KR101658404B1 - 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치에 관한 것으로, 베이스프레임(110)과 베이스프레임 상측에 서포트프레임(120)이 결합형성된 프레임본체(100)와; 상기 베이스프레임(100) 상측에 형성되고, 하단에 분배 배출구(210)가 상기 서포트프레임(120) 전후로 대칭되게 분배형성되어 상기 베이스프레임(110) 상측 하부면으로 연통구비되는 호퍼부재(200)와; 상기 베이스프레임(110) 하측 중앙으로부터 상기 서포트프레임(120) 상측 중앙으로 회전축(310)이 수직결합되고, 상기 베이스프레임(110) 상부면에 구비된 회전구동모터(340)의 회전력을 전달받아 상기 회전축이 회전하는 회전구동유닛(300)과; 상부면이 내측으로 요입된 원통형상의 판체로 형성되고, 상부면을 따라 관통형성된 6개의 분체배출통공(412)이 형성된 테이블본체(410)가 형성되며, 상기 회전구동유닛(300)의 회전축(310)에 축결합되어 원활하게 회전하도록 상기 테이블본체(410) 중앙에 베어링이 결합된 베어링하우징(420)이 형성되고, 상기 호퍼부재(200)의 분배 배출구(210) 하측으로 형성되는 회전테이블(400)과; 원통형성으로 형성되어 상기 분배 배출구(210) 하단에 끼움결합되고, 하부면이 상기 회전테이블(400) 상부면에 밀착대응되어 상기 분배 배출구(210)를 통해 공급되는 분체를 1차수용하며, 상기 회전테이블(400)의 회전에 따라 연통되는 상기 분체배출통공(412)으로 1차수용된 분체가 배출되도록 형성된 공급호퍼(500)와; 원통형으로 형성되어 상기 6개의 분체배출통공(412) 하측으로 각각 연통되어 상기 공급호퍼(500)로부터 공급되는 분체의 배출을 안내하고, 상기 회전테이블(400)의 회전력을 전달하도록 형성된 다수의 가이드슈트(600)와; 상기 베이스프레임(110) 하부에 결합되고, 승하강구동모터(702)의 회전력을 상하수직왕복운동으로 변환시키는 승하강구동유닛(700)과; 상부면이 내측으로 요입된 원통형상의 판체로 형성되고, 상부면 좌우에 대칭되게 관통형성된 분체정량토출공(812)이 형성된 승하강테이블본체(810)가 구비되며, 상기 승하강구동유닛(700)에 의해 상기 회전축(310) 상에서 상하 이동되게 축결합되며, 상기 베이스프레임(110) 하부에 상기 회전테이블(400)과 동일수직선상에 형성되는 승하강테이블(800)과; 원통형으로 형성되어 상기 다수의 가이드슈트(600) 내측으로 각각 끼움결합되고, 상기 승하강테이블(800) 상부면에 하부면이 밀착대응되어 공전하며, 상기 공급호퍼(500)를 통해 공급되는 분체가 회전테이블(400)의 회전에 따라 요구되는 부피 단계로 계속 투입됨과 함께 상기 승하강테이블(800)의 승하강 작동에 따라 내부용적이 증가하여 분체의 부피가 요구하는 정량으로 계량되어 최종 분체정량토출공(812)을 통해 배출되도록 형성된 다수의 볼륨호퍼(900)와; 원통형으로 형성되어 상기 승하강테이블(800)의 좌우에 대칭형성된 분체정량토출공(812) 하측으로 부피계량된 정량의 분체가 배출되어 포대로 안내되도록 상기 분체정량토출공(812) 하부면에 결합된 배출슈트(910);로 형성된 것을 특징으로 하는 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치에 관한 것이다.

Description

분체포장용 회전로터리식 부피계량장치{Powder packing rotation rotary volumetric metering device}
본 발명은 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세한 분말 형태의 분체를 계량시 분진발생으로 인한 정량측정의 곤란성을 극복하고자 정량 계량을 질량에 의하지 않고, 공급호퍼와 연통되어 공급호퍼 외측으로 공전하면서 분체를 수용하여 체적을 측정하는 볼륨호퍼를 통해 분체의 체적을 측정함으로써, 분체의 낙하에 따른 분진발생으로 인한 정량오차를 최소화하고, 분체의 정량 측정이 용이할 뿐만 아니라 측정된 분체의 배출시 배출분진발생을 방지하여 쾌적한 작업환경을 이룰 수 있는 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치에 관한 것이다.
