KR102120941B1

KR102120941B1 - 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치

Info

Publication number: KR102120941B1
Application number: KR1020190170240A
Authority: KR
Inventors: 이경섭
Original assignee: 주식회사 에스케이팩
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2020-06-10

Abstract

본 발명은 액체 주입장치의 주입 실린더에 액상의 내용물을 주입함에 있어, 그 내용물의 주입량을 조절하기 위한 조정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주입량을 조절함에 있어, 초과량이 발생시 고압의 에어를 통해 피스톤 로드의 후퇴력 지지가 가능하게 함으로써, 주입 실린더 내부 공간부의 면적 조절이 가능하게 하며, 이에 따른 그 공간부에 주입되는 내용물의 주입량 조절이 가능하게 하는 등 자동으로 신속하고 간편한 주입량 조절이 가능하게 하며, 또한, 복수의 주입 실린더를 하나의 구동수단으로 구동시 승강부재 작동에 의해 복수의 실린더에 동일량의 내용물이 일정하게 주입되게 하기 위한 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치에 관한 것이다.

Description

액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치{Injection volume fine adjustment device of liquid injection device}

본 발명은 액체 주입장치의 주입 실린더에 액상의 내용물을 주입함에 있어, 그 내용물의 주입량을 조절하기 위한 조정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주입량의 미세 조절이 가능하게 하여 항시 용기에 정량의 내용물 주입이 가능하게 하는 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 샴프나 세제류 등 소정의 점성을 가지는 액상의 내용물은 별도의 플라스틱 용기에 수용되어 유통 및 사용되고 있다.

또한, 최근에는 환경보호 차원에서 샴푸 내지는 세제류와 같은 액상 내용물 이 담겨진 합성수지 용기는 그 안에 충전된 내용물을 다 사용하고 난 후에 폐기하지 않고 새로운 내용물이 충전된 리필용 파우치 용기를 구입하여 최초 사용한 용기에 이 리필용 파우치 용기에 채워진 내용물을 다시 채워 재사용하고 있는 실정이며, 이러한 추세에 맞추어 내용물이 담겨진 리필용 파우치 용기의 판매량은 꾸준히 증가되고 있다.

한편, 상기와 같이 용기에 내용물을 주입하기 위한 장치는 통상 실린더를 통해 주입되게 되는 것으로, 저장탱크와 연결된 주입 실린더에서는 피스톤이 후퇴된 상태에서 공간부에 액상의 내용물이 주입되게 되며, 이후 피스톤이 공간부를 압축시 액상의 내용물이 배출 및 별도의 용기에 주입되게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 주입장치는 항시 피스톤의 행정거리가 고정된 것인바, 내용물이 주입 실린더로 주입되는 과정에서 오차가 발생시 그 오차량이 그대로 용기로 주입되는 문제점이 있었다.

특히, 이러한 오차의 발생은 복수의 실린더를 하나의 구동수단으로 구동시 그 편차가 심해지는 문제점이 있었다.

대한민국등록실용신안 제20-0251050호. 대한민국공개특허 제10-1998-0010064호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 주입량을 조절함에 있어, 초과량이 발생시 고압의 에어를 통해 피스톤 로드의 후퇴력 지지가 가능하게 함으로써, 주입 실린더 내부 공간부의 면적 조절이 가능하게 하며, 이에 따른 그 공간부에 주입되는 내용물의 주입량 조절이 가능하게 하는 등 자동으로 신속하고 간편한 주입량 조절이 가능하게 하기 위한 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

또한, 복수의 주입 실린더를 하나의 구동수단으로 구동시 승강부재 작동에 의해 복수의 실린더에 동일량의 내용물이 일정하게 주입되게 하기 위한 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 별도의 승강수단 작동에 의해 피스톤 작동되어 저장탱크로부터 내용물을 정량 공급 및 배출하는 주입 실린더와, 주입 실린더의 피스톤 로드와 주입 실린더의 작동을 제어하는 승강수단 사이에 형성되어 피스톤의 행정거리를 조절하되,

