KR20110063878A - 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프 - Google Patents

포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포장필름을 이용한 열융착 방식으로 제품을 밀봉 포장할 때 포장필름을 융착 절단하는 발열 나이프에 관한 것이다.
본 발명은 제품의 포장을 위한 포장필름 융착 절단시 얇은 니크롬 띠판 형태를 적용한 신개념의 나이프 수단을 구현함으로써, 블럭과 니크롬 띠판 간의 열전도 성능을 높일 수 있는 등 나이프 가열시간을 대폭 단축할 수 있는 한편, 얇은 니크롬 띠판 형태의 나이프를 채용하여 하나의 일체형으로 이어지는 "ㄱ"자 모양의 나이프 수단을 구현함으로써, 포장필름 모서리 부분을 매끄럽게 융착 절단할 수 있는 등 우수한 성형성을 확보할 수 있으며, 따라서 성형 불량 문제를 말끔히 해소할 수 있고, 또 하나의 일체형으로 이어지는 "ㄱ"자 모양의 얇은 니크롬 띠판 형태를 채용하면서 꺽이는 부분을 라운드 처리한 새로운 형태의 나이프 수단을 구현함으로써, 포장필름의 모서리 부분을 둥글게 융착 절단할 수 있는 등 모서리 끝 부분이 터지는 현상을 근본적으로 해결하면서 제품의 품질 향상에도 일조할 수 있는 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프를 제공한다.
포장기, 포장필름, 융착, 절단, 나이프, 니크롬, 띠판

Description

포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프{Heating knife for packing machine using packing film}
본 발명은 제품 포장기의 발열 나이프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포장필름을 이용한 열융착 방식으로 제품을 밀봉 포장할 때 포장필름을 융착 절단하는 발열 나이프에 관한 것이다.
일반적으로 제품을 포장하는 방법으로는 박스에 의한 방법과 비닐재로 된 포장필름에 의한 방법이 대부분이다.
이러한 포장방법에 있어서 특히, 비닐필름에 의한 포장은 2겹으로 되어 폭방향의 일단부가 폐쇄되어 있음과 함께 일측 폭방향이 앞의 작업에 의해 융착 절단되어 있는 포장필름 내에 제품을 수용한 후, 제품과 근접한 포장필름의 개방부를 "ㄱ"자 형상으로 융착 절단하여 제품을 포장필름 내에 밀봉된 상태로 포장하는 방식을 주로 사용한다.
그리고, 포장필름에 포장된 상태로 컨베이어에 의해 가열실로 이송된 제품에 열을 가하거나 진공 흡입하여 포장필름이 제품에 밀착되게 함으로써 포장을 완료한다.
이와 같은 포장필름을 이용하여 제품을 밀봉 포장하기 위한 장치는 폭방향으로 접힌 포장필름을 길이방향으로 연속 공급하는 수단, 제품의 밀봉 포장시 내부 공기의 배출을 위해 니들수단으로 포장필름에 타공을 하는 수단, 반으로 접혀 진행되는 포장필름을 위아래 전개상태로 반전시켜 진행하는 수단, 포장필름 내의 제품 수용 후 포장필름을 융착 절단하여 포장하는 수단, 제품 포장 후 잔여 조각 포장필름을 권취하여 회수하는 수단, 포장필름의 진행과 연계적으로 배치되는 별도의 제품 이송용 컨베이어 수단 등을 포함하는 형태로 이루어진다.
이에 따라, 포장필름 공급수단으로부터 롤 형태의 포장필름이 공급되고, 포장작업이 이루어지는 영역에서 포장필름 내에 제품이 수용되며, 계속해서 제품이 수용된 상태에서의 포장필름을 융착 절단하는 수단, 즉 발열 나이프에 의해 포장필름이 융착 절단되고, 최종적으로 진공 흡착 작업을 통해 제품에 대한 포장이 완료된다.
도 1과 도 2는 종래 포장필름을 융착 절단하는 수단인 발열 나이프를 나타내는 사시도와 단면도이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 액추에이터 수단에 의해 상하 동작하는 사각틀 형태의 프레임(10)이 마련되고, 상기 프레임(10)의 저부를 따라 길이조절 볼트(11)에 의해 결합되는 나이프 유니트(12)가 설치되며, 상기 나이프 유니트(12)에는 가열을 위한 카트리지 히터(13)가 구비된다.
여기서, 상기 나이프 유니트(12)는 체결나사에 의해 "ㄱ"자 모양으로 조립된 형태로 이루어져 있으며, 유니트 본체에 해당하는 유니트 블럭(14)과 이 유니트 블럭(14)의 하단부를 따라 나란하게 결합되어 실질적으로 포장필름을 융착 절단하는 유니트 나이프(15)로 구성된다.
