KR930001280B1 - 트레이카톤 끝플랩의 보조밀폐기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

트레이카톤 끝플랩의 보조밀폐기

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명과 관계되는 종래의 타입의 트레이카톤의 조립에 사용되는 블랭크의 평면도.

제2a 내지 제2e는 제1도의 블랭크를 접어서 트레이카톤을 형성하는 과정에 대한 연속적인 설명도.

제3도는 제1도 및 제2도에서 도시된 타입의 트레이카톤을 조립하고 물건을 채우는 포장기의 일부분에 대한 개략 평면도.

제4도는 제3도에서 도시된 접기 및 밀폐위치에 대한 확대도.

제5a도는 제4도의 5-5선을 따라 취한 것으로서 끝패널을 그 중간접힘위치에 유지하는 판의 통상적인 고정위치를 보여주는 단면도.

제5b도는 제5a도와 유사하나 끝패널을 트레이카톤의 끝플랩과 접촉한 상태로 유지하는 작동위치에 있는 판을 보여주는 단면도.

제6도는 명료하게 이해되도록 약간의 중간구조를 생략한 제5a 및 제5b도의 판 움직임의 작동 메카니즘을 보여주는 평면도, 및

제7a 내지 제7c도는 트레이카톤 블랭크의 끝패널을 접는 것부터 트레이카톤을 형성하는 것까지의 여러 단계에 대한 연속적인 설명도이다.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 분야]

본 발명은 트레이카톤(Tray cartons), 즉 뚜껑없는 종이상자의 끝플랩의 폐쇄 및 밀폐에 관한 것으로, 보다 상세히는 포장기가 멈추었을 때 패널의 폐쇄위치에 있는 트레이카톤의 끝패널의 폐쇄 및 밀폐에 관한 것이다.

[발명의 배경]

병이나 캔 또는 이것들을 담는 이송구는 대체로 트레이카톤에 넣어 포장되고, 선전되는데 이것은 상대적으로 짧은 측면과 끝패널에 접힐 수 있도록 연결된 바닥패널로 구성된다. 포장작업중 트레이카톤 블랭크(blank), 즉 트레이카톤 반제품은 고속으로 블랭크를 움직이는 계속적인 작동중의 포장기 속으로 공급되고 동시에 포장할 물품을 받아들여 블랭크로부터 카톤을 형성한다.

종이상자 제작공적의 한 부분은 블랭크의 끝패널을 끝패널 플랩에 대해서 접어 세우고 끝패널을 플랩에 접착시키는 것이다.

이 작업은 종래에는 고정식 접기레일을 채용하여 물건이 채워진 카톤 블랭크가 이동됨에 따라 끝패널을 적당한 위치에도 점차적으로 접어세움으로써 수행되었다. 접착제가 마르기 전에 끝패널이 끝플랩에 까지 이송되어 접촉되도록 하기 위해 접착제는 접기작업전에 발라진다. 기계가 동작을 멈추면 그때에 폐쇄 및 밀폐 위치에 있던 카톤은 충분히 밀폐되지 않는데 이는 끝패널이 끝플랩과 접촉하게 되는 위치에 아직 카톤이 도달하지 않기 때문이다. 기계가 다시 작동하기 까지 접착제는 마르게 되고 종이상자는 형성되지 않을 것이다.

이러한 문제점은 과거에도 인식되었고 이를 해결하려는 노력들이 시도되었다. 예를들면, 1970.4.7일자 디이터의 미합중국 특허 제 3,504,478호는 관련된 공압회로가 작동될 때 끝패널을 끝패널에 대해 밀어세우기 위한 분리폐쇄기(separate closer) 또는 판을 개시한다. 동시에 그 접힌 위치에서 끝플랩을 유지하는 프레임은 폐쇄기판(closer plate)이 작동할 공간을 제공하기 위해 제거되어야 한다. 이러한 작업들은 끝패널이 끝플랩을 향해 접혀지기 시작하기전에 수행되어야 한다. 이러한 작업 방식에는 상대적으로 부피가 크고 또한 유리관리를 요하는 여분의 장비가 요구된다. 더욱이, 이것은 그렇지 않았다면 트레이카톤의 이송 및 조립 등의 기본적 작업에 사용될 수 있었던 공간을 이들 기계를 위한 공간으로 사용해야 한다.

