KR20230127557A - 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치 - Google Patents

원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치에 관한 것으로서, 빗살 연결부 및 빗살부로 이루어진 빗살형 지철구가 적층되도록 감겨진 보빈으로부터, 휘어지거나 접혀져 변형된 빗살형 지철구를 언와이딩하여 연속적으로 공급하는 언와인더; 서로 대향하는 상측판과 하측판으로 이루어지되, 상기 상측판과 하측판 중 적어도 하나에 상기 변형된 빗살형 지철구의 공급 방향을 따라 형성된 가이드 부를 통해 상기 변형된 빗살형 지철구를 가이딩하면서, 연속적으로 공급되는 상기 변형된 빗살형 지철구를 승온 및 평탄화하는 승온 수단; 상기 승온 수단을 통해 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 성형 수단 내로 연속적으로 이송하는 이송 수단; 및 상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구의 빗살부 단부가 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형함과 동시에, 냉각하는 성형 수단을 포함하고, 상기 언와인더로부터 공급되는 상기 변형된 빗살형 지철구를 상기 승온 수단에 의해 상기 평탄화된 빗살형 지철구로 사전처리함과 동시에, 성형 수단에 의한 성형 이전에 상기 평탄화된 빗살형 지철구를 승온시킴로써 성형 수단에서는 별도의 추가적인 가열 없이 상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 원통형으로 성형함과 동시에, 냉각하는 것을 특징으로 한다.

Description

원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치{The device for continuously forming the cylindrical comb-shaped binder}
본 발명은 노트, 스케치북, 카렌다, 플래너와 같이 타공된 구멍을 통해 해당 제품을 바인딩하는데 사용되는 원통형 빗살형 지철구를 연속적으로 성형할 수 있는 성형 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 노트, 스케치북, 카렌다, 플래너 등과 같이 타공된 구멍을 통해 해당 제품을 바인딩 또는 제본하기 위해 사용되는 빗살형 지철구(1)는 도4에 도시된 바와 같이, 빗살 연결부(2)와 빗살부(4)로 구성된다. 종래의 원통형 빗살형 지철구는 보빈에 미리 감겨진 빗살형 지철구를 언와인딩한 후, 성형 장치 내에서 빗살형 지철구의 빗살부 단부가 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형하는 공정을 거쳐서 제조된다.
보빈에 적층되게 감겨진 빗살형 지철구에 있어서, 특히 빗살 연결부(2)에 수직으로 연결된 빗살부(4)는 1/2 인치의 폭과 0.5mm 내지 1.5mm의 얇은 두께로 길게 늘어진 구조를 가지기에, 편평한 빗살형 지철구가 보빈에 적층되게 감겨질 경우, 이웃하는 빗살부 사이의 공간 및 그 단차에 의해 쉽게 휘어지거나 접히는 등의 변형이 발생한다.
이와 같이 변형된 상태로 언와인더로부터 성형 장치에 공급될 경우, 빗살형 지철구를 성형 장치 내의 고정 가이드에 일정하고 편평하게 제 위치에 배치시키는 것이 기술적으로 아주 큰 어려움을 초래한다. 특히, 빗살부의 휘어짐 또는 접힘 등으로 말미암아 보빈으로부터 언와인딩되어 성형 장치 내로 공급되는 빗살형 지철구가 성형 장치 내에서 안착되어야 할 제 위치에 정확히 배치될 수 없게 되고, 그 결과 성형 장치 내에서의 정확한/균일한 원통형 빗살형 지철구의 성형이 불가능하거나 또는 불량품 발생 가능성을 대폭 증가시키게 된다.
