KR100421459B1 - 유동물의 고속 소구분 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건더기와 수프액을 함께 고속으로 소구분 충전할 수 있는 유동물의 고속 소구분 충전장치를 제공하는 것으로서, 소구분 충전하는 유동물 수용용기 하단개구에 연통하는 흡인구와 소구분 충전하는 용기로의 토출구를 보유하는 정량반출펌프 본체와, 상기 정량반출펌프 본체에 회전가능하게 끼워맞춘 내통과, 상기 내통 내에 슬라이딩 가능하게 끼워맞춘 피스톤과, 상기 내통에 형성된 관통구멍을 구비하여 이루어지고, 상기 내통의 관통구멍이 상기 정량반출펌프 본체의 흡인구멍과 연통하면, 상기 피스톤은 후퇴하여 내통 내에 소정량의 유동물을 충전하고, 상기 내통의 관통구멍이 상기 장치본체의 토출구멍과 연통하면, 상기 피스톤은 전진하여 상기 연통된 토출구멍으로부터 유동물을 토출하도록, 상기 내통의 회전과 상기 피스톤의 전진·후진을 연동시켰다.

Description

유동물의 고속 소구분 충전장치 {CHARGE DEVICE FOR DIVIDING THE FLOW MASS INTO SMALL PART AT HIGH SPEED}

본 발명은 카레, 미네소타로네, 부타지루, 스튜 등의 건더기가 있는 수프류를 통조림 또는 진공팩의 주머니에 충전하는데 사용하거나 일정량씩 소구분하는데 사용하는 고속 소구분 충전장치에 관한 것이다.

액체중에 육류나 야채류가 혼입되어 있는 카레, 미네소타로네, 부타지루, 스튜 등의 건더기가 있는 수프류를, 캔에 충전하여 통조림으로 하거나 진공팩의 주머니에 충전하는데, 종래는 건더기를 충전하는 공정과 수프를 충전하는 공정의 2단계로 행해졌다.

도 1은 종래의 충전장치를 나타내는 것이고, 작업원이 건더기의 용기에서 일정량의 건더기를 꺼내어 캔에 넣은 후, 건더기를 충전한 캔을 컨베이어로 이동시키고, 동일 캔 내에 충전장치로부터 일정량의 수프액을 충전하였다.

수프액의 충전은 수프용기에서 피스톤펌프로 소정량의 수프액을 역지밸브(체크밸브)를 통하여 흡입하고, 이것을 건더기를 충전한 캔 내에 역지밸브를 통하여 주입함으로써 행하였다. 이 방법은 건더기를 수용한 용기나 캔은 오픈되어 있기 때문에, 벌레 등의 이물이 혼입될 우려나 수프류가 공기산화되거나 하는 문제가 있었다. 그뿐 아니라 2공정으로 행하므로 작업능률이 오르지 않는 문제가 있었다.

건더기와 수프액을 수프용기로부터 캔 내에 함께 충전할 수 있으면 좋겠지만, 이와 같이 한 것에서는, 일정량의 건더기를 함유하는 수프류를 소구분 할 수 없는 것과, 건더기가 역지밸브에 막힘을 일으켜서 장치의 고장원인이 되는 것 때문에, 종래는 상기와 같은 2공정으로 행해지고 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 건더기와 수프액을 함께 고속으로 소구분 충전할 수 있는 유동물의 소구분 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1의 종래의 소구분 충전장치를 나타내는 개략 단면도,

도 2는 본 발명의 일실시예를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명의 반출밸브의 일실시예를 나타내는 단면도,

도 4는 본 발명의 반출밸브를 사용한 수프류의 흡입·토출의 설명도로서, 도 3의 A-A단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 유동물 수용용기 2 : 용기 하단개구

3 : 정량반출펌프 본체 4 : 반출펌프(반출밸브)의 흡인구

5 : 반출펌프의 토출구 6 : 내통

7 : 피스톤본체 8 : 내통에 형성된 관통구멍

10 : 제1기어(베벨기어) 11 : 제2기어(베벨기어)

12 : 피스톤축 13 : 크랭크축

15 : 모터의 회전축에 고정한 회전체 18 : 정량충전실

21 : 교반날개

상기 목적에 따른 본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 소구분 충전하는 유동물 수용용기 하단개구에 연통하는 흡인구와 소구분 충전하는 용기로의 토출구를 보유하는 정량반출펌프 본체와, 상기 정량반출펌프 본체에 회전가능하게 끼워맞춘 내통과, 상기 내통 내에 슬라이딩 가능하게 끼워맞춘 피스톤과, 상기 내통에 형성된 관통구멍을 구비하여 이루어지고, 상기 내통의 관통구멍이 상기 정량반출펌프 본체의 흡인구멍과 연통하면, 상기 피스톤은 후퇴하여 내통 내에 소정량의 유동물을 충전하고, 상기 내통의 관통구멍이 상기 장치본체의 토출구멍과 연통하면, 상기 피스톤은 전진하여 상기 연통된 토출구멍으로부터 유동물을 토출하도록, 상기 내통의 회전과 상기 피스톤의 전진·후진을 연동시킨 것을 특징으로 한다.