이 문제에 대한 다른 하나의 접근은 그린 쥬니어의 1986.1.7일자 미합중국 특허 제 4,562,687호에 의해 개시되는데 이는 트레이카톤의 이동방향으로 움직이는 요소를 갖는 접기판을 사용하는 것이다. 채용된 적극적인 접기작업에서 각각의 트레이카톤의 끝패널을 끝플랩에 접착시키며 기계가 멈추었을때 카톤은 밀폐위치에 있게 된다. 이러한 접근방법은 위에서 논의된 문제점은 제거하지만 정상적인 접기 및 밀폐공정을 수행하기 위해 이동부분이 요구되며 이것은 더 많은 장비의 유지관리나 고장을 초래하게 된다. 더욱이 더 빠른 기계의 속도는 고정식 레일 접기 기구에서만이 가능할 것이다.

종래의 트레이카톤 포장기와 용이하게 결합될 수 있는 간단하고 효율적인 끝패널을 끝플랩에 밀폐시키는 장치를 제공하는 것은 바람직할 것이다.

[발명의 간단한 요약]

본 발명은 포장기계가 동작을 멈추었을 때 트레이카톤의 끝플랩을 향해 이동하도록 작동될 수 있는 끝패널 접기장치에 관한 것이다. 끝패널 접기장치는 이동하는 끝패널을 접히지 않는 편평위치에서 중간접힘위치까지 접는 고정식 제1장치와, 이동하는 끝패널을 그 중간접힘위치에서 유지하는 통상적인 고정식 제2장치 및, 이동하는 끝패널을 그 중간접힘위치에서 끝플랩에 대해 최종접힘 위치까지 접는 고정식 제3장치로 구성된다. 통상적인 고정식 제2장치는 끝플랩쪽으로 및 그 반대쪽으로 수평축 주위를 요동운동하도록 장착된 안내판으로 구성된다.

통상적으로 고정식 안내판은 끝패널의 통상적인 접기작업의 부분을 이루며 기계가 멈추었을 때에만 끝플랩에 대하여 접촉하는 끝패널을 이동하기 위해 작동된다. 그러므로 이것들은 여분의 공간을 차지하지 않으며 고속도로 작동하는 포장기의 성능을 저해하지 않는다.

본 발명의 다른 측면들은 여러가지 이점들과 함께 후술하는 발명의 상세히 설명속에서 좀더 분명히 언급될 것이다.

[발명의 설명]

제1도를 참조하면, 트레이 카톤을 만드는데 사용되는 전형적인 블랭크(10)는 바닥패널(12), 접힘선(16)에 의해 바닥패널에 연결된 측면패널(14) 및 접힘선(20)에 의해 바닥패널에 연결된 끝패널(18)로 구성된다. 접힘선(22)에 의해 측면패널 (14)의 끝에 연결된 것은 끝플랩(24)이다.

제2a도에서 보듯이, 블랭키(10)의 측면패널은 접힘선(16)을 따라 첫번째로 접혀진다. 세워진 측면패널은 블랭크 패널이 포장기를 따라 움직일때 선단 및 후미패널을 이룬다. 전형적으로는 카톤입구끝의 끝플랩(24), 즉, 포장할 물품이 트레이속으로 들어가는 끝은 이때 제2b도에서와 같이 밖으로 접혀서, 물품이 트레이 속으로 들어가는데 방해되지 않도록 한다. 다른쪽 끝플랩은 제2b도에서 보듯이 안쪽으로 접힌다.

