KR101390247B1 - Fluid filling device - Google Patents
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Abstract
다수의 대용량의 피충전 용기를 장착할 수 있도록 경량화되고, 머티어리얼 핸들링상에 있어서의 작업자의 부담을 경감한 유체 충전 장치. 이 유체 충전 장치는 교반 탈포된 유체를 수납하고, 이 유체를 배출하는 배출 노즐이 형성된 용기와, 회전축의 외주에 고정되고, 복수의 피충전 용기를 회전축의 길이 방향에 대해서 대략 30°~대략 90° 범위 내의 각도로 유지하는 회전자와, 회전축의 일단에 고정되고, 용기의 배출 노즐로부터 배출되는 유체를 복수의 피충전 용기로 유도하는 분배기와, 회전축을 회전시킴으로써 회전자 및 분배기를 회전시키고, 이들의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 분배기에 의해 유도되는 유체를 복수의 피충전 용기에 충전하는 회전 수단을 구비한다.A fluid filling device that is lightweight so that a large number of large-capacity containers to be filled can be mounted, and reduces the burden on the operator in material handling. This fluid filling device is fixed to the outer periphery of the rotating shaft and the container in which the stirring nozzle defoaming fluid was discharged | emitted, and discharges this fluid, The several filling container is made from about 30 degrees-about 90 degrees with respect to the longitudinal direction of a rotating shaft. A rotor maintained at an angle within a range, a distributor fixed to one end of the rotating shaft, leading the fluid discharged from the discharge nozzle of the container to the plurality of filled containers, a rotating rotor and the dispenser by rotating the rotating shaft, And rotation means for filling the plurality of containers to be filled with the fluid guided by the distributor by the centrifugal force generated by these rotations.
Description
본 발명은 액상 또는 페이스트상의 유체를 피충전 용기 내에 이송 충전하는 유체 충전 장치에 관한 것으로서, 예컨대 믹서에 의해 교반 탈포된 에폭시 수지 등의 유체를 탈포된 채의 상태로 시린지 등의 피충전 용기 내에 이송 충전하는 유체 충전 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
예컨대, 에폭시 수지 등의 유체를 기판에 도포할 때에는 원료 조성분을 교반 혼합해서 페이스트상의 유체로 하고, 유체 중의 기포를 제거함으로써 유체를 탈포하고, 탈포된 유체를 시린지 등의 피충전 용기 내에 이송 충전해서 사용에 제공하고 있다. 예컨대, 우선 믹서 등의 교반 용기 내에서 원료 조성분의 교반 혼합을 행함과 동시에, 원료 내에 함유되어 있는 기포를 제거하면서, 탈포된 유체를 압송용 용기로 이송하고, 또한, 피스톤에 의해 유체를 압송해서 피충전 용기 내에 충전하는 방법이 채용되어 있다.For example, when applying a fluid such as an epoxy resin to a substrate, the raw material composition is stirred and mixed to form a paste-like fluid, the fluid is degassed by removing bubbles in the fluid, and the degassed fluid is transported and filled into a filling container such as a syringe. We offer to use. For example, first, while mixing and mixing the raw material composition in a stirring vessel such as a mixer, while removing air bubbles contained in the raw material, the degassed fluid is transferred to the pressure feeding container, and the fluid is pumped by a piston. The method of filling in a container to be filled is adopted.
도 11은 종래의 유체 충전 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 압송용 용기(31)에는 사전에 탈포 완료된 유체(32)가 수납되어 있다. 압송용 용기(31) 내의 유체(32)를 시린지 등의 피충전 용기(34)에 압송하기 위해서 압송용 용기(31) 내에는 피스톤(33)이 삽입된다. 또한, 압송용 용기(31)에는 배관(35)을 통해서 압축 공기용 펌프(36)가 접속되어 있다. 압축 공기용 펌프(36)가 공기를 압축해서 압송용 용기(31) 내에 공급함으로써 피스톤(33)이 구동되어 압송용 용기(31) 내의 유체(32)가 피충전 용기(34)에 압송되어 충전된다.11 is a view for explaining an example of a conventional fluid filling method. As shown in FIG. 11, the
그러나, 상기의 유체 충전 방법에는 다음과 같은 문제가 있다.However, the above fluid filling method has the following problems.
