WO2024072035A1

WO2024072035A1 - 종이 빨대 제조 장치

Info

Publication number: WO2024072035A1
Application number: PCT/KR2023/014894
Authority: WO
Inventors: 이종철; 유지수
Original assignee: 이종철
Priority date: 2022-09-28
Filing date: 2023-09-26
Publication date: 2024-04-04

Abstract

본 발명은 빨대 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종이 재질의 빨대를 고주파 히팅 융착 방식을 이용해 자동으로 제조할 수 있는 종이 빨대 제조 장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치는, 메인 프레임, 메인 프레임의 한쪽 끝부분이 구비되어 띠형 종이 소재를 투입하는 투입부, 띠형 종이 소재가 투입되어 이송되는 방향을 기준으로 투입부의 뒤쪽에 구비되어 투입되는 띠형 종이 소재를 관 형태로 성형하는 성형부, 성형부의 뒤쪽에 구비되어 관 형태로 성형된 띠형 종이 소재의 접합 부위를 융착하는 융착부 및 융착부의 뒤쪽에 구비되어 성형 완료된 빨대를 순차적으로 배출하는 배출부를 포함한다.

Description

종이 빨대 제조 장치

본 발명은 빨대 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종이 재질의 빨대를 고주파 히팅 융착 방식을 이용해 자동으로 제조할 수 있는 종이 빨대 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 빨대는 병이나 캔과 같이 각종 용기에 들어 있는 물, 음료수 등을 섭취하기 위해 사용하는 것으로, 소정 길이로 이루어지고, 중앙에 물, 또는 음료를 흡입할 수 있는 흡입홀이 형성되어, 음료수 병이나 캔에 넣고 입으로 빨아 음료수를 쉽게 섭취하도록 해 주는 것이다.

빨대는 과거에 종이에 초를 코팅하여 사용하였고, 최근에는 몸체에 다양한 색상을 입힌 일반 스트레이트 빨대와, 몸체에 주름을 형성시켜 굽혀질 수 있도록 형성하여 머리를 뻣뻣히 세워서 먹어야 했던 불편함을 해소한 플렉시블 빨대와, 몸체의 끝단부에 스푼형상으로 연장시켜 형성한 스푼빨대 등이 계속적으로 변화하여 많은 발전을 하고 있다.

또한 이러한 빨대를 많이 사용하는 곳으로 takeout커피전문점을 꼽을 수 있는데, 상기 커피전문점은 최근에 기하급수적으로 늘어나 전국적으로 많은 곳이 영업중이다.

그러나 근래에는 일회용 플라스틱 제품에 대한 환경 문제가 부각되면서 사용을 자제하려는 움직임이 활발하고, 이에 플라스틱 빨대 역시 종이, 나무, 금속, 유리 재질로 된 빨대와 같이 대체 빨대의 사용이 권장되고 있는 추세이다.

나무, 금속, 유리 재질로 된 빨대는 일회용으로 사용하기에 적합하지 못하고, 따라서 플라스틱 빨대의 대안으로 일회용 종이빨대가 거론되고 있다.

일반적인 종이빨대는 원통 모양이 되도록 말아 소정 길이를 가지도록 제조되는 것으로 카페 등에서 직접 만들어 판매되는 음료를 취식하기 위해 개별로 사용되는 데에는 무리가 없지만, 편의점이나 마트 등에서 판매되는 음료 용기와 함께 포장되어 판매되는 용도로 사용되기에는 구조적으로 곤란한 문제가 있다.

이와 같이 빨대는 주로 합성수지 재질로 만들어지게 되는데, 합성수지 재질의 빨대는 일회용으로 사용된 다음 쓰레기로 버려지고 있으며, 합성수지로 만들어진 다른 제품들과 달리 합성수지 빨대는 분리 수거 대상이 아니어서 환경을 오염시키는 문제점이 있다.

또한 기존의 종이빨대는 종이에 아교 또는 '포리졸'이라고 하는 수용성 본드를 이용하여 종이를 부착시켜 제조 되고 있다.

이와 같은 종래의 종이빨대는 뜨거운 커피 등을 마시기 위하여 사용되는 경우 종이에 부착된 아교 또는 본드가 녹아 음식물에 함유되고, 사용자는 이들 접착제가 함유된 음료수 등을 섭취하게 되어 인체에 유해한 접착제 성분을 마시게 되는 경우가 발생하게 된다.

{선행기술문헌}

{특허문헌}

선행문헌 1(등록특허 10-2042619 종이 빨대 제조방법 및 그 장치)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 띠형 종이 소재를 원형으로 성형하는 성형 지그를 이용해 균일하게 원형으로 성형할 수 있는 종이 빨대 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 빨대의 접합 부위는 순차적으로 성형되며 고주파 가열되어 접합 부위를 견고하게 접합할 수 있는 종이 빨대 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 원형으로 성형되기 전 띠형 종이 소재를 절단한 상태에서 성형할 수 있어서 절단 부위가 균일하게 할 수 있는 종이 빨대 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치는, 메인 프레임, 상기 메인 프레임의 한쪽 끝부분이 구비되어 띠형 종이 소재를 투입하는 투입부, 띠형 종이 소재가 투입되어 이송되는 방향을 기준으로 상기 투입부의 뒤쪽에 구비되어 투입되는 띠형 종이 소재를 관 형태로 성형하는 성형부, 상기 성형부의 뒤쪽에 구비되어 관 형태로 성형된 띠형 종이 소재의 접합 부위를 융착하는 융착부 및 상기 융착부의 뒤쪽에 구비되어 성형 완료된 빨대를 순차적으로 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 투입부는, 투입되는 띠형 종이 소재를 정위치로 투입되도록 안내하는 투입 가이드와, 상기 투입 가이드의 중간 지점에서 앞쪽에 구비되어 띠형 종이 소재를 상하로 지지하여 이송하는 제1 지지롤러 및 상기 투입 가이드의 뒤쪽에 구비되어 상기 제1 지지롤러와 투입 가이드에 의해 정위치로 이송되는 띠형 종이 소재를 상하로 지지하여 상기 성형부 측으로 이송하는 제2 지지롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 지지롤러와 제2 지지롤러 사이에 구비되고, 외측에 커터가 설치되어 회전되면서 일정 간격으로 띠형 종이 소재를 절단하는 커팅 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 성형부는, 상기 투입부로부터 투입되는 띠형 종이 소재의 하부가 굴곡지도록 'U'자 형태로 성형하는 성형 지그와, 상기 성형 지그의 뒤쪽에 구비되어 상기 성형 지그로부터 성형된 띠형 종이 소재의 하부 내측을 곡면 형태가 유지되도록 성형하는 성형 롤러와, 상기 성형 롤러의 뒤쪽에 구비되어 성형되어 이송되는 띠형 종이 소재의 일측을 내측을 향해 절곡시켜 관 형태로 성형하는 제1 성형 가이드 및 상기 제1 성형 가이드의 뒤쪽에 구비되어 띠형 종이 소재에서 절곡된 타측을 내측을 향해 절곡시켜 관 형태로 성형하는 제2 성형 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 융착부는, 상기 성형 롤러와 제1 성형 가이드 사이에 구비되어 'U'자 형태로 성형되어 이송되는 띠형 종이 소재의 상부 끝부분을 가열하는 융착부 가열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 성형 가이드의 바로 뒤쪽에는 상기 제1 성형 가이드에 의해 한쪽 끝부분이 절곡된 띠형 종이 소재의 상부를 가열하며 이송시키는 제1 융착 롤러가 구비되고, 상기 제2 성형 가이드의 바로 뒤쪽에는 상기 제2 성형 가이드에 의해 다른쪽 끝부분이 절곡되며 겹쳐진 띠형 종이 소재의 상부를 가열하며 이송시키는 제2 융착 롤러가 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2 융착 롤러의 뒤쪽에는 띠형 종이 소재에서 겹쳐지며 상기 제2 융착 롤러에 의해 가열된 상부를 다시 가열하여 융착시키는 제3 융착 롤러가 구비된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 융착 롤러, 제2 융착 롤러, 제3 융착 롤러는 각각 하부에 띠형 종이 소재가 융착될 때 하부를 지지하는 제1 하부 지지롤러, 제2 하부 지지롤러 및 제3 하부 지지롤러가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 융착 롤러, 제2 융착롤러, 제3 융착롤러와 제1 하부 지지롤러, 제2 하부 지지롤러 및 제3 하부 지지롤러 사이에는 띠형 종이 소재가 성형되며 이송되는 방향을 따라 띠형 종이 소재가 관 형태로 성형되는 내측을 지지하며 가열하는 히팅 파이프가 구비된 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.

