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KR20090057016A - 쿠폰 정렬 및 회전장치와 그 방법 - Google Patents

쿠폰 정렬 및 회전장치와 그 방법 Download PDF

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KR20090057016A
KR20090057016A KR1020097005357A KR20097005357A KR20090057016A KR 20090057016 A KR20090057016 A KR 20090057016A KR 1020097005357 A KR1020097005357 A KR 1020097005357A KR 20097005357 A KR20097005357 A KR 20097005357A KR 20090057016 A KR20090057016 A KR 20090057016A
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KR
South Korea
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coupon
carrier
wheel assembly
coupons
alignment
Prior art date
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KR1020097005357A
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English (en)
Inventor
스티븐 에프. 스피어스
스티븐 엠. 캠벨
조지 알. 스콧
Original Assignee
필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Publication date
Application filed by 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. filed Critical 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

본 발명은, 담뱃갑(76) 또는 겉포장 필름(14)에 적용하기 위하여 쿠폰(12)들을 정렬시키고 회전시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.
Figure P1020097005357
쿠폰, 쿠폰캐리어, 핑거, 진공, 플레이트캠, 캠종동부, 정렬아암

Description

쿠폰 정렬 및 회전장치와 그 방법{COUPON POSITIONING AND ROTATION WHEEL}
본 발명은, 담뱃갑 또는 담뱃갑 포장필름 위에 붙이기 위한 쿠폰을 정확하게 정렬시키고 회전시키는 장치에 관한 것이다.
종래 기술은, 광고 부착물(onserts) 또는 광고 삽입물(inserts)과 같은 쿠폰들을 정렬시키고 또, 그러한 쿠폰들을 회전시키기 위한 별개의 기구(mechanism)를 제공한다. 예컨대, 모든 유용한 목적을 위해 본 발명에서 통합된 미국 특허출원 공개 제 2004/0242393호는 담뱃갑과 같은 상품에 부착물들을 접고 붙이기 위한 기계를 개시하고 있다. 이 기계는 미리 인쇄된 부착물의 연속적인 롤(roll)과, 이 연속적인 롤로부터 부착물 조각들을 절단하기 위한 가로방향 커터 조립체를 포함한다. 각 부착물 조각은 한 쌍의 나란히 미리 인쇄된 부착물들을 포함한다. 버클 접지기(摺紙機)(buckle folder)는 절단된 각 부착물 조각을 접수하여, 적어도 하나의 접힘선을 따라 부착물 조각을 접어준다. 길이방향 커터 조립체는 각기 접혀진 부착물 조각을 2개의 별도 조각으로 길이방향으로 절단한다. 이송시스템은 각각의 접혀진 부착물들을 연속적으로 접수하여, 한 쌍의 이격된 러그(lug) 벨트 컨베이어가, 이송시스템의 배출 선단으로부터 부착물들을 접수하는 2중의 확대통로들을 따라 부착물들을 이동시킨다. 각 러그 벨트 컨베이어는, 그에 대해 부착물들이 정렬되는 그 길이를 따라 서로 이격된 가로방향 러그들을 포함한다. 한 쌍의 이격된 접착휠(applicator wheel)들이, 이 접착휠을 통과하는 서로 이격된 상품 위에다, 컨베이어벨트로부터 부착물을 이송한다.
버클 접지기들은, 종이제품에 접힘을 부여하기 위하여 당해 기술분야에서 공지되어 있는바, 이는 종이 기판의 전방 선단을 정지시키는 한편 기판의 나머지부를 계속 이동시킴으로써 종이 기판이 로울러 집게(nip) 속으로 아래 방향으로 구부러지게 하여 접힘을 만들도록 동작하는 것이 주목할 만하다. 이러한 일반적인 타입의 기구가 미국특허 제4,125,254호에 기재되어 있고, 이는 모든 유용한 목적들을 위하여 본 발명에 통합된다.