이와 관련하여, 종래에는 성형 장치 내에 빗살 연결부를 일정하게 가이드하기 위한 위치 결정 가이드를 구비하고, 그러한 위치 결정 가이드보다 하측으로 처진 것은 하측 플랩으로 제한/규제하고, 위치 결정 가이드보다 상측으로 향하는 것은 상측 가이드로 제한/규제하는 기술이 적용되어 왔다. 그러나, 실제 보빈에 적층되어 감겨진 빗살형 지철구의 빗살 연결부 및 빗살부는 보빈에 보관 및 이송 동안에, 여러 형상으로 다양하게 변형되는 것이 일반적이고, 따라서 그러한 다양한 변형 상태를 상기 위치 결정 가이드, 하측 플랩, 상측 가이드 등으로 성형 전 평탄화를 시도할지라도, 특히 실제 변형된 빗살부 변형에 충분히 대응하기에는 미흡하고, 나아가 성형 장치내에 설치되는 장비 또한 대단히 복잡해져서, 제조 원가 상승 및 오작동 유발을 초래하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 성형 장치는 테이블형의 베이스 프레임과 프레스 기구를 각각 구비하는 제1 성형부와 제2 성형부, 그리고 제1 성형부와 제2 성형부 사이에서 빗살부를 반송하는 복수의 반송부로 구성되었다. 제1 성형부와 제2 성형부 사이에는 레일이 구비되어 있으며, 레일 상에 3개의 척이 구비되어 이동 지지대 사이를 왕복 동작하면서 장력 부가 작동하도록 구성되었다. 따라서, 종래의 성형 장치는 제1 성형부에서의 제1 성형 후에, 제2 성형부로의 반송을 위해, 긴 레일, 3개의 척, 장력 부 등의 복잡한 구조로 이루어져, 설치 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
한편, 종래의 성형 장치는 편평한 빗살형 지철구를 성형 장치내로 이송하여 지그판의 제 위치에 안착시킨 다음, 성형 장치 내의 지그판들을 성형 장치 내에 내장된 히터 등에 의해 승온한 후 원통형으로 성형하는 공정으로 이루어진다. 따라서, 종래의 성형 장치에서는 성형 완료 후 완성된 원통형 빗살형 지철구를 지그판으로부터 분리/이탈한 후, 반드시 별도의 냉각과정을 거쳐야만 하였다. 이 경우, 분리/이탈 후 냉각하는 도중에, 원통형으로 성형된 빗살형 지철구의 빗살부가 원래 상태로 돌아가려는 복원성을 갖게 되고, 그 결과 원통형 성형 형태의 정확도가 떨어지고 충분한 강성도 가질 수 없게 된다. 나아가, 성형 공정 중에 반드시 별도의 승온 공정과 냉각 공정이 필수적으로 필요하기에, 성형 공정 중 지그판들을 승온시키는 시간 및 성형 후 냉각시키는 시간이 추가적으로 소요되어, 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1124063호 '종이제 바인더, 및 그 제조 시스템과 제조 장치'
본 발명의 목적은 보빈에 적층되게 감겨져서 휘어지거나 접히는 등의 변형이 발생한 빗살형 지철구를 성형 공정 이전에 승온 수단(또는 승온존)에 의해 미리 승온 및 평탄화하고, 그러한 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 성형 장치내의 제 위치에 정확히 안착되게 하여, 정확하고 균일한 원통형 성형을 가능하게 할 수 있는 연속 성형 장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 평탄화된 빗살형 지철구가 성형 장치 내의 제 위치에 안착된 후에는 빗살부와 빗살 연결부의 재이송 없이, 고정된 위치에서 순차적으로 성형함과 동시에 냉각되도록 구성함으로써, 성형 수단 내에서의 별도의 추가적인 승온 공정 및 성형 완료 후 냉각 공정이 필요하지 않아, 종래 기술에 비해 생산시간을 단축하여 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 연속 성형 장치를 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치에 있어서, 빗살 연결부 및 빗살부로 이루어진 빗살형 지철구가 적층되도록 감겨진 보빈으로부터, 휘어지거나 접혀져 변형된 빗살형 지철구를 언와이딩하여 연속적으로 공급하는 언와인더; 서로 대향하는 상측판과 하측판으로 이루어지되, 상기 상측판과 하측판 중 적어도 하나에 상기 변형된 빗살형 지철구의 공급 방향을 따라 형성된 가이드 부를 통해 상기 변형된 빗살형 지철구를 가이딩하면서, 연속적으로 공급되는 상기 변형된 빗살형 지철구를 승온 및 평탄화하는 승온 수단; 상기 승온 수단을 통해 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 성형 수단 내로 연속적으로 이송하는 이송 수단; 및 상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구의 빗살부 단부가 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형함과 동시에, 냉각하는 성형 수단을 포함하고, 상기 언와인더로부터 공급되는 상기 변형된 빗살형 지철구를 상기 승온 수단에 의해 상기 평탄화된 빗살형 지철구로 사전처리함과 동시에, 성형 수단에 의한 성형 이전에 상기 평탄화된 빗살형 지철구를 승온시킴로써 성형 수단에서는 별도의 추가적인 가열 없이 상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 원통형으로 성형함과 동시에, 냉각하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 가이드 부는 상기 상측판과 하측판 중 적어도 하나의 대향 표면에 형성된 가이드 요홈, 또는 상기 상측판과 하측판 중 적어도 하나의 대향 표면에 형성된 한 쌍의 돌출형 가이드 부재로 이루어진다.
