐만 아니라 제조된 물품은 환경적인 면에서 여러 분야에 유리하게 적용된다. 첫째로, 다른 산업으로부터 발생된 폐기물을 폐기처리하지 않고 재활용할 수 있다는 점이다. 둘째로, 관의 제조 또는 다른 보호 특성을 주기 위해 추가 매개물을 첨가할 필요가 없다는 점이다. 셋째로, 본 발명에 따른 관은 환경적으로 유해한 성분을 포함하고 있지 않으며, 따라서 이들을 폐기처리할 경우에는 장작 보다 두배의 높은 열너지 효율을 얻을 수 있는 판지 또는 열가소성 연탄(briquette)으로 재활용될 수 있다는 점이다.
본 발명의 개념 및 범위를 벗어나지 않으면서, 상기한 실시예는 다양하게 개조 및 변형되어 실시될 수 있다.

Claims (9)

  1. 직사각형 단면을 갖는 판지관을 제조하는 방법에 있어서,
    열가소성 재료로 코팅된 판지층을 가열하는 단계와,
    상기 관을 형성하는 동안 상기 판지를 직사각형 코어 둘레에 나선형으로 권취시켜 서로 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 열가소성 재료로 코팅된 다수의 판지층(16)을 가열하는 제 1수단(20)과,
    상기 가열된 판지층을 권취시켜서 관(40)을 형성하는 제 2수단(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1항에 따른 방법을 달성하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 층들을 결합시키는 상기 제 2수단은 직사각형 단면을 갖는 신장된 코어(32)와, 상기 코어(32)를 회전시켜 상기 가열된 판지층(16)이 상기 코어(32) 상에 권취되도록 하는 구동 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 판지층들은 상기 코어 상에 나선형으로 서로 겹쳐지면서 권취되는 스트립 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 코어의 길이를 따라 상기 코어 상에 제조된 관을 공급할 수 있는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 절단 유닛(36)이 상기 제조된 관(40)을 적절한 길이로 절단하기 위해 공급 방향(F)에서 볼 때 로드(32)의 후방에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 다수의 베이스관(40)과, 데크 유닛(44)을 포함하며,
    상기 데크 유닛(44)은 상기 베이스관(40)의 상부를 가열함으로써 상기 베이스관에 결합되는 전체 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1항에 따른 방법에 의해 제조된 판지관으로 제조된 팔레트.
  8. 다수의 베이스관(40)과 데크 유닛(46)을 포함하며,
    상기 데크 유닛(46)은 상기 데크 유닛과 상기 베이스관의 마주하는 측부를 가열함으로써 상기 베이스관에 결합된 제 1항에 따라 제조된 다수의 관으로 구성된 것을 특징으로 하는 제 1항에 따른 방법에 의해 제조된 관으로 제조된 팔레트.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 베이스관(40)은 그의 내측 단부에 관(42) 형태의 강화 요소가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 팔레트.
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