KR20110125039A - 골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 그 제조방법 - Google Patents

골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골 성형시 열과 압착에 의해 성형된 골이 펴지지 않으며, 절단시 골의 함몰이 발생하지 않아 불량률을 최소화하고 할 수 있으며, 제조 공정을 간소화하여 제조시간을 단축할 수 있는 골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제조하고자 하는 골판지 허니콤 코어의 두께에 해당되는 폭을 가지는 골심지와 라이너지로 띠 골판지를 성형하고 이 띠 골판지를 한 번의 절단으로 절단하여 이를 적층하여 골판지 허니콤 코어를 제조할 수 있으며, 골 성형시에는 열과 압착에 의해 골을 성형토록 하여 성형된 골이 펴지지 않아 불량률을 최소화할 수 있고, 절단시에는 골 방향을 횡단하도록 절단하여 골이 함몰되는 것을 방지할 수 있는 골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 방법을 제공할 수 있다.

Description

골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 그 제조방법{MANUFACTURING APPARATUS FOR CORRUGATED CORE AND ITS METHOD}
본 발명은 골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골 성형시에는 성형된 골이 펴지지 않으며, 절단시에는 골이 함몰되지 않도록 하여 불량률을 최소화할 수 있고, 제조공정을 간소화하여 제조시간을 단축할 수 있는 골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 그 방법에 관한 것이다.
골판지는 원하는 특성에 따라 여러 가지 형태의 단면으로 제작되지만, 통상적으로는 육각셀 또는 물결 형상의 골 형태(이하 '허니콤 코어'라 통칭한다)로 제작된다. 이러한 허니콤 코어는 부피에 대한 중량은 감소되나 강성은 증가되는 고강도 경량화를 위한 장비 및 장치에 많이 사용된다.
우선, 육각셀 형상의 허니콤 코어의 제조 고정을 살펴보면, 이 육각셀 형상의 허니콤 코어는 두께에 해당되는 라이너지를 절단하고, 이 라이너지의 면에 접착제를 소정의 간격으로 도포한 후, 이 접착면을 서로 어긋나게 복수매 접합하고 적층하여 허니콤 코어를 제조하며, 이 허니콤 코어를 좌우로 길게 인장 전개하고, 이 인장 전개된 상하면에 판지를 접착하여 제작하는 것으로, 육각셀을 제조하는 공정과 허니콤 코어를 제조하는 공정이 분리되어 있으며, 인장 전개하는 과정에서는 수작업이 필요하는 등 많은 인력과 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이 육각셀 형상의 허니콤 코어의 제조 공정에서 수작업 등을 자동화하기 위한 방법으로 골판지를 이용한 허니콤 코어가 개발되었다.
이 골판지 허니콤 코어는 골판지의 골 방향을 종단하는 방향으로 길게 절단하고 이를 적층하여 제조되는 것으로, 제조 공정은 상기 육각셀 허니콤 코어보다 단소화되고 자동화할 수 있는 잇점이 있다. 여기에 골판지 허니콤 코어의 공간부에 발포 수지제 등을 충진하면 더욱 큰 강도를 가지도록 제조될 수도 있다.
이 골판지 허니콤 코어를 좀더 상세히 살펴보면, 첨부된 도면의 도 1에 도시된 바와 같이 골이 연속적으로 성형된 골심지(20)를 완충부재로하여 상기 골심지(20)의 상면에 판지(30)가 접착된 골판지(10)를 골방향을 종단하는 방향으로 길게 절단하고, 이를 적층하여 제조된다.
그런데, 이 골판지 허니콤 코어의 제조과정에서는 골 방향으로 횡단하는 절단과정과 골 방향을 종단하는 절단과정 등, 2번 이상의 절단과정이 요구되어 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 이에 더하여 골 방향을 종단하는 커터로 절단과정에서 절단부의 눌림에 의해 골 형상이 함몰되는 경우가 발생한다. 이처럼 골 방향을 종단하는 절단 과정에서 함몰된 골은 골판지 허니콤 코어의 상·하 강도를 저하시키며, 이 골에 성형된 공간부에 충진물을 충진하는 과정에서 충진물의 삽입을 저해하는 원인이 된다.
