KR930001764B1 - 포장방법 및 장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

포장방법 및 장치
제1도는 본 발명의 포장방법을 달성하기 위한 배치도.
제2도는 연신 롤에 의해 수행되는 포장용 플라스틱 필름의 폭방향연신동작을 보인 본 발명의 포장장치의 주요부의 정면도.
제3도는 본 발명의 포장장치의 일실시예의 사시도.
제4도는 본 발명의 포장장치의 다른 실시예의 사시도.
제5도는 종래의 포장장치의 일예를 보인 도면.
제6도는 본 발명을 실현한 포장기계에 사용되는 스트레쳐 유니트의 일실시예를 보인 도면.
제7도는 제6도의 평면도.
제8도는 스프레더의 분기각 제어구조를 보인, 스트레쳐 유니트의 측면도.
제9도는 제8도의 구조의 정면도.
제10도는 제6도에 도시한 스트레쳐 유니트를 구비한 본 발명의 포장장치의 또다른 실시예의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 턴테이블 2 : 지지대
3, 3' : 연신 롤 4, 4' : 필름 스프레더
5, 5' : 중간차 8, 17 : 구동원
9 : 정지 테이블 10 : 로터리 아암
13 : 요크 14, 14' : 선회축
15 : 고정축 20, 21 : 자재 이음
22 : 절단기구
본 발명은 플라스틱 필름을 폭방향 및 길이방향으로 연신시키면서 그 연신된 플라스틱 필름으로 수하물을 포장하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
플라스틱 필름을 연신시키면서 그 연신된 플라스틱 필름으로 수하물을 포장하는 포장장치는 다수 공지되어 있으며 이미 상업화되어 사용되고 있다. 이들 종래장치들은 직접 또는 간접 마찰수단을 채용하여 포장시 필름을 구속한다. 더욱 구체적으로 설명하면, 필름 롤 자체에 마찰을 가하거나(직접 마찰) 롤에 감긴 필름 부분에 마찰을 가함으로써(간접 마찰) 구속이 이루어진다. 깔판과 포장되는 수하물은 필름을 연신하는데 필요한 모든 장력을 제공하는 감기 맨드릴의 기능을 수행한다.
플라스틱 필름의 연신방법을 채용하는 포장방법 및 장치에 대하여 여러 건이 특허출원중에 있다. 일본특허출원공고 제61-27254호(발명의 명칭 : 포장방법 및 장치)를 그 예로 들 수 있다. 즉 제5도에 도시한 바와같이 턴테이블(c)위에 놓인 수하물(d)은 턴테이블(c)로부터 소정의 거리를 두고 떨어져 있는 지지대(e)위의 롤에서 공급되며 상호간격을 두고 떨어져 배치되어 필름을 예비연신하는 제1롤(g) 및 제2롤(h)을 통과하는 플라스틱 필름(f)으로 포장된다. 즉 필름(f)은 제1롤(g)의 동작 및 후속하는 제2롤(h)의 동작에 의해 연신되며 그렇게 연신된 필름(f)으로 수하물(d)이 포장된다.
그러나 턴테이블(c)위에 놓이는 수하물(d)의 폭이나 높이는 필름(f)의 폭과 항상 동일하지는 않다. 수하물의 폭이 필름폭보다 넓을 경우 수하물에 부분적인 중첩방식으로 여러번 필름을 감아서 수하물을 포장할 수 있도록 포장시 수하물에 대하여 필름(f)를 수직으로 시프트할 필요가 있다. 또 다른 문제는 특별히 수하물이 가벼운 경우 포장시 수하물(d)이 턴테이블에서 떨어진다는 점이다. 그밖에, 상기 장치는 일반적으로 크기가 크고 복잡한 구조로 되어있다. 또한, 여러번 필름을 감아서 포장하는 방법은 필름을 그만큼 더 많이 소모하기 때문에 비경제적이다.
