KR20020001714A - 하부로 기울어진 밸브가 포함된 충전헤드를 갖춘 충전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전 주둥이(22) 공급이 주둥이(22)와 비교하여 기울어지는 밸브(30)에 의해 조종되고, 밸브(30)가 공급관(28)에 의해 주둥이(22)에 연결되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 충전 주둥이(22)를 갖고 있고, 그 충전 주둥이를 통해 제품이 유출되며 주둥이(22)는 충전될 용기(12) 입구와 비교해서 도입되도록 설계된 유형의 충전기를 제안한다.

Description

하부로 기울어진 밸브가 포함된 충전헤드를 갖춘 충전기 {FILLING MACHINE WITH FILLING HEADS THAT ARE RESPECTIVELY PROVIDED WITH A DOWNWARD SLEWED VALVE}

이러한 기계들은 일반적으로 일련의 충전 주둥이를 갖춘 회전대를 갖고 있다. 용기들은 충전 주둥이의 아래에 배치되어 원형의 일정한 지점이 있는 회전대 위에 끼워진다. 일단 용기가 주둥이 아래에 적당한 자리를 잡으면 이 주둥이는 제품을 용기 내부에 방출하도록 제품을 공급한다. 필요한 충전 정도에 달성되면 주둥이를 통한 공급은 주둥이 공급 서킷(circuit) 안에 삽입된 밸브에 의해 중단되며 그때 용기는 회전대에서 풀어지는데 물론 회전대가 완전히 한바퀴 돌기 전이다.

회전대 위에 여러 주둥이들을 배치시켜서 동시에 여러 용기들을 충전시킬 수 있게 한다. 이것은 충전이 상대적으로 오래 걸리는 작업임에도 불구하고 일정한 기간에 다량의 용기들을 충전시킬 수 있게 한다. 사실상, 제품이 특히 거품이 너무 많이 일어나는 것을 피해야만 하는데 거품이 일면 용기가 일부분만 충전되거나 넘쳐서 제품 손실이 생길 수 있다. 이렇게 해서 충전기는 각각의 주둥이에 연합 밸브를 포함하고 있는 약 100개 이상의 주둥이를 갖을 수 있는 것이다.

공지된 충전기들에 있어서, 공급관을 통해 제품 유량을 명령하는 분배 밸브가 충전 주둥이에 연결되어 있다. 밸브과 주둥이는 동일한 케이스에 바로 통합되어 있거나 매우 짧은 거리로 서로 떨어져 있다.

그렇지만 주둥이 가까이에 밸브가 있어서 혼잡 문제가 제기되는데 상당한 수의 주둥이를 갖고 있는 회전대 기계의 경우에 특히 심하다. 이렇게 해서, 주둥이들이 배열된 회전대 영역 내에서의 혼잡성의 압박이 일반적으로 밸브들이 접근하기 어려운 기계들 개념이 들게 한다. 이러한 접근성의 부족으로 밸브 관리를 힘들게 하며, 고장난 경우에는 수리 기간이 오래 걸리게 한다.

게다가 이러한 심각한 혼잡 문제로 인해 몇몇 유형의 밸브들을 사용할 수 없게 만들기도 한다.

본 발명은 특히 병이나 단지들처럼 속이 우묵한 용기들 내에 예를 들어 음식물 같은 제품을 채우는 기계들에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 구상된 충전기의 회전대 부분을 묘사한 축 방향으로의 개략단면도.

도 2는 열려진 위치에서 묘사된 셔터인 폐쇄 셔터와 그 작동 방식들과 더불어 충전 주둥이의 청소 케이스를 더욱 특별히 보여주는 도 1의 상세단면도.

도 3은 셔터가 폐쇄 위치에서 묘사된 도 2와 동일한 단면도.

