KR880000848B1 - 조립용기의 제조방법과 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

조립용기의 제조방법과 그 제조장치

제1도는 본 발명 제조장치의 부분 절단 전체 정면도.

제2(a)도~제2(d)도는 본 발명의 제조공정을 나타낸 부분 절단 요부 정면도.

제3도는 전개판과 그 측판부 단부의 가열용융 상태를 나타낸 부분 절단 평면도.

제4도는 제조된 용기의 사시도.

제5도 및 제6도는 용기의 형으로 부터의 취출방법의 다른 실시예를 나타낸 부분 절단 요부 정면도.

제7도는 본 발명의 방법에 의하여, 전개판의 측판부 단부를 페이퍼상으로 가열 용융하는 상태를 나타낸 요부 종단면도.

제8도는 제7도에 나타낸 측판부 단부를 융착한 상태를 나타낸 요부 평단면도.

제9도는 종래 방법에 의한 측판부 단부 용융상태를 나타낸 요부 종단면도.

제10도는 제9도에 나타낸 측판부 단부를 융착한 상태를 나타낸 요부 평단면도.

제11도는 본 발명에 사용하는 가열칼날의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 형 11 : 가열칼날

12 : 압압판 15 : 내공부

16 : 내벽 21 : 테이퍼면

22, 26 : 에어실린더 23 : 흡반

32 : 전개판 34 : 측판부

34a : 측판부 단부 36 : 전개판 공급부

43 : 성형부

본 발명은 조립용기의 제조방법과 그 제조장치에 관한 것이다.

종래로 부터, 식품용기등에서 볼 수 있는 합성수지제 용기를 제조함에 있어 미리 용기 전개 형상을 갖는 전개판을 제작하고, 이 전개판의 측판부 단부를 가열 용융한 후, 상기 전개판을 형내부에 압입하여 측판부를 기립시킵과 동시에, 측판부 단부 상호를 융착하여 상자형으로 조립하여 용기를 만드는 소위 조립성형법이 알려져 있다.

그러나, 종래의 방법에서는 전개판을 형상방으로 공급함에 있어 손작업으로 이를 행하든지 아니면 에어실린더 등에 의하여 전개판을 압출하여 형상방으로 공급하는 등의 방법이 채택되어 있었으므로 전개판 공급작업이 귀찮고 번잡하여 작업능률이 저조할 뿐 아니라 전개판을 형상방의 적정위치에 정확히 위치시키는 것이 곤란하고 셋트위치의 오차에 의하여 성형 불량품이 생기는 결점이 있었다.

또 종래법에 있어, 전개판의 측판부 단부를 가열 용융함에 있어 전개판을 하방으로 이동시켜서 그 이동시에 전개판의 측판부 단부를 가열칼날에 접촉 또는 비접촉의 상태에서 이 가열칼날에 의하여 가열 용융하든지 아니면 반대로 가열칼날을 하방으로 이동시켜서 동일하게 전개판의 측판부 단부를 가열 용융하는 방법이 채용되고 있으나, 어느 경우에도 제9도에 나타낸 바와 같이 가열칼날(1)은 그 가열면(1a)가 수직상으로 형성되어 있으므로 측판부 단부의 용융면(2)는 수직상으로 되어 측판부 측부(3)과의 사이의 각도θ₁은 거의 직각이 되므로, 형내부에 압입하여 측판부 단부 상호를 융착했을때 제10도에 나타낸 바와 같이 융착부 외방단과, 내방단에 각각 비융착부(4)가 생기며, 그 결과 융착면적이 적어져서 융착강도가 작은 것 밖에 얻어지지 않는 결점이 있었다. 또한, 전개판을 하방으로 이동시키고 그리고 측판부 단부를 가열칼날에 접촉시켜서 가열용융한 경우에는 제9도에 나타낸 바와 같이 용융면 상방에 용융 용기물(5)가 생기므로, 성형후 이 용융 용기물(5)가 제10도에 나타낸 바와 같이 융착부 내방단에 돌기상으로 나타나서 외관불량을 초래하였다. 특히 전개판 외측면에 인쇄가 되어 있는 경우, 인쇄 잉크가 용융용기물(5)와 함께 융착부 내방단, 즉 용기 내부로 나오므로 식품 용기로서 사용할 경우 식품위생상 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 작업능률이 뛰어나며 측판부 단부의 융착을 강도상으로도 외관상으로도 양호하게 행할 수 있는 조립용기의 제조방법과 그 제조장치를 제공함을 목적으로 한다.

