KR101492177B1 - 용기 충전 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

접힘 가능한 형태의 용기(2)를 처리하기 위한 장치는 하나 이상의 스테이션(S)과 이송 유닛(4)을 포함한다. 장치는 제1 방향(P1)으로 향하게 된 상기 용기(2)를 수용하도록 배치되며, 상기 이송 유닛(4)은 상기 제1 방향(P1)에 수직인 제2 방향(P2)으로 곡선 경로(6)를 따라 용기(2)를 이동시킴으로써 상기 스테이션(S)들 중 적어도 하나에 상기 용기(2)를 이송하도록 배치되어 있다. 장치는, 상기 적어도 하나의 스테이션(S)용으로 제공되고 스테이션(S)에 인접한 고정 위치에 배치되어 있는 홀딩 수단과, 상기 적어도 하나의 스테이션(S)용으로 제공되고 이송 유닛(4)에 의해 지지되고, 스테이션(S)에 인접하게 위치하는 픽업 위치(A)와 전달 위치(B) 사이에서 순환 경로를 따라 순환 이동하는 이전 수단(18)을 포함한다. 이전 수단(18)은 픽업 위치(A)에서 적어도 하나의 용기(2)를 파지하고, 전달 위치(B)에서 상기 적어도 하나의 용기(2)를 홀딩 수단으로 이전한다. 또한, 본 발명은 접힘 가능한 형태의 용기를 충전 기계 내에서 처리하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

용기 충전 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR FILLING OF A CONTAINER}

본 발명은 용기를 처리, 보다 구체적으로는 접힘 가능한 형태(collapsible type)의 용기를 처리하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다.

접힘 가능한 형태의 용기 내에 액상 제품, 특히 물, 우유, 주스 또는 포도주와 같은 액상 식료품을 포장하는 것이 더욱 일반화되고 있다.

접힘 가능한 형태의 용기는, 가요성 벽(flexible wall)들에 의해 구획되는 격실을 구비하고 그 용적이 벽들의 상대 위치에 의존하는 용기를 의미한다.

서로 연결된 전술한 형태의 용기들이 보빈(bobbin) 상에 권취되어 이루어진 웹(web)을 제조하는 방법과 충전 기계(filling machine) 내에 그러한 권취체(roll)를 배치하는 방법이 공지되어 있다.

이러한 유형의 충전 기계는, 예를 들면 국제공개특허공보 제WO 99/41149호에 공지되어 있다. 이 문헌에는, 인출된 용기 소재의 웹을 충전 기계를 통해 공급하여, 순차적으로, 충전 통로(filling duct)를 개방하도록 절단하기 위한 스테이션(station)과, 각 용기를 충전하기 위한 스테이션과, 충전된 용기를 밀봉하기 위한 밀봉 스테이션에 이르게 하는 방법이 기재되어 있다.

충전 기계에는 일반적으로 비교적 상당한 비용이 투자되어야 하므로, 설계가 간단할 뿐만 아니라 충전 능력이 우수한 충전 기계, 즉 단위 시간당 비교적 많은 개수의 용기를 충전할 수 있는 충전 기계가 필요하다.

전술한 바에 기초하여, 본 발명의 목적은 접힘 가능한 형태의 용기를 처리하기 위한 개선형 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 청구항 1에 기재된 특징을 가진 장치와 청구항 18에 기재된 특징을 가진 방법이 제공된다. 장치의 실시 형태는 청구항 2 내지 청구항 17에 명시되어 있고, 방법의 실시 형태는 청구항 19에 명시되어 있다.

보다 구체적으로 본 발명에 따라 제안되는 접힘 가능한 형태의 용기를 처리하기 위한 장치는 하나 이상의 스테이션과 이송 유닛(transport unit)을 포함한다. 장치는 제1 방향으로 향하여 있는 상기 용기를 수용하도록 배치되고, 이송 유닛은 제2 방향으로 곡선 경로(curved path)를 따라 용기를 이동시킴으로써 상기 용기를 상기 스테이션들 중 적어도 하나에 이송하도록 배치되며, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직이다. 본 발명의 장치의 특징에 의하면, 적어도 하나의 스테이션에 홀딩 수단(holding means)이 제공되어 스테이션에 인접하게 고정식으로 배치되고, 상기 적어도 하나의 스테이션에 이전 수단(transfer means)이 제공되어 이송 유닛에 의해 지지되며, 이전 수단은 스테이션에 인접하게 위치하는 픽업 위치(pick-up position)와 전달 위치(delivery position) 사이의 순환 경로(endless path)를 따라 순환 이동할 수 있다. 이전 수단은 픽업 위치에서 적어도 하나의 용기를 파지하고 전달 위치에서 상기 적어도 하나의 용기를 홀딩 수단으로 이전하도록 배치된다.

따라서, 접힘 가능한 형태의 용기를 처리하기 위한 개선형 장치가 달성된다. 장치는, 예를 들면 충전 기계 내에서 사용될 수 있다. 용기는 제1 방향으로 향한 후에, 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 곡선 경로를 따라 적어도 하나의 스테이션으로 이동한다. 따라서, 각 용기는 횡으로 상기 적어도 하나의 스테이션으로 이동할 수 있다. 접힘 가능한 형태의 용기는 충전 전에 편평한 상태이고, 따라서, 횡방향(transverse direction)으로 매우 작은 치수(extent)를 가진다. 그 결과, 공급 위치(feeding position)로부터 스테이션으로 또는 스테이션들 중 하나로부터 다른 하나로의 용기의 이송을 위하여 용기가 이동하여야 하는 필요 거리가 최소화된다. 이러한 방식으로, 용기는 스테이션으로 이전되며, 이는 스테이션이 비교적 간단한 설계로 이루어질 수 있음을 의미한다. 순환 벨트(endless belt)를 따라 순환 이동할 수 있게 구성된 이전 수단은, 제2 방향으로 곡선 경로를 따라 용기를 신뢰가능한 방식으로 이송한다.

