KR20040055716A - 포장기계용 ｃｉｐ 엔클로저 봉함 - Google Patents

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KR20040055716A
KR20040055716A KR10-2003-7004255A KR20037004255A KR20040055716A KR 20040055716 A KR20040055716 A KR 20040055716A KR 20037004255 A KR20037004255 A KR 20037004255A KR 20040055716 A KR20040055716 A KR 20040055716A
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KR10-2003-7004255A
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테란스 셔만
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인터내셔널 페이퍼 컴퍼니
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Abstract

포장기계의 충전 스테이션 같은 엔클로저(40)의 벽(44)을 통한 오프닝 내에서 왕복운동할 수 있는 로드(78)의 선택적 씰링을 위한 씰(100)은 오프닝 내에서 로드가 씰링되지 않고 자유롭게 이동하도록 씰을 해제하고 벽 및 로드 사이에 유체밀봉 씰을 선택적으로 제공하도록 작동할 수 있다.

Description

포장기계용 ＣＩＰ 엔클로저 봉함{SEAL FOR CLEAN-IN-PLACE ENCLOSURE FOR A PACKAGING MACHINE}
폼필씰(form-fill-seal)형 포장기계는 상자를 만들고 상자에 물건을 채워넣고 그 후에 상자를 봉함한다. 제품이 쥬스나 우유 같은 음식물일 경우 박스의 내부는 청결하게 유지된다. 하나의 제조단계의 끝부분에서 제품에 직접 노출되는 기계의 어떤 부분, 특히 제품을 채워넣는 단계에서 세척 혹은 살균되어야 한다. 세척작업은 화학품으로 세척한 다음 충전 스테이션(filling station) 내의 구성요소에 세척수를 붓고 과산화수소 같은 살균제 혹은 고온의 물 같은 살균제에 노출시켜 세척된 장치를 살균한다.
바람직하게는 이러한 세척 혹은 살균작업이 충전 스테이션 장치의 구성요소를 제거하거나 해체하지 않고 이루어져야 한다. 구성요소들을 세척하고 세척 혹은 살균된 장치는 기계가 다시 작업위치에 올 때까지 깨끗함을 유지해야 한다. 기계가 "CIP(Clean-in-place-제자리에서 세척)" 엔클로저 내에 포장기계의 충전장치를 넣는 것이 공통적인데, 상기 엔클로저는 유체밀봉으로 된 하우징으로 구성되고, 세척된 장치가 하우징된다. 충전단계에서 하우징의 한 부분은 상자가 엔클로저 안으로 들어갔다 나오는 운동에 대해서 개방되어 있다. 상자가 통과하는 이러한 오프닝은 제거 가능한 덮개가 구비되어 전체 하우징이 유체밀봉되도록 한다.
고속 포장기계에서, 속이 빈 상자는 콘베이어를 통해 엔클로저의 한 코너에 아래에 있는 충전 스테이션으로 이동한다. 이렇게 이동되었을 때 상자의 하단부는 제 1 수직방향의 왕복 리프트 로드(lift rod)의 단부에 장착된 리프트 암에 맞물린다. 그과 동시에 상자의 상단부는 제 2 수직방향의 왕복 리프트 로드의 단부에 설치되어 있는 리테이너(retainer)에 의해 맞물여서 리프트 암과 리테이너 사이에 상자를 붙들어두게 된다. 제 1, 2 리프트 로드는 콘베이어로부터 위쪽으로 이동하며 붙들어진 상자는 충전 스테이션 엔클로저로 이동한다. 이러한 과정은 비교적 동적이며 각 상자는 엔클로저 내에 움직이지 않게 고정되어야 한다. 리프트 로드 및 그 기능은 본 출원과 함께 출원된 미국 특허 09/977,614에 조절 가능한 상자 스탑(Adjustable Carton Top)이라는 제목으로 상세히 설명되어 있다.
엔클로저 내에 상자가 제품과 함께 채워진다. 그 후에 제 1,2 리프트 로드는 콘베이어 위에 채워진 상자를 놓기 위해 아래쪽으로 이동한다. 일단 충전된 상자가 콘베이어 위에 놓이면, 리프트 암과 리테이너는 상자를 해제시키고 또 다른 속이 빈 상자를 충전 스테이션 엔클로저 안으로 넣었다 빼었다 하기 위해 제 위치를 유지하게 된다. 왕복 리프트 로드는 엔클로저의 하단벽을 통과한다. 분당 150개의 상자가 채워질 정도로 포장기계가 고속이기 때문에, 각 로드는 짧은 시간에 여러번 그리고 빠르게 왕복 싸이클을 운동하여서 리프트 로드 및 엔클로저의 하단벽 사이의 종래 형식의 씰링장치에 심각한 마모가 발생한다.