즉 본 발명은, 전개판 공급부로 부터 전개판 을 흡인기구를 갖는 압압판에 의하여 흡인하여 취출하고, 전개판을 흡인 유지한 상태에서 압압판을 성형부로 이동함과 동시에 가열칼날 하방에 위치시키고, 압압판을 상승시켜 가열칼날에 의하여 전개판의 측판부 단부를 테이퍼상으로 가열 용융하고, 그후 압압판을 강하시켜 형태부에 전개판을 압입하고, 측판부를 기립시켜서 상기 측판부 단부 상호를 융착한 다음, 성형된 용기를 형으로 부터 분리시킴을 특징으로 하는 조립용기의 제조방법을 요지로 한다.

본 발명의 다른 하나의 요지는, 흡인기구를 가지며 전개판을 흡인유지하는 압압판과, 이 압압판을 상하 및 수평방향으로 이동시키는 실린더기구와, 전개판의 측판부 단부를 테이퍼상으로 가열 용융하는 테이퍼면을 형성하여서된 가열칼날과, 압압판에 의하여 전개판을 압입하기 위한 내공부와 그 압입시에 전개판의 측판부를 기립시키기 위한 내벽을 갖는 형과, 성형된 용기를 형으로 부터 분리하기 위한 기구로 구성됨을 특징으로 하는 조립용기의 제조장치에 있디.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기하여 설명한다.

제1도는 본 발명 장치를 나타내며, 형(10), 가열칼날(11), 압압판(12) 및 취출판(13)을 갖고 있다. 형(10)은 기대(14)상에 설치되며, 후술하는 전개판을 압입하기 위한 내공부(15)와 이 압입시에 전개판의 측판부를 기립시키기 위한 내벽(16)을 갖고 있다. 내벽(16)의 형상은 전개판의 측판부를 기립시킬 수 있는 것이면 어떠한 형상이어도 무방하나, 측판부가 비스듬이 기립하는 주형용기(제4도)의 제조의 경우에는 제1도에 나타낸 바와 같이 경사면으로 형성하고, 또 측판부가 수직으로 기립하는 통상의 용기의 제조의 경우에는 수직면으로 형성함이 바람직하다. 형(10)의 내공부 하방에는 에어실린더(17)의 피스톤축에 고정된 압상판(18)이 위치하고 있다.

가열 칼날(11)은 전개판의 측판부 단부의 용융개소의 수에 대응한 수(예를들면, 4각형 용기의 경우는 4개, 6각형 용기의 경우는 6개)만 설치되며, 제3도에 나타낸 바와 같이 상기 측판부 단부를 가열 용융할 수 있도록 이 단부간 위치와 대응한 위치에 배치되며, 가열칼날(11)은 그 설치위치에 적의 조절할 수 있도록 지간(19)를 통하여 지지프레임(20)에 지지되어 있다.

또한, 가열칼날(11)에는 2개의 측판부단부와 접하는 면에 각각 테이퍼면(21), (21)이 형성되어 있다(제1도, 제7도, 제11도). 그리고, 가열칼날(11)의 가열은 히터를 내장시키는 등의 공지의 수단에 의하여 행해진다. 압압판(12)는 흡인기구를 갖고 에어실린더(22)이 피스톤축에 고정되어 있다. (23)은 압압판(12)의 흡인공에 장착된 흡반 (24)는 일단을 압압판의 흡인공에 타단을 흡인장치에 연결한 흡인관이다.

취출판(13)도 압압판(12)의 경우와 같은 구성을 갖는 흡인기구를 갖고, 에어실린더(25)의 피스톤축에 고정되어 있다.

(26)은 에어실린더(22)와 (25)를 수평방향으로 이동하기 위한 에어실린더로서, 이 에어실린더(26)의 피스톤축(27)에는 동체(28)과 (29)를 갖는 가이드 프레임(30)이 연결되며, 이 가이드 프레임(30)의 동체(28), (29)는 가이드축(31)에 접동자재하게 감합되어 있음과 동시에, 상기 동체(28), (2a)에는 각각 에어실린더(22), (25)가 연결 고정되어 있다.

전개판(32)는 제3도에 나타낸 바와 같이 용기의 전개형상을 갖고, 저판부(33)과 복수(예를들면, 4각형 용기의 경우에는 4개, 6각형 용기의 경우에는 6개)의 측판부(34)로 이루어지며, 저판부(33)과 측판부(34)와의 경계에는 요구상 절곡선(35)가 형성되어 있다. 이와 같은 전개판(32)는 절단칼날과 압압칼날을 갖는 전개판 제조장치를 사용하여 1매의 합성수지 시트로 부터 타발 형성하는 등의 공지의 방법에 의하여 얻을 수가 있으며, 이와같이하여 제조된 전개판(32)를 제1도에 나타낸 바와 같이 전개판 공급부(36)의 재치판(37)상에 다수매 쌓아서 원반 공급한다.

