KR20230165213A - 초음파를 이용한 골판형 보드 형성 시스템과 방법 - Google Patents

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Abstract

골판형 보드 형성 시스템과 방법이 개시된다. 상기 시스템은 플루티드 층 및 외부 라이너를 갖는 단일 면 보드를 형성하도록 구성된 단일 면 유닛을 포함한다. 상기 시스템은 또한 상기 단일 면 보드의 길이를 저장하거나 보유하도록 구성되는 단일 면 버퍼를 포함한다. 상기 시스템은 단일 벽 보드를 형성하기 위해 단일 면 보드에 제2 외부 라이너를 부착하도록 구성된 글루 스테이션을 갖는다. 상기 시스템은 또한 단일 벽 보드에 초음파 진동을 가하도록 구성된 초음파 장치를 갖는다. 상기 초음파 진동은 단일 벽 보드에서 수분을 제거하도록, 플루티드 층과 외부 라이너를 접착하는데 사용되는 접착제를 활성화하도록, 가열하도록, 및/또는 건조시키도록, 및/또는 플루티드 층과 외부 라이너의 섬유가 서로 직조되도록, 얽히도록, 또는 다른 방식으로 함께 달라붙도록 구성된다.

Description

초음파를 이용한 골판형 보드 형성 시스템과 방법
본 개시의 예시적 실시예는 골판형 보드(corrugated board) 형성 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 예시적 실시예는 초음파를 이용한 골판형 보드 형성 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 출원은 2021년 9월 14일에 출원된 미국 특허 출원 제17/474,933호 (초음파를 이용한 골판형 보드 형성 시스템과 방법)에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원은 2021년 2월 23일에 출원된 미국 특허 출원 제63/152,639호 (초음파를 이용한 골판형 보드 형성 시스템과 방법)에 대한 우선권과 혜택을 주장한다. 전술한 각 출원은 본 출원서 전체에 참조로 통합된다.
본 개시의 예시적 실시예는 골판형 보드 형성 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 예시적인 실시예는 초음파를 이용한 골판형 보드 형성 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 일 실시예는 골판형 보드 형성 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은, 플루티드(fluted) 층 및 외부 라이너를 갖는 단일 면(face) 보드를 형성하도록 구성된 단일 면 유닛을 포함한다. 이 시스템은 또한 단일 면 보드의 길이를 저장하거나 유지하도록 구성된 단일 면 버퍼를 포함한다. 글루 스테이션은 단일 벽(wall) 보드를 형성하기 위해 단일 면 보드에 제2 외부 라이너를 부착하도록 구성된다. 초음파 장치는 단일 벽 보드에 초음파 진동을 가하도록 구성된다. 초음파 진동은 단일 벽 보드에서 수분을 제거하도록, 플루티드 층과 외부 라이너를 접착하는데 사용되는 접착제를 활성화하도록, 가열하도록 및/또는 건조시키도록, 및/또는 플루티드 층과 외부 라이너의 종이 섬유가 결합 달성을 위해 서로 직조되도록, 얽히도록, 또는 다른 방식으로 함께 달라붙도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 골판형 보드 형성 시스템은 플루티드 층 및 외부 라이너를 갖는 단일 면 보드를 형성하도록 구성된 단일 면 유닛을 포함한다. 글루 스테이션은 단일 면 보드와 다른 시트재를 수용하도록 구성된다. 또한, 글루 스테이션은 단일 벽 보드 형성을 위해 단일 면 보드에 다른 시트재를 선택적으로 부착하도록, 및 단일 면 보드에 다른 시트재 부착 없이 이를 통해 단일 면 보드를 선택적으로 전진하도록 구성된다. 초음파 장치는 단일 면 보드 또는 단일 벽 보드에 초음파 진동을 가하도록 구성된다. 초음파 진동은 단일 면 보드 또는 단일 벽 보드에서 수분을 제거하도록, 그 층을 접착하는데 사용되는 접착제를 활성화하도록, 가열하도록 및/또는 건조시키도록, 및/또는 종이 섬유들이 결합 달성을 위해 서로 직조되도록, 얽히도록, 또는 다른 방식으로 함께 달라붙도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 골판형 보드 형성 방법은 제 1 시트재로부터 플루티드 층 형성을 포함한다. 이 방법은 또한 단일 면 보드 형성을 위해 플루티드 층을 외부 라이너에 부착을 포함한다. 플루티드 층을 외부 라이너에 부착은 플루티드 층 또는 외부 라이너 중 적어도 하나에 액체를 가함 및 플루티드 층과 외부 라이너를 함께 가압을 포함한다. 이 방법은 또한 단일 벽 보드 형성을 위해 제2 외부 라이너를 단일 면 보드에 부착을 포함한다. 제2 외부 라이너를 단일 면 보드에 부착은 단일 면 보드 또는 제2 라이너 중 적어도 하나에 접착제를 가함 및 단일 면 보드와 제2 외부 라이너를 함께 가압을 포함한다. 이 방법은 또한 그로부터의 수분 방출을 위해 제 1 단일 벽 보드에 초음파 진동을 가함을 포함한다.
