KR100613681B1 - 중공체의 전도장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 네크부분에 의하여 파지된 중공체를 전도시키기 위한 장치에 관한 것으로, 이 장치가 회전휠(24)의 주변에 착설되고 각각 네크부분(20)을 통하여 중공체(16)를 파지할 수 있게된 일련의 그립퍼(26)로 구성되며, 각 그립퍼(26)는 제1위치와 제2위치 사이로 경사질 수 있도록 휠(24)에 착설되고, 각 그립퍼는 네크부분 축선의 양측에서 두 대향된 지점에서 중공체의 네크부분을 파지할 수 있게 되어 있으며, 그립퍼는 그립퍼의 일측부에 의하여 중공체의 네크부분이 그립퍼(26)에 진입되고 그립퍼의 타측부에 의하여 해결될 수 있게 되어 있으며 네크부분 축선에 대하여 방사상으로 운동할 수 있게 되어 있다.

중공체, 전도장치, 네크부분.

Description

중공체의 전도장치 {DEVICE FOR INVERTING A HOLLOW BODY}

본 발명은 중공체를 취급하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 병과 같은 중공체에 내용물을 주입하는 병입라인에 일체로 구성될 수 있게 된 중공체의 전도장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 용기가 규격화된 네크부분을 가지므로서 이러한 네크부분에 의하여 병입라인을 따라 용기가 취급되는 플라스틱용기의 병입라인에 적용될 수 있다.

특히 이러한 병입라인은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 제조되는 병 또는 통의 형태인 용기를 생산하고 세척하며 위생처리하고 내용물을 충전하는데 이용된다.

이러한 용기는 먼저 일측단부가 폐쇄되고 타측단부는 완성된 형태의 네크부분을 갖는 적당한 관상의 프리폼을 사출성형하여 제조된다. 일반적으로 이러한 네크부분은 캡이 나선결합되는 나선부와, 이러한 나선부의 기부에서 프리폼을 이송하거나 용기를 이송하는데 이용되는 지지면을 형성하는 소형의 외부칼라를 갖는다.

이와 같은 프리폼으로부터 최종용기가 취입성형기에서 제조된다.

취입성형전에 프리폼의 취급을 위하여, 또는 병입라인에서 용기의 계속되는 취급을 위하여, 일반적으로 탄성집게를 이용하여 네크부분을 통해 용기가 파지되는 시스템이 이용되는 것이 좋다.

네크부분에 의하여 파지된 프리폼 또는 용기의 취급중에, 병입라인의 경로를 따라서 가끔은 중공체(프리폼 또는 용기)를 전도시키는 것이 필요할 때가 있다. 용기를 충전하는 경우 네크부분은 당연히 상측에 놓이는 것이 필요한 반면에, 내부공간을 세척하는 경우 세척수의 배출이 용이하도록 네크부분은 하측을 향하여 놓여야 할 것이다. 대부분의 취입성형기에 있어서는 네크부분이 하측으로 향하도록 하여 프리폼의 재가열이 수행되는 반면에, 프리폼의 취입성형은 네크부분이 상측으로 향하도록 한 상태에서 몰드에 프리폼을 삽입하여 수행된다. 이와 같이, 중공체는 전도시킬 필요가 있다.

따라서, 본 발명은 병입라인의 두 연속한 처리유니트 사이에서 중공체를 전도시키는 장치를 제안하는데 그 목적이 있다.

종래기술로서 중공체가 전도되는 다수의 중공체처리기계장치가 알려진 바 있다. 예를 들어, 세척기계에 있어서, 일반적으로 용기는 하측으로 향하는 전도용 집게가 구비된 회전대상에 결합된다. 용기는 네크부분이 상측으로 향한 상태에서 결합되고 집게에 의하여 네크부분이 스프레이 노즐을 향하여 하측으로 향하도록 전도되며, 세척기계를 떠나기 전에, 전도용 집게가 네크부분이 상측으로 향하도록 중공체를 전도시켜 복귀시킨다. 실제로 전도용 집게는 용기가 회전대의 회전축선을 기준으로 하여 외부로부터 방사상 내부로 결합될 수 있게 되어 있다. 전도된 위치에서, 이들 집게는 방사상 내측으로 향하는 동일한 방향으로만 용기가 방출될 수 있도록 한다.

