KR102299616B1 - 삼면 포장기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 삼면포장기를 구성함에 있어서 포장필름(P) 롤의 거치가 가능한 본체프레임(4)을 구비하고,
본체프레임(4)의 전방에는 테이블(7)을 구성하되 연속적으로 공급되는 포장필름(P)이 테이블(7)의 상부면을 지나도록 구성하여 테이블(7) 상부면을 지나는 포장필름(P) 상부에 포장하고자 하는 내용물을 올려놓을 수 있도록 하고, 본체프레임(4)의 후방에는 내용물이 포장완료된 상태로 배출되는 배출부(9)를 구성하고,
테이블(7)의 후방에는 내용물이 올려진 상태로 이동되어져 오는 포장필름(P)에 대하여 진행방향의 양측부가 수직으로 세워져 진행해 나가도록 안내하는 직립안내대(10)를 포장필름(P)의 진행방향 좌우측에 한 쌍으로 구성하며,
직립안내대(10)의 후방에는 제1 모터(M1)의 구동으로 내용물을 감싼 포장필름(P)의 양측단부가 밀착정렬된 상태로 후방으로 이동시켜 주는 한 쌍의 정렬롤러(23) 및 정렬롤러(23) 후방에 위치되어 포장필름(P)의 밀착된 양측단부를 열융착으로 밀봉접착시키는 한 쌍의 가열롤러(24)를 포함하여 구성되는 제1 열융착부(20)를 구성하며,
제1 열융착부(20)의 후방에는 포장필름(P)의 진행방향 대비 폭방향으로 열융착시키는 상·하 가열판(43)(45)을 구비하는 제2 열융착부(40)를 구성하되,
상기 제2 열융착부(40)는 진행방향 좌우에 각각 직립벽체(50)를 구비하고 좌우 직립벽체(50) 간의 내측에는 각각 좌우 한 쌍의 구동기어(52)가 이격되어 축결합되게 하되 좌우 구동기어(52) 간에는 연결축(52a)으로 연결되게 하여 동시에 회전이 이루어지도록 하며, 상기 구동기어(52)는 제2 모터(M2)의 구동축에 결합되어 구동력을 전달받아 회전되게 하고,
직립벽체(50)의 내측에는 상기 좌우의 구동기어(52)에 각각 기어물림되어 회전되는 상부피동기어(54)를 축결합하고, 상기 좌우 상부피동기어(54)의 하부에는 각각 상부피동기어(54)에 기어물림되며 상부피동기어(54)와 회전비가 동일하게 형성되는 하부피동기어(56)를 축결합하여 상부피동기어(54)와 하부피동기어(56)는 서로 반대방향으로 회전이 이루어지도록 하며,
상기 좌우 상부피동기어(54) 간에는 상부가열판(43)이 결합되는 상부작동체(44)을 축결합하되 상부피동기어(54)의 편심위치에 축결합하고, 상기 좌우 하부피동기어(56) 간에는 하부가열판(45)이 결합되는 하부작동체(46)을 축결합하되 하부피동기어(56)의 편심위치에 축결합하여, 제2 모터(M2)의 구동으로 상부피동기어(54) 및 하부피동기어(56)는 동시에 서로 반대방향으로 회전이 이루어지면서 상부작동체(44)와 하부작동체(46)의 움직임을 따라 상·하부가열판(43)(45)은 원형 궤적을 그리며 서로 상하 반대방향으로 이동하면서 면접상태 및 이격상태가 반복될 수 있도록 구성하고,
상·하부가열판(43)(45) 중 상부가열판(43)에는 컷팅날(43a)이 출몰할 수 있도록 결합하고 하부가열판(45)에는 수용홈(45a)을 형성하여 상·하부가열판(43)(45) 간의 면접시 열융착과 동시에 컷팅날(43a)이 수용홈(45a)에 수용되면서 폭방향으로 절단이 되도록 하여 상·하부가열판(43)(45) 한 번의 열융착 및 컷팅에 의하여 전방에 위치하는 내용물의 후방 부분과 후방에 위치하는 내용물의 전방 부분이 동시에 열융착이 이루어지면서 내용물 단위당 삼면 포장이 연속적으로 완료될 수 있도록 한 것이다.

Description

삼면 포장기{AUTOMATIC PACKING MACHINE}
본 발명은 삼면포장기계에 관한 것으로서, 특히 포장하고자 하는 내용물의 크기나 높이 등의 변화에 포장이 원활하고 안정적으로 이루어지도록 하는 삼면포장기계에 관한 것이다.
삼면포장기는 연속적으로 공급되어지는 포장필름에 포장하고자 하는 내용물을 공급하여 자동으로 낱개 포장하는 장치로서 일반적으로 내용물을 충진하고 개구를 밀봉시키는 과정이 수행되는 장치이다.
겉표면에 무늬 모양 등이 미리 인쇄된 포장필름을 장원형상으로 연속하여 이송·공급되어지는 포장필름의 양단부를 합쳐 열압축수단을 이용하여 센터실링 작업을 행하고, 이어 길이방향의 양 측단부에 대한 폭방향 실링 작업을 수행함에 따라 낱개 물품에 대한 포장 작업을 연속적으로 자동 수행해 오고 있다.
이러한 기술적 내용을 다루고 있는 선행문헌의 일 예로서 본원 출원인의 등록특허 제10-1809093호“삼면 포장기”가 있다.