상기 제1 융착 롤러, 제2 융착 롤러, 제3 융착 롤러의 상부에는 고주파에 의한 열을 발생시켜 상기 제1 융착 롤러, 제2 융착 롤러, 제3 융착 롤러를 가열하는 고주파 히팅부가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 종이 빨대 제조 장치로서, 빨대(S)가 제조되는 공간을 제공하는 장치본체; 상기 장치본체의 일단을 이루며 띠형 종이 소재(P)를 이송방향(D1)으로 투입시키는 투입유닛; 띠형 종이 소재(P)가 투입되는 이송방향(D1)을 기준으로 상기 투입유닛의 앞쪽에 구비되어 투입되는 띠형 종이 소재(P)를 관 형태로 성형하는 성형유닛; 상기 성형유닛의 상부를 에워싸면서 구비되어 상기 성형유닛에 예열을 가하는 예열유닛; 상기 예열유닛의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 관 형태로 성형된 띠형 종이 소재(P)의 접합 부위를 융착하는 융착유닛; 상기 융착유닛의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 자체 회전되면서 설정된 간격으로 띠형 종이 소재(P)를 절단하는 커팅유닛; 및 상기 커팅유닛의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 성형 완료된 빨대(S)를 순차적으로 배출하는 배출유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 투입유닛은, 투입되는 띠형 종이 소재(P)를 정위치로 투입되도록 안내하는 투입가이드; 및 상기 투입가이드에서 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 띠형 종이 소재(P)를 상하로 지지하여 이송하는 지지롤러;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 성형유닛은, 상기 투입유닛으로부터 투입되는 띠형 종이 소재(P)의 하부가 굴곡지도록 'U'자 형태로 성형하는 성형지그; 상기 성형지그의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 상기 성형지그로부터 성형된 띠형 종이 소재(P)의 하부 내측을 곡면 형태가 유지되도록 성형하는 성형롤러; 상기 성형롤러의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 성형되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 일측을 내측으로 절곡시켜 관 형태로 성형하는 제1 성형가이드; 및 상기 제1 성형가이드의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 띠형 종이 소재(P)에서 절곡된 타측을 내측으로 절곡시켜 관 형태로 성형하는 제2 성형가이드;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 예열유닛은, 상기 성형유닛에 상기 융착유닛의 온도 보다 낮은 온도의 열을 가하는 히터; 및 상기 히터가 수용되며 상기 성형유닛의 상부의 일부를 에워싸는 형상으로 구비된 히터케이스;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 융착유닛은, 상기 제1 성형가이드의 이송방향(D1)의 앞쪽에서 상기 제1 성형가이드에 의해 한쪽 끝부분이 절곡된 띠형 종이 소재(P)의 상부를 가열하며 이송시키는 제1 융착롤러; 상기 제2 성형가이드의 이송방향(D1)의 앞쪽에서 상기 제2 성형가이드에 의해 다른쪽 끝부분이 절곡되며 겹쳐진 띠형 종이 소재(P)의 상부를 가열하며 이송시키는 제2 융착롤러; 상기 제2 융착롤러의 이송방향(D1)의 앞쪽에서 띠형 종이 소재(P)에서 겹쳐지며 상기 제2 융착롤러에 의해 가열된 상부를 다시 가열하여 융착시키는 제3 융착롤러; 및 상기 제1 융착롤러, 제2 융착롤러, 제3 융착롤러의 상부에는 고주파에 의한 열을 발생시켜 상기 제1 융착롤러, 제2 융착롤러, 제3 융착롤러를 가열하는 고주파 히팅부재;를 포할 수 있다.

또한, 상기 커팅유닛은, 성현된 빨대(S)의 단면을 일직선으로 절단하는 제1 커팅유닛; 및 성현된 빨대(S)의 단면을 비스듬하게 절단하는 제2 커팅유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 커팅유닛은, 홈 형태의 제1 커터 설치홈이 형성되는 제1 커팅롤러; 및 상기 제1 커팅롤러의 제1 커터 설치홈에 설치되어 성현된 빨대(S)의 단면을 일직선으로 절단하는 제1 커터;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 커팅유닛은, 폭방향을 따라 홈 형태의 제2 커터 설치홈이 설정된 각도를 이루면서 형성된 제2 커팅롤러; 및 상기 제2 커팅롤러의 상기 제2 커터 설치홈에 설치되어 성현된 빨대(S)의 단면을 각도를 주면서 절단하는 제2 커터;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치는, 띠형 종이 소재를 빨대로 성형함에 있어서, 빠른 성형이 가능한 효과가 있다.

그리고 빨대의 외형이 균일하도록 성형할 수 있으며, 접합 부위는 고주파 가열을 이용해 순차적으로 반복 가열하며 가압함에 따라 접합 상태가 견고하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 띠형 종이 소재를 연속 공급하면서 원형으로 성형되기 전 절단한 상태로 성형할 수 있어서 절단 부위가 균일하게 성형할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치의 전체 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치에서 투입부만을 상세히 나타낸 사시도이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치에서 성형부와 융착부만을 상세히 나타낸 사시도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 성형 지그와 성형 롤러에 의해 성형되는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 제1 성형 가이드에 의해 성형되어 제1 융착롤러에 의해 융착되는 상태를 나타낸 동작 상태도이다,

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 제2 성형 가이드에 의해 성형되어 제2 융착롤러에 의해 융착되는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 제3 융착롤러에 의해 융착되는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 융착부위 가압롤러에 의해 가압되며 이송되는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치에서 배출 유도부와 배출부만을 상세히 나타낸 사시도이다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치의 전체사시도이다.

도 11은 종이 빨대 제조 장치의 입면도이다.

도 12는 종이 빨대 제조 장치의 각각의 유닛들을 도시한 도면이다.

도 13a, 도 13b는 각각 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 성형 지그와 성형 롤러에 의해 성형되는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 14a, 도 14b는 각각 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 제1 성형가이드에 의해 성형되어 제1 융착롤러에 의해 융착되는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 15a, 도 15b는 각각 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 제2 성형가이드에 의해 성형되어 제2 융착롤러에 의해 융착되는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 16은 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 제3 융착롤러에 의해 융착되는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 17a, 도 17b는 각각 제1 커팅유닛(a)과 제2 커팅유닛(b)을 도시한 도면이다.

도 18은 예열유닛을 도시한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 크게 메인 프레임(100), 상기 메인 프레임(100)에 설치되는 것으로, 띠형 종이 소재가 투입되는 투입부(200), 띠형 종이 소재(P)의 이송 방향을 기준으로 상기 투입부(200)의 뒤쪽에 구비되어 투입된 띠형 종이 소재(P)를 관 형태로 성형하는 성형부(300) 및 상기 성형부(300)의 뒤쪽에 구비되어 상기 성형부(300)에서 성형된 띠형 종이 소재(P)를 관 형태가 유지되도록 융착하는 융착부(400)를 포함하여 구성된다.

