KR200476668Y1 - 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치에 관한 것으로, 휴대용 물티슈 제조를 위해, 롤형태로 감겨있는 부직포가 풀리면서 최종가이드 및 접이수단을 거쳐 이송대로 이송될 때, 상기 접이수단의 단부와 간격을 두고 라인분사 형태의 주입노즐을 더 설치하고; 상기 주입노즐과 간격을 두고 'ㄴ' 형상의 스프레더를 더 설치하되, 상기 스프레더의 절곡된 하단은 상기 부직포의 표면에 접지되고, 상단은 상기 최종가이드의 일측면에 회전가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치를 제공한다.
본 고안에 따르면, 물티슈 제조를 위한 원단인 부직포가 이동할 때 각 부직포롤당 하나씩 함침액을 주입할 수 있도록 주입구조를 개선함으로써 균일한 함침액 주입이 가능하여 제품 품질이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치{IMPREGNATED WITH LIQUID INJECTION DEVICE FOR MANUFACTURING PORTABLE WIPES}

본 고안은 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대용 물티슈 제조를 위해 긴 거리를 이동하는 동안 부직포 상에 함침액이 균일하게 주입될 수 있도록 개선된 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치에 관한 것이다.

일반적으로, 물티슈(WIPES)는 물휴지를 말하는 것으로, 건조상태의 부직포에 물을 적셔 함침시킨 상태에서 포장함으로써 휴대 사용을 용이하게 한 위생용품중 하나이다.

이러한 물티슈는 화장을 지우거나 혹은 오염되어 더러워진 곳을 닦거나 하는 용도로 주로 사용되며, 최근에는 일반 유흥업소나 음식점 등에서 고객들에게 보다 더 청결한 이미지를 줄 요량으로 일회용으로 제공되어 사용되기도 한다.

뿐만 아니라, 용도에 따라 미용용, 아기용, 일반용, 업소용 등 다양하게 제조 판매되고 있는데, 이를 테면 화장을 지우는데 사용되는 미용용의 경우는 화장을 잘 지울 수 있도록 세정력을 높인 계면활성제 함량이 증대된 형태로 함침액의 조성이 조절된 것이고, 아기용의 경우에는 아기 피부에 자극을 최대한 주지 않도록 함침액의 성분이 조절된 것이며, 일반용의 경우에는 단순히 정제된 물을 함침액으로 사용하여 개인 위생관리를 위해 사용되는 것이고, 업소용의 경우에는 앞서 설명하였듯이 유흥업소나 음식점 등에서 고객들이 취식하기 전에 손 등을 닦아 오염물질을 씻어낼 수 있도록 함침액 성분이 조절된 것이다.

또한, 최근에는 한방, 약리성, 살균성을 높인 함침액을 침투시켜 여성위생 전용으로 출시한 물티슈도 시판되고 있는데, 이를 포함한 상기 물티슈와 관련된 선행기술로는 공개특허 제2003-0048646호, 공개특허 제2013-0126324호, 등록특허 제0607076호 등 다수가 개시되어 있다.

한편, 이러한 물티슈 제조를 위한 장치와 관련된 선행기술들도 등록특허 제1095732호, 공개특허 제2012-0027566호, 등록실용 제0320369호, 등록실용 제0433565호, 공개실용 제2009-0008661호 등 다수가 개시되어 있다.

그런데, 종래 물티슈 제조장치중 함침액, 즉 물을 함침시키기 위한 수단은 도 1의 예시와 같이, 부직포(10) 다수매가 포개진 상태에서 커팅하기 전인 거의 공정 끝에서 다수의 공급노즐(12)을 통해 적층된 부직포(10) 사이의 공간으로 측방 주입방식으로 구성되어 있기 때문에 함침 불균일에 의한 품질저하가 초래되고 있다.

특히, 이러한 종래 물 주입구조는 물티슈의 매수가 작을 때는 크게 공간을 차지 하지 않지만, 30매를 넘어 50매, 100매에 이를 경우에는 공정스피드, 즉 라인스피드 때문에 몇 개의 공급노즐(12)로는 물을 충분히 주입할 수 없기 때문에 필수불가결하게 물 주입에 필요한 설비가 길어져야 하는데, 이는 온전히 공간 손실로 작용한다.

다시 말해, 그 만큼 설비의 길이가 길어지므로 공간을 많이 차지하게 되고, 단순히 공급노즐(12)을 많이 설치한다고 해서 균일한 주입이 이루어지는 것도 아니다.

