KR20070088635A - 겉포장을 밀봉하고 수축하는 멀티스테이지 히터플레이트 - Google Patents

Abstract

향상된 담배갑(12)이 패키지 포장지(13)의 끝에 멀티스테이지 히터플레이트(36)를 사용하여 실현된다. 히터플레이트(36)의 제1스테이지(54)는 포장지(13)를 예열하고, 제2스테이지(56)는 포장지(13)의 모서리를 따라 접착제를 활성화시키고, 제3스테이지(60)는 포장지(13)를 밀봉하며, 제4스테이지(62)는 담배갑(12) 주위로 포장지(13)를 수축시킨다.

Description

겉포장을 밀봉하고 수축하는 멀티스테이지 히터플레이트{Multi-stage heater plates for sealing and shrinking overwrap}

본 발명은 포장자로 밀봉된 패키지를 제조하는 방법과 장치에 관한 것이다. 종래의 포장분야, 특히 담배의 포장분야에서는, 봉인구로 작용하고 신선함을 유지하기위한 수축포장필름으로 마지막 포장을 하게 된다. 열이 가해져 담배갑을 둘러싸는 필름을 수축시킨다.

담배 등에 사용된 종래의 패키지는 "부드러운" 상자일 경우 종이로 구성되거나, "단단한" 상자인 경우 카드보드 박스로 구성된 외부용기나 상자를 포함한다. 그후 이 상자는 주로 기밀한 재질로 덮힘으로써 밀봉되며, 그 겹쳐지는 모서리는 접착되거나 열밀봉된다. 향상된 녹지 않는 끝접힘부의 밀봉과 전체 필름이 꼭 맞게 싸여진 패키지가 요구되었다.

마테이(Mattei) 등의 미국 특허 제4,887,408호는 제품포장의 끝을 밀봉하는 종래의 방법을 나타낸다. 패키지는 U-형상으로 패키지의 3면을 덮어씌우는 포장재를 갖춘 드럼에 적재된다. 히터는 본체로부터 멀리 떨어진 면에 있는 패키지에 접촉한다. 상기 히터는 덮개와 같은 방식으로 패키지의 측면을 밀봉하기 위해 포장재의 두개의 면을 접합한다. 포장재의 끝부는 패키지를 둘러싸도록 접혀진다. 그 후 패키지는 접혀진 포장재를 녹임으로써 패키지의 상부끝부와 하부끝부를 밀봉하기 위해 3개의 가열부를 통해 운반된다.

포케(Focke)의 미국 특허 제4,330,977호는 패키지를 밀봉하기 위한 가열부재를 사용하는 것을 나타낸다. 분리된 가열부재는 사용된 다른 밀봉온도를 사용할 수 있게 한다.

드래게띠(Draghetti)의 미국특허 제5,477,661호는 패키지를 밀봉하기 위해 오랫동안 저온에서 가열하고 드럼에 담배갑을 적재하는 것을 나타낸다.

종래에는 밀봉하기 위해 "H"패턴(지.디. 소시에따 퍼 아지오니(G.D. Societa' per Azioni)에 의해 사용된 것과 같은)의 히터 블록과, 사각형 패턴(포케 앤 코.(Focke & Co.)에 의해 사용된 것과 같은)이 있는 히터 블록을 사용한다. 이러한 두 구조에서, 작업자는 높은 온도를 견디지 못하는 하나의 접힘부가 녹는 것을 피하기 위해 온도를 낮춰야 하고 다수의 접힘부를 가열하는 데에 요구되는 비교적 긴 시간을 줄여야 한다. 두꺼운 5개의 층으로 된 접힘부들은 불충분한 가열로 문제가 되었다.

불충분하게 밀봉되거나, 극단적으로 녹게 되는 포장재를 갖는 것에 덧붙여, 종래에 완성된 제품은 도11에 보여지는 바와 같이 주름(80)을 가진다.

그러므로 현 장치 및 방법으로는 신뢰성있는 끝접힘부의 밀봉이 있는 일정하고 주름없는 패키지를 생산할 수 없음이 밝혀졌다.