용기 각각은 두 개의 대향 측벽들과 바닥 벽에 의해 구획된 격실(compartment)을 포함하고, 본 발명의 장치는 이러한 용기용으로 설계되며, 상기 측벽은 직선을 따라 뻗은 상측 가장자리를 형성하도록 상측 부분에서 접합되며, 상기 제1 방향으로의 용기의 배향(orientation)에 의하여 용기의 상측 가장자리는 상기 제1 방향과 실질적으로 평행하게 배치된다.

본 발명의 한 실시 형태에 따르면, 이송 유닛은 용기의 이송 중에 상기 용기의 상측 부분에 접촉하도록 배치될 수 있다. 이는 용기가 이송 유닛으로부터 현수되도록 파지된다는 것을 의미한다.

홀딩 수단은 용기를 파지하기 위한 닫힘 위치(closed position)와 용기를 해방하기 위한 열림 위치(open position) 사이에서 작동 가능하며, 상기 순환 경로를 따라 이동할 때에 전달 위치와 픽업 위치 각각을 통과하는 이전 수단에 대응하여, 각각 닫힘 위치와 열림 위치를 취하도록 배치된다. 이전 수단은 용기를 해방하기 위한 열림 위치와 용기를 파지하기 위한 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하며, 상기 이전 수단은 순환 경로를 따르는 이동 중에 픽업 위치와 전달 위치 각각을 통과할 때에 각각 닫힘 위치와 열림 위치를 취하도록 배치된다. 따라서, 용기를 파지하고 이전하기 위한 제1 및 제2 핀칭 수단(pinching means)의 조합이 얻어진다.

장치는 홀딩 수단과 이전 수단을 공압으로 제어하기 위한 유닛을 포함할 수 있다.

이전 수단은, 전달 위치를 통과할 때에, 상기 제2 방향에 수직인 운동 성분(component of motion)을 가지도록 배치될 수 있다. 이는 간단한 방식으로 해당 스테이션에 용기가 결합(docking)될 수 있게 한다.

이전 수단이 이동 시에 따르게 되는 순환 경로는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 픽업 위치는 9시 방향에 해당하는 위치에 배치되고, 전달 위치는 3시 방향에 해당하는 위치에 배치된다.

본 발명의 한 실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 스테이션은 충전 튜브를 구비하는 충전 스테이션일 수 있으며, 충전 튜브는 용기 내의 충전 통로 내로 상대 운동에 의하여 삽입될 수 있다. 충전 스테이션의 충전 튜브는 고정되어 있을 수 있다.

다른 실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 스테이션은 개방 수단이 제공된 개방 스테이션일 수 있으며, 개방 수단은 충전 통로를 개방시키기 위한 목적으로 용기의 측벽 부분들을 분리하도록 배치된다.

또 다른 실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 스테이션은 용기 내의 충전 통로를 밀봉하도록 배치된 밀봉 수단을 구비하는 밀봉 스테이션일 수 있다.

또 다른 실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 스테이션은 용기의 손잡이 부분(handle portion)에 가스를 공급하기 위한 가스 수단(gas means)을 포함하는 가스 충전 스테이션일 수 있으며, 가스 수단은, 측벽들 중 하나에 형성되고 가스 통로를 통해 손잡이 부분과 연통하는 개구부를 통하여 상기 가스를 공급하도록 배치된다.

또 다른 실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 스테이션은 용기의 손잡이 부분에 공급된 가스를 밀폐하도록 가스 통로를 밀봉하기 위한 밀봉 수단을 포함하는 밀봉 스테이션일 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 이송 유닛은 용기를 제2 방향으로 곡선 경로를 따라 이동시킴으로써 상기 용기를 복수의 스테이션들로 이송하도록 배치될 수 있으며, 상기 스테이션들은 상기 제2 방향으로 관찰될 경우에 서로 전후로 배치된다.

각 스테이션은 복수의 용기의 동시 처리를 위하여 배치될 수 있다. 이송 유닛은 해당 개수의 용기를 처리하도록 배치된다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 이송 유닛은 회전형 장착부(rotatable mount)에 의하여 장착부의 회전 축으로부터 소정 거리에 지지될 수 있다.

본 발명은 충전 기계 내에서 접힘 가능한 형태의 용기를 처리하기 위한 방법을 또한 제한하며, 상기 용기는 각각 두 개의 대향 측벽과 바닥 벽에 의해 구획된 격실을 구비하고, 상기 방법은 각 용기의 상측 가장자리가 제1 방향과 실질적으로 평행하게 배치되도록 용기를 제1 방향으로 향하게 하는 단계와, 용기를 제2 방향으로 곡선 경로를 따라 이동시킴으로써 용기를 적어도 하나의 스테이션으로 이송하는 단계를 포함하며, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직이다. 본 방법의 특징에 의하면, 상기 용기를 이송하는 단계는, 상기 적어도 하나의 스테이션을 위하여 제공되고 스테이션에 인접하게 위치하는 픽업 위치와 전달 위치 사이의 순환 경로를 따라 순환 이동하는 이전 수단에 의해 달성되며, 이전 수단은 픽업 위치에서 적어도 하나의 용기를 파지하고 전달 위치에서 상기 적어도 하나의 용기를 전달한다.

