KR102315370B1 - Capsule manufacturing device for automatic environment calibration having improved concentricity and strength of capsule - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캡슐이 성형되는 부분에서는 이송유체를 가열하여 피막의 온도를 유지시켜 동심도를 향상키시고, 캡슐의 피막이 경화되는 부분에서는 신속히 냉각시켜 강도를 향상시킬 수 있으며, 제조된 캡슐의 생산 속도 및 품질을 검출하고 검출된 생산 속도 및 품질에 근거하여 캡슐의 생산에 결정적인 영향을 미치는 단속기의 속도를 조절함으로써 품질을 증진시킬 수 있는 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule, and more particularly, in a portion where the capsule is molded, the transfer fluid is heated to maintain the temperature of the film to improve the concentricity, and to improve the concentricity of the capsule. In the part where the film is hardened, the strength can be improved by cooling it quickly, and the quality by detecting the production rate and quality of the manufactured capsule and adjusting the speed of the interrupter, which has a decisive effect on the production of the capsule, based on the detected production rate and quality It relates to an automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of capsules that can promote
Description
본 발명은 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캡슐이 성형되는 부분에서는 이송유체를 가열하여 피막의 온도를 유지시켜 동심도를 향상키시고, 캡슐의 피막이 경화되는 부분에서는 신속히 냉각시켜 강도를 향상시킬 수 있으며, 제조된 캡슐의 생산 속도 및 품질을 검출하고 검출된 생산 속도 및 품질에 근거하여 캡슐의 생산에 결정적인 영향을 미치는 충전물질 공급부이 단속기의 속도를 조절함으로써 품질을 증진시킬 수 있는 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule, and more particularly, in a portion where the capsule is molded, the transfer fluid is heated to maintain the temperature of the film to improve the concentricity, and to improve the concentricity of the capsule. In the part where the film is hardened, the strength can be improved by rapidly cooling, and the filling material supply unit, which has a decisive effect on the production of capsules based on the detected production speed and quality, detects the production speed and quality of the manufactured capsule, and controls the speed of the interrupter. It relates to an automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of capsules that can improve quality by controlling.
여러 가지 약품, 식품, 기호품 등을 내포하는 캡슐은, 그들의 섭취가 쉬워 현재 널리 이용되고 있다. 이들 중에서, 액상 충전물을 내포하는 캡슐로서는, 심리스(seamless) 캡슐이 고생산성 등 때문에 널리 이용되고 있다.BACKGROUND ART Capsules containing various medicines, foods, favorites, etc. are easily ingested and are now widely used. Among them, as a capsule containing a liquid filling, a seamless capsule is widely used because of high productivity and the like.
상기 심리스 캡슐은 다양한 종류의 제품(담배의 필터나 방향제 등)에 내장되거나 또는 심리스 캡슐 단독(약품이나 화장품 등)으로 사용되며, 캡슐의 피막에 힘을 가하여 직접 파괴하거나 또는 일정 조건에서 소정의 시간이 지나면 피막이 녹으면서 내부의 액상물이 흘러나오게 된다.The seamless capsules are embedded in various types of products (such as filters or air fresheners of cigarettes) or used as seamless capsules alone (medicines or cosmetics, etc.) After this, the film melts and the liquid inside flows out.
심리스 캡슐을 제조하는 방법으로서는, 다중 노즐의 중심 노즐로부터 액상의 충진물질을 유출시키는 동시에, 중심 노즐을 둘러싼 원환형 노즐로부터 액상의 피막물질을 유출시키고, 이것을 잘게 잘라 냉각액(경화액)에 적하하는 방법이 종래부터 알려져 있다. 이 방법에서는, 적하된 액적은 냉각액 속에서 구형화 되고, 피막물질이 겔화됨으로써 구형 형상으로 안정화된다.As a method of manufacturing a seamless capsule, the liquid filling material is discharged from the central nozzle of multiple nozzles, and the liquid coating material is discharged from the annular nozzle surrounding the central nozzle, cut into small pieces and dropped into the cooling liquid (hardening liquid). The method is conventionally known. In this method, the dropped droplets are spherical in the cooling liquid and stabilized in the spherical shape by the gelation of the coating material.
심리스 캡슐의 제조장치에 관한 것으로서, 등록특허공보 제10-1250087호에 비구형 심리스 캡슐의 제조방법 및 제조장치가 개시되었다.As a manufacturing apparatus for a seamless capsule, Korean Patent Publication No. 10-1250087 discloses a method and apparatus for manufacturing a non-spherical seamless capsule.
상기 기술은 구형의 심리스 캡슐을 제조하고, 제조된 구형의 심리스 캡슐을 압축성형하여 비구형으로 제조하는 기술에 관한 것이다.The above technology relates to a technology for manufacturing a spherical seamless capsule and compression molding the manufactured spherical seamless capsule into a non-spherical shape.
또한, 등록특허공보 제10-1905101호에 심리스 캡슐 제조 방법 및 이를 이용한 심리스 캡슐 제조 장치가 개시되었다.In addition, a method for manufacturing a seamless capsule and an apparatus for manufacturing a seamless capsule using the same are disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1905101.
상기 기술은 캡슐 성형부에서 유체를 유동시켜 다수개의 캡슐을 순차적으로 이송하는 이송관에 유체를 일방향으로 회전시켜 나선형 와류를 형성하는 와류 형성수단 및 이송관의 외벽을 감싸는 전도성 금속 소재로 이루어져 이송관의 정전기 발생을 방지하는 정전기 방지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The technology is made of a vortex forming means for forming a spiral vortex by rotating the fluid in one direction in a transfer tube that sequentially transfers a plurality of capsules by flowing the fluid in the capsule forming unit, and a conductive metal material surrounding the outer wall of the transfer tube. It is characterized in that it includes an antistatic means for preventing the generation of static electricity.
상기의 기술들은 충전물질이 분출되는 내측노즐과 피막물질이 분출되는 외측노즐로 구성되는 이중노즐과, 상기 이중노줄에서 각각 분출되는 충전물질과 피막물질이 캡슐화되어 자유낙하하는 이송관이 구비되는 것이나, 상기 이중관은 외부에 노출되어 외부 온도에 따라 피막물질의 점도가 예민하게 변화되는 단점이 있다.The above techniques include a double nozzle composed of an inner nozzle from which a filling material is ejected and an outer nozzle from which a coating material is ejected, and a conveying pipe in which the filling material and the coating material ejected from the double nozzle are encapsulated and freely falling. , the double tube is exposed to the outside, and there is a disadvantage in that the viscosity of the coating material is sensitively changed according to the external temperature.
즉, 외부 환경(온도 등)에 따라 이송관의 내부에서 이동되는 캡슐의 피막물질의 점도가 다르게 형성된다. 이에, 이송관이 외부에 노출된 구성에서는 동일한 피막물질을 사용하더라도 피막물질의 점도 변화에 따라 이송유체의 이송 속도와 노즐에서 분출되는 물질(충전물질 및 피막물질)의 분출 속도를 순시적으로 제어해야 하고, 동시에 이송유체의 온도도 정밀하게 제어해야 하는 문제점이 있다.That is, the viscosity of the film material of the capsule moving inside the transfer pipe is formed differently depending on the external environment (temperature, etc.). Accordingly, in the configuration in which the transfer pipe is exposed to the outside, even if the same film material is used, the transfer speed of the transfer fluid and the ejection rate of the material (filling material and film material) ejected from the nozzle are instantaneously controlled according to the change in the viscosity of the film material. and at the same time, there is a problem in that the temperature of the conveying fluid must also be precisely controlled.
