KR101391563B1 - Apparatus for filling and capping pet bottles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동으로 중공의 페트병을 이송하고, 페트병의 내부에 음료를 충전한 후 페트병의 입구를 캡으로 밀봉하는 페트병 충전 및 캡핑장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a PET bottle filling and capping device that automatically transfers a hollow PET bottle, and after filling the beverage inside the PET bottle and then sealing the opening of the PET bottle with the cap.
페트병(PET, polyethylene terephthalate)은 폴리에틸렌(polyethylene)을 재료로 만든 병으로서, 가볍고 잘 깨지지 않으며 재활용이 가능해 음료수나 물 따위를 담는 용기로 많이 쓰인다.PET (polyethylene terephthalate) is a bottle made of polyethylene. It is light, does not break easily and can be recycled. It is widely used as container for drinking water and water.
대부분의 음료업체들은 음료를 제조하는 것은 물론, 제조된 음료를 페트병에 담고 밀봉하기 위하여 페트병 충전 및 캡핑장치를 구비하고 있다.Most beverage companies are equipped with PET bottle filling and capping devices to manufacture beverages as well as to contain and seal manufactured beverages in PET bottles.
대량생산 체재하에서는 일반적으로 대규모의 컨베이어 라인 상에 중공의 페트병을 이송하면서 각각의 기능부들이 컨베이어 라인 상에 설치된다. 상기 기능부는 예컨대, 중공의 페트병에 음료를 충전하는 음료충전부, 음료가 충전된 페트병의 입구에 캡을 씌워 공급하는 캡공급부 및 캡이 씌워진 페트병의 입구에 캡을 회전시켜 밀봉하는 캡핑부 등이다. 이러한 음료충전부, 캡공급부 및 캡핑부가 차례로 컨베이어 라인 상에 대형으로 설치된다.Under mass production, each functional part is mounted on a conveyor line while transferring a hollow PET bottle onto a large scale conveyor line. For example, the functional unit may be a cap filling unit for capping a beverage filling unit for filling a beverage with a hollow PET bottle, a cap supply unit for capping and supplying a cap to an entrance of a PET bottle filled with beverage, and a capping unit for sealing the cap by rotating the cap at the entrance of the capped PET bottle. The beverage charging section, the cap supply section, and the capping section are sequentially installed on the conveyor line in a large size.
즉, 다량의 페트병을 한번에 이송하여 음료충전부에서는 다량의 페트병을 각각 한번에 정량 충전하고, 이를 받아 캡공급부에서는 한번에 다량의 페트병 각각에 캡을 씌워 공급하며, 캡핑부 역시 다량의 페트병을 각각 한번에 캡을 회전시켜 밀봉하는 것이다. 이는 대량생산 체재하에서는 당연한 것으로 페트병을 소량으로 하나씩 음료를 충전 및 캡핑하면 생산성이 떨어지기 때문이다.That is, a large amount of PET bottles are transferred at once, and a large amount of PET bottles are charged at a time in a beverage charging unit, and the cap supply unit supplies cap bottles to each of a large number of PET bottles at a time. The capping unit also caps a large number of PET bottles at one time And is rotated and sealed. This is because, under mass production conditions, it is not surprising that bottles are charged and capped one by one in small quantities, which reduces productivity.
그러나, 종래 음료업체들이 사용하는 대형의 페트병 충전 및 캡핑장치를 영세업자들이 사용하기는 곤란하다. 예컨대, 고로쇠 수액을 채취하여 판매하는 업자나 기타 벌꿀농장을 경영하는 업주 등의 경우 대규모의 페트병 충전 및 캡핑장치를 설치할 부지도 없을 뿐만 아니라 이를 구입하기도 어렵기 때문이다.However, it is difficult for small companies to use large-sized PET bottle filling and capping devices used by beverage makers. For example, in the case of a vendor that sells and sells the syrupy sap and a honeypot farmer who operates a honey farm, it is difficult to buy a large-scale PET bottle filling and capping device as well as to purchase it.
이러한 점에서 영세업자들이 쉽고 간편하게 사용할 수 있는 소형의 페트병 충전 및 캡핑장치를 개발할 필요성이 대두된다. 다만, 컨베이어 라인 상에 일렬로 상술한 각 기능부를 설치하게 되면, 첫째 라인이 길어져 장치 전체가 커지고, 둘째 각 기능부들의 작동간격이 다르므로 소형의 장치에서는 특정 기능부의 쉬는 시간이 길어지는 문제가 발생하여 생산성을 떨어뜨리게 된다. 셋째, 직선의 컨베이어 라인 상에 설치된 각 기능부들이 이송되는 페트병에 대하여 작동할 수 있도록 페트병의 간헐 이송사이클을 맞추기 어렵다는 문제가 발생한다.In this regard, there is a need to develop a small-sized PET bottle charging and capping device which can be easily and easily used by small-sized vendors. However, if each of the above-described functional units is installed on the conveyor line, the first line becomes long and the whole apparatus becomes large. In addition, since the operation intervals of the second functional units are different from each other, Resulting in decreased productivity. Third, there arises a problem that it is difficult to adjust the intermittent transportation cycle of the PET bottle so that each functional part installed on the straight line conveyor line can operate on the PET bottles being transported.