본 개시의 이러한 및 다른, 목적 및 특징은 하기 설명 및 첨부된 청구범위로부터 더욱 완전히 명백해질 것이며, 또는 이하 기재된 본 개시의 실시예로부터 알 수 있을 것이다.
본 발명의 상기의 및 다른, 장점 및 특징을 더욱 명확히 하기 위해, 본 발명의 보다 구체적인 설명은 첨부된 도면에 도시된 특정 실시예를 참조하여 이루어질 것이다. 이 도면은 본 발명의 예시적인 실시예만 도시한 것이며, 본 발명의 범위를 제한한 것으로 간주되어서는 안 됨을 이해해야 한다. 본 발명은 첨부된 도면의 활용을 통해 더욱 구체적이고 상세하게 기술(記述)되고 설명될 것이다:
도 1A는 단일 면 골판형 보드를 도시한다.
도 1B는 단일 벽 골판형 보드를 도시한다.
도 2A 및 도 2B는 골판형 보드 형성을 위한 예시적 시스템을 도시한다.
도 3은 단일 면 골판형 보드 형성을 위한 도 2A 및 도 2B의 시스템의 일부로서 사용될 수 있는 예시적인 단일 면 유닛을 도시한다.
본 개시는 특정 구성을 참조하여 실시예의 세부 사항을 설명할 것이나, 그 설명은 예시적인 것으로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 예시된 구성에 다양한 수정이 이루어질 수 있다. 더 좋은 이해를 위해, 첨부된 다양한 도면들 전체에서 유사한 구성요소는 유사한 참조 번호로 지정되었다.
배송 및 포장 산업은 상자 및 기타 포장재를 만들기 위해 골판형 보드를 자주 사용하며, 이는 그 안에 포장된 품목을 더욱 보호하기 위해 상자 내부에 배치된 보호 인서트를 포함한다. 도 1A 및 도 1B에 도시되었듯, 다양한 종류의 골판형 보드가 있다. 가장 기본적인 유형의 골판형 보드는 단일 면 골판형 보드라고 언급된다. 도 1A에 도시되었듯, 단일 면 보드(100)는 골판형 또는 플루티드 층(102)와 부착된 라이너 층(104)의 두 층을 가진다. 단일 면 보드는 다른 유형의 골판형 보드만큼 내구성이 있지는 않다. 그 결과, 단일 면 보드는 그 안에 포장된 품목에 추가적인 쿠션 또는 보호를 추가하기 위해 종종 상자 내부에 사용된다.
도 1B는 보다 통상적인 유형의 골판형 보드로, 단일 벽 보드(106)로 지칭되는 것을 도시한다. 단일 벽 보드(106)는 라이너 층(104)의 반대편에 제2 라이너 층을 포함한다는 점을 제외하면, 단일 벽 보드(106)는 단일 면 보드(100)와 유사하다. 따라서, 단일 벽 보드(106)는 외부 라이너(104, 108) 및 외부 라이너(104, 108) 사이에 부착된 중간 골판형 또는 플루티드 층(102)을 포함한다. 단일 벽 보드는 단일 면 보드에 비해 훨씬 우수한 강도와 강성을 제공한다. 따라서 단일 벽 보드는 통상적으로 배송 상자를 형성하는 데 사용된다. 단일 벽 보드와 유사하게, (반대쪽 외부 라이너 층과 그 사이에 교대하는 플루팅 및 라이너 층을 갖춘) 추가 플루팅(fluting) 및 라이너 층을 포함하는 이중 벽 보드 및 삼중 벽 보드도 있다.
도 2A 및 도 2B는 도 1A의 단일 면 보드(100)과 및/또는 도 1B의 단일 벽 보드(106)과 같은 골판형 보드 형성에 사용될 수 있는 시스템(130)의 일 실시예를 도시한다. 도 2A 및 2B에서 볼 수 있듯, 시스템(130)은 (롤(roll)로 도시된) 시트재(132A, 132B, 132C)의 제1, 제2 및 제3 스트림 또는 소스를 포함한다. 예시된 실시예에 따르면, 시스템(130)은 또한 단일 면 유닛(140), 단일 면 버퍼(150), 글루 스테이션(160), 초음파 장치(170), 절단 유닛(180), 주름 형성 유닛(190) 및 접기 유닛(200)을 포함한다.