아울러, 상기 이송관을 통과하는 캡슐의 형상 및 생산 속도를 검출하여 충전물질 및 피막물질의 펌핑 양을 제어함으로써, 캡슐의 생산량을 증진시키고 고품질의 심리스 캡슐을 제조하기 위한 구성이 요구된다.In addition, by detecting the shape and production speed of the capsule passing through the transfer pipe to control the pumping amount of the filling material and the coating material, a configuration for improving the production of the capsule and manufacturing a high-quality seamless capsule is required.
본 발명은 위와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 노즐에서 분출된 캡슐이 성형되는 이송관 주변의 온도를 이송유체의 온도로 유지하여 충전물질의 동심도를 향상 시키면서, 캡슐의 피막물질이 경화되는 이송관 주변의 온도를 신속하게 냉각하여 피막의 강도를 향상시킬 수 있는 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치를 제공하는 데 있다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and the problem to be solved in the present invention is to maintain the temperature around the transfer pipe in which the capsule ejected from the nozzle is molded at the temperature of the transfer fluid to maintain the concentricity of the filling material. It is to provide an automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule, which can improve the strength of the film by rapidly cooling the temperature around the transfer pipe where the film material of the capsule is hardened while improving the efficiency of the capsule.
또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 캡슐이 형성되는 속도 및 품질을 모니터링하여 캡슐의 생산에 결정적인 영향을 미치는 단속기의 속도를 조절함으로써, 캡슐의 제조 품질을 증진시킬 수 있는 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 관한 것이다.In addition, another problem to be solved in the present invention is the concentricity and strength of the capsule, which can improve the manufacturing quality of the capsule by monitoring the speed and quality of the capsule formation and controlling the speed of the interrupter, which has a decisive effect on the production of the capsule. It relates to an automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus that has improved.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치는 충전물질 공급부로부터 공급되는 충전물질을 단속하여 공급하는 단속기; 피막물질 공급부로부터 공급되는 피막물질과 상기 단속기에서 공급되는 충전물질을 분출하는 노즐; 상기 노즐에서 분출되는 충전물질을 피막물질이 감싸 액적화되고, 액적화된 캡슐이 이송되는 이송관; 상기 이송관의 상부에 사이에 상기 캡슐을 이송시키는 이송유체를 공급하는 이송유체 공급부; 상기 이송관을 통과한 캡슐과 이송유체를 분리하고, 분리된 이송유체를 상기 이송유체 공급부로 공급하는 캡슐 분리부; 상기 이송관의 상부 외측 영역을 제1 온도로 유지하도록 제1 유체를 순환시키는 제1 유체순환부; 및 상기 이송관의 하부 외측 영역을 제2 온도로 유지하도록 제2 유체를 순환시키는 제2 유체순환부를 포함하여 이루어진다.The present invention was created to solve the above problems, and the automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention includes: an interrupter for intermittently supplying the filling material supplied from the filling material supply unit; a nozzle for ejecting the coating material supplied from the coating material supply unit and the filling material supplied from the interrupter; a transfer pipe in which a film material is wrapped around the filling material ejected from the nozzle to form droplets, and to which the dropletized capsule is transported; a transfer fluid supply unit for supplying a transfer fluid for transferring the capsule between the upper portions of the transfer pipe; a capsule separation unit separating the capsule and the conveying fluid passing through the conveying pipe, and supplying the separated conveying fluid to the conveying fluid supply unit; a first fluid circulation unit circulating a first fluid to maintain an upper outer region of the transfer pipe at a first temperature; and a second fluid circulation unit circulating a second fluid to maintain the lower outer region of the transfer pipe at a second temperature.
여기서, 상기 이송관을 통과하는 캡슐의 동심도 및 통과 개수를 검출하여 상기 단속기에서 분출되는 충전물질량을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.Here, by detecting the concentricity and the number of passages of the capsule passing through the transfer pipe may further include a control unit for controlling the amount of the filling material ejected from the interrupter.
또한, 상기 제어부는 상기 이송관을 통과하는 캡슐의 동심도를 검출하는 비전모듈; 및 상기 이송관을 통과하는 캡슐의 시간당 개수를 검출하는 레이저모듈을 포함한다.In addition, the control unit includes a vision module for detecting the concentricity of the capsule passing through the transfer pipe; and a laser module for detecting the number of capsules per hour passing through the transfer tube.
또한, 상기 제1 유체 공급부의 제1 온도는 30 ~ 60℃의 범위이고, 상기 제2 유체 공급부의 제2 온도는 4 ~ 10℃의 범위 내에서 설정될 수 있다.In addition, a first temperature of the first fluid supply unit may be in a range of 30 to 60°C, and a second temperature of the second fluid supply unit may be set in a range of 4 to 10°C.
본 발명에 의하면, 노즐에서 분출된 피막물질이 충전물질을 감싸서 액적을 형성하는 캡슐 성형과정에서, 캡슐이 성형되는 시점에서 이송관 주변 온도를 소정 온도로 유지됨에 따라 피막물질이 충전물질을 감싸는 시간과 충전물질이 중심에 위치할 수 있는 시간이 확보되어, 충전물질이 캡슐의 중심에 위치시킬 수 있으므로, 제조된 캡슐의 충전물질이 동심도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, in the capsule molding process in which the coating material ejected from the nozzle surrounds the filling material to form droplets, the time the coating material wraps the filling material as the temperature around the transfer pipe is maintained at a predetermined temperature at the time the capsule is molded There is an advantage that the filling material of the manufactured capsule can improve the concentricity because the time for the filling material to be located in the center is secured, and the filling material can be located in the center of the capsule.
또한, 피막물질이 경화되는 구간에서 이송관의 주변 온도를 경화에 적합한 온도로 유지하여 피막물질의 경화를 신속하게 함으로써, 피막물질의 강도를 적정 수준으로 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that the strength of the coating material can be maintained at an appropriate level by quickly curing the coating material by maintaining the ambient temperature of the transfer pipe at a temperature suitable for curing in the section where the coating material is cured.
이에 더하여, 캡슐이 제조되는 생산 속도 및 동심도를 모니터링하여 생산되는 캡슐의 품질을 최적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that the quality of the capsules produced can be optimally maintained by monitoring the production speed and concentricity at which the capsules are manufactured.
도 1은 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치의 측면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치의 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 적용된 일 실시 예의 캡슐 분리부에 대한 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에서 제1 유체 순환하우징과 제2 유체 순환하우징의 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에서 제1 유체 순환하우징과 제2 유체 순환하우징의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 적용된 제어부의 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 적용된 제어부에서 동심도를 검출하는 과정에 대한 설명을 나타낸 도면이다.1 is a side configuration diagram of an automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of a capsule according to the present invention;
2 is a schematic configuration diagram of an automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention;
3 is a side view of the capsule separation unit of an embodiment applied to the automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention;
4 is a configuration diagram of a first fluid circulation housing and a second fluid circulation housing in an automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention;
5 is a cross-sectional view of a first fluid circulation housing and a second fluid circulation housing in an automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention;
6 is a configuration diagram of a control unit applied to an automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention;
7 is a view showing a description of a process of detecting concentricity in the control unit applied to the automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention.
다음으로 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Next, a preferred embodiment of the automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
이하에서 동일한 기능을 하는 기술요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 중복 설명을 피하기 위하여 반복되는 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the same reference numerals are used for technical elements having the same function, and repeated detailed descriptions are omitted to avoid overlapping descriptions.
이하에 설명하는 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시예를 효과적으로 보여주기 위하여 예시적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위하여 해석되어서는 안 된다.The examples described below are illustratively shown in order to effectively show the preferred embodiments of the present invention, and should not be construed to limit the scope of the present invention.
