KR102054114B1 - 종이빨대 제조장치 및 이에 의해 제조된 종이빨대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원지롤로부터 인출되는 원지를 원통형으로 말아 일직선으로 중첩접합시켜 일정 길이로 절단하는 비교적 단순한 구조에 의해 종이빨대가 연속적으로 제조 가능함에 따라 생산성이 대폭 증대될 수 있을 뿐만 아니라 접합부가 일직선으로 형성됨에 따라 접합부의 접합이 제대로 이루어질 수 있도록 한 종이빨대 제조장치 및 이에 의해 제조된 종이빨대에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치는, 본체와, 본체의 하부에 회전가능하게 거치되고 원가 롤 형태로 권취되는 원지롤과, 상기 원지롤의 일측에 설치되고 상기 원지롤로부터 인출되는 원지를 일정 폭의 원지스트립으로 절단하는 슬리팅롤러쌍과, 상기 본체의 상부 일측에 설치되고 상기 원지스트립을 하향 만곡되게 성형하는 예비성형유닛과, 상기 본체의 상부 중앙측에 설치되고 상기 예비성형유닛에 의해 예비성형된 원지스트립을 원통 형상의 원지튜브로 성형하는 원통성형유닛과, 상기 원통성형유닛의 상측에 배열되고 원통 형상으로 성형된 상기 원지튜브의 일직선형 중첩부를 가열하여 접합하는 가열접합유닛과, 상기 본체의 상부 타측에 설치되고 일직선형 중첩부가 접합된 상기 원지튜브를 이송과 동시에 일정길이로 절단하는 절단배출유닛을 포함한다.
또한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 종이빨대는 종이를 원지로 채택하여 일직선형 중첩부를 구비한다.

Description

종이빨대 제조장치 및 이에 의해 제조된 종이빨대{MANUFACTURING APPARATUS OF PAPER STRAW}

본 발명은 롤 형태로 권취된 원지로부터 종이빨대를 연속적으로 제조하는 종이빨대 제조장치 및 이에 의해 제조된 종이빨대에 관한 것이다.

최근 미세플라스틱으로 인한 환경오염 문제가 대두되면서 일회용 플라스틱 제품의 사용을 줄이고자 하는 시도와 연구가 많이 행해지고 있다.

이러한 기조에 발맞추어, 종래 우유, 주스, 커피 등과 같은 음료의 취식을 위해 사용되던 플라스틱 빨대의 대안으로 스테인리스스틸 빨대, 대나무 빨대, 실리콘 빨대, 종이빨대 등이 각광을 받고 있다. 특히 종이빨대는 다국적 기업인 스타벅스의 시범 도입을 시작으로 그 수요가 날로 증대되고 있다.

한편 종이빨대는 종래의 지관 제조장치의 변형을 통해 제조되고 있는데, 이러한 지관 제조장치 또는 제조방법의 일 예로, 대한민국 특허공개 제 10-1996-0033728호(1996.10.22. 공개)에는 소정폭으로 절단된 원지를 회전코어의 외주면에 나선형으로 적층권취하면서 접착제로 접착시키는 원지권취단계와, 원지로 권취된 초벌지관의 원지와 적층하면서 생긴 단턱부를 벨트그라인더로써 연삭하여 그 초벌지관의 표면을 균일하게 해주는 표면연삭단계와, 상기 초벌지관의 외주면에 양쪽 선단부가 면취된 표면지를 접착권취하는 표면지 권취단계와, 표면지가 접착권취된 지관을 일정시간동안 건조로에 넣어 건조시켜 접착제를 짧은 시간안에 응고시켜 주는 인위건조단계와, 표면지가 권취된 지관을 상,하측 회전롤러 사이에서 회전시키면서 그 외주면에 왁스를 도포해 주는 왁스도포단계와, 왁스가 도포된 지관을 소정직경의 압출다이의 관통구멍을 통하여 압출시켜 지관의 외경을 일정하게 형성시킴과 동시에 표면조도를 향상시켜주는 압출단계와, 압출에 의해 외경치수가 일정하게 형성된 지관을 회전절단기로써 적당한 길이만큼 절단하는 컷팅단계와, 소정길이로 절단된 지관의 양단을 회전지지구로써 폴리싱하여 양단을 매끄럽게 다듬질하는 폴리싱단계로 구성된 지관 제조방법이 개시된다.

