KR101077952B1

KR101077952B1 - 각캔용 진공 고속 시밍장치

Info

Publication number: KR101077952B1
Application number: KR1020090021173A
Authority: KR
Inventors: 양동준
Original assignee: 양동준
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2011-10-28
Also published as: KR20100102884A

Abstract

본 발명은 각캔용 진공 고속 시밍장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시밍모터의 회전력을 전달받은 메인샤프트의 회전력이 별도의 회전력전달축인 회동비조절축을 통하여 시밍롤러 및 시밍척으로 전달되도록 함으로써, 회전력이 안정적으로 전달되어 시밍을 원활하게 하고, 시밍 과정 중에 발생하는 소음을 최소화하여 작업환경을 쾌적하게 할 수 있는 것이다.

또한, 시밍캠과 시밍롤러가 동축으로 회전되도록 하는 척샤프트설치부를 이중결합구조로 하여 케이스에 고정하여, 구조적 안정성을 향상시킴은 물론 회전력을 잘 전달할 수 있도록 함으로써, 시밍캠과 시밍롤러 및 기타 부재들이 안정적으로 회전할 수 있도록 하여, 시밍된 상태가 양호하면서도 1분에 약 120개 이상의 캔을 시밍할 수 있도록 하는 각캔용 진공 고속 시밍장치에 관한 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 의한 각캔용 진공 고속 시밍장치는, 캔(2)이 시밍되는 시밍진공챔버(11) 아래에는 캔(2)을 아래에서 받쳐주도록 하는 캔리프트(12)가 위치되고, 상기 시밍진공챔버(11) 내부에는 캔(2)의 상부로 시밍척(13)이 위치되며, 상기 시밍척(13)이 설치된 척샤프트설치부(14)의 외부로는 시밍모터(16)의 회전력을 메인샤프트(161)를 통하여 전달받아 회전되는 캠회동파이프축(18)과 헤드회동파이프축(20)이 설치되며, 상기 헤드회동파이프축(20)의 아래측에는 시밍롤러어셈블리(22)가 결합되는 시밍헤드플레이트(201)가 결합되며, 상기 시밍롤러어셈블리(22)의 아래측에는 캔(2)이 시밍되도록 하는 시밍롤러(221)가 결합되고, 시밍롤러어셈블리(22)의 상부에는 상기 캠회동파이프축(18)의 시밍캠(181)을 따라 회동되는 시밍캠롤러(222)가 구비되고, 상기 시밍롤러어셈블리(22)의 시밍롤러(221) 상측에는 상기 척샤프트설치부(14)의 모델캠(141)을 따라 회동되는 모델캠롤러(223)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

캔, 시밍, 시밍장치, 시밍척, 시밍캠, 시밍롤러, 캔터렛

Description

각캔용 진공 고속 시밍장치{VACUUM HIGH-SPEED SEAMMING MACHINE FOR POLYGON CAN}

본 발명은 각캔용 진공 고속 시밍장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시밍모터의 회전력을 전달받은 메인샤프트가, 별도의 회전력전달축인 회동비조절축을 통하여 시밍롤러 및 시밍척으로 회전력을 전달하도록 함으로써, 안정적인 회전력 전달과 더불어 시밍작업이 원활하게 이루어지도록 하고, 시밍 과정 중에 발생하는 소음을 최소화하여 작업환경을 쾌적하게 함은 물론, 시밍캠과 시밍롤러가 동축으로 회전되도록 하는 척샤프트설치부를 이중결합구조로 구성하여 케이스에 고정함으로써, 시밍캠과 시밍롤러 및 기타 부재들로 안정적인 회전력을 전달함은 물론, 1분에 약 120개 이상의 캔을 시밍하며, 시밍된 각캔의 밀폐성을 향상시킬 수 있도록 한 각캔용 진공 고속 시밍장치에 관한 것이다.

일반적으로 멸균된 식품을 장기간 보관하는 방법 중 주로 이용되는 방법은, 진공상태에서 밀봉된 캔(통조림) 등에 식품을 보관하는 방법이 있으며, 이러한 방법을 이용하여 식품을 보관하면, 해당 식품의 유통기간을 늘리면서도 식품위생적으로 안전한 보관이 가능하게 된다.

이와 같이 식품을 장기간 보관하기 위해 널리 이용되는 캔 제조공정 중에는, 캔의 본체와 뚜껑이 밀봉되도록 하는 시밍(Seamming) 공정이 필수적으로 포함되며, 이러한 시밍 공정이 얼마나 정확하게 이루어지는가에 따라, 캔 내부에 보관되는 식품의 변질 방지 및 유통기간 등에 절대적인 영향을 미치게 되는 것이다.

그러나 종래의 시밍기술에는 하나의 시밍롤러를 이용하기 때문에, 시밍과정에서 캔의 밀폐성을 보장받기 위해서는 시밍롤러가 여러 회 회전하도록 해야 하기 때문에, 하나의 캔을 제조하기 위한 제조시간이 길어지게 되고, 이로 인해 일일총생산량에는 한계가 있을 수밖에 없다.
다시 말해, 시밍롤러에 의하여 시밍된 캔의 밀폐성을 보장받기 위해서는, 최소한의 회전수(하나의 시밍롤러가 캔 주위를 회전하는 횟수)를 갖도록 시밍과정을 수행해야만 한다.

이를 극복하기 위하여 시밍롤러를 빠르게 회전시키게 되면, 고속회전에 의한 진동 등의 충격에 의해 시밍롤러 및 시밍부재들의 변형, 손상 및 파손 등을 유발하게 되고, 결과적으로 제품생산에 차질을 빚게 되는 문제점이 있는 것이다.