(1) 교반 용기 내에서 탈포된 유체(32)가 교반 용기로부터 압송용 용기(31)로 이송되는 과정에 있어서 탈포된 유체(32)에 공기가 들어가서 기포가 발생되기 쉬운 경향이 있다.(1) In the process of conveying the
(2) 유체(32)가 압송용 용기(31)로부터 피충전 용기(34)로 이송되는 영역에 있어서 외계의 공기가 유체(32)의 이송로에 말려들어가 탈포된 유체(32)에 공기가 혼입되기 쉬운 경향이 있다.(2) In the area where the
(3) 유체(32)가 교반 용기로부터 압송용 용기(31)로 이송된 후에 피스톤(33)이 압송용 용기(31) 내에 삽입되므로 유체(32)와 피스톤(33) 사이에 잔류 공기가 끼워넣어져 압송 과정에 있어서 유체(32)가 공기를 말려들게 할 우려가 있다. 따라서, 피스톤(33)을 압송용 용기(31) 내에 삽입할 때에 유체(32)와 피스톤(33) 사이에 잔류 공기가 끼워넣어지지 않도록 세심한 주의 및 연구가 요구된다.(3) After the
(4) 피충전 용기(34)의 길이 방향을 수직으로 배치하고, 피충전 용기(34)의 하단측으로부터 유체(32)를 이송해서 충전할 경우에 유체(32)의 점성에 따라서는 원활한 충전이 곤란하다.(4) Smooth filling depending on the viscosity of the
(5) 유체(32)를 피충전 용기(34)에 압송 충전하기 위해 이용되는 장치를 구성하는 부재의 수가 많으므로 그 유지 보수를 위해 많은 노력이 필요하게 되고, 비용 상승을 초래한다. 즉, 이들 부재를 반복해서 사용하기 위해서는 장치의 분해 및 부재의 세정이 필요함과 아울러, 부재에 부착된 유체(32)가 낭비된다. 한편, 일단 사용된 부재를 파기할 경우에는 러닝 코스트가 대폭적으로 상승된다.(5) Since the number of members constituting the apparatus used for pressure-feeding the
관련된 기술로서, 일본 특허 출원 공개 JP-P2003-201000A에는 유체를 교반 탈포해서 피충전 용기에 이송 충전하는 방법, 및 유체 이송 충전 장치(믹서)가 개시되어 있다. 이 유체 이송 충전 장치는 유체를 수용하여 자전하면서 공전하는 교반 용기와, 교반 용기의 중심축 상의 하단부에 배치되어 교반 용기 내의 유체를 공급하는 개폐 밸브가 부착된 접속구(接續口)와, 접속구에 연접하고 또한 교반 용기의 자전 및 공전에 추종해서 자전하면서 공전하는 피충전 용기를 갖는다.As a related art, Japanese Patent Application Laid-Open No. JP-P2003-201000A discloses a method of conveying and filling a fluid by stirring and degassing a filled container, and a fluid conveying filling device (mixer). The fluid transfer filling device is connected to a stirring vessel that receives fluid and rotates while rotating, a connection port having an opening / closing valve disposed at the lower end on the central axis of the stirring vessel and supplying a fluid in the stirring vessel, and connected to the connection port. And a charged container which follows the rotation and revolution of the stirring vessel and rotates while rotating.
JP-P2003-201000A에 개시된 유체 이송 충전 장치에 의하면, 교반 용기 및 피충전 용기의 자전 및 공전에 따른 원심력을 이용함으로써 상기 (1)~(5)의 문제를 해결할 수 있고, 기포 등의 혼잡을 일으키지 않고 확실하게 교반 용기로부터 피충전 용기 내로 유체를 이송 충전할 수 있다. 그러나, 대용량의 피충전 용기(시린지)를 이용해서 대량의 유체를 복수의 시린지에 한번에 충전하기 위해서는 대용량의 교반 용기와 대용량의 시린지가 장착될 수 있는 전용의 유체 충전 장치가 필요하다.According to the fluid transfer filling apparatus disclosed in JP-P2003-201000A, the problems of (1) to (5) can be solved by using the centrifugal force according to the rotation and the revolution of the stirring vessel and the filling vessel, and congestion of bubbles and the like can be avoided. The fluid can be transferred and filled from the stirring vessel into the filling vessel without fail. However, in order to fill a large amount of fluid into a plurality of syringes at one time using a large-capacity filled container (syringe), a dedicated fluid filling device capable of mounting a large-capacity stirring container and a large-capacity syringe is required.
이러한 유체 충전 장치에 있어서 100㎤ 이상의 대용량을 갖는 시린지를 한번에 8개나 12개와 같이 다수개 이용할 경우에는 지그류가 커져 무거워지므로 머티어리얼 핸들링상의 문제가 있었다. 또한, 세정 부품의 수가 많아지고, 장치의 취급에 익숙해져 있지 않은 작업자에 있어서는 조작상의 실수가 발생될 우려도 있었다.In such a fluid filling apparatus, when a plurality of syringes having a large capacity of 100
그래서, 상기한 점을 감안하여 본 발명은 다수의 대용량의 피충전 용기(시린지 등)를 장착할 수 있도록 경량화되고, 머티어리얼 핸들링상에 있어서의 작업자의 부담을 경감한 유체 충전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, in view of the above, the present invention provides a fluid filling apparatus that is light in weight so that a large number of large-capacity containers to be filled (syringe, etc.) can be mounted, and reduces the burden on the operator in material handling. For the purpose of
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 하나의 관점에 의한 유체 충전 장치는 교반 탈포된 유체를 수납하고, 상기 유체를 배출하는 배출 노즐이 형성된 용기와, 회전축의 외주에 고정되고, 복수의 피충전 용기를 회전축의 길이 방향에 대해서 대략 30°~ 대략 90° 범위 내의 각도로 유지하는 회전자와, 회전축의 일단에 고정되고, 용기의 배출 노즐로부터 배출되는 유체를 복수의 피충전 용기로 유도하는 분배기와, 회전축을 회전시킴으로써 회전자 및 분배기를 회전시키고, 이들의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 분배기에 의해 유도되는 유체를 복수의 피충전 용기에 충전하는 회전 수단을 구비한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, the fluid filling apparatus which concerns on one aspect of this invention is fixed to the outer periphery of the rotating shaft with the container in which the stirring nozzle defoaming fluid was received, and the discharge nozzle which discharges the said fluid is formed, A rotor for holding the vessel at an angle within the range of approximately 30 ° to approximately 90 ° with respect to the longitudinal direction of the rotation shaft, and a distributor fixed to one end of the rotation shaft and guiding fluid discharged from the discharge nozzle of the container to the plurality of filled containers And rotating means for rotating the rotor and the dispenser by rotating the rotary shaft, and filling the plurality of filled containers with fluid guided by the dispenser by the centrifugal force generated by the rotation thereof.