본 발명은 캡슐이 성형되는 부분에서는 이송유체의 온도로 유지시켜 동심도를 향상시키고, 캡슐의 피막이 경화되는 부분에서는 신속히 냉각시켜 강도를 향상시킬 수 있으며, 제조된 캡슐의 생산 속도 및 품질을 검출하고 검출된 생산 속도 및 품질에 근거하여 생산 속도를 조절함으로써 품질을 증진시킬 수 있는 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 관한 것이다.The present invention improves the concentricity by maintaining the temperature of the conveying fluid in the portion where the capsule is molded, and rapidly cooling in the portion where the capsule film is hardened to improve strength, and detects and detects the production speed and quality of the manufactured capsule It relates to an automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of capsules, which can improve quality by adjusting the production rate based on the specified production speed and quality.
즉, 노즐에서 분출된 충전물질과 피막물질이 이송유체에 접촉하여 캡슐이 성형되는 과정에서 이송관의 주변온도를 충전물질이 피막물질의 중심에 위치할 수 있는 적합한 온도로 유지하여 동심도를 갖을 수 있는 충분한 시간을 제공하고, 피막물질이 경화되는 이송관의 주변온도는 충전물질이 동심도를 형성하는 데 요구되는 온도보다 상대적으로 낮게 유지하여 피막물질의 경화를 신속하게 할 수 있는 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 관한 것이다.In other words, the filling material and the coating material ejected from the nozzle come into contact with the conveying fluid, and in the process of forming the capsule, the ambient temperature of the conveying pipe is maintained at a suitable temperature for the filling material to be located at the center of the coating material to have concentricity. Concentricity and strength of the capsule to allow for rapid curing of the encapsulation material by providing sufficient time to It relates to an automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus that has improved.
도 1은 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치의 측면 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치의 개략적인 구성도이다.1 is a side configuration view of an automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of a capsule according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of an automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of a capsule according to the present invention is the composition diagram.
첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치는 충전물질 공급부(100), 피막물질 공급부(200), 단속기(300), 노즐(400), 이송관(450), 이송유체 공급부(500), 캡슐 분리부(600), 제1 유체순환부(700), 제2 유체순환부(800) 및 제어부(900)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention is a filling
충전물질 공급부(100)는 충전물질을 수용한 상태에서 공급수단(예를 들면 펌프 등)을 통해 충전물질을 공급하는 것으로서, 충전물질 수용탱크(110), 충전물질 공급관(120) 및 충전물질 단속밸브(130)를 포함한다. 여기서, 충전물질은 심리스(seamless) 캡슐의 중심부를 형성하는 원료로서, 코어물질을 의미한다.The filling
충전물질로는 의약, 향료, 향신료, 방향제와 같은 약품을, 예를 들어 중쇄지방산 트리글리세라이드, 대두유, 올리브유, 라드 등의 동식물유, 유동 파라핀, 광물유 등의 용해액에 용해시킨 것을 포함할 수 있으며, 심리스 캡슐의 피막이 용해되지 않는 액상 물질이면 충분하다. 또한, 충전물질은 약품의 용해보조제나 안정화제 등의 첨가제를 더 함유할 수 있다. 용해보조제로는, 예를 들어 에탄올 등의 알코올류를 들 수 있다.The filling material may include drugs such as medicines, fragrances, spices, and fragrances dissolved in, for example, medium-chain fatty acid triglycerides, soybean oil, olive oil, animal and vegetable oils such as lard, liquid paraffin, and a solution of mineral oil. , a liquid substance in which the film of the seamless capsule does not dissolve is sufficient. In addition, the filling material may further contain additives such as a solubilizing agent or a stabilizer of the drug. As a solubilizing agent, alcohol, such as ethanol, is mentioned, for example.
상기 충전물질 공급부(100)는 충전물질을 충전물질 수용탱크(110)에 수용된 상태에서, 상기 충전물질 수용탱크(110)에 수용된 충전물질은 충전물질 공급관(120)을 통해 단속기(300)로 공급하는 데, 상기 충전물질 공급관(120)에는 충전물질의 이동 유량을 단속하는 충전물질 단속밸브(130)가 설치된다. 이에, 상기 충전물질 단속밸브(130)를 제어에 따라 상기 충전물질의 공급량을 조절할 수 있다.The filling
이때, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 충전물질 공급관(120)에는 충전물질 수용탱크(110)에 수용된 충전물질을 펌핑하여 이송시키는 충전물질 공급펌프 및 상기 충전물질 수용탱크(110)에 수용된 충전물질과 상기 충전물질 공급관(120)을 통과하는 충전물질의 점도 유지를 위해 충전물질의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 유지장치가 더 포함된다.At this time, although not shown in the drawing, the filling material supply pipe 120 has a filling material supply pump for pumping and transferring the filling material accommodated in the filling material accommodating tank 110 and the filling material accommodated in the filling material accommodating tank 110 and A temperature maintaining device for maintaining a constant temperature of the filling material to maintain the viscosity of the filling material passing through the filling material supply pipe 120 is further included.
피막물질 공급부(200)는 피막물질을 수용한 상태에서 공급수단(예를 들면 펌프 등)을 통해 피막물질을 공급하는 것으로서, 피막물질 수용탱크(210), 피막물질 공급관(220) 및 피막물질 단속밸브(230)를 포함한다. 여기서, 상기 피막물질은 심리스 캡슐에 외력을 가하여 직접 파괴하거나 또는 일정 조건에서 소정의 시간이 지나면 피막이 녹으면서 내부의 충전물질이 유출될 수 있도록 졸/겔 변환성질을 갖는 물질이라면, 어느 것이라도 제한은 없다.The coating
이러한 성질을 갖는 충전물질로는, 예를 들어 젤라틴, 한천(agar), 전분, 카라게넌(carrageenan), 알긴산 또는 구아검(혹은 산탄검) 등의 검류와 같은 물질로 이루어지는 것이 있으나, 젤라틴과 가소제를 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 피막물질은 필요에 따라 차광제 등의 첨가제가 더 함유될 수 있다.Filling materials having such properties include, for example, gelatin, agar, starch, carrageenan, alginic acid, or a material such as gum such as guar gum (or xanthan gum), but gelatin and a plasticizer It is preferable to contain In addition, the coating material may further contain additives such as a light blocking agent if necessary.
상기 피막물질 공급부(200)는 피막물질을 피막물질 수용탱크(210)에 수용된 상태에서, 상기 피막물질 수용탱크(210)에 수용된 피막물질은 피막물질 공급관(220)을 통해 노즐(400)로 공급하는 데, 상기 피막물질 공급관(220)에는 피막물질의 이동 유량을 단속하는 피막물질 단속밸브(230)가 설치된다. 이에, 상기 피막물질 단속밸브(230)를 제어에 따라 상기 피막물질의 공급량을 조절할 수 있다.The film
이때, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 피막물질 공급관(220)에는 피막물질 수용탱크(210)에 수용된 피막물질을 펌핑하여 이송시키는 피막물질 공급펌프 및 상기 피막물질 수용탱크(210)에 수용된 피막물질과 상기 피막물질 공급관(220)을 통과하는 피막물질의 점도 유지를 위해 피막물질의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 유지장치가 더 포함된다.At this time, although not shown in the drawings, the film material supply pipe 220 includes a film material supply pump for pumping and transporting the film material accommodated in the film material accommodating tank 210 and the film material accommodated in the film material accommodating tank 210 and In order to maintain the viscosity of the coating material passing through the coating material supply pipe 220, a temperature maintaining device for maintaining a constant temperature of the coating material is further included.
단속기(300)는 충전물질 공급부(100)로부터 공급되는 충전물질을 단속하여 공급하는 기능을 수행하는 것으로서, 가진기(shaker, 加振機)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 가진기는 진동을 발생시키는 기능을 수행하는 것으로서, 가진기에서 발생된 진동에 의해 상기 단속기(300)는 충전물질 공급부(100)에서 공급된 충전물질을 설정된 주기로 공급하거나 차단하는 기능을 수행한다. 따라서 가진기의 진동주기를 가변시킴으로써 제조되는 캡슐의 초당 제조 수량을 조절할 수 있다.The
상기 가진기는 동작 방식에 따라 기계식, 전기식 및 전기 유압식 중에서 선택된 하나로 구성될 수 있으며, 초당 40 ~ 80번의 진동을 통해 심리스 캡슐을 제조할 수 있는 것이면 충분하다.The vibrator may be configured with one selected from mechanical, electric and electro-hydraulic types according to the operation method, and it is sufficient if it is capable of manufacturing a seamless capsule through vibrations of 40 to 80 times per second.
