KR101962826B1

KR101962826B1 - 음료용기 공급장치

Info

Publication number: KR101962826B1
Application number: KR1020180123306A
Authority: KR
Inventors: 오덕근
Original assignee: (주)서울에프엔비
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2019-03-27

Abstract

본 발명은 음료용기를 홀더로 전달하는 음료용기 공급장치에 관한 것으로서, 전방이 개방형성되며 상부로부터 낙하되는 음료용기가 수용되는 용기수용홈(111)이 일정 간격으로 복수개 형성된 용기수용블럭(110)과; 상기 각 용기수용홈(111)의 개방된 전방의 양측에 수직위치로부터 상기 용기수용홈(111)의 내측을 향해 수평방향으로 회동가능하게 결합되며 상기 용기수용홈(111)에 수용된 음료용기(A)를 결속 또는 결속해지하는 한 쌍의 회동핑거(131,132)를 갖는 용기결속부(130)와; 상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)가 회동되도록 상기 회동핑거(131,132)를 동작시키는 핑거동작부(140)와; 상기 용기수용블럭(110)에 상기 음료용기(A)가 수용되고 상기 회동핑거(131,132)에 의해 위치가 결속되면, 상기 용기수용블럭(110)을 홀더(200)로 이동시키는 수용블럭이동부(150)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

음료용기 공급장치{ASEPTIC BOTTLE SUPPLY APPARATUS}

본 발명은 음료용기 공급장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 음료제품 등 액상의 식품을 생산하는 충진설비에서 음료용기를 홀더에 안정적으로 공급할 수 있는 음료용기 공급장치에 관한 것이다.

음료를 생산하는 충진설비에서 음료를 생산하기 위해서는 다양한 공정을 거쳐야 한다.

일반적으로 음료제품의 충진설비는 사용하기 위해 준비되어 있는 집적대 또는 보관대로부터 이송수단에 의해 음료용기를 이송하는 이송단계와, 에어세척기 및 이오나이저에 의해 음료용기의 이물을 제거하는 이물제거단계와, 멸균제를 이용해 음료용기를 멸균하는 멸균단계와, 멸균단계가 완료된 음료용기를 음료 충진기 노즐에 결합시키는 거치단계와, 거치된 음료용기에 음료내용물을 충진하는 충진단계와, 음료가 충진된 음료용기를 실링하는 인덕션 실링 단계와, 음료용기의 상부를 밀폐하는 캡핑 단계를 포함한다.

이러한 음료제품의 생산과정에서 음료용기의 이송설비는 연속적으로 음료용기를 이동시켜주는 컨베이어와, 순서대로 음료용기를 이송시켜주는 정렬기와, 정렬된 음료용기를 음료 충진기 노즐 하부의 홀더로 전달하는 공급장치를 포함한다.

여기서, 종래 공급장치는 정렬기의 음료용기를 거치하여 홀더로 운반 및 전달하여 주는 기능을 한다. 그런데, 공급장치에 음료용기가 거치될 때, 기계적인 유동 또는 안착시 이격이 형성될 수 있다. 이에 의해 음료용기의 위치가 정확하게 정렬되어 고정되지 못하는 경우 홀더로 정확하게 전달되는 못하는 경우가 발생된다.

이송되는 음료용기가 홀더에 전달되지 못할 경우 음료용기가 바닥에 떨어지는 등 손실의 원인이 되고, 해당 위치의 음료 노즐에서는 내용물이 충전되지 못하여 충진기 내부로 음료가 흘러 오염의 원인으로 작용하는 등의 문제가 발생된다.