때문에, 종래 물 주입구조는 상당히 불합리적인 부분이 컸고, 이에 대한 개선책이 절실히 요구되고 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 물티슈 제조용 원단인 부직포를 이송하면서 부직포 상에 물을 주입하여 함침시킬 때 보다 균일하면서 공간적 제약없이 물 주입이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 휴대용 물티슈 제조를 위해, 롤형태로 감겨있는 부직포가 풀리면서 최종가이드 및 접이수단을 거쳐 이송대로 이송될 때, 상기 접이수단의 단부와 간격을 두고 라인분사 형태의 주입노즐을 더 설치하고; 상기 주입노즐과 간격을 두고 'ㄴ' 형상의 스프레더를 더 설치하되, 상기 스프레더의 절곡된 하단은 상기 부직포의 표면에 접지되고, 상단은 상기 최종가이드의 일측면에 회전가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치를 제공한다.

이때, 상기 주입노즐에는 주입관을 연결하되, 상기 주입관은 임의의 방향으로 꺽을 수 있도록 다단 볼죠인트 구조로 조립된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 스프레더는 일정간격을 두고 다수개 구비하되, 이송대의 길이방향으로 볼 때 다수개의 스프레더는 하단 절곡방향이 서로 교호되게 배치된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 최종가이드의 절곡된 하단과 상기 접이수단 사이에는 일정크기의 슬릿이 형성되어 이송되는 부직포가 슬릿을 통과하면서 점차 폭 절반으로 접어지도록 구성된 것에도 그 특징이 있다.

본 고안에 따르면, 물티슈 제조를 위한 원단인 부직포가 이동할 때 각 부직포롤당 하나씩 함침액을 주입할 수 있도록 주입구조를 개선함으로써 균일한 함침액 주입이 가능하여 제품 품질이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 물티슈 제조시 부직포 상에 물을 주입하는 장치를 보인 개략적인 모식도이다.
도 2는 본 고안에 따른 함침액 주입장치가 설치된 휴대용 물티슈 제조장치의 예시적인 사시도이다.
도 3은 본 고안에 따른 함침액 주입장치가 설치된 휴대용 물티슈 제조장치의 예시적인 측면도이다.
도 4는 본 고안에 따른 함침액 주입장치가 설치된 휴대용 물티슈 제조장치의 예시적인 정면도이다.
도 5는 본 고안에 따른 함침액 주입장치가 설치된 휴대용 물티슈 제조장치의 전체 라인을 보인 개략도이다.
도 6은 본 고안에 따른 함침액 주입장치의 개략적인 확대 설명도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 고안 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 고안의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 고안의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 고안의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 함침액 주입장치가 설치된 휴대용 물티슈 제조장치는 설비프레임(100)을 포함한다.

상기 설비프레임(100)은 본 고안 휴대용 물티슈 제조장치의 골격을 이루는 부재로서, 물티슈의 매수에 따라 길이가 달라질 수 있다.

예컨대, 물티슈는 20매, 30매, 50매, 100매 등 포장지에 내장되는 매수에 따라 투입되는 원단, 즉 부직포의 갯수가 달라지는데 매수가 많을수록 대응 투입되는 부직포수가 많아져야 하므로 설비프레임(100)의 길이도 길어질 수 밖에 없다.

이때, 상기 부직포의 갯수란 부직포가 롤 형태로 감겨 일정반경 이상의 크기를 갖도록 반입되고, 이를 풀 수 있도록 설비프레임(100) 상에 걸어 둔 상태에서 일정속도로 풀면서 물티슈를 제조하기 때문에 부직포가 감겨 반입되는 롤 단위를 의미한다고 보면 된다.

또한, 상기 설비프레임(100)은 무한정 길게 만들 수 없기 때문에 롤 단위의 부직포(원단)를 몇 개씩 걸 수 있도록 기본단위의 크기로 만들고, 이 기본단위를 여러개 연결 조합하여 원하는 길이, 즉 걸 수 있는 부직포 갯수를 임의로 늘릴 수 있도록 구성되는데, 도시된 도 2의 예는 이러한 기본단위의 설비프레임(100)을 제시하고 있다.

이를 위해, 상기 설비프레임(100)은 대략 'ㅗ' 형상으로 이루어지며, 하단 일측에는 롤안착대(110)가 구비되며, 상단부에는 후술되는 다수의 안내롤이 설치된다.

특히, 상기 다수의 안내롤들을 적정 간격으로 이격시킨 상태에서 원활하게 회전될 수 있도록 하기 위해 상기 설비프레임(100)의 상단부 양측에는 상기 롤안착대(110) 방향으로 돌출된 롤고정대(120)를 더 포함한다.

