KR20080067835A

KR20080067835A - 이중포대의 내·외피 열접장치

Info

Publication number: KR20080067835A
Application number: KR1020070005254A
Authority: KR
Inventors: 김낙영
Original assignee: 김낙영
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2008-07-22

Abstract

본 발명은, 외피의 개봉단부 내측에 폴리에틸렌수지로 이루어진 내피의 개봉단부 외측을 열접착하기 위한 장착부에 장착되는 이중포대의 열접장치에 관한 것으로서, 내피의 개봉단부 외측을 외피의 개봉단부 내측에 열접착하기 위해 상기 장착부에 배치된 한 쌍의 히팅패널; 상기 히팅패널의 상단에 고정장착되어 내피와 외피가 차례로 끼워지는 포대끼움틀; 상기 외피와 내피의 개봉단부를 압착하기 위해 히팅패널과 밀착되도록 히팅패널의 각 측면에 장착되는 압착구동부; 및 상기 히팅패널과 상기 압착구동부의 구동을 위한 전원제어장치;로 구성되는 이중포대의 내·외피 열접장치에 관한 발명이다. 본 발명인 이중포대의 내·외피 열접장치는 노동시간 및 노동력을 줄이고, 제품의 불량률을 줄여 노동 생산성 및 제품의 단가를 낮추어 경제성의 향상을 가져오는 효과를 가진다.

이중포대, 폴리에틸렌 필름포대, 폴리프로필렌 포대, 히팅패널, 포대끼움틀, 열접장치, 실린더.

Description

이중포대의 내·외피 열접장치{The heat-adhesion apparatus of inside skin and outside skin for a double sack}

도 1은 종래기술인 양면테이프에 의한 이중포대의 내·외피 접착 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예인 이중포대의 내·외피 열접장치의 사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예인 열접장치의 히팅패널과 포대끼움틀의 부분 사시도.

도 4a는 열선이 실선형인 전열박스의 사시도.

도 4b는 열선이 파선형인 전열박스의 사시도.

도 5는 이중포대가 본발명의 일실시예인 열접장치에 삽입되는 형태를 나타내는 작동상태도.

도 6은 본 발명의 일실시예인 열접장치에 의해 내·외피가 접착된 이중포대의 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 이중포대 11 : 이중포대의 외피

12 : 이중포대의 내피 13 : 양면테이프

100 : 장착부 110 : 히팅패널

111 : 전열박스 112 : 열선(112a, 112b)

113 : 절연판 114 : 온도제어장치

115 : 포대끼움틀 장착부 120 : 포대끼움틀

130 : 압착구동부 131 : 압착판

134 : 실린더 135 : 피스톤로드

본 발명은 내피와 외피를 가지는 이중포대의 내피와 외피를 열접하는 열접장치에 관한 것으로서, 상세하게는 내피의 개방단부와 외피의 개방단부를 서로 열접착하여 내피와 외피의 개방부가 원활히 개방될 수 있도록 하는 열접장치에 관한 것이다.

내피를 가지는 이중포대는 일반적으로 청결을 요하는 제품이거나 기타 화학적인 이유로 다른 불순물이 침투되는 것을 방지하고자 하는 제품들을 포대에 포장하는 경우에 사용된다. 이중포대가 많이 사용되고 있는 곳은 주로 화학공장 등에서 이다. 단일포대의 경우 외피가 찢어지게 되는 경우 바로 제품이 쏟아져 나와 제품을 사용하지 못하는 점 등의 우려가 있으나, 이중포대의 경우는 외피가 찢어지더라도 내피가 찢어지지 않았다면 보관 및 재사용이 훨씬 양호해진다. 또한, 외피만으 로는 제품의 청결을 유지할 수 없거나, 수분이나 다른 불순물이 침투하는 경우 제품에 치명적인 결함이 발생할 수 있는 경우에는 이중포대가 효과적인 보관방법이 될 수 있다. 또한, 석면 등의 폐기물을 폐기하는 경우 폴리에틸렌으로 된 이중포대가 법적으로 요구된다.

화학공장 등에서 사용하는 이중포대는 외피의 재질로서 폴리프로필렌 편사를 직조하여 만들어진 포대의 내부에 다시 폴리프로필렌 필름으로 코팅을 하거나, 폴리프로필렌 편사를 직조하여 만들어진 포대의 내부에 종이재질로 코팅을 하여 만들어진다. 또한 내피의 재질로는 폴리에틸렌 필름 포대를 사용한다. 내피의 재질인 폴리에틸렌은 필름의 강도가 강할 뿐만 아니라, 가공성 및 가격이 저렴하기 때문에 포대의 재질로서 폴리에틸렌 필름은 많이 사용되고 있다.

