KR101180576B1 - 액체 충진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탱크, 펌프 또는 카트리지에 수용되어 있는 액체를 실린지에 일정량씩 충진할 수 있도록 액체가압밸브를 이용하여 액체를 공급하도록 하고, 상기 액체가압밸브로부터 토출되는 액체에 압력을 가한 상태에서 일정량의 액체가 실린지에 충진되도록 실린더를 구비하며, 상기 실린더의 일측에 형성된 정량위치센서를 통해 실린지에 충진되는 액체의 양이 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 액체 충진장치에 관한 것이다.
상부하우징과 하부하우징의 결합으로 이루어지는 하우징의 상부에 결합된 고정수단에 고정되며, 액체를 정량적으로 토출시키기 위한 본 발명의 액체 충진장치는, 탱크, 펌프 또는 카트리지로부터 공급되는 액체에 압력을 가하여 실린지로 토출하는 액체가압밸브, 상기 액체가압밸브로부터 토출된 액체를 일정 용량으로 충진하는 실린지 및 실린더로드를 상기 실린지 내부의 하단에 삽입한 상태에서 상기 액체가압밸브로부터 토출되는 액체가 실린지 내부를 상승할 때 삽입된 상기 실린더로드가 충진되는 액체에 일정 압력을 가하도록 하는 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

액체 충진장치 {Liquid-filled Apparatus}

본 발명은 액체 충진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탱크, 펌프 또는 카트리지에 수용되어 있는 액체를 실린지에 일정량씩 충진할 수 있도록 액체가압밸브를 이용하여 액체를 공급하도록 하고, 상기 액체가압밸브로부터 토출되는 액체에 압력을 가한 상태에서 일정량의 액체가 실린지에 충진되도록 실린더를 구비하며, 상기 실린더의 일측에 형성된 정량위치센서를 통해 실린지에 충진되는 액체의 양이 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 액체 충진장치에 관한 것이다.

액체 충진장치는 유동성있는 각종 액체물질을 토출시키기 위한 장치로서, 일반적으로는 피스톤이 내장된 실린더, 공급되는 액체를 저장하기 위한 밸브몸체, 상기 밸브몸체에 저장된 액체를 일정량씩 토출시키기 위한 노즐을 구비하고, 실린더의 양측으로 에어를 주입함으로써 피스톤이 밸브몸체에 저장된 액체를 노즐을 통해 일정량씩 외부로 가압토출하도록 구성되어 있다. 그러나, 상기 방식은 실린더와 밸브몸체가 일체형으로 되어 있음으로 인해 구조가 복잡하고, 고점도 액체의 토출시에는 토출압력으로 인해 액체가 분출될 수 있는 문제가 있다.

국내등록특허공보 제10-0351321호 (등록일자: 2002.08.22.) 의 경우 실린더측 피스톤을 2단계로 제어하여 정확한 양이 용기에 충진되도록 하는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 종래기술에 의하면 유입구로 충진물이 공급되는 상태에서 제2실린더의 제1포트측으로 공압을 작용시키며 충진물을 용기에 급속충진하다가, 용기에 충진물이 어느 정도 충진되는 경우 제1실린더의 제1포트측으로 공압을 가해 제1피스톤을 전진시키고 이와 동시에 제2피스톤 및 밸브슈트가 1차 전진되어 토출구를 일부 막으며 저속으로 충진되도록 한다. 이후 충진물의 충진이 거의 완료되었을 때에는 제2실린더의 제2포트측으로 공압을 가해 제2피스톤을 완전히 전진시킴과 동시에 밸브슈트를 또한 완전히 전진시킴으로써 토출구를 막으면서 충진을 완성하도록 하고 있다.

그러나, 상기 종래기술은 제1피스톤과 제2피스톤의 동작을 제어하기 위한 제어동작이 매우 복잡하여 충진물의 정량제어가 용이하지 않은 문제가 있고, 토출제어를 위해 형성되는 실린더가 2단으로 구성됨에 따라 제작비용이 증가되는 문제가 있다.