이러한 불리한 점들을 개선하기 위하여, 본 발명은 적어도 하나의 충전 주둥이를 갖는 유형의 충전기를 제시한다. 그 충전 주둥이를 통해 제품이 유출되고 그 주둥이는 충전 용기의 입구와 비교해서 도입된 것으로, 충전 주둥이 공급이 주둥이와 비교하여 이동된 밸브로 조종되고 그 밸브가 공급관에 의해 주둥이에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징은 아래 다음과 같다.

- 밸브가 충전 주둥이와 비교하여 하부를 향해 수직으로 이동된다.

- 밸브가 충전 용기와 비교하여 하부를 향해 수직으로 이동하며, 충전 용기자체는 충전 주둥이 아래에 배열된다.

- 충전기에는 각각의 충전 주둥이와 연결 밸브가 있는 여러 충전단들이 있고, 충전단들은 회전하는 회전대에 의해 지탱되고 회전대의 회전축 주위로 규칙적인 방식으로 서로 각을 이루어서 위치가 변경된다.

- 밸브들은 회전대 외부의 방사형 부분 내에 배열된다.

- 충전 주둥이는 주둥이 지지체와 연관된 고정 케이스 내에 넣어지며, 케이스에는 주둥이에 비교하여 배열된 통과 구멍이 있고, 폐쇄된 위치 내에서 구멍을 막고 방수 방식으로 케이스를 닫는 구동형 폐쇄 셔터가 있으며 충전기는 케이스 내에서 청소제를 순환시키기 위한 수단들을 갖고 있다.

- 폐쇄 셔터가 케이스의 폐쇄된 위치와 열려진 위치 사이에 있는 작동 수단들에 의해 조종된다.

- 케이스는 제품 배출 방향과 상당히 직각을 이루는 방향으로 자리를 차지한다.

- 각 충전단의 고정 케이스는 회전대와 밀접한 관련이 있다.

본 발명의 또 다른 특징들과 잇점들이 첨부도면과 비교하여 다음에 계속되는 상세한 설명들로 드러날 것이다.

도 1상에 물과 같은 아무것도 섞이지 않은 액체를 갖는 병(12)들과 같은 용기들의 충전을 보장하도록 설계된 충전기(10)를 개략적이고 부분적인 방식으로 도시하였다. 물론 본 발명은 모든 종류의 제품을 담을 수 있는 모든 유형의 용기들의 충전 시에 적용될 수 있다.

기계(10)는 고정 틀(16)과 비교하여 편리하게 상하로 규정되어질 축(A1)의 주위에 회전하여 올라간 회전대(14)를 갖고 있는 회전기계이다.

회전대(14)는 축(A1)의 주위에서 규칙적인 방식으로 각을 이루어 벌어지는 일련의 충전단(18)을 갖추고 있다. 각 충전단(18)은 병(12)을 충전 시킬 수 있게 되어 있다. 그 목적으로 특히 병(12) 지지체의 장치(20)를 갖고 있으며 병을 채울 제품이 충전 주둥이(22)를 통해 흘러들어가고 공급 서킷이 주둥이(22)와 충전기(10)의 회전 분배기(24) 사이에 삽입되어 있다.

공급 서킷은 상위 섹션(26)과 하위 섹션(28)의 두 섹션을 보여주는 공급관을 갖고 있으며 두 섹션 사이에, 밸브(30)를 배열하여 서킷 내의 제품의 유량과 용기 내의 제품 분배를 명령할 수 있게 하였다.

회전 분배기(24)는 방사성 모양으로 회전대(14)의 중앙에서 하단부에 배열되었다. 고정 부분 위에는 공급 파이프들(도시되지 않았음)이 연결되어 있으며 공급관들은 틀(16)과 비교하여 고정되어 있고, 특히 회전대에 제품을 공급하게 하며 게다가 나중에 보이는 것처럼 청소 세제와 압축 공기를 회전대에 공급한다.

분배기(24)는 회전 부분(32)을 갖고 있으며 그 회전 부분 상에는 공급관(26)(28)들이 연결되어 있다. 회전 분배기(24)의 두 부분들은 회전대의 상응하는 관들에 고정된 공급 파이프들을 선택하여 연결시킬 수 있게 하는 커뮤니케이션 방식들을 갖고 있다.

