KR20060028571A

KR20060028571A - 백 포장기

Info

Publication number: KR20060028571A
Application number: KR1020040077581A
Authority: KR
Inventors: 이일해
Original assignee: 주식회사리팩
Priority date: 2004-09-25
Filing date: 2004-09-25
Publication date: 2006-03-30

Abstract

본 발명은, 플라스틱 백(plastic bag)에 내용물을 충전하여 포장하는 백 포장기(bag filling & sealing machine)에 관한 것으로, 더 상세하게는, 자동으로 백을 하나씩 로딩하여 백의 내부의 내용물 충전공간을 공기 충전에 의해 충분히 확보하고 상기 내부 공간에 내용물을 투입한 다음 다시 가스를 충전함으로서 내부의 공기를 배출하도록 구성한, 공기충전장치와 가스충전장치를 구비한 백 포장기에 관한 것이다.

플라스틱백 포장기, 지퍼백, 스탠딩백

Description

백 포장기 {BAG FILLING AND SEALING MACHINE}

도 1은 본 발명의 장치가 작업하는 대상인 플라스틱백(10, 10')의 형태를 예시하는 개략도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 백 포장기(100)의 대략적인 구성을 전체적으로 보여주는 평면도.

도 3은 도 2의 백 포장기에서 백을 파지하여 이송하는 그립퍼(104)의 구조를 보여주는 개략도.

도 4는 도 3의 그립퍼에 백이 파지되어 있는 상태를 예시하는 개략도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 백 포장기(100)에서 공기충전장치(200)의 구조와 작동을 정면에서 전체적으로 보여주는 개략도.

도 6은 도 5의 공기충전장치(200)의 동작 중 초기 상태를 보여주는 부분 상세도.

도 7은 도 5의 공기충전장치(200)의 동작 중 공기방출 파이프(228)의 하강 상태를 보여주는 부분 상세도.

도 8은 도 5의 공기충전장치(200)의 동작을 상세히 보여주는 부분 상세도.

도 9는 공기방출 파이프(228)가 하강된 상태를 보여주는 부분 정면도.

도 10은 가스방출 파이프(228a)가 하강된 상태에 있는 가스충전장치(200a)를 보여주는 부분 정면도.

도 11은 가스충전장치(200a)의 가압로드가 가압된 상태를 보여주는 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10,10' : 플라스틱 백 100 : 플라스틱 백 포장기

102 : 회전구동플레이트 104 : 백 그립퍼

200 : 공기충전장치 200a : 가스충전장치 210: 프레임

220 : 공기방출부 228 : 공기방출파이프

228a : 가스방출파이프 230 : 가압부

238 : 구동부재 250, 260 : 가압로드

270, 280 : 연동부 290 : 센서

본 발명은 플라스틱 백(plastic bag)에 내용물을 충전하여 포장하는 백 포장기(bag filling & sealing machine)에 관한 것으로, 더 상세하게는, 자동으로 백을 하나씩 로딩하여 백 내부의 내용물 충전공간을 공기 압력에 의해 충분히 확보한 다음에 상기 내부 공간에 내용물을 투입하고 이어서 다시 가스를 충전함으로서 백 내 부에 남은 공기를 배출하도록 구성한, 백 포장기에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스틱 백(plastic bag)은, 연질의 플라스틱 수지 시트 사이에 내부공간을 형성하고, 그 내부 공간부에 내용물을 충전하여 밀봉하는 구조를 가진다. 이러한 플라스틱 백은 우수한 밀봉성과, 화학적 및/또는 물리적 충격에 대한 양호한 저항성, 그리고 비교적 저렴한 제작비용 등의 이유로, 최근의 냉장 또는 반가공 인스턴트식품이나 레토르트 식품, 세제, 및 약품 등의 유통을 위한 포장부재로서 널리 사용되고 있다.

이와 같은 플라스틱 백으로서, 도 1에 일반적인 봉지 형태, 즉 상단부(12,12') 및 하단부(18,18')를 가지는 대체로 사각형인 본체(16, 16')로 이루어진 백(10, 10')이 예시된다. 백(10)은 특히 바닥부(18)를 가지고 있어서 내용물 충전 후에 세워둘 수 있으므로 스탠딩백이라고도 부른다. 더 나아가 백(10. 10')의 상단부(12, 12') 근처에 지퍼부(14)를 형성하여 개봉 후에도 입구를 닫아, 보관 중 밀폐성을 좋게 하는 지퍼부착형도 있다.