<발명의 효과>EFFECTS OF THE INVENTION [
본 발명의 하나의 관점에 의하면, 복수의 피충전 용기를 소정의 각도로 유지하는 회전자와, 용기의 배출 노즐로부터 배출되는 유체를 복수의 피충전 용기로 유도하는 분배기를 회전시키므로, 이들의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 분배기에 의해 유도되는 유체를 복수의 피충전 용기에 충전할 수 있다. 그 결과, 다수의 대용량의 피충전 용기를 장착할 수 있도록 대형이고 대중량의 지그를 사용하지 않아 경량화되고, 머티어리얼 핸들링상에 있어서의 작업자의 부담을 경감한 유체 충전 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.According to one aspect of the present invention, since the rotor holding the plurality of container to be filled at a predetermined angle, and the distributor for guiding the fluid discharged from the discharge nozzle of the container to the plurality of container to be filled, the rotation of these The fluid guided by the dispenser by the centrifugal force generated by can be filled into the plurality of filled containers. As a result, it is possible to provide a fluid filling apparatus that is light in weight without using a large and heavy-weight jig so that a large number of large-capacity containers can be loaded, and reduces the burden on the operator in material handling. Done.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 유체 충전 장치의 구조를 나타내는 일부 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 분배기의 제 1 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 분배기의 제 1 실시예를 나타내는 일부 단면 측면도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 분배기의 제 2 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 분배기의 제 2 실시예를 나타내는 측면도이다.
도 6은 도 1에 나타내는 분배기의 제 2 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 1에 나타내는 분배기의 제 2 실시예를 나타내는 분해 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 유체 충전 장치의 구조를 나타내는 일부 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 유체 충전 장치의 구조를 나타내는 일부 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 유체 충전 장치의 구조를 나타내는 일부 단면도이다.
도 11은 종래의 유체 충전 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.1 is a partial cross-sectional view showing the structure of a fluid filling apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a first embodiment of the distributor shown in FIG. 1. FIG.
3 is a partial cross-sectional side view showing a first embodiment of the distributor shown in FIG. 1.
4 is a plan view illustrating a second embodiment of the distributor shown in FIG. 1.
FIG. 5 is a side view illustrating a second embodiment of the distributor shown in FIG. 1. FIG.
6 is a cross-sectional view showing the second embodiment of the distributor shown in FIG. 1.
FIG. 7 is an exploded plan view showing a second embodiment of the distributor shown in FIG. 1. FIG.
8 is a partial cross-sectional view showing the structure of a fluid filling apparatus according to a second embodiment of the present invention.
9 is a partial cross-sectional view showing the structure of a fluid filling apparatus according to a third embodiment of the present invention.
10 is a partial cross-sectional view showing the structure of a fluid filling apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining an example of a conventional fluid filling method.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙여서 중복되는 설명을 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail, referring drawings. In addition, the same component is attached | subjected with the same code | symbol, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 유체 충전 장치의 구조를 나타내는 일부 단면도이다. 이 유체 충전 장치는 전동기(2) 등의 회전 수단에 의해 회전 구동되는 회전축(1)과, 회전축(1)을 회동 가능하게 지지하는 지지부가 설치된 챔버(4)와, 회전축(1)의 외주에 고정되어 회전축(1)과 함께 회전하는 회전자(5)와, 회전축(1)의 상단에 고정되어 회전축(1)과 함께 회전하는 분배기(7)와, 챔버(4) 상에 배치된 용기(9)와, 각 부를 제어하는 제어부(17)를 포함하고 있다.1 is a partial cross-sectional view showing the structure of a fluid filling apparatus according to a first embodiment of the present invention. The fluid filling apparatus is provided with a rotating
용기(9)는 믹서에 의해 교반 탈포된 에폭시 수지 등의 액상 또는 페이스트상의 재료(이하, 「유체」라고 함)(10)를 수납하고, 하부에는 유체(10)를 배출하는 배출 노즐이 형성되어 있다. 용기(9)의 중심축은 회전축(1)의 중심축과 일치하고 있지만, 용기(9)는 챔버(4) 상에 고정되어 있고, 회전축(1)과 함께 회전하지 않으므로 전동기(2)에 걸리는 부하를 최소한으로 할 수 있다.The
용기(9)에 수납되어 있는 유체(10)를 가압해서 배출 노즐로부터 압출하기 위해 기체(공기 또는 비활성 가스 등)를 압축해서 공급하는 콤프레셔(14)와, 기체의 유량을 조절하는 레귤레이터(15)와, 기체의 유로가 되는 튜브(16)를 설치하여도 좋다. 그 경우에 용기(9)는 유체(10)의 상측에 배치되는 피스톤(11)과, 튜브(16)를 통해서 공급되는 기체를 도입하는 튜브 접속구(13)가 형성된 덮개(12)를 갖는다. 또한, 본원에 있어서 「콤프레셔」란 각종의 가압용 펌프를 포함하는 넓은 개념이다.