국내등록특허공보 10-0351321 B1 2002.08.22. 국내실용신안공보 실1983-0000452 Y1 1983.04.04.

본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명에 의하면 탱크, 펌프 또는 카트리지에 수용되어 있는 액체를 실린지에 일정량씩 충진할 수 있도록 액체가압밸브를 이용하여 액체를 공급하도록 하되, 실린지 내부 하단에 실린더 로드가 위치한 상태에서 상기 액체가압밸브로부터 토출되는 액체가 상기 실린더 로드를 통해 일정 압력을 받으며 상부로 충진되도록 하며, 실린더 일측에 형성된 정량위치센서를 통해 실린지에 충진되는 액체의 양을 조절가능하도록 하는 액체 충진장치에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 상부하우징과 하부하우징의 결합으로 이루어지는 하우징의 상부에 결합된 고정수단에 고정되며, 액체를 정량적으로 토출시키기 위한 본 발명의 액체 충진장치는, 탱크, 펌프 또는 카트리지로부터 공급되는 액체에 압력을 가하여 실린지로 토출하는 액체가압밸브, 상기 액체가압밸브로부터 토출된 액체를 일정 용량으로 충진하는 실린지 및 실린더로드를 상기 실린지 내부의 하단에 삽입한 상태에서 상기 액체가압밸브로부터 토출되는 액체가 실린지 내부를 상승할 때 삽입된 상기 실린더로드가 충진되는 액체에 일정 압력을 가하도록 하는 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 액체 충진장치의 실린더의 일측에는 실린지에 충진되는 액체의 양을 조절하기 위한 정량위치센서가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 액체 충진장치의 액체가압밸브에는 탱크 또는 카트리지로부터 공급되는 액체가 투입되는 액체투입부 및 액체가압밸브에 투입되는 액체를 가압하기 위한 에어가 주입되는 에어주입구가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 액체 충진장치는 실린지 하단에 재료투입부를 더 구비하여 2개 이상의 실린지를 동시에 충진할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 액체 충진장치의 하부하우징에는 액체가압밸브와 실린더의 압력상태를 각각 나타내는 액체압력게이지와 실린더 압력 게이지, 에어 또는 액체의 주입을 수동으로 조절하기 위한 토글스위치, 액체가압밸브와 실린더에 가해지는 압력을 각각 조절하기 위한 액체압력조절기와 실린더압력조절기 및 액체 충진장치의 작동이상이 나타나는 경우 강제 종료를 위한 비상버튼이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 실린더의 압력조절을 이용하여 실린지 내부로 충진되는 액체가 일정하게 상부로 상승하도록 하기 때문에, 고점도의 액체를 충진하는 경우에도 분출을 방지하며 유용하게 이용될 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 실린더의 일측에 형성된 정량위치센서를 상하로 조절하는 것만으로 실린지에 충진되는 액체의 양을 조절하는 것이 가능하다.

또한 본 발명에 의하면, 탱크, 펌프 또는 카트리지 등 충진 타입에 관계없이 다양하게 적용될 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 재료투입구의 부가구성을 통해 동시에 2개 이상의 실린지를 충진할 수 있기 때문에 충진속도와 충진량을 용이하게 증가시킬 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카트리지타입의 액체 충진장치를 나타내는 사시도.
도2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카트리지타입의 액체 충진장치를 나타내는 정면도.
도3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카트리지타입의 액체 충진장치 분해도.
도4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액체 충진장치에 탱크를 이용하여 충진할 수 있음을 나타내는 분해도.
도5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 2개 이상의 실린지를 동시에 충진할 수 있는 장치를 나타내는 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하도록 한다.