일반적으로, 시트재(132a, 132b)는 단일 면 유닛(140)으로 공급된다. 단일 면 유닛(140)은 일반적으로 평평한 시트재(132b)를 플루티드 층(102)으로 변형시키도록 및 플루티드 층(102)과 시트재(132b)/외부 라이너(104)를 함께 부착하도록 구성되어, 이로 인해 단일 면 보드(100)을 형성한다(도 2B에 도시). 형성된 후, 단일 면 보드(100)은 단일 면 버퍼(150)를 통과할 수 있다. 단일 면 버퍼(150)는 단일 면 보드(100)의 가변량을 보유하거나 저장하도록 구성될 수 있다. 그 후, 단일 면 보드(100) 및 시트재(132c)/외부 라이너(108)는 글루 스테이션(160)을 통과할 수 있고, 여기서 이들은 함께 접착되어 단일 벽 보드(106)을 형성할 수 있다. 새로 형성된 단일 벽 보드(106)은 초음파 장치(170)를 통과할 수 있으며, 초음파 장치는 시트재(132a, 132b, 132c) 및/또는 이에 도포된 액체 또는 접착제 중 하나 이상을 건조시키도록 구성될 수 있다. 그 후, 단일 벽 보드(106)는 절단 유닛(180)으로 원하는 길이 및/또는 폭으로 절단될 수 있다. 주름은 주름 형성 유닛(190)에 의해 단일 벽 보드(106)에 형성될 수 있다. 접기 유닛(200)은 새로 형성된 주름에서 단일 벽 보드(106)를 접는 데 사용될 수 있으며, 이에 따라 단일 벽 보드(106)는 팬폴드(fanfold) 또는 Z-폴드(z-fold) 베일(bale)로 적층될 수 있다.
도 2A 및 도 2B를 계속 참조하면, 시스템(130)에 관한 추가적 세부 사항이 논의될 것이다. 전술하였듯, 단일 면 유닛(140)을 빠져나온 후, 새로 형성된 단일 면 보드(100)은 단일 면 버퍼(150)를 통과할 수 있다. 단일 면 버퍼(150)는 가변량의 단일 면 보드(100)이 시스템(130) 내에 저장 또는 보유될 수 있도록 구성될 수 있다. 단일 면 버퍼(150)에 보유된 단일 면 보드(100)은, 이하 더 상세히 논의될 바와 같이, 나중에 단일 벽 보드(106) 형성에 사용될 수 있다.
단일 면 버퍼(150)는 단일 면 보드(100)이 연장될 수 있는 하나 이상의 풀리(152)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 풀리(152)는 하나 이상의 캐리지(154)에 장착될 수 있다. 도 2B에 도시되었듯, 단일 면 보드(100)은 단일 면 버퍼(150)로 공급되어, 단일 면 보드(100)이 풀리(152)와 결합 전에 자체적으로 앞뒤로 접힐 수 있다. 접힌 단일 면 보드(100)은 단일 면 보드의 버퍼를 구성할 수 있다. 단일 면 보드(100)을 접힌 구성으로 저장하면, 단일 면 유닛(140)이 단일 면 보드(140)을 생성할 수 있는 속도보다 더 높은 속도로 단일 면 보드(100)이 단일 면 버퍼(150)를 빠져나갈 수 있다. 따라서, 단일 면 유닛(140)이 단일 면 보드(100)을 생성하는 속도가 시스템(130)이 단일 벽 보드(106)을 생성할 수 있는 전체 속도에 덜 영향을 미치게 되어, 단일 면 버퍼(150)는 시스템(130)이 그 안에 단일 면 보드(100)을 충분히 저장할 수 있도록 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 단일 면 보드(100)이 단일 면 보드의 버퍼를 생성하기 위해 그 자체가 앞뒤로 접히는 대신에 또는 추가적으로, 캐리지(154)는 단일 면 버퍼 트랙의 길이를 증가 또는 감소시키기 위해 이동할 수 있다. 예를 들어, 이동가능한 캐리지(154) 중 하나가 제 1 위치로 이동될 때, 단일 면 버퍼 트랙의 길이는 최소가 될 수 있다. 반대로, (도 2B에 도시되었듯) 이동가능한 캐리지(154) 중 하나가 제2 위치로 이동될 때, 단일 면 버퍼 트랙의 길이는 최대가 될 수 있다. 이동가능한 캐리지(154)의 위치는 단일 면 버퍼(150)에 저장되거나 보유되는 단일 면 보드(100)의 양을 결정할 수 있다. 이동가능한 캐리지(154)가 이동하여 단일 면 버퍼 트랙의 길이를 증가시키면, 단일 면 버퍼(150)에 저장되거나 보유될 수 있는 단일 면 보드의 양이 증가한다.
단일 면 보드(100)이 (예를 들어, 풀리(152)를 회전시킴으로써) 단일 면 버퍼(150)로부터 나와 글루 스테이션(160) 내로 전진될 때, 캐리지(154)의 적어도 하나가 단일 면 버퍼 트랙의 길이를 감소시키기 위해 제1 위치를 향해 이동할 수 있다. 캐리지(154)의 이러한 이동은 단일 면 유닛(140)이 단일 면 보드(140)을 생성할 수 있는 속도보다 더 높은 속도로 단일 면 보드(100)이 단일 면 버퍼(150)를 빠져나가도록 허용한다. 따라서, 단일 면 버퍼(150)는 단일 면 유닛(140)이 단일 면 보드(100)을 생성하는 속도가 시스템(130)이 단일 벽 보드(106)을 생성할 수 있는 전체 속도에 덜 영향을 미치도록, 시스템(130)이 충분한 단일 면 보드(100)을 저장할 수 있도록 할 수 있다.