또한 대한민국 특허공개 제10-2013-0003208호(2013.01.09. 공개)에는 하우징 상면에 회전이 가능하도록 수직상으로 설치된 한 쌍의 드럼과, 상기 양쪽 드럼의 하부로 길게 형성된 구동축과, 상기 양쪽 드럼 사이에 공회전 가능하게 수평 설치되며 외면에 종이 띠를 감아서 지관을 성형하는 심관과, 상기 심관에 나선상으로 감아지도록 공급되는 복수의 종이 띠와, 상기 양쪽 드럼 사이에 8 자형으로 연결되며 한쪽 자락이 심관의 외면에 나선상으로 말려진 상태로 심관을 제자리 회전시키는 벨트와, 상기 양쪽 드럼의 구동축 하단에 각각 개별적으로 수직 설치된 전동모터와, 상기 양쪽 구동축 중간에 설치된 체인기어와 중앙부의 공회전 체인기어가 체인으로 연결되고, 양쪽 공회전 체인기어 하단의 기어가 서로 맞물려서 양쪽 드럼을 동일한 속도로 회전되게 하는 동기장치와, 상기 양쪽 전동모터의 전기적신호를 제어 조절하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지관 제작용 스파이럴 와인딩 머신이 개시된다.

또한 미국 특허등록 제3,291,009호(1966.12.13. 공고)에는 공급롤에 적재된 셀로판 스트립이 인출되면서 소경축(arbor)에 나선형으로 감김과 동시에 벨트로 셀로판 스트립을 소경축에 나선형으로 권취하면서 가열 접합시키는 음료빨대 제조장치가 개시된다.

이러한 음료빨대 제조장치는 나선형 중첩부의 구조적 문제점으로 인하여 빨대의 나선형 중첩부가 붕괴되거나 특히 합성수지인 셀로판 스트립이 벨트에 의해 소경축에 나선형으로 권취되면서 열 등에 의해 셀로판 스트립이 소경축에 달라붙어 나선형 중첩부가 정확하게 형성되지 않는 나선형 중첩부를 갖는 음료용 빨대의 문제점을 해소하기 위한 방안으로, 소경축에 돌기(knurling)를 형성하여 셀로판 스트립과 소경축의 접촉면적을 최소화하는 구성이 개시된다,

그러나 전술한 바와 같이 종래의 빨대 제조정치의 경우에는 다수의 원지스트립을 나선형으로 감아 종이빨대가 제조되는 구성으로 인해 전체 장치가 복잡할 뿐만 아니라 생산성도 저하되며, 특히 상대적으로 긴 길이의 나선형 중첩부가 제대로 접합되기 어려운 문제점이 있었다.

1. 대한민국 특허공개 제 10-1996-0033728호(1996.10.22. 공개) 2. 대한민국 특허공개 제10-2013-0009246호(2013.01.23. 공개) 3. 미국 특허등록 제3,291,009호(1966.12.13. 공고)

따라서 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 원지롤로부터 인출되는 원지를 원통형으로 말아 일직선으로 중첩접합시켜 일정 길이로 절단하는 비교적 단순한 구조에 의해 종이빨대가 연속적으로 제조 가능함에 따라 생산성이 대폭 증대될 수 있고, 접합부가 일직선으로 형성됨에 따라 접합부의 접합이 향상되고, 종이 원지가 성형봉재에 달라붙지 않도록 한 종이빨대 제조장치를 제공하는 과제를 기초로 한다.

