KR101397490B1 - 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명에 의한 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계의 구성은 메인 프레임(10)에 지지된 호퍼(20)와; 상기 호퍼(20)의 하부측에 서로 마주하도록 배치되어 그 사이에 상기 호퍼(20)로부터 공급되는 내용물을 하강되도록 유도하는 플로우 패스를 형성하고 상기 플로우 패스의 하부측에는 포장백으로 내용물이 투입되는 배출구(32)를 형성하는 한 쌍의 호퍼 하우징(34,36)을 구비한 가변 슈트(30)와; 상기 호퍼 하우징(34,36)을 서로 마주하는 방향에서 상대 근접시키거나 상대 이격시켜서 상기 가변 슈트(30)의 하부측에 형성되는 상기 배출구(32)의 사이즈를 가변시키는 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계{Packaging macine with variable shut implement corresponding package unit measure weight}

본 발명은 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내용물과 같은 포장 대상 내용물을 포장백에 투입할 때에 내용물의 투입량을 손쉽게 늘리거나 줄일 수 있도록 조정할 수 있어서 내용물 투입 시간이 단축되면서도 내용물의 투입량은 포장백의 규격에 대응하여 중량 단위별로 정량 조절할 수 있는 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계에 관한 것이다.

일반적으로, 쌀이나 콩과 같은 내용물은 일정량을 포장백에 담고, 내용물이 담긴 포장 제품의 투입구를 실링(sealing)한 다음 상품으로 판매하게 된다. 따라서, 내용물 포장 제품의 이동과 휴대가 간편하고, 필요한 때에 손쉽게 개방하여 사용할 수 있다. 내용물 이외에 입자상의 내용물 등도 역시 일정량을 포장백에 담은 다음 포장백의 투입구를 실링하여 상품으로 판매하게 된다.

이러한 포장백에 내용물 등의 포장 대상 내용물을 담아서 포장된 제품을 만들기 위해서는 규격별(예를 들어, 10kg 등의 중량 규격별)로 내용물을 정량으로 계량할 필요가 있다. 즉, 내용물 투입시에 판매하고자 하는 포장백 상품의 규격에 맞게 정량으로 계량할 필요가 있는 것이다. 이때, 포장백 제품을 만들기 위해서는 포장 기계에 포장백을 공급하고, 이렇게 공급된 포장백의 상단 투입구를 통해 내용물 등의 내용물을 정해진 일정량만큼 투입한 다음, 포장백의 상단 투입구 부분을 열간 실링하는 공정을 거치는 것이 일반적이다. 즉, 상기 포장 기계에 포장백 투입이 이루어진 다음에 일정 시간 동안 포장백의 상단 개구부로 내용물 등의 내용물을 정해진 양만큼 투입하고, 추후 공정에서 일정 시간 포장백의 상단 투입구 부분을 열간 실링하여 내용물 등이 담긴 포장백 제품을 생산하게 되는 것이다.

그런데, 종래 포장 기계의 경우, 상기와 같이, 포장백(주로, 비닐 포장백을 의미함)을 포장 기계에 공급하고 나서 포장백의 상단 투입구를 통해 내용물이 완전 투입될 때까지 일정 시간을 기다려야 하므로, 내용물 투입에 따른 대기 시간(아이들링 타임)이 발생하므로, 생산성이 저하되는 문제가 있다. 즉, 먼저 투입된 포장백에 내용물이 채워질 때까지 다음번 포장백은 정지하여 대기해야 하므로, 제품 생산 도중에 휴지 시간이 생기는 것이 불가피하므로, 생산성이 저하될 수밖에 없는 것이다. 특히, 포장백에 내용물이 채워지도록 하강시키는 호퍼의 배출구 사이즈가 조절이 되지 않고 고정되어 있기 때문에, 내용물의 신속한 투입이 이루어지지 못하는 단점이 있다. 예를 들어, 포장백의 규격은 내용물을 10kg을 담을 수 있는데, 상기와 같이 호퍼의 좁은 배출구를 통해 내용물을 포장백 내부에 부어주다 보면, 포장백에 내용물이 완전 충전될 때까지 한참을 기다려야 하므로, 작업성(생산성)이 저하되는 문제가 생기는 것이다. 포장백의 규격이 10kg과 같이 비교적 큰 규격일 때에는 호퍼의 배출구를 충분히 더 크게 벌려서 내용물을 신속하게 투입할 필요가 있으나, 종래에는 내용물이 포장백 내부로 투입되도록 하는 배출구의 사이즈가 조절될 수가 없다는 점이 문제이고, 이로 인해 작업 지연으로 생산성이 저하되는 등의 문제를 가지고 있다.

또한, 포장백에 내용물이 투입되는 시간을 단축하기 위해서 배출구의 사이즈가 상대적으로 더 큰 호퍼로 갈아주는 방안이 있으나, 이처럼 호퍼를 교체하는 작업으로 인하여 역시 작업 시간 저하가 유발되고, 이러한 호퍼의 교체에 따른 시간 지연 또한 생산성 저하를 초래하게 되며, 호퍼를 일일이 교체하는 작업도 번거로운 문제가 있다.

또한, 포장백에 담겨지는 내용물의 중량을 정확하게 측정하여야 내용물 등이 과소 공급되거나 과다 공급되는 것을 막을 수 있는데, 종래에는 내용물의 중량을 정밀하게 측정하지 못하고 내용물이 정해진 중량보다 지나치게 많거나 적게 포장되는 경우가 많다. 내용물을 포장백으로 하강하여 충전시킬 때에 호퍼의 배출구 사이즈를 조절하면 정량 투입이 가능하지만, 종래에는 이러한 기능이 구비되어 있지 않아서 내용물의 정량 투입이 쉽지 않으며, 포장백에 내용물이 충전된 다음에는 따로 내용물의 중량을 측정하기에는 시간적으로나 경제적으로 바람직하지 못하여 상기와 같이 내용물의 과소 투입이나 과다 투입 상태로 제품을 제공하고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 내용물과 같은 포장 대상 내용물을 포장백에 투입할 때에 내용물 투입량을 손쉽게 늘리거나 줄일 수 있어서 투입 시간이 단축되고, 내용물의 정량 투입을 위한 호퍼 등의 교체 작업이 불필요하여 작업성 측면에서 우수하며, 내용물은 포장백의 규격에 대응하여 중량 단위별로 정량 조절하여 포장할 수 있는 새로운 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계를 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 포장 기계의 몸체를 이루는 메인 프레임(10)에 지지된 호퍼(20)와; 상기 호퍼(20)의 하부측에 서로 마주하도록 배치되어 그 사이에 상기 호퍼(20)로부터 공급되는 내용물을 하강되도록 유도하는 플로우 패스를 형성하고 상기 플로우 패스의 하부측에는 포장백으로 내용물이 투입되는 배출구(32)를 형성하는 한 쌍의 호퍼 하우징(34,36)을 구비한 가변 슈트(30)와; 상기 호퍼 하우징(34,36)을 서로 마주하는 방향에서 상대 근접시키거나 상대 이격시켜서 상기 가변 슈트(30)의 하부측에 형성되는 상기 배출구(32)의 사이즈를 가변시키는 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계가 제공된다.

상기 조절수단은, 상기 가변 슈트(30)의 한쪽 제1호퍼 하우징(34)에 실린더 로드(43)가 연결되어 상기 메인 프레임(10)에 지지되며, 상기 실린더 로드(43)가 인출되는 길이는 단계적으로 조절되는 실린더(42)와; 상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43)에 연결됨과 동시에 다른 쪽의 제2호퍼 하우징(36)에 연결되어 상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43)의 인출 작동에 따라 상기 한 쌍의 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)을 서로 마주하는 위치에서 상대 근접시키거나 상대 이격시키는 동력을 전달하는 링크부재(46)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 실린더(42)는 다단 행정 실린더로 구성되어, 상기 실린더 로드(43)의 인출 길이가 단계적으로 조절된다.

