KR900003083B1 - 충전 포장 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제 1 도는 본 발명의 일 실시예 장치인 충전 포장 장치의 전체를 표시하는 개요도.
제 2a 도는 제 1 도의 II-II 화살표 방향의 상세도.
제 2b 도는 제 2a 도의 부분 파단 측면도.
제 3 도는 제 1 도 장치의 밀봉 부분의 상세 단면도.
제 4 도는 제 3 도의 IV-IV 화살표 방향도.
제 5 도는 제 4 도의 각 주요부의 작동 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
4 : 평탄 필름 9 : 회전 원주상 롤러
10A : 편평부 B : 집속부
12,13 : 밀봉장치(12: 초음파 혼(Horn), 13 : 앤빌)
15 : 절단 장치(칼날) 16,17 : 집속 장치(집속판)
20,30 : 왕복판
본 발명의 합성수지제의 평탄한 필름을 원통상으로 만들면서 연속적으로 액상 또는 고점도물을 충전하여 포탄형으로 포장하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래에 햄, 소세지류나 스틱치즈 등으로 잘 알려져 있는 포탄형 포장은 편평한 합성수지 플랫 필름을 원통상으로 만들면서 필름의 양측단의 겹치는 부분을 용착시켜 통상으로 만들고, 그 통상 필름내에 피포장물을 연속적으로 충전하여, 이에 의하여 피포장물이 충만되어서 연속적으로 형성되는 통상체를 형성하고, 그 통상체를 소정의 시간 간격마다 회전하는 한쌍의 원주상 롤러로 단속적으로 가압함으로써 피포장물을 부분적으로 밀어내어 편평부를 형성하며, 또 그 편평부를 폭방향으로 접속하고, 그 곳에 알미늄 제 U자형 와이어 클립을 2개소에서 눌러 밀봉하며, 그 와이어 클립 사이에서 상기 집속부를 분리시키는 것을 일련의 공정으로해서 행하는 제조방법이 알려져 왔었다.
상술한 와이어 클립에 의한 밀봉 방법으로서는 완전한 밀봉을 달성하기가 불가하여 각종 문제의 원인이 되므로, 완전한 밀봉의 필요성이 요구되어 왔었다. 이에 대처하기 위하여, 2개의 와이어 클립 사이를 초음파를 사용하여 밀봉을 함으로써 완전한 밀봉을 행하는 방법(특개소 47-46289, 특개소 46-46282), 또는 와이어 클립을 사용하지 않고 직접 초음파 밀봉하는 방법(특개소 59-26424) 따위가 나와 있으나, 다음과 같은 문제점이 또한 남아있다.
① 앤빌과 초음파 혼으로 필름을 가압하여 초음파의 압착에 의하여 밀봉하는 경우에는 높은 가압력이 필요하다. 그러나, 높은 가압력을 충격적으로 가하면, 앤빌과 혼에 의해서 필름에 핀홀이 생겨, 밀봉 후에도 이 핀홀이 남는 경우가 많다. 이 경향은, 장치가 고속 운전될때는 더욱 심하여 진다.
② 앤빌과 혼을 가압하여 초음파를 가하여도 가압시간이 짧기 때문에 밀봉한 후 그대로 전극을 분리하면 피충전물의 내압 또는 기계적으로 필름에 힘이 가해졌을때 밀봉의 끝부분에 핀홀이 발생하기 쉽다.
③ 상하 2개조의 집속 장치만으로 집중적으로 집속하여도 그 동안의 집속된 필름이 퍼져서 접는 것이 불량해져 2개조의 집속 장치 사이에서 앤빌과 초음파 혼으로 가압했을때 필름이 겹치는 수의 차가 많은 곳과 적은 곳에서 극단적으로 되며, 초음파 밀봉했을때 핀홀이 발생하기 쉽다. 최소로 겹치는 수, 즉 2매의 장소까지 완전히 밀봉하고자 하면, 전체가 과대하게 밀봉 처리되어 밀봉 끝에서 끊어지거나 핀홀이 발생하며, 그렇다해서 초음파의 압착을 약하게 하면 상기 2매의 부분이 용착이 불완전하게 되어 그곳으로부터 세어버린다.
