KR101935935B1 - 가스 주입 및 실링장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 주입 및 실링장치에 관한 것으로서, 가스 충전용기에 대한 가스 주입 및 용기 입구에 대한 실링작업이 자동공정으로 이루어질 수 있도록 하여 작업효율을 향상시킴과 함께 제품의 대량 생산이 가능하도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 장치는, 가스의 주입이 이루어질 충전용기(1)가 끼움 결합 되어지는 턴테이블(10)과; 상기 충전용기(1)를 상승시키기 위해 턴테이블(10)의 하부에 회동축(22)을 중심으로 회동 가능하게 구성되는 캠플레이트(21)와; 상기 캠플레이트(21) 구동에 의해 상승된 충전용기(1)에 가스 주입을 위해 턴테이블(10)의 상부에 구성된 충진지그(30)와; 상기 충진지그(30)의 일측에 연결되어 가스탱크(42)로 부터 공급되는 가스의 개폐 제어를 실시하는 솔레노이드 밸브(40)와; 상기 충진지그(30)의 하부에 구성되어 충전용기(1)의 상단 입구를 밀봉하는 실링지그(35)와; 상기 실링지그(35)에 대한 가압력을 가하기 위해 충진지그(30)에 끼움 결합되는 가압지그(31)와; 상기 가압지그(31)를 가압하기 위해 충진지그(30) 상부에 구성되는 유압실린더(50)를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

가스 주입 및 실링장치{GAS INJECTION AND SEALING DEVICE}
본 발명은 가스 주입 및 실링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스 충전용기내에 가스를 주입하고 밀봉을 위한 실링작업이 효율적으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 가스 주입 및 실링장치에 관한 것이다.
일반적으로, 치료 목적으로 용기 내에 산소를 충전하여 사용하거나, 실내 공기의 방향을 위하여 용기 내에 아로마와 같은 향기를 포함하여 가스를 충전하여 사용하는 경우가 많은데, 이러한 가스 충전용기들은 제조과정에서 가스 주입(충전) 장치를 이용하여 해당 가스(아산화질소, 탄산가스, 산소, 질소, 수소 등)를 충진하는 과정이 이루어지게 된다.
이러한 가스 주입장치의 종래 일 예로, 특허등록 제1638768호에서는 가스 주입장치에 관련된 기술이 개시된 바 있다.
그러나, 상기한 종래 기술에서의 가스 주입장치는 가스용기와 가스주입장치의 연결작업을 작업자가 수작업으로 실시해야 함으로, 작업 과정에서 안전사고 발생의 위험이 있음은 물론 가스 주입작업에 많은 시간이 소요될 수 밖에 없는 불편이 있었다.
또한, 가스 주입 후 충전용기의 입구부를 실링하기 위한 실링작업을 별도로 실시해야 함으로 작업효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.
(선행기술 0001) 대한민국 특허등록 제1638768호(2016.07.06 등록) (선행기술 0002) 대한민국 실용신안등록 제429301호(2006.10.13 등록)
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 가스 충전용기로의 가스 주입 및 실링작업이 효율적으로 이루어질 수 있는 가스 주입 및 실링장치를 개발함으로서 가스 주입작업이 보다 신속하고 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 가스 주입장치는, 가스의 주입이 이루어질 충전용기가 끼움 결합 되어지는 턴테이블과; 상기 충전용기를 상승시키기 위해 턴테이블의 하부에 구성되는 캠플레이트와; 상기 캠플레이트 구동에 의해 상승된 충전용기에 가스 주입을 위해 턴테이블의 상부에 구성된 충진지그와; 상기 충진지그의 일측에 연결되어 가스탱크로 부터 공급되는 가스의 개폐 제어를 실시하는 솔레노이드 밸브와; 상기 충진지그의 하부에 구성되어 충전용기의 상단 입구를 밀봉하는 실링지그와; 상기 실링지그에 대한 가압력을 가하기 위해 충진지그에 끼움 결합되는 가압지그와; 상기 가압지그를 가압하기 위해 충진지그 상부에 구성되는 유압실린더를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 턴테이블에는 충전용기가 끼워질 수 있는 끼움구가 승하강 가능하게 결합 구성되며, 상기 끼움구 하부에는 베이스플레이트가 결합 구성되고, 상기 베이스플레이트는 탄성스프링에 의해 탄성 지지가 이루어지는 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 가스 주입장치는, 가스 충전용기에 대한 가스 주입 및 용기 입구부에 대한 실링작업이 자동 공정으로 이루어질 수 있게 됨으로 작업효율을 향상시킴과 함께 제품의 대량 생산이 가능한 효과를 나타낸다.