콤프레셔(14)에 의해 압축된 기체가 레귤레이터(15) 및 튜브(16)를 통해 용기(9) 내에 공급되면 기체의 압력에 의해 피스톤(11)이 하방으로 밀려져 용기(9)에 수납되어 있는 유체(10)를 가압해서 배출 노즐로부터 압출한다. 유체(10)를 가압하는 압력은 유체(10)의 점도 및 수납량에 의해 좌우되지만 대략 1기압으로부터 대략 3기압까지의 범위가 바람직하고, 제어부(17)가 레귤레이터(15)를 제어함으로써 조절할 수 있다.When the gas compressed by the
회전자(5)는 복수의 시린지(피충전 용기)(6)를 회전축(1)의 길이 방향에 대해서 대략 30°~ 대략 90° 범위 내의 각도로 유지되어 있다. 시린지(6)의 장착 개수는 시린지(6)의 사이즈에도 의하지만, 2개로부터 수십개까지가 바람직하고, 복수개의 시린지(6)를 회전자(5)의 주변부에 균등한 간격으로 배치하는 것이 바람직하다.The
분배기(7)는 분배기 본체(7a)와, 분배기 본체(7a)에 부착되는 복수의 유도 튜브(7b)로 구성된다. 또한, 분배기 본체(7a)와 복수의 유도 튜브(7b)를 일체적으로 성형하도록 해도 좋다. 분배기 본체(7a) 내에 있어서의 유로 및 유도 튜브(7b)는 시린지(6)의 장착 개수에 따라 설치된다. 분배기(7)는 용기(9)의 배출 노즐로부터 배출되는 유체(10)의 받침 접시가 되어 분배기 본체(7a) 내에 있어서의 유로 및 유도 튜브(7b)를 통해 복수의 시린지(6)에 유체(10)를 유도한다. 또한, 전동기(2)가 회전축(1)을 회전시킴으로써 회전자(5) 및 분배기(7)가 회전되고, 분배기(7)에 의해 유도된 유체가 원심력에 의해 복수의 시린지(6)에 충전된다.The
도 2는 도 1에 나타내는 분배기의 제 1 실시예를 나타내는 평면도이고, 도 3은 동 분배기의 일부 단면 측면도이다. 도 2 및 도 3에 나타내는 제 1 실시예에 있어서는 분배기(7)가 8개의 유도 튜브(7b)를 갖고 있고, 각 유도 튜브(7b)는 시린지를 향해서 비스듬히 아래쪽으로 경사지도록 분배기 본체(7a)에 부착되어 있다. 유체의 유동을 원활하게 하기 위해서 분배기 본체(7a) 내에 있어서의 유로 상부에는 회전축(1)(도 1)의 길이 방향에 대해서 대략 30°~대략 60°의 각도를 갖는 테이퍼면이 형성되어 있다.FIG. 2 is a plan view showing a first embodiment of the distributor shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of the distributor. In the first embodiment shown in Figs. 2 and 3, the
도 4는 도 1에 나타내는 분배기의 제 2 실시예를 나타내는 평면도이고, 도 5는 동 분배기의 측면도이다. 또한, 도 6은 동 분배기의 단면도이며, 도 7은 동 분배기로부터 분배기 상부를 분리한 상태에 있어서의 평면도이다. 도 4~도 7에 나타내는 제 2 실시예에 있어서는 분배기(8)가 유체의 유도로로서 기능하는 분배기 하부(8a)와, 용기(9)(도 1)로부터 유체가 주입되는 개구부가 형성된 분배기 상부(8b)와, 유체를 복수의 시린지에 주입하는 복수의 노즐(8c)로 구성된다. 각각의 노즐(8c)은 유체가 충전되는 시린지를 향해서 비스듬히 아래쪽으로 경사지도록 분배기 하부(8a)에 부착되어 있다. 노즐(8c)의 경사각은 회전축(1)(도 1)의 길이 방향에 대해서 대략 30°~대략 60°가 바람직하다.4 is a plan view illustrating a second embodiment of the distributor shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a side view of the distributor. 6 is a sectional view of the distributor, and FIG. 7 is a plan view in a state where the distributor upper part is separated from the distributor. In the second embodiment shown in FIGS. 4 to 7, the
도 6 및 도 7을 참조하면 유체의 유동을 균등하게 하기 위해서 분배기 하부(8a)의 저부는 평면으로 형성되고, 분배기 하부(8a)와 분배기 상부(8b) 사이에 8개의 노즐(8c) 사이를 분할하도록 방사상으로 분배기 내부 측벽(8d)이 형성되어 있다. 이것에 의해서, 8방향의 분배기 내부 측벽(8d)에 둘러싸여진 중앙 저면(사선부)(8e)으로부터 8개의 노즐(8c)을 향해서 대향하는 2개의 분배기 내부 측벽(8d)에 각각이 끼워진 8개의 유도 홈(8f)이 형성된다. 또한, 분배기 하부(8a)의 원주면에는 노즐(8c)로의 유도구(誘導口)(8g)가 형성되어 있다. 또한, 분배기 내부 측벽(8d)을 구성하는 부재는 분배기 하부(8a) 또는 분배기 상부(8b)에 부착된 별개의 부재이여도 좋고, 분배기 하부(8a) 또는 분배기 상부(8b)와 일체화된 부재이여도 좋다.6 and 7 the bottom of the
회전축(1)(도 1)을 회전시키면서 분배기 하부(8a)의 중앙 저면(8e) 내에 유체를 유입(적하)시키면 유체가 원심력에 의해 넓혀져서 8개의 유도 홈(8f)을 따라 흘러간다. 각각의 유도 홈(8f)의 폭은 노즐(8c)에 도달하는 위치에 있어서 노즐(8c)의 내경과 일치하도록 설정되어 있다. 또한, 노즐(8c)로의 유도구(8g)는 유체의 흐름을 막지 않도록 분배기 하부(8a)의 저부보다 높은 위치에 형성되어 있으므로 유체가 고이지 않고 통과할 수 있는 구조가 실현된다.When the fluid is introduced (dropped) into the
제 1 및 제 2 실시예에 있어서는 8개의 시린지를 배치할 경우를 예로서 나타냈지만, 적당한 변형을 해서 시린지의 배치 및 개수는 변경할 수 있다.Although the case where 8 syringes are arrange | positioned in the 1st and 2nd Example was shown as an example, arrangement | positioning and the number of syringes can be changed by making an appropriate deformation | transformation.