전술되었듯, 단일 면 버퍼(150)를 빠져나온 후, 단일 면 보드(100)은 글루 스테이션(160)을 통과한다. 일부 실시예에서, 단일 면 보드(100)은 이에 접착제가 가해지거나 시트재(132c)에 부착되지 않고, 단순히 글루 스테이션(160)을 통과할 수 있다. 이는 (일례로, 단일 벽 보드가 아닌) 단일 면 보드(100)만이 원해지는 경우일 수 있다.
반면, 단일 벽 보드(106)가 원해지는 경우, 글루 스테이션(160)은 단일 면 보드(100)를 시트재(132c)/외부 라이너(108)에 부착 및 접착할 수 있다. 특히, 단일 면 보드(100)와 시트재(132c)/외부 라이너(108) 둘 다 글루 스테이션(160)을 통과할 수 있다. 글루 스테이션에서, 접착제는 단일 면 보드(100) 및/또는 시트재(132c)/외부 라이너(108)에 가해질 수 있다. 예를 들어, 접착제는 하기 설명된 바와 같이, 단일 면 유닛(140)에서 사용되는 것과 유사한 방식으로 가해질 수 있다. 또는, 접착제는 단일 면 보드(100) 및/또는 시트재(132c)/외부 라이너(108)에 스프레이, 롤 또는 다른 방식으로 가해질 수 있다. 어쨌든 접착제가 도포되면, 단일 면 보드(100) 및 시트재(132c)/외부 라이너(108)가 함께 가압되어 단일 벽 보드(106)을 형성할 수 있다.
다른 실시예들에서, 이중 플루티드 층을 갖는 단일 벽 보드가 원해지는 경우, 시트재(132c)/외부 라이너(108))는 단일 면 보드로 대체될 수 있다. 단일 면 보드(100)과 마찬가지로, 단일 면 보드는 플루티드 층 및 외부 라이너를 포함할 수 있다. 단일 면 보드(100)과 다른 단일 면 보드는 서로 마주보는 그 플루티드 층을 가질 수 있다. 두 개의 단일 면 보드가 글루 스테이션을 통과할 때, 접착제는 하나 또는 양쪽 플루티드 층에 가해질 수 있고, 플루티드 층은 서로 중첩 또는 결합될 수 있다. 접착제가 가해지면 두 개의 단일 면 보드는 함께 가압되어 단일 벽, 이중 플루티드 보드를 형성할 수 있다. 단일 벽, 이중 플루티드 보드 및 그 형성에 관한 추가 세부 사항은 2021년 9월 14일 출원된 미국 특허출원 제17/474,869호에 개시되며, 이는 이중 플루티드 골판형 보드 형성 시스템과 방법이라는 제목이며, 그 전체 내용은 본원에 참조로 통합된다.
글루 스테이션(160)에서 나온 후, 단일 면 보드(100), 단일 벽 보드(106), 또는 단일 벽, 이중 플루티드 보드(무엇을 원하는지에 따라 다름)은 초음파 장치(170)를 통과한다. 초음파 장치(170)는 하나 이상의 기능에 사용될 수 있다. 예를 들어 일부 실시예에서, 초음파 장치(170)는 시트재(132a, 132b, 132c)로부터 또는 접착제로부터 수분을 건조시키도록 또는 제거하도록 사용될 수 있다. 예를 들어 초음파 장치(170)는 초음파 진동 (및 선택적으로 압력)을 생성하여 시트재(132a, 132b, 132c)가 또는 이에 도포된 접착제가 수분을 방출하게 하여, 시트재(132a, 132b, 132c) 또는 접착제의 건조를 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 초음파 진동은 층들을 함께 결합시키기 위해 종이 섬유들을 직조되도록, 얽히도록, 또는 다른 방식으로 함께 달라붙도록 할 수 있다.
다른 실시예에서, 초음파 장치(170)는 시트재(132a, 132b, 132c)의 결합을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, (단일 면 보드(100) 및/또는 단일 벽 보드(106)의 형태로) 시트재(132a, 132b, 132c)가 초음파 장치(170)를 통과할 때, 초음파 장치(170)는 이전에 이에 도포되었던 접착제를 활성화할 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제 활성화는 접착제 가열을 포함할 수 있다. 초음파 장치(170)는 접착제가 다른 표면과 결합할 수 있도록 접착제를 충분히 가열하는 초음파 진동 (및 선택적으로 압력)을 생성할 수 있다. 접착제 활성화와 함께, 초음파 장치(170)는 (그 사이 활성화된 접착제와) 함께 시트재(132a, 132b, 132c)을 가압할 수 있고, 활성화된 접착제는 시트재(132a, 132b, 132c)을 함께 결합시킬 수 있다.
