KR101708196B1 - 물건을 전달하기 위한 방법, 및 방향 전환 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포장 주머니(28) 안에 감싸진 제품 스택(8)을 공급 시스템(38)으로부터 송출 시스템(40)으로 전달하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이때 상기 공급 시스템 내에서는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택이 공급 방향으로 운송되고, 상기 송출 시스템 내에서는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택이 공급 방향에 대하여 사전에 결정된 비틀림 각(32)으로 방향 설정된 송출 방향으로 계속 운송되며, 이 경우 상기 공급 시스템(38)과 송출 시스템(40) 사이에 있는 전달 영역에서는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택의 무게 중심(70)이 원형 트랙의 세그먼트 상에서 가이드 되며, 본 발명에 따른 방법에서는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택의 자체 운송 방향에 대하여 상대적인 회전 동작이 상기 포장 주머니(28)의 정면을 용접하기 전에 미리 이루어져야만 하는 경우에도 특히 높은 작업 처리율 및 생산율에 도달해야만 한다. 이 목적을 위하여 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택이 본 발명에 따라 전달 단계에서 전달 영역에서는 공급 방향에 대하여 상대적인 자체 배향을 그대로 유지한 상태에서 일시적으로 기울어짐으로써, 결과적으로 전달 영역에서 나타나는 그리고 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택에 작용을 하는 원심력의 공급 방향에 대하여 평행한 성분들은 사전에 결정된 최댓값을 절대로 초과하지 않게 된다.

Description

물건을 전달하기 위한 방법, 및 방향 전환 유닛 {METHOD FOR TRANSFERRING ARTICLES, AND DEFLECTING UNIT}

본 발명은 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택을 공급 시스템으로부터 송출 시스템으로 전달하기 위한 방법과 관련이 있으며, 이때 상기 공급 시스템 내에서는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택이 공급 방향으로 운송되고, 상기 송출 시스템 내에서는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택이 공급 방향에 대하여 사전에 결정된 비틀림 각도로 방향 설정된 송출 방향으로 계속 운송되며, 이 경우 공급 시스템과 송출 시스템 사이에 있는 전달 영역에서는 상기 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택의 무게 중심이 원형 트랙의 세그먼트 상에서 가이드 된다. 본 발명은 또한 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택을 공급 시스템으로부터 송출 시스템으로 전달하기 위한 방향 전환 유닛과도 관련이 있으며, 이때 상기 송출 시스템의 이송 방향은 공급 시스템 내의 이송 방향에 대하여 사전에 결정된 비틀림 각도로 방향 설정되어 있다.

예를 들어 종이 손수건, 팬티 라이너, 생리대, 기저귀 등과 같은 위생 제품들은 통상 개별적으로 또는 사전에 결정된 묶음으로, 예를 들면 다섯 개 팩(pack) 또는 열 개 팩의 형태로 시트 안에 포장되고, 이와 같이 포장된 형태에서 소비 가능한 상태로 또는 사용 가능한 상태로 제공된다. 이때 위생 제품 혹은 위생 제품 스택을 둘러싸는 시트는 소위 포장 주머니를 형성하고, 상기 포장 주머니에는 다른 무엇보다도 예를 들어 개방을 용이하게 하기 위한 구멍 및/또는 다시 폐쇄하기 위한 접착 플랩(glue flap) 등이 제공될 수 있다. 그와 마찬가지로 예를 들어 담배 포장 등과 같은 다른 제품 또는 제품군에도 둘레 포장 형태의 상기와 같은 포장 주머니가 제공될 수 있다.

제품, 특히 위생 제품 또는 위생 제품 스택을 포장 주머니 안에 삽입하기 위하여, 예를 들어 상기 포장 주머니를 형성하기 위해 제공되었고 적합한 사이즈로 절단되었으며 그 안으로 제품이 삽입되는 시트 피스(sheet piece)를 제공하는 것이 의도될 수 있으며, 이 경우 상기 시트는 그 다음에 이어서 상기 제품 둘레를 둘러싸고 가장자리에서 용접된다. 이와 같은 제품의 포장은 통상적으로 상응하게 설계된 포장 설비 내에서 이루어지며, 상기 포장 설비는 이동 측에서 위생 제품을 위한 원래의 제조 장치 뒤에 접속되어 있다. 제조 장치로부터 포장 설비로 옮길 때에는 다름 아니라 통상적으로 얻고자 하는 높은 생산율 및 작업 처리율과 관련해서, 제품의 배향을 제품 운송 방향에 대하여 상대적으로 변경시키는 것이 바람직할 수 있거나 필요할 수도 있다. 옮길 제품을 대체로 보호 처리한 상태에서 특히 높은 작업 처리율을 가능하게 하는, 전술된 종류의 물건을 전달하기 위한 방법은 DE 41 17 296 A1호에 공지되어 있다. 상기 간행물에서 옮겨질 물건들은 공급 시스템에 의해 들어 올려지고, 전달 영역에서는 공급 방향에 대하여 상대적인 자체 배향을 그대로 유지한 상태로 원형 트랙의 세그먼트 상에서 송출 시스템까지 가이드 되며, 그 다음에 물건은 상기 송출 시스템상에서 송출 방향으로 계속 운송된다. 이 경우 공급 방향과 송출 방향이 서로에 대하여 대략 90°의 각을 형성한다면, 상기 원형 트랙의 세그먼트는 특히 4분원일 수 있다. 옮겨지는 동안에도 제품의 배향이 공급 방향에 대하여 상대적으로 유지됨으로써, 결과적으로 제품이 송출 시스템으로 전달된 후에 제품을 계속 운송하고자 할 때에는 자체 운송 방향에 대하여 마찬가지로 대략 90°의 비틀림 각도만큼 회전된다.

