KR102333883B1 - 캡슐 충진기용 원료 공급 장치 - Google Patents

캡슐 충진기용 원료 공급 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 파우더 호퍼로부터 공급되는 파우더를 수용하는 복수개의 성형홀(111)이 N개의 그룹 단위로 구성되어 방사형으로 배열 형성된 도징 디스크(110), 도징 디스크(110) 상단에 형성되고, 각 그룹별로 파우더를 2단계 이상으로 순차적으로 압축하도록 상이한 압축 높이로 스트로크하는 제1 탬핑 핀(120), 도징 디스크(110)를 스냅 회전시켜 제1 탬핑 핀(120)의 형성위치에 성형홀(111)을 정렬시키는 구동부(130), 제1 탬핑 핀(120)에 의해 최종적으로 압축 성형된 파우더 슬러그를 바디 세그먼트(11)의 바디 캡슐(12)로 삽입시키는 제2 탬핑 핀(140), 및 도징 디스크(110)를 커버하고, 도징 디스크(110)의 회전을 가이드하는, 도징 챔버(150)를 포함하되, 도징 디스크(110)는 상단 도징 디스크(110A) 및 하단 도징 디스크(110B)로 분리 구성되고, 상단 도징 디스크(110A)의 상단 성형홀(111a)은 하단 도징 디스크(110B)의 하단 성형홀(111b) 내부로 튜브(110a-1) 형상으로 일정 길이만큼 연장되어 삽입되고, 파우더 원료의 특성에 따라 상단 도징 디스크(110A) 및 하단 도징 디스크(110B) 사이의 전체 성형홀(111) 깊이를 조절할 수 있는, 캡슐 충진기용 원료 공급 장치를 개시한다.

Description

캡슐 충진기용 원료 공급 장치{DEVICE OF PROVIDING POWER FOR CAPSULE FILLER}
본 발명은 성형홀이 형성된 도징 디스크를 상단 도징 디스크 및 하단 도징 디스크로 상하 분리 구성하여서, 도징 디스크의 교체없이, 파우더 원료의 특성에 따라, 도징 디스크의 전체 성형홀 깊이를 조절하여 캡슐에 투입되는 파우더의 중량을 쉽게 변경할 수 있는, 캡슐 충진기용 원료 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 캡슐제를 생산하는 캡슐 충진기는 회전테이블과 캡슐공급부와 원료공급부와 불량배출부와 캡슐결합부와 캡슐배출부로 구성되고, 원료공급부는 복수개의 성형홀에 파우더를 투입하여 탬핑 핀에 의해 압축 성형하는 도징 디스크를 포함한다.
한편, 이와 관련한 선행기술로서, 한국 등록특허공보 제10-1405130호가 개시되어 있는데, 종래기술에 의한 캡슐 충진기의 원료 투입장치용 스크래핑 장치의 충진 테이블(4)에는 충진핀(43)이 삽입되는 하판(41)의 둘레에 다수의 충진공(42)이 형성되어 충진핀(43)에 의해 원료를 압축 성형하도록 한다.
하지만, 캡슐 내부에 담기는 파우더 원료의 중량은 하판인 도징 디스크의 두께에 의해 결정되는데, 하판이 단일부품으로 구성되어, 생산하고자 하는 파우더 원료의 중량에 따라 도징 디스크의 두께를 추후 변경하는 것이 불가능하다.
이에, 파우더 원료의 압축성, 밀도 등 원료의 특성이 변경될 수 있는데, 변경된 파우더 원료의 특성에 따라 도징 디스크의 두께를 변경할 필요성이 제기된다.