중공체를 이송하기 위한 통상적인 시스템에 있어서, 중공체는 원호경로를 따라서 연속하여 회전시스템으로 이송되며, 이들 원호경로는 외부에 접선방향으로 접촉하여 놓인다. 현재 사용되고 있는 세척기계에 사용된 형태의 전도용 집게는 중공체가 전도된 상태에서 다른 이송휠 또는 이러한 이송휠에 접선방향으로 접촉하여 있는 다른 회전처리장치로 이송하기 위하여 중공체 이송휠상에서 중공체를 전도시키기 위하여 이용될 수 없다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 있어서는 네크부분에 의하여 파지되는 중공체를 전도시키기 위한 장치를 제안하고 있는 바, 이러한 장치가 회전휠의 주연에 착설되고 각각 네크부분에 의하여 중공체를 파지할 수 있는 일련의 집게로 구성되고, 각 집게가 적어도 제1위치와 제2위치 사이로 회전할 수 있도록 회전휠에 착설되며, 집게가 네크부분의 축선 양측의 대향된 위치에서 중공체의 네크부분을 파지할 수 있게 구성되고, 집게가 네크부분의 축선을 기준으로 하는 적당한 방사상 운동에 따라 이러한 집게의 일측부에서 중공체의 네크부분이 집게에 결합되고 집게의 타측부로부터 분리될 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은 다음과 같다.

- 각 집게는 중공체의 네크부분의 축선 양측에서 적당한 두 대향된 위치에서 중공체의 네크부분을 파지할 수 있는 그립퍼를 포함하고, 집게는 중공체 네크부분의 축선을 기준으로 하여 직경방향으로 대향된 두 개방부를 포함함으로서 중공체의 네크부분이 일측 개방부로부터 방사상 방향으로 결합되고 타측 개방부로부터 방사상 방향으로 분리될 수 있도록 한다.

- 집게의 제1 및 제2위치는 집게에서 중공체의 결합과 분리가 이루어지도록 하는 위치이다.

- 집게의 그립퍼는 탄력적으로 변형가능한 암에 의하여 배치되어 중공체의 네크부분이 탄력적으로 결합 및 분리된다.

- 그립퍼가 중공체의 네크부분을 파지하는 위치를 향하여 제어되는 관절형 암에 배치된다.

- 각 집게의 암은 중공체 네크부분의 결합과 분리중에 이러한 네크부분의 축선에 평행하게 연장된다.

- 집게는 기부에 소형의 방사상 칼라를 갖는 중공체의 네크부분을 파지할 수 있게 되어 있으며, 집게는 소형 칼라의 상부측에서 네크부분을 파지할 수 있게 되어 있다.

- 중공체는 이들의 칼라의 상부측에서 집게의 그립퍼가 결합되는 링형의 요구를 갖는다.

- 장치는 전도용 회전휠에 실린 집게의 경로에 대하여 입구지점에서 접선방향으로 접촉하는 원형의 경로를 이루도록 중공체가 이들의 칼라에서 지지되는 입구측의 상류측 이송휠을 가지며, 입구측의 상류측 이송휠과 전도용 회전휠은 동기화되어 중공체와 집게가 접촉점에 동시에 도달하여 중공체가 집게의 그립퍼 사이에 방사상으로 결합된다.

삭제

- 장치는 중공체가 전도된 후에 중공체를 파지하기 위한 수단을 갖는 출구휠을 가지고, 상기 수단은 집게의 경로에 접선방향으로 접하는 경로를 따라서 이동하며, 전도용 집게는 입구지점과 출구지점 사이에서 이들의 제1위치로부터 이들의 제2위치로 회전된다.

