KR200353933Y1 - 종이 도시락 용기의 제조금형장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종이 도시락 용기의 제조금형장치에 관한 것으로 종이소재(S)를 입체적으로 압형하는 전기 히터(1h)가 구비된 상부금형(1)과, 공기노즐(2n)이 형성된 하부금형을 일조로 상부지지판(4)과 하부지지판(5)에 각각 장착하고 상부금형(1)의 둘레에는 작은 간극을 두고 소재를 재단하는 컷터(3)의 가동날(3a)을 장착하고 하부금형(2)의 둘레에는 가동날(3a)과 가위질하는 고정날(3b)을 장착하며 하부금형(2)과 고정날(3b)사이에 가동날(3a)의 날받이(3c)를 안내홈(5g)을 따라 승강되게 체결된 체결나사(5n)와 에어실린더(6)의 피스톤로드(6r)에 의하여 승강되게 설치하여, 소재의 재단과 동시에 용기를 압형하여 보다 능률적으로 도시락 용기를 다량으로 생산할 수 있게 구성한 것이다.

Description

종이 도시락 용기의 제조금형장치{A FORMING PRESS DIES FOR MADE OF FOOD CASE}

본 고안은 종이 도시락 용기의 제조금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 많이 사용되는 발포성 합성수지로 성형된 도시락 용기(여기에서 도시락 용기라 함은 도시락, 김밥, 만두, 각종 반찬 등을 담는 용기를 총칭한다.)는 자연분해가 어렵기 때문에 사용된 도시락 용기로 인한 환경공해의 문제를 해소하기 위하여 최근에는 천연 종이용기를 장려하고 있다.

종이 도시락용기의 소재는 두터운 종이의 일면에 방수용 합성수지가 코팅된 것으로 도시락 용기를 제조할 때, 먼저 종이소재를 용기의 전개된 형태로 타원형 재단 금형에 의하여 재단한 다음 재단된 소재를 압형금형에 의하여 압형상태에서 가열하여 종이 도시락 용기를 제조하였다.

그러나 소재의 재단과, 소재의 압형의 2단계 작업을 개별적으로 하기 때문에 복수개의 프레스기를 설치해야 하고 작업공간이 넓어야 하는등 시설비용이 크게 되는 문제점이 있다.

또 재단된 작은 소재를 상하 압형금형 사이에 집어 넣고 압형 후에는 꺼내야 하는데 이때 약간의 부주의로 금형에 손을 다칠 위험이 커서 산업재해가 빈번한 문제가 있다.

또 상하 압형금형 사이에 소재를 정위치에 바르게 대어 주지 못하면 불량 용기로 압형되어 상품성이 없는 불량용기가 많이 나오는 문제점이 있다.

또 도시락 용기의 제조를 2단개의 개별공정으로 하기 때문에 각 단계마다 작업인이 소요되어 인건비등 생산코스트가 그만큼 높게 되고 능률적으로 다량 생산하기 어려운 문제점이 있다.

종이소재를 입체적으로 압형하는 전기 히터가 구비된 상부금형과, 공기노즐이 형성된 하부 금형을 일조로 상부 지지판과 하부 지지판에 각각 장착하고 상부금형의 둘레에는 작은 간극을 두고 소재를 재단하는 컷터의 가동날을 장착하고 하부금형의 둘레에는 가동날과 가위질하는 컷터의 고정날을 장착하며 하부금형과 고정날사이에 가동날의 날받이를 안내홈을 따라 승강되게 체결된 체결나사와 에어실린더의 피스톤로드에 의하여 승강되게 설치하여, 소재의 재단과 동시에 용기를 압형하여 보다 능률적으로 도시락 용기를 다량으로 생산할 수 있게 구성한 것이다.

본 고안의 종이 도시락 용기의 제조금형의 상부금형과 하부금형은 각각 프레스기의 가압판과 대판에 각각 장착하여 가동한다.

상부금형을 상승한 상태에서 롤로 감긴 용기의 소재를 하부금형측에 측방에서 평면적으로 공급하고 상부금형을 하강시키어 압착하면 그 과정에서 먼저 컷터에 의하여 용기의 전개된 평면형태로 소재가 재단되는 동시에 소재의 주연부를 가동날과 날받이에 의하여 협지 고정하고 상부금형이 하부금형과 결합하여 압형부에 의하여 가압 및 가열에 의하여 입체적인 용기로 압형한다.

압형작동이 끝나고 상부금형이 위로 복귀되면 가동날의 복귀와 함께 날받이가 에어실린더에 의하여 위로 돌출되면서 압형된 용기를 들어올리고 이때 공기통공의 노즐에서 압축공기가 분사되면서 들린 용기를 외부로 제거한다.

이때 컷터는 냉각수에 의하여 냉각유지되기 때문에 금형의 히터에 의하여 가열되는 것을 방지하고 또 날받이와 함께 금형에 소재를 협지고정하는 역할을 겸하기 때문에 압형부시 소재의 변위가 없어 정품으로 압형된다.

