KR200263580Y1 - 종이컵 자동포장기의 비닐포장대 패킹장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 자동판매기 등에 사용되는 종이컵의 자동포장기에 있어서, 콘베이어 밸트에 의해 이송되어진 적층상의 종이컵이 별도의 투입장치에 의해 자동포장기의 내부로 제공되면, 실린더 및 실린더 로드에 의해 비닐포장대가 전개된 상태로 고정된 승강장치를 고속으로 상승케 하고, 상승된 비닐포장대의 상,하단을 융착 및 절단하여 밀봉상의 비닐포장대를 자동포장기로부터 배출하면,

종래와 같이 패킹작업에 따른 과다인원의 투입이 전혀 필요없으면서도 고속으로 대량 패킹작업이 가능하므로 원가절감의 효과가 있는 것이며, 상하 밀봉된 상태로 균일하게 패킹되므로 종이컵 포장대의 품질을 향상시키면서도 보다 안정적이면서 대량생산이 가능한 종이컵 자동포장기의 비닐포장대 패킹장치에 관한 것이다.

Description

종이컵 자동포장기의 비닐포장대 패킹장치 {Vinyl bag packing device of paper cup packing machine}

본 고안은 각종 자동판매기 등에 사용되는 종이컵의 자동포장기에 있어서, 특히 자동포장기의 내부로 일정개수씩 적층된 종이컵이 투입되면, 비닐포장대가 전개된 상태로 자동으로 상승 및 융착, 절단하여 일정수량의 종이컵을 고속 및 대량으로 비닐포장대에 의해 패킹되게 한 종이컵 자동 포장기의 비닐포장대 패킹장치에 관한 것이다.

종이컵은 현대 생활의 필수품으로서, 인스턴트 식품 문화의 발달과 더불어 수많은 종류의 1회용품과 더불어 다양한 종류가 개발되어 사용되고 있으며, 일반적인 종이컵은 대부분 각종 음료를 제공하는 자동판매기의 일회용컵으로 사용되어지고 있다.

이러한 일회용 종이컵은 내용물을 담을 수 있는 량이 약 6.5온스(oz)로 규격화되어 있으며, 하나의 비닐포장대에 50개의 종이컵이 들어 있는 것이며, 종이컵의포장단위인 박스에는 50개들이 비닐포장대가 20개 들어있는 것으로, 일반적인 종이컵 포장박스에는 1,000개의 종이컵이 들어 있게 된다.

이러한 종이컵의 포장단위는 종이컵의 생산공장에서 일일이 작업자가 이를 수작업에 의해 포장하는 것이며, 상기한 바와 같은 포장단위의 생산공정을 살펴보면,

다수의 종이컵 제조장치로부터 개별의 종이컵이 생산되어지면 고압 이동관을 따라 집중부로 옮겨지며, 집중부에는 각각의 종이컵 제조장치에서 제공된 다수의 종이컵이 적층됨은 물론 집중부에 내장된 검출센서에 의해 일정개수 즉, 종이컵의 적층수량이 50개가 되면 솔레노이드 밸브의 개변에 의해 이를 배출하게 되는 것이며, 적층되어 배출된 50개의 종이컵 뭉치는 작업자가 이를 별도의 비닐포장대 속으로 삽입하여 비닐포장대의 개구부를 마감한 후, 포장용 박스에 집어넣는 작업에 의한 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 통상의 종이컵 포장방법 및 공정은 다수의 작업인력을 필요로 하게 되는데, 상기한 바와 같은 집중부에서 연속하여 배출되는 종이컵은 연속적이면서도 고속으로 배출되므로, 상대적으로 포장대로의 삽입작업 및 포장대의 마감작업에 따른 시간지연에 의해 종이컵의 포장단계에서 많은 인원이 투입되어 연속적으로 배출되는 종이컵의 포장작업을 하여야 하므로 과다인원의 투입은 물론 인건비의 상승 원인이 되는 것이며, 결국 생산원가의 상승에 따른 비경제적인 문제점이 있는 것이다.