각각의 충전단(18)은 속이 움푹 패인 수직 기둥(34)을 갖고 있으며 그 기둥은 수평 플래튼(36) 위에 하부 극단에 의해 고정되어 있고, 상부 극단에는 충전 주둥이(22)가 있다. 충전 주둥이는 축(A1)과 비교하여 거리에 따라 두드러지게 외부로 펼쳐진다.

밸브(30)는 연합 충전 주둥이(22)와 두드러지게 수직으로 플래튼(36) 아래에 정렬되어 있어서 공급관의 하위 섹션(28)이 플래튼(36)의 구멍(40)을 통하여 그리고 기둥(34) 내부에 펼쳐진다.

물론 충전 작업에 있어서는 제품의 전 오염을 방지하면서 실시된다. 이것은 제품이 음식물인 경우에는 중요한 문제로 예를 들어서 유제품인 경우에는 더욱 더 중요하다.

또한 충전기 청소를 일정한 간격을 두고 실시해야 한다. 청소는 모든 제품 흔적과 먼지와 다른 이상한 물체들을 제거하는 것이고 게다가 생물학적인 또는 세균학적인 오염을 제거하는 데 있다. 본 발명의 관점에서 청소는 또한 세척, 소독, 오염방지 또는 소독의 의미를 포함할 수 있는 것이다.

청소는 일반적으로 액체형 혹은 가스형 청소제로 실시되며 특히 기계 내의제품들에 의해 차용된 서킷 내에 청소제를 순환시킨다. 청소제 사용량을 제한하기 위해서, 특히 경우에 따라 일어날 수도 있는 순환 사용을 목적으로 쉽게 회수하기 위해 외부와 차단된 내부에서 청소제를 순환시키길 선호한다.

이러한 목적에서, 기둥(34)은 그 상부 극단에 케이스(38)를 갖고 있다. 그 케이스 안에는 충전 주둥이(22)가 내포되어 있는데 그것은 주둥이의 간편한 청소와 닫힌 서킷을 만들어내기 위한 것이다.

도 2-도3상에서 더욱 특별히 볼 수 있는 것은 공급관의 하위 섹션(28)의 말단 부분이 축(A1)과 비교하여 방사형 면 내에 펼쳐져서 케이스가 기둥(34)과 비교하여 외부로 방사성 모양으로 돌출된 부위에 고정된다. 케이스(38)는 대판(42)을 갖고 있다. 대판은 기둥(34) 상에 고정되어 있고 방사형 축(A2)의 회전하는 통 모양의 내벽면(44)에 의해 외부로 방사형 모양으로 찔러 넣어져 있다. 내벽면(44)은 단부 내벽면(46)에 의해 외부의 방사형 단부에서 폐쇄되며 그 단부 내벽면은 내벽면(44) 상에 방수 방식으로 나사로 조여진 마개로 구성된다.

공급관(28)의 단부는 통 모양 내벽면(44)에 의해 범위가 정해진 닫힌 공간 내에 이르기 위해 방수 방식으로 대판(42)을 관통한다. 충전 주둥이(22)는 내벽면(44) 내에 있는 구멍(48)과 비교하여 위치해 있기 위해서 하부로 구부러져 있다. 이 구멍은 병(12)의 충전 입구가 지지체(20) 위에서 자리를 잡고 있을 때 병의 충전 입구와 비교해서 자리를 잡는다.

유리하게, 케이스(38)에는 구멍(48)을 폐쇄해주는 구동형 셔터(50)가 있어서 케이스가 완벽하게 닫힌 공간의 범위를 정하고 액체가 새지 않게 한 그 공간 내에주둥이(22)는 넣어져 있다.