상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43)에 일단부측이 상대 회전 가능하게 연결되고 타단부측은 상기 제1호퍼 하우징(34)에 연결되어 상기 실린더 로드(43)의 인출시 상기 제1호퍼 하우징(34)을 상기 제2호퍼 하우징(36)과 마주하는 위치에서 상대 회동시키는 제1로터축(52)과, 상기 링크부재(46)와 상기 제2호퍼 하우징(36)에 양단부가 각각 연결되어 상기 제1로터축(52)의 회전시 상기 링크부재(46)에 의해 상기 제1로터축(52)과 반대되는 방향으로 회전하여 상기 제2호퍼 하우징(36)을 상기 제1호퍼 하우징(34)과 마주하는 위치에서 상대 회동시키는 제2로터축(54);을 더 포함하며, 상기 링크부재(46)는 상기 제1로터축(52)과 상기 제2로터축(54)에 연결되어 상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43)의 인출 길이에 따라 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)을 상대 이동시켜 상기 가변 슈트(30)의 상기 배출구(32) 사이즈를 조절되도록 한다.

상기 링크부재(46)는, 상기 제1로터축(52)에 일단부가 고정되어 상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43) 작동시 회전하여 상기 제1호퍼 하우징(34)을 상기 제2호퍼 하우징(36)에 대해 상대 회동시키는 제1연결 링크(46a)와; 상기 제2로터축(54)에 일단부가 고정된 제2연결 링크(46b)와; 상기 제1연결 링크(46a)와 상기 제2연결 링크(46b)의 타단부측에 힌지부를 매개로 연결되어 상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43) 작동시 상기 제2연결 링크(46b)에 연결된 상기 제2로터축(54)을 상기 제1로터축(52)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 회전시켜서 상기 제2호퍼 하우징(36)을 상기 제1호퍼 하우징(34)에 대해 상대 회동시키는 전달 링크(46c);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1로터축(52)과 상기 제2로터축(54)은 셋팅 프레임(62)에 상대 회전 가능하게 결합되고, 상기 셋팅 프레임(62)은 포장 기계의 본체를 이루는 메인 프레임(10)에 장착되어 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)을 상기 메인 프레임(10)에 지지된 호퍼(20)의 하부측에 배치하며, 상기 제1로터축(52)과 상기 제2로터축(54)은 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)에 연결되어 그 회전에 따라 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)을 서로 마주하는 위치에서 상대 근접시키거나 상대 이격시켜서 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)에 의해 형성된 내용물 배출구(32)의 사이즈를 조절하도록 구성된다.

상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)은 서로 마주하는 중심부를 기준으로 서로 마주하는 위치에 배치되는 사이드 하우징벽(34a,36a)과, 상기 사이드 하우징벽(34a,36a)에서 서로 마주하는 방향으로 연장된 한 쌍의 프론트 하우징벽(34b,36b) 및 리어 하우징벽(34c,36c)을 포함하며, 상기 제1호퍼 하우징(34)의 상기 프론트 하우징벽(34b)과 상기 리어 하우징벽(34c)은 상기 제2호퍼 하우징(36)의 상기 프론트 하우징벽(36b) 및 상기 리어 하우징벽(36c)과 중첩되는 위치에 배치되며, 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)이 서로 마주하는 중심부를 기준으로 상대 회동할 때에 상기 제1호퍼 하우징(34)의 상기 사이드 하우징벽(34a)과 상기 제2호퍼 하우징(36)의 상기 사이드 하우징벽(36a) 사이의 거리가 좁혀지거나 확장되면서 상기 배출구(32)의 사이즈가 조절되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)의 상대 이동 기준 중심부 위치에는 상기 프론트 하우징벽(34b,36b)과 상기 리어 하우징벽(34c,36c)과 나란하도록 한 쌍의 프론트 가이드편(72)과 리어 가이드편(74)이 더 구비된다.

상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36) 및 상기 프론트 가이드편(72)과 상기 리어 가이드편(74)은 스프링강으로 구성된다.

본 발명은 내용물을 포장백에 투입하는 가변 슈트의 배출구 사이즈가 포장백의 규격에 대응하여 적절한 사이즈로 조절될 수 있어서, 포장백(주로, 비닐 포장백을 의미함)을 포장 기계에 공급하고 나서 포장백의 상단 투입구를 통해 내용물이 완전 투입될 때까지 일정 시간을 기다려야 할 필요가 없으므로, 내용물 투입에 따른 대기 시간(아이들링 타임)이 발생하지 않고, 이로 인해 생산성이 향상되는 효과가 있다. 예를 들어, 포장백의 규격이 10kg과 같이 상대적으로 대용량인 경우에는 호퍼의 배출구의 사이즈가 포장백의 규격에 비하여 너무 작아서 상기 대용량 포장백에 내용물을 완전히 충전할 때까지 한참 동안을 기다려야 하므로, 작업 시간 저하와 생산성 저하가 불가피해진다.

그런데, 본 발명에서는 포장백의 규격이 10kg과 같이 대용량으로 바뀌는 경우에는 이에 대응하여 가변 슈트의 배출구 사이즈를 충분히 넓게 늘릴 수 있으므로, 상기 대용량 포장백에 내용물을 완전히 충전할 때까지 한참 동안을 기다려야 하는 아이들링 타임이 전혀 생기지 않고 신속하게 충전 작업을 수행할 수 있으므로, 작업 시간 지연과 생산성 저하 문제를 해결할 수 있다. 즉, 먼저 투입된 포장백에 내용물이 채워질 때까지 다음번 포장백은 정지하여 대기해야 할 필요가 없어서, 제품 생산 도중에 휴지 시간이 생기는 것을 회피할 수 있으므로, 생산성이 향상되는 등의 여러 가지 바람직한 효과를 취득할 수 있다. 본 발명의 경우, 포장백에 내용물이 채워지도록 하강시키는 호퍼의 배출구 사이즈가 조절이 되지 않고 고정되어 있어서 내용물의 신속한 투입이 이루어지지 못하는 단점이 있었던 종래의 문제를 말끔하게 해결하였다는 점에서 중요한 의미를 갖는다.

또한, 본 발명은 포장백에 내용물이 투입되는 시간을 단축하기 위해서 배출구의 사이즈가 상대적으로 더 큰 호퍼로 갈아주는 방안도 고려할 필요가 없고, 이처럼 호퍼를 교체하는 작업으로 인하여 역시 작업 시간 저하가 유발되는 경우도 방지하므로, 호퍼의 교체에 따른 생산성 저하 문제와 교체 작업의 번거로움 등도 해결하는 장점이 있다.

그리고, 포장백에 담겨지는 내용물의 중량을 정확하게 측정하여야 내용물 등이 과소 공급되거나 과다 공급되는 것을 막을 수 있는데, 본 발명은 가변 슈트의 배출구 사이즈를 가변시키도록 구성되어 있어서, 내용물의 중량을 비교적 정확하게 맞추어 포장할 수 있으므로, 내용물이 정해진 중량보다 지나치게 많거나 적게 포장되는 경우도 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계의 구조를 개략적으로 보여주는 평면도
도 2는 도 1의 정면도
도 3은 도 1의 일측면도
도 4는 본 발명에 의한 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계의 주요부인 가변 슈트 구조를 보여주는 사시도
도 5는 도 4의 평면도
도 6은 도 4의 저면 사시도
도 7은 도 4에 도시된 가변 슈트의 배출구를 확장시킨 상태를 개략적으로 보여주는 사시도
도 8은 도 7의 저면 사시도
도 9 내지 도 12는 도 4에 도시된 가변 슈트의 단계적인 개방 상태를 개략적으로 보여주는 정면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계는 메인 프레임(10)에 지지된 호퍼(20)와, 이 호퍼(20)의 하부측에 서로 마주하도록 배치되어 그 사이에 호퍼(20)로부터 공급되는 내용물을 하강되도록 유도하는 플로우 패스를 형성하고 플로우 패스의 하부측에는 포장백으로 내용물이 투입되는 배출구(32)를 형성하는 한 쌍의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 구비한 가변 슈트(30)와, 상기 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 서로 마주하는 방향에서 상대 근접시키거나 상대 이격시켜서 가변 슈트(30)의 하부측에 형성되는 배출구(32)의 사이즈를 가변시키는 조절수단을 구비한다.