다시 도 1을 참조하면, 매우 고점도(예컨대, 50만cps 정도)의 유체를 시린지(6)에 충전할 경우에는 시린지(6)를 대략 수평으로 배치함으로써 강력한 원심력에 의해 유체를 시린지(6)에 충전하는 것이 가능하고, 충전 종료 후에 회전자(5)의 회전이 정지하여도 유체가 시린지(6)로부터 역류해서 유출될 일은 없다. 한편, 비교적 저점도의 유체를 시린지(6)에 충전할 경우에는 그 만큼 원심력을 가하지 않아도 되고, 충전 종료 후에 회전자(5)의 회전이 정지하여도 유체가 시린지(6)로부터 유출되지 않도록 시린지(6)의 경사각은 대략 30°~대략 60°가 바람직하다.Referring back to FIG. 1, when filling the
유도 튜브(7b)의 선단에 있어서 유체에 작용하는 원심력은 용기(9)의 크기나 시린지(6)의 크기, 또한, 유체의 점도 등의 특성에 의해 조절되지만 30G~400G 정도가 바람직하다. 회전자(5) 및 분배기(7)의 회전수는 제어부(17)에 있어서 전동기(2)에 인가되는 구동 신호의 주파수를, 예컨대 인버터에 의해 변경함으로써 조절된다.The centrifugal force acting on the fluid at the tip of the
또한, 교반 탈포된 유체에 기포가 재혼입되지 않도록 챔버(4)로서 적어도 회전자(5) 및 분배기(7)의 주위를 덮는 밀폐식의 진공 챔버를 이용하여도 좋다. 그 경우에 드라이 펌프나 오일 펌프 등의 진공 펌프(3)가 챔버(4)의 하부에 설치된다. 진공 펌프(3)가 챔버(4) 내의 공기를 외부로 배출함으로써 챔버(4) 내의 압력을 저하시켜서 진공 상태로 한다. 그 경우에 유체의 비점에 의해 유체가 비등할 일이 없도록 제어부(17)를 이용해서 증기압 특성 곡선 등에 의거하여 진공도를 자유롭게 조절할 수 있게 한다. 일반적으로는 진공도는 1torr(0.133㎪)~100torr(13.3㎪) 정도로 충분하다.Moreover, you may use the closed vacuum chamber which covers the circumference | surroundings of the
이어서, 도 1에 나타내는 유체 충전 장치의 동작예에 대해서 설명한다. 이 예에 있어서는 챔버(4)로서 상기와 같은 진공 챔버가 이용된다.Next, the operation example of the fluid filling apparatus shown in FIG. 1 is demonstrated. In this example, the above vacuum chamber is used as the
준비 단계에 있어서 작업자가 사전에 믹서를 이용해서 유체(10)를 교반 탈포하여 용기(9) 내에 주입한다. 그 후, 작업자는 용기(9) 내에 피스톤(11)을 삽입하고, 용기(9)의 상측에 덮개(12)를 부착한다. 또한, 작업자는 미리 회전자(5)에 복수의 시린지(6) 및 분배기(7)를 장착해 둔다.In the preparatory step, the operator stirs and deflates the fluid 10 using a mixer beforehand and injects it into the
작업자가 동작 개시 스위치를 누르면 제어부(17)가 챔버(4) 내의 압력을 저하시키도록 진공 펌프(3)를 제어한다. 소정의 시간이 경과해서 진공도가, 예컨대 10torr(1.33㎪) 정도에 도달하면 제어부(17)는 회전축(1)을 회전시키도록 전동기(2)를 제어한다. 이에 따라, 회전자(5) 및 분배기(7)가 회전축(1)과 함께 회전한다. 제어부(17)는 전동기(2)에 인가되는 구동 신호의 주파수를, 예컨대 인버터에 의해 변경함으로써 회전축(1)을 가변속 회전 구동하는 것이 가능하다.When the operator presses the operation start switch, the
회전축(1)의 회전수가 소정의 회전수에 도달하여 유도 튜브(7b)의 선단에 소정의 원심력, 예컨대 30G(점도에 따라서는 더 작아도 좋음) 정도의 원심력이 발생한 단계에서 제어부(17)는 튜브(16)를 통해서 용기(9)에 기체를 공급하도록 콤프레셔(14) 또는 레귤레이터(15)를 제어한다. 제어부(17)는 이 시점에서 콤프레셔(14)의 동작을 개시시켜도 좋고, 미리 콤프레셔(14)의 동작을 개시시켜 두고, 레귤레이터(15)를 제어함으로써 기체의 공급을 개시시켜도 좋다. 용기(9)에 기체가 공급되면 기체의 압력에 의해 피스톤(11)이 유체(10)를 가압한다. 유체(10)를 가압하는 압력은 제어부(17)가 레귤레이터(15)를 제어함으로써 조절할 수 있다.In the stage where the rotational speed of the
이에 따라, 용기(9) 내의 유체(10)가 배출 노즐로부터 배출되어 분배기(7) 내에 유입된다. 분배기(7)는 배출 노즐로부터 배출되는 유체(10)를 복수의 유도 튜브(7b)를 통해서 복수의 시린지(6)에 균등하게 유도한다. 회전자(5) 및 분배기(7)가 회전함으로써 발생되는 원심력에 의해 분배기(7)에 의해 유도된 유체가 복수의 시린지(6)에 충전된다. 이와 같이 하여, 유체에 기포를 혼입시키지 않고 복수의 시린지(6)에 대한 고속도이고 고밀도의 충전을 액체의 처리량 및 점도에도 의하지만, 5분 정도의 단시간에 동시에 행할 수 있다.Accordingly, the fluid 10 in the
본 실시형태에 의하면, 대용량의 시린지에 유체를 충전할 경우에 있어서도 한번에 8개라든가 12개라는 시린지를 회전자에 장착하는 것만으로 좋으므로, 대폭적인 경량화가 가능하게 되고, 하중에 대한 작업자의 부담을 대폭적으로 경감할 수 있다. 또한, 세정 부품점수도 대폭적으로 삭감되므로, 작업자의 조작 실수가 발생될 우려도 저감된다. 또한, 시린지를 교환하는 것만으로 연속적인 운전이 가능하므로, 세정 작업 등을 행하기 위한 휴지 시간이 불필요하게 되어 생산성이 대폭적으로(예컨대, 200% 이상) 향상된다. 아울러, 충전해야 할 유체로서 극압 하중(極壓荷重)(집중 하중)을 받으면 겔화(고착)되기 쉬운 UV 시일제(자외선 경화 시일제) 등을 이용할 경우에는 슬라이딩부를 없앰으로써 유체의 겔화를 방지해서 불량률의 발생을 격감시키는 것이 가능하게 된다.According to the present embodiment, even when filling a large-capacity syringe with fluid, it is only necessary to mount eight or twelve syringes at a time on the rotor, so that the weight can be greatly reduced, and the burden on the operator is heavy. Can be greatly reduced. In addition, since the number of cleaning parts is greatly reduced, there is also a possibility that an operator's mistake of operation may occur. Moreover, since continuous operation is possible only by replacing a syringe, the down time for performing a washing | cleaning operation etc. becomes unnecessary, and productivity improves significantly (for example, 200% or more). In addition, when using a UV sealant (ultraviolet curing sealant) or the like that is easy to gel (fix) when subjected to extreme pressure (intensive load) as the fluid to be filled, the gelation of the fluid is prevented by eliminating the sliding part. It is possible to reduce the occurrence of the defective rate.