일반적으로 밀가루 등과 같은 분말형태의 분체는 포대에 정량을 수용하여 제품을 생산한다. 이러한, 분체의 정량 포장을 위해서는 로드셀과 같은 무게 측정장치가 필요로 하고, 이를 이용하여 분체의 정량을 측정한 후, 측정된 정량만큼의 분체를 종이포대나 부직포, 비닐과 같은 포장제에 수용하여 제품을 생산하게 된다.
하지만, 이러한 분체는 미세한 가루형태의 분말로 분체 정량측정시, 외부환경요인이나 진동 등으로 인해 분체로부터 분진이 발생되고, 이로 인해 정량측정에 오차가 발생된다. 특히, 이러한 분진의 발생은 정량측정 오류뿐만 아니라 분진으로 인한 주변작업환경의 오염과 장비에 분진이 영향을 주어 고장 등을 유발하고 이로 인한 유지보수 비용이 증대되는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 분체를 무게를 측정하여 포장하는 것이 아닌 부피를 이용하여 정량을 측정하는 부분을 고려하는 노력이 다분히 진행되고 있다. 통상 분체는 분말형태를 가지고 있기 때문에 무게로 정량측정시, 포대에 수용될 부피가 초과되거나 적게 되면 제품으로서의 역할에 문제가 발생된다. 즉, 동일한 중량무게인데도 불구하고, 분체의 특성상 다짐이 되지 않고 내부에 공기가 충진된 상태에서는 부피가 포장제 부피보다 크게 형성되어 포대 내부에 분체가 정량이하로 수용되는 문제가 발생될 수 있고, 이렇게 되면 포대에 수용된 분체가 정량 미달로 불량제품이 생산되는 문제가 있다.
또한, 분체의 다짐이 월등하게 포대에 수용되면 포대 전체 부피에 비하여 상대적으로 포대에 수용된 분체가 적게 수용된 것과 같이 나타나고, 포대 내부에 공간이 크게 형성되어 이송과정이나 적재과정에서 포대의 파손이 발생되는 문제가 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0015941호, 공개일자 2005년 02월 21일.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 포대에 수용되는 분체가 질량에 의한 측정으로 인한 불량제품의 생산을 방지하도록 항상 동일한 부피를 가지도록 함으로써, 정량 측정 오차를 줄이고, 포대 내부에 공간형성을 최소화함으로써, 포대의 이송 및 적재 과정에서 필요 이상으로 형성된 포대 내부 공간부피로 인한 파손을 방지할 수 있는 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치는 베이스프레임(110)과 베이스프레임 상측에 서포트프레임(120)이 결합형성된 프레임본체(100)와; 상기 베이스프레임(100) 상측에 형성되고, 하단에 분배 배출구(210)가 상기 서포트프레임(120) 전후로 대칭되게 분배형성되어 상기 베이스프레임(110) 상측 하부면으로 연통구비되는 호퍼부재(200)와; 상기 베이스프레임(110) 하측 중앙으로부터 상기 서포트프레임(120) 상측 중앙으로 회전축(310)이 수직결합되고, 상기 베이스프레임(110) 상부면에 구비된 회전구동모터(340)의 회전력을 전달받아 상기 회전축이 회전하는 회전구동유닛(300)과; 상부면이 내측으로 요입된 원통형상의 판체로 형성되고, 상부면을 따라 관통형성된 6개의 분체배출통공(412)이 형성된 테이블본체(410)가 형성되며, 상기 회전구동유닛(300)의 회전축(310)에 축결합되어 원활하게 회전하도록 상기 테이블본체(410) 중앙에 베어링이 결합된 베어링하우징(420)이 형성되고, 상기 호퍼부재(200)의 분배 배출구(210) 하측으로 형성되는 회전테이블(400)과; 원통형성으로 형성되어 상기 분배 배출구(210) 하단에 끼움결합되고, 하부면이 상기 회전테이블(400) 상부면에 밀착대응되어 상기 분배 배출구(210)를 통해 공급되는 분체를 1차수용하며, 상기 회전테이블(400)의 회전에 따라 연통되는 상기 분체배출통공(412)으로 1차수용된 분체가 배출되도록 형성된 공급호퍼(500)와; 원통형으로 형성되어 상기 6개의 분체배출통공(412) 하측으로 각각 연통되어 상기 공급호퍼(500)로부터 공급되는 분체의 배출을 안내하고, 상기 회전테이블(400)의 회전력을 전달하도록 형성된 다수의 가이드슈트(600)와; 상기 베이스프레임(110) 하부에 결합되고, 승하강구동모터(702)의 회전력을 상하수직왕복운동으로 변환시키는 승하강구동유닛(700)과; 상부면이 내측으로 요입된 원통형상의 판체로 형성되고, 상부면 좌우에 대칭되게 관통형성된 분체정량토출공(812)이 형성된 승하강테이블본체(810)가 구비되며, 상기 승하강구동유닛(700)에 의해 상기 회전축(310) 상에서 상하 이동되게 축결합되며, 상기 베이스프레임(110) 하부에 상기 회전테이블(400)과 동일수직선상에 형성되는 승하강테이블(800)과; 원통형으로 