그리고 종래의 시밍장치는 동력을 제공하는 모터로부터 시밍롤러 등으로 회전력을 전달하는 부재들의 결합구조가 취약하여, 잔고장이 많고 소음도 심하게 되어 작업환경이 나쁘게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은, 시밍모터의 회전력을 전달받은 메인샤프트가, 별도의 회전력전달축인 회동비조절축을 통하여 시밍롤러 및 시밍척으로 회전력을 전달함으로써, 회전력을 안정적으로 전달할 수 있도록 하여 시밍을 원활하게 할 수 있도록 하고, 시밍 과정 중에 발생하는 소음을 최소화하는 각캔용 진공 고속 시밍장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 시밍캠과 시밍롤러가 동축으로 회전되도록 구성된 척샤프트설치부를,안정적이면서 회전력을 잘 전달할 수 있도록 이중결합구조 구성하여 케이스에 고정설치함으로써, 시밍캠과 시밍롤러 및 기타 부재들이 안정적으로 회전할 수 있도록 함은 물론, 이로 인하여 시밍된 캔의 품질을 보장할 수 있도록 한 각캔용 진공 고속 시밍장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 캔을 공급하는 원형의 캔터렛에 캔수납공간을 다수개 형성하고, 상기 캔터렛의 회전동작을 제어하면서 캔의 공급, 시밍 및 배출 과정을 신속하게 수행하여 1분에 약 120개 이상의 캔을 시밍할 수 있도록, 캔의 시밍 속도를 향상시기 위한 것을 목적으로 한다.

삭제

더하여, 캔을 시밍하는 시밍롤러의 측면에 턱받침부를 형성하여, 시밍과정에서 캔의 본체가 하부로 밀리는 현상을 방지함으로써, 캔의 외형적 변형을 미연에 방지하고 충분한 기밀성을 보장할 수 있는 각캔용 진공 고속 시밍장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치는, 캔(2)이 시밍되는 시밍진공챔버(11) 아래에는 캔(2)을 아래에서 받쳐주도록 하는 캔리프트(12)가 위치되고, 상기 시밍진공챔버(11) 내부에는 캔(2)의 상부로 시밍척(13)이 위치되며, 상기 시밍척(13)이 설치된 척샤프트설치부(14)의 외부로는 시밍모터(16)의 회전력을 메인샤프트(161)를 통하여 전달받아 회전되는 캠회동파이프축(18)과 헤드회동파이프축(20)이 설치되며, 상기 헤드회동파이프축(20)의 아래측에는 시밍롤러어셈블리(22)가 결합되는 시밍헤드플레이트(201)가 결합되며, 상기 시밍롤러어셈블리(22)의 아래측에는 캔(2)이 시밍되도록 하는 시밍롤러(221)가 결합되고, 시밍롤러어셈블리(22)의 상부에는 상기 캠회동파이프축(18)의 시밍캠(181)을 따라 회동되는 시밍캠롤러(222)가 구비되고, 상기 시밍롤러어셈블리(22)의 시밍롤러(221) 상측에는 상기 척샤프트설치부(14)의 모델캠(141)을 따라 회동되는 모델캠롤러(223)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이에 상기 시밍모터(16)의 회전력은 메인샤프트(161)에 전달되고, 상기 메인샤프트(161)의 타측에 구비된 베벨기어(162)와 기어결합되어 회동되는 회동비조절축(24)이 구비되고, 상기 회동비조절축(24)의 아래측에는 시밍캠구동기어(241)와 시밍헤드구동기어(242)가 결합되며, 상기 캠회동파이프축(18) 상부의 시밍캠기어(182)가 상기 시밍캠구동기어(241)와 기어결합되고, 상기 헤드회동파이프축(20) 상부의 시밍헤드기어(202)가 상기 시밍헤드구동기어(242)와 기어결합되도록 구비될 수 있다.

또한 상기 메인샤프트(161)의 웜기어(163)와 결합되어 회전되는 터렛구동샤프트(26)가 구비되고, 상기 터렛구동샤프트(26)의 하측과 연동되어 회전되는 터렛작동부(28)가 구비되며, 상기 터렛작동부(28)의 회전력을 전달받는 캔터렛(30)이 회동되며, 상기 캔터렛(30)의 캔결합공(301)을 통하여 공급되는 캔(2)이 상기 시밍진공챔버(11) 내에서 시밍되도록 구비될 수 있다.

그리고 상기 터렛구동샤프트(26) 상측의 락아웃캠(261)에 결합된 락아웃레버(262)에 의하여 상하작동하는 락아웃핀(32)이 구비되어, 상기 락아웃핀(32)에 의하여 시밍된 캔(2)이 아래측 캔터렛(30)의 캔결합공(301)으로 안착되도록 구비되고, 상기 터렛구동샤프트(26) 아래 일측의 리프트캠(263)에 결합된 리프트레버(121)의 타측이 상기 캔리프트(12)와 결합되어 캔(2)이 상향으로 이송되도록 구비될 수 있다.