주입 실린더의 피스톤 로드와 연결되며, 하단 둘레에는 걸림돌부가 돌출 형성된 승강 연결대;

상기 승강 연결대가 관통되고, 내주면에는 암나사부가 형성되며, 승강 연결대가 관통된 내측에는 상기 걸림돌부가 걸림 지지되는 걸림턱이 형성된 하부 개방형 간극 조정너트; 및

상부 둘레에 수나사부가 형성되어 상기 간극 조정너트의 암나사부에 나사 결합 및 상단이 상기 승강 연결대를 지지하며, 고압의 압축 공기를 공급하여 승강 연결대의 상하 행정거리를 조절하는 미세 조절바디를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치.

이때, 상기 미세 조절바디는,

상부 중앙에는 상부 개방형 에어실이 형성되고,

하부 둘레에는 에어 공급로를 통해 상기 에어실로 고압의 압축 공기를 분사하여 승강 연결대의 상하 승강 작동을 제어하는 에어 분사노즐이 형성되며,

하단면에는 하부로 돌출되어 승강수단이 연결되는 연결봉이 형성되게 구성하며,

또한, 상기 에어실에는,

에어실에 고압의 에어가 공급시 상하 승강 작동하면서 승강 연결대의 상하 승강을 제어하는 승강부재를 더 포함하여 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치는, 에어의 공급에 따라 상하 승강 작동하는 승강부재를 통해 작동하는 피스톤의 지지 및 이에 따른 그 피스톤의 행정 거리의 조절이 가능하게 구성된 것인바, 별도의 수작업을 통한 조절 없이 간편하고 신속한 자동 조절이 가능하게 되는 등 초과 주입되는 내용물에 대하여 매우 효율적인 주입량 조절 사용이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 복수의 주입 실린더가 하나의 구동수단으로 구성시 소정의 승강 편차가 발생하더라도 승강부재의 승강 작동에 의해 자동으로 갭이 보상되는 것인바, 항시 복수의 주입 실린더에 일정량의 내용물 주입이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치가 형성된 액체 주입장치 전체도.
도 2는 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치의 요부도.
도 3은 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치의 간극 조정너트 고정상태도.
도 4는 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치의 간극 조정너트 고정상태에 따른 내용물 주입상태도.
도 5는 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치의 간극 조정너트 조절상태도.
도 6은 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치의 조정너트 조절상태에 따른 내용물 주입상태도.
도 7은 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치의 내용물 주입상태 다른 실시예도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치가 형성된 액체 주입장치 전체도이고, 도 2는 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치의 요부도이다.

도 1 및 도 2의 도시와 같이 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치(1)는, 실린더 또는 모터 및 캠 구동되는 크랭크 구조로 된 별도의 승강수단(20) 작동에 의해 피스톤(11) 작동되어 저장탱크(30)로부터 내용물을 정량 공급 및 배출하는 주입 실린더(10)와, 주입 실린더(10)의 피스톤 로드(12)와 주입 실린더(10)의 작동을 제어하는 승강수단(20) 사이에 형성되어 피스톤(11)의 행정거리를 조절하게 구성된다.

이때, 주입 실린더(10)는 통상의 액체 주입장치의 용기(도면중 미도시함)에 내용물을 주입시키는 작업을 수행하는 주입부(40)와 연결되게 구성된 것으로, 주입부(40)는 별도의 주입관(41)을 통해 주입 실린더(10)와 연결되게 구성된다.

이에, 승강수단(20) 작동에 의해 주입 실린더(10)의 피스톤(11)이 하강하게 되면, 그 주입 실린더(10)의 내부에는 공간부(정량공간)가 형성되게 되는 것인바, 저장탱크(30)로부터 액상의 내용물을 공간부로 공급받아 저장하는 한편, 다시 피스톤(11)이 상승시 압축과 함께 주입관(41)으로 배출 및 주입부(40)를 통해 별도의 용기에 정량 충전하게 된다.