형성되어 상기 다수의 가이드슈트(600) 내측으로 각각 끼움결합되고, 상기 승하강테이블(800) 상부면에 하부면이 밀착대응되어 공전하며, 상기 공급호퍼(500)를 통해 공급되는 분체가 회전테이블(400)의 회전에 따라 요구되는 부피 단계로 계속 투입됨과 함께 상기 승하강테이블(800)의 승하강 작동에 따라 내부용적이 증가하여 분체의 부피가 요구하는 정량으로 계량되어 최종 분체정량토출공(812)을 통해 배출되도록 형성된 다수의 볼륨호퍼(900)와; 원통형으로 형성되어 상기 승하강테이블(800)의 좌우에 대칭형성된 분체정량토출공(812) 하측으로 부피계량된 정량의 분체가 배출되어 포대로 안내되도록 상기 분체정량토출공(812) 하부면에 결합된 배출슈트(910);로 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 회전구동유닛(300)은 상기 베이스프레임(110) 상부면에 형성되되, 상기 베이스프레임(110) 하측 중앙으로부터 상기 서포트프레임(120) 상측 중앙으로 공회전가능하게 베어링결합되어 수직형성되고, 축선상 외연에 회전테이블 안치부(312)가 형성된 회전축(310)과; 상기 회전축(310) 상단에 결합된 종동기어(320)와; 상기 종동기어(320)에 치차결합되어 감속된 회전력을 전달하는 구동기어(332)가 형성된 감속기(330)와; 상기 감속기(330)와 결합되고, 회전력을 발생하는 회전구동모터(340);로 형성된 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 승하강구동유닛(700)은 상기 베이스프레임(110) 하부에 형성되되, 승하강구동모터(702)와; 상기 승하강테이블(800) 하부면에 4분점에 각각 결합되고, 레크기어가 형성된 승하강축(712)이 구비된 승하강부재(710)와; 상기 승하강부재(710)의 레크기어에 치차결합되는 웜기어 또는 피니언기어가 양단에 형성되고, 축선상의 어느 한측으로 직각으로 회전을 전달하는 승하강베벨기어(722)가 축결합된 승하강회전전달축(720)과; 상기 승하강회전전달축(720)에 상기 승하강구동모터(702)의 회전력을 전달하도록 양단에 전달베벨기어(732)가 형성되고, 축선상의 어느 한측으로 상기 승하강구동모터(702)와 체인결합되어 구동력을 전달받는 스프로켓(734)이 축결합된 메인회전전달축(730);으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 호퍼유닛의 공급호퍼를 통해 분체가 공급되고, 호퍼유닛 둘레를 따라 공전하는 회전테이블과 공급호퍼가 연통되어 회전테이블 하부면 둘레로 형성된 볼륨호퍼로 분체를 공급하도록 형성함으로써, 회전에 따라 단계적으로 볼륨호퍼에 분체가 수용되면서 동일한 분체를 볼륨호퍼에 수용함과 함께 최종적으로 분체가 슈트를 통해 포대로 동일한 부피로 배출하여 분체 체적측정에 따른 포대 내부 분체 수용이 가능함에 따라 무게측정시 발생되는 분진 등의 영향으로 인한 정량측정 오차가 현저히 줄어들고, 분체의 무게측정으로 인한 포대 내부의 공간형성 내지는 분체의 정량 미달 수용을 방지하며, 포대의 이송 및 적재시 포대 내부의 공간형성으로 인한 파손 및 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 정면 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 측면 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 회전구동유닛의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 승하강구동유닛의 편면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 승하강구동유닛의 작동관계를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 회전테이블의 작동관계를 도시한 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 정면 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 측면 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 회전구동유닛의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 승하강구동유닛의 편면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 승하강구동유닛의 작동관계를 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치의 회전테이블의 작동관계를 도시한 평면도이다.