본 발명의 목적은 플라스틱 필름으로 수하물을 포장하기 직전에 상기 플라스틱 필름을 폭방향으로 연신시켜 종래기술의 문제점을 해소할 수 있는 포장방법 및 장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일양상에 따라, 턴테이블 위에 수하물을 두고 상기 수하물을 회전시키거나 정지상태로 고정된 수하물 둘레로 상기 필름이 감긴 롤을 회전시켜 상기 롤에 감긴 포장용 플라스틱 필름으로 수하물을 포장하는 방법에 있어서, 상기 방법이 수직축을 구비하고 상기 수하물과 상기 필름이 감긴 롤 사이에 배치되며 하나의 롤에 형성된 외주돌기부 및 외주 그루브가 다른 롤에 형성된 외주그루브 및 외주돌기부와 맞물릴 수 있도록 교대로 배열된 외주돌기부와 외주그루브를 구비한 한쌍의 연신 롤을 준비하는 단계와, 상기 롤에서 추출되는 상기 필름을 상기 맞물린 연신 롤 사이로 통과시키는 단계와, 여러 가지 속도로 상기 연신 롤을 회전시킴으로써 폭방향 및 길이방향으로 상기 필름을 연신시키는 단계와, 상기 연신된 필름으로 상기 수화물을 포장하는 단계로 구성된 방법이 제공된다.
본 발명의 또다른 양상에 따라, 포장되는 수하물을 지지하는 턴테이블 및 상기 턴테이블에서 소정의 거리를 두고 배치되어 포장용 플라스틱 필름이 감긴 롤을 지지하는 지지대의 조합체, 그렇지않으면 상기 수하물을 지지하는 정지 테이블 및 상기 정지 테이블 주위를 회전하는 아암 위에 배치되어 상기 포장용 필름이 감긴 롤을 지지하는 지지대의 조합체와, 수직축을 구비하고 하나의 롤에 형성된 외주돌기부 및 외주 그루브가 나머지 하나의 롤에 형성된 외주그루브 및 외주돌기부와 맞물릴 수 있도록 교대로 배열된 외주돌기부와 외주그루브를 구비한 한쌍의 연신 롤과, 상기 연신 롤을 회전시키는 회전수단과, 상기 연신 롤과 상기 턴테이블 또는 상기 정지 테이블 사이에 배열되고 상기 필름의 가장자리를 파지하여 상기 필름을 폭방향으로 펴는 스프레더로 구성된 포장장치가 제공된다.
바람직한 실시예에서, 상기 스프레더는 상기 수하물의 높이에 따라 조정될 수 있도록 배열되고 연신 롤의 간격은 조정 가능하다. 또한 상기 각각의 스프레더는 지지부재 및 상기 지지부재위에 회전가능하게 장착되어 필름의 가장자리와 맞물려 그 가장자리를 파지함으로써 연신된 필름을 폭방향으로 펴는 다수의 원판형 롤러로 구성된다.
이하 본 발명에 따른 포장방법 및 장치를 첨부도면을 통해 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. 제1도에 도시한 바와같이 턴테이블(1)위에 놓인 수하물(a)은 턴테이블(1)에서 소정의 간격을 두고 떨어져 위치하는 지지대(2)의 롤에 감겨있는 플라스틱 필름(b)으로 포장된다. 롤에 감긴 필름은 턴테이블(1)과 지지대(2)사이에 배치된 연신 롤(3, 3')을 통과한다. 연신 롤은 수직축을 구비하고 상호 맞물릴 수 있는 구조를 취할 수도 있다. 연신 롤을 통하여 길이방향 및 폭방향으로 연신된 필름은 필름 스프레터(4, 4')와 중간차(5)를 지나서 수하물(d)에 감기게 된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 제2도에 도시한 바와같이, 연신 롤(3, 3')은 그 외주면 위에 교대로 형성된 외주돌기부(6) 및 외주그루브(7)를 구비하며, 하나의 롤의 외주돌기부(6)가 다른 롤의 외주그루브(7)와 맞물리도록 배열된다. 또한, 상기 연신 롤은 하나의 롤(3')이 다른 롤(3)보다 더 큰 주속으로 회전할 수 있도록 상호 반대방향으로 회전구동한다.