전술한 본 발명의 과제는, 본체와, 본체의 하부에 회전가능하게 거치되고 원가 롤 형태로 권취되는 원지롤과, 상기 원지롤의 일측에 설치되고 상기 원지롤로부터 인출되는 원지를 일정 폭의 원지스트립으로 절단하는 슬리팅롤러쌍과, 상기 본체의 상부 일측에 설치되고 상기 원지스트립을 하향 만곡되게 성형하는 예비성형유닛과, 상기 본체의 상부 중앙측에 설치되고 상기 예비성형유닛에 의해 예비성형된 원지스트립을 원통 형상의 원지튜브로 성형하는 원통성형유닛과, 상기 원통성형유닛의 상측에 배열되고 원통 형상으로 성형된 상기 원지튜브의 일직선형 중첩부를 가열하여 접합하는 가열접합유닛과, 상기 본체의 상부 타측에 설치되고 일직선형 중첩부가 접합된 상기 원지튜브를 이송과 동시에 일정길이로 절단하는 절단배출유닛을 포함하는 종이빨대 제조장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 예비성형유닛은, 상기 본체의 상부 일측에 일정간격으로 회전구동 가능하게 설치되고 외주면에 반원형 횡단면을 가지는 성형홈이 형성되는 하부롤러와 외주면에 반원형 횡단면을 가지는 성형돌출부가 형성되는 상부롤러로 이루어져 상기 원지스트립을 이송과 동시에 하향 만곡되게 예비성형하는 다수의 예비성형이송롤러쌍과, 상기 예비성형이송롤러쌍의 하측에 구비되고 상기 예비성형이송롤러쌍의 하부롤러 사이로 돌출되어 상기 원지튜의 하측을 가열하는 제 1 가열성형부재를 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 예비성형유닛은 다수의 예비성형이송롤러쌍을 동시에 회전구동시키는 전동구조체를 더 포함하고, 상기 전동구조체는 다수의 하부롤러의 축에 각각 구비되는 제 1 기어와, 다수의 하부롤러의 제 1 기어를 전체적으로 둘러싸는 제 1 기어벨트와, 다수의 상부롤러의 축에 각각 구비되는 제 2 기어와, 다수의 상부롤러의 제 2 기어를 전체적으로 둘러싸는 제 2 기어벨트와, 다수의 하부롤러의 축 중 하나를 회전구동시키는 구동기어벨트와, 상기 예비성형이송롤러쌍 중 하나를 형성하는 상,하부롤러의 축에 부가설치되는 전동기어쌍을 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 원통성형유닛은 상기 본체의 상부 중앙측에 일직선으로 수평연장되도록 일단이 지지되는 성형봉재와, 상기 성형봉재의 상하부에 일정간격으로 회전구동 가능하게 설치되고 외주면에 반원형 횡단면을 가지는 성형홈이 형성되는 상,하부롤러로 이루어지며 상기 원지스트립을 이송과 동시에 상기 성형봉재의 외주둘레로 만곡시켜 원통 형상의 원지튜브로 성형하는 다수의 원통성형이송롤러쌍과, 상기 원통성형이송롤러쌍의 하측에 구비되고 상기 원통성형이송롤러쌍의 하부롤러 사이로 돌출되어 상기 원지튜브의 하측을 가열하는 제 2 가열성형부재를 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 가열접합유닛은 상기 원통성형이송롤러쌍의 상측에 구비되고 상기 원통성형이송롤러쌍의 상부롤러 사이로 돌출되어 상기 원지튜브의 일직선형 중첩부를 가열하는 히터로 형성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 절단배출유닛은 원통 형상의 상기 원지튜브를 배출방향으로 이송하는 다수의 이송롤러쌍과, 일정시간마다 회전구동되면서 원통 형상의 상기 원지튜브를 일정길이의 종이빨대로 절단하는 절단롤러쌍을 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 원지의 일면에는 방수코팅층이 적층되고 상기 원지의 타면에는 가열 시에 상기 방수코팅층에 접합되는 가열접합코팅층이 적층된다.

또한 전술한 본 발명의 과제는, 상기의 종이빨대 제조장치에 의해 제조된 종이빨대에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 종이빨대 제조장치에 의하면, 다수의 종이띠를 나선형으로 감아 종이빨대가 제조되는 종래의 구조에서 탈피하여 원지롤로부터 인출되는 원지를 원통형으로 말아 일직선으로 중첩접합시켜 일정 길이로 절단하는 비교적 단순한 구조에 의해 종이빨대가 연속적으로 제조 가능함에 따라 생산성이 대폭 증대될 수 있는 장점이 있다,