보다 바람직하게는, 상기 상측판과 하측판 중 적어도 하나가 히터 또는 열풍에 의해 승온되도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 가이드 부에 의해 상기 변형된 빗살형 지철구 측면의 수평 정렬이 이루어지고, 상기 상측판과 하측판의 상하 간극에 의해 상기 변형된 빗살형 지철구의 수직 정렬이 이루어지고, 이에 의해 상기 승온 수단에 의해 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구가 상기 성형 수단내로 정확하고 일관되게 공급 가능하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 언와인더로부터 공급되는 상기 변형된 빗살형 지철구를 상기 승온 수단 내로 용이하게 공급하기 위해, 상기 가이드 부 내로의 투입구는 상기 승온수단의 배출구보다 상하 1 내지 5cm 및 좌우 1 내지 5cm 넓게 형성된 나팔형 구조를 갖는다.
바람직하게는, 상기 성형 수단은 하측 방향으로 작동하여 고정된 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형, 측면 방향으로 작동하여 내부 금형의 측면과 맞닿는 측면 금형, 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어지고, 상기 상부 금형, 측면 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 고정된 내부 금형, 상부 금형, 측면 금형 및 하부 금형 중 적어도 하나에는 냉각 수단이 추가로 구비되거나, 각각의 금형 외부을 대류 송풍 또는 냉각장치에 의한 송풍으로 외부 냉각시키도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 이송 수단은 피딩기어, 스텝모터, 서보모터, 액추에이터, 에어 실린더로 구성될 수 있거나, 또는 평탄화된 빗살형 지철구의 빗살 연결부 또는 빗살부의 특정 부위를 파지하고 이송하도록 구성될 수 있거나, 또는 빗살형 지철구의 빗살부 사이의 공간에 취구를 삽입시켜 이송하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상술한 연속 성형 장치에 의해 성형된 원통형 빗살형 지철구를 제공한다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 보빈에 적층되게 감겨져서 휘어지거나 접히는 등의 변형이 발생한 빗살형 지철구를 성형 공정 이전에 승온 수단(또는 승온존)에 의해 미리 승온 및 평탄화하고, 그러한 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 성형 수단 내의 제 위치에 정확히 안착되게 함으로써, 정확하고 균일한 원통형 성형을 가능하게 할 수 있다.
둘째, 평탄화된 빗살형 지철구가 성형 수단 내의 제 위치에 안착된 후에는 빗살부와 빗살 연결부의 재이송 없이, 고정된 위치에서 순차적으로 성형함과 동시에 냉각되도록 구성함으로써, 성형 수단 내에서의 별도의 추가적인 승온 공정 및 성형 완료 후 냉각 공정이 필요하지 않고, 그 결과 종래 기술에 비해 생산시간을 단축하여 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연속 성형 장치의 승온 수단(승온존)을 도시하는 도면이다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 도 2의 A-A을 따라 자른 예시적인 단면을 각각 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 연속 성형 장치의 승온 수단에 편평한 빗살형 지철구가 공급되는 투입구를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 성형 장치의 성형 수단을 도시한다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 수단에 의한 순차적인 성형 공정을 도시하는 개략도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 수단에 의해 원통형으로 성형된 바인더의 사시도 및 단면도를 도시한다.
도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 수단에 의해 원통형으로 성형된 바인더의 사시도 및 단면도를 도시한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치를 도시하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치(100)는 빗살 연결부 및 빗살부로 이루어진 빗살형 지철구가 적층되도록 감겨진 보빈(12)으로부터, 휘어지거나 접혀져 변형된 빗살형 지철구를 언와이딩하여 연속적으로 공급하는 언와인더(10), 서로 대향하는 상측판과 하측판으로 이루어지되, 상기 상측판과 하측판 중 적어도 하나에 상기 변형된 빗살형 지철구의 공급 방향을 따라 형성된 가이드 부를 통해 상기 변형된 빗살형 지철구를 가이딩하면서, 연속적으로 공급되는 상기 변형된 빗살형 지철구를 승온 및 평탄화하는 승온 수단(20), 상기 승온 수단을 통해 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 성형 수단 내로 연속적으로 이송하는 이송 수단(30), 및 상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구의 빗살부 단부가 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형함과 동시에, 냉각하는 성형 수단(40)를 포함하도록 구성된다.