제2c도에서 보듯이, 물품 A는 트레이속으로 도입되고 이어서 트레이의 입구끝의 끝플랩(24)이 제2d도에서 보듯이 서로를 향해서 안쪽으로 접힌다.

끝패널(18)은 이때 제2e도에서 보듯이 끝플랩에 대해서 접혀 세워지고, 이들은 접착제로 붙여진다. 그러면 채워진 트레이 카톤은 포장기로부터 방출되고 다음 작업이나 선적에 들어간다.

제3도를 참조하면, 본 발명에 관계된 포장기는 부호 26으로 표시되는데 이는 카톤 블랭크 호퍼 및 이송장치(28), 카톤 콘베이어(30), 물품 송입 콘베이어(32) 및 바스켓 체인 콘베이어(34)로 구성된다. 바스켓 체인 콘베이어(34)의 위에 놓인 것은 밀음판(pusher plate) 콘베이어(36)이다. 이 점까지의 기계의 작동은 종래와 같다. 물품은 송입 콘베이어(32)로 이송되고 송입 콘베이어에 의해 바스켓 체인 콘베이어(34)위에 놓여진다. 물품은 개개의 음료수 병이나 캔같은 날개의 물건이거나 이들 물건들의 좀더 큰 단위인 6 또는 12개 들이 이송구일 수 있다. 어느 경우이든 트레이카톤에 포장되어야할 물품의 소요갯수가 바스켓 체인 콘베이어의 각각의 섹션(38)에 적재되도록 물품송입 컨베이어의 속도는 바스켓 체인 콘베이어(34)의 속도에 관계된다. 바스켓 체인 콘베이어의 각 섹션은 이 바스켓 체인 콘베이어의 얇은 조각으로된 표면 위로 올라온 막대(40)에 의해 인접 섹션과 분리된다. 밀음판 (42)은 송입 콘베이어(32)와 카톤 콘베이어(30)의 이동방향과 경사각을 이루는 밀음판 콘베이어(36)의 연속된 체인(44)에 장착된다. 물품과 접촉하는 밀음판의 면은 밀음판(42)의 계속된 운동이 마침내 바스켓 체인 콘베이어(34)로부터 카톤 콘베이어(30)위에로 밀어내기 위해 송입 콘베이어와 카톤 콘베이어의 이동방향에 평행하다.

카톤 콘베이어(30)는 트레이 카톤의 폭에 해당하는 간격으로 놓인 러그(48)를 이송하는 무한체인들(46)사이에 위치하는 이격된 지지면(31)을 포함한다. 러그(48)는 카톤을 바닥을 밀뿐만 아니라 트레이카톤 블랭크의 측면패널을 제2a도에서 보이는 위치로 접는데도 쓰인다. 이에 더하여 러그(48)와 바스켓 체인 콘베이어(34)위의 분리기 막대(40)는 제2b도 및 제2c도에서 보이는 뒤로 접힘상태의 카톤 콘베이어(30)의 물품입구끝에 위치하는 끝플랩(24)을 함께 유지한다. 끝패널(18)은 이 끝패널은 제2a 내지 제2d도에서 보이듯이 접히지 않은 편평위치로 유지하는 억제막대(50)밑에 놓이며 입구끝의 반대쪽의 카톤의 측면의 플랩(24)은 플랩지지로드 (52)에 의해 제2b도에서 보듯이 폐쇄된 안으로 접힘상태로 유지한다.

트레이 블랭크 호퍼 및 이송섹션(28)은 어떠한 요구에도 적합하게 디자인될 수 있다. 예를들면, 이것은 1977.7.12일자 셔어먼의 미합중국 특허 제 4,034,658호에 개시된 방식으로 기능할 수 있다. 지금까지 설명한 포장기의 다른 특징들은 전술한 미합중국 특허 제 4,562,687호에서 좀더 상세히 설명되는데 이들 두 특허의 개시는 참고자료에 포함된다.

