KR100306320B1 - 열절연 종이컵의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인스턴트식 컵라면 용기와 같이 뜨거운 물질이 사용되는 열절연컵을 제조하는데 사용되는 열절연 종이컵의 제조장치에 관한 것으로, 작업의 안정성을 꾀함과 동시에 제품의 불량을 최소화하고자 한 것이다.

본원 발명은 상기 문제점을 달성하기 위하여 내컵 제조장치(100)와 커버지 공급장치(200)로 구성된 기존하는 열전열 종이컵 제조장치에 있어서, 커버지 이송장치(40)와 이와 근접설치된 이송부재(42), 컵성형 회전대(50)의 상부에 설치되는 맨드릴(51)의 구조 및 상기 맨드릴(51)에 내컵(301) 및 커버지(302)가 세팅되었을 때 내컵과 커버지가 확실히 안정되게 세팅될 수 있도록 한 세팅부재(70)를 제공하는 것이다.

한편, 상기 이송부재(42)는 진공패드(43), 받침구(45),스토퍼(46)를 설치하여 커버지 성형대(35)로부터 컵성형 회전대(50)로 이송되는 커버지(302)가 안정되게 보호유지되면서 이송되도록 하였고, 컵성형 회전대(50)에 설치된 맨드릴(51)에는 구형돌기(52)와 홈테(53)를 형성하여 내컵(301)과 커버지(302)가 세팅되었을 때 공간부가 형성된 2중 구조의 열절연컵이 되고 또한 정량표시선이 각인되도록 하였으며, 세팅부재(70)는 하부에 테퍼형의 내컵지지구(71)와 내컵지지구(71)의 둘레상부에 상하 슬라이드 이동하는 커버지 누름구(74)를 형성하여 내컵(301)과 커버지(302)를 세팅시 안정되게 세팅될 수 있도록 하였다.

Description

열절연 종이컵의 제조장치{THE MANUFACTURING MACHINERY OF HEAT-INSULATION PAPER-CUP}

본 발명은 인스턴트식 컵라면 혹은 뜨거운 음료용 용기로 사용되는 1회용의 종이재로된 열절연 종이컵의 제조장치에 관한 것으로,

더욱 상세히는 작업의 안정화를 꾀하므로서 생산성을 향상시키고 동시에 작업의 안정화로 인하여 불량품의 감소를 가져올 수 있도록 함에 목적을 둔 것이다.

일반적으로 열절연 종이컵은 3중구조 혹은 2중구조로 구성되어 있다.

즉, 3중 구조의 열절연컵은, 내부에는 완성된 컵형상을 이루는 내컵이 있고 상기 내컵의 외측에 요철형상으로 주름지게 형성된 절연지가 부착되며, 절연지의 외부면에 커버지가 되는 인쇄지가 부착된 3중구조의 열절연컵이 있다.

또한, 근래에는 상기 3중구조의 열절연컵은 종이의 낭비를 초래하기 때문에 2중구조의 열절연컵이 제안 사용되고 있는데, 이는 내컵의 외측의 둘레면에 요철형상으로 주름지고 인쇄가 된 커버지를 씌워 부착시키므로서 절연이 가능하도록 한 구조의 열절연컵이 사용되어 오고 있다.

한편, 이와같은 각종컵들은 내컵과 커버지 사이에 소정의 공간부가 형성되므로서 보온 및 단열성을 갖게되는 것으로, 본 발명에서는 2중구조로 된 열절연컵을 제조하기 위한 장치에 있어서 일부 개선된 장치를 제공하고자 한다.

일반적으로 알려진 2중구조의 열절연컵 제조장치는 도1 에서 도시한 바와같이 내컵 제조장치(100)와 상기 내컵 제조장치(100)와 근접설치되어 내컵 제조장치(100)로부터 공급된 내컵의 외측에 커버지를 씌우는 커버지 공급장치(200)로 결합 구성되어 있다.