선행문헌에는 포장필름을 연속적으로 공급되게 하면서 포장되는 물건의 크기나 높이 등의 변화에에 맞춰 포장이 원활하게 이루어질 수 있도록 개선하였고, 아울러 자동적으로 열융착 및 컷팅까지 연속적으로 이루어지도록 하였다.
그러나 포장필름(P) 상부에 내용물이 전후로 배열되면 내용물에 의한 중량의 가중으로 포장필름(P)이 후방으로 원활하게 이동이 어려운 부분이 있다.
국내 등록특허 제10-1809093호“삼면 포장기”
따라서 본 발명은 포장필름의 진행멈춤이 없이 연속적으로 열융착 및 컷팅까지 완료되게 하면서도 포장하고자 하는 내용물 배열에 의한 중량이 가해지더라도 포장필름이 원활하게 후방으로 이동되게 하여 포장지의 공급부터 포장완료시까지의 일련의 자동공정이 안정적으로 연속가동될 수 있도록 하는 삼면포장기를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 삼면포장기를 구성함에 있어서 포장필름(P) 롤의 거치가 가능한 본체프레임(4)을 구비하고,
본체프레임(4)의 전방에는 테이블(7)을 구성하되 연속적으로 공급되는 포장필름(P)이 테이블(7)의 상부면을 지나도록 구성하여 테이블(7) 상부면을 지나는 포장필름(P) 상부에 포장하고자 하는 내용물을 올려놓을 수 있도록 하고, 본체프레임(4)의 후방에는 내용물이 포장완료된 상태로 배출되는 배출부(9)를 구성하고,
테이블(7)의 후방에는 내용물이 올려진 상태로 이동되어져 오는 포장필름(P)에 대하여 진행방향의 양측부가 수직으로 세워져 진행해 나가도록 안내하는 직립안내대(10)를 포장필름(P)의 진행방향 좌우측에 한 쌍으로 구성하며,
직립안내대(10)의 후방에는 제1 모터(M1)의 구동으로 내용물을 감싼 포장필름(P)의 양측단부가 밀착정렬된 상태로 후방으로 이동시켜 주는 한 쌍의 정렬롤러(23) 및 정렬롤러(23) 후방에 위치되어 포장필름(P)의 밀착된 양측단부를 열융착으로 밀봉접착시키는 한 쌍의 가열롤러(24)를 포함하여 구성되는 제1 열융착부(20)를 구성하며,
제1 열융착부(20)의 후방에는 포장필름(P)의 진행방향 대비 폭방향으로 열융착시키는 상·하 가열판(43)(45)을 구비하는 제2 열융착부(40)를 구성하되,
상기 제2 열융착부(40)는 진행방향 좌우에 각각 직립벽체(50)를 구비하고 좌우 직립벽체(50) 간의 내측에는 각각 좌우 한 쌍의 구동기어(52)가 이격되어 축결합되게 하되 좌우 구동기어(52) 간에는 연결축(52a)으로 연결되게 하여 동시에 회전이 이루어지도록 하며, 상기 구동기어(52)는 제2 모터(M2)의 구동축에 결합되어 구동력을 전달받아 회전되게 하고,
직립벽체(50)의 내측에는 상기 좌우의 구동기어(52)에 각각 기어물림되어 회전되는 상부피동기어(54)를 축결합하고, 상기 좌우 상부피동기어(54)의 하부에는 각각 상부피동기어(54)에 기어물림되며 상부피동기어(54)와 회전비가 동일하게 형성되는 하부피동기어(56)를 축결합하여 상부피동기어(54)와 하부피동기어(56)는 서로 반대방향으로 회전이 이루어지도록 하며,
상기 좌우 상부피동기어(54) 간에는 상부가열판(43)이 결합되는 상부작동체(44)을 축결합하되 상부피동기어(54)의 편심위치에 축결합하고, 상기 좌우 하부피동기어(56) 간에는 하부가열판(45)이 결합되는 하부작동체(46)을 축결합하되 하부피동기어(56)의 편심위치에 축결합하여, 제2 모터(M2)의 구동으로 상부피동기어(54) 및 하부피동기어(56)는 동시에 서로 반대방향으로 회전이 이루어지면서 상부작동체(44)와 하부작동체(46)의 움직임을 따라 상·하부가열판(43)(45)은 원형 궤적을 그리며 서로 상하 반대방향으로 이동하면서 면접상태 및 이격상태가 반복될 수 있도록 구성하고,
상·하부가열판(43)(45) 중 상부가열판(43)에는 컷팅날(43a)이 출몰할 수 있도록 결합하고 하부가열판(45)에는 수용홈(45a)을 형성하여 상·하부가열판(43)(45) 간의 면접시 열융착과 동시에 컷팅날(43a)이 수용홈(45a)에 수용되면서 폭방향으로 절단이 되도록 하여 상·하부가열판(43)(45) 한 번의 열융착 및 컷팅에 의하여 전방에 위치하는 내용물의 후방 부분과 후방에 위치하는 내용물의 전방 부분이 동시에 열융착이 이루어지면서 내용물 단위당 삼면 포장이 연속적으로 완료될 수 있도록 함을 특징으로 한다.