상기 정량반출펌프 본체는 내통이 회전가능하게 끼워맞출 수 있는 것이면 되지만, 외통 또는 결합구멍을 보유하는 블록 바디로 하는 것이 좋다.

내통의 관통구멍과 연통할 수 있는 상기 정량반출펌프 본체의 흡인구멍과 토출구멍은, 서로 마주본 위치에 형성하는 것이 좋다.

상기 내통의 회전과 상기 피스톤의 전진·후진을 연동시키는데는, 내통의 단부를 제1기어에 연결 또는 형성하고, 상기 제1기어는 모터의 회전축에 고정한 제2기어와 맞물리며, 상기 실린더의 피스톤축을 왕복운동시키는 크랭크축을 상기 모터의 회전축에 회전체를 통하여 고정하도록 구성하면 된다.

상기 제1기어와 상기 제2기어의 치수(number of teeth)를 동일하게 하여 양자를 직각으로 맞물리고, 상기 내통이 1회전하면 상기 피스톤축이 1왕복하도록 구성하면 된다.

크랭크축의 상기 회전체로의 고정위치를 가변으로 하면, 상기 내통 내로의 상기 유동물의 충전량을 변화시킬 수 있다.

유동물이 건더기가 있는 수프류이고, 상기 용기 내의 교반날개로 교반하면서 상기 피스톤의 전진·후진 동작을 공기의 유입·배출이 없는 상태로 소구분 충전할 수 있다.

교반날개는, 건더기가 있는 수프류를 가열하는 때는 윗쪽으로 밀어올리도록 교반하고, 소구분 충전할 때는 아래쪽으로 밀어내리도록 교반함으로써 건더기의 유입량을 항상 균일화 할 수 있다. 이것은 가열할 때와 소구분할 때로 교반날개가 역회전하도록 구성함으로써 달성할 수 있다.

다음에 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 소구분 충전하는 건더기가 있는 수프류를 수용한 호퍼형상 용기(1) 하단개구(2)에 정량반출펌프 본체(3)가 연결고정되어 있다. 정량반출펌프 본체(3)는 선단이 폐쇄된 통형상체로 형성되고, 동 반출펌프 본체의 상단개구(흡인구;4)와 용기 하단개구(2)의 양 플랜지를 볼트에 의해 연결하고 있다.

정량반출펌프 본체(3)의 하단에는 하단개구(토출구;5)가 상단개구(4)와 마주보고 형성되어 있다. 토출구(5)에는 도 2에 나타낸 바와 같이 충전노즐(22)이 연결되어 있다. 충전노즐(22)은 각종 통조림용 노즐 및 진공팩용 노즐 등으로 교환가능하게 되어 있다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 정량반출펌프 본체(3)에는 내통(정량통체;6)가 회전가능하게 끼워맞춰져 있다. 정량반출펌프 본체(3)의 후단 내주면의 오목홈에는 링형상 밀봉부재(23)가 장착되어 내통(6)과 정량반출펌프 본체(3)의 밀봉성이 높여져 있다.

내통(6) 내에는 피스톤본체(7)가 슬라이딩 가능하게 끼워맞추어져 있다. 피스톤본체(7) 외주에는 기밀성을 높이기 위하여 피스톤링(9)이 끼워맞춰 장착되어 있다.

내통(6)에는 관통구멍(8)이 형성되고, 동 관통구멍(8)이 상기 정량반출펌프 본체(3)의 흡인구멍(4)과 연통하면, 상기 피스톤본체(7)는 후퇴하여 내통(6) 내에 소정량의 건더기가 있는 수프류를 충전하고, 상기 내통(6)의 관통구멍(8)이 상기 정량반출펌프 본체(3)의 토출구멍(5)과 연통하면, 상기 피스톤본체(7)는 전진하여 상기 연통된 토출구멍(5)으로부터 건더기가 있는 수프류를 토출하도록 되어 있다.

