KR20140057578A - 개선된 파형 보드 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20140057578A
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패트릭 페트루스 안토니우스 마리아 반 베를로
제이슨 폴 로저스
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코셀 아이피 리미티드
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Abstract

천공된 파형 보드 제조 머신이 개시되며, 이 머신은, a) 천공들이 상기 파형 보드의 적어도 일부에 걸쳐 분포되도록 상기 파형 보드 연속 공정의 일부로서 파형기에서 파형 보드가 배출된 후에 상기 파형 보드의 단일 표면에 천공하도록 형성된 적어도 하나의 천공장치(이후, 'ACP'로 호칭함)를 포함한다.

Description

개선된 파형 보드 및 그 제조방법{IMPROVEMENTS IN AND RELATING TO CORRUGATED BOARD AND THE MANUFACTURE THEREOF}
본 발명은 파형 보드 및 그 제조방법의 개선에 대한 것이다.
파형 보드는 포장 산업에서 박스들을 제조하기 위한 용도로부터 판매전시대(sale display stands)의 홍보 및 창작 포인트에 걸친 범위의 다양한 다른 용도를 가진다.
특히, 제조품과 같은 운송 물품용 박스들을 제조하기 위하여 파형 보드를 사용하는 것이 공지되어 있다. 본 발명이 특히 이용되는 분야는 이와 같은 응용예들이다.
통상적으로 제조품이 운송될 때, 제조품의 사용 수명을 연장하기 위하여 호흡가능한 포장이 필요하다. 이러한 이유로서 파형 보드는 내부의 제조품 둘레에 공기흐름을 발생하도록 박스의 벽들에 하나 이상의 명확하고 가시적인 구멍들 또는 홈들을 통상적으로 필요로 하는 박스들을 제조한다. 예컨대, 종래의 바나나 또는 사과 박스는 보통 박스의 벽들에 길이/높이가 대략 2 내지 5㎝ 또는 그 이상에 존재하는 둘 이상의 구멍들을 가진다. 그러나, 내부에 보관될 과일의 크기에 비교해서 비교적 큰 크기의 '매크로(macro)' 구멍들이 형성되면, 과일이 박스 경계로부터 이탈하거나 과일 몸체의 일부가 박스의 경계 외부로 연장되어 나올 수 있다. 구멍들을 덮기 위하여 메시를 사용하는 것은 하나의 해결책이나 매우 시간 소비적이며 노동 집약적이며 재활용에 친화적이지 않다.
또한, 박스의 벽들에 대형 구멍들을 형성하는 것은 소재들이 제거되어야 하므로 낭비적일 뿐만 아니라 또한 박스의 벽들의 구조적인 일체성을 약화시키는 효과를 가진다.
이와 같이, 구멍들의 크기와 간격들은 파형 보드의 강도를 보장하기 위하여 가장 중요하다.
따라서, 연속 공정의 일부로서, 호흡가능한 파형 보드 박스, 또는 그를 위한 소재를 제조하는 저가이며 노동 집약적이 아닌 방식을 제공할 수 있으면 유용할 것이다.
종래기술에서, 파형 보드를 제조하기 전에 종이를 천공하는 단계는 PT 101980에 개시된다. 그러나, PT 101980의 발명은 단지 보드의 기계적이고, 열적이며 물리적인 특성을 변형시키기 위하여 침지에 의해 파형 카드보드에 합성 수지를 천공시킬 수 있도록 하는 것에 관련된다. 따라서, PT 1019801은 보드의 일 측면으로부터 다른 측면으로의 통로를 생성하기 위하여 각 층에 천공들을 정렬하는 것과 관련이 없다. PT 101980 발명의 또 다른 단점은 파형 보드를 제조하기 전에 종이를 천공하는 단계들은 따라서 종이의 인장 강도를 약화시키며, 이로써 파형 보드가 제조될 수 있는 속도에 부정적으로 영향을 미친다.
또한 절반-천공된 파형 보드가 제공될 수 있으면 유용할 것이다. 이것이 천공되지 않은 라이너 시트층과 천공된 단일면 층을 포함하는 파형 보드이다. 그러한 절반-천공된 파형 보드는 수출용 고기와 같은 동결 제품이 사용되는 박스들이나 빈들의 제조에 유용할 것이다. 천공된 외부층에 의해 저온 공기가 박스의 내부와 그 내용물을 더욱 효과적으로 냉각하도록 내부의 천공되지 않은 라이너 시트(liner sheet)와 직접 접촉할 수 있다. 공기 차단 배리어를 효과적으로 제거하는 천공층이 종래의 파형 종이보드 박스에서 발견되었다. 이와 같이, 사전-포장된 고기의 냉각 시간이 절감되었다. 그러나 박스는 여전히 천공되지 않은 고형 라이너층에 의해 효과적으로 밀봉 유지되고; 박스는 여전히 수출육의 포장을 위한 뉴질랜드 MAF(또는 다른 해외의 정부 또는 준정부) 살균 조건을 만족하도록 밀봉된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점들을 해소하는 것이며 또는 적어도 공중에게 유용한 선택을 제공하는 것이다.