공개특허 제10-2006-0048922호 "음료용기 충진기"

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 정렬기로부터 공급된 음료용기를 안정적으로 지지하고 홀더에 정확하게 전달할 수 있는 음료용기 공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 음료용기를 홀더로 전달하는 음료용기 공급장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 음료용기 공급장치는, 전방이 개방형성되며 상부로부터 낙하되는 음료용기가 수용되는 용기수용홈(111)이 일정 간격으로 복수개 형성된 용기수용블럭(110)과; 상기 각 용기수용홈(111)의 개방된 전방의 양측에 수직위치로부터 상기 용기수용홈(111)의 내측을 향해 수평방향으로 회동가능하게 결합되며 상기 용기수용홈(111)에 수용된 음료용기(A)를 결속 또는 결속해지하는 한 쌍의 회동핑거(131,132)를 갖는 용기결속부(130)와; 상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)가 회동되도록 상기 회동핑거(131,132)를 동작시키는 핑거동작부(140)와; 상기 용기수용블럭(110)에 상기 음료용기(A)가 수용되고 상기 회동핑거(131,132)에 의해 위치가 결속되면, 상기 용기수용블럭(110)을 홀더(200)로 이동시키는 수용블럭이동부(150)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)는 탄성부재(133)에 의해 서로 결합되고, 상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)는 전방에서 후방으로 갈수록 두께가 두꺼워지게 단면이 사다리꼴 형상으로 형성되며, 상기 핑거동작부(140)는, 상기 용기수용블럭(110)의 후단에 고정결합되며, 작동유체에 의해 동작되는 유압실린더(147)와; 상기 용기수용블럭(110) 내부를 통해 상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)의 후방 가운데 영역으로 이동되는 핑거가압축(141)과; 상기 유압실린더(147)의 동작에 의해 길이가 가변되며, 상기 핑거가압축(141)을 가압하는 가압축구동로드(145)를 포함하며, 상기 유압실린더(147)의 동작에 의해 상기 가압축구동로드(145)의 길이가 증가되면, 상기 핑거가압축(141)이 상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)의 후방으로 전진하며 상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)가 회동되도록 가압할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 용기수용홈(111)에는 상기 용기수용홈(111)으로 상기 음료용기(A)가 안착되는 것을 감지하는 용기감지부(120)가 구비되며, 상기 유압실린더(147)는 상기 용기감지부(120)가 상기 음료용기(A)를 감지하면 상기 가압축구동로드(145)의 길이가 길어지도록 동작되고, 상기 수용블럭이동부(150)에 의해 상기 용기수용블럭(110)이 상기 홀더(200)로 이동되면 상기 가압축구동로드(145)의 길이가 짧아지도록 동작된다.

본 발명에 따른 음료용기 공급장치는 용기수용블럭에 음료용기의 안착여부를 감지하는 용기감지부가 구비되고, 용기감지부의 감지결과에 따라 회동되며 음료용기의 위치를 고정하는 용기결속부가 구비된다.

이에 의해 용기수용블럭이 홀더로 이동되는 동안 음료용기의 위치가 안정적으로 고정될 수 있고, 음료용기를 홀더로 정확하게 전달할 수 있다.

따라서, 종래 음료용기의 부정확한 전달과 이탈에 의해 음료 충진이 제대로 이루어지지 못하던 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 음료용기 공급장치의 용기결속부가 대기상태일 때의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 음료용기 공급장치의 용기결속부가 결속상태일 때의 구성을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 음료용기 공급장치의 측면구성을 도시한 측면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 음료용기 공급장치가 음료용기를 공급하는 과정을 도시한 예시도들이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명의 음료용기 공급장치의 용기결속부가 대기상태일 때의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 용기결속부가 결속상태일 때의 구성을 도시한 사시도이다.

본 발명의 음료용기 공급장치는 음료용기 충진설비에서 멸균이 완료된 음료용기를 홀더(200)로 전달하기 위해 사용된다. 도 1에 도시된 바와 같이 음료용기 공급장치(100)는 음료용기(A)가 수용되는 용기수용홈(111)이 형성된 용기수용블럭(110)과, 용기수용블럭(110)의 내부에 구비되어 음료용기(A)를 감지하는 용기감지부(120)와, 용기수용홈(111)에 수용된 음료용기(A)가 유동되지 못하도록 음료용기(A)를 결속하는 용기결속부(130)와, 용기결속부(130)가 대기상태와 결속상태 간을 회동하도록 용기결속부(130)를 동작시키는 핑거동작부(140)와, 음료용기(A)가 결속된 용기수용블럭(110)을 홀더(200)를 향해 이동시키는 수용블럭이동부(150)를 포함한다.