상기 융착부(400)의 뒤쪽에는 띠형 종이 소재(P)가 성형 및 융착되어 제조된 빨대(S)가 배출되도록 지지하여 유도하는 배출유도부(500) 및 유도된 빨대(S)를 순차적으로 배출하는 배출부(600)를 포함하여 구성된다.

상술한 구성들은 띠형 종이 소재(P)가 성형 및 융착되어 배출되는 경로를 따라 순차적으로 구비된다.

한편, 상기 메인 프레임(100)에는 후술하는 구성들이 설치되는 것으로, 다수개의 롤러를 설치할 수 있는 롤러 설치홀(110)이 형성되고, 상기 롤러 설치홀(110)에는 설치되는 롤러의 간격을 조절할 수 있는 롤러 간격 조절부(120)가 구비된다.

그리고 후술할 구성들에서 가이드들이 설치될 수 있는 가이드 설치부(130)가 구비된다.

이로 인해 띠형 종이 소재(P)를 투입하면 장치 내에서 성형 및 융착을 통해 빨대(S)로 자동 제조할 수 있게 된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 투입부(200)는 띠형 종이 소재(P)가 최초 투입되는 위치에 구비되는 투입 프레임(210)과, 상기 투입 프레임(210)의 뒤쪽에 구비되어 투입되는 띠형 종이 소재(P)가 정확한 위치로 투입되도록 안내하는 투입 가이드(220)를 포함하여 구성된다.

상기 투입 가이드(220)의 중간 지점에서 앞쪽에는 상기 투입 프레임(210)으로부터, 투입된 띠형 종이 소재(P)를 회전에 의해 뒤쪽으로 이송시키는 제1 지지롤러(230)가 구비된다.

그리고 상기 투입 가이드(220)의 뒤쪽에는 상기 제1 지지롤러(230)의 회전 구동에 의해 이송되며 상기 투입 가이드(220)에 의해 정위치로 안내되는 띠형 종이 소재(P)를 상하로 지지하여 상기 성형부(300) 측으로 이송시키는 제2 지지롤러(240)가 구비된다.

상기 제1 지지롤러(230)와 제2 지지롤러(240) 사이에는 투입 가이드(220)에 지지되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)를 일정 길이로 절단할 수 있는 커팅 롤러(250)가 구비된다.

상기 커팅 롤러(250)는 일측에 커터(251)가 탈착 가능하게 설치되어 커팅 롤러(250)가 회전하면서 상기 커터(251)에 의해 띠형 종이 소재(P)가 일정 길이로 절단할 수 있는 것으로, 커팅 롤러(250)에 홈 형태의 커터 설치홈(252)이 형성되어 상기 커터(251)를 커터 설치홈(252)에 설치하여 띠형 종이 소재(P)를 절단할 수 있게 된다.

상기 커터(251)는 상기 커터 설치홈(252)에서 마모나 파손 시 간편하게 교체할 수 있는 것으로, 커터(251)가 설치되는 일측에 커터 고정홀(253)이 형성되어 상기 커터 고정홀(253)에 볼트를 체결하여 고정할 수 있고, 분리 시에는 볼트를 풀어 커터(251)를 분리한 후 다른 커터(251)로 간편하게 교체하며 사용할 수 있게 된다.

이로 인해 띠형 종이 소재(P)를 정확한 위치에서 일정 속도로 연속으로 투입하여 이송하면서 일정 길이로 절단하여 관 형태로 성형함에 따라 빨대(S)로 제조할 수 있게 된다.

상기 투입 프레임(210)은 투입되는 띠형 종이 소재(P)를 투입 위치로 정렬하는 정렬바(211), 상기 정렬바(211)의 뒤쪽에 구비되어 띠형 종이 소재(P)의 상면과 하면을 지지하면서 투입하는 투입 롤러(212) 및 상기 투입 롤러(212)의 양측에 구비되어 띠형 종이 소재(P)를 지지하는 간격을 조절할 수 있는 투입 롤러 조절부(213)를 포함하여 구성된다.

상기 투입 롤러(212)는 띠형 종이 소재(P)의 투입 방향을 따라 다수개가 나란하게 구비되어 투입되는 띠형 종이 소재(P)의 길이 방향을 전체적으로 지지하면서 투입할 수 있게 된다.

이때, 상기 투입 롤러(212)에는 투입 롤러(212)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 다수개의 마찰 분산홈(212a)이 형성된다.

상기 마찰 분산홈(212a)은 띠형 종이 소재(P)를 지지함에 있어서 일정 간격으로 여유 공간을 형성하여 투입 중 띠형 종이 소재(P)가 마찰에 의해 밀리거나 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 투입 롤러 조절부(213)는 띠형 종이 소재(P)의 두께나 재질 등에 따라 투입 롤러(212)가 띠형 종이 소재(P)를 지지하는 간격을 조절하여 다양한 두께와 재질에 대응하며 원활한 투입이 가능하게 된다.

상기 투입 롤러 조절부(213)는, 투입 롤러(212)에 각각 구비되어 개별 조절 가능한 것으로, 투입 롤러(212)의 상하 위치를 조절할 수 있는 조절 볼트(213a), 상기 조절 볼트(213a)에 의해 투입 롤러(212)가 상하로 조절되도록 안내하는 조절 가이드홈(213b), 상기 조절 가이드홈(213b) 내측으로 구비되어 상기 조절 가이드홈(213b)을 따라 상하 이동되는 조절 가이드(213c)를 포함하여 구성된다.

투입 롤러(212)는 상기 조절 가이드(213c)에 설치되어 조절 가이드(213c)를 따라 상하 이동된다.

이때, 상기 조절 가이드(213c)의 하부에는 조절 가이드(213c)를 탄성에 의해 지지하는 탄성 지지부(213d)가 구비된다.

상기 조절 볼트(213a)와 조절 가이드(213c)는 직접적으로 연결되지 않고, 조절 볼트(213a)의 하부 끝부분에 조절 가이드(213c)가 접촉되는 형태로 설치된다.

이에 따라 조절 볼트(213a)를 조여주면 조절 가이드(213c)가 하강하는 구조로 이루어지는데, 이때 상기 탄성 지지부(213d)가 조절 가이드(213c)의 하부를 탄성 지지하고, 상기 조절 볼트(213a)를 풀어주면 상기 탄성 지지부(213d)의 탄성에 의해 조절 가이드(213c)가 상승하면서 계속해서 조절 볼트(213a)의 하부 끝부분과 접촉된 상태를 유지할 수 있게 된다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 성형부(300)는 투입된 띠형 종이 소재(P)를 'U'자 형태가 되도록 성형하는 성형 지그(310)와, 상기 성형 지그(310)의 바로 뒤쪽에 구비되어 성형된 띠형 종이 소재(P)의 오목 부위를 가압하여 성형하는 성형 롤러(320)를 포함하여 구성된다.

상기 성형 지그(310)는 내측에 띠형 종이 소재(P)가 투입되면 이송되면서 점차 'U'자 형태로 성형되도록 띠형 종이 소재(P) 양측을 상부로 휘어지게 성형하는 성형 유도부(311)가 형성된다.

그리고 상기 성형 롤러(320)는 외측 둘레가 성형하고자 하는 곡률과 같은 곡률을 이루도록 볼록하게 형성된 굴곡면(321)이 형성된다.