본 발명의 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치(100)에 의하면, 상기 언와인더(10)로부터 공급되는 변형된 빗살형 지철구를 상기 승온 수단(20)에 의해 평탄화된 빗살형 지철구로 사전처리함과 동시에, 성형 수단(30)에 의한 성형 이전에 상기 평탄화된 빗살형 지철구를 승온시킴로써, 성형 수단 내에서는 별도의 추가적인 가열 없이 상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 원통형으로 성형함과 동시에 냉각할 수 있다. 성형 완료된 원통형 빗살형 지철구는 와인더(50)에 권취된 후, 보관 및 이송된다.
도 2는 본 발명에 따른 연속 성형 장치의 승온 수단(승온존)을 도시하는 도면이고, 도 3(a) 및 도 3(b)는 도 2의 A-A을 따라 자른 예시적인 단면을 각각 도시하는 단면도이다.
도 2, 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 승온 수단(20)은 서로 대향하는 상측판(22a)과 하측판(22b)으로 이루어지되, 상기 상측판(22a)과 하측판(22B) 중 적어도 하나에는 상기 변형된 빗살형 지철구의 공급 방향을 따라 가이드 부(즉, 가이드 요홈(24) 또는 돌출형 가이드 부재(26))가 형성된다. 따라서, 빗살형 지철구가 적층되도록 감겨진 보빈(12)으로부터 언와인더(10)에 의해 공급되는 휘어지거나 접혀져 변형된 빗살형 지철구는 승온 수단(20)의 상측판(22a)과 하측판(22b) 사이에 형성된 가이드 부를 통해 가이딩되고, 공급된 변형된 빗살형 지철구는 소정 온도로 이미 승온된 승온 수단(20)을 통과하면서 휘어지거나 접혀진 변형이 없어지면서 변형된 빗살형 지철구의 실질적인 평탄화가 이루어지게 된다. 바람직하게는, 상기 상측판(22a)과 하측판(22b) 중 적어도 하나가 히터 또는 열풍에 의해 승온되도록 구성될 수 있다.
도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 가이드 부는 상측판(22a)과 하측판(22b) 중 적어도 하나의 대향 표면에 형성된 가이드 요홈(24), 또는 상측판(22a)과 하측판(22b) 중 적어도 하나의 대향 표면에 형성된 한 쌍의 돌출형 가이드 부재(26)로 이루어질 수 있다. 도 3(a)는 하측판(22b)의 대향 표면에 가이드 요홈(24)이 형성된 것을 도시하지만, 이와 달리 상측판(22a)의 대향 표면에 가이드 요홈을 선택적으로 형성할 수 있다. 도 3(b)는 하측판(22b)의 대향 표면에 한 쌍의 돌출형 가이드 부재(26)가 형성된 것을 도시하지만, 이와 달리 상측판(22a)의 대향 표면에 한 쌍의 돌출형 가이드 부재를 선택적으로 형성할 수 있다.
승온수단(20)의 길이 방향으로 일정 폭으로 형성된 가이드 부(24, 26)에 의해 상기 변형된 빗살형 지철구 측면의 수평 정렬이 이루어지고, 상기 상측판(22a)과 하측판(22b)의 상하 간극에 의해 상기 변형된 빗살형 지철구의 수직 정렬이 이루어지고, 이에 의해 상기 승온 수단(20)에 의해 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구가 상기 성형 수단내로 정확하고 일관되게 공급 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 연속 성형 장치의 승온 수단에 편평한 빗살형 지철구가 공급되는 투입구를 도시한다.
