KR200380610Y1 - 종이컵 성형기의 성형몰드 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종이컵 성형기의 성형몰드 구조에 관한 것으로서, 원판테이블에 의해 공전회동이 이루어지는 과정의 몰드에서 밑지의 삽입 및 컵통체 하단부의 컬링작업이 함께 이루어질 수 있도록 몰드의 구조를 변경시킴으로서 설비의 간단화와 함께 고속생산에 따른 생산량 증가를 이루기 위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 고안은, 종이컵의 성형을 위해 회전 가능하게 설치된 원판테이블(30)의 외주측을 따라 컵통체(20)가 각각 끼워질 수 있는 몰드(10)가 일정 간격으로 구비되어져 있는 종이컵 성형기에 있어서, 상기 몰드(10)의 저면 중앙부에는 타발 성형되어 상승되는 과정에서 밑지(21)의 주변부가 꺽여지면서 삽입되어질 수 있는 삽입홈(1)이 형성되어져 있으며; 상기 삽입되어진 밑지(21)를 하강시켜 컵통체(20)의 하단부에 끼워주기 위한 승강판(11a)이 몰드(10) 내에 구비되어져 있고; 상기 승강판(11a)과 일체로 이루어진 샤프트부(11) 상부에는 지지체(14)가 체결핀(15)에 의해 결합 고정되어져 있으며; 상기 지지체(14)를 탄성으로 지지하기 위한 스프링(13)이 몰드(10) 내에서 샤프트부(11)를 둘러싸는 형태로 구비된 것;을 특징으로 한다.

Description

종이컵 성형기의 성형몰드 구조{FORMING MOLD STRUCTURE OF PAPER CUP FORMING MACHINE}

본 고안은 종이컵 성형기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종이컵을 연속적으로 성형토록 하는 종이컵 성형기에 있어 컵통체에 밑지를 공급 및 성형하는 동작을 개선시킴으로서 종이컵의 고속생산이 가능하도록 하기위한 성형몰드 구조에 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 성형장치를 이용하여 대량으로 제조함에 있어서는 여러단계의 공정을 거쳐 제조가 이루어지게 되는데, 종래 실시예 따른 종이컵 성형기(100)의 평면 구조도인 도 1을 참조하여 개략적인 종이컵 성형과정을 살펴보기로 한다.

먼저, 부채꼴 전개 상태로 재단된 컵 원지를 공급대(101)에 적층시킨 상태에서 흡착구에 의하여 한장씩 끌어내리고, 밀대(102)에 의하여 원통형의 성형몰드(103) 아래쪽으로 자동 공급한 상태에서 컵통체 승강 고정장치(미도시)에 의하여 컵 원지 하부측을 성형몰드(103) 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 컵통체(20)를 형성한 다음 성형된 컵통체를 소정 각도씩 멈춤 회전되는 1단계 원판 테이블(104) 둘레에 형성된 컵통체 끼움통(104a)에 이송시켜 세워지는 상태로 끼워 넣어주게 된다.

한편, 장치의 일측에서는 티에프 형 롤(105)로 권취된 밑지를 종이컵 성형기(100)의 밑지 걸이대(106)에 끼워 장착한 상태에서 연속적으로 풀어 공급하면서 펀칭으로 타발 형성함과 동시에 승강 펀치는 밑지의 둘레를 꺽으면서 밀어올려 상기 1단계 원판 테이블(104)과 상,하로 맞물림 되면서 소정 각도씩 멈춤 회전되는 2단계 원판 테이블(107) 둘레에 형성된 밑지 끼움체(107a)에 밑지를 올려 끼워넣은 후 하강하게 된다.

