KR20160050034A - 신장 가능한 필름을 사용하는 물품을 위한 냉간 처리 수축-랩핑 기계 및 관련 방법 - Google Patents

Abstract

신장 가능한 필름을 사용하는 물품의 그룹을 위한 냉간 처리 수축-랩핑(shrink-wrapping) 기계는, 포장될 물품(4)의 그룹을 공급하기 위한 수단(2); 필름을 물품의 그룹 주위에 감싸서 물품(14)의 그룹을 포장하기 위한 신장 가능한 필름(7)의 적어도 하나의 릴(reel)(6); 물품의 그룹을 홀딩하기 위한 수단(10); 및 포장된 물품을 언로딩하기 위한 수단(3)을 포함하고, 본 랩핑 기계는, 릴(6)로부터 필름(7)을 풀어내면서 물품의 그룹 주위에 필름(7)을 끌어 당기도록 물품(4)의 그룹을 수평 축선 둘레로 회전시키는 수단을 포함하고 릴의 회전 축선은 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

신장 가능한 필름을 사용하는 물품을 위한 냉간 처리 수축-랩핑 기계 및 관련 방법{A COLD PROCESSING SHRINK-WRAPPING MACHINE FOR ITEMS WITH EXTENSIBLE FILM, AND RELATED PROCEDURE}

본 발명은 특히 6개의 PET 병을 포장하기 위한, 하지만 더 일반적으로는 신장 가능한 필름을 사용하여 냉간 상태에서 물품을 포장하기 위한 수축-랩핑 기계에 관한 것이다.

본 발명은 또한 포장 방법에 관한 것이다.

현재의 기술 상황에서는 실질적으로 다발진 물품을 위한 두 가지 다른 종류의 포장 시스템이 있다.

제 1 기술의 경우, 포장될 물품 주위에 감싸이고 관련 오븐 안으로 보내져 수축되어 물품 주위에 부착되는 열수축 필름이 사용된다.

제 2 기술의 경우, 예컨대 WO 2011/024050 에서 처럼 냉간 처리 수축-랩핑 기계가 사용되는데, 이 기계에서는 신장 가능한 필름의 릴이 물품을 홀딩하기 위한 관련 수단에 의해 잡히는 물품의 그룹 주위에 회전된다. 이러한 방안의 이점은, 필름을 열수축시키기 위한 오븐의 사용이 필요 없으며 또한 더 적은 필름이 사용된다는 것이다. 열수축 필름 대신에 냉간 신장 가능한 필름을 사용하는 것과 관련한 단지 소소한 단점은, 그러한 필름에 대한 인쇄가 불가능하다라는 것인데, 왜냐하면, 포장될 물품에 필름을 부착시키기 위해 필름을 신장시키는 과정에서 인쇄물이 변형되기 때문이다.

그러나, 포장될 물품이 이를 홀딩하기 위한 관련 수단에 의해 움직이지 않게 유지되고 있을 때 상기 신장 가능한 필름의 릴(다소 크다)이 그 물품 주위에 회전하게 되므로, 냉각 처리 수축-랩핑 기계는 다소 복잡하다. 이는 릴을 물품 주위에 다수 회 회전시키기에 충분한 공간이 필요하게 되고 또한 특히 거의 완전히 차 있을 때 릴의 중량을 고려하여 충분히 강한 특별한 수단이 필요하게 됨을 의미하며, 릴은 짧은 시간 내에 포장이 이루어질 수 있는 속도로 물품 주위로 회전하게 된다.

DE 10 2011 081704 A1 에는, 물품이 옆에서 잡히고 필름이 수직 축선 주위로 회전하면서 물품 주위에 감싸이는 포장 기계가 나타나 있다. 물품이 직립 자세로 공급되는 경우에, 그러한 기계는 용기의 바닥과 입구를 노출시키면서(즉, 감싸여 있지 않거나 보호되지 않음) 필름이 옆에서 용기 주위에 감기는 다발을 제조하며, 그래서 물품은 더러워지게 되고 특히 식품 용기를 위한 필요한 위생 조건이 결여 된다. 이와 동일한 단점이 DE 3902919 A1 에서도 보여지고 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 냉간 처리 수축-랩핑을 기계를 간단하게 하여 그 기계를 저렴하고 더욱 효율적이게 하는 것이다.