한국 등록특허공보 제10-1405130호 (캡슐 충진기의 원료 투입장치용 스크래핑 장치, 2014.06.17) 한국 등록특허공보 제10-1872499호 (캡슐제 생산용 장치, 2018.07.05)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 성형홀이 형성된 도징 디스크를 상단 도징 디스크 및 하단 도징 디스크로 상하 분리 구성하여서, 도징 디스크의 교체없이, 파우더 원료의 특성에 따라, 도징 디스크의 전체 성형홀 깊이를 조절하여 캡슐에 투입되는 파우더의 중량을 쉽게 변경할 수 있는, 캡슐 충진기용 원료 공급 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 파우더 호퍼로부터 공급되는 파우더를 수용하는 복수개의 성형홀이 N개의 그룹 단위로 구성되어 방사형으로 배열 형성된 도징 디스크; 상기 도징 디스크 상단에 형성되고, 각 그룹별로 파우더를 2단계 이상으로 순차적으로 압축하도록 상이한 압축 높이로 스트로크하는 제1 탬핑 핀; 상기 도징 디스크를 스냅 회전시켜 상기 제1 탬핑 핀의 형성위치에 상기 성형홀을 정렬시키는 구동부; 상기 제1 탬핑 핀에 의해 최종적으로 압축 성형된 파우더 슬러그를 바디 세그먼트의 바디 캡슐로 삽입시키는 제2 탬핑 핀; 및 상기 도징 디스크를 커버하고, 상기 도징 디스크의 회전을 가이드하는, 도징 챔버;를 포함하되, 상기 도징 디스크는 상단 도징 디스크 및 하단 도징 디스크로 분리 구성되고, 상기 상단 도징 디스크의 상단 성형홀은 상기 하단 도징 디스크의 하단 성형홀 내부로 튜브 형상으로 일정 길이만큼 연장되어 삽입되고, 파우더 원료의 특성에 따라 상기 상단 도징 디스크 및 상기 하단 도징 디스크 사이의 전체 성형홀 깊이를 조절하는, 캡슐 충진기용 원료 공급 장치를 제공한다.
여기서, 상기 상단 성형홀의 튜브는 상기 하단 성형홀의 깊이만큼 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 전체 성형홀 깊이를 조절하는 조절부를 더 포함하고, 상기 조절부는 상기 상단 도징 디스크의 하부 중앙에 형성된 스토퍼와, 상기 하단 도징 디스크의 상부 중앙에 관통 형성된 볼트홀과, 상기 스토퍼에 결합되어 상기 볼트홀을 관통하여 나사체결되는 조절볼트로 구성되어, 상기 조절볼트의 회전에 의해 상기 하단 도징 디스크로부터 상기 상단 도징 디스크를 이격시켜 상기 전체 성형홀 깊이를 변경할 수 있다.
또한, 상기 조절볼트에 인접하여 상기 상단 도징 디스크의 높이 변경을 식별하도록 하는 스케일이 형성될 수 있다.
또한, 상기 도징 디스크의 하단에 형성되어 상기 도징 디스크를 지지하고, 상기 제2 탬핑 핀의 형성위치에서는 개방되도록 링 형상으로 형성된, 링 스크래퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 도징 디스크의 중앙에 결합된 스핀들 샤프트와, 상기 스핀들 샤프트와 결합되어 상기 도징 디스크를 스냅 회전시키는 인덱스 드라이브와, 상기 인덱스 드라이브로 회전 구동을 제공하는 전기모터로 구성될 수 있다.
또한, 상기 상단 도징 디스크의 외곽 테두리 측면에는 상기 도징 챔버와의 밀폐를 위한 실링이 인입되어 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 성형홀이 형성된 도징 디스크를 상단 도징 디스크 및 하단 도징 디스크로 상하 분리 구성하여서, 도징 디스크의 교체없이, 파우더 원료의 특성에 따라, 도징 디스크의 전체 성형홀 깊이를 조절하여 캡슐에 투입되는 파우더의 중량을 쉽게 변경할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 캡슐 충진기의 원료 투입장치용 스크래핑 장치를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 캡슐 충진기용 원료 공급 장치 관련 전체 구성을 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 캡슐 충진기용 원료 공급 장치를 분리 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 캡슐 충진기용 원료 공급 장치의 도징 디스크의 성형홀 깊이 조절을 예시한 것이다.