본 발명에 따른 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치는 분체를 포대 내부에 회전하면서 단계적으로 수용하되, 분체의 부피에 따라 포대 내부에 수용하도록 함으로써, 분체의 정량측정이 용이하고, 분체의 정량측정시 발생될 수 있는 분진 등의 영향으로 인한 정량측정 오차를 줄일 수 있으며, 분체의 무게측정으로 인한 포대 내부의 공간형성의 방지 및 분체의 정량 미달 수용을 방지하여 포대의 이송 및 적재시 포대 내부의 공간형성으로 인한 파손 및 손상을 방지할 수 있는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임본체(100), 호퍼부재(200), 회전구동유닛(300), 회전테이블(400), 공급호퍼(500), 가이드슈트(600), 승하강구동유닛(700), 승하강테이블(800), 볼륨호퍼(900), 배출슈트(910)로 구성된다.
상기 프레임본체(100)는 다수의 프레임을 육면체상의 형태로 결합하여 베이스프레임(110)과 베이스프레임 상측에 결합형성되는 서포트프레임(120)으로 구성하여 형성된다.
상기 호퍼부재(200)는 분체가 수용되고, 수용된 분체를 전후로 분배하여 동시에 배출하도록 하여 복수의 분체 부피계량이 가능하도록 형성된 것으로, 전술한 상기 베이스프레임(100) 상측에 형성되고, 하단에 분배 배출구(210)가 상기 서포트프레임(120) 전후로 대칭되게 분배형성되어 상기 베이스프레임(110) 상측 하부면으로 연통구비된다.
상기 회전구동유닛(300)은 호퍼부재(200)에 수용된 분체가 분배 배출구(210)로 배출되고, 배출되는 분체를 후술되는 볼륨호퍼에 단계적으로 분체가 채워지도록 하여 부피를 측정하도록 볼륨호퍼가 공전하도록 형성된 것으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 베이스프레임(110) 하측 중앙으로부터 상기 서포트프레임(120) 상측 중앙으로 회전축(310)이 수직결합되고, 상기 베이스프레임(110) 상부면에 구비된 회전구동모터(340)의 회전력을 전달받아 상기 회전축이 회전하도록 형성된다. 여기서, 상기 회전구동유닛(300)은 상기 베이스프레임(110) 상부면에 형성되되, 회전축(310), 종동기어(320), 감속기(330), 회전구동모터(340)로 구성된다.
상기 회전축(310)은 후술되는 회전테이블이 상측에 축결합되어 회전하도록 형성하고, 회전하는 회전테이블에 의해 후술되는 볼륨호퍼가 상기 회전축(310)을 중심으로 공전하도록 형성된 것으로, 상기 베이스프레임(110) 하측 중앙으로부터 상기 서포트프레임(120) 상측 중앙으로 공회전가능하게 베어링결합되어 수직형성되고, 축선상 외연에 후술되는 회전테이블이 축결합되어 안치되는 회전테이블 안치부(312)가 형성된다.
상기 종동기어(320)는 전술한 상기 회전축(310) 상단 즉, 회전테이블이 결합되는 상측으로 결합되어 후술되는 회전구동모터(340)의 구동력을 전달받아 상기 회전축(310)이 회전하도록 형성된다.
상기 감속기(330)는 전술한 상기 종동기어(320)에 치차결합되어 회전구동모터(340)로부터 전달되는 회전력을 감속하고, 감속된 회전력을 상기 종동기어(320)로 전달하는 구동기어(332)가 형성된다. 즉, 상기 감속기(330)는 빠른 회전력을 발생하는 회전구동모터(340)의 구동력을 감속시켜 회전테이블의 속도를 결정하고, 회전테이블의 회전속도에 따라 분배 배출구(210)와 후술되는 회전테이블에 결합된 볼륨호퍼와 연통되는 시간을 결정하여 분체가 회전테이블의 회전속도에 따라 일정부피비로 볼륨호퍼에 낙하되어 부피측정되도록 형성된다.
상기 회전구동모터(340)는 상기 감속기(330)와 결합되고, 회전력을 발생하여 전체 회전구동유닛(300)의 회전력을 발생하도록 하여 후술되는 볼륨호퍼에 분체가 회전에 따른 단계적으로 수용되어 부피측정되도록 마련된다.
상기 회전테이블(400)은 상부면에 전술한 분배 배출구가 밀착되어 접하고, 하부면에는 후술되는 공급호퍼가 고정결합되는 것으로, 상부면이 내측으로 요입된 원통형상의 판체로 형성되고, 상부면을 따라 관통형성된 6개의 분체배출통공(412)이 형성된 테이블본체(410)가 형성된다. 그리고, 상기 회전구동유닛(300)의 회전축(310)에 축결합되어 원활하게 회전하도록 상기 테이블본체(410) 중앙에 베어링이 결합된 베어링하우징(420)이 형성되고, 상기 호퍼부재(200)의 분배 배출구(210) 하측으로 형성된다.
