KR200345569Y1 - 로터리 회전식 펄프 성형품 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 계란 판, 일회용 도시락, 식품용기, 상품 포장완충재 등과 같은 펄프성형제품 성형 제조시 보다 신속 정확하고도 완벽하게 성형하여 공정시간단축 및 생산성 향상을 도모함과 동시에 성형되는 펄프제품의 변형을 최소화하고, 나아가 제품의 표면을 보다 매끄럽고 깔끔한 상태로 유지시켜 상품성의 가치를 한 차원 높일 수 있는 새로운 성형제조장치에 관한 것이다.

즉, 일단에 액상의 펄프재료로 성형코자하는 펄프제품의 형체를 만드는 펄프제품 성형장치(10)를 설치하고, 그 일측에 상기 펄프제품 성형장치(10)에서 성형된 성형물을 공급받아 단계별 터닝 회전하면서 가압 및 건조하는 로터리 건조장치(20)가 설치되며, 상기 로터리 건조장치의 외측 일단에는 건조된 성형물을 용이하게 배출시킨 후 필요한 장소로 이동시키는 성형물 배출장치(30)를 각각 설치하여서된 것으로서, 상기 성형물 건조단계는 건조코자하는 성형물(P)을 압착한 상태에서 일정한 열이 가해지는 건조용 상, 하금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26, 23a, 24a, 25a, 26a)을 일정 등각도로 각각 분리 설치된 상, 하 베이스판(21,22)이 가운데 회전축(28)을 중심으로 일정각도씩 로터리 회전하면서 가압, 건조시키는 것에 관한 것이다.

Description

로터리 회전식 펄프 성형품 제조장치{The making device A rotary hoijunsig pulp sunghyeongpum}

본 고안은 펄프 성형품 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 계란 판, 일회용 도시락, 식품용기, 상품 포장완충재 등과 같은 펄프성형제품 성형 제조시 보다 신속 정확하고도 완벽하게 성형, 건조하여 종래에 비해 1/2에 달하는 공정시간단축으로 인하여 생산성을 배가시킬 수 있음은 물론 하나의 포켓(pocket)으로 가압 및 건조가 실시됨으로 생산되는 펄프제품의 변형을 최소화하고, 나아가 제품의 표면을 보다 매끄럽고 깔끔한 상태유지 및 제품의 강도향상 등으로 상품의 가치를 한 차원 높일 수 있는 새로운 성형제조장치에 관한 것이다.

펄프 성형품은 비분해성 특성으로 인해 환경오염원으로 지목되고 있는 재질인 스티로폴 및 플라스틱 류 등과는 달리 환경친화적이면서 폐기물 재활용의 부대효과까지 제공되는 펄프재료를 주원료로 하는 계란 판, 일회용 도시락, 식품용기, 상품 포장용기 및 완충재 등과 같은 상품이 그 것이다.

이 같이 환경 친화적이면서 자원 재활용 효과를 동시에 가진 상기 펄프 성형제품들은 현재 국책사업으로도 적극 추진하고 있는 환경오염방지 및 자원 재활용사업에서 장려제품으로 선정되어 최근 그 수요가 급증하고 있는 실정이다.

그런데 이러한 펄프제품을 제조하는데 사용되는 기존 펄프제품 성형장치는 도 1에서 도시된 바와 같이 성형코자하는 제품의 초기 형틀을 만드는 1차 성형공정 후 이루어지는 성형물 건조공정에서 건조코자하는 성형물을 건조용 금형간 압착, 분리, 이동, 전달을 수차례 거쳐야 하는 등 극히 비효율적인 방법을 취하고 있어 불필요하게 많은 시간이 수요됨은 물론 그로 인해 완성된 성형품의 표면에 주름 및 기타 흠집이 발생되어 상품의 내, 외부 표면이 매끄럽지 못하고 거칠어 불량률이 높고 상품성이 떨어지는 문제점까지 발생되었다.