제3도의 기계는 또한 접착 및 밀폐위치(54)로 구성된다. 카톤의 끝패널(18)은 접착위치에 도달하기전의 중간점까지 접하고, 이 위치를 벗어나서 이들은 끝플랩에 대해서 접히고 압력막대(56)에 의해 제위치에 유지된다. 카톤 콘베이어(30)에 의해 접착 및 밀폐위치(54)에서 바닥으로 카톤이 이송되는 소정의 거리동안 카톤끝에 압력을 작용하도록 선행기술의 수용가능한 어떤 디자인으로도 구성될 수 있는 압력막대(56)가 설치된다. 크레이 카톤이 압력막대로부터 벗어날 때까지 접착제는 마르게 되고 또한 고정되어 카톤은 구조적으로 튼특하게 된다. 그러면 카톤은 콘베이어(30)를 따라 계속해서 바닥으로 내려와서 도시안된 어떤점까지 도달한 후 다음 작업을 위해 방출된다.

제4도를 참조하면, 제2C도의 물건이 채워지고 부분적으로 세워진 카톤이 콘베이어(30)를 타고 바닥으로 움직이면서, 카톤의 입구쪽의 선단끝플랩(24)은 고정식 플랩접기로드(57)에 접하게 되고 그것에 의해 후미 측면패널(14)을 향해 뒤로 접히게 된다. 회전축(60)에 연결된 핑거(58)는 카톤의 입구쪽의 후미끝플랩을 치기 위해 반시계방향으로 회전하도록 채택되고 선단측면패널을 향해 그것을 전방으로 접는다. 후미끝플랩은 이 지점에서 핑거(58)에 노출되는데 이는 그것이 바스켓 콘베이어(34)로부터 바닥으로 통과하여 뒤로 접힘위치에서 러그(48)와 분리기 막대(40)에 의해 더 이상 유지되지 않기 때문이다. 후미끝플랩은 플랩접기막대(57)에 의해 새로운 안으로 접힘위치에 유지되며, 이 지점에서의 채워진 카톤은 제2d도의 카톤에 해당한다. 축(60)은 회전을 위해 적당한 저어널(62)에 장착될 수 있고, 편리한 파워트레인을 통해 동력이 공급될 수 있는데 예를들면 축(60)에 부착된 스프로켓(68)에 스프로켓(65)과 체인(66)에 의해 연결된 구동축(64)에 의해서이다.

공지기술과 같은 형태의 고정끝패널 접기막대(70)가 콘베이어(30)의 양쪽에 있는 플랩접기막대(57)의 끝으로부터 약간 아래에 위치한다. 접기막대(70)의 기능은 카톤이 접착위치(54)에 들어갈 때 끝패널이 중간접힘상태에 있도록 끝패널을 상향으로 접는 것을 시작하는 것이다. 접기막대(70)의 동작은 제7a도에 도시되는데 여기서 끝패널의 아래쪽부분은 그 중간위치에서 보이고, 끝패널의 위쪽부분은 막대(70)에 의해 위로 접히는 초기단계에서 보인다.

역시 제4도를 참조하면, 콘베이어의 계속된 움직임은 카톤을 접착위치로 이송하는데 여기서는 판(72)이 끝패널(18)을 지지하고 안내하여 이들을 접기막대(70)의 아래쪽끝에 설치된 중간접힘위치에 유지한다. 끝패널은 접착위치에 있는 동안 판위에 있는 접착제(74)로부터 접착제를 받는다. 접착제는 이러한 종류의 작업에 적합한 어떠한 타입이라도 좋으나 바람직하게는 고온용융 타입이며, 이동하는 끝패널의 선단 및 후미부분에 뿌려지느데 왜냐하면 그것은 접힌 끝플랩의 반대쪽에 위치하기 때문이다. 포장기의 정상적이 연속작동중에 판(72)에 의해 지지되는 카톤이 제7b도에 도시된다.