도1 내지 도3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 형성되는 액체 충진장치의 사시도, 정면도 및 분해도를 각각 나타내는 도면으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카트리지타입의 액체 충진장치는 액체가압밸브(30)에 형성된 액체투입부(31)에 카트리지(70)를 직접 연결하여 액체를 공급하는 구조로 형성되어 있다. 상기 카트리지(70)에는 실린지(35)에 충진하기 위한 액체가 저장되어 있으며, 본 발명에서는 카트리지(70)의 액체를 일정량씩 실린지(35)에 충진할 수 있도록 액체가압밸브(30)를 상기 카트리지(70)와 연결되도록 하며, 상기 액체가압밸브(30)를 통해 토출되는 액체가 실린지(35)에 충진될 수 있도록 한다.

액체공급을 위한 상기 카트리지(70)는 도4에서 보는 바와 같이 탱크(90) 또는 펌프로도 대체할 수 있는 것으로서, 탱크(90) 또는 펌프를 이용하여 액체를 충진하는 경우에는 상기 탱크(90) 또는 펌프를 연결관(92)을 통해 액체가압밸브(30)와 연결되도록 한 상태에서 액체를 공급하게 되며, 이 때에는 상기 액체가압밸브(30)의 액체투입부(31)에 탱크연결수단(93)을 결합한 상태에서 상기 탱크연결수단(93)에 연결관(92)을 연결하여 액체를 공급할 수 있도록 함이 바람직하다.

본 발명에 이용되는 카트리지(70)는 선단에 카트리지삽입부(71)가 구비되어 있고, 후단으로는 카트리지실린더(72)가 장착되어 카트리지(70)의 내부로 압력을 가함으로써 상기 카트리지(70) 내부에 저장된 액체가 카트리지삽입부(71)를 통해 액체가압밸브(30)로 공급될 수 있도록 한다. 상기 카트리지실린더(72)는 카트리지커버(74)의 커버홀(75)을 통해 카트리지로드(73)가 삽입되고 상기 카트리지로드(73)가 카트리지피스톤(76)과 결합된 후 밀폐된 상태에서 카트리지(70) 내부의 액체를 하부로 밀어내게 된다.

액체가압밸브(30)는 카트리지(70)로부터 공급된 액체를 에어의 압력을 이용하여 실린지(35)로 토출하기 위한 것으로서, 일측에 형성된 에어주입구(32)를 통해 공급되는 에어의 압력을 이용하여 액체를 실린지(35)로 토출될 수 있도록 한다. 상기 액체가압밸브(30)에 가해지는 압력의 크기는 하부하우징(20)에 형성된 액체압력게이지(21)를 통해 알 수 있으며, 액체 토출 압력을 조절해야 할 필요가 있을 경우 액체압력조절기(25)를 적절히 조절함으로써 카트리지실린더(72)에 의해 가해지는 압력이 조절될 수 있도록 한다.

본 발명이 탱크(90) 또는 펌프에 의해 액체를 공급하는 구조로 형성되는 경우, 상기 액체압력조절기(25)는 액체가압밸브(30)의 압력을 조절함으로써 실린지(35)로의 토출압력이 조절될 수 있도록 한다.

본 발명의 액체가압밸브(30)의 선단은 커플링(33)과 루어락(34)를 거쳐 실린지(35)의 하부로 연결되게 되는데, 액체가압밸브(30)에 가해지는 압력을 통해 실린지(35)의 내부로 액체가 충진되게 된다. 상기 커플링(33)과 루어락(34)은 액체가압밸프(30)의 선단과 실린지(35)의 선단을 연결하기 위한 일반적인 형태의 체결구조를 나타내고 있다.

실린지(35)의 선단을 통해 충진되는 액체는 정량위치센서(62)에 의해 정해진 양 만큼 상기 실린지(35)에 충진되게 되는데, 액체가 액체가압밸브(30)에 가해지는 압력을 통해 토출되는 특성상 실린지(35)의 상부로 분출될 우려가 있다. 상부로의 액체 분출을 방지하기 위해, 본 발명에서는 실린지(35) 내부의 하단으로 일정압력을 가할 수 있도록 한다. 본 발명에 의하면, 상기 실린지(35)가 고정된 상부에 실린더(60)를 형성하고 실린더로드(61)가 상기 실린더(60)로부터 실린지(35)의 내부 하단으로 내려진 상태에서 충진이 시작될 수 있도록 한다.