본 발명은 포장하고자 하는 내용물의 크기나 높이 등에 맞춰 공급되는 포장지의 크기를 변경할 수 있으며, 포장하고자 하는 내용물 배열에 의해서 중량이 가해지더라도 포장필름이 원활하게 후방으로 이동되게 하여 포장지의 공급부터 포장완료시까지의 일련의 자동공정이 안정적으로 연속가동될 수 있는 장점이 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시 예에 의한 삼면 포장기의 사시도,
도 2는 도 1의 정면구성도,
도 3은 직립안내대에 의한 포장필름의 양측 단부가 수직으로 세워지는 과정을 도시한 도면,
도 4는 제1 열융착부 및 제2 열융착부의 배면부분을 도시한 도면,
도 5는 제1 열융착부의 구동부를 설명하기 위한 도면,
도 6은 컨베이어부의 구성을 도시한 개략 도면,
도 7(7a 내지 도 7c) 및 도 8(8a 내지 도 8b)는 제2 열융착부의 작동을 설명하기 위한 도면,
도 9는 제2 열융착부의 작동시 센서에 의한 제어를 설명하기 위한 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 삼면 포장기(2)는 본체프레임(4)을 구비하고, 포장필름(P) 롤의 거치가 가능토록 롤거치대(5)및 다수의 안내롤러(6)를 결합한다.
본체프레임(4)의 전방 상부에는 테이블(7)을 구성하여 연속적으로 공급되는 포장필름(P)이 테이블(7)의 상부면을 지나도록 하며, 테이블(7) 상부면을 지나는 포장필름(P) 상부에 포장하고자 하는 내용물을 올려놓을 수 있도록 한다. 본 발명에서 내용물은 떡과 같은 식품이 될 수 있으나 식품에 한정되는 것은 아니며, 떡과 같이 네모난 형상의 내용물을 포장하기 위한 삼면 포장기를 업계에서는 박스모션 삼면 포장기라고도 한다. 테이블(7)의 길이가 길 경우 도 2에 도시된 테이블의 후단 연결부는 힌지 연결을 통하여 상부로 젖힐 수 있도록 하면 보관이나 이동 등에 유리하다.
테이블(7)의 후방에는 내용물이 올려진 상태로 이동되어져 오는 포장필름(P)에 대하여 진행방향의 양측부가 수직으로 세워져 진행해 나가도록 안내하는 직립안내대(10)를 포장필름(P)의 진행방향 좌우측에 한 쌍으로 구성한다.
직립안내대(10)는 측벽(12)을 구성하되 측벽(12)에는 상하로 길게 연장되는 통공(14)을 형성하고 통공(14)을 기준으로 진행방향 후방에 위치하는 측벽(12)에는 하단이 개방되어 통공(14)과 연통되는 통로(15)가 형성되게 한다.
이러한 구성에 의해 포장필름(P)의 양측부는 직립안내대(10)의 측벽(12) 내측을 지나 통공(14)을 통과 후에는 측벽(12)의 외측을 지나게 되며, 이어서 제1 열융착부(20)이 정렬롤러(23)를 통과하게 되어 내용물을 안정적으로 포장할 수 있는 형태가 유지되어 진행해 나가게 된다.
떡을 비롯한 내용물은 다양한 크기(폭, 높이 등)로 형성될 수 있기에 그에 대응하여 좌우 폭의 길이가 적당한 크기를 갖는 포장필름(P)을 공급할 수 있도록 하면서 그에 맞춰 포장이 원활하고 안정적으로 이루어지도록 한다.
이를 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 직립안내대(10)는 수평 가이드봉(17)에 의해 좌우로 슬라이딩 이동가능토록 구성하고 수평의 볼스크류(18)에 나사결합하되 볼스크류(18)는 길이 방향을 기준으로 양측에 각각 서로 반대방향의 나사산(왼나사 및 오른나사)이 형성되게 하여 각 나사산에 좌우 직립안내대(10)가 결합되게 하여 볼스크류(18)의 회전에 의해 좌우 직립안내대(10)는 서로 동시에 반대 방향으로 같은 거리로 이동하도록 구성하여 정밀하게 간격조절이 이루어질 수 있도록 한다.
좌우 직립안내대(10)에는 각각 높이제한대(19)를 상하로 위치이동 가능토록 구성한다. 높이제한대(19)는 포장필름(P)의 양측단의 높이가 동일하게 유지되도록 하여 좌우 어느 쪽으로든 치우치지 않고 균형된 상태로 후방이동될 수 있도록 한다. 높이제한대(19)는 상하방향으로 장공이 형성되는 세로대(19a)을 나사결합하고, 세로대(19a)에는 직립안내대(10)의 통공을 가로지르는 가로걸림대(19b)를 결합하여 구성할 수 있다.
직립안내대(10)의 후방에는 제1 열융착부(20)를 구성한다. 제1 열융착부(20)는 내용물을 감싼 포장필름(P)의 양측단부가 밀착정렬된 상태로 후방으로 이동시켜 주는 한 쌍의 정렬롤러(23) 및 정렬롤러(23) 후방에 위치되어 포장필름(P)의 밀착된 양측단부를 열융착으로 밀봉접착시키는 가열롤러(24)를 포함하여 구성된다.