이와 같은 상태로 맞물림 되어 소정 각도씩 회전되는 1,2단계 원판 테이블(104,107)의 컵통체 끼움통(104a)과 밑지 끼움링체(107a)가 일치되는 지점의 상부측에는 수직 승강되는 밑지 끼움봉(108)이 설치되어 있어, 컵통체 끼움통(104a)의 상부측에 밑지 끼움링체(107a)가 일치되어 잠깐 멈추어 있는 동안 하강하면서 밑지 끼움링체(107a)에 끼워져 있는 밑지를 밀어내려 하부측 컵통체 끼움통(104a)에 끼워져 있는 컵통체의 내측 하부에 밑지를 끼워 넣은 후 다시 상승하게 된다.

상기 밑지가 끼워진 상태의 컵통체는 3단계 원판 테이블(112)의 하면에 설치된 컵끼움 회전몰드(112a)에 끼워진 상태에서 단계적으로 회전 이송되어 종이컵 성형기(100)의 압쪽에 설치된 가열 접착 공정에 이르게 되는데, 이 밑지 가열 접착공정에서는 통상 밑지가 끼워진 컵통체의 하부에 대한 예열, 컬링, 압착공정을 순차적으로 실시함으로 종이컵이 완성되어지게 된다.

그러나, 종래 기술에서 종이컵 성형을 위해 이와같이 동작되어지는 종래 성형기의 경우 펀칭 성형된 밑지의 둘레를 꺽어주면 일시적으로 보관하고, 성형된 밑지를 컵통체에 끼워넣어주기 위한 과정을 수행하기 위해서는 각각 다수의 원판테이블(104,107,112)을 필요로 하기 때문에 설비가 복잡해지고, 이에따른 생산속도에 한계를 나타내어 종이컵의 고속생산이 어려운 문제점이 있었다.

특히, 종래에는 밑지를 컵통체의 내측 하부에 내려 끼워주기 위한 동작시 에어에 의한 진공압으로 밑지를 잡아주기 때문에, 밑지를 내린 후 잔여 진공압으로 인해 밑지가 뒤집히게 되는 등의 문제가 발생하였다.

본 고안은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 종이컵을 성형 제작함에 있어 펀칭되어진 밑지의 둘레를 꺽어서 보관하는 동작과 보관되어지는 밑지를 컵통체에 하강시켜 끼워넣어주기 위한 동작이 하나의 몰드에서 이루어질 수 있도록 함으로서 종이컵의 고속생산이 가능하도록 하여 생산성을 더욱 증가시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적은, 원판테이블에는 컵통체가 끼워질 수 있는 다수의 몰드가 외주측을 따라 일정 간격으로 구비되어져 있는 종이컵 성형기에 있어서, 상기 몰드의 저면 중앙부에는 밑지의 주변부가 꺽여지면서 삽입되어질 수 있는 삽입홈이 형성되어져 있으며; 상기 삽입되어진 밑지를 하강시켜 컵통체의 하단부에 끼워주기 위한 승강판이 몰드 내에 구비되어지되, 상기 승강판의 샤프트부는 스프링에 의해 탄성 지지되며; 상기 승강판의 샤프트 상단을 주기적으로 가압하기 위한 회동캠이 장착되어진 것;을 특징으로 하는 종이컵 성형기의 성형몰드 구조를 통해 이룰 수 있게된다.

이하, 본 고안의 구체적인 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 5를 통해 살펴보기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 몰드의 구성을 나타내기 위한 내부 단면도이고, 도 3은 몰드저면 사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 고안 몰드의 동작에 따른 종이컵 성형 상태도를 각각 나타낸 것이다.

본 실시예에 따른 종이컵 성형기는 종래 기술에서 2단계 원판테이블과 3단계 원판테이블의 기능을 통합한 새로운 형태의 원판테이블(30)로 이루어지며, 원판테이블(30)의 외주측을 따라 본 고안의 몰드(10)가 일정 간격을 이루며 다수개 구비되었다.