그 결과, 양 롤(3, 3')사이를 통과하는 필름(b)은 상호 맞물려 있는 외주돌기부(6)와 외주그루부(7)에 의해 폭방향 및 길이방향으로 강제적으로 연신된다. 즉, 상호 맞물려있는 롤(3, 3')에서 빠져나오는 필름(b)은 돌기부(6) 및 그루브(7)의 형상과 일치되면서 연신되고, 상기 연신된 필름은 한쌍의 스프레더(4, 4')에 의해 그 폭의 양 모서리에서 파지됨으로써 각 θ의 각도로 폭방향으로 전개되거나 펴진다. 각 θ는 스프레더(4, 4')간의 거리가 연신 롤(3')에 의해 폭방향으로 연신된 후의 필름(b)의 폭과 동일하게 되도록 결정된다. 따라서 각 θ는 연신 롤(3, 3')의 외주돌기부(6) 및 외주그루브(7)의 구성 및 수를 적절히 선택함으로써 제어될 수 있다.
스프레더(4, 4')는 연신 롤(3')을 빠져나오는 필름(b)이 화살표 A 방향으로 이송되는 속도와 동일한 필름이송 속도로 움직일 수 있도록 배열된다. 화살표 A방향으로의 필름(b)의 이동속도를 V1이라하면, 스프레더(4, 4')의 속도는 V1/cosθ로 주어진다.
스프레더(4, 4')에 의해 소정의 쪽으로 전개된 필름(b)은 중간차(5)를 지나 턴테이블(1)위에 놓인 수하물(a) 둘레에 감기게 된다.
각각의 스프레더(4, 4')는 제1도, 제3도 및 제4도에 도시한 바와같은 한쌍의 무단환상 종동벨트(4a, 4b)를 포함하는 무단 벨트형 기구, 롤러 연결체 또는 수하물을 감싸는 필름의 이송을 최적화 할 수 있는 기타의 적절한 기구로 이루어질 수도 있다.
제3도에 본 발명에 따른 포장장치의 일실시예가 도시되어 있다. 플라스틱 필름(b)의 롤이 지지대(2)위에 고정된다. 필름(b)의 선단부는 전동모터등의 구동원(8)에 의해 회전 구동되는 연신 롤(3, 3')사이의 닙(nip)을 통과한다. 롤의 회전속도는 독립적으로 제어가능하다. 따라서, 필름(b)은 연신 롤(3, 3')의 상호 맞물려 있는 외주돌기부(6)와 외주그루브(7)에 의해 주름형태로 폭방향 및 길이방향으로 연신된다. 이렇게 연신된 필름(b)은 한쌍의 스프레더(4, 4')에 의해 그 폭의 양 모서리에서 파지되어 소정의 폭으로 전개되고, 중간차(5)를 통화하여 스프레더(4, 4')로부터 이송된 필름의 속도보다 더 큰 주속으로 회전하는 턴테이블위의 수하물(a) 둘레에 감기게 된다.
제4도는 수하물(a)이 정지상태로 놓여있고, 필름(b)을 공급하고 연신하는 시스템은 수하물(a)를 감싸기 위해서 수하물(a) 둘레를 선회하는 본 발명의 다른 실시예를 보인 도면이다. 더욱 구체적으로 설명하면, 이 실시예에서, 지지대(2)는 수하물(a)이 놓여지는 테이블(9)둘레를 회전하는 로터리 아암(10)위에 지지된다. 아암(10)은 상호 맞물림 상태로 배열된 수직 연신 롤(3, 3')을 또한 지지한다. 아암(10)은 연신 롤(3, 3')과 테이블(9) 사이에 배치된 스프레터(4, 4')를 또한 지지한다. 동작시, 지지대(2)의 롤에 감긴 필름(b)은, 테이블(9) 위에 고정된 수하물(a) 둘레를 공급시스템이 회전함에 따라 길이방향 및 폭방향으로 연신되어 수화물(a) 둘레에 감긴다.