또한 본 발명에 따른 종이빨대 제조장치에 의하면, 접합부가 비교적 긴 길이의 나선형이 아니라 비교적 짧은 길이의 일직선으로 형성됨에 따라 접합부의 접합이 일정한 접합강도로 제대로 이루어질 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 종이 빨대 제조장치에 의하면, 종이 원지를 채택함에 따라 원통형의 빨대 제조시에 종이 원지가 성형봉재에 달라붙지 않는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치의 전체구조도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치에 있어서, 예비성형유닛의 상세구조도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치에 있어서, 예비성형유닛의 전동구조체의 상세구조도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치에 있어서, 원통성형유닛 및 가열접합유닛의 상세구조도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치에 의해 제조되어 일직선형 접합부를 가지는 제조된 종이빨대와 종래의 나선형 중첩부를 가지는 빨대의 비교도.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치의 전체구조도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치(1)는 도 1에 도시되는 바와 같이, 본체(10)와, 본체(10)의 하부에 회전가능하게 거치되고 원지(A)가 롤 형태로 권취되는 원지롤(20)과, 원지롤(20)의 일측에 설치되고 원지롤(20)로부터 인출되는 원지(A)를 일정 폭의 원지스트립(B)으로 절단하는 슬리팅롤러쌍(30)과, 본체(10)의 상부 일측에 설치되고 원지스트립(B)을 하향 만곡되게 성형하는 예비성형유닛(40)과, 본체(10)의 상부 중앙측에 설치되고 예비성형유닛(40)에 의해 예비성형된 원지스트립(B)을 원통 형상의 원지튜브(C)로 성형하는 원통성형유닛(50)과, 원통성형유닛(50)의 상측에 배열되고 원통 형상으로 성형된 원지튜브(C)의 일직선형 중첩부를 가열하여 접합하는 가열접합유닛(60)과, 본체(10)의 상부 타측에 설치되고 일직선형 중첩부가 접합된 원지튜브(C)를 이송과 동시에 일정길이로 절단하는 절단배출유닛(70)을 포함한다.

여기서, 본체(10)는 본 발명의 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치의 프레임을 형성하는 것으로, 차후에 설명될 원지롤(20), 슬리팅롤러쌍(30), 예비성형유닛(40), 원통성형유닛(50), 가열접합유닛(60) 및 절단배출유닛(70)의 설치대를 형성함과 동시에 이들의 작동을 위한 구동모터(미도시) 및 이들의 제어를 위한 컨트롤러(미도시)의 설치대를 형성한다.

전술한 본체(10)의 하부 일측에는 원지롤(20)이 회전가능하게 거치된다. 원지롤(20)은 종이빨대(3)의 제조를 위해 사용되는 원지(A)가 롤 형태로 권취된 것으로, 원통 심재가 구비된 롤 형태로 본체(10)의 하부 일측에 교체 가능하게 장착된다.

이러한 원지롤(20)은 광폭의 판지가 롤 형성로 권취된 판지롤로부터 판지를 인출시킴과 동시에 판지의 일면에 방수코팅층을 전체적으로 코팅하고 판지의 타면에 가열접합코팅층을 전체적으로 코팅한 후, 종이빨대(3)의 제조에 적합한 폭으로 슬리팅한 원지(A)를 다시 롤 형태로 권취하는 공정을 통해 사전에 미리 제조된다.

전술한 본체(10) 상에서 원지롤(20)의 일측에는 슬리팅롤러쌍(30)이 설치된다. 슬리팅롤러쌍(30)은 원지롤(20)로부터 인출되는 원지(A)가 종이빨대(3)의 제조에 적절한 일정 폭의 원지스트립(B)으로 배출되도록 원지(A)의 양 가장자리를 절단하는 구성부재이다.

슬리팅롤러쌍(30)은 지지롤러에 대해 외주면에 절단날이 형성된 슬리팅롤러가 가압밀착된 상태로 회전구동되면서 이 롤러들 사이로 유입되는 원지(A)의 양 가장자리를 절단하는 공지 구조의 슬리팅롤러쌍으로 형성 가능하다.

원지(A)의 이송방향을 기준으로 슬리팅롤러쌍(30)의 상류에는 원지(A)를 슬리팅롤러쌍(30)으로 안내하는 가이드롤러(31)가 설치되고, 원지스트립(B)의 이송방향을 기준으로 슬리팅롤러쌍(30)의 하류에는 원지스트립(B)을 예비성형유닛(40)으로 안내하는 다수의 텐션롤(33)이 설치된다.