노즐(400)은 피막물질 공급부(200)로부터 공급되는 피막물질과 단속기(300)에서 공급되는 충전물질을 분출하는 것으로서, 내측의 충전물질을 분출하는 제1 노즐과 상기 제1 노즐의 외주부에 형성되어 공급된 피막물질을 분출하는 제2 노즐로 구성되는 2중 노즐로 이루어진다.The
설계 조건에 따라, 상기 노즐(400)에는 공급된 충전물질 및 피막물질의 경화를 방지하기 위한 온도 유지장치가 더 포함될 수 있다.According to design conditions, the
이송관(450)은 노즐(400)에서 분출되는 충전물질을 피막물질이 감싸 액적화되고, 액적화된 캡슐이 이송되면서 상기 피막물질이 경화되어 제조되는 심리스 캡슐을 하부측으로 안내하는 것으로서, 제조되는 심리스 캡슐을 육안으로 확인하기 위해 투명 재질로 구성된다.The
이송유체 공급부(500)는 밀도 차이에 의해 노즐(400)에서 분출된 피막물질이 충전물질을 중심부에 위치하도록 코어 구조를 형성하도록 이송유체를 공급하는 것으로서, 이송관(450)의 상부에 이송유체를 공급한다. 여기서 코어 구조는 피막물질이 충전물질 외벽에 위치하는 구조를 의미한다.The conveying
이때, 상기 이송유체는 일반적으로 20℃ 이하이며, 바람직하게는 10 ∼ 18℃이다. 또한, 상기 이송유체로서, 예컨대 중쇄 지방산 트라이글리세라이드(MCT), 식물 유지(야자유, 해바라기유, 홍화유, 참기름, 유채유, 포도씨유 및 이들의 혼합물 등), 유동 파라핀 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.At this time, the transfer fluid is generally 20 ℃ or less, preferably 10 ~ 18 ℃. In addition, as the transport fluid, for example, medium-chain fatty acid triglycerides (MCT), vegetable oils (palm oil, sunflower oil, safflower oil, sesame oil, rapeseed oil, grape seed oil and mixtures thereof, etc.), liquid paraffin, and mixtures thereof may be used. .
또한, 노즐로부터 분출되는 각 충전물질 또는 피막물질의 온도는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로 60 ~ 100℃이다.In addition, although the temperature of each filling material or coating material ejected from a nozzle is not specifically limited, Generally, it is 60-100 degreeC.
상기 이송유체 공급부(500)의 구성을 살펴보면 이송유체가 수용되는 이송유체 수용탱크(510)와 상기 이송유체 수용탱크(510) 수용된 이송유체를 상기 이송관(450)의 상부로 안내하는 이송유체 공급관(520) 및 상기 이송유체 공급관(520)에 설치되어 이송유체의 공급을 단속하는 이송유체 단속밸브(530)를 포함하고, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 이송유체 공급관(520)에 설치되어 이송유체를 펌핑하는 이송유체 펌프 및 상기 이송유체 수용탱크(510) 수용된 이송유체를 적정한 온도로 냉각시키기 위한 이송유체 냉각장치가 더 포함될 수 있다.Looking at the configuration of the transport
캡슐 분리부(600)는 이송관(450)의 하부측에 배치되어 상기 이송관(450)을 통과한 캡슐과 이송유체를 분리하고, 분리된 캡슐은 캡슐 수용부로 수용시키고 분리된 이송유체는 이송유체 공급부(500)로 공급한다.The
첨부된 도 2를 참조하면, 상기 캡슐 분리부(600)는 상기 이송관(450)의 하부측에 경사지게 배치된 스크린(610), 상기 스크린(610)의 하부에 배치되어 이송유체를 수집하는 이송유체 수집탱크(620) 및 상기 스크린(610)에 의해 분리된 캡슐을 수집하기 위한 캡슐 수집탱크(630)가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 2 attached, the
여기서, 노즐(400)에서 분출되는 충전물질과 피막물질이 코어 구조가 형성되는 이송관의 상부 영역은 충전물질, 피막물질 및 이송유체의 온도와, 단속기의 진동 주기와 충전물질 및 피막물질의 공급량에 따라 그 크기가 다르게 생산된다.Here, the upper region of the conveying pipe in which the filling material and the coating material ejected from the
이에, 본 발명에서는 생산된 코어 구조의 캡슐 크기를 선별하여 분리할 수 있도록 구성될 수 있다.Accordingly, in the present invention, it may be configured to be separated by selecting the capsule size of the produced core structure.
도 3은 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 적용된 일 실시 예의 캡슐 분리부에 대한 측면도를 나타낸 것이다.3 is a side view of the capsule separation unit of an embodiment applied to the automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention.
첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 캡슐 분리부는 제1 스크린(611), 상기 제1 스크린의 하부에 배치되고 상기 제1 스크린(611)의 공극보다 상대적으로 작은 공극을 갖는 제2 스크린(612), 상기 제1 스크린(611)에 의해 선별된 캡슐이 수용되는 제1 캡슐 수집탱크(631) 및 상기 제2 스크린(611)에 의해 선별된 캡슐이 수용되는 제2 캡슐 수집탱크(632)를 포함한다.3, the capsule separation unit according to an embodiment of the present invention is a
설계조건에 따라서, 상기 제2 스크린(612)의 하부에는 상기 제2 스크린(612)의 공극보다 상대적으로 작은 공극을 갖는 제3 스크린이 더 배치될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 스크린(제3 스크린을 포함하는 경우 제3 스크린도 포함)에 진동을 인가하는 진동장치가 더 구성될 수 있다.According to design conditions, a third screen having a relatively smaller void than the void of the
이와 같이, 다중 스크린의 구성에 의하면, 생산되는 캡슐의 크기별로 분리할 수 있으므로, 적합하지 않은 크기에 해당하는 캡슐은 파기하고 적절한 크기의 캡슐만을 선택적으로 분리할 수 있는 장점이 있다.As such, according to the configuration of the multi-screen, since it is possible to separate the capsules according to the size of the produced capsules, there is an advantage in that the capsules corresponding to the inappropriate size can be discarded and only the capsules of the appropriate size can be selectively separated.
한편, 상기 노즐(400)의 분출구측은 이송유체에 침지된 상태에서 상기 피막물질과 충전물질이 분출되며, 분출되는 피막물질은 이송유체에 의해 상기 충전물질의 외측을 감싸게 된다. 이 과정에서 공급된 이송유체의 온도는 설정 온도의 범위 내에서 유지하지만, 노즐(400)에서 분출된 충전물질과 피막물질의 온도가 공급된 이송유체의 온도보다 상대적으로 높기 때문에 이송유체의 온도는 상승하게 된다. 즉, 이송유체의 적정온도는 10 ~ 18℃ 범위이고, 충전물질과 피막물질과 적정온도는 60 ~ 100℃의 범위에 있다.On the other hand, the ejection port side of the
이에 따르면, 이송관(450)의 상부는 노즐(400)에서 분출된 충전물질과 피막물질의 온도에 의해 이송유체의 온도가 상승하게 되고, 이송유체의 온도는 상기 이송관(450)에서 배출되기까지 점진적으로 증가되게 된다.According to this, the temperature of the conveying fluid is increased by the temperature of the filling material and the coating material ejected from the
그런데 충전물질과 피막물질(이하 '코어물질'이라 함)의 온도는 이송유체의 온도보다 상대적으로 높기 때문에, 높은 온도의 코어물질이 상대적으로 낮은 온도의 이송유체와 접촉하게 되면, 코어 구조의 내부에 위치한 충전물질의 온도가 급격하게 낮아지면서 구형화되는 시간적 여유가 짧다. 따라서, 충전물질의 동심도가 저하되게 된다.However, since the temperature of the filling material and the coating material (hereinafter referred to as 'core material') is relatively higher than the temperature of the conveying fluid, when the high temperature core material comes into contact with the relatively low temperature conveying fluid, the inside of the core structure As the temperature of the filling material located in the spheroid is rapidly lowered, the time margin for spheroidization is short. Accordingly, the concentricity of the filling material is reduced.