본 고안은 전기한 바와 같은 문제점을 제거코자 안출된 것으로서, 콘베이어 밸트에 의해 이송되어진 적층상의 종이컵이 별도의 투입장치에 의해 자동포장기의 내부로 제공되면, 실린더 및 실린더 로드에 의해 비닐포장대가 전개된 상태로 고정된 승강장치를 고속으로 상승케 하고, 상승된 비닐포장대의 상,하단을 융착 및 절단하여 밀봉상의 비닐포장대를 자동포장기로부터 배출하면,

종래와 같이 패킹작업에 따른 과다인원의 투입이 전혀 필요없으면서도 고속으로 대량 패킹작업이 가능하므로 원가절감의 효과가 있는 것이며, 상하 밀봉된 상태로 균일하게 패킹되므로 종이컵 포장대의 품질을 향상시키면서도 보다 안정적이면서 대량생산이 가능한 종이컵 자동포장기의 비닐포장대 패킹장치를 제공함에 본 고안의 목적이 있는 것이다.

이상과 같은 목적을 달성키 위한 본 고안의 기술적 수단은 자동포장기의 내부로 종이컵을 투입하는 회전투입수단과, 투입된 종이컵에 비닐포장대를 씌우는 포장대 승강수단, 종이컵을 감싼 포장대의 상하단을 실링하는 용착수단 및 용착된 포장대를 컷팅하는 절단수단으로 되는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 종이컵의 생산 및 포장과정을 나타낸 전체 공정도

도 2는 본 고안에 따른 종이컵 자동포장기의 전체 정면도

도 3은 본 고안에 따른 종이컵 자동포장기의 내부를 보인 측면도

도 4는 본 고안에 따른 종이컵 비닐포장대 패킹장치의 요부 확대 사시도

도 5a ~ 도 5b는 본 고안에 다른 종이컵 비닐포장대 패킹장치의 요부확대 단

면도로서,

도 5a는 비닐포장대 패킹장치의 내부에 투입된 종이컵에 비닐포장대를

씌운 상태의 단면도

도 5b는 종이컵에 씌워진 비닐포장대를 융착 및 컷팅한 상태의 단면도

이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 본체 2 : 가이더

3 : 자동포장기

10 : 비닐포장대 패킹장치 11 : 실린더

12 : 실린더로드 13 : 승강판

14 : 가이드봉 15,15' : 돌출턱

16 : 착좌부 17 : 삽입관

18 : 시트부 19 : 중량체

20 : 삽입공 21,21' : 플랜지

22 : 로울러 23,23' : 회전축

24,24' : 요홈부 25 : 스프링

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 종이컵 생산 및 자동포장 공정을 보인 개략도이고, 도 2는 본 고안에 따른 종이컵 자동포장기의 정면설명도이며, 도 3은 본 고안에 따른 종이컵 자동포장기의 내부가 보이는 측면설명도이다.

먼저, 본 고안에 따른 종이컵 자동포장기에 의해 연속 생산된 종이컵의 생산및 포장 공정을 살펴보면,

종래와 같이 각각의 종이컵 제조장치(100)(100')로부터 생산된 종이컵은 고압이송관(101)(101')을 따라 집중부(102)에 순차적으로 적층되는 것이며, 이렇게 적층된 종이컵은 그 적층개수가 50개에 이르렀을 때, 이를 검출센서에 의해 감지하여 솔레노이드 밸브의 개변작용에 의해 종이컵 배출하게 되는데,

이렇게 배출된 종이컵을 작업자에 의해 콘베이어 밸트(103)에 올려 놓게 되면 콘베이어 밸트(103)의 이송에 의해 일측 자동포장기(3) 측으로 종이컵을 운반하게 되는 것이다.

이렇게 운반된 종이컵은 자동포장기(3)의 종이컵 회전투입장치(30) 및 비닐포장대 패킹장치(10)에 의해 별도의 작업자 손을 거치지 않고도 밀봉상태의 비닐 포장대가 씌워진 단위포장의 종이컵이 완성되므로 이를 포장용 상자에 투입하여 패킹하면 되는 것이다.

