KR20070048160A - 재료를 충전하기 위한 충전방법 및 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전방법 및 충전장치에 관한 것으로, 상기 충전방법은 용기와 상기 용기와 결합되는 공간 부분을 포함하고 재료를 적재하는 공간의 공기압 상태를 저공기압 상태에서 고공기압상태로 번갈아 전환시키고, 동시에 상기 저공기압 상태를 상기 공간 외부에 존재하는 대기압보다도 높거나 또는 같게 유지시키는 공기 태핑 처리에 의해 재료를 용기안에 충전시키도록 실행하고, 이것에 의해 용기 외부 대기 공기의 유동에 의한 재료의 부풀림을 방지하고 재료를 상기 용기에 균등하게 충전시키는 것을 특징으로 한다.

Description

재료를 충전하기 위한 충전방법 및 충전장치{METHOD AND APPARATUS FOR PACKING MATERIAL}

도 1은 본 발명를 구체화하는 충전장치의 수직 단면도;

도 2는 본 발명의 공기 태핑이 적용될때 공기압의 전환을 도시하는 운영선도;

도 3은 본 발명을 구체화하는 또 다른 충전장치의 수직 단면도;

도 4는 본 발명을 구체화하는 또 다른 충전장치의 수직 단면도;

도 5는 종래 충전장치의 수직 단면도;

도 6은 또 다른 종래 충전장치의 수직 단면도; 및

도 7은 종래의 공기 태핑이 적용될때 공기압의 전환을 도시하는 운영선도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 다이 2 : 하부 펀치

3 : 다이 공동 4 : 테이블

5 : 공급 슈 6.8 : 파이프

9 : 전자석 밸브 10 : 압축 공기 공급기

12 : 수평 실린더 12a : 피스톤 로드

13 : 압력 방출 밸브 14 : 압력 방출 구멍

본 발명은 파우더, 입상재료, 박편재료, 플레이트 재료 또는 그와같은 종류(하기에서는 집합적으로 "재료"로 언급함)를, 상기 파우더 또는 그와같은 종류가 채워지는 공간 및 재료를 공급받기 위한 개구부를 구비하는 캔, 백, 고무 몰드, 다이 또는 그와같은 종류의 용기에 주입하는 충전방법 및 충전장치에 관한 것이다.

본 출원인은 일본 선행 출원 공개특허공보 평9-78103호, 공개특허공보 평9-169301호 및 공개특허공보 평11-49101호에서 용기, 캔, 백, 고무 몰드, 다이 또는 그와같은 종류에서 공기-태핑 방법을 이용하여 재료를 충전하는 방법을 개시하였다.

상기 공기 충전 방법을 적용하는 것에 의해, 충전시마다 다량의 재료가 산란되는 것이 감소되었고, 용기에서 재료의 충전 밀도의 국부적 차이가 감소되어졌다.

도 5, 6 및 7를 참조하여 종래의 충전방법을 하기에서 설명한다. 여기서, 다이와 상기 다이안에 삽입된 펀치는 파우더가 주입되어지는 용기를 형성한다.

도 5에 도시된 부분(1)은 원통형 다이이고, 부분(2)은 다이(1)안으로 삽입되는 펀치(하기에서 이 펀치는 "하부 펀치"로 언급됨)이다. 파우더는 다이(1)와 하부 펀치(2)로 형성되는 공간인 다이 공동(3)안에 채워진다. 테이블(4)은 테이블의 상부면이 다이(1)의 상부면(1a)과 같은 높이가 되도록 배열되어진다. 박스형상의 하부가 없는 공급 요소(하기에서 "공급 슈"로 언급됨)(5)는 테이블(4)상에 부착된다. 공급 슈(5) 돌출부분의 외부벽에는 흡입식 진공 발생기(7)와 연결된 파이프(6)가 제공되어진다. 공급 슈(5)의 외부벽(5a)에 연결된 파이프(8)는 전자석 밸브(9)를 통해 압축 공기 공급기(10)에 연결되어진다. 부분(11)은 공급 슈(5)의 부분(5a)의 상부 개구부에 부착되는 커버이다. 공급 슈(5)는 파우더(p)를 적재한다. 수평 실린더(12)는 테이블(4)에 부착되고, 수평 실린더에 부착된 피스톤 로드(12a)는 공급 슈(5)에 연결되어진다.