아울러, 상기 롤안착대(110)는 상기 설비프레임(100)의 길이방향으로 일정간격을 두고 다수 설치되며, 각 롤안착대(110)의 상단에는 반원형상으로 요입된 롤축안착홈(112)이 형성된다.

그리고, 상기 롤축안착홈(112)에는 부직포롤축(220)이 끼워져 자회전 가능하게 구성된다.

이 경우, 상기 부직포롤축(220)은 부직포권취드럼(210)의 양단 중심에 일체로 고정되고, 상기 부직포권취드럼(210)의 드럼면 상에는 부직포(200)가 감겨 롤형 부직포 단위로 원단을 구성하게 되며, 이러한 롤형 부직포 단위로 반입된다.

한편, 상기 설비프레임(100) 및 롤고정대(120)에는 상기 부직포(200)가 권해(풀림)되는 방향을 따라 순차적으로 텐션롤(300), 안내롤(310), 사행방지롤(320), 방향전환롤(340)이 회전가능하게 설치되고, 상기 방향전환롤(340)를 지난 후단에는 이송대(370)를 향해 제1가이드바(350), 제2가이드바(360)가 설치되며, 상기 이송대(370)에는 공급되어 온 부직포(200)를 폭방향으로 접을 수 있는 접이수단(미도시)이 구비되어 있다.

이때, 상기 접이수단은 단순한 가이드편으로서 이송되는 부직포(200)가 그 표면을 따라 움직이면서 자연스럽게 접어지도록 안내하는 형상로 배열되어 있는 것이므로 여기에서는 생략한다.

또한, 상기 사행방지롤(320)의 상측에는 상기 사행방지롤(320)과 접촉하면서 가압하는 가압롤(330)이 더 구비되어 이들 사이로 부직포(200)가 이송되도록 구성된다.

이 경우, 상기 가압롤(330)은 롤브라켓(332)을 통해 설비프레임(100)의 상단에 회전유동할 수 있도록 힌지(334) 고정된다.

때문에, 상기 가압롤(330)은 자중에 의해 항상 상기 사행방지롤(320)의 표면과 접촉상태를 유지하도록 기능하게 된다.

그리고, 상기 텐션롤(300)은 풀려나온 부직포(200)가 일정장력을 유지하도록 하면서 풀림방향을 전환시켜 이송안내하는 최초의 롤로서, 상기 부직포(200)의 풀림을 최대한 원활하게 하기 위해 상기 부직포(200)의 풀림방향과 경사를 두고 부직포(200) 상측에 설치된다.

또한, 상기 안내롤(310)은 상기 텐션롤(300)과 엇갈린 상태로 그 상측에 구비되어 풀림되는 부직포(200)가 균일한 장력을 받도록 조력하는 롤이다.

뿐만 아니라, 상기 사행방지롤(320)은 다른 롤들에 비해 직경이 크고, 재질이 달리 구성되어 당김력을 증대시키도록 구성된다.

즉, 앞서 설명한 텐션롤(300), 안내롤(310) 및 방향전환롤(340)은 부직포(200)의 이송에 주로 관련되어 있고 밀착력이 높을 경우 부직포(200)의 조직을 투입과 동시에 망가뜨리거나 혹은 초기 사행시 이를 바로잡을 수 없기 때문에 슬립성이 좋도록 금속재질로 형성되어야 하고, 가급적 작은 직경을 가져야 한다.

때문에, 사행가능성이 매우 높게 되는데, 상기 사행방지롤(320)은 이들과 달리 비교적 직경이 커 느린 속도로 회전되면서 부직포(200)와의 밀착력을 높일 수 있도록 합성수지 재질로 제조된다.

그리고, 상기 사행방지롤(320)의 상측에는 사행방지롤(320)을 눌러 주는 가압롤(330)이 항상 구비되어 있기 때문에 이들 사이를 통과하는 부직포(200)는 쉽게 사행되지 않는다.

특히, 텐션롤(300)과 안내롤(310)을 거치면서 장력이 거의 균일하게 맞추어진 상태로 이송되기 때문에 상기 사행방지롤(320)에서는 단순히 밀착력만 높이더라도 부직포(200)의 폭방향에서의 장력불균형이 거의 생기지 않아 사행이 방지된 채 안정적으로 이송할 수 있게 된다.

아울러, 상기 방향전환롤(340)은 부직포(200)를 이송대(370) 측으로 이송하기 위해 방향을 전환시키는 롤이며, 상기 제1,2가이드바(350,360)는 부직포(200)의 이송과 함께 부직포(200)을 접을 수 있도록 접이수단을 통과하기 쉽도록 안내하는 수단이다.