즉, 본 고안에 따른 자동포장기는,

본체(1)의 상부 일측에는 종이컵 회전투입장치(30)을 장착하고, 본체(1)의 상부 중앙에는 다수의 관체가 연결된 종이컵 가이더(2)를 장착하며, 본체(1)의 내부에는 별도의 비닐포장대 패킹장치(10)를 내장한 종이컵 자동포장기(3)를 형성하되,

상기한 비닐포장대 패킹장치(10)는,

본체(1)의 상부에 실린더(11)를 하향 장착하고, 그 실린더로드(12)는 본체(1)의 내부에 위치되게 하며, 전기한 실린더로드(12)의 하단에는 별도의 승강판(13)을 부착하여, 승강판(13)의 타측에 축설된 가이드봉(14)을 따라 승강판(13)이 상하 승강되게 하며,

승강판(13)의 상부 일측에는 상하부의 융착기(33)와, 하부의 컷팅기(34)를 각각 장착하되,

승강판(13)의 중앙에는 상부로 다수의 돌출턱(15)(15')을 일정간격으로 형성하고, 하부에는 내측 하단부에 경사상의 착좌부(16)가 형성된 삽입관(17)을 형성하며,

전기한 삽입관(17)의 내부에는 하단에 경사상의 시트부(18)가 형성된 중량체(19)를 내장하여 구성된 것이다.

또한, 전기한 승강판(13)의 측부에는 삽입공(20)이 형성된 하향 플랜지(21)(21')를 형성하되, 전기한 플랜지(21)(21')의 삽입공(20)에는 로울러(22)가 삽입된 회전축(23)(23')을 삽입하여, 이격된 회전축(23)(23')을 스프링(25)에 의해 탄지되게 하고,

전기한 로울러(22)가 위치하는 삽입관(17) 및 중량체(19)의 양측에는 요홈부(24)(24')를 형성하여 구성된 것이다.

도면중 미설명 부호 31은 비닐포장대, 32는 고정클립, 35는 포장대공급장치이다.

이상과 같은 구성에 의한 본 고안의 작용을 첨부도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4의 도시와 같이 본 고안 비닐포장대 패킹장치는 본체(1)의 상부에 장착된 실린더(11) 및 본체(1)의 내부에 하향 위치한 실린더로드(12)의 상하 작동 및 타측의 가이드봉(14)에 의해 승강판(13)이 상하 승강하며 비닐포장대(31)를 상승시키는 것인데,

승강판(13)의 중앙에 형성된 삽입관(17) 및 그 내부의 중량체(19)의 사이공간에 삽입된 비닐포장대(31)는 그 삽입관(17) 및 중량체(19)가 단면상 원형상이므로 그 형상에 따라 관체상으로 전개된 상태로 장착되는 것이다.

또한, 전기한 중량체(19)는 자중에 의해 하향의 압압력을 갖게 되므로 중량체(19)와 삽입관(17) 사이에 삽입된 비닐포장대(31)가 하부로 빠지는 것을 방지하게 되는 것이다.

또한, 전기한 승강판(13)의 중앙 상부에 형성된 다수의 돌출턱(15)(15')은 일정간격을 갖고 형성되어 있으므로 비닐포장대(31)가 상승한 상태에서 후술하는 고정클립(32)이 상기한 돌출턱(15)(15')의 사이공간에 위치한 비닐포장대(31)의 상단부를 고정할 수 있도록 구성된 것이다.

또한, 스프링(25)에 의해 탄지된 로울러(22)는 전기한 승강판(13)의 상승 또는 하강시 그 비닐포장대(31)가 회전하거나 꼬이는 것을 방지하기 위한 것으로 삽입관(17) 및 중량체(19)에 형성된 요홈부(24)(24')에 위치하는 로울러(22)에 의해 중량체(19)의 회전을 방지하면서도 이에 의해 비닐포장대(31)가 회전 및 꼬이는 것을 방지하게 되는 것이다.

이러한 본 고안 비닐포장대 패킹장치(10)를 그 작업과정에 의해 보다 상세히 설명한다.