따라서, 본 발명의 목적은 포장의 전체적인 외관을 향상시키고 끝접힘부의 밀봉을 향상시키는 포장지를 생산하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 수축을 증가시키고 용융을 방지하도록 폴리랩으로의 입열량을 조정하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 다수의 분리 제어기를 사용하여 입열량을 향상시키는 것이다. 본 발명에 따른 멀티스테이지 히터는 이러한 목적들을 실현한다.

제1실시예에 따르면, 필름에 싸인 패키지는 멀티스테이지 히터를 이용하여 밀봉된다. 본 발명의 히터는 용융을 막는 반면, 특히 수축포장과 같은 패키지 포장에 더욱 일정한 열을 제공하도록 여러 스테이지로 밀봉을 분리한다.

당해 분야의 숙련자들은 아래의 도면과 관련된 실시예의 상세한 설명을 읽음으로써 본 발명의 다양한 실시예의 상기 언급된 장점과 다른 이점 등을 이해할 것이다.

당해 분야의 숙련자들은, 비슷한 부품에 대해 비슷한 참조번호로 표시된 첨부도면과 관련된 자세한 설명을 읽음으로써, 상기 언급된 것들 이외에 본 발명의 새로운 특징과 장점을 명확히 알 수 있을 것이다.

도1은 담배포장장치의 일부를 도시한 개략적인 상부평면도이다.

도2는 제1스테이지공정동안 도1의 담배포장장치의 장착통로와 가열영역의 측면도이다.

도3은 제2스테이지공정동안 도1의 담배포장장치의 장착통로와 가열영역의 측면도이다.

도4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 담배갑과 접촉하는 히터 블록의 정 면도이다.

도5a는 도4에서 보여지는 히터 블록의 배면도이다.

도5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히터 블록의 다른 실시예의 배면도이다.

도6은 도4의 6-6선에 따른 히터 블록의 평단면도이다.

도7 내지 도10은 도4에서 보여지는 히터 블록에 의해 접촉되는 영역을 가상영역으로 나타낸 담배갑의 도면이다.

도11은 종래기술의 담배갑을 나타낸다.

도12는 본 발명에 따른 부드러운 외부 포장을 갖춘 담배갑을 나타낸다.

도면을 참조하면, 도1에서부터 도10은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸다. 도1은 가열영역(32)에서 장착통로(13)로부터 담배갑(12)을 적재하도록 푸셔나 레바암(14)을 사용하는 담배갑(12)과 같은 패키지에 사용될 수 있는 포장장치(10)의 평면도이다. 도2는 포장 장치(10)의 외관도이다.

담배갑(12)은 종래 방식(보이지는 않음)으로 포장되고 접혀지며, 이 분야에 알려진 종래의 방식에 따른 장착통로(15)에 적재된다. 도12에 보여지는 포장지(13)는 폴리머나 셀로판을 포함하는 어떤 종래의 재질로 될 수 있으며, 금속을 입힌 표면을 포함한다.

도2에서 나타난 바와 같이, 담배갑(12)은 가이드(18)를 따라서 장착통로(15)를 통과하여 가열영역(32)으로 들어간다. 상기 담배갑은 가이드(18), L형상의 정지 부(17), 레바암(14)을 사용하여 가열영역의 위치로 안내된다. 레바암(14)은 회전가능한 축(28)을 따라 왕복운동하는 아암(20)에 연결되고 스프링부재(22)를 이용해서 자동으로 위치된다. 아암(20)은 이동가능한 샤프트(26)에 조여지고 장착통로(15)를 가로질러 앞뒤로 이동하도록 장비(24)에 연결된다. 상기 샤프트는 공기압이나 기계적으로 혹은 다른 종래에 알려진 힘(보이지는 않음)으로 구동되거나, 샤프트를 따라 종래의 방식으로 구동되는 아암 본체에 고정될 수 있다. 도2와 도3에서 보여지는 바와 같이, 상기 레바암(14)은 담배갑(12)을 밀어부치도록 정렬된다.

