KR200326143Y1 - 종이컵 성형기의 밑지 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종이컵 성형기의 밑지 공급장치에 관한 것으로서, 펀칭으로 타발 형성을 통해 종이컵 성형체를 이루기 위한 밑지를 단속적으로 공급함에 있어 각 공급길이의 오차발생을 방지하여 항시 일정한 간격이 유지되어질 수 있도록 함으로서 재료의 낭비를 최소화 하기위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 고안의 밑지 공급장치는, 권취롤(20)로 부터 이송되는 밑지(21)를 펀칭부로 공급하기 위한 공급롤러(1)가 가압롤러(2)와 쌍을 이루어 구비되어져 있으며, 상기 공급롤러(1)의 회동축(1a) 일단에는 회동력 전달을 위한 구동체(10)가 장착되어진 구조에 있어서, 상기 구동체(10)는 선단측 연결부에 연결로드(3)가 상호간에 회동이 자유롭게 연결되어진 상태에서 직선방향 왕복 유동을 전달받아 왕복 회동이 이루어지는 몸체부(11); 몸체부(11)의 내부에 장착되어진 상태에서 공급롤러(1)의 회동축(1a)과 연결되어져 회동력을 전달하는 래칫휠(12); 몸체부(11)의 왕복 유동시 일방향 유동력만을 단속적으로 래칫휠(12)측으로 전달하기 위해 탄성 지지되어지는 걸림봉(14);을 포함하여 구비되어짐을 특징으로 한다.

Description

종이컵 성형기의 밑지 공급장치{UNDER PAPER SUPPLY ASSEMBLY OF PAPER CUP FORMING MACHINE}

본 고안은 일회용 종이컵 성형기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종이컵을 성형 제작하는 성형기에 있어 기 성형된 컵통체의 하부에 끼워지게 되는 밑지를 정확한 펀칭 길이만큼 단속적으로 공급하게 되는 종이컵 밑지 공급장치에 관한 것이다.

주지하는 바와같이 종이컵은 현대 생활의 필수품으로서 수많은 종류의 1회용품과 더불어 다양한 종류가 개발되어 사용되고 있으며, 일반적인 종이컵은 대부분 사무실 비치용 또는 각종 음료를 제공하는 자동판매기의 일회용컵으로 사용되어지고 있다.

이러한 일회용 종이컵을 제조함에 있어서는 여러단계의 공정을 거쳐 제조가 이루어지게 되는데, 먼저 부채꼴 전개 상태로 재단된 컵 원지를 공급대에 적층시킨 상태에서 흡착구에 의하여 한장씩 끌어내린 후 컵 원지 하부측을 성형몰드 하면에 밀착 고정시킨 상태에서 양 절첩 날개에 의하여 컵 원지의 양측을 말아 오므려준 다음 상부측 일부가 겹쳐지는 결합면을 상부측에서 승강 작동되는 가열 인두로 눌러 융착시켜 컵통체를 형성한다.

이와동시에 장치의 일측에서는 컵통체의 하부에 부착될 밑지가 성형되어지게 되는데, 이는 테이프형 롤로 권취된 비닐 코팅된 밑지를 연속적으로 풀어 공급하면서 펀칭으로 타발 형성한 후, 형성된 원형의 밑지를 밀어내려 상기 성형된 컵통체의 내측 하부에 상기 밑지를 끼워넣고 예열, 컬링, 압착을 실시함으로 종이컵이 완성되어지게 되며, 이와같은 일련의 종이컵 성형과정은 다분히 공지된 기술이므로 도면을 통한 구체적인 설명은 생략키로 한다.

한편, 상기와 같은 공정을 통해 종이컵을 성형하는 과정에 있어서 종래 밑지를 펀칭작업으로 공급하기위한 공급장치의 경우는 공급롤러가 단속적으로 회전을 하면서 펀칭작업이 이루어질 길이만큼 공급이 이루어지게 되며, 이를 위해서는 공급롤러의 구동축상에 도 1에 도시된 바와같은 형태의 구동체(100)가 장착되어지게 된다.

이러한 종래 구동체(100)에는 일정 구간 왕복 유동력이 반복적으로 전달되어짐에 있어 공급롤러(미도시)의 구동축(104)상에 일방향 회동만이 단속적으로 전달되어질 수 있도록 다수의 삽입공(101)이 소정 간격으로 형성되어져 있는 가운데, 각 삽입공(101)에는 지지구(102)와 탄성판(103)이 구성되어져 있다.