이중포대의 제조공정은, 먼저 폴리프로필렌 편사를 이용하여 양단부가 개봉된 포대를 제조한다. 다음으로 폴리에틸렌 필름의 내피를 제조하며, 내피는 일단부만 밀폐되도록 열접하여 제조한다. 다음으로 폴리프로필렌 포대에 폴리에틸렌 포대를 삽입하여 일단부를 재봉하여 밀폐시키고 타단부는 개방부로 하거나, 양단부가 개방된 폴리프로필렌 포대에 일단부가 밀폐된 폴리에틸렌 필름을 삽입하여, 개방된 일단부의 외피와 내피를 붙이는 공정을 진행한다. 이러한 공정이 끝이 나면, 일단부가 재봉된 포대는 더이상의 작업이 필요없고, 내용물 충전 후에 개방단부를 재봉하게 되며, 일단부가 개방된 포대는 재봉작업이 더 필요하게 되고, 상기 재봉작업 이 완료되면 내용물을 충전한 후 개방단부를 다시 재봉하게 된다. 본 발명은 상기 공정 중 세 번째 공정에 대한 것이다.

종래에도 폴리프로필렌 등으로 된 외피와 폴리에틸렌 필름으로 제조된 내피의 개봉단부를 접착시켜 사용되어 왔다. 다만, 종래의 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 외피(11) 혹은 내피(12)에 양면테이프(13)를 부착하여 외피와 내피의 개봉단부를 접착하는 방법을 사용했다. 포대가 제조시에는 평면형태로 이루어지므로 내용물을 충진하기 위해서는 개방단부를 벌려야 하는데, 외피와 내피가 떨어져 있게 되면 포대를 개방하는데 시간이 걸려 내용물 충전 공정에서 많은 시간이 소요될 수 있다. 따라서, 외피와 내피의 단부를 접착하는 이유는 내용물을 충전할 때, 외피와 내피의 개봉단부가 원활히 벌어져 충전공정이 원활하고 쉽게 이루어지도록 하기 위함이다.

종래기술인 양면테이프를 붙이는 접착공정은 많은 노동력을 필요로 했고, 또 많은 시간들이 소요되었으며, 또한 양면테이프를 접착하는 경우 수작업으로 진행되므로 구겨져서 접착되거나 일부에서 겹쳐져서 접착되는 등으로 인해 제품의 품질이 나빠질 수 있는 문제점이 있었다. 또한, 많은 노동력이 투자됨으로 인해 제조단가가 비싸질 수밖에 없는 구조적인 문제점도 있었다. 또한, 불량품이 발생하는 경우에는 양면테이프의 접착력으로 인해 폴리에틸렌 필름이 찢어져 재사용이 어렵다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 접착공정에 소요되는 노동력 및 소요시간을 줄일 수 있는 이중포대의 열접장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이중포대의 내피와 외피를 접착함에 따른 제품의 불량을 줄이는 이중포대의 열접장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 수작업으로 진행되지 않으므로 제조단가를 줄일 수 있는 이중포대의 열접장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 외피의 개봉단부 내측에 폴리에틸렌수지로 이루어진 내피의 개봉단부 외측을 열접착하기 위한 장착부에 장착되는 이중포대의 열접장치를 구성함에 있어서, 상기 내피의 개봉단부 외측을 외피의 개봉단부 내측에 열접착하기 위해 상기 장착부에 배치된 한 쌍의 히팅패널; 상기 히팅패널의 상단에 고정장착되어 내피와 외피가 차례로 끼워지는 포대끼움틀; 상기 외피와 내피의 개봉단부를 압착하기 위해 히팅패널과 밀착되도록 히팅패널의 각 측면에 장착되는 압착구동부; 및 상기 히팅패널과 상기 압착구동부의 구동을 위한 전원제어장치;로 구성되는 이중포대의 내·외피 열접장치를 제시한다.

상기 이중포대의 외피는 합성수지로 이루어지는데, 폴리프로필렌 편사를 직조하고, 그 내부를 폴리프로필렌 필름으로 코팅하거나, 폴리프로필렌 편사를 직조하고 그 내부를 종이 등으로 코팅하여 사용된다. 외피는 일단부를 재봉하여 밀폐된 형태로 사용되거나, 양단부 모두 개방된 상태의 포대를 모두 사용할 수 있다. 이중포대의 내피는 폴리에틸렌 필름으로 제조된 포대가 사용된다. 내피는 일단부가 접합되어 밀폐된 봉투의 형태로 사용된다. 본 발명의 열접장치는 장착부로서 선반 등에 장착되어 사용된다.