나아가 상기 척샤프트설치부(14)는 상기 장치케이스(3)에 고정된 척샤프트접촉부재(140)와 상부가 접촉되도록 구비되는 파이프형상의 샤프트회동지지부(142)가 구비되고, 상기 샤프트회동지지부(142)는 상기 헤드회동파이프축(20)이 회동가능하게 결합되어 구비되며, 상기 샤프트회동지지부(142)의 내부에 결합되어 상기 샤프트회동지지부(142)가 상기 장치케이스(3)에 고정되도록 하는 척샤프트고정파이프(143)가 구비되며, 상기 척샤프트고정파이프(143)의 아래측에는 척설치부(144)와 나사결합되고, 샤프트회동지지부(142)의 모델캠지지프랜지(145)와 척설치부(144)와의 사이에는 상기 모델캠(141)이 위치되며, 상기 척샤프트고정파이프(143)는 상부가 고정파이프체결구(146)에 의하여 상기 장치케이스(3)에 고정되도록 구비될 수 있다.

본 발명은, 상기와 같이 구비되는 메인샤프트가 회동비조절축을 통하여, 시밍모터의 회전력을 시밍롤러 및 시밍척으로 전달함으로써, 시밍과정에 필요한 회전력을 안정적으로 제공할 수 있음은 물론, 각 부재들간의 결합구조에 대한 안정성 및 신뢰성을 향상시켜, 쾌적한 작업환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 시밍캠과 시밍롤러가 설치되는 척샤프트설치부를 이중결합구조로 하여 케이스에 고정설치함으로써, 안정적이면서 부드럽게 회전력을 전달할 수 있으며, 특히 시밍캠, 시밍롤러 및 기타 부재들이 안정적으로 회전할 수 있어, 부재들의 수명을 향상시키고 제품(캔)의 시밍에 대한 신뢰성을 보장받을 수 있는 것이다.

또한, 원형의 캔터렛에 캔을 수납할 수 있는 공간을 다수개 형성하고, 상기 캔터렛의 동작을 제어할 수 있는 리프트캠을 이용하여, 캔의 공급과 시밍 및 배출 과정을 원활하게 수행함으로써, 제품의 시밍속도를 향상시켜 1분에 약 120개 이상의 캔을 시밍할 수 있도록 하고, 이를 바탕으로 제품 생산량을 증가시킬 수 있다.

더하여, 시밍롤러에 형성된 턱받침부에 의해, 시밍되는 캔을 안정적인 형태로 완전밀봉함으로써, 제품의 유통기한을 늘릴 수 있고, 유통기간 동안에는 식품의 신선도를 유지할 수 있어, 제품의 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치에 대한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 동력전달에 따른 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 시밍부재에 대한 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 시밍진공챔버에 대한 평면도, 도 5는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 캠회동파이프축에 대한 분해도, 도 6은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 척샤프트설치부에 대한 개략적인 측면도, 도 7은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 척샤프트설치부에 대한 분해도, 도 8은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 시밍캠에 대한 개략적인 예시도, 도 9는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 모델캠에 대한 개략적인 예시도, 도 10은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치에 의하여 시밍작동되는 시밍롤과 시밍척에 대한 개략적인 단면도, 도 11은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 리프트캠에 대한 작동설명 예시도, 도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 시밍캠에 대한 개략적인 예시도, 그리고 도 14는 본 발명에 따른 캔과 다수의 시밍롤러의 위치에 대한 개략적인 예시도가 각각 도시된 것이다.

즉, 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치(A)는, 도 1 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 장치케이스(3)의 일측으로 시밍모터(16)가 구비되고, 시밍모터(16)의 회전력을 이용하여 캔(2)이 시밍되는 시밍진공챔버(11) 내에 시밍롤러어셈블리(22)를 구비하며, 상기 시밍롤러어셈블리(22)의 시밍롤러(221)에 의하여 캔(2)이 시밍되도록 마련되는 것이다.

특히, 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치(A)는, 캔(2)이 캔터렛(30)에 의하여 시밍진공챔버(11) 내부로 연속되게 공급됨과 동시에 캔(2)에 대한 시밍과정되도록 한다.
이를 위하여, 캔(2)을 시밍위치에 해당하는 높이까지 상승시키는 캔리프트(12) 및 캔리프트(12)와 연결된 부재, 상승된 캔(2)이 안정적으로 시밍되도록 캔(2)의 뚜껑부분을 지지하는 시밍척(13), 시밍된 캔(2)이 다시 캔터렛(30) 측으로 떨어지도록 하는 락아웃핀(32) 및 부재들, 시밍진공챔버(11)가 진공을 이루도록 하는 부재들, 그리고 캔(2)이 시밍되도록 하기 위하여 시밍롤러어셈블리(22)를 회전시키는 부재들이 서로 유기적인 결합상태로 하여 작동되는 것이 특징이 것이다.

다시 말해, 시밍모터(16)에 의해 제공되는 회전력은, 메인샤프트(161), 터렛구동샤프트(26), 회동비조절축(24), 척샤프트설치부(14) 등에 의하여 캔(2)이 시밍되는 시밍진공챔버(11)의 상부와 하부로 전달된다.
이에 회전력을 전달받는 각 구성 중 일부는 전달받은 회전력을 직선왕복운동으로 변환하고, 다른 일부는 회전력을 그대로 유지하고 회전속도를 변환함으로써, 신속하고 정확한 캔(2)의 시밍작업이 이루어질 수 있도록 구비되는 것이다.

이를 위하여, 캔(2)이 시밍되는 시밍진공챔버(11)의 아래에는 캔(2)이 회전되면서 공급되도록 하는 캔터렛(30)이 구비되고, 상기 캔터렛(30)의 아래에는 캔터렛(30)으로 공급된 캔(2)을 시밍진공챔버(11)로 공급하는 캔리프트(12)가 구비되는 것이다.