- 전도용 집게는 출구지점과 입구지점 사이에서 이들의 제2위치로부터 이들의 제1위치로 복귀된다.

- 입구휠과 출구휠에서 중공체의 경로는 전도용 휠에서 중공체의 경로 외측에 접선방향으로 접한다.

- 각 집게는 플라스틱 물질의 단일체로 구성된다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 상류측 이송휠과 하류측 이송휠 사이에 놓이는 본 발명에 따른 전도장치를 보인 측면도.

도 2는 도 1에서 보인 장치의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 한 셋트의 전도용 집게에 용기가 결합되어 있는 것을 상세히 보인 도 1의 부분상세도.

도 4는 도 3의 상황을 설명하는 부분분해사시도.

도 5와 도 6은 전도된 상태에서 용기의 방출을 설명하는 도 3 및 도 4와 유사한 상세도와 사시도.

도 1과 도 2는 상류측 이송휠(12)과 하류측 이송휠(14) 사이에 놓인 본 발명에 따른 전도장치(10)를 보인 것으로, 하류측 이송휠에서 하측으로 향하는 네크부분에 의하여 파지된 중공체(16)는 예를 들어 각 중공체에 세척액을 분사하여 세척처리되고 있다. 도시된 경우에 있어서, 중공체(16)는 PET 병이나, 본 발명에 있어서는 다른 형태의 용기 또는 프리폼이 적용될 수 있다.

상류측 이송휠(12)은 중공체(16)가 결합되는 요구가 구비된 수평판(18)을 가지며, 이 수평판(18)은 수직축선 A2를 중심으로 하여 회전구동되고, 중공체(16)는 원호경로를 따라 구동된다. 이를 위하여, 중공체(18)의 네크부분(20)이 수평판(18)의 한 요구에 결합되며, 그 칼라(41)는 수평판(18)의 상부면에 하측으로 향하여 수직으로 지지된다. 더욱이, 상류측 이송휠(12)은 수평판(18)과 동일한 높이에서 축선 A2를 중심으로 하는 원호로 연장된 외부가이드(22)를 갖는다. 이 외부가이드(22)는 그 방사상 내측변부가 수평판(18)에 형성된 요구의 저면으로부터 사전에 결정된 거리에 놓이도록 배열되고, 상기 거리는 네크부분(20)의 직경에 해당한다.

본 발명에 따라서, 전도장치(10)는 필수적으로 수직축선 A1을 갖는 회전휠(24)로 구성되며, 이 수직축선은 축선 A2에 평행하다. 이 회전휠(24)은 그 주연에서 각각 네크부분을 통하여 중공체(16)를 파지할 수 있게 된 일련의 집게(26)를 갖는다. 각 셋트의 집게(26)는 회전헤드(28)에 의하여 회전휠(24)에 착설되며 이러한 회전헤드는 도 2-도 5에서 특히 상세하게 보인 바와 같이 집게(26)가 회전휠(24)의 원형경로에 접선방향으로 연장된 축선 An을 따라서 도 3 및 도 4에서 보인 중공체를 파지하는 제1위치와 도 5 및 도 6에서 보인 중공체(16)가 전도된 제2위치 사이로 회전할 수 있도록 한다. 물론, 전도장치가 사용되는 경우에 따라서 집게의 초기 및 최종위치는 수직상태가 아닌 다른 상태가 될 수 있다.

회전헤드(28)의 회전은 캠과 캠종동자 시스템에 의하여 제어될 수 있다. 캠은 축선 A1을 중심으로 하는 사전에 결정된 경로를 따라 연장된 원형경로의 일부를 이루는 바아(30)의 형태이다. 각 회전헤드(28)는 이러한 회전헤드의 회전축선 An에 수직인 평면, 즉 축선 A1에 대하여 방사상인 평면으로 연장된 레바(33)에 의하여 회전헤드(28)에 견고히 연결된 "U"자형 브라킷트(32)의 형태인 캠종동자를 갖는다. 따라서, 브라킷트(32)는 이러한 브라킷트가 제어하는 집게(28)의 회전축선 An 을 중심으로 하는 원호경로를 따라 이동할 것이다. 더욱이, 이러한 브라킷트는 회전헤드를 제어하는 바아(30)의 둘레에 결합되며 이러한 바아의 형태에 의하여 브라킷트는 이러한 브라킷트가 축선 A1을 중심으로 하여 집게(26)와 함께 회전할 때 축선 An을 중심으로 하는 각변위운동이 이루어질 수 있도록 한다.