일반적으로 백 포장기는, 내용물이 충전되어 있지 않은 백이 하나씩 자동으로 로딩되어 내용물이 충전된 상태의 백으로서 방출되는 장치로서 구체적으로는, 다수의 플라스틱 백이 자동으로 일렬로 공급되도록 하는 백 공급 장치를 가지고, 백 공급 장치로부터 공급된 백은 백 포장기의 백 그립퍼에 의해 하나씩 파지된다. 백 그립퍼는 회전하는 그립퍼 회동장치에 의해 일정한 경로를 따라 이동하게 되는데, 그립퍼 회동장치는 상기 백 그립퍼를 회전하는 원주 상에서 다수 장착한 채로 회전시키고 상기 그립퍼 회동장치의 회전에 따라, 백 그립퍼에 파지된 백은 내용물 충전을 위한 다수의 단계들을 하나씩 거침으로써, 내용물이 충전.포장될 수 있다.

이러한 종래의 백 포장기를 도 2에 도시된 바를 참조하여 설명한다. 도 2에서 도시된 포장기는 C 위치에 장착된 본 발명에 따른 공기충전장치(200)를 제외하면 종래의 백포장기 구성과 유사한 구조이다. 종래의 백 포장기는, 하나의 그립퍼 회동장치(102)의 원주를 따라 6 내지 12개의 그립퍼(104)를 장착하고, 각각의 그립퍼가 6에서 12개의 포장 단계를 거치도록 되어 있다. 구체적으로 말해서, 도면의 공기충전장치(200)를 제외하고, 회동장치(102)의 원주를 따라 백 로딩(bag loading) 장치(110), 지퍼 오프닝(zipper opening) 장치(120), 바닥 및 상단 오프닝(bottom and top opening) 장치(140), 충전(filling) 장치(150), 침하(settling) 장치(160), 밀봉(sealing) 장치(170), 냉각 및 방출(cooling & zipper closing & discharging) 장치(180) 등이 설치된다.

회동장치(102)는 예컨대 한번에 360/8 도(1/8 바퀴)를 회전하고, 소정시간 정지한 후, 다시 1/8 바퀴회전하고, 다시 소정시간 정지하는 방식으로, 그립퍼(104)에 파지된 백(10)이 예컨대 상기의 포장 단계를 순서를 밟아 연속적으로 지나가도록 동작한다. 백 로딩 장치(110)는, 백 공급 콘베이어를 통해 이송되어 오는 백(10a) 하나를, 회동장치(102)가 정지된 시간동안에, 백 로딩 장치(110) 앞에 위치한 그립퍼가 파지하도록 한다. 이때의 스탠딩백(10a)은 예컨대, 도 1을 다시 참조하여, 지퍼부(14)가 잠겨있는 상태이며 내부의 내용물 충전공간이 압착되어 있는 상태이다. 그리고 백의 상단부(12)는 밀봉되지 않은 채 밀착되어 있는 상태이고, 하단부(19)와 바닥부(18)도 서로 압착되어 밀착되어 있는 상태이다.

그립퍼(104)는 백 로딩 장치에 의해 로딩된 백의 본체부(16)의 양 측 모서리를 상단부(12)에 가까운 부분에서 파지한다. 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 그립퍼(104)는 회동장치(102)의 원주상의 소정 위치에 대칭적으로 설치된 한쌍의 그립퍼 아암(1043, 1044)을 포함한다. 그립퍼 아암(1043, 1044)의 일단은 회동장치(102)에, 예컨대 회동핀(1041, 1042)에 의해 회동가능하게 연결된다. 그립퍼 아암(1043, 1044) 사이의 거리는, 아암(1043, 1044)을 회동핀(1041, 1042)을 중심으로 회전시킴으로써, 작업대상인 백(10)의 폭에 맞추어 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 아암(1043, 1044)의 타단은 각각 파지부재(1049, 1050)가 작동가능하게 설치된다. 파지부재(1049, 1050)와 아암(1043, 1044)의 단부면 사이에 백의 모서리가 삽입된 후, 파지부재(1049, 1050)가 아암(1043, 1044)의 단부면 측을 향해 백의 모서리를 가압하도록 동작함으로써, 백이 파지될 수 있다. 파지부재(1049, 1050)의 움직임은 구동돌기(1045, 1046)의 움직임이 링크부재(1047, 1048)를 통해 전달됨으로써 이루어질 수 있다. 구동돌기(1045, 1046)의 움직임은 도시되어 있지 않은 다른 액추에이터 및/또는 작업자에 의해 이루어질 수 있다.