도 4를 참조하면, 승온 수단의 투입구, 즉 승온 수단의 가이드 부(예컨대, 가이드 요홈(24)) 내로의 투입구는 언와인더(10)로부터 공급되는 변형된 빗살형 지철구를 승온 수단(20) 내로 용이하게 공급하기 위해, 승온수단(20)의 배출구보다 상하 1 내지 5cm 및 좌우 1 내지 5cm 넓게 형성된 나팔형 구조를 갖는다. 도 4는 수평 방향에서 승온 수단의 가이드 요홈(24) 내로의 투입구가 나팔형 구조(28)로 벌어져 있어서, 투입되는 빗살형 지철구가 수평 방향으로 다소 어긋나게 투입되더라도 승온 수단의 가이드 부 내로 정확하게 투입 및 안내될 수 있다. 마찬가지로, 수직 방향에서도 상측판과 하측판의 상하 간극이 투입구 측에서 나팔형 구조로 벌어져 있어서, 투입되는 빗살형 지철구가 수직 방향으로 다소 어긋나게 투입되더라도 승온 수단의 가이드 부 내로 정확하게 투입 및 안내될 수 있다.
도 1을 참조하면, 이송 수단(30)은 승온 수단(20)을 통해 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 성형 수단(40) 내로 연속적으로 이송하도록 구성된다. 이러한 이송 수단(30)은 공급되는 빗살형 지철구를 성형 수단(40)내로 이송시킬 수 있도록 다양한 구조로 구성될 수 있다. 예컨대, 이송 수단(30)은 피딩기어, 스텝모터, 서보모터, 액추에이터, 에어 실린더로 구성될 수 있거나, 또는 평탄화된 빗살형 지철구의 빗살 연결부 또는 빗살부의 특정 부위를 파지하고 이송하도록 구성될 수 있다. 또한, 빗살형 지철구의 빗살부 사이의 공간에 취구를 삽입시켜 이송하도록 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 연속 성형 장치의 성형 수단를 도시한다.
도 5를 참조하면, 성형 수단(40)는 하측 방향으로 작동하여 고정된 내부 금형(42)의 상부와 맞닿는 상부 금형(44), 측면 방향으로 작동하여 내부 금형(42)의 측면과 맞닿는 측면 금형(46), 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형(42)의 하부와 맞닿는 하부 금형(48)으로 이루어지고, 상기 상부 금형(44), 측면 금형(46) 및 하부 금형(48)은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형(42) 상에 안착된 상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 원통형으로 성형한다. 특히, 상부 금형(44) 내부에는 스프링(44b)과 같은 탄성 부재의 작용에 의해 상부 금형(44)의 하단으로부터 일부 돌출되도록 지지 로드(44a)가 추가적으로 구비될 수 있다. 이와 같은 지지 로드(44a)는 내부 금형에 안착된 빗살형 지철구의 특정 부위를 눌러 지지하도록 구성되어, 전체적인 성형 공정 중에 내부 금형에 안착된 빗살형 지철구가 움직이거나 어긋나는 것을 방지한다. 또한, 지지 로드(44a)가 내부 금형(42) 상에 안착된 편평한 빗살형 지철구를 눌러 지지한 상태에서 일련의 성형 공정이 이루어지기에, 종래기술과 같이 성형 공정을 2단계로 구성할 필요가 없고, 나아가 성형 공정 중 재이송없이 그 상태에서 순차적으로 성형할 수 있어, 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다.
상기 고정된 내부 금형(42), 상부 금형(44), 측면 금형(46) 및 하부 금형(48) 중 적어도 하나에는 냉각 수단이 추가로 구비되거나, 각각의 금형 외부을 대류 송풍 또는 냉각장치에 의한 송풍으로 외부 냉각시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 동절기에는 상온 냉각이 가능하고, 하절기에는 각 금형 내부에 물이나 공기의 흐름이 가능한 냉각장치를 적어도 1개 이상 구비하거나, 또는 금형의 외부에서 공기의 송풍 또는 냉각된 공기로 직접 냉각할 수 있다.
따라서, 본 발명의 연속 성형 장치에 의하면, 승온 수단에 의해 이미 승온된 상태로 공급되는 평탄화된 빗살형 지철구가 성형 수단 내의 제 위치에 안착된 후에는 성형 수단 내에서의 별도의 승온/가열 공정이 없음은 물론, 빗살부와 빗살 연결부의 재이송 없이도, 고정된 위치에서 순차적으로 성형이 수행될 수 있고, 순차적 성형 공정과 동시에 각각의 금형들이 냉각될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 종래 기술과 달리, 성형 수단 내에 별도의 가열 장치를 구비할 필요 없으며 원통형 성형 완료 후 별도의 냉각 공정을 거칠 필요가 없게 된다. 그 결과, 종래 기술에 비해 생산시간을 단축하여 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 수단에 의한 순차적인 성형 공정을 도시하는 개략도이다.