그러나, 종래 구동체(100) 구조에서는 회동력을 단속하는 지지구(102)가 상기와 같이 탄성판(103)의 탄성력에 의한 지지구조를 이루고 있기 때문에 밑지를 공급하는 공급롤러의 회동량 전달에 있어 회전과 정지를 반복하는 과정에서 조금씩 오차가 발생하게 되는데, 만일 도 2에 도시된 바와같이 밑지(110)의 펀칭부위(a)가 서로 교차될 경우에는 불량이 발생할 수 있으므로 오차범위를 감안하여 도 2에 도시된 바와같이 펀칭 간격(d')을 넓게 설정해야 하고, 이로 인해 밑지 재료의 낭비가 더욱 증가되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 펀칭으로 타발 형성을 통해 종이컵 성형체를 이루기 위한 밑지를 단속적으로 공급함에 있어 각 주기별 공급길이의 오차발생을 방지할 수 있는 공급장치를 제공함으로서 종이컵 성형과정에서 발생하는 재료의 낭비를 최소화할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 구동체의 구성상태를 나타낸 예시도.

도 2는 종래 기술에서 밑지의 펀칭부위 오차상태를 나타낸 도면.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 구동체의 분해 사시도.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 구동체의 내부 구조도.

도 5는 본 고안 구동체가 장착된 밑지 공급장치 요부 구성 상태도.

도 6은 본 고안 밑지 공급부의 동작에 따른 구동체 동작상태도.

도 7은 본 고안 종이컵 성형기의 밑지 공급부 측면도.

도 8은 본 고안에 따른 밑지의 펀칭작업 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 공급롤러 1a: 회동축

2 : 가압롤러 3 : 연결로드

4 : 작동캠 5 : 작동축

6 : 스프라켓 7 : 체인벨트

10 : 구동체 11 : 몸체부

12 : 래칫휠 13 : 커버체

14 : 걸림봉 15 : 탄성스프링

16 : 와셔 20 : 공급롤

21 : 밑지

상기 목적은, 권취롤로 부터 이송되는 밑지를 펀칭부로 공급하기 위한 공급롤러가 가압롤러와 쌍을 이루어 구비되어져 있으며, 상기 공급롤러의 회동축 일단에는 회동력 전달을 위한 구동체가 장착되어지되, 상기 구동체는 일단이 작동캠상에 편심 연결되어져 왕복운동되어지는 연결로드의 타단과 연결되어져 있어 일정 주기로 왕복 유동력이 전달되어지는 밑지 공급장치에 있어서: 상기 구동체는, 선단측 연결부에 연결로드가 상호간에 회동이 자유롭게 연결되어진 상태에서 직선방향 왕복 유동을 전달받아 왕복 회동이 이루어지는 몸체부; 상기 몸체부의 내부에 장착되어진 상태에서 공급롤러의 회동축과 연결되어져 회동력을 전달하는 래칫휠; 상기 몸체부의 왕복 유동시 일방향 유동력만을 단속적으로 래칫휠측으로 전달하기 위해 탄성 지지되어지는 걸림봉;을 포함하여 구비되어짐을 특징으로 하는 종이컵성형기의 밑지공급장치를 통해 이룰 수 있게된다.

이하, 본 고안의 구체적인 실시예를 첨부된 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 실시예에 따른 종이컵 성형장치중 밑지공급부의 개략적인 구성을 도 5를 통해 살펴보면, 구동모터(미도시)로 부터 체인벨트(7)를 통해 전달되는 회동력을 전달받기 위해 작동축(5)의 적소에 스프라켓(6)이 설치되어져 있으며, 상기 작동축(5)의 일단에는 작동캠(4)이 구성되어져 있고, 상기 작동캠(4)에는 연결로드(3)의 일단이 편심 연결되어져 있다.

그리고, 상기 연결로드(3)의 타단은 본 고안 구동체(10)에 상호 회전이 자유로운 상태로 연결되어져 있으며, 구동체(10) 중심에는 공급롤러(1)의 회동축(1a)이 연결되어져 있어 단속적인 일방향 회동력을 전달받게 되는데, 이러한 공급롤러(1)의 상부에는 피동되어지는 가압롤러(2)가 구비되어짐으로서 상호간의 사이로 이송되는 밑지(21)를 가압 공급토록 구성되었다.