다른 목적은, 용기의 바닥과 입구 영역 및/또는 뚜껑이 덮혀 보호되도록 용기를 감싸는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따른 수축-랩핑 기계로 완전히 달성되는데, 본 기계는 아래의 청구 범위의 내용을 특징으로 하며, 특히 릴로부터 필름을 풀어내면서 물품의 그룹 주위에 필름을 끌어 당기도록 물품의 그룹을 수평 축선 둘레로 회전시키는 수단을 포함하고 상기 릴의 회전 축선은 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 신장 가능한 물품을 포장하기 위한 방법에 관한 것으로, 이 방법은 아래의 청구 범위의 내용을 특징으로 하며, 특히 포장될 물품의 그룹이 잡혀 회전되어, 릴로부터 필름을 풀어내면서 물품의 그룹 주위에 그 필름을 끌어 당기고, 상기 릴의 회전 축선은 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 특징 및 다른 특징을 첨부 도면에서 비한적인 예로 나타나 있는 바람직한 실시 형태에 대한 이하의 설명으로 더 상세히 설명하도록 한다.

도 1 은 수축-랩핑 기계의 사시도를 도시한다.
도 2 는 수축-랩핑 기계의 측면도를 도시한다.
도 3 은 도 2 의 일 부분에 대한 상세 측면도를 도시한다.
도 4 는 도 1 에 나타나 있는 기계에서 본 다른 사시도로 수축-랩핑 기계를 도시한다.
도 6 은 수축-랩핑 기계를 더 완전하게 상세히 나타낸 평면도이다.
도 7a 및 7b 는 2개의 다른 단계에 있는 도 6 의 일 부분에 대한 상세도로, 용기를 잡아 회전시키기 위한 수단이 나타나 있다.
도 8 은 도 2 에 나타나 있는 것에 대해 반대쪽에서 수축-랩핑 기계를 더 완전하게 상세히 나타낸 측면도이다.

도 1 을 참조하면, 참조 번호 "1"은 전체적으로 포장 기계(특정 경우에는, 수축-랩링(shrink-wrapping) 기계)를 나타내는데, 이 기계는 포장될 제품/물품(일반적으로 PET 용기)를 공급하기 위한 벨트형 입구 컨베이어(2), 포장된 제품을 분류하기 위한 벨트형 출구 컨베이어(3), 및 상기 두 컨베이어 사이에 위치되는 포장부(5)를 포함한다.

상기 입구 컨베이어(2)는 포장될 물품을 공급하기 위한 수단을 구성한다.

상기 출구 컨베이어(3)는 포장된 물품을 언로딩하기 위한 수단을 구성한다.

신장가능한 필름(7)의 릴(6)이 기계의 기부에 위치되어 있고, 그 필름은 풀려 처음에 2개의 가이드(8)를 통과하게 되며, 신장 가능한 필름(7)의 외측에 2개의 더 두꺼운 가장자리가 형성되도록(필름은 그 자신의 폭 보다 짧은 폭으로 움직이므로 주름 잡혀 겹치게 됨) 상기 두 가이드는 필름의 폭 보다 짧은 상호간의 간격으로 필름의 측면에 대칭적으로 배치된다.

상기 가이드(8)는 나사산이 형성되어 있는 지지부에 조립되므로 위치가 쉽게 조정 가능하다.

필름의 위와 아래에서 서로 마주하여 필름 로딩 영역에 위치되어 있고 바람직하게는 필름의 진행 방향에 대해 30°(그러나 이 각은 15°내지 40°에서 변할 수 있음)로 경사져 있으며 가이드(8)에 대해 안쪽에 있는 한 쌍의 롤러(9)(특정한 경우에는 2개의 롤러 x 2, 하지만, 2, 4 또는 6 개의 롤러가 필름의 위와 아래에 사용될 수 있음)에 의해, 필름이 중심 영역에서 더 두껍게 되어, 포장된 제품이 더욱 강하게 되고 또한 2개의 단순한 선형 평행 절개부를 통해 제품의 진행 방향을 따라 배치되어 있는(그리고 6개의 PET 병의 다발의 경우에는 중앙에 있는 두 병의 위쪽에 배향되어 있는) 두꺼워진 영역에 손잡이가 주어질 수 있다.

롤러(9)는 적절한 슬롯(15)에서 슬라이딩 가능하도록 조립되므로 위치 조정이 용이하며, 롤러는 나사(16)의 조임으로 상기 슬롯에 고정되며, 그 나사를 풀어 롤러(9)를 재위치시킬 수 있다.