상자가 엔클로저에서 충전되는 동안 리프트 로드 및 엔클로저의 하단 사이를 씰링할 필요가 없으며, 리프트 로드가 움직일 때 엔클로저의 하단벽에 있는 리프트 로드의 마운팅과 리프트 로드 사이에 마찰항력(frictional drag)이 없거나 최소인 것이 가장 바람직하다. 그러나 엔클로저에 하우징된 충전장치의 CIP에 대해서 각 리프트 로드는 세척수와 살균제가 엔클로저에서 밖으로 빠져나가지 못하도록 하기 위해 엔클로저의 하단에 대해서 유체밀봉되도록 씰링되어야 한다.
본 발명은 포장기계, 포장기계를 위한 특히 CIP 엔클로저의 봉함(seal)에 관련된다.
도 1은 본 발명의 충전 스테이션을 도시하는 포장기계의 한 부분을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 여러 가지 특징을 도시하는 도 1에 도시된 포장기계를 위한 CIP 엔클로저의 횡단면도.
도 3은 도 2에 도시된 엔클로저의 부분 확대도.
도 4는 본 발명의 여러 가지 특징을 도시하는 것으로써 여러 가지 상자충전요소 및 CIP 엔클로저의 횡단면도.
도 5는 상단에 설치된 상자 리프트 암을 갖는 제 2 왕복 리프트 및 상단에 장착된 상자 풀다운 장치를 갖는 제 1 왕복 리프트로드를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 한가지 실시예를 이용하는 씰 플레이트 어댑터의 사시도.
도 7은 본 발명의 한가지 실시예를 이용하는 액츄에이터/씰링요소의 사시도.
도 8은 본 발명의 씰링을 사용하는 피스톤 부재의 사시도.
도 9는 도 7에 도시된 피스톤 부재의 하우징 사시도.
도 10은 도 8에 도시된 하우징에 대한 하단 플레이트의 사시도.
도 11은 도 8,9에 도시된 하우징에 포함된 도 7의 피스톤을 갖는 서브조립체의 사시도.
* 부호설명 *
10 : 포장기계 12 : 상자
16 : 콘베이어 20 : 충전 스테이션
22 : 저장소 24,26 : 도관
28,30 : 밸브 시스템 32,34 : 필 튜브
40 : 엔클로저
본 발명의 한가지 관점을 따라서 엔클로저의 하단두께 만한 오프닝 내에서 왕복운동을 하지만 엔클로저 안에 하우징된 충전요소들에 대해서 CIP 작업을 시작할 때 엔클로저의 하단벽과 리프트 로드 사이의 유체밀봉 씰링을 제공하여 선택적으로 작동이 가능한 리프트 로드와 씰링이 연결되지 않거나 최소로 연결되도록 하는 새로운 씰링구조를 제공한다. 전술된 바와 같이 상자가 충전을 위해 유입 및 제거되는 엔클로저의 오프닝은 제거 가능한 뚜껑에 의해 닫힐 수 있고 유체밀봉된다. 본 발명을 이용하여 엔클로저에 하우징된 충전요소들이 해제될 필요가 없으며 리프트 로드 및 엔클로저의 하단 사이의 공간을 씰링하는 것은 CIP 작업을 자동으로 시작하게 한다. 유사한 방식으로 CIP 작업이 끝날 때, 동시에 하던지 아니면 전체 포장기계의 다음번 작업이 시작될 때든지, 본 발명의 씰링구조는 역방향이 되며 리프트로드는 엔클로저의 하단벽과 연관된 씰링을 통해 자유롭게 왕복할 수 있게 된다.
본 발명의 씰링구조는 엔클로저의 하단벽에 설치된 고정 씰 플레이트 어댑터, 씰 액츄에이터/베어링 요소, 씰링 구조물을 통과하는 리프틀 로드를 감싸며 액츄에이터/베어링 요소 및 어댑터 사이에 형성된 방사형으로 테이퍼진 고리모양 공간 내에 있는 "O"-링 같은 고리모양 탄성부재를 포함한다. "O"-링의 직경은 "O"-링에 의해 둘러쌓여지는 리프트 로드의 외부직경 보다 크게 설정된다. 작동을 쉴때 "O"-링은 리프트로드의 외부원주로부터 해제된다. 작동시 액츄에이터/베어링 요소는 씰 플레이트 어댑터 쪽으로 가게 되며 테이펴진 고리모양 공간의 내부체적을 줄이고 "O"-링을 리프트 로드의 외부원주와 맞물린 씰링에 압착시키며, 엔클로저의 하단벽와 리프트 로드 사이에 원하는 씰링에 영향을 준다.