④ 밀봉하고 있는 동안에 절단 목적으로 커터를 대면 그 힘으로 밀봉의 끝이 늘어나서 핀홀 발생의 원인이 되며 또한 절단이 어려워진다. 밀봉 전에 자르면 필름을 접는 것이 불량해지며, ③의 이유에 의해서 핀홀 발생의 원인이 된다.
본 발명은 상술한 공지의 장치가 갖는 제문제점을 해결하고, 고속 운전하에서도 안정되고 또한 안전한 초음파 밀봉을 할 수 있는 방법을 제공하는 것으로서, 그 방법은, 롤상으로 감긴 합성수지제의 평판형 필름을 연속적으로 끌어내어서 원통형으로 만들면서 겹쳐진 부분을 용착해서 통 모양의 필름을 형성하고, 이 통상 필름내에 연속적으로 피포장물을 충전하여 통상체를 형성하면서 이 통상체를 주행시키며, 이 통상체를 한쌍의 회전 원주상 롤로로써 소정시간 간격마다 단속적으로 가압하여 내용물이 존재하지 않는 편평부를 형성한 다음, 이 편평부를 폭방향으로 집속해서 집속 부분을 형성시키고, 이 집속 부분에 초음파 혼과 앤빌을 접촉시킨 후, 설정시간 동안 일정한 압접 압력을 유지, 초음파 압착 밀봉하는 것을 특징으로 하는 것이다.
그리고, 본 발명은 상기 방법을 실시하기 위한 장치도 또한 제공하는 것으로서, 롤상으로 감긴 합성수지제의 편평한 필름을 연속적으로 끌어내어 원통형으로 만들면서 겹친 부분을 용착해서 통상 필름을 형성하는 용착 장치와, 통상 필름내에 연속적으로 피포장물을 충전하여 통상체를 형성하는 피포장물 공급 장치와, 통상체를 주행시키는 이송장치와, 통상체를 한쌍의 회전 원주상 롤러로써 소정시간 간격마다 단속적으로 가압해서 내용물이 존재하지 않는 편평부를 형성하는 가압 장치와, 편평부를 폭방향에 집속하는 집속 장치 그리고, 보내는 방향의 두 위치에서 집속부에 대해 양쪽에서 각각 전진 접합시키는 초음파 혼과 앤빌로서 구성되는 밀봉장치와, 상기 두 위치 사이에서 집속부를 절단하는 절단 장치등을 가지고 있는 충전 포장 장치에 있어서, 편평부의 폭방향 양측방 위치에서 상호 왕복 전후진 운동을 하는 한쌍의 왕복판과, 이 한쌍의 왕복판이 접근할 경우에 협동하는 상기 집속 장치와, 초음파 혼 및 앤빌로서 구성되는 밀봉 장치가 들어 있으며, 상기 한쌍의 왕복판은 초음파 혼과 앤빌이 집속부에 접근한 후, 설정 시간만큼 정지하도록 구성되고, 상기 초음파 혼 및 앤빌은 왕복판에 대하여 상대 움직임이 가능하며, 대략 상기와 같이 설정 시간 동안 서로 압접압력을 받도록 압접 수단에 접속되고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 압접 압력은 압착 개시때부터 종료시까지 완전히 일정해도 좋으나, 압접 개시시에는 일시적으로 약하게하고 그뒤 강하게 일정시간 압접시키는 등으로 하여도 좋다.
이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 일 실시예로서의 충전 포장 장치의 전체를 나타내는 개요도, 제 2 도 (a)는 제 1 도의 II-II 화살표 방향 상세도, 제 2 도 (b)는 제 2 도 (a)의 부분 파단 측면도, 제 3 도는 제 1 도 장치 본 발명의 밀봉 부분 상세 단면도, 제 4 도는 제 3 도의 IV-IV화살표 방향이다.
제 1 도에 표시된 바와같이, 피충전물 공급 장치로서의 공급 펌프(1)의 하단에는 노즐(2)이 접속되어 있다. 코일상으로 감긴 합성 수지 평탄 필름 원단(3)으로부터는 평탄필름(4)이 가이드롤(5)을 거쳐서 풀려나온 후, 성형판(6)을 거쳐서 통상으로 형성되며, 이 통 모양이된 필름(4)의 양측단의 겹쳐진 부분은 용착 장치로서의 밀봉 전극(7)에서 밀봉되어 완전한 통상으로 된다.