제1 열융착부(20)는 내용물은 다양한 크기(폭, 높이 등)로에 따라 직립안내대(10)에서 포장필름(P)의 양측단부의 높이가 변화되는바, 이러한 높이 변화에 대응하여 정렬롤러(23) 및 가열롤러(24)도 상하로 정밀하게 이루어질 수 있도록 구성한다.
즉 도 4를 참고하면, 본체프레임(10)의 상부에는 수직 가이드봉(30) 2개를 이격시켜 직립되게 고정 결합하고, 가이드봉(30)의 상단에는 고정판체(34)를 결합고정한다.
그리고 상기 가이드봉(30)에는 상하로 이동가능한 이동판체(32)를 결합하되, 이동판체(32)는 가이드봉(30)의 상단에 결합되는 고정판체(34)에 연결되어 회전가능토록 결합되는 수직의 볼스크류(36)에 나사결합되어 볼스크류(36)의 회전조작에 의해 정밀하게 상하 위치조절 가능토록 구성한다. 볼스크류(36)의 회전에 의해 상하로 이동가능한 이동판체(32)에는 제1 열융착부(20)를 구성하는 하우징(21)을 결합고정하고, 상기 하우징(21)의 상부에는 제1모터(M1)를 결합고정한다.
제1모터(M1)의 하부에는 한 쌍으로 구성되는 정렬롤러(23)와 가열롤러(24)를 소정 간격을 두고 전후로 위치시키되 정렬롤러(23)와 가열롤러(24)의 구동을 위해서 다음과 같이 동력전달이 되게 구성한다.
즉 도 5를 참고하면, 상기 제1 모터(M1)의 구동축에 결합되는 구동기어(26)을 구비하고, 구동기어(26)에 기어물림 연결되는 피동기어(27)(28)을 전후 이격되게 설치한다. 그리고 상기 전·후방 피동기어(27)(28)의 진행방향 측부에는 각각 전·후방 대응기어(27-1)(28-1)을 기어물림되게 한다. 이러한 구성에 의하여 제1 모터(M1)의 구동으로 전방 피동기어(27)와 전방 대응기어(27-1) 서로 간에 반대방향으로 회전이 이루어지고, 후방 피동기어(28)와 후방 대응기어(27-1) 서로 간에도 서로 반대방향으로 회전이 이루어지게 된다.
상기 구성에서 전방 피동기어(27)와 전방 대응기어(27-1)의 축 하부에는 각각 정렬롤러(23)를 결합하고, 후방 피동기어(28)와 후방 대응기어(28-1)의 축 하부에는 각각 가열롤러(24)를 결합한다. 이러한 구성에 의하여 제1 모터(M1)를 구동시키면 한 쌍의 정렬롤러(23)와 한 쌍의 가열롤러(24)가 동시에 동일한 속도로 구동된다. 본 발명에서 제1 모터(M1)은 제1 열융착부(20)를 구성하는 정렬롤러(23) 및 가열롤러(24)의 회전을 담당함과 아울러 포장지(P)를 후방으로 이동시키는 기능을 하게 된다.
상기 구성의 제1 열융착부(20)는 볼스크류(36)의 회전조작에 의하여 궁극적으로 정렬롤러(23)와 가열롤러(24)의 상하 높이가 정밀하게 조절이 된다.
다음으로 제1 열융착부(20)의 후방에는 포장필름(P)의 진행방향 대비 폭방향으로 열융착시키는 상·하 가열판(43)(45)을 구비하는 제2 열융착부(40)를 구성한다.
도 7(7a 내지 도 7c) 및 도 8(8a 내지 도 8b)를 참고하면, 제2 열융착부(40)는 진행방향 좌우에 각각 직립벽체(50)를 구비한다. 좌우 직립벽체(50) 간의 내측에는 각각 좌우 한 쌍의 구동기어(52)가 이격되어 축결합되게 하되 좌우 구동기어(52) 간에는 연결축(52a)으로 연결되게 하여 동시에 회전이 이루어지도록 한다. 그리고 상기 구동기어(52)는 제2 모터(M2)의 구동축에 결합되어 구동력을 전달받아 회전되게 한다.
또한 직립벽체(50)의 내측에는 상기 좌우의 구동기어(52)에 각각 기어물림되어 회전되는 상부피동기어(54)를 축결합하고, 상기 좌우 상부피동기어(54)의 하부에는 각각 상부피동기어(54)에 기어물림되며 상부피동기어(54)와 회전비가 동일하게 형성되는 하부피동기어(56)를 축결합하여 상부피동기어(54)와 하부피동기어(56)는 서로 반대방향으로 회전이 이루어지도록 한다.
상기 좌우 상부피동기어(54) 간에는 상부가열판(43)이 결합되는 상부작동체(44)을 축결합하되 상부피동기어(54)의 편심위치에 축결합한다. 아울러 상기 좌우 하부피동기어(56) 간에는 하부가열판(45)이 결합되는 하부작동체(46)을 축결합하되 하부피동기어(56)의 편심위치에 축결합한다.
상기 구성에 의하면 도 9에 도시된 바와 같이 제2 모터(M2)의 구동으로 상부피동기어(54) 및 하부피동기어(56)의 동시에 서로 반대방향으로 회전에 이루어지며, 이때 상부작동체(44)와 하부작동체(46)의 움직임을 따라 상·하부가열판(43)(45)이 원형 궤적을 그리며 서로 상하 반대방향으로 이동하면서 면접상태 및 이격상태가 반복된다.