카톤이 접착위치(54)를 벗어나면, 끝패널(18)은 고정식 접기막대(76)에 접촉하게 되고, 이 막대는 끝패널을 끝플랩(24)에 대해 계속하여 접어 세우기를 완료하도록 설계된다. 이 단계의 카톤은 제7c도에 도시되는데 여기서 끝패널의 아래쪽끝은 접혀서 끝플랩과 접촉하게 되고, 위쪽끝은 접기막대(76)의 위쪽끝에 의해 결합되는 과정에 이제 막 들어선다. 끝패널의 접착제는 끝패널과 접촉하고 압력막대 (56)는 전술한대로 접착제가 끝패널을 끝플랩에 완전히 접착시키도록 끝패널을 끝플랩에 대해서 충분히 유지한다.

제5a도를 참조하면 판(72)이 제 7b도에 도시된 중간위치의 끝패널(18)을 지지하는 것이 보이는데 이것이 판의 정사적 작동위치이다. 제5a도 및 제6도에 보는 바와 같이, 각각의 판(72)은 이격된 한쌍의 아암(78)에 의해 각 끝에서 지지된다. 아암(78)이 그 중앙부에서 수평축(80)주위에 요동가능하게 장착되고, 그 아래쪽(82)에서 요동가능하게 링크(84)에 부착된다. 링크(84)의 중앙부는 조절용 턴버클로 구성되는 것으로 도시된다. 링크(84)의 `반대쪽 또는 안쪽 끝은 수직축(90)에 장착된 판(88)의 반대쪽 끝에 요동가능하게 부착된다. 판(88)의 아래쪽에는 역시 축(90)에 장착된 피니언기어(92)가 연결된다. 피니언기어(92)는 임의의 장치에 의해 상호 운동하도록 작동되지만 바람직하게는 잘 알려진 공압 회전 액튜에이터에 의해 동력을 공급받는 랙(94)에 작동적으로 연결된다. 회전 액튜에이터는 랙(94)의 운동을 일으키고 랙(94)은 피니언기어를 회전시키고 이것은 판(88)을 회전시킨다. 그러므로 링크(84)는 판(88)의 회전방향에 따라서 아암(78)의 바닥끝을 안쪽 또는 바깥쪽으로 움직이도록 된다. 판(88)이 제6도에 도시된 정상작동위치로부터 회전할때 아암 (78)의 아래끝은 바깥쪽으로 움직이고 아암의 상부가 판(72)을 제5b도의 수직위치로 움직이도록 한다.

작동중 기계가 멈추면, 회전 액튜에이터 또는 다른 랙구동장치는 도시되지는 않았지만 공지기술인 적당한 회로를 통해 활성화되고 랙(94)의 운동과 판(88)의 요동 및 회전을 일으킨다. 이것은 안내판(72)의 상방향요동을 초래한다. 판(88)이 제5a도 위치에서 제5b도 위치로 이동할때, 링크(84)의 외측끝은 판의 운동에 비교해서 바깥쪽으로횡단하는 방향으로 아주 조금 움직이고, 커다란 기계적 이점을 가진 판(72)의 저속의 최종 폐쇄운동을 일으킨다. 이것은 접착위치의 카톤이 끝패널을 끝플랩에 대해 누르도록 판(72)이 그것에 접촉하기전에 그 아래쪽으로의 운동이 멈춘후 최종 정지위치에 정착하도록 충분한 시간을 제공한다. 끝패널은 접착제로 코우팅될 것이므로, 끝패널과 끝플랩간의 강력하고 내구적인 접촉은 끝패널과 끝플랩의 일체로의 부착을 초래할 것이다. 기계가 멈추었을 때에 밀폐위치의 카톤은 그러므로 접착 공정에서부터 벗어날 수 없으며 마침내 구조적으로 완전한 카톤으로서 기계로부터 빠져나오게 된다.