이하, 종래 펄프장치에 대하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 상기한 종래 펄프제품 성형장치는 그 상단에 히터 열선이 내장됨과 동시에 소정의 에어 흡입력을 가진 상금형 3개가 제 1 상금형(110), 제 2 상금형(120), 제 3 상금형(130)의 순으로 나란히 구성됨과 동시에 그 각각의 상금형(110,120,130)의 아래에는 그 상금형과 대응하는 제 1 하금형(110a), 제 2 하금형(120a), 제 3 하금형(130a)이 각각 마련되되, 그 하금형(110a,120a, 130a)중 제 1 하금형(110a)은 유체상태의 펄프재료 속에 잠겨서 성형하는 공정을 수행토록 하고,

상기 제 2 하금형(120a)과 제 3 하금형(130a)은 하측 레일(200)구간 내에서 전, 후로 일정간격 유동될 수 있도록 하여 상기 제 1 상금형(110)과 제 1 하 금형(110a)간 작동이 이루어진 후 그 상금형(110)에 흡착된 성형물을 상기 제 2 하금형(120a) 그리고 상기 제 2 상금형(120)과 제 2 하금형(120a)간 작동된 후 그 제 2상금형(120)에 흡착된 성형물을 제 3 하금형(130a)에 각각 단계별로 전달될 수 있도록 구성된다.

이렇게 구성되는 종래 성형장치의 작용은 도 2에서 도시된 바와 같이 먼저, 액상의 펄프재료 속에 담수된 상태에서 그 액상의 펄프재료 중 일정수분을 가진 펄프재료 결정체만 하금형(110a)에 안착되게 한 후 그 위에 히터 열선을 가진 상기 제 1 상금형(110)이 압착함으로서 성형코자하는 성형물의 초기 형상을 만들과 동시에 그 제 1 상금형(110)은 그 성형물을 흡입한 상태로 상승하고,(펄프 성형물 압착성형단계)

상기 제 1상금형(110)의 상승과 동시에 상기 제 2 하금형(120a)이 그 제 1 상금형(110)의 아래 위치로 이동한 후 그 상금형에 흡착된 성형물을 전달받고, 다시 제 2 상금형(120)의 아래 위치로 복귀한다. 이때 히터열선을 가진 제 2 상금형(120)이 하강 작동하여 그 제 2 하금형(120a)에 안치된 성형물을 재차 압착하여 1차 건조시킨다.(1차 건조단계)

1차 건조된 성형물은 다시 제 2 상금형(120)에 흡착된 상태로 상승됨과 동시에 그 제 2 상금형(120)의 하측 자리에 제 3 하금형(130a)이 이동하여 흡착된 제 2 상금형(120)에 흡착된 성형물을 전달받은 후 다시 제 3 상금형(130)의 아래 위치로 이동함으로서, 히터 열선이 내장된 상기 제 3 하금형(130a)에 안착된 성형물을 또 다시 압착하여 2차 건조를 실시한다. (2차 건조단계)

이렇게 펄프 성형물 압착성형단계와 1차 건조 및 2차 건조단계를 완료된 성형물은 후측의 배출장치(140)에 의해 배출됨으로서 최종 공정이 완료되도록 하는 것이다.(배출단계)

이상과 같은 종래 성형장치는 상술된 바와 같이 펄프 성형물 압착성형단계에서부터 1, 2단계 건조단계를 거치는 동안 상, 하 금형이 건조코자하는 성형물을 상, 하 압착 및 분리, 이동, 전달하는 동작을 여러 차례 거쳐야 하는 등 많은 작동이 이루어짐은 물론 특히, 상기 전공정(성형공정, 건조공정, 배출공정)이 완료되어야 만이 하나의 성형제품이 생산될 수 있기 때문에 불필요한 낭비시간이 커 생산성이 떨어지고, 생산시간이 많이 걸리는 문제점이 있다.