그리고 상부가열판(43)에는 컷팅날(43a)이 출몰할 수 있도록 결합하고 하부가열판(45)에는 수용홈(45a)을 형성하여 상·하부가열판(43)(45) 간의 면접시 열융착과 동시에 컷팅날(43a)이 수용홈(45a)에 수용되면서 폭방향으로 절단이 되도록 하여 상·하부가열판(43)(45) 한 번의 열융착 및 컷팅에 의하여 전방에 위치하는 내용물의 후방 부분과 후방에 위치하는 내용물의 전방 부분이 동시에 열융착이 이루어지면서 내용물 단위당 삼면 포장이 연속적으로 완료될 수 있도록 한다.
상부작동체(44)의 좌우에는 하부로 연장되는 수직봉(48)을 결합고정하여 상부작동체(44)의 움직임을 따라 수직봉(48)이 동일한 궤적으로 이동되게 하고, 하부작동체(46)의 좌우에는 상하로 관통되는 관통공(46a)을 형성하여 상기 수직봉(48)에 상하로 슬라이드 이동가능토록 끼움되도록 한다. 이는 상부작동체(44)와 하부작동체(46)에 각각 결합되는 상부가열판(43)과 하부가열판(45)이 제2 모터(M2)의 구동에 의해 원형 궤적을 그리며 서로 상하 반대로 이동하여 면접상태 및 이격상태가 반복될 때에 상부가열판(43)과 하부가열판(45)이 항시 안정적으로 서로 상하로 마주보면서 이동되게 한다.
한편, 내용물이 포장필름(P) 상부에 전후 일정 간격으로 올려져 중량이 늘어난 상태의 포장필름(P)은 열융착에 관여하는 구동모터(M1)(M2)만의 구동으로는 후방으로 원활하게 이동되지 않을 수 있다.
따라서 본 발명에서는 내용물이 올려진 포장필름(P)이 후방으로 원활한 이동을 위해서 컨베이어부(60)를 구성한다.
도 6을 참고하면, 상기 컨베이어부(60)는 구동롤러(62)를 비롯하여 배출부(9)까지 배열되는 다수개의 피동롤러(64)들이 컨베이어벨트(61)로 연결되게 하여 한다.
그리고 한 쌍의 정렬롤러(23)와 가열롤러(24)를 구동시키는 제1 모터(M1)의 구동시 회전력을 전달받아 회전되는 수직축(66)을 구비하고 수직축(66)의 하부에는 베벨기어물림으로 연결되는 수평축(68)을 축결합하며, 상기 수평축(68)에 구동롤러(62)을 결합한다. 이는 제1 모터(M1)의 구동으로 정렬롤러(23)와 가열롤러(24)의 작동시 구동롤러(62)도 회전됨에 따라 배출부(9)까지 구성되는 컨베이어벨트(61)의 작동도 동시에 이루어져 내용물이 전후로 일정 간격으로 올려져 중량이 늘어난 상태의 포장필름(P)이 후방으로 원활하게 이동되게 한다. 본 발명에서 수직축(66)이 제1 모터(M1)의 회전력 전달받도록 하기 위해서 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 수직축(66)에는 대응기어(66-1)을 고정결합하고, 상기 대응기어(66-1)는 정렬롤러(23)를 회전을 담당하는 전방 피동롤러(27)에 기어물림 되도록 함으로써 구현할 수 있다.
특히, 상기 컨베이어부(60)는 제2 열융착부(40)를 구성하는 상부작동체(44) 및 하부작동체(46)가 위치하는 부분에는 포장필름(P)이 지나가는 높이를 기준으로 컨베이어벨트(61)가 하부로 일정 깊이 내려갔다가 다시 상부로 올라오는 수용부(69)를 구성한다. 이는 상기 수용부(69) 내에 하부작동체(46)가 위치되게 하고 수용부(69)의 상부에는 상부작동체(44)가 위치되게 하여, 제2 열융착부(40)의 상·하부작동체(44)(46) 에 의한 열융착(컷팅포함) 작동과 컨베이어벨트(61)의 작동 간에는 서로 영향이 배제되게 하기 위함이다.
이와 더불어 내용물이 올려진 상태의 포장필름(P)이 컨베이어벨트(61) 상에서 후방으로 이동하는 중 내용물이 수용부(69)의 상부를 지날 때 내용물의 하중에 의한 처짐방지를 위해 제2 열융착부(40)를 구성하는 상·하부작동체(44)(46)의 구동을 원활하게 하는 범위 내에서 수용부(69)의 전후 간격(d)을 최소화되게 하는 것이 바람직하다.
따라서 상기 수용부(69)를 구성함에 있어서 상부가 개방되는 U자형 판(70)을 진행방향 좌우로 이격되게 구성한다. 상기 U자형 판(70) 양측 상단(70a) 부분과 하단(70b) 부분에 각각 피동롤러(64)를 결합하여 컨베이어벨트(61)가 하부로 일정 깊이 내려갔다가 다시 상부로 올라오는 수용부(69)가 마련되게 하며 수용부(69)의 전후 간격(d)이 최소화 가능토록 한다.