제6도 및 제7도에는 본 발명의 포장장치에 사용되는 스트레쳐 유니트(A)가 도시되어있다. 스트레쳐 유니트(A)는 지지대(2), 중간차(5'), 연신 롤(3, 3'), 스프레더(4, 4') 및 이송 중간차(5)를 구비하며 이들은 모두 프레임 상에 설치되어 있다. 지지대는 포장용 플라스틱 필름(b)의 롤을 지지한다. 필름 롤에 감긴 필름의 선단부는 지지대(2)와 연신 롤(3, 3') 사이에 배치되는 중간차(5')를 경유하여 연신 롤(3, 3')사이를 통과한다. 연신 롤(3, 3')에는 교대로 배치된 외주돌기부(6)와 외주그루브(7)가 형성되어 있으며, 롤(3, 3')의 하나에 형성된 외주돌기부(6)가 다른 하나의 롤에 형성된 외주그루브(7)와 맞물릴 수 있도록 배열된다. 연신 롤(3. 3')의 간격은 캠형 기구등의 조정 기구(8')에 의해 조정된다. 또한, 연신 롤(3, 3')은 프레임위에 설치된 전기모터 혹은 수력원동기(8)에 의해 상호 반대방향으로 회전구동되고 연신 롤(3)이 연신 롤(3)의 주속보다 더 큰 주속으로 회전할 수 있도록 회전구동된다.
따라서, 연신 롤(3, 3')사이로 들어온 필름(b)은 상호 맞물려 있는 외주돌기부(6)와 외주그루브(7)에 의해 폭방향 및 길이방향으로 강제적으로 연신된다. 결국, 연신 롤(3, 3')의 간격내로 들어온 필름(b)은 연신 롤(3, 3')의 외형 또는 구성과 일치되어 연신된다. 필름(b)의 연신폭은 연신 롤(3, 3')의 간격과 이들 롤의 회전속도를 제어함으로서 제어할 수 있다.
연신 롤(3, 3')의 간격을 빠져나오면서 연신된 필름(b)은 분기 각 θ의 각도로 폭방향으로 필름(b)을 펴지게 하는 스프레더(4, 4')에 의해 파지되고 이송된다. 각각의 스프레더(4, 4')는 14에서 요크(13)를 중심으로 선회하는 지지부재(11, 11')위에 회전가능하게 장착되는 원판형 롤러(12)로 구성된다. 요크(13)는 고정축(15)에 의해 프레임에 선회 가능하게 연결되고 중간차(5)는 요크(13)위에서 지지된다. 스프링(16)은 프레임과 요크간을 연결한다. 연신 롤(3, 3')에 의해 연신된 필름(b)은 주름형태를 취한다. 상기 필름(b)의 양쪽 가장자리는 롤러(12)의 외주 가장자리에 의해 맞물려 파지되기 때문에 주름형태의 필름이 폭방향으로 펴져서 중간차(5)쪽으로 이송된다. 스프레더(4, 4')의 분기각은 각도 제어기구(c)에 의해 제어될 수 있다. 제8도 및 제9도에 도시한 바와같이, 각도 제어기구(c)는 스프레더(4, 4')간의 요크(13)위에 지지되며, 회전원판(18)과 일단부는 자재이음(20)에 의해 지지부재(11, 11')에 연결되고 다른 단부는 자재이음(21)에 의해 편심 위치에 있는 수력원동기 또는 전기모터(17)의 원판(18)에 연결되는 봉(19, 19')을 구비하는 수력원동기 또는 전기모터(17)를 포함한다. 동작시 모터(17)에 의한 원판(18)의 회전으로 인해 지지부재(11, 11')는 가상선으로 도시한 바와같이 봉(19, 19')을 통해 선회축(14, 14') 둘레를 회전한다. 제8도 및 제9도에 도시한 배열은 스프레더(4, 4')의 분기각을 변화시키는데 사용되는 수압 또는 공압 실린더 따위의 여러 가지 적당한 수단을 단지 예시한 것에 지나지 않는다. 따라서, 각도 제어기구(c)의 형태는 여러 가지 조건에 따라 적절히 선택될 수 있다.