상기 내컵 제조장치(100)는 (도1 참조)일측의 롤스탠드(10)에 원지가 감겨지고, 감겨진 원지가 절단부측(11)으로 공급되어 소정형상(컵형상)의 크기로 절단되고, 이어서 회전판(12)에 설치된 클램프(13)에 의해 클램핑되어 풀칠부재(14)측에 회전이송되며, 풀칠부재(14)에서는 소정의 부위에 풀칠이 된 후, 소정의 각도로 간헐 회전하는 내컵형성대(15)의 둘레부에 컵형상으로 돌출형성된 맨드릴(16)의 외부에 씌워져 소정의 각도로 1스텝씩 회전하면서 원통형으로 감겨져 접합되고 동시에 밑판이 부착되어 일반적인 종이컵 형상의 내컵이 되고, 이어서 상기 내컵성형대(15)와 근접 설치된 별도의 회전대(17)에 공급된다.

상기 회전대(17)는 측면부에 소정의 각도로 내부가 비워져 상기 내컵이 끼워져 삽입될 수 있도록 원통체(18)가 형성되어 있으며, 이 원통체(18)내에 내컵이 별도의 진동패드에 의해 이동되어 끼워넣어지며 이와같은 상태에서 회전대(17)가 일정각도로 간헐 회전하고, 이때 원통체(18)의 외측방에 근접설치된 성형틀(19)에 의해 컵의 상측 끝부가 둥글게 말아져 컬부(curl)가 형성된 내컵이 되며, 완성된 내컵은 별도로 에어컴프레서로 부터 공급되고 있는 공압에 의해 회수관(20)을 통해 회수통(21)내로 보내져 적재된다.

이어서 회수통(21)내에 적재된 내컵은 다시 공압에 의해 내컵공급관(22)을 통해 커버지 공급장치(200)측의 컵성형 회전대(50)로 보내져 그 외측에 커버지가씌워지므로서 2중구조로 된 열절연컵이 완성된다.

한편, 커버지 공급장치(200)는 실제 커버지를 절단 가공하고 동시에 내컵의 외측에 커버지를 부착시키는 장치로서 대략 다음과 같이 구성되어 있다.

일측에 원지가 감겨지는 롤스탠드(30), 감겨진 원지를 커버지의 크기에 적합하게 절단하는 절단부(31), 절단된 커버지를 클램핑하여 간헐 회전하는 회전판(32),상기 회전판(32)의 클램프(33)에 의해 클램핑하여 1스텝 이동하여 커버지에 접합을 위하여 풀칠을 하는 풀칠부재(34),풀칠이 완료된 커버지를 원통형으로 감아 붙이는 맨드릴(36)을 갖는 커버지성형대(35),맨드릴(36)에 의해 원통형으로 성형된 커버지를 다음 성형단계인 컵성형 회전대(50)측에 보내기 위한 커버지 이송장치(40), 내컵 제조장치(100)로부터 공급된 내컵의 외측에 커버지를 씌워 부착하여 완성된 2중구조의 열절연컵을 성형하는 컵성형 회전대(50), 완성된 2중컵을 공압의 강제 이송력에 의해 회수통(21)으로 보내는 완성컵 이송관(60)으로 이루어져 있다.

본 발명은 상기와 같은 열절연 종이컵 제조장치(100)에 있어서 커버지 공급장치(200)의 일부구성을 개선하므로서 작업의 안정화를 꾀하고자 한 것이며, 특히 커버지 공급장치(200)에 있어서, 맨드릴(36)을 갖는 커버지성형대(35)에 근접하여 커버지를 컵성형 회전대(50)로 이송시키는 커버지 이송장치(40)의 개선된 구조와, 컵성형 회전대(50)의 상부에 수직으로 세워져 설치된 맨드릴(51) 구조 및 컵성형회전대(50)에 근접설치되어 맨드릴(51)에 끼워진 내컵 및 커버지를 확실하고 안정되게 결합시키는 세팅부재를 제안하고자 한 것이다.

도1 은 본 발명에 따른 내컵 제조장치와 커버지 공급장치를 개략적으로 나타낸 평면도.