다름이 아니라 큰 상품 개수로 제조되고 예컨대 종이 손수건, 팬티 라이너, 생리대 등과 같이 예를 들어 5개-팩 혹은 10개-팩과 같은 제품 스택의 형태로 포장되는 위생 제품을 포장할 때에는, 높은 처리 속도 및 작업 처리율이 특히 바람직하다. 이와 같은 이유에서 포장 시스템들은 통상적으로 순환 시스템의 형태로 설계된다. 특히 소위 시트 튜브 시스템은 높은 처리 속도 및 작업 처리율을 위해서 기본적으로 우수하게 적합한데, 그 이유는 예를 들어 시트 튜브를 형성하기 위해 제품 또는 제품 스택을 관 모양의 시트 안에 감쌀 때에 측방 세로 심을 측면으로부터 용접하는 것, 더 상세하게 말하자면 순환 중에 그리고 시스템 정지 상황 없이 용접하는 것이 가능하기 때문이다. 하지만, 상기 공지된 시트 튜브 시스템에서는 통상적으로 포장 주머니의 측방 영역을 접어서 용접할 때에 단기간 동안의 시스템 정지 상황을 감수해야만 하는데, 이와 같은 상황에서는 제품의 계속적인 운송이 일시적으로 중단된다.

특히 용접 단계를 위해서 반드시 필요한 계속 운송의 상기와 같은 단기간 동안의 중단도 바람직하지 않은 방식으로 시스템의 작업 처리율 및 생산율을 감소시킨다. 이와 같은 경우에 시스템의 정지 상황을 대폭적으로 피하면서 특히 높은 작업 처리율을 가능하게 하기 위하여, 상기 시스템은 - 사전에 공개되지 않은 DE 10 2010 046 561.5호에 기술된 바와 같이 - 측면으로부터의 용접 접근을 위해서 설계될 수 있는데, 이와 같은 측면으로부터의 용접 접근은 순환 동작 중에 개별 용접 단계의 실행을 가능하게 한다. 이 목적을 위하여, DE 10 2010 046 561.5호에 기술된 포장 설비는 포장될 제품을 우선 주머니 시트 튜브 안에 감싸고 그 다음에 이어서 상기 제품을 제 1 용접 스테이션을 통과해서 가이드 하도록 설계되었으며, 이때 상기 제 1 용접 스테이션에서는 제품이 제공된 주머니 시트 튜브가 제 1 용접 단계에서 측방에서 용접된다. 그 다음에 이어서 주머니 시트 튜브를 각각 하나 또는 다수의 제품 스택을 포함하는 포장 주머니로 분리하는 작업이 이루어진다. 상기 포장 주머니는 자체 운송 방향에 대하여 상대적으로 특히 대략 90°의 사전에 결정된 비틀림 각도만큼 회전된 다음에 제 2 용접 스테이션을 통과해서 가이드 되며, 이때 상기 제 2 용접 스테이션에서는 제 2 용접 단계에서 포장 주머니의 정면이 마찬가지로 순환 동작 중에 측면 접근에 의해서 용접된다.

본 발명의 과제는, 자체 운송 방향에 대하여 상대적으로 이루어지는 물건의 회전이 포장 주머니의 정면을 용접하기 전에 미리 이루어져야만 하는 전술된 유형의 시스템에서도 특히 높은 작업 처리율 및 생산율에 도달할 수 있을 정도로, 전술된 유형의 방법을 개선하는 것이다. 또한, 상기 방법을 실시하기에 특히 적합한 방향 전환 유닛도 제공되어야만 한다.

상기 과제는 본 발명에 따라, 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택의 배향(orientation)이 전달 영역에서는 공급 방향에 대하여 상대적으로 일시적으로 기울어짐으로써, 결과적으로 전달 영역에서 나타나는 그리고 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택에 작용을 하는 원심력의 공급 방향에 대하여 평행한 성분들은 사전에 결정된 최댓값을 절대로 초과하지 않음으로써 해결된다.

본 발명은, 전달 영역에서 높은 작업 처리율에 도달하기 위해서는 옮겨질 물건들이 외부로부터의 접근에 의해서, 바람직하게는 흡인 진공 상태의 시스템 내에서 원형 트랙을 따라 가이드 되어야만 한다는 생각으로부터 출발한다. DE 41 17 296 A1호에 따른 시스템에서는 이와 같은 생각이 기본적으로 아무런 문제가 되지 않는데, 그 이유는 상기 간행물에 따른 시스템의 경우에는 물건들이 개별적으로 옮겨지고 전달되기 때문이다. 하지만, 그에 비해 그 안에 제품 스택이 포함되어 있고 자체 정면이 개방된 상태에서 아직까지 용접되지 않은 포장 주머니를 옮기는 시스템을 개장(retrofitting)하는 경우에는, 제품에 대한 직접적인 접근이 아니라 오히려 단지 간접적이고 기계적인 접근, 다시 말해 제품을 이미 둘러싸고 있는 포장 주머니를 통한 접근만이 가능하다.