제10도에 스트레쳐 유니트(A)가 포장되는 수하물을 지지하는 정지 테이블(9) 둘레를 회전하는 또다른 실시예를 도시하였다. 이 실시예에서, 테이블(9) 둘레를 회전하는 로터리 아암(10)은 지지대(2), 중간차(5'), 연신 롤(3, 3'), 스프레더(4, 4') 및 이송중간차(5)를 포함하는 스트레쳐 유니트(A)를 지지한다. 따라서, 이 실시예에 있어서는, 지지대(2)의 필름 롤에 감긴 필름(b)은 폭방향 및 길이방향으로 연신된 다음, 로터리 아암(10)의 회전으로 인해 스트레쳐 유니트(A)가 테이블(9)위의 정지 수하물(a) 둘레를 회전함에 따라 수하물(a) 둘레에 감긴다.
동작시, 지지대(2)의 롤에 감긴 필름(b)의 선단부가 연신 롤(3, 3')사이를 통과한다. 롤(3, 3') 간격의 크기는 부하가 걸리지 않은 상태에서, 즉 연신력이 인가되지 않은 상태에서 필름(b)의 선단부가 롤 사이를 통과할 수 있도록 사전에 조정되어진다. 그런 다음, 필름(b)의 선단부는 로터리 아암(10)위에 제공되는 척 디바이스(도시안됨)에 의해, 포장되는 수하물(a)에 고착된다. 스프레더(4, 4')의 분기각과 연신롤(3, 3')의 간격은 필름(b)이 적절히 연신되어 수하물(a)을 감쌀 수 있도록 수하물(a)의 크기(폭 및 높이)에 따라 제어된다. 로타리 아암(10)이 더욱더 회전함에 따라, 필름(b)이 연속적으로 폭방향 및 길이방향으로 연신되고 추출되어 수하물(a)을 둘러싼다. 감기작업이 끝나면, 필름(b)은 절단기구(22)에 의해 절단됨으로써 수하물의 포장은 완료된다.
포장장치는, 상호 맞물려 있는 연신 롤(3, 3')에 의해 연신된 주름형태 필름(b)이 스프레더(4, 4')에 의해 펴지지 않고도 수하물 둘레에 감길 수 있도록 연신 롤(3, 3')에 의해 전달되는 필름(b)의 폭에 대응하는 간격으로 설정된 스프레더(4, 4')와 함께 동작할 수 있다. 그런 경우에는, 포장되는 수하물에 가해지는 외부의 충격이나 외력에 대해 완충효과를 얻기위해, 수하물(a)의 표면과 주름형태의 포장용 필름(b)사이에 공간이 형성된다.
필름으로 수하물 둘레를 감기위해 스트레쳐 유니트가 정지 수하물 둘레를 회전하는 구성으로 된 실시예가 위에서 서술되었지만, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게 있어서는 연신된 필름을 감기위해 수하물이 턴테이블에 의해 회전하도록 구성하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다는 것이 이해될 것이다.
전술한 사항으로 알 수 있는 바와같이, 본 발명에 따르면 필름(b)은 길이방향뿐 아니라 폭방향으로도 연신될 수 있기 때문에 수하물을 포장하기 위해 필름을 시프트함으로써 필름을 부분적인 중첩방식으로 여러번 감는 종래의 포장방법 및 장치와 비교하여, 필름을 점진적으로 시프트하지 않고도 수하물(a)을 포장할 수가 있다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 필름(b)이 일정한 높이에서 여러번 즉, 완전히 겹치는 방식으로 감기기 때문에 수하물(a)이 일정하고 균일한 장력으로 감겨진다.