그리고, 캔(2)의 시밍을 위한 시밍롤러어셈블리(22)는, 시밍진공챔버(11) 내부에서 회전되면서 시밍작동되도록 하는 것으로, 시밍헤드플레이트(201)에 결합되어 회전하게 된다. 여기서, 상기 시밍롤러어셈블리(22)는 시밍을 위하여 시밍캠(181)과 유기적인 결합관계를 갖는 것으로, 시밍헤드플레이트(201) 및 시밍캠(181) 등은 모두 척샤프트설치부(14)를 축으로 하여 회전되도록 구비되는 것이다.

특히 시밍롤러어셈블리(22)의 회전수와 시밍캠(181)의 회전수 차이로 인하여 시밍롤러어셈블리(22)의 시밍롤러(221)가 캔(2)을 중심으로 하여 회전되면서 캔(2)과 접촉 및 분리되도록 하는 것이다.

이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치(A)는 도 1에서와 같이 캔(2)이 시밍진공챔버(11) 내부에서 시밍(Seamming) 공정이 수행되는 것으로, 이와 같은 시밍공정은 도 10에서와 같이 음식물이 담겨지는 캔(2)의 캔본체(4) 상향으로 캔뚜껑(5)이 위치되고, 상기 캔뚜껑(5)이 캔본체(4)에 밀봉되도록 하는 것이다.

한편, 캔(2)의 시밍작업 이후 캔(2) 내부에는 음식물만 남겨지고, 공기는 모두 제거되어야 부패가 되지않을 것이다.
따라서, 캔(2)의 시밍작업은 진공상태를 유지하기 위하여 시밍진공챔버(11) 내부에서 진행된다. 여기서, 상기 시밍진공챔버(11) 내부를 진공으로 유지하기 위한 방법 중 하나로, 상기 시밍진공챔버(11)의 일측으로 진공파이프(6)를 연결하고, 상기 연결된 진공파이프(6)를 통해 시밍진공챔버(11) 내부의 공기를 외부로 배출시키며, 시밍진공챔버(11) 내부의 진공상태를 측정 및 확인하기 위한 진공게이지(7)가 추가로 마련된다.
한편, 공급컨베이어(8)를 통하여 시밍을 하기 위한 캔(2)이 캔터렛(30) 측으로 공급되면, 캔터렛(30)(Can Turret)의 캔결합공(301) 내로 캔(2)이 안착되고, 이후 캔터렛(30)이 회전하면서 캔결합공(301)에 안착된 캔(2)이 시밍진공챔버(11) 내부로 인입되게 된다.

삭제

이러한 캔터렛(30)의 회전 작동을 살펴보면, 도 2에서와 같이, 시밍모터(16)에 의하여 회전되는 메인샤프트(161)의 웜기어(163)와 결합된 터렛구동샤프트(26)가 회전되는 것이다.

이러한 상기 터렛구동샤프트(26)의 하측과 연동되어 회전되는 터렛작동부(28)가 캔터렛(30)의 하부에 구비되고, 상기 터렛작동부(28)의 회전력을 전달받는 캔터렛(30)이 회동되는 것이다. 여기서, 터렛구동샤프트(26)의 하측과 수직되게 회전력을 전달받은 터렛횡전달축(281)이 회전되고, 이러한 터렛횡전달축(281)에 의하여 터렛작동부(28)가 작동하게 된다.

이와 같이 구비된 터렛작동부(28)에 의하여 회전되는 캔터렛(30)은, 상기 캔터렛(30)의 캔결합공(301)을 통하여 공급되는 캔(2)이 상기 시밍진공챔버(11) 내에서 시밍되도록 하는 것으로, 캔터렛(30)에 의하여 캔(2)이 시밍진공챔버(11) 내부로 인입되면, 캔리프트(12)에 의하여 캔(2)이 시밍척(13) 측으로 상승되고, 이후 시밍롤러(221)에 의하여 시밍되는 과정을 수행한 후, 다시 락아웃핀(32)에 의하여 시밍된 캔(2)이 캔터렛(30)의 캔결합공(301)으로 내려오는 과정까지는 캔터렛(30)은 회전을 정지하게 되는 것이다.

이처럼 캔터렛(30)이 캔(2)의 시밍 공정 중에 회전되고 정지되도록 하는 관계에 대하여 도 11을 참조하여 설명하면, 캔리프트(12)가 리프트캠(263) 및 리프트레버(121) 등에 의하여 작동되는 것으로, 캔리프트(12)도 한번 상승하게 된 후 캔(2)의 시밍 공정 중에 내려오지 않도록 작동되는 것이다. 물론 캔(2)이 내려온 후, 시밍된 캔(2)은 배출되고, 시밍을 하게 될 캔은 다시 척이 위치된 부분으로 이동되도록 캔터렛(30)이 회전되는 중에는 캔리프트(12)는 하강되도록 리프트캠(263)이 작동하게 되는 것이다. 여기서, 도 11에 도시된 각도 및 수치의 예시는 본 발명의 작동을 용이하게 설명하기 위한 것이며, 이러한 수치에 의하여 본 발명이 제한되는 것을 아님은 당연한 것이다.

삭제

또한 캔(2)이 시밍되는 시밍진공챔버(11) 아래에는 캔(2)을 아래에서 받쳐주도록 하는 캔리프트(12)가 위치되는 것으로, 상기 터렛구동샤프트(26) 아래 일측의 리프트캠(263)에 결합된 리프트레버(121)의 타측이 상기 캔리프트(12)와 결합되어 캔(2)이 상향으로 이송되도록 구비되는 것이다.