도 1에 직사각형 상자(12)를 만들고, 쥬스나 우유 같은 제품으로 이 상자를 채우고, 씰링하는 통상적인 포장기계(10)를 도시되었다. 도시된 기계는 종래의 기술에서 공지된 바와 같이 여러개의 편편한 상자를 각 하단부(14)가 닫혀져 씰링된 상태로 각각의 직사각형 상자(12)로 만든다. 하단부가 씰링된 상자는 충전스테이션(20)으로 전송되기 위해 개방된 상단이 위쪽을 향한채 콘베이어(16) 위에 놓인다.
도시된 충전 스테이션(20)은 제품이 담겨지는 저장소(22)를 갖는데, 유동성 제품이 도관(24,26)을 통해 밸브 시스템(28,30)을 거쳐 단부(36,38)가엔클로저(40) 내부에 하우징된 필튜브(fill tube)(32,34)로 간다. 도 1에 도시된 실시예에서, 기계는 충전 스테이션(20)에 두 개의 동일한 엔클로저가 구비되는데, 각 엔클로저는 돌출된 두 개의 필링 튜브(flling tube)가 구비되어 있다. 그래서 두 개의 상자가 두 개의 엔클러저 내에서 동시에 충전될 수 있으며, 네 개의 상자가 동시에 충전될 수 있다. 원할 경우 더 많거나 적은 엔클로저가 사용될 수 있으며, 마찬가지로 더 많거나 적은 필링 튜브가 사용될 수 있다.
각 엔클로저(40)는 상단벽(42)을 갖는다. 필튜브(32,34)는 상기 상단벽을 통과하며 이 상단벽에 대해서 유체밀봉된다. 상단 벽 반대쪽에 엔클로저는 하단벽(44)이 구비되어 있다. 하단벽은 대향한 제 1,2 측벽(46,48)과 대향된 전방 및 후방벽(50,52)에 의해 상단벽와 연결되어 있다(도 2,3,4 참조). 도시된 바와 같이 하단벽은 상단벽의 약 1/2이며 후방벽 방향으로 전방벽과 함께 접합점(54)으로부터 연장되어 있다. 후방벽은 약 전방벽의 1/2이며 상단벽과 함께 접합부(56)로부터 아래쪽으로 연장되어 있다. 이러한 구조는 대향한 측벽 및 상단벽의 끝가장자리부(62), 하단벽의 끝 가장자리부(60) 사이에서 엔클로저의 끌잘인 모양의 개방된 코너(58)를 형성한다. 상기 끝짤린꼴 개방된 코너는 상자가 엔클로저 안으로 출입되도록 한다. 제거 가능한 뚜껑은 엔클로저의 끌잘린꼴 개방된 코너를 유체씰링하기 위해 제공된다.
도 3,4에 도시된 바와 같이 엔클로저 아래에 각 상자(12)는 제 1 리프트 로드(78)의 상단부(76) 위에 견고하게 설치된 리프트 암(74)에 의해 하단부(14)에서 맞물린다. 도시된 실시예에서, 리프트 암(74)은 두개의 상자와 연결되어 충전하기위해 엔클로저 안으로 상자를 들어올린다. 하나의 상자만 도 1,2,3,5에 도시되었다.
리프트 암(74)에 의해 두 개의 상자와 맞물림과 동시에, 상기 두 개의 상자 상단부(80)는 제 2 리프트 로드(86)의 상단부(84)에 설치된 풀다운 프레임(pull-down frame)(82)과 맞물린다. 도시된 풀다운 프레임은 일반적으로 평평하며, 각각 상측면 및 하측면(88,90)을 갖는다. 도시된 프레임은 두 개의 오프닝(92,94)에 제공되고, 그 크기는 프레임이 엔클로저 안에 설치된 고정 필튜브의 단부를 수용할 수 있고, 프레임이 필튜브(32,34)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 하는 크기를 갖는다. 이러한 오프닝은 직사각형이며, 오프닝에 인접한 프레임의 하측면(90)이 상자의 상단부와 맞물려서 상자가 프레임에 대해서 위쪽으로 이동하지 못하도록 하며 프레임이 아래쪽으로 이동하도록 하여 상자를 아래쪽으로 가게 해서 필튜브를 통해 상자에 공급되는 제품이 엎지러지지 않도록 하며 상자의 충전율을 향상하시키는 크기를 갖는다. 그러므로 각 리프트 로드(76,84)의 왕복 싸이클은 독립적으로 제어된다.