도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 성형 수단에 의한 성형 공정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 편평한 빗살형 지철구를 성형 수단의 내부 금형(42') 상에 안착시킨다. 그 다음, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 상부 금형(44')이 하부의 내부 금형(42')을 향해 하측으로 이동함에 따라, 상부 금형(44')의 하단으로부터 일부 돌출되게 장착된 지지 로드(44a')가 상기 내부 금형(42') 상에 안착된 편평한 빗살형 지철구를 눌러 지지하도록 한다. 그 다음, 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 상부 금형(44')을 추가적으로 하측으로 이동시킴으로써 내부 금형(42')의 상부와 맞닿아 가압하게 하고, 이에 의해 상기 안착된 빗살형 지철구의 상측면을 반원형으로 성형한다. 이 경우, 그 다음, 도 6(d)에 도시된 바와 같이, 별도의 재이송 공정 없이 그대로 유지된 상태에서 측면 금형(46')이 측면 방향으로 작동하여 내부 금형(42')의 전방 측면과 맞닿아 가압하면서 안착된 빗살형 지철구의 전방면을 반원형으로 성형한다. 그 다음, 도 6(e)에 도시된 바와 같이, 마찬가지로 별도의 재이송 공정 없이 하부 금형(48')이 상측 방향으로 작동하여 내부 금형(42')의 하부와 맞닿아 가압하면서, 상기 안착된 빗살형 지철구의 하측면을 반원형으로 성형한다. 그 다음, 도 6(f)에 도시된 바와 같이, 상부 금형 및 하부 금형은 내부 금형으로부터 분리되어, 최종적으로 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형할 수 있다.
특히, 도 6(b) 내지 도 6(e)에 도시된 바와 같이, 지지 로드(44a')가 내부 금형(42') 상에 안착된 편평한 빗살형 지철구를 눌러 지지한 상태에서 일련의 성형 공정이 이루어지기에, 종래기술과 같이 성형 공정을 2단계로 구성할 필요가 없고, 나아가 성형 공정 중 재이송없이 그 상태에서 순차적으로 성형할 수 있어, 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 측면 금형 대신에, 상기 하부 금형을 독립적으로 작동하는 제1 하부 금형과 제2 하부 금형으로 구성할 수 있고, 이 경우 상기 제1 하부 금형 및 제2 하부 금형은 순차적으로 상측 방향으로 작동하도록 구성될 수 있다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 상기 도 6에 도시된 성형 수단에 의해 원통형으로 성형된 바인더의 사시도 및 단면도를 도시한다. 도 8(a) 및 도 8(b)는 상기 도 5에 도시된 성형 수단에 의해 원통형으로 성형된 바인더의 사시도 및 단면도를 도시한다.
도 7(a) 및 도 7(b)를 참조하면, 상기 성형 수단에 의해 빗살부 선단이 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형되는 경우, 서로 돌출되게 벌어져 마주보는 빗살부 선단(52a) 및 빗살 연결부(54)의 반대측 등부분에 직선(평면) 부분(56)이 추가적으로 성형될 수 있다. 이는 추후 바인딩 및 제본 단계에서, 서로 돌출되게 외부로 벌어진 빗살부 선단과 빗살 연결부를 서로 접합할 때, 빗살부 선단 및 빗살 연결부의 반대측 등부분에 형성된 직선 부분의 양단 2 지점의 "접힌점(X)"을 힘점으로 하여 종이제 링 바인더의 탄성에 의해 자연스럽게 진원이 되게 하고, 특히 제본 후에도 상당한 내구성으로 특별한 변형 없이 진원을 유지할 수 있다.