이에 더하여, 상기 롤고정대(120)에는 누름부재(400)가 더 구비되는데, 상기 누름부재(400)는 일종의 천과 같은 부재이며, 풀려나오는 부직포(200)의 표면을 중력을 이용하여 가볍게 눌러 주어 풀림시 부직포(200)의 들뜸 현상을 막아 장력 균일성 유지에 일조하도록 구성된다.

이를 위해, 상기 누름부재(400)의 상단은 상기 롤고정대(120) 상에 구비된 걸이바(410)에 유동가능하게 고정되고, 길이 일부는 상기 롤형태의 부직포(200) 표면에 접지되며, 하단에는 중력 작용을 증대시키도록 중량물인 무게추(420)가 고정된다.

그리하여, 자연스럽게 롤형 부직포(200)를 눌러 주게 된다.

한편, 이송대(370)의 길이 끝 부근에는 도 5의 예시와 같이, 탈수유닛(500), 커팅유닛(600), 포장유닛(700)이 순차로 구비되어 다수매 적층이송된 물티슈(부직포에 물이 함침된 상태의 것)를 탈수하여 적정 수분함량이 되게 하고, 이후 커팅유닛(600)을 커팅하여 일정 크기로 만들며, 커팅완료된 물티슈 다수매를 포장유닛(700)으로 포장하여 제품화하게 된다.

이때, 부직포(200)의 이송을 위한 구동수단은 하나의 구동모터(800)를 통해 이루어진다.

그리고, 상기 설비프레임(100)의 중간 중간에는 이송롤조립체(900)가 설치되고, 이송롤조립체(900)들은 체인(810)을 통해 상기 구동모터(800)의 동력을 전달받아 모두가 동기속도로 움직일 수 있도록 구성된다.

즉, 상술한 다수의 롤들을 포함한 이송롤조립체(900)들이 상기 구동모터(800) 하나로 전부 구동되기 때문에 라인스피드가 일정하여 균일한 제조가 가능하고, 무엇보다도 설비 구성을 간소화시킬 수 있으므로 효율적인 설계가 가능하게 된다.

아울러, 이러한 부직포(200)는 거는 갯수에 따라 물티슈의 적층 매수가 달라지는데, 인라인(In-line)상으로 설치되어 있고, 제일 처음 부직포가 가장 바닥에 위치하도록 하고, 그 다음 부직포부터 순차 적층되게 동작하므로 도 5의 원 안에 표시한 바와 같이, 초기 위치에서 최종단으로 갈수록 매수가 점차 적층되는 형태로 제조된다.

이와 같이, 본 고안에 따른 휴대용 물티슈 제조장치는 롤형태의 부직포(200)가 풀리면서 공급될 때 발생되는 사행으로 인해 제1,2가이드바(350,360)를 통과하는 위치가 달라짐으로써 접이불량을 야기시켰던 종래 문제를 완전히 해소하여 균일한 장력으로 사행없이 일정하게 공급될 수 있도록 하여 설비가동효율을 높이면서 동시에 제품의 고품질화를 달성하는 효과를 얻을 수 있게 된다.

이러한 물티슈 제조장치에서, 본 고안에 따른 함침액 주입장치는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 이송대(370)의 상측에 설치된다.

즉, 이송대(370)의 상측에는 상기 설비프레임(100)에 고정된 최종가이드(GD)가 설치되고, 최종가이드(GD)의 하단에는 부직포(200)가 진행되어 가는 방향으로 경사진 접이수단(FL)이 구비된다.

이때, 상기 접이수단(FL)은 시계방향으로 약간 트위스트된 상태로 유지되고, 상기 접이수단(FL)과 상기 최종가이드(GD)의 절곡된 하단 사이에는 슬릿(S)이 형성되도록 일부 벌어져 있다.

때문에, 상기 최종가이드(GD)를 타고 이동하던 부직포(200)는 상기 슬릿(S)을 통과하면서 폭 절반정도가 접어지면서 이송되고, 접이수단(FL)의 말단에는 접어진 상태로 이동하게 된다.

이 경우, 상기 부직포(200)는 항상 일정한 장력이 걸린 상태로 움직이기 때문에 접이수단(FL)에 의한 접이동작은 원활하게 이루어진다.

그리고, 상기 접이수단(FL)의 단부 인접측에는 주입노즐(IN)이 배치되는데, 상기 주입노즐(IN)은 일정폭을 갖는 라인형 물분사구조로 이루어져 부직포(200)의 폭방향으로 라인형태로 물을 주입할 수 있도록 구성된다.