또한, 골을 성형하는 과정에서 성형 롤러의 압착에 의해서만 골을 성형토록 하여 골이 다시 펴지는 현상이 발생되는데 이 경우에도 골이 함몰되거나 구겨진 골심지가 인입되어 불량의 골판지가 제조된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 한 번의 절단으로 골판지 허니콤 코어를 제조할 수 있는 공정이 간소화되고 개선된 골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 골 성형시에는 열과 압착에 의해 골을 성형하여 성형된 골이 펴지지 않으며, 절단시에는 골 방향을 횡단하는 방향으로 절단하여 골 형상이 함몰되지 않도록 하는 골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 소정의 폭을 가지는 골심지가 권취된 골심지 롤러와; 상기 골심지 롤러의 폭과 동일한 폭을 가지는 라이너지가 권취된 라이너지 롤러와; 상기 골심지를 유입하여 골을 성형시키는 제1성형 롤러 및 제2성형 롤러와; 상기 제2성형 롤러의 일측에 접착제를 도포하는 접착제 도포부와; 상기 라이너지와 성형된 골심지를 압착하여 띠 골판지를 성형하는 프레스 롤러와; 상기 띠 골판지를 일정한 간격으로 절단하는 절단부와; 상기 절단된 띠 골판지에 접착제를 도포하는 도포부와; 상기 접착제가 도포된 띠 골판지가 복수매 적층되는 적재부 및 상기 적재부에 적층된 띠 골판지를 압착하는 프레스부로 구성되는 것에 의해 달성된다.
한편, 본 발명에 따른 골판지 허니콤 코어의 제조 방법은, 소정의 폭을 가지는 골심지(110)를 제1성형 롤러(300)와 제2성형 롤러(310)에 의해 골을 성형(S_1)시키는 단계와; 상기 골이 성형된 골심지(110)에 제1접착제 도포부(400)에 의해 접착제를 도포(S_2)하는 단계와; 상기 접착제 도포부(400)에 의해 도포된 면에 라이너지(210)를 접착(S_3)하여 띠 골판지(510)를 성형하는 단계와; 상기 띠 골판지(510)를 일정 길이로 절단(S_4)하는 단계와; 상기 띠 골판지(510)에 제2접착제 도포부(401)에 의해 접착제를 도포(S_5)하는 단계 및 상기 접착제가 분사된 띠 골판지(510)를 적층하고 압착(S_6)의 단계로 이루어지는 것에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 소정의 폭을 가지며 골이 구비된 골심지에 라이너지를 접착하여 띠 골판지를 제조하고, 이 띠 골판지를 한 번의 절단과정으로 골판지 허니콤 코어를 제조할 수 있다. 또한, 열과 압착에 의해 골을 성형시킬 수 있어서 성형된 골이 펴지는 현상 등의 문제점을 해결할 수 있으며, 절단시에는 골 방향을 횡단하도록 절단하여 제조 공정시 불량률을 최소화시킬 수 있는 골판지 허니콤 코어의 제조장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 골판지의 제조공정을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 골판지 허니콤 코어의 전체적인 구성도,
도 3은 온도 제어부의 전체적인 구성도(a)와 표시부(b),
도 4는 본 발명에 따른 골판지 허니콤 코어의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 골판지 허니콤 코어 제조방법의 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 다른 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 골판지 허니콤 코어 제조장치의 전체적인 구성도를 나타낸 것으로, 본 발명의 골판지 허니콤 코어 제조장치는 크게 골심지 롤러(100), 라이너지 롤러(200), 제1성형 롤러(300), 제2성형 롤러(301), 제1접착제 도포부(400), 제2접착제 도포부, 프레스 롤러(500), 절단부(600), 프레스부(700), 적재부(800), 온도 제어부(900)로 구성된다.
골심지 롤러(100)에는 소정의 폭을 가지는 골심지(110)가 권취되는데, 이 골심지(110)가 가지는 폭은 완성된 골판지 허니콤 코어의 두께에 해당된다. 이 골심지(110)의 폭을 5~100mm로 하여 골판지 허니콤 코어를 제작하면 5~100mm의 두께를 가지는 골판지 허니콤 코어를 제조할 수 있다.
골심지 롤러(100)와 제1성형롤러(300) 사이 및 라이너지 롤러(200)와 제2성형롤러(301)에 사이에는 각각 골심지(110) 및 라이너지(210)를 안내하는 폭가변가이드(111, 211)가 설치될 수 있다. 이 폭가변가이드(111, 211)는 두께를 가지도록 하는 골심지(110)와 라이너지(210)의 폭에 따라 폭을 조절 가능하도록 구성된다.