본 발명의 소포장 기계를 구성하는 메인 프레임(10)에 호퍼(20)가 지지된다. 이러한 호퍼(20)는 하부측으로 갈수록 직경이 작아지는 호퍼(20)부를 구비한 것으로, 호퍼(20)의 상면에는 투입구가 구비되어, 포장백에 채워지기 위한 내용물(미세한 가루 형상의 내용물로서 밀가루나 가루 약품 등을 의미함)를 투입구를 통해 투입하여 저장한다.

상기 가변 슈트(30)는 서로 마주하는 방향에서 근접하거나 멀어지도록 회동 작동되는 한 쌍의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 구비한다.

상기 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)은 서로 마주하는 중심부를 기준으로 서로 마주하는 위치에 배치되는 사이드 하우징벽(34a,36a)과, 이러한 사이드 하우징벽(34a,36a)에서 서로 마주하는 방향으로 연장된 한 쌍의 프론트 하우징벽(34b,36b) 및 리어 하우징벽(34c,36c)을 포함한다.

제1호퍼 하우징(34)은 제1사이드 하우징벽(34a)과, 이러한 제1사이드 하우징벽(34a)에서 직교하는 방향으로 연장된 한 쌍의 제1프론트 하우징벽(34b)과 제1리어 하우징벽(34c)을 구비한다.

제2호퍼 하우징(36)은 제1호퍼 하우징(34)의 제1사이드 하우징벽(34a)과 마주하는 제2사이드 하우징벽(36a)과, 이러한 제2사이드 하우징벽(36a)과 직교하는 방향으로 연장된 한 쌍의 제2프론트 하우징벽(36b)과 제2리어 하우징벽(36c)을 구비한다.

따라서, 상기 제1호퍼 하우징(34)의 제1프론트 하우징벽(34b)과 제1리어 하우징벽(34c)은 제2호퍼 하우징(36)의 제2프론트 하우징벽(36b) 및 제2리어 하우징벽(36c)과 중첩되는 위치에 배치되며, 제1호퍼 하우징(34)의 제1사이드 하우징벽(34a)과 제2호퍼 하우징(36)의 제2사이드 하우징벽(36a)은 서로 마주하는 위치에 배치되어, 제1호퍼 하우징(34)의 제1사이드 하우징벽(34a), 제1프론트 하우징벽(34b), 제1리어 하우징벽(34c)과 제2호퍼 하우징(36)의 제2사이드 하우징벽(36a), 제2프론트 하우징벽(36b) 및 제2리어 하우징벽(36c) 사이에 내용물이 가이드되어 하강하기 위한 플로우 챔버가 형성되고, 상기 제1사이드 하우징벽(34a)과 제1프론트 하우징벽(34b) 및 제1리어 하우징벽(34c)의 하단부와 제2호퍼 하우징(36)의 제2사이드 하우징벽(36a)과 제2프론트 하우징벽(36b) 및 제2리어 하우징벽(36c)의 하단부에 의해서는 플로우 챔버와 연통되는 배출구(32)(가변 배출구(32))가 형성된다. 즉, 가변 슈트(30)의 내부에 플로우 챔버가 형성되고, 가변 슈트(30)의 하단부에 배출구(32)가 형성되는 것이다.

상기 가변 슈트(30)는 셋팅 프레임(62)에 지지되어 서로 마주하는 위치에서 상대 회동 개폐되도록 구성되고 동시에 셋팅 브라켓에 의해 상기 메인 프레임(10)에 장착된다.

상기 셋팅 프레임(62)은 한 쌍의 전방 프레임 바아 및 후방 프레임 바아와 한 쌍의 좌우 방향 측방 프레임 바아가 연결된 사각틀 형상으로 구성된다.

상기 셋팅 프레임(62)의 좌우 측방 프레임 바아 중에서 한 쪽의 측방 프레임 바아와 나란하게 제1로터축(52)이 결합되어 있다. 제1로터축(52)의 일단부측 외주면이 셋팅 프레임(62)의 전방 프레임 바아에 상대 회전 가능하게 결합되어 있다. 이때, 상기 제1호퍼 하우징(34)의 제1사이드 하우징벽(34a) 외측면에는 커넥션 브라켓(66)이 구비되고, 이 커넥션 브라켓(66)에 제1로터축(52)이 고정되어 있다. 커넥션 브라켓(66)은 고정 브라켓편(66a)에 직교하는 방향(즉, 상기 셋팅 프레임(62)의 한 쪽 측방 프레임 바아 방향)으로 연장된 한 쌍의 연결 브라켓편(66b)으로 구성되는데, 상기 제1로터축(52)이 한 쪽의 연결 브라켓편(66b)을 관통하여 결합됨과 동시에 다른 쪽의 연결 브라켓편(66b)에 제1로터축(52)의 타단부가 고정된 구조를 이루고 있다.

상기 셋팅 프레임(62)의 좌우 측방 프레임 바아 중에서 다른 쪽의 측방 프레임 바아와 나란하게 제2로터축(54)이 결합되어 있다. 제2로터축(54)의 일단부측 외주면이 셋팅 프레임(62)의 전방 프레임 바아에 상대 회전 가능하게 결합되어 있다. 제2로터축(54)은 제1로터축(52)과 나란하도록 제1로터축(52) 반대편 위치에 설치되어 있다. 이때, 상기 제2호퍼 하우징(36)의 제2사이드 하우징벽(36a) 외측면에는 커넥션 브라켓(66)이 구비되고, 이 커넥션 브라켓(66)에 제2로터축(54)이 고정되어 있다. 제2로터축(54) 위치의 커넥션 브라켓(66)도 고정 브라켓편(66a)에 직교하는 방향(즉, 상기 셋팅 프레임(62)의 한 쪽 측방 프레임 바아 방향)으로 연장된 한 쌍의 연결 브라켓편(66b)으로 구성되는데, 상기 제1로터축(52)이 한 쪽의 연결 브라켓편(66b)을 관통하여 결합됨과 동시에 다른 쪽의 연결 브라켓편(66b)에 제2로터축(54)의 타단부가 고정된 구조를 이루고 있다.

본 발명은 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 서로 마주하는 방향에서 상대 근접시키거나 상대 이격시켜서 가변 슈트(30)의 하부측에 형성되는 배출구(32)의 사이즈를 가변시키는 조절수단을 구비한다.

본 발명에서 조절수단은 가변 슈트(30)의 한 쌍의 제1호퍼 하우징(34) 및 제2호퍼 하우징(36) 중에서 한쪽의 제1호퍼 하우징(34)에 실린더 로드(43)가 연결되어 메인 프레임(10)에 지지되며 상기 실린더 로드(43)가 인출되는 길이는 단계적으로 조절되는 실린더(42)와, 이 실린더(42)의 실린더 로드(43)에 연결됨과 동시에 한 쌍의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36) 중에서 다른 쪽의 제2호퍼 하우징(36)에 연결되어 실린더(42)의 실린더 로드(43)의 인출 작동에 따라 한 쌍의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 서로 마주하는 위치에서 상대 근접시키거나 상대 이격시키는 동력을 전달하는 링크부재(46)를 포함한다.