상기 포장부(5)는 포장될 물품을 홀딩하기 위한 수단(10)을 포함하는데, 이 수단은 한쌍의 C-형 요소 및 운동 수단(11)을 포함하며, 한쌍의 C-형 요소는 서로 접근할 때(픽킹(picking) 단계 중에) 또는 서로 멀어지게 움직일 때(릴리스(release) 단계 중에) 상기 운동 수단에 의해 컨베이어(2, 3)의 진행 방향에 수직하게 수평으로 움직일 수 있다.

도시되어 있지 않은 일 실시 형태에 따르면, 상기 홀딩 수단은 다른 관련 수직 운동 수단(공압식 또는 모터식)에 의해 수직으로 움직일 수도 있다. 이 경우에는, 두 컨베이어(2, 3) 사이의 거리는 감소될 수 있는데, 왜냐하면 물품의 다발을 회전시키기 위한 충분한 공간을 확보할 필요가 필요가 없기 때문이다.

상기 홀딩 수단(10)은 또한 상기 신장 가능한 필름(7)을 릴에서 풀어내면서 수평 축선 주위로 끌어 당기기 위해 물품(4)의 그룹을 수평 축선 둘레로 회전시키기 위한 수단이기도 하다. 필름은 물품 주위에 감싸여 그 물품의 바닥 및 뚜껑 또는 입구 영역을 덮어 보호하지만, 측면 영역은 부분적으로 노출된다. 이는 종래 기술의 방안에 대해 확연한 이점을 나타내는데, 종래 기술에서는, 필름은 용기의 측면 주위에 감싸이지만(즉, 필름은 라벨만 보호하게 됨), 위생 관점에서 더욱 중요한 바닥과 입구는 노출되어 보호되지 않는다.

도 6, 7a, 7b, 및 8 의 도시에 따르면, 특히 도 7a 및 7b 에 따르면, 일 실시 형태에 따라, 홀딩 수단(10)은, 작은 피스톤 및 캠에 의해 작동되어 자신의 수직 축선 둘레로 회전하는 두쌍의 베인을 포함할 수 있다.

신장 가능한 필름(7)에 대해, 종래 기술의 팔렛트 랩핑 기계 및 냉간 처리 수축-랩핑 기계에서처럼, 필름은 서로 다른 속도로 회전하는 롤러(12)를 통과하면서 미리 연신된다. 그런 다음 필름은 컨베이어(2, 3) 사이의 개구/슬롯을 지나 포장될 물품의 전진 전방부에 안착될 때까지 혁신적인 공기 제트(복수의 구멍을 구비하는 관에 의해 방출됨)를 통해 들어 올려지게 된다.

이때 홀딩 수단(10)은 필름을 트랩핑하는 데에도 개입한다(픽킹 단계).

그런 다음 홀딩 수단(10)은, 모터와 다양한 기구를 포함하는 수단(13)을 통해 회전되어, 그 홀딩 수단(10)에 잡혀 있는 물품의 그룹이 회전하면서 자신의 주위에 필름을 끌어 당기게 된다.

홀딩 수단(10)이 회전을 시작하기 전에(하지만, 포장될 물품의 그룹을 잡은 후에), 컨베이어(2, 3)와의 간섭 없이 물품의 다발이 회전할 수 있도록 진행 방향으로 두 컨베이어(2, 3) 사이에 거리(d)가 생길 때까지, 일종의 트랩도어(미도시)가 열리게 된다.

한편, 홀딩 수단(10)이 또한 수직으로 이동 가능하면(전술한 실시 형태에 따라), 그 홀딩 수단은 상승하여 다발의 회전 시작 전에 그 다발을 또한 들어 올리게 되며, 트랩도어를 사용할 필요가 없는데, 왜냐하면, 두 컨베이어 사이의 매우 제한된 거리(d)가 충분하기 때문이다(필름이 통과할 수 있도록 슬롯은 실질적으로 수 센티미터임).

화살표(14) 방향으로 몇 번 회전한 후에, 물품의 그룹은 충분한 양의 필름으로 감싸이게 되며, 그런 다음 공압 수단에 의해 수직으로 움직이는 글로우 와이어가 위로 올라가 필름을 공지된 방식으로 자르게 된다.