상기 히팅패널은 선반 등의 장착부에 배치되는데, 그 구성은 포대끼움틀 장착면이 형성된 전열박스와, 압착구동부가 밀착되는 전열박스의 밀착면에 형성되는 열선과, 상기 전열박스의 밀착면을 제외한 외주면에 형성되어 전열박스를 절연 및 단열시키는 절연판과, 상기 전열박스의 내부에 장착되는 온도제어장치로 구성된다. 전열박스는 전열장치를 구비하는 곳이다. 따라서, 전선 및 온도 제어장치 등이 구비되고, 전선에 연결되는 열선이 각 구비된다. 온도 제어장치는 약 220℃ ~ 240℃ 사이의 온도에서 작동되도록 제어장치가 구비된다. 온도 제어는 여러가지 제어방식을 도입할 수 있다. 예를 들면, 열전대(thermocouple)를 이용하는 방법 등을 그 예로 들 수 있다. 절연판은 전열박스를 절연하는 역할을 할 뿐만 아니라, 전열박스의 열이 가능한 다른 부위로 적게 전도되도록 단열역할도 한다. 전열박스와 압착구동부가 밀착되는 부분에는 열선이 설치된다. 열선은 약 220℃ ~ 240℃ 사이의 온도를 가지며, 압착구동부가 열선을 압착하면서, 내피가 순간적으로 녹아 외피인 폴리프 로필렌에 접착되도록 한다.

상기 히팅패널의 전열박스에 형성되는 열선은 실선형 또는 소정 간격으로 형성되는 파선형으로 구성된다. 외피와 내피의 개방단부를 열접착하는 것은 포대의 개방부가 원활히 개방될 수 있도록 하기 위함이므로, 실선형태 또는 파선형태 어느 것으로도 가능하다.

상기 포대끼움틀은, 포대형상으로 성형되어 상기 히팅패널의 포대끼움틀 장착부에 장착된다. 포대끼움틀은 내피와 외피를 원활하게 끼우고, 고정하기 위한 것이다. 포대끼움틀에 끼워지는 내피와 외피는 내피가 끼워지고 외피가 다음으로 끼워진다. 또한, 내피와 외피가 하나의 포대로 이루어진 경우에는 포대를 그대로 포대끼움틀에 끼워넣으면 된다. 포대끼움틀은 다양한 형태를 가질 수 있다. 포대형상과 같은 형상이 형성될 수 있다면, 사각형상, 상단부가 마름모 형상을 가진 형상, 일부 골격만을 가지고 포대형상을 가지는 형상 등 그 형태는 포대가 끼워질 수 있는 형태이면 가능하다. 또한, 포대끼움틀은 금속재로 이루어지거나, 끼움틀을 상부와 하부로 2등분하여 하부는 금속재로 하고 상부는 비금속재로 할 수도 있다. 또한 하부와 상부를 분리하고, 포대의 크기에 따라 높낮이를 조절할 수 있는 조절수단을 부가하여 사용할 수도 있다.

상기 압착구동부는, 상기 히팅패널과 밀착되어 외피와 내피를 압착하는 압착 판과, 상기 압착판을 전후구동시키는 하나 또는 다수의 액츄에이터로 구성된다. 압착판은 히팅패널의 구성요소인 전열박스의 열선이 형성된 부분과 밀착하게 되는데, 일정한 압력을 가한 압착을 하게 된다. 압착시간은 대략 3초 정도가 적당하다. 폴리에틸렌 필름이 살짝 녹을 정도의 시간만 주어지면 충분하고, 오히려 압착시간이 길면 폴리에틸렌 필름이 지나치게 녹아서 품질의 저하를 가져올 수 있다. 따라서, 이중포대의 내피와 외피는 열선의 온도 220℃ ~ 240℃에서 약 3초 정도로 압착하게 되면 열접착된다. 압착판을 구동하기 위해서는 액츄에이터를 필요로 한다. 액츄에이터를 이용하여 압착판을 전후로 구동하여 이중포대의 내·외피의 압착이 가능하게 한다. 액츄에이터는 하나 또는 다수개를 구비하면 되는데, 액츄에이터의 수가 많을수록 압착력이 강해지고, 고른 압착을 할 수 있다.