집게의 회전을 제어하기 위한 이러한 장치는 잘 알려진 것으로, 예를 들어 세척기계 등에 널리 이용되고 있다.

도시된 예에서, 집게(26)는 플라스틱 물질의 단일체로 구성된다. 각 집게(26)는 축선 An에 평행한 상측 지지부를 가지며 이러한 상측 지지부에 의하여 집게(26)가 회전헤드(28)에 착설된다. 전도장치의 회전축선 A1을 포함하는 방사상 평면의 양측으로 집게(26)는 도 4에서 보인 위치에서는 수직하측으로 연장된 두개의 암(36)을 갖는다. 이들의 하측단부에서, 각 암(36)은 상대측 암(36)에 대하여 축선 A1에 접선방향으로 연장된 그립퍼(38)를 갖는다. 따라서 두 그립퍼(38)는 상대측을 향하고 있으며 네크부분을 통하여 중공체를 파지하기에 적당한 접촉면(40)을 갖는다. 중공체(16)가 도시된 바와 같이 폴리에틸렌 테레프탈레이트 병인 경우에 있어서, 중공체의 네크부분(20)은 방사상 칼라(41)의 상부측에서 이 칼라와 나선부 사이에 축방향으로 위치하는 링형의 요구(42)를 갖는다. 따라서, 그립퍼(38)의 접촉면(40)은 네크부분의 축선을 기준으로 하여 요구(42)의 직경방향으로 대향된 부분에서 중공체의 네크부분 둘레에 안정되게 결합될 수 있는 원호의 형태가 된다. 접촉면이 요구(42)의 보상적인 형태인 그립퍼(38)는 네크부분(20)을 충분히 파지함으로서 이와 같이 파지된 중공체가 흔들리지 않도록 하는 것이 좋다.

본 발명에 따라서, 두 그립퍼(38)는 직경방향으로 대향되어 있으므로 이들은 중공체가 집게(26)에 결합되었을 때 중공체의 네크부분의 축선을 기준으로 하여 직경방향으로 대향된 두 개방부(44)에 의하여 서로 분리되어 있다. 본 발명에 따라서, 이들 두 개방부(44)는 일측 개방부(44)를 통하여 중공체가 집게(26)의 일측으로부터 방사상으로 결합될 수 있도록 하고 타측 개방부를 통하여 집게의 타측방향으로 분리될 수 있도록 한다. 이들 두 개방부(44)는 중공체가 집게측으로 결합되거나 이로부터 분리될 수 있도록 동일하게 구성될 수 있다. 더욱이, 도시된 개방부는 집게측으로 중공체가 용이하게 결합될 수 있도록 하는 경사면(48)을 갖는다.

두 그립퍼(28)를 분리하는 개방부(44)의 크기는 파지될 중공체의 네크부분의 직경에 따라서 달라질 수 있다. 이들 개방부는 중공체가 집게에 결합될 때 방사상으로 분리되지 않도록 충분히 작아야 한다. 그러나, 이들 개방부는 집게에서 네크부분이 파지되는 힘이 네크부분을 변형시키거나 집게가 크게 변형되지 않도록 충분히 커야 한다.

도시된 예에서, 집게(26)는 단일체로 구성되어 집게에서 네크부분의 파지가 암(36)의 탄성변형에 의하여 간단히 수행될 수 있다.