따라서, 컨베이어 라인 상에 각 기능부를 일렬로 배치할 것이 아니라 컨베이어를 인렛컨베이어 및 아웃렛컨베이어의 2개로 나누고, 인렛컨베이어와 아웃렛컨베이어 사이에 페트병을 회전이송시킬 수 있는 페트병회전휠을 설치한 후 페트병회전휠의 상방에 방사상 순차로 각 기능부를 설치할 수 있다. 이러한 페트병회전휠은 각도분할을 통해 간헐적으로 페트병의 회전이송이 용이하다는 장점이 있기 때문에 직선의 컨베이어 라인상 일렬로 각 기능부를 배치하는 것보다는 페트병의 간헐 이송사이클을 맞추기 쉽기 때문이다.Therefore, instead of arranging the respective functional portions on a conveyor line in a line, the conveyor is divided into an inlet conveyor and an outlet conveyor, and a PET bottle rotating wheel capable of rotating the PET bottle between the inlet conveyor and the outlet conveyor is installed, The respective function units can be provided in a radial sequence above the wheel. This is because the PET bottle wheel is easy to rotate the PET bottles intermittently through angle division, so it is easier to fit the PET bottle intermittent transfer cycle than to arrange each function section in line on the straight line conveyor line.
다만, 종래 페트병회전휠의 간헐 회전이송을 위한 구동부로는 회전모터에 복잡한 기어조합을 구성하거나 인덱스테이블 등의 고가의 장비나 복잡한 구성을 사용할 수밖에 없었고, 각 기능부들이 함께 설치되지 못해 각각의 페트병회전휠을 구비할 수밖에 없어 장치가 커지고, 생산비용이 상승하는 문제가 발생하게 된다. 이유는 기능부 중 음료충전부의 작동간격이 다른 기능부인 캡공급부나 캡핑부의 작동간격보다 훨씬 길기 때문이다. 즉, 음료충전부는 페트병의 내부에 음료를 충전할 때 정해진 음료량, 즉 정량에 맞게 충전해야 하므로 하나의 노즐을 통해 초기 급속 충전 후 후기 정량충전이 이루어지기 때문이다. 보다 상세하게 살펴보면, 캡공급부나 캡핑부의 작동간격은 2초 정도면 충분하지만, 음료충전부의 작동간격은 최소 5초 내지 6초 정도가 필요하기 때문이다.However, as a driving unit for intermittent rotation transfer of a conventional PET bottle rotary wheel, it is inevitable to construct a complicated gear combination for a rotary motor, or to use expensive equipment such as an index table or a complicated configuration. Since each function unit can not be installed together, There arises a problem that the apparatus is inevitably equipped with a rotary wheel and the production cost is increased. This is because the operation interval of the beverage charging section in the functional section is much longer than the operation interval of the capping section or the capping section which is the other functional section. That is, since the beverage charging unit needs to be charged according to the predetermined amount of beverage, that is, a predetermined amount, when filling the beverage into the inside of the PET bottle, the initial rapid charging and the latter constant amount charging are performed through one nozzle. In more detail, the operation interval of the cap supply unit or the capping unit is about 2 seconds, but the operation interval of the beverage charging unit is required to be at least 5 seconds to 6 seconds.
요약하자면, 종래 페트병 충전 및 캡핑장치는 첫째 페트병회전휠의 간헐 회전이송을 위한 회전구동부의 구성이 복잡하고 고가의 장비를 사용한다는 문제점과, 둘째 단일의 페트병회전휠 상에 각 기능부들이 함께 설치되지 못한다는 문제점이 있다.
In summary, the conventional PET bottle filling and capping apparatus has a problem that the configuration of the rotation driving unit for intermittent rotation transfer of the PET bottle rotary wheel is complicated and expensive equipment is used, and the second is that the respective functional units are installed together on the single PET bottle rotary wheel .