쿠폰을 정렬시키고 회전시키는 동작들이, 담뱃갑 또는 담뱃갑 포장필름에 쿠폰을 붙이기 위하여 하나의 기구로 결합된 적이 없었다.
본 발명의 목적은, 하나의 공정기구 상에서 쿠폰을 정확하게 정렬시키고 회전시키는 기계를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하나의 공정 휠 상에서 쿠폰을 정확하게 정렬시키고 회전시키는 기계를 제공한다. 그 결과, 쿠폰을 정렬기구와 회전기구 사이에서 이송함에 따라 발생하는 문제점을 제거하고, 또 공간을 절약할 수 있다.
상기에서 언급된 것에 추가하여 본 발명의 특징들 및 이점들이, 동일한 부위 들에는 동일한 참조부호가 부여된 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 상세한 설명을 읽음으로써 당업자들에게 명확해질 것이다.
도 1은 담뱃갑의 겉포장에 쿠폰을 붙이기 위한 기계조립체의 측면도이다.
도 2는 담뱃갑에 쿠폰을 붙이기 위한 기계조립체의 측면도이다.
도 3은 쿠폰 저장매거진에 쿠폰을 붙이기 위한 기계조립체의 측면도이다.
도 4는 휠조립체의 측단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 쿠폰캐리어의 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 쿠폰캐리어의 평면도이다.
도 7은 쿠폰을 겉포장, 담뱃갑 또는 저장부에 붙이기 위하여 90도로 회전된 쿠폰을 나타내는 쿠폰캐리어의 평면도이다.
도 8은 도 7의 8-8선을 따른 측단면도이다.
도 9는 겉포장 된 담뱃갑에 붙여진 쿠폰을 나타내는 사시도이다.
도 10은 담뱃갑 겉 포장지에 부착된 쿠폰을 나타내는 사시도이다.
도 11은 쿠폰 저장매거진에 저장된 쿠폰의 정단면도이다.
이하 본 발명의 실시예들이 도면들을 참조하여 더욱 상세히 기술될 것이다.
일반적으로 말하자면, 본 발명에 따른 정렬 및 회전 휠조립체는, 쿠폰공급장치로부터 쿠폰들을 집어들고, 이들을 회전시키며, 필요하다면 접착제를 도포하여, 담뱃갑의 겉포장에, 직접 담뱃갑에 또는 쿠폰 저장부에 공급할 수 있다. 도 1 내지 도 4에 도시된 휠조립체들은 이러한 결과를 달성할 수 있다. 여기서 지칭된 쿠폰들 은, 담배 포장 및 마케팅 분야에서 잘 알려진 바와 같은 어떤 정보성 또는 판촉용 부착물 또는 삽입물을 포함할 수 있다.
도 1에 특별히 도시된 바와 같이, 휠조립체(18)는, 쿠폰(12)을 정렬시키고 회전시키는 5개의 캠이 작동되는 기어박스 삽입물 또는 쿠폰캐리어(26)를 포함한다. 휠(18)의 외경과 쿠폰캐리어들의 개수는, 원하는 쿠폰, 담뱃갑, 간격 또는 포장공정에서의 해당 부위에 대하여 가능한 공간의 양에 의해 정해진다. 도 5 내지 도 8는 개별 쿠폰캐리어(26)의 확대도를 나타내는 것으로 이하에서 상술된다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기계조립체(10)는 담뱃갑 겉포장필름(14)에 쿠폰(12)을 붙이기 위하여 사용된다. 기계조립체(10)는,쿠폰(12)들을 제공하기 위한 수단과, 몇몇 예에서는 상기에서 설명된 종래의 쿠폰 버클접지기(16)와 같은 쿠폰(12)을 접어주기 위한 수단을 포함한다. 기계조립체(10)는 쿠폰(12)들을 이동시키고 회전시켜 겉포장(14)에 부착하도록 정렬하기 위한 회전휠(18)과, 통상적인 접착제 도포기(20) 및, 겉포장 재료(14)를 회전 휠 상에 있는 쿠폰에 근접되게 공급하여 쿠폰(12)들이 이에 이송될 수 있도록 하는 겉포장휠(22)을 또한 포함한다.