뿐만 아니라 펄프 성형물에 대하여 여러 차례 금형간 성형물의 전달, 이동, 압착을 함으로 인해 제품의 표면 조도가 좋지 못하고, 또 상, 하 금형의 이동간 오차로 인해 간혹 정 위치에서 가압이 이루어지지 못해 불량이 발생하고, 거칠고 주름이 생기는 등 상품성으로서의 가치까지 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 본 고안에서는 상기한 바와 같은 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 하나의 펄프 성형품 제조시 기본적으로 건조에 필요한 건조시간 약 12초에 불필요한 건조장치의 로딩(압착 및 분리, 이동, 전달 등의 동작)타임이 더해져 약 20초 이상 많은 시간이 소요되었던 것과는 달리 펄프 성형품의 로딩타임 없이 하나의 포켓으로 압착/건조를 동시에 가능토록 함에 따라서 그 압착/건조하는데 필요한 기본적인 건조타임 약 12초에 전공정(성형, 건조, 배출)을 완료할 수 있어 제조시간의 절감은 물론 그 생산량을 약 2.5배 증가시켜 생산성 향상에 크게 기여할 수 있음은 물론 나아가 완벽한 가압/건조로 인해 생산되는 펄프 성형품의 표면을 보다 매끈하고 깔끔하게 형성되어 근본적인 불량원인제거 및 상품의 질적 향상을 도모할 수 있는 새로운 기법의 펄프 성형품 제조장치를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

도 1은 종래 펄프 성형품 제조장치의 구조도

도 2는 종래 펄프 성형품 제조장치의 정면도, 측면도, 평면도

도 3은 본 고안에서 제시한 성형제품 성형장치(10)를 발췌한 부분 구조도

도 4는 본 고안에서 제시한 성형제품 배출장치(30)를 발췌한 부분 구조도

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 *

10:펄프제품 성형장치 11,11a:성형용 상, 하금형

13,27,33:작동 실린더 14:가이드 레일

20:로터리 회전식 건조장치 21,22:상, 하 원형 베이스판

23:건조용 상금형1 23a:건조용 하금형1

24:건조용 상금형2 24a:건조용 하금형2

25:건조용 상금형3 25a:건조용 하금형3

26:건조용 상금형4 26a:건조용 하금형4

28:회전축 30:성형물 배출장치

31:슬라이드 배출판 32:이송용 컨베이어

33:전기장치 34:유압/공압장치

35:에어 및 진공장치 Y:펄프재료

P:성형물

위 기술적 과제를 달성하기 위하여 본원에서는 첨부된 각 도면에 의거하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

본 고안은 도 3에서 도시된 바와 같이 일단에 액상의 펄프재료로 성형코자하는 펄프제품의 형체를 만드는 펄프제품 성형장치(10)를 설치하고,

그 일측에 상기 펄프제품 성형장치(10)에서 성형된 성형물을 공급받은 후 그성형물을 포켓형태로 가압된 상태에서 터닝 회전하면서 건조를 실시하는 로터리식 압착 및 건조장치(20)가 설치되며,

상기 로터리식 압착 및 건조장치의 외측 일단에는 건조된 성형물을 용이하게 배출시킨 후 필요한 장소로 이동시키는 성형물 배출장치(30)를 각각 설치한다.

상기한 펄프제품 성형장치(10)는 하측에 액상의 펄프재료 속 담수상태의 성형용 하금형(11a)이 구비되고, 그 상측에는 상기 성형용 하금형(11a)과 압착대응 작동하는 성형용 상금형(11)을 설치시키되, 상기 성형용 상금형(11)은 상부의 에어실린더(13)에 의해 상, 하 작동이 되게 구성됨은 물론 가이드 레일(14)를 따라서 전, 후 일정 폭으로도 이동 가능케 구성시킴으로서,

상기 성형용 상, 하 금형(11,11a)간 작동에 의해 성형코자하는 제품(P)의 기초형체를 만들 수 있고, 나아가 만들어진 성형제품(P)을 후 공정인 로터리 건조장치(20)에 용이하게 공급될 수 있다.