상기 U자형 판(70)에 의해 상부가 개방되는 수용부(69)가 형성되어 상기 수용부(69) 내에는 하부작동체(46)가 위치되며, 하부작동체(46) 및 상부작동체(44)의 전후 위치이동에 맞추어 동시에 U자형 판(70)도 전후로 슬라이드 이동된다. 즉 제2 열융착부(40)를 구성하는 상·하부작동체(44)(46)는 제2 구동모터(M2)의 작동시 전후로도 이동이 되기 때문에 상기 U자형 판(69)도 LM가이드(G)에 결합되어 수용부(69) 내에 위치하는 하부작동체(46) 및 상부작동체(44)의 전후방향 이동에 준하여 동시에 전후로 이동되어야 한다.
다음으로 도 4 및 도 9를 함께 참고하면, 제2 열융착부(40)는 제2 구동모터(M2)의 구동에 따라 도 9에 도시된 바와 같이 ①→②→③의 순서를 반복하는 사이클로 열융착 및 컷팅이 이루어지게 된다.
이러한 ①→②→③ 사이클의 반복이 원활하게 이루어지도록 하기 위해서 본 발명에서는 다음과 같이 센서에 의한 감지를 통하여 제어가 되도록 한다.
즉 제2 열융착부(40)를 구성하는 하부피동기어(56)의 축에는 제1 회전판(58) 및 제2 회전판(59)을 고정결합하여 하부피동기어(56)의 회전시 동일하게 회전이 이루어지도록 한다. 그리고 제1 회전판(58) 및 제2 회전판(59)에는 각각 감지돌부(58a)(58b)를 돌출되게 형성하며, 상기 제1 회전판(58) 및 제2 회전판(58)이 1회전 한 상태를 감지하는 제1 및 제2 감지센서(S1)(S2)를 고정결합한다.
이때 상기 감지돌부(58a)(58b) 서로 간의 위치는 하부피동기어(56)의 축을 동심원으로 할 때 서로 다른 위치가 되게 한다.
즉 제1 회전판(58)의 감지돌부(58a)는 열융착 및 컷팅(도 10의 ②)을 마치고 다시 초기 상태(도 10의 ③을 거쳐 ①로 이동)로 복귀함에 따라 제1 회전판(58)의 회전으로 감지돌부(58a)가 제1 감지센서(S1)를 지나면 제어부가 제2 모터(M2)의 구동을 일시적으로 멈추도록 하여 포장필름(P)이 후방으로 설정된 거리만큼 후방으로 이동하면 다시 구동될 수 있도록 한다.
아울러 상기 제2 회전판(59)의 감지돌부(59a)는 초기 상태(도 10의 ①의 상태)에서 회전되어 열융착 및 컷팅이 완료된 상태(도 10의 ②의 상태)임을 제2 감지센서(S2)로 알려주는 주도록 하며, 제2 감지센서(2)가 제2 회전판(59)의 감지돌부(59a)가 지나가는 것을 감지하면 열융착 및 컷팅이 완료되었음으로 인지하여 제2 모터(M2)의 회전 속도를 높여 신속히 초기 상태(도 10의 ③을 거쳐 ①로 이동)로 복귀하도록 하여 열융착과 컷팅의 반복되는 사이클 주기가 짧은 시간에 이루지는 경우에도 연속적인 작동이 원활하게 이루어지도록 한다.
사이클 주기가 짧은 시간에 이루어지는 경우는 내용물의 크기가 작은 경우가 될 수 있으며, 상기 구성에 의하면 한 사이클의 이루어지는 시간의 변화에도 쉽게 대응이 가능하게된다.
한편, 도 3을 참고하면, 포장필름(P)의 측부에는 센서감지용 표식(Pa)을 길이 방향으로 일정 간격으로 표기하고, 상기 표식(Pa)을 감지하는 진행감지센서(S)를 구성하여 포장필름(P)이 진행해 나가다가 표식(Pa)이 진행 감지센서(S)에 의해 감지되면 제어부에 의해 제1 모터(M1)의 및 제2 구동모터(M2)에 구동명령을 내려 포장필름(P)의 양측 단부 간의 열융착과 폭방향에 대한 열융착 및 컷팅이 이루어지도록 한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
(2)--삼면 포장기 (4)--본체프레임
(5)--롤거치대 (6)--안내롤러
(7)--테이블 (8)--제어부
(9)-배출부
(10)--직립안내대 (12)--측벽
(14)--통공 (15)--통로
(17)--수평 가이드봉 (18)--수평의 볼스크류
(19)--높이제한대 (19a)--세로대
(19b)--가로걸림대
(20)--제1 열융착부 (21)--하우징
(23)--정렬롤러 (24)--가열롤러
(26)--구동기어 (27)(28)--피동기어
(27-1)(28-1)--대응기어
(30)--수직 가이드봉 (32)--이동판체
(34)--고정판체 (36)--수직의 볼스크류
(40)--제2 열융착부
(43)--상부가열판 (43a)--컷팅날
(44)--상부작동체
(45)--하부가열판 (45a)--수용홈
(46)--하부작동체 (46a)--관통공
(48)--수직봉
(50)--직립벽체 (52)--구동기어
(52a)--연결축 (54)--상부피동기어
(56)--하부피동기어 (58)(59)--회전판
(58a)(59a)--감지돌부
(60)--컨베이어부 (61)--컨베이어벨트
(62)--구동롤러 (64)--피동롤러
(66)--수직축 (66-1)--대응기어
(68)--수평축 (69)--수용부
(70)--U자형 판 (70a)--양측 상단
(70b)--하단
(M1)(M2)-구동모터 (S)(S1)(S2)-감지센서

Claims (6)