(38)은 재치판(37)을 상하 이동 가능하게 지지하는 에어실린더(39)는 제조된 용기(40)을 다수 쌓아서 저류하는 용기 저류부(41)은 상기 용기(40)을 재치하는 재치판(42)는 이 재치판(41)을 상하 이동가능하게 저지하는 에어실린더(43)은 성형부를 나타낸다.

본 발명에 의하여 제조되는 용기의 재질은 열가소성 수지이며, 이 수지로서는 무발포수지도 적용 가능하지만 발포수지가 특히 유용하게 사용된다. 이 발포수지로서는 여러가지의 수지가 가능하지만, 특히 폴리스티렌 단독중합체, 스티렌-무수말레인산 공중합체, 폴리스티렌에 부타디엔 등을 배합한 내충격성 폴리스티렌 등의 폴리스티렌계 수지가 바람직하다.

다음에, 본 발명의 제조공정을 설명한다.

에어실린더(26)을 작동시켜서 피스톤축(27)을 제1도에 나타낸 화살표(a) 방향으로 전동시킨다. 이때, 가이드 프레임(30)은 가이드축(31)로 안내되어서 동(a) 방향으로 접동하여, 압압판(12)가 전개판 공급부(36)에 위치한 때 정지한다. 여기서 에어실린더(22)가 작동하여 피스톤축이 하방으로 전동하며, 이에 따라서 압압판(12)가 강하하고(제1도), 흡반(23)이 전개판(32)에 접했을 대 압압판의 강하가 정지하며, 동시에 흡인장치가 작동하여 전개판(32)를 흡인 유지한다. 이어서, 피스톤축이 상방으로 퇴동하여 전개판을 흡인유지한 상태에서 압압판(12)가 상승하여, 소정위치에 상승한 시점에서 상승이 정지되며, 동시에 에어실린더(26)이 작동하여 피스톤축(27)이 화살표(b) 방향으로 퇴동하여 가이드 프레임(30)을 동(b)방향으로 접동시켜서, 압압판(12)와 전개판(32)를 성형부(43)으로 이동시킨다. 압압판(12)와 전개판(32)가 형(10)의 상방에서 그리고 가열칼날(11)의 하방의 위치에 달했을때 상기(b) 방향에의 이동이 정지한다(제1도, 제2(a)도).

다음에 에어실린더(22)가 작동하여 압압판(12)와 전개판(32)가 상승하고, 상방에 위치하는 가열칼날(11)에 도달하면 전개판의 축판부단부(34a)가 가열칼날(11)의 테이퍼면(21)에 접촉하고(제2(b)도, 제3도), 이로써 상기 단부(34a)가 가열 용융된다. 여기에서, 가열칼날(11)에는 테이퍼면(21)이 형성되며, 이 테이퍼면(21)에 상기 단부(34a)가 접촉하여 가열 용융되므로, 이 단부(34a)는 테이퍼상으로 가열 용융되며, 제7도에 나타낸 바와 같이 테이퍼상의 용융면(44)가 얻어진다. 용융면(44)와, 측판부 측부(34b)(제7도)와의 사이의 각도 θ₂는 80˚~45˚가 바람직하다.

측판부 단부 용융후, 압압판(12)와 전개판(32)는 하방에 위치하는 형(10)으로 향하여 강하하며, 그대로 압압판(12)에 의하여 전개판(32)를 형(10) 내부에 압입한다(제2(c)도). 이때, 전개판의 측판부(34)는 형내벽(16)에 당접함으로써 요구상 절곡선(35)를 기점으로 하여 기립하며(제2(c)도), 이 동작에 의하여 측판부 단부의 용융면(44), (44)끼리 당접하고 융착하여 결합일체화 되어, 제4도에 나타낸 바와 같은 용기가 제조된다.

또한, 전개판(32)를 형(10) 내부에 압입할때, 전개판(32)의 이면에 도시하지 않은 받이판을 당접해도 무방하며, 이때 압상판(18)을 받이판으로서 가능케하여도 무방하다.

상기 측판부 단부 용융 공정시에 제7도에 나타낸 바와 같이 요융면(44) 하방에 용융 융기물(45)가 생길때가 있는데, 이 용기물(45)는 형(10)내에서의 측판부 기립공정시에 형내벽(16)에 강하게 압부되기 때문에 평활상으로 되며, 제8도에 나타낸 바와 같이 성형후 융착부 외방단에 아무런 돌기상 물로 되어 나타나지 않는다. 또, 상기 공정시에 전개판을 가열칼날에 대하여 상방으로 이동하여 접촉시키므로, 용융면(44) 상방에 용융 융기물이 생기는 일은 없으며, 따라서 성형후 종래와 같이 융착부 내방단에 돌기상 물기 생기는 일은 없다.