상기 실린더(42)는 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)의 프론트 하우징벽(34b,36b)과 리어 하우징벽(34c,36c) 중에서 어느 하나와 나란하게 배치되도록 셋팅 프레임(62)에 고정되어 있다. 브라켓과 볼트 등의 고정수단을 매개로 실린더(42)가 셋팅 프레임(62)에 고정되어 있어서, 실린더(42)의 일단부측 실린더 로드(43)가 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)의 프론트 하우징벽(34b,36b)과 리어 하우징벽(34c,36c)에 나란한 방향으로 인출된다. 이때, 제1호퍼 하우징(34)에 고정된 커넥션 브라켓(66)에는 제1호퍼 하우징(34)의 제1사이드 하우징벽(34a)과 나란한 방향(실린더(42)의 실린더 로드(43)와는 직교하는 방향)으로 제1연결 로터축(52cs)이 구비된다. 제1연결 로터축(52cs)의 기단부가 상기 브라켓에 고정되고 제1연결 로터축(52cs)의 선단부측 외주면은 상기 실린더(42)의 실린더 로드(43)에 힌지부를 매개로 상대 회전 가능하게 연결되어 있다. 실린더(42)의 실린더 로드(43)가 인출되면, 제1연결 로터축(52cs)이 실린더 로드(43)에 대해 상대 회전하도록 연결되어 있어서, 실린더(42)의 실린더 로드(43) 인출시의 직선 운동을 회전 운동으로 전환하여 제1호퍼 하우징(34)에 회전 개폐되는 동력을 전달하고, 제1호퍼 하우징(34)이 회동 작동하면 제1로터축(52)도 셋팅 프레임(62)을 기준으로 회전한다. 또한, 상기 실린더(42)의 타단부측(즉, 실린더 로드(43)가 인출되는 일단부와 반대되는 단부)은 제2연결 로터축(54cs)의 선단부측 외주면이 상대 회전 가능하게 연결되어 있고, 제2연결 로터축(54cs)의 기단부는 제2호퍼 하우징(36)측의 커넥션 브라켓(66)에 고정되어 있다. 제2호퍼 하우징(36)이 제1호퍼 하우징(34)과 마주하는 방향에서 상대 회동 개폐될 때에 제2연결 로터축(54cs)은 실린더(42)의 타단부측에 대해 상대 회전되고 제2로터축(54)도 셋팅 프레임(62)을 기준으로 회전된다.

상기 제1로터축(52)은 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43)에 일단부측이 상대 회전 가능하게 연결되고 타단부측은 제1호퍼 하우징(34)에 연결되어 실린더 로드(43)의 인출시 제1호퍼 하우징(34)을 제2호퍼 하우징(36)과 마주하는 위치에서 상대 회동시키는 회전력을 작용시며, 상기 제2로터축(54)은 링크부재(46)를 매개로 제1로터축(52)과 연결됨과 동시에 제2호퍼 하우징(36)에 연결되어 제1로터축(52)의 회전시 링크부재(46)에 의해 제1로터축(52)과 반대되는 방향으로 회전하여 제2호퍼 하우징(36)을 제1호퍼 하우징(34)과 마주하는 위치에서 상대 회동시킨다.

본 발명에서 링크부재(46)는 제1로터축(52)의 회전력을 제2로터축(54)에 전달하되, 제1로터축(52)의 회전 방향과는 반대되는 방향으로 제2로터축(54)을 회전시키는 동력을 전달하게 된다. 즉, 상기 링크부재(46)는 제1로터축(52)에 일단부가 고정되어 실린더(42)의 실린더 로드(43) 작동시 회전하여 제1호퍼 하우징(34)을 제2호퍼 하우징(36)에 대해 상대 회동시키는 제1연결 링크(46a)와, 상기 제2로터축(54)에 일단부가 고정된 제2연결 링크(46b)와, 제1연결 링크(46a)와 제2연결 링크(46b)의 타단부측에 힌지부를 매개로 연결되어 실린더(42)의 실린더 로드(43) 작동시에 제2연결 링크(46b)에 연결된 제2로터축(54)을 제1로터축(52)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 회전시켜서 제2호퍼 하우징(36)을 제1호퍼 하우징(34)에 대해 상대 회동시키는 전달 링크(46c)를 구비한다.

상기 제1연결 링크(46a)의 일단부는 제1로터축(52)의 양단부 중에서 제1호퍼 하우징(34)측의 브라켓에 고정되는 일단부와 반대되는 타단부에 고정되어 있고, 제2연결 링크(46b)의 일단부도 제2로터축(54)의 양단부 중에서 제2호퍼 하우징(36)측의 브라켓에 고정되는 일단부와 반대되는 타단부에 고정되어 있으며, 상기 전달 링크(46c)의 양단부와 제1연결 링크(46a) 및 제2연결 링크(46b)의 타단부는 힌지부를 매개로 상호 연결되어 있다. 즉, 전달 링크(46c)의 양단부는 제1연결 링크(46a)와 제2연결 링크(46b)에 힌지부를 매개로 연결되어 있는 것이다.

상기와 같은 구조의 가변 슈트(30)는 셋팅 프레임(62) 부분이 셋팅 브라켓과 볼트 등의 고정수단을 매개로 메인 프레임(10)에 장착된다. 상기 셋팅 프레임(62)에 셋팅 브라켓이 볼트 등의 체결구로 고정되고, 셋팅 브라켓도 메인 프레임(10)에 볼트 등의 고정수단으로 장착됨으로써 가변 슈트(30)가 상기 메인 프레임(10)에 지지된 호퍼(20)의 하부측 공급구(내용물 공급구라 할 수 있음) 아래 위치에 배치된다. 그리고, 가변 슈트(30) 내부의 플로우 챔버는 호퍼(20)의 공급구와 연통되어 있어서, 호퍼(20)의 공급구에서 아래로 투하되는 내용물이 가변 슈트(30) 내부의 플로우 챔버로 투입되어 가변 슈트(30) 하단의 배출구(32)를 통해 포장백 내부에 충진될 수 있다.

따라서, 상기 실린더(42)의 실린더 로드(43)가 신장되면, 상기 제1연결 로터축(52cs)이 일방향(A 방향)으로 회전되고, 제1로터축(52)도 동일 방향으로 회전됨과 동시에 제1로터축(52)에 연결된 제1호퍼 하우징(34)이 제2호퍼 하우징(36)과 멀어지는 방향으로 회동 개방되는 한편, 상기 제1연결 링크(46a)도 A 방향으로 회동되고 제2연결 링크(46b)는 전달 링크(46c)에 의해 제2연결 로터축(54cs)과 반대 방향(즉, B 방향)으로 회전되고 동시에 제2로터축(54)도 제2로터축(54)과 반대되는 방향(즉, B 방향)으로 회전하므로, 상기 제2로터축(54)에 연결된 제2호퍼 하우징(36)은 제1호퍼 하우징(34)과 멀어지는 방향으로 회동 개방된다. 즉, 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 서로 더 벌어져서 원래의 상태보다 가변 슈트(30)의 배출구(32)가 더 크게 열린다. 즉, 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 서로 마주하는 중심부를 기준으로 상대 회동할 때, 제1호퍼 하우징(34)의 제1사이드 하우징벽(34a)과 제2호퍼 하우징(36)의 제2사이드 하우징벽(36a) 사이의 거리가 좁혀지거나 확장되면서 배출구(32)의 사이즈가 조절(가변)될 수 있다.

정리하면, 제1로터축(52)과 제2로터축(54)은 셋팅 프레임(62)에 상대 회전 가능하게 결합되고, 상기 셋팅 프레임(62)은 포장 기계의 본체를 이루는 메인 프레임(10)에 장착되어 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 메인 프레임(10)에 지지된 호퍼(20)의 하부측에 배치하며, 상기 제1로터축(52)과 제2로터축(54)은 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)에 연결되어 그 회전에 따라 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 서로 마주하는 위치에서 상대 근접시키거나 상대 이격시켜서 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)에 의해 형성된 내용물(내용물) 배출구(32)의 사이즈를 조절하도록 구성된다.

한편, 상기 실린더(42)는 다단 행정 실린더로 구성되어, 실린더 로드(43)의 인출 길이가 단계적으로 조절된다. 즉, 실린더(42)는 양단부로 실린더 로드(43)가 인출되고, 실린더 로드(43)가 인출되는 양쪽 두 개의 측방 압력 챔버의 중간에는 미들 압력 챔버가 구비되고, 미들 압력 챔버는 양쪽 측방 압력 챔버 중에서 어느 하나의 측방 압력 챔버로 압력이 공급되도록 연통된 구조를 취할 수 있다. 미들 압력 챔버에는 유입 포트(예를 들어, 압력 에어 유입 포트)가 구비되고, 측방 압력 챔버에는 유입 포트 및 배출 포트(예를 들어, 압력 에어 유입 포트와 압력 에어 배출 포트)가 구비되고, 상기 측방 압력 챔버와 미들 압력 챔버를 구획하는 두 개의 내부 격벽 중에서 하나의 격벽에는 어느 한쪽 측방 압력 챔버로만 압력(예를 들어, 압력 에어)이 유입되도록 체크 밸브가 구비된 구조를 취할 수 있다.