이에 따라, 상기 카트리지 히터(13)에 의해 유니트 블럭(14)이 가열되고, 계속해서 열전도에 의해 유니트 나이프(15)까지 가열되면서 열융착을 이용한 절단작업이 가능하게 되는 것이다.
그러나, 종래의 발열 나이프는 다음과 같은 많은 단점을 가지고 있다.
첫째, 가열시 블럭으로부터 전해지는 열전도에 의해 나이프가 가열되는데, 나이프의 경우 보통 철 재질의 금속으로 이루어져 있고 두께가 두껍기 때문에 열전달이 잘 되지 않는 등 가열하는데 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.
둘째, "ㄱ"자 모양으로 포장필름을 융착 절단하기 위하여 나이프 또한 "ㄱ"자 모양으로 조립되는데, 두께로 인해 꺽지 못하고 2개의 분리된 것을 "ㄱ"자 모양으로 짜맞춰 사용하게 되고, 이로 인해 2개의 나이프 간의 서로 연접하는 모서리 부분에서 매끄러운 절단 형태가 이루어지 않는 등 성형 불량이 많이 발생하는 단점이 있으며, 혹시 절단이 잘 되더라도 융착 절단된 형태가 직각 형태인 관계로 직각 형태의 끝 부분이 취약하여 쉽게 터질 수 있는 등 포장 불량이 많이 일어나는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 제품의 포장을 위한 포장필름 융착 절단시 얇은 니크롬 띠판 형태를 적용한 신개념의 나이프 수단을 구현함으로써, 블럭과 니크롬 띠판 간의 열전도 성능을 높일 수 있는 등 나이프 가열시간을 대폭 단축할 수 있는 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 얇은 니크롬 띠판 형태의 나이프를 채용하여 하나의 일체형으로 이어지는 "ㄱ"자 모양의 나이프 수단을 구현함으로써, 포장필름 모서리 부분을 매끄럽게 융착 절단할 수 있는 등 우수한 성형성을 확보할 수 있으며, 이에 따라 성형 불량 문제를 말끔히 해소할 수 있는 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 하나의 일체형으로 이어지는 "ㄱ"자 모양의 얇은 니크롬 띠판 형태를 채용하면서 꺽이는 부분을 라운드 처리한 새로운 형태의 나이프 수단을 구현함으로써, 포장필름의 모서리 부분을 둥글게 융착 절단할 수 있는 등 모서리 끝 부분이 터지는 현상을 근본적으로 해결하면서 제품의 품질 향상에도 일조할 수 있는 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프는 카트리지 히터가 내장되어 있는 유니트 블럭, 상기 유니트 블럭의 하단부에 나란하게 결합되어 포장필름을 융착 절단하는 유니트 나이프 등을 포함하며, 상기 유니트 나이프는 0.25∼0.5mm 정도의 두께가 얇은 니크롬 띠판 형태의 나이프로 이루어져 빠른 시간 내에 가열될 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 유니트 나이프는 "ㄱ"자 형태의 나이프 유니트를 적용하는 경우, 끊어지는 부분없이 하나의 일체형으로 이어지는 "ㄱ"자 모양으로 제작하여, 포장필름의 모서리 부분을 매끄럽게 융착 절단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 "ㄱ"자 모양의 유니트 나이프는 꺽이는 부분에 일측 또는 양측의 유니트 블럭의 내측 단부를 절개한 홈부를 통해 라운드부로 이루어져 포장필름의 모서리 부분을 둥글게 융착 절단할 수 있도록 된다.
본 발명에서 제공하는 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 0.25∼0.5mm 정도의 두께가 얇은 니크롬 띠판 형태의 나이프(니크롬판 열선)를 적용함으로써, 유니트 블럭으로부터 유니트 나이프로 이어지는 열전도 성능을 높일 수 있고, 이렇게 신속한 열전달이 가능해지면서 빠른 시간 내에 나이프를 가열할 수 있는 등 포장기의 가동 준비 시간 단축 등과 같은 장비 가동 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
둘째, 2개의 분리형이 아닌 하나의 일체형으로 이어져 있는 "ㄱ"자 모양의 나이프를 적용함으로써, 포장필름의 융착 절단시 그 모서리 부분을 매끄럽게 융착 절단할 수 있는 등 성형 불량 문제를 해소하면서 우수한 성형성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
셋째, "ㄱ"자 모양으로 되어 있는 얇은 니크롬 띠판 형태의 꺽이는 부분을 라운드 처리함으로써, 포장필름의 융착 절단시 그 모서리 부분을 둥글게 융착 절단할 수 있으며, 따라서 포장 후 포장필름의 모서리 끝 부분이 터지는 현상을 근본적으로 해결할 수 있는 등 제품의 품질을 높일 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 나이프를 나타내는 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 나이프를 나타내는 결합 사시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 나이프를 나타내는 평면도를 각각 도시하고 있다.