상기 성형 롤러(320)의 뒤쪽에는 양측이 상부로 휘어지며 'U'자 형태로 이송되는 띠형 종이 소재(P)에서 상부 중 한쪽 끝부분을 내측으로 말아지도록 성형하는 제1 성형 가이드(330) 및 상기 제1 성형 가이드(330)의 뒤쪽에 구비되어 상기 제1 성형 가이드(330)에 의해 상부가 말아지도록 성형된 다른쪽 상부 끝부분을 내측으로 말아지도록 성형하는 제2 성형 가이드(340)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 성형 가이드(330)는 띠형 종이 소재(P)가 이송되는 일측에 구비되는 것으로, 'U'자 형태로 성형되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 일측 부분의 외측으로부터 내측으로 이송 방향을 따라 경사지게 이루어진 제1 유도 경사부(331)가 형성된다.

그리고 상기 제1 성형 가이드(330)의 뒤쪽에는, 제1 성형 가이드(330)와 동일한 형상으로 이루어지되, 띠형 종이 소재(P)의 절곡된 상부가 다시 펴지지 않도록 지지하며 이송되도록 안내하는 제1 성형부 지지 가이드(332)가 구비된다.

상기 제2 성형 가이드(340)는 띠형 종이 소재(P)가 상기 제1 성형 가이드(330)에 의해 말아지며 이송되는 반대쪽에 구비되는 것으로, 'U'자 형태로 성형되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)에서 제1 성형 가이드(330)에 의해 일측이 말아지게 성형된 반대쪽의 상부 끝부분에 구비된다.

상기 제2 성형 가이드(340)는 말아지도록 성형되지 않은 띠형 종이 소재(P)의 상부 끝부분을 관 형태를 이루도록 내측으로 말아지게 유도하도록 띠형 종이 소재(P)의 일측 부분의 외측으로부터 내측으로 이송 방향을 따라 경사지게 이루어진 제2 유도 경사부(341)가 형성된다.

그리고 상기 제2 성형 가이드(340)의 뒤쪽에는, 제2 성형 가이드(340)와 동일한 형상으로 이루어지되, 띠형 종이 소재(P)의 절곡된 상부가 다시 펴지지 않도록 지지하며 이송되도록 안내하는 제2 성형부 지지 가이드(342)가 구비된다.

상기 제1 성형 가이드(330)와 제2 성형 가이드(340)에 의해 띠형 종이 소재(P)는 상부가 순차적으로 내측으로 절곡되며 겹쳐지도록 관 형태로 성형된다.

이로 인해 띠형 종이 소재를 빨대(S) 형상이 되도록 전체적으로 관 형태로 성형하여 이송할 수 있게 된다.

상기 융착부(400)는 상기 성형 롤러(320)의 바로 뒤쪽에 구비되어 상기 성형 지그(310)를 통해 'U'자 형태로 성형된 띠형 종이 소재(P)의 상부 내측을 가열하는 융착부 가열부(410)가 구비된다.

상기 융착부 가열부(410)는 띠형 종이 소재(P)가 겹쳐지며 융착되는 내측을 가열함에 따라 융착 부위가 성형되면서 보다 원활하게 융착될 수 있도록 예열할 수 있게 된다.

한편, 띠형 종이 소재(P)는 융착을 원활하게 하기 위해 내측에 열에 의해 융착할 수 있도록 융착 가능한 성분의 코팅층이 형성될 수 있다.

상기 코팅층은 인체에 무해한 성분으로 예를 들어 옥수수 성분을 주원료로 하는 PLA 등 다양한 원료로 코팅될 수 있다.

상기 융착부 가열부(410)의 뒤쪽에는 이송되는 띠형 종이 소재(P)에서 상기 제1 성형 가이드(330)에 의해 내측으로 절곡된 상부를 가열하여 융착하며 이송시키는 제1 융착 롤러(420)가 구비된다.

상기 제1 융착 롤러(420)의 외측 둘레에는 띠형 종이 소재(P)의 상부를 관 형태로 감싸면서 가열하여 융착시킬 수 있는 제1 융착홈(421)이 형성되고, 제1 융착 롤러(420)의 하부에는 상기 제1 융착 롤러(420)와 접하게 구비되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 하부를 지지하는 제1 하부 지지롤러(422)가 구비된다.

상기 제1 융착 롤러(420)의 뒤쪽에는 상기 제2 성형 가이드(340)에 의해 내측으로 절곡된 띠형 종이 소재(P)의 상부를 가열하여 융착하며 이송시키는 제2 융착 롤러(430)가 구비된다.

이때, 띠형 종이 소재(P)는 관 형태로 성형되고 상부는 양측이 내측으로 절곡되면서 겹쳐지도록 성형되어 가열에 의해 서로 융착될 수 있게 된다.

상기 제2 융착 롤러(430)는 띠형 종이 소재(P)에서 양측이 내측으로 절곡되며 겹쳐진 상부를 동시에 가열하여 융착하며 이송시킬 수 있게 된다.

이러한 제2 융착 롤러(430)의 외측 둘레에는 띠형 종이 소재(P)의 상부를 관 형태로 감싸면서, 가열하여 융착시킬 수 있는 제2 융착홈(431)이 형성되고, 제2 융착 롤러(430)의 하부에는 상기 제2 융착 롤러(430)와 접하게 구비되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 하부를 지지하는 제2 하부 지지롤러(432)가 구비된다.

상기 제2 융착 롤러(430)의 뒤쪽에는, 상기 제2 융착 롤러(430)에 의혀 겹쳐지게 융착된 띠형 종이 소재(P)의 상부를 다시 한 번 가열하여 융착하는 제3 융착 롤러(440)가 구비된다.

상기 제3 융착 롤러(440)의 외측 둘레에는 띠형 종이 소재(P)의 상부를 관 형태로 감싸면서 가열하여 융착시킬 수 있는 제3 융착홈(441)이 형성되고, 제3 융착 롤러(440)의 하부에는 상기 제3 융착 롤러(440)와 접하게 구비되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 하부를 지지하는 제3 하부 지지롤러(442)가 구비된다.

여기서, 상기 제1 내지 제3 융착 롤러와 제1 내지 제3 하부 지지 롤러 사이에는 원형의 봉 형태로 구비되어 띠형 종이 소재(P)의 내측을 관 형태가 되도록 지지하며 내측을 가열하는 히팅 파이프(450)가 구비된다.

띠형 종이 소재(P)는 상기 히팅 파이프(450)의 외측을 감싸며 원형의 관 형태를 이루도록 성형 및 융착되어 히팅 파이프(450)를 따라 이동하게 된다.

이때, 히팅 파이프는 융착 부위의 융착 상태를 고르게 하면서 열에 의해 경화되도록 하는 것으로, 히터 강제 열 공급 융착 방식과 살균 소독이 가능한 원적외선 구조가 적용될 수 있다.

한편, 상기 제1 내지 제3 융착 롤러의 상부에는 제1 내지 제3 융착 롤러를 고주파를 이용해 가열하는 고주파 히팅부(460)가 구비된다.

상기 고주파 히팅부(460)는 상기 제1 내지 제3 융착 롤러의 상부에서 제1 내지 제3 융착 롤러와 근접하게 상부를 감싸는 형태로 구비되어 효율적으로 제1 내지 제3 융착 롤러 측으로 열을 전달하여 가열할 수 있게 된다.

상기 제3 융착 롤러(440)의 뒤쪽에는 융착 완료되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 융착된 상부를 가압하며 융착 부위가 견고하게 유지되도록 가압하며 이송하는 융착부위 가압 롤러(470)가 구비된다.

상기 융착부위 가압 롤러(470)는 띠형 종이 소재(P)가 관 형태로 성형되어 이송되는 상부와 하부에 롤러 형태로 구비되어 띠형 종이 소재(P)를 가압하며 이송킬 수 있다.

이때, 상기 융착부위 가압 롤러(470)의 외측 둘레에는 띠형 종이 소재(P)가 성형된 외주연과 대응되는 융착부위 가압홈(471)이 형성된다.

이로 인해 관 형태로 성형되며 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 단부를 서로 겹쳐지게 융착함에 따라 띠형 종이 소재(P)를 빨대(S)로 제조할 수 있게 된다.