도 4에는 이러한 그립퍼(104)에 백(10)이 파지된 상태로, 예컨대 충전장치(150)의 충전파이프가 백(10)의 열려진 상단부(12)에 삽입되어 있는 모습을 보여준다. 도면에서 화살표 I는 내용물이 충전되는 방향을 나타내고, 화살표 II는 회동장치(102)의 회동방향에 따른 그립퍼(104)의 이동방향을 나타낸다.

이어서 회동장치(102)가 다시 1/8 바퀴 회전하면, 백을 파지하고 있는 그립퍼가 지퍼 오프닝 위치(B)로 이동하고, 다음 빈 그립퍼가 백 로딩 위치(A)로 이동 한다. 백 로딩 위치(A)에 도착한 그립퍼는 상기 로딩 동작을 반복한다. 그립퍼에 파지된체로 지퍼 오프닝 위치(B)에 도착한 백(10b)은, 지퍼 오프닝 장치(120)에 의해, 예컨대 진공흡착패드에 의해 백의 상단부분이 약간 열리고, 그 틈사이에 개방부재를 넣었다 뺌으로서 지퍼부(14)가 벌어져 개방된다. 그 다음에 지퍼부(14)가 개방된 백을 파지한 그립퍼가 바닥 및 상단 개방 위치(D)에 도착하면, 백(10d)의 상부와 하부의 각 전, 후면으로 진공흡착 패드가 이동하여 흡착함으로써, 서로 밀착되어 있는 본체부(16)의 두 시트 부분을 잡아당겨, 본체부(16) 내부 특히 바닥부에 충전공간이 확보되도록 한다. 그 다음에, 충전공간이 개방된 백을 파지한 그립퍼가 충전 위치(E)로 이동하면, 호퍼 및 충전 파이프 등으로 구성된 충전장치(150)에 의해 내용물이 백(10e) 내부의 충전공간 안으로 충전된다. 이후, 회동장치(102)의 회동에 따라 그립퍼가 침하 위치(F), 밀봉 위치(G), 냉각 및 방출 위치(H)에 도착하면, 각각의 단계별 포장장치(160, 170, 180)에 의해, 백(10f, 10g, 10h)의 상단부가 닫히고 밀봉되며, 냉각 단계로 완성된 백(10h)이 방출 콘베이어(190) 상으로 방출하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 백 포장기는, 내용물 충전 단계(E) 이전인, 백의 바닥 및 상단을 개방하는 단계(D)에서 백이 완전하게 개방되지 않아 내용물이 완전히 투입되지 못하고 비산되는 등 포장이 불량해지는 중대한 문제가 발생하였다. 종래의 장치에서는 백의 상,하부를 개방할 때 전술한바와 같이 진공흡착 패드를 이용하고 있고, 이 경우 진공흡착 패드에 의해 잡아당겨지는 백 본체부(16) 및 바닥부(18)의 상태는, 진공흡착 패드의 동작이 정지된 후에, 백을 이루는 연질의 플라스 틱 수지 시트 자체의 탄성에 의해 다시 어느 정도 수축하게 됨으로서 백 내부의 충전 공간의 부피가 바람직하지 않은 정도로 줄어들게 된다. 이에 따라 이후의 충전단계에서 충전되는 내용물이 백의 상단부(12) 근처에 인접하는 지점까지 차오르게 되고, 내용물이 백의 밀봉 위치 및/또는 지퍼부 위치까지 묻어, 정상적인 밀봉 및 닫힘 상태가 방해받는다. 까닭에 백의 포장이 완성되지 않은 불량 포장 제품이 발생하게 된 것이고 이런 연유로 백의 포장이 정상적으로 완성될 수 있도록, 백의 개방 정도가 안정적이고 충분하게 이루어지도록 하는 장치가 요구되어 왔다. 또한 기존의 백 포장기는 전술한바와 같이, 내용물을 충전하는 단계의 바로다음 단계에서 공기를 배출함이 없이 내용물을 settling하기 때문에 백 내부의 공기가 대부분 그대로 남게 되고 상기 잔류된 공기속의 균 또는 미생물은 백 속의 내용물을 속히 부패시켜 공식 유통기간 이전임에도 상기 내용물이 이미 사용할 수 없는 상태가 되기도 한다. 따라서 상기 부패된 내용물로 인해서 소비자의 건강이 위협받는 일이 없고 유통기한도 늘릴수 있게 하기 위해 백 내부의 공기를 제거하는 장치가 마찬가지로 당업자간에 절실한 바 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 종래의 백 포장기에 있어서 백의 내부 충전공간이 충분히 확보될 수 있도록, 백을 이루는 연질 플라스틱 수지 시트의 확장이 안정적으로 이루어지게 하거나, 내용물의 충전후에 백 속에 가스, 특히 불활성가스를 충전하여 백 속에 남아있는 공기 특히 산소를 상기 가스로 대체함으로서 내용물의 변질을 막을 수 있는 새로운 백 포장기를 제공하고자 하는 목적을 가진다.

