KR200367200Y1

KR200367200Y1 - 종이뚜껑 성형장치

Info

Publication number: KR200367200Y1
Application number: KR20-2004-0023792U
Authority: KR
Inventors: 이정호
Original assignee: 이정호
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2004-11-08

Abstract

본 고안은 종이뚜껑 성형장치에 관한 것으로서, 종이뚜껑의 제작공정을 단순화하여 연속되는 자동화 생산과정에 따른 용이한 성형제작이 이루어질 수 있도록 하고, 이와같은 제품의 대량생산에 따른 종이뚜껑의 생산단가를 감소시킬 수 있도록 하기위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 고안의 성형장치는, 장치 일측에 미리 재단된 다수의 뚜껑 원지(1)를 순차적으로 공급하기 위해 적층 보관되어지는 공급대(120)가 구성되어져 있으며; 상기 공급대(120)로 부터 공급되는 뚜껑 원지(1)의 단계적인 성형을 위해 소정각도씩 멈춤 회전되는 원판테이블(100)의 둘레를 따라 다수의 원지 끼움통(101)이 일정 간격을 이루며 형성되어져 있고; 상기 원판테이블(100)의 하단에서 몰드승강대(110)가 상하방향으로 승강 가능하게 장착되어지되, 몰드승강대(110) 상에는 각각의 끼움통(101)에 삽입된 뚜껑 원지(1)의 성형을 실시하기 위한 가열 성형몰드(111)와 착탈홈 성형몰드(112) 그리고 보강홈 성형몰드(113)가 각각 구성되어져 있는 것을 특징으로 한다.

Description

종이뚜껑 성형장치{PAPER CAP FORMING MACHINE}

본 고안은 종이뚜껑 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종이재료를 이용하여 제작이 이루어지는 종이뚜껑의 구조적 특성에 맞추어 대량생산이 가능하도록 하기위한 성형장치 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 산업경제의 발달과 더불어 인간의 생활문화도 복잡다양화 하면서 시간을 절약할 수 있는 여러가지 형태의 즉석식품이 제품화되고 있으며, 이러한 즉석식품들은 대부분 일회용 용기에 수용된 상태로 판매되고 있다.

이러한 일회용 용기는 컵라면과 같은 음식물을 수납하는 것에서 부터 물이나 테이크아웃용 커피와 같은 음료에 까지 다양하게 이용되고 있으며, 필요에 따라서 내용물의 분출을 방지하기 위해 뚜껑을 사용하게 된다.

한편, 이러한 일회용 용기에 사용되는 뚜껑은 주로 플라스틱재로 만들어 사용되고 있는데, 이러한 플라스틱 재료는 열과 압력을 가할 경우 용이하게 희망하는 형태로 변형되고, 그 온도를 내리면 그 모양이 오래 보존되는 특성이 있어서, 쉽게 사출기를 이용하여 뚜껑을 만들어 사용할 수 있는 잇점이 있었다.

그러나 이와같이 일반적으로 사용되는 일회용 플라스틱 뚜껑을 폐기하는 경우 썩지 않는 플라스틱의 특성으로 인해 그 처분이 곤란할 뿐만 아니라 환경에도 지대한 악영향을 주는 문제점이 있었다.

즉, 사용되는 플라스틱재는 수백년이 지나도록 자연분해가 어려운 재질로서, 별다른 처리방법이 없이 땅속에 매립 폐기되고 있어 자연환경을 극도로 오염시키고 있고, 소각처리시에는 대기오염은 물론 인체에 유해한 환경호르몬이나 각종 발암물질을 배출하게 되기 때문이다.

한편, 이러한 환경적인 문제를 해소하기 위하여 근래에는 플라스틱 재료가 아닌 쉽게 폐기 처분할 수 있는 제재인 두꺼운 백판지(펄프재)로 뚜껑을 만들고자 하는 시도가 있어왔으나, 이러한 판지재는 대부분 원료를 수입해야 하는 고가이기 때문에 생산비용이 증가됨과 함께 종이의 특성상 성형이 어려워 테두리부를 원형으로 별도 제작하여 합체해야 하는 제작상의 어려움이 있었으며, 강도저하에 따른 형상유지가 어렵기 때문에 기술상의 문제를 가지고 있었다.