다이(1)와 상기 다이(1)안에 삽입된 하부 펀치(2)에 의해 형성된 다이 공동(3)을 파우더(p)로 채우기 위해서, 테이블(4)상에 부착된 공급 슈(5)는 도 6에 도시된 바와 같이 공급 슈(5)가 다이 공동(3)위에 위치할때까지 피스톤 로드(12a)를 이동시키는 수평 실린더(12)를 구동하는 것에 의해 움직인다. 그 후, 공급 슈(5)내에 저장된 파우더(5)는 다이 공동(3)안으로 떨어진다.

그 다음에, 공급 슈(5)내의 공기가 빠지도록 흡입식 진공 발생기(7)가 닫혀져 있는 전자석 밸브(9)와 함께 작동하면, 이것에 의해 공급 슈(5) 내부에 공기압이 대기압상태(a)에서 대기압보다도 낮은 상태(b)로 변한다. 도 7은 낮은 공기압 상태(b)가 0.5atm인 한 예를 도시한다. 그 후, 흡입식 진공 발생기(7)에 의한 탈기를 정지시키고 전자석 밸브(9)를 여는 것에 의해, 공급 슈(5)는 압축 공기 공급기(10)로부터 압축 공기가 공급되어지고, 공급 슈(5) 내부의 공기압 상태는 상기 기술된 공기압 상태(b)보다 적어도 더 높은 상태가 된다. 도 7에서, 공급 슈 내부 의 공기압은 공기압 상태(b)보다 더 높은 0.8atm로 된다. 공급 슈(5) 내부의 공기압이 대기압보다도 낮은 공기압 상태(b)보다 더 높아지면, 전자석 밸브(9)는 다시 닫히고 흡입식 진공 발생기(7)는 공급 슈(5)의 내부가 대기압보다도 낮은 상태(b)가 되도록 작동한다. 그 다음에, 흡입식 진공 발생기(7)의 작동이 정지되고 전자석 밸브(9)가 개방되어 공급 슈(5) 내부에 압축 공기가 공급되어지고, 이것에 의해 공급 슈(5) 내부의 상태는 공기압 상태(b)에서 공기압 상태(b)보다 더 높은 공기압 상태(c)로 변화된다.

상기에서 기술한 바처럼, 공급 슈 내부의 공기압 상태가 대기압 보다도 낯은 상태(b)에서 상태(b)보다 더 높은 상태(c)로 반복적으로 전환되는 공기 태핑 방법에 의해, 다이(1)와 그안에 삽입된 하부 펀치(2)로 형성된 다이 공동(3)은 파우더(P)를 균일하고 높은 밀도로 충전할 수 있다. 파우더(p)가 다이 공동(3)안에 충전되어진 후에는, 수평 실린더(12)는 피스톤 로드(12a)를 후퇴시키기 위해 이동하고, 이것에 의해 공급 슈(5)는 다이 공동(3)과 떨어져 재위치되어진다. 그 후, 상부 펀치(도면에서 도시되지 않음)는 파우더 콤팩트를 얻기 위해서 다이(1)안으로 삽입되어지고 다이 공동(3)안에 충전된 파우더(p)를 아래로 압축한다.

공기 태핑 뿐만아니라 중력에 의해 충전시키는 종래의 방법은 충전양이 충전시마다 변화되고, 충전 밀도가 용기안에서 국부적으로 변화고, 또한 동시에 다중 용기를 채울시에는 각 용기의 충전 양이 불규칙하다는 문제점을 가졌다. 특히, 복 잡한 형상이나 얕은 링 형상을 가지는 공동이 공기 태핑을 이용하지 않는 충전 방법에 의해 파우더로 충전될 때는, 공동내의 충전 밀도의 불규칙성으로 제품의 품질을 크게 떨어뜨렸다.