내통(6)의 단부에는 제1기어(베벨기어;10)가 연결설치되고, 상기 제1기어 (10)는 모터의 회전축(16)에 고정된 제2기어(베벨기어;11)와 직각으로 맞물려 있다. 피스톤본체(7)를 피스톤축(12)를 통하여 왕복운동시키는 크랭크축(13)은 모터의 회전축(16)에 고정된 회전체(15)에 고정되어 있다. 제1기어(10)와 제2기어(11)는 치수를 동일하게 하고 있기 때문에 내통(6)이 1회전하면 상기 피스톤본체(7)는 1왕복한다.

크랭크축(13)은 회전체(15)에 고정되고, 회전체(15)의 회전에 의해서 피스톤본체(7)는 왕복운동하여, 회전체(15)가 1회전하면 피스톤축(12)은 1왕복하고, 내통 (6)은 1회전하도록 되어 있다.

스트로크 조정나사(17)에 의해 크랭크축(13)의 고정위치를, 회전체(15)의 중심에서 바깥원 방향의 사이에서 변화시킴으로써 내통(6) 내의 정량충전실(18)의 용적을 변화시킬 수 있어, 소구분 충전하는 수프류의 양을 변화시킬 수 있다. 또한, 도면중 19는 스트로크 조정기구, 20은 충전량 눈금을 나타내는 것이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 용기(1) 내에는 건더기가 있는 수프류를 교반하는 교반날개(21)가 설치되고, 건더기가 있는 수프류를 교반날개로 교반하면서 상기 피스톤의 전진·후진 동작을 공기의 유입·배출이 없는 상태로 소구분 충전할 수 있도록 형성하고 있다. 이와 같이 형성함으로써 건더기와 수프로 분리하지 않고도 대략 일정량의 건더기를 함유한 수프류로 소구분 충전할 수 있다.

교반날개는, 건더기가 있는 수프류를 가열할 때는 윗쪽으로 밀어올리도록 교반하고, 소구분 충전할 때는 아래쪽으로 밀어내리도록 교반함으로써, 교반하면서 대략 일정량의 건더기를 함유하는 수프류로 소구분 충전할 수 있다. 이와 같이 하는데는, 가열할 때와 소구분 충전할 때로 교반날개를 역회전시키도록 하면 된다.

다음에 본 발명 장치의 사용방법을 설명한다.

도 4의 (1)부분에 나타낸 바와 같이, 스타트 위치는, 이 도면에서는 피스톤본체(7)를 선단까지 누른 위치이고, 흡인구멍 및 토출구멍은 폐쇄되어 있다. 흡인구멍이 흡인스타트의 상태를 나타내는 것이다.

그로부터 제1기어와 제2기어가 90°회전하여 내통(6)이 90°회전하면, 도 4의 (2)부분에 나타낸 바와 같이, 내통(6)의 회전에 연동하여 피스톤본체(7)는 소정의 절반의 위치까지 후퇴하여, 건더기와 수프액을 내통(6) 내에 반정도 채운 상태로 된다. 이 상태는, 흡인구멍은 내통의 관통구멍(8)과 완전히 연통되지만, 피스톤본체(7)에 의해서 반정도 닫혀져 있다.

내통(6)이 다시 90°회전(180°회전위치)하면, 도 4의 (3)부분에 나타낸 바와 같이, 내통(6)의 회전에 연동하여 피스톤본체(7)는 후단까지 빠진 위치로 되어, 완전히 건더기와 수프액이 소정량 채워진 상태로 된다. 이 위치는, 피스톤본체의 전진·후진(흡인·토출)의 순간 전환위치로 된다. 토출구멍이 토출시작의 상태를 나타내는 것이다.

내통(6)이 또 90°회전(270°회전위치)하면, 도 4의 (4)부분에 나타낸 바와 같이, 내통(6)의 회전에 연동하여 피스톤본체(7)는 절반 밀려진 위치로 되어, 건더기와 수프액을 절반 토출한 상태로 된다. 토출구멍은 내통의 관통구멍(8)과 완전히 연통되지만, 피스톤본체(7)에 의해서 절반 닫혀져 있다.

내통(6)이 더욱 90°회전(360°회전위치)하면, 도 4의 (5)부분에 나타낸 바와 같이, 내통의 회전에 연동하여 피스톤본체(7)는 완전히 밀린 위치로 되어, 건더기와 수프액을 완전히 토출한 최초의 시작위치로 되돌아가고, 1사이클이 완료된다. 이 상태는 피스톤본체(7)의 전진·후진(흡인·토출)의 순간 전환위치로 된다. 이 1사이클 내에서는 반출밸브(회전밸브, 정량반출펌프라고도 한다) 내에는 공기의 유입이 없고, 피스톤본체(7)의 전진·후진 동작에 있어서는 공기의 유입·배출이 없는 상태가 유지되고 있다.