본 명세서에 인용된 일정한 특허 및 특허출원들을 포함하는 모든 문헌들은 본 명세서의 참고를 위하여 포함된다. 일정한 참조가 종래기술을 구성하는 것으로 허락되지는 않는다. 참조 문헌의 설명은 저자들이 주장한 바를 진술하며, 출원인은 인용 문헌들의 관련성과 정확성에 의문을 제기할 권리를 가진다. 본 명세서에 여러 종래기술의 간행물들이 언급되었지만, 이러한 언급이, 이들 문헌들의 일부가 뉴질랜드 또는 다른 국가에서 당해 기술의 통상적인 일반 지식의 일부를 형성하는 승인을 구성하지는 않는 것이 명확히 이해될 것이다.
본 명세서에 걸쳐, 단어 "~들을 포함하는(comprise)"또는 "~를 포함하는(comprise)" 또는 "포함하여(comprising)"와 같은 그 변형들은 진술된 구성, 정수(integer) 또는 단계, 또는 요소들, 정수들, 또는 단계(step)들의 그룹을 포함하는 것이며, 어느 다른 요소, 정수 또는 단계, 또는 요소들, 정수들 또는 단계들의 그룹을 제외하는 것이 아님을 의미하는 것으로 이해될 것이다.
본 발명의 추가적인 측면들과 이점들은 단지 예로서 제공된 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
[정의]
본 명세서에서 사용된 용어 "닫힌 셀 코어보드(closed cell coreboard)"는, 그 사이에 복수의 셀들을 가지는 코어를 각각 개재시키는 적어도 하나의 제1 라이너 시트와 적어도 하나의 제2 라이너 시트를 가지는 복합 종이보드를 지칭한다. 이와 같이, 닫힌 셀 코어보드는 허니컴 코어를 가지는 허니컴 종이보드, 또는 남아프리카 공화국의 사니타(Xanita)에 의해 제조된 X-보드, 또는 Corcel에 의해 제조된 바와 같은 3C™ 보드를 포함한다. X-보드와 3C™ 보드는 플루트가 수직으로 연장하도록(즉, 플루트 채널들이 상부 라이너 시트로부터 바닥 라이너 시트까지 연장하는)두 개의 라이너 시트들 사이에 개재되는 단일 또는 이중면 파형 종이보드의 인접 스트립들로부터 제조되는 코어를 포함하는 복합 보드들이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "파형 보드(corrugated board)"는 적어도 하나의 평면상 소재 시트에 접합된 코어 또는 파형 웨브를 포함하는 시트 소재를 칭하는 일반 용어이다. 이 용어는 따라서 단일 면(single face) 및 이중 면 종이보드와 닫힌 셀 코어보드 및 코어랩(corewrap)을 포함한다.
본 명세서는 파형 보드를 관통하여 공기, 물 또는 다른 유체의 유입/유출용의 다수의 통로들을 제공하기 위하여 천공된 여러 새로운 유형의 파형 보드를 상세히 설명한다. 명세서는 또한 천공된 파형 보드를 제조하기 위한 새로운 머신을 상세히 설명한다.
본 발명의 제1 측면에 의하면, 이하와 같은 구성을 포함하는 파형 보드가 제공된다:
파형소재 시트; 및
상기 파형 소재 시트의 적어도 일면에 접합된 소재의 적어도 하나의 평면 시트를 포함하며;
상기 파형 시트와 상기 평면 시트는 상기 파형 보드를 관통하는 통로를 생성하도록 실질적으로 정렬되는 각 표면들의 적어도 일부 위로 펼쳐지는 복수의 천공들을 포함하며, 상기 천공들은 크기가 실질적으로 0.5㎟ 내지 2.00㎟이며 서로 적어도 실질적으로 10㎜ 떨어지게 형성된다.
하나의 바람직한 실시예에서, 스트립들의 층은 스트립들의 층의 각 에지 위에 하나의 층의 소재의 두 대향 시트들에 접합될 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 코어를 관통하여 연장하는 통로를 형성하기 위하여 위치된/이격된 각각의 평면상 대향 시트 위에 복수의 실질적으로 정렬된 천공들을 포함하는 닫힌 셀 코어보드가 제공된다.
본 발명의 제3 측면에 따르면 닫힌 셀 코어보드 또는 코어랩이:
단일면 또는 이중면 파형 보드로 형성된 스트립들의 층을 포함하며;
상기 스트립들의 층은 적어도 하나의 에지를 통해 적어도 하나의 평면상 소재의 시트(대향 시트)에 접합되므로, 스트립들의 주름들이 대향 시트에 수직으로 연장하며 상기 닫힌 셀 코어보드는, 닫힌 셀 코어보드 또는 코어랩에 스트립들의 층을 통해 연장하는 통로들을 형성하도록 위치된/이격된 대향 시트(들)의 각각 위에 복수의 실질적으로 정렬된 천공들을 가진다.