공기 태핑을 적용하여 용기에 재료를 충전하면, 상기에 기술한 바와같은 문제가 방지된다. 그러나, 상기에서 기술된 종래의 공기 태핑 및 장치에서는, 공기 태핑이 대기압보다 낮은 상태(b)에서 상태(b)보다 높은 상태(c)로 공기압 상태가 반복 전환되는 것에 의해, 공급 슈(5) 내부의 공기압이 대기압보다 낮을때는 문제가 발생하였다. 즉 다시말하면, 다이 공동(3)의 외부 공기가 다이(1)의 내부벽(1b)과 하부 펀치(2)의 외부벽(2a) 사이의 간극을 통해 흐르게 되면, 다이 공동(3)안에 충전된 파우더(p)가 부풀리게 된다.

게다가, 종래의 공기 태핑 방법이 도 3에 도시된 고무 몰드(17) 충전시에 사용되면, 공기 태핑 처리에서 저공기압 상태가 되면 고무 몰드(17) 내부의 공기압 상태가 대기압보다 낮게 되므로, 고무 몰드의 외부를 저공기압 상태로 이끄는 수단에 의해 내측으로 고무 몰드가 변형되는 것을 방지하는 것이 필요했다. 이러한 방지 수단은 장치의 구조를 복잡하게 하고, 장치비용이 많이들게 하였다.

본 발명의 목적은 종래의 충전방법 및 충전장치에서 발생하는 문제점을 해결하는 것이다.

상기에서 기술된 목적을 이루기 위해, 본 발명에서는 공기 태핑이 용기와 상 기 용기에 연결된 공간 부분을 포함하는 공간의 공기압 상태를 저공기압 상태에서 고공기압 상태로 몇번씩 전환시키고 동시에 상기 저공기압 상태를 상기 공간 외부 대기압보다 높거나 또는 같은 상태로 유지시키도록 실행되는 새로운 충전방법과, 상기 공간의 공기압을 상기 공간의 외부 대기압보다 높은 공기압 상태로 이르게 하는 수단과 공간이 대기압보다 높은 공기압 상태에서 상기 상태보다도 낮은 공기압 상태이지만 상기 공간 외부의 대기압보다 높거나 또는 같은 상태의 공기압 상태로 이르게 하는 수단을 포함하는 장치를 제공한다.

도 1 내지 도 7를 이용하여, 본 발명의 구체적인 실시예가 논의되어지지만, 본 발명은 이러한 실시예에 제한되지 않고 본 발명의 범위안에서 다양한 수정이 가능하다.

첫째로, 도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에서는 콤팩트되어진 파우더가 충전공간인 다이 공동안에 충전되어진다. 부품의 상세한 설명은 상기에서 기술된 종래의 충전장치와 대응되므로 생략하고 동일한 도면부호로 나타낸다.

상기에서 기술된 종래의 충전장치와 유사하게, 공급 슈(5)의 돌출 부분(5a)의 외부벽에 부착된 파이프(8)는 전자석 밸브(9)를 통하여 압축 공기 공급기(10)에 연결되어진다. 부분(13)은 공급 슈(5) 돌출 부분(5a)의 외부벽에 연결되는 파이프(6)에 부착된 압력 방출 밸브이다. 압력 방출 밸브(13)는 공급 슈(5) 내부의 공기압이 대기압 보다 더 높은 어떤 정도보다 더 높이될때 공급 슈(5) 내부의 공기를 배출하도록 설계되어진다. 공기 방출 구멍(14)은 공급 슈(5) 돌출 부분(5a)의 벽에 형성되어진다.

종래의 방법과 유사하게, 다이(1)와 상기 다이(1)안에 삽입된 하부 펀치(2)로 형성되는 다이 공동(3)안에 파우더(p)를 충전시키기 위해서, 테이블(4)상에 부착된 공급 슈(5)는 도 6에 도시되는 바와같이 공급 슈(5)가 다이 공동(3)위에 위치할때까지 피스톤 로드(12a)를 이동시키는 수평 실린더(12)를 구동시키는 것에 의해 이동되어진다. 그때, 공급 슈(5)안에 저장된 파우더는 다이 공동(3)안으로 떨어진다.