그러므로 기계가 멈추기전에 접착되어야할 마지막 카톤을 밀폐할 수 없기 때문에 발생하는 카톤 제조의 실패의 문제는 본 발명에 의해 극복된다. 기계가 멈추었을 때 끝패널을 끝플랩에 접촉하도록 움직이는 통상적은 고정식 안내판을 이용함으로써, 기계의 길이는 최소한으로 유지할 수 있고 안내판이 움직여야할 거리도 최소환된다. 이러한 짧은 이동거리와 단순한 작동기구의 채용으로, 안내판은 기계가 멈출때에 즉각적이고도 강력하게 움직이게 되고 이로써 낮은 유리관리비용으로 높은 효율성을 얻을 수 있게 된다.

비록 본 발명의 바람직한 실시예가 개시되었으나 특허청구범우에 의해 규정되는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 실시예의 상세한 부분에 있어서의 변경이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 바닥패널(12), 바닥패널에 접힐 수 있도록 측면패널(14) 및 끝패널(18)과, 측면패널(14)의 끝에 접힐수 있도록 연결된 끝플랩(24)으로 구성되어 있으며, 블랭크의 바닥패널(12)은 콘베이어 장치(30)에 의해 지지되고, 블랭크(10)의 끝패널(18)은 수평의 접히지 않은 상태에 있고, 블랭크(10)의 측면패널(14)은 바닥패널(12)로부터 상향으로 접히며 블랭크(10)의 선단 및 후미부분을 구성하는 트레이카톤 블랭크(10)를 기계의 아래쪽으로 이송하는 장치(30) ; 이동하는 트레이카톤 블랭크(10)의 바닥패널 (12)위에 포장할 물품을 움직이는 장치(36) : 이동하는 트레이카톤 블랭크(10)의 끝플랩(24)을 서로를 향하도록 접는 장치(57,58) : 그리고 이동하는 트레이카톤 블랭크 (10)의 끝패널(18)이나 끝플랩(24)의 어느 한쪽에 접착제를 바르는 장치(74)로 구성되는 타입의 트레이카톤내에 물품을 포장하는 기계에 있어서, 이동하는 끝패널을 접히지 않은 편평위치에서 중간접힘위치까지 접는 고정식 제1장치, 이동하는 끝패널을 그 중간접힘위치에서 끝플랩에 대해 최종접힘위치까지 접는 고정식 제3장치를 더 포함하며, 통상적인 고정식 제2장치(72)는 트레이 카톤 블랭크(10)의 동선의 어느 한쪽에 위치하는 수평축(80) 주위를 요동운동하도록 장착된 아암(78)에 부착되고 부착된 아암 (78)의 바닥부분이 서로로부터 멀리 이동할 때 끝플랩(24)을 향하여 이동하는 판부재로 구성되며, 그리고 아암(78)의 상기 바닥부분을 움직이는 장치는 블랭크(10)를 기계의 아래쪽으로 이송하는 장치가 멈출때 서로로부터 멀리 이동하며, 이에 의해 판부재(72)는 고정식 트레이 카톤 블랭크(10)의 끝패널(18)을 그 끝플랩(24)과 접촉하도록 움직여서 끝패널(190을 끝플랩(24)에 접착하여 고정식 트레이카톤 블랭크 (10)로부터 트레이카톤을 형성하는 것을 특징으로 하는 포장기.
2. 제1항에 있어서, 아암(78)의 바닥부분을 수직축(90) 주위에 회전하도록 장착된 판(88)에 연결시키며, 그 자체는 수직축(90)의 반대쪽에 있는 판(88)에 연결된 링크로서 이에 의해 판(88)의 회전에 따라 아암(78)의 바닥부분을 움직이는 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장기.
3. 제2항에 있어서, 판(88)은 그것과 연관된 피니언 기어(92) 및 이 피니언 기어와 맞물림된 랙(94)을 가지며, 이에 의해 포장기의 멈춤이 피니언 기어(92)를 회전시키고 이로써 그 수직축(90) 주위로 판(88)을 회전시키기 위해 랙(94)을 작동시키는 것을 특징으로 하는 포장기.

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