도 2,3,4에 도시된 바와 같이, 제 2 리프트 로드(86)는 엔클로저의 하단벽(44)을 통과한다. 본 발명의 한가지 관점을 따라 상기 리프트 로드(86)는 엔클로저의 하단벽(44) 및 리프트 로드(86) 사이에 선택적으로 작동이 가능한 씰링(100)이 구비되어 있다.
도 2,3에 도시된 바와 같이 본 발명의 여러 가지 특징을 이용한 한가지 실시예는 씰 플레이트 어댑터(102)(도 4,5)를 포함하며, 상기 어댑터는 상측면 및 하측면(104,106)을 갖는 길다랑 플레이트 부재로 구성되며, 플레이트 두께 만큼의 슬롯(112,114)을 통과하는 볼트나 다른 체결부(108,110)에 의해 엔클로저의 하단벽에 고정설치된다. 일반적으로 플레이의 중심에서 도시된 바와 같이 제 1,2,3 벽(120,122,124)으로 형성된 내부벽을 갖는 보어(117)가 있다. 보어(116)의 내부벽의 제 1 영역(120)은 제한된 직경을 갖는 곧은 실인더형 벽부분(120)을 형성하기에 충분히 짧은 거리만큼 플레이트의 상단면(104)으로부터 안쪽으로 연장된다. 제 1 벽부분의 가장 안쪽 가장자리(126)로 부터, 보어의 내부벽은 바깥쪽 아래쪽으로 벌어져서 테이퍼진 벽부분(122)을 형성한다. 테이퍼진 표면의 가장 안쪽 가장자리는 보어의 벽의 제 3 영역(124)의 가장 안쪽 가장자리를 갖는 접합부(128)를 형성하며, 제 3 벽영역(124)은 접합부에서 플레이트의 하단벽 표면(106)까지 연장된다. 제 3 벽부분(124)은 일직선 실린더형이다.
씰(100)은 도 7에 도시된 바와 같이 상,하측면(132,134) 및 외부벽(136)을 갖는 링으로 구성된 액츄에이터/베어링 요소(130)을 갖는다. 상기 링은 링의 두께 만큼 연장된 중앙 오프닝(138)이 있다. 상기 링의 상측면(132)은 링의 중앙 오프닝(138)의 내부벽(144)을 갖는 접합부(142)로부터 바깥쪽 위방향으로 연장된 테이퍼진 표면(140)을 형성한다. 링의 이러한 표면의 테이퍼부는 어댑터 플레이트의 보어의 내부벽 제 2 영역(122)의 테이퍼부와 대향된다. 또한 링의 외부직경은 제 3 벽영역(124)에 의해 형성되는 보어의 영역 내에 링의 상단부(146)의 최소한 한 영역을 수용하도록 선택된다. 이러한 방식으로 링의 테이퍼진 표면(140) 및 플레이트의 보어의 제 2 벽영역(122)의 테이퍼진 벽은 대향된 테이퍼진 표면을 갖는고리모양의 공간(150)(도 3)을 형성하기 위해 서로를 향해 있다. 이러한 테이퍼진 표면이 서로 공간적으로 분리됨에 때래서 그 사이에 형성된 고리형 공간(150)은 보어의 제 3 벽부분(124)의 일직선 실린더형 벽여역(152)을 포함한다. 이러한 테이퍼진 표면이 서로 물리적으로 이격되어 있을때, 그 사이의 고리형 공간(150)의 유효직경은 보어의 제 3 벽영역(124)의 내부직경과 동일하다. 또한 테이퍼진 표면이 물리적으로 서로 분리될 때, 그 사이의 고리형 공간의 길이는 "최소화"된다.
본 발명의 씰에서 오프닝 및 플레이트의 보어는 레지스터에 있으며 리프트 로드(86)는 그 사이에 수용되고 그 안에서 왕복운동을 한다. 본 발명의 또 다른 관점을 따라 액츄에이터/씰링 요소 및 보어의 테이퍼진 표면 사이의 고리형 공간(150) 안에 있는 "O"-링 같은 탄성부재(152)가 있다. "O"-링은 액츄에이터/씰링 요소 및 플레이트를 통과하는 리프트 로드(86)의 외부직경보다 큰 내부직경을 갖으며, "O"-링 느슨해졌을 때, 리프트 로드(86)의 외부 원주(154)와 맞물리지 않도록 왕복운동하는 리프트 로드를 둘러싼다. 이러한 효과을 얻기 위해 어댑터 플레이트 보어의 제 3 벽영역(124)의 내부직경은 "O"-링이 해제된 상태일 때 "O"-링(152)의 외부 직경보다 크거나 최소한 같도록 설정된다. 또한 "O"-링의 횡단면 직경은 테이퍼진 표면(122,140)과 외부표면이 맞물리도록하여 어댑터/씰링요소(130)가 보어의 테이퍼진 표면(122)으로부터 멀어지도록 하지만 "O"-링의 내부원주가 리프트 로드의 외부 원주와 맞물리지 않도록 설정된다. 일반적으로 해제된 "O"-링이 테이퍼진 표면 사이의 고리형 공간을 채우지만 "O"-링이 리프트 로드의 외부원주와 맞물리지 않도록 하는 것이 바람직하다.