먼저, 도 5a의 도시와 같이 작업자는 관체상의 비닐포장대(31)의 단부를 삽입관(17) 및 중량체(19)의 이격공간내에 위치시켜 그 중량체(19)의 자중 및 삽입관(17)의 착좌부(16)와 중량체(19)의 시트부(18)가 서로 면접되면서 그 비닐포장대(31)를 압압하므로 하부로 비닐포장대(31)가 빠지지 않게 한 상태에서, 비닐포장대(31)가 삽입된 승강판(13)이 실린더로드(12)의 상승작용에 의해 함께 상승하게 되는 것이며, 고속으로 상승하는 실린더로드(12) 및 승강판(13)에 의해 삽입관(17) 내부의 중량체(19)는 자중 및 관성력이 더해지면서 하부로 더욱 강하게 압압하므로 비닐포장대(31)가 하부로 빠지는 것이 방지되는 것이며,

이렇게 실린더로드(12)의 상승에 의한 승강판(13)의 상승작용은, 그 비닐포장대(31)가 종이컵 회전투입장치(30)에 의해 본체(1)의 내부로 투입되는 종이컵(104)의 외주연에 미리 비닐포장대(31)가 형성되도록 하는 것이며, 승강판(13)이 완전히 상승하게 되면 그 승강판(13)의 돌출턱(15)(15')의 이격공간부에 별도의 고정크립(32)이 위치되어, 승강판(13) 및 돌출턱(15)(15')의 상승과 동시에 그 비닐포장대(31)의 단부가 고정클립(32)에 의해 고정되는 것이다.

또한, 상승한계점까지 완전 상승한 상태에서 고정클립(32)에 의해 비닐포장대(31)의 상단부가 완전히 고정되게 하고, 곧바로 그 실린더(11) 및 실린더로드(12)의 하강작동에 의해 승강판(13)이 고속으로 하강되게 하는 것이며,

승강판(13)이 고속으로 하강하게 되면, 그 승강판(13)의 삽입관(17)에 삽입되어 있던 중량체(19)는 관성에 의해 승강판(13)의 하강속도보다는 약간 느린 출발속도 즉, 자중에 의해서만 하강하게 되므로 그 중량체(19)의 하강속도보다 빠른 하강속도를 갖는 승강판(13) 및 삽입관(17)에 의해 삽입관(17)의 착좌부(16)와, 중량체(19)의 시트부(18)가 서로 분리되면서 더 이상 비닐포장대(31)를 압압하며 고정하지 않게 되는 것이다.

따라서, 그 승강판(13)의 상승시에는 비닐포장대(31)를 물고 동시에 상승하게 되지만, 고속으로 하강하게 되면 비닐포장대(31)와는 별개로 그 승강판(13) 및 내부의 중량체(19)만이 이격된 상태로 하강하며 상승된 비닐포장대(31)에는 영향을 끼치지 않는 것이다.

이렇게 종이컵(104)이 투입되는 부분에 미리 비닐포장대(31)가 형성된 상태에서, 별도의 종이컵 회전투입장치(30)에 의해 본체(1)의 내부로 적층된 종이컵(104)이 투입되면, 미리 전개 상승된 비닐포장대(31)의 내부로 종이컵(104)이 투입되는 것이며, 종이컵(104)이 투입된 이후에는 비닐포장대(31)의 상하부에 마련된 별도의 융착기(33)에 의해 그 비닐포장대(30)의 상하부를 열용착하는 것이며, 상하부가 열용착 된 상태의 비닐포장대(31)는 그 하부에 마련된 별도의 컷팅기(34)에 의해 비닐포장대(31)의 하부가 절단되는 것이다.

따라서, 본체(1)의 내부에는 도 5b의 도시와 같이 상하부가 열용착되고 그 하단부가 절단된 상태의 비닐포장대(31)가 위치하게 되는 것이며, 전술한 바와 같이 전기한 비닐포장대(31)의 내부에는 적층된 종이컵(104)이 내장되어 있는 것이다.

이러한 상태의 종이컵(104) 및 비닐포장대(31)는 별도의 배출수단(도면에는 미도시함)에 의해 본체(1)의 외부로 배출시키면 패킹작업이 완료되는 것이다.

또한, 패킹이 완료된 상태의 종이컵(104)이 배출되고 나면 다시 비닐포장대(31)를 상승시켜 새로운 종이컵(104)이 투입되어 그 비닐포장대(31)의 내부로 삽입되게 하는 것이며, 전기한 바와 같이 컷팅기(34)에 의해 비닐포장대(31)가 잘려지면 그 잘려진 하측이 다시 승강판(13)의 삽입관(17) 및 중량체(19)에 의해 고정되어 있으므로 다시 승강판(13)을 상승시키면 동시에 비닐포장대(31)가 함께 상승하게 되므로 전기한 바와 같은 과정의 반복에 의해 고속 및 연속적인 종이컵의 패킹작업이 가능한 것이다.