상기 압착판은 금속판과 금속판에 접착되는 강화고무판 또는 강화고무판만으로 구성된다. 압착판은 단순히 금속만으로 이루어지는 경우에는 압착이 원활하지 않을 수 있으므로, 금속판 전면에 강화고무로 된 고무판을 더 부착하여 사용한다. 고무는 신축성이 있기 때문에 고르게 포대를 압착할 수 있다. 액츄에이터가 다수로 구성되는 경우에는 강화고무만으로 압착판을 구성할 수도 있다.

상기 액츄에이터는 에어실린더 또는 유압실린더로 구성된다. 실린더는 실린더부와 피스톤 및 피스톤로드로 구성된다. 피스톤 로드의 단부에는 압착판이 부착된다. 실린더는 공압 혹은 유압으로 구동할 수 있다. 정밀한 압착이 필요한 경우에 는 정밀하게 유량제어가 가능한 유압실린더를 사용함이 바람직하다. 에어실린더의 경우는 콤프레샤 등을 이용하여 압축공기를 이용한 것이므로 쉽게 이용할 수 있다는 장점이 있다.

상기 전원제어장치는 히팅패널에 전원을 공급하여 일정온도를 유지하도록 상태를 표시하고, 액츄에이터를 구동하기 위한 스위치를 구비하여 포대끼움틀에 포대가 끼워지면 스위치를 가동하여 일정시간인 3초 정도의 시간 동안 압착판을 열선에 압착하여 주도록 제어하는 역할을 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 종래기술인 양면테이프에 의한 이중포대의 내·외피 접착 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예인 이중포대의 내·외피 열접장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예인 열접장치의 히팅패널과 포대끼움틀의 부분 사시도이고, 도 4a는 열선이 실선형인 전열박스의 사시도이고, 도 4b는 열선이 파선형인 전열박스의 사시도이고, 도 5는 이중포대가 본발명의 일실시예인 열접장치에 삽입되는 형태를 나타내는 작동 상태도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예인 열접장치에 의해 내·외피가 접착된 이중포대의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 열접장치의 사시도이다. 본 발명의 일실시예인 열접장치는 장착부(100)에 히팅패널(110) 한 쌍이 장착되고, 히티패널(110)의 양 측면에는 압착구동부(130)가 장착된다. 또한, 히팅패널(110)의 상부에는 포대끼움틀(120)이 고정장착된다. 압착구동부(130)는 압착판(131)과, 액츄에이터로 구성된다. 액츄에이터는 에어실린더 또는 유압실린더로 구성될 수 있다. 액츄에이터는 구동실린더(134)와 구동부인 피스톤로드(135)로 구성되고, 피스톤로드의 일단(136)에는 압착판(131)이 고정장착된다. 실린더(134)에는 유로(137)을 통해 공압 또는 유압이 제공된다. 본 도면에서는 압착판(131)은 피스톤로드(135)의 일단(136)에 고정되는 금속판(133)과 금속판(133)에 고정장착되는 강화고무판(132)를 도시하고 있으나, 금속판없이 강화고무판(132)만으로 압착판(131)을 구성할 수도 있다.

도 3은 히팅패널(110)과 히팅패널(110)의 상부에 장착되는 포대끼움틀(120)의 일부 사시도이다. 도 3에서는 히팅패널(110)의 구성을 도시하고 있는데, 전열박스(111)와, 전열박스의 전면에 형성되는 열선(112)과, 열선(112)의 상부에 형성되는 끼움틀장착부(115)와, 전열박스(111)의 내부에 장착되는 열선(112)의 온도제어장치(114) 및 전열박스(111)의 열을 단열하거나 절연하는 절연판(113)으로 도시되어 있다. 온도제어장치(114)는 전열박스(111)의 내부에 설치되나 표현상 전선과 연결되는 부분에 도시하였다.

도 4a와 도 4b는 전열박스(111)의 형태를 나타내고 있다. 전열박스(111)는 온도제어장치(114)와 끼움틀장착부(115)가 구비된 패널 형상을 가지고 있으며, 열 선(112)의 형태가 두 가지의 형태로 도시되고 있다. 도 4a에서는 열선(112)의 형태가 실선의 형태(112a)로 되어 있고, 도 4b에서는 파선의 형태(112b)로 되어 있다. 본 발명인 열접장치는 내피와 외피를 서로 접착하면 되는 것이므로 어떠한 형태를 사용해도 무방하다. 열선(112)의 온도는 220℃ ~ 240℃의 온도에 맞추어 조절되도록 되어 있다. 온도제어장치에 의해 상기의 온도로 조절되도록 한다.