씰(100)은 상측 고리형 표면(161)을 갖는 공동의 실린더형의 피스톤 부재(160)를 포함하고, 리프트 로드(86)를 감싸도록 배치된다. 피스톤 부재의 내부직경은 리프트 로드(86)에 대해서 최소한 부분적으로 정렬되면서 리프트 로드 및 피스톤 사이에서 자유롭게 미끄럼 운동할 수 있도록 설정된다. 피스톤 부재의 외부원주는 피스톤 부재의 대향된 단부(166,168) 사이의 중간 쯤에 있고 "O"-링 같은 고리형 씰링부재(172)를 수용하기 위해 고리형 채널(170)을 형성하도록 서로 이격된 제 1,2 원주형 플랜지(162,164)가 구비되나.
도 8,9,11에 도시된 바와 같이 피스톤 부재는 하우징의 상측 및 하측면(184,186) 사이에 연장된 중앙부 오프닝(182)을 갖는 하우징(180) 내에 왕복운동이 가능하게 설치된다. 이러한 오프닝은 피스톤 부재가 하우징의 오프닝 안에서 왕복운동하도록 피스톤 부재의 외부 원주모양에 기하학적으로 상응한다. 이 때문에 하우징의 오프닝(182)은 하우징의 상측면에 인접한 하우징의 내부벽의 영역에 있는 원주의 홈(186)에 있는 고리형 씰(184)을 포함한다. 상기 씰(184)은 유체밀봉을 제공하기 위해(도 2) 피스톤 부재의 외부원주의 상측부와 연결된다. 하우징의 하단(186) 및 씰(184) 사이에는 오프닝의 내부원주가 원주 플랜지(162,164)를 안에 수용하고 그 사이에 가둬진 씰을 수용하여서 피스톤의 상단부와 관련된 씰(184) 및 씰(172) 사이의 유체밀봉 고리형 챔버(188)를 형성한다.
도 10,11에 도시된 바와 같이 하우징(180)의 하단(186)은 하우징(180)을 통한 오프닝(82)과 레지스터에 있는 중앙 오프닝(192)을 갖는 클로저 플레이트(closure plate)(190)에 잘 맞춰끼워진다. 도시된 실시예에서 상기 하측플레이트는 볼트 혹은 다른 체결부(도 11)에 의해 하우징의 하측표면에 제거 가능하게 설치된다. 도시된 실시예에서 상기 하측 플레이트는 내부 원주에 대해서 고리형 씰(198)이 구비된 상측표면(196)에 있는 고리형 돌출부(194)를 갖는다. 상기 고리형 돌출부는 하우징의 하단(186)에 인접한 오프닝(182)의 영역 내에 수용되기에 적합하고 하측 플레이트(190)의 오프닝(192)의 내부원주 및 피스톤(160)의 하단부(168)의 외부 원주 사이에 있는 고리형 씰(198)과 함께 자체 오프닝(192) 내에서 피스톤(160)의 하단부(168)를 수용하기에 적합하다. 하우징(180)을 통한 오프닝(182)의 하단부 및 피스톤 부재의 플랜지와 관련된 씰(172) 사이에 또 다른 유체밀봉 고리형 챔버(200)가 형성된다.
하우징의 외부에 있는 공급원(202)으로부터 가압된 유체를 수용하기 위해 입구포트(204)를 통해 챔버(200)가 제공된다. 출구포트(206)는 하우징 벽에 제공되어 하우징이 상단면에 인접하고 피스톤 부재의 원주 플랜지에 성립된 씰의 측면에 있는 챔버(188) 내에 유체가 유동하도록 하여, 가압된 유체가 챔버(200) 안으로 들어가서 하우징(180) 내에서 피스톤을 위쪽으로 가게하며, 하우징 내에서 피스톤 부재가 아래쪽으로 이동할 때 대기가 유입되도록 한다.
고정된 하측 플레이트(190)에 함께 하우징(180)은 볼트 같은 체결부(도시 안됨)에 의해 씰 어댑터 플레이트(120)에 설치될 수 있으며, 피스톤의 상측 고리형 표면(161)은 어댑터 플레이트의 내부벽의 테이퍼진 표면(122) 쪽으로 액츄에이터/베어링 요소를 가도록 할 액츄에이터/베어링 요소에 힘을 제공하기 위해 액츄에이터/베어링 요소의 고리형 하측면(134)에 연결될 수있다.