본 발명에서는 상기 실린더(60)에 일정 압력이 가해지도록 실린더압력조절기(26)를 통해 압력을 조절하도록 하며, 실린더(60)에 가해지는 압력은 실린더압력게이지(22)를 통해 알 수 있게 된다. 실린더(60)에 가해지는 압력은 필요에 따라 조절되도록 함으로써, 액체의 점도 또는 충진량 등 필요에 따라 조절이 가능하도록 한다.

본 발명의 실린더(60)의 일측에는 정량위치센서(62)가 위치하게 되는데, 상기 정량위치센서(62)의 높이를 조절하게 되면 실린지(35)에 충진되는 액체의 충진량을 조절할 수 있게 된다. 본 발명에 의하면, 정량위치센서(62)의 높이에 따라 실린더로드(61)의 상승 높이가 제어되게 되며, 이를 통해 실린지(35)에 충진되는 액체의 양이 결정되게 된다.

실린지(35)에 액체를 충진하기 위해서는 먼저, 탱크, 펌프 또는 카트리지를 액체가압밸브(30)의 액체투입부(31)에 연결하고, 이후 액체압력조절기(25)를 통해 액체의 점도 또는 충진량 등 필요에 따라 압력을 조절함으로써 상기 액체가압밸브(30)에 가해지는 압력을 일정하게 유지할 수 있도록 한다.

본 발명의 하부하우징(20)에는 토글스위치(24)가 구비되어 있는데, 상기 토글스위치(24)의 업/다운 제어에 의해 액체의 이송 또는 이송 준비가 이루어지게 된다. 본 발명이 카트리지타입에 적용되는 경우, 상기 토글스위치(24)를 다운위치로 조정하게 되면 카트리지로드(73)가 카트리지(70)의 내부 하단으로 이동하며 카트리지(70) 내부의 잔압을 제거하고 액체의 이송을 준비하게 되며, 탱크(90) 또는 펌프타입에 적용되는 경우에는 상기 토글스위치(24)의 다운위치 조정에 따라 액체가 이송되기 시작한다.

본 발명의 하부하우징(20)에는 전원스위치(24)가 구비되게 되는데, 상기 전원스위치(24)를 온시키는 경우 비로소 실린지(35)로의 액체 충진이 시작되게 되며, 액체가압밸브(30)를 통해 가해지는 압력에 의해 토출되는 액체가 실린지(35) 내부 하단으로 가해지는 실린더(60)의 압력에 따라 일정하게 상승하며 충진되게 되며, 상기 실린지(35)에 충진되는 양은 상기 실린더(60)의 일측에 형성된 정량위치센서(62)의 높이를 조절함으로써 조절할 수 있게 된다.

본 발명의 도1 내지 도3은 1개의 실린지(35)를 충진하는 것을 나타내고 있으나, 본 발명의 다른 실시 예에 의하면 동시에 2개 이상의 실린지(35')를 충진하는 것도 가능하게 된다. 도5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 2개 이상의 실린지를 동시에 충진할 수 있음을 나타내는 도면으로서, 상기 도5를 참조하면 복수 개의 실린지(35')를 충진할 수 있는 재료투입부(36)를 상부하우징(10) 상의 고정수단(11)에 더 구비하고, 상기 재료투입부(36)의 일측으로 탱크(90) 또는 펌프를 연결하여 액체를 충진함으로써 동시에 2개 이상의 실린지가 충진될 수 있음을 보여주고 있다.

따라서, 본 발명의 경우 사용자의 목적에 따라 실린지를 2개 이상 동시에 충진하는 것이 가능하게 되는데, 이는 개구부가 복수 개 형성되며 실린지와 연결되는 재료투입부(36)를 더 구비함으로써 가능하게 된다. 실린지를 2개 이상 동시 충진함에 따라, 본 발명에서는 액체 또는 실린더의 압력게이지, 압력조절기, 토글스위치, 알림등 또는 실린더(60') 등의 부가구성의 개수가 필요에 따라 증가될 수 있다.