용기수용블럭(110)은 복수개의 용기수용홈(111)이 형성되어 음료용기(A)를 수용한다. 복수개의 용기수용홈(111)은 도시된 바와 같이 반원 형태로 형성되어 상부에 배치된 멸균부로부터 낙하되는 음료용기(A)가 거치된다. 이 때, 음료용기(A)는 직경이 작은 병입구(a)가 하부를 향하게 뒤집어져서 공급된다.

용기수용홈(111)은 전방, 즉 홀더(200)를 향해 개방되게 형성되어 음료용기(A)를 홀더(200)로 전달할 수 있게 형성된다.

용기수용홈(111)이 형성된 용기수용블럭(110)의 전방에는 핑거지지프레임(113)이 일정 면적 형성된다. 핑거지지프레임(113)의 하부에서 용기결속부(130)는 회동가능하게 지지된다.

한편, 용기수용블럭(110)의 하부에는 홀더(200)가 삽입되는 홀더삽입공(115)이 형성된다. 이에 의해 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 용기수용블럭(110)이 홀더(200)를 향해 이동되었을 때, 홀더(200)가 홀더삽입공(115)으로 삽입되며 용기수용블럭(110)과 홀더(200)가 간섭없이 겹쳐져 음료용기(A)를 홀더(200)로 전달할 수 있다.

용기감지부(120)는 용기수용홈(111)의 하부에 구비된다. 용기감지부(120)는 상부에서 낙하되어 음료용기(A)가 용기수용홈(111)에 안착되면, 음료용기(A)를 감지한다. 용기감지부(120)는 압력센서 또는 접촉센서 또는 포토센서 등으로 구비될 수 있다.

용기결속부(130)는 용기수용홈(111)에 음료용기(A)가 수용될 때, 음료용기(A)의 전방을 막아 음료용기(A)가 용기수용홈(111) 내부에서 유동되거나 이탈되는 것을 방지한다. 용기결속부(130)는 용기수용블럭(110)의 각 핑거지지프레임(113)의 하부에 구비되는 한 쌍의 회동핑거(131,132)와, 한 쌍의 회동핑거(131,132)를 서로 연결하는 탄성부재(133)를 포함한다.

한 쌍의 회동핑거(131,132)는 도 1에 도시된 바와 같이 수직하게 배치되는 대기상태와, 도 2에 도시된 바와 같이 용기수용홈(111)을 향해 회동된 결속상태 간을 이동한다.

회동핑거(131,132)는 도 4에 확대도시된 바와 같이 전방과 후방의 폭이 상이한 단면형상을 갖도록 구비된다. 회동핑거(131,132)는 전방의 폭(w1) 보다 후방의 폭(w2)이 더 넓도록 구비된다. 이에 의해 한 쌍의 회동핑거(131,132) 사이의 간격은 전방 보다 후방이 더 좁게 형성된다.

한 쌍의 회동핑거(131,132)는 각각 핑거지지프레임(113)에 회동축(131a,132a)에 의해 회동가능하게 결합된다. 한 쌍의 회동핑거(131,132)는 핑거동작부(140)의 핑거가압축(141)에 의해 가압되기 전에는 도 4에 도시된 바와 같이 나란하게 배치된 대기상태를 유지하고, 도 5에 도시된 바와 같이 핑거가압축(141)에 의해 가압되면 회동축(131a,132a)을 중심으로 후방은 내측으로 회동되고 전방은 외측으로 벌어지게 회동된다.

이에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 회동핑거(131,132)의 전방이 용기수용홈(111)의 내측을 향해 회동되며 용기수용홈(111)에 수용된 음료용기(A)의 표면을 접촉가압하며 결속하게 된다.

탄성부재(133)는 한 쌍의 회동핑거(131,132)의 전방을 서로 연결한다. 탄성부재(133)는 핑거가압축(141)에 의한 가압이 사라질 경우 회동핑거(131,132)가 대기상태로 복귀되도록 탄성력을 작용한다.