물건을 원형 트랙 세그먼트 상에서 옮기는 경우에 상기와 같은 내용이 의미하는 바는, 제품 또는 물건이 공급 방향으로의 속도 성분과 관련하여 회전 반경(radius of gyration)의 구간을 거쳐서 비교적 높은 운송 속도로부터 상대적으로 짧은 시간 안에 비교적 낮은 잔류 속도로 (운송 속도가 전체적으로 그대로 유지된 상태에서 상기 잔류 속도는 공급 방향과 송출 방향 간에 형성되는 비틀림 각도의 코사인에 운송 속도를 곱한 값과 같아지는데, 더 상세하게 말하자면 운송 방향이 특히 바람직하게 의도한 바대로 90°의 비틀림 각도만큼 변경되는 경우에는 상기 잔류 속도가 심지어 0이 됨) 제동된다는 것이다. 그와 반대로 공급 방향에 대하여 가로인 방향에서는, 다시 말해 운송 방향이 송출 방향으로 90°의 비틀림 각도만큼 변경된 경우에는 속도가 0으로부터 운송 속도로 가속된다. 전술된 유형의 시스템의 공급 방향에서 이와 같은 내용이 의미하는 바는, 외부로부터 접근이 이루어지는 전달 유닛, 다시 말해 예를 들어 흡인 시스템은 외부에서 포장 주머니에 맞물린다는 것이다. 그 다음에, 포장 주머니 안에 있는 제품들은 공급 방향으로 제동이 이루어지는 기간 동안에는 포장 주머니의 여전히 개방된 상태의 정면으로 인해 실제로 정지 마찰을 통해 상기 포장 주머니의 내부 표면에서 제동될 수밖에 없다. 하지만, 다름 아니라 포장 주머니, 특히 포장 시트를 위한 통상적인 재료와 관련해서, 종이 손수건 등의 스택과 같은 제품을 위해서는 상기 재료가 지나치게 적을 수 있기 때문에, 결과적으로 상기 제품 스택은 바람직하지 않은 방식으로 공급 방향으로 제동이 이루어질 때에 포장 주머니의 여전히 개방된 상태의 정면으로부터 밖으로 미끄러져 나올 수 있다.

상기와 같은 상황을 저지하기 위해서는, 공급 방향으로 제품 스택의 제동이 이루어질 때 제품 스택이 포장 주머니의 내부 표면에 측방에서 달라붙는 상태가 적어도 단계적으로 적합하게 유지되어야만 한다. 이와 같은 상태는, 제품 스택을 포함하는 포장 주머니를 원형으로 가이드 할 때에 원심력이 의도한 바대로 이용됨으로써 달성될 수 있다. 이 목적을 위하여, 포장 주머니를 옮기는 동안에는 상기 포장 주머니의 배향이 원형 트랙 상에서 적어도 일시적으로 변경된다. 이때 상기 배향은 옮기는 단계 동안 바람직하게 연속으로 제어되며, 이 경우에는 바람직하게 '전달 단계에서는 회전 동작으로 인해 제품 스택에 작용을 하는 원심력의 힘 성분이 포장 주머니의 세로 방향으로 사전에 결정된 한계 값을 어떤 경우에도 넘지 않는다'는 내용이 상응하는 제어를 위한 설계 원칙으로서 제시되었다. 상기 한계 값은 바람직하게, 이 한계 값이 제품 스택을 둘러싸는 포장 주머니로부터 제품 스택을 이탈시키는 힘 아래에 충분한 안전 간격을 두고서 놓이도록 사전에 설정된다.

바람직하게, 포장 주머니는 전술된 여러 가지 이유에서 전달 단계 동안 적어도 일시적으로 송출 방향으로 기울어진다. 포장 주머니가 이와 같이 기울어진 배향을 가짐으로써, 제동의 경우에 작용을 하는 원심력이 한 편으로는 자체 성분에 있어서 포장 주머니의 세로 방향에 대하여 평행하게, 더 상세하게 말하자면 포장 주머니의 정면을 향하는 방향으로 감소 되고, 다른 한 편으로는 자체 성분에 있어서 포장 주머니의 세로 방향에 대하여 가로로, 더 상세하게 말하자면 포장 주머니의 측벽을 향하는 방향으로 상승 되며, 포장 주머니의 내벽과 제품 스택 사이의 정지 마찰도 그에 상응하게 증가 된다.

추후에 포장 주머니의 정면을 용접하기 위해서 바람직한 측방 접근을 더욱 유리하게 하기 위하여, 바람직한 개선 예에서는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택의 배향이 공급 방향에 대하여 상대적으로 일시적으로 기울어지는 현상이 원형 트랙 세그먼트 상에서 옮겨지는 동안에도 계속해서 반복적으로 보정 및 보상됨으로써, 결과적으로 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택은 공급 시스템 내에서의 자신의 원래 배향과 관련해서 실제로 변경되지 않은 배향으로 송출 시스템으로 전달된다. 이와 같은 배향 보정은 바람직하게 비교적 후반의 전달 단계에서 이루어진다. 이러한 내용이 포장 주머니의 이동 과정과 관련해서 의미하는 바는, 상기 포장 주머니의 이동 과정이 실제로 두 가지 이동 동작의 중첩으로 구성된다는 것인데, 다시 말하자면 한 편으로는 원형 트랙 상에서 이루어지는 무게 중심의 이동 동작 그리고 다른 한 편으로는 순환 동작의 회전 축에 대하여 대체로 평행하게 정렬된 수직 축을 중심으로 이루어지는 이리저리-기울어지는 동작으로 구성된다는 것이다.