그리고 캔터렛(30)과 캔리프트(12) 등에 의하여 캔(2)이 캔리프트(12)와 시밍척(13) 사이에 위치된 상태에서, 도 10에서와 같이 시밍(Seamming) 되도록 하기 위해서, 척샤프트설치부(14)를 중심으로 하여 시밍롤러어셈블리(22)가 회전되고, 또한 시밍캠(181)도 함께 회전되도록 구비되는 것이다.

즉 상기 시밍진공챔버(11) 내부에는 캔(2)의 상부로 시밍척(13)이 위치되는 것이며, 상기 시밍척(13)이 설치된 척샤프트설치부(14)의 외부로는 시밍모터(16)의 회전력을 메인샤프트(161)를 통하여 전달받아 회전되는 캠회동파이프축(18)과 헤드회동파이프축(20)이 설치되는 것이다.

이러한 캠회동파이프축(18) 및 헤드회동파이프축(20) 등은 시밍모터(16)로부 터의 회전력을 전달받는 것으로, 그 구성은 상기 시밍모터(16)의 회전력은 메인샤프트(161)에 전달되고, 상기 메인샤프트(161)의 타측에 구비된 베벨기어(162)와 기어결합되어 회동되는 회동비조절축(24)이 구비되는 것이다.

그리고 상기 회동비조절축(24)의 아래측에는 시밍캠구동기어(241)와 시밍헤드구동기어(242)가 결합되며, 상기 캠회동파이프축(18) 상부의 시밍캠기어(182)가 상기 시밍캠구동기어(241)와 기어결합되고, 상기 헤드회동파이프축(20) 상부의 시밍헤드기어(202)가 상기 시밍헤드구동기어(242)와 기어결합되도록 구비되는 것이다.

그리고 상기 헤드회동파이프축(20)의 아래측에는 시밍롤러어셈블리(22)가 결합되는 시밍헤드플레이트(201)가 결합되며, 상기 시밍롤러어셈블리(22)의 아래측에는 캔(2)이 시밍되도록 하는 시밍롤러(221)가 결합되는 것이다.

또한 시밍롤러어셈블리(22)의 상부에는 상기 캠회동파이프축(18)의 시밍캠(181)을 따라 회동되는 시밍캠롤러(222)가 구비되고, 상기 시밍롤러어셈블리(22)의 시밍롤러(221) 상측에는 상기 척샤프트설치부(14)의 모델캠(141)을 따라 회동되는 모델캠롤러(223)가 구비되는 것이다.
그리고 시밍롤러어셈블리(22)는 롤러체결부재(203)에 의하여 시밍헤드플레이트(201)에 결합되도록 한다. 여기서, 상기 롤러체결부재(203)의 구성은 당업자의 요구에 의해 다양한 변형이 가능하므로, 특정한 구성 및 형상에 한정하지 않음은 당연하다.

이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치(A)에 있어서, 각 부재들의 회전 관계를 살펴보면 다음과 같다.
도 11에서와 같이 회전되는 리프트캠(263)은 시밍모터(16)의 회전력을 메인샤프트(161)를 통하여 전달받게 된다. 그리고 시밍모터(16)의 회전수가 감속되어 전달받는 터렛구동샤프트(26)의 회전력은, 캔터렛(30)과 리프트캠(263)이 회전되도록 하는 것으로, 리프트캠(263)에 대해서 캔리프트(12)의 작용이, 도 11에서와 같이 터렛턴(Turret Turn) 영역에 해당될 때에만 캔터렛(30)이 회동되도록 한다.
그리고 캔터렛(30)이 회전되는 영역의 양측 부분에는 리프트캠(263)의 경사홈에 리프트레버(121) 일측이 위치되어 결국 캔리프트(12)가 상승하거나 하강하도록 작동되는 것이다.

이후 캔리프트(12)의 상승으로 캔(2)이 시밍척(13) 부근으로 위치된 상태에서는, 시밍롤러(221)에 의한 시밍공정이 수행되는 것이다(Seamming 영역).

따라서 시밍캠(181)과 모델캠(141) 그리고 시밍헤드플레이트(201) 등은 이러한 시밍(Seamming) 영역에서 시밍롤러어셈블리(22)의 각롤러들과 작용하여, 결국 시밍롤러(221)가 캔(2)에 대해 시밍공정이 수행되도록 하는 것이다.

이를 보다 상세히 살펴보면, 시밍롤러어셈블리(22)가 장착되는 시밍헤드플레이트(201)의 상부부분을 개략적으로 도시한 도 8에서와 같이, 시밍캠(181)의 외주변 중 외향으로 돌출된 부분(시밍캠작동영역)(183)에 시밍롤러어셈블리(22)의 시밍캠롤러(222)가 위치되어 타고돌 때에, 시밍롤러(221)가 캔(2)에 대해 도 10에서와 같이 밀착되어 시밍작용을 하게 되는 것이다.
또한 시밍헤드플레이트(201)의 하부부분을 개략적으로 도시한 도 9에서와 같이 시밍롤러어셈블리(22)의 모델캠롤러(223)가 모델캠(141)의 외주면을 타고 돌면서 시밍캠(181)의 외주면을 타고도는 시밍캠롤러(222)와 함게 시밍롤러(221)를 캔(2)과 밀착되도록 하는 것이다.