한편, 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치(1)는 상기와 같이 공간부에 저장되는 내용물의 주입량을 조절하여 항시 정량의 주입이 가능하게 하는 것으로, 승강 연결대(100)와, 간극 조정너트(200)와, 미세 조절바디(300)로 구성된다.

먼저, 승강 연결대(100)는 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치(1)를 구성함에 있어, 상기 주입 실린더(10)의 피스톤 로드(12)와 연결되어 그 피스톤 로드(12)의 상하 승강 작동을 단속하게 구성된다.

이를 위해 승강 연결대(100)는 피스톤 로드(12)와 통상의 볼팅 또는 커플링 등을 통해 결합되며, 그 하단 둘레에는 후술하는 간극 조정너트(200)와 걸림 간섭되는 걸림돌부(110)가 돌출되게 구성된다.

상기 간극 조정너트(200)는 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치(1)를 구성함에 있어, 상기 승강 연결대(100)의 조정 간극을 제어하게 구성된다.

이를 위해, 간극 조정너트(200)는 중앙이 관통되어 상기 승강 연결대(100)가 관통되게 구성되고, 그 내주면에는 후술하는 미세 조절바디(300)와 나사 결합 및 조절 가능하도록 하부로 개방되는 암나사부(210)를 이루게 구성된다.

이때, 간극 조정너트(200)는 상기 승강 연결대(100)가 관통되는 직경이 암나사부(210)의 직경보다 작은 직경을 이루게 구성된 것으로, 승강 연결대(100)가 관통된 내측에 상기 걸림돌부(110)가 걸림 지지되는 걸림턱(220)을 이루게 구성된다.

상기 미세 조절바디(300)는 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치(1)를 구성함에 있어, 상기 간극 조정너트(200)의 조절에 의해 형성되는 간극에 대하여 피스톤(11)의 상승을 제어하게 구성된다.

이를 위해, 미세 조절바디(300)는 상부 둘레에는 수나사부(310)가 형성되어 상기 간극 조정너트(200)의 암나사부(210)에 나사 결합되는 한편, 상단이 간극 조정너트(200)를 관통한 승강 연결대(100)의 하단을 지지하게 구성된다.

또한, 미세 조절바디(300)는 고압의 압축 공기를 공곱하여 상기 승강 연결대(100)의 상하 승강 행정거리를 조절하게 구성된 것으로, 이를 위해 먼저, 상부 중앙에는 상부로 개방되는 에어실(320)이 구성된다.

또한, 미세 조절바디(300)에는 하단 둘레에는 내부에서 에어실(320)의 하단으로 연결 형성되는 에어 공급로(321)를 통해 상기 에어실(320)과 연결되어 고압의 압축 공기를 분사하는 에어 분사노즐(330)이 구성된 것으로, 그 분사되는 에어 압력에 의해 상기 승강 연결대(100)를 밀어 승강 작동시키게 구성된다.

한편, 본 발명에서 상기 에어 분사노즐(330)은 도면중 미도시 되었지만 통상의 콤프레셔 등의 공기 압축장치와 연결됨은 당연할 것이다.

또한, 미세 조절바디(300)에는 하단면에 하부로 돌출되어 별도의 승강수단(20)과 연결되는 연결봉(350)이 구성된다.

즉, 미세 조절바디(300)는 에어 분사노즐(330)을 통해 고압의 압축공기를 분사시, 그 압축공기가 에어실(320)에 작용 및 압력에 의해 승강 연결대(100)를 상승시키게 구성된다.

한편, 본 발명에서 상기 에어실(320)에는 에어 및 승강 연결대(100)와의 반응하여 승강 연결대(100)의 상하 승강을 제어하는 승강부재(340)가 더 포함되게 구성된다.

즉, 미세 조절바디(300)는 에어 분사노즐(330)을 통해 고압의 압축공기를 분사시, 그 압축공기가 에어실(320)에 작용시 에어 압력이 승강부재(340)에 작용하게 되며, 이에 승강부재(340)가 상승 및 승강 연결대(100)를 상승시키게 구성된다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치(1)는 주입 별도의 용기에 정량의 액상 내용물을 주입 충전함에 있어, 주입 실린더(10)로 주입되는 정량의 내용물에 대하여 과도한 주입에 해당하는 오차가 발생시 그 오차를 보상하여 항시 정량의 내용물이 주입 저장되게 한다.

