KR101930051B1 - 스파우트 파우치 자동포장기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스파우트 파우치 자동포장기에 관한 것으로서, 내용물이 저장되는 팩과, 상기 팩 주입구에 결합되는 스파우트로 이루어지는 스파우트 파우치에 내용물을 주입하고 캡으로 밀봉하는 스파우트 파우치 포장기에 있어서, 일정 시간 간격과 일정 각도로 회전하고 외주에 스파우트 파우치를 거치할 수 있는 요입홈 형상의 홀더가 구비된 원형판 형상의 회전이송부; 상기 회전이송부 일측에 구비되어 복수개의 스파우트 파우치를 일렬로 정렬시키고 상기 홀더에 순차적으로 공급하는 공급부; 상기 회전이송부의 상측에 설치된 지지프레임에 설치되고 1피치의 나선 형상을 이루는 스크류를 포함하여 이루어져, 상기 공급부에서 정렬된 파우치를 상기 스크류 1회전에 의해 상기 홀더로 하나씩 전진시켜 거치하는 전달부; 상기 지지프레임에 구비되어 상기 홀더에 거치된 빈 파우치 내부에 내용물을 주입하는 주입부; 상기 공급부의 맞은편에 구비되어 내용물이 주입된 파우치의 스파우트에 캡을 예비적으로 씌우는 캡안착부; 및 상기 지지프레임에 구비되어 캡이 씌워진 파우치의 캡을 회전시켜 밀봉시키는 밀봉부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

스파우트 파우치 자동포장기{Apparatus for packing spout pouch automatically}

본 발명은 스파우트 파우치 포장기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스파우트 파우치를 공급하고 내용물을 주입하여 캡핑하는 일련의 공정이 자동적으로 이루어지는 스파우트 파우치 자동포장기에 관한 것이다.

일반적으로 스파우트 파우치(Spout pouch)는 유리병이 캔과 달리 연질의 재질로 이루어지도록 하여 그 부피가 가변 가능하도록 하는 유체 저장 용기로서, 최근 과일, 홍삼, 젤리, 음료와 같은 각종 음료를 저장하기 위해 널리 보급되고 있다.

스파우트 파우치는 알루미늄과 같은 연질의 금속이나, 합성수지 팩과, 팩 상측에 주입구가 형성되고 그 주입구에 부착되는 경질의 플라스틱으로 이루어지는 스파우트 및 스파우트를 개폐하는 캡을 포함해서 구성된다.

제조자는 공장에서 파우치 포장기를 이용하여 스파우트 파우치에 음료를 충전하여 캡으로 밀봉 후 시중에 판매한다.

종래 스파우트 파우치 포장기는 음료를 충전하기 위해서 작업자가 각 파우치를 포장기 테이블에서 일일이 하나씩 수작업으로 끼워야 하므로 효율적이 못한 문제가 있었다. 또한, 스파우트 파우치에 내용물을 채운 다음에 다시 수작업으로 포장기 테이블로부터 파우치를 분리시켜야 하므로 작업이 지연되어 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위해 여러 종류의 스파우트 파우치 포장장치들이 제시되었다.

대한민국 공개특허 10-2004-0095103(2004.11.12) "스파우트 파우치 용기 충진포장 장치 및 그 방법"에 따르면, 구동수단의 회전력에 의해 일정한 시차로 회전함과 아울러 파우치용기 및 스파우트를 잡아주기 위한 한쌍의 파우치 고정홀더와 스파우트고정홀더가 그 외주를 따라 다수 설치된 턴테이블과; 상기 턴테이블에 설치된 홀더의 이송궤도상에 설치되어 파우치용기를 상기 홀더 측에 공급해주는 파우치용기 공급수단과; 상기 턴테이블의 홀더에 고정된 파우치용기의 개방 상단에 스파우트를 삽입시켜주는 스파우트 삽입수단과; 상기 스파우트가 삽입된 파우치용기의 개방 상단을 열융착에 의해 실링 해주는 실링수단과; 상기 실링된 스파우트를 통해 액체 내용물을 파우치용기의 수용공간에 충진 해주는 액체충진수단과; 상기 액체 내용물이 충진된 파우치용기의 스파우트에 캡을 조립하여 밀봉시키는 캡조립수단과; 상기 캡이 조립된 파우치용기를 턴테이블의 홀더로부터 이탈시켜 외부로 반출시키는 파우치용기배출수단; 을 포함하여 이루어지는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치가 개시되어 있다.