바람직하게는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택이 또한 전달 영역에서 원형 트랙을 따라 가이드 되는 동안 자신의 종축을 중심으로 90°만큼 기울어져 있음으로써, 결과적으로 예를 들어 수평 배향에서 "수직 상태로" 공급되는 물건은 방향 전환 유닛으로부터 재차 송출되게 된다.

상기 방향 전환 유닛과 관련된 과제는, 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택의 자체 배향이 전달 영역에서는 공급 방향에 대하여 상대적으로 일시적으로 기울어짐으로써, 상기 전달 영역에서 나타나는 그리고 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택에 작용을 하는 원심력의 성분이 어떠한 경우에도 사전에 결정된 최댓값을 초과하지 않도록 설계된 제어 유닛에 의해서 해결된다.

본 발명에 의해서 달성되는 장점들은 특히 물건을 전달하는 단계 동안에 배향을 적절히 조절함으로써 장치적인 비용이 특히 적게 유지되는 동시에 제품 흐름의 방향 전환이 신뢰할만하게 이루어질 수 있다는 것이며, 이 경우에는 이때 발생하는 세로 방향 힘으로 인해 포장 주머니 안으로 가이드 되는 제품 스택이 밖으로 미끄러져 나오는 현상도 나타나지 않는다.

본 발명의 실시 예는 도면을 참조하여 상세하게 설명된다:
도 1은 위생 제품을 포장하기 위한 포장 설비에 대한 개략도이며,
도 2는 도 1에 따른 포장 설비의 방향 전환 유닛을 도시한 개략도이고,
도 3은 도 2에 따른 방향 전환 유닛의 구동부에 대한 개략도이며, 그리고
도 4 및 도 5는 각각 동작 시퀀스를 도시한 개략도이다.

도 1에 따른 포장 설비(1)는 포장 주머니 안에 위생 제품을 포장하기 위해 제공되었다. 본 실시 예에서는 위생 제품으로서 종이 손수건이 묶음 방식으로, 더 상세하게 말하자면 각각 열 개의 묶음 크기를 갖는 개별 손수건의 스택으로서 각각 하나의 포장 주머니 안에 삽입되어야만 한다. 그러나 대안적으로는 당연히 다른 묶음 크기도 제공될 수 있는데, 예를 들면 세 개 또는 다섯 개의 종이 손수건으로 구성된 포장이 하나의 포장 주머니 안에 제공되거나 또는 예를 들어 팬티 라이너, 생리대 등과 같은 다른 위생 제품들도 제공될 수 있다.

본 실시 예에서 포장 설비(1)는 소위 시트 튜브-포장용 기계로서 설계되었는데, 이 경우 포장될 종이 손수건은 묶음 방식으로 또는 스택 방식으로 제일 먼저 시트 튜브(4) 안에 감싸진다. 이 목적을 위하여 포장 설비(1)는 공급 유닛(6)을 포함하며, 상기 공급 유닛을 통해서 종이 손수건은 각각 위·아래로 겹쳐서 놓인 열 개의 종이 손수건을 포함하는 제품 스택(8)의 형태로 운송 시스템(10)에 공급된다. 본 실시 예에서 공급 유닛(6)은 두 개의 트랙으로 구현되었는데, 다시 말하자면 두 개의 공급 레일(12)이 평행하게 배열된 형태에서 제품 스택(8)이 서로에 대하여 평행하게 운송 시스템(10)에 공급된다. 이와 같이 두 개의 트랙으로 배열된 형태는 특히 제품 스택(8)을 공동으로 추가 처리하기 위해서 다수의 운송렬(transport train)이 함께 가이드 되는 것을 가능하게 한다. 따라서, 제품 스택(8)을 포장할 때에 그리고 추가 처리할 때에는 - 제품 스택(8)을 제조할 때의 상기 제품 스택의 제공률에 비해 - 두 배의 작업 처리율에 도달할 수 있게 된다.

운송 시스템(10)에는 다른 무엇보다도 래핑 스테이션(14)(wrapping station)이 할당되어 있고, 상기 래핑 스테이션 내에서 예를 들어 롤러 등의 형태로 형성된 적합한 시트 저장기 내에는 포장 주머니를 형성하기 위해 제공된 관 모양의 시트(16)가 저장되어 있다. 상기 래핑 스테이션(14) 내에는 적합하게 형성된 몰드 슈(18)(mold shoe)가 제공되어 있고, 상기 몰드 슈를 통해서는 관 모양의 시트(16)가 운송 시스템(10) 내에서 운송되는 제품 스택(8) 둘레에 놓여지며, 이 경우에 종이 손수건이 시트 안으로 감싸지게 된다. 이때 몰드 슈(18)는 상기 공급된 관 모양의 시트가 순환하는 제품 스택(8)을 완전히 둘러싸도록 형성되었으며, 이 경우 이때 생성되는 시트 튜브(4)의 세로 에지에서는 상기 시트의 상응하는 에지 영역들의 중첩 상태가 설정된다.