본 발명은 상부하우징(10)과 하부하우징(20)이 결합하여 하우징 본체를 형성하고 상기 하우징 상에 필요구성들이 조립되어 형성되는 구조를 취하고 있다. 본 발명의 하부하우징(20)에는 본 발명의 액체 충진기능을 파악하고 조절하기 위한 계기들이 장착되게 되는데, 액체가압밸브(30)의 압력상태를 나타내는 액체압력게이지(21)와 상기 액체가압밸브(30) 또는 카트리지실린더(72)의 압력을 조절할 수 있는 액체압력조절기(25), 실린더(60)의 현재 압력상태를 보여주는 실린더압력게이지(22)와 상기 실린더(60)의 압력을 조절할 수 있는 실린더압력조절기(26)가 구비되게 되며, 카트리지타입의 경우 카트리지에 담긴 재료를 하부로 밀어 내려서 실린지(35)에 충진되도록 하거나, 탱크(90) 또는 펌프타입의 경우 액체가압밸브(30)에 주입되는 에어의 출입을 제어하는 토글스위치(23)가 형성되게 된다. 또한 충진시작을 위한 전원스위치(24)와 장치의 작동에 이상이 있을 경우 전체 동작을 중지시킬 수 있는 비상버튼(27)이 구비되게 된다.

본 발명의 상부하우징(10)의 외부 상단에는 고정수단(11)이 구비되고, 상기 고정수단(11)의 상단에는 본 발명의 액체 충진장치에 필요한 구성들이 결합되게 된다. 액체가압밸브(30)는 밸브상부고정브라켓(41) 및 밸브하부고정브라켓(42)에 의해 고정되어 상기 상부하우징(10) 상단의 고정수단(11)에 결합되며, 실린더(60)는 실린더고정부(50)에 고정된 상태에서 상기 고정수단(11)에 결합되게 된다.

상기 실린더(60)는 실린더고정브라켓(52)에 의해 위치변경브라켓(51)에 고정되게 되며, 상기 위치변경브라켓(51)은 실린더고정부(50)에 나사결합되어 고정되게 된다. 상기 위치변경브라켓(51)은 실린더(60)의 위치를 상하로 가변시킬 수 있도록 풀림가능한 볼트에 의해 상기 실린더고정부(50)에 고정되게 되며, 액체 충진 전 실린더로드(61)가 실린지(35) 내부의 최하단에 위치한 상태에서 충진이 시작되도록 높이를 조정할 수 있도록 한다.

액체의 공급이 카트리지타입으로 이루어지는 경우, 카트리지(70)가 본 발명의 액체 충진장치의 하우징에 고정될 필요가 있다. 이 경우, 상기 카트리지(70)는 카트리지고정부(80)를 통해 고정될 수 있도록 하며, 고정부지지부(81)가 고정수단(11)에 결합된 상태에서 카트리지고정부(80)가 상기 고정부지지부(81)에 삽입결합되는 형태를 취하도록 한다. 상기 카트리지고정부(80)에는 클램프고정브라켓(84)이 끼움결합되게 되고, 상기 클램프고정브라켓(84)에 결합수단(85)이 끼워지게 되고 동시에 클램프(82)의 일측에 형성된 끼움부(83)에 끼움형성되어 결합되도록 한다. 상기 클램프(82)는 카트리지(70)를 감싸며 지지할 수 있는 구조로 형성되도록 함으로써 상기 카트리지(70)가 안정된 상태에서 지지되며 액체를 공급할 수 있도록 한다.