그런데 상기 파우치용기 공급수단의 경우 실린더와, 회전브라켓, 공기흡입노즐, 푸쉬부재로 이루어져 공기흡입력으로 파우치용기를 흡착하는 방식으로 턴테이블 홀더에 공급한다. 이러한 방식은 공기흡입력을 제공할 수 있는 비교적 복잡한 구조의 진공시스템이 필요하고 파우치가 제대로 흡착되지 못해 홀더로 전달이 실패하는 경우가 있다.

또 대한민국 공개특허 10-2009-0100641(2009.9.24) "파우치 팩 자동포장기"에는 스파우트가 상부에 접합된 파우치 팩을 일정 타이밍 간격으로 공급하기 위한 공급수단과; 상기 스파우트를 협지한 상태의 상기 파우치 팩을 일정 타이밍 간격으로 회전 이송시키는 이송수단과; 호퍼로부터 유입되는 원료를 상기 스파우트를 통해 상기 파우치 팩에 주입하기 위한 원료주입부와; 상기 원료의 주입과정에서 상기 파우치 팩의 외면에 묻은 잔여물을 세척하기 위한 세척부와; 메인모터의 회전운동을 상하 직선운동으로 변환시켜 상기 원료주입부와 세척부를 동시에 상하로 이동시키는 제1캠과; 내부에 구비된 피스톤축의 피스톤 운동을 통해 상기 파우치 팩에 주입되는 원료의 양을 조절하는 원료주입량조절부와; 상기 메인모터의 회전운동을 상기 피스톤축의 상하 직선운동으로 변환시키는 제2캠과; 상기 스파우트 상단에 안착되는 캡을 공급하기 위한 캡공급부와; 상기 스파우트에 안착된 상태의 캡을 적정 회전압력으로 회전시켜 스파우트에 체결 밀봉하는 캡체결부와; 상기 메인모터의 회전운동을 상하 직선운동으로 변환시켜 상기 캡체결부를 상하로 이동시키는 제3캠과; 상기 캡이 체결된 파우치 팩을 외부로 배출하는 배출부를 포함한다.

상기의 경우 파우치 팩을 공급하는 공급수단에서 밀대를 사용하는 낱장공급장치가 마련되기는 하나 이는 어떻게 공급하는지 구체적으로 개시된 바가 없다.

그리고 대한민국 공개특허공보 10-2012-0017796(2012.2.29) "스파우트 파우치 포장기용 스파우트 파우치 공급장치"에는, 공급슈우트가 스파우트 파우치를 공급해주는데, 체인벨트, 밀대를 이용한 구조여서 대량의 파우치를 처리하는 중대형 포장기에 적합하다.

상술한 종래 스파우트 파우치 포장장치들은 대부분 대량의 파우치를 처리할 수 있도록 공압실린더와 같이 복잡한 장비를 이용하기 때문에 복잡하고 정밀한 구조로 이루어져 소량 다품종 제품을 생산하는 소규모 업체들에게는 부적합한 장비이다.

그리고 종래 스파우트 파우치 포장장치의 구성 중 파우치를 공급하는 공급수단에서 파우치를 회전하는 테이블에 거치하도록 밀어주는 장치의 경우 공기의 흡입력을 이용한다거나, 밀대를 사용하여 밀어주거나 혹은 체인벨트 등을 이용하는 방식이 대부분이다. 그리고 다른 경우 스파우트 내부로 실린더 로드를 삽입시킨 상태에서 당기는 방식도 제시된 바가 있다.

이러한 방식 역시 구조가 복잡하고 고장의 우려가 있으며 파우치 내부로 로드를 삽입하는 경우 이물질이 들어갈 위험이 있어 위생상 문제가 발생할 수 있다.