특히, 구동체(10)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와같이 몸체부(11) 내부에 공급롤러(1)의 회동축(1a)과 축결합이 이루어져 있는 래칫휠(12)이 구비되어져 있는데, 이와함게 일측에는 와셔(16)에 의해 돌출높이가 제한되어짐과 함께 탄성스프링(15)의 탄성력에 의해 지지되어지는 걸림봉(14)이 돌출 구비됨으로서 구동체(10)의 왕복 회동시의 회동력이 래칫휠(12)에 전달되어질 수 있도록 구성되어져 있다.

이때 래칫휠(12)은 외주면상에 일정간격으로 일방향 미늘톱니(12a)가 형성되어져 있으므로, 몸체부(11)의 정방향 회동시는 회동력이 래칫휠(12)을 통해회동축(1a)으로 전달되어지고, 역방향 회동시는 걸림봉(14)이 미늘톱니(12a)의 곡면부위를 따라 눌려지게 됨으로서 회동력이 회동축(1a)으로 전달되지 않도록 구성되어져 있다.

도면중 미설명 부호 13은 래칫휠(12)의 이탈을 방지하기 위해 장착되는 커버체이고, 18은 연결로드(3)의 단부와 지지핀에 의해 연결되어지는 연결부를 나타낸다.

이와같은 구성을 이루고 있는 본 고안 밑지공급장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

먼저, 롤상태로 제작되어진 밑지(21)를 종이컵성형기의 일측에 구비되어져 있는 권취롤(20)상에 끼워넣은 상태에서 밑지의 일측끝단을 도 7에 도시되어진 바와같이 공급롤러(1)와 가압롤러(2) 사이를 통과시켜 이송 경로를 펀칭성형부 방향으로 설정한 상태에서 작업자의 동작제어에 의해 밑지의 성형을 위한 초기 공급이 이루어지게 된다.

즉, 제어에 따른 성형기의 동작신호가 인가되면 구동모터(미도시)로 부터 체인벨트(7)를 통해 스프라켓(6)에 회동력이 전달되어지고, 이러한 회동력은 다시 작동축(5)에 전달되게 됨으로서 일단에 설치되어져 있는 작동캠(4)이 일정속도로 회전동작되어지게 된다.

이에따라 작동캠(4)상에 편심 결합되어져 있는 연결로드(3)는 작동캠(4)의 회전동작에 따라 유동이 이루어지면서 직선방향으로의 왕복운동이 반복적으로 이루어지게 되고, 이와함께 연결로드(3)의 타단에 연결되어져 있는 구동체(10)가 도 6에 도시된 바와같이 소정 원호의 경로상에서 왕복 회동이 이루어지면서 구동체(10)의 정방향 회동력만이 선택적으로 공급롤러(1)에 전달되어짐으로서 밑지(21)를 일정한 간격으로 공급하게 되는 것이다.

이때, 상기 구동체(10)의 회동력이 공급롤러(1)에 전달되는 과정을 좀더 상세히 살펴보면, 구동체(10)내의 래칫휠(12)은 외주상에 편심형성된 미늘톱니(12a)가 형성되어져 있으므로 걸림봉(14)에 의해 일방향 회전만이 자유로운 상태를 이루게 된다.

즉, 구동체(10)가 정방향으로 회전될때는 걸림봉(14)이 래칫휠(12)의 미늘톱니(12a)에 걸려진 상태로 래칫휠(12)을 밀어주면서 함께 회동이 이루어지게 되고, 이에따라 회동축(1a)에 회동력이 전달되어짐으로서 공급롤러(1)를 공급방향으로 회동시키게 된다.

한편, 구동체(10)가 역방향으로 회전될때에는 걸림봉(14)이 미늘톱니(12a)의 곡면부위를 따라 이동되면서 탄성스프링(15)을 수축시키면서 눌려지는 작용이 일어나게 됨으로서 래칫휠(12)측으로의 회동력은 전달되지 않고 구동체(10)만 헛도는 작용이 이루어지게되는 것이다.