특히, 턴테이블을 이용한 스텝회전이 이루어지는 과정에서 충전용기의 승하강 구동이 이루어지면서 가스주입 및 실링 공정이 이루어지게 됨으로써 보다 신속한 작업이 이루어지는 이점을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 주입장치 정면 구조도.
도 2는 본 발명에서 가스 주입이 이루어질 충전용기 단면 구조도.
도 3은 본 실시 예에서 충전용기에 결합되는 상부캡 부품의 저면도 및 B-B 단면 구조도.
도 4는 본 실시 예에서 충전용기에 결합되는 패킹 부품의 평면도 및 단면 구조도.
도 5는 도 2에서 A-A부 단면 구조도.
도 6은 본 발명의 가스 주입장치 측면 구조도.
도 7은 도 6에서 가스 주입부 상세 구조도.
도 8은 본 발명의 가스 주입장치의 가스 충진을 위한 충전용기 상승상태 측면 구조도.
도 9는 도 8에서 가스 주입부 상세 구조도.
도 10은 본 발명에서 충전용기의 가스 주입동작 상세도.
도 11은 본 발명에서 충전용기의 입구부 실링동작 상세도.
도 12는 본 발명에서 충전용기의 취출동작 상세도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 가스 주입 및 실링장치의 구성을 도 1 내지 도 7을 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 가스 주입 및 실링장치는, 가스의 주입이 이루어질 알루미늄 재질의 충전용기(1)가 테두리 부를 따라 일정 간격으로 끼움 결합 되어지는 턴테이블(10)과, 상기 턴테이블(10)에 구비된 충전용기(1)를 상승시키기 위해 턴테이블(10)의 하부에 회동축(22)을 중심으로 회동 가능하게 구성되는 캠플레이트(21)와, 상기 캠플레이트(21) 구동에 의해 상승된 충전용기(1)에 가스 주입을 위해 턴테이블(10)의 상부에 구성된 충진지그(30)와, 상기 충진지그(30)의 일측에 연결되어 액화가스(아산화질소, 탄산가스, 산소, 질소, 수소 등)가 보관되고 있는 가스탱크(42)로 부터 공급되는 가스의 개폐 제어를 실시하는 솔레노이드 밸브(40)와, 상기 충진지그(30)의 하부에 구성되어 충전용기(1)의 상단 입구를 밀봉하는 실링지그(35)와, 상기 실링지그(35)에 대한 가압력을 가하기 위해 충진지그(30)에 끼움 결합되는 가압지그(31)와, 상기 가압지그(31)를 가압하기 위해 충진지그(30) 상부에 구성되는 유압실린더(50)로 구성된다.
특히, 상기 턴테이블(10)에는 충전용기(1)가 끼워질 수 있는 끼움구(13)가 승하강 가능하게 결합 구성되며, 상기 끼움구(13) 하부에는 베이스플레이트(14)가 결합 구성되고, 상기 베이스플레이트(14)는 탄성스프링(15)에 의해 탄성 지지가 이루어진다.
또한, 상기 실링지그(35)에는 솔레노이드 밸브(40) 개방에 의해 공급되는 가스를 안내하기 위한 가스 안내공(35a)이 형성되고, 실링지그(35) 저면에는 충전용기(1)의 상단 입구부를 실링 성형하기 위한 실링작동홈(35b)이 곡면 형상을 이루어 형성된다.