다른 실시예들에서, 초음파 장치(170)는 시트재들(132a, 132b, 132c)에 가해진 접착제를 경화시키도록 구성되어, 시트재(132a, 132b, 132c)를 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)로서 함께 단단히 결합시킬 수 있다.
실시예는 접착제 활성화에 사용되는 제1 초음파 장치(170) 및 시트재 및/또는 접착제 건조 또는 경화에 사용되는 제2 초음파 장치(170)를 포함할 수 있음이 이해될 것이다.
초음파 장치(170) 통과 후, 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)은 절단 유닛(180)으로 원하는 길이 또는 폭으로 절단될 수 있다. 예를 들어, 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)은 원하는 폭(예를 들어, 48인치, 24인치 등)을 갖도록 그 길이를 따라 절단될 수 있다. 유사하게, 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)은 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)을 개별 길이로 분할하기 위해 그 폭을 따라 절단될 수 있다.
주름 형성 유닛(190)은 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)의 폭을 따라 주름을 형성할 수 있다. 예를 들어, 주름 형성 유닛(190)은 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)의 일부를 압축할 수 있고, 이로 인해 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)이 주름을 따라 쉽게 접힐 수 있을 것이다. 주름 형성 유닛(190)에 의해 형성된 주름은 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)의 대향하는 에지들(edge) 사이에서 전체적으로 또는 부분적으로 연장될 수 있다. 주름은 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)의 길이를 따라 (예컨대, 매 24인치, 36인치, 48인치, 기타마다에서의 주름 등) 일정한 간격으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 주름은 교대 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 주름은 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)의 제1 측면에 형성될 수 있고, 제2 주름은 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)의 제2 측면에 형성될 수 있는 등의 방식으로 형성될 수 있다. 이러한 교대 방식으로 주름을 형성하면, 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)의 후속 접기(folding)를 용이하게 할 수 있다.
단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)에 주름이 형성된 후, 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)는 접기 유닛(200)에 의해 접힐 수 있다. 접기 유닛(200)은 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)가 그 자체로 앞뒤로 접히도록, 이전에 형성된 주름 에서 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)를 접을 수 있다. 즉, 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)은 주름을 따라 접혀서, 단일 면 보드(100) 또는 단일 벽 보드(106)이 팬폴드 또는 z-폴드 골판형 보드의 스택 또는 베일을 형성할 수 있다.
이제, 단일 면 유닛(140)의 보다 상세한 예시적 실시예를 도시하는 도 3에 주의를 돌려라. 도 3에 도시되었듯, 시트재들(132a, 132b)은 단일 면 유닛(140)으로 공급된다. 시트재(132b)를 도시된 플루티드 구성으로 접기 위해 시트재(132b)는 부분적으로 플루팅 롤러(142a, 142b) 주위로/를 통해 공급된다. 보다 구체적으로, 플루팅 롤러(142a, 142b)는 그 외부 표면에 형성된 교대하는 및 알맞는 또는 중첩된 피크 및 밸리를 포함한다. 플루팅 롤러(142a, 142b)가 회전하면서, 시트재(132b)는 알맞는 또는 중첩된 피크 및 밸리 사이에서 압축되어, 이로 인해 시트재(132b)를 플루티드 구성으로 접게 된다.
시트재(132b)가 플루팅 롤러(142b)에 대해 회전하면서, 액체(wet) 또는 액체(liquid) 물질 또는 접착제(예컨대, 접착제(glue), 물, 액체 전분 등)(일반적으로 접착제(adhesive) 또는 접착제(글루, glue)로 지칭됨)가 가해진다. 예시된 실시예에서, 접착 휠(144)은 접착제 저장소(146)를 통해 회전하여 그 안에서 접착제를 들어올린다. 접착 휠(144)이 회전을 계속하면서, 그에 접착제를 갖춘 그 부분이 플루티드 시트재(132b)의 일측의 피크에 접촉하고 그에 접착제를 전달한다. 접착제가 그에 가해진 상태에서, 플루티드 시트재(132b)는 시트재(132a)와 접촉하게 된다. 압력 롤러(148) 및 플루티드 롤러(142b)의 피크는 시트재(132a, 132b)가 함께 결합하는 것을 돕기 위해 플루티드 시트재(132b)와 시트재(132a)의 접착된 피크 사이에 압력을 가한다.
일부 실시예에서, 접착제는 섬유와 시트재(132a, 132b) 사이의 결합을 용이하게 하는 방식으로 시트재(132a, 132b)의 섬유에 영향을 미친다. 예를 들어, 접착제는 시트재(132a, 132b)로부터 외부 섬유 층을 연화시키거나 및/또는 섬유가 서로로부터 느슨해지도록 할 수 있다. 접착제가 건조, 경화(set) 또는 경화(cure)됨에 따라, 서로 접촉하는 시트재(132a, 132b)의 섬유는 시트재(132a, 132b)를 함께 결합시키기 위해 서로 직조되거나, 얽히거나, 또는 다른 방식으로 함께 달라붙을 수 있다.