도 5는 도 3의 상단 도징 디스크 및 하단 도징 디스크의 평면도를 각각 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 실시예에 의한 캡슐 충진기용 원료 공급 장치는, 파우더 호퍼로부터 공급되는 파우더를 수용하는 복수개의 성형홀(111)이 N개의 그룹 단위로 구성되어 방사형으로 배열 형성된 도징 디스크(110), 도징 디스크(110) 상단에 형성되고, 각 그룹별로 파우더를 2단계 이상으로 순차적으로 압축하도록 상이한 압축 높이로 스트로크하는 제1 탬핑 핀(120), 도징 디스크(110)를 스냅 회전시켜 제1 탬핑 핀(120)의 형성위치에 성형홀(111)을 정렬시키는 구동부(130), 제1 탬핑 핀(120)에 의해 최종적으로 압축 성형된 파우더 슬러그를 바디 세그먼트(11)의 바디 캡슐(12)로 삽입시키는 제2 탬핑 핀(140), 및 도징 디스크(110)를 커버하고, 도징 디스크(110)의 회전을 가이드하는, 도징 챔버(150)를 포함하되, 도징 디스크(110)는 상단 도징 디스크(110A) 및 하단 도징 디스크(110B)로 분리 구성되고, 상단 도징 디스크(110A)의 상단 성형홀(111a)은 하단 도징 디스크(110B)의 하단 성형홀(111b) 내부로 튜브(110a-1) 형상으로 일정 길이만큼 연장되어 삽입되고, 파우더 원료의 특성에 따라 상단 도징 디스크(110A) 및 하단 도징 디스크(110B) 사이의 전체 성형홀(111) 깊이를 조절하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 전술한 구성의 캡슐 충진기용 원료 공급 장치를 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 도징 디스크(dosing disk)(110)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 파우더 호퍼(powder hopper)(미도시)로부터 공급되는 캡슐제 생산용 파우더를 수용하는 복수개의 성형홀(111)이 N개의 그룹 단위로 구성되어 방사형으로 2열로 배열되어 그룹 단위별로 이격되어 형성된다.
도 5를 참고하면, 본 실시예에서 2열로 배열된 성형홀(111a,111b)은 그룹핑되어 6개의 그룹으로 구성될 수 있고, 5개의 그룹은 파우더의 압축 성형을 위한 것이고, 1개의 그룹은 바디 캡슐(12)로의 배출을 위한 것으로 이루어질 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4를 참고하면, 도징 디스크(110)는 상단 도징 디스크(110A) 및 하단 도징 디스크(110B)로 분리 구성되고, 상단 도징 디스크(110A)의 상단 성형홀(111a)은 하단 도징 디스크(110B)의 하단 성형홀(111b) 내부로 튜브(110a-1) 형상으로 일정 길이만큼 연장되어 삽입되고, 파우더 원료의 특성에 따라 상단 도징 디스크(110A)의 높이를 가변시켜 상단 도징 디스크(110A) 및 하단 도징 디스크(110B) 사이의 전체 성형홀 깊이를 조절하도록 할 수 있다.
즉, 효능과는 무관하게, 압축성, 파우더 입자 크기, 파우더 입자의 형상, 밀도 등의 파우더 원료의 특성이 변경될 수 있으므로, 상단 도징 디스크(110A) 및 하단 도징 디스크(110B)를 상하로 분리 구성하여서, 변경된 파우더 원료의 특성에 따라 도징 디스크(110)의 두께를 변경하여 전체 성형홀 깊이를 조절할 수 있다.
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상단 성형홀(111a)의 튜브(110a-1)는 하단 성형홀(111b)의 깊이만큼 최대한 연장 형성되어 상단 도징 디스크(110A) 및 하단 도징 디스크(110B)의 밀착시에 그 사이에 유격이 발생하지 않도록 하여 파우더가 비산되지 않도록 할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상단 도징 디스크(110A)의 외곽 테두리 측면에는 도징 챔버(150)와의 밀폐를 위한 실링(113)이 인입되어 형성되어서, 상단 도징 디스크(110A)의 높이 변경시에도 상단 도징 디스크(110A)와 도징 챔버(150)를 상호 밀폐시켜 파우더가 상단 도징 디스크(110A)와 하단 도징 디스크(110B) 사이로 유입되지 않도록 할 수 있다.