도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 발열 나이프는 길다란 바 형태의 유니트 블럭(14)과 포장필름의 융착 절단을 위한 유니트 나이프(15)로 구성되며, 특히 상기 유니트 나이프(15)는 두께가 얇은 니크롬 띠판 형태, 다시 말해 니크롬 판 열선의 형태로 이루어져 있다.
따라서, 두께가 얇은 니크롬 띠판을 유니트 블럭(14)에 장착하여 사용할 경 우 블럭으로부터의 열전도가 우수하여 빠른 가열이 가능하고, 결국 유니트 나이프(15)를 신속하게 가열하여 사용할 수 있다.
여기서, 상기 니크롬 띠판은 0.1∼2mm 이내의 두께, 좀더 바람직하게는 0.25∼0.5mm 정도의 두께를 갖는 것을 적용하는 것이 열전도 효율면에서 우수하다.
상기 유니트 블럭(14)은 유니트 나이프(15)를 고정시켜주는 부분으로서, 하단부에는 니크롬 띠판을 수용할 수 있는 정도의 폭을 갖는 나이프 장착홈(14a)이 블럭 길이방향을 따라 형성되고 있고, 블럭 몸체의 내부 길이방향을 따라 형성된 히터홀(14b)을 통해 카트리지 히터(13)가 장착되며, 그 윗쪽으로는 히터 온도 제어를 위한 써머커플 센서(30)를 장착할 수 있는 센서홀(18)이 나란하게 마련된다.
상기 유니트 나이프(15), 즉 니크롬 판 열선은 유니트 블럭(14)의 나이프 장착홈(14a) 내에 그 상하 폭이 대략 2/3 정도가 수용된 상태로 삽입되며, 유니트 나이프(15)가 삽입되는 유니트 블럭(14)의 길이방향 측면으로 형성된 체결구멍(14c)을 통해 볼트 형태의 체결구(20)로 고정된다.
보통 나이프 유니트(12)는 "ㄱ"자 형태의 것이 사용되는데, 이에 따라 본 발명에서 제공하는 나이프 유니트(12)의 경우에도 "ㄱ"자 형태로 제작되어 사용될 수 있다.
이를 위하여, 길거나 짧은 2개의 유니트 블럭(14)이 "ㄱ"자 형태로 조립되고, 이렇게 조립된 "ㄱ"자 형태의 유니트 블럭(14)에는 끊어지는 부분없이 하나의 일체형으로 이어지는 "ㄱ"자 모양의 유니트 나이프(15)가 설치된다.
즉, 얇은 두께의 하나의 니크롬 띠판을 "ㄱ"자 형태로 구부리고, 이렇게 구 부려 만든 하나의 "ㄱ"자 형태의 니크롬 띠판을 역시 "ㄱ"자 형태로 조립되어 있는 유니트 블럭(14)에 설치하여 사용할 수 있다.
이렇게 유니트 나이프(15)가 종전과 같이 2개의 나이프를 "ㄱ"자 형태로 이어 붙힌 형태가 아닌 하나의 일체형으로 이루어지므로서, 포장필름의 모서리 부분을 융착 절단할 때, 매끄러운 절단 형상을 얻을 수 있다.
여기서, "ㄱ"자 형태를 갖는 니크롬 띠판의 모서리인 꺽이는 부분은 원호 처리, 즉 라운드부(16)로 처리될 수 있으며, 이에 따라 포장필름의 모서리 부분을 둥글게 융착 절단할 수 있다.
상기 니크롬 띠판의 라운드부(16)를 수용하기 위하여, 도 6에 도시한 바와 같이, 유니트 블럭(14)의 코너부, 즉 2개의 바 부재가 맞닿는 부위에는 홈부(17)를 마련하는 것이 바람직하며, 이때의 홈부(17)가 제공하는 여유공간에 의해 니크롬 띠판의 라운드부(16)가 자연스럽게 돌아갈 수 있게 된다. 이때의 홈부(17)는 유니트 나이프(15)가 꺾이는 부분의 일측 또는 양측의 유니트 블럭(14) 단부를 일부 절개하여 형성한다.