본 발명에 사용된 평면상 및 파형의 시트들은 바람직하게는 신생(virgin) 또는 재생(recycled) 종이이다. 그러나, 이는 반드시 제한적으로 해석될 필요는 없으며 다른 소재로 제조된 시트 소재들이 고려된다.
바람직한 실시예에서 시트 소재는 크라프트 종이(Kraft paper)이다.
특정 실시예들에서 파형 웨브는 재생 종이로 제조될 수 있다.
용이하게 참조하도록 본 발명이 이제 종이소재 시트로 제조된 파형 보드에 관련하여 설명될 것인 데, 이는 가장 바람직한 매체이며 가장 넓은 범위의 최종 용도를 가질 수 있으며 비교적 저가이기 때문이다.
소재 시트들은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 이 기술 분야에 잘 알려진 공정들과 다양한 적절한 접착제를 통해 접합될 수 있다.
이 기술 분야의 통상의 기술자가 이해한 바와 같이 천공(perforation)이라는 용어는 작은 구멍을 의미한다.
개별 천공들의 실제 크기는 파형 보드가 사용되는 최종 응용예에 따라 변할 수 있다.
일반적으로 천공들은 실질적으로 0.5 내지 6.0㎜의 단면 거리, 또는 평균 단면거리를 가질 수 있다. 그러나, 이하에 더욱 설명되는 바와 같이 다른 크기들이 고려될 수 있다.
일 실시예에서 천공들은 실질적으로 0.5㎟ 내지 2.00㎟ 크기이다.
제조품을 운반하기 위한 박스를 제조하기 위하여 파형 보드가 사용되는 바람직한 실시예에서, 천공들은 실질적으로 1.0㎜의 단면 거리, 또는 평균 단면 거리를 가질 수 있다.
바람직하게, 상기 천공들은 서로 실질적으로 10 내지 50㎜ 반경 내에서 이격된다.
일 실시예에서, 천공들은 실질적으로 0.5㎟ 내지 2.00㎟ 크기이며, 천공들은 적어도 4㎜ 내지 10㎜의 거리를 서로로부터 이격된다.
예컨대, 천공들의 크기가 0.5㎟ 내지 1.00㎟이면, 그들은 적어도 실질적으로 4㎜ 내지 5㎜ 인접 천공들로부터 이격되고; 천공들이 크기가 2㎟이면, 천공들은 서로로부터 적어도 10㎜ 이격된다.
구멍들의 크기와 서로로부터 구멍들의 이격 거리는 파형 보드의 구조 강도가 손상되지 않도록 보장하기 위하여 중요하다. 이는 특히 천공들이 파형 보드의 표면의 모든 또는 대부분에 걸쳐 분포될 때 그러하다. 원하는 것은 파형 보드가 파손될수 있는 절취선을 형성하는 것이다.
구멍들의 크기의 다른 중요한 특징은 구멍들이 충분히 작아서 파형 보드가 파형기(corrogator)에서 배출될 때 연속 공정의 일부로서 파형 보드를 제조할 수 있도록 충분히 작은 것이다.
천공들은 보드의 실질적으로 전면에 걸쳐 위치될 수 있으며 하나 이상의 분리된 영역들에 위치될 수 있다.
특정 실시예들에서, 천공들은 파형 보드를 통과해서 공기나 다른 유체들이 바로 통과할 수 있도록 하며 이로써 천공들은 파형 보드의 일 측면으로부터 다른 측면으로의 통로로서 작용한다. 따라서, 본 발명의 파형 보드가 박스를 제조하기 위하여 사용되면, 공기는 박스의 외측으로부터 박스의 내측으로 이동할 수 있으며 또한 역도 가능하다. 유사하게, 본 발명의 파형 보드의 박스에서 물은 박스의 외측에서 박스의 내측으로 이동할 수 있으며; 손상 없이 박스로부터 제조품을 용이하게 제거할 수 있도록 하기 위하여 사용될 수 있는 특징이다. 예컨대, 박스를 물탱크에 설치하고 물이 박스를 충진함에 따라 천공들을 통해 내부의 제조물을 이동시키기 위하여 박스 내부로 물을 유입시킨다.
일부 다른 실시예들에서 보드가 절반 천공된 파형 보드의 형태이며, 천공들이 열 전달이 가능하도록 비천공 라이너 시트와 접촉하도록 공기가 관통하여 통할 수 있는 통로로서 작용한다. 이와 같이, 박스가 천공된 외부층과 천공되지 않은 내부 층으로 구성되면, 저온 공기가 구멍들을 통해 흐를 수 있으므로 더욱 효과적인 열 전달을 위하여 직접 천공되지 않은 층에 접촉한다(파형 보드에서 정상적인 공기 갭을 효과적으로 우회). 유사하게, 절반-천공된 파형 보드 박스의 동결 제품을 녹일 때, 더욱 효과적인 열 전달이 또한 발생할 수 있다.