그러나, 이러한 암(36)은 상측 지지부(34)에 관절연결되고 이들이 중공체의 네크부분을 파지하는 파지위치로 이동될 수 있도록 제어될 수도 있다. 집게를 제어하는 이러한 제어수단은 유압실린더와 같은 능동수단, 또는 스프링과 같은 탄성수단일 수 있다.

본 발명에 있어서, 집게(26)가 도 3 및 도 4에서 보인 하부위치에 있을 때, 중공체(16)는 외부로부터 방사상 내측으로 집게(26)에 결합됨을 알 수 있다. 이러한 결합은 상류측 이송휠(12)에서 중공체가 지나는 경로와 축선 A1을 중심으로 하는 전도장치의 집게(26)가 지나는 경로사이의 접점에 일치하는 전도장치의 입구지점에서 이루어진다. 이들 두 경로는 외부에서 상대측에 대하여 접선방향으로 접촉한다. 중공체가 집게(26)에 의하여 파지되었을 때, 중공체는 외부가이드(22)가 입구지점을 지나 연장되어 있지 않으므로 상류측 이송휠(12)로부터 벗어나게 된다. 중공체와 집게(26)는 각각 평행한 축선 A1과 A2를 중심으로 하는 원운동으로 구동되므로 집게(26)에 대한 중공체의 상대적인 결합운동은 단순히 방사상 운동에 의하여 이루어짐을 알 수 있을 것이다.

중공체가 축선 A1을 중심으로 하는 전도장치의 원운동에 의하여 입구지점을 지나 이동되었을 때, 바아(30)는 집게(26)와 중공체(16)를 도시된 바와 같이 네크부분이 하측으로 향하는 수직위치로 180°회전시킨다.

이러한 위치에서, 중공체(16)는 하류측 이송휠(14)에 실린 고정형 그립퍼(46)의 경로와 접촉하는 접점에 이르게 된다. 이들 그립퍼(46)는 중공체(16)의 네크부분이 하측으로 향하였을 때 소형 칼라(41)의 바로 위에서 중공체의 네크부분을 파지할 수 있도록 구성되어 있다. 이와 같이 중공체의 네크부분이 파지되는 위치는 중공체가 네크부분이 정상적으로 상측을 향하는 상태에 있을 때 소형 칼라(41)의 바로 아래인 네크부분의 영역, 즉, 중공체의 동체에 가까운 영역에 해당한다.

접촉점에서, 한편으로는 중공체(16)의 네크부분이 집게(26)에 의하여 파지되고 다른 한편으로는 하류측 이송휠(14)의 그립퍼(46)에 의하여 파지된다. 상기 그립퍼(46)는 탄성형의 그립퍼 또는 제어형의 그립퍼로 구성될 수 있다. 만약 그립퍼(46)가 탄성형의 그립퍼인 경우, 전도장치의 집게(26)로부터 중공체를 강제로 분리시킬 수 있도록 하류측 이송휠(14)의 축선 A3를 중심으로 하는 원호상에 도시한 바와 같은 다른 공정형 외부가이드(50)가 제공될 것이다. 물론, 출구측의 외부가이드(50)는 하류측 이송휠(14)의 그립퍼(46)와 동일한 수직높이에 배치됨으로서 전도장치의 집게(26)에 간섭하지 않게 된다.

도 4와 도 6을 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 중공체(16)는 이러한 중공체가 집게(26)에 결합되는 입구측 개방부(44)의 반대측인 출구측 개방부(44)를 통하여 분리된다. 출구지점을 지나 다시 입구지점에 이르기 전에, 바아(30)는 집게(26)를 다시 이들의 초기하부위치로 복귀시킨다.

이와 같이, 본 발명에 따라서, 네크부분을 통하여 파지되는 중공체를 전도시키기 위한 간단하고 콤팩트하며 신뢰가능한 중공체의 전도장치가 제공된다.