여기서, 상기 회전테이블(400)은 전술한 회전구동유닛(300)에 의해 회전함에 따라 상기 6개의 분체배출통공(412)이 회전하면서 분배 배출구(210)와 연통되는 면적에 따라 분배 배출구(210)로부터 분체가 배출공급되는 것으로, 상기 회전테이블(400)의 회전에 의해 회전하는 분체배출통공(412)의 회전에 의해 이동되는 회전테이블의 이동시간에 따라 분체의 배출량이 결정된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 분배 배출구(210)와 밀착대응된 회전테이블(400)이 회전하면서 상기 분체배출통공(412)이 상기 분배 배출구(210)를 지나감에 따라 분체배출통공(412)과 분배 배출구(210)가 연통되는 면적이 회전하는 시간에 따라 달리 형성됨에 따라 분체가 상기 분체배출통공(412)에 단계적으로 배출되어 최종 분체배출통공(412)이 분배 배출구(210)를 벗어나는 시점에서 요구되는 분체의 부피로 배출측정된다.
상기 공급호퍼(500)는 전술한 전후로 형성된 상기 분배 배출구(210)에 끼움결합되어 자중에 의해 상기 회전테이블의 상부면에 밀착대응되어 분체가 공급호퍼 외부로 누설되지 않도록 형성된 것으로, 원통형성으로 형성되어 상기 분배 배출구(210) 하단에 끼움결합되어 하부면이 상기 회전테이블(400) 상부면에 밀착대응되는 상기 분배 배출구(210)를 통해 공급되는 분체를 1차수용하며, 상기 회전테이블(400)의 회전에 따라 연통되는 상기 분체배출통공(412)으로 1차수용된 분체가 배출되도록 형성된다.
상기 가이드슈트(600)는 전술한 분체배출통공(412)의 갯수에 대응되고, 공급호퍼를 통해 공급되는 분체가 후술되는 볼륨호퍼로 분체의 외부 비산없이 공급되도록 가이드하는 것으로, 원통형으로 형성되어 상기 6개의 분체배출통공(412) 하측으로 각각 연통형성된다. 그리고, 상기 가이드슈트(600)는 상기 공급호퍼(500)로부터 공급되는 분체의 배출을 안내하고, 상기 회전테이블(400)의 하부면에 고정결합됨에 따라 회전테이블의 회전에 따라 동일하게 회전하여 후술되는 볼륨호퍼가 상기 가이드슈트(600)와 끼움결합하여 동일하게 회전되도록 회전력을 전달한다.
상기 승하강구동유닛(700)은 후술되는 볼륨호퍼가 상기 가이드슈트(600)에 끼움결합시, 상하로 이격조정되도록 형성되어 볼륨호퍼에 분체가 수용됨에 따라 점차 하강하고, 분체가 수용되지 않을 경우 상승하여 분체의 부피에 따라 볼륨호퍼의 승하강을 제어한다. 이와 같은 상기 승하강구동유닛(700)은 도 1 및 도 2와 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 베이스프레임(110) 하부에 결합되고, 상기 승하강구동모터(702)의 회전력을 상하수직왕복운동으로 변환시키는 것으로, 상기 승하강구동유닛(700)은 승하강구동모터(702), 승하강부재(710), 승하강회전전달축(720), 메인회전전달축(730)으로 구성된다.
상기 승하강구동모터(702)는 후술되는 메인회전전달축(730)을 회전시키도록 상기 베이스프레임(110) 하부면 일측으로 형성된다. 상기 승하강부재(710)는 상기 승하강구동모터(702)의 구동에 따른 회전력을 상하 직선왕복운동으로 변형하여 후술되는 승하강테이블(800)을 회전축(310) 선상에서 승하강하도록 형성된 것으로, 승하강테이블(800) 하부면에 4분점에 각각 결합되고, 레크기어가 형성된다.
상기 승하강회전전달축(720)은 후술되는 메인회전전달축(730)과 직교로 연결되어 회전력을 전달받는 것으로, 상기 승하강부재(710)의 레크기어에 치차결합되는 웜기어 또는 피니언기어가 양단에 형성되고, 축선상의 어느 한측 직각으로 회전을 전달하는 승하강베벨기어(722)가 축결합되어 전후 대칭형성된다.