다른 것들 중에서, 천공들의 크기, 간격, 및 천공들의 수는 파형 보드의 소정의 최종 용도와 연관된 다양한 요인들에 의존할 것이며, 파형 보드들의 최종 용도는:
보드의 강도;
보드로 제조된 박스 내에 수용될 물품의 크기;
천공들을 통해 유동되는 유체 양을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 제4 측면에 따르면, 천공된 파형 보드의 제조방법이 제공되는 데, 이 제조방법은:
(a) 연속 공정의 일부로서 파형 코어에 라이너 시트(들)를 접합함으로써 상기 파형 보드가 일단 형성되면 상기 파형 보드를 통해 상기 파형 보드의 적어도 일 부분에 걸쳐 배치되는 천공들을 형성하는 단계를 특징으로 한다.
종이소재 시트는 단일 면 종이보드; 이중 면 종이보드; 또는 닫힌 셀 코어보드(여기서 용이하게 호칭하도록 이제 모두 간단히 '파형 보드'로 칭해진다)일 수 있다.
본 발명의 제5 측면에 따라 천공된 파형 보드를 제조하기 위한 머신이 제공되며, 상기 머신은:
천공들이 상기 파형 보드의 적어도 일부에 걸쳐 분포되도록 상기 파형 보드연속 공정의 일부로서 파형기에서 파형 보드가 배출된 후에 상기 파형 보드의 단일 표면에 천공하도록 형성된 적어도 하나의 천공장치(이후, 'ACP'로 호칭함)를 포함한다.
본 발명의 제6 측면에 따르면, 코어보드를 관통하여 연장하는 통로들을 형성하도록 위치된/이격된 각각의 평면상 대향 시트들 위에 복수의 실질적으로 정렬된 천공들을 포함하는 닫힌 셀의 코어보드가 제공된다.
본 발명의 제7 측면에 따라 절반-천공된 파형 보드의 제조용 머신이 제공되는 데, 상기 머신은, 연속 공정의 일부로서 파형기에서 파형 보드가 배출된 후에 상기 파형 보드의 단일 표면에 천공하도록 형성된 적어도 하나의 천공장치(이후, 'ACP'로 호칭함); 및
천공된 단일면의 파형 보드에 천공되지 않은 라이너 시트를 적층하기 위한 적어도 하나의 이중 대향 장치를 포함한다.
일 실시예에서, 이중 대향 장치는, 파형 접착제 롤러와 라이너를 천공된 단일면 종이보드에 유지하기 위한 하나 이상의 장력부여 벨트 조립체들을 포함할 수 있다.
본 발명의 제8 측면에 따르면, 절반-천공된 파형 보드가 제공되는 데, 이는:
천공된 단일면 층; 및
천공되지 않은 라이너 시트층을 포함한다.
천공되지 않은 라이너 시트층은 종이나 또는 다른 적절한 소재로 제조될 수 있는 것으로 생각된다.
단지 설명의 편의를 위하여, 파형 보드를 'ACP'로 호칭할 것이다.
ACP의 중요한 특징은 파형 보드의 강도를 손상시키지 않기 위하여 필요한 크기와 간격의 구멍을 형성하도록 구성되는 것이다.
바람직한 실시예에서, ACP는 적어도 하나의 레이저 조립체일 수 있다.
레이저 조립체는 레이저를 통과하여 이동함에 따라 소재 시트에 천공들을 형성하도록 구성된 복수의 레이저들을 포함할 수 있다.
레이저(들)가 발진되는 빈도는 시트 소재가 이동하는 속도에 의존한다.
바람직하게는, 레이저들은 필요할 수 있는 대로 시트 소재 위에 천공들의 다른 공간상 패턴들을 생성할 수 있는 성능을 제공하기 위하여 하나 이상의 그룹들로 작동될 수 있다.
레이저 조립체는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 다른 방식들로 작동하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 레이저 조립체는 프로그램가능한 로직 유닛(PLU)을 포함할 수 있다.
예컨대, PLU는 시트 소재에서 달성되는 소정의 천공들의 수, 크기 및/또는 간격을 보장하기 위하여 일정 시간에 일정 빈도로서 레이저를 주기적으로 발진하도록 프로그램될 수 있다. 바람직하게 PLU는 파형 보드가 제조된 직후에 연속 제조공정의 일부로서 시트 소재에 천공들을 레이저가 형성할 수 있도록 프로그램된다.
바람직하게 PLU는 다른 시간들에서 다른 그룹의 레이저들을 발진하도록 프로그램될 수 있다. 레이저들의 그룹은 단일 레이저 스태이션의 일부를 형성할 수 있다. 예컨대, 시트 소재의 폭에 걸쳐 형성되는 레이저의 일정한 라인이 있을 수 있으며, 라인 내의 다른 레이저들은 다른 시간들에서 활성화된다.
대신에, 또는 부가적으로, 레이저들의 그룹들은 둘 이상의 분리된 레이저 스태이션들에 위치될 수 있다.