도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하면, 상기 직선 부분의 중심 부분에, 벌어진 부분을 향해 내측으로 움푹 들어간 장홈(58)이 추가적으로 성형될 수 있다. 이러한 장홈 또한 추후 바인딩 및 제본 단계에서, 서로 돌출되게 외부로 벌어진 빗살부 선단과 빗살 연결부를 서로 접합할 때, 직선 부분의 중심 부분에 형성된 장홈을 힘점으로 하여 종이제 링 바인더의 탄성에 의해 자연스럽게 진원이 되게 하고, 특히 제본 후에도 상당한 내구성으로 특별한 변형 없이 진원을 유지할 수 있다. 또한, 상기 장홈은 내측 롤 용지와 외측 롤 용지가 합지된 롤 용지를 원통형으로 성형할 때, 내측 롤 용지의 내부 지름과 외측 롤 용지의 외부 지름의 전체 원주 길이의 차이로 말미암아 합지된 롤 용지에 변형[예컨대 합지된 외측 롤 용지와 내측 롤 용지간의 밀림 현상 또는 터널 현상(합지된 용지 사이에 들뜸 등이 발생하는 현상)]이 발생하는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설계적인 재료 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

Claims (9)

  1. 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치에 있어서,
    빗살 연결부 및 빗살부로 이루어진 빗살형 지철구가 적층되도록 감겨진 보빈으로부터, 휘어지거나 접혀져 변형된 빗살형 지철구를 언와이딩하여 연속적으로 공급하는 언와인더;
    서로 대향하는 상측판과 하측판으로 이루어지되, 상기 상측판과 하측판 중 적어도 하나에 상기 변형된 빗살형 지철구의 공급 방향을 따라 형성된 가이드 부를 통해 상기 변형된 빗살형 지철구를 가이딩하면서, 연속적으로 공급되는 상기 변형된 빗살형 지철구를 승온 및 평탄화하는 승온 수단;
    상기 승온 수단을 통해 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 성형 수단 내로 연속적으로 이송하는 이송 수단; 및
    상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구의 빗살부 단부가 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형함과 동시에, 냉각하는 성형 수단;
    를 포함하고,
    상기 언와인더로부터 공급되는 상기 변형된 빗살형 지철구를 상기 승온 수단에 의해 상기 평탄화된 빗살형 지철구로 사전처리함과 동시에, 성형 수단에 의한 성형 이전에 상기 평탄화된 빗살형 지철구를 승온시킴로써 성형 수단에서는 별도의 추가적인 가열 없이 상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 원통형으로 성형함과 동시에, 냉각하는 것을 특징으로 하는 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가이드 부는 상기 상측판과 하측판 중 적어도 하나의 대향 표면에 형성된 가이드 요홈, 또는 상기 상측판과 하측판 중 적어도 하나의 대향 표면에 형성된 한 쌍의 돌출형 가이드 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상측판과 하측판 중 적어도 하나가 히터 또는 열풍에 의해 승온되는 것을 특징으로 하는 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가이드 부에 의해 상기 변형된 빗살형 지철구 측면의 수평 정렬이 이루어지고, 상기 상측판과 하측판의 상하 간극에 의해 상기 변형된 빗살형 지철구의 수직 정렬이 이루어지고, 이에 의해 상기 승온 수단에 의해 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구가 상기 성형 수단내로 정확하고 일관되게 공급 가능한 것을 특징으로 하는 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 언와인더로부터 공급되는 상기 변형된 빗살형 지철구를 상기 승온 수단 내로 용이하게 공급하기 위해, 상기 가이드 부 내로의 투입구는 상기 승온수단의 배출구보다 상하 1 내지 5cm 및 좌우 1 내지 5cm 넓게 형성된 나팔형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 성형 수단은 하측 방향으로 작동하여 고정된 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형, 측면 방향으로 작동하여 내부 금형의 측면과 맞닿는 측면 금형, 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어지고, 상기 상부 금형, 측면 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 승온 및 평탄화된 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 것을 특징으로 하는 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고정된 내부 금형, 상부 금형, 측면 금형 및 하부 금형 중 적어도 하나에는 냉각 수단이 추가로 구비되거나, 각각의 금형 외부을 대류 송풍 또는 냉각장치에 의한 송풍으로 외부 냉각시키는 것을 특징으로 하는 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 이송 수단은 피딩기어, 스텝모터, 서보모터, 액추에이터, 에어 실린더로 구성될 수 있거나, 또는 평탄화된 빗살형 지철구의 빗살 연결부 또는 빗살부의 특정 부위를 파지하고 이송하도록 구성될 수 있거나, 또는 빗살형 지철구의 빗살부 사이의 공간에 취구를 삽입시켜 이송하도록 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 원통형 빗살형 지철구의 연속 성형 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 연속 성형 장치에 의해 성형된 원통형 빗살형 지철구.
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