따라서, 구동체(10)는 정/역방향으로 반복되는 회동이 이루어지더라도 래칫휠(12) 및 이와 연결된 공급롤러(1)는 정방향시의 회동력만이 작용하게 됨으로서 가압롤러(2)와의 사이에 끼워져 있는 밑지(21)를 단속적으로 공급할 수 있게되고, 정방향 회동작용이 해제되면 공급롤러(1)는 곧바로 회동이 정지되게 됨으로서 밑지의 공급이 안정적으로 이루어지게됨을 알 수 있다.

특히, 비교예로서 종래 기술에 따른 구동체(100) 구조에서는 도 2에 도시된 바와같이 밑지의 공급 간격(d')이 불규칙적으로 이루어짐으로서 펀칭부위의 교차를 방지하기 위하여 간격을 넓게 설정함으로 인한 재료낭비의 문제가 있었으나, 본 고안의 구동체(10) 구조에 따르면 도 8에서와 같이 밑지(21)의 항상 정확한 공급간격(d)이 유지될 수 있게되어 펀칭부위간 간격을 최소를 설정이 가능하게 되고, 이에따른 재료의 낭비가 개선되어질 수 있게됨을 알 수 있다.

그리고 상기에서 본 고안의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 고안의 종이컵 밑지 공급장치가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시되어질 수 있는것은 자명한 일이다.

예를들면, 상기 실시예에서는 공급롤러가 하부에 위치하고 가압롤러가 상부에 위치함으로서 상기 롤러 사이를 통과하는 밑지가 가압되어진 상태에서 공급롤러의 회동에 따른 밑지 공급이 이루어졌으나, 이를 반대로 하여 공급롤러가 상부에 위치하고 가압롤러를 하부에 위치시킨 상태에서 가압롤러를 상부방향으로 가압력을 유지시킴으로서 공급롤러의 회동에 따른 밑지의 공급이 안정적으로 이루어질 수 있게된다.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 고안의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 고안의 첨부된 실용신안등록청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와같은 본 고안의 밑지 공급장치는, 펀칭으로 타발 형성을 통해 종이컵 성형체를 이루기 위한 밑지를 단속적으로 공급함에 있어 각 공급길이의 오차발생을 방지하여 항시 일정한 간격이 유지되어질 수 있도록 함으로서 재료의 낭비를 최소화 하고, 이를통한 종이컵 성형장치에 대한 신뢰성을 향상사키는 효과를 나타내게 된다.

Claims (3)

1. 권취롤(20)로 부터 이송되는 밑지(21)를 펀칭부로 공급하기 위한 공급롤러(1)가 가압롤러(2)와 쌍을 이루어 구비되어져 있으며, 상기 공급롤러(1)의 회동축(1a) 일단에는 회동력 전달을 위한 구동체(10)가 장착되어지되, 상기 구동체(10)는 일단이 작동캠(4)상에 편심 연결되어져 왕복운동되어지는 연결로드(3)의 타단과 연결되어져 있어 일정 주기로 왕복 유동력이 전달되어지는 밑지 공급장치에 있어서,

   상기 구동체(10)는, 선단측 연결부에 연결로드(3)가 상호간에 회동이 자유롭게 연결되어진 상태에서 직선방향 왕복 유동을 전달받아 왕복 회동이 이루어지는 몸체부(11);

   상기 몸체부(11)의 내부에 장착되어진 상태에서 공급롤러(1)의 회동축(1a)과 연결되어져 회동력을 전달하는 래칫휠(12);

   상기 몸체부(11)의 왕복 유동시 일방향 유동력만을 단속적으로 래칫휠(12)측으로 전달하기 위해 탄성 지지되어지는 걸림봉(14);을 포함하여 구비되어짐을 특징으로 하는 종이컵 성형기의 밑지 공급장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 걸림봉(14)은 탄성스프링(15)에 의해 탄성 지지되어지는 가운데, 돌출 높이를 제한하기 위한 와셔(16)가 하부에 장착되어진 것을 특징으로 하는 종이컵성형기의 밑지 공급장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 래칫휠(12)은 걸림봉(14)이 걸려질 수 있도록 일측에는 단턱을 이루고 타측에는 곡면부를 이루고 있는 다수의 미늘톱니(12a)가 외주면을 따라 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 종이컵 성형기의 밑지 공급장치.