또한, 종래 종이뚜껑의 제작을 위해서는 종이재료의 특성상 강도보강 및 성형작업을 위해서는 많은 작업공정을 필요로 하기 때문에 자동화를 위한 성형장치의 구조가 복잡하고 이로인하여 제품의 생산비용이 상승될 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래 종이뚜껑을 제작함에 따른 문제를 개선하기 위해 제안된 것으로서, 종이재료를 사용하여 용기뚜껑을 대량으로 생산하기 위한 장치를 구성함에 있어 전체적인 장치의 단순화를 이루어 제품의 생산단가를 감소시킬 수 있는 종이뚜껑 성형장치를 제공토록 하는데 목적이 있다.

도 1은 본 고안 성형장치의 외관 사시도.

도 2는 본 고안 성형장치의 주요부 구조도.

도 3은 본 고안 성형장치의 평면도.

도 4는 본 고안의 성형부 측면 구조도.

도 5는 본 고안 성형장치의 동작에 따른 종이뚜껑 성형단계를 단면으로 나타낸 것으로서,

5a는 뚜껑 플렌지부 성형시 상태도.

5b는 뚜껑 착탈홈 성형시 상태도.

5c는 뚜껑 보강홈 성형시 상태도.

도 6은 완성된 종이뚜껑의 저면 사시도.

도 7은 종이뚜껑의 컵용기 결합시 단면 구조도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 뚜껑 원지 3 : 곡률부

10 : 본체부 11 : 착탈홈

12 : 보강홈 20 : 플렌지부

21 : 주름홈 30 : 컵용기

31 : 컬링부 100 : 원판테이블

101 : 원지 끼움통 105 : 삽입공

110 : 몰드 승강대 111 : 가열 성형몰드

112 : 착탈홈 성형몰드 113 : 보강홈 성형몰드

115 : 테이블 지지구

120 : 공급대

121 : 흡착구

상기 목적은, 장치 일측에 미리 재단된 다수의 뚜껑 원지를 순차적으로 공급하기 위해 적층 보관되어지는 공급대가 구성되어져 있으며, 상기 공급대로 부터 공급되는 뚜껑 원지의 단계적인 성형을 위해 소정각도씩 멈춤 회전되는 원판테이블의 둘레를 따라 다수의 원지 끼움통이 일정 간격을 이루며 형성되어져 있고, 상기 원판테이블의 하단에서 몰드승강대가 상하방향으로 승강 가능하게 장착되어지되, 몰드승강대 상에는 각각의 끼움통에 삽입된 뚜껑 원지의 성형을 실시하기 위한 가열 성형몰드와 착탈홈 성형몰드 그리고 보강홈 성형몰드가 각각 구성되어져 있는 것을 특징으로 하는 종이뚜껑 성형장치를 통해 이룰 수 있게된다.

이하, 본 고안의 구체적인 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 실시예에 따른 종이뚜껑 성형장치의 개략적인 구성을 도 1 내지 도 4를 통해 살펴보면, 장치의 일측에는 재단된 뚜껑 원지(1)를 공급하기 위해 다수의 층으로 적층되어지는 공급대(120)가 구성되어져 있고, 상기 공급대(120)와 소정의 이격거리에는 공급되어진 뚜껑 원지(1)의 단계적인 성형을 위해 중앙의 샤프트를축으로 하여 소정각도씩 멈춤 회전되는 원판테이블(100)이 설치되어져 있는데, 상기 원판테이블(100)의 둘레를 따라 다수의 원지 끼움통(101)이 일정 간격을 이루며 형성되어져 있다.

상기 원지 끼움통(101)은 도 5의 내부 단면도에서와 같이 뚜껑 원지(1)의 상승시 테두리부위가 꺽여지도록 하기위한 측벽부(102)와, 측벽부(102) 상단에 형성되어진 홈부(103)가 형성되어져 있다.

그리고, 상기 원판테이블(100)의 하단에서 몰드승강대(110)가 상하방향으로 승강 가능하게 장착되어져 있는데, 몰드승강대(110) 상에는 각각의 끼움통(101)에 삽입된 뚜껑 원지(1)의 성형을 단계적으로 실시하기 위한 가열 성형몰드(111)와 착탈홈 성형몰드(112) 그리고 보강홈 성형몰드(113)가 각각 원통형상으로 구성되어져 있다.

특히, 착탈홈 성형몰드(112)는 롤렛 형태를 이루어 편심회동이 가능한 상태를 이루는 가운데 외주면상의 상단 둘레를 따라 홈형성돌기(112a)가 돌출 형성되어져 있으며, 보강홈 성형몰드(113)는 상면상에 홈형성돌기(113a)가 원형의 형상을 이루며 돌출 형성되어져 있다.