다음, 제1 탬핑 핀(tamping pin)(120)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도징 디스크(110) 상단에, 구동부(130)에 위치하여 연결된 캠구조(미도시)에 의해 성형홀(111) 내부로 상하 스트로크하도록 형성된다.
여기서, 제1 탬핑 핀(120)은 각 그룹별로 파우더를 2단계 이상으로 순차적으로 압축하도록 상이한 압축 높이로 스트로크하여, 파우더를 단계적으로 압축해가면서 성형홀(111)을 충진해갈 수 있다.
다음, 구동부(transmission part)(130)는 도징 디스크(110)를 각 그룹별 이격된 각도만큼 이산적으로 스냅 회전시켜 제1 탬핑 핀(120)의 형성위치 하부에 성형홀(111)을 정렬시키도록 한다.
구체적으로, 구동부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 도징 디스크(110)의 중앙에 결합되어 베어링(133)에 의해 지지되어 회전하는 스핀들 샤프트(spindle shaft)(131)와, 스핀들 샤프트(131)와 결합되어 도징 디스크(110)를 이격 각도만큼 스냅 회전시키는 인덱스 드라이브(index drive)(132)와, 인덱스 드라이브(132)로 회전 구동을 제공하는 전기모터(미도시)로 구성될 수 있다.
다음, 제2 탬핑 핀(140)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 탬핑 핀(120)에 의해 최종적으로 압축 성형된 파우더 슬러그를 최종 압축 단계의 성형홀(112)로부터 캠구조(미도시)에 의해 하방으로 밀어내어 바디 세그먼트(11)의 바디 캡슐(12)로 삽입시킨다.
다음, 도징 챔버(150)는 도징 디스크(110)를 커버하여 파우더의 압축 성형시 파우더의 비산으로 인한 외부 유출을 차단하고, 도징 디스크(110)의 회전을 가이드한다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 도징 디스크(110) 상단에 전체 성형홀 깊이를 조절하는 조절부(160)를 더 포함하고, 조절부(160)는 상단 도징 디스크(110A)의 하부 중앙에 만입 형성된 스토퍼(161)와, 하단 도징 디스크(110B)의 상부 중앙에 관통 형성된 볼트홀(미도시)과, 스토퍼(161)에 결합되어 볼트홀을 관통하여 나사체결되는 조절볼트(162)로 구성되어, 조절볼트(162)의 회전에 의해 하단 도징 디스크(110B)로부터 상단 도징 디스크(110A)를 일정 높이로 이격시켜 전체 성형홀 깊이를 쉽게 변경할 수 있다.
또한, 도 3에 확대 도시된 바와 같이, 조절볼트(162)에 인접하여 상단 도징 디스크(110A)의 높이 변경을 식별하도록 하는 스케일(163)이 형성되어서, 전체 성형홀(111)의 깊이를 정밀하게 조절하도록 할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3을 참고하면, 도징 디스크(110)의 하단에 형성되어 도징 디스크(110)를 지지하고, 제2 탬핑 핀(140)의 형성위치에서는 개방되도록 링 형상으로 형성된, 링 스크래퍼(ring scraper)(170)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 링 스크래퍼(170)는 제1 탬핑 핀(120)에 의한 파우더 압축 성형시에 성형홀(111)의 저면을 폐쇄하도록 하고, 제2 탬핑 핀(140)에 의한 파우더 슬러그 배출시에 성형홀(112)의 저면을 바디 세그먼트(11)로 개방하도록 형성되고, 파우더 호퍼로부터 공급되는 파우더의 낭비를 방지하고 파우더의 누출로 인한 오염을 방지하도록 할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 캡슐 충진기용 원료 공급 장치에 의해서, 성형홀이 형성된 도징 디스크를 상단 도징 디스크 및 하단 도징 디스크로 상하 분리 구성하여서, 도징 디스크의 교체없이, 파우더 원료의 특성에 따라, 도징 디스크의 전체 성형홀 깊이를 조절하여 캡슐에 투입되는 파우더의 중량을 쉽게 변경할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 도징 디스크 110A : 상단 도징 디스크