따라서, 상기 한 쪽 측방 압력 챔버로 압력이 유입되면 한 쪽 측방 압력 챔버측의 실린더 로드(43)가 신장되고, 미들 압력 챔버로 압력이 유입되면 한 쪽 측방 압력 챔버측의 실린더 로드(43)가 두 배 길이로 신장(즉, 실린더(42)의 일단부측 실린더 로드(43)가 한쪽 측방 압력 챔버로만 압력이 공급되었을 때보다 두 배의 길이로 신장)되며, 상기 다른 쪽 측방 압력 챔버의 내부에까지 압력이 유입되면 실린더(42)의 타단부측의 실린더 로드(43)까지 신장된다. 즉, 상기 실린더(42)가 1단, 2단, 3단으로 실린더 로드(43)의 인출 정도가 조절될 수 있다. 그리고, 실린더(42)의 신장되었던 실린더 로드(43)를 다시 후퇴시키려면 상기 배출 포트를 통해 압력을 실린더(42)의 외부로 배출하면 된다. 물론, 배출된 압력은 압력 에어장치와 같은 압력 공급장치의 압력 탱크로 회수되도록 구성할 수 있다.

한편, 상기 실린더(42)는 일단부로만 실린더 로드(43)가 신장되되, 실린더 로드(43)의 신장 길이는 컨트롤 유닛에 의해 다단계로 조절되도록 구성할 수도 있다. 즉, 컨트롤 유닛은 압력 공급수단에 연결된 컨트롤러로 구성되어, 압력 공급수단으로부터의 압력이 실린더(42)에 다단계로 공급되도록 정밀 제어하여 실린더(42)의 실린더 로드(43) 신장 길이를 다단계로 조절할 수 있다. 예를 들어, 실린더 로드(43)를 1단, 2단, 3단으로 신장시키려면 실린더(42) 내부에 압력을 1단, 2단, 3단에 해당하는 유량만큼 공급하도록 제어하면 될 것이다.

상기와 같이 실린더(42)의 실린더 로드(43)를 다단으로 인출함으로써, 상기 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 벌어지는 정도를 단계적으로 조절할 수 있게 된다. 이러한 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 단계적으로 벌어지는 작동은 상기 실린더(42)와 제1로터축(52)과 제2로터축(54) 및 후술할 링크부재(46)와 연계해서 이루어지게 된다. 즉, 링크부재(46)는 제1로터축(52)과 제2로터축(54)에 연결되어 실린더(42)의 실린더 로드(43)가 인출되는 길이에 따라 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 상대 이동(상대 회동 개방)시켜서 가변 슈트(30)의 하부측에 형성되는 배출구(32) 사이즈를 조절되도록 한다.

또한, 본 발명에서는 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)의 상대 이동(상대 회동 개방) 기준 중심부 위치에는 프론트 하우징벽(34b,36b)과 리어 하우징벽(34c,36c)과 나란하도록 한 쌍의 프론트 가이드편(72)과 리어 가이드편(74)이 더 구비된다. 이러한 프론트 가이드편(72)과 리어 가이드편(74)은 단면 일자형 판형상으로 구성되는데, 상기 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 지지하는 셋트 프레임에 상단부가 용접이나 볼트 등의 고정수단을 매개로 고정될 수 있다. 이러한 프론트 가이드편(72)과 리어 가이드편(74)은 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 회전 개방 중심부를 기준으로 열릴 때에 생기는 틈새 공간(구체적으로, 제1호퍼 하우징(34)의 제1프론트 하우징벽(34b)과 제1리어 하우징벽(34c) 및 제2호퍼 하우징(36)의 제2프론트 하우징벽(36b)과 제2리어 하우징벽(36c) 사이에 벌어져서 생기는 틈새 공간)을 막아주어서 내용물이 가변 슈트(30)의 외부로 빠지는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36) 및 상기 프론트 가이드편(72)과 리어 가이드편(74)은 스프링강으로 구성된다. 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36) 및 프론트 가이드편(72)과 리어 가이드편(74)을 스프링강으로 구성하면 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 개폐 작동할 때에 서로 접촉되는 면 사이의 마찰력(예를 들어, 제1호퍼 하우징(34)의 제1프론트 하우징벽(34b)과 제1리어 하우징벽(34c) 및 제2호퍼 하우징(36)의 제2프론트 하우징벽(36b)과 제2리어 하우징벽(36c)의 서로 접촉되는 면 사이의 마찰력은 물론 상기 프론트 가이드편(72) 및 리어 가이드편(74)과 제1프론트 하우징벽(34b)(또는 제2프론트 하우징벽(36b) 부분) 사이의 접촉되는 부분의 마찰력을 최소화시켜서 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)의 개폐 동작이 보다 원활해진다.

한편, 상기 제1로터축(52)과 제2로터축(54)은 셋팅 프레임(62)에 상대 회전 가능하게 결합되고, 상기 셋팅 프레임(62)은 포장 기계의 본체를 이루는 메인 프레임(10)에 장착되어 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 메인 프레임(10)에 지지된 호퍼(20)의 하부측에 배치하며, 상기 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)은 서로 마주하는 중심부를 기준으로 서로 마주하는 위치에 배치되는 제1사이드 하우징벽(34a)과, 이러한 제1사이드 하우징벽(34a)에서 서로 마주하는 방향으로 연장된 한 쌍의 제1프론트 하우징벽(34b) 및 제1리어 하우징벽(34c)을 포함하며, 상기 제1호퍼 하우징(34)의 제1프론트 하우징벽(34b)과 제1리어 하우징벽(34c)은 제2호퍼 하우징(36)의 제2프론트 하우징벽(36b) 및 제2리어 하우징벽(36c)과 중첩되는 위치에 배치되며, 상기 제1호퍼 하우징(34) 및 제2호퍼 하우징(36)의 각각의 제1사이드 하우징벽(34a) 및 제2사이드 하우징벽(36a) 외표면에는 커넥션 브라켓(66)이 구비되고, 상기 커넥션 브라켓(66)에는 제1로터축(52)과 제2로터축(54)이 각각 고정되도록 연결되며, 상기 제1로터축(52)과 제2로터축(54)의 일부 외주면은 셋팅 브라켓에 상대 회전 가능하게 연결됨과 동시에 링크 부재를 구성하는 제1연결 링크(46a)와 제2연결 링크(46b)에 각각 제1로터축(52)과 제2로터축(54)이 고정되도록 연결되어, 상기 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 서로 벌어지도록 회동될 때에 커넥션 브라켓(66)이 셋팅 브라켓에 접촉되어 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36) 사이의 벌어지는 정도를 제한하도록 구성된다. 즉, 커넥션 브라켓(66)을 구성하는 두 개의 연결 브라켓편(66b) 단부가 사각틀 형상의 셋팅 프레임(62) 내측면에 닿아서 걸리는 스톱퍼 기능을 하므로, 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36) 사이의 벌어지는 정도를 제한함으로써, 가변 슈트(30) 하측부의 내용물 배출구(32)가 벌어지는 정도를 적정 사이즈로 제한(가변 슈트(30)의 내용물 배출구(32)가 너무 많이 벌어지는 것을 방지)하게 된다.

또한, 본 발명은 포장 내용물인 내용물이 채워지는 호퍼(20)의 하부측 위치에 상기 가변 슈트(30)가 배치되고, 상기 호퍼(20)의 하부측에는 가변 슈트(30) 이외에 포장백(2)을 세워진 상태로 잡아서 지지하는 클램프(120)를 구비한 그립 유닛과, 상기 가변 슈트(30)의 하부측 배출구(32) 아래에 그립 유닛에 의해 세워져서 배치된 포장백(2)의 상단부를 벌려주는 포장백 오픈 유닛을 구비한다.