뿐만 아니라, 피막물질도 상대적으로 낮은 온도의 이송유체에 접촉됨에 따라 진원도(Roundness)가 저하되고, 이송관의 하부측으로 진행할수록 이송유체의 온도가 점진적으로 상승됨에 따라 피막물질의 경화가 이루어지지 않은 상태에서 이송관으로부터 배출될 수 있는 문제점이 있다.In addition, as the film material comes into contact with the transfer fluid at a relatively low temperature, the roundness is lowered, and as the temperature of the transfer fluid gradually rises as it progresses toward the lower side of the transfer pipe, the film material is not cured. There is a problem that can be discharged from the transfer pipe in the state.
이에 더하여, 상기 이송관(450)은 외부 환경에 노출된 상태이어서, 외부 온도에 따라 이송관(450) 내부 온도가 영향을 받게 되는 데, 이러한 문제점을 해소하고자 캡슐장치를 실내온도 20 ~ 25℃의 범위에서 운전하도록 하고 있다.In addition, since the
이러한 환경적인 요인에 의해, 캡슐장치를 운전하기 위한 환경(실내온도 유지)을 조성해야 하고, 실내온도를 적정 수준으로 유지하는 데 큰 비용이 소요됨은 당연하다.Due to these environmental factors, it is necessary to create an environment for operating the capsule device (maintaining the indoor temperature), and it is natural that a large cost is required to maintain the indoor temperature at an appropriate level.
본 발명은 상기와 같은 환경에 대한 운전 조건의 제약 범위를 더욱 확장하여 실내온도 15~35℃의 범위에서도 동심도 및 진원도를 향상시키기 위해 이송관(450)의 외측 환경을 보상할 수 있는 제1 유체순환부(700)와 제2 유체순환부(800)를 포함한다.The present invention is a first fluid capable of compensating for the external environment of the
또한, 노즐(400)에서 분출되어 코어 구조의 캡슐이 형성되는 초기, 즉 이송관(450) 상부 영역에서 이송유체의 온도는 하부 영역의 이송유체 온도보다 상대적으로 높아야 한다. 즉, 상기 이송관(450)의 상부 영역에 대한 외측 온도는 이송유체의 온도보다 상대적으로 높아야 충전물질의 동심도와 피막물질의 진원도를 향상시킬 수 있고, 상기 이송관(450)의 하부 영역에 대한 외측 온도는 이송유체의 온도보다 상대적으로 낮아야 피막물질을 경화시켜 강도를 향상시킬 수 있다.In addition, the temperature of the transfer fluid in the upper region of the
이에, 본 발명에서는 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에서 제1 유체 순환하우징과 제2 유체 순환하우징이 구성된다.Accordingly, in the present invention, the first fluid circulation housing and the second fluid circulation housing are configured in the automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule.
도 4는 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에서 제1 유체 순환하우징과 제2 유체 순환하우징의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a first fluid circulation housing and a second fluid circulation housing in the automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention.
첨부된 도 4를 참조하면, 제1 유체순환부(700)는 이송관(450)의 상부 외측 영역을 제1 온도로 유지하는 기능을 수행하는 것으로서, 제1 유체가 수용되는 제1 유체 저장탱크(710), 제1 유체 순환하우징(720), 제1 유체순환펌프(730) 및 제1 유체 온도유지장치(740)를 포함하여 구성된다.4, the first
상기 제1 유체 저장탱크(710)에는 제1 유체가 저장 수용된다.A first fluid is stored and accommodated in the first
상기 제1 유체 순환하우징(720)은 이송관(450)의 상부 외측 영역을 밀폐하는 구조로 이루어진 것으로서, 그 중심부에는 상기 이송관(450)이 관통되는 구조이다. 이때, 상기 제1 유체 저장탱크(710)와 상기 제1 유체 순환하우징(720)은 공급유로(도면부호 미표시) 및 배출유로(도면부호 미표시)를 통해 제1 유체가 이동될 수 있는 통로가 구성된다. 또한, 상기 공급유로 또는 배출유로 중 선택된 하나의 유로에는 상기 제1 유체 저장탱크(710)에 저장된 제1 유체를 상기 제1 유체 순환하우징(720)으로 공급하기 위한 제1 유체순환폄프(730)가 구성된다.The first
상기 제1 유체순환폄프(730)에 의해 상기 제1 유체 저장탱크(710)에 저장된 제1 유체는 상기 제1 유체 순환하우징(720)으로 공급되고, 상기 제1 유체 순환하우징(720)으로 공급된 제1 유체는 상기 제1 유체 순환하우징(720)의 내부에서 순환되며, 순환된 제1 유체는 배출유로를 통해 다시 제1 저장탱크(710)로 수용된다.The first fluid stored in the first
상기 이송관(450)의 상부 영역은 이송유체의 온도를 상승시켜야 노즐(400)에서 분출된 캡슐의 동심도를 향상시킬 수 있다. 그러나 상기 제1 유체 순환하우징(720)으로 공급된 제1 유체는 그 내부를 이송유체에 의해 열을 방출하여 온도가 낮아지게 되고, 낮아진 온도의 제1 유체가 상기 제1 유체 저장탱크(710)로 유입되게 된다. 이에, 상기 제1 유체 저장탱크(710)에는 제1 유체를 적정의 온도로 유지시키기 위한 제1 유체 온도유지장치(740)가 구성된다.The upper region of the
여기서, 상기 제1 유체의 적정 온도는 이송유체의 온도보다 상대적으로 높아야 한다. 바람직하게 상기 제1 유체의 적정 온도는 30 ~ 60℃의 범위에서 이루어질 수 있다.Here, the appropriate temperature of the first fluid should be relatively higher than the temperature of the transfer fluid. Preferably, the appropriate temperature of the first fluid may be made in the range of 30 ~ 60 ℃.
상기 제1 유체의 적정 온도가 30℃ 미만인 경우에는 이송유체의 온도 상승 효과를 기대하기 어렵고, 60℃를 초과하는 경우에는 이송유체의 온도도 상승되게 되어 피막물질의 겔화가 지연되어 진원도가 저하될 수 있는 단점이 있다.If the appropriate temperature of the first fluid is less than 30 ℃, it is difficult to expect an effect of increasing the temperature of the transported fluid, and if it exceeds 60 ℃, the temperature of the transported fluid is also increased, so that the gelation of the coating material is delayed and the roundness is reduced. There are possible drawbacks.