상기 목적을 성취하기 위하여, 본 발명에 따라, 연질 시트로 이루어진 플라스틱 백의 내부에 내용물을 충전하여 포장하는 백 포장기를 제안하되 상기 백 포장기는, 상기 내용물을 상기 백 내부공간에 충전하기 전에, 상기 백의 내부공간을 충분히 확보하기 위해 공기충전장치를 사용하고 또한 상기 백 포장기는, 상기 내용물이 백 내부에 충전된후 가스를 주입함으로서 백의 내부에 남아 있는 공기를 배출하는 가스충전장치를 사용하는데 특징이 있는 백 포장기를 제공한다.

구체적인 실시예에 따라 상기 백 포장기의 상기 공기충전장치는, 그립퍼에 의해 파지된 백이 소정 위치로 도착하면, 상기 백의 내부로 삽입되는 공기방출파이프를 구비하는 공기방출부를 구비한다. 그리고 상기 공기충전장치는 상기 공기방출파이프가 삽입된 상기 백의 상단부를 둘러싸 가압하도록 가압로드를 이동시키는 가압부를 포함한다. 여기서, 상기 가압로드에 의해 상기 공기방출파이프가 삽입된 상기 백의 상단부(공기방출파이프를 제외한 부분)가 가압되어 밀폐된 후, 상기 공기방출부는 공기를 상기 백의 내부에 방출함으로써, 상기 백의 내부에 소정 용량의 충전공간이 형성되도록 한다.

구체적인 실시예에 따라, 상기 공기충전장치는 백의 충전공간 개방 정도를 감지하는 센서를 더 포함하고, 상기 센서의 감지 신호에 따라 그 다음의 공정을 조 절하는 것이 바람직하다.

구체적인 실시예에 따라 상기 백 포장기의 상기 가스충전장치는, 공기가 아닌 가스를 사용한다는 점 그리고 가압로드 구조에서의 일부 차이점을 제외하면 모든 구성이나 작용이 공기충전장치와 동일하다. 상기 가스충전장치는 그립퍼에 의해 파지된, 내용물이 채워진 백이 소정 위치로 도착하면, 상기 백의 내부로 삽입되는 가스방출파이프를 구비하고 상기 가스충전장치는 상기 가스방출파이프가 삽입된 상기 백의 상단부를 둘러싸 가압하도록 가압로드를 이동시키는 가압부를 포함한다. 여기서, 상기 가압로드에 의해 상기 가스방출파이프가 삽입된 상기 백의 상단부가 공기의 배출통로를 남겨둔채로 가압된 후, 상기 가스방출파이프를 통해 가스를 상기 백의 내부에 방출하여, 상기 백의 내부에 가스가 충전되면서 백 속에 남아있는공기가 상기 공기배출통로로 빠져나오도록 한다.

구체적인 실시예에 따라, 상기 가스충전장치는 이산화탄소 또는 질소를 포함하는 가스를 방출하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명의 특징 및 다른 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 아래의 설명에 의해 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 백 포장기의 전체적인 구조를 개략적으로 도시하며, 도 5는 도 2의 백 포장기 중 공기충전장치(200)의 전체적인 구조 및 작동을 설명하기 위한 개략도가 도시되며, 도 6 내지 도 9에는 공기충전장치(200)의 세부 작동을 상세히 도시하는 개략도가 도시된다.