이를 위해, 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치(1) 에서는 간극 조정너트(200)를 이용하여 오차 보상 간극을 조절하게 된다.

즉, 도 3을 참조하여 간극 조정너트(200)는 미세 조절바디(300)와의 나사 체결력 조절에 의해 가능하게 된다.

일예로, 간극 조정너트(200)를 미세 조절바디(300)에 완전히 체결하게 되면, 승강 연결대(100)는 미세 조절바디(300)와 완전 접촉 고정되어 별도의 유동 없이 항시 승강수단(20)의 행정 거리에 해당하는 만큼의 행정거리를 가지게 되는 것인바, 도 4의 도시와 같이 주입량 조절이 불가능하여 완충(d1) 주입되게 된다.

반면에, 도 5를 참조하여 만약, 주입 실린더(10)에 초과 중량의 내용물이 충전시에는 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치(1)를 통해 그 조절이 가능한 것으로, 이는 간극 조정너트(200)를 미세 조절바디(300)로부터 일정 풀어주게 되면, 피스톤 로드(12)는 승강 연결대(100)의 미세 조절바디(300)와 이격되어 간극(G)이 형성되는 것인바, 그 간극(G)에 해당하는 만큼 상승이 가능하게 된다.

이후, 그 내용물의 주입량을 조절시에는 미세 조절바디(300)의 에어 공급에 의해 가능하게 된다.

즉, 상기와 같이 간극 조정너트(200)가 조정된 상태에서 주입 실린더(10)에 내용물을 정량 주입하기 위해 피스톤(11)을 후퇴(도면상 하강) 작동시키게 되면 주입 실린더(10)에는 내용물을 주입하기 위한 공간부가 형성되게 된다.

이때, 본 발명에서는 저장탱크(30)로부터 내용물을 주입하기에 앞서 에어 분사노즐(330)을 통해 에어를 분사 공급하면 된다.

이에, 공급되는 에어는 에어 공급로(321)를 통해 에어실(320)로 유입되게 되는 것인바, 에어실(320)에서는 그 공급된 에어 압력에 의해 승강부재(340)가 상부로 밀려 올라가면서 승강 연결대(100)에 외력을 부여하게 되는 것으로, 이때 승강 연결대(100)는 간극 조정너트(200)의 풀림 작동에 의해 형성된 미세 조절바디(300)와의 간극(G)에 해당하게 소정 상승하게 된다.

이때, 상승하는 승강 연결대(100)는 그 하단의 걸림돌부(110)가 미세 조정너트(200)의 걸림턱(220)에 걸림 지지되어 그 미세 조정너트(200)의 조정만큼만 상승 작동하게 된다.

즉, 상기와 같이 승강 연결대(100)가 간극(G)에 해당하는 만큼 상승하게 되면, 그 승강 연결대(100)와 연결된 피스톤 로드(12) 및 피스톤(11)이 상승하게 되는 것인바, 이에 도 6을 참조하여 주입 실린더(10) 내부 공간부는 피스톤(11)의 상승 만큼에 해당하게 면적이 감소되는 것이며, 이에 주입 실린더(10)에 주입되는 내용물의 주입량 또한 소정 감소되어 조절된 정량(d2) 주입되게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 에어의 공급을 통한 승강 연결대(100)의 상승 작동을 피스톤(11)이 완전히 하강한 상태에서 작동되는 것으로 설명하였으나, 이는 한정되는 것이 아니고, 피스톤(11)의 하강 작동과 동시에 에어를 공급하여 피스톤(11)이 더이상 하강하지 못하도록 하는 작동을 구현할 수 있음은 당연할 것이다.

한편, 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치(1)는, 특히 복수의 주입 실린더(10)를 하나의 승강수단(20)으로 구동시 그 조절이 매우 용이하게 된다.