상기 포장백 오픈 유닛은 메인 프레임(10)의 좌우 위치에 전후 방향으로 나란하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일에 양단부가 슬라이드 가능하게 지지되어 가변 슈트(30)의 배출구(32) 하측에 서로 나란하게 좌우 방향으로 배치된 한 쌍의 오픈 프레임(122A,122B)을 구비한다. 또한, 상기 한 쌍의 오픈 프레임(122A,122B) 중에서 어느 하나의 오픈 프레임(122A)에 연결됨과 동시에 메인 프레임(10)에 지지되어 전후 방향으로 배치된 제1랙기어(124A)와, 다른 하나의 오픈 프레임(122B)에 연결되어 제1랙기어(124A)와 마주하는 방향으로 배치된 제2랙기어(124B)와, 제1랙기어(124A)와 제2랙기어(124B)에 치합된 피니언 기어(124C)를 구비한다. 또한, 상기 한 쌍의 오픈 프레임(122A,122B)의 서로 마주하는 위치에 장착되어 오픈 프레임(122A,122B)들이 전후진함에 따라 서로 근접되거나 멀어지도록 작동되는 진공 패드를 구비한다. 진공 패드는 좌우 두 열로 구비되는데, 진공 패드에는 연결관 등을 통해 진공 장치에 연결된다.

그리고, 상기 제1랙기어(124A)와 제2랙기어(124B)를 피니언 기어(124C)를 중심으로 상대 슬라이드시켜서 진공 패드를 장착한 한 쌍의 오픈 프레임(122A,122B)을 상대 전후진시키는 오픈 프레임 작동수단을 포함한다. 이때, 오픈 프레임 작동수단은 기단부가 메인 프레임(10)에 고정되고 선단부의 실린더 로드(43)는 두 개의 오픈 프레임(122A,122B) 중에서 하나의 오픈 프레임(122A 또는 122B)에 연결된 실린더(126)로 구성될 수 있다.

따라서, 상기 실린더(126)의 실린더 로드(43)를 신장시키면, 상기 메인 프레임(10)에 전후 방향으로 설치된 좌우 가이드 레일을 따라 한 쌍의 전후 오픈 프레임(122A,122B)이 상기 제1랙기어(124A)와 제2랙기어(124B)가 피니언 기어(124C)에 의해 서로 근접하도록 상대 이동하는 작동에 의해 서로 근접하면서 한 쌍의 마주하는 진공 패드를 밀착시키고, 한 쌍의 진공 패드 사이에 개재된 포장백을 진공 흡입한 상태에서 다시 실린더(126)의 실린더 로드(43)를 축소시키면, 상기 제1랙기어(124A)와 제2랙기어(124B)가 다시 원래의 자리로 복귀하면서 근접되어 있던 한 쌍의 오픈 프레임(122A,122B)과 한 쌍의 진공 패드를 원위치로 벌리기 때문에, 진공 패드에 흡착되어 있던 포장백(2)의 상단 투입구(2a)가 벌어진다.

또한, 본 발명에서 그립 유닛은 메인 프레임(10)에 좌우 방향으로 배치된 실린더(128)와, 이 실린더(128) 선단부의 실린더 로드(43)에 연결되어 메인 프레임(10)에 좌우 방향으로 배치된 제3랙기어(132A)와, 이 제3랙기어(132A)에 나란한 좌우 방향으로 배치되며 피니언 기어(132C)에 의해 제3랙기어(132A)와 상대 슬라이드 작동되는 제4랙기어(132B)와, 제3랙기어(132A)와 제4랙기어(132B)에 연결되어 메인 프레임(10)에 전후 방향으로 배치됨과 동시에 서로 마주하는 좌우 위치에 배치된 한 쌍의 이동 프레임(134)과, 이러한 이동 프레임(134)에 장착되어 서로 마주하는 좌우 위치에 배열되며 이동 프레임(134)의 이동 방향과 교차되는 전후 방향으로 서로 벌어지거나 맞닿는 한 쌍의 그립핑 블록을 구비한 좌우 클램프(120)와, 이러한 좌우 클램프(120)의 전후 그립핑 블록을 벌어지거나 맞닿도록 작동시키는 그립 작동 어셈블리를 포함한다. 이때, 그립 작동 어셈블리는 한 쌍의 그립핑 블록의 상단부에 축결합되며 서로 치합된 한 쌍의 벌림 작동 기어와, 이 벌림 작동 기어 중에서 적어도 하나의 기어에 선단부의 실린더 로드(43)가 연결된 실린더로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 전후 오픈 프레임(122A,122B)에는 가로 방향으로 슬라이드 가능하게 한 쌍의 조인트 부재가 결합되고, 이 조인트 부재 중에서 하나의 조인트 부재에는 실린더 선단부의 실린더 로드(43)가 연결되고, 상기 실린더의 기단부는 메인 프레임(10)에 지지되는 구조를 가질 수 있다.

따라서, 상기 메인 프레임(10)에 장착된 가변 슈트(30) 아래에서 세워서 투입되는 포장백(2)의 상단부를 양쪽에서 한 쌍의 클램프(120)의 전후 회동되는 그립핑 블록에 의해 잡아서 지지한 상태에서 상기 진공 패드에 의해 포장백(2)의 상단 투입구(2a)를 벌릴 수 있게 된다.

다시 말해, 실린더(42)의 실린더 로드(43)를 신장시켜서 클램프(120)의 한 쌍의 전후 그립핑 블록에 연결된 벌림 작동 기어를 일방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 좌우 클램프(120)를 구성하는 전후 그립핑 블록이 상단부를 중심으로 회동되면서 하측 부분이 서로 벌어진 상태가 되고, 이러한 상태에서 전후 그립핑 블록 사이에 상기 가변 슈트(30) 아래에 세워서 투입되는 포장백(2)의 상단부 중에서 양쪽 부분을 배치시킨 다음, 상기 실린더(42)의 실린더 로드(43)를 다시 축소시키는 작동을 하면 한 쌍의 벌림 작동 기어가 반대 방향으로 회전하면서 전후 그립핑 블록의 하부측이 상단부를 기준으로 원위치 회동하여 포장백(2)의 상단부측 양쪽을 잡은 상태가 된다.

이러한 상태에서 상기 실린더(128)의 실린더 로드(43)를 신장시키면, 제3랙기어(132A)와 제4랙기어(132B)가 피니언 기어(132C)에 의해 서로 근접하는 방향으로 상대 이동되고, 동시에 한 쌍의 조인트 부재와 이에 장착된 한 쌍의 좌우 클램프(120)가 서로 마주하는 방향으로 근접하면서 포장백(2)의 상단 투입구(2a)를 전후 방향으로 벌려주려는 힘이 작용되도록 하고, 동시에 상기와 같이 전후 진공 패드가 포장백(2)을 진공 흡착한 상태에서 전후 진공 패드를 전후 방향으로 후퇴시키면 포장백(2)의 상단 투입구(2a)가 충분하게 벌어질 수 있게 된다. 즉, 상기 한 쌍의 좌우 클램프(120)에 의해서는 세워진 포장백(2)의 상단부 양쪽을 잡은 상태에서 좌우 클램프(120)를 서로 마주하는 방향으로 근접 이동시키고, 동시에 상기 한 쌍의 전후 진공 패드에 의해서는 포장백(2)을 전후 방향으로 벌려주는 작동을 함으로써, 포장백(2)의 상단 투입구(2a)를 충분하게 벌려줄 수 있는 것이다. 포장백(2)의 상단 투입구(2a)가 벌어진 상태가 도시되어 있는데, 이러한 상태에서 호퍼(20)에서 내용물을 가변 슈트(30) 내부의 플로우 챔버로 투입하고, 가변 슈트(30)의 하부에 형성된 배출구(32)에서 포장백(2)의 투입구(2a)로 내용물을 부어서 충전한다.