1) 대한민국 공개특허 10-2004-0095103(2004.11.12) 2) 대한민국 공개특허 10-2009-0100641(2009.9.24) 3) 대한민국 공개특허공보 10-2012-0017796(2012.2.29)

이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 소량 다품종의 제품을 주로 생산하는 소규모 업체들이 사용할 수 있도록 구조가 비교적 구조가 간단하고 소형으로 제작되어 비용을 절감할 수 있으며 유지관리가 편리한 스파우트 파우치 자동포장기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스크류 방식을 사용하여 파우치를 회전이송부에 하나씩 자동으로 정확하게 전달해줄 수 있는 스파우트 파우치 자동포장기를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내용물이 저장되는 파우치 팩과, 상기 파우치 팩 주입구에 결합되는 스파우트로 이루어지는 스파우트 파우치에 내용물을 주입하고 캡으로 밀봉하는 스파우트 파우치 포장기에 있어서, 일정 시간 간격과 일정 각도로 회전하고 외주에 스파우트 파우치를 거치할 수 있는 요입홈 형상의 홀더가 구비된 원형판 형상의 회전이송부; 상기 회전이송부 일측에 구비되어 복수개의 스파우트 파우치를 일렬로 정렬시키고 상기 홀더에 순차적으로 공급하는 공급부; 상기 회전이송부의 상측에 설치된 지지프레임에 설치되고 1피치의 나선 형상을 이루는 스크류를 포함하여 이루어져, 상기 공급부에서 정렬된 파우치를 상기 스크류 1회전에 의해 상기 홀더로 하나씩 전진시켜 거치하는 전달부; 상기 지지프레임에 구비되어 상기 홀더에 거치된 빈 파우치 내부에 내용물을 주입하는 주입부; 상기 공급부의 맞은편에 구비되어 내용물이 주입된 파우치의 스파우트에 캡을 예비적으로 씌우는 캡안착부; 및 상기 지지프레임에 구비되어 캡이 씌워진 파우치의 캡을 회전시켜 밀봉시키는 밀봉부;를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 상기 전달부는 상기 회전이송부의 상측에 구비되는 모터와, 상기 모터에 의해 회전력을 전달하고 일측 외주면에 돌기가 형성된 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 1회전시 선단과 후단 사이에 개재된 파우치가 1피치씩 전진하게 하는 스크류와, 상기 회전축 일측에 구비되어 상기 돌기의 터칭에 의해 상기 모터 회전을 정지시키는 리미트 스위치를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 스크류는 원호 형상의 원호절개라인이 형성되고, 상기 원호절개라인의 일단으로부터 외측으로 형성된 반경절개라인이 형성되어 내판과 외판으로 나누어지는 원형 디스크에서, 상기 외판을 피치가 형성되도록 벤딩시켜 1피치의 나선 형상이 되게 할 수 있다.

그리고 상기 원호절개라인 상에는, 상기 내판 외경 상에 고정되는 고정너트와, 상기 고정너트에 나사 결합되는 조절볼트와, 상기 외판의 내경에 돌출 형성되어 상기 조절볼트의 단부가 걸리는 걸림턱과, 상기 조절볼트의 단부에 체결되는 조절너트를 포함하는 피치조절수단이 구비될 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 종래와 같이 공압실린더를 사용하지 않고 비교적 구조가 간단한 모터를 이용하기 때문에 소형으로 제작 가능하여 비용을 절감할 수 있으며 고장이나 오작동이 거의 없어 유지관리가 편리하다. 따라서, 소량 다품종의 제품을 주로 생산하는 소규모 업체들이 적극 활용할 수 있는 장점이 있다.

그리고 스파우트 파우치를 회전이송부로 전달할 때 스크류 방식을 사용하기 때문에 단순한 구조로 1회전에 1개씩 자동으로 정확하게 전달해줄 수 있으며, 스파우트 내부에 로드가 삽입되지 않아 위생상 안전한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 스파우트 파우치 자동포장기의 전체적인 구조를 나타내는 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 전달부 구조를 나타내는 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 전달부의 스크류를 나타내는 정면도.
도 5는 도 4에 도시된 스크류의 회전각에 따른 스파우트 파우치의 이송과정을 개략적으로 도시한 개략도.

이하, 본 발명에 따른 스파우트 파우치 자동포장기의 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 스파우트 파우치 자동포장기의 전체적인 구조를 나타내는 평면도, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 측면도를 나타낸다.

도시된 바를 참조할 때, 본 발명은 스파우트 파우치를 공급, 내용물 주입, 캡 공급, 밀봉하는 공정을 순차적으로 수행할 수 있도록 파우치를 순차적으로 회전시키는 회전이송부(10), 스파우트 파우치를 공급하는 공급부(20), 스파우트 파우치를 회전이송부로 전달하는 전달부(30), 스파우트 파우치 내부에 내용물을 주입하는 주입부(40), 스파우트 파우치 주입구에 캡을 올려놓는 캡안착부(50), 안치된 캡을 돌려 밀봉시키는 밀봉부(60)를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명의 가장 큰 기술적 핵심은 상기 전달부(30)의 구조에 있다.