도3에 보여지는 바와 같이, 상기 장비는 상기 샤프트(26)를 연장시킴으로써 아암 본체를 움직이게 한다. 레바암(14)의 하부는, 장착통로(15)에서 아암(20)과 레바암(14)이 담배갑(12)을 지나 통과할 수 있게 하는 축(28;가상선으로 도시됨)에 대해 회전한다. 레바암(14)의 회전은, 레바암 탭(30)이 스프링 부재를 압축되거나 치우친 상태(가상선으로 도시됨)로 놓이게 한다. 상기 아암(20)은 담배갑(12)을 지난 후에 예정된 정지지점에 도달하여, 상기 담배갑(12)이 선회 위치에서 더이상 레바암(14)을 유지하지 않는다. 이전에 레바암 탭(30)의 영향에 의해 압축되거나 치우친 상태로 위치된 스프링부재(22)는 안정된 상태로 되돌아간다. 따라서 상기 레바암(14)은 아래로 뻗은 위치로 다시 선회되어, 담배갑(12)을 누르기 위해 아암(20)과 정렬된다.

상기 스프링 부재(22)는, 아암(20)의 오목부분으로 레바암 탭(30)을 누르기위해 충분한 힘을 가할 수 있는 형상기억재료 또는 스프링강으로 이루어질 수 있다. 또는, 스프링 부재(22)는 레바암 탭을 연장하게 하고 레바암 탭(30)을 아 암(20)의 오목부분으로 누를 수 있는 종래의 기구로 될 수 있다.

예정된 정지지점에 도달한 뒤, 상기 아암(20)은 도2에서 보여진 위치로 다시 이동하며, 홈이 있는 표면(33)을 따라 가열영역(32)을 통해 담배갑(12)을 밀어부친다. 상기 레바암(14)이 장착통로(15)를 덮어가리는 가열영역(32)의 제1스테이지로부터 가열영역(32)의 제2스테이지로 담배갑(12)의 한 세트를 밀어부칠때, 담배갑(12)의 다른 세트가 장착통로(15)를 통해 가열영역(32)으로 나아간다. 도2와 도3은 동시에 두개의 담배갑을 밀어부치는 레바암(14)이 있는 본 발명을 나타낸다. 그러나, 상기 장치와 방법은 본 발명으로부터 벗어남이 없이 임의의 수의 담배갑을 밀어부치도록 수정될 수 있다.

담배갑(12)은 억제바(34)에 의해 가열영역(32)을 통해 표면(33)을 따라 안내된다. 가열영역에 있는 동안, 담배갑(12)은 도1 내지 도4에 나타난 히터플레이트(36)와 같은 하나 혹은 한쌍의 히터플레이트와 접촉된다.

담배갑(12)이 처음에 장착통로(15)로부터 가열영역(32)으로 밀어질 때, 소정의 시간동안 초기위치나 초기스테이지에 남아 있을 수 있다. 그러나, 상기 담배갑(12)은, 아암본체가 제1스테이지부터 제2스테이지까지 다른 세트의 담배갑(12)을 앞뒤로 움직이고 미끄러지게 하도록 충분히 긴 가열영역의 각각의 스테이지에 남아있게 된다.

레바암(14)에 의해 밀어부쳐지는 각 세트의 담배갑(12)은 도1에서 보여지는 바와 같이 멀티스테이지의 히터플레이트(36)를 통해 휠(38)로 담배갑(12)의 인접한 세트를 차례로 밀어부친다. 상기 히터플레이트(36)는, 담배갑(12)이 가열영역(32) 을 통해 밀어부쳐질 때 담배갑(12)으로부터 히터플레이트(36)를 멀리 이동시키고 담배갑(12)이 정지될 때 담배갑(12)과 접촉하는 위치로 히터플레이트(36)를 이동시키는 모터(37)에 연결될 수 있다. 샤프트(26) 및 장비(24)와 같이 왕복운동하는 모터(37)는 아암, 샤프트 혹은 피스톤과 같이 움직이게 하는 종래 장치일 수 있고, 수동이나 공기압, 전기력 혹은 다른 기계적 힘에 의해 작동된다.