특히, 상기 주입노즐(IN)은 상기 부직포(200)의 접어진 폭 절반 이하의 길이로 제한되어야 하는데, 이를 초과할 경우 물 주입시 물 일부가 부직포(200)의 에지부로 흘러넘쳐 설비 밖으로 떨어질 수 있기 때문에 한정하여야 한다.

또한, 상기 주입노즐(IN)에는 주입관(P)이 연결되는데, 상기 주입관(P)은 물공급원(미도시)과 연통되며, 위치를 자유롭게 가변시킬 수 있도록 하기 위해 볼죠이트 형태로 연장된 관 구조를 가짐이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 주입노즐(IN)의 전방, 즉 부직포(200)가 진행하는 방향쪽으로 전방 위치에는 스프레더(SP)가 설치된다.

상기 스프레더(SP)는 대략 'ㄴ' 형상으로 절곡된 구조를 가지며, 하단은 상기 부직포(200)의 상면에 접지되고, 상단은 상기 최종가이드(GD)의 일측면에 회전가능하게 고정된다.

이 경우, 이송대(370)의 길이방향으로 상기 롤형 부직포(200)당 하나씩의 스레더(SP)가 구비되어야 하는데, 이때 스프레더(SP)들끼리는 도시와 같이 절곡된 하단 방향이 서로 엇갈리게 구현되도록 하면 물의 분산을 더욱 더 촉진하고, 함침균일성을 확보할 수 있다.

다시 말해, 부직포(200)의 폭 중앙으로 주입된 물은 스프레더(SP)를 만나면서 퍼지게 되는데, 이는 물이 아직 덜 스며들었을 때 스프레더(SP)와 만나게 되므로 물은 스프레더(SP)에 걸리고 부직포(200)는 이동하게 되므로 물이 부직포(200)를 따라 이동하려고 스프레더(SP)의 절곡된 하단 길이방향으로 퍼져나가게 된다.

때문에, 처음에는 얼마 못 퍼져나가지만 약 30-50매의 부직포(200)가 쌓이는 동안 이동하는 길이가 충분하기 때문에 매번 이러한 스프레더(SP)의 동작이 일어나므로 결국 최종단에 도달했을 때 주입된 물은 부직포(200)의 폭 전체에 걸쳐 균일하게 퍼진 상태가 된다.

이와 같이, 본 고안에서는 기존처럼 부직포의 제조 말단에서 물을 주입하지 않고, 롤형부직포들 사이 사이의 공간에 최초 풀려 나오는 부직포부터 시작해 최종 풀려 나오는 부직포까지 다수개의 주입노즐(IN)과 스프레더(SP)를 설치함으로 인해 기존처럼 별도의 물 주입설비를 설치하기 위한 공간이 필요없고, 주입 및 분산시간이 충분하기 때문에 균일한 함침을 유도 달성할 수 있어 품질향상에 기여하게 된다.

100: 설비프레임 200: 부직포
300: 텐션롤 400: 누름부재
500: 탈수유닛 600: 커팅유닛
700: 포장유닛 800: 구동모터
900: 이송롤조립체

Claims (4)

1. 휴대용 물티슈 제조를 위해, 롤형태로 감겨있는 부직포가 풀리면서 최종가이드 및 접이수단을 거쳐 이송대로 이송될 때,
   상기 접이수단의 단부와 간격을 두고 라인분사 형태의 주입노즐을 더 설치하고;
   상기 주입노즐과 간격을 두고 'ㄴ' 형상의 스프레더를 더 설치하되, 상기 스프레더의 절곡된 하단은 상기 부직포의 표면에 접지되고, 상단은 상기 최종가이드의 일측면에 회전가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 주입노즐에는 주입관을 연결하되, 상기 주입관은 임의의 방향으로 꺽을 수 있도록 다단 볼죠인트 구조로 조립된 것을 특징으로 하는 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치.
   
3. 청구항 1에 있어서;
   상기 스프레더는 일정간격을 두고 다수개 구비하되, 이송대의 길이방향으로 볼 때 다수개의 스프레더는 하단 절곡방향이 서로 교호되게 배치된 것을 특징으로 하는 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치.
   
4. 청구항 1에 있어서;
   상기 최종가이드의 절곡된 하단과 상기 접이수단 사이에는 일정크기의 슬릿이 형성되어 이송되는 부직포가 슬릿을 통과하면서 점차 폭 절반으로 접어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 물티슈 제조용 함침액 주입장치.

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