따라서, 접힘 가능한 형태의 용기의 효율적 처리를 가능하게 하는 방법이 달성된다. 용기를 횡방향인 제2 방향으로 이동시킴으로써, 용기를 스테이션들 중 하나로부터 다른 하나로 이전하기 위하여 용기가 이동하여야 하는 거리가 최소화된다. 곡선 경로를 따라 용기를 이동시킴으로써, 각 용기가 도달하였을 때에 해당 스테이션에 결합되는 것을 보장할 수 있으며, 이 스테이션은 충전 스테이션일 수 있다. 따라서, 스테이션은 용기에 대하여 이동 가능하게 설계될 필요가 없다.

본 발명에 따르면, 접힘 가능한 형태의 용기를 처리하기 위한 개선형 장치가 달성된다. 장치는, 예를 들면 충전 기계 내에서 사용될 수 있다. 용기는 제1 방향으로 향된 후에, 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 곡선 경로를 따라 적어도 하나의 스테이션으로 이동한다. 따라서, 각 용기는 횡으로 상기 적어도 하나의 스테이션으로 이동할 수 있다. 접힘 가능한 형태의 용기는 충전 전에 편평한 상태이고, 따라서, 횡방향으로 매우 작은 치수를 가진다. 그 결과, 공급 위치로부터 스테이션으로 또는 스테이션들 중 하나로부터 다른 하나로의 용기의 이송을 위하여 용기가 이동하여야 하는 필요 거리는 최소화된다. 이러한 방식으로, 용기는 스테이션으로 이전되며, 이는 스테이션이 비교적 간단한 설계로 이루어질 수 있음을 의미한다. 순환 벨트를 따라 순환 이동할 수 있게 구성된 이전 수단은, 제2 방향으로 곡선 경로를 따라 용기를 신뢰가능한 방식으로 이송된다.

본 발명에 따르면, 접힘 가능한 형태의 용기의 효율적 처리를 가능하게 하는 방법이 달성된다. 용기를 횡방향인 제2 방향으로 이동시킴으로써, 용기를 스테이션들 중 하나로부터 다른 하나로 이전하기 위하여 용기가 이동하여야 하는 거리가 최소화된다. 곡선 경로를 따라 용기를 이동시킴으로써, 각 용기가 도달하였을 때에 해당 스테이션에 결합되는 것을 보장할 수 있으며, 이 스테이션은 충전 스테이션일 수 있다. 따라서, 스테이션은 용기에 대하여 이동 가능하게 설계될 필요가 없다.

첨부 도면을 참조하여 예시적으로 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따라 용기를 처리하기 위한 장치를 포함하는 충전 기계의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치의 사시도이다.
도 3은 도 1의 장치의 측면도이다.
도 4a 내지 도 4i는 본 발명의 장치가 여러 작동 위치를 취할 때에 장치의 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 4a 내지 도 4i에 도시된 작동 위치에 대응하는 여러 위치에서 이송 유닛의 이전 수단의 측면도이다.

도 1을 참조하면, 접힘 가능한 형태의 용기(2)를 충전하기 위한 충전 기계(1)가 도시되어 있다.

용기는, 초크(chalk)와 같은 무기 충전제(mineral filler)와 폴리올레핀 접합제(binder)를 포함하는 본체 층(body layer)을 포함할 수 있는 라미네이트 필름 재료로 이루어질 수 있다.

각 용기(2)는 두 개의 대향 측벽과 바닥 벽에 의해 구획된 격실을 구비할 수 있고, 격실의 용적은 가요성 벽들의 상대 위치에 의존한다. 용기(2)들은 서로 연결된 상태로 제공될 수 있고 보빈 상에 권취될 수 있다. 충전 기계(1) 내에서, 용기(2)들은 권취체로부터 인출되어 서로 분리된다.

용기(2)는 편평하고 밀폐된 상태로 제공될 수 있다. 이는, 제조와 관련하여, 멸균된 용기(2)가 멸균 상태로, 예를 들어 낙농 공장(dairy plant)에 전달될 수 있는 것을 보장한다.

도 1에 도시된 충전 기계(1)는, 접힘 가능한 형태의 용기(2)를 처리하기 위한 본 발명에 따른 장치(3)를 포함한다. 그러나, 본 발명의 장치(3)는, 접힘 가능한 형태의 용기(2)를 처리하기 위한 다른 상황에서도 사용될 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

도시된 실시 형태에서, 장치(3)는 주요 구성요소로서 복수의 스테이션(S)과 이송 유닛(4)을 포함한다. 장치(3)는 하나의 스테이션(S)만을 포함할 수도 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

예시된 본 발명의 장치(3)의 실시 형태는, 용기(2)들이 분리되고 편평하고 개봉된 상태일 때에, 용기들을 수용하도록 배치된다. 개봉된 상태(open state)라 함은, 원래 밀봉된 각 용기(2)의 단부 밀봉부(end seal)가 절단 또는 전단에 의해 제거되었다는 것을 의미하며, 따라서 용기(2)의 격실이 충전 통로(filling duct)를 통해 주위와 연통하게 된다.