그리고 상기한 로터리식 압착 및 건조장치(20)는 가운데 회전축(28)을 중심으로 일정각도씩 동시 회전 가능한 상, 하 원형 베이스판(21,22)이 각각 구비시키되,

그 하원형 베이스판(22) 윗면에는 히터 열선이 내장된 건조용 하금형1,2,3,4(23a, 24a, 25a, 26a)을 일정각도 등분된 각으로 하나이상 각각 장착하고, 상기 하원형 베이스판(22)과 대응되는 상원형 베이스판(21)의 저면에는 상기 하원형판 베이스판(22)상의 하금형1,2,3,4(23a, 24a, 25a, 26a)과 대응하는 위치에히터 열선이 내장되고 작동 실린더(27)에 의해 상, 하 일정간격 작동 가능한 하나이상의 상금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26)을 각각 등각도로 장착 배치함으로서,

상기 펄프제품 성형장치(10)에서 공급되는 성형제품(P)을 상,하 원형 베이스판(21,22)상에서 일정 등각도로 배열된 하나이상의 상, 하 금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26, 23a, 24a, 25a, 26a)에 의해 연속적으로 공급받을 수 있는 가운데 그 펄프 성형물이 공급, 배출될 때까지 로터리 회전되어 압착 및 건조를 실시할 수 있다.

이는 성형물 건조에 필요한 충분한 건조공정 수행을 하는 가운데 공정의 로스타임(loss time)이 전혀 발생되지 않는 연속 자동화 공급방식으로 인해 공정시간을 대폭 단축할 수 있다.

뿐만 아니라 상기 건조용 상,하 금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26, 23a, 24a, 25a, 26a)이 동시에 로터리 회전 작동하는 가운데 압착 및 건조를 실시함으로서, 성형물 건조시 건조용 상, 하 금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26, 23a, 24a, 25a, 26a)간 압착된 상태로 배출장치(30)의 위치까지 회전하면서 건조 가능함으로 종래와 같이 건조시 여러 차례 상, 하 금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26, 23a, 24a, 25a, 26a)간 분리, 이동, 전달, 압착 등의 동작을 하지 않음에 따라서 그 만큼의 공정시간 단축효과를 더 얻을 수 있으며, 또 불필요한 동작으로 인해 발생되는 상,하 금형간 대응위치편차의 불안 요소가 근본적으로 해소됨으로 그 편차에서 오는 성형물 표면손상(주름, 거칠음, 등) 없이 항시 매끈한 표면상태와 강한 질감의 성형물(P)이 제공될 수 있다.

만약, 향후에 건조 효율상 스팀의 배출 및 외부공기와의 통풍의 필요성이 대두될 경우에도 상기 건조용 상, 하 금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26, 23a, 24a, 25a, 26a) 상호간 한차례 미세 상,하 개폐작동만 간단히 해주면 됨으로 종래와는 비교할 수 없을 정도로 성형물의 표면상태를 좋게 유지할 수 있다.

아울러 상기한 로터리식 압착 및 건조장치(20)의 하부 일측에는 상, 하 원형 베이스판(21,22)을 동시에 로터리 회전시키는 구동모터(유압, 공압, 전기식 등)와 필요한 전기공급을 위한 전기장치(33)와 실린더작동을 위한 유압/공압장치(34)와 건조용 상,하 금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26, 23a, 24a, 25a, 26a)의 작동(성형물 제거를 위한 에어분사, 성형물 흡착시 필요한 공기흡입)에 필요한 에어 및 진공장치(35)가 각각 설치되어야 함은 물론이다.(미도시)

한편, 상기 성형물 배출장치(30)는 상기 로터리 건조장치(20)를 통해 건조 완료된 성형물(P)에 대하여 용이하게 외부 소정의 위치로 배출될 수 있도록 하는 수단으로서,

서보 모터 혹은 실린더(미도시)의 구동에 의해 일정길이 전, 후 슬라이드 작동됨과 동시에 상, 하 일정높이로도 작동 가능한 슬라이드 배출판(31)이 구비되고, 그 배출판(31)의 일측 하단에는 이송용 컨베이어(32)를 설치하되, 상기 배출판(31)의 저면에는 배출판을 일정각도 아래로 기울일 수 있도록 하는 에어 또는 유압식 작동실린더(33)를 장치하여 상기 배출판(31)상의 성형물을 컨베이어(32)에 용이하게 전달될 수 있도록 구성함으로서,

상기 로터리식 압착 및 건조장치(30)를 통해 건조 완료된 후 배출된 성형물을 소정의 위치로 용이하고도 신속히 이송시킬 수 있게 되었다.