상기 메인회전전달축(730)은 전술한 상기 승하강회전전달축(720)에 상기 승하강구동모터(702)의 회전력을 전달하도록 형성된 것으로, 양단에 전달베벨기어(732)가 형성되어 상기 승하강회전전달축(720)의 승하갈베벨기어(722)와 치차결합되고, 축선상의 어느 한측으로 상기 승하강구동모터(702)와 체인결합되어 구동력을 전달받는 스프로켓(734)이 축결합된다. 여기서, 상기 스프로켓(734)과 체인결합되는 구동스프로켓(부호생략)은 모터축(부호생략)에 결합된다.
상기 승하강테이블(800)은 후술되는 볼륨호퍼가 가이드슈트(600)에 끼움결합되어 회전시, 승하강테이블(800)의 상부면에 밀착대응되어 회전축을 기준으로 공전하도록 형성되고, 자중에 의해 상기 승하강테이블에 밀착대응되어 분체가 승하강테이블(800) 상부면 외측으로 노출되지 않도록 형성된 것으로, 상부면이 내측으로 요입된 원통형상의 판체로 형성되고, 상부면 좌우에 대칭되게 관통형성된 분체정량토출공(812)이 형성된 승하강테이블본체(810)가 구비되며, 상기 승하강구동유닛(700)에 의해 상기 회전축(310) 상에서 상하 이동되게 축결합되며, 상기 베이스프레임(110) 하부에 상기 회전테이블(400)과 동일수직선상에 형성된다.
상기 볼륨호퍼(900)는 분체를 부피에 의해 계량하여 후술되는 배출슈트로 배출하여 분체의 정량포장이 가능하도록 형성된 것으로, 원통형으로 형성되어 상기 다수의 가이드슈트(600) 내측으로 각각 끼움결합되고, 상기 승하강테이블(800) 상부면에 하부면이 밀착대응되어 공전하며, 상기 공급호퍼(500)를 통해 공급되는 분체가 회전테이블(400)의 회전에 따라 요구되는 부피 단계로 계속 투입됨과 함께 상기 승하강테이블(800)의 승하강 작동에 따라 내부용적이 증가하여 분체의 부피가 요구하는 정량으로 계량되어 최종 분체정량토출공(812)을 통해 배출되도록 형성된다. 여기서, 상기 볼륨호퍼(900)도 전술한 분체배출통공의 갯수에 대응되는 갯수로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 배출슈트(910)는 최종적으로 부피정량이 수용된 볼륨호퍼(900) 내의 ㅂ분체가 정량포장을 위해 배출되는 것으로, 원통형으로 형성되어 상기 승하강테이블(800)의 좌우에 대칭형성된 분체정량토출공(812) 하측으로 부피계량된 정량의 분체가 배출되어 포대로 안내되도록 상기 분체정량토출공(812) 하부면에 결합된다. 여기서, 상기 배출슈트(910)는 분체정량토출공(812)에 각각 결합되어 있음에 따라 볼륨호퍼(900)에 분체가 수용되면서 최종 분체정량토출공(812)측으로 이동되면 정량수용된 분체가 상기 배출슈트(910)를 통해 정량배출되어 포장이 가능하여 항상 정량의 부피를 가진 분체의 포장이 가능한 것이다.
이와 같은 구성에 따른 본 발명의 분체포장용 부피계량장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 호퍼부재(200)에 분체가 수용되고, 수용된 분체는 전후로 나뉘어진 분배 배출구(210)를 통해 나뉘어져 이동한다. 이때, 자중에 의해 회전테이블(400) 상부면에 밀착대응된 공급호퍼(500)가 상기 분배 배출구(210)로부터 분체를 공급받아 1차 수용한다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전구동유닛(300)의 회전구동모터(340)의 구동에 따라 회전축(310)이 회전하고, 이에 따라 회전테이블(400)이 회전축을 기준으로 회전한다. 이때, 회전테이블(400)에 형성된 6개의 분체배출통공(412)의 하단에 결합된 가이드슈트(600)도 함께 회전하고, 가이드슈트(600)에 결합된 볼륨호퍼(900)도 함께 회전축(310)을 기준으로 회전한다.
이와 같이 회전테이블(400)은 회전하고, 분배 배출구(210)에 결합된 공급호퍼(500)는 고정된 정위치에 있어, 회전테이블(400) 회전에 따른 분체배출통공(412)은 회전테이블 상부면에 자중에 의해 밀착대응된 상기 공급호퍼(500)로 이동하면서 공급호퍼(500)와 분체배출통공(412)이 연통되는 면적이 서서히 확대된다.