예컨대, 일부 실시예들에서 블랭크는 판지(carton)를 생성하기 위하여 소재 시트로 형성되며, 판지의 베이스는 천공들이 필요하지 않을 수 있으며, 또는 판지의 벽들보다 더 적은 천공들을 필요로 할 수 있다. 대신에, 일부 실시예들은 공기 흐름 또는 다른 유체 흐름을 최대화하기 위하여 특정 위치에 위치된 판지의 베이스 및/또는 상부에 천공들을 가질 수 있다. 판지의 베이스와 상부의 천공들은 또한 벽들보다 다른 크기와 형상을 가질 수 있다.
ACP는 스파이크 장치의 형태일 수 있다.
본 발명의 제9 측면에 따르면, 절반 천공된 파형 보드로 제조된 박스 또는 빈이 제공된다.
일부 실시예들에서 스파이크 장치는 스파이크 컨베어 벨트 조립체일 수 있다. 스파이크 컨베어 벨트 조립체는 복수의 스파이크들에 의해 덮힌 하나 이상의 부분들을 포함하는 표면을 가지는 컨베어 벨트를 포함한다. 벨트 위의 스파이크들이 파형 보드에 접촉할 수 있고 관통할 수 있도록 조립체는 배치된다. 일반적으로 스파이크 컨베어 벨트와 파형 보드의 속도는 서로 합치할 수 있는 것으로 생각된다.
스파이크 컨베어 벨트는 임의로 배치되거나 또는 벨트의 전 표면에 걸쳐 설정된 거리 이격되거나, 또는 벨트의 하나 이상의 표면 부분들 위에 다른 공간 패턴으로 벨트 표면으로부터 돌출하는 복수의 스파이크들을 가질 수 있다.
스파이크 컨베어 벨트 조립체는 다양한 다른 방식으로 배치될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 스파이크 컨베어 벨트 조립체는, 파형 보드에 대해 실질적으로 45° 각도로 벨트 조립체가 배치된 스파이크의 길이방향 축에 의해 스파이크가 파형 보드를 천공할 수 있도록 배치될 수 있다. 본 발명자는 청결한 천공을 보장하도록 보조하는 이러한 장치가 파형 보드를 찢거나 째지 않고 이루어질 수 있음을 발견하였다.
다른 구체예에서 상기 스파이크 장치는 프레스판의 형태일 수 있으며, 이는 판의 표면으로부터 돌출하는 일련의 스파이크들을 갖는다. 상기 판이 하방으로 이동하는 것을 허용하도록 추적과정(tracking process) 동안 상기 판이 상기 파형 보드에 정렬되어 머무르도록 하여 상기 파형 보드를 통하여 상기 스파이크들이 가압되도록 하는 방법으로 상기 판이 상기 컨베어 시스템의 영역을 따라 이동함에 따라 상기 파형 보드를 이동시킨다.
일부 다른 구체예에 있어서, 상기 스파이크 장치는 상기 시트 재료로부터 형성되어야 할 블랭크의 형상에 대응하는 공간 패턴으로 배열되는 스파이크들을 가질 수 있다.
예컨대, 블랭크들이 판지(carton)로 형성되는 특정 실시예들에서 판지의 베이스는 천공들이 필요없거나, 또는 판지의 벽들보다 더 적은 천공들을 필요로 할 수 있다. 대신에, 일부 실시예들은 공기 흐름이나 다른 유체의 흐름을 최대화하기 위하여 특정 위치에 위치된 판지의 베이스 및/또는 상부에서 천공들을 가질 수 있다. 판지의 베이스 및 상부의 천공들은 또한 벽들보다 다른 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다.
특정 실시예들에서 ACP는 연속 공정의 일부로서 파형 장치로부터 파형 보드가 배출될 때 파형 보드를 천공한다.
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들은 이하와 같은 여러 이점들을 종래 기술에 대해 가질 수 있다:
파형 보드의 일 측면으로부터 다른 측면으로 유체가 흐를 수 있으며 및/또는 호흡가능한 파형 보드를 간단하고, 저가이며 효율적으로 제조하는 방법을 제공하며;
호흡가능한 파형 보드를 제공하며;
증가된 구조상 일체성을 가지는 호흡가능한 박스를 제공하며;
호흡가능하나 구멍들을 형성하거나 및/또는 박스의 벽들로부터 소재를 제거하거나 또는 구멍들을 덮기 위하여 메시를 추가하는 일정한 추가적인 단계를 포함하지 않는 파형 보드 박스를 제조하는 방법을 제공하며;
종래의 천공되지 않은 파형 보드에 대해 향상된 열 전도성을 가지는 절반-천공 파형 보드를 제공하며; 및
구조적인 강도를 비정상적으로 포함하지 않고 호흡가능한 파형 종이보드를 제공한다.