셔터(50)는 원통형 내벽면(44) 위를 미끄러지며 올라간 레벌류션의 원통형 연결기(52)로 구성되어 있다. 셔터(50)는 이렇게 제2도에 도시된 열린 위치 사이에서 이동한다. 즉, 열린 위치에서 셔터는 구멍(48)을 끌어내는 방식으로 뒤로 물러나고, 제3도에 도시된 폐쇄된 위치에서는 셔터는 구멍(48)을 완전히 덮는 방식으로 앞으로 돌출한다.

연결기(52)의 후 단부는 내벽면(44)의 후 단부를 둘러싸는 축(A2)의 원통형 셸(shell)(56)에 의해 원통형 내벽면(44) 주위의 범위가 정해진 환상의 체임버 내부에서 방수 방식으로 미끄러지는 플랜치(54) 형태를 보인다. 플랜치(54)는 이렇게 체임버 내에서 전방부분(58)과 후방부분(60) 범위를 정하는 피스톤 역할을 한다. 두 부분(58)(60)의 각각의 용량은 플랜치의 위치와 셔터(50)의 위치와 축(A2)의 길이 변화에 따라 변화한다.

또한 체임버의 두 부분들(58)(60) 중 하나에 액체로 압력을 가하여서 열리거나 폐쇄된 위치 중 하나를 향해 셔터(50)가 이동하게 한다. 달리 표현하자면, 플랜치(54)와 체임버의 두 부분들(58)(60)은 이중 작동으로 된 유체 압력 잭을 형성한다.

충전기가 여러 개의 주둥이를 갖고 있을 때, 각각의 충전단(18)이 셔터(50)의 조종 전기밸브를 갖추고 있음을 예상할 수 있다. 셔터(50)들은 개별적으로 작동되고 주둥이들이 서로 경우에 따라서는 자리가 변경될 수 있다. 그렇지만, 충전기가 상당한 수의 충전 주둥이들을 갖고 있을 때에는, 충전기는 모든 주둥이들을 위한 유일한 조종 전기밸브를 갖을 수 있는 것이다.

두 경우에 있어서, 셔터들은 본 발명 덕분에 아주 짧은 시간에 모든 주둥이들 위에서 동시에 작동된다. 유리하게도 셔터들의 작동은 회전대가 회전 중일 때에도 실행될 수 있다.

케이스(38)가 셔터(50)에 의해 닫혀져 있을 때, 셔터 내부에서 청소 세제가 순환할 수 있게 해줘서 주둥이(22) 내부뿐 아니라 주둥이의 외부도 청소 시켜준다. 그러기 위해서는 예를 들어 진입관과 밸브(30)과 주둥이(22)를 관통하여 케이스(38)를 채우는 청소액을 순환시킨다. 청소액은 틀(42) 안에 있고 케이스 내부로 들어가는 보조 왕복대(70)를 관통해서 케이스를 통해 배출된다. 보조 왕복대(70)는 예를 들어서 보조관(72)과 청소액의 회수와 순환사용 장치인 분배기(24)에 의해 연결되어 있어서 소비 정도를 제안할 수 있다.

특히 보조 왕복대(70)는 케이스(38) 하부 지점 높이에서 빠져나오도록 배열되어 있어서 보조 관(72)을 통해 청소액이 가장 완벽하게 배출할 수 있게 한다.

유리한 방법으로, 이러한 기계의 도움으로 충전 청결의 질을 향상하기 위해서는 충전하는 순간에 케이스(38)의 내부에 무균 공기, 질소나 탄소 이산화물 같은 무균 가스 주입을 예상할 수 있다. 무균 가스는 케이스(38)의 내부 용적을 채우고 병(12)의 방향으로 충전 주둥이에 의해 인도되는 제품 분출을 담당하는 구멍(48)을 통하여 밖으로 분출한다. 이런 식으로 주둥이(22)와 병(12) 사이에서, 제품이 무균 가스의 차폐로 고립되고, 경우에 따라 일어날 수 있는 환경 오염에 노출되지 않는다. 유리하게, 무균 가스는 충전기 청소 단계 중에 청소제 배출 역할을 하는 보조왕복대(70)를 관통하여 케이스(38) 내에 삽입될 수 있다.