이하, 구체적인 작용 및 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

상기 펄프제품 성형장치의 액상 펄프재료(Y)속 담수상태의 성형용 하금형(11a)내부를 진공으로 흡입하면, 일정수분을 함유한 결정체만이 하금형(11a)에 안착된 채 남게되는 한편 나머지 물은 아래로 빠진다. 이때 그 위의 성형용 상금형(11)을 하향 작동시켜 상기 하금형(11a)과 압착함으로서, 그 금형 모양에 준 하는 소정의 제품 형상이 만들어지게 된다.

이렇게 만들어진 성형물(P)은 상기 성형용 상금형에 흡착된 상태로 슬라이드 전진하여 상기 로터리 압착 및 건조장치(20)의 건조용 하 금형1,2,3,4(23a, 24a, 25a, 26a) 중 상기 펄프제품 성형장치(10)의 일측에 위치하는 하 금형1(23a)상에 전달한다. 이때 상기 성형장치(10)의 상금형(11)에 흡착된 성형물은 에어로 분사하여 밀어내는 한편, 상기 하금형1(23a)은 그 성형물을 흡입(진공)하여 안치되게 한다.

상기 건조용 하금형1(23a)에 성형물(P)이 전달되면 상기 성형용 상금형(11)은 슬라이드 후진 이송되어 원위치 복귀한 후 초기 성형공정으로 전환하게 되는 한편, 상기 하금형(23a) 위의 건조용 상금형1(23)이 하강하여 압착함과 동시에 그 압착된 상태로 배출위치까지 등분된 일정한 각도로 로터리식 회전하여 건조공정을 수행할 수 있도록 한다.

상기 건조용 상,하 금형1(23,23a)이 1step 이동하면 상기 배출장치 쪽에 위치하고 있던 건조용 상, 하 금형4(26,26a)이 상기 성형물 공급위치 즉, 펄프제품 성형장치(10)의 일측으로 이동되어짐으로 상술된 바와 같은 동일동작으로 성형물(P)을 성형, 공급, 압착/간조, 배출공정으로 동시에 연속 이루어진다.

즉, 예를 들어 상기 건조용 상, 하금형1(23,23a)이 성형물 공급위치에서 성형장치로부터 성형물을 공급받는 단계일 때 상기 건조용 상, 하금형2(24,24a)와 건조용 상, 하금형3(25,25a)은 건조공정을 수행하게 되고, 상기 건조용 상, 하금형4(26,26a)는 배출단계를 수행하는 등 전체가 동시다발적으로 공정을 수행하게됨은 물론 이 공정은 상기 건조장치(20)의 상, 하 베이스판(21,22)의 로터리식 회전에 따라서 연속 수행할 수 있기 때문에 공정로스(loss)가 발생 없이 보다 신속한 자동화 건조작업이 가능하게 되었다.

그리고 상기한 건조용 상, 하 금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26, 23a, 24a, 25a, 26a)를 본원에서는 4개소에 일정등분 각도로 배치하는 것으로 하고 있으나 이는 하나의 실시예로서 금형의 크기 및 건조효율성 등을 감안하여 4개소 이상 및 그 이하도 설치사용 가능함은 물론이다.