상기와 같은 관점에서 안출된 본 발명의 목적은, 페트병회전휠의 간헐 회전이송을 위한 회전구동부의 구성을 저가의 기구조합을 통해 간단하게 이루어내고, 그에 따라 페트병회전휠 상에 각 기능부들이 함께 설치되어 장치 전체의 크기를 줄이고, 영세업자들이 사용하기 편리하도록 저가의 페트병 충전 및 캡핑장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention, which is conceived from the above-described viewpoints, to provide a simple structure of a rotary drive unit for intermittent rotation of a PET bottle rotary wheel through a combination of low-cost mechanisms, To reduce the size of the entire device, and to provide a low-cost PET bottle filling and capping device that is easy to use by small businesses.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 페트병 충전 및 캡핑장치는, 네크플랜지가 형성된 중공의 페트병을 순차로 이송하는 인렛컨베이어와, 상기 인렛컨베이어의 후방에 설치되고, 원판 형상으로 외주 둘레를 따라 일정 간격으로 복수의 파지홈이 형성되며, 상기 파지홈에 상기 페트병의 네크플랜지가 걸리도록 상기 인렛컨베이어로부터 상기 페트병을 건네받아 상기 페트병을 회전 이송시키는 페트병회전휠과, 상기 페트병회전휠을 간헐적으로 회전 작동시키는 회전구동부와, 상기 페트병회전휠의 상방에 설치되고, 상기 페트병회전휠의 파지홈에 걸린 상기 페트병의 입구를 통해 음료를 충전하는 음료충전부와, 상기 페트병회전휠의 상방에 설치되고, 상기 음료충전부를 통해 음료가 충전된 상기 페트병의 입구에 캡을 씌워 공급하는 캡공급부와, 상기 페트병회전휠의 상방에 설치되고, 상기 캡공급부를 통해 캡이 씌워진 상기 페트병의 입구에 캡을 회전시켜 밀봉하는 캡핑부와, 상기 페트병회전휠의 후방에 설치되고, 음료가 충전된 후 캡이 밀봉된 상기 페트병을 상기 페트병회전휠로부터 건네받아 순차로 이송하는 아웃렛컨베이어를 포함하고, 상기 음료충전부, 캡공급부 및 캡핑부는, 상기 페트병회전휠의 회전방향을 따라 차례로 설치되고, 상기 회전구동부는, 상단이 상기 페트병회전휠의 회전중심에 고정 결합되고, 하단이 하방으로 연장된 회전축과, 상기 회전축의 하단에 회전중심이 고정 결합되고, 외주 둘레에 방사상 복수의 구동홈이 형성된 제네바피동휠과, 상기 제네바피동휠과 인접하게 회전 가능하도록 설치되고, 회전중심으로부터 이격되어 돌출 형성된 단일의 구동핀이 상기 제네바피동휠의 구동홈에 삽입되어 상기 제네바피동휠을 간헐적으로 회전시키는 제네바구동휠과, 상기 제네바구동휠을 일정한 방향으로 회전시키는 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for filling and capping a bottle, comprising: an inlet conveyor for sequentially conveying a hollow plastic bottle having a neck flange formed thereon; and an inlet conveyor disposed at the rear of the inlet conveyor, A PET bottle rotating wheel for passing the PET bottle from the inlet conveyor so that the neck flange of the PET bottle is hooked to the gripping groove and rotatably feeding the PET bottle; A beverage charging unit installed above the PET bottle rotary wheel for charging the beverage through the inlet of the PET bottle caught in the holding groove of the PET bottle rotary wheel; A cap for supplying a cap to the inlet of the bottle filled with the beverage through the beverage charging unit, A capping portion provided above the PET bottle rotary wheel and sealing the cap by rotating the cap at an inlet of the PET bottle capped by the cap supply portion; And an outlet conveyor for successively transferring the PET bottle sealed from the rear cap to the PET bottle rotary wheel, wherein the beverage charging part, the cap supply part, and the capping part are sequentially installed along the rotational direction of the PET bottle rotary wheel, The driving unit includes a rotary shaft having an upper end fixedly coupled to a rotation center of the PET bottle rotary wheel, a lower end extending downward, a rotational center fixedly coupled to a lower end of the rotary shaft, and a plurality of radial driving grooves formed around the outer periphery, And a drive pin provided to be rotatable adjacent to the Geneva driven wheel and protruding from the rotation center, Is inserted in the driving hole of the Geneva driven wheel characterized in that it comprises a rotation motor for rotating and driving the Geneva wheel for intermittently rotated in the Geneva driven wheel, the Geneva drive wheel in a specific direction.
또한, 상기 음료충전부는, 음료가 공급되어 채워지는 충전몸체와, 상기 충전몸체로부터 하방으로 돌출되도록 결합되어 상기 페트병의 입구를 통해 음료를 충전하는 3개의 제1 급속충전노즐, 제2 급속충전노즐 및 정량충전노즐을 포함하고, 상기 제1 급속충전노즐, 제2 급속충전노즐 및 정량충전노즐은, 상기 페트병회전휠의 회전방향을 따라 차례로 상기 충전몸체에 돌출 결합되고, 상기 제1 급속충전노즐은, 상기 페트병의 입구를 통해 음료충전의 총량 중 35% 내지 45%를 충전하고, 상기 제2 급속충전노즐은, 상기 제1 급속충전노즐에 의해 충전된 상기 페트병의 입구를 통해 음료충전의 총량 중 35% 내지 45%를 더 충전하고, 상기 정량충전노즐은, 상기 페트병의 입구를 통해 음료충전의 총량 중 제1 급속충전노즐 및 제2 급속충전노즐에 의해 충전된 이후의 나머지를 정량에 맞게 충전하는 것을 특징으로 한다.