특히, 도 1은 쿠폰 재료(12)를 도시하는바, 이는 단일 또는 다중의 층으로 될 수 있고, 버클접지기(16)와 같은 쿠폰공급장치로부터 쿠폰공급판(24)으로 공급된 단일 파일이다. 버클접지기(16)로부터 배출되자마자 접혀진 쿠폰(12)은, 드럼 형태로 접착기 또는 휠(18)로 공급되고, 이 휠은 쿠폰(12)을 회전시켜 포장재료(14)의 흐름 또는 담뱃갑(76) 위에 부착하거나, 또는 쿠폰 저장부, 즉 매거 진(80)에 저장한다. 이러한 공정에 의해 형성된 제품들이 도 9 내지 도 11에 도시되어 있다.
쿠폰 재료(12)는 쿠폰 접지기(16)에서 접혀지고, 절단 및/또는 접착된 다음,정렬 및 회전휠(18)로 이송되기 위하여 쿠폰공급판(24)으로 제공된다. 휠(18)이 회전함에 따라, 쿠폰캐리어(26)는 휠(18)의 중심축을 중심으로 회전한다. 쿠폰캐리어(26)가 라인(25)을 통과하여 공급판(24)위의 접혀진 쿠폰(12)으로 접근하면, 도 4에 도시된 정지된 진공매니폴드(28)가 쿠폰캐리어(26)의 픽업흡입 포트(32)로 진공을 공급한다. 설명의 간략화를 위해 도 1에는 진공매니폴드가 도시되지 않았다. 진공원으로부터 매니폴드(28), 축(30) 및 제 4도 및 도 6에 도시된 픽업흡입 포트(32)를 통해 진공이 공급되어, 쿠폰캐리어(26) 위에 쿠폰(12)을 떼어놓는다.
일단 쿠폰(12)이 쿠폰캐리어(26) 위에 놓이면, 휠(18)은 도 1에서 시계방향으로 계속 회전한다. 휠(18)이 회전함에 따라, 캠종동부(29)는 플레이트캠(33)을 따라간다. 캠종동부(29)는 도 6에 도시된 압축된 스프링(39)을 사용하여 플레이트캠(33)의 외부 가장자리(37)를 따라 유지되고, 스프링(39)은 정렬아암(36)이 액슬(38)을 중심으로 회전하도록 힘을 가한다. 쿠폰캐리어(26)가 진공 카울(cowl)에 접근함에 따라, 캠종동부(29)는 플레이트캠(33)을 따른 경로를 추종하면서 액슬(38)을 중심으로 정렬아암(36)을 회동시킴으로써 쿠폰(12) 뒤에 하나 이상의 정렬핑거(40)들을 상승시킨다. 바람직하게는, 적어도 2개의 핑거(40)들이 쿠폰(12)을 정렬하기 위해 사용된다. 쿠폰(12)이 진공카울(34)의 아래를 지나갈 때, 흡입포트(32)에서의 진공은 해제된다. 이는 대략 쿠폰캐리어(26)가 라인(42)을 지나가기 시작하여 쿠폰(12)이 정렬핑거(40)에 대하여 재정렬되기 시작하는 지점에서 발생한다.
진공카울(34)의 오목한 표면에서 포트(도시 안됨)들을 통해 공급된 하나 이상의 진공들은, 쿠폰캐리어(26)가 라인(44)을 지나가기 시작하는 대략적인 지점에 공급된다. 진공은 쿠폰(12)의 속도를 늦추어 정렬핑거(40)들의 선단들이 쿠폰(12)의 후방 가장자리와 접촉하게 한다. 이러한 작동은 쿠폰(12)을 핑거(40)에 대하여 정렬시키고 필름(14)에 붙이기 위하여 쿠폰(12)의 위치를 정확하게 제어한다. 쿠폰캐리어(26)의 측면들에 대한 쿠폰(12)의 위치를 제어하기 위하여 진공카울(34)에 측면가이드(100)들이 또한 부착될 수 있다.