먼저, 상기 회전이송부(10)는 원형판 형상의 회전 가능한 턴테이블(12)과, 상기 턴테이블(12) 외주에 형성된 복수개의 홀더(14)를 포함하는 형상을 가질 수 있다.

상기 턴테이블(12)은 수평으로 배치되고 하부에 모터(미도시)가 구비되어 회전구동되는데, 별도의 제어부(미도시)에 의해 연속적인 회전이 아니라, 일정한 주기로 간헐적 회전이 이루어질 수 있다. 즉, 상기 홀더(14)의 개수에 따라 한 번에 회전하는 회전각도가 달라질 수 있다.

상기 홀더(14)는 상기 턴테이블(12)의 내측으로 오목하게 형성된 요입홈 형상을 이루어, 파우치의 스파우트(S)가 삽입되어 거치될 수 있다. 즉, 스파우트는 일반적으로 상하로 한 쌍의 날개부가 일정 간격으로 형성되어 있기 때문에 상기 스파우트 날개부 사이에 상기 홀더(14)가 끼워지는 방식으로 거치되어 상기 스파우트 파우치는 각 공정에서 수직으로 거치된 상태로 제공된다. 따라서, 상기 홀더(14)의 내경은 상기 스파우트의 외경이 맞춤 삽입되는 크기로 형성되면서 외측으로 개방된 형상을 가질 수 있다.

그리고 상기 홀더(14)는 상기 턴테이블(12)의 외주에 일정한 간격으로 4개 이상 형성될 수 있다. 왜냐하면, 상기 홀더(14) 각각은 공급부(20), 주입부(40), 캡안착부(50), 밀봉부(60)에 대응되어 공정이 진행되기 때문에 4개 이상이 구비되어야 하며, 부가적인 공정이 추가되거나 빠른 공정진행을 위해 8개 이상 형성되게 할 수 있다.

만일, 상기 홀더(14)가 4개일 경우 상기 턴테이블(12)은 한 번에 90도씩 회전하지만, 8개일 경우 45도씩, 그리고 10개일 경우 36도씩 회전하도록 제어될 것이다.

다음으로 본 발명의 공급부에 대해 설명하고자 한다.

상기 공급부(20)는 다량의 스파우트 파우치를 적재한 상태로 상기 회전이송부(10)에 공급해주는 구성에 해당한다.

도 2를 참조하자면, 상기 공급부(20)는 수직으로 세워진 수직레일(22)과, 수평으로 배치된 수평레일(24)이 라운딩된 형상의 절곡레일(26)에 의해 연결되어 대략 'ㄴ'자 형상을 이룰 수 있다.

상기 수직레일(22), 수평레일(24), 절곡레일(26)의 내부는 상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 스파우트의 날개부가 삽입되어 안내될 수 있도록 단면이 레일 형상을 가질 수 있다.

이때, 상기 수직레일(22)의 상단은 개구되고 상기 수평레일(24)의 단부도 개구된 상태이다. 따라서, 상기 수직레일(22)의 상단으로 스파우트 파우치(P)를 차례로 삽입시키면, 자중에 의해 상기 스파우트 파우치(P)는 상기 수직레일(22)을 따라 하측으로 내려가면서 적층되고 상기 수평레일(24)에서 일렬로 밀착되어 정렬될 수 있다.

따라서, 다량의 스파우트 파우치(P)가 상기 수직레일(22)에 적층되면 상기 수평레일(24)에 밀착되어 정렬된 스파우트 파우치들 중 최선단에 있는 파우치가 상기 회전이송부(10)에 공급되면 그 다음에 정렬된 파우치가 최선단으로 밀려 오게 된다.

다음은 도 3과 도 4를 함께 참조하여 본 발명의 핵심적 기술인 상기 전달부에 대해 설명하고자 한다. 도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 전달부 구조를 나타내는 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 전달부의 스크류를 나타내는 정면도이다.