휠(38)에 있으면, 담배갑은 퓨셔(40)와 억제 가이드(42)에 의해 안내된다. 그후 담배갑(12)은 마지막 포장을 위해 배출 매거진(14)으로 적재될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히터플레이트(36)가 이제 더 자세히 설명될 것이다. 히터플레이트(36)가 담배갑(12)의 양쪽 끝부와 접촉하도록 가열영역(32)의 양쪽에 위치되지만, 편리를 위해 단지 하나의 플레이트가 설명될 것이다. 상기 히터플레이트는, 비교적 높은 열전도성을 가지는 재질이 바람직하지만 종래의 모든 재질로 구성될 수 있다.

도1에서 보여지는 바와 같이, 담배갑은 가열영역(36)에 있는 동안 히터플레이트(36)와 접촉되게 위치될 수 있다. 도4는 히터플레이트(36) 구조의 대표적인 실시예를 나타낸다. 히터플레이트(36)가 임의의 스테이지를 가지고 있는데, 도4는 4스테이지가 있는 히터플레이트(36)를 나타낸다. 도7 내지 도10까지는 히터플레이트(36)가 담배갑(12)과 접촉하는 가상영역을 나타낸다.

히터플레이트(36)는 도4에 보이는 것과 같은 윤곽을 가진다. 참조번호 50에 의해 표시된 영역은 높낮이를 갖거나 평면으로 될 수 있으며, 같은 평면 안에 있을 수 있다. 영역(52)은 선형이나, 높낮이를 갖거나, 계단모양으로 될 수 있지만, 선 형으로 경사지게 나타나 있다.

히터플레이트(36)의 제1스테이지(54)는 편평하다. 담배갑(12), 특히 포장지(13)는 도7에 나타난 바와 같이 히터플레이트(36)의 편평면과 접촉한다. 제1스테이지(54)는 불규칙적으로 포장지의 표면을 예열한다. 히터플레이트(36)는 포장장치(10)에 플레이트를 장착하거나 배열하는 것과 같은 이유를 위해 노치(55)를 가질 수 있다.

제2스테이지(56)는 고정스테이지이다. 이 스테이지는 전형적으로 포장지에서 접착제를 활성화시키는 것을 포함한다. 도8에 나타난 바와 같이, 상기 포장지는 접촉점(58:도8에서 가상선으로 보여지는)에서 부재(57)에 의해 접촉되며, 이 지점에서 가장 큰 덩어리의 포장지가 자체로 접혀진다. 상기 포장지는, 포장지의 끝부에서 접혀지는 방식으로 인해 5개 층의 두께로 될 수 있다.

제3스테이지(60)는 포장지(13)를 밀봉한다. 도9에 나타난 바와 같이, 형상 때문에 이름 붙여진 "H"부재(61)는 포장지(13)의 접혀진 선단을 따라 영역(59:도9에서 가상선으로 보여진)에서 담배갑(12)과 접촉한다. 가열에 의해 접촉 모서리를 따라 포장지(13)를 접착시켜서, 외부환경으로부터 담배갑을 밀봉한다.

뷰티 바 수축스테이지로 알려진 제4스테이지(62)는, 담배갑(12) 주위로 꽉끼이게 포장지(13)를 수축시킨다. 상기 히터플레이트는 사다리꼴 접촉부재(63)와 제1오목영역(50) 및 제2오목영역(65)이 있는 표면을 가진다. 도10에 나타난 바와 같이 접촉부재(63)는 포장지(13)의 접혀진 선단을 따라 영역(64:도10에서 가상선으로 보여지는)에서 담배갑(12)과 접촉하며, 제2오목영역이 영역(66)에서 담배갑(12)과 정 렬된다. 특히, 제4스테이지(62)와 관련하여, 히터 플레이트(36)의 다른 레벨을 더 잘 나타내기 위해서, 도6은 선6-6을 따른 형상에서 도4의 히터블록을 나타낸다. 담배갑(12)은, 히터 블록(36)이 담배갑(12)에 접촉하는 것을 더 잘 나타내기 위해 가상선으로 보여진다. 뷰티 바 수축스테이지(62)의 전체적으로 오목한 윤곽 형상은 담배갑(12)의 포장지(13)를 수축하도록 적당한 가열을 보장하며, 포장지를 녹이는 것을 막는 한편, 도11에서 보여지는 종래기술에서 경험되는 모든 주름(80)을 제거한다. 따라서 향상되게 포장된 담배갑(12)은 도12에 나타난 바와 같이 제조된다.