일단 쿠폰(12)이 쿠폰캐리어(26)에 대하여 정렬되면, 쿠폰(12)은 정렬핑거(40)의 선단들에 의하여 진공카울(34) 아래로 압입된다. 그 다음, 쿠폰캐리어(26)가 라인(46)을 지나가기 시작하는 대략적인 지점에서 도 5와 도 6에 도시된 쿠폰캐리어(26)의 회전하는 진공포트(41)들로 진공이 공급된다. 이러한 진공은 회전하는 흡입포트(48)의 표면에 대하여 쿠폰(12)을 끌어당긴다. 캠종동부(29)가 플레이트캠(33)의 가장자리를 따라 계속하여 주행함에 따라, 캠종동부(29)가 휠(18)의 중심축으로부터 밀려나와 액슬(38)을 중심으로 정렬아암(36)을 회동시킴으로써 정렬핑거(40)들을 후퇴시켜 정렬아암(40)들을 쿠폰캐리어(26)의 상부면(50) 아래에 위치되게 한다. 이러한 후퇴작동은 핑거(40)들의 도 5에서의 위치와 도 8에서의 위치를 비교함으로써 알 수 있다.
핑거(40)들이 쿠폰캐리어(26)의 몸체 내부로 후퇴되면, 배럴 캠종동부(54) 는, 회동아암(53)에 부착된 캠종동부(54)를 매개하여 랙기어(56)와 피니언기어(58)를 회전시킨다. 캠종동부(54)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 플레이트캠(33) 상에서 캠가이드(60)를 따라 주행한다. 특히 도 4에서 단면도로 도시된 바와 같이, 캠종동부(54)는, 캠종동부(54)를 보유지지하는 2개의 대향된 측면들을 갖는 캠가이드(60)에 의해 한정된다. 캠종동부(54)가 휠(18)과 함께 움직임에 따라, 캠종동부(54)가 트랙(60)을 따라 주행하게 되지만, 또한 트랙이 캠종동부(54)를 휠(18)의 축에 대하여 하부점(60a)으로부터 상부점(60b)까지 전환시킴에 따라 캠종동부(54)는 휠(18)의 축에 대하여 전후로 요동하게 된다. 따라서, 휠(18)이 회전함에 따라 캠종동부(54)는, 너트(68)와 볼트(70)에 의해 형성된 회동축(66)을 중심으로 회동아암(53)을 회동시키는 캠가이드(60)를 따라 주행하고, 상기 너트(68)와 볼트(70)는 또한 배럴 캠기구(52)를 쿠폰캐리어(26)에 부착시키는 역할을 한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 또 다른 볼트(72)가 랙기어(56)를 회동아암(53)에 고정한다. 랙기어(56)는 요동하면서 피니언기어(58)를 90°각도로 전후로 회전시킨다. 따라서, 핑거(40)와 최초로 정렬된 쿠폰은, 도 7에 도시된 바와 같이 대략 90°각도로 회전된다.
도 1을 다시 참조하면, 쿠폰은 진공카울(34)을 떠남에 따라 정확하게 정렬되고 회전된다. 필요하다면 접착기구(20)를 사용하여 쿠폰(12)의 외부표면에 접착제가 도포될 수 있는데, 상기 접착기구(20)는 업계에서 잘 알려진 바와 같이 접착기 팁 또는 분무헤드(74)를 포함할 수 있다. 쿠폰의 유무를 검출하고 접착기구(20)를 작동시켜 쿠폰에 소정량의 접착제를 도포하도록 센서가 사용될 수 있다.