본 발명의 씰(100)이 작동할 때, 씰을 통해 왕복운동하는 리프트 로드(86)가 작동할 때 포장기계를 위한 콘트롤러(210)에 의해 발생된 바와 같이 하우징(180) 내의 챔버(200)에 가압된 유체가 존재하지 않는다. 이러한 가압된 유체가 없기 때문에 피스톤 부재가 하우징 내에서 아래쪽으로 이동할 수가 있다. 피스톤이 아래쪽으로 이동하는 것은 액츄에이터/실링 요소의 상측면(140) 및 보어(116)의 테이퍼진 표면 사이에 있는 "O"-링이 팽창에 의해 영향을 받는다. 피스톤 부재를 통해 어댑터/씰링 요소에 압력이 가해지지 않을 때, 어댑터/씰링요소는 어댑터 플레이트의 보어 내부에서 아래쪽으로 자유롭게 이동한다. 이러한 상황에서 "O"-링은 해제된 상태로 자유롭다고 가정한다. "O"-링이 해제된 상태로 팽창하여 어댑터/씰링 요소 및 피스톤 부재가 아래쪽으로 이동하도록 하며, "O"-링이 설치된 고리형 공간을 최소화하며, "O"-링은 씰을 통과하는 리프트 로드에서 떨어지도록 팽창한다. 포장기계가 상자를 충전시키고 씰링하는 기능을 하는한, "O"-링은 리프트 로드로부터 자유로와서 "O"-링에 마모가 최소가 된다.
포장기계의 작동이 중단될 때, 콘트롤러(210)는 가압된 유체의 공급원(202)에 적합한 신호를 보내어, 하우징 내에 형성된 챔버(200) 안으로 가압된 유체가 유입되는데 영향을 준다. 상기 가압된 유체는 피스톤이 하우징 내에서 위쪽으로 움직여서, 피스톤 부재의 상측부(161)가 어댑터 씰링 요소와 맞물리고, 어댑터/씰링 요소가 어댑터 플레이트의 보어 내에서 위쪽으로 움직이도록 한다. 이러한 작업으로 인해서 어댑터/씰링 요소의 테이퍼진 표면이 "O"-링과 맞물리게 되며, 상기 "O"-링이 플레이트의 보어의 제 2 벽부분(122)으로 형성된 테이퍼진 표면 쪽을 향해 위쪽으로 이동하도록 한다. "O"-링이 이렇게 작동함으로써 "O"-링은 대향된 테이퍼진 표면들 사이에서 가둬져서 직경 및 원주 방향으로 압축된다. 이러한 "O"-링의 압축으로 인해서 "O"-링은 "O"-링이 설치된 리프트 로드의 외부원주에 밀봉적으로 연결되고 엔클로저의 하단벽을 통과하는 리프트 로드의 경로위치에서 엔클로저희 하단을 닫아서 유체밀봉시킨다. 엔클로저의 하단벽 및 리프트 로드 사이의 씰은 포장기계의 콘트롤러가 챔버 안으로 가압된 유체가 유입되는 것을 중단시키기 위해 가압된 유체의 공급원에 적합한 신호를 보낼 때까지 유지된다. 가압된 유체가 챔버 안으로 들어가는 것이 중단될 때, 피스톤은 자유롭게 움직일 수 있게 되며, "O"-링에 대한 압축력이 제거되고 "O"-링이 해제된 상태가 되도록 한다. "O"-링이 해제된 상태로 돌아옴에 따라 팽창되어 어댑터/씰링 요소가 보어의 제 2 벽부분의 테이퍼진 표면으로부터 아래쪽으로 멀어지도록 하며, 피스톤이 하우징 내에서 아래쪽으로 가도록 한다. 또한 "O"-링이 해제 상태로 팽창됨에 따라서 "O"-링은 리프트 로드(86)의 외부 원주로부터 떨어지게 된다.