한편, 이러한 시밍롤러어셈블리(22)에는 시밍헤드플레이트(201)에 상부방향과 하부방향으로 각각 다수의 스프링(미도시됨)이 결합되게 된다. 이러한 스프링들은 다수의 시밍롤러어셈블리(22)가 시밍헤드플레이트(201)에 결합된 상태에서, 척샤프트설치부(14)를 중심으로 고속회전되기 때문에 원심력에 의하여 시밍롤러어셈블리(22) 및 각 롤러부재들이 외향으로 이탈되려고 하는 것을 방지하기 위한 것이다.

이에 모델캠(141)은 시밍척(13)과 함께 척샤프트설치부(14)에 고정되어 회전되지 않도록 설치되는 것이며, 이에 대해 시밍캠(181)은 시밍모터(16)의 회전력을 전달받은 회동비조절축(24)의 시밍캠구동기어(241)와 기어결합되어 회전되게 되는 것이다.

마찬가지로 시밍헤드플레이트(201)도 회동비조절축(24)의 시밍헤드구동기어(242)와 헤드회동파이프축(20)의 시밍헤드기어(202)가 기어결합되어 회동되는 것이다.

이에 대해서 이러한 회동비조절축(24)과 시밍캠(181) 및 시밍헤스플레이트(201) 등의 회전 비율은, 시밍캠구동기어(241)와 시밍캠기어(182), 시밍헤드구동기어(242)와 시밍헤드기어(202) 등간에 기어비율로 결정되는 것이다.
예를 들어, 시밍캠(181)의 회전 수 보다 시밍헤드플레이트(201)의 회전 수를 1회전 더 많게 하여 구비되면, 시밍헤드플레이트(201)에 결합된 시밍롤러어셈블리(22)의 시밍캠롤러(222)가 시밍캠(181)의 시밍캠작동영역(183)을 타고 돌때 시밍롤러(221)가 캔(2)에 시밍공정을 수행하게 된다.

특히 도 3, 도 5, 도 12 및 도 13 등에서와 같이, 시밍캠(181)은 4개의 층으로 되어 제1캠(184), 제2캠(185), 제3캠(186), 제4캠(187) 등으로 구비되고, 이에 제1캠(184)과 제3캠(186)이 하나의 쌍을 이뤄 서로 대향되게 마련되고, 제2캠(185)와 제4캠(187)이 하나의 쌍을 이뤄 서로 대향되게 마련될 수 있으며, 이들 두벌의 쌍들이 서로 다른 각도로 마련될 수 있을 것이다.
그리고 시밍헤드플레이트(201)에는 총 4개의 시밍롤러어셈블리(22)가 마련되고, 이들 시밍롤러어셈블리(22)는 하측에 개별적인 시밍롤러(221), 상부의 시밍캠롤러(222), 및 중앙부근의 모델캠롤러(223) 등이 마련되며, 각각 제1캠(184), 제2캠(185), 제3캠(186) 및 제4캠(187)에 대응되도록 설치된다.
따라서 도 14에서와 같이 하나의 캔(2)에 대해서 4개의 시밍롤러 중에서 대향되어 한 쌍으로 되는 두 개의 시밍롤러(221) 들이 동시에 캔(2)에 시밍작용을 하게 될 것이다. 물론 나머지 한 쌍으로 되는 두 개의 시밍롤러들은 앞서 시밍작용을 한 한 쌍의 시밍롤러들의 시밍작용을 한 후에 캔(2)에 대해 시밍작용을 하게 될 것이다.

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이처럼 4층으로 되어 총 4개가 마련되는 시밍캠(181)에 대해 각각 개별적으로 시밍캠롤러(222)가 작용되도록 4개의 시밍롤러어셈블리(22)가 마련되고, 이에 다라 각각의 시밍롤러(221)가 대향되는 두 개씩을 한 쌍으로 하여 각각 캔(2)에 대해 시밍작용을 하게 되는 것으로, 한 쌍으로 되는 두개의 시밍롤러(221) 들은 각각 캔(2)에 대해 180도 회전하여 시밍작용을 하게 된다. 따라서 하나의 시밍롤러(221)가 캔에 대해 180도로 시밍작용을 하면서 돌기 때문에, 대향되어 한쌍을 이루는 두 개의 시밍롤러가 동시에 시밍작용을 하면서 180도를 회전하면, 1회전으로도 캔(2)에 대해 전체 시밍작업이 이루어질 수 있는 것이다.

따라서 이러한 시밍롤러(221)가 두 개의 쌍으로 하여 구성되기 때문에, 결국 캔(2)에 대해서 두 번에 걸친 시밍공정이 이루어지는 것이고, 이에 제1캠(184)와 제3캠(186)에 의한 대향되는 한쌍의 두 시밍롤러(221)에 의해서는 1차시밍공정이 이뤄지는 것으로, 뚜껑의 끝단부가 몸체끝단부 내측으로 휘어들어가도록 작용하게 된다.

그리고 제2캠(185)과 제4캠(187)에 의한 대향되는 한 쌍의 두 시밍롤러에 의해서는 2차시밍공정이 이뤄지는 것으로, 뚜껑의 끝단부가 몸체끝단부 내측으로 휘어들어가 있는 상태에서, 도 10에서와 같이 외측에서 내측방향으로 압착하게 되는 것이다.

이때 내측에는 시밍척(13)이 뚜껑부분을 지지하고 있기 때문에, 서로 엇갈려 겹쳐있는 뚜껑과 몸체부분은 압착되게 되는 것이다.

한편, 이와 같은 시밍과정 중에, 캔본체(4)의 하측부분(401)은 아래로 쳐질 수 있고, 만약 캔본체(4) 하측부분(401)이 하측으로 쳐지게 되면 뚜껑과 본체의 끝부분들이 겹쳐지지 않게 되어, 결국 시밍과정을 거친 캔(2)의 내부로 공기가 들어갈 수 있는 우려가 있는 것이다.