본 고안의 몰드(10) 구성을 도 2를 통해 살펴보면, 몰드(10)의 저면 중앙부에는 승강펀치(미도시)에 의해 상승되는 밑지(21)의 주변부가 꺽여지면서 삽입되어질 수 있는 원형의 삽입홈(1)이 형성되어져 있고, 상기 삽입되어진 밑지(21)를 하강시켜 컵통체(20)의 하단부에 끼워주기 위한 원형의 승강판(11a)이 몰드(10) 내에 구비되어져 있고, 상기 승강판(11a) 상부에서 일체로 이루어진 샤프트부(11) 상단에는 지지체(14)가 체결핀(15)에 의해 결합 고정되어져 있으며, 상기 지지체(14)를 탄성으로 지지하기 위한 스프링(13)이 샤프트부(11)를 둘러싸는 형태로 구비되어져 있다. 상기 삽입홈(1)의 크기는 펀칭된 밑지(21)보다 반경이 작도록 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 샤프트부(11)는 상하방향으로의 승강유동 및 자체적인 자전회동이 원활히 이루어질 수 있도록 복수의 축베어링(12)에 축설되어져 있음을 확인할 수 있다.

특히, 원판테이블(30)에는 컬링작업이 이루어질 소정 위치에서 해당 위치에 정지되어져 있는 몰드(10)의 샤프트(11) 상단을 가압하기 위한 회동캠(16)이 회동 가능하게 장착되어져 있다.

이와같은 구성의 몰드(10)가 원판테이블(30)상에 장착되어진 상태에서 본 고안 종이컵 성형기의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

티에프 형 롤로 권취된 밑지를 종이컵 성형기의 밑지 걸이대에 끼워 장착한 상태에서 연속적으로 풀어 공급하는 가운데 승강펀칭의 동작에 의해 타발되어진 밑지(21)는 원형의 형태로 타발과 동시에 몰드(10) 하부의 삽입홈(1)으로 밀어올려지게 되는데, 이때 밀어올려진 밑지(21)는 삽입홈(1)과의 지름크기를 달리하고 있기 때문에 둘레가 꺽여진 상태로 하여 삽입홈(1)내에 일시적으로 저장된 상태를 이루게 된다.

그리고, 이와같이 하부 삽입홈(1)내에 밑지(21)의 삽입이 이루어진 상태에서 다른 몰드에 의해 컵형상으로 성형되어진 컵통체(20)가 본 고안의 몰드(10)상에 순차적으로 끼워짐으로서 도 4에서와 같이 각각이 함께 끼워져 구비된 상태를 이루게 된다.

한편, 이와같이 컵통체(20) 및 밑지(21)가 각각 몰드(10)상에 구비된 상태에서 다음단계로 이동함에 따라 컵통체 하단부에 대한 컬링 성형동작이 이루어지게 되는데, 이때는 밑지(21)를 컬링이 이루어질 수 있는 위치로 강제 하강시키는 동작이 이루어지게 된다.

즉, 도 5에 도시된 바와같이 원판테이블(30)의 회동에 의해 컵통체(20) 하단부에 대한 컬링작업이 이루어질 위치로 몰드(10)가 이동하게 되면, 해당 위치에 설치되어져 있는 회동캠(16)의 회전구동에 의해 샤프트부(11)가 눌려지게 되고, 이에따라 하단에 일체로 구성되어져 있는 승강판(11a)이 하강되어지면서 밑지(21)를 순간적으로 컵통체(20)와의 컬링에 의해 접합이 이루어질 위치로 하강시키게 되는 것이다.

그리고, 이와같이 밑지(21)의 하강이 이루어짐과 동시에 컵통체(20)의 하단부가 하부에서 상승되어지는 컬링몰드(미도시)에 의해 내측으로 감겨짐으로서 밑지(21)의 꺽겨진 부위와 컵통체(20) 하단부간에 일체형 접합구조를 이루는 컬링성형이 이루어지게 된다.

또한, 회동캠(16)이 계속적인 회동에 의해 가압력이 해제된 샤프트부(11)는 스프링(13)의 탄성력에 의해 다시 원위치로 상승하게 되며, 이후 원판테이블(30)의 공전 회전동작에 의해 해당 몰드(10)는 다음 과정으로 이동하게 되고, 회동캠(16)이 설치된 위치의 하부에는 또다른 컵통체 및 밑지가 끼워진 몰드가 위치함으로서 연속적인 작업이 이루어지게 된다.