도 3과 관련하여 도시되고 설명된 단일 면 골판형 보드 형성 시스템 및 공정이 단지 예시적임은 이해될 수 있을 것이다. 단일 면 골판형 보드 형성을 위한 다른 시스템, 공정 및 장치는 개시된 실시예에 관하여 사용될 수 있다. 단지 하나의 예로서, 접착제는 시트재(132b) 대신 또는 부가하여 시트재(132a)에 가해질 수 있다. 또한, 접착제는 접착 휠 대신에 또는 추가적으로 스프레이 노즐로 시트재(132a) 및/또는 시트재(132b)에 가해질 수 있다.
일 예시적 실시예에 따르면, 골판형 보드 형성 시스템은 플루티드 층 및 외부 라이너를 갖는 단일 면 보드를 형성하도록 구성된 단일 면 유닛; 단일 면 보드의 길이를 저장 또는 보유하도록 구성된 단일 면 버퍼; 단일 벽 보드를 형성하기 위해 단일 면 보드에 제2 외부 라이너를 부착하도록 구성된 글루 스테이션; 및 단일 면 보드 또는 단일 벽 보드 중 적어도 하나에 초음파 진동을 가하도록 구성된 초음파 장치로, 상기 초음파 진동은 단일 면 보드 또는 단일 벽 보드에서 수분을 제거하도록, 플루티드 층과 하나 이상의 외부 라이너를 접착하는데 사용되는 접착제를 활성화하도록, 가열하도록, 및/또는 건조시키도록, 및/또는 플루티드 층과 하나 이상의 외부 라이너의 섬유가 서로 직조되도록, 얽히도록, 또는 다른 방식으로 함께 달라붙도록 구성된, 초음파 장치;를 포함한다.
일부 실시예에서, 단일 면 유닛은 시트재를 플루티드 층으로 접도록 구성된 일련의 플루팅 롤러를 포함하며, 플루팅 롤러는 플루티드 층이 교대로 피크 및 밸리를 가지도록 시트재를 접도록 구성된 알맞는 피크 및 밸리를 포함한다.
일부 실시예에서, 단일 면 유닛은 압력 롤러를 추가적으로 포함하며, 압력 롤러와 적어도 하나의 플루팅 롤러는 단일 면 보드 형성을 위해 플루티드 층과 외부 라이너 층을 함께 가압하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 단일 면 유닛은 단일 면 보드의 플루티드 층 또는 외부 라이너 중 적어도 하나에 접착제를 가하도록 구성되는 접착제 도포기를 포함하고, 접착제는 플루티드 층과 외부 라이너 층을 함께 접착하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 단일 면 버퍼는 단일 면 보드가 연장될 수 있는 것에 대한 하나 이상의 풀리를 포함한다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 풀리 중 적어도 하나는 이동가능한 캐리지에 장착된다.
일부 실시예에서, 이동가능한 캐리지의 이동은 단일 면 버퍼 내의 트랙의 길이를 증가 또는 감소시키도록 구성되며, 트랙의 길이는 시스템에 저장되거나 보유될 수 있는 단일 면 보드의 길이와 관련된다.
일부 실시예에서, 글루 스테이션은 단일 면 보드 또는 제2 외부 라이너에 접착제를 가하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 글루 스테이션은 단일 벽 보드 형성을 위해 단일 면 보드 및 제2 외부 라이너를 그 사이의 접착제와 함께 가압하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 초음파 장치는 글루 스테이션 다운스트림에 위치한다.
일부 실시예에서 상기 시스템은 단일 벽 보드를 길이 또는 폭을 따라 절단하도록 구성된 절단 유닛; 단일 벽 보드에 주름을 형성하도록 구성된 주름 형성 유닛으로, 주름 형성은 단일 벽 보드의 폭의 적어도 일부를 따라 연장되고 단일 벽 보드의 길이를 따라 균등한 간격으로 이격되는 주름 형성 유닛; 또는 단일 벽 보드를 스택 또는 베일로 접도록 구성되는 접기 유닛 중 적어도 하나를 추가적으로 포함한다.