본 실시 예에서 래핑 스테이션(14)에는 제품 스택(8)과 관 모양의 시트(16)를 국부적으로 동기화하기 위한 적합한 수단이 제공되어 있다. 이때에는 특히 제품 스택(8)이 관 모양의 시트(16)에 대하여 상대적으로 정확하게 위치 설정됨으로써, 결과적으로 상기 제품 스택(8)의 위치는 관 모양의 시트(16) 상에 제공된 인쇄물에 대하여 상대적으로 그리고/또는 그 안에 형성된 구멍에 대하여 상대적으로 사전에 결정된 경계 조건을 충족시킨다. 따라서, 예를 들면 관 모양의 시트(16) 내에 있는 하나의 구멍에 의해 포장 주머니 내에 형성된 접근용 개구도 또한 적합하게 상기 포장 주머니 내부에 감싸진 제품 스택(8)에 대하여 상대적으로 위치 설정되도록 보증될 수 있다.

운송 시스템(10)을 통해서는 포장될 위생 제품이 래핑 스테이션(14)으로부터 출발하여 상기 위생 제품을 둘러싸는 관 모양의 시트(16)와 공동으로 그 뒤에 지지된 제 1 용접 스테이션(20)에 공급될 수 있다. 이때 상기 제 1 용접 스테이션(20)은 측면 배열 상태에서는 적합하게 설계된, 특히 용접 미러로서 형성된 가열 장치(22)를 구비하며, 상기 가열 장치를 통해서는 시트 튜브(4)가 용접하기에 충분히 높은 온도로 가열될 수 있다. 상기 가열로 인해 시트의 중첩되는 에지 영역들이 서로 용접됨으로써, 결과적으로 제 1 용접 스테이션(20)에서 실제의 시트 튜브(4)가 생성된다. 따라서, 상기 시트 튜브(4)는 종이 손수건으로 이루어진 다수의 연속하는 제품 스택(8)을 끊임없이 둘러싸는 피복 형상을 형성하게 된다.

화살표(24)에 의해서는, 운송 시스템(10) 상에서 종이 손수건 제품 스택(8)의 운송 방향이 지시된다. 상기 운송 방향에서 볼 때 제 1 용접 스테이션(20) 뒤에는 개별화- 또는 분리 유닛(26)이 제공되어 있으며, 상기 개별화- 또는 분리 유닛을 통해서는 위생 제품이 제공된 시트 튜브(4)가 각각 하나 또는 두 개의 제품 스택(8)을 포함하는 포장 주머니(28)로 분리된다. 이와 같은 분리 과정은 추후에 시트 안에 감싸진 각 개별 제품 스택(8)의 개별화된 추가 처리를 가능하게 한다. 이 경우 도 1에 따른 실시 예에는 개별 제품 스택(8)이 포장 주머니(28) 안으로 가이드 되는 실시 형태가 도시되어 있다. 대안적으로는 다수의 제품 스택(8)이 하나의 포장 주머니(28) 안에서 가이드 될 수도 있는데, 이 경우에는 최종적인 예비 분리 과정이 추후의 단계에서, 특히 방향 전환 후에 이루어질 수 있다.

제품 스택(8)을 분리한 후에는 운송 시스템(10)이 방향 전환 유닛(30) 내부와 통하게 되며, 상기 방향 전환 유닛 내에서는 위생 제품이 제공된 포장 주머니(28)가 운송 방향에 대하여 상대적으로 그리고 사전에 결정된 비틀림 각(32)(torsion angle)만큼 회전된다. 이때 상기 비틀림 각(32)은 회전 후에 개별 제품 스택(8)을 포함하는 포장 주머니(28)의 아직까지 용접되지 않은 정면(34)에 대한 측방 접근이 가능하도록 선택되었다. 그에 상응하게 상기 비틀림 각(32)은 제품 스택(8)의 바닥면에 기초하여 상기 제품 스택(8)의 양 측면에 의해서 설정된 각에 상응한다. 본 처리 영역에서는 제품 스택(8)이 대체로 직사각형의 바닥면을 가짐으로써, 결과적으로 90°의 비틀림 각(32)이 선택되었다.