상기 전달부(30)는 상기 공급부(20)와 회전이송부(10)의 홀더(14) 사이에 배치되어 상기 공급부(20)에서 공급되는 스파우트 파우치를 1개씩 자동적으로 상기 회전이송부(10)의 홀더(14)로 전달해주는 것으로, 모터(31)와 회전축(32)과 스크류(33)와 리미트 스위치(35)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 위 구성들이 설치될 수 있도록 상기 회전이송부(10)의 상측에 상기 턴테이블(12)의 회전에 영향을 주지 않도록 평판형상의 지지프레임(100a)이 이격되어 구비될 수 있다.

상기 지지프레임(100a) 상에 상기 모터(31)가 고정되는데, 상기 모터(31)는 별도의 제어부(미도시)에 의해 구동이 제어되도록 DC모터일 수 있다. 그리고 내부에 필요한 기어전달비를 가지는 기어박스가 내장될 수 있다.

그리고 상기 모터(31)에는 회전축(32)이 결합된다. 상기 회전축(32)은 중실축 또는 중공축일 수 있으며, 'ㄷ'자 형의 브라켓(36)에 의해 지지되어 회전력을 상기 스크류(33)로 전달할 수 있다.

상기 회전축(32)의 외주면에는 돌출된 돌기(32a)가 형성될 수 있다. 상기 돌기(32a)는 인접하게 설치된 리미트 스위치(35)를 터칭하기 위해 구비된다.

상기 스크류(33)는 상기 회전축(32)에 결합되어 회전하는 것으로 1피치를 가지는 나선 형상을 이룬다. 본 발명에서 스파우트 파우치를 이송하기 위해 1회전시 1피치씩 이동하는 나선의 원리를 이용한다. 그리고 연속적으로 계속 이송하는 것이 아니라 1개씩 간헐적으로 이송하기 위해 연속적으로 나선이 형성된 스크류가 아니라 1피치만 형성된 나선 형상을 가진 스크류를 이용한다.

이러한 나선을 형성하기 위해 상기 스크류(33)는 원형 디스크에서 반경의 중간 위치에 원호 형상의 원호절개라인(33c)을 형성시킨다. 이때, 상기 원호절개라인(33c)은 대략 240도 정도가 되도록 형성할 수 있다.

그리고 상기 원호절개라인(33c)의 일단으로부터 반경 방향 외측으로 반경절개라인(33d)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 원호절개라인(33c)과 반경절개라인(33d)은 연결되어 대략 '?'와 같은 형상을 가질 수 있으며, 이로 인해 원형 디스크는 상기 원호절개라인(33c) 내측의 내판(33a)과 외측의 외판(33b)으로 구분될 수 있다. 이때, 상기 회전축(32)은 상기 내판(33a)의 중심과 결합될 수 있다.

상기 내판(33a)을 고정한 상태에서 상기 외판(33b)을 나선이 형성되도록 상기 회전축(32) 방향으로 벤딩시켜 상기 내판(33a)과 외판(33b) 사이에 1피치가 형성된다.

이때, 1피치에 해당하는 간격은 상기 스파우트(S)의 폭보다 크게 형성되되, 복수개의 스파우트 파우치가 밀착되도록 정렬했을 때 낱개의 스파우트가 차지하는 폭정도의 간격일 수 있다.

또한, 상기 스크류(33)의 외판(33b)의 벤딩된 선단은 상기 홀더(14)와 바로 인접하도록 배치된다. 따라서, 상기 스크류(33)의 1회전으로 1피치 전진 이동한 스파우트(S)는 바로 상기 홀더(14)에 삽입되면서 1개씩 거치될 수 있다.

한편, 상기 회전축(32)의 일측에는 상기 스크류(33)가 1회전만 하도록 리미트 스위치(35)가 구비된다. 상기 리미트 스위치(35)는 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 회전축(32)이 모터(31)에 의해 1회전한 후 상기 돌기(32a)가 상기 리미트 스위치(35)를 터칭하게 되면 상기 제어부에서 상기 모터(31)의 회전을 정지시키도록 한다. 따라서 다음 공정이 진행될 때까지 상기 스크류(33)는 회전하지 않도록 제어된다.

여기서, 상기 스크류(33)의 재질은 마찰이 작은 금속 또는 합성수지가 적합하다.

한편, 상기 스크류(33)에는 피치의 간격을 조절할 수 있는 피치조절수단(34)이 더 구비될 수 있다.

상기 피치조절수단(34)은 상기 내판(33a)과 외판(33b) 사이, 다시 말해 상기 원호절개라인(33c) 상에 구비될 수 있다.