또한, 상기 몰드승강대(110)상에는 성형동작시 원판테이블(100)의 유동을 방지하기 위한 테이블 지지구(115)가 설치되어져 있으며, 원판테이블(100)에는 이와 대응되는 위치에 삽입공(105)이 형성되어져 있다.

도면중 미설명 부호 117은 몰드에 의한 성형시 뚜껑체의 상면을 지지하기 위한 상부 지지몰드를 나타낸다.

한편, 상기 원판테이블(100) 및 몰드승강대(110) 각각의 회동 및 승강을 위한 구동부 구성은 통상의 종이컵 성형장치에서 다양하게 적용이 가능한 공지의 기술이므로 본 고안의 기술요지를 벗어나는 해당 구동부의 기술구성 및 동작과정에 대한 설명은 생략키로 한다.

상기와 같은 구성을 이루고 있는 본 고안 성형장치의 동작에 따른 종이뚜껑의 성형과정을 살펴보기로 한다.

먼저, 공급대(120)에 적층 보관되어져 있는 각각의 뚜껑 원지(1)는 원형의 평면형상을 이루는 가운데 중앙측에는 본체부(10)와, 상기 본체부(10)의 주변 테두리측을 따라 절곡이 이루어질 플렌지부(20)를 이루고 있으며, 절곡이 원활히 이루어질 수 있도록 상기 플렌지부(20)를 따라서는 다수의 주름홈(21)이 일정간격으로 세절 형성되어져 있고, 외주를 따라 연속되는 다수의 곡률부(3)가 만곡된 형태를 이루며 재단이 이루어진 것이다.

이러한 재단상태의 뚜껑 원지(1)가 하부에 설치되어져 있는 흡착구(121)에 의하여 한장씩 끌어내려진 후 밀대(미도시)에 의해 원판테이블(100) 아래쪽으로 자동 공급이 이루어지면, 몰드승강대(110)가 승강동작 되어지면서 소정 각도씩 멈춤 회전되는 원판테이블(100)의 원지 끼움통(101)에 끼워진 뚜껑 원지(1)에 대한 단계적인 성형작업이 이루어지게 된다.

즉, 1차로 뚜껑 원지(1)는 원지 원판테이블(100)의 끼움통(101)에 하측에서 상측으로 밀어 끼워지면서 둘레가 측벽부(102)에 의해 꺽여져 플렌지부(20)가 형성된 상태로 이송되어 가열 성형몰드(111)에 위치하게 되면, 가열 성형몰드(111)가상승하여 열을 발산 하면서 절곡 상태로 끼워져 이송되어 온 뚜껑 원지(1)를 전체적으로 가열하여 다음 단계에서 소정 형태로의 성형이 용이하도록 하여주게 된다.

이와 같은 상태의 작용을 하고 난 후, 상기 가열 성형몰드(111)가 하강되고 나면 다음 단계로 원판테이블(100)이 소정각도 회전하여 착탈홈 성형몰드(112)에 이르게 되면, 착탈홈 성형몰드(112)가 상승되어진 후 편심 회동에 의한 롤렛가공이 이루어지게 됨으로 몰드의 외주상에 돌출 형성되어져 있는 홈형성돌기(112a) 및 끼움통에 형성된 홈부(103)의 작용에 의한 착탈홈(11)이 뚜껑 원지(1)의 내측 모서리부에 형성되어지게 되며, 다음 단계로 다시한번 원판테이블(100)의 회전이 이루어지면 여기서는 보강홈 성형몰드(113)가 상승되어짐에 의해 뚜껑 원지(1)의 본체부(10)상에 하향으로 돌출되어진 원형의 보강홈(12)이 복수개 형성되어짐으로서 종이뚜껑의 강도가 보강되어질 수 있게된다.

특히, 상기 성형과정에서 각각의 성형몰드(111,112,11)가 상승하여 뚜껑 원지(1)에 대한 성형작업이 이루어짐에 있어 원지의 상부면을 상부 지지몰드(117)가받쳐서 지지하여 줌으로서 성형과정에서 뚜껑 원지(1)의 변형을 방지할 수 있게된다.

한편, 각각의 성형몰드(111,112,113)가 상승하여 성형작업을 실시하는 과정에서는 테이블 지지구(115)가 함께 상승되어 원판테이블(100)의 삽입공(105)에 삽입되어지게 됨으로 테이블의 유동이 방지되어지고 따라서 뚜껑의 성형작업이 보다 정확히 이루어질 수 있게된다.