본 실시 예에서 방향 전환 유닛(30)은 이 방향 전환 유닛(30)의 영역에서 - 화살표(36)에 의해 지시된 바와 같이 - 운송 시스템(10) 상에서 위생 제품의 운송 방향이 90°만큼 변경되도록 형성되었다. 이 경우 상기와 같은 운송 방향의 변경은 제품 스택(8)을 둘러싸는 포장 주머니(28)에 의해 상기 제품 스택의 배향이 변경되지 않으면서 이루어졌기 때문에, 결과적으로 운송 방향에 대하여 상대적으로 볼 때 상기 방향 전환 유닛(30) 내에서 제품 스택(8)의 배향은 대략 90°만큼 변경된다. 따라서, 방향 전환 유닛(30) 앞에 위치된 상기 운송 시스템(10)의 부분은 방향 전환 유닛(30)을 위한 공급 시스템(38)을 형성하고, 상기 공급 시스템 내에서는 포장 주머니(28)가 그 안에 포함된 제품 스택(8)과 함께 화살표(24)에 의해 지시된 운송 방향으로서의 공급 방향으로 운송된다. 그와 유사하게 방향 전환 유닛(30) 뒤에 위치된 상기 운송 시스템(10)의 부분도 방향 전환 유닛(30)을 위한 송출 시스템(40)을 형성하고, 상기 송출 시스템 내에서는 포장 주머니(28)가 그 안에 포함된 제품 스택(8)과 함께 방향 전환된 후에 화살표(36)에 의해 지시된 운송 방향으로서의 송출 방향으로 계속 운송된다. 본 실시 예에 도시된 실시 형태에 상응하게, 상기 송출 시스템은 1열로 또는 1채널로 구현되었다. 각각 하나의 공통된 포장 주머니(28) 안에 있는 두 개 이상의 제품 스택(8)이 방향 전환 유닛(30) 내에서 방향 전환되는 대안적으로 가능한 일 실시 형태에서는, 최종적인 분리 과정이 예를 들어 방향 전환 유닛(30) 뒤에 있는 절단 유닛 내에서 이루어지며, 그리고 그 다음에 방출 기능을 하는 송출 시스템(40)은 다수의 열 또는 다수의 채널로 제품 흐름이 평행하게 가이드 되도록 형성되었다.

제품 스택(8)을 포함하는 포장 주머니(28)는 방향 전환 유닛(30)으로부터 운송 시스템(10)을 거쳐서 그 뒤에 접속된 제 2 용접 스테이션(42)에 공급될 수 있다. 상기 제 2 용접 스테이션(42)에서는 포장 주머니(28)의 정면(34)의 용접이 이루어지며, 이 경우 운송 방향에 대하여 상대적인 상기 제품 스택의 배향을 기초로 하여 이곳에서도 용접은 측방으로부터 이루어질 수 있다. 이 목적을 위하여 상기 제 2 용접 스테이션(42)도 마찬가지로 측방에 배치된 가열 수단(44)을 포함하며, 상기 가열 수단은 예를 들어 제품 흐름에 대하여 양 측면에 배치된 가열 미러로서 구현될 수 있다.

그 다음에 이어서 운송 시스템(10)은 제 2 용접 스테이션(42) 뒤에 접속된 냉각 장치 내부와 통하게 되며, 상기 냉각 장치 내에서는 방금 용접된 포장 주머니(28)의 냉각이 이루어진다.

포장 설비(1)는 자체 소자들과 마찬가지로 제품 스택(8)을 포장할 때에 특히 높은 작업 처리율에 도달하기 위해서 설계되었다. 방향 전환 유닛(30)과 관련하여, 상기 설계 목적은 다른 무엇보다도 방향 전환의 경우에, 더 상세하게 말하자면 공급 시스템(38)으로부터 송출 시스템(40)으로 옮기는 경우에 특히 본 실시 예에서 제시된 공급 방향과 송출 방향 사이의 각도와 일치하는 비틀림 각(32)과 관련해서 제품 스택(8)을 포함하는 포장 주머니(28)의 계속적인 운송이 원형 트랙의 세그먼트 상에서 이루어짐으로써 고려되며, 이 경우 상기 포장 주머니(28)의 종축의 배향은 방향 전환 후에도, 다시 말하자면 송출 시스템(40) 내에서도 방향 전환 이전의 배향과 동일하게, 더 상세하게 말하자면 공급 시스템(38) 내에서의 배향과 동일하게 그리고 그와 더불어 변경 없이 그대로 유지되어야만 한다. 도 2의 개략도로부터 알 수 있는 바와 같이, 방향 전환 유닛(30)은 상기 목적을 위하여 회전 축(50)을 중심으로 회전할 수 있도록 지지가 된 캐리어(52)를 포함하며, 상기 캐리어에는 회전 축(50)으로부터 균일하게 간격을 두고서 포장 주머니(28)를 위한 소수의 구동부(54)가 배치되어 있다. 화살표(56)에 의해 지시된 바와 같이, 캐리어(52)는 포장 설비(1)의 작동 중에 회전 축(50)을 중심으로 회전하며, 이 경우 각각의 포장 주머니(28)는 전달 단계에서는 각각 하나의 구동부(54)에 의하여 원형 트랙의 세그먼트 상에서 공급 시스템(38)으로부터 송출 시스템(40)으로 운송된다.

본 실시 예에서 캐리어(52)는 회전 플레이트로서, 더 상세하게 말하자면 디스크로서 구현되었다. 구동부(54)는 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 상기 구동부(54)는 소수의 흡인 보어(62)를 구비한 콘택 플레이트(60)를 포함한다. 상기 콘택 플레이트는 개별 구동부(54)의 지지 프레임(64) 안에 통합된 흡인 채널을 통해서 상기 회전 플레이트 내에 통합된 진공 시스템과 연결되어 있다. 상기 진공 시스템을 통해 흡인 보어(62)가 의도한 바대로 흡인 진공 상태로 작동됨으로써, 결과적으로 포장 주머니는 상응하는 흡인 작용을 통하여 개별 구동부(54)에 의해 포착되어 계속 운송될 수 있게 된다. 상기 지지 프레임을 통해서는 구동부(54)도 또한 트리거링 될 수 있음으로써, 상기 콘택 플레이트(60)의 배향은 필요에 따라서 그리고 위치에 따라서 임의로 조절될 수 있다.