또한, 장치는 제1 방향(P1)으로 향한 용기(2)를 수용하도록 배치된다. 도시된 실시 형태에서, 이 방향은 용기(2)의 상측 가장자리에 상당하며, 이 가장자리는 상기 제1 방향(P1)과 실질적으로 평행하게 배치된 직선을 따라 뻗어 있다. 용기가 전술한 편평한 상태이면, 상기 제1 방향(P1)은 용기(2)의 측벽의 연장 평면에 위치한다.

이하에서 참조할 도 2와 도 3에는, 도 1에 예시된 본 발명의 장치(3)가 분리되어 도시되어 있으며, 도면의 명확화를 위하여 일부 구성요소들이 생략되어 있다. 도 2에는 스테이션이 예시되어 있지 않으며, 도 3에는 스테이션이 개략적으로만 도시되어 있다.

상기 제1 방향(P1)으로의 용기(2)의 방향은 도 2로부터 명확하고, 용기(2)의 상측 가장자리(5)가 명확히 도시되어 있다.

장치(3)의 이송 유닛(4)은, 도 3에 파선으로 도시되어 있는 바와 같이 곡선 경로(6)를 따라 제2 방향(P2)으로 용기(2)를 이동시킴으로써, 용기(2)를 스테이션(S)으로 이송하도록 배치된다. 이하에서 횡방향이라고 지칭되는 제2 방향(P2)은 상기 제1 방향(P1)에 수직이다.

프레임(7)은 복수의 장착부(8)를 지지한다. 장착부(8)는 프레임(7) 상의 베어링 내에 회전 가능하게 지지되고, 이송 유닛(4)을 지지한다. 보다 구체적으로는, 각 장착부(8)는 장착부(8)의 회전 중심으로부터 반경 방향으로 이격되어 이송 유닛(4)을 지지하도록 배치된다.

도시된 실시 형태에서, 이송 유닛(4)은 네 개의 평행한 빔(beam)(9)을 포함한다. 빔(9)의 제1 단부(1)는 빔의 길이 방향을 가로질러 뻗어 있는 제1 샤프트(12)에 강성 연결되고, 제1 단부(10) 반대쪽의 제2 단부(11)는 길이 방향을 가로질러 뻗어 있는 제2 샤프트(13)에 강성 연결된다.

각 장착부(8)는 각 회전 중심(C)으로부터 반경 방향으로 뻗어 있는 암(arm)(14)을 포함하며, 회전 중심(C)으로부터 멀어지는 쪽의 암의 단부는 해당 샤프트 단부에 선회 가능하게 연결된다.

도 2의 사시도에서, 암은 도면 부호 14로 도시되어 있는데, 도 4a 내지 도 4i의 참조에 의해 이하에서 설명되는 개략적 실시 형태로부터 더욱 명확히 이해될 수 있을 것이다.

프레임(7)의 일측의 장착부(8)는, 도시된 실시 형태에서 전기 모터(16)와 구동 벨트(17)를 포함하는 구동 조립체(drive assembly)(15)에 의해 회전 가능하다.

따라서, 전기 모터의 구동에 의하여, 프레임(7)의 일측에 위치한 장착부(8)가 회전되고, 그에 따라 장착부(8)는 장착부에 연결된 암(14)을 통하여 이송 유닛(4)에 순환 원 운동을 부여한다.

각 스테이션에 인접하게 홀딩 수단(도시 생략)이 배치된다. 각 홀딩 수단은 복수의 용기(2)의 동시 처리를 위하여 배치될 수도 있다. 도시된 실시 형태에서, 용기(2)는 세 개의 그룹으로 하나의 스테이션으로부터 다음 스테이션으로 이동한다.

전술한 바와 같이, 이송 유닛(4)은 곡선 경로(6)를 따라 횡방향(P2)으로 용기(2)를 이동시키도록 배치되며, 이러한 목적으로 각 스테이션(S)에 대해 하나의 이전 수단(18)을 포함한다.

도시된 실시 형태에서, 각 이전 수단(18)은 세 개의 그룹의 용기(2)를 처리하도록 배치되고 네 개의 조(jaw)(19)를 포함하며, 각 조는 빔에 의해 지지된다.

조(19)는 각 스테이션(S)에서 정렬된 세 개의 용기(2)의 상측 부분을 파지한다.

보다 구체적으로는, 조들 중에서 제1 조(19a)는 세 개의 용기들 중 전방의 용기(2a)의 상측 전방 부분(upper front portion)(20)을 파지한다. 조들 중에서 제2 조(19b)는 전방 용기(2a)의 상측 후방 부분(21)과 세 개의 용기들 중 중간 용기(2b)의 상측 전방 부분(20)을 파지한다. 조들 중에서 제3 조(19b)는 중간 용기(2b)의 상측 후방 부분(21)과 세 개의 용기들 중 후방 용기(2c)의 상측 전방 부분(20)을 파지한다. 마지막으로, 조들 중에서 제4 조(19)는 후방 용기(2c)의 상측 후방 부분(21)을 파지한다.

전기 모터(16)의 구동에 의하여, 전술한 바와 같이, 이송 유닛(4)에는 회전 운동이 인가된다. 따라서, 각 이전 수단(18)은 순환 원형 경로를 따라 순환 운동을 하게 된다.

보다 구체적으로는, 각 이전 수단(18)은 그와 관련된 스테이션에 인접하게 배치된 픽업 위치와 전달 위치 사이에 형성된 경로를 따라서 순환 운동을 한다. 도 3에서, 이전 수단(18)들 중 하나에 대하여, 픽업 위치는 도면 부호 A에 도시되어 있고, 전달 위치는 도면 부호 B에 도시되어 있다.