그 다음에, 전자석 밸브(9)는 공급 슈(5) 내부의 공기압이 도 2에 도시되는 바와같이 대기압(AO)보다 높은 1.3atm인 공기압 상태(B0)가 되도록 압축 공기 공급기의 압축 공기를 공급 슈(5) 안으로 공급하도록 개방된다. 압축 공기 공급기(10)로부터 공급 슈(5)로 공급된 공기압이 압력 방출 밸브(13)의 허용오차를 초과하면, 공기는 상기 압력 방출 밸브(13)로 방출된다. 그 후, 전자석 밸브(9)는 압축 공기 공급기(10)로부터 공급 슈(5)로 공기가 공급되는 것을 막기 위해서 닫혀지고, 고공기압 상태(BO)의 공급 슈(5) 내부 공기는 공기 방출 구멍(14)으로 방출되고, 이것에 의해 도 2에 A1으로 나타나는 바와같이 공급 슈(5) 내부의 공기압이 대기압으로 하강한다. 이 시점에서, 전자석 밸브(9)는 압축 공기 공급기(10)에서 공급 슈(5)로 압축 공기가 공급되도록 다시 개방되어지고, 이것에 의해 공급 슈(5) 내부의 공기압 상태가 A1으로 나타나는 대기압보다 더 높은 공기압 상태(B1)로 된다. 상기에서 기술된 처리와 유사하게, 압축 공기 공급기(10)에서 공급 슈(5)로 공급된 공기압이 압력 방출 밸브(13)의 허용오차를 초과하면, 공기는 상기 압력 방출 밸브(13)로 방출된다. 그 후, 전자석 밸브(9)는 공급 슈안으로 압축 공기 공급 기(10)에서 공급 슈로 공기가 공급되는 것을 막기 위하여 닫혀지고, 고공기압 상태(B1)의 공급 슈(5) 내부 공기는 공기 방출 구멍(14)을 통해 방출되고, 도 2에 A2로 나타나는 바와같이 공급 슈(5) 내부의 공기압이 대기압으로 하강한다.

지금까지 기술한 바와같이, 공급 슈 내부의 공기압 상태가 대기압보다 높은 상태에서 대기압과 같은 상태로 전환되는 공기 태핑의 반복에 의해, 파우더(p)는 다이(1)와 그안에 삽입된 하부 펀치(2)로 형성된 다이 공동(3)안으로 균등하고 높은 밀도를 가지면서 충전될 수 있다. 파우더(p)가 다이 공동(3)안으로 충전되어진후, 수평 실린더(12)는 피스톤 로드(12a)를 후퇴시키기 위하여 이동되어지고, 이것에 의해 공급 슈(5)는 다이 공동(3)과 떨어져 재위치된다. 그 후, 상부 펀치(도면에서 도시되지 않음)는 다이(1)안으로 삽입되어지고 파우더 콤팩트를 얻기 위해서 다이 공동(3)안에 충전되어진 파우더(p)를 아래로 압축한다.

이 실시예에서, 공기 태핑은 다이 공동(3) 외부의 공기가 다이 내부벽(1b)과 하부 펀치(2)의 외부 벽(2a)사이의 간극을 통하여 다이 공동(3)안으로 들어오지 않도록 하기 위해서 대기압보다 높은 상태에서 대기압의 상태로 공기압 상태의 전환을 반복하는 것에 의해 실행된다. 따라서, 파우더(p)가 공기에 의해 부풀리는 문제의 발생이 방지된다. 게다가, 공기 태핑은 공기압 상태를 대기압보다 높은 상태(고공기압 상태)에서 상기 고공기압 상태보다 낮지만 대기압보다 약간 높은 상태로 전환을 적절히 반복하는 것에 의해 실행되어질 수 있다.