전술한 본체(10)의 상부 일측에는 예비성형유닛(40)이 설치된다.

상기 예비성형유닛(40)은, 원지스트립(B)을 원통 형상으로 성형하기에 앞서 하향 만곡되게 성형하는 것으로, 도 2에 도시되는 바와 같이, 본체(10)의 상부 일측에 일정간격으로 회전구동 가능하게 설치되고 외주면에 반원형 횡단면을 가지는 성형홈(41a)이 형성되는 하부롤러(41')와 외주면에 반원형 횡단면을 가지는 성형돌출부(41b)가 형성되는 상부롤러(41")로 이루어져 원지스트립(B)을 이송과 동시에 하향 만곡되게 예비성형하는 다수의 예비성형이송롤러쌍(41)과, 예비성형이송롤러쌍(41)의 하측에 구비되고 예비성형이송롤러쌍(41)의 하부롤러(41') 사이로 돌출되어 원지튜브(C)의 하측을 가열하는 제 1 가열성형부재(43)를 포함한다.

또한 예비성형유닛(40)은 다수의 예비성형이송롤러쌍(41)을 동시에 회전구동시키는 전동구조체(45)를 더 포함한다. 전동구조체(45)는 도 3에 도시되는 바와 같이, 다수의 하부롤러(41')의 축에 각각 구비되는 제 1 기어(45a)와, 다수의 하부롤러(41')의 제 1 기어(45a)를 전체적으로 둘러싸는 제 1 기어벨트(45b)와, 다수의 상부롤러(41")의 축에 각각 구비되는 제 2 기어(45c)와, 다수의 상부롤러(41")의 제 2 기어(45c)를 전체적으로 둘러싸는 제 2 기어벨트(45d)와, 다수의 하부롤러(41')의 축 중 하나를 회전구동시키는 구동기어벨트(45e)와, 예비성형이송롤러쌍(41) 중 하나의 축에 부가설치되는 전동기어쌍(45f)을 포함한다.

따라서 구동기어(미도시)가 회전 구동됨에 따라 전동벨트(미도시)에 의한 전동구조에 의해 구동기어벨트(45e)가 회전구동되면서 다수의 하부롤러(41')의 축 중 하나를 회전구동되면, 제 1 기어벨트(45b)가 회전구동되면서 다수의 하부롤러(41')가 원지스트립(B)의 이송방향으로 회전구동되고, 전동기어쌍(45f)에 의해 하부롤러(41') 중 하나의 축의 회전력이 상부롤러(41") 중 하나의 축으로 전달되면서 제 2 기어벨트(45d)가 회전구동되면서 다수의 상부롤러(41")가 원지스트립(B)의 이송방향으로 회전구동된다.

이 전동구조체(45)에 의해 다수의 예비성형이송롤러쌍(41)이 동시에 회전구동되면서 원지스트립(B)은 이동됨과 동시에 성형홈(41a)이 형성되는 하부롤러(41')와 성형돌출부(41b)가 형성되는 상부롤러(41")의 조합에 의해 하향 만곡되게 예비성형되고, 제 1 가열성형부재(43)에 의해 하측이 가열되면서 하향 만곡되게 예비성형상태로 열변형된다.

전술한 본체(10)의 상부 중앙측에는 원통성형유닛(50) 및 가열접합유닛(60)이 설치된다.

원통성형유닛(50)은 예비성형유닛(40)에 의해 예비성형된 원지스트립(B)을 원통 형상의 원지튜브(C)로 성형하는 것으로, 도 4에 도시되는 바와 같이, 본체(10)의 상부 중앙측에 일직선으로 수평연장되도록 일단이 지지되는 성형봉재(51)와, 성형봉재(51)의 상하부에 일정간격으로 회전구동 가능하게 설치되고 외주면에 반원형 횡단면을 가지는 성형홈(53a)이 형성되는 상,하부롤러(53', 53")로 이루어지며 원지스트립(B)을 이송과 동시에 성형봉재(51)의 외주둘레로 만곡시켜 원통 형상의 원지튜브(C)로 성형하는 다수의 원통성형이송롤러쌍(53)과, 원통성형이송롤러쌍(53)의 하측에 구비되고 원통성형이송롤러쌍(53)의 하부롤러(53") 사이로 돌출되어 원지튜브(C)의 하측을 가열하는 제 2 가열성형부재(55)를 포함한다.