The beverage charging unit may include a charging body filled with beverage, three first fast filling nozzles coupled to protrude downward from the charging body to fill the beverage through the inlet of the bottle, Wherein the first rapid filling nozzle, the second rapid filling nozzle, and the quantitative filling nozzle are projectively coupled to the filling body in order along the rotational direction of the PET bottle rotary wheel, and the first rapid filling nozzle Through the inlet of the PET bottle, 35% to 45% of the total amount of the beverage filling, and the second rapid filling nozzle is arranged to fill the total amount of the beverage filling through the inlet of the PET bottle filled by the first rapid filling nozzle Of the total amount of the beverage filling through the inlet of the PET bottle is filled with the first fast filling nozzle and the second fast filling nozzle after being filled by the first fast filling nozzle and the second fast filling nozzle Characterized in that the charge for the remaining quantitative.
본 발명에 따른 페트병 충전 및 캡핑장치는, 페트병회전휠의 간헐 회전이송을 위한 회전구동부의 구성을 저가의 제네바 메카니즘을 통해 간단하게 이루어내고, 그에 따라 페트병회전휠 상에 각 기능부들이 함께 설치되어 장치 전체의 크기를 줄이고, 영세업자들이 사용하기 편리하도록 저가로 제공할 수 있다.The PET bottle filling and capping apparatus according to the present invention can simplify the structure of the rotation driving unit for intermittent rotation of the PET bottle rotary wheel through the low-cost Geneva mechanism, and accordingly, the respective functional units are installed together on the PET bottle rotary wheel The overall size of the device can be reduced, and it can be provided at a low price for the convenience of small companies.
특히, 음료충전부에 3개의 노즐인 제1 급속충전노즐, 제2 급속충전노즐 및 정량충전노즐을 통해 제네바 메카니즘에 의해 회전 이송되는 종래의 긴 음료충전간격을 3등분하여 다른 기능부와의 작동간격에 맞출 수 있어 다른 기능부의 쉬는 간격을 없애 생산성을 향상시킬 수 있다.
Particularly, the conventional long drink filling interval, which is rotationally transferred by the Geneva mechanism through the first fast filling nozzle, the second fast filling nozzle and the quantitative filling nozzle, which are three nozzles, is divided into three equal parts, The productivity can be improved by eliminating the intervals of rest of the other functional units.
도 1은 본 발명에 따른 페트병 충전 및 캡핑장치의 일 실시예를 도시한 측면도이고,
도 2는 도 1의 실시예의 A-A선에서 바라본 페트병회전휠의 평면도이며,
도 3은 도 1의 실시예 중 페트병회전휠 및 회전구동부를 도시한 요부 측면도이고,
도 4는 도 1의 실시예의 B-B선에서 바라본 회전구동부의 제네바피동휠과 제네바구동휠의 평면도이며,
도 5는 도 4의 실시예에서 회전구동부의 작동과정을 도시한 평면도이고,
도 6은 도 1의 실시예 중 음료충전부를 도시한 요부 정면도이며,
도 7은 도 1의 실시예 중 캡공급부를 도시한 요부 측면도이고,
도 8은 도 1의 실시예 중 캡핑부의 작동과정을 도시한 요부 측면도이며,
도 9는 본 발명에 따른 페트병 충전 및 캡핑장치의 실제 내부 사진을 촬영한 사시도이고,
도 10 내지 14는 도 9의 실시예의 작동과정을 각 구성요소별로 나누어 촬영한 요부 사시도이다.1 is a side view showing one embodiment of a PET bottle filling and capping apparatus according to the present invention,
Fig. 2 is a plan view of the PET bottle rotary wheel viewed from the AA line of the embodiment of Fig. 1,