또한, 압력 방출 밸브(13) 대신에 전자석 밸브를 사용할 수 있고, 공급 슈(5)의 돌출 부분(5a)에 제공된 공기 방출 구멍(14)을 제거할 수 있다. 이러한 경우에, 압축 공기 공급기(10)로부터 공급된 공기는 공급 슈(5) 내부의 공기압이 대기압으로 돌아가기 위해서 공기 방출 구멍(14)을 대신하는 전자석 밸브의 개구에 의해 방출된다.

상기에서 기술한 바와같이, 다이(1)와 하부 펀치(2) 주위에 대기압보다 높은 공기압을 이용하는 공기 태핑 처리를 실행하는 것에 의해, 공기는 다이(1)의 내부벽(1b)과 하부 펀치(2)의 외부벽(2b) 사이의 간극에서 다이 공동(3)안으로 들어오지 못한다. 이것으로 파우더(p)의 부풀림 문제가 발생되지 않는다.

도 3을 참조하여, 고무 몰드와 공동을 포함하는 본 발명의 실시예를 지금부터 설명한다.

하부 펀치(16)는 원통형 다이(15)안으로 삽입되어진다. 하부 펀치(16)는 큰 지름을 가지는 부분과 작은 지름을 가지는 부분을 포함한다. 이들 부분의 주위에서는, 다이(15)가 위로 슬라이드하는 것을 방지하기 위해서 다이의 내측으로 돌출하는 부분(15a)을 설치한다.

고무 몰드(17)는 다이(15)의 내부벽과 하부 펀치(16)의 외부벽으로 형성된 공간(18)에 위치한다. 고무 몰드(17)의 외부 지름은 다이(15)의 내부 지름과 거의 동일한 크기이다. 경합성수지로 만들어진 백업 링(19)은 고무 몰드가 다이(15)와 하부 펀치(16) 사이에 부착되는 것을 방지하기 위해서 하부 펀치(16)의 상부 가장자리에 설치된다. 하부 펀치(16)는 지지 테이블(20)에 제공된 구멍(20a)안으로 삽입된 볼트(21)를 가지는 지지 테이블(20)상에 설치되고 볼트(21)는 하부 펀치(16)의 하부의 구멍(16c)안에 설치된다. 하부 펀치(16)의 하부 부분은 다이(15)의 하 부면과 지지 테이블(20)의 상부면 사이에 삽입되어지는 어떤 평탄 스프링이 제공되어지는 또 다른 부분보다 작은 지름을 가진다. 고무 몰드(17)의 상부면은 다이(15)의 상부면과 거의 일치하도록 설계된다.

원통형 가이드 요소(23)는 고무 몰드(17)와 다이(15)의 상부면상에 부착되어진다. 원통형 가이드(23)의 하부 개구부에는 평행 와이어, 메쉬, 많은 구멍을 가지는 플레이트 또는 그와같은 종류를 포함하는 그리드 요소(24)가 제공되어진다. 이러한 그리드 요소에 관해서는 본 출원인의 공개특허공보 평11-90694호에 개시되어져 있으므로, 여기서는 간단한 설명만 한다. 파우더(p)는 공기 태핑처리가 실행되는 동안에 그리드 요소(24)를 통해 고무 몰드(17)의 공동(17a)안으로 주입되어진다. 공기 태핑 처리가 완료된 후에는, 원통형 가이드 요소(23)내의 파우더(p)가 떨어지는 것을 방지하도록 그리드 요소(24)가 기능할때, 가이드 요소는 고무 몰드(17)와 다이(15)의 표면으로부터 상승된다.

"25"에 의해 나타나는 부분은 하부가 개구되고 상부가 닫힌 원통형 부분(25a')과 원통형 부분(25a')의 하부 부분으로부터 수평적으로 돌출하는 부분을 포함하는 몸체와, 파이프(25d)를 통해 원통형 부분(25a')에 연결되는 제 1 전자석 밸브(25c)와 파이프(25f)를 통해 압축 공기 공급기(25g)에 연결되는 제 2 전자석 밸브(25e)를 더 포함하는 공기-태핑 장치이다.