도시된 실시 형태에서, 각 이전 수단(18)은 픽업 위치(A)에서 세 개의 용기(3)를 파지하고 전달 위치(B)에서 용기를 전달하도록 배치되어 있다.

홀딩 수단과 이전 수단(18)은 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하다.

보다 구체적으로는, 각 홀딩 수단은, 해당 이전 수단(18)이 순환 경로를 따라 이동하는 중에, 픽업 위치(A)를 지나는 이전 수단(18)에 대응하여, 열림 위치를 취하도록 배치되어 있다. 따라서, 해당 이전 수단(18)이 전달 위치(B)를 지날 때에, 홀딩 수단은 닫힘 위치를 취하도록 배치되어 있다.

또한, 각 이전 수단(18)은 순환 경로를 따르는 운동 중에 픽업 위치(A)를 지날 때에 닫힘 위치를 취하고, 전달 위치(B)를 지날 때에 열림 위치를 취하도록 배치되어 있다.

홀딩 수단 또는 이전 수단을 열고 닫기 위하여, 조가 각각 열리고 닫힌다. 조는 한 쌍의 핑거(finger)의 형태를 가질 수 있고, 조의 작동은 조의 한 쌍의 핑거를 각각 개폐하는 공압 유닛(pneumatic unit)에 의하여 달성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 스테이션(S)들은 상기 횡방향(P2)에서 관찰되었을 경우에 서로 전후로 배치된다. 또한, 실시 형태에 따르면, 각 스테이션(S)은 그와 관련하여 고정식으로 배치된 홀딩 수단을 구비한다. 각 스테이션(S)에 관련된 이전 수단(18)은 픽업 위치(A)와 전달 위치(B) 사이에서 이동 가능하며, 전달 위치(B)는 해당 스테이션(S)에 인접하게 위치한다. 픽업 위치(A)는 상류측의 최근접 스테이션(S)에 관련된 이전 수단(18)의 전달 위치(B)에 대응하도록 배치된다. 그 결과, 제1 스테이션(S)에 적용된 용기(2)는, 상기 제1 스테이션(S)에서의 공정이 종료된 후에, 하류측에 위치한 제2 스테이션(S)에 관련된 이전 수단(18)에 의해 파지되어 상기 제2 스테이션(S)으로 이송된다.

이하에서 참조하는 도 4a 내지 도 4i에는, 본 발명의 장치(3)의 실시 형태의 기능에 대하여 개략적으로 도시되어 있다.

장치(3)는 세 개의 스테이션(S1, S2, S3)과, 이송 유닛(4)과, 각 스테이션(S1, S2, S3)에 인접하게 배치된 홀딩 수단(도시 생략)을 포함한다. 홀딩 수단(도시 생략)은 공급 위치(22)와 방출 위치(discharge position)(23)에도 각각 배치된다. 이송 유닛(4)은 각 스테이션(S1, S2, S3)에 대하여 제공된 이전 수단(18a, 18b, 18c)을 구비한다. 방출 위치(23)에 관련된 이전 수단(18d)이 또한 제공된다. 또한, 이송 유닛(4)은 회전형 장착부(8)에 의해 지지된다. 각 장착부(8)는 암(14)을 포함하며, 장착부(8)의 회전 중심(C)으로부터 멀어지는 쪽의 암의 단부는 이송 유닛(4) 내의 베어링 내에 선회 가능하게 지지된다. 따라서, 이송 유닛(4)에는 원 운동이 인가될 수 있으며, 보다 구체적으로는, 각 이전 수단(18a ~ 18c)은 픽업 위치(A)와 전달 위치(B) 사이에서 원형의 순환 경로를 따라 순환 운동할 수 있다. 각 이전 수단의 픽업 위치(A)는 도 4a에 명확히 나타나 있고, 전달 위치(B)는 도 4e에 명확히 나타나 있다.

도시된 실시 형태에서, 장치는 세 개의 스테이션으로서 개방 스테이션(S1), 충전 스테이션(S2) 및 밀봉 스테이션(S3)을 포함한다. 장치(3)는 다른 스테이션을 포함할 수 있을 뿐만 아니라, 더 많거나 더 적은 스테이션을 포함할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

개방 스테이션(S1)은 주요 구성요소로서, 용기의 양 측벽 부분들에 접촉하도록 구성된 한 쌍의 흡인 컵(suction cup)(24)을 포함한다. 이 측벽 부분들은 충전 통로를 구획한다. 흡인 컵(24)의 작동 및 분리 이동에 의하여, 상기 측벽 부분들은 분리되어 용기의 충전 통로가 개방될 수 있다. 전술한 바와 같이, 용기(2)는 선행 단계에서 단부 밀봉부가 제거되어 이미 개봉되어 있다. 따라서, 충전 통로의 개방을 위하여, 이미 개봉된 상기 측벽 부분들이 분리되고, 그에 따라 충전 통로는 용기(3)의 격실과 주위 사이에 관형 연결부를 형성한다.

충전 스테이션(S2)은 충전 튜브(25)를 포함하며, 충전 튜브는 용기(2)의 개방된 충전 통로 내로 삽입되어 액상 제품을 용기(2)의 격실로 안내하도록 배치된다.