상기와 같이하여 용기의 조립성형이 종료하면, 압압판(12)의 흡인기구가 작동 정지하여 성형된 용기(40)의 흡인유지를 해제함과 동시에, 용기(40)을 이탈한 상태에서 압압판(12)가 상승하여, 형(10)으로 부터 이탈하고, 이어서 화살표(a) 방향으로 이동하여 재차 전개판 공급부(36)에 위치한다. 이 이동에 따라서 취출판(13)은 압압판(12)와 일체로 동(a) 방향으로, 즉 용기 저류부(39)로 부터 성형부(43)으로 이동하고, 형(10) 상방의 위치에서 정지한다. 동시에 에어실린더(17)의 작동에 의하여 압상판(18)이 상승하여, 성형된 용기(40)을 들어 올리면서 형(10) 상방으로 취출한다. 또한, 에어실린더(25)가 작동하여 취출판(13)이 강하하고, 흡반이 용기내 저면에 접촉한 시점에서 흡인장치가 작동하여 용기를 흡인유지한다(제2(d)도). 그 사이에, 전개판 공급부(36)에서는 압압판(12)가 새로운 전개판(32)을 흡인유지하는 동작을 행한다.

용기(40)을 흡인 유지한 취출판(13)은 에어실린더(26)의 작동에 의하여 화살표(b)방향으로 이동하여 용기 저류부(39)에 복귀한다. 이때, 압압판(12)와 새로운 전개판(32)는 형(10) 상방에 위치한다. 용기 저류부(39)에 있어서 취출판(13)은 용기(40)을 흡인 유지한 상태로 강하하고, 재치판(41)상 또는 이미 쌓여져 있는 다른 용기상에 그 흡인유지된 용기를 재치 또는 쌓고, 그리고 흡인을 해제하여 용기를 이탈한 상태에서 재차 상승한다(제1도). 그 사이에 성형부(43)에서는 압압판(12)가 전기한 바와 같은 가열용융작업, 조립성형작업을 행한다.

이후, 같은 동작이 반복되어, 전개판의 형상방에의 공급, 전개판의 조립성형, 성형된 용기의 형으로 부터의 취출의 각 작업이 연속적으로 반복하여 행해진다.

용기의 형으로 부터의 분리 방법으로서는, 상기 이외의 제5도에 나타낸 바와 같이 에어노즐(46)으로 부터 압착공기를 취출하여 용기(40)을 날려버리는 방법이나, 제6도에 나타낸 바와 같이 기대(14)에 관통공(47)을 형성하고, 성형과 동시에 용기(40)을 압압판(12)에 의하여 관통공(47)에 삽통하여, 기대(14) 하방의 저류상자(48)내에 쌓아서 취출하는 등의 방법을 채용할 수 있다. 그리고, 후자의 경우에 있어 용기가 주형용기인 경우, 그대로 하방으로 압착하는 것이 불가능하므로 제6도에 나타낸 바와 같이 형(10)을 할형으로 하여, 각 할형을 에어실린더(49)등에 의하여 접동 자재하게 설치하고, 성형후 할형을 이간방향으로 이동하여 관통공(47)의 개구면적을 넓히도록 하면 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 성형부(43)의 좌우 양측에 전개판 공급부(36)을 설치하고, 에어실린더(22)와 (25)의 쌍방에 압압판(12)를 취부하고, 전개판(32)의 형(10) 상방에의 공급을 2개의 압압판에 의하여 교대로 행하도록 하여도 무방하며, 이렇게 함으로써 제조효율을 증대할 수 있다. 이때의 용기의 형으로 부터의 취출방법으로서는 상기한 제5도, 제6도에 나타낸 방법을 채용할 수가 있다. 그리고, 에어실린더(17), (22), (25), (26), (38), (42), 대신에 유압실린더를 사용할 수도 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 전개판의 측판부 단부를 테이퍼상으로 가열 용융하므로 상기 단부 상호를 융착할때, 제8도에 나타낸 바와 같이 융착부(50)의 외방단과 내방단에 비 융착부는 전혀 생기지 않으며, 따라서 융착면적이 크고 융착 강도가 극히 크다. 다음에 융착강도의 실험예를 제시한다.