이와같이 통상이 된 필름(4)은, 이송 장치로서 구성되는 한조의 필름 이송 롤(8)에 의해서 연속적으로 하방으로 감긴다. 한편 피포장물은 공급 펌프(1)로 송출되어 노즐(2)을 통해서 통상 필름(4)의 내부에 연속적으로 충전된다. 이에 의해서, 피포장물이 충만되어서 연속적인 통상체(10)가 형성된다. 이 통상체(10)를 한조의 회전 원주상 롤러(9)로서 구성되는 가압 장치에 의해서 설정시간 간격마다 가압하여, 통상내의 피충전물을 부분적으로 밀어내고 편평부(10A)를 형성하며, 다음에 집속 장치에 의해서 편평부(10A)를 폭 방향으로 집속해서 초음파 밀봉을 한다.
본 발명은 상기 집속 부분의 밀봉 요령에 그 특징이 있는 것이며, 이하 이를 상술한다.
본 실시예 장치에서, 밀봉 장치는 집속 장치 및 절단 장치와 함께 뒤에 말하는 왕복판에 설치되어 하나의 집약된 조립체(U)로서 이루어지며, 상기 회전 가압 롤러(9)의 하방 위치에 설치되어 상하로 왕복운동을 하면서 집속·밀봉·절단의 동작을 행한다.
상기 조립체(U)는, 제 2 도 (a), (b)에 표시된 바와같이, 통상 필름에 피충전물이 충전된 통상체(10)를 중앙으로 하고, 그 편평부(10a)의 폭방향 양측방에 위치하고 있다. 이 조립체(U)의 왕복판(20 : 30)의 양측 끝부분 근방에는 캠이 물려있어 서로 대향 방향으로 전후진 이동하도록(이하 접근방향을"전방"이라 칭한다) 되어 있다. 이 왕복판(20 : 30)에는 호모양의 캠 홈(22 : 32)이 있고, 그 캠 홈(22 : 32)에 피치원(23,23)위를 회전하는 구동륜(21 : 31)이 물려있어, 상기한 전후진 이동이 가능하도록 되어 있다.
한쪽의 왕복판(20)에는 절환 밸브(19)를 거쳐서 도시되어 있지 않은 구동원으로부터의 압력을 받는 실린더(18)가 부착되어 있고, 그 실린더(18)의 피스톤 로드에는 앞쪽부에 절단 장치로서 칼날(15)이 있는 틀(14)이 고정되어 있다. 또, 상기 틀(14)의 내부 공간 위치에는, 뒤의 초음파 혼과 함께 밀봉 장치를 구성하는 앤빌(13)이 상기 왕복판(20)에 일체적으로 부착되어 있다. 이 앤빌(13)은, 앞부분의 홈에 의해서 상기 틀(14)에 근접한 상하 위치에 2매로 형성되는 압접부(13A,13B)가 있고, 이 두개의 압접부(13A,13B)의 앞끝면이 밀봉면을 이루고 있다. 이 두개 압접부(13A,13B)의 내측면에는 또 전방으로 나와있는 2개의 집속판(16A,16B)이, 상기 칼날(15)에 근접해서 부착되어 있다. 집속판(16)은 전방으로 향한 V자형의 홈과 그 홈(V)의 바닥 부분에 평행으로 가늘고 길게 형성된 평행 홈(M)이 있다.