핑거동작부(140)는 회동핑거(131,132)가 대기상태에서 결속상태로 회동되도록 동작한다. 핑거동작부(140)는 각각의 핑거지지프레임(113) 내부로 삽입되는 복수개의 핑거가압축(141)과, 복수개의 핑거가압축(141)과 연결되는 가압축연결바(143)와, 가압축연결바(143)에 결합되는 가압축구동로드(145)와, 가압축구동로드(145)의 길이를 조절하는 유압실린더(147)를 포함한다.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 핑거가압축(141)은 용기수용블럭(110) 내부를 통해 한 쌍의 회동핑거(131,132)의 후단에 근접하게 배치된다. 복수개의 핑거가압축(141)의 전단은 자유단 형태로 회동핑거(131,132)의 후단에 위치되고, 후단은 가압축연결바(143)에 결합된다.

유압실린더(147)는 용기감지부(120)가 음료용기(A)를 감지하면 작동유체가 공급되어 가압축구동로드(145)의 길이를 신장시킨다. 유압실린더(147)의 구동에 의해 가압축구동로드(145)의 길이가 신장되면, 도 5에 도시된 바와 같이 가압축연결바(143)가 전방을 향해 이동되고, 가압축연결바(143)에 결합된 복수개의 핑거가압축(141)이 한 쌍의 회동핑거(131,132)를 가압하게 된다.

여기서, 도 4에 확대도시된 바와 같이 핑거가압축(141)은 한 쌍의 회동핑거(131,132) 후단의 이격간격(d1) 영역을 가압한다. 이를 위해 핑거가압축(141)의 폭(d2)은 이격간격(d1) 보다 크게 형성된다.

핑거가압축(141)의 가압이 보다 원활하게 이루어지게 하기 위해 한 쌍의 회동핑거(131,132) 후단에 핑거가압축(141)과 접촉되는 영역은 경사지게 형성되거나 곡면으로 형성될 수 있다.

수용블럭이동부(150)는 용기수용블럭(110)에 음료용기(A)가 공급되고, 용기결속부(130)가 동작되어 회동핑거(131,132)가 음료용기(A)를 결속하면, 용기수용블럭(110)을 홀더(200) 측으로 전진 이동시킨다.

수용블럭이동부(150)는 유압방식 또는 LM 가이드 방식 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

수용블럭이동부(150)는 용기수용블럭(110)의 음료용기(A)가 홀더(200)로 전달되면, 용기수용블럭(110)을 초기 위치로 후진시킨다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 음료용기 공급장치(100)의 음료용기 공급과정을 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

멸균과정이 완료된 음료용기(A)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 용기수용블럭(110)에 형성된 복수개의 용기수용홈(111)으로 낙하되며 안착된다. 음료용기(A)에 용기수용홈(111)에 낙하되면, 용기수용홈(111)의 바닥측에 구비된 용기감지부(120)의 음료용기(A)를 감지한다.

용기감지부(120)는 음료용기(A)가 안착되었음을 제어부(미도시)로 전송하고, 제어부(미도시)는 유압실린더(147)를 구동한다. 이에 의해 유압실린더(147)로 작동유체가 공급되고, 도 2와 도 5에 도시된 바와 같이 가압축구동로드(145)가 신장되고, 가압축연결바(143)에 결합된 복수개의 핑거가압축(141)이 한 쌍의 회동핑거(131,132)의 후방 가운데영역을 가압한다.

핑거가압축(141)의 가압에 의해 한 쌍의 회동핑거(131,132)는 각 회동축(131a,132a)을 중심으로 회동된다. 이에 의해 한 쌍의 회동핑거(131,132)의 전방은 양측에 배치된 용기수용홈(111)을 향해 벌어지고 음료용기(A)의 표면을 접촉가압한다. 이러한 회동핑거(131,132)의 동작에 의해 음료용기(A)가 용기수용홈(111)에 위치가 고정된다.

가압축구동로드(145)가 최대한 신장되면, 수용블럭이동부(150)가 용기수용블럭(110)을 홀더(200) 측으로 이동시킨다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 용기수용블럭(110)이 홀더(200)로 이동되면, 홀더(200)가 용기수용블럭(110)의 홀더삽입공(115) 내부로 삽입된다. 수용블럭이동부(150)가 설정된 거리만큼 이동되면, 제어부(미도시)는 유압실린더(147)의 작동유체를 배출시켜 한 쌍의 회동핑거(131,132)가 대기상태로 복귀하도록 한다.