고무 몰드(17)의 공동(17a)이 파우더로 충전되어지는 처리를 지금부터 기술한다.

파우더(p)를 적재하는 원통형 가이드 요소(23)는 고무 몰드(17)와 다이(15) 의 상부면상에 부착되어지고, 공기-태핑 장치(25)는 원통형 가이드 요소의 상부상에 부착되어진다. 제 1 전자석 밸브(25c)와 제 2 전자석 밸브(25e) 모두를 닫으면, 압축 공기 공급기(25g)가 작동한다. 그 후, 제 2 전자석 밸브(25e)는 압축 공기 공급기(25g)로부터 원통형 가이드 요소(23)로 압축 공기를 보내기 위해서 개방되어지고 원통형 가이드 요소(23)의 내부는 대기압보다 높은 고공기압 상태가 된다. 그 다음에는, 제 2 전자석 밸브(25e)가 닫혀지고 제 1 전자석 밸브는 고공기압 상태에서 공기를 방출하기 위하여 동시에 개방되어 원통형 가이드 요소의 내부가 대기압 상태로 되게 한다. 원통형 가이드 요소의 내부가 대기압과 같아진후, 제 1 전자석 밸브(25c)는 닫혀진다. 그 후, 제 2 전자석 밸브(25e)는 원통형 가이드 요소(23)안으로 압축 공기를 보내기 위해서 재개방되어지고 원통형 가이드 요소(23)의 내부는 대기압보다 높은 고공기압 상태가 된다. 그 후, 다시 제 2 전자석 밸브(25e)는 닫혀지고 제 1 전자석 밸브(25c)는 고공기압 상태에서 공기가 방출되도록 개방되어 원통형 가이드 요소(23)의 내부는 대기압 상태로 돌아가고, 그 후 제 1 전자석 밸브(25c)는 닫혀진다. 이러한 공기 태핑 처리를 통해, 원통형 가이드 요소(23)의 파우더(p)는 그리드 요소(24)를 통해 고무 몰드(17)의 공동(17a)안으로 주입되어진다.

파우더가 공기 태핑에 의해 고무 몰드(17)의 공동(17a)안으로 충전되어진후, 원통형 가이드 요소(23) 및 공기-태핑 장치(25)는 분리되고 도면에서 도시되지 않은 상부 펀치는 고무 몰드(17)와 다이(15)의 상부면상에 부착되어지고 하강된다. 상부 펀치가 하강하는 동안에, 다이(15)는 다이(15)와 지지 테이블(20) 사이에 제 공된 평탄 스프링의 탄성을 억제하도록 아래로 압축되어진다. 지지 테이블(20)에 의해 지지된 하부 펀치(16)가 내려가지 않기 때문에, 다이(15)의 내부벽과 하부 펀치(16)의 상부면으로 형성된 공간의 깊이는 고무 몰드(17) 내부에 충전된 파우더(p)를 내측으로 압축하여 줄어들도록 감소하고, 이것에 의해 파우터 콤팩트가 생산된다.

종래의 충전 방법에서, 공기 태핑 처리는 원통형 가이드 요소(23)의 내부 공기압 상태를 대기압(b)보다 낮은 상태에서 상기 상태보다 높은 상태(c)로 번갈아 전환하여 실행되어졌다. 이러한 경우에, 고무 몰드(17)의 공동(17a)과 원통형 가이드 요소(23) 내부의 공기압 상태가 대기압보다 낮아지면, 고무 몰드(17) 및 다이(15)의 내부벽 사이에 존재하는 대기 공기가 고무 몰드(17)를 밀고, 고무 몰드(17)가 내측으로 변형되었다. 본 발명에서, 공기 태핑 처리는 원통형 가이드 요소(23) 내부의 공기압 상태를 대기압보다 높은 상태에서 대기압과 같은 상태로 번갈아 전환하는 것에 의해 실행되기 때문에, 고무 몰드(17)의 외부벽이 원통형 가이드 요소(23)와 공동(17a) 내부의 공기압이 대기압보다 높을때는 다이(15)의 내부벽을 향해 압축된다. 따라서, 본 발명에서는 고무 몰드(17)의 변형이 발생되지 않고, 원하는 파우더 콤팩트를 얻을 수 있다.