즉, 도 7을 참조하여 주입 실린더(10)를 복수 구성시 각각의 연결봉(350)은 하나의 연결바(21)로 연결되고, 그 연결바(21)는 하나의 승강수단(20)과 연결되어 그 승강수단(20)이 작동시 각각의 주입 실린더(10)가 동시 작동되어 내용물의 주입이 가능하게 된다.

이때, 동시 작동되는 주입 실린더(10)는 연결바(21)를 통해 동시 작동 하더라도 미세한 경사 편차에 의해 그 주입량이 달라질 수 있는 것인데, 본 발명에서는 각각의 승강부재(340)에 에어 압력이 작용하게 되는 것인바, 그 에어 압력에 의해 승강부재(340)가 항시 동일한 승강이 이루어져, 피스톤(11)의 하강력을 지지력이 작용하게 된다.

즉, 상기와 같이 각각의 피스톤(11)의 승강부재(340)의 상승 작동에 의해 항시 일정한 행정거리만큼 하강 작동하게 되는 것인바, 연결바(21)의 미세한 경사 편차가 발생하더라도 각각의 주입 실린더(10)에 일정량 내용물이 주입되게 된다.

이상과 같이 본 발명 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치는, 주입 실린더에 정량의 내용물을 주입함에 있어, 초과량이 발생시 간편하게 그 초과량에 대한 대응으로 정량의 주입이 가능하고, 특히 복수의 주입 실린더를 하나의 구동수단으로 구동시에도 각각의 주입 실린더에 균일하게 정량의 내용물 주입이 가능하게 된다.

10 : 주입 실린더 11 : 피스톤
12 : 피스톤 20 : 승강수단
30 : 저장탱크 40 : 주입부
41 : 주입관
100 : 승강 연결대 110 : 걸림돌부
200 : 간극 조정너트 210 : 암나사부
220 : 걸림턱
300 : 미세 조절바디 310 : 수나사부
320 : 에어실 321 : 에어 공급로
330 : 에어 분사노즐 340 : 승강부재
350 : 연결봉

Claims

별도의 승강수단 작동에 의해 피스톤(11) 작동되어 저장탱크로부터 내용물을 정량 공급 및 배출하는 주입 실린더(10)와, 주입 실린더(10)의 피스톤 로드(12)와 주입 실린더(10)의 작동을 제어하는 승강수단 사이에 형성되어 피스톤(11)의 행정거리를 조절하되,
주입 실린더(10)의 피스톤 로드(12)와 연결되며, 하단 둘레에는 걸림돌부(110)가 돌출 형성된 승강 연결대(100);
상기 승강 연결대(100)가 관통되고, 내주면에는 암나사부(210)가 형성되며, 승강 연결대(100)가 관통된 내측에는 상기 걸림돌부(110)가 걸림 지지되는 걸림턱(220)이 형성된 하부 개방형 간극 조정너트(200); 및
상부 둘레에 수나사부(310)가 형성되어 상기 간극 조정너트(200)의 암나사부(210)에 나사 결합 및 상단이 상기 승강 연결대(100)를 지지하며, 고압의 압축 공기를 공급하여 승강 연결대(100)의 상하 행정거리를 조절하는 미세 조절바디(300)를 포함하며,
상기 미세 조절바디(300)는,
상부 중앙에는 상부 개방형 에어실(320)이 형성되고,
하부 둘레에는 에어 공급로(321)를 통해 상기 에어실(320)로 고압의 압축 공기를 분사하여 승강 연결대(100)의 상하 승강 작동을 제어하는 에어 분사노즐(330)이 형성되며,
하단면에는 하부로 돌출되어 승강수단이 연결되는 연결봉(350)이 형성되게 구성함을 특징으로 하는 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 에어실(320)에는,
에어실(320)에 고압의 에어가 공급시 상하 승강 작동하면서 승강 연결대(100)의 상하 승강을 제어하는 승강부재(340)를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 액체 주입장치의 주입량 미세조정 장치.