성형봉재(51)는 본체(10)의 중앙측에 고정설치되는 지지부재(51a)에 일단이 지지고정된다. 또한 원통성형이송롤러쌍(53)을 형성하는 상,하부롤러(53', 53")외주 둘레에 반원형 횡단면을 가지는 성형홈(53a)이 형성됨에 따라 예비성형유닛(40)에 의해 하향만곡되게 예비성형된 원지스트립(B)이 성형봉재(51)의 외주 둘레를 따라 원통 형상이 되도록 성형되어 상부에 일직선형 중첩부가 형성되도록 한다.

또한 제 2 가열성형부재(55)는 성형봉재(51)의 외주 둘레에 원통형으로 중첩된 원지튜브(C)의 하측을 가열하여 열변형 상태가 유지되도록 한다.

원통성형유닛(50)의 원통성형이송롤러쌍(53)의 동시 회전구동을 위한 전동구조체는 예비성형유닛(40)의 전동구조체(45)와 동일하게 구현 가능하므로, 여기서는 명세서의 간략화를 위해 더 이상의 상세설명은 생략하기로 한다.

전술한 원통성형유닛(50)의 상측에는 가열접합유닛(60)이 설치된다. 가열접합유닛(60)은 원통성형유닛(50)에 의해 원통 형상으로 성형된 원지튜브(C)의 일직선형 중첩부를 가열하여 접합하는 것으로, 도 4에 도시되는 바와 같이, 원통성형유닛(50)의 원통성형이송롤러쌍(53)의 상측에 구비되고 원통성형이송롤러쌍(53)의 상부롤러(53') 사이로 돌출되어 원지튜브(C)의 일직선형 중첩부를 가열하는 히터로 형성 가능하다.

또한 가열접합유닛(60)은 성형봉재(51)의 외주 둘레에 원통형으로 중첩된 원지튜브(C)의 상측을 가열하여 열변형 상태가 유지되도록 한다.

또한 본체(10)의 상부 타측에는 절단배출유닛(70)이 설치된다. 절단배출유닛(70)은 일직선형 중첩부가 접합된 원지튜브(C)를 이송과 동시에 일정길이로 절단하여 종이빨대(3) 형태로 배출되도록 하는 구성부재이다.

절단배출유닛(70)은 회전구동에 의해 원통 형상의 원지튜브(C)를 배출방향으로 이송하는 다수의 이송롤러쌍(71)과, 일정시간마다 회전구동되면서 원통 형상의 원지튜브(C)를 일정길이의 종이빨대(3)로 절단하는 절단롤러쌍(73)을 포함한다.

이송롤러쌍(71)은 외주 둘레에 반원형 횡단면을 가지는 파지홈(71a)이 형성되는 상,하부 이송롤러로 형성 가능하다. 이송롤러쌍(71)은 원통 형상의 원지튜브(C)를 이송하는 강제이송력을 발휘하는 것으로, 종이빨대(3)의 실제 생산속도를 결정한다.

절단배출유닛(70)의 이송롤러쌍(71)의 동시 회전구동을 위한 전동구조체는 예비성형유닛(40)의 전동구조체(45)와 동일하게 구현 가능하므로, 여기서는 명세서의 간략화를 위해 더 이상의 상세설명은 생략하기로 한다.

절단롤러쌍(73)은 외주 둘레에 반원형 횡단면을 가지는 지지홈이 형성되고 이 지지홈 내에 대응위치에 절단날이 형성되는 상,하부 절단롤러로 형성 가능하다.