이와같은 본 고안 장치를 이용한 성형작업이 연속적으로 반복 수행되어지게됨으로 생산되어진 종이뚜껑은 컵용기(30)의 상단 개구부에 씌워져 내용물의 유출을 방지함과 함께 외부에서 이물질이 유입되는 것을 차단하는 역할을 하게되는 것으로서, 결합이 이루어지는 컵용기(30) 상단의 개구부에는 주변을 따라 컬링부(31)가 형성되어져 있기 때문에 종이뚜껑의 결합시 상기 컬링부(31)가 착탈홈(11)에 끼워지면서 안정적인 결합상태의 유지가 가능하게 된다.

이때, 착탈홈(11)이 종이뚜껑의 내측 모서리부에 형성되어져 있으므로 컵용기(30) 상단의 컬링부(31)는 종이뚜껑의 본체부(10)와 밀착이 이루어질 수 있게되고, 또한 상호간에 접촉면적 증가에 따른 뚜껑 결합상태가 보다 안정적으로 유지되어질 수 있게된다.

또한, 종이뚜껑의 플렌지부(20)에는 일정 간격으로 주름부(21)가 형성되어져 있어 수축 및 팽창이 가능한 특징을 갖고 있다.

따라서, 컵용기(30)에 뚜껑체(1)를 결합시키는 과정에서 컬링부(31)의 개구 지름 크기가 조금씩 상이하더라도 그 크기에 따라 플렌지부(20)의 크기가 유동되어짐으로서 향상된 호환성을 갖게됨을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와같은 본 고안의 성형장치는, 종이뚜껑의 제작공정을 단순화 하여 연속되는 생산과정에 따른 용이한 성형제작이 이루어질 수 있게되고, 이와같은 제품의 대량생산에 따른 종이뚜껑의 생산단가를 감소시키는 효과를 나타낼 수 있다.

또한, 상기 성형장치에 의해 성형 제작이 이루어진 종이뚜껑은 한겹의 종이원지로 이루어져 자동공정에 의한 생산이 가능하게 되고, 컵용기와의 결합시 보다 안정적인 결합이 유지됨과 함께 크기의 가변에 따른 뛰어난 호환성을 갖는 이점이 있다.

Claims

종이재료로 이루어진 뚜껑 원지(1)의 중앙 본체부(10) 주변 테두리측을 따라 수직방향으로 절곡 연장되어지는 플렌지부(20)와, 상기 플렌지부(20)를 따라 일정 간격으로 세절 형성되어지는 주름홈(21)과, 상기 플렌지부(20)와 본체부(10)가 만나는 내측 코너부를 따라 형성되어지는 착탈홈(11)을 성형하기 위한 성형장치에 있어서,

장치 일측에는 미리 재단된 다수의 뚜껑 원지(1)를 순차적으로 공급하기 위해 적층 보관되어지는 공급대(120)가 구성되어져 있으며;

상기 공급대(120)로 부터 공급되는 뚜껑 원지(1)의 단계적인 성형을 위해 소정각도씩 멈춤 회전되는 원판테이블(100)의 둘레를 따라 다수의 원지 끼움통(101)이 일정 간격을 이루며 형성되어져 있고;

상기 원판테이블(100)의 하단에서 몰드승강대(110)가 상하방향으로 승강 가능하게 장착되어지되, 몰드승강대(110) 상에는 각각의 끼움통(101)에 삽입된 뚜껑 원지(1)의 성형을 실시하기 위한 가열 성형몰드(111)와 착탈홈 성형몰드(112) 그리고 보강홈 성형몰드(113)가 각각 구성되어져 있는 것을 특징으로 하는 종이뚜껑 성형장치.
청구항 1에 있어서,

상기 몰드승강대(110)상에는 성형동작시 원판테이블(100)의 유동을 방지하기위한 테이블 지지구(115)가 설치되어져 있으며, 이와 대응되는 원판테이블(100)의 위치에는 테이블 지지구(115)의 삽입이 가능하도록 삽입공(105)이 형성된 것을 특징으로 하는 종이뚜껑 성형장치.
청구항 1에 있어서,

상기 착탈홈 성형몰드(112)는 편심회동에 의해 뚜껑 원지(1)의 내측 모서리부에 착탈홈(11)을 형성시키기 위한 홈형성돌기(112a)가 외주면의 상단 모서리측을 따라 형성되어진 것을 특징으로 하는 종이뚜껑 성형장치.