본 발명의 특징들 중 하나에 따르면, 공급관들(26)(28) 내의 제품 순환을 명령하는 밸브(30)는 하부로 수직으로 기울어지는 경우에, 충전 주둥이와 비교하여 한쪽으로 기울어진다.

사실상, 충전 용기들이 그 지지체 위에 있을 때 충전 용기들이 플래튼 아래로 도달하도록 예정되어 있는데 이 밸브(30)는 플래튼(36) 아래에 배열되어 용기들 자체는 충전 주둥이 아래에 있음을 보인다.

도시된 외형에 있어서, 밸브(30)가 밸브와 연합된 주둥이와 상당히 수직으로 되어 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 충전기에 있어서, 밸브(30)가 주둥이(22)에 연결하는 관의 하위 섹션(28) 길이가 적어도 50센티미터가 되며 1미터보다 상위의 길이가 될 수 있다. 이 배치는 여러 장점들을 보여준다.

첫 번째 잇점은 밸브(30)가 잘 유지되도록 쉽게 접근이 가능한 장소로 자리잡을 수 있게 하는 것이다. 사실상 기술된 기계에 있어서, 기계는 회전대의 외부 방사형 부분에 자리를 잡고, 회전대의 중앙에 자리 잡지 않는다. 주둥이(22) 뒤에 위치하는 건 이전의 공지된 기계들의 경우이다.

게다가 밸브(30)가 공급관의 상위 섹션(26)과 하위 섹션(28)과 제각기 분해할 수 있는 부분품으로 연결되어 있다. 이렇게 해서 밸브의 기능이 저하된 경우에, 새로운 밸브로 최소한의 시간에 교체하기 위해 분해할 수 있게 해서 기계가 작동 안 하는 시간을 상당히 단축시켜주어서, 충전기가 공급 체인의 정지 시간에 자리를잡는다.

두 번째 잇점은 많은 수의 주둥이(22)를 갖고 있는 기계들의 경우에서 특히 드러난다. 실제로, 각 충전단(18)을 위한 마음대로 사용할 수 있는 각 공간이 한정되어 있다. 그 위에 주둥이(22)들이 배열된 범위와 동일한 지름인, 큰 지름 범위 상에서 이 주둥이들(22) 각각에 연합된 밸브(30)들을 마음대로 이용하면서, 각각의 밸브(30)는 용이한 설치의 허용을 위해서와 밸브 시행의 공업기술 선택에 있어서 치수가 결정 기준이 아니기 위해 충분한 공간을 마음대로 이용한다.

이렇게 도시된 기계에 있어서, 독일 특허 A-1.600.719번 또는 프랑스 특허 A-2.206.726번 문서들에 기술된 밸브 유형인 전자기 밸브를 사용하기로 선택했다.

도 1에 매우 간략하게 도시된 바와 같이, 이 유형의 밸브는 순환 체임버를 통해 제품을 순환시키는 순환 체임버(80) 내에서 순환하게 하는 코어(core)(78)를 갖고 있다. 순환 체임버(80)는 전체적으로 수직적이며, 대(82)에 의해 하부 단부에서 범위가 정해지며, 코어(78)가 밸브(30)를 통한 제품의 순환을 막기 위하여 그 대에 기댄다.

밸브를 열기 위해, 틀에 감거나 자석들 같은 전자기 방식들(84)이 체임버 주위에 전자장이 일어나게 한다. 그 전자장은 대(82)에서 떨어지도록 코어(78)가 위로 솟아오르게 한다. 이렇게 해서 제품이 자유롭게 통과할 수 있게 한다.

이러한 유형의 밸브의 잇점은 이러한 유형은 보통 폐쇄된 유형이란 것이다. 다시 말해서, 그 중량의 유일한 효과로, 코어(73)는 대(82) 쪽으로 다시 떨어지고,제품 통과를 막는다. 이렇게 해서, 전자기 방식들의 기능이 저하된 경우에, 밸브(30)가 자동적으로 다시 닫힌다. 순환 체임버(80) 내에 탄성 조정 장치들을 설치할 필요 없게 얻어지며, 순환 체임버는 이렇게 제각각 청소하기에 간단하다.