한편, 상기 포장백(2)에 내용물(4)이 다 충전된 다음에는 상기 제1랙기어(124A)와 제2랙기어(124B) 및 제3랙기어(132A)와 제4랙기어(132B)를 다시 원위치로 복귀되도록 하면, 상기 진공 패드도 서로 멀어지는 위치로 복귀하고 좌우 한 쌍의 클램프(120)도 서로 멀어지는 원위치(좌우 위치)로 복귀하므로, 포장백(2)의 상단 투입구(2a)가 벌려진 상태에서 다시 일자형으로 닫혀진 상태로 될 수 있다. 즉, 상기 전후 방향 실린더(126)의 실린더 로드(43)를 신장시킨 상태에서 다시 축소시키면 제1랙기어(124A)와 제2랙기어(124B)가 다시 서로 멀어지는 방향으로 상대 이송하여 원위치 복귀하므로, 전후 진공 패드를 서로 멀어지는 원위치로 복귀시키고, 가로 방향(좌우 방향 배열)의 실린더(128)의 실린더 로드(43)도 신장시킨 상태에서 다시 축소시키면 제3랙기어(132A)와 제4랙기어(132B)도 다시 서로 멀어지는 방향으로 상대 이송하여 원위치 복귀하므로, 포장백(2)의 양측을 잡고 있던 좌우 한 쌍의 클램프(120)를 다시 서로 멀어지는 좌우 원위치로 복귀시킬 수 있는 것이다. 그리고, 상기 한 쌍의 클램프(120)의 전후 그립핑 블록을 회동 작동시키는 실린더의 실린더 로드(43)를 다시 신장시키면, 좌우 한 쌍의 클램프(120)의 전후 그립핑 블록이 다시 상단부를 중심으로 벌어지면서 포장백(2)의 양측을 그립핑하지 않고 놓은 상태로 될 수 있다.

이하, 상기 구성의 본 발명에 의하여 포장백의 내부에 내용물(가루 형상의 내용물이나 내용물 등을 통칭함)을 충전하는 과정에 대하여 설명한다.

상기 가변 슈트(30)의 아래에 그립 유닛의 한 쌍의 좌우 클램프(120)를 구성하는 전후 그립핑 블록에 의해 포장백(2)의 상단부측 양쪽을 잡아서 세운 상태에서 포장백 오픈 유닛을 구성하는 진공 패드를 포장백의 상단부측 전면과 후면에 진공압으로 부착시킨 상태에서 한 쌍의 전후 진공 패드를 서로 멀어지도록 후퇴시킴과 동시에 상기 좌우 클램프(120)를 동시에 서로 마주하는 방향으로 전진시켜서 포장백의 상단 내용물 투입구를 넓게 열어준다.

다음, 상기 호퍼(20)에 저장된 내용물이 가변 슈트(30) 내부의 플로우 챔버로 투하되어 가변 슈트(30)의 하부측 배출구(32)를 통해 포장백의 내부로 충진되는데, 본 발명에서 특징을 이루는 가변 슈트(30)의 배출구(32) 사이즈가 포장백의 단위 중량별로 가변될 수 있다는 구성이 중요하다.

다시 말해, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 실린더(42)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)을 서로 마주하는 방향에서 상대 회동시켜 개폐 작동이 이루어지도록 하는 실린더(42)는 그 실린더 로드(43)가 다단으로 인출 정도가 조절되는 실린더(42)(다단 행정 실린더)로 구성되어 있어서, 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 실린더(42)의 실린더 로드(43) 인출 정도에 따라 가변 슈트(30)의 개방 정도를 다르게 조절할 수 있다.

도 4 내지 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 실린더(42)의 실린더 로드(43)가 신장되지 않은 상태에서는 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 가장 가깝게 닫혀 있으면서 동시에 배출구(32)의 사이즈는 가장 작은 사이즈로 형성되어 있는 상태(이하, 편의상 클로즈 상태라 함)있으며, 이러한 상태에서 그 규격(정확하게는 포장백의 투입구의 좌우 양쪽 사이의 길이)이 상대적으로 가장 작은 포장백에 내용물을 충전할 수 있다.

도 10에서는 실린더(42)의 실린더 로드(43)를 1단으로 신장시켜서 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 1단으로 벌어지고, 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36) 사이에 형성되는 배출구(32)의 사이즈가 1단으로 더 벌어진 상태(이하, 1단 오픈 상태라 함)가 도시되어 있다. 한편, 상기 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)의 상호 벌려지는 동작은 전술한 제1연결 로터축(52cs)과 링크 부재와 제1로터축(52), 제2연결 로터축(54cs)과 제2로터축(54)의 연계 동작에 의해 이루어지며, 이하 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 다단으로 벌어지는 동작도 동일하다. 한편, 상기와 같이 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36) 및 배출구(32)가 1단 오픈 상태에서는 상기 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 가장 가깝게 닫혀 있는 상태(즉, 클로즈 상태)에 비하여 보다 큰 규격의 포장백에 내용물을 충전할 수 있게 된다.

도 11에서는 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 1단 오픈 상태에서 비하여 보다 더 벌어져서 배출구(32)도 1단 오픈 상태보다 더 벌어진 상태(2단 오픈 상태)가 도시되어 있다. 이러한 가변 슈트(30)의 2단 오픈 상태에서는 1단 오픈 상태에 비하여 규격이 보다 더 큰 포장백에 내용물을 충전할 수 있을 것이다.

도 12에서는 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)과 제2호퍼 하우징(36)이 완전히 벌어진 상태(즉, 벌어질 수 있는 한도까지 벌어진 상태로서 3단 오픈 상태라 함)가 도시되어 있다. 상기 가변 슈트(30)의 3단 오픈 상태에서는 상대적으로 가장 규격이 큰 포장백의 내부에 내용물을 충전할 수 있다.

이때, 본 발명에서 실린더(42)의 실린더 로드(43)가 3단 인출되는 경우를 설명하였으나, 필요시 3단 이상의 인출 상태로 실린더 로드(43)의 인출 정도를 조절할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명에서는 가변 슈트(30)의 배출구(32) 사이즈가 포장백의 단위 중량별로 조절됨으로 인하여 포장백의 투입구의 길이는 170mm에서 400mm까지 사용할 수 있고, 포장백에 충전되는 내용물은 500g에서 10kg 중량까지 포장 가능하다. 물론, 상기 포장백의 규격과 내용물의 중량은 예시로서, 보다 넓은 범위의 포장백 규격과 내용물 중량까지 수용할 수 있음을 이해해야 할 것이다.

따라서, 본 발명에서는 가변 슈트(30)의 내용물을 포장백에 투입하는 배출구(32)의 사이즈가 포장백의 규격에 대응하여 적절한 사이즈로 조절될 수 있으므로, 포장백(주로, 비닐 포장백을 의미함)을 포장 기계에 공급하고 나서 포장백의 상단 투입구를 통해 내용물이 완전 투입될 때까지 일정 시간을 기다려야 할 필요가 없으므로, 내용물 투입에 따른 대기 시간(아이들링 타임)이 발생하지 않고, 이로 인해 생산성이 향상되는 효과가 있다. 예를 들어, 내용물을 충전하는 포장백의 규격이 170mm라고 하면 상대적으로 투입될 내용물의 양이 적어서 호퍼(20)의 배출구(32) 사이즈가 고정되어 있어도 크게 문제될 것이 없으나, 포장백의 규격이 10kg과 같이 상대적으로 대용량인 경우에는 호퍼(20)의 배출구(32)의 사이즈가 포장백의 규격에 비하여 너무 작아서 상기 대용량 포장백에 내용물을 완전히 충전할 때까지 한참 동안을 기다려야 하므로, 작업 시간 저하와 생산성 저하가 불가피해진다.