그 후, 상기 트랩도어는 다시 닫히고(또는 물품이 컨베이어 상으로 되돌아 갈 때까지 홀딩 수단이 하강된다), 홀딩 수단(10)이 열려(릴리스 단계) 물품의 다발이 출구 컨베이어(3)를 통해 언로딩될 수 있다.

실질적으로, 홀딩 수단(10)이 수직 운동을 하지 않으면, 컨베이어와 부딪힘이 없이 다발이 회전할 수 있기에 충분히 넓은 거리(d) 및 트랩도어를 제공할 필요가 있고, 반면 홀딩 수단이 수직 운동을 할 수 있으면, 다발은 회전하기 전에 들어올리며 그래서 컨베이어 사이의 작은 슬롯으로도 필름의 통과에 충분하며 컨베이어 사이에 큰 개구를 형성할 필요가 없다.

릴(6)에서 풀려나오는 필름(7)은 다공 벨트(15)를 통해 포장부(5)에 공급된다.

상기 벨트는 복수의 구멍을 갖는 회전 벨트이며, 이 벨트의 내부에는, 포장부 쪽으로 가는 중에 필름을 벨트에 부착된 상태로 유지시키는 흡입 수단이 구비되어 있다.

그런 다음, 필름은 공기 제트에 의해 컨베이어(2, 3) 사이에 존재하는 개구 또는 슬롯을 통해 위쪽으로 밀리게 된다.

다공 벨트(15)는 필름 공급부(16)의 일 부분인데, 이는 정화 및 유지 보수 작업 시에 이 작업을 용이하게 할 수 있도록 유리하게 아래쪽으로 회전될 수 있다.

본 발명에 따르면, 물품의 그룹이 이를 회전시켜 결과적으로 필름을 감싸는 회전하는 홀딩 수단에 의해 잡혀 있는 중에, 신장 가능한 필름의 릴(6)은 그 자신의 축선이 원래 고정된 상태로 유지되면서 풀리게 돤다(릴이 물품의 그룹 주위에 여러번 회전되는 종래 기술과는 다름).

그러므로, 본 발명이 관련된 혁신적인 방법은, 고정된 회전 축선을 갖는 릴(6)로부터 풀리는 신장 가능한 필름(7)으로 물품의 그룹을 다발로 냉간 포장하기 위한 방법이며, 이 방법은,

상기 신장 가능한 필름(7)을 포장부(5)에 공급하는 단계;

신장 가능한 필름을 물품의 그룹에 연결하여, 포장될 물품의 그룹을 잡는 단계;

물품이 컨베이어와 간섭하는 것을 방지하기 위해 상기 물품의 그룹을 들어올리거나 또는 입력 컨베이어와 출력 컨베이어 사이에 배치되어 있는 트랩도어(trapdoor)를 개방하는 단계;

자신 주위로 상기 필름을 끌어 당기는 상기 물품의 그룹을 회전시키는 단계;

상기 필름을 자르는 단계;

상기 물품의 그룹을 하강시키거나 상기 트랩도어를 닫는 단계; 및

상기 다발을 언로딩 영역으로 쪽으로 릴리스하는 단계를 포함한다.

상기 필름은 공기 제트에 의해 상기 입구 컨베이어와 출구 컨베이어 사이에 존재하는 개구 또는 슬롯을 통과해 상기 포장부에 공급되어, 물품의 그룹의 회전의 결과로 물품 주위에 자동적으로 감싸이게 된다.

Claims (14)