계속하여 첨부된 도 4를 참조하면, 제2 유체순환부(800)는 이송관(450)의 하부 외측 영역을 제2 온도로 유지하는 기능을 수행하는 것으로서, 제2 유체가 수용되는 제2 유체 저장탱크(810), 제2 유체 순환하우징(820), 제2 유체순환펌프(830) 및 제2 유체 온도유지장치(840)를 포함하여 구성된다.4, the second
상기 제2 유체 저장탱크(810)에는 제2 유체가 저장 수용된다.A second fluid is stored and accommodated in the second
상기 제2 유체 순환하우징(820)은 이송관(450)의 하부 외측 영역을 밀폐하는 구조로 이루어진 것으로서, 그 중심부에는 상기 이송관(450)이 관통되는 구조이다. 이때, 상기 제2 유체 저장탱크(810)와 상기 제2 유체 순환하우징(820)은 공급유로(도면부호 미표시) 및 배출유로(도면부호 미표시)를 통해 제1 유체가 이동될 수 있는 통로가 구성된다. 또한, 상기 공급유로 또는 배출유로 중 선택된 하나의 유로에는 상기 제2 유체 저장탱크(810)에 저장된 제2 유체를 상기 제2 유체 순환하우징(820)으로 공급하기 위한 제2 유체순환폄프(830)가 구성된다.The second
상기 제2 유체순환폄프(830)에 의해 상기 제2 유체 저장탱크(810)에 저장된 제2 유체는 상기 제2 유체 순환하우징(820)으로 공급되고, 상기 제2 유체 순환하우징(820)으로 공급된 제2 유체는 상기 제2 유체 순환하우징(820)의 내부에서 순환되며, 순환된 제2 유체는 배출유로를 통해 다시 제2 저장탱크(810)로 수용된다.The second fluid stored in the second
상기 이송관(450)의 상부 영역은 이송유체의 온도를 하강시켜야 노즐(400)에서 분출된 피막물질의 강도를 향상시킬 수 있다. 그러나 상기 제2 유체 순환하우징(820)으로 공급된 제2 유체는 그 내부를 이송유체에 의해 열을 흡수하여 온도가 상승되게 되고, 상승된 온도의 제2 유체가 상기 제2 유체 저장탱크(810)로 유입되게 된다. 이에, 상기 제2 유체 저장탱크(810)에는 제2 유체를 적정의 온도로 유지시키기 위한 제2 유체 온도유지장치(840)가 구성된다.In the upper region of the
여기서, 상기 제2 유체의 적정 온도는 이송유체의 온도보다 상대적으로 낮아야 한다. 바람직하게 상기 제2 유체의 적정 온도는 4 ~ 10℃의 범위에서 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제2 유체의 적정 온도가 4℃ 미만인 경우에는 캡슐의 강도 향상 대비 온도를 유지하는 데 소요되는 비용이 증가되어 실효성이 저하되고, 10℃를 초과하는 경우에는 이송유체의 온도 상승으로 캡슐의 강도 향상을 기대하기 어려운 단점이 있다.Here, the appropriate temperature of the second fluid should be relatively lower than the temperature of the transfer fluid. Preferably, an appropriate temperature of the second fluid may be in the range of 4 to 10°C. At this time, when the appropriate temperature of the second fluid is less than 4 ℃, the cost required to maintain the temperature is increased compared to improving the strength of the capsule, and effectiveness is reduced. There is a disadvantage that it is difficult to expect an improvement in the strength of
도 5는 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에서 제1 유체 순환하우징과 제2 유체 순환하우징의 단면도를 나타낸 도면이다.5 is a view showing a cross-sectional view of the first fluid circulation housing and the second fluid circulation housing in the automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention.
첨부된 도 5를 참조하면, 제1 유체 순환하우징(720)은 제1 공급유로(711)와 제1 배출유로(712)를 통해 제1 유체 저장탱크(710)와 연결되고, 제2 유체 순환하우징(820)은 제2 공급유로(811)와 제2 배출유로(812)를 통해 제2 유체 저장탱크(810)와 연결된다. 또한, 도 5에 도시된 상기 제1 유체 순환하우징(720)과 제2 유체 순환하우징(820)이 분리된 구조로 도시하였으나, 상기 제1 유체 순환하우징(720)과 제2 유체 순환하우징(820)이 결합된 일체형도 가능하다. 그러나 상기 제1 유체 순환하우징(720)과 제2 유체 순환하우징(820) 사이의 열전도를 방지하기 위해서는 분리 또는 이격된 구조가 바람직하고, 더욱 바람직하게 상기 제1 유체 순환하우징(720)과 제2 유체 순환하우징(820) 사이에는 열전도를 방지하는 열전도 방지패드(750)가 설치될 수 있다.5, the first
여기서, 상기 제1 유체 순환하우징(720)의 내부에서는 공급된 제1 유체가 순환하면서 열 방출이 이루어지고, 상기 제2 유체 순환하우징(820)의 내부에서는 공급된 제2 유체가 순환하면서 열 흡수가 이루어진다.Here, heat is emitted while the supplied first fluid circulates inside the first
따라서, 상기 제1 유체 순환하우징(720)과 제2 유체 순환하우징(820)의 내부에서는 유체의 열 방출 및 흡수에 따라 밀도가 다르게 나타나게 된다.Accordingly, in the first
상기 제1 유체 순환하우징(720)의 내부에서는 제1 유체의 열 방출에 의해 밀도 증가로, 상기 제1 공급유로(711)는 상기 제1 유체 순환하우징(720)의 상단에 연결되고, 상기 제1 배출유로(712)는 상기 제1 유체 순환하우징(720)의 하단에 연결될 수 있다.In the interior of the first
또한, 상기 제2 유체 순환하우징(820)의 내부에서는 제2 유체의 열 흡수에 의해 밀도 감소로, 상기 제2 공급유로(811)는 상기 제2 유체 순환하우징(820)의 하단에 연결되고, 상기 제2 배출유로(812)는 상기 제2 유체 순환하우징(820)의 하단에 연결될 수 있다.In addition, in the inside of the second
상기의 구성에서 제1 유체 및 제2 유체는 액체 상태의 물질 또는 공기(air) 등, 상기 이송관(450)의 외적 환경을 유지할 수 있는 것이라면 어느 것이라도 상관없다. 또한, 상기 제1 유체 및 제2 유체는 이송유체와 동일한 물질이 사용될 수 있으며, 여기에는 중쇄 지방산 트라이글리세라이드(MCT), 식물 유지(야자유, 해바라기유, 홍화유, 참기름, 유채유, 포도씨유 및 이들의 혼합물 등), 유동 파라핀 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.In the above configuration, the first fluid and the second fluid may be any one capable of maintaining the external environment of the
이와 같은, 상기 제1 유체순환부(700)와 제2 유체순환부(800)의 구성에 의하면, 이송관(450)의 외부 환경을 실내 환경에 구애받지 않고 일률적으로 유지할 수 있어, 캡슐 제조장치의 운전 실내운전 조건을 확장할 수 있다. 뿐만 아니라 이송관(450)의 상부 영역은 이송유체의 온도보다 상대적으로 높은 온도로 유지되어 캡슐이 초기 형성에 대한 동심도 및 진원도를 향상시킬 수 있고, 이송관(450)의 하부 영역은 이송유체의 온도보다 상대적으로 낮은 온도로 유지되어 캡슐의 표면 강도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the configuration of the first
이에 더하여, 본 발명에서는 생산되는 캡슐의 품질 및 초당 생산수량을 검출하여 양질의 캡슐을 생산하기 위한 피드백 장치로서 제어부가 구성된다.In addition, in the present invention, the control unit is configured as a feedback device for producing quality capsules by detecting the quality of the capsules produced and the production quantity per second.
제어부(900)는 이송관(450)을 통과하는 캡슐의 동심도 및 통과 개수를 검출하여 단속기(300)에서 분출되는 충전물질량을 제어하는 기능을 수행하는 것으로서, 도 6은 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 적용된 제어부의 구성을 나타낸 도면이다.The
첨부된 도 6을 참조하면, 상기 제어부(900)는 비전모듈(910) 및 레이저모듈(920), 제어모듈(930) 및 표시모듈(940)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 6 attached, the
비전모듈(910)은 이송관(450)을 통과하는 캡슐의 동심도를 검출하는 기능을 수행하는 것으로서, 상기 이송관(450)의 일측에 배치되어 광원을 조사하는 조명유닛(911) 및 상기 이송관(450)의 타측에 배치되어지되 상기 조명유닛(911)과 마주하게 배치되는 촬상유닛(912)을 포함한다.The
이에, 상기 촬상유닛(912)에 의해 촬영되는 영상에는 상기 조명유닛(911)에서 조사된 광에 의해 캡슐의 피막물질 층과 충전물질 층이 구분된 이미지를 획득할 수 있다.Accordingly, in the image photographed by the
이에, 획득된 상기 이미지에 근거하여 제어모듈에서 충전물질의 동심도를 산출하는 과정에 대하여 설명한다.Accordingly, a process of calculating the concentricity of the filling material in the control module based on the obtained image will be described.