일 실시예에 따르면, 골판형 보드 형성 장치는, 플루티드 층 및 외부 라이너를 갖는 단일 면 보드를 형성하도록 구성된 단일 면 유닛; 단일 면 보드 및 다른 시트재를 수용하도록 구성된 글루 스테이션으로, 상기 글루 스테이션은: 단일 벽 보드 형성을 위해 단일 면 보드에 다른 시트재를 선택적으로 부착하도록; 및 단일 면 보드에 다른 시트재 부착 없이 단일 면 보드를 선택적으로 전진하도록 추가적으로 구성되는 글루 스테이션; 및 단일 면 보드 또는 단일 벽 보드에 초음파 진동을 가하도록 구성된 초음파 장치로, 상기 초음파 진동은 단일 면 보드 또는 단일 벽 보드에서 수분을 제거하도록, 그 층을 접착하는데 사용되는 접착제를 활성화하도록, 가열하도록 및/또는 건조시키도록, 및/또는 단일 면 보드 또는 단일 벽 보드의 섬유가 서로 직조되도록, 얽히도록 또는 다른 방식으로 함께 달라붙도록 구성되는 초음파 장치;를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 장치는 단일 면 보드의 길이를 저장하거나 보유하도록 구성된 단일 면 버퍼를 추가적으로 포함한다.
일부 실시예에서, 단일 면 버퍼는 단일 면 보드의 상이한 길이를 보유하도록 선택적으로 조절가능하다.
일부 실시예에서, 단일 면 유닛은 플루티드 층 또는 외부 라이너 사이의 접착을 용이하게 하기 위해 플루티드 층 또는 외부 라이너에 접착제를 가하도록 구성된다.
골판형 보드 형성 방법은 제 1 시트재로부터 플루티드 층 형성; 단일 면 보드 형성을 위해 플루티드 층을 외부 라이너에 부착으로, 플루티드 층 또는 외부 라이너 중 적어도 하나에 접착제를 가함 및 플루티드 층과 외부 라이너를 함께 가압을 포함하는, 플루티드 층을 외부 라이너에 부착; 단일 벽 보드 형성을 위해 제2 외부 라이너를 단일 면 보드에 부착으로, 단일 면 보드 또는 제2 라이너 중 적어도 하나에 접착제를 가함 및 단일 면 보드와 제2 외부 라이너를 함께 가압을 포함하는 제2 외부 라이너를 단일 면 보드에 부착; 및 그로부터의 수분 방출을 위해 제1 단일 벽 보드에 초음파 진동을 가함;을 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 제2 라이너를 이에 부착 전에, 단일 면 보드의 길이를 단일 면 버퍼에 보유를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 단일 면 버퍼에 보유된 단일 면 보드의 길이 조절을 추가적으로 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 단일 벽 보드에 주름을 형성을 추가적으로 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 방법은, 주름에서 단일 벽 보드를 접기 및 단일 벽 보드를 스택으로 쌓기를 추가적으로 포함한다.
본 발명은 그 정신이나 본질적 특성에서 벗어나는 것 없이 다른 구체적 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 설명된 실시예는 모든 측면에서 예시적인 것으로만 간주되어야 하며 제한적인 것이 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 설명보다는 첨부된 청구범위에 의해 표시된다. 청구항의 의미와 동등성의 범위 내에 있는 모든 변경 사항은 그 범위 내에 포함된다.

Claims (20)

  1. 골판형 보드(corrugated board) 형성 시스템으로, 상기 시스템은
    플루티드(fluted) 층 및 외부 라이너를 갖는 단일 면(face) 보드를 형성하도록 구성된 단일 면 유닛;
    상기 단일 면 보드의 길이를 저장하거나 보유하도록 구성되는 단일 면 버퍼;
    단일 벽(wall) 보드를 형성하기 위해 단일 면 보드에 제2 외부 라이너를 부착하도록 구성된 글루 스테이션;
    상기 단일 면 보드 또는 단일 벽 보드 중 적어도 하나에 초음파 진동을 가하도록 구성된 초음파 장치로, 상기 초음파 진동은
    단일 면 보드 또는 단일 벽 보드에서 수분을 제거하도록,
    상기 플루티드 층과 하나 이상의 외부 라이너를 접착하는데 사용되는 접착제를 활성화하도록, 가열하도록, 및/또는 건조시키도록, 및/또는
    플루티드 층과 하나 이상의 외부 라이너의 섬유가 서로 직조(織造)되도록, 얽히도록, 또는 다른 방식으로 함께 달라붙도록 구성되는, 초음파 장치;를 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단일 면 유닛은 시트재를 플루티드 층으로 접도록 구성된 일련의 플루팅 롤러를 포함하며,
    상기 플루팅 롤러는 상기 플루티드 층이 교대로 피크 및 밸리를 가지도록 상기 시트재를 접도록 구성된 알맞는(mating) 피크 및 밸리를 포함하는,
    시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 단일 면 유닛은 압력 롤러를 추가적으로 포함하고,
    상기 압력 롤러와 적어도 하나의 플루팅 롤러는 상기 단일 면 보드 형성을 위해 플루티드 층과 외부 라이너 층을 함께 가압하도록 구성되는,
    시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단일 면 유닛은 상기 단일 면 보드의 플루티드 층 또는 외부 라이너 중 적어도 하나에 접착제를 가하도록 구성되는 접착제 도포기를 포함하고,