이 때, 용기수용블럭(110)의 이동압력에 의해 음료용기(A)의 병입구(a)가 입구수용공(210)에 끼워져 위치가 고정되고, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 음료용기(A)를 전달한 용기수용블럭(110)은 수용블럭이동부(150)에 의해 초기 위치로 복귀된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 음료용기 공급장치는 용기수용블럭에 음료용기의 안착여부를 감지하는 용기감지부가 구비되고, 용기감지부의 감지결과에 따라 회동되며 음료용기의 위치를 고정하는 용기결속부가 구비된다.

이상에서 설명된 본 발명의 음료용기 공급장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 음료용기 공급장치 110 : 용기수용블럭
111 : 용기수용홈 113 : 핑거지지프레임
115 : 홀더 삽입공 120 : 용기감지부
130 : 용기결속부 131 : 제1회동핑거
131a : 제1회동축 132 : 제2회동핑거
132a : 제2회동축 133 : 탄성부재
140 : 핑거동작부 141 : 핑거가압축
143 : 가압축연결바 145 : 가압축구동로드
147 : 실린더 150 : 수용블럭이동부
200 : 홀더 210 : 입구수용공
220 : 수용공지지암
A : 음료용기
a : 병입구

Claims

음료용기를 홀더로 전달하는 음료용기 공급장치에 있어서,
전방이 개방형성되며 상부로부터 낙하되는 음료용기가 수용되는 용기수용홈(111)이 일정 간격으로 복수개 형성된 용기수용블럭(110)과;
상기 각 용기수용홈(111)의 개방된 전방의 양측에 수직위치로부터 상기 용기수용홈(111)의 내측을 향해 수평방향으로 회동가능하게 결합되며 상기 용기수용홈(111)에 수용된 음료용기(A)를 결속 또는 결속해지하는 한 쌍의 회동핑거(131,132)를 갖는 용기결속부(130)와;
상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)가 회동되도록 상기 회동핑거(131,132)를 동작시키는 핑거동작부(140)와;
상기 용기수용블럭(110)에 상기 음료용기(A)가 수용되고 상기 회동핑거(131,132)에 의해 위치가 결속되면, 상기 용기수용블럭(110)을 홀더(200)로 이동시키는 수용블럭이동부(150)를 포함하고,
상기 용기수용홈(111)에는 상기 용기수용홈(111)으로 상기 음료용기(A)가 안착되는 것을 감지하는 용기감지부(120)가 구비되며,
상기 핑거동작부(140)는,
상기 용기수용블럭(110)의 후단에 고정결합되며, 작동유체에 의해 동작되는 유압실린더(147)와;
상기 용기수용블럭(110) 내부를 통해 상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)의 후방 가운데 영역으로 이동되는 핑거가압축(141)과;
상기 유압실린더(147)의 동작에 의해 길이가 가변되며, 상기 핑거가압축(141)을 가압하는 가압축구동로드(145)를 포함하며,
상기 유압실린더(147)의 동작에 의해 상기 가압축구동로드(145)의 길이가 증가되면, 상기 핑거가압축(141)이 상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)의 후방으로 전진하며 상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)가 회동되도록 가압하고,
상기 유압실린더(147)는 상기 용기감지부(120)가 상기 음료용기(A)를 감지하면 상기 가압축구동로드(145)의 길이가 길어지도록 동작되고, 상기 수용블럭이동부(150)에 의해 상기 용기수용블럭(110)이 상기 홀더(200)로 이동되면 상기 가압축구동로드(145)의 길이가 짧아지도록 동작되는 것을 특징으로 하는 음료용기 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)는 탄성부재(133)에 의해 서로 결합되고,
상기 한 쌍의 회동핑거(131,132)는 전방에서 후방으로 갈수록 두께가 두꺼워지게 단면이 사다리꼴 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 음료용기 공급장치.
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