Fig. 3 is a side elevation view showing a PET bottle rotary wheel and a rotary drive unit in the embodiment of Fig. 1,
Fig. 4 is a plan view of a Geneva driven wheel and a Geneva drive wheel of a rotational driving unit viewed from a BB line of the embodiment of Fig. 1,
FIG. 5 is a plan view showing the operation of the rotation driving unit in the embodiment of FIG. 4,
Fig. 6 is a front view of the recessed portion showing the beverage-filled portion in the embodiment of Fig. 1,
FIG. 7 is a side view of the main portion showing the cap supply portion in the embodiment of FIG. 1,
FIG. 8 is a side elevational view showing the operation of the capping unit in the embodiment of FIG. 1,
FIG. 9 is a perspective view of an actual internal photograph of a PET bottle filling and capping apparatus according to the present invention,
FIGS. 10 to 14 are perspective views showing the operation of the embodiment of FIG.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 페트병 충전 및 캡핑장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 페트병 충전 및 캡핑장치는, 도 1 내지 14에 도시된 바와 같이 인렛컨베이어(100), 페트병회전휠(200), 회전구동부(300), 음료충전부(400), 캡공급부(500), 캡핑부(600) 및 아웃렛컨베이어(700)를 포함하여 이루어지고, 상기 회전구동부(300)는 회전축(310), 제네바피동휠(320), 제네바구동휠(330) 및 회전모터(340)를 포함한다. 또한, 상기 음료충전부(400)는 충전몸체(410), 제1 급속충전노즐(420), 제2 급속충전노즐(430) 및 제3 급속충전노즐(440)을 포함할 수 있다.1 to 14, the PET bottle filling and capping apparatus according to the present invention includes an
인렛컨베이어(100)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 명칭 그대로 무한궤도식으로 작동하는 컨베이어벨트로서, 네크플랜지(PBa)가 형성된 중공의 페트병(PB)을 순차로 이송한다. 페트병(PB)은 일반적인 폴리에틸렌(polyethylene)을 재료로 만든 병으로서, 상부의 입구(PBb), 입구(PBb)로부터 확관되어 내려오는 어깨 및 어깨 아래 음료가 담기는 몸체로 구성되며, 상기 페트병(PB)의 입구(PBb)와 어깨 사이에 환형으로 돌출된 네크플랜지(PBa)가 형성된다. 이러한 페트병(PB)은 내부가 중공인 상태로 상기 인렛컨베이어(100)를 통해 순차로 이송된다.The
페트병회전휠(200)은 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 상기 인렛컨베이어(100)의 후방에 설치되고, 원판 형상으로 외주 둘레를 따라 일정 간격으로 복수의 파지홈(210)이 형성되며, 상기 파지홈(210)에 상기 페트병(PB)의 네크플랜지(PBa)가 걸리도록 상기 인렛컨베이어(100)로부터 상기 페트병(PB)을 건네받아 상기 페트병(PB)을 회전 이송시킨다. 페트병회전휠(200)은 후술하는 회전구동부(300)를 통해 원판 형상의 회전중심을 기준으로 간헐적으로 회전하며, 외주 둘레에 형성된 파지홈(210)을 통해 페트병(PB)을 파지한다. 즉, 파지홈(210)에 페트병(PB)의 네크가 삽입되면서 네크플랜지(PBa)가 파지홈(210)에 걸리고, 파지홈(210)에 걸린 페트병(PB)은 페트병회전휠(200)의 회전과 함께 간헐적으로 회전 이송된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the PET
회전구동부(300)는 도 1, 3 내지 5에 도시된 바와 같이 상기 페트병회전휠(200)을 간헐적으로 회전 작동시킨다. 즉, 구체적으로 상기 회전구동부(300)는 회전축(310), 제네바피동휠(320), 제네바구동휠(330) 및 회전모터(340)를 포함한다. 회전축(310)은 상단이 상기 페트병회전휠(200)의 회전중심에 고정 결합되고, 하단이 하방으로 연장된다. 또한, 제네바피동휠(320)은 상기 회전축(310)의 하단에 회전중심이 고정 결합되고, 외주 둘레에 방사상 복수의 구동홈(321)이 형성된다. 즉, 회전축(310)의 상단은 페트병회전휠(200)에 고정 결합되고, 하단은 제네바피동휠(320)에 고정 결합되므로 회전축(310), 페트병회전휠(200) 및 제네바피동휠(320)은 어느 하나가 회전하면 함께 회전하는 구조이다. 이때, 제네바구동휠(330)은 상기 제네바피동휠(320)과 인접하게 회전 가능하도록 설치되고, 회전중심으로부터 이격되어 돌출 형성된 단일의 구동핀(331)이 상기 제네바피동휠(320)의 구동홈(321)에 삽입되어 상기 제네바피동휠(320)을 간헐적으로 회전시킨다. 즉, 제네바피동휠(320)과 제네바구동휠(330)은 상호 구동홈(321)과 구동핀(331)에 의한 간헐 회전기구인 제네바기구(Geneva mechanism)이다. 회전모터(340)는 상기 제네바구동휠(330)을 일정한 방향으로 회전시킨다. 따라서, 회전모터(340)의 일방향 회전력을 제네바구동휠(330)이 전달받아 구동핀(331)이 회전하고, 구동핀(331)은 제네바피동휠(320)의 구동홈(321)에 삽입되어 제네바피동휠(320)을 회전시킨 후 빠져나오면서 그 다음 제네바피동휠(320)의 구동홈(321)에 삽입되어 제네바피동휠(320)을 회전시키는 반복 작동에 의한 제네바피동휠(320)의 간헐 회전을 이루어낸다. 제네바피동휠(320)의 간헐 회전은 회전축(310) 및 페트병회전휠(200)의 간헐 회전으로 이어지고, 페트병회전휠(200)의 파지홈(210)에 파지된 페트병(PB)은 간헐 회전이송되는 것이다.The