이어서, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해서 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described.
도 8은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 유체 충전 장치의 구조를 나타내는 일부 단면도이다. 제 2 실시형태에 있어서는 유체(10)를 수납하는 용기(9)가 챔버(4) 내에 배치되어 있고, 회전자(5)에 유지되어서 분배기(7)와 함께 회전한다. 용기(9)의 중심축은 회전축(1)의 중심축과 일치하고 있고, 이에 따라, 전동기(2)에 걸리는 부하를 경감할 수 있다.8 is a partial cross-sectional view showing the structure of a fluid filling apparatus according to a second embodiment of the present invention. In 2nd Embodiment, the
제 2 실시형태에 있어서는 용기(9)가 분배기(7)와 함께 회전하므로 챔버(4)에 고정된 튜브(16)와 용기(9)의 덮개(12) 사이에 회전 가능하고 기체를 주입할 수 있는 로터리 조인트(스위블 조인트)(18)를 접속할 필요가 있다. 로터리 조인트(스위블 조인트)란 상대적으로 회전하는 복수의 배관 또는 기기를 서로 접속하기 위한 파이프 조인트이다. 로터리 조인트(18)는 콤프레셔(14)로부터 레귤레이터(15) 및 튜브(16)를 통해 공급되는 기체를 용기(9) 내에 도입한다. 그 결과, 기체의 압력에 의해 피스톤(11)이 하방으로 밀려져 용기(9)에 수납되어 있는 유체(10)를 가압해서 배출 노즐로부터 압출할 수 있다. 그 외의 점에 관해서는 제 1 실시형태와 같다.In the second embodiment, the
본 실시형태에 의하면, 회전자(5) 및 분배기(7)뿐만 아니라 용기(9)도 챔버(4) 내에 격납되므로 챔버(4) 내를 진공 상태로 유지함으로써 유체로의 기포의 혼입을 더욱 방지할 수 있게 된다.According to this embodiment, not only the
이어서, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해서 설명한다.Next, a third embodiment of the present invention will be described.
도 9는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 유체 충전 장치의 구조를 나타내는 일부 단면도이다. 제 3 실시형태는 저점도(예컨대, 1만cps 이하)의 유체를 충전하기 위해서 제 1 실시형태를 변형한 것이다.9 is a partial cross-sectional view showing the structure of a fluid filling apparatus according to a third embodiment of the present invention. The third embodiment is a modification of the first embodiment to fill a fluid of low viscosity (e.g., 10,000 cps or less).
제 3 실시형태에 있어서는 저점도의 유체(10)의 자연 유출을 방지하기 위해서 용기(9)의 배출 노즐에 개폐 콕(19)이 설치되어 있다. 또한, 유체(10)를 수납하는 용기(9)는 챔버(4) 상에 고정되어 있고, 분배기(7)와 함께 회전하지 않으므로, 용기(9)의 배출 노즐과 분배기(7) 사이에 로터리 조인트(스위블 조인트)(18)가 접속되어 있다. 로터리 조인트(18)는 배출 노즐로부터 배출되는 유체를 확실하게 분배기(7)에 도입할 수 있다. 또는, 로터리 조인트(18)를 생략해서 유체(10)가 용기(9)로부터 개폐 콕(19) 및 배관을 통해 분배기 본체(7a) 내에 자연 낙하되도록 해도 좋다. 그 외의 점에 관해서는 제 1 실시형태와 같다.In the third embodiment, the opening / closing
본 실시형태에 의하면, 저점도의 유체를 시린지에 충전할 경우에 용기(9)로부터 유체가 자연 유출되거나, 배출 노즐로부터 배출되는 유체가 분배기(7) 밖으로 누출되는 것을 방지할 수 있게 된다.According to the present embodiment, when the low-viscosity fluid is filled into the syringe, it is possible to prevent the fluid from naturally flowing out of the
이어서, 본 발명의 제 4 실시예에 대해서 설명한다.Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