다른 한쪽의 왕복판(30)의 뒷부분에는, 절환 밸브(29)를 거쳐서 도시되어 있지 않은 구동원으로부터의 압력을 받는 실린더(28)가 설치되어 있고, 그 실린더(28)의 피스톤 로드가 틀(26)의 후방 부재(27)에 부착되어 있다. 그리고 그 틀(26)의 전방 부재(25)에는 초음파 발생 장치(24)가 부착되어 있고, 그 초음파 발생장치로부터는 증폭 장치(23)를 거쳐서 초음파 혼(12)이 전방으로 나와있다. 이 초음파 혼(12)은 앞부분에 홈의 양측을 막은 구멍이 있고, 상하 두매의 압접부(12A,12B)가 형성되며, 각각의 앞끝면이, 상기 앤빌의 압접부(13A,13B)로 필름을 잡고 밀봉을 행하는 밀봉면을 이루고 있다. 또한, 17,17'는 상기 집속판(16,16)에 선행해서 작동하며, 집속판(16A,16B)과 함께 집속 장치를 이루는 집속판으로서 V자형의 절삭홈 저부에 필름 집속 부분을 형성하기 위한 평행으로 길고 가늘게 형성된 평행 홈(M1)이 있고, 조립체( U)내에 왕복판과 같은 방향으로 미끄름 운동 가능하도록 유지되어 스프링을 거쳐서 왕복판과 결합되고 있다(집속판과 왕복판의 관계는 본원 발명에 직접 관련 없으므로 도시는 생략하였다. 참고로 제 3 도는 집속판(17,17)이 평평부를 집속해서 집속부를 형성하고, 이 집속부를 혼(12)과 앤빌(13)이 맞닿아 있는 상태를 표시한다. 단, 칼날(15)은 아직 전진하지 않고 있다.)
다음에, 이상과 같이 본 실시예 장치에 관해서 주로 제 5 도에 의거 그 순서와 작동을 설명한다.
우선 구동륜(21 : 31)이 피치원(23 : 33)상을 회전하면, 왕복판(20 : 30)은 서로 전진 및 후진 작동을 한다. 그 모양은 상기 구동륜의 회전각을 횡축, 그리고 이동량을 종축으로 하면, +-방향에 대칭적인 정현파(sine wave)에 근사해지나 캠 홈(22,32)의 형상이 일부피치원(23,32)과 같은 곡률을 이루고 있으므로 제 5 도에 있어서의 A-A간의 평탄부분을 가지게되며, 상기 왕복판(20 : 30)은 그 동안 가장 접근된 위치에 있다. 이에 따라, 초음파 혼(12)과 앤빌(13)은 필름의 집속부에 가깝게 되나, 상기 A-A간의 대략 시점에서, 실린더(28)가 절환 밸브(29)의 절환에 의해서 작동하여 피스톤이 전진하며 초음파 혼(12)과 앤빌(13)은 필름의 집속부에 대해서 설정된 압접으로 압접하게 된다. 이와같은 압접은 제 5 도에 표시되는 바와같이 상기 A-A동안 지속된다.
한편, 앤빌(13)의 앞쪽부에는 전방으로 뻣는 2매의 집속판(16A,16B)이 있으므로, 앤빌(13)이 초음파 혼(12)에 근접 이동할때에, 통상체(10)의 편평부(10A)는 집속판(16A,16B)의 접삭홈(V)를 거쳐 평행 홈(M)으로 밀려들어가 가늘게 말려서 집속부(B)로서 형성된다. 그리고, 이 필름의 집속부(B)(제 3 도 참조)는, 이때에 상기 초음파 혼(12)과 앤빌(13)에 의한 설정 기간 동안의 압착으로 인하여 충분히 밀봉된다.
상기 설정 기간의 후반에는 밀봉으로 인한 초음파 진동이 정지됨과 동시에 실린처(18)는 절환 밸브(19)의 작동으로 구동되어, 특(14)이 전진해서 칼날(15)에 의해서 상기 집속부는 상하 2개소의 밀봉 부분 사이에서 절단된다.
이와같이하여, 왕복판(20,30)이 서로 후퇴를 시작하면 한개의 탄환형의 포장물은 분리되어 낙하해서 슈트를 통하여 제품을 받는 상자 또는 콘베이어 등에 보내어져 다음 공정에 들어간다.
왕복판(20,30)은 구동륜(21,31)이 피치원(23,33)상을 회전함으로써 상호 후퇴하고, 또 실린더로 절환 밸브(28)에 의해서 절환되며, 조립체(U)는 후퇴하고, 다음 싸이클로 이동한다.