본 발명에 따른 백 포장기(100)는 도 2에 도시되어 있다(도 10 에 나타난 가스충전장치는 도 2에서 내용물을 충전하는 E 단계 바로 다음에 설치할 수 있다). 도시된 백 포장기(100)는 C 위치에 장착된 본 발명에 따른 공기충전장치(200)를 제외하면, 앞에서 설명한 종래의 백포장기 구성과 유사하다. 본 발명의 백 포장기는 회동장치(102)의 원주를 따라 백 로딩(bag loading) 장치(110), 지퍼 오프닝(zipper opening) 장치(120), 공기충전장치(200), 상단 오프닝(bottom and top opening) 장치(140), 내용물 충전(filling) 장치(150), 가스충전장치(도2에 없음), 침하(settling) 장치(160), 밀봉(sealing) 장치(170), 냉각 및 방출(cooling & zipper closing & discharging) 장치(180) 등이 설치된다. 공기충전장치(200)와 가스충전장치를 제외하는 다른 구성장치의 구조 및 기능은 종래의 백포장기와 유사하므로 여기서는 더 자세한 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 백 포장기(100)는, 내용물을 넣기 위해 백의 상부를 개방하는 D 단계의 바로 전단계에서 백(10)의 내부 충전공간을 안정적으로 충분히 확보하기 위하여, 공기를 채우는 공기충전장치(200)를 사용한다는 특징을 가진다. 본 발명에 따르면, 백(10)을 이루는 연질의 플라스틱 수지 시트의 탄성력이 시트를 원위치(즉 밀착된 상태)로 복귀시키지 못하는 형태로 백(10)의 바닥부(18)를 완전히 펼 수 있다는 장점을 가진다. 이에 따라 후속하는 내용물 충전 단계 등에서 안정적인 동작이 보장될 수 있으므로, 불완전한 포장 제품이 획기적으로 감소될 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따른 백 포장기(100)는, 내용물을 투입하는 E 단계의 다음 단계에서 백 내부에 잔류된 공기를 배출하는 대신 가스를 채우는 가스충전장치(200a)를 적용한다는 특징을 가진다. 이로서 내용물의 조기 부식을 방지하고 품질을 오래동안 유지할 수 있는 장점을 갖게 된다.

도 5에는 본 발명의 구체적인 실시예에 따라, 백 포장기(100)에서 적용될 수 있는 공기충전장치(200)의 구체적인 구조가 전체적으로 도시된다. 상기 도면에 의하면, 공기충전장치(200)는, 프레임(210)과 공기방출부(220)와 가압부(230)로 구성되고 상기 가압부(230)는 에어실린더(234)와 구동부재(238), 링크로드(242), 가압로드부(250, 260) 그리고 연동부(270, 280)를 포함하여 구성될 수 있다. 프레임(210)은 비록 도면에서는 간단하게 표현되어 있으나 공기충전장치(200)의 각 구성부품을 적절한 위치에서 고정하여 상호 유기적인 작동을 가능하게 한다.

공기충전장치(200)의 공기방출부(220)는 백(10)의 내부로 공기를 방출하기 위한 구성이다. 공기방출부(220)는, 압축공기가 흐를수 있는 유입구(222, 226)가 형성된 실린더(224)와 상기 실린더(224)에 의해 상하로 운동하는 구동축(227), 그리고 이 구동축(227)에 의해 상하(화살표 a)로 운동하는 공기방출파이프(228)를 포함하여 구성될 수 있다. 공기방출파이프(228)로는 별도의 공기공급장치(도시되지 않음)를 통해 화살표방향(m)으로 공기가 공급되어, 백(10)의 내부로 삽입된다. 공기방출파이프(228)로부터 방출된 공기는 백(10)의 내부 공간이 소정 용량으로 확장하도록 하는 역할을 한다.

공기충전장치(200)의 가압부(230)는, 예컨대 에어가 출입하는 출입구(232, 236)가 형성된, 에어 실린더(234)를 구비하는 공압 엑추에이터로 구성될 수 있다. 에어 실린더(234)에는 실린더의 작동에 따라 역시 소정 기울기를 가진 상하방향(화살표 b)으로 운동하는 구동부재(238)를 가진다. 구동부재(238)의 단부에는 링크로드(242)가 연결되고, 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 링크로드(242)에 연결된 가압로드(260)를 움직여서, 백(10)의 상단부를 가압 밀폐하도록 하는 역할을 한다.

가압부(230)에 에어가 공급되어 작동하면, 구동부재(238)가 아래로 움직이고, 구동부재(238)에 연결된 링크로드(242)에 의해 가압부(230)의 가압력이 가압로드(260)에 전달된다. 이에 따라 가압로드(260)가 화살표 d에 의해 표시된 방향으로 이동하기 시작하면, 가압로드(260)에 연결된 연동부(280)가 회전하기 시작한다. 연동부(280)가 회전하면, 연동부(280)와 예컨대 기어물림되어 있는 반대편 연동부(270)가 반대방향으로 회전하기 시작한다. 이에 따라 연동부(270)에 고정되어 있는 다른 가압로드(250)는 화살표 c로 표시된 방향으로 회전한다. 결과적으로 점선으로 표시된 바와 같은 가압로드(250, 260)는 양쪽에서 백(10)의 상단부를 가압하여 밀폐하도록 하는 위치(도면에는 점선으로 표시됨)로 이동할 수 있다.