이에 따라, 공급호퍼(500)로 공급되는 분체는 도 6에 도시된 바와 같이, 서서히 분체배출통공(412)을 통해 볼륨호퍼(900)로 공급되고, 계속해서 회전테이블(400)이 회전하면서 공급호퍼(500)와 분체배출통공(412)이 연통되는 면적은 최대에서 점차 축소된다. 이때, 공급호퍼(500)와 분체배출통공(412)이 연통되는 면적의 확대 및 축소에 따라 상기 승하강테이블(800)은 승하강구동유닛(700)의 작동에 따라 서서히 하강하면서 볼륨호퍼(900)의 체적이 확대되고, 최종 요구되는 부피의 분체가 볼륨호퍼(900)에 수용되면 회전테이블(400)은 계속해서 회전하면서 상기 분체배출통공(412)은 폐쇄되고, 볼륨호퍼(900)가 자중에 의해 밀착대응된 승하강테이블(800) 좌우에 형성된 분체정량토출공(812)을 통해 분체가 배출슈트(910)를 거쳐 분체의 정량포장을 하도록 형성된다.
즉, 도면에 도시된 바와 같이, 6개의 볼륨호퍼(900)가 180도씩 회전하면서 정량의 분체가 부피측정되는 것으로, 최초 약 60도 각도로 선회하면 공급호퍼(500)와 분체배출통공(412)의 개방되는 면적에 의해 약 25% 부피로 분체가 볼륨호퍼(900)에 채워지고, 약 30도가량 더 선회하여 중심측에 볼류호퍼(900)가 위치하면서 약 50% 부피의 분체가 채워지며, 다음으로 약 30도가량 더 선회하면 나머지 약25% 부피의 분체가 마져 채워져 100%의 요구되는 분체 부피의 정량계량이 가능하다.
여기서, 최초 분체의 수용부피는 최초 대략 20~35% 부피로 분체가 수용되고, 이후 약 50%, 마무리에서 나머지에 해당되는 부피의 분체가 채워지게 된다.
따라서, 이와 같은 구성과 구성에 따른 작용을 통해 분체의 부피를 정확히 계량하여 포장이 가능함에 따라 분체의 정량오차를 줄일 수 있고, 분체의 특성상 중량에 의한 것이 아닌 부피에 의한 정량측정을 통해 이동이나 적재과정에서 분체의 고형화로 인한 부피손실과 이로 인한 포대 내부 공간의 형성으로 인한 포대의 파손의 문제점을 해결할 수 있는 것은 자명한 것이며, 나아가, 분체의 비산으로 인한 분체 정량 포장의 오차를 최소화할 수 있어 정량의 고품질 분체포장이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 이처럼 본 발명은 이들이 결합되어 구현될 수도 있다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에 기재된 청구항들의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
100 : 프레임본체 110 : 베이스프레임
120 : 서포트프레임 200 : 호퍼부재
210 : 분배 배출구 300 : 회전구동유닛
310 : 회전축 320 : 종동기어
330 : 감속기 332 : 구동기어
340 : 회전구동모터 400 : 회전테이블
410 : 테이블본체 412 : 분체배출통공
420 : 베어링하우징 500 : 공급호퍼
600 : 가이드슈트 700 : 승하강구동유닛
702 : 승하강구동모터 710 : 승하강부재
712 : 승하강축 720 : 승하강회전전달축
722 : 승하강베벨기어 730 : 메인회전전달축
732 : 전달베벨기어 734 : 스프로켓
800 : 승하강테이블 810 : 승하강테이블본체
812 : 분체정량토출공 900 : 볼륨호퍼
910 : 배출슈트

Claims (3)

  1. 베이스프레임(110)과 베이스프레임 상측에 서포트프레임(120)이 결합형성된 프레임본체(100)와;
    상기 베이스프레임(110) 상측에 형성되고, 하단에 분배 배출구(210)가 상기 서포트프레임(120) 전후로 대칭되게 분배형성되어 상기 베이스프레임(110) 상측 하부면으로 연통구비되는 호퍼부재(200)와;
    상기 베이스프레임(110) 하측 중앙으로부터 상기 서포트프레임(120) 상측 중앙으로 회전축(310)이 수직결합되고, 상기 베이스프레임(110) 상부면에 구비된 회전구동모터(340)의 회전력을 전달받아 상기 회전축이 회전하는 회전구동유닛(300)과;