상술한 페트병회전휠(200) 및 회전구동부(300)를 통해 페트병회전휠(200)에 파지된 페트병(PB)이 간헐 회전이송되므로 각 페트병(PB)이 회전이송 및 멈춤 동작을 반복하게 되는데, 이때 페트병(PB)의 멈춤 동작이 이루어질 때 후술하는 각 기능부들이 순차로 페트병(PB)에 대한 각 기능들을 수행하면 된다. 즉, 음료충전부(400)는 페트병(PB)의 내부에 음료를 충전하고, 캡공급부(500)는 페트병(PB)의 입구(PBb)에 캡(C)을 씌워 공급하고, 캡핑부(600)는 페트병(PB)에 씌워진 캡(C)을 밀봉하면 되는 것이다.The PET bottle gripped by the PET
보다 구체적으로, 음료충전부(400)는 도 1 및 6에 도시된 바와 같이 상기 페트병회전휠(200)의 상방에 설치되고, 상기 페트병회전휠(200)의 파지홈(210)에 걸린 상기 페트병(PB)의 입구(PBb)를 통해 음료를 충전한다. 이때, 페트병회전휠(200)의 간헐 작동간격을 고려하여 상기 음료충전부(400)는 음료가 공급되어 채워지는 충전몸체(410)와, 상기 충전몸체(410)로부터 하방으로 돌출되도록 결합되어 상기 페트병(PB)의 입구(PBb)를 통해 음료를 충전하는 3개의 제1 급속충전노즐(420), 제2 급속충전노즐(430) 및 정량충전노즐(440)을 포함한다. 이때 상기 제1 급속충전노즐(420), 제2 급속충전노즐(430) 및 정량충전노즐(440) 각각은, 상기 페트병회전휠(200)의 회전방향을 따라 차례로 상기 충전몸체(410)에 돌출 결합되고, 상기 제1 급속충전노즐(420)은 상기 페트병(PB)의 입구(PBb)를 통해 음료충전의 총량 중 35% 내지 45%를 충전하고, 상기 제2 급속충전노즐(430)은 상기 제1 급속충전노즐(420)에 의해 충전된 상기 페트병(PB)의 입구(PBb)를 통해 음료충전의 총량 중 35% 내지 45%를 더 충전하고, 상기 정량충전노즐(440)은 상기 페트병(PB)의 입구를 통해 음료충전의 총량 중 제1 급속충전노즐(420) 및 제2 급속충전노즐(430)에 의해 충전된 이후의 나머지를 정량(100%)에 맞게 충전한다.1 and 6, the
상기 음료충전부(400)를 3개의 노즐로 분리한 이유는, 하나의 노즐로 페트병(PB)의 내부에 정량(100%)을 모두 충전할 시 음료충전시간이 길어지므로 페트병회전휠(200)의 간헐회전이송 간격에 맞지 않다. 따라서, 페트병회전휠(200)의 간헐회전이송 간격에 맞추기 위하여, 음료충전부(400)의 노즐을 제1 급속충전노즐(420), 제2 급속충전노즐(430) 및 정량충전노즐(440)로 각각 분리한 것이다. 이때 제1 급속충전노즐(420) 및 제2 급속충전노즐(430)은 각각 정해진 용량만큼 페트병(PB) 내부에 급속으로 음료를 충전하고, 그 이후의 정량에 맞는 나머지는 일반적인 정량충전노즐(440)을 음료를 정량으로 주입하여 충전하는 것이다. 따라서, 제1 급속충전노즐(420) 및 제2 급속충전노즐(430)에서 반반씩 합쳐 정량의 70% 내지 90% 정도를 충전하고, 그 나머지 10% 내지 30%를 정량충전노즐(440)에서 충전함으로써 페트병회전휠(200)의 간헐회전이송 간격에 각 충전시간을 분리하여 맞출 수 있는 것이다.The reason for separating the
캡공급부(500) 및 캡핑부(600)는 종래의 일반적인 구성을 보다 소형화시킨 것으로서, 도 7에 도시된 바와 같이 캡공급부(500)는 상기 페트병회전휠(200)의 상방에 설치되고, 상기 음료충전부(400)를 통해 음료가 충전된 상기 페트병(PB)의 입구(PBb)에 캡(C)을 씌워 공급한다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 캡핑부(600)는 상기 페트병회전휠(200)의 상방에 설치되고, 상기 캡공급부(500)를 통해 캡(C)이 씌워진 상기 페트병(PB)의 입구(PBb)에 캡(C)을 회전시켜 밀봉한다.7, the
아웃렛컨베이어(700)는 인렛컨베이어(100)와 동일한 무한궤도식으로 구동하는 컨베이어벨트로서, 다만 그 설치위치가 상기 페트병회전휠(200)의 후방에 설치되고, 음료가 충전된 후 캡(C)이 밀봉된 상기 페트병(PB)을 상기 페트병회전휠(200)로부터 건네받아 순차로 이송한다. 인렛컨베이어(100)가 중공의 페트병(PB)을 페트병회전휠(200)로 이송하는 것과 반대로, 아웃렛컨베이어(700)는 페트병회전휠(200)로부터 충전 및 캡핑 완료된 페트병(PB)을 건네받아 포장을 위해 외부로 반출하는 것이다.The
한편, 각 기능부인 상기 음료충전부(400), 캡공급부(500) 및 캡핑부(600)는 각각의 기능상 상기 페트병회전휠(200)의 회전방향을 따라 차례로 설치되어야 한다. 즉, 중공의 페트병(PB)에 음료충전부(400)를 통해 음료를 충전한 후 캡공급부(500)를 통해 음료 충전된 페트병(PB)의 입구(PBb)에 캡(C)을 씌워 공급하며, 캡핑부(600)에서 캡(C)이 씌워진 페트병(PB)의 캡(C)을 회전시켜 밀봉해야 하기 때문이다.