도 7은 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치에 적용된 제어부에서 동심도를 검출하는 과정에 대한 설명을 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a process for detecting concentricity in a control unit applied to an automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus having improved concentricity and strength of a capsule according to the present invention.
첨부된 도 7을 참조하면, 제어모듈(930)은 획득된 이미지로부터 피막물질(Pw)의 중심점(Xw, Yw), 충전물질(Pc)의 중심점(Xc, Yc)을 검출할 수 있고, 검출된 각각의 중심점을 이용하여 충전물질과 피막물질에 대한 중심도 거리, 피막물질의 두께 및 허용편차를 산출하며, 산출된 동심도의 편차가 허용편차의 범위 내에 있는지를 판단하고, 판단된 결과를 출력하게 된다.7, the
충전물질과 피막물질에 대한 중심점 거리는 다음의 수학식 1로 산출된다.The distance between the center points of the filling material and the coating material is calculated by
여기서, 는 피막물질의 중심좌표와 충전물질에 대한 중심점의 거리, Xw는 피막물질의 X축 좌표, Xc는 충전물질의 X축 좌표, Yw는 피막물질의 Y축 좌표, Yc는 충전물질의 Y축 좌표이다.here, is the distance between the center coordinate of the coating material and the center point of the filling material, Xw is the X-axis coordinate of the coating material, Xc is the X-axis coordinate of the filling material, Yw is the Y-axis coordinate of the coating material, Yc is the Y-axis coordinate of the filling material am.
피막물질의 두께는 다음의 수학식 2로 산출된다.The thickness of the coating material is calculated by
여기서, TWr은 피막물질의 두께, D는 피막물질의 직경, d는 충전물질의 직경이다.Here, TWr is the thickness of the coating material, D is the diameter of the coating material, and d is the diameter of the filling material.
허용편차는 다음의 수학식 3으로 산출된다.The allowable deviation is calculated by the following Equation (3).
여기서, Dc는 허용편차, P*는 허용 편차계수, TWr은 피막물질의 두께이다.Here, Dc is the allowable deviation, P * is the allowable deviation coefficient, and TWr is the thickness of the coating material.
또한, 중심점 사이의 거리와 허용편차를 통해 동심도를 만족하는 판단은 다음의 수학식 4로 정의된다.In addition, the determination that satisfies the concentricity through the distance between the center points and the allowable deviation is defined by the following Equation (4).
여기서, 는 피막물질의 중심좌표와 충전물질에 대한 중심점의 거리, Dc는 허용편차이다.here, is the distance between the center coordinates of the coating material and the center point to the filling material, and Dc is the allowable deviation.
즉, 수학식 4에 따르면, 상기 제어부(930)는 피막물질의 중심좌표와 충전물질에 대한 중심점의 거리()가 허용편차(Dc)와 같거나 상대적으로 작으면, 동심도를 만족하는 것으로 판단하여 적합판정을 출력하고, 그렇지 않은 동심도를 만족하지 않는 것으로 판단하여 부적합판정을 출력하게 된다.That is, according to Equation 4, the
레이저모듈(920)은 이송관(450)을 통해 낙하되는 캡슐의 개수를 검출하는 것으로서, 특정 파장대역의 레이저 광을 방출하는 레이저 방출유닛(921), 상기 레이저 방출유닛(921)에서 방출되는 레이저 광을 수광하는 센서유닛(922)을 포함하여 구성된다.The
이때, 상기 센서유닛(922)은 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 또는 CCD(Charge Coupled Device) 라인 센서가 적용될 수 있으나, 상기 레이저 방출유닛(921)에서 방출되는 특정 파장대역의 레이저 광을 수광할 수 있는 센서이면 충분하다.At this time, the
상기의 구성에 의하면, 상기 센서유닛(922)은 레이저 방출유닛(921)으로부터 방출된 레이저 광을 수광하는 데, 상기 레이저 방출유닛(921)과 상기 센서유닛(922) 사이에 캡슐이 지나가게 되면 상기 레이저 방출유닛(921)에서는 일시적으로 레이저 광을 수신하지 못하게 된다. 이에, 상기 센서유닛(922)은 레이저 광을 수신하는 못하는 경우마다 이를 출력신호가 출력되게 한다.According to the above configuration, the
제어모듈(930)은 비전모듈(910)로부터 전송된 이미지에 근거하여 동심도에 대한 적합 또는 부적합을 판단하고, 레이저모듈(920)로부터 전송된 출력신호에 근거하여 초당(또는 분당) 생산되는 캡슐의 개수를 산출하여 표시모듈(940)에 표시되도록 제어한다.The
또한, 상기 제어부(930)는 동심도에 대한 판단결과와 초당(또는 분당) 생산되는 캡슐의 개수에 근거하여 단속기(300, 도 1 참조)로 진동주기를 제어하는 진동주기 제어신호를 출력되게 한다.In addition, the
본 발명에 의하면, 노즐에서 분출된 피막물질이 충전물질을 감싸서 액적을 형성하는 캡슐 성형과정에서, 캡슐이 성형되는 시점에서 이송관 주변 온도를 소정 온도로 유지됨에 따라 피막물질이 충전물질을 감싸는 시간과 충전물질이 중심에 위치할 수 있는 시간이 확보되어, 충전물질이 캡슐의 중심에 자리잡을 수 있으므로, 제조된 캡슐의 충전물질이 동심도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, in the capsule molding process in which the coating material ejected from the nozzle surrounds the filling material to form droplets, the time the coating material wraps the filling material as the temperature around the transfer pipe is maintained at a predetermined temperature at the time the capsule is molded Since the time for the filling material to be located in the center is secured, and the filling material can be positioned in the center of the capsule, there is an advantage that the filling material of the manufactured capsule can improve the concentricity.
또한, 피막물질이 경화되는 구간에서 이송관의 주변 온도를 경화에 적합한 온도로 유지하여 피막물질의 경화를 신속하게 함으로써, 피막물질의 강도를 적정 수준으로 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that the strength of the coating material can be maintained at an appropriate level by quickly curing the coating material by maintaining the ambient temperature of the transfer pipe at a temperature suitable for curing in the section where the coating material is cured.
이에 더하여, 캡슐이 제조되는 생산 속도 및 동심도를 모니터링하여 생산되는 캡슐의 품질을 최적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that the quality of the capsules produced can be optimally maintained by monitoring the production speed and concentricity at which the capsules are manufactured.
상기에서는 본 발명에 따른 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위 및 발명의 설명, 첨부한 도면의 범위내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위내에 속한다.In the above, a preferred embodiment of the automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule according to the present invention has been described, but the present invention is not limited thereto, and the claims and description of the invention, and the scope of the accompanying drawings It is possible to carry out various modifications within the scope, and this also falls within the scope of the present invention.