또한, 폭방향 및 길이방향으로 필름이 연신됨으로써 완전 연신상태로 사용되는 필름(b)이 최대강도를 얻을 수 있게 된다.
상기한 바와같이, 본 발명에 따르면, 포장용 필름은 폭방향 및 길이방향으로 연신되기 때문에 부분적인 중첩방식으로 여러번 필름을 감아서 수하물을 포장하기 위해 종래의 포장장치에서는 꼭 필요한 필름의 수직 시프트 동작을 수행하지 않고도 포장이 이루어진다. 또한, 수하물이 가벼운 경우에도 포장시 수하물의 추락을 방지할 수 있다. 그밖에, 포장장력을 균일하게 인가함으로써 수하물에 포장력이 불균일하게 작용하거나 국부적인 집중에 의해 야기될 수도 있는 수하물에 대한 손상위험을 제거할 수 있다.

Claims (5)

  1. 롤에 감긴 필름과 수하물 사이에 상대회전을 발생시킴으로써 롤에 감긴 포장용 플라스틱 필름(b)으로 수하물(a)을 포장하는 방법에 있어서, 상기 방법이, 수직축을 구비하고 상기 수하물과 상기 필름이 감긴 롤 사이에 배치되며 하나의 연신 롤의 외주돌기부(6) 및 외주그루브(7)와 또 다른 연신 롤의 외주그루브(7) 및 외주돌기부(6)가 상호 맞물릴 수 있도록 교대로 배열된 외주돌기부(6) 및 외주그루브(7)를 구비한 한쌍의 연신롤(3, 3')을 준비하는 준비단계와, 상기 롤에서 추출된 필름을 상기 맞물려 있는 연신 롤(3, 3')사이로 통과시키는 단계와, 각각 다른 속도로 상기 연신 롤(3, 3')을 회전시킴으로써 폭방향 및 길이방향으로 상기 필름을 연신하는 단계와, 필름 연신이 끝난 직후 상기 연신된 필름으로 상기 수하물을 포장하는 단계와, 및 연신된 상기 필름으로 넓게 포장하기 위하여 상기 연신 롤 및 상기 수하물 사이에서 폭방향으로 상기 필름을 펴는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 포장방법.
  2. 포장될 수하물(a)을 지지하는 수단(1) 또는 (9), 포장용 플라스틱 필름(6)이 감긴 롤을 이송시키고 상기 수하물 지지수단으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 배치되는 지지대(2), 포장용 플라스틱 필름이 감긴 롤 및 수하물 사이에 상대 회전을 발생시키기 위한 수단, 수직측 및 교대로 배치된 외주돌기부(6) 및 외주그루브(7)를 구비한 한쌍의 연신 롤(3, 3') 하나의 연신 롤상의 외주돌기부(6) 및 외주그루브(7)와 다른 연신 롤상의 외주그루브(7) 및 외주돌기부(6)가 상호 맞물릴 수 있도록 배열된 연신 롤(3, 3'), 연신 롤 사이를 통과하는 필름을 폭방향 및 길이방향으로 동시에 연신하기 위해 각각 다른 속도로 상기 연신 롤(3, 3')을 회전 구동시키는 수단(8), 상기 연신된 필름으로 상기 수하물을 넓게 포장하기 위하여 상기 연신 롤 및 상기 수하물 사이에 배치된 스프레더(4, 4')로 구성되는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스프레더(4, 4')의 분기각이 상기 수하물의 높이에 따라 조정될 수 있도록 상기 스프레더가 배열되는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  4. 제2항에 있어서, 연신 롤(3, 3')의 간격이 조정가능하게 되어있는 것을 특징으로 하는 포장장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 각각의 스프레더(4, 4')가 지지부재(11, 11') 및 상기 지지부재위에 회전가능하게 장착되어 필름의 가장자리와 맞물려 그 가장자리를 파지함으로써 연신된 필름을 폭방향으로 펴는 다수의 원판형 롤러(12)로 구성되는 것을 특징으로 하는 포장장치.
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