The
상술한 구성에 따라 본 발명의 페트병 충전 및 캡핑장치의 작동과정을 도 9 내지 14를 참조하여 살펴본다.The operation of the PET bottle filling and capping apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
먼저, 도 9에 도시된 바와 같이 인렛컨베이어(100)를 통해 중공의 페트병(PB)이 순차로 페트병회전휠(200)을 향해 이송된다.First, as shown in FIG. 9, hollow PET bottles PB are sequentially transferred toward the PET
도 10에 도시된 바와 같이 인렛컨베이어(100)를 통해 중공의 페트병(PB)이 이송되면서 페트병회전휠(200)의 파지홈(210)에 페트병(PB)의 네크플랜지(PBa)가 걸리면서 파지된다. 파지홈(210)에 파지된 페트병(PB)은 회전구동부(300)의 구동으로 페트병회전휠(200)의 간헐회전작동에 의해 간헐회전이송된다. 회전이송되는 페트병(PB)은 페트병회전휠(200)의 회전방향에서 최초 음료충전부(400)를 만나게 된다.10, a hollow PET bottle PB is fed through the
도 10 및 11에 도시된 바와 같이 음료충전부(400)는 제1 급속충전노즐(420), 제2 급속충전노즐(430) 및 정량충전노즐(440)이 회전방향을 따라 순차로 구비되어 있고, 중공의 페트병(PB)은 제1 급속충전노즐(420)에서 35% 내지 45% 정도의 음료가 충전된 후 회전이송되어 제2 급속충전노즐(430)에서 35% 내지 45% 정도의 음료가 더 충전되며, 다시 회전이송되어 정량충전노즐(440)에서 정량에 맞게 나머지 음료가 정량 충전된다.10 and 11, the
도 12에 도시된 바와 같이 정량의 음료가 충전된 페트병(PB)은 페트병회전휠(200)의 파지홈(210)에 걸린 채 계속 회전이송되면서 두번째로 캡공급부(500)를 만나게 되고, 캡공급부(500)를 지나면서 페트병(PB)의 입구(PBb)에 캡(C)이 씌워진다.As shown in FIG. 12, the PET bottle filled with a predetermined amount of beverage is continuously rotated while being caught by the holding
도 13에 도시된 바와 같이 캡(C)이 씌워진 페트병(PB)은 페트병회전휠(200)에 의해 회전이송되면서 세번째로 캡핑부(600)를 만나게 되고, 캡핑부(600)에 의해 캡(C)이 회전하면서 페트병(PB)의 입구(PBb)를 밀봉하게 된다. 이를 통해 페트병(PB)은 충전 및 캡핑 완료된다.13, the PET bottle covered with the cap C meets the
도 14에 도시된 바와 같이 충전 및 캡핑 완료된 페트병(PB)은 페트병회전휠(200)로부터 아웃렛컨베이어(700)로 전달되고, 외부로 이송되어 포장되며 페트병 충전 및 캡핑 작업은 완료된다. 상술한 하나의 페트병(PB)에 대한 충전 및 캡핑작업은 순차로 각각의 다른 페트병(PB)에게도 일어남으로써 다량의 페트병(PB)에도 충전 및 캡핑 작업이 이루어진다.As shown in FIG. 14, the filled and capped PET bottles (PB) are transferred from the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 페트병 충전 및 캡핑장치는, 페트병회전휠(200)의 간헐 회전이송을 위한 회전구동부(300)의 구성을 저가의 제네바 메카니즘을 통해 간단하게 이루어내고, 그에 따라 페트병회전휠(200) 상에 각 기능부들이 함께 설치되어 장치 전체의 크기를 줄이고, 영세업자들이 사용하기 편리하도록 저가로 제공할 수 있다.As described above, the PET bottle filling and capping apparatus according to the present invention can simplify the structure of the
특히, 음료충전부(400)에 3개의 노즐인 제1 급속충전노즐(420), 제2 급속충전노즐(430) 및 정량충전노즐(440)을 통해 제네바 메카니즘에 의해 회전 이송되는 종래의 긴 음료충전간격을 3등분하여 다른 기능부와의 작동간격에 맞출 수 있어 다른 기능부의 쉬는 간격을 없애 생산성을 향상시킬 수 있다.