상기 1사이클에 있어서는, 제1기어(10)와 제2기어(11)는 1회전하고, 피스톤축(12)은 1왕복한다. 따라서, 모터의 회전속도를 높임으로써 매우 고속도에서의 소구분 충전이 가능하다. 회전속도 조정에 의해서 1분동안에 60∼120회의 고속 소구분 충전이 가능하다.

소구분 충전하는 건더기가 있는 수프류의 토출량은 특별히 한정되지 않지만, 최소 100cc에서 최대 300cc정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 상기 도면에 나타내는 실시예에 의한 장치는, 스트로크 조정기구(19)에 의해서 토출량의 조정이 가능하게 되어 있다.

본 발명의 장치는, 수프류, 바람직하게는 건더기가 있는 수프류를 소구분 충전할 목적이라면 어떠한 용도로 사용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 캔, 병 및 주머니 등에 소정량씩 소구분 충전하거나, 한사람씩 앞으로 소구분하여 고객에게 제공할 목적으로 사용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 내통의 회전과 피스톤의 전진·후진을 연동시키고 있으므로 매우 높은 속도로 수프류를 소구분 충전할 수 있기 때문에, 종래와 비교하여 작업능률이 비약적으로 향상된다. 게다가 공기의 유입·배출이 없는 상태에서 소구분 충전할 수 있으므로 공기산화의 위험과 벌레 등의 혼입의 위험이 현저하게 경감된다.

Claims (8)

1. 소구분 충전하는 유동물 수용용기 하단개구에 연통하는 흡인구와 소구분 충전하는 용기로의 토출구를 보유하는 정량반출펌프 본체와, 상기 정량반출펌프 본체에 회전가능하게 끼워맞춘 내통과, 상기 내통 내에 슬라이딩 가능하게 끼워맞춘 피스톤과, 상기 내통에 형성된 관통구멍으로 구성되며,

   상기 내통의 관통구멍이 상기 정량반출펌프 본체의 흡인구멍과 연통하면, 상기 피스톤은 후퇴하여 내통 내에 소정량의 유동물을 충전하고, 상기 내통의 관통구멍이 장치본체의 토출구멍과 연통하면, 상기 피스톤은 전진하여 연통된 토출구멍으로부터 유동물을 토출하도록, 상기 내통의 회전과 상기 피스톤의 전진·후진을 연동시킨 것을 특징으로 하는 유동물의 고속 소구분 충전장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 정량반출펌프 본체는 외통 또는 결합구멍을 보유하는 블록 바디인 것을 특징으로 하는 고속 소구분 충전장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내통의 관통구멍과 연통할 수 있는 상기 정량반출펌프 본체의 흡인구멍과 토출구멍은, 서로 마주본 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고속 소구분 충전장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내통의 단부는 제1기어에 연결 또는 형성되고, 상기 제1기어는 모터의 회전축에 고정된 제2기어와 맞물리며, 상기 실린더의 피스톤축을 왕복운동시키는 크랭크축을 상기 모터의 회전축에 회전체를 통하여 고정시킴으로써, 상기 내통의 회전과 상기 피스톤의 전진·후진을 연동시키는 것을 특징으로 하는 고속 소구분 충전장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1기어와 상기 제2기어의 치수를 동일하게 하여 양자를 직각으로 맞물리게하고, 상기 내통이 1회전하면 상기 피스톤축이 1왕복하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고속 소구분 충전장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 크랭크축의 상기 회전체로의 고정위치를 가변으로 하여, 상기 내통 내로의 상기 유동물의 충전량을 변화시킬 수 있도록 형성하는 것을 특징으로 하는 고속 소구분 충전장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유동물은 건더기가 있는 수프류이고, 상기 용기 내의 교반날개로 교반하면서 상기 피스톤의 전진·후진 동작을 공기의 유입·배출이 없는 상태로 소구분 충전하는 것을 특징으로 하는 고속 소구분 충전장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 교반날개는, 건더기가 있는 수프류를 가열할 때는 윗쪽으로 밀어올리도록 교반하고, 소구분 충전할 때는 아래쪽으로 밀어내리도록 교반하는 것을 특징으로 하는 고속 소구분 충전장치.