이를 방지하기 위한 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치(A)의 시밍롤러(221)의 세부구성을 살펴보면 다음과 같다.

즉 도 10에서와 같이, 시밍롤러(221)의 아래쪽 외주연에는 캔(2)의 캔본체(4)의 외주연 끝부분과, 캔뚜껑(5)의 외주연 끝부분이 내삽되도록 하는 시밍 홈(231)이 형성된 것이다. 물론 시밍롤러(221)가 회전되면서 캔(2)의 주면을 돌기 때문에, 시밍홈(231)도 시밍롤러(221)의 외주연을 둘러져서 형성됨은 당연한 것이다.

그리고 이러한 시밍홈(231)에는 캔뚜껑(5)을 상부에서 지지하도록 하는 천정부(232)가 형성되고, 저부로는 시밍되는 캔뚜껑(5)과 캔본체(4)의 시밍부분의 아래쪽을 지지하는 시밍턱(233)이 형성된다. 따라서 시밍홈(231)의 천정부(232)와 시밍턱(233) 사이의 시밍내홈(234)으로 캔뚜껑(5)과 캔본체(4)의 시밍부분이 내삽되어 시밍되는 것이다.

이와 같이 구비되는 시밍롤러(221)의 시밍홈(231)에는, 시밍과정 중에 캔본체(4)의 하측부분(401)이 내려가는 것을 방지하기 위하여, 턱받침부(235)가 더 형성된 것이다. 이러한 턱받침부(235)에 의하여 캔본체(4)의 하측부분(401)이 내려가지 않기 때문에, 캔본체(4)와 캔뚜껑(5)이 시밍과정 중에 받는 압력에 의해서도 캔본체(4) 및 시밍형태가 변형되지 않게 되는 장점이 있는 것이다.

상기와 같이 구비되는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치(A)에 의하여 캔(2)이 시밍된 상태에서는 시밍척(13)에 캔(2)이 끼어져 있어, 시밍된 캔(2)의 배출이 용이하지 않을 수 있을 것이다.

이처럼 시밍척(13)에 끼어있는 캔(2)을 배출시키기 위하여 락아웃핀(32)이 마련되는 것이다.

즉 상기 터렛구동샤프트(26) 상측의 락아웃캠(261)에 결합된 락아웃레 버(262)에 의하여 상하작동하는 락아웃핀(32)이 구비되어, 상기 락아웃핀(32)에 의하여 시밍된 캔(2)이 아래측 캔터렛(30)의 캔결합공(301)으로 안착되도록 구비되는 것이다.

그리고 상기 척샤프트설치부(14)의 내부로는 락아웃핀(32)이 상하이동이 가능하도록 결합되는 것이다.

또한 상기 장치케이스(3)에 고정된 척샤프트접촉부재(140)와 상부가 접촉되도록 구비되는 파이프형상의 척샤프트설치부(14)의 샤프트회동지지부(142)가 구비되고, 상기 샤프트회동지지부(142)는 상기 헤드회동파이프축(20)이 회동가능하게 결합되어 구비되는 것이다.

그리고 상기 샤프트회동지지부(142)의 내부에 척샤프트고정파이프(143)이 결합되는 것으로, 이러한 척샤프트고정파이프(143)에 의하여 상기 샤프트회동지지부(142)가 상기 장치케이스(3)에 고정되도록 하는 것이다.

이러한 상기 척샤프트고정파이프(143)의 아래측에는 척설치부(144)와 나사결합되고, 샤프트회동지지부(142)의 모델캠지지프랜지(145)와 척설치부(144)와의 사이에는 상기 모델캠(141)이 위치되는 것이다.

그리고 상기 척샤프트고정파이프(143)는 상부가 고정파이프체결구(146)에 의하여 상기 장치케이스(3)에 고정되도록 구비되는 것는 것이다.

이처럼 헤드회동파이프축(20) 및 캠회동파이프축(18)의 회전축이 되는 척샤프트설치부(14)는, 헤드회동파이프축(20) 및 캠회동파이프축(18)의 실질적인 회동축이되면서 전체 중심부재로 되는 샤프트회동지지부(142)가 마련되면서, 동시에 이러한 샤프트회동지지부(142)가 각캔용 진공 고속 시밍장치(A)의 장치케이스(3)에 고정되도록 하는 척샤프트고정파이프(143)에 의하여 고정되는 것이다.

나아가 이러한 척샤프트고정파이프(143)는 아래 측으로 위치되는 척설치부(144)와, 상부 측의 고정파이프체결구(146) 등에 의하여 척샤프트고정파이프(143)의 상하 양측을 당겨지도록 마련되고, 그리고 이러한 당겨지는 힘이 작용되는 이들 사이에 위치되는 부재들인, 척샤프트접촉부재(140)와 샤프트회동지지부(142) 등에 의하여, 각캔용 진공 고속 시밍장치(A)의 장치케이스(3)에 고정되게 설치되는 것이다.
그리고 척설치부(144)의 아래측엔 시밍척(13)이 고정되며, 상기 시밍척(13)은 시밍되는 캔(2)의 형상, 특히 캔뚜껑(5)의 형상에 대응하여 형성되는 것으로, 시밍과정 중에 캔뚜껑(5)의 상부 곡면 내측으로 위치되어, 시밍과정 중 시밍롤러(221)에 의한 시밍작용력을 지지하게 되는 것이다. 따라서 캔의 형태가 원형, 사각형 등 다양한 형태로 변경되어 실시되는 경우에는 시밍척의 형태도 동일 또는 유사하게 변경될 수 있음은 당연한 것이다.