밀봉 스테이션(S3)은, 용기(2)의 측벽 부분들에 맞물려 상기 충전 통로를 밀봉하도록 구성된 한 쌍의 밀봉 조(26)를 포함한다. 밀봉은 예를 들면 용착(welding) 또는 초음파 용착에 의해 이루어질 수 있다.

도시된 실시 형태에서, 각 스테이션(S1, S2, S3)은 하나의 용기(2)를 처리하도록 배치된다. 그러나, 스테이션(S1, S2, S3)들은 하나 이상의 용기(2)의 병렬 처리를 위하여 배치될 수도 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 이 경우에, 이송 유닛(4)은 하나의 스테이션으로부터 다음 스테이션으로 해당 개수의 용기(2)의 병렬 이송을 위하여 배치될 수도 있다.

도 4a는 이전 수단(18a ~ 18d)이 픽업 위치(A)에 있는 상태에서의 이송 유닛(4)을 나타낸다.

또한, 이전 수단(18a ~ 18d)은 닫힌 상태를 취하도록 작동되어 있으며, 이 상태에서 각 이전 수단은 용기(2)의 상측 부분을 파지한다.

용기들 중 제1 용기(2a)는 장치의 공급 위치(22)에 위치하고 제1 방향(P1)으로 향하여 있는데, 이는 용기(2a)의 상측 가장자리가 상기 제1 방향(P1)과 평행하게 배치되어 있음을 의미한다.

용기들 중 제2 용기(2b)는 개방 스테이션(S1)에 위치하며, 개방 스테이션(S1)의 흡인 컵(24)이 작동하여 용기(2b)의 측벽 부분들을 분리한다.

용기들 중 제3 용기(2c)는 충전 스테이션(S2)에 위치하며, 액상 제품이 충전 스테이션(S2)의 충전 튜브(25)를 통해 용기(2c)에 공급된다.

용기들 중 제4 용기(2d)는 밀봉 위치(S3)에 위치하며, 충전된 용기(2d)의 충전 통로를 밀봉하도록 밀봉 위치(S3)의 밀봉 조(26)가 작동한다.

도 4b 내지 도 4e는 화살표 P1으로 도시된 회전 방향으로 장착부(8)가 선회하는 방식을 나타낸다. 이는 이송 유닛(4)과 그에 따라 상기 이전 수단(18a ~ 18d)에 원 운동을 인가하고, 그 결과, 이전 수단(18a ~ 18d)은 각 픽업 위치(A)로부터 전달 위치(B)로 이동한다. 이러한 방식으로, 각 용기(2a ~ 2d)는 곡선 경로(6)를 따라 제2 방향(P2)으로 이동함으로써 선행 스테이션에서 후속 스테이션으로 이송되며, 상기 제2 방향(P2)은 용기(2a ~ 2d)에 대하여 횡방향이며 따라서 상기 제1 방향(P1)에 수직이다.

전달 위치(B)에서, 용기(2a ~ 2d)는 각 스테이션(S1, S2, S3)의 홀딩 수단으로 이전된다. 따라서, 도 3e에 명확히 도시되어 있는 바와 같이, 제1 용기(2a)는 개방 스테이션(S1)에, 제2 용기(2b)는 충전 스테이션(S2)에, 제3 용기(2c)는 밀봉 스테이션(S3)에, 제4 용기(2d)는 방출 위치(23)에 적용된다.

용기(2a ~ 2d)의 이전과 관련하여, 고정형 홀딩 수단은 닫힘 위치로 작동하고 이송 유닛(4)에 의해 지지된 이전 수단(18a ~ 18d)은 열림 위치로 작동한다.

도 4f 내지 도 4i는 장착부(8)가 상기 회전 방향 P1으로 선회 운동을 계속하는 방식을 나타낸다. 이러한 선회에 의하여, 이송 유닛(4)은 원 운동을 계속할 수 있고, 그에 따라 이전 수단(18a ~ 18d)은 원형 경로를 따라 각 전달 위치(B)로부터 픽업 위치(A)로 이동한다.

또한, 도 4f는 개방 스테이션(S1)을 작동시켜 흡인 컵(24)을 제1 용기(2a)의 측벽 부분에 접촉시키는 방식을 나타낸다. 또한, 충전 스테이션(S2)은 충전 튜브(25)를 통해 제2 용기(2b)로 액상 제품을 이전하도록 작동된다. 마지막으로, 밀봉 스테이션(S3)의 밀봉 조(26)는 충전 통로의 밀봉을 위하여 제3 용기(2c)와 접촉하게 한다. 도 4h는 제1 용기(2a)의 개방, 제2 용기(2b)의 충전 및 제3 용기(2c)의 밀봉이 완료되었음을 나타낸다.

도 4i에서, 이전 수단(18a ~ 18d)은 각각의 픽업 위치(A)로 이동되어 있다. 공급 위치(22)에 새로운 용기(2e)가 파선으로 도시되어 있다. 각 용기(2e, 2a ~ 2c)를 파지하는 닫힘 위치로 이전 수단(18a ~ 18d)을 이동시키고, 그와 동시에 홀딩 수단(도시 생략)을 개방함으로써, 용기를 하나의 스테이션으로부터 다음 스테이션으로 이전시키도록 사이클이 반복될 수 있다.

이하에서 참조할 도 5에서, 이전 수단(18)은 개별적으로 픽업 위치(A)와 전달 위치(B) 사이에서 순환 원 운동을 하는 것으로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 이전 수단(18)은, 닫힌 상태에서 픽업 위치(A)로부터 전달 위치(B)로 이동 시에, 상기 횡방향(P1)으로 곡선 경로(6)를 따라 용기(2)를 이송하도록 작동한다. 그 후에 이전 수단(18)은 열린 상태에서 전달 위치(B)로부터 픽업 위치(A)로 이동하여 돌아온다.