    상부면이 내측으로 요입된 원통형상의 판체로 형성되고, 상부면을 따라 관통형성된 6개의 분체배출통공(412)이 형성된 테이블본체(410)가 형성되며, 상기 분체상기 회전구동유닛(300)의 회전축(310)에 축결합되어 원활하게 회전하도록 상기 테이블본체(410) 중앙에 베어링이 결합된 베어링하우징(420)이 형성되고, 상기 호퍼부재(200)의 분배 배출구(210) 하측으로 형성되는 회전테이블(400)과;
    원통형성으로 형성되어 상기 분배 배출구(210) 하단에 끼움결합되고, 하부면이 상기 회전테이블(400) 상부면에 밀착대응되어 상기 분배 배출구(210)를 통해 공급되는 분체를 1차수용하며, 상기 회전테이블(400)의 회전에 따라 연통되는 상기 분체배출통공(412)으로 1차수용된 분체가 배출되도록 형성된 공급호퍼(500)와;
    원통형으로 형성되어 상기 6개의 분체배출통공(412) 하측으로 각각 연통되어 상기 공급호퍼(500)로부터 공급되는 분체의 배출을 안내하고, 상기 회전테이블(400)의 회전력을 전달하도록 형성된 다수의 가이드슈트(600)와;
    상기 베이스프레임(110) 하부에 결합되고, 승하강구동모터(702)의 회전력을 상하수직왕복운동으로 변환시키는 승하강구동유닛(700)과;
    상부면이 내측으로 요입된 원통형상의 판체로 형성되고, 상부면 좌우에 대칭되게 관통형성된 분체정량토출공(812)이 형성된 승하강테이블본체(810)가 구비되며, 상기 승하강구동유닛(700)에 의해 상기 회전축(310) 상에서 상하 이동되게 축결합되며, 상기 베이스프레임(110) 하부에 상기 회전테이블(400)과 동일수직선상에 형성되는 승하강테이블(800)과;
    원통형으로 형성되어 상기 다수의 가이드슈트(600) 내측으로 각각 끼움결합되고, 상기 승하강테이블(800) 상부면에 하부면이 밀착대응되어 공전하며, 상기 공급호퍼(500)를 통해 공급되는 분체가 회전테이블(400)의 회전에 따라 요구되는 부피 단계로 계속 투입됨과 함께 상기 승하강테이블(800)의 승하강 작동에 따라 내부용적이 증가하여 분체의 부피가 요구하는 정량으로 계량되어 최종 분체정량토출공(812)을 통해 배출되도록 형성된 다수의 볼륨호퍼(900)와;
    원통형으로 형성되어 상기 승하강테이블(800)의 좌우에 대칭형성된 분체정량토출공(812) 하측으로 부피계량된 정량의 분체가 배출되어 포대로 안내되도록 상기 분체정량토출공(812) 하부면에 결합된 배출슈트(910);로 형성된 것을 특징으로 하는 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전구동유닛(300)은 상기 베이스프레임(110) 상부면에 형성되되,
    상기 베이스프레임(110) 하측 중앙으로부터 상기 서포트프레임(120) 상측 중앙으로 공회전가능하게 베어링결합되어 수직형성되고, 축선상 외연에 회전테이블 안치부(312)가 형성된 회전축(310)과;
    상기 회전축(310) 상단에 결합된 종동기어(320)와;
    상기 종동기어(320)에 치차결합되어 감속된 회전력을 전달하는 구동기어(332)가 형성된 감속기(330)와;
    상기 감속기(330)와 결합되고, 회전력을 발생하는 회전구동모터(340);로 형성된 것을 특징으로 하는 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 승하강구동유닛(700)은 상기 베이스프레임(110) 하부에 형성되되,
    승하강구동모터(702)와;
    상기 승하강테이블(800) 하부면에 4분점에 각각 결합되고, 레크기어가 형성된 승하강축(712)이 구비된 승하강부재(710)와;
    상기 승하강부재(710)의 레크기어에 치차결합되는 웜기어 또는 피니언기어가 양단에 형성되고, 축선상의 어느 한측으로 직각으로 회전을 전달하는 승하강베벨기어(722)가 축결합된 승하강회전전달축(720)과;
    상기 승하강회전전달축(720)에 상기 승하강구동모터(702)의 회전력을 전달하도록 양단에 전달베벨기어(732)가 형성되고, 축선상의 어느 한측으로 상기 승하강구동모터(702)와 체인결합되어 구동력을 전달받는 스프로켓(734)이 축결합된 메인회전전달축(730);으로 형성된 것을 특징으로 하는 분체포장용 회전로터리식 부피계량장치.
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