도2 는 본 발명에 따른 커버지 이송장치를 나타낸 정면도로서 이송부재에 의해 커버지 성형대로부터 커버지를 이송하기 직전의 상태를 나타낸 정면도.

도3 은 본 발명에 따른 커버지 이송장치를 나타낸 정면도로서 이송부재에 의해 커버지를 커버지 성형대로부터 커버지 이송부재로 이송한 상태를 나타낸 정면도.

도4 는 컵성형 회전대의 평면도.

도5 는 컵성형 회전대의 단면도.

도6 은 컵성형 회전대에 설치된 맨드릴의 발췌도로서 내컵이 끼워진 상태도.

도7 (a)(b)는 본 발명에 따른 세팅부재를 나타낸 부분 단면도로서 (a)는 세팅부재가 상향하여 누름을 대기중인 상태도이고, (b)는 세팅부재가 하향하여 내컵 외부면에 커버지를 결합시키고 있는 상태도.

도8 은 본 발명의 장치에 의해 제작되는 열절연컵의 부분 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

15:내컵성형 회전대

35:커버지 성형대

40:커버지 이송장치

42:커버지 이송부재

43:진공패드

45:받침구

46:스토퍼

50:컵성형 회전대

51:맨드릴

52:구형돌기

53:홈테

70:세팅부재

71:내컵 지지구

72:지지봉

74:누름구

100:내컵 제조장치

200:커버지 공급장치

300:열절연컵

도1은 본 발명을 이해하기 위한 내컵 제조장치(100)와 커버지 공급장치(200)를 나타낸 평면도로서 이하 종래 구조와 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 붙여 설명하며, 편의상 종래 구조에 대하여는 구체적인 설명을 생략하며, 개선된 구조 즉, 커버지 이송장치(40), 컵성형 회전대(50)의 맨드릴(51) 구조 및 세팅부재들에 대하여 설명하고자 한다.

커버지 이송장치(40)는 맨드릴(36)을 갖는 커버지성형대(35)와 컵성형 회전대(50)의 사이에 설치되어 상기 커버지 성형대(35)로부터 원통형으로 말아져 부착된 커버지(302)를 컵성형 회전대(50)측에 이송시키되 컵성형 회전대(50)의 맨드릴(51)에 끼워져있는 내컵(301)의 외측에 끼워지도록 하는 역할을 하는 장치이다(커버지 및 내컵의 구조는 도8 참조).

커버지 이송장치(40)는 도2 내지 도3에서 도시한 바와같이 도시하지 아니한 장치에 의해 소정각도( 90。)로 간헐 회전되도록 구성되며 4면에 커버지 삽입구(41)가 뚫어져 있으며, 커버지 성형대(35)로부터 성형된 커버지(302)는 진공패드(43)를 갖는 이송부재(42)에 의해 맨드릴(36)로부터 빠져 커버지 삽입구(41)로 이송삽입된다.

한편, 이송부재(42)는 축(44)에 좌우 왕복운동이 가능하도록 설치되며, 이송부재(42)의 상부에 진공패드(43)가 설치되어 진공력에 의해 커버지 성형대(35)의 맨드릴(36)에 끼워진 커버지(302)를 흡착하여(도2 참조) 도3과 같이 직진이동하여 커버지 이송장치(40)에 형성된 커버지 삽입구(41)내로 공급시킨다.

또한, 이송부재(42)에는 대략 반원형상의 받침구(45)가 설치되어 이 받침구(45)가 커버지(302)의 하부를 받쳐 커버지(302)의 위치가 보호유지될 수 있도록 된다.

그리고 상기와 같이 이송부재(42)가 커버지(302)를 이동시킨 후 재차 커버지의 공급을 위하여 이동할 때 커버지 삽입구(41)에 끼워진 커버지(302)가 삽입구(41)로 빠져 외부로 이탈할 수 있는데, 이러한 문제를 해결하기 위하여 받침구(45)의 상부 일측(도면의 우측끝)에는 벌려졌다(열림을 뜻함)닫혀졌다하는 스토퍼(46)가 설치되어 있다.