따라서, 본 발명의 장치(3)의 이송 유닛(4)은 횡방향(P2)으로 곡선 경로(6)를 따라 용기를 이동시킴으로써 용기(2)를 스테이션(S)으로 이송하도록 구성된다.

용기(2)의 횡방향으로의 치수는 상기 제1 방향인 종방향의 치수보다 상당히 작다. 특히, 용기(2)가 내용물로 충전되기 전에, 즉 용기가 편평한 상태일 때에, 상기 횡방향(P2)으로 치수는 실질적으로 0이므로 종방향 치수보다 상당히 작다. 용기(2)가 스테이션(S)들 사이에서 이송될 때에 횡방향으로 이동하므로, 즉 용기(2)가 가장 작은 치수를 가지는 방향으로 이동하므로, 각 용기(2)가 하나의 스테이션(S)으로부터 다음 스테이션으로 이전되도록 이동하여야 하는 최단 거리는 감소한다. 그 결과, 하나의 용기(2)를 스테이션(S)들 중 하나로부터 다른 하나로 이동시키는 데에 필요한 시간이 최소화되며, 이는 당연히 장치(3)가 용기(2)를 처리할 수 있는 속도에 바람직한 영향을 미친다.

용기(2)가 스테이션(S)들 중 하나로부터 다른 하나로 이송될 때에 곡선 경로(6)를 따라 이동하므로, 전달 위치(B)에 도달하였을 때, 즉 스테이션(S)에 도달하였을 때, 용기(2)가 상기 제1 방향(P1)과 제2 방향(P2)을 가로지르는 이동 성분, 즉 도시된 실시 형태에서 상방으로 수직으로 향한 이동 성분을 가지는 것을 보장할 수 있다. 보다 구체적으로는, 이러한 구성은, 9시 방향에 해당하는 위치에 배치된 픽업 위치(A)와 3시 방향에 해당하는 위치에 배치된 전달 위치(B) 사이에서, 화살표(P3)로 도시된 회전 방향으로 원형 경로를 따라 순환 이동하는 각 이전 수단에 의해 달성된다. 용기(2)가 전달 위치(B)에 도달하였을 때에 상방으로 수직으로 향하는 운동을 하므로, 해당 스테이션(S)에 용기를 결합시키는 것이 가능하다. 따라서, 각 스테이션(S)은 수직 방향으로 고정되어 있을 수 있다. 용기(2)가 스테이션(S1, S2, S3)으로 이동하므로, 개방 스테이션(S1), 충전 스테이션(S2) 및 밀봉 스테이션(S3)은 각 용기(2)와 접촉하기 위하여 수직 방향으로 이동 가능할 필요가 없다. 이는 스테이션이 비교적 간단한 설계로 이루어질 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명은 전술한 구성만으로 제한되는 것은 아니라는 점을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 장치는 예를 들면 더 많거나 적은 스테이션 또는 다른 스테이션을 포함할 수도 있다.

그러한 다른 스테이션은 용기의 손잡이 부분에 가스를 공급하기 위한 가스 수단을 포함하는 가스 충전 스테이션일 수 있다. 손잡이 부분은 용기의 주출구(pouring spout)의 반대쪽의 용기의 연결부에 형성될 수도 있다. 가스 수단은 용기의 측벽들 중 하나에 형성된 개구부를 통해 상기 가스를 공급하도록 배치될 수 있으며, 개구부는 용기의 연결부에 형성된 가스 통로를 통하여 손잡이 부분과 연통할 수 있다. 가스 통로는 그 단면적이 손잡이 부분의 단면적보다도 상당히 작을 수 있다.

추가 스테이션은, 전술한 가스 통로를 밀봉하여 손잡이 부분에 공급된 가스를 밀폐하기 위한 밀봉 수단을 포함하는 밀봉 스테이션일 수도 있다. 밀봉 수단은 열 용착(heat welding) 또는 초음파 용착에 의하여 가스 통로의 연장부 전체에 걸쳐서 밀봉부를 제공하도록 배치될 수도 있다.

여러 변형 및 변경 실시 형태들이 가능하며, 따라서 본 발명의 범위는 청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims (19)