상세하게는, 상기 내판(33a)의 일측 외경에 결합되어 고정되는 고정너트(34a)가 구비될 수 있다. 상기 고정너트(34a)는 용접에 의해 상기 내판(33a)과 결합될 수 있다.

그리고 상기 고정너트(34a)에는 조절볼트(34b)가 나사 결합된다.

또 상기 외판(33b)의 일측 내경에는 상기 원호절개라인(33c) 측으로 돌출된 걸림턱(34c)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 걸림턱(34c)은 돌출되어 상기 고정너트(34a) 하측에 위치하게 되어 상기 조절볼트(34b)가 상기 고정너트(34a)와 결합하면서 단부가 상기 걸림턱(34c)에 걸리게 된다.

또한, 상기 걸림턱(34c)과 상기 고정너트(34a) 사이에는 조절너트(34d)가 상기 조절볼트(34b)와 나사 결합될 수 있다.

따라서, 상기 조절볼트(34b)를 회전시켜 전진시키면 상기 조절볼트(34b) 단부가 상기 걸림턱(34c)을 밀게 되고, 이로 인해 상기 내판(33a)과 외판(33b) 사이의 간격은 멀어지게 된다. 이것은 상기 스크류(33)의 1피치 간격을 증가시키게 된다. 그리고 상기 조절볼트(34b)의 조절이 완료되면 상기 조절너트(34d)를 조여 상기 조절볼트(34b)가 풀리지 않게 할 수 있다.

만일, 상기 스크류(33)의 1피치 간격을 줄이기 위해서는 상기 조절너트(34d)를 풀고 상기 조절볼트(34b)를 후진시키면 된다. 상기 스크류(33) 재질 자체의 탄성에 의해 복원될 수 있기 때문이다.

다음은 주입부에 대해 설명한다.

상기 주입부(40)는 상기 회전이송부(10)의 타측에 고정되어 상기 전달부(30)에 의해 홀더(14)로 전달되어 거치된 후 이송된 파우치 내부에 음료와 같은 내용물을 주입하여 충전하는 구성으로서, 모터(41)와, 주입블럭(42), 승강판(43), 주입블럭(42), 펌프(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 모터(41)는 상기 턴테이블(12) 상측에 위치하는 평판 형상의 지지프레임(100)에 설치될 수 있으며, 상기 승강판(43)을 상하로 구동한다.

상기 주입블럭(42)은 지지프레임(100b) 상에 설치되는 것으로 내부에 수용공간이 형성되고, 전면에 상기 승강판(43)이 상하로 이동 가능하도록 가이드 하는 가이드레일이 형성된다.

상기 승강판(43)은 양측이 상기 가이드레일에 안착되어 상하로 이동 가능하다.

상기 모터(41)에 의해 상기 승강판(43)이 승강되도록 하는 것은 다양한 수단에 의해 달성될 수 있다. 랙과 피니언 혹은 공압실린더 또는 캠에 의해 이러한 메커니즘이 달성될 수 있다.

본 발명에서는 상기 모터(41)에 의해 회전하는 캠플레이트(45)와, 일단이 상기 캠플레이트(45)에 결합되고 타단이 상기 승강판(43)에 결합되는 코일스프링(미도시)으로 상기 승강판(43)을 승강 구동할 수 있다. 즉, 상기 모터(41)에 의해 상기 캠플레이트(45)가 회전하면 상사점과 하사점이 발생하면서 상기 코일스프링에 의해 상기 승강판(43)은 상하로 이동할 수 있다. 이때, 상기 코일스프링은 상기 승강판(43)의 승강시 발생하는 충격을 완충하는 기능을 하여 안정된 구동력 전달과 안정적인 승강이 수행되도록 한다.

상기 승강판(43)에는 내용물을 분사할 수 있는 주입블럭(42)이 구비된다. 상기 주입블럭(42)은 튜브(미도시)와 연결되고, 상기 튜브는 별도의 펌프(미도시)에 의해 펌핑된 내용물을 노즐로 전달한다. 물론, 상기 펌프는 제어부에 의해 적정량이 펌핑되도록 정밀하게 제어될 수 있다.