또 본 고안에 의하면, 소재의 재단과 용기의 압형작동이 동시에 이루어지기때문에 종래 재단과 압형의 2대의 프레스기를 사용하던 것에 비하여 1대의 프레스기로 작업이 가능하여 제조장치의 설치비용과 설치공간이 절감되고 그만큼 생산코스트가 저렴하게 된다.

종이소재의 재단과 동시에 압형되기 때문에 종래의 2공정이 단공정으로 제조되어 제조시간과 품이 절감되고 용기의 불량율이 거의 없고 소재의 허실이 적다. 또 금형에 의한 작업인의 산업재해의 우려가 거의 없다.

프레스 작동의 자동화에 의하여 도시락 용기의 자동생산이 가능하여 도시락 용기를 보다 저렴하고 능률적으로 다량 생산할 수 있게 안출한 것이다.

도1은 본 고안의 상하 금형의 구성을 보인 단면도

도2는 본 고안의 상하 금형 사이로 소재의 공급 상태를 보인 단면 예시도

도3은 본 고안의 소재의 재단과 용기의 압형상태를 보인 단면 예시도

도4는 동 압형된 용기를 금형에서 제거하는 상태를 보인 단면 예시도

[도면중 중요부분에 대한 부호설명]

1 : 상부금형 1p : 압형부 2 : 하부금형 2a : 공기통공 2n : 노즐

4w : 냉각수 순환로 3 : 컷터 3a : 가동날 3b : 고정날 3c : 날받이

4 : 상부 지지판 5 : 하부 지지판 5g : 안내홈 5n : 체결나사

6 : 에어실린더 6r : 피스톤 로드

도1에 표시된 바와 같이 종이 도시락 용기의 제조금형장치에 있어서, 종이소재(S)를 입체적으로 압형하는 상부금형(1)과,하부 금형(2)을 일조로 한다. 입체 용기를 압형하는 요입된 압형부(1p)가 형성된 상부 금형(1)은 프레스 가압판(4p)에 체착된 상부 지지판(4)에 장착하고 상부금형(1)의 상부측 히터실(1r)에 전기히터(1h)가 설치되어 소재를 압형 가열한다. 상기 상부금형(1)의 요입된 압형부(1p)와 결합되는, 돌출된 압형부(2p)가 형성된 하부금형(2)은 하부 지지판(5)에 장착하고 하부금형(2)의 내부에는 압축공기의 공기통공(2a)과 노즐(2n)을 압형부(2p)의 경사부로 관통되게 형성하여 노즐(2n)로 분사되는 압축공기에 의하여 압형제품을 제거할 수 있게 한다.

상부금형(1)의 둘레에는 종이소재(S)를 용기의 전개된 평면형태로 재단하는 재단 컷터(3)의 가동날(3a)을 금형과 0.5mm의 작은 간극(c)을 두고 상부 지지판(4)에 장착하고 상기 지지판(4)과 가동날(3a)에는 냉각수 순환로(4w)를 형성하여 냉각수에 의하여 히터에 의하여 가열되는 것을 방지케 하고 또 금형의 냉각에 적용한다.

하부금형(2)의 주위에는 상부측 가동날(3a)과 가위질 하는 고정날(3b)을 하부 지지판(5)에 장착하여 고정하고 하부금형(2)과 상기 고정날(3b)사이에는 상부측 가동날(3a)의 날받이(3c)를 안내홈(5g)을 통하여 체결된 체결나사(5n)와, 적당한 개소마다 배치된 복수개의 에어실린더(6)의 피스톤 로드(6r)로 승강가능하게 설치하여 가동날(3a)이 하강할 때 아래로 눌리고 가동날이 위로 복귀하면 상승복귀 되게 한다. 상기 날받이(3c)의 상단부에는 상부 금형(1)의 주연부(1d)가 맞물리는 단(3d)이 형성되어 용기(S')의 리브(r)를 압형할 수 있게 구성된 것이다.

도면중 미설명부호 n 는 각 부재의 공통 체결나사이다.

이와 같이 된 본 고안은 도시되지 않은 프레스기의 가압판(4p)에 상부금형(1)의 지지판(4)을 장착하고 하부금형(2)의 지지판(5)은 가압판(4p)과 대응되는 프레스의 대판에 고정하여 가동한다.

도2에 표시된 바와 같이, 상부금형(1)이 위로 벌린 상태에서 롤로 감긴 쉬트로 된 종이소재(S)를 측방에서 평면적으로 하부금형(2)위에 도시되지 않은 공급수단에 의하여 공급한다. 공급된 소재(S)는 하부금형(2)의 압형부(2p)와 사방의 컷터(3)의 고정날(3b)위에 평면적으로 놓인다.