도 10은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 유체 충전 장치의 구조를 나타내는 일부 단면도이다. 제 4 실시예에 있어서는 도 1에 나타내는 레귤레이터(15) 대신에 3방향 스위칭 밸브(20)가 설치되어 있다. 3방향 스위칭 밸브(20)는 용기(9)로부터 기체를 배출하거나 또는 용기(9)에 기체를 도입하기 위해 형성된 튜브 접속구(13)를 튜브(21 또는 22)를 통해서 챔버(4)[및 진공 펌프(3)]와 콤프레셔(14) 중 한쪽에 선택적으로 접속한다.10 is a partial cross-sectional view showing the structure of a fluid filling apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a three-
챔버(4) 내의 압력을 저하시킬 때에는 제어부(17)가 튜브 접속구(13)가 튜브(21)를 통해서 챔버(4)[및 진공 펌프(3)]에 접속되도록 3방향 스위칭 밸브(20)를 제어한다. 이에 따라, 용기(9) 내의 압력이 챔버(4) 내의 압력에 추종해서 저하되므로 용기(9) 내의 유체(10)가 시린지(6) 내에 적하되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 시린지(6) 내의 유체로의 기포의 혼입이 발생되지 않는다.When the pressure in the
이어서, 챔버(4) 내의 압력이 충분히 저하되어 복수의 시린지(6)에 유체를 충전할 때에는 제어부(17)가 튜브 접속구(13)가 튜브(22)를 통해서 콤프레셔(14)에 접속되도록 3방향 스위칭 밸브(20)를 제어한다. 그 결과, 콤프레셔(14)로부터의 기체의 압력에 의해 피스톤(11)이 유체(10)를 가압하여 용기(9) 내의 유체(10)가 복수의 시린지(6)에 유도된다. 3방향 스위칭 밸브(20)의 제어는 제어부(17)가 작업자의 조작에 따라 행하도록 해도 좋지만 이하와 같이 자동화해도 좋다.Subsequently, when the pressure in the
3방향 스위칭 밸브(20)의 자동 제어에 관한 제 1 예로서, 이 유체 충전 장치는 챔버(4) 내의 압력을 측정하는 진공계(23)를 더 포함해도 좋다. 제어부(17)는 진공계(23)에 의해 측정된 압력이 소정의 값보다 높을 때에 튜브 접속구(13)가 튜브(21)를 통해서 챔버(4)[및 진공 펌프(3)]에 접속되도록 3방향 스위칭 밸브(20)를 제어한다.As a first example of the automatic control of the three-
이어서, 제어부(17)는 진공계(23)에 의해 측정된 압력이 소정의 값보다 낮아졌을 때에 전동기(2)를 기동해서 회전자(5)를 회전시킴과 아울러, 튜브 접속구(13)가 튜브(22)를 통해서 콤프레셔(14)에 접속되도록 3방향 스위칭 밸브(20)를 제어한다. 이에 따라, 복수의 시린지(6)로의 유체의 충전이 개시된다.Subsequently, the
3방향 스위칭 밸브(20)의 자동 제어에 관한 제 2 예로서, 제어부(17)는 챔버(4) 내의 압력을 저하시키도록 진공 펌프(3)를 제어하고나서 소정의 시간이 경과할 때까지는 튜브 접속구(13)가 튜브(21)를 통해서 챔버(4)[및 진공 펌프(3)]에 접속되도록 3방향 스위칭 밸브(20)를 제어한다.As a second example of automatic control of the three-
이어서, 제어부(17)는 챔버(4) 내의 압력을 저하시키도록 진공 펌프(3)를 제어하고나서 소정의 시간이 경과한 후에 전동기(2)를 기동해서 회전자(5)를 회전시킴과 아울러, 튜브 접속구(13)가 튜브(22)를 통해서 콤프레셔(14)에 접속되도록 3방향 스위칭 밸브(20)를 제어한다. 이에 따라, 복수의 시린지(6)로의 유체의 충전이 개시된다.Subsequently, the
제 4 실시예에 의하면, 챔버(4) 내가 충분히 진공 처리되기 전에 유체(10)가 시린지(6) 내에 적하되는 것을 방지해서 시린지(6) 내의 유체로의 기포의 혼입을 저지할 수 있다. 그 외의 점에 관해서는 제 1 실시형태와 같다. 또한, 제 2 또는 제 3 실시형태에 있어서도 제 4 실시예와 마찬가지로 스위칭 밸브(20) 등을 설치하도록 해도 좋다.According to the fourth embodiment, the fluid 10 can be prevented from dripping into the
<산업상 이용가능성>Industrial Applicability
본 발명은 액상 또는 페이스트상의 유체를 피충전 용기 내에 이송 충전하는 유체 충전 장치에 있어서 이용하는 것이 가능하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a fluid filling apparatus for transferring and filling a liquid or paste-like fluid into a container to be filled.