그리고, 솔레노이드 밸브(40)와 가스탱크(42) 사이에는 냉각탱크(41)가 연결 구성된다.
한편, 도 2 및 도 5를 통해 나타내어지는 바와 같이 충전용기(1)의 상단 입구부에는 상부캡(2)이 안착 결합되되, 상기 상부캡(2)은 충전용기(1)의 입구부 내벽면과 이격된 상태를 이룸과 함께 상부캡(2) 저면에는 가스안내홈(2b)이 방사형태로 형성되고, 상기 상부캡(2)에는 중공부(3a)를 형성하고 있는 패킹(3)이 끼움 결합되며, 상기 패킹(3)의 외주면은 다각형태의 평면 구조를 이룸으로서 충전용기(1) 입구부의 내벽면과 틈새를 형성함으로서, 가스의 주입이 이루어질 수 있게 됨을 확인할 수 있다.
도면 중 미설명 부호 11은 턴테이블(10)의 회전 중심을 이루는 회전축이고, 12는 인덱스드라이브이며, 20은 구동모터이고, 23은 끼움구(13)의 베이스플레이트(14)를 상향으로 밀어주기 위한 푸쉬봉을 각각 나타낸다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 가스 주입 및 실링장치의 동작에 따른 작용효과를 도 7 내지 도 12를 통해 살펴보기로 한다.
먼저, 충전용기(1)를 턴테이블(10)의 끼움구(13)에 삽입하여 끼워준 상태에서 구동모터(20)의 구동이 이루어지면 턴테이블(10)이 회전축(11)을 중심으로 일정각도의 1스텝(Pitch) 회전이 이루어게 되어 충전용기(1)가 충진지그(30) 하부의 주입위치에 위치되어지게 된다.
이와 동시에 캠플레이트(21)가 구동축(22)을 중심으로 180도 회동되어지게 되면, 푸쉬봉(23)이 베이스플레이트(14)를 상향으로 밀어주게 됨으로서 도 8 및 도 9에서와 같이 충전용기(1)가 끼움구(13)와 함께 상승되어지게 된다.
이때, 상승된 충전용기(1)는 상단 입구부가 실링지그(35)의 실링작동홈(35b)의 밀폐공간에 삽입되어 외부와 밀폐가 이루어진 기밀상태를 이루게 된다.
이러한 상태에서 솔레노이드 밸브(40)가 열리게 되면 가스탱크(42)로 부터 공급된 후 냉각탱크(41)를 통과한 액화가스가 주입되어, 도 10에서 나타내어지는 바와 같이 가스 공급라인(a,b) 및 실링지그(35)의 가스 안내공(35a)을 통해 충전용기(1)의 내부에 충진이 이루어지게 된다.
즉, 이때에는 주입되는 가스가 충전용기(1) 입구부 내벽면과 패킹(3)의 다각형 외주면 사이의 틈새 및 상부캡(2) 저면의 가스안내홈(2b)을 통해 내부 충진이 이루어지게 되는 것이다.
이후, 가스 공급이 완료되면 상부의 유압실린더(50)가 하강 구동되면서 가압구(51)가 가압지그(31)를 하향으로 밀어주게 되고, 이에 따라 도 11에서와 같이 실링지그(35)가 하강되어지면서 곡면 형상을 이루고 있는 실링작동홈(35b)에 의해 충전용기(1)의 입구부를 압착 성형시킴으로서 입구부 실링이 이루어지게 된다.
이와 같이 실링공정이 완료된 상태에서 하부의 캠플레이트(21)가 원위치로 회동이 이루어지게 되면, 충전용기(1)는 실링지그(35)내에 남아있던 잔여가스의 압력 및 탄성스프링(15)의 탄성작용에 의해 도 12에서와 같이 끼움구(13)와 함께 하강이 이루어지게 된다.