Particularly, in the conventional
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
C : 캡
PB : 페트병
PBa : 네크플랜지 PBb : 입구
100 : 인렛컨베이어
200 : 페트병회전휠 210 : 파지홈
300 : 회전구동부 310 : 회전축
320 : 제네바피동휠 321 : 구동홈
330 : 제네바구동휠 331 : 구동핀
340 : 회전모터
400 : 음료충전부
410 : 충전몸체 420 : 제1 급속충전노즐
430 : 제2 급속충전노즐 440 : 정량충전노즐
500 : 캡공급부
600 : 캡핑부
700 : 아웃렛컨베이어C: cap
PB: PET bottles
PBa: Neck flange PBb: Entrance
100: inlet conveyor
200: PET bottle rotating wheel 210:
300: rotation driving part 310:
320: Geneva driven wheel 321: Drive groove
330: Geneva drive wheel 331: drive pin
340: Rotary motor
400:
410: Charging body 420: First fast filling nozzle
430: second rapid filling nozzle 440: quantitative filling nozzle
500: Cap supply part
600: capping portion
700: Outlet conveyor
Claims (2)
상기 음료충전부, 캡공급부 및 캡핑부는,
상기 페트병회전휠의 회전방향을 따라 차례로 설치되고,
상기 회전구동부는,
상단이 상기 페트병회전휠의 회전중심에 고정 결합되고, 하단이 하방으로 연장된 회전축과, 상기 회전축의 하단에 회전중심이 고정 결합되고, 외주 둘레에 방사상 복수의 구동홈이 형성된 제네바피동휠과, 상기 제네바피동휠과 인접하게 회전 가능하도록 설치되고, 회전중심으로부터 이격되어 돌출 형성된 단일의 구동핀이 상기 제네바피동휠의 구동홈에 삽입되어 상기 제네바피동휠을 간헐적으로 회전시키는 제네바구동휠과, 상기 제네바구동휠을 일정한 방향으로 회전시키는 회전모터를 포함하고,
상기 음료충전부는,
음료가 공급되어 채워지는 충전몸체와, 상기 충전몸체로부터 하방으로 돌출되도록 결합되어 상기 페트병의 입구를 통해 음료를 충전하는 3개의 제1 급속충전노즐, 제2 급속충전노즐 및 정량충전노즐을 포함하고,
상기 제1 급속충전노즐, 제2 급속충전노즐 및 정량충전노즐은,
상기 페트병회전휠의 회전방향을 따라 차례로 상기 충전몸체에 돌출 결합되고,
상기 제1 급속충전노즐은,
상기 페트병의 입구를 통해 음료충전의 총량 중 35% 내지 45%를 충전하고,
상기 제2 급속충전노즐은,
상기 제1 급속충전노즐에 의해 충전된 상기 페트병의 입구를 통해 음료충전의 총량 중 35% 내지 45%를 더 충전하고,
상기 정량충전노즐은,
상기 페트병의 입구를 통해 음료충전의 총량 중 제1 급속충전노즐 및 제2 급속충전노즐에 의해 충전된 이후의 나머지를 정량에 맞게 충전하는 것을 특징으로 하는 페트병 회전 및 캡핑장치.A plurality of gripping grooves formed at a predetermined interval along the outer circumference of a circular plate, the gripping grooves being formed in the gripping grooves, A PET bottle rotating wheel for transferring the PET bottle by transferring the PET bottle from the inlet conveyor so that the neck flange is caught, a rotation driving part for intermittently rotating the PET bottle rotating wheel, A beverage charging unit for filling the beverage with the beverage through an inlet of the beverage bottle held in a gripping groove of the bottle rotation wheel; a cap provided at the entrance of the bottle filled with the beverage through the beverage charging unit A cap supplying unit provided above the PET bottle rotating wheel, A bottle cap provided on the rear side of the PET bottle rotary wheel for delivering the PET bottle sealed with the cap after the beverage is filled from the PET bottle spinning wheel to sequentially transfer the capped bottle to the inlet of the PET bottle; Comprising a conveyor,
The beverage charging part, the cap supplying part and the capping part,
Wherein the plurality of the PET bottles are provided in sequence along the rotational direction of the PET bottle rotary wheel,
The rotation drive unit includes:
A Geneva driven wheel having an upper end fixedly coupled to a rotation center of the PET bottle rotary wheel and having a lower end extended downward, a rotational center fixedly coupled to a lower end of the rotary shaft, and a plurality of radial drive grooves formed around the outer periphery, A Geneva drive wheel installed to be rotatable adjacent to the Geneva driven wheel and having a single drive pin protruding from the center of rotation and inserted into a drive groove of the Geneva driven wheel to intermittently rotate the Geneva driven wheel; And a rotation motor for rotating the Geneva drive wheel in a constant direction,
Wherein the drink-
Three first fast filling nozzles, a second fast filling nozzle, and a metering filling nozzle, which are coupled to be protruded downward from the filling body to fill the beverage through the inlet of the PET bottle, ,
The first rapid-charge nozzle, the second rapid-charge nozzle, and the fixed-
And a plurality of protrusions, which protrude and are coupled to the filling body in turn along the rotational direction of the PET bottle rotary wheel,
The first rapid-charge nozzle may include:
Filling the 35% to 45% of the total amount of the beverage charge through the inlet of the PET bottle,
Wherein the second rapid-charging nozzle comprises:
Further filling 35% to 45% of the total amount of the beverage filling through the inlet of the PET bottle charged by the first rapid filling nozzle,
The quantitative filling nozzle includes:
Wherein the first filling nozzle and the remainder after being filled by the second rapid filling nozzle among the total amount of the beverage filling through the inlet of the PET bottle are filled to a predetermined amount.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20170421 Year of fee payment: 4 |
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FPAY | Annual fee payment |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190425 Year of fee payment: 6 |