따라서, 커버지(302)가 삽입구(41)내에 끼워질 때는 스토퍼(46)가 열려진 상태에서 커버지가 삽입구(41)에 끼워지며, 커버지(302)가 삽입구(41)내에 끼워짐과 동시에 스토퍼(46)가 닫혀 커버지(302)의 앞끝부를 눌러 커버지가 삽입구내에 안정되게 삽입되도록 되어 있다.

따라서, 커버지(302)는 스토퍼(46)의 누르는 힘에 의해 삽입구(41)내에 보다 확실히 끼워져 고정되는 것이며, 차후 회전이동하여 컵성형 회전대(50)의 맨드릴(51)에 끼워져 있는 내컵(301)의 외측으로 커버지(302)를 공급하여 2중 구조의 완성된 열절연컵(300)이 되도록 한다.

도4 및 도5는 컵성형 회전대(50)를 나타낸 평면도 및 정면도이다.

컵성형 회전대(50)는 상부면에 회전이 자유로운 맨드릴(51)이 등간격으로 다수개 설치되고, (도면에서는 36。간격으로 10개임) 이 컵성형 회전대(50)는 1스텝 회전시 36。로 간헐 회전 하도록 되어 있다.

또한, 상기 맨드릴(51)은 도6 에서 도시한 바와같이 원주둘레면에 대략 반원형상의 구형돌기(52)와 요홈형상의 홈테(53)가 형성되어 있으며, 이와같이 된 맨드릴(51) 외측에 내컵(301)이 끼워지는 것이다.

한편, 내컵 공급관(22)으로부터 공급된 내컵(301)은 처음 6시방향에 있는 S1 위치의 맨드릴(51)에 끼워지고 (도4 참조), 이어서 회전판(12)이 36。씩 간헐 회전함에 따라 시계침 방향으로 이동하여 S2에 위치하게 되는데 S2에서는 로울러(54a)에 의해 내컵(301)의 컬부(curl)를 재차 누르고, S3위치에서는 로울러(54b)에 의해 맨드릴의 홈테(53)측을 누르므로서 내컵(301)에 정량표시선(303)을 형성하고, 이어서 S4위치에서는 로울러(54c)에 의해 내컵(301)을 가압하므로 내컵의 둘레부가 외부로 돌출테(304)가 형성된다.

이어서 S5위치에서 풀칠부재(55)에 의해 내컵의 외부면 중 일부분(실제는 컬부의 바로아래 부분임))에 풀칠이 행해지고 S6위치로 보내진다.

S6위치에 도달한 내컵(301)은 상기한 커버지 이송장치(40)의 삽입구(41)로부터 커버지(302)가 하향공급되어 2중구조의 컵을 성형하기 위한 단계가 된다. S6에서 내컵(301)과 커버지(302)가 합치된 후 S7로 이동하게 되면 양자가 서로 일체화로 되도록 결합하는데 이때는 도7(a)(b)에서 도시한 바와같이 그 상부에 설치된 별도의 상,하승강하는 세팅부재(70)가 하강하여 누름으로써 내컵(301)과 커버지(302)가 뒤틀림이 없이 완전하게 세팅이 될 수 있도록 된다.

한편, 상기한 세팅부재(70)는 주기적으로 상,하 승강하도록 되어 있는데 하부는 내컵(301)의 밑판 내측에 끼워져 외측방향으로 팽팽히 늘어낼 수 있도록 테퍼형으로된 내컵 지지구(71)가 지지봉(72)과 일체화로 고정부착되어 있고, 상기한 내컵 지지구(71)의 외측부에 스프링(73)의 탄발력에 의해 상방으로 떠받쳐지는 커버지 누름구(74)가 지지봉(72)을 중심으로 설치되어 있다.