110B : 하단 도징 디스크 111 : 성형홀
111a : 상단 성형홀 111a-1 : 튜브
111b : 하단 성형홀 112 : 성형홀
120 : 제1 탬핑 핀 130 : 구동부
131 : 스핀들 샤프트 132 : 인덱스 드라이브
133 : 베어링 140 : 제2 탬핑 핀
150 : 도징 챔버 160 : 조절부
161 : 스토퍼 162 : 조절볼트
163 : 스케일 170 : 링 스크래퍼
11 : 바디 세그먼트 12 : 바디 캡슐

Claims (7)

  1. 파우더 호퍼로부터 공급되는 파우더를 수용하는 복수개의 성형홀이 N개의 그룹 단위로 구성되어 방사형으로 배열 형성된 도징 디스크;
    상기 도징 디스크 상단에 형성되고, 각 그룹별로 파우더를 2단계 이상으로 순차적으로 압축하도록 상이한 압축 높이로 스트로크하는 제1 탬핑 핀;
    상기 도징 디스크를 스냅 회전시켜 상기 제1 탬핑 핀의 형성위치에 상기 성형홀을 정렬시키는 구동부;
    상기 제1 탬핑 핀에 의해 최종적으로 압축 성형된 파우더 슬러그를 바디 세그먼트의 바디 캡슐로 삽입시키는 제2 탬핑 핀;
    상기 도징 디스크를 커버하고, 상기 도징 디스크의 회전을 가이드하는, 도징 챔버; 및
    상기 도징 디스크의 하단에 형성되어 상기 도징 디스크를 지지하고, 상기 제2 탬핑 핀의 형성위치에서는 개방되도록 링 형상으로 형성된, 링 스크래퍼를 포함하되,
    상기 도징 디스크는 상단 도징 디스크 및 하단 도징 디스크로 분리 구성되고, 상기 상단 도징 디스크의 상단 성형홀은 상기 하단 도징 디스크의 하단 성형홀 내부로 튜브 형상으로 일정 길이만큼 연장되어 삽입되고, 파우더 원료의 특성에 따라 상기 상단 도징 디스크 및 상기 하단 도징 디스크 사이의 전체 성형홀 깊이를 조절하는,
    캡슐 충진기용 원료 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상단 성형홀의 튜브는 상기 하단 성형홀의 깊이만큼 연장 형성되는 것을 특징으로 하는,
    캡슐 충진기용 원료 공급 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전체 성형홀 깊이를 조절하는 조절부를 더 포함하고,
    상기 조절부는 상기 상단 도징 디스크의 하부 중앙에 형성된 스토퍼와, 상기 하단 도징 디스크의 상부 중앙에 관통 형성된 볼트홀과, 상기 스토퍼에 결합되어 상기 볼트홀을 관통하여 나사체결되는 조절볼트로 구성되어, 상기 조절볼트의 회전에 의해 상기 하단 도징 디스크로부터 상기 상단 도징 디스크를 이격시켜 상기 전체 성형홀 깊이를 변경하는 것을 특징으로 하는,
    캡슐 충진기용 원료 공급 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조절볼트에 인접하여 상기 상단 도징 디스크의 높이 변경을 식별하도록 하는 스케일이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    캡슐 충진기용 원료 공급 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 도징 디스크의 중앙에 결합된 스핀들 샤프트와, 상기 스핀들 샤프트와 결합되어 상기 도징 디스크를 스냅 회전시키는 인덱스 드라이브와, 상기 인덱스 드라이브로 회전 구동을 제공하는 전기모터로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    캡슐 충진기용 원료 공급 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 상단 도징 디스크의 외곽 테두리 측면에는 상기 도징 챔버와의 밀폐를 위한 실링이 인입되어 형성되는 것을 특징으로 하는,
    캡슐 충진기용 원료 공급 장치.
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