라이너지 롤러(200)에는 상기 골심지(110)의 폭과 동일한 폭을 가지는 라이너지(210)가 권취되며, 라이너지(210)의 폭과 상기 골심지(110)의 폭은 동일하도록 구성된다.
제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)는 골심지(110)를 유입하여 골을 성형시키는 것으로, 맞물려 회전하는 제1성형 롤러(300)와 제2성형 롤러(301) 사이에 이 골심지(110)를 통과시켜 이 제1성형 롤러(300)와 제2성형 롤러(301)의 돌출 형상과 동일한 형상의 골이 성형된다. 즉, 제1성형 롤러(300)와 제2성형 롤러(301)의 맞물리는 돌출 형상은 사각형, 삼각형 및 반원 형태로 다양하게 변경될 수 있다.
여기서, 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)의 회전에 의해 성형되는 골은 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)의 압착력에 의한 것으로, 이 압착력만으로 골을 성형하였을 경우에는 성형된 골이 다시 펴질 수 있는 경우가 발생한다. 따라서 본 발명에서는 성형롤러의 압착과 동시에 열을 가하여 골을 성형하도록 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)를 가열하고 이 가열된 온도를 유지토록 하는 온도 제어부(900)가 구비된다.
온도 제어부(900, 도 3 참조)는 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)의 가열온도를 설정하는 온도 조절부(910)와; 설정 온도, 가열된 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)의 온도를 표시하는 온도 표시부(920)와; 설정된 온도로 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)를 가열하는 가열부(930)와; 가열된 상기 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)의 온도를 검출하는 검출부(940) 및 이들을 제어하는 제어부(950)로 구성된다.
온도 조절부(910)는 온도 설정 노브(knob, 911)를 회전하여 가열 온도를 설정한다.
온도 표시부(920)는 제어부(950)의 제어를 받아 설정온도와 검출된 온도를 표시하는 것으로, 온도 설정 노브(911)에 의해 설정된 온도 표시부(921)와 검출부(940)에서 검출된 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)의 온도를 각각 표시하는 온도 표시부(922, 923)로 구성된다.
가열부(930)는 제어부(950)의 제어를 받아 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)을 가열하는데 이 가열부(930)는 가열전선(도면에 미표시) 등이 더 포함된다.
검출부(940)는 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)의 온도를 검출하여 제어부(950)로 전송하는 것으로, 온도를 센싱하는 온도 센싱부(도면에 미표시)가 포함된다.
제어부(950)는 온도 조절부(910)의 설정 온도와 검출부(940)의 온도를 비교하여 가열부(930)의 작동을 제어하고, 설정된 온도 및 검출된 온도를 표시하도록 제어한다.
이와 같이 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)를 가열하는 본 발명은 골을 성형하는 과정에서 압착력과 열을 가하여 골을 성형할 수 있어서 성형된 골이 다시 펴지는 경우가 현저히 감소되며, 불량률을 최소화할 수 있다.
제2성형 롤러(310)의 일측에는 접착제를 도포하는 제1접착제 도포부(400)가 설치되는데, 이 제1접착제 도포부(400)는 제1성형 롤러(300)와 제2성형 롤러(301) 사이를 통과한 제2성형 롤러(301)의 일측면에 설치되어 골을 성형한 골심지(110)의 산에 접착제를 도포한다.
이 제1접착제 도포부(400)는 접착제가 수용되는 접착제 용기(401)와 상기 접착제 용기(401)에 수용된 접착제에 일부가 침전되어 회전하는 닥터롤러(402) 및 상기 닥터롤러(402)의 접착제를 상기 골심지(110)의 산에 도포하는 접착롤러(403)로 구성된다.
프레스 롤러(500)는 제2성형 롤러(301)와 외접하여 회전하면서 라이너지(210)와 접착제가 도포된 골심지(110)를 압착하여 접착시키는 것으로, 골심지(110)와 라이너지(210)는 이 프레스 롤러(500)와 제2성형 롤러(301)를 통과하면서 접착되어 띠 형상의 띠 골판지(510)가 제조된다.
절단부(600)는 띠 골판지(510)를 일정한 간격으로 절단하는 것으로, 일정한 시간 간격 또는 일정한 길이로 인출될 경우에 작동되도록 구성될 수 있다.