상기 유니트 나이프(15), 즉 니크롬 띠판의 경우 내구성 등을 위한 열경화 처리가 수행되는데, 간혹 직선으로 90°꺽을 경우에 열경화 처리로 인해 절단 현상이 발생할 우려도 있으므로, 니크롬 띠판의 꺽이는 부분을 라운드 형상으로 처리하여 코너부 열경화에 대비 및 스트레스 완화작용이 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 이와 같이 구성되는 발열 나이프의 사용상태를 살펴보면 다음과 같 다.
도 7과 도 8은 본 발명에 있어서 발열 나이프가 적용된 전자동 및 반자동 포장 장치의 정면도 및 측면도이며, 상기 도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 얇은 니크롬 띠판으로 이루어진 "ㄱ"자 형태의 유니트 나이프(15)는 "ㄱ"자 형태로 조립되어 있는 유니트 블럭(14)의 하단부를 따라 장착되어 하나의 나이프 유니트 어셈블리 형태를 취하게 되고, 이러한 어셈블리는 액추에이터 수단에 의해 상하 동작하는 사각틀 형태의 프레임(10)에 대략 2곳 정도의 브라켓(11)에 의한 지지를 받으면서 설치된다.
물론, 상기 유니트 블럭(14)에는 나이프의 가열을 위한 카트리지 히터(13)가 구비된다.
따라서, 포장필름 공급수단으로부터 롤 형태의 포장필름이 공급되고, 포장작업이 이루어지는 영역에서 포장필름 내에 제품이 수용되며, 이렇게 제품이 수용된 상태에서의 프레임(10)을 포함하는 나이프 유니트(12) 전체의 1회 상하 작동에 의해 포장필름이 융착 절단된다.
즉, 니크롬 띠판에 의해 포장필름이 융착 절단되고, 최종적으로 진공 흡착 작업을 통해 제품에 대한 포장이 완료된다.
이때, 상기 니크롬 띠판은 두께가 얇은 관계로 빠른 가열이 가능하게 되고, 결국 유니트 나이프(15)는 신속한 가열 상태는 물론 적은 열원으로도 충분한 가열상태를 지속적으로 유지하면서 융착 절단작업을 효율적으로 수행할 수 있게 되는 것이다.
그리고, 하나의 일체형으로 이루어진 "ㄱ"자 형태의 니크롬 띠판에 의해 포장필름이 절단되므로, 깨끗한 융착 절단면을 얻을 수 있고, 특히 포장필름의 모서리 부분을 매끄럽게, 또 곡선 모양으로 성형할 수 있다.
도 1은 종래 포장필름을 융착 절단하는 수단인 발열 나이프의 설치상태를 나타내는 사시도
도 2는 종래 포장필름을 융착 절단하는 수단인 발열 나이프를 나타내는 저면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 나이프를 나타내는 분리 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 나이프를 나타내는 결합 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 나이프를 나타내는 평면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열 나이프에서 니크롬 띠판의 꺽임부위를 수용하기 위한 블럭의 홈부를 나타내는 확대 사시도
도 7 및 도 8은 본 발명에 있어서 발열 나이프가 적용된 전자동 및 반자동 포장장치의 정면도 및 측면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 프레임 11 : 브라켓
12 : 나이프 유니트 13 : 카트리지 히터
14 : 유니트 블럭 15 : 유니트 나이프
16 : 라운드부 17 : 홈부
18 : 센서홀 19 : 나이프 장착홈
20 : 나이프 체결구

Claims (4)

  1. 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프에 있어서,
    카트리지 히터(13)가 내장되어 있는 유니트 블럭(14)과, 상기 유니트 블럭(14)의 하단부에 나란하게 결합되어 포장필름을 융착 절단하는 유니트 나이프(15)를 포함하며, 상기 유니트 나이프(15)는 두께가 얇은 니크롬 띠판 형태의 나이프로 이루어진 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 니크롬 띠판 형태의 나이프는 0.25∼0.5mm 정도의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 유니트 나이프(15)는 "ㄱ"자 형태의 나이프 유니트(12)를 적용하는 경우에 끊어지는 부분없이 하나의 일체형으로 이어지는 "ㄱ"자 모양으로 이루어져 포장필름의 모서리 부분을 매끄럽게 융착 절단할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 "ㄱ"자 모양의 유니트 나이프(15)는 꺽이는 부분에 일측 또는 양측의 유니트 블럭(14)의 내측 단부를 절개한 홈부(17)를 통해 라운드부(16)로 이루어져 포장필름의 모서리 부분을 둥글게 융착 절단할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장기의 발열 나이프.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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