1 : 회전축 2 : 전동기
3 : 진공 펌프 4 : 챔버
5 : 회전자 6 : 시린지
7,8 : 분배기 7a : 분배기 본체
7b : 유도 튜브 8a : 분배기 하부
8b : 분배기 상부 8c : 노즐
8d : 분배기 내부 측벽 8e : 중앙 저면
8f : 유도 홈 8g : 유도구
9 : 용기 10 : 유체
11 : 피스톤 12 : 덮개
13 : 튜브 접속구 14 : 콤프레셔
15 : 레귤레이터 16,21,22 : 튜브
17 : 제어부 18 : 로터리 조인트
19 : 개폐 콕 20 : 3방향 스위칭 밸브
23 : 진공계1: rotating shaft 2: electric motor
3: vacuum pump 4: chamber
5: rotor 6: syringe
7,8
7b:
8b:
8d: Splitter
8f: guide
9: container 10: fluid
11
13
15
17
19: opening and closing cock 20: three-way switching valve
23: vacuum gauge
Claims (9)
회전축의 외주에 고정되고, 복수의 피충전 용기를 상기 회전축의 길이 방향에 대해서 30°~ 90° 범위 내의 각도로 유지하는 회전자;
상기 회전축의 일단에 고정되고, 상기 용기의 배출 노즐로부터 배출되는 유체를 상기 복수의 피충전 용기로 유도하는 분배기;
상기 회전축을 회전시킴으로써 상기 회전자 및 상기 분배기를 회전시키고, 이들의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 상기 분배기에 의해 유도되는 유체를 상기 복수의 피충전 용기에 충전하는 회전 수단;
교반 탈포된 유체에 기포가 재혼입되지 않도록 적어도 상기 회전자 및 상기 분배기의 주위를 덮는 밀폐식의 챔버;
상기 용기로부터 기체를 배출하거나 또는 상기 용기에 기체를 도입하기 위해 형성된 튜브 접속구를 튜브를 통해서 상기 챔버와 콤프레셔 중 한쪽에 선택적으로 접속시키는 스위칭 밸브; 및
상기 챔버 내의 압력을 저하시킬 때에 상기 튜브 접속구가 튜브를 통해서 상기 챔버에 접속되도록 상기 스위칭 밸브를 제어하고, 상기 복수의 피충전 용기에 유체를 충전할 때에 상기 튜브 접속구가 튜브를 통해서 상기 콤프레셔에 접속되도록 상기 스위칭 밸브를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 충전 장치.A container configured to receive the stirred defoaming fluid and to have a discharge nozzle for discharging the fluid;
A rotor fixed to an outer circumference of the rotating shaft and holding the plurality of filled containers at an angle within a range of 30 ° to 90 ° with respect to the longitudinal direction of the rotating shaft;
A distributor fixed to one end of the rotating shaft and configured to guide the fluid discharged from the discharge nozzle of the container to the plurality of filled containers;
Rotating means for rotating the rotor and the dispenser by rotating the rotating shaft, and filling the plurality of filled containers with fluid guided by the dispenser by centrifugal force generated by the rotation thereof;
A hermetically sealed chamber covering at least the circumference of the rotor and the distributor so that bubbles are not re-introduced into the stirred defoaming fluid;
A switching valve for selectively connecting a tube connection formed to discharge gas from the container or to introduce gas into the container through a tube to one of the chamber and the compressor; And
The switching valve is controlled such that the tube connection port is connected to the chamber through a tube when the pressure in the chamber is reduced, and the tube connection port is connected to the compressor through a tube when the fluid is filled in the plurality of filled containers. And control means for controlling said switching valve so as to be possible.
상기 용기는 상기 튜브 접속구가 형성된 덮개를 갖는 것을 특징으로 하는 유체 충전 장치.The method of claim 1,
And the container has a lid in which the tube connection port is formed.
상기 용기가 상기 회전자에 유지되어 상기 분배기와 함께 회전할 경우에 상기 튜브와 상기 덮개 사이에 접속되고, 상기 튜브를 통해서 공급되는 기체를 상기 튜브 접속구에 도입하는 로터리 조인트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 충전 장치.3. The method of claim 2,
And a rotary joint which is connected between the tube and the lid when the container is held by the rotor and rotates with the distributor, and introduces gas supplied through the tube into the tube connection port. Fluid filling device.
상기 용기가 상기 분배기와 함께 회전하지 않을 경우에 상기 용기와 상기 분배기 사이에 접속되고, 상기 배출 노즐로부터 배출되는 유체를 상기 분배기에 도입하는 로터리 조인트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 충전 장치.The method of claim 1,
And a rotary joint connected between the container and the dispenser when the container does not rotate with the dispenser and introducing a fluid discharged from the discharge nozzle into the dispenser.
상기 제어 수단은 상기 챔버 내의 압력을 저하시키도록 진공 펌프를 제어하고, 그 후 상기 회전축을 회전시키도록 상기 회전 수단을 제어하고, 상기 회전축의 회전수가 소정의 회전수에 도달하고나서 상기 용기에 수납되어 있는 유체를 가압해서 상기 배출 노즐로부터 압출하기 위해 튜브를 통해서 상기 용기에 기체를 공급하도록 상기 콤프레셔 또는 레귤레이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 유체 충전 장치.The method of claim 1,
The control means controls the vacuum pump to lower the pressure in the chamber, and then controls the rotating means to rotate the rotating shaft, and after the rotational speed of the rotating shaft reaches a predetermined rotational speed, is stored in the container. And control the compressor or regulator to supply gas to the vessel through a tube to pressurize the fluid being pushed out of the discharge nozzle.
상기 챔버 내의 압력을 측정하는 진공계를 더 구비하고,
상기 제어 수단은 상기 진공계에 의해 측정된 압력이 소정의 값보다 높을 때에 상기 튜브 접속구가 튜브를 통해서 상기 챔버에 접속되도록 상기 스위칭 밸브를 제어하고, 상기 진공계에 의해 측정된 압력이 소정의 값보다 낮을 때에 상기 튜브 접속구가 튜브를 통해서 상기 콤프레셔에 접속되도록 상기 스위칭 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 유체 충전 장치.The method of claim 1,
Further comprising a vacuum gauge for measuring the pressure in the chamber,
The control means controls the switching valve such that the tube connection port is connected to the chamber through a tube when the pressure measured by the vacuum gauge is higher than a predetermined value, and the pressure measured by the vacuum gauge is lower than a predetermined value. And control the switching valve such that the tube connection port is connected to the compressor through a tube.
상기 제어 수단은, 상기 챔버 내의 압력을 저하시키도록 진공 펌프를 제어하고나서 소정의 시간이 경과할 때까지는 상기 튜브 접속구가 튜브를 통해서 상기 챔버에 접속되도록 상기 스위칭 밸브를 제어하고, 상기 챔버 내의 압력을 저하시키도록 상기 진공 펌프를 제어하고나서 소정의 시간이 경과한 후에 상기 튜브 접속구가 튜브를 통해서 상기 콤프레셔에 접속되도록 상기 스위칭 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 유체 충전 장치.The method of claim 1,
The control means controls the switching valve such that the tube connection port is connected to the chamber through a tube until a predetermined time elapses after controlling the vacuum pump to lower the pressure in the chamber, and the pressure in the chamber And controlling the switching valve such that the tube connection port is connected to the compressor through a tube after a predetermined time has elapsed since the vacuum pump is controlled to lower the vacuum pump.
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