이렇게 상하 승강 및 융착, 컷팅에 의한 본 고안 비닐포장대 패킹장치(10)는 승강판(13)의 상하 승강작용 및 융착기(33) 및 컷팅기(34)에 의한 마감작업에 의해 보다 신속하면서도 고속으로 종이컵(104)의 패킹작업을 완성할 수 있는 것이다.

또한, 본체(1)의 일측에 마련된 포장대공급장치(35)는 전기한 바와 같이 승강판(13)의 상승과 동시에 권취롤상에 감겨진 비닐포장대(31)를 자연스럽게 공급하므로 연속길이상의 비닐포장대(31)가 지속적이면서도 연속적으로 비닐포장대 패킹장치(10)로 공급하게 되는 것이다.

또, 전기한 승강판(13)의 양측에 형성된 플랜지(21)(21')의 장공상 삽입공(20)에는 로울러(22)의 회전축(23)(23')이 삽입되어 있는 것이며, 그 이격된 로울러(22)의 회전축(23)(23')을 별도의 스프링(25)에 의해 탄설되게 함으로서, 전기한 로울러(22)는 항상 내측으로의 압압력이 작용되는 것이며, 이러한 스프링(25)의 인장력은 그 로울러(22)를 삽입관(17) 및 중량체(19)의 요홈부(24)(24')에 압착되게 하여, 비닐포장대(31)가 그 요홈부(24)(24') 또는 로울러(22)의 형상에 따라절곡된 곡선상의 삽입상태를 갖게 되므로 승강판(13)의 상하 승강작용에는 영향을 미치지 않으면서도 중량체(19)의 회전을 억제하거나 삽입관(17) 및 중량체(19)의 사이에 삽입된 비닐포장대(31)가 고속으로 상하 승강하는 승강판(13)에 의해 회전되거나 꼬이는 것을 방지하게 되는 것이다.

이상과 같은 본 고안 종이컵 자동포장기의 비닐포장대 패킹장치는 종래와 같이 패킹작업에 따른 과다인원의 투입이 전혀 필요없으면서도 고속으로 대량 패킹작업이 가능하므로 원가절감의 효과가 있는 것이며, 상하 밀봉된 상태로 균일하게 패킹되므로 종이컵 포장대의 품질을 향상시키면서도 보다 안정적이면서 대량생산이 가능한 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 본체(1)의 상부에 실린더(11)를 하향 장착하고, 그 실린더로드(12)는 본체(1)의 내부에 위치되게 하며, 전기한 실린더로드(12)의 하단에는 별도의 승강판(13)을 부착하여, 승강판(13)의 타측에 축설된 가이드봉(14)을 따라 승강판(13)이 상하 승강되게 하며,

   승강판(13)의 상부 일측에는 상하부의 융착기(33)와, 하부의 컷팅기(34)를 각각 장착하되,

   승강판(13)의 중앙에는 상부로 다수의 돌출턱(15)(15')을 일정간격으로 형성하고, 하부에는 내측 하단부에 경사상의 착좌부(16)가 형성된 삽입관(17)을 형성하며,

   전기한 삽입관(17)의 내부에는 하단에 경사상의 시트부(18)가 형성된 중량체(19)를 내장하여 됨을 특징으로 하는 종이컵 자동포장기의 비닐포장대 패킹장치.
2. 제 1항에 있어서, 승강판(13)의 측부에는 삽입공(20)이 형성된 하향 플랜지(21)(21')를 형성하되, 전기한 플랜지(21)(21')의 삽입공(20)에는 로울러(22)가 삽입된 회전축(23)(23')을 삽입하여, 이격된 회전축(23)(23')을 스프링(25)에 의해 탄지되게 하고,

   전기한 로울러(22)가 위치하는 삽입관(17) 및 중량체(19)의 양측에는요홈부(24)(24')를 형성하여 됨을 특징으로 하는 종이컵 자동포장기의 비닐포장대 패킹장치.