도3에 표시된 바와 같이, 종이 소재(S)가 공급된 다음 프레스기의 제1 싸이클의 작동에 의하여, 상부 금형(1)이 하강하는 과정에서 먼저 컷터(3)의 가동날(3a)과 고정날(3b)의 가위질에 의하여 용기의 전개상태로 소재(S)가 재단된다. 가동날(3a)과 날받이(3c)에 의하여 재단된 소재가 협지된 채 하강되어 상부금형(1)의 압형부(1p)와 하부금형(2)의 압형부(2p)에 의하여 소재는 용기의 입체적인 형태로 압형된다. 이때 소재(S)가 가동날(3a)과 날받이(3c)에 의하여 협지되어 있기 때문에 성형과정에서 소재가 변위되는 일이 없이 상부금형(1)의 주연부(1d)가 날받이(3c)의 단(3d)에 가압되어 용기(S')의 리브(r)를 압형하며 압형중에 소재의 변위가 없어, 정품으로 압형된다. 압형상태에서 전기히터(1h)의 가열에 의하여, 종이소재에 코팅된 합성수지 피막의 가소성에 의하여 압형된 형태로 고정된다. 또 가동날(3a)에 의하여 아래로 눌리는 날받이(3c)는 안내홈(5g)에 설치된 체결나사(5n)에 의한 안내작용으로 수직 하강되며, 날받이(3c)와 함께 에어실린더(6)의 피스톤 로드(6r)의 하강에 따라 에어실린더(6)의 공기가 적절히 배출된다.

도4에 표시된 바와 같이, 프레스기의 제1 싸이클 작동에 의하여 하강된 상부금형(1)이 다시 상승되면 상부금형(1)과 함께 가동날(3a)도 상승되면서 가동날(3a)에 눌리었던 날받이(3c)도 에어실린더(6)에 공급된 공기압에 의하여 위로 상승되어 압형된 용기(S')를 도4의 점선표시와 같이 위로 들어 올린다. 이와 동시에 외부의 컴프렛서에서 공급된 압축공기가 공기통공(2a)의 노즐(2n)로 분사되어 압형된 용기를 불어내어 분리한다.

제품이 분리되면 즉시 공급수단에 의하여 처음과 동일하게 종이소재를 상하 금형사이에 공급하고 프레스의 제2 싸이클에 의하여 소재의 재단과 압형및 발취를반복하여 연속적으로 용기를 제조한다.

또 컷터(3)의 가동날(3a)은 냉각수 순환로(4w)로 순환되는 냉각수에 의하여 냉각 유지되며 컷터(3)는 히터(1h)가 내장된 상부금형(1)과는 미소한 간극(c)을 두고 격리되어 있기 때문에 가열되지 않아 열에 의하여 컷터 날이 무디어지는 것을 방지한다.

본 고안에 의하면 종이소재의 재단과 압형이 일조의 상하 금형과 컷터에 의하여 이루어지기 때문에 종래 재단과, 압형에 2대의 프레스기를 사용하던 것에 비하여 1대의 프레스기로 작업이 가능하여 제조장치의 설치비용이 절감된다.

또 종이소재의 재단과 동시에 압형되기 때문에 종래의 2공정이 단공정으로 제조되어 제조시간과 품이 절감되고 용기의 압형중 가동날과 날받이에 의하여 소재가 협지되고 있기 때문에 정품으로 압형되어, 불량 용기가 거의 없다. 또 상하 금형 사이에 자동으로 소재를 공급할 수 있어, 종래 인력으로 소재를 공급하던 것에 비하여 작업인의 산업재해의 우려가 거의 없다.

프레스 작동의 자동화에 의하여 도시락 용기의 자동생산이 가능하여 도시락 용기를 보다 저렴하게 능률적으로 다량 생산할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 히터(1h)가 구비되고 요입된 압형부(1p)가 형성된 상부금형(1)을 상부 지지판(4)에 장착하고 상부금형(1)의 둘레에는 소재를 재단하는 컷터(3)의 가동날(3a)을 상부금형과 미소한 간극(c)을 두고 지지판(4)에 장착하며 돌출된 압형부(2p)가 형성된 하부금형(2)을 하부 지지판(5)에 장착하고 하부금형(2)의 내부에 제품을 분리하는 압축공기의 공기통공(2a)과 노즐(2n)을 압형부(2p)측으로 관통되게 형성하며 하부금형(2) 둘레에는 상기 가동날(3a)과 가위질 하는 컷터(3)의 고정날(3b)을 하부 지지판(5)에 장착하며 하부금형(2)과 고정날(3b)사이에 가동날(3a)의 날받이(3c)를 안내홈(5g)을 따라 승강할 수 있게 체결된 체결나사(5n)와, 에어실린더(6)의 피스톤 로드(6r)로 승강가능하게 설치하여 소재의 재단과 압형을 동시에 이루지게 구성된 것을 특징으로 하는 종이도시락 용기의 제조금형장치.
2. 제1항에 있어서 가동날(3a)의 날받이(3c)는 상단부에 상부금형(1)의 주연부(1d)가 접촉되는 단(3d)이 형성되어 용기(S')의 리브(r)를 압형하게 된 것을 특징으로 하는 종이 도시락 용기의 제조금형장치.
3. 제1항에 있어서 상부 지지판(4)과 가동날(3a)에 냉각수의 순환로(4W)가 형성된 것을 특징으로 하는 종이 도시락 용기의 제조금형장치.