다음으로 상기 캡안착부(50)는 상기 공급부(20)의 맞은편, 회전이송부(10)의 외측에 구비되어, 상기 주입부(40)에서 내용물이 충전된 파우치의 스파우트에 캡을 예비적으로 씌운다. 이를 위해 상기 캡안착부(50)는 캡적재함(52)과 캡공급로(54)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 캡적재함(52)은 다량의 캡을 적재하는 박스 형태일 수 있으며, 상기 캡공급로(54)는 상기 캡적재함(52)과 연결되어 상기 캡적재함(52)으로부터 공급되는 캡을 상기 회전이송부(10)의 홀더(14)로 유도하는 슬라이딩 이송로(sliding way)이다. 따라서, 상기 캡공급로(54)는 경사진 형태이며, 대략 캡 1개의 폭과 유사한 폭을 가질 수 있다.

상기 캡공급로(54)에 캡을 정렬시키는 것은 수동으로 가능하고, 별도의 장치를 이용하여 상기 캡적재함(52)으로부터 자동적으로 공급되게 할 수 있다.

그리고 상기 캡공급로(54)는 상기 홀더(14)에 거치된 스파우트와 인접하게 배치되어 캡이 상기 스파우트에 안착되면서 씌워지게 할 수 있다.

다음으로 상기 스파우트에 씌워진 캡을 돌려 완전히 밀봉시키는 밀봉부에 대해 설명한다.

상기 밀봉부(60)는 상기 주입부(40)의 맞은편에 구비될 수 있으며, 모터(61), 밀봉블럭(62), 승강판(63), 캡홀더(64), 캡핑모터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 모터(61)는 지지프레임(100b) 상에 설치될 수 있으며, 상기 승강판(63)을 상하로 구동한다.

상기 밀봉블럭(62)은 상기 지지프레임(100b) 상에 설치되는 것으로 내부에 수용공간이 형성되고, 전면에 상기 승강판(63)이 상하로 이동 가능하도록 가이드 하는 가이드레일이 형성된다.

상기 승강판(63)은 양측이 상기 가이드레일에 안착되어 상하로 이동 가능한데, 상술한 바와 같이 상기 주입부(40)에서의 승강 구동 메커니즘과 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 승강판(63)에는 회전 가능한 캡홀더(64)가 구비되어 상기 캡홀더(64) 내부로 상기 스파우트에 씌워진 캡이 삽입되어 결합된다.

상기 캡홀더(64)의 일측에는 캡핑모터(미도시)가 구비되어 상기 캡홀더(64)를 회전시킬 수 있다. 따라서, 상기 캡홀더(64)가 캡을 고정한 상태에서 회전되기 때문에 상기 캡을 닫아 완전히 밀봉시킬 수 있다. 이러한 캡핑 메커니즘도 공지된 바가 있어 상세한 설명은 생략한다.

이러한 구조로 이루어져, 캡핑 작업시 상기 승강판(63)이 하강하면 상기 캡홀더(64) 내부로 캡이 수용되면서 캡을 고정하고 캡핑모터가 캡홀더(64)를 회전시킴으로써 캡을 완전히 닫아 밀봉한다. 그리고 상기 승강판(63)이 상승하여 다음 파우치의 밀봉공정을 기다리게 된다.

이하에서 도 5를 참조하여, 본 발명의 전달부의 작동과정을 설명하기로 한다. 도 5는 도 4에 도시된 스크류의 회전각에 따른 스파우트 파우치의 이송과정을 개략적으로 도시한 개략도이다. 여기서, 도 5(a)는 스크류가 회전하기 전 초기상태를 나타내고, (b)는 스크류가 180도 회전한 상태이며, (c)는 스크류가 1회전 하여 스파우트 파우치 1개가 전진한 상태를 나타낸다.

상기 공급부(20)의 수평레일(24) 선단에 정렬된 파우치 중에 첫번째 파우치(P)는 (a)와 같이 상기 피치조절수단(34)에 의해 벌어진 스크류(33)의 갭 사이에 위치한다.

상기 전달부(30)를 구동하는 모터(31)의 구동에 의해 상기 회전축(32)이 회전함으로써 상기 스크류(33)는 회전하기 시작한다.

이때, 상기 스크류(33)의 외판(33b)은 나선을 이루고 있기 때문에 회전하면서 상기 파우치의 스파우트(S) 측면을 밀게 된다. 즉 (b)와 같이 나선을 따라 일부 이동한다.