그리고 샤프트회동지지부(142)의 아래측으로는 모델캠(141)이 결합되는 모델캠지지프랜지(145)가 형성되고, 이러한 모델캠지지프랜지(145)에 척설치부(144)가 상향으로 당겨지는 힘이 지지되는 것이다. 또한 이러한 샤프트회동지지부(142)의 회면으로는 도 5 등에서와 같이 캠회동파이프축(18) 및 헤드회동파이프축(20) 등이 회동가능하게 결합되는 것이다.
상기와 같이 구성되어 작동되는 본 발명에 의한 각캔용 진공 고속 시밍장치를 이용하여 캔을 시밍할 경우, 1분에 약 120개 이상의 캔을 시밍하는 것이 가능해진다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치에 대한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 동력전달에 따른 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 시밍부재에 대한 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 시밍진공챔버에 대한 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 캠회동파이프축에 대한 분해도.

도 6은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 척샤프트설치부에 대한 개략적인 측면도.

도 7은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 척샤프트설치부에 대한 분해도.

도 8은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 시밍캠에 대한 개략적인 예시도.

도 9는 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 모델캠에 대한 개략적인 예시도.

도 10은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치에 의하여 시밍작동되는 시밍롤과 시밍척에 대한 개략적인 단면도.

도 11은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 리프트캠에 대한 작동설명 예시도.

도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 각캔용 진공 고속 시밍장치의 시밍캠에 대한 개략적인 예시도.

도 14는 본 발명에 따른 캔과 다수의 시밍롤러의 위치에 대한 개략적인 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A : 각캔용 진공 고속 시밍장치 2 : 캔

11 : 시밍진공챔버 12 : 캔리프트

13 : 시밍척 14 : 샤프트설치부

16 : 시밍모터 18 : 캠회동파이프축

20 : 헤드회동파이프축 22 : 시밍롤러어셈블리

24 : 회동비조절축 26 : 터렛구동샤프트

28 : 터렛작동부 30 : 캔터렛

32 : 락아웃핀

Claims

캔(2)이 시밍되는 시밍진공챔버(11) 아래에는 캔(2)을 아래에서 받쳐주도록 하는 캔리프트(12)가 위치되고,

상기 시밍진공챔버(11) 내부에는 캔(2)의 상부로 시밍척(13)이 위치되며, 상기 시밍척(13)이 설치된 척샤프트설치부(14)의 외부로는 시밍모터(16)의 회전력을 메인샤프트(161)를 통하여 전달받아 회전되는 캠회동파이프축(18)과 헤드회동파이프축(20)이 설치되며,

상기 헤드회동파이프축(20)의 아래측에는 시밍롤러어셈블리(22)가 결합되는 시밍헤드플레이트(201)가 결합되며, 상기 시밍롤러어셈블리(22)의 아래측에는 캔(2)이 시밍되도록 하는 시밍롤러(221)가 결합되고,

시밍롤러어셈블리(22)의 상부에는 상기 캠회동파이프축(18)의 시밍캠(181)을 따라 회동되는 시밍캠롤러(222)가 구비되고, 상기 시밍롤러어셈블리(22)의 시밍롤러(221) 상측에는 상기 척샤프트설치부(14)의 모델캠(141)을 따라 회동되는 모델캠롤러(223)가 구비되는 것을 특징으로 하는 각캔용 진공 고속 시밍장치.
제 1항에 있어서,

상기 시밍모터(16)의 회전력은 메인샤프트(161)에 전달되고, 상기 메인샤프트(161)의 타측에 구비된 베벨기어(162)와 기어결합되어 회동되는 회동비조절축(24)이 구비되고,

상기 회동비조절축(24)의 아래측에는 시밍캠구동기어(241)와 시밍헤드구동기어(242)가 결합되며,

상기 캠회동파이프축(18) 상부의 시밍캠기어(182)가 상기 시밍캠구동기어(241)와 기어결합되고, 상기 헤드회동파이프축(20) 상부의 시밍헤드기어(202)가 상기 시밍헤드구동기어(242)와 기어결합되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 각캔용 진공 고속 시밍장치.
제 1항에 있어서,

상기 메인샤프트(161)의 웜기어(163)와 결합되어 회전되는 터렛구동샤프트(26)가 구비되고,

상기 터렛구동샤프트(26)의 하측과 연동되어 회전되는 터렛작동부(28)가 구비되며,

상기 터렛작동부(28)의 회전력을 전달받는 캔터렛(30)이 회동되며,

상기 캔터렛(30)의 캔결합공(301)을 통하여 공급되는 캔(2)이 상기 시밍진공챔버(11) 내에서 시밍되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 각캔용 진공 고속 시밍장치.
제 3항에 있어서,

상기 터렛구동샤프트(26) 상측의 락아웃캠(261)에 결합된 락아웃레버(262)에 의하여 상하작동하는 락아웃핀(32)이 구비되어, 상기 락아웃핀(32)에 의하여 시밍된 캔(2)이 아래측 캔터렛(30)의 캔결합공(301)으로 안착되도록 구비되고,

상기 터렛구동샤프트(26) 아래 일측의 리프트캠(263)에 결합된 리프트레버(121)의 타측이 상기 캔리프트(12)와 결합되어 캔(2)이 상향으로 이송되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 각캔용 진공 고속 시밍장치.
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