열은 도5a와 도5b에 나타난 바와 같이, 담배갑(12)을 향하지 않는 플레이트(36)의 후면에 있는 히터스트립(70)에 의해 히터플레이트(36)에 제공된다. 히터스트립은 와이어(72)를 통해 전원(보이지는 않음)에 의해 전력이 공급될 수 있다. 도5a는 두개의 히터스트립(70)을 사용한 본 발명을 나타내는데, 최상의 온도제어를 얻기 위해 임의의 수의 스트립이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도5b는 네개의 히터스트립(70)을 나타낸다.

히터플레이트는 예를 들어 대략 140℃~170℃범위에서 하나의 온도로 유지될 수 있지만, 더 높거나 더 낮은 온도가 포장재질이나 다른 조건에 따라 설정될 수 있다. 게다가, 상기 가열 스테이지들은 다른 온도에서 설정될 수 있다. 예를들어, 제1스테이지 및 제2스테이지는 150℃와 같은 제1온도에서 유지될 수 있는 반면, 제3스테이지 및 제4스테이지는 170℃와 같은 상이한 온도에서 설정될 수 있다.

열은 전기저항이나 유도가열 혹은 다른 종래방식에 의해 제공될 수 있다. 열전쌍(74)이 온도를 감시하기 위해 임의의 스테이지 또는 모든 스테이지에서 끼워질 수 있다. 상기 히터플레이트(36)는, 예를 들어 볼트와 같은 수단 또는 접착제, 리벳을 포함하는 다른 종래의 고정수단에 의해 모터(37)에 부착될 수 있거나, 일체로 형성될 수 있다.

본 발명에 대한 전술한 설명은 본 발명을 설명하고 도해하고 있다. 게다가, 본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예만을 나타내나, 본 발명이 다양하게 다른 조합, 수정, 환경에서 사용가능하고, 여기서 나타난 바와 같이 본 발명의 개념의 범주 안에서 변화나 수정을 할 수 있으며, 포장분야 특히 담배포장 분야의 기술이나 지식으로 적합하다.

상기 설명된 실시예는 본 발명을 실행하는데 알려진 최상의 모드를 설명하고, 이러한 실시예들로 본 발명을 사용할 수 있으며 다양한 수정이 본 발명의 사용이나 적용에 요구될 수 있다. 따라서, 상기 설명은 여기에 설명된 형태로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 첨부된 청구항이 다른 실시예를 포함할 것으로 해석된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 포장의 전체 외관을 향상시키고 끝 접힘부 밀봉을 향상시키는 포장지를 제조하는 장치와 방법을 제공하게 된다.

Claims (20)