제품 스택(8)이 제공된 포장 주머니(28)를 원형 트랙 세그먼트 상에서 옮김으로써, 상기 포장 주머니는 공급 방향으로의 속도 성분과 관련하여 회전 반경(radius of gyratio)의 구간을 거쳐서 비교적 높은 운송 속도로부터 상대적으로 짧은 시간 안에 잔류 속도인 0으로 제동된다. 따라서, 흡인 시스템을 통한 구동부(54)의 접근, 다시 말해 포장 주머니(28) 외부에서의 접근에 의해서는, 상기 포장 주머니 안에 있는 제품 스택(8)이 공급 방향으로의 제동 중에 상기 포장 과정의 단계에서 여전히 개방된 상태의 상기 포장 주머니(28)의 정면(34)으로 인해 실제로 정지 마찰을 통해 개별 포장 주머니(28)의 내부 표면에서 제동될 수밖에 없다. 이때에는 다름 아니라 포장 주머니(28), 특히 포장 시트를 위한 통상적인 재료와 관련해서 개별 제품 스택(8)이 상기 포장 주머니(28)의 아직까지 개방된 상태의 정면(34)으로부터 바람직하지 않게 미끄러져 나가는 상황을 특히 저렴하게 유지되는 장치 비용으로, 상세하게 말하자면 특히 추가의 기계적인 지지- 또는 고정 수단 없이 가능하게 하기 위하여, 상기 방향 전환 유닛(30)은 구동부(54)를 적절하게 트리거링 함으로써 전달 단계 동안 상기 구동부(54) 특유의 이동 동작- 및 방향 설정 프로필이 나타나도록 설계되었다.

상기와 같은 목적을 위하여, 전달 단계 동안에 개별 콘택 플레이트(60)의 배향을 의도적으로 변경함으로써 그리고 그와 더불어 상기 콘택 플레이트로 가이드 되는 포장 주머니(28)의 배향을 의도적으로 변경함으로써, 제품 스택(8)을 포함하는 포장 주머니(28)를 순환 방식으로 가이드 할 때에는 상기 제품 스택(8)에 작용을 하는 원심력이 의도한 바대로 이용되며, 그 결과로 나타나는 가로 방향 힘에 의해서는 개별 포장 주머니(28)의 내부 면에 달라붙는 제품 스택(8)의 점착력이 적어도 일시적으로 상승 된다. 이 목적을 위하여, 본 단계에서는 포장 주머니의 종축이 적합하게 기울어짐으로써, 포장 주머니(28)의 배향은 상기 포장 주머니가 원형 트랙 상에서 옮겨지는 동안 적어도 일시적으로 변경된다. 이때 상기 배향은 전달 단계 동안 바람직하게 연속으로 제어된다. 이 경우에는 바람직하게 '전달 단계에서는 회전 동작으로 인해 제품 스택(8)에 작용을 하는 원심력의 힘 성분이 포장 주머니(28)의 세로 방향으로 사전에 결정된 한계 값을 어떤 경우에도 넘지 않는다'는 내용이 상응하는 제어를 위한 설계 원칙으로서 제시되었다. 이때 상기 한계 값은 바람직하게, 이 한계 값이 제품 스택(8)을 둘러싸는 포장 주머니(28)로부터 제품 스택을 이탈시키는 힘 아래에 충분한 안전 간격을 두고서 놓이도록 사전에 설정된다.

전달 단계 동안에 나타나는 상응하는 이동 동작 시퀀스는 도 4 및 도 5의 두 가지 실시 예에 개략적으로 도시되어 있다. 이때 도 4에 따른 실시 예는 회전 축(50)에 대하여 평행한 포장 주머니의 배향이 전달 단계 동안에는 변경 없이 그대로 유지되는 경우를 기술하고 있다. 그와 달리 도 5에 따른 실시 예에는 포장 주머니(28)가 전달 단계 동안에도 계속해서 자신의 종축을 중심으로 회전하는 경우, 다시 말해 입력 측의 "수직" 위치로부터 출력 측의 "수평" 위치로 넘어가는 경우가 도시되어 있다.

도 4에서는 포장 주머니(28)가 전달 과정 동안에 다수의 연속하는 위치에서 도시되어 있다. (도 4에 별도로 도시되어 있지 않은) 구동부(54)를 통하여, 포장 주머니(28)의 무게 중심(70)은 전달 단계에서 화살표(72)에 의해 지시된 원형 트랙을 따라서 가이드 된다. 이때 포장 주머니(28)의 배향을 특징짓는 세로 방향은 화살표(74)에 의해서 지시되어 있다. 도 4의 도시로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 화살표(74)는 전달 단계(4, 5)의 입력부에 도시되어 있다. 이때 도 4에 따른 실시 예는 공급 시스템(38) 내에서 운송 방향에 대하여 평행하게 정렬된 경우를 기술하고 있다. 방향 전환 유닛(30)의 출력부에서는 화살표(74)가 마찬가지로 상기 화살표(24)에 대하여 평행하게 정렬되어 있는데, 다시 말하자면 출력 측에서는 포장 주머니(28)가 언제나 공급 방향에 대하여 평행한 자신의 세로 방향으로 정렬되어 있다; 다시 말해 포장 주머니는 방향 전환 후에도 자신의 배향을 그대로 유지하고 있다. 이와 같은 이유로 출력 측에서는 포장 주머니의 종축이 송출 방향(화살표 (36))에 대하여 수직으로 정렬됨으로써, 결과적으로 송출 시스템(40) 내에서는 정면을 용접하기 위한 원하는 측방 접근이 가능해진다.