쿠폰(12)이 필름(14)을 만나면, 쿠폰캐리어(26)로의 진공이 차단되고, 쿠폰(12)은 필름(14)으로 이송되어 접착기구(20)에 의해 도포된 접착제에 의해, 중력에 의해, 또는 다른 어떤 힘이나 수단에 의해 제 위치에 유지된다. 도 10에 예로 도시된 쿠폰과 필름은, 당 업계에서의 통상적인 추가 처리를 위해 이송된다. 예컨대, 쿠폰(12)과 필름(14)은, 도 9에 도시된 바와 같이 겉포장된 필름(14)의 안쪽에 쿠폰(12)이 위치하도록 담뱃갑 주위에 감싸져 밀봉될 수 있다. 변형예로서 필름(14)은, 쿠폰(12)이 포장된 담뱃갑(76)의 외부에 위치하도록 포장될 수도 있다.
제2실시예에 따르면, 기계(10A)는 도 2에 도시된 바와 같이, 쿠폰들을 담뱃갑(76)에 적용하도록 구성될 수 있다. 쿠폰(12)들이 필름(14)으로 이송되는 것이 아니라 담뱃갑(76)으로 이송되는 것을 제외하고는, 도 1에 대한 상기 설명에서와 유사한 방식으로 쿠폰들이 정렬되고 회전된다. 담뱃갑(76)들은, 미리 정해진 속도로 이동 및/또는 인접한 담뱃갑(76)들 사이에 미리 정해진 간격을 갖는 컨베이어벨트(78) 또는 다른 적합한 수단에 의해 공급되어져, 각 담뱃갑(76)의 적용가능한 표면이 쿠폰캐리어(26) 상의 쿠폰(12)과 정렬되게 된다. 담뱃갑(76)들은 어떤 미리 정해진 방식으로 위치될 수 있다. 예컨대, 담뱃갑(76)의 전·후·측면·상부 또는 바닥은 쿠폰캐리어(26)쪽을 향하도록 위치되어져 그 위에 쿠폰(12)이 붙여질 수 있게 된다.
제3실시예에 따르면, 쿠폰 회전 및 정렬기계(10B)는 도 3에 도시된 바와 같이, 쿠폰저장부(80)로 쿠폰(12)을 공급하기 위하여 변형될 수 있다. 쿠폰(12)들이 필름(14)으로 이송되는 것이 아니라 쿠폰저장부(80)로 이송되는 것을 제외하고는, 도 1에 대한 상기 설명에서와 유사한 방식으로 쿠폰들이 조정되고 회전된다. 본 실시예에 따르면, 쿠폰들에는 접착제가 도포되지 않는다. 쿠폰(12)들은 쿠폰캐리어(26) 위에 정렬되고 회전되며, 점선(82)으로 표기된 지점을 통해 회전될 때까지 진공이 가해진 상태로 이송된다. 이 지점에서 진공이 차단되어 쿠폰이 저장부(80)로 낙하된다. 저장부가 가득 차게되면, 쿠폰(12)은, 쿠폰수납을 위한 위치로부터 저장시설 또는 다른 공정위치로 수동 또는 자동으로 제거되어, 거기서 담뱃갑 또는 다른 제품에 쿠폰을 붙이기 위하여 사용될 수 있다.
상기 설명은, 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내는 것으로서 발명의 사상 및 범위 내에서 여러 변경 및 수정들이 당업자들에게는 상세설명으로부터 명확하기 때문에, 단지 예시적으로만 제공된 것임이 이해되어져야 한다. 예컨대, 버클접지기는, 각각이 한 쌍의 나란히 인쇄된 쿠폰들을 포함하는 쿠폰조각들을 수납할 수 있다. 접은 다음에, 길이방향 커터 조립체는 각각 접혀진 쿠폰 조각을 2개의 개별적인 쿠폰들로 길이방향으로 절단하여 담뱃갑 겉포장에, 직접 담뱃갑에 또는 쿠폰저장부에 공급할 수 있다.

Claims (9)

  1. 쿠폰들을 접어주기 위한 쿠폰접지기와;
    쿠폰공급장치로부터 쿠폰들을 접수하고, 쿠폰들을 회전시키며, 기판에 쿠폰들을 공급하기 위한 휠조립체를 포함하는 쿠폰 회전 및 정렬장치.