도 4를 참조하면, 띠형 종이 소재(P)가 투입되면, 성형 지그(310)를 통과하면서 양측이 상부로 절곡되어 'U'자 형태로 성형된다.

이때, 상기 성형 지그(310)에는 띠형 종이 소재(P)가 투입되는 부분은 띠형 종이 소재(P)의 투입 형상과 대응되는 평평한 형태로 이루어지고, 띠형 종이 소재(P)가 성형 지그(310)를 통과하는 경로를 따라 점차 'U'자 형태가 되도록 유도하며 성형하는 성형 유도부(311)가 형성된다.

상기 띠형 종이 소재(P)가 'U'자 형태로 성형되면 하부의 오목한 부분은 성형 롤러(320)에 의해 눌려지며 반원 형태가 되도록 성형된다.

이때, 성형 롤러(320)의 둘레를 따라 'U'자 형태로 성형된 띠형 종이 소재(P)의 하부 내측면과 대응되는 형상의 성형 유도부(311)가 형성된다.

이로 인해 평평한 띠 형태로 투입되는 띠형 종이 소재(P)를 양측이 상부를 향해 절곡되며 'U'자 형태가 되도록 성형할 수 있게 된다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 제1 성형 가이드에 의해 성형되어 제1 융착롤러에 의해 융착되는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 5를 참조하면, 성형 지그(310)에 의해 'U'자 형태로 성형된 띠형 종이 소재(P)의 일측은 제1 성형 가이드(330)에 의해 내측으로 절곡되면서 이송된다.

이때, 제1 성형 가이드(330)의 바로 뒤쪽에 구비된 제1 융착 롤러(420)가 띠형 종이 소재(P)의 절곡된 상부를 제1 융착홈(421)에 의해 원형이 되도록 가압하며 가열하여 절곡됨 띠형 종이 소재(P)의 일측은 융착 가능한 상태로 코팅층이 용융된다.

도 6을 참조하면, 제1 성형 가이드(330)에 의해 상부 일측이 절곡된 상태로 이송되는 띠형 종이 소재(P)는 제2 성형 가이드(340)에 의해 절곡되지 않은 다른쪽 상부 끝부분이 절곡되며 제1 성형 가이드(330)에 의해 절곡된 부분과 겹쳐진다.

이후 제2 융착 롤러(430)로 이동되어 겹쳐진 상부가 제2 융착 롤러(430)에 의해 가열 및 가압되며 융착된다.

도 7을 참조하면, 상기 제1 성형 가이드(330) 및 제2 성형 가이드(340)에 의해 상부 끝부분이 겹쳐지도록 성형되면서 제1 융착 롤러(420) 및 제2 융착 롤러(430)에 의해 융착된 상태로 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 상단을 제3 융착 롤러(440)가 다시 한 번 가열 하며 가압하여 겹쳐진 부분을 보다 견고하게 융착한다.

도 8을 참조하면, 성형과 융착이 완료된 띠형 종이 소재(P)의 상부에서 융착부위는 융착부위 가압 롤러(470)에 의해 가압되며 관 형태를 유지하여 이송된다.

이때, 띠형 종이 소재(P)는 융착부위 가압 롤러(470)의 외주연을 따라 형성된 융착부위 가압홈(471)에 의해 관 형태로 가압되며 융착 부위가 보다 견고하게 융착 유지되도록 가압된다.

이로 인해 띠형 종이 소재(P)는 성형과 융착 과정을 거치며 관 형태로 성형되어 최종적으로 빨대(S)로 제조될 수 있게 된다.

도 9를 참조하면, 성형 완료된 빨대(S)는 배출유도부(500)를 통해 유도되어 배출부(600)를 통해 배출된다.

배출유도부(500)는 상기 융착부(400)의 뒤쪽에 구비되어 성형 완료된 빨대(S)를 상하로 지지하여 배출되도록 유도하는 제1 배출 유도 롤러(510)와, 제2 배출 유도 롤러(520)가 구비된다.

상기 제1 배출 유도 롤러(510)의 외주연에는 빨대(S)가 지지되는 양측으로 연질로 이루어진 제1 배출 유도 쿠션(511)이 구비되고, 제2 배출 유도 롤러(520)의 외주연에도 빨대(S)가 지지되는 양측으로 연질로 이루어진 제2 배출 유도 쿠션(521)이 구비된다.

상기 배출부(600)는 상기 배출유도부(500)의 뒤쪽에 구비되는 것으로, 빨대(S)가 배출되는 양측에서 빨대를 지지하는 제1 배출 롤러(610)와 제2 배출 롤러(620)가 구비된다.

상기 제1 배출 롤러(610)와 제2 배출 롤러(620)는 각각 배출 롤러 조절부(630)에 의해 간격이 조절되면서 성형 및 융착 완료된 빨대(S)를 최종적으로 배출할 수 있게 된다.

이때, 상기 배출 롤러 조절부(630)는 제1 배출 롤러(610)와 제2 배출 롤러(620) 사이의 간격을 조절할 수 있는 배출롤러 조절 볼트(631) 및 상기 제1 배출 롤러(610)와 제2 배출 롤러(620)가 상기 배출롤러 조절 볼트 (631) 측으로 탄성에 의해 지지되도록 하는 배출롤러 지지 스프링(632)을 포함하여 구성된다.

한편, 상기 배출부(600)의 의해 배출되는 빨대(S)는 배출부(600)의 다음 공정으로 자동 포장 공정에 의해 개별 포장될 수 있다.

자동 포장 공정은 별도의 자동 포장 장치(미도시)에 의해 이루어질 수 있는데 배출되는 빨대(S)를 포장지를 이용해 포장하고, 개별 포장이 완료되면 포장지를 커팅하여 개별 포장함에 따라 완제품으로 생산할 수 있게 된다.

또한, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치의 전체사시도이고, 도 11은 종이 빨대 제조 장치의 입면도이며, 도 12는 종이 빨대 제조 장치의 각각의 유닛들을 도시한 도면이고, 도 13a, 도 13b는 각각 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 성형 지그와 성형 롤러에 의해 성형되는 상태를 나타낸 동작 상태도이며, 도 14a, 도 14b는 각각 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 제1 성형가이드에 의해 성형되어 제1 융착롤러에 의해 융착되는 상태를 나타낸 동작 상태도이고, 도 15a, 도 15b는 각각 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 제2 성형가이드에 의해 성형되어 제2 융착롤러에 의해 융착되는 상태를 나타낸 동작 상태도이며, 도 16은 종이 빨대 제조 장치에서 빨대가 제3 융착롤러에 의해 융착되는 상태를 나타낸 동작 상태도이고, 도 17a, 도 17b는 각각 제1 커팅유닛(a)과 제2 커팅유닛(b)을 도시한 도면이며, 도 18은 예열유닛을 도시한 도면이다.

도 10 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명은 장치본체(1000), 투입유닛(2000), 성형유닛(3000), 예열유닛(4000), 융착유닛(5000), 커팅유닛(6000) 및 배출유닛(7000)을 포함할 수 있다.

장치본체(1000)는 빨대(S)가 제조되는 공간을 제공할 수 있다.

투입유닛(2000)은 장치본체(1000)의 일단을 이루며 띠형 종이 소재(P)를 이송방향(D1)으로 투입시킬 수 있다.

투입유닛(2000)은 투입가이드(2100) 및 지지롤러(2200)를 포함할 수 있다.

투입가이드(2100)는 투입되는 띠형 종이 소재(P)를 정위치로 투입되도록 안내할 수 있다.

지지롤러(2200)는 투입가이드(2100)에서 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 띠형 종이 소재(P)를 상하로 지지하여 이송할 수 있다.