실시예에 따라 절단배출유닛(70)은 원통 형상의 원지튜브(C)를 배출방향으로 이송하는 다수의 이송롤러쌍(71)과, 최외측의 이송롤러쌍(71)에 인접되게 설치되어 일정시간마다 하향이동되는 절단블레이드로 형성될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치(1)를 사용할 경우에, 원지롤(20)로부터 인출된 원지(A)는 슬리팅롤러쌍(30)에 의해 일정 폭의 원지스트립(B)의 형태로 예비성형유닛(40)으로 이송되고, 일정 폭의 원지스트립(B)은 원통 형상의 원지튜브(C)로 성형되기에 앞서 예비성형유닛(40)에서 성형홈(41a)이 형성되는 하부롤러(41')와 성형돌출부(41b)가 형성되는 상부롤러(41")의 조합에 의해 하향 만곡되게 예비성형됨과 동시에 제 1 가열성형부재(43)에 의해 하측이 가열되면서 열변형된다.

예비성형유닛(40)을 거쳐 하향 만곡되게 성형된 원지스트립(B)은 원통성형유닛(50)으로 이송되어 성형봉재(51)와 원통성형이송롤러쌍(53)에 의해 원통 형상의 원지튜브(C)로 성형된 후 그 일직선형 중첩부가 가열접합유닛(60)에 의해 가열접합되며, 절단배출유닛(70)에 의해 이송과 동시에 일정 길이의 종이빨대(3)로 절단되어 배출된다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 종이빨대 제조장치(1)의 경우에는 도 5의 상측에 도시되는 바와 같이 다수의 종이띠를 나선형으로 감아 종이빨대(3')를 제조하는 종래의 구조에서 탈피하여, 원지롤(20)로부터 인출되는 원지(A)를 성형봉재(51)와 원통성형이송롤러쌍(53)에 의해 원통형으로 성형한 후 일직선형 중첩부를접합시킨 다음 일정 길이로 절단하는 비교적 간단한 구조에 의해 종이빨대(3)가 연속적으로 제조 가능함에 따라 종이빨대(3)의 생산성을 대폭 증대시킬 수 있다.

또한 도 5의 상측에 도시되는 바와 같이 접합부가 비교적 긴 길이의 나선형으로 형성되는 것이 아니라 도 5의 하측에 도시되는 바와 같이 비교적 짧은 길이의 일직선형 중첩부의 접합으로 형성되므로 일직선형 중첩부의 접합이 일정한 접합강도로 제대로 이루어질 수 있다.

또한 본 발명은 종이 원지를 채택함에 따라 종래의 셀로판 스트립을 사용할 경우, 셀로판 스트립이 소경축에 달라붙어 나선형 중첩부가 일정하지 않게 되는 문제점을 해결할 수 있다.

위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술 된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.

1 : 종이빨대 제조장치, 3 : 종이빨대
A : 원지, B : 원지스트립
C : 원지튜브, 10 : 본체
20 : 원지롤, 30 : 슬리팅롤러쌍
31 : 가이드롤러, 33 : 텐션롤
40 : 예비성형유닛, 41 : 예비성형이송롤러쌍
41' : 하부롤러, 41" : 상부롤러
41a : 성형홈, 43 : 가열성형부재
45 : 전동구조체, 45a : 제 1 기어
45b : 제 기어벨트, 45c : 제 2 기어
45d : 제 2 기어벨트, 45e : 구동기어벨트
45f : 전동기어쌍, 50 : 원통성형유닛
51 : 성형봉재, 51a : 지지부재
53 : 원통성형이송롤러쌍, 53' : 상부롤러
53" : 하부롤러, 53a : 성형홈
60 : 가열접합유닛, 70 : 절단배출유닛
71 : 이송롤러쌍, 71a : 파지홈
73 : 절단롤러쌍

Claims (8)