1. 신장 가능한 필름을 사용하는 물품의 그룹을 위한 냉간 처리 랩핑 기계로서,
   포장될 물품(4)의 그룹을 공급하기 위한 수단(2);
   상기 필름을 상기 물품의 그룹 주위에 감싸서 물품(4)의 그룹을 "다발"로 포장하기 위한 신장 가능한 필름(7)의 적어도 하나의 릴(reel)(6);
   상기 물품의 그룹을 홀딩하기 위한 수단(10); 및
   포장된 물품을 언로딩하기 위한 수단(3)을 포함하고,
   상기 랩핑 기계는, 상기 릴(6)로부터 필름(7)을 풀어내면서 물품의 그룹 주위로 필름(7)을 끌어 당기도록 물품(4)의 그룹을 수평 축선 둘레로 회전시키는 수단을 포함하고, 상기 릴의 회전 축선은 고정되어 있는 랩핑 기계.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 물품의 그룹을 회전시키는 수단은 상기 물품의 그룹을 홀딩하기 위한 수단(10)이기도 한 랩핑 기계.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 물품의 그룹을 회전시키는 수단은,
   한쌍의 C-형 측면 회전 및 홀딩 요소; 및
   상기 홀딩 및 회전 수단의 공압식 또는 모터식 운동 수단(11)을 포함하는 랩핑 기계.
4. 제 1 항에 있어서,
   필름이 상기 다발의 가장자리에서 더 두껍게 되도록 만드는 수단을 갖는 랩핑 기계.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 필름이 상기 다발의 가장자리에서 더 두껍게 되도록 만드는 수단은, 2개의 측면 가이드(8) 또는 바아를 포함하고, 상기 측면 가이드 또는 바아는, 필름의 통과 영역을 제한하여 필름이 상기 가장자리에서 주름 잡혀(bunched) 상기 릴(6) 상에 있는 필름의 폭 보다 짧은 상호간의 간격으로 위치되어 있는 랩핑 기계.
6. 제 1 항에 있어서,
   필름이 상기 다발의 상측 중심부에서 더 두껍게 되도록 만드는 수단을 갖는 랩핑 기계.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 필름이 상기 다발의 상측 중심부에서 더 두껍게 되도록 만드는 수단은, (상기 신장 가능한 필름(7)의 위와 아래에서) 서로 마주하면서 필름 로딩 영역에 위치되는 롤러(9)를 포함하고, 상기 롤러는 필름을 중심부에 더 많이 분산시켜 중심부를 더 두껍게 만들도록 필름의 축선에 대해 15°내지 40°로 경사져 있는 랩핑 기계.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 롤러는 30°로 경사져 있는 랩핑 기계.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
   더 두꺼운 상기 중심부에 2개의 평행한 절개부를 만들어 상기 다발을 파지하기 위한 손잡이가 제공되는 랩핑 기계.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 물품의 그룹을 회전시키기 위한 수단은 물품의 그룹을 수직으로 이동시킬 수 있는 수단(13)을 포함하는 랩핑 기계.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 물품의 그룹을 회전시키기 위한 수단은,
    두 쌍의 홀딩 및 회전 베인; 및
    상기 홀딩 및 회전 수단을 움직이기 위한 수단을 포함하는 랩핑 기계.
12. 제 1 항에 있어서,
    포장부(5)에 필름을 공급하기 위한 다공 벨트(15)가 제공되고, 상기 다공 벨트는 필름이 공급부 쪽으로 가는 동안에 필름을 다공 벨트에 부착된 상태로 유지시키는 흡입 수단과 관련되어 있으며,
    상기 포장부(5)에 형성되어 있는 개구 또는 슬롯을 통해 필름의 가장자리가 위쪽으로 돌출되게 하는 송풍 수단이 제공되어, 물품(4)이 회전하면 필름(7)이 끌어 당겨져 물품 자체 주위에 감싸이게 되는 랩핑 기계.
13. 고정된 회전 축선을 갖는 릴(6)로부터 풀리는 신장 가능한 필름(7)으로 물품의 그룹을 다발로 냉간 포장하기 위한 방법으로서,
    상기 신장 가능한 필름(7)을 포장부(5)에 공급하는 단계;
    포장될 물품의 그룹을 잡는 단계;
    물품이 컨베이어와 간섭하는 것을 방지하기 위해 상기 물품의 그룹을 들어올리거나 또는 입력 컨베이어와 출력 컨베이어 사이에 배치되어 있는 트랩도어(trapdoor)를 개방하는 단계;
    주위로 상기 필름을 끌어 당기는 상기 물품의 그룹을 수평 축선 둘레로 회전시키는 단계;
    상기 필름을 자르는 단계;
    상기 물품의 그룹을 하강시키거나 상기 트랩도어를 닫는 단계; 및
    상기 다발을 언로딩 영역으로 쪽으로 릴리스하는 단계를 포함하는, 신장 가능한 필름으로 물품의 그룹을 다발로 냉간 포장하기 위한 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 필름은 공기 제트에 의해 개구 또는 슬롯을 통해 상기 포장부에 공급되어, 물품의 그룹의 회전의 결과로 물품 주위에 자동적으로 감싸이는 방법.

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