본 발명은 설명을 목적으로 특별한 실시예를 들어 설명되었지만 본 발명의 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (12)

  1. 상자에 제품을 주입시키기 위한 여러개의 요소를 포함하고, 이러한 요소들을 하우징하는 엔클로저는 갖는 포장기계에서, 엔클로저는 엔클로저의 내부의 어느 한 위치로부터 하단벽의 오프닝을 거쳐 외부의 한 위치까지 연장된 왕복부재 및 하단벽을 포함하며, 엔클로저는 주기적으로 안에 유체를 수용하는 역할을 하는데,
    왕복부재를 둘러싸도록 설치된 씰은 엔클로저의 하단벽에 고정설치된 씰 플레이트 어댑터를 포함하며, 두께만한 보어를 포함하는데, 상기 보어는 엔클로저의 하단벽을 통한 오프닝와 레지스터에 있으며,
    씰 액츄에이터/베어링 요소는 오프닝을 갖는데, 상기 씰 플레이트 어댑터에 형성된 보어는 씰 액츄에이터/베어링 요소에 형성된 오프닝과 함께 레지스터에 있고,
    상기 씰 플레이트 어댑터에 있는 보어는 씰 액츄에이터/베어링 요소쪽으로 테이퍼진 벽부분으로부터 연장되고 일직선으로 곧은 연속적인 실린더형인 테이퍼지지 않은 제 2 내부벽 및 상기 씰 액츄에이터/베어링 요소쪽으로 바깥쪽 아랫방향으로 방사상으로 테이퍼진 엔클로저의 하단벽에 인접한 제 1 내부벽을 갖으며,
    상기 씰 액츄에이터/베어링 요소에 형성된 오프닝은 씰 플레이트 어댑터 쪽으로 바깥쪽 위방향으로 방사형태로 테이퍼진 단부벽 및 상기 씰 플레이트 어댑터의 테이퍼지지 않은 제 2 내부벽 안에 수용되는 외부 원주벽을 포함하고,
    상기 씰 액츄에이터/베어링 요소 및 씰 플레이트 어댑터의 인접한 테이퍼진벽부분은 대향된 테이퍼진 벽부분을 갖는 고리형 공간을 씰 프레이트 어댑터 내부에 형성하며, 왕복부재의 외부 원주를 둘러싸고,
    탄성부재는 고리형 공간을 통해 왕복운동하는 왕복부재의 외부 원주를 둘러싸며 상기 고리형 공간 내에 배치되고,
    탄성부재가 해제된 상태로 고리형 공간에 있고 상기 고리형 공간을 통과 왕복하는 왕복부재와의 연결에서 벗어나거나, 탄성부재가 액츄에이터/실링 요소 및 씰 플레이트 어댑터의 대향된 테이퍼진 벽 사이에서 압축되어 고리형 공간에서 왕복운동하는 왕복부재와 씰링되도록 상기 씰 액츄에이터/베어링 요소는 플레이트 어댑터 쪽을 왔다갔다 할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 씰 액츄에이터/베어링 요소와 관련되며 상기 씰 액츄에이터/베어링 요소에 선택적으로 힘을 가해 씰 액츄에이터/베어링 요소가 씰 플레이트 어댑터 쪽을 이동하여 고리형 공간의 내부 체적을 줄이고 탄성부재를 왕복부재와 씰링되도록 압축할 수 있는 동기요소(motive component)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 동기요소는 고리형 하우징 내에 왕복 가능하게 설치되고 왕복부재를 둘러싸는 피스톤 요소 및 고리형 챔버를 형성하는 하우징으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 가압된 유체 공급원, 상기 유체 공급원에 고리형 챔버를 유체가 통하도록 연결시키는 수단, 상기 고리형 챔버 및 가압된 유체의 공급원 사이에 삽입된 유체유동 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 하우징을 통과하는 왕복부재의 외부원주 및 고정 하우징 사이에 선택적으로 작동이 가능한 유체밀봉 씰을 만들기 위한 씰링장치는,
    제 1,2 대향된 표면을 갖고 이러한 대향된 표면 사이에 형성된 보어를 갖는 도정 씰 플레이트 어댑터로 구성되는데, 상기 보어는 제 2 표면에 인접한 씰 플레이트 어댑터의 내부 원주벽의 테이퍼지지 않은 연속된 영역을 형성하기 위해 제 2 표면에서 짧게 종단되며 제 1 표면으로부터 바깥쪽 아랫방향으로 방사상으로 테이퍼진 내부 원주벽의 한 부분을 포함하며,
    씰 액츄에이터/베어링 요소는 제 1,2 대향된 단부 및 씰 액츄에이터/베어링 요소의 대향된 단부 사아에 형성된 제 1,2 단부를 갖는 오프닝을 갖는데, 상기 오프닝의 제 1 단부는 씰 액츄에이터/베어링 요소의 제 1 단부를 향해 바깥쪽 위를 향해 방사형태로 테이퍼진 원주벽부분을 포함하고, 씰 액츄에이터/베어링 요소의 제 1 단부 및 씰 플레이트 어댑터의 제 2 표면은 서로 인접해 있으며, 각각의 보어 및 오프닝은 레지스터에 있고, 상기 액츄에이터/베어링 료소의 최소한 상기 제 1 단부는 씰 플레이트 어댑터를 통한 보어의 테이퍼지지 않은 영역 내에서 미끄럼 운동할 수 있도록 설치되어서 실 플레이트 어댑터의 보어 내의 고리형 공간을 형성하며,