본 발명은 이상과 같이, 피포장물이 원통 필름내에 충만한 통상체를 가압함으로써 형성된 편평부를 집속하고, 그 집속 부분을 초음파 밀봉할때, 초음파 혼과 앤빌이 비치된 한쌍의 왕복판이 상호 매우 가까운 위치에서 정지하여 충격적으로 맞닿지 않으므로, 필름의 집속 부분은 손상됨이 없게하고 핀홀의 발생 등이 방지된다. 그리고 초음파 혼과 앤빌을 설정기간 동안, 일정한 설정 압접력을 가한 상태로 유지하도록 하였으므로 충분한 압접력 그리고 압접 시간을 얻을 수가 있어, 그 결과 필름에 핀홀을 발생시키거나 기타 손상을 주는 일이 없게 된다. 그로 인해서, 포장 제품이된 후 피포장물의 장기에 거친 품질 보장에 대한 신뢰성이 향상된다는 효과를 가져온다. 그리하여, 충전 포장 장치의 고속 운전시에는, 종래의 수단의 경우에 비하여, 더욱 현저하게 그 우수함을 발휘한다. 다시 말하면, 품질 보증을 하면서 고속 운전이 가능하게 된다는 것이며, 제품의 대량 생산화에 이바지 한다.
Claims (2)
- 충진 포장 방법에 있어서, 롤 형태로 감긴 합성수시제 평탄 필름(4)을 연속적으로 끌어내어 원통형으로 만드는 단계, 필름의 길이 방향으로 겹친 부분을 용착시켜 통상 필름을 형성시키는 단계, 이 통상 필름내에 연속적으로 피포장물을 충전하여 통상체를 형성하면서 이 통상체를 주행시키는 단계, 이 통상체를 한쌍의 회전 원주상 롤러(9)로 소정시간 간격마다 단속적으로 눌러 내용물이 존재하지 않는 편평부(10A)를 형성하는 단계, 이 편평부(10A)를 폭 방향으로 집속하여 집속 부분(B)을 형성하는 단계, 이 집속부분(B)에 초음파 혼(12)과 앤빌(13)을 접촉시키는 단계, 그리고, 초음파 혼(12) 및 앤빌(13)을 집속 부분(B)과 설정시간 동안 일정한 접촉압으로 유지하여, 초음파 압착 밀봉하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 충전 포장방법.
- 충진 포장 장치에 있어서, 롤 형태로 감긴 합성수지제의 평탄 필름(4)을 연속적으로 끌어내어 원통형으로 만들면서 겹친 부분을 용착시켜 통형상의 필름을 형성하는 용착 장치와, 통상 필름내에 연속적으로 피포장물을 충전하여 통상체를 형성하는 피포장 공급 장치와, 통상체를 주행시키는 이송 장치와, 통상체를 한쌍의 회전 원주상 롤러로서 소정 시간 간격마다 단속적으로 눌러 내용물이 존재하지 않는 편평부(10A)를 형성하는 가압 장치(9)와, 편평부(10A)를 폭 방향으로 집속하는 집속 장치(16,17)와, 이송 방향의 두 위치 지점 각 측부에서부터, 집속부(B)를 집속하는 초음파 혼(12)과 앤빌(13)로서 구성되는 밀봉 장치(12,13)와, 그리고 상기 두 위치 사이에서 집속부(B)를 절단하는 절단 장치(15)등을 갖추고 있는 충전 포장 장치에 있어서, 편평부(10A)의 폭방향 양측방 위치에서, 서로 왕복 접리 작동하는 한쌍의 왕복판(20,30)과, 이 한쌍의 왕복판(20,30)이 접근할 경우에 협동하는 초음파 혼(12) 및 앤빌(13)로서 구성되는 밀봉 장치(12,13)와, 상기 초음파 혼(12)과 앤빌(13)이 집속부(B)에 매우 근접할때, 상기 왕복판이 상호 전진 및 후퇴 그리고 설정 기간 동안 정지하도록 이동시키는 수단과, 상기 초음파 혼과 앤빌을 왕복판(20,30)에 대하여 상대 작동시켜 설정시간 동안 접촉압을 받도록 하는 압접 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 충전 포장 장치.
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