본 발명의 추가적인 측면들은 단지 예로서 이루어진 이하의 상세한 설명으로부터 첨부 도면들을 참조하여 명백해질 것인 데, 여기에서:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 보드 부분의 도식적인 단면도를 도시하며;
도 2는 도 1 도시와 같은 소재 시트의 상부측의 도식도를 도시하며;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파이크 컨베어 벨트 조립체의 개략적인 도면을 도시하며;
도 4는 단일 면 종이보드 시트 위에서 천공 작동을 수행하는 스파이크 롤러를 근접하여 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스파이크 롤러의 도식적인 부분 근접도를 도시하며;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 닫힌 셀 코어보드의 도식적인 부분 근접도를 도시하며;
도 6은 시트 소재로 형성될 블랭크의 형상에 대응하는 공간 패턴으로 배치된 스파이크들을 가지는 스파이크 컨베어의 도식적인 평면도를 도시하며;
도 7은 연속 종이보드 제조공정의 일부로서 천공을 형성하기 위하여 사용되는 레이저 조립체의 도면 위의 도식적인 단부를 도시하며;
도 8은 도 7의 레이저 조립체의 개략적인 측면도를 도시하며;
도 9는 스파이크 롤러 조립체의 바람직한 실시예의 개략적인 정면도를 도시하며;
도 10은 도 9의 스파이크 롤러 조립체의 개략적인 사시도를 도시하며;
도 11은 도 9, 10 및 11의 스파이크 롤러 조립체의 측면도를 도시하며;
도 12는 연속 공정을 통해 천공된 종이보드로 이루어진 중간 부피의 빈의 제조에 사용되는 머신의 개략적인 도면을 도시하며; 및
도 13은 절반-천공된 이중면의 종이보드의 제조에 이용되는 머신의 개략적인 도면을 도시한다.
도 1과 2에 있어서, 크라프트(Kraft) 종이로 제조된 파형 보드(종이보드)(1) 시트가 제공된다. 종이보드(1)는 상부 및 바닥면에서 평면상 종이(3 및 4) 시트에 접합된 파형 종이(2) 시트를 가진다. 종이보드(1)는 파형 코어(2)를 관통하여 상면(3')으로부터 연장하여 종이 보드(1)의 바닥면(4')으로 통하는 복수의 천공(5)들을 가진다. 천공들은 이로써 종이 보드의 일 측면으로부터 다른 측면으로 공기나 물이 관통하여 이동할 수 있는 화살표(6)로 표시된 바와 같은 통로를 제공한다.
바람직하게는 종이 보드는 출원인의 PCT 출원(WO 2009/157786)에 설명된 바와 같은 냉간 공정을 통해 제조된다. 냉간 공정을 이용하는 이점은 천공들이 종이 보드를 제조하기 위한 연속 인(in)-라인 제조 공정의 일부로서 종이보드에 형성될 수 있는 것이다. 대조적으로 고온 파형 공정이 이용되면 종이보드는 고온 파형 롤러들에서 방출하는 유연한 종이의 찢어짐을 피하기 위하여 천공들이 형성될 수 있기 전에 건조 및 냉각을 위한 시간이 필요하다.
도 5를 참조하면, 닫힌 셀의 코어보드(100)의 일부가 도시된다. 닫힌 셀의 코어보드(100)는 대향 시트(103 및 104)들에 접합된 단일면의 파형 보드 스트립(102)으로 형성된 층(101)을 가진다. 각 개별 스트립(102)은 상부 및 바닥 에지들을 따라 접합되므로 스트립(102)의 파형(105)(플루트)들이 대향 시트(103 및 104)들 사이에 수직으로 연장한다. 대향 시트(103, 104)들은 복수의 천공(106)(상부 대향 시트(103) 위에서만 볼 수 있음)들을 포함한다. 천공(106)들에 의해 화살표(107)로 표시한 공기가 보드의 일 측면으로부터 다른 측면으로 이동할 수 있다.
도 3과 관련해서, 표준적인 수평 컨베어 벨트 조립체(201)의 위에 설치된 스파이크 컨베어 장치(200)가 제공된다. 스파이크 컨베어 장치(200)는 벨트로부터 돌출하며 그 외면(단지 일부만 도시)을 덮는 일련의 스파이크(203)들을 가지는 연속 컨베어 벨트(202)를 가진다. 스파이크 컨베어 장치(200)는 천공될 종이 보드(205)의 평면으로부터 멀어지고 향하는 컨베어 벨트(202)의 외면에 대해 대략 45°각도를 이루는 인장 롤러(204)를 가진다.
도 3은 또한 스파이크(203)가 천공들을 형성하기 위하여 종이보드(205)에 진입함에 따라 더욱 상세하게 도시한다. 연속 벨트(202)의 속도는 종이 보드(205)의 속도에 합치하고 화살표(206 및 207)로 도시된 종이 보드의 방향과 같은 방향이다. 종이 보드(205)는 스파이크(203)가 종이 보드(205)를 통해 돌출하도록 벨트들 사이에 간격을 가지며 다중 벨트 컨베어 장치(209) 위에 이동한다. 종이보드(205)는 도 1 도시와 같이 단일면, 이중면일 수 있거나 또는 도 5 도시와 같이 닫힌 셀 코어 보드일 수 있다.