따라서, 본 고안의 몰드구조에 의하면 각각의 몰드(10)는 원판테이블(30)의 스텝회전 동작에 의해 이동되는 과정에서 타발된 밑지(21)의 삽입 및 컵통체(20)의 하단부 컬링작업이 함께 이루어지게 된다.

이에따라, 종래에는 원판테이블상에 컵통체 끼움몰드를 8개 배치하였으나, 본 고안에 따르면 몰드를 10개 이상 배치함으로서 고속생산이 가능하게 됨을 알 수 있다.

그리고, 상기에서 본 고안의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 고안의 성형몰드 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

예를들면, 상기 실시예에서는 샤프트부의 가압수단으로 회동캠이 장착된 예를 기술하였으나, 이러한 가압수단으로 기타 다른 왕복운동 부재가 설치되어질 수 있게된다.

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

이상에서 살펴본 바와같은 본 고안은, 원판테이블에 의해 공전회동이 이루어지는 과정의 몰드에서 밑지의 삽입 및 컵통체 하단부의 컬링작업이 함께 이루어질 수 있게 됨으로 설비의 간단화와 함께 고속생산에 따른 생산량 증가의 효과를 나타내게 된다.

특히, 몰드 내부에는 삽입된 밑지를 하강시키기 위한 승강부재가 구비되어져 있어 한층 효율적인 성형작업이 이루어질 수 있는 것이다.

도 1은 종래 종이컵 성형기의 평면 개략도.

도 2는 본 고안의 종이컵 성형용 몰드의 단면 구조도.

도 3은 본 고안 종이컵 성형용 몰드의 저면 사시도.

도 4는 본 고안 몰드에 컵통체 및 밑지가 끼워진 상태도.

도 5는 상기 끼워진 밑지를 하강시키는 몰드 동작 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 삽입홈 10 : 몰드

11 : 샤프트부 12 : 축베어링

13 : 스프링 14 : 지지체

15 : 체결핀 16 : 회동캠

20 : 컵통체 21 : 밑지

30 : 원판 테이블

Claims (3)

1. 종이컵의 성형을 위해 회전 가능하게 설치된 원판테이블(30)의 외주측을 따라 컵통체(20)가 각각 끼워질 수 있는 몰드(10)가 일정 간격으로 구비되어져 있는 종이컵 성형기에 있어서,

   상기 몰드(10)의 저면 중앙부에는 타발 성형되어 상승되는 과정에서 밑지(21)의 주변부가 꺽여지면서 삽입되어질 수 있는 삽입홈(1)이 형성되어져 있으며;

   상기 삽입되어진 밑지(21)를 하강시켜 컵통체(20)의 하단부에 끼워줄 수 있도록 가압수단에 의해 동작되는 승강판(11a)이 각 몰드(10)의 삽입홈(1) 내에 구비되어져 있고;

   상기 승강판(11a)과 일체로 이루어진 샤프트부(11) 상부에는 지지체(14)가 체결핀(15)에 의해 결합 고정되어져 있으며;

   상기 지지체(14)를 탄성으로 지지하기 위한 스프링(13)이 몰드(10) 내에서 샤프트부(11)를 둘러싸는 형태로 구비된 것을 특징으로 하는 종이컵 성형기의 성형몰드 구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 승강판(11a)의 샤프트부(11)는 축베어링(12)에 축설되어진 것을 특징으로 하는 종이컵 성형기의 성형몰드 구조.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 샤프트(11) 상단을 가압하기 위한 가압수단으로 회동캠(16)이 원판테이블(30)상에서 컵통체(20)에 대한 컬링작업이 이루어질 위치에 장착 구비된 것을 특징으로 하는 종이컵 성형기의 성형몰드 구조.