이렇게 가압로드(250, 260)에 의해 백(10)의 상단부가 가압된 후, 백(10)의 내부에 삽입되어 있는 방출파이프(228)를 통해 공기가 방출된다. 백(10)의 상단부가 가압로드(250, 260)에 의해 압착되어 있기 때문에, 방출된 공기는 백(10)의 내부의 공기 압력이 증가되도록 하며, 이러한 공기 압력에 따라 백(10)의 바닥부가 펴지게 된다. 결과적으로 백(10)의 내부에 소정 용량의 충전공간이 형성될 수 있다. 이러한 백(10) 내부의 확장을 보장하기 위하여, 가압로드(250, 260)가 방출파 이프(228)와 닿는 면에 사각 또는 반원형태의 홈(도9에서 268)을 형성하고 또한 가압로드끼리 마주보는 면 전체에 걸쳐 적절한 탄성부재(도7, 도9의 266)를 부착함으로써 백의 밀폐 효과를 높일수가 있다. 공기의 충전이 완료된 후에는, 가압부(230)가 반대방향으로 작동함으로써, 가압로드(250, 260)가 초기 위치로 복원된다. 그후 방출파이프(228)가 상승하면, 그립퍼에 파지되고 공기가 차 있는 즉, 충전공간이 형성된 백(10)은 다음의 top opening 단계로 이송될 수 있다.

이제 도 6 내지 도 9를 참조하여, 이러한 백 밀폐 및 백 팽창 동작을 더 상세히 설명한다. 도 6은 공기충전장치(200)의 초기 상태로서 점선으로 대략적으로 표시된 바와 같이, 그립퍼(104)에 파지된 백(10)이 소정 위치(도 2의 C)로 도착한 직후의 모습이다. 이 때의 백은 도 2의 B 단계에서 백의 상단부가 개방된 정도보다 조금 더 개방되어 있어(그립퍼 아암을 오므려서 백의 상단부를 보다 넓게 벌림) 향후 공기방출파이프가 삽입되기 적합한 상태에 있다. 도 7에는 공기방출파이프(228)가 하강(화살표 e)하여 백(10)의 상단부(12)를 통해 내부로 삽입된 모습이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 가압부(230)의 구동부재(238)가 링크관절(244)이라는 회전축에 의해 링크로드(242)에 연결되고, 상기 링크로드(242)의 타단부에는 가압로드(260)가 고정되어 같이 움직인다. 가압로드(260)는 백(10)의 상단부 일면과 접촉하는 접촉면(264)을 구비하며, 접촉면(264)에는 밀폐상태가 보장되도록 하는 요철 및/또는 탄성밀폐부재(266)가 부착될 수 있다. 또한 가압로드(260)의 양 끝단부에는 연결로드(284)가 설치되고 상기 연결로드(284)의 다른쪽 단부에는 연동부(280)가 구성되어 함께 작동하게 된다. 상기 연동부(280)는 프레임(210)에 고정되 어 있는 힌지축(282)을 중심으로 일정 각도 회전하게 된다. 연동부(280)에는 기어(286)가 설치되어 상기 연동부와 거울 대칭적으로 배치되어 있는 반대편 연동부(270)의 기어(276)와 맞물리게 되어 있다. 반대편 연동부(270)의 힌지축(272)도 역시 프레임(210) 상에 고정되며, 상기 반대편 연동부(270)는 마찬가지로 다른 연결로드(274)를 통해 가압로드(250)와 연결되고 이들은 상기 힌지축을 회전축으로 해서 일체로 회동하게 된다. 가압로드(250)는 또다른 가압로드(260)와 유사한 형상으로서 거울 대칭적으로 위치하며, 백(10)의 상단부와 접촉하는 접촉면(254)을 구비한다. 두개의 가압로드(250,260)의 접촉면(254,264) 사이에 백(10)의 상단부(12)가 끼여짐으로써, 상당한 밀폐 정도를 유지할 수 있고 이러한 가압상태가 도 8, 도 9에 도시되어 있다.