Claims (13)

1. 네크부분에 의하여 파지되는 중공체를 전도시키기 위한 중공체의 전도장치에 있어서, 이 장치가 회전휠(24)의 주연에 착설되고 각각 네크부분(20)에 의하여 중공체(16)를 파지할 수 있는 일련의 집게(26)로 구성되고, 각 집게(26)가 적어도 제1위치와 제2위치 사이로 회전할 수 있도록 회전휠(24)에 착설되며, 집게가 네크부분의 축선 양측의 대향된 위치에서 중공체의 네크부분을 파지할 수 있게 구성되고, 집게가 네크부분의 축선을 기준으로 하는 방사상 운동에 따라 이러한 집게(26)의 일측부에서 중공체의 네크부분이 집게에 결합되고 집게의 타측부로부터 분리될 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
2. 제1항에 있어서, 각 집게(26)가 중공체(16)의 네크부분의 축선 양측의 두 대향된 위치에서 중공체의 네크부분을 파지할 수 있는 그립퍼(38)를 포함하고, 집게(26)가 중공체 네크부분의 축선을 기준으로 하여 직경방향으로 대향된 두 개방부(44)를 포함함으로서 중공체의 네크부분이 일측 개방부로부터 방사상 방향으로 결합되고 타측 개방부로부터 방사상 방향으로 분리될 수 있도록 함을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 집게(26)의 제1 및 제2위치가 집게(26)에서 중공체의 결합과 분리가 이루어지도록 하는 위치임을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
4. 제2항에 있어서, 집게(26)의 그립퍼(38)가 탄력적으로 변형가능한 암(36)에 의하여 배치되어 중공체(16)의 네크부분(20)이 탄력적으로 결합 및 분리됨을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
5. 제2항에 있어서, 그립퍼(38)가 중공체(16)의 네크부분(20)을 파지하는 위치를 향하여 제어되는 관절형 암에 배치됨을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
6. 제4항에 있어서, 각 집게(26)의 암(36)이 중공체(16)의 네크부분의 결합과 분리중에 이러한 네크부분의 축선에 평행하게 연장됨을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
7. 제1항에 있어서, 집게(26)가 기부에 소형의 방사상 칼라(41)를 갖는 중공체(16)의 네크부분(20)을 파지할 수 있게 되어 있으며, 집게(26)가 소형 칼라(41)의 상부측에서 네크부분(20)을 파지할 수 있게 되어 있음을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
8. 제1항에 있어서, 중공체(16)가 이들의 칼라(41)의 상부측에서 집게(26)의 그립퍼(38)가 결합되는 링형의 요구(42)를 가짐을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
9. 제1항에 있어서, 장치가 전도용 회전휠(24)에 실린 집게(26)의 경로에 대하여 입구지점에서 접선방향으로 접촉하는 원형의 경로를 이루도록 중공체(16)가 이들의 칼라(41)에서 지지되는 입구측의 상류측 이송휠(12)을 가지며, 입구측의 상류측 이송휠(12)과 전도용 회전휠(24)이 동기화되어 중공체(16)와 집게(26)가 접촉점에 동시에 도달하여 중공체가 집게(26)의 그립퍼(38) 사이에 방사상으로 결합됨을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
10. 제9항에 있어서, 장치가 중공체의 전두후에 중공체를 파지하기 위한 수단으로서 그립퍼(46)를 갖는 출구측의 하류측 이송휠(14)을 가지고, 상기 그립퍼(46)가 집게(26)의 경로에 접선방향으로 접하는 경로를 따라서 이동하며, 집게(26)가 입구지점과 출구지점 사이에서 이들의 제1위치로부터 이들의 제2위치로 회전됨을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
11. 제10항에 있어서, 집게(26)가 출구지점과 입구지점 사이에서 이들의 제2위치로부터 이들의 제1위치로 복귀됨을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 입구측의 상류측 이송휠(12)과 출구측의 하류측 이송휠(14)에서 중공체(16)의 경로가 회전휠(24)에서 중공체(16)의 경로 외측에 접선방향으로 접함을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.
13. 제1항에 있어서, 각 집게(26)가 플라스틱 물질의 단일체로 구성됨을 특징으로 하는 중공체의 전도장치.

Images