그렇지만, 이러한 잇점은 물론 도시된 수직적 위치에서 밸브를 관리하면서만 얻는 것이다. 이렇게 해서 밸브에 방향이 부과되어, 설치 장소를 배치할 필요가 있는 것이다. 이것이 본 발명에 따른 개념을 가능하게 하는 것이다.

게다가, 밸브가 주둥이들에서 멀리 떨어져 있어서 이 주둥이들 주위에 많은 공간을 갖게 한다. 그래서 청소하기 까다로운 먼지 쌓인 장소가 되지 않는 비교적 단순한 형태들인 유선형 구상이 가능하다.

요컨대, 충전 주둥이(22)의 용적이 밸브 용적보다 크지 않고 케이스(38) 안에서 주둥이(22)가 포함되어 주둥이 역시 축소된 용적을 보인다.

Claims (7)

1. 각각에 충전 주둥이(22)가 있는 여러 충전단(18)들을 갖고, 그 충전 주둥이를 통해 제품이 유출되고, 주둥이(22)는 충전될 용기(12) 입구와 비교해서 도입되도록 설계된 유형이며, 각 충전단이 충전 주둥이 공급을 조종하며, 공급관(28)에 의해 주둥이(22)에 연결되는 연합 밸브(30)를 갖고 있는 유형이며, 충전단(18)들이 회전하는 회전대(14)에 의해 지탱되고 회전대(14)의 회전축(A1) 주위로 규칙적인 방식으로 서로 각을 이루어 자리를 바꾸는 유형의 충전기에 있어서, 각 단에서 밸브(30)가 충전 용기(12)와 비교하여 하부를 향해 수직으로 기울어지고, 회전대(14)의 외부 방사형 부분에 정렬되는 것을 특징으로 하는 하부로 기울어진 밸브가 포함된 충전헤드를 갖춘 충전기.
2. 제1항에 있어서, 밸브(30)가 충전 주둥이(22)와 상당히 수직으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 충전기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 밸브(30)가 수직 순환 체임버(80) 내에 완벽히 받아들여지는 수직 폐쇄 센터펀치(78)를 포함하고, 그 순환 체임버를 관통하여 제품이 유출되는 것을 특징으로 하고, 순환 체임버(80)의 하부 단부가 대(82)에 의해 범위가 정해지고, 센터펀치(78)가 제품의 순환을 막기 위하여 그 대에 기대는 것을 특징으로 하며, 센터펀치(78)가 밸브(30)를 통하여 제품 통과를 허용하기 위하여대로부터 떨어지도록 전자기 장으로 순환 체임버(80) 내에서 상부로 들어올려지는 것을 특징으로 하는 충전기.
4. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 충전 주둥이(22)가 주둥이(22) 지지체(34)와 연관된 고정 케이스(38) 내에 넣어지며, 케이스(38)에는 주둥이에 비교하여 배열된 통과 구멍(48)이 있고, 폐쇄된 위치 내에서 구멍(48)을 막고 방수 방식으로 케이스(38)를 닫는 구동형 폐쇄 셔터(50)가 있으며, 기계에 케이스(38) 내에서 청소제를 순환시키는 수단들을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 충전기.
5. 제4항에 있어서, 폐쇄 셔터(50)가 닫힌 위치와 케이스(38) 구멍(48)이 풀어지는 열려진 위치 사이에 있는 작동 수단들(58)(60)(54)에 의해 조종되는 것을 특징으로 하는 충전기.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 케이스(38)가 제품 배출 방향과 상당히 직각을 이루는 방향으로 자리를 차지하는 것을 특징으로 하는 충전기.
7. 제4항-제6항의 어느 한 항에 있어서, 각 충전단의 고정 케이스(38)가 회전대(14)와 밀접한 관련이 있는 것을 특징으로 하는 충전기.