그러나, 카트리지(70)를 지지하기 위한 수단은 상기에서 기술한 구성요소를 이용하는 이외에도 다양한 형태로 구현될 수 있는 것이기 때문에 반드시 상기 구성요소들에 한정해서 고정될 수 있는 것은 아닌 것으로 이해되어야 한다. 도4에서 보는 바와 같이 액체공급이 탱크 또는 펌프에 의해 이루어지는 경우, 상기 탱크 또는 펌프는 하우징의 외부에 설치되게 되고, 연결관을 통해 액체를 공급할 수 있도록 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.

10: 상부하우징 11: 고정수단 20: 하부하우징
21: 액체압력게이지 22: 실린더압력게이지 23: 토글스위치
24: 전원스위치 25: 액체압력조절기 26: 실린더압력조절기
27: 비상버튼 30: 액체가압밸브 31: 액체투입부
32: 에어주입구 33: 커플링 34: 루어락
35, 35': 실린지 36: 재료투입부 41: 밸브상부고정브라켓
42: 밸브하부고정브라켓 50: 실린더고정부 51: 위치변경브라켓
52: 실린더고정브라켓 60, 60': 실린더 61: 실린더로드
62: 정량위치센서 70: 카트리지 71: 카트리지삽입부
72: 카트리지실린더 73: 카트리지로드 74: 카트리지커버
75:커버홀 76: 카트리지피스톤 80: 카트리지고정부
81: 고정부지지부 82: 클램프 83: 끼움부
84: 클램프고정브라켓 85: 결합수단 90: 탱크
91: 콘트롤박스 92: 연결관 93: 탱크연결수단
100, 100': 액체 충진기

Claims (5)

1. 액체가압밸브(30)와 실린더(60)의 압력상태를 각각 나타내는 액체압력게이지(21)와 실린더 압력 게이지(22), 에어 또는 액체의 주입을 수동으로 조절하는 토글스위치(23), 액체가압밸브(30)와 실린더(60)에 가해지는 압력을 각각 조절하기 위한 액체압력조절기(25)와 실린더압력조절기(26) 및 액체 충진장치의 작동이상이 나타나는 경우 강제 종료를 위한 비상버튼(27)을 구비하는 하부하우징(20)과, 상부하우징(10)의 결합으로 이루어지는 하우징의 상부에 결합된 고정수단(11)에 고정되며, 액체를 정량적으로 토출시키기 위한 액체 충진장치에 있어서,
   액체투입부(31)에 탱크연결수단(93)이 결합된 상태에서 상기 탱크연결수단(93)에 연결되는 연결관(92)을 통해 탱크(90) 또는 펌프로부터 공급되거나, 상부하우징의 상부에 결합된 고정수단(11)에 고정된 고정부지지부(81)에 삽입결합되는 카트리지고정부(80)를 통해 고정되는 카트리지(70)로부터 공급되는 액체에 압력을 가하여 상기 액체가 실린지(35)로 토출되도록, 상기 탱크(90), 펌프 또는 카트리지(70)로부터 공급되는 액체가 투입되는 액체투입부(31) 및 투입되는 액체를 가압하기 위한 에어가 주입되는 에어주입구(32)를 구비하는 액체가압밸브(30);
   상기 액체가압밸브(30)로부터 토출된 액체를 일정 용량으로 충진하는 실린지(35);
   실린더로드(61)를 상기 실린지(35) 내부의 하단에 삽입한 상태에서 상기 액체가압밸브(30)로부터 토출되는 액체가 실린지(35) 내부를 상승할 때, 삽입된 상기 실린더로드(61)가 실린지(35) 내부로 충진되는 액체에 일정 압력을 가하는 실린더(60);
   상기 실린더(60)의 일측에 형성되며 실린지(35)에 충진되는 액체의 양을 조절하기 위한 정량위치센서(62); 및
   2개 이상의 실린지를 동시에 충진할 수 있도록 상부하우징(10) 상의 고정수단(11)에 형성되는 재료투입부(36)로 이루어지며,
   상기 재료투입부(36)의 일측으로 탱크(90), 펌프 또는 카트리지를 연결하여 액체를 충진하는 것을 특징으로 하는 액체 충진장치.
   
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