    상기 접착제는 플루티드 층과 외부 라이너 층을 함께 접착하도록 구성되는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단일 면 버퍼는 상기 단일 면 보드가 연장될 수 있는 것에 대한 하나 이상의 풀리를 포함하는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 풀리 중 적어도 하나는 이동가능한 캐리지에 장착되는, 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이동가능한 캐리지의 이동은 단일 면 버퍼 내의 트랙의 길이를 증가 또는 감소시키도록 구성되고,
    상기 트랙의 상기 길이는 시스템에 저장되거나 보유될 수 있는 단일 면 보드의 길이와 관련되는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 글루 스테이션은 상기 단일 면 보드 또는 제2 외부 라이너에 접착제를 가하도록 구성되는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 글루 스테이션은 상기 단일 벽 보드 형성을 위해 상기 단일 면 보드 및 제2 외부 라이너를 그 사이의 접착제와 함께 가압하도록 구성되는, 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 초음파 장치는 글루 스테이션 다운스트림에 위치한, 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 단일 벽 보드를 그 길이 또는 폭을 따라 절단하도록 구성된 절단 유닛;
    상기 단일 벽 보드에 주름(crease)을 형성하도록 구성된 주름 형성(creasing) 유닛으로, 주름 형성은 단일 벽 보드의 폭의 적어도 일부를 따라 연장되고 단일 벽 보드의 길이를 따라 균등한 간격으로 이격되는, 주름 형성 유닛; 또는
    상기 단일 벽 보드를 스택(stack) 또는 베일(bale)로 접도록 구성되는 접기 유닛; 중 적어도 하나를 추가적으로 포함하는, 시스템.
  12. 골판형 보드 형성 장치로, 상기 시스템은
    플루티드 층 및 외부 라이너를 갖는 단일 면 보드를 형성하도록 구성된 단일 면 유닛;
    상기 단일 면 보드 및 다른 시트재를 수용하도록 구성된 글루 스테이션으로, 상기 글루 스테이션은
    단일 벽 보드 형성을 위해 단일 면 보드에 다른 시트재를 선택적으로 부착하도록; 및
    상기 단일 면 보드에 상기 다른 시트재 부착 없이 이를 통해 상기 단일 면 보드를 선택적으로 전진하도록 추가적으로 구성되는 글루 스테이션;
    단일 면 보드 또는 단일 벽 보드에 초음파 진동을 가하도록 구성된 초음파 장치로, 상기 초음파 진동은
    단일 면 보드 또는 단일 벽 보드에서 수분을 제거하도록,
    그 층을 접착하는데 사용되는 접착제를 활성화하도록, 가열하도록, 및/또는 건조시키도록, 및/또는
    상기 단일 면 보드 또는 상기 단일 벽 보드의 섬유가 서로 직조(織造)되도록, 얽히도록, 또는 다른 방식으로 함께 달라붙도록 구성되는, 초음파 장치;를 포함하는, 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단일 면 보드의 길이를 저장하거나 보유하도록 구성되는 단일 면 버퍼를 추가적으로 포함하는, 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 단일 면 버퍼는 상기 단일 면 보드의 상이한 길이를 보유하도록 선택적으로 조절가능한, 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 단일 면 유닛은 상기 플루티드 층 및 상기 외부 라이너 사이의 접착을 용이하게 하기 위해 상기 플루티드 층 또는 상기 외부 라이너에 접착제를 가하도록 구성된, 장치.
  16. 골판형 보드 형성 방법으로, 상기 방법은
    제1 시트재로부터 플루티드 층 형성;
    단일 면 보드 형성을 위해 플루티드 층을 외부 라이너에 부착으로, 플루티드 층 또는 외부 라이너 중 적어도 하나에 접착제를 가함 및 플루티드 층과 외부 라이너를 함께 가압을 포함하는, 플루티드 층을 외부 라이너에 부착;
    단일 벽 보드 형성을 위해 제2 외부 라이너를 단일 면 보드에 부착으로, 단일 면 보드 또는 제2 라이너 중 적어도 하나에 접착제를 가함 및 단일 면 보드와 제2 외부 라이너를 함께 가압을 포함하는, 제2 외부 라이너를 단일 면 보드에 부착; 및
    그로부터의 수분 방출을 위해 제1 단일 벽 보드에 초음파 진동을 가함;을 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    제2 라이너를 이에 부착 전에
    상기 단일 면 보드의 길이를 단일 면 버퍼에 보유를 추가적으로 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    단일 면 버퍼에 보유된 단일 면 보드의 길이 조절을 추가적으로 포함하는, 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    단일 벽 보드에 주름 형성을 추가적으로 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 주름에서 단일 벽 보드를 접기 및
    단일 벽 보드를 스택으로 쌓기를 추가적으로 포함하는, 방법.
KR1020237031799A 2021-02-23 2021-09-15 초음파를 이용한 골판형 보드 형성 시스템과 방법 KR20230165213A (ko)

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