도 4는 복수의 스파이크(303)들을 위에 가지는 외면을 가지는 스파이크 롤러(300)를 도시한다. 스파이크(303)는 내부에 천공들을 형성하기 위하여 단일 면의 종이 보드(305)에 진입한다. 스파이크 롤러(302)의 속도는 종이보드(305)의 속도와 합치하며 화살표(306 및 307)로 도시한 바와 같이 종이보드(305)와 같은 일반적인 방향이다. 도 6에는 소재 시트에 형성된 블랭크에 대응하도록 배치된 복수의 스파이크(6002)들을 가지는 연속 컨베어 벨트(6001)를 가지는 스파이크 컨베어(6000)를 도시한다.
스파이크(6002)들은 블랭크(도시 없음) 위의 벽 부분들에 대응하는 영역(6003)의 컨베어 벨트(6003) 위에 위치되며 스파이크들은 블랭크 위의 베이스에 대응하는 영역(6004)의 컨베어 위에 위치되지 않는다. 도시된 바와 같이 컨베어 벨트는 반복되는 스파이크 패턴을 가지는 데, 이로써 컨베어 벨트의 이동 동안 다수의 블랭크들이 천공될 수 있다.
도 7, 8 및 9에는 종이보드를 제조하기 위한 연속 제조공정의 일부로서 그를 따라 최근 형성된 연속 종이시트 소재(7004)를 운반하는 두 컨베어(7002 및 7003)으로 구성되는 컨베어 시스템(7001) 위에 위치된 레이저 조립체(7000)가 도시된다.
레이저 조립체는 단일 레이저 스태이션(7007)에 동작가능하게 연결된 PLU(7006)에 연결된 제어 패널(7005)을 포함한다. 레이저 스태이션 (7007)은 PLU를 통해 단일 그룹으로 발진되거나, 또는 하나 이상의 보조-그룹으로 발진되거나, 필요에 따라 개별적으로 발진될 수 있는 다수의 레이저(7008)들을 내부에 가진다. 사용시, 인간은 단순히 레이저 스태이션(7007) 내에서 PLU가 레이저들의 발진을 제어하는 방법을 선택하기 위하여 제어 패널을 단순히 이용한다.
이하의 예는 도 8의 레이저 스태이션이 실제 채용될 수 있는 여러 방법들의 하나를 도시한다.
예 1
이 예에서, 종이시트 소재는 2m/s의 속도로 이송되는 이중면 종이보드의 형태이다. 레이저(7008)는 모두 4㎜ 이격된 길이방향 및 가로방향 정렬 천공들 사이에 간격을 제공하기 위하여 초당 500회의 속도로 동시에 발진되며 상기 천공들은 0.5㎟ 크기이다.
도 9 내지 11은 화살표(1100)로 일반적으로 표시한 스파이크 롤러 장치의 형태로 ACP를 도시한다. ACP(1100)는 스파이크 롤러(1101)와 지지 롤러(1102)를 가진다. 스파이크 롤러는 반경방향으로 돌출하는 스팡크(1104)의 복수의 밴드(1103)를 가진다. 지지 롤러는 스파이크 롤러(1101)와 지지롤러(1102) 사이를 통과하는 도시되지 않은 종이소재 시트를 관통하였던 스파이크들을 수용하는 갭(1106)에 의해 분리된 일련의 칼라(1105)들을 가진다.
도 12를 참조하면, 단일 연속 공정의 일부로서 접을 수 있는 종이보드의 중간 크기 용기들에 사용하기 위한 단일면 종이보드 제조용 머신(100)을 도시한다.
머신(100)은 파형기(101) 내에서 파형으로 형성되는 제2 릴(105)로부터의 재생 종이(104)와 원 크라프트 종이(103)이 제1 릴로부터의 평면상 라이너 시트 소재(102)가 공급되는 Corcel®Cold Process 파형기(101)를 가진다.
한번 파형으로 형성된 재생 종이가 일단 접착제 롤러(도시 없음)를 통해 도포된 접착제를 가지며 이어서 라이너 시트 소재(102)와 접합되어 단일면 종이보드(106)를 형성한다. 단일면 종이보드(106)는 파형기 (101)에서 방출되고 화살표(X)로 표시한 방향으로 회전하는 와인더 장치(109)에 공급되기 전에 접착 롤러(108)를 통해 종이보드의 파형면에 접착제가 도포되기 바로 전에 단일면 종이보드(106)를 천공하는 스파이크 롤러 장치(1100)를 통해 공급된다. 와인더 장치(109)는 이 기술 분야에 잘 알려져 있으며 접을 수 있는 중간 부피의 빈 용기용의 다층 적층 측벽(보통 단일면 종이보드의 4 내지 10개 사이 층)을 생성한다.
도 13은 와인더 장치(109) 대신에 이중 대향 스태이션(111)을 채용하는 점을 명확히 제외하고 절반-천공 이중면 종이보드를 제조하기 위한 머신(1000)을 도시한다. 이러한 이유로서 도 12에 유사한 도면 부호들은 유사한 요소들을 지칭하기 위하여 사용되었으며 도 13의 머신(1000)의 차이에 대해 설명이 초점이 맞추어진다.