100: 충전물질 공급부 200: 피막물질 공급부
300; 단속기 400: 노즐
450: 이송관 500: 이송유체 공급부
600: 캡슐 분리부 700: 제1 유체순환부
800: 제2 유체순환부 900: 제어부100: filling material supply unit 200: coating material supply unit
300; Chopper 400: Nozzle
450: transfer pipe 500: transfer fluid supply unit
600: capsule separation unit 700: first fluid circulation unit
800: second fluid circulation unit 900: control unit
Claims (5)
피막물질 공급부(200)로부터 공급되는 피막물질과 상기 단속기(300)에서 공급되는 충전물질을 분출하는 노즐(400);
상기 노즐(400)에서 분출되는 충전물질을 피막물질이 감싸 액적화되고, 액적화된 캡슐이 이송되는 이송관(450);
상기 이송관(450)의 상부에 상기 캡슐을 이송시키는 이송유체를 공급하는 이송유체 공급부(500);
상기 이송관(450)을 통과한 캡슐과 이송유체를 분리하고, 분리된 이송유체를 상기 이송유체 공급부(500)로 공급하는 캡슐 분리부(600);
상기 이송관(450)의 상부 외측 영역을 제1 온도로 유지하도록 제1 유체를 순환시키는 제1 유체순환부(700);
상기 이송관(450)의 하부 외측 영역을 제2 온도로 유지하도록 제2 유체를 순환시키는 제2 유체순환부(800); 및
상기 이송관(450)을 통과하는 캡슐의 동심도 및 통과 개수를 검출하여 상기 단속기(300)에서 분출되는 충전물질량을 제어하는 제어부(900);
를 포함하되,
상기 캡슐 분리부(600)는,
상기 이송관(450)의 하부측에 경사지게 배치되는 제1 스크린(611)과 상기 제1 스크린(611)의 하부에 배치되고 상기 제1 스크린(611)의 공극보다 상대적으로 작은 공극을 갖는 제2 스크린(612)으로 구성되는 스크린(610);
상기 스크린(610)의 하부에 배치되어 이송유체를 수집하는 이송유체 수집탱크(620); 및
상기 제1 스크린(611)에 의해 선별된 캡슐이 수용되는 제1 캡슐 수집탱크(631)와 상기 제2 스크린(611)에 의해 선별된 캡슐이 수용되는 제2 캡슐 수집탱크(632)로 구성되는 캡슐 수집탱크(630);
를 포함하고,
상기 제1 유체순환부(700)는,
상기 제1 유체가 수용되는 제1 유체 저장탱크(710);
상기 이송관(450)의 상부 외측 영역을 밀폐하는 제1 유체 순환하우징(720);
상기 제1 유체 저장탱크(710)에 저장된 제1 유체를 상기 제1 유체 순환하우징(720)으로 공급하기 위한 제1 유체순환폄프(730); 및
상기 제1 유체 저장탱크(710)에 수용된 상기 제1 유체를 적정의 온도로 유지시키기 위한 제1 유체 온도유지장치(740);
를 포함하여 구성되며,
상기 제2 유체순환부(800)는,
상기 제2 유체가 수용되는 제2 유체 저장탱크(810);
상기 이송관(450)의 하부 외측 영역을 밀폐하는 제2 유체 순환하우징(820);
상기 제2 유체 저장탱크(810)에 저장된 제2 유체를 상기 제2 유체 순환하우징(820)으로 공급하기 위한 제2 유체순환펌프(830); 및
상기 제2 유체 저장탱크(810)에 수용된 상기 제2 유체를 적정의 온도로 유지시키기 위한 제2 유체 온도유지장치(840);
를 포함하여 구성되고,
상기 제어부(900)는,
상기 이송관(450)을 통과하는 캡슐의 피막물질 층과 충전물질 층이 구분된 이미지를 획득하는 비전모듈(910);
상기 이송관(450)을 통과하는 캡슐의 시간당 개수를 검출하는 레이저모듈(920); 및
상기 비전모듈(910)에서 획득된 이미지로부터 피막물질(Pw)의 중심점(Xw, Yw), 충전물질(Pc)의 중심점(Xc, Yc)을 검출하고, 검출된 각각의 중심점을 이용하여 충전물질과 피막물질에 대한 중심도 거리, 피막물질의 두께 및 허용편차를 산출하며, 산출된 동심도의 편차가 허용편차의 범위 내에 있는지를 판단하고, 판단된 결과를 출력하는 제어모듈(930);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치.Interrupter 300 for intermittently supplying the filling material supplied from the filling material supply unit 100;
a nozzle 400 for ejecting the coating material supplied from the coating material supply unit 200 and the filling material supplied from the interrupter 300;
A film material is wrapped around the filling material ejected from the nozzle 400 to form droplets, and a transfer pipe 450 through which the dropletized capsule is transported;
a transfer fluid supply unit 500 for supplying a transfer fluid for transferring the capsule to an upper portion of the transfer pipe 450;
a capsule separation unit 600 for separating the capsule and the conveying fluid passing through the conveying pipe 450 and supplying the separated conveying fluid to the conveying fluid supply unit 500;
a first fluid circulation unit 700 for circulating a first fluid to maintain an upper outer region of the transfer pipe 450 at a first temperature;
a second fluid circulation unit 800 for circulating a second fluid to maintain the lower outer region of the transfer pipe 450 at a second temperature; and
a control unit 900 for controlling the amount of filling material ejected from the interrupter 300 by detecting the concentricity and the number of passages of the capsule passing through the transfer pipe 450;
including,
The capsule separation unit 600,
The first screen 611 is inclinedly disposed on the lower side of the transfer pipe 450 and the second screen 611 is disposed under the first screen 611 and has a relatively smaller void than the void of the first screen 611 . a screen 610 consisting of a screen 612;
a transport fluid collection tank 620 disposed under the screen 610 to collect transport fluid; and
A first capsule collection tank 631 in which the capsules selected by the first screen 611 are accommodated and a second capsule collection tank 632 in which the capsules selected by the second screen 611 are accommodated. Capsule collection tank 630;
including,
The first fluid circulation unit 700,
a first fluid storage tank 710 in which the first fluid is accommodated;
a first fluid circulation housing 720 for sealing the upper outer region of the transfer pipe 450;
a first fluid circulation pump 730 for supplying the first fluid stored in the first fluid storage tank 710 to the first fluid circulation housing 720; and
a first fluid temperature maintaining device 740 for maintaining the first fluid accommodated in the first fluid storage tank 710 at an appropriate temperature;
It consists of
The second fluid circulation unit 800,
a second fluid storage tank 810 in which the second fluid is accommodated;
a second fluid circulation housing 820 sealing the lower outer region of the transfer pipe 450;
a second fluid circulation pump 830 for supplying the second fluid stored in the second fluid storage tank 810 to the second fluid circulation housing 820; and
a second fluid temperature maintaining device 840 for maintaining the second fluid accommodated in the second fluid storage tank 810 at an appropriate temperature;
consists of,
The control unit 900,
a vision module 910 for acquiring an image in which the coating material layer and the filling material layer of the capsule passing through the transfer pipe 450 are separated;
a laser module 920 for detecting the number of capsules per hour passing through the transfer pipe 450; and
From the image acquired by the vision module 910, the center points (Xw, Yw) of the coating material (Pw) and the center points (Xc, Yc) of the filling material (Pc) are detected, and the filling material is used using each of the detected center points a control module 930 for calculating the distance between the centroid and the film material, the thickness of the film material and the allowable deviation, determining whether the calculated deviation of the concentricity is within the allowable deviation range, and outputting the determined result;
Automatic environmental compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule, characterized in that it comprises a.
상기 제1 유체 공급부(700)의 제1 온도는 30 ~ 60℃의 범위인 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치.The method according to claim 1,
The first temperature of the first fluid supply unit 700 is in the range of 30 ~ 60 ℃ automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule.
상기 제2 유체 공급부(800)의 제2 온도는 4 ~ 10℃의 범위인 캡슐의 동심도 및 강도를 향상시킨 자동 환경 보상 캡슐 제조장치.The method according to claim 1,
The second temperature of the second fluid supply unit 800 is in the range of 4 to 10 ℃, the automatic environment compensation capsule manufacturing apparatus with improved concentricity and strength of the capsule.
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