도 5는 작동상태도를 나타내고 있다. 먼저 전원제어장치(미도시)를 통하여 히팅패널(110)에 전원을 공급하여 열선(112)을 가열한다. 열선의 온도가 일정온도인 220℃ ~ 240℃의 온도로 올라가고, 온도 조절장치에 의해 상기 온도가 유지되도록 한다. 다음으로 포대(10)가 포대끼움틀(120)에 끼워진다. 포대(10)의 형태는 도면에는 밀폐된 것으로 도시되어 있으나, 외피(11)가 밀폐되지 않은 것이라도 무방하다. 내피(12)가 먼저 삽입되고, 다음으로 외피(11)가 끼움틀(120)에 삽입되면, 전원제어장치에 설치된 스위치를 가동하고, 스위치 가동에 의해 압착구동부(130)의 실린더(134)가 구동하게 되고, 실린더(134)의 구동으로 압착판(131)을 밀어주게 되면, 압착판(131)과 열선(112) 사이에 끼인 이중 포대의 내피(12)와 외피(11)는 압착되고, 압착된 내피(12)가 열선(112)에 녹으면서 외피(11)에 열접착된다. 압착 시간은 3초 정도면 된다. 압착시간이 지나치게 길면 내피가 녹아내릴 수 있으므로 전원제어장치에 의한 정밀한 제어가 필요하다. 압착구동부(130)가 다시 후퇴하게 되면 이중포대(10)를 꺼내면 작업이 완료된다.

도 6은 도 5에 제시된 작동상태에 따라 내피(12)와 외피(11)가 열접된 열접면(23)을 보여주는 이중포대(10)를 나타내 준다. 열선(112)의 형태에 따라서, 실선의 형태로 열접되거나 파선의 형태로 열접된다. 따라서, 열접된 내피와 외피는 외피만을 잡아 당겨 개방단부를 쉽게 개방할 수 있다.

본 발명은 이중포대의 내피와 외피의 접착공정에 소요되는 노동력 및 소요시간을 대폭적으로 줄일 수 있어 노동력 절감 및 생산성 향상의 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 이중포대의 내피와 외피를 본 장치에 의해 열접착함으로서 이중포대의 내피와 외피의 접착이 불량한 제품을 줄일 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 수작업으로 진행되지 않으므로 제조단가를 줄일 수 있어 경제적으로 유익한 효과를 가진다.

Claims

외피의 개봉단부 내측에 폴리에틸렌수지로 이루어진 내피의 개봉단부 외측을 열접착하기 위한 장착부에 장착되는 이중포대의 열접장치를 구성함에 있어서,

상기 내피의 개봉단부 외측을 외피의 개봉단부 내측에 열접착하기 위해 상기 장착부에 배치된 한 쌍의 히팅패널;

상기 히팅패널의 상단에 고정장착되어 내피와 외피가 차례로 끼워지는 포대끼움틀;

상기 외피와 내피의 개봉단부를 압착하기 위해 히팅패널과 밀착되도록 히팅패널의 각 측면에 장착되는 압착구동부; 및

상기 히팅패널과 상기 압착구동부의 구동을 위한 전원제어장치;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중포대의 내·외피 열접장치.
제1항에 있어서,

상기 히팅패널은, 상기 포대끼움틀 장착면이 형성된 전열박스와, 상기 압착구동부가 밀착되는 전열박스의 밀착면에 형성되는 열선과, 상기 전열박스의 밀착면을 제외한 외주면에 형성되어 전열박스를 절연 및 단열시키는 절연판과, 상기 전열박스의 내부에 장착되는 온도제어장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중포대의 내·외피 열접장치.
제2항에 있어서,

상기 열선은 실선형 또는 소정 간격으로 형성되는 파선형으로 구성되는 것을 특징으로 한 이중포대의 내·외피 열접장치.
제1항에 있어서,

상기 포대끼움틀은, 포대형상으로 성형되어 상기 히팅패널의 포대끼움틀 장착부에 장착되는 것을 특징으로 하는 이중포대의 내·외피 열접장치.
제1항에 있어서,

상기 압착구동부는, 상기 히팅패널과 밀착되어 외피와 내피를 압착하는 압착판과, 상기 압착판을 전후구동시키는 하나 또는 다수의 액츄에이터로 구성된 것을 특징으로 하는 이중포대의 내·외피 열접장치.
제5항에 있어서,

상기 압착판은 금속판과 금속판에 접착되는 강화고무판 또는 강화고무판만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중포대의 내·외피 열접장치.
제5항에 있어서,

상기 액츄에이터는 에어실린더 또는 유압실린더인 것을 특징으로 하는 이중포대의 내·외피 열접장치.