그런데, 본 발명에서는 포장백의 규격이 10kg과 같이 대용량으로 바뀌는 경우에는 이에 대응하여 가변 슈트(30)의 배출구(32) 사이즈를 충분히 넓게 늘릴 수 있으므로, 상기 대용량 포장백에 내용물을 완전히 충전할 때까지 한참 동안을 기다려야 하는 아이들링 타임이 전혀 생기지 않고 신속하게 충전 작업을 수행할 수 있으므로, 작업 시간 지연과 생산성 저하 문제를 해결할 수 있다. 즉, 먼저 투입된 포장백에 내용물이 채워질 때까지 다음번 포장백은 정지하여 대기해야 할 필요가 없어서, 제품 생산 도중에 휴지 시간이 생기는 것을 회피할 수 있으므로, 생산성이 향상되는 등의 여러 가지 바람직한 효과를 취득할 수 있다. 본 발명의 경우, 포장백에 내용물이 채워지도록 하강시키는 호퍼(20)의 배출구(32) 사이즈가 조절이 되지 않고 고정되어 있어서 내용물의 신속한 투입이 이루어지지 못하는 단점이 있었던 종래의 문제를 말끔하게 해결하였다는 점에서 중요한 의미를 갖는다.

또한, 본 발명은 포장백에 내용물이 투입되는 시간을 단축하기 위해서 배출구(32)의 사이즈가 상대적으로 더 큰 호퍼(20)로 갈아주는 방안도 고려할 필요가 없고, 이처럼 호퍼(20)를 교체하는 작업으로 인하여 역시 작업 시간 저하가 유발되는 경우도 방지하므로, 호퍼(20)의 교체에 따른 생산성 저하 문제와 교체 작업의 번거로움 등도 해결하는 장점이 있다.

그리고, 포장백에 담겨지는 내용물의 중량을 정확하게 측정하여야 내용물 등이 과소 공급되거나 과다 공급되는 것을 막을 수 있는데, 본 발명은 가변 슈트(30)의 배출구(32) 사이즈를 가변시키도록 구성되어 있어서, 내용물의 중량을 비교적 정확하게 맞추어 포장할 수 있으므로, 내용물이 정해진 중량보다 지나치게 많거나 적게 포장되는 경우도 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

10. 메인 프레임 20. 호퍼
30. 가변 슈트 32. 배출구
34. 제1호퍼 하우징 36. 제2호퍼 하우징
42. 실린더 43. 실린더 로드
46. 링크부재 46a. 제1연결 링크
46b. 제2연결 링크 46c. 전달 링크
52. 제1로터축 54. 제2로터축
62. 셋팅 프레임 66. 커넥션 브라켓

Claims (9)

1. 포장 기계의 몸체를 이루는 메인 프레임(10)에 지지된 호퍼(20)와;
   상기 호퍼(20)의 하부측에 서로 마주하도록 배치되어 그 사이에 상기 호퍼(20)로부터 공급되는 내용물을 하강되도록 유도하는 플로우 패스를 형성하고 상기 플로우 패스의 하부측에는 포장백으로 내용물이 투입되는 배출구(32)를 형성하는 한 쌍의 제1호퍼 하우징(34) 및 제2호퍼 하우징(36)을 구비한 가변 슈트(30)와;
   상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)을 서로 마주하는 방향에서 상대 근접시키거나 상대 이격시켜서 상기 가변 슈트(30)의 하부측에 형성되는 상기 배출구(32)의 사이즈를 가변시키는 조절수단;을 포함하고,
   상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)은 서로 마주하는 중심부를 기준으로 서로 마주하는 위치에 배치되는 사이드 하우징벽(34a,36a)과, 상기 사이드 하우징벽(34a,36a)에서 서로 마주하는 방향으로 연장된 한 쌍의 프론트 하우징벽(34b,36b) 및 리어 하우징벽(34c,36c)을 포함하며, 상기 제1호퍼 하우징(34)의 제1프론트 하우징벽(34b)과 제1리어 하우징벽(34c)은 상기 제2호퍼 하우징(36)의 제2프론트 하우징벽(36b) 및 제2리어 하우징벽(36c)과 중첩되는 위치에 배치되며, 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)이 서로 마주하는 중심부를 기준으로 상대 회동할 때에 상기 제1호퍼 하우징(34)의 제1사이드 하우징벽(34a)과 상기 제2호퍼 하우징(36)의 제2사이드 하우징벽(36a) 사이의 거리가 좁혀지거나 확장되면서 상기 배출구(32)의 사이즈가 조절되도록 구성되며,
   상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)의 상대 이동 기준 중심부 위치에는 상기 프론트 하우징벽(34b,36b) 및 상기 리어 하우징벽(34c,36c)과 나란하도록 한 쌍의 프론트 가이드편(72)과 리어 가이드편(74)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가변 슈트(30)의 제1호퍼 하우징(34)에 실린더 로드(43)가 연결되어 상기 메인 프레임(10)에 지지되며, 상기 실린더 로드(43)가 인출되는 길이는 단계적으로 조절되는 실린더(42)와;
   상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43)에 연결됨과 동시에 다른 쪽의 제2호퍼 하우징(36)에 연결되어 상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43)의 인출 작동에 따라 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)을 서로 마주하는 위치에서 상대 근접시키거나 상대 이격시키는 동력을 전달하는 링크부재(46);를 포함하며, 상기 조절수단은 상기 실린더(42)와 상기 링크부재(46)로 구성된 것을 특징으로 하는 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 실린더(42)는 다단 행정 실린더로 구성되어, 상기 실린더 로드(43)의 인출 길이가 단계적으로 조절됨에 따라 상기 가변 슈트(30)의 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36) 사이에 형성된 상기 배출구(32)의 벌려지는 각도가 단계적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 포장 단위별 가변 슈트 장치 소포장 기계.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43)에 일단부측이 상대 회전 가능하게 연결되고 타단부측은 상기 제1호퍼 하우징(34)에 연결되어 상기 실린더 로드(43)의 인출시 상기 제1호퍼 하우징(34)을 상기 제2호퍼 하우징(36)과 마주하는 위치에서 상대 회동시키는 제1로터축(52)과, 상기 링크부재(46)와 상기 제2호퍼 하우징(36)에 양단부가 각각 연결되어 상기 제1로터축(52)의 회전시 상기 링크부재(46)에 의해 상기 제1로터축(52)과 반대되는 방향으로 회전하여 상기 제2호퍼 하우징(36)을 상기 제1호퍼 하우징(34)과 마주하는 위치에서 상대 회동시키는 제2로터축(54);을 더 포함하며, 상기 링크부재(46)는 상기 제1로터축(52)과 상기 제2로터축(54)에 연결되어 상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43)의 인출 길이에 따라 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)을 상대 이동시켜 상기 가변 슈트(30)의 상기 배출구(32) 사이즈를 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 링크부재(46)는,
   상기 제1로터축(52)에 일단부가 고정되어 상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43) 작동시 회전하여 상기 제1호퍼 하우징(34)을 상기 제2호퍼 하우징(36)에 대해 상대 회동시키는 제1연결 링크(46a)와;
   상기 제2로터축(54)에 일단부가 고정된 제2연결 링크(46b)와;
   상기 제1연결 링크(46a)와 상기 제2연결 링크(46b)의 타단부측에 힌지부를 매개로 연결되어 상기 실린더(42)의 상기 실린더 로드(43) 작동시 상기 제2연결 링크(46b)에 연결된 상기 제2로터축(54)을 상기 제1로터축(52)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 회전시켜서 상기 제2호퍼 하우징(36)을 상기 제1호퍼 하우징(34)에 대해 상대 회동시키는 전달 링크(46c);를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1로터축(52)과 상기 제2로터축(54)은 셋팅 프레임(62)에 상대 회전 가능하게 결합되고, 상기 셋팅 프레임(62)은 포장 기계의 본체를 이루는 메인 프레임(10)에 장착되어 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)을 상기 메인 프레임(10)에 지지된 호퍼(20)의 하부측에 배치하며, 상기 제1로터축(52)과 상기 제2로터축(54)은 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)에 연결되어 그 회전에 따라 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)을 서로 마주하는 위치에서 상대 근접시키거나 상대 이격시켜서 상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36)에 의해 형성된 상기 배출구(32)의 사이즈를 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1호퍼 하우징(34)과 상기 제2호퍼 하우징(36) 및 상기 프론트 가이드편(72)과 상기 리어 가이드편(74)은 스프링강으로 구성된 것을 특징으로 하는 포장 단위 중량별 가변 슈트 장치 소포장 기계.

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