지금까지 기술한 바와같이, 원통형 가이드 요소(23) 내부의 공기압 상태를 대기압(상태 b)보다 낮은 상태에서 상기 상태보다 높은 상태(상태 c)로 전환하는 종래의 공기 태핑 처리는, 고무 몰드(17)의 공동(17a)과 원통형 가이드 요소(23) 내부의 공기압 상태가 대기압 보다 낮게 되면(상태 b) 고무 몰드(17)에 변형이 발 생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래 공개특허공보 평9-78103호에 개시된 바와 같이, 고무 몰드(17)와 다이(15) 사이에 존재하는 대기 공기는 고무 몰드(17)가 다이(15)와 고무 몰드(17) 사이에서 발생하는 음압력에 의해 다이(15)에 밀착되도록 흡수되어져야 했다. 그러나, 본 발명에서는 공기 태핑이 대기압보다 높은 상태에서 대기압과 동등한 상태로 반복 전환하는 것에 의해 실행되기 때문에 음압력을 발생시키는 수단이 더 이상 필요하지 않다. 이것은 장치구조를 간단히 한다.

게다가, 다이(15) 및 고무 몰드(17)의 상부면과 원통형 가이드 요소(23)의 하부면 사이의 간극을 통하여 원통형 가이드 요소(23)로 흐르는 대기 공기에 의해 파우더(p)가 부풀리는 종래의 충전 방법과는 달리, 본 발명은 파우더가 부풀리는 것을 방지한다.

백이 파우더, 입상 재료 및 그와같은 종류의 재료를 충전하는 본 발명의 실시예를 도 4를 참조하여 하기에서 기술한다.

백 유지 용기(26)는 상부가 개구되고, 백(27)은 백 유지 용기(26)안에 위치한다. 백(27)의 개구부 프린지(fringe)(27a)는 백 유지 용기(26)의 상부면상에 놓여진다. 원통형 가이드 요소는 백 유지 용기(26)의 상부상에 부착되어진다.

이 실시예에서, 공기 태핑 장치(25')는 하부가 개구되고 관통 구멍(25h')이 제공되는 상부를 포함하는 본체(25h), 파이프(25i)를 통하여 본체의 측면벽에 연결되는 제 1 전자석 밸브(25j), 파이프(25k)를 통하여 제 1 전자석 밸브(25j)에 연결되는 제 2 전자석 밸브(25m) 및 파이프(25n)를 통하여 제 2 밸브(25m)에 연결되는 압축 공기 공급기(25p)를 포함한다.

백(27)은 백 유지 용기(26)안에 놓여지고 백 개구부의 프린지(27a)는 백 유지 용기(26)의 상부면상에 놓여지며, 원통형 가이드 요소(28)는 백 유지 용기(26)의 상부면상에 부착된다. 그 다음에, 파우더(p)의 일부의 양이 백(27)과 원통형 가이드 요소(28)의 일부를 충전하기 위하여 주입된다. 그 후, 공기 태핑 장치(25')는 원통형 가이드 요소(28)의 상부 개구부를 커버하도록 부착되어진다.

그 다음으로, 제 2 전자석 밸브(25m)가 개방되고 제 1 전자석 밸브(25j)가 닫히면, 압축 공기 공급기(25p)가 작동된다. 그 후 제 2 전자석 밸브(25m)는 압축 공기 공급기(25p)로부터 공급된 대기압보다도 더 높은 압력을 가지는 압축 공기가 제 1 전자석 밸브(25j)와 제 2 전자석 밸브(25m) 사이의 파이프(25k)에 포함되도록 닫혀진다. 그 후, 제 1 전자석 밸브(25j)는 제 1 전자석 밸브(25j) 사이의 파이프(25k)에 포함된 공기가 공기-태칭 장치(25')로 흐르도록 닫혀지는 제 2 전자석 밸브(25m)와 함께 개방되어지고, 원통형 가이드 요소(28)내의 공기압 상태는 대기압보다도 높은 고공기압 상태로 된다. 그 다음으로, 원통형 가이드 요소(28)로 흐르는 압축 공기는 본체(25h)의 상부에 제공된 관통 구멍(25h')으로 방출되고, 이것에 의해 원통형 가이드 요소(28)내의 공기압 상태는 대기압 상태로 되돌아간다.