상기 절단부(600)의 후단에는 접착제가 도포되는 제2접착제 도포부(410)가 설치된다. 이 제2접착제 도포부(410)는 접착제가 수납되는 접착제 용기(411)와 이 접착제 용기(411)에 수용된 접착제에 일부가 침전되어 회전하는 닥터롤러(412) 및 닥터롤러(412)의 접착제를 띠 골판지(510)의 하부에 도포하는 접착롤러(413)로 구성된다. 또한, 접착롤러(413)의 상방에는 접착제가 도포된 띠 골판지(510)의 원활한 이송을 위해 가이드 롤러(414)가 더 구비될 수 있다.
접착제 용기(411)에는 접착제 뿐만 아니라 골심지의 강도를 증강하도록 하는 골심지 강도 증강제를 이 접착제에 혼합하여 사용할 수 있으며, 이 골심지 강도 증강제에 의해 골심지(110)에 강도가 증가하여 더욱 견고한 골심지가 성형되도록 할 수 있다.
제2성형 롤러(301)와 절단부(600) 사이에는 이송 컨베어(601)가 설치될 수 있으며, 이 이송 컨베어(601, 602)의 상·하부에는 띠 골판지(510)를 건조시키는 통상의 건조장치(520)가 더 구비될 수 있다. 이 건조장치(520)는 상기의 온도 제어부(900)와 연계하여 구성될 수도 있으며, 별도의 열 제어부의 제어에 의해서 작동되도록 구성될 수 있다.
절단부(600)에 의해서 일정 길이로 절단되고 제2접착제 도포부(410)에서 접착제가 도포된 띠 골판지(510)는 적재부(800)에 순차적으로 적층된다.
이 적재부(800)에 띠 골판지(510)가 복수매 적층되는 과정에서 먼저 적층된 띠 골판지와 후에 적층된 띠 골판지가 제2접착제 도포부(410)에서 도포된 접착제에 의해서 상·하의 띠 골판지가 서로 접착하게 되나, 이 공정의 접착력은 띠 골판지의 중력에 의한 것으로 소정의 압력을 가하여 더욱 견고히 접착토록 할 필요성이 있다. 이러한 필요성에 의해 적재부(800)의 상부에는 적재된 띠 골판지(510)를 압착시키는 프레스부(700)가 구성될 수 있다.
이때, 프레스부(700)의 적재된 띠 골판지(510)를 압착시키는 압착력은 골심지(110)의 골이 완충작용으로 복원될 수 있을 정도의 압착력을 가하여야 하며, 이 공정에서의 압력을 가하는 시간은 도포된 접착제가 충분히 건조되도록 5~10분 동안 압착을 지속할 수 있다.
도 4은 본 발명에 따른 골판지 허니콤 코어의 사시도를 나타낸 것으로, 띠 골판지(510)은 폭(D)은 골판지 허니콤 코어(1)의 두께가 된다.
이 골판지 허니콤 코어(1)의 전·후면에는 판지(1a)를 접합하여 완성될 수 있고, 더욱 견고하게는 공간부(1b)에 충진물을 충진하여 제조될 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 골판지 허니콤 코어의 제조장치에 적용되는 제조방법을 첨부된 도면의 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 골판지 허니콤 코어 제조방법의 흐름도를 나타낸 것으로,
소정의 폭을 가지는 골심지(110)를 맞물려 회전하는 제1성형 롤러(300)와 제2성형 롤러(310) 사이를 통과시켜 골을 성형(S_1)시키는 단계와;
상기 제2성형 롤러(301)의 일측에 설치되어 골이 성형된 상기 골심지(110)에 제1접착제 도포부(400)에 의해 접착제를 도포(S_2)하는 단계와;
상기 제1접착제 도포부(400)에 의해 도포된 면에 라이너지(210)를 접착(S_3)하여 띠 골판지(510)를 성형하는 단계와;
상기 띠 골판지(510)를 일정 길이로 절단(S_4)하는 단계와;
상기 일정 길이로 절단된 띠 골판지(510)에 제2접착제 도포부(410)에 의해서 접착제를 도포(S_4)하는 단계 및
상기 접착제가 분사된 띠 골판지(510)를 적층하고 압착(S_5)시키는 단계로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 소정의 폭을 가지며 골이 구비된 골심지에 라이너지를 접합하여 띠 골판지를 제조하고, 이 띠 골판지를 적층 및 접착하여 골판지 허니콤 코어를 제조할 수 있으며, 열과 압착에 의해 골을 성형시킬 수 있어서 성형된 골이 펴지는 등의 문제점을 해결할 수 있고, 절단시에는 골 방향을 횡단하도록 절단하여 골이 함몰되는 것을 방지할 수 있다.