  2. 제1항에 있어서, 휠조립체가 쿠폰캐리어와 플레이트캠을 포함하는 캠작동 쿠폰캐리어기구를 구비하고, 상기 쿠폰캐리어가 쿠폰이송표면과, 쿠폰캐리어에 대하여 쿠폰을 위치시키기 위한 정렬아암 및, 쿠폰캐리어에 대하여 쿠폰을 회전시키기 위한 회전기구을 갖추면서 휠조립체의 중심축을 중심으로 회전할 수 있도록 되고, 상기 플레이트캠은, 쿠폰캐리어가 휠조립체의 중심축을 중심으로 회전함에 따라 정렬아암 및 회전기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 쿠폰 회전 및 정렬장치.
  3. 제2항에 있어서, 휠조립체는, 휠조립체가 쿠폰접지기에 인접한 쿠폰캐리어를 회전시킴에 따라, 쿠폰캐리어에 대하여 접혀진 쿠폰을 고정하기 위하여 진공을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 쿠폰 회전 및 정렬장치.
  4. 제3항에 있어서, 정렬아암은 플레이트캠과 상호작동하도록 한쪽 선단에 캠종동부와, 이 캠종동부와 대향하여 회동아암의 선단에 핑거를 구비하는 길게 연장된 부재이고, 이 정렬아암은 회동아암 액슬을 중심으로 회동할 수 있도록 되면서 쿠폰 이송표면 너머로 핑거를 연장시키고 또 회전기구에 대하여 쿠폰이송표면 상에서 쿠폰의 위치를 조정하며, 캠종동부는 압축된 스프링을 매개하여 플레이트캠의 바깥쪽 가장자리를 따라 결합이 유지되는 것을 특징으로 하는 쿠폰 회전 및 정렬장치.
  5. 제4항에 있어서, 정렬아암은 캠종동부에 대향하여 회동아암의 선단에 2개의 핑거들을 갖춘 것을 특징으로 하는 쿠폰 회전 및 정렬장치.
  6. 제5항에 있어서, 휠조립체는, 쿠폰캐리어가 진공카울과 정렬되어, 쿠폰이 쿠폰캐리어에 대하여 움직이도록 하면서 정렬 핑거들 및 회전기구와 정렬되도록 하는 지점에서 쿠폰캐리어의 표면에 진공을 해제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 쿠폰 회전 및 정렬장치.
  7. 제5항에 있어서, 진공카울은, 이 진공카울의 오목한 표면에 진공을 공급하도록 구성되고, 오목한 표면은 쿠폰 및 쿠폰캐리어를 향하며, 공급된 진공은 쿠폰의 속도를 늦추면서 정렬핑거들이 쿠폰의 후방 가장자리와 접촉하도록 하는 것을 특징으로 하는 쿠폰 회전 및 정렬장치.
  8. 제1항에 있어서, 쿠폰들이 회전된 후 그리고 제2기판으로 공급되기 전에 접착제를 도포하기 위한 접착기구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠폰 회전 및 정렬장치.
  9. 휠조립체가 쿠폰이송표면과, 쿠폰캐리어에 대하여 쿠폰을 위치시키기 위한 정렬아암 및, 쿠폰캐리어에 대하여 쿠폰을 회전시키기 위한 회전기구를 갖춘 캠작동 쿠폰캐리어기구를 구비하고, 또 휠조립체가, 쿠폰캐리어가 휠조립체의 중심축을 중심으로 회전함에 따라 정렬아암 및 회전기구를 제어하기 위한 플레이트 캠을 갖춘 휠조립체에, 접혀진 쿠폰들을 공급하는 단계와;
    접혀진 쿠폰들을 쿠폰캐리어 위에 정렬하는 단계;
    쿠폰캐리어 위에서 쿠폰들을 대략 90°각도로 회전시키는 단계 및;
    쿠폰캐리어로부터 기판으로 쿠폰들을 공급하는 단계를 포함하는 쿠폰 회전 및 정렬방법.
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