이러한 본 고안의 성형제조장치는 펄프제품 성형단계, 성형물 공급단계, 성형물 건조단계, 성형물 배출단계 순으로 각각 이루어짐을 알 수 있고, 상기 공정 중 모든 공정이 연속적이면서 동시적으로 이루어짐을 알 수 있으며, 또 건조 공정시 성형품(P)의 표면상태를 해치는 장애요소도 없음을 잘 알 수 있는 바, 종래의 성형제조장치에 비해 월등한 공정시간단축으로 절대적인 생산량의 증가효과를 얻을 수 있고, 또 이에 따른 원가절감은 물론 생산되는 제품의 질적 향상을 크게 기대할 수 있는 등 환경 친화적이면서 자원재활용의 측면이 내재된 국가장려제품인 펄프제품의 활성화에도 크게 일조할 수 있는 우수한 고안이다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같은 본 고안의 펄프 성형품 제조장치는 연속공정 수행이 가능한 압착형 로터리 회전방식을 취하여 다양한 형태의 펄프제품을 보다 신속 간단하게 성형 제조할 수 있기 때문에 생산성을 높이는데 크게 기여할 수 있을 뿐만 아니라 펄프제품의 표면 상태로 보다 매끈하게 유지 가능하여 상품의 질적 향상에도 크게 기여할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 아주 다대한 고안이다.

Claims (4)

1. 일단에 액상의 펄프재료로 성형코자하는 펄프제품의 형체를 만드는 펄프제품 성형장치(10)를 설치하고,

   그 일측에 상기 펄프제품 성형장치(10)에서 성형된 성형물을 공급받아 단계별 터닝 회전하면서 압착/건조하는 로터리식 압착/건조장치(20)가 설치되며,

   상기 로터리식 압착/건조장치의 외측 일단에는 건조된 성형물을 용이하게 배출시킨 후 필요한 장소로 이동시키는 성형물 배출장치(30)를 각각 설치하여서된 것을 특징으로 한 펄프 성형품 제조장치
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 펄프제품 성형장치(10)는 하측에 액상의 펄프재료 속 담수상태의 성형용 하금형(11a)이 구비되고, 그 상측에는 상기 성형용 하금형(11a)과 압착대응 작동하는 성형용 상금형(11)을 설치시키되,

   상기 성형용 상금형(11)은 상부의 에어실린더(13)에 의해 상, 하 작동이 되게 구성됨과 동시에 가이드 레일(14)를 따라서 전, 후 일정 폭으로도 이동 가능케 구성된 것을 특징으로 한 펄프 성형품 제조장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 로터리식 압착/건조장치(20)는 가운데 회전축(28)을 중심으로 일정각도씩 동시 회전 가능한 상,하 상, 하 원형 베이스판(21,22)이 각각 구비시키되,

   그 하원형 베이스판(22) 윗면에는 히터 열선이 내장된 건조용 하금형1,2,3,4(23a, 24a, 25a, 26a)을 일정각도 등분된 각으로 하나이상 각각 장착하고,

   상기 하원형 베이스판(22)과 대응되는 상원형 베이스판(21)의 저면에는 상기 하원형판 베이스판(22)상의 하금형1,2,3,4(23a, 24a, 25a, 26a)과 대응하는 위치에 히터 열선이 내장되고 실린더(28)에 의해 상, 하 일정간격 작동 가능한 하나이상의 상금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26)을 각각 등각도로 장착 배치시켜,

   상기 상, 하 금형1,2,3,4(23, 24, 25, 26, 23a, 24a, 25a, 26a)간 상호 압착한 상태에서 동시적으로 로터리 회전하면서 건조를 실시하도록 구성된 것을 특징으로 한 펄프 성형품 제조장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 성형물 배출장치(30)는 서보 모터 혹은 실린더의 구동에 의해 일정길이 전, 후 슬라이드 작동됨과 동시에 상, 하 일정높이로도 작동 가능한 슬라이드 배출판(31)이 구비되고, 그 배출판(31)의 일측 하단에는 이송용 컨베이어(32)를 설치시킨 것과;

   상기 배출판(31)의 저면에는 배출판을 일정각도 아래로 기울일 수 있도록 하는 에어실린더(33)를 장치하여 상기 배출판(31)상의 성형물을 컨베이어(32)에 용이하게 전달될 수 있도록 한 것을 특징으로 한 펄프 성형품 제조장치.