1 : 골판지 허니콤 코어
1a : 판지 1b : 공간부
100 : 골심지 롤러 110 : 골심지
111, 211 : 폭가변가이드 200 : 라이너지 롤러
210 : 라이너지 300 : 제1성형 롤러
301 : 제성형 롤러 400 : 제1접착제 도포부
401, 411 : 접착제 용기 402, 412 : 닥터롤러
403, 413 : 접착롤러 414 : 가이드 롤러
500 : 플레스 롤러 520 : 건조장치
600 : 절단부 601 : 이송 컨베어
700 : 프레스부 800 : 적재부
900 : 온도 제어부 910 : 온도 조절부
911 : 온도 설정 노브 920 : 온도 표시부
921, 922, 923 : 온도 표시부 930 : 가열부
940 : 검출부 950 : 제어부

Claims (6)

  1. 소정의 폭을 가지는 골심지(110)가 권취된 골심지 롤러(100)와;
    상기 골심지(110)의 폭과 동일한 폭을 가지는 라이너지(210)가 권취된 라이너지 롤러(200)와;
    상기 골심지(110)를 유입하여 골을 성형시키는 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)와;
    상기 제2성형 롤러(310)의 일측에 접착제를 도포하는 제1접착제 도포부(400)와;
    상기 라이너지(210)와 상기 골이 성형된 골심지(110)를 압착하여 띠 골판지(510)를 성형하는 프레스 롤러(500)와;
    상기 띠 골판지(510)를 일정한 간격으로 절단하는 절단부(600)와;
    상기 절단된 띠 골판지(510)에 접착제를 도포하는 제2접착제 도포부(410); 및
    상기 접착제가 도포된 띠 골판지(510)가 복수매 적층되는 적재부(800);로 구성됨을 특징으로 하는 골판지 허니콤 코어의 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)에 일정한 온도로 가열하고 유지하는 온도 제어부(900)를 더 포함하되, 상기 온도 제어부(900)는,
    제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)의 가열온도를 설정하는 온도 조절부(910)와;
    설정 온도, 가열된 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러의 온도를 표시하는 온도 표시부(920)와;
    설정된 온도로 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)를 가열하는 가열부(930)와;
    가열된 상기 제1성형 롤러(300) 및 제2성형 롤러(301)의 온도를 검출하는 검출부(940); 및
    상기 온도 조절부(910), 온도 표시부(920), 가열부(930) 및 검출부(940)를 제어하는 제어부(950); 로 구성됨을 특징으로 하는 골판지 허니콤 코어의 제조장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 적재부(800)의 적재된 띠 골판지(510)를 압착시키는 프레스부(700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골판지 허니콤 코어의 제조장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 골심지(110)와 라이너지(210)의 폭은 5~100mm인 것을 특징으로 하는 골판지 허니콤 코어의 제조장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 골심지 롤러(100)와 상기 제1성형롤러(300) 사이 및 상기 라이너지 롤러(200)와 상기 제2성형롤러(301)에 사이에는 각각 상기 골심지(110) 및 상기 라이너지(210)를 안내하는 폭가변가이드(111, 211)가 설치됨을 특징으로 하는 골판지 허니콤 코어의 제조장치.
  6. 소정의 폭을 가지는 골심지(110)를 제1성형 롤러(300)와 제2성형 롤러(310)에 의해 골을 성형(S_1)시키는 단계와;
    상기 골이 성형된 골심지(110)에 제1접착제 도포부(400)에 의해 접착제를 도포(S_2)하는 단계와;
    상기 접착제 도포부(400)에 의해 도포된 면에 라이너지(210)를 접착(S_3)하여 띠 골판지(510)를 성형하는 단계와;
    상기 띠 골판지(510)를 일정 길이로 절단(S_4)하는 단계와;
    상기 띠 골판지(510)에 제2접착제 도포부(401)에 의해 접착제를 도포(S_5)하는 단계 및
    상기 접착제가 도포된 띠 골판지(510)를 적층하고 압착(S_6)하여 이루어짐을 특징으로 하는 골판지 허니콤 코어의 제조방법.
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