  1. 포장필름(P) 롤의 거치가 가능한 본체프레임(4)을 구비하고,
    본체프레임(4)의 전방에는 테이블(7)을 구성하되 연속적으로 공급되는 포장필름(P)이 테이블(7)의 상부면을 지나도록 구성하여 테이블(7) 상부면을 지나는 포장필름(P) 상부에 포장하고자 하는 내용물을 올려놓을 수 있도록 하고, 본체프레임(4)의 후방에는 내용물이 포장완료된 상태로 배출되는 배출부(9)를 구성하고,
    테이블(7)의 후방에는 내용물이 올려진 상태로 이동되어져 오는 포장필름(P)에 대하여 진행방향의 양측부가 수직으로 세워져 진행해 나가도록 안내하는 직립안내대(10)를 포장필름(P)의 진행방향 좌우측에 한 쌍으로 구성하며,
    직립안내대(10)의 후방에는 제1 모터(M1)의 구동으로 내용물을 감싼 포장필름(P)의 양측단부가 밀착정렬된 상태로 후방으로 이동시켜 주는 한 쌍의 정렬롤러(23) 및 정렬롤러(23) 후방에 위치되어 포장필름(P)의 밀착된 양측단부를 열융착으로 밀봉접착시키는 한 쌍의 가열롤러(24)를 포함하여 구성되는 제1 열융착부(20)를 구성하며,
    제1 열융착부(20)의 후방에는 포장필름(P)의 진행방향 대비 폭방향으로 열융착시키는 상·하 가열판(43)(45)을 구비하는 제2 열융착부(40)를 구성하되, 상기 제2 열융착부(40)는 진행방향 좌우에 각각 직립벽체(50)를 구비하고 좌우 직립벽체(50) 간의 내측에는 각각 좌우 한 쌍의 구동기어(52)가 이격되어 축결합되게 하되 좌우 구동기어(52) 간에는 연결축(52a)으로 연결되게 하여 동시에 회전이 이루어지도록 하며, 상기 구동기어(52)는 제2 모터(M2)의 구동축에 결합되어 구동력을 전달받아 회전되게 하고,
    직립벽체(50)의 내측에는 상기 좌우의 구동기어(52)에 각각 기어물림되어 회전되는 상부피동기어(54)를 축결합하고, 상기 좌우 상부피동기어(54)의 하부에는 각각 상부피동기어(54)에 기어물림되며 상부피동기어(54)와 회전비가 동일하게 형성되는 하부피동기어(56)를 축결합하여 상부피동기어(54)와 하부피동기어(56)는 서로 반대방향으로 회전이 이루어지도록 하며,
    상기 좌우 상부피동기어(54) 간에는 상부가열판(43)이 결합되는 상부작동체(44)을 축결합하되 상부피동기어(54)의 편심위치에 축결합하고, 상기 좌우 하부피동기어(56) 간에는 하부가열판(45)이 결합되는 하부작동체(46)을 축결합하되 하부피동기어(56)의 편심위치에 축결합하여, 제2 모터(M2)의 구동으로 상부피동기어(54) 및 하부피동기어(56)는 동시에 서로 반대방향으로 회전이 이루어지면서 상부작동체(44)와 하부작동체(46)의 움직임을 따라 상·하부가열판(43)(45)은 원형 궤적을 그리며 서로 상하 반대방향으로 이동하면서 면접상태 및 이격상태가 반복될 수 있도록 구성하고,
    상·하부가열판(43)(45) 중 어느 하나에는 컷팅날(43a)이 출몰할 수 있도록 결합하고 다른 하나에는 수용홈(45a)을 형성하여 상·하부가열판(43)(45) 간의 면접시 열융착과 동시에 컷팅날(43a)이 수용홈(45a)에 수용되면서 폭방향으로 절단이 되도록 하여 상·하부가열판(43)(45) 한 번의 열융착 및 컷팅에 의하여 전방에 위치하는 내용물의 후방 부분과 후방에 위치하는 내용물의 전방 부분이 동시에 열융착이 이루어지면서 내용물 단위당 삼면 포장이 연속적으로 완료될 수 있도록 하며,
    내용물이 올려진 포장필름(P)이 후방으로 원활한 이동을 위해서 컨베이어부(60)를 구성하되, 컨베이어부(60)는 구동롤러(62)를 비롯하여 배출부(9)까지 배열되는 다수개의 피동롤러(64)들이 컨베이어벨트(61)로 연결되게 하여 하고,
    상기 한 쌍의 정렬롤러(23)와 가열롤러(24)를 구동시키는 제1 모터(M1)의 구동시 회전력을 전달받아 회전되는 수직축(66)을 구비하고, 수직축(66)의 하부에는 베벨기어물림으로 연결되는 수평축(68)을 축결합하고, 상기 수평축(68)에 구동롤러(62)을 결합하여, 제1 모터(M1)의 구동으로 정렬롤러(23)와 가열롤러(24)의 작동시 동시에 구동롤러(62)의 회전으로 배출부(9)까지 구성되는 컨베이어벨트(61)의 작동으로 내용물이 포장필름(P) 상부에 전후 일정 간격으로 올려져 중량이 늘어난 상태의 포장필름(P)이 후방으로 원활하게 이동되게 하며,
    상기 컨베이어부(60)는 제2 열융착부(40)를 구성하는 상부작동체(44) 및 하부작동체(46)가 위치하는 부분에는 포장필름(P)이 지나가는 높이를 기준으로 컨베이어벨트(61)가 하부로 일정 깊이 내려갔다가 다시 상부로 올라오는 수용부(69)를 구성하여 상기 수용부(69) 내에 하부작동체(46)가 위치되게 하고 수용부(69)의 상부에는 상부작동체(44)가 위치되게 하여, 제2 열융착부(40)의 상·하부작동체(44)(46) 에 의한 열융착(컷팅포함) 작동과 컨베이어벨트(61)의 작동 간에는 서로 영향이 배제되게 함을 특징으로 하는 삼면 포장기.