성형유닛(3000)은 띠형 종이 소재(P)가 투입되는 이송방향(D1)을 기준으로 투입유닛(2000)의 앞쪽에 구비되어 투입되는 띠형 종이 소재(P)를 관 형태로 성형할 수 있다.

성형유닛(3000)은 성형지그(3100), 성형롤러(3200), 제1 성형가이드(3300) 및 제2 성형가이드(3400)를 포함할 수 있다.

성형지그(3100)는 투입유닛(2000)으로부터 투입되는 띠형 종이 소재(P)의 하부가 굴곡지도록 'U'자 형태로 성형할 수 있다.

성형롤러(3200)는 성형지그(3100)의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 성형지그(3100)로부터 성형된 띠형 종이 소재(P)의 하부 내측을 곡면 형태가 유지되도록 성형할 수 있다.

제1 성형가이드(3300)는 성형롤러(3200)의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 성형되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 일측을 내측으로 절곡시켜 관 형태로 성형할 수 있다.

구체적으로, 제1 성형가이드(3300)는 띠형 종이 소재(P)가 이송되는 일측에 구비되는 것으로, 'U'자 형태로 성형되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 일측 부분의 외측으로부터 내측으로 이송방향(D1)을 따라 경사지게 이루어진 제1 경사유도부(3310)가 형성될 수 있다.

제2 성형가이드(3400)는 제1 성형가이드(3300)의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 띠형 종이 소재(P)에서 절곡된 타측을 내측으로 절곡시켜 관 형태로 성형할 수 있다.

구체적으로, 제2 성형가이드(3400)는 말아지도록 성형되지 않은 띠형 종이 소재(P)의 상부 끝부분을 관 형태를 이루도록 내측으로 말아지게 유도하도록 띠형 종이 소재(P)의 일측 부분의 외측으로부터 내측으로 이송 방향을 따라 경사지게 이루어진 제2 경사유도부(3410)가 형성될 수 있다.

예열유닛(4000)은 성형유닛(3000)의 상부를 에워싸면서 구비되어 성형유닛(3000)에 예열을 가할 수 있다.

예열유닛(4000)은 히터(4100) 및 히터케이스(4200)를 포함할 수 있다.

히터(4100)는 성형유닛(3000)에 융착유닛(5000)의 온도 보다 낮은 온도의 열을 가할 수 있다.

히터케이스(4200)는 히터(4100)가 수용되며 성형유닛(3000)의 상부의 일부를 에워싸는 형상으로 구비될 수 있다.

예열유닛(4000)은 성형유닛(3000)에 예열을 가하여 완전한 빨대(S)로 성형되기 전의 띠형 종이 소재(P)를 소독을 하면서 동시에 접합에 도움을 줄 수 있다.

융착유닛(5000)은 예열유닛(4000)의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 관 형태로 성형된 띠형 종이 소재(P)의 접합 부위를 융착할 수 있다.

융착유닛(5000)은 제1 융착롤러(5100), 제2 융착롤러(5200), 제3 융착롤러(5300) 및 고주파 히팅부재(5400)를 포함할 수 있다.

제1 융착롤러(5100)는 제1 성형가이드(3300)의 이송방향(D1)의 앞쪽에서 제1 성형가이드(3300)에 의해 한쪽 끝부분이 절곡된 띠형 종이 소재(P)의 상부를 가열하며 이송시킬 수 있다.

구체적으로, 제1 융착롤러(5100)의 외측 둘레에는 띠형 종이 소재(P)의 상부를 관 형태로 감싸면서 가열하여 융착시킬 수 있는 제1 융착홈(5110)이 형성되고, 제1 융착롤러(5100)의 하부에는 제1 융착롤러(5100)와 접하게 구비되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 하부를 지지하는 제1 하부 지지롤러(5120)가 구비될 수 있다.

제1 융착롤러(5100)의 뒤쪽에는 제2 성형가이드(3400)에 의해 내측으로 절곡된 띠형 종이 소재(P)의 상부를 가열하여 융착하며 이송시키는 제2 융착롤러(5200)가 구비된다.

제2 융착롤러(5200)는 제2 성형가이드(3400)의 이송방향(D1)의 앞쪽에서 제2 성형가이드(3400)에 의해 다른쪽 끝부분이 절곡되며 겹쳐진 띠형 종이 소재(P)의 상부를 가열하며 이송시킬 수 있다.

제2 융착롤러(5200)는 띠형 종이 소재(P)에서 양측이 내측으로 절곡되며 겹쳐진 상부를 동시에 가열하여 융착하며 이송시킬 수 있게 된다.

이러한 제2 융착롤러(5200)의 외측 둘레에는 띠형 종이 소재(P)의 상부를 관 형태로 감싸면서, 가열하여 융착시킬 수 있는 제2 융착홈(5210)이 형성되고, 제2 융착롤러(5200)의 하부에는 제2 융착롤러(5200)와 접하게 구비되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 하부를 지지하는 제2 하부 지지롤러(5220)가 구비될 수 있다.

상기 제2 융착롤러(5200)의 뒤쪽에는, 제2 융착롤러(5200)에 의혀 겹쳐지게 융착된 띠형 종이 소재(P)의 상부를 다시 한 번 가열하여 융착하는 제3 융착롤러(5300)가 구비될 수 있다.

제3 융착롤러(5300)는 제2 융착롤러(5200)의 이송방향(D1)의 앞쪽에서 띠형 종이 소재(P)에서 겹쳐지며 제2 융착롤러(5200)에 의해 가열된 상부를 다시 가열하여 융착시킬 수 있다.

구체적으로, 제3 융착롤러(5300)의 외측 둘레에는 띠형 종이 소재(P)의 상부를 관 형태로 감싸면서 가열하여 융착시킬 수 있는 제3 융착홈(5310)이 형성되고, 제3 융착롤러(5300)의 하부에는 제3 융착롤러(5300)와 접하게 구비되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 하부를 지지하는 제3 하부 지지롤러(5320)가 구비될 수 있다.

고주파 히팅부재(5400)는 제1 융착롤러(5100), 제2 융착롤러(5200), 제3 융착롤러(5300)의 상부에는 고주파에 의한 열을 발생시켜 제1 융착롤러(5100), 제2 융착롤러(5200), 제3 융착롤러(5300)를 가열할 수 있다.

고주파 히팅부(5400)는 제1 내지 제3 융착롤러(5100, 5200, 5300)의 상부에서 제1 내지 제3 융착롤러(5100, 5200, 5300)와 근접하게 상부를 감싸는 형태로 구비되어 효율적으로 제1 내지 제3 융착롤러(5100, 5200, 5300) 측으로 열을 전달하여 가열할 수 있게 된다.

제1 융착롤러(5100), 제2 융착롤러(5200), 제3 융착롤러(5300)는 각각 하부에 띠형 종이 소재(P)가 융착될 때 하부를 지지하는 제1 하부 지지롤러(5120), 제2 하부 지지롤러(5220) 및 제3 하부 지지롤러(5320)가 구비될 수 있다.

제1 융착롤러(5100), 제2 융착롤러(5200), 제3 융착롤러(5300)와 제1 하부 지지롤러(5120), 제2 하부 지지롤러(5220) 및 제3 하부 지지롤러(5320) 사이에는 띠형 종이 소재(P)가 성형되며 이송방향(D1)을 따라 띠형 종이 소재(P)가 관 형태로 성형되는 내측을 지지하며 가열하는 히팅 파이프(5500)가 구비될 수 있다.

띠형 종이 소재(P)는 상기 히팅 파이프(5500)의 외측을 감싸며 원형의 관 형태를 이루도록 성형 및 융착되어 히팅 파이프(5500)를 따라 이동하게 된다. 히팅 파이프(5500)는 융착유닛(5000)과 함께 띠형 종이 소재(P)를 성형하면서 봉합을 도움과 동시에 내부를 소독할 수 있다.