상기 도면으로부터, 가압부(230)의 구동부재(238)가 화살표 f 방향으로 작동하면 이에 따라 링크로드(242)가 움직이고, 링크로드(242)에 연결된 가압로드(260)가 화살표 j방향으로 이동한다. 이어서 연동부(280)가 화살표 g 방향으로 회전하고 반대편 연동부(270)는 화살표 h 방향으로 회동하며, 결과적으로 반대편 가압로드(250)가 화살표 i 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라 가압로드(250, 260)의 접촉면(254, 264) 사이에 백(10)의 상단부(12)가 끼여 밀폐될 수 있다. 그후 방출파이프(228)를 통해 공기가 화살표 k로 표시된 바와 같이 방출되면, 점선으로 표시된 바와 같이 백(10)의 내부 충전공간이 팽창하게 된다.

본 발명의 구체적인 실시예에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 공기충 전장치(200)는 백의 충전공간 개방 정도를 감지하는 센서(290)를 더 포함할 수 있다. 센서(290)는 백(10)의 시트가 확장하여 센서와 접촉할 때 이를 감지하는 접촉센서일 수 있지만, 반드시 이것에만 한정되는 것은 아니다. 이러한 센서(290)의 감지 신호에 따라 백(10)이 팽창되었다는 것을 감지할 수 있고, 감지결과에 따라 다음 공정 예컨대 상단 opening 작업을 정지시키는 등의 자동 제어가 가능하다.

또한 본 발명의 구체적인 실시예에 따라, 내용물이 충전된 다음 단계에서 도 10에 도시된바와 같은 가스충전장치(200a)를 설치하여 백의 내부에 가스를 채움으로서 공기가 배출되도록 할 수 있다. 상기 가스충전장치(200a)의 기능과 작동은 공기를 가스로 대체한 것 외에는 공기공급장치와 동일하나 다만 가스를 주입한 후 이어지는 공기의 배출이, 백의 상단부에서 마주보는 가압로드(250,260)에 부착된 탄성부재(266) 중 하나 이상을 떼어내어 공기배출통로(254)를 형성함으로서 이루어진다는 점이 다르다.

이하 가스충전장치에 의한 가스충전 및 공기배출동작을 상세히 설명하면, 내용물이 백내부에 충전되고(도 2에서 E 단계)난 후 내용물이 담긴 그 상태에서 그립퍼(104)에 파지된 채로 가스충전장치(200a)에 도착하면, 먼저 가스방출파이프(228a)가 실린더의 작동으로 백(10)의 내부로 삽입되고, 이어서 공기충전장치에서의 작동과 동일하게, 가압부가 구동부재를 움직여서 링크로드에 연동하는 가압로드(250, 260)로 하여금 백의 상단부를 가압하도록 한다. 상기에서처럼 백의 상단부가 가압된 상태는 도 10에 나타나 있다. 이와같이 가압로드(250, 260)에 의해 백(10)의 상단부가 가압되면 가스방출파이프(228a)를 통해 가스가 방출되다. 방출된 가스 는 백의 내부공간을 채우면서 그 압력으로 상기 백의 내부공간에 잔류하고 있는 공기를 공기배출통로(도 11의 254)룰 통해 빠져나가도록 한다. 가스의 충전이 완료된 후에는 공기충전장치에서와 마찬가지로 가압부가 반대방향으로 작동하여 가압로드가 초기위치로 이동한다. 그후 가스방출파이프(228a)는 상승하고, 가스가 차있는 상태로 그립퍼에 파지되어 있는 백은 다음단계인 밀봉(sealing) 장치로 이송된다.

본 발명의 구체적인 실시예에 따라, 상기 가스충전장치(200a)의 가스방출파이프(228a)에서 방출되는 가스는 이산화탄소 또는 질소를 포함하는 가스인 것이 바람직하다.

이상에서는 본 발명을 지퍼부를 구비하는 스탠딩백의 포장과 관련된 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명이 설명된 구조를 가지는 백 포장기에만 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 지퍼부가 없는 스탠딩백의 포장에 있어서도 역시 적용할 수가 있는데 이 경우에는 지퍼부를 개방하는 단계를 백의 상단부만을 개방하는 단계로 대체하면 본 발명에 따른 백포장기를 용이하게 구성할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명에 따른 백 포장기는 스탠딩백이 아닌 일반 플라스틱 백의 포장에 있어서도 역시 쉽게 적용될 수 있다. 더 나아가 상기에서는 8단계 또는 9단계로 이루어진 백 포장기 구성이 설명되었으나, 본 발명이 반드시 상기의 백 포장기에만 한정되는 것은 아니다. 이와 같이 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 내용에서 벗어나지 않고도 다양한 변형과 수정, 및 응용을 쉽게 생각해낼 수 있다. 따라서 본 발명의 보호범위는 위에서 개시된 예가 아니라 특허청구범위의 내용에 의해 해석되어야 할 것이라는 점을 지적해둔다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 공기충전장치와 가스충전장치를 구비한 백 포장기를 사용하게 되면, 백을 이루는 연질 플라스틱 시트의 확장이 안정적으로 이루어질 수 있어, 백의 내부 충전공간이 충분히 확보될 수 있을뿐만 아니라 백내부의 잔류공기 특히 산소가 제거됨으로 해서 내용물이 오랜기간 신선도를 유지 할 수 있고 더불어 유통기간이 길어지는 효과를 얻을수 있다.