따라서, 턴테이블(10)에 다수의 충전용기(1)를 장착시킨 상태에서 피치 회동에 따른 해당 위치에서 충전용기(1)의 가스 주입 및 실링공정이 순차적으로 반복 수행이 이루어짐으로서, 충전용기(1)의 생산시간을 단축시킴과 함께 작업효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.
특히, 충전용기(1)가 상승된 상태에서 가스 주입 및 실링공정이 동시에 이루어지게 됨으로서 제품의 대량 생산이 가능한 이점을 나타내게 된다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 용기 가스주입 및 실링장치 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서는 충전용기의 입구부 기밀을 위한 부재로서 상부캡 및 패킹의 조립구조가 설명 및 도시되었으나, 이러한 기밀부재의 부품은 필요에 따라 변형되어질 수 있게 된다.
따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
1 : 충전용기 2 : 상부캡
2a: 플렌지부 2b: 가스안내홈
3 : 패킹 3a: 중공부
10 : 턴테이블 11 : 회전축
12 : 인덱스드라이브 13 : 끼움구
14 : 베이스플레이트 15 : 탄성스프링
20 : 구동모터 21 : 캠플레이트
22 : 회동축 23 : 푸쉬봉
30 : 충진지그 31 : 가압지그
35 : 실링지그 35b: 실링작동홈
40 : 솔레노이드밸브 41 : 냉각탱크
42 : 가스탱크 43 : 냉각코일
50 : 유압실린더 51 : 가압구

Claims (5)

  1. 가스의 주입이 이루어질 충전용기(1)가 끼움 결합 되어지는 턴테이블(10)과;
    상기 충전용기(1)를 상승시키기 위해 턴테이블(10)의 하부에 회동축(22)을 중심으로 회동 가능하게 구성되는 캠플레이트(21)와;
    상기 캠플레이트(21) 구동에 의해 상승된 충전용기(1)에 가스 주입을 위해 턴테이블(10)의 상부에 구성된 충진지그(30)와;
    상기 충진지그(30)의 일측에 연결되어 가스탱크(42)로 부터 공급되는 가스의 개폐 제어를 실시하는 솔레노이드 밸브(40)와;
    상기 충진지그(30)의 하부에 구성되어 충전용기(1)의 상단 입구를 밀봉하는 실링지그(35)와;
    상기 실링지그(35)에 대한 가압력을 가하기 위해 충진지그(30)에 끼움 결합되는 가압지그(31)와;
    상기 가압지그(31)를 가압하기 위해 충진지그(30) 상부에 구성되는 유압실린더(50);
    를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 가스 주입 및 실링장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 턴테이블(10)에는 충전용기(1)가 끼워질 수 있는 끼움구(13)가 승하강 가능하게 결합 구성되며, 상기 끼움구(13) 하부에는 베이스플레이트(14)가 결합 구성되고, 상기 베이스플레이트(14)는 탄성스프링(15)에 의해 탄성 지지가 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 주입 및 실링장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 실링지그(35)에는 솔레노이드 밸브(40) 개방에 의해 공급되는 가스를 안내하기 위한 가스 안내공(35a)이 형성되고, 실링지그(35) 저면에는 충전용기(1)의 상단 입구부를 실링 성형하기 위한 실링작동홈(35b)이 곡면 형상을 이루어 형성된 것을 특징으로 하는 가스 주입 및 실링장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔레노이드 밸브(40)와 가스탱크(42) 사이에는 냉각탱크(41)가 연결 구성된 것을 특징으로 하는 가스 주입 및 실링장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 충전용기(1)의 상단 입구부에는 상부캡(2)이 안착 결합되되, 상기 상부캡(2)은 충전용기(1)의 입구부 내벽면과 이격된 상태를 이룸과 함께 상부캡(2) 저면에는 가스안내홈(2b)이 방사형태로 형성되고, 상기 상부캡(2)에는 중공부(3a)를 형성하고 있는 패킹(3)이 끼움 결합되며, 상기 패킹(3)의 외주면은 다각형태의 평면 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 가스 주입 및 실링장치.
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