머신(100)은 원 크래프트 종이(110)의 추가적인 릴을 가지며, 이는 평면상 라이너 시트 소재(112)를 유지한다. 평면상 라이너 시트 소재(112)는 천공되지 않으며 이중 대향 장치(11)의 형태로 이중 대향 적층 스태이션에서 천공된 단일면 종이보드(106)에 적층된다.
천공된 단일면 종이보드(109)에의 천공되지 않은 라이너 시트(112)를 적층한 결과는 절반-천공된 이중 종이보드(113)이다.
본 발명의 측면들은 단지 예로서 설명되었으며 첨부됨 특허청구범위의 범위로부터 벗어나지 않고 수정과 추가들이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.
1: 종이보드 200: 컨베어 장치

Claims (15)

  1. 파형 보드로서:
    파형 소재 시트; 및
    상기 파형 소재 시트의 적어도 일면에 접합된 소재의 적어도 하나의 평면 시트를 포함하며;
    상기 파형 시트와 상기 평면 시트는 상기 파형 보드를 관통하는 통로를 생성하도록 실질적으로 정렬되는 각 표면들의 적어도 일부 위로 펼쳐지는 복수의 천공들을 포함하며, 상기 천공들은 크기가 실질적으로 0.5 ㎟ 내지 2.00 ㎟ 이며 서로로부터 적어도 실질적으로 4㎜ 내지 10㎜ 이격되게 형성되는 파형 보드.
  2. 천공된 파형 보드의 제조방법에 있어서,
    (a) 연속 공정의 일부로서 파형 코어에 라이너 시트(들)를 접합함으로써 상기 파형 보드가 일단 형성되면 상기 파형 보드를 통해 상기 파형 보드의 적어도 일 부분에 걸쳐 배치되는 천공들을 형성하는 단계를 특징으로 하는 천공된 파형 보드의 제조방법.
  3. 천공된 파형 보드 제조 머신에 있어서, a) 천공들이 상기 파형 보드의 적어도 일부에 걸쳐 분포되도록 상기 파형 보드 연속 공정의 일부로서 파형기에서 파형 보드가 배출된 후에 상기 파형 보드의 단일 표면에 천공하도록 형성된 적어도 하나의 천공장치(이후, 'ACP'로 칭함)를 포함하는 것을 특징으로 하는 천공된 파형 보드의 제조머신.
  4. 제3항에 있어서, 상기 ACP는 적어도 하나의 레이저 조립체인 머신.
  5. 제4항에 있어서, 상기 레이저들은 필요한 대로 시트 소재 윙 천공들의 상이한 공간 패턴을 생성하기 위한 성능을 제공하기 위하여 하나 이상의 그룹들로 작동될 수 있는 머신.
  6. 제3항에 있어서, 상기 ACP는 스파이크 장치의 유형인 머신.
  7. 제6항에 있어서, 스파이크 장치는 스파이크 컨베어벨트 조립체인 머신.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스파이크 컨베어 벨트 조립체는 복수의 스파이크들에 의해 덮힌 하나 이상의 부분들을 포함하는 표면을 가지는 컨베어 벨트를 포함하는 머신.
  9. 제8항에 있어서, 상기 스파이크 컨베어 벨트는 벨트의 전체 표면 위에 임의로 또는 정해진 거리 이격되어 배치되거나 또는 벨트의 하나 이상의 표면 부분 위에 다른 공간 패턴들로 벨트 표면으로부터 돌출되는 복수의 스파이크들을 가지는 머신.
  10. 제6항에 있어서, 상기 컨베어 벨트는 시트 소재로 제조된 블랭크의 형상에 대응하는 공간상의 패턴으로 배치된 스파이크들을 가지는 머신.
  11. 코어 보드를 관통하여 연장하는 통로를 형성하도록 위치된/이격된 각각의 평면 대향시트 위에 복수의 실질적으로 정렬된 천공들을 포함하는 닫힌 셀의 코어보드.
  12. 청구범위 11에 기재된 닫힌 셀 코어보드로 제조된 박스 또는 빈.
  13. 절반-천공 파형 보드를 제조하기 위한 머신으로서:
    연속 공정의 일부로서 파형기에서 파형 보드가 배출된 후에 상기 파형 보드의 단일 표면에 천공하도록 형성된 적어도 하나의 천공장치(이후, 'ACP'로 호칭함);
    천공된 단일면의 파형 보드에 천공되지 않은 라이너 시트를 적층하기 위한 적어도 하나의 이중 대향 장치를 포함하는 천공된 파형보드 제조머신.
  14. 절반-천공된 파형 보드로서:
    천공된 단일 표면층; 및
    천공되지 않은 라이너 시트층을 포함하는 파형 보드.
  15. 절반-천공된 파형 보드로 제조된 박스 또는 빈.

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