1. 하나 이상의 스테이션(S)과, 이송 유닛(4)을 포함하고, 접힘 가능한 형태의 용기(2)를 처리하기 위한 용기 처리 장치로서,
   당해 용기 처리 장치가 제1 방향(P1)으로 향한 상기 용기(2)를 수용하도록 배치되고,
   상기 이송 유닛(4)은 상기 제1 방향(P1)에 수직인 제2 방향(P2)으로 곡선 경로(6)를 따라 용기(2)를 이동시킴으로써 상기 스테이션(S)들 중 적어도 하나에 상기 용기(2)를 이송하도록 배치되어 있는, 용기 처리 장치에 있어서,
   상기 적어도 하나의 스테이션(S)용으로 제공되고 스테이션(S)에 인접한 고정 위치에 배치되어 있는 홀딩 수단과,
   상기 적어도 하나의 스테이션(S)용으로 제공되고 이송 유닛(4)에 의해 지지되고, 스테이션(S)에 인접하게 위치하는 픽업 위치(A)와 전달 위치(B) 사이에서 순환 경로를 따라 순환 이동하는 이전 수단(18)을 더 포함하며,
   이전 수단(18)은 픽업 위치(A)에서 적어도 하나의 용기(2)를 파지하고, 전달 위치(B)에서 상기 적어도 하나의 용기(2)를 홀딩 수단으로 이전하는 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   당해 용기 처리 장치용으로 설계된 각각의 용기(2)는 두 개의 대향하는 측벽과 바닥 벽에 의해 구획된 격실을 포함하고, 측벽들은 직선을 따라 연장되어 있는 상측 가장자리(5)를 형성하도록 상측 부분에서 접합되어 있고, 용기(2)가 상기 제1 방향(P1)으로 향한다는 것은 용기(2)의 상측 가장자리(5)가 상기 제1 방향과 평행하게 배치되어 있다는 것임을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 이송 유닛(4)은 상기 용기(2)의 이송 중에 용기의 상측 부분을 파지하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   홀딩 수단은, 용기(2)를 파지하기 위한 닫힘 위치와 용기(2)를 해방하기 위한 열림 위치 사이에서 작동 가능하고, 상기 순환 벨트를 따라 이동 중에 전달 위치(B)와 픽업 위치(A)를 통과하는 이전 수단(18)에 대응하여 각각 닫힘 위치와 열림 위치를 취하도록 배치된 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   이전 수단(18)은 용기(2)를 해방하기 위한 열림 위치와 용기(2)를 파지하기 위한 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하고, 순환 경로를 따르는 이동 중에, 픽업 위치(A)와 전달 위치(B)를 통과할 때에 각각 닫힘 위치와 열림 위치를 취하도록 배치된 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   홀딩 수단과 이전 수단(18)을 공압으로 제어하기 위한 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   이전 수단(18)은, 전달 위치(B)를 통과할 때, 상기 제2 방향(P2)에 수직인 운동 성분을 가지도록 배치된 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   이동 가능한 이전 수단(18)이 따르게 되는 순환 경로는 원 형상을 가지며, 픽업 위치(A)는 9시 방향에 해당하는 위치에 배치되고, 전달 위치(B)는 3시 방향에 해당하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스테이션(S)들 중 적어도 하나는, 용기(2) 내의 충전 통로 내로 상대 운동에 의해 삽입 가능한 충전 튜브(25)를 구비하는 충전 스테이션(S2)인 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    충전 스테이션(S)의 충전 튜브(25)는 고정식으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
11. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이션(S)들 중 적어도 하나는, 충전 통로를 개방하기 위한 목적으로 용기(2)의 측벽 부분들을 분리하도록 배치된 개방 수단을 구비하는 개방 스테이션(S1)인 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
12. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이션(S)들 중 적어도 하나는 용기(2) 내의 충전 통로를 밀봉하도록 배치된 밀봉 수단을 구비하는 밀봉 스테이션(S3)인 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
13. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이션(S)들 중 적어도 하나는 용기(2)의 손잡이 부분에 가스를 공급하기 위한 가스 수단을 포함하는 가스 충전 스테이션이며, 상기 가스 수단은, 용기(2)의 측벽들 중 하나에 형성되고 가스 통로를 통해 손잡이 부분과 연통하는 개구부를 통하여, 상기 가스를 공급하도록 배치된 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
14. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이션(S)들 적어도 하나는, 용기(2)의 손잡이 부분에 공급된 가스를 밀폐하도록 가스 통로를 밀봉하기 위한 밀봉 수단을 포함하는 밀봉 스테이션인 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
15. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    이송 유닛(4)은, 용기(2)를 제2 방향(P2)으로 곡선 경로(6)를 따라 이동시킴으로써, 상기 용기(2)를 복수의 스테이션(S)으로 이송하도록 배치되어 있으며, 상기 복수의 스테이션(S)은 상기 제2 방향(P2)으로 서로 전후로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
16. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    각 스테이션(S)은 복수의 용기(2)를 동시에 처리하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
17. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    이송 유닛(4)은 회전형 장착부(8)에 의해 장착부(8)의 회전 중심으로부터 반경 방향 이격되어 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 용기 처리 장치.
18. 각각 두 개의 대향 측벽과 바닥 벽에 의해 구획된 격실을 구비하며 충전 기계(1) 내에서 접힘 가능한 형태인 용기(2)를 처리하기 위한 용기 처리 방법으로서,
    용기(2)를 제1 방향(P1)으로 향하게 하되, 용기(2)의 상측 가장자리(5)가 상기 제1 방향(P1)과 평행하도록 향하게 하는 단계와,
    용기를 적어도 하나의 스테이션(S)에 이송하기 위하여, 상기 제1 방향(P1)과 수직인 제2 방향(P2)으로 곡선 경로(6)를 따라 용기(2)를 이동시키는 단계를 포함하는 용기 처리 방법에 있어서,
    상기 용기를 이동시키는 단계는, 상기 적어도 하나의 스테이션(S)용으로 제공되고 스테이션(S)에 인접하게 위치한 픽업 위치(A)와 전달 위치(B) 사이의 순환 경로를 따라 순환 이동하는 이전 수단(18)에 의해 달성되며,
    이전 수단(18)은 픽업 위치(A)에서 적어도 하나의 용기(2)를 파지하고 전달 위치(B)에서 상기 적어도 하나의 용기(2)를 전달하는 것을 특징으로 하는 용기 처리 방법.
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스테이션(S)은 용기(2)를 충전하기 위한 충전 스테이션(S2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 처리 방법.

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