Claims

연질 시트로 이루어진 플라스틱 백(10, 10')의 내부에 내용물을 충전하여 포장하는 백 포장기(100)에 있어서,

상기 내용물을 상기 백(10, 10') 내부의 충전공간에 투입하기 전에, 공기충전장치(200)에 의해 상기 백의 내부 충전공간을 확보하는데 특징이 있는 공기충전장치를 구비하는 백 포장기.
제 1 항에 있어서, 상기 공기충전장치(200)는:

그립퍼(104)에 의해 파지된 백(10, 10')이 소정 위치로 도착하면, 상기 백(10, 10')의 내부로 삽입되는 공기방출파이프(228)를 구비하는 공기방출부(220)와;

상기 공기방출파이프(228)가 삽입된 상기 백(10, 10')의 상단부(12)를 둘러싸 가압하도록 가압로드(250, 260)를 이동시키는 가압부(230)를 포함하며,

여기서, 상기 가압로드(250, 260)에 의해 상기 공기방출파이프(228)가 삽입된 상기 백(10, 10')의 상단부(12)가 가압된 후, 상기 공기방출부(220)는 공기를 상기 백(10, 10')의 내부에 방출함으로써, 상기 백(10, 10')의 내부에 소정 용량의 충전공간이 형성되도록 하는것을 특징으로 하는,

공기충전장치를 구비하는 백 포장기.
제 1 항에 있어서, 상기 공기충전장치(200)는 백(10, 10')의 충전공간의 크기를 감지하는 센서(290)를 더 포함하고, 다음 공정의 작업을 상기 센서(290)의 감지 신호에 따라 조절하는 것을 특징으로 하는, 공기충전장치를 구비하는 백 포장기.
연질 시트로 이루어진 플라스틱 백(10, 10')의 내부에 내용물을 충전하여 포장하는 백 포장기(100)에 있어서,

상기 내용물이 상기 백 내부의 충전공간에 투입된 후, 가스충전장치(200a)에 의해 가스를 충전함으로서 상기 백 내부에 잔류된 공기가 상기 가스로 대체되도록 한데 특징이 있는, 가스충전장치를 구비하는 백 포장기.
제4항에 있어서, 상기 가스충전장치(200a)는 :

그립퍼(104)에 의해 파지되고, 내용물이 차여진 백(10,10')이 소정 위치에 도착하면, 상기 백의 내부로 삽입되는 가스방출파이프(228a)를 구비하는 가스방출부와: 상기 가스방출파이프(228a)가 삽입된 상기 백의 상단부(12)를 둘러싸 가압하도록 가압로드(250,260)를 이동시키는 가압부를 포함하며, 여기서, 상기 가압로드(250,260)에 의해 상기 가스방출파이프(288a)가 삽입된 상기 백의 상단부(12)가 가 압된 후, 가스가 상기 백의 내부에 방출되면 상기 백의 내부에 있는 잔류 공기가 공기배출통로(254)로 빠져나가도록 한데 특징이 있는, 가스충전장치를 구비하는 백 포장기.
제4항에 있어서, 상기 공기배출통로(254)는 백의 상단부에서 마주하는 가압로드(250,260)에 부착된 탄성부재들(266) 중 하나 이상을 제거하여서 됨을 특징으로 하는, 가스충전장치(200a)를 구비하는 백 포장기
제1항에 있어서, 백 포장기는,

상기 내용물이 상기 백(10,10') 내부에 투입된 후 가스충전장치(200a)에 의해 상기 백의 내부가 가스로 충전됨과 동시에 상기 백의 내부에 잔류된 공기가 배출되도록 하는 가스충전장치를 더 포함하는데 특징이 있는 백 포장기.
제4항 내지 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 가스충전장치(200a)는 이산화탄소 또는 질소를 포함하는 불활성가스를 방출하는 것을 특징으로 하는, 가스충전장치를 구비하는 백 포장기.