1. 본체(10);
   본체(10)의 하부에 회전가능하게 거치되고 원지(A)가 롤 형태로 권취되는 원지롤(20);
   상기 원지롤(20)의 일측에 설치되고 상기 원지롤(20)로부터 인출되는 원지(A)를 일정 폭의 원지스트립(B)으로 절단하는 슬리팅롤러쌍(30);
   상기 본체(10)의 상부 일측에 설치되고 상기 원지스트립(B)을 하향 만곡되게 성형하는 예비성형유닛(40);
   상기 본체(10)의 상부 중앙측에 설치되고 상기 예비성형유닛(40)에 의해 예비성형된 원지스트립(B)을 원통 형상의 원지튜브(C)로 성형하는 원통성형유닛(50);
   상기 원통성형유닛(50)의 상측에 배열되고 원통 형상으로 성형된 상기 원지튜브(C)의 일직선형 중첩부를 가열하여 접합하는 가열접합유닛(60); 및
   상기 본체(10)의 상부 타측에 설치되고 일직선형 중첩부가 접합된 상기 원지튜브(C)를 이송과 동시에 일정길이로 절단하는 절단배출유닛(70)을 포함하고,
   상기 예비성형유닛(40)은, 상기 본체(10)의 상부 일측에 일정간격으로 회전구동 가능하게 설치되고 외주면에 반원형 횡단면을 가지는 성형홈(41a)이 형성되는 하부롤러(41')와 외주면에 반원형 횡단면을 가지는 성형돌출부가 형성되는 상부롤러(41")로 이루어져 상기 원지스트립(B)을 이송과 동시에 하향 만곡되게 예비성형하는 다수의 예비성형이송롤러쌍(41)과, 상기 예비성형이송롤러쌍(41)의 하측에 구비되고 상기 예비성형이송롤러쌍(41)의 하부롤러(41') 사이로 돌출되어 상기 원지튜브(C)의 하측을 가열하는 제 1 가열성형부재(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이빨대 제조장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 예비성형유닛(40)은 다수의 예비성형이송롤러쌍(41)을 동시에 회전구동시키는 전동구조체(45)를 더 포함하고,
   상기 전동구조체(45)는 다수의 하부롤러(41')의 축에 각각 구비되는 제 1 기어(45a)와, 다수의 하부롤러(41')의 제 1 기어(45a)를 전체적으로 둘러싸는 제 1 기어벨트(45b)와, 다수의 상부롤러(41")의 축에 각각 구비되는 제 2 기어(45c)와, 다수의 상부롤러(41")의 제 2 기어(45c)를 전체적으로 둘러싸는 제 2 기어벨트(45d)와, 다수의 하부롤러(41')의 축 중 하나를 회전구동시키는 구동기어벨트(45e)와, 상기 예비성형이송롤러쌍(41) 중 하나를 형성하는 상,하부롤러(41", 41')의 축에 부가설치되는 전동기어쌍(45f)을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이빨대 제조장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 원통성형유닛(50)은 상기 본체(10)의 상부 중앙측에 일직선으로 수평연장되도록 일단이 지지되는 성형봉재(51)와, 상기 성형봉재(51)의 상하부에 일정간격으로 회전구동 가능하게 설치되고 외주면에 반원형 횡단면을 가지는 성형홈(53a)이 형성되는 상,하부롤러(53', 53")로 이루어지며 상기 원지스트립(B)을 이송과 동시에 상기 성형봉재(51)의 외주둘레로 만곡시켜 원통 형상의 원지튜브(C)로 성형하는 다수의 원통성형이송롤러쌍(53)과, 상기 원통성형이송롤러쌍(53)의 하측에 구비되고 상기 원통성형이송롤러쌍(53)의 하부롤러(53") 사이로 돌출되어 상기 원지튜브(C)의 하측을 가열하는 제 2 가열성형부재(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이빨대 제조장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 가열접합유닛(60)은 상기 원통성형이송롤러쌍(53)의 상측에 구비되고 상기 원통성형이송롤러쌍(53)의 상부롤러(53') 사이로 돌출되어 상기 원지튜브(C)의 일직선형 중첩부를 가열하는 히터로 형성되는 것을 특징으로 하는 종이빨대 제조장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 절단배출유닛(70)은 원통 형상의 상기 원지튜브(C)를 배출방향으로 이송하는 다수의 이송롤러쌍(71)과, 일정시간마다 회전구동되면서 원통 형상의 상기 원지튜브(C)를 일정길이의 종이빨대로 절단하는 절단롤러쌍(63)을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이빨대 제조장치.
   
7. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 원지(A)의 일면에는 방수코팅층이 적층되고 상기 원지(A)의 타면에는 가열 시에 상기 방수코팅층에 접합되는 가열접합코팅층이 적층되는 것을 특징으로 하는 종이빨대 제조장치.
   
8. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6중 어느 하나의 항의 종이빨대 제조장치에 의해 제조된 종이빨대.

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