그러나 전달 단계 동안에는 포장 주머니(28)의 종축이 일시적으로 송출 방향으로 기울어짐으로써, 결과적으로 화살표(24)(공급 방향 및 그와 더불어 포장 주머니(28)의 원래 배향에 상응함)와 화살표(74)(포장 주머니 종축의 정렬에 상응함) 사이에서는 각(76)이 형성된다. 그럼으로써, 전달 단계 중에는 원심력의 일 성분이 화살표(78)에 의해 지시된 바와 같이 외부로 나타나게 되며, 상기 원심력의 일 성분은 횡력의 형태로 제품 스택(8)을 포장 주머니(28)의 내벽으로 추가로 밀어주고, 그곳에서 상기 포장 주머니를 추가로 고정시킨다. 이때에는 이동 동작 프로필 및 각(76)의 설정도 기타의 기하학적인 파라미터(특히 원형 트랙의 반경)를 고려해서, 생성되는 원심력의 성분이 포장 주머니(28)의 세로 방향으로 볼 때 사전에 결정된 한계 값을 절대로 넘지 않도록 선택되었다.

도 5에 따른 대안적인 예에서, 포장 주머니는 추가로 전달 단계 동안에도 "측방으로 옮겨지는데", 더 상세하게 말하자면 자신의 세로 방향을 중심으로 90°의 각만큼 회전된다.

1: 포장 설비 4: 시트 튜브
6: 공급 유닛 8: 제품 스택
10: 운송 시스템 12: 공급 레일
14: 래핑 스테이션 16: 관 모양의 시트
18: 몰드 슈 20: 제 1 용접 스테이션
22: 가열 장치 24: 화살표
26: 분리 유닛 28: 포장 주머니
30: 방향 전환 유닛 32: 비틀림 각
34: 정면 36: 화살표
38: 공급 시스템 40: 송출 시스템
42: 제 2 용접 스테이션 44: 가열 수단
50: 회전 축 52: 캐리어
54: 구동부 56: 화살표
60: 콘택 플레이트 62: 흡인 보어
64: 지지 프레임 70: 무게 중심
72, 74: 화살표

Claims (5)

1. 포장 주머니(28) 안에 감싸진 제품 스택(8)을 공급 시스템(38)으로부터 송출 시스템(40)으로 전달하기 위한 방법으로서, 이때 상기 공급 시스템 내에서는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택이 공급 방향으로 운송되고, 상기 송출 시스템 내에서는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택이 공급 방향에 대하여 사전에 결정된 비틀림 각(32)으로 방향 설정된 송출 방향으로 계속 운송되며,
   상기 공급 시스템(38)과 송출 시스템(40) 사이에 있는 전달 영역에서는 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택의 무게 중심(70)이 원형 트랙의 세그먼트 상에서 가이드 되는, 전달 방법에 있어서,
   상기 원형 트랙의 세그먼트 상에서, 상기 제품 스택의 길이방향 축(longitudinal axis)이, 상기 전달 영역에서, 일시적으로 상기 공급 방향과 평행하지 않게 상기 공급 방향에 대하여 기울어짐으로써, 결과적으로 전달 영역에서 나타나는 그리고 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택에 작용을 하는 원심력의 공급 방향에 대하여 평행한 성분들은 사전에 결정된 최댓값을 절대로 초과하지 않는 것을 특징으로 하는, 전달 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   포장 주머니 안에 감싸진 상기 제품 스택을 전달 영역에서는 일시적으로 송출 방향으로 기울어지게 하는, 전달 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   공급 방향에 대하여 상대적인 자체 배향을 그대로 유지하면서, 포장 주머니 안에 감싸진 상기 제품 스택을 공급 시스템(38)으로부터 송출 시스템(40)으로 계속 운송하는, 전달 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   전달 영역에서 원형 트랙을 따라 가이드 하는 동안에는, 포장 주머니 안에 감싸진 상기 제품 스택을 자체 종축을 중심으로 90°만큼 기울어지게 하는, 전달 방법.
5. 포장 주머니(28) 안에 감싸진 제품 스택(8)을 공급 시스템(38)으로부터 송출 시스템(40)으로 전달하기 위한 방향 전환 유닛(30)으로서,
   상기 송출 시스템의 이송 방향이 공급 시스템(38) 내에서의 이송 방향에 대하여 사전에 결정된 비틀림 각(32)으로 방향 설정된, 방향 전환 유닛에 있어서,
   제어 유닛을 포함하며, 상기 제어 유닛은,
   원형 트랙의 세그먼트 상에서, 상기 제품 스택의 길이방향 축이, 전달 영역에서, 일시적으로 상기 제품 스택이 운송되는 방향인 공급 방향과 평행하지 않게 상기 공급 방향에 대하여 기울어짐으로써, 결과적으로 전달 영역에서 나타나는 그리고 포장 주머니 안에 감싸진 제품 스택에 작용을 하는 원심력의 공급 방향에 대하여 평행한 성분들은 사전에 결정된 최댓값을 절대로 초과하지 않는 방식으로 설계된 것을 특징으로 하는, 방향 전환 유닛.

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