  2. 제1항에 있어서,
    상부작동체(44)의 좌우에는 하부로 연장되는 수직봉(48)을 결합고정하여 상부작동체(44)의 움직임을 따라 수직봉(48)이 동일한 궤적으로 이동되게 하고, 하부작동체(46)의 좌우에는 상하로 관통되는 관통공(46a)을 형성하여 상기 수직봉(48)에 상하로 슬라이드 이동가능토록 끼움되도록 하여,
    상부작동체(44)와 하부작동체(46)에 각각 결합되는 상부가열판(43)과 하부가열판(45)이 제2 모터(M2)의 구동에 의해 원형 궤적을 그리며 서로 상하 반대로 이동하여 면접상태 및 이격상태가 반복될 때에 상부가열판(43)과 하부가열판(45)이 항시 안정적으로 서로 상하로 마주보면서 이동되게 함을 특징으로 하는 삼면포장기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    내용물이 올려진 상태의 포장필름(P)이 컨베이어벨트(61) 상에서 후방으로 이동하는 중 내용물이 수용부(69)의 상부를 지날 때 내용물의 하중에 의한 처짐방지를 위해 제2 열융착부(40)를 구성하는 상·하부작동체(44)(46)의 구동을 원활하게 하는 범위 내에서 수용부(69)의 전후 간격(d)을 최소화되게 하는 것이 바람직한바,
    상기 수용부(69)는 상부가 개방되는 U자형 판(70)을 진행방향 좌우로 이격되게 구성하고 U자형의 판(70) 양측 상단(70a)과 하단(70b)에 각각 피동롤러(64)를 결합하여 컨베이어벨트(61)가 하부로 일정 깊이 내려갔다가 다시 상부로 올라오는 수용부(69)가 마련되게 하되 상기 수용부(69)의 전후 간격(d)이 최소화 가능토록 하며,
    U자형 판(69)은 LM가이드(G)에 결합되어 수용부(69) 내에 위치하는 하부작동체(46) 및 상부작동체(44)의 전후방향 이동에 준하여 동시에 전후로 슬라이드 이동되게 함을 특징으로 하는 삼면 포장기.
  6. 제1항에 있어서,
    제2 열융착부(40)의 하부피동기어(56)의 축에는 제1 회전판(58) 및 제2 회전판(59)을 고정결합하여 하부피동기어(56)의 회전시 동일하게 회전이 이루어지도록 하고, 상기 제1 회전판(58) 및 제2 회전판(59)에는 각각 감지돌부(58a)(58b)를 돌출되게 형성하며 상기 제1 회전판(58) 및 제2 회전판(58)이 1회전 한 상태를 감지하는 제1 및 제2 감지센서(S1)(S2)를 고정결합하며, 상기 감지돌부(58a)(58b) 서로 간의 위치는 하부피동기어(56)의 축을 동심원으로 할 때 서로 다른 위치가 되게 하되,
    제1 회전판(58)의 감지돌부(58a)는 열융착 및 컷팅(도 10의 ②)을 마치고 다시 초기 상태(도 10의 ③을 거쳐 ①로 이동)로 복귀함에 따라 제1 회전판(58)의 회전으로 감지돌부(58a)가 제1 감지센서(S1)를 지나면 제어부가 제2 모터(M2)의 구동을 일시적으로 멈추도록 하여 포장필름(P)이 후방으로 설정된 거리만큼 후방으로 이동하면 다시 구동될 수 있도록 하고,
    상기 제2 회전판(59)의 감지돌부(59a)는 초기 상태(도 10의 ①의 상태)에서 회전되어 열융착 및 컷팅이 완료된 상태(도 10의 ②의 상태)임을 제2 감지센서(S2)로 알려주는 주도록 하며, 제2 감지센서(2)가 제2 회전판(59)의 감지돌부(59a)가 지나가는 것을 감지하면 열융착 및 컷팅이 완료되었음으로 인지하여 제2 모터(M2)의 회전 속도를 높여 신속히 초기 상태(도 10의 ③을 거쳐 ①로 이동)로 복귀하도록 하여 열융착과 컷팅의 반복되는 사이클 주기가 짧은 시간에 이루지는 경우에도 연속적인 작동이 원활하게 이루어지도록 함을 특징으로 하는 삼면포장기.
KR1020200029915A 2020-03-11 2020-03-11 삼면 포장기 KR102299616B1 (ko)

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