연이어 상기 스크류(33)가 1회전 하게 되면 (c)와 같이 첫번째 파우치(P)는 완전히 전진하여 홀더(14)로 밀려 거치되고, 두번째 파우치(P)가 스크류(33)의 갭 사이에 위치한다. 이것은 상기 공급부(20)에 적재된 다량의 파우치의 자중으로 인해 자연적으로 밀려 전진하기 때문이다.

여기서, 상기 스크류(33)가 1회전 하면 상기 회전축(32)의 돌기(32a)가 상기 리미트 스위치(35)를 터칭하여 상기 모터(31)의 구동을 정지시킨다. 그리고 다른 공정들이 진행될 때까지 정지하다가 일정 시간이 지나면 다시 상기 모터(31)를 구동시켜 이러한 과정을 반복한다.

이렇게 상기 홀더(14)에 거치된 스파우트 파우치는 상기 주입부(40), 캡안착부(50), 밀봉부(60)를 거쳐 내용물이 충진, 밀봉되어 제공된다.

이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 회전이송부
12 : 턴테이블 14 : 홀더
20 : 공급부 22 : 수직레일
24 : 수평레일 26 : 절곡레일
30 : 전달부 31 : 모터
32 : 회전축 32a : 돌기
33 : 스크류 33a : 내판
33b : 외판 33c : 원호절개라인
33d : 반경절개라인 34 : 피치조절수단
34a : 고정너트 34b : 조절볼트
34c : 걸림턱 34d : 조절너트
35 : 리미트 스위치 36 : 브라켓
40 : 주입부 41 : 모터
42 : 주입블럭 43 : 승강판
44 : 주입노즐 45 : 캠플레이트
50 : 캡안착부
52 : 캡적재함 54 : 캡공급로
60 : 밀봉부 61 : 모터
62 : 밀봉블럭 63 : 승강판
64 : 캡홀더 65 : 캠플레이트
100a, 100b : 지지프레임
P : 파우치
S : 스파우트

Claims (4)

1. 내용물이 저장되는 파우치 팩과, 상기 파우치 팩 주입구에 결합되는 스파우트로 이루어지는 스파우트 파우치에 내용물을 주입하고 캡으로 밀봉하는 스파우트 파우치 포장기에 있어서,
   일정 시간 간격과 일정 각도로 회전하고 외주에 스파우트 파우치를 거치할 수 있는 요입홈 형상의 홀더가 구비된 원형판 형상의 회전이송부;
   상기 회전이송부 일측에 구비되어 복수개의 스파우트 파우치를 일렬로 정렬시키고 상기 홀더에 순차적으로 공급하는 공급부;
   상기 회전이송부의 상측에 설치된 지지프레임에 구비되는 모터와, 상기 모터에 의해 회전력을 전달하고 일측 외주면에 돌기가 형성된 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 1회전시 선단과 후단 사이에 개재된 파우치가 1피치씩 전진하도록 1피치의 나선 형상을 이루는 스크류와, 상기 회전축 일측에 구비되어 상기 돌기의 터칭에 의해 상기 모터 회전을 정지시키는 리미트 스위치를 포함하여 이루어져, 상기 공급부에서 정렬된 파우치를 상기 스크류 1회전에 의해 상기 홀더로 하나씩 전진시켜 거치하는 전달부;
   상기 지지프레임에 구비되어 상기 홀더에 거치된 빈 파우치 내부에 내용물을 주입하는 주입부;
   상기 공급부의 맞은편에 구비되어 내용물이 주입된 파우치의 스파우트에 캡을 예비적으로 씌우는 캡안착부; 및
   상기 지지프레임에 구비되어 캡이 씌워진 파우치의 캡을 회전시켜 밀봉시키는 밀봉부;를 포함하여 이루어지되,
   상기 스크류는 원호 형상의 원호절개라인이 형성되고, 상기 원호절개라인의 일단으로부터 외측으로 형성된 반경절개라인이 형성되어 내판과 외판으로 나누어지는 원형 디스크에서, 상기 외판을 피치가 형성되도록 벤딩시켜 1피치의 나선 형상이 되게 한 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치 자동포장기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 원호절개라인 상에는,
   상기 내판 외경 상에 고정되는 고정너트와, 상기 고정너트에 나사 결합되는 조절볼트와, 상기 외판의 내경에 돌출 형성되어 상기 조절볼트의 단부가 걸리는 걸림턱과, 상기 조절볼트의 단부에 체결되는 조절너트를 포함하는 피치조절수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치 자동포장기.

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