커팅유닛(6000)은 융착유닛(5000)의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 자체 회전되면서 설정된 간격으로 띠형 종이 소재(P)를 절단할 수 있다.

커팅유닛(6000)은 제1 커팅유닛(6100) 및 제2 커팅유닛(6200)을 포함할 수 있다.

제1 커팅유닛(6100)은 성현된 빨대(S)의 단면을 일직선으로 절단할 수 있다.

제1 커팅유닛(6100)은 제1 커팅롤러(6120) 및 제1 커터(6140)를 포함할 수 있다.

제1 커팅롤러(6120)는 홈 형태의 제1 커터 설치홈(61220)이 형성될 수 있다.

제1 커터(6140)는 제1 커팅롤러(6120)의 제1 커터 설치홈(61220)에 설치되어 성현된 빨대(S)의 단면을 일직선으로 절단할 수 있다.

제2 커팅유닛(6200)은 성현된 빨대(S)의 단면을 비스듬하게 절단할 수 있다.

제2 커팅유닛(6200)은 제2 커팅롤러(6220) 및 제2 커터(6240)를 포함할 수 있다.

제2 커팅롤러(6220)는 폭방향을 따라 홈 형태의 제2 커터 설치홈(62220)이 설정된 각도를 이루면서 형성될 수 있다.

제2 커터(6240)는 제2 커팅롤러(6220)의 제2 커터 설치홈(62220)에 설치되어 성현된 빨대(S)의 단면을 각도를 주면서 절단할 수 있다.

또한, 도 1 내지 3를 참조하면, 전술한 제1, 2 커팅유닛(6100, 6200)은 제1, 2 커팅롤러(6120, 6220)를 각각 하부에서 받쳐주면서 가압하여 빨대(S)의 커팅이 가능하도록 제1, 2 커팅롤러(6120, 6220)를 향해 압력을 가하는 제1, 2 커팅 가압롤러가 구비된 모습을 도시하고 있다.

구체적으로, 제1, 2 커팅롤러(6120, 6220)는 일측에 제1, 2 커터(6140, 6240)가 탈착 가능하게 설치되어 제1, 2 커팅롤러(6120, 6220)가 회전하면서 제1, 2 커터(6140, 6240)에 의해 띠형 종이 소재(P)가 일정 길이로 절단할 수 있는 것으로, 제1, 2 커팅롤러(6120, 6220)에 홈 형태의 제1, 2 커터 설치홈(61220, 62220)이 형성되어 제1, 2 커터(6140, 6240)를 제1, 2 커터 설치홈(61220, 62220)에 각각 설치하여 띠형 종이 소재(P)를 절단할 수 있게 된다.

제1, 2 커터(6140, 6240)는 제1, 2 커터 설치홈(61220, 62220)에서 마모나 파손 시 간편하게 교체할 수 있는 것으로, 제1, 2 커터(6140, 6240)가 설치되는 일측에 제1, 2 커터 고정홀(61240, 62240)이 형성되어 제1, 2 커터 고정홀(61240, 62240)에 볼트를 체결하여 고정할 수 있고, 분리 시에는 볼트를 풀어 제1, 2 커터(6140, 6240)를 분리한 후 다른 제1, 2 커터(6140, 6240)로 간편하게 교체하며 사용할 수 있게 된다.

배출유닛(7000)은 커팅유닛(6000)의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 성형 완료된 빨대(S)를 순차적으로 배출할 수 있다.

이하, 구성요소의 구체적인 설명은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치에서 전술한 바와 같다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

{부호의 설명}

100 : 메인 프레임

110 : 롤러 설치홀

120 : 롤러 간격 조절부

130 : 가이드 설치부

200 : 투입부

210 : 투입 프레임

211 : 정렬바

212 : 투입 롤러

212a : 마찰 분산홈

213 : 투입 롤러 조절부

213a : 조절 볼트

213b : 조절 가이드홈

213c : 조절 가이드

213d : 탄성 지지부

220 : 투입 가이드

230 : 제1 지지롤러

240 : 제2 지지롤러

250 : 커팅 롤러

251 : 커터

252 : 커터 설치홈

253 : 커터 고정홀

300 : 성형부

310 : 성형지그

311 : 성형유도부

320 : 성형롤러

321 : 굴곡면

330 : 제1 성형가이드

331 : 제1 유도경사부

332 : 제1 성형부 지지 가이드

340 : 제2 성형가이드

341 : 제2 유도 경사부

342 : 제2 성형부 지지가이드

400 : 융착부

410 : 융착부 가열부

420 : 제1 융착 롤러

421 : 제1 융착홈

422 : 제1 하부 지지롤러

430 : 제2 융착 롤러

431 : 제2 융착홈

432 : 제2 하부 지지롤러

440 : 제3 융착 롤러

441 : 제3 융착홈

442 : 제3 하부 지지롤러

450 : 히팅 파이프

460 : 고주파 히팅부

470 : 융착부위 가압 롤러

471 : 융착부위 가압홈

500 : 배출 유도부

510 : 제1 배출 유도 롤러

511 : 제1 배출 유도 쿠션

520 : 제2 배출 유도 롤러

521 : 제2 배출 유도 쿠션

600 : 배출부

610 : 제1 배출 롤러

620 : 제2 배출 롤러

630 : 배출 롤러 조절부

1000 : 장치본체

2000 : 투입유닛

2100 : 투입가이드

2200 : 지지롤러

3000 : 성형유닛

3100 : 성형지그

3110 : 성형유도부

3200 : 성형롤러

3210 : 굴곡면

3300 : 제1 성형가이드

3310 : 제1 경사유도부

3400 : 제2 성형가이드

3410 : 제2 경사유도부

3420 : 제2 성형부 지지가이드

4000 : 예열유닛

4100 : 히터

4200 : 히터 케이스

5000 : 융착유닛

5100 : 제1 융착롤러

5110 : 제1 융착홈

5120 : 제1 하부 지지롤러

5200 : 제2 융착롤러

5210 : 제 융착홈

5220 : 제2 하부 지지롤러

5300 : 제3 융착롤러

5310 : 제3 융착홈

5320 : 제3 하부 지지롤러

5400 : 고주파 히팅부재

5500 : 히팅 파이프

6000 : 커팅유닛

6100 : 제1 커팅유닛

6120 : 제1 커팅롤러

61220 : 제1 커터 설치홈

61240 : 제1 커터 고정홀

6140 : 제1 커터

6200 : 제2 커팅유닛

6220 : 제2 커팅롤러

62220 : 제2 커터 설치홈

62240 : 제2 커터 고정홀

6240 : 제2 커터

7000 : 배출유닛

본 발명의 일실시예에 따른 종이 빨대 제조 장치는, 띠형 종이 소재를 빨대로 성형함에 있어서, 빠른 성형이 가능한 효과가 있고, 빨대의 외형이 균일하도록 성형할 수 있으며, 접합 부위는 고주파 가열을 이용해 순차적으로 반복 가열하며 가압함에 따라 접합 상태가 견고하게 할 수 있어 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims

메인 프레임;

상기 메인 프레임의 한쪽 끝부분이 구비되어 띠형 종이 소재(P)를 투입하는 투입부;

띠형 종이 소재가 투입되어 이송되는 방향을 기준으로 상기 투입부의 뒤쪽에 구비되어 투입되는 띠형 종이 소재(P)를 관 형태로 성형하는 성형부;