    탄성부재는 상기 고리형 공간 내에 있고 고리형 공간을 통해 왕복운동하는 왕복부재의 외부원주를 둘러싸며,
    탄성부재가 해제된 상태로 고리형 공간에 있고 상기 고리형 공간을 통과 왕복하는 왕복부재와의 연결에서 벗어나거나, 탄성부재가 씰 액츄에이터/베어링 요소 및 씰 플레이트 요소의 테이퍼진 표면 사이에서 방사형으로 압축되어 탄성부재를 고리형 공간에서 왕복운동하는 왕복부재와 씰링되도록 하는데까지 상기 씰 액츄에이터/베어링 요소는 플레이트 어댑터 쪽을 왔다갔다 할 수 있는 것을 특징으로 하는 씰링장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 챔버 내에 왕복 가능하게 설치된 피스톤 부재 및 내부에 형성된 내부챔버를 갖는 하우징을 포함하는데, 제 1 단부를 갖는 상기 피스톤 부재는 씰 액츄에이터/베어링 부재의 제 2 단부를 향하고, 씰 액츄에이터/베어링 요소쪽으로 상기 챔버 내에서 피스톤 부재가 이동하면 씰 플레이트 어댑터의 보어 안으로 씰 액츄에이터/베어링 요소가 이동하게 되어서 씰 액츄에이터/베어링 요소의 대향된 테이퍼진 단부 및 씰 플레이트 어댑터를 통한 보어의 테이퍼진 표면 사이에 형성된 고리형 공간의 내부 체적을 줄이고, 상기 탄성부재가 고리형 공간을 통해 왕복운동하는 왕복부재와 씰링되도록 압축하는 것을 특징으로 하는 씰링장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 가압된 유체의 공급원에 고리형 챔버를 작동 가능하게 연결하는 수단 및 가압된 유체의 공급원을 포함하며, 상기 고리형 챔버 및 가압된 유체의 공급원 사이에 삽입된 유체유동 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 씰링장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 유체유동 콘트롤러는 원거리에서 작동이 가능한 것을 특징으로 하는 씰링장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 피스톤은 제 1,2 단부 사이에 연장된 오프닝을 포함하고, 제 2 단부를 포함하는데, 상기 오프닝은 오프닝에서 왕복운동하기 위한 왕복부재를 수용하는 것을 특징으로 하는 씰링장치.
  10. 씰링장치에 대해서 왕복부재를 선택적으로 씰링하기 위한 방법은
    왕복부재에 대해서 고정된 위치에 제 1,2 대향된 표면을 갖는 씰 플레이트를 설치하고,
    씰 플레이트의 대향된 표면 사이에 보어를 형성하며,
    상기 제 2 표면쪽으로 아랫방향으로 그리고 상기 제 1 표면으로부터 방사상 바깥쪽으로 테이퍼진 제 1 내부벽을 갖는 보어를 제공하는데, 상기 제 1 테이퍼진 벽부분은 씰 플레이트의 제 2 표면에 인접한 보어의 테이퍼지지 않은 벽부분을 형성하기 위해 제 2 표면에서 짤게 종단되며,
    제 1,2 단부를 갖는 고리형 액츄에이터/씰 요소와 함께 왕복부재를 둘러싸는데, 상기 제 1 단부는 보어의 테이퍼지지 않은 벽부분 내부에서 부분적으로 수용되며, 왕복부재를 둘러싸고,
    고리형 액츄에이터/씰 요소에 대해서 방사상 바깥쪽으로 위방향을 향해 액츄에이터/씰 요소를 테이퍼지게 하는데, 상기 액츄에이터/씰 요소의 테이퍼진 단부 및 씰 플레이트의 테이퍼진 표면은 서로를 향하고 표면을 향해 테이퍼진 고리형 공간을 형성하며,
    왕복부재를 감싸도록 고리형 공간 내에 탄성부재를 설치하고,
    고정 씰 플레이트쪽으로 상기 액츄에이터/베어링 부재를 이동시키기에 충분하도록 액츄에이터/씰 부재에 힘을 가하고 고리형 공간의 테이펴진 표면 사이의 탄선부재를 왕복부재를 감싸도록 압축하기에 충분한 힘을 가하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 액츄에이터/씰 부재에 압력을 가하기 위해 액츄에이터/씰 부재에 작동가능하게 왕복 피스톤 부재를 제공하여 씰 플레이트 쪽으로 액츄에이터/씰 부재를 이동시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 피스톤 부재를 원격으로 작동시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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