1. 패키지 주위로 접혀지는 포장지에 접촉하는 편평한 면을 구비하는 제1스테이지와; 제1오목영역과 제1비오목영역을 구비하되, 제1비오목영역은 두개의 패키지의 포장지와 접촉하는 네개의 표면을 구비하는 제2스테이지; 제2오목영역과 제2비오목영역을 구비하되, 제2비오목영역은 두개의 패키지의 포장지와 접촉하는 두개의 인접하는 H형상의 표면을 구비하는 제3스테이지와; 제3오목영역과 제3비오목영역을 구비하되, 제3비오목영역은 두개의 패키지의 포장지와 접촉하는 네개의 사다리꼴 형상의 표면을 구비하는 제4스테이지;를 구비하는 포장을 위한 히터플레이트.
2. 제1항에 있어서, 열이 다수의 독립적인 가열장비를 사용하여 히터플레이트에 제공되는 히터플레이트.
3. 제2항에 있어서, 열이 두개의 독립적인 가열장비에 의해 히터플레이트에 제공되는 히터플레이트.
4. 제3항에 있어서, 상기 가열장비가 140℃~170℃ 사이의 온도에서 유지되는 히터플레이트.
5. 제3항에 있어서, 상기 가열장비가 약150℃ 온도에서 유지되는 히터플레이트.
6. 제2항에 있어서, 열이 4개의 독립적인 가열장비를 사용하여 히터플레이트에 공급되는 히터플레이트.
7. 제6항에 있어서, 두개의 독립적인 가열장비가 140℃와 160℃ 사이의 온도에서 유지되며, 두개의 독립적인 가열장비가 160℃와 180℃ 사이의 온도에서 유지되는 히터플레이트.
8. 제6항에 있어서, 두개의 독립적인 가열장비가 제1스테이지와 제2스테이지를 바로 마주보는 히터플레이트의 측면에 위치되고 150℃에서 유지되며, 두개의 독립적인 가열장비가 제3스테이지와 제4스테이지를 바로 마주보는 히터플레이트의 측면에 위치되며 170℃에서 유지되는 히터플레이트.
9. 제1항에 있어서, 사각형상의 제4스테이지에 있는 제3오목영역은 제1오목부와 제2오목부를 가지고, 제2오목부는 제1오목부보다 더 오목하며, 제2오목부는 사각형상인 히터플레이트.
10. 제1항에 있어서, 제1스테이지는 패키지 주위의 포장지를 예열하며, 제2스테이지는 포장지의 모서리를 따라 접착제를 활성화하고, 제3스테이지는 패키지 주위의 포장지를 밀봉하며, 제4스테이지는 패키지 주위의 포장지를 수축시키는 히터플 레이트.
11. 제1항에 있어서, 사각형상의 제1스테이지와, 제1비오목영역, 제2비오목영역, 제3비오목영역이 동일평면에 놓여 있는 히터플레이트.
12. 멀티스테이지 히터 플레이트를 구비하는 가열영역과; 멀티스테이지 히터플레이트의 멀티스테이지를 따라 담배갑 세트를 전진시키는 제1왕복운동장치; 담배갑 세트와 접촉하고, 바깥쪽으로 가열영역을 통해 담배갑 세트를 이동시킬 수 있게 안쪽으로 멀티스테이지 히터플레이트를 이동시키는 제2왕복운동장치;를 구비하는 담배 포장에 사용되는 히팅장치.
13. 제12항에 있어서, 담배갑 세트는, 담배갑세트가 가열영역을 통해 선형으로 전진될 때 멀티스테이지 히터플레이트의 다수영역과 접촉하는 히팅장치.
14. 제13항에 있어서, 답배갑 세트와 멀티스테이지 히터플레이트 사이의 접촉은 가열스테이지와 상응하게 되는 히팅장치.
15. 제12항에 있어서, 담배갑 세트가 가열영역으로 전진되게 하는 장착통로를 더 구비하는 히팅장치.
16. 제12항에 있어서, 상기 제1왕복운동장치가 왕복운동하는 아암본체와, 선회가능한 레바암, 스프링 기구를 구비하는 히팅장치.
17. 접혀진 모서리를 따라 포장재질을 예열하기 위해 제1가열스테이지와 포장 재질을 접촉하는 공정과; 포장재질을 고정하기 위해 제2가열스테이지와 포장재질을 접촉하는 공정; 패키지 주위에 포장재질을 밀봉하기 위해 제3가열스테이지와 포장재질을 접촉하는 공정; 포장재질을 수축시키기 위해 제4가열스테이지와 포장재질을 접촉하는 공정;을 포함하는 패키지 주위로 포장재질을 밀봉하고 수축하는 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 네개의 가열스테이지는 하나의 히터플레이트인 패키지 주위로 포장재질을 밀봉하고 수축하는 방법.
19. 제17항의 방법에 따라 밀봉된 담배갑.
20. 제12항의 장치에 의해 밀봉된 담배갑.

Images