따라서, S7위치에 내컵(301)과 커버지(302)가 합체된 맨드릴(51)이 위치하게 되면, 세팅부재(70)가 하강하여 내컵(301)의 밑판 내측에 내컵 지지구(71)가 끼워져 팽팽히 지지되고 동시에 커버지 누름구(74)가 하강하면서 커버지(302)의 하단(도면에서는 상단)을 눌러 커버지(302)가 내컵(301)의 외측에 견고히 그리고 확실히 결합되도록 하여 완성된 2중구조로 된 열절연컵(300)이 되도록 하며, 이어서 세팅부재(70)는 상향하여 다음 동작을 대기하게 된다.

이때 커버지(302)와 내컵(301)간에는 일정한 공간부가 발생하여 열절연이 가능한 상태가 되는데, 즉 내컵(301)에는 대략 중앙부에 돌출테(304)가 형성되고 또한 커버지(302)의 하부는 커버지(302)자체가 컬부(305)로서 둥글게 말려진 상태에서 내컵(301)의 외부면으로 끼워지므로 양자사이에는 공간부가 생겨 보온 및 단열이 되는 것이다.

이와같이 S7위치에서 세팅된 완성된 2중구조의 열절연컵(300)은 S8 및 S9를 거치게 되며 S9에서는 공압에 의해 완성컵이송관(60)을 통해 회수통(61)으로 보내지므로서 작업이 완료되는 것이다.

이상 살펴본 바와같이, 본원 발명은 커버지를 컵성형 회전대로 이송시킴에 있어서, 커버지 이송장치의 구조를 커버지가 외부로 이탈하지 않도록 보호 유지시켜주는 이송부재 및 받침체, 스토퍼를 형성하므로서 커버지 공급에 따른 작업의 안정화를 가져오게 되어 생산성을 향상시키고 이에따라 불량품이 최소화되며, 또한 컵성형 회전대에 설치되는 맨드릴의 둘레면에 구형돌기와 홈테를 형성하여 내컵에 돌출테와 정량표시선을 형성하므로서 커버지를 씌웠을 때 보온, 단열성을 갖도록 하고 전체로서 열절연컵의 제작이 편리한 것이다.

또한, 내컵에 씌워지는 커버지는 세팅부재에 의해 서로 정확히 결합되는 것으로 불량품의 최소화를 가져올 수 있다 .

Claims (3)

1. 원지를 컵형상의 내컵(301)으로 절단성형하여 커버지 공급장치(200)의 컵성형 회전대(50)측으로 공급하는 내컵 제조장치(100)와, 원지를 상기 내컵(301)의 외부에 씌워 부착가능하게 절단성형하여 상기 내컵 제조장치로부터 공급된 내컵(301)의 외측에 부착시켜 2중구조의 완성된 열절연컵(300)을 제조하는 커버지 공급장치(200)로 된 열절연 종이컵 제조장치에 있어서, 커버지 공급장치(200)의 커버지 성형대(35)와 컵성형 회전대(50)사이에 설치되어 커버지(302)를 이송하는 커버지 이송장치(40);

   상기 커버지 이송장치(40)에 근접하여 좌우 왕복이동하면서 커버지(302)의 원활한 이송을 위하여 보호유지하는 이송부재(42);

   원주둘레면에 구형돌기(52)와 홈테(53)를 형성한 맨드릴(51)을 갖는 컵성형 회전대(50);

   상기 맨드릴(51)의 외측에 끼워진 내컵(301)과 커버지(302)의 확실한 결합을 위하여 설치된 세팅부재(70)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열절연 종이컵의 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   커버지(302)의 이송시 커버지(302)를 보호 유지하는 이송부재(42)는 진공패드(43), 받침구(45) 및 스토퍼(46)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열절연 종이컵의 제조장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   세팅부재(70)는 하부에 테퍼형의 내컵지지구(71)가 지지봉(72)에 결합되고, 내컵지지구(71)의 둘레면 상측으로 상하 슬라이드 이동이 가능하게 커버지 누름구(74)가 설치된 것을 특징으로 하는 열절연 종이컵의 제조장치.