[실험예]

조립성형한 밀도 0.1g/cm²의 발포폴리스티렌 용기의 코너부를 절단하고, 1변의 길이 25mm, 두께 3.5mm의 형의 시험편을 제작하였다. 이 시험편에 대하여, 하중 2kg인 장속도 10mm/분의 조건으로 인장시험을 행하여 파단강도를 측정하였다. 시험은 본 발명 방법에 의하여 제조한 것(제8도에 나타낸 바와 같은 융착상태의 것)과 종래 방법에 의하여 제조한 것(제10도에 나타낸 바와 같은 융착상태의 것)의 쌍방에 대하여 행하였다. 결과를 제1표에 나타낸다. 그리고, 수치는 3회 측정하여 얻어진 수치의 평균치를 나타낸다.

동표에 의하여도 명백한 바와 같이, 본 발명 방법에 의하여 제조된 것은 종래 방법에 의하여 제조된 것에 비하여 약 3배의 파단강도를 가지며, 융착강도가 현저하게 크다.

[제1표]

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 전개판을 압압판에 흡인 유지하여 형상방으로 공급하므로, 전개판 공급작업이 용이하고 작업능률을 양호하게 할 뿐 아니라, 압압판은 실린더 기구에 의하여 상하 및 수평방향으로 이동 가능하게 설치되므로 전개판을 형상방의 적정위치에 정확히 위치시키는 것이 용이하며, 셋트위치의 오차에 의한 성형 불량품이 생길 염려는 없다.

또한, 본 발명은 전개판의 측판부 단부를 테이퍼상으로 가열 용융하므로 융착 면적이 크며, 그 결과 융착강도가 큰것이 얻어지며, 상기 단부의 융착 개소가 외력에 의하여 용이하게 파괴되지 않는 견뢰한 용기를 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 용융 융기물이 융착부 내방단 또는 외방단에 돌기상 물로서 출현하는 일이 없으므로, 외관상으로도 또한 식품위생상으로도 극히 양호하다.

Claims (8)

1. 전개판 공급부로 부터 전개판을 흡인기구를 갖는 압압판에 의하여 흡인하여 취출하고, 전개판을 흡인유지한 상태에서 압압판을 성형부로 이동함과 동시에 가열칼날 하방에 위치시키고, 압압판을 상승시켜서 가열칼날에 의하여 전개판의 측판부단부를 테이퍼상으로 가열용융하고, 그후 압압판을 하강시켜서 형내부로 전개판을 압입하고, 측판부를 기립시켜서 상기 측판부단부 상호를 융착한후, 성형된 용기를 형으로 부터 분리시킴을 특징으로 하는 조립용기의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 성형된 용기를 형으로 부터 분리시킴에 있어서, 상기 용기를 흡인기구를 갖는 취출판에 의해 흡인하여 형상방으로 취출하고, 상기 용기를 용기저류부로 반송하는 조립용기의 제조방법.
3. 흡인기구를 가지며, 전개판을 흡인 유지하는 압압판과, 이 압압판을 상하 및 수평방향으로 이동시키는 실린더 기구와, 전개판의 측판부단부를 테이퍼상으로 가열 용융하는 테이퍼면을 형성하여서된 가열칼날과, 압압판에 의하여 전개판을 압입하기 위한 내공부와 이 압입시에 전개판의 측판부를 기립시키기 위한 내벽을 갖는 형과, 성형된 요기를 형으로 부터 분리하기 위한 기구로 구성됨을 특징으로 하는 조립용기의 제조장치.
4. 제3항에 있어서, 성형된 용기를 형으로 부터 분리하기 위한 기구가, 흡인기구를 가지며, 상기 용기를 흡인 유지한 상태에서 용기 저류부로 반송하는 이동 가능한 취출판으로 이루어진 조립용기의 제조장치.
5. 제3항에 있어서, 성형된 용기를 형으로 부터 분리하기 위한 기구가, 압착공기를 취출하기 위한 에어노즐로 이루어진 조립용기의 제조장치.
6. 제3항에 있어서, 성형된 용기를 형으로 부터 분리하기 위한 기구가, 기대와, 이 기대에 설치한 상기 용기를 삽통시킬 수 있는 관통공으로 이루어진 조립용기의 제조장치.
7. 제1항에 있어서, 성형된 용기를 형으로 부터 분리시킴에 있어서, 압착공기를 불러 넣으므로써 형내의 용기를 날려 버리는 조립용기의 제조방법.
8. 제1항에 있어서, 성형된 용기를 형으로 부터 분리시킴에 있어서, 성형과 동시에 상기 용기를 압압판에 의해 기대에 설치된 관통공에 삽통시켜서, 기대하방의 저류 상자내로 취출하는 조립용기의 제조방법.

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