상기 성형부의 뒤쪽에 구비되어 관 형태로 성형된 띠형 종이 소재(P)의 접합 부위를 융착하는 융착부; 및

상기 융착부의 뒤쪽에 구비되어 성형 완료된 빨대(S)를 순차적으로 배출하는 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 투입부는, 투입되는 띠형 종이 소재(P)를 정위치로 투입되도록 안내하는 투입 가이드와, 상기 투입 가이드의 중간 지점에서 앞쪽에 구비되어 띠형 종이 소재(P)를 상하로 지지하여 이송하는 제1 지지롤러 및 상기 투입 가이드의 뒤쪽에 구비되어 상기 제1 지지롤러와 투입 가이드에 의해 정위치로 이송되는 띠형 종이 소재(P)를 상하로 지지하여 상기 성형부 측으로 이송하는 제2 지지롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 2에 있어서,

상기 제1 지지롤러와 제2 지지롤러 사이에 구비되고, 외측에 커터가 설치되어 회전되면서 일정 간격으로 띠형 종이 소재(P)를 절단하는 커팅 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 성형부는, 상기 투입부로부터 투입되는 띠형 종이 소재(P)의 하부가 굴곡지도록 'U'자 형태로 성형하는 성형 지그와, 상기 성형 지그의 뒤쪽에 구비되어 상기 성형 지그로부터 성형된 띠형 종이 소재(P)의 하부 내측을 곡면 형태가 유지되도록 성형하는 성형 롤러와, 상기 성형 롤러의 뒤쪽에 구비되어 성형되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 일측을 내측을 향해 절곡시켜 관 형태로 성형하는 제1 성형 가이드 및 상기 제1 성형 가이드의 뒤쪽에 구비되어 띠형 종이 소재(P)에서 절곡된 타측을 내측을 향해 절곡시켜 관 형태로 성형하는 제2 성형 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 융착부는, 상기 성형 롤러와 제1 성형 가이드 사이에 구비되어 'U'자 형태로 성형되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 상부 끝부분을 가열하는 융착부 가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 제1 성형 가이드의 바로 뒤쪽에는 상기 제1 성형 가이드에 의해 한쪽 끝부분이 절곡된 띠형 종이 소재(P)의 상부를 가열하며 이송시키는 제1 융착 롤러가 구비되고, 상기 제2 성형 가이드의 바로 뒤쪽에는 상기 제2 성형 가이드에 의해 다른쪽 끝부분이 절곡되며 겹쳐진 띠형 종이 소재(P)의 상부를 가열하며 이송시키는 제2 융착 롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 제2 융착 롤러의 뒤쪽에는 띠형 종이 소재(P)에서 겹쳐지며 상기 제2 융착 롤러에 의해 가열된 상부를 다시 가열하여 융착시키는 제3 융착 롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 제1 융착 롤러, 제2 융착 롤러, 제3 융착 롤러는 각각 하부에 띠형 종이 소재(P)가 융착될 때 하부를 지지하는 제1 하부 지지롤러, 제2 하부 지지롤러 및 제3 하부 지지롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 제1 융착 롤러, 제2 융착롤러, 제3 융착롤러와 제1 하부 지지롤러, 제2 하부 지지롤러 및 제3 하부 지지롤러 사이에는 띠형 종이 소재(P)가 성형되며 이송되는 방향을 따라 띠형 종이 소재(P)가 관 형태로 성형되는 내측을 지지하며 가열하는 히팅 파이프가 구비된 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 제1 융착 롤러, 제2 융착 롤러, 제3 융착 롤러의 상부에는 고주파에 의한 열을 발생시켜 상기 제1 융착 롤러, 제2 융착 롤러, 제3 융착 롤러를 가열하는 고주파 히팅부가 구비된 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,

빨대(S)가 제조되는 공간을 제공하는 장치본체;

상기 장치본체의 일단을 이루며 띠형 종이 소재(P)를 이송방향(D1)으로 투입시키는 투입유닛;

띠형 종이 소재(P)가 투입되는 이송방향(D1)을 기준으로 상기 투입유닛의 앞쪽에 구비되어 투입되는 띠형 종이 소재(P)를 관 형태로 성형하는 성형유닛;

상기 성형유닛의 상부를 에워싸면서 구비되어 상기 성형유닛에 예열을 가하는 예열유닛;

상기 예열유닛의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 관 형태로 성형된 띠형 종이 소재(P)의 접합 부위를 융착하는 융착유닛;

상기 융착유닛의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 자체 회전되면서 설정된 간격으로 띠형 종이 소재(P)를 절단하는 커팅유닛; 및

상기 커팅유닛의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 성형 완료된 빨대(S)를 순차적으로 배출하는 배출유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 11에 있어서,

상기 투입유닛은,

투입되는 띠형 종이 소재(P)를 정위치로 투입되도록 안내하는 투입가이드; 및

상기 투입가이드에서 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 띠형 종이 소재(P)를 상하로 지지하여 이송하는 지지롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 11에 있어서,

상기 성형유닛은,

상기 투입유닛으로부터 투입되는 띠형 종이 소재(P)의 하부가 굴곡지도록 'U'자 형태로 성형하는 성형지그;

상기 성형지그의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 상기 성형지그로부터 성형된 띠형 종이 소재(P)의 하부 내측을 곡면 형태가 유지되도록 성형하는 성형롤러;

상기 성형롤러의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 성형되어 이송되는 띠형 종이 소재(P)의 일측을 내측으로 절곡시켜 관 형태로 성형하는 제1 성형가이드; 및

상기 제1 성형가이드의 이송방향(D1)의 앞쪽에 구비되어 띠형 종이 소재(P)에서 절곡된 타측을 내측으로 절곡시켜 관 형태로 성형하는 제2 성형가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 11에 있어서,

상기 예열유닛은,

상기 성형유닛에 상기 융착유닛의 온도 보다 낮은 온도의 열을 가하는 히터; 및

상기 히터가 수용되며 상기 성형유닛의 상부의 일부를 에워싸는 형상으로 구비된 히터케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 13에 있어서,

상기 융착유닛은,

상기 제1 성형가이드의 이송방향(D1)의 앞쪽에서 상기 제1 성형가이드에 의해 한쪽 끝부분이 절곡된 띠형 종이 소재(P)의 상부를 가열하며 이송시키는 제1 융착롤러;

상기 제2 성형가이드의 이송방향(D1)의 앞쪽에서 상기 제2 성형가이드에 의해 다른쪽 끝부분이 절곡되며 겹쳐진 띠형 종이 소재(P)의 상부를 가열하며 이송시키는 제2 융착롤러;

상기 제2 융착롤러의 이송방향(D1)의 앞쪽에서 띠형 종이 소재(P)에서 겹쳐지며 상기 제2 융착롤러에 의해 가열된 상부를 다시 가열하여 융착시키는 제3 융착롤러; 및

상기 제1 융착롤러, 제2 융착롤러, 제3 융착롤러의 상부에는 고주파에 의한 열을 발생시켜 상기 제1 융착롤러, 제2 융착롤러, 제3 융착롤러를 가열하는 고주파 히팅부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 11에 있어서,

상기 커팅유닛은,

성현된 빨대(S)의 단면을 일직선으로 절단하는 제1 커팅유닛; 및

성현된 빨대(S)의 단면을 비스듬하게 절단하는 제2 커팅유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 16에 있어서,

상기 제1 커팅유닛은,

홈 형태의 제1 커터 설치홈이 형성되는 제1 커팅롤러; 및

상기 제1 커팅롤러의 제1 커터 설치홈에 설치되어 성현된 빨대(S)의 단면을 일직선으로 절단하는 제1 커터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.
청구항 16에 있어서,

상기 제2 커팅유닛은,

폭방향을 따라 홈 형태의 제2 커터 설치홈이 설정된 각도를 이루면서 형성된 제2 커팅롤러; 및

상기 제2 커팅롤러의 상기 제2 커터 설치홈에 설치되어 성현된 빨대(S)의 단면을 각도를 주면서 절단하는 제2 커터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 빨대 제조 장치.