공기압 상태를 대기압보다도 높은 고공기압 상태에서 대기압 상태로 번갈아 전환하는 공기 태핑의 실행에 의해, 백(27) 뿐만 아니라 원통형 가이드 요소(28)에 주입되는 파우더(p)는 백(27)에 충전되어진다.

이전 실시예와 유사하게, 본 실시예에서도 공기 태핑은 공기압 상태가 대기 압보다도 높은 고공기압 상태에서 대기압 상태로 번갈아 전환되는 것에 의해 실행되어진다. 백(27)뿐만 아니라 원통형 가이드 요소(28)안으로 주입되는 파우더(p)는 백(27)에 충전되어진다. 원통형 가이드 요소(28) 내부의 파우더(p)가 백 유지 용기(26)와 원통형 가이드 요소(28) 사이의 간극으로 대기 공기가 흐르는 것에 의한 부풀림 문제를 이것으로 방지할 수 있다.

공기 태핑이 공기압 상태를 대기압보다도 낮은 저공기압 상태(b)에서 상기 상태(b)보다 높은 고공기압 상태(c)로 전환되어 실행되는 종래의 충전 방법에 의해 파우더(p)가 백(27)에 충전되면, 원통형 가이드 요소(28)와 백(27) 내부의 공기압 상태가 대기압보다도 낮은 저공기압 상태(b)가 될 때 문제가 발생한다. 즉 다시말하면, 백(27)은 백(27)과 백 유지 용기(26)사이에 존재하는 대기 공기의 유동에 의해 내측으로 변형된다. 본 발명은 공기 태핑이 공기압 상태를 대기압보다도 높은 고공기압 상태에서 대기압 상태로 전환되도록 적용하는 것에 의해 백 유지 용기(26)의 내부벽에 백(27)이 가까이 부착되기 때문에, 백(27)의 변형이 발생되지 않는다.

상기에서 기술한 바와같이, 본 발명은 재료가 용기안에서 균등하게 충전되어지도록 한다. 이러한 효과는 또한 다음과 같은 처리를 하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 용기는 또 다른 충전 방법이나 또는 종래의 충전 방법에 의해 재료를 적재하고, 상기에서 기술된 공급 슈와 동일한 구조를 가지지만 충전되어지는 재료를 적재하지 않는 슈(하기에서 슈는 "커버 슈"로 언급됨)로 커버되어진다. 그 후, 커버 슈는 커버 슈 내부의 공기압 상태를 높은 공기압 상태에서 낮은 공기압 상태로 전 환되는 사이클을 이루도록 하고, 동시에 용기 외부의 공기압(일반적으로, 대기압)과 같거나 또는 그보다 큰 공기압을 유지하도록 한다. 따라서 재료는 각 충전시에 충전 양을 거의 산란시키지 않고 용기안에서 균등하게 충전되어진다. 비록 이러한 처리는 재료를 미리 적재하는 공급 슈를 이용하여 동시에 공급 및 충전을 실행하는 방법과 비교하여 생산성면에서 단점을 가지지만, 커버 슈를 사용하는 공기 태핑 방법이 하기와 같은 경우에 바람직하게 사용될 수 있다.

복잡한 형상이나 또는 얕은 링 형상을 가지는 용기가 하중과 치수가 정확히 제어되는 파우더로 채워질 필요가 있을때는, 파우더는 다이 공동안으로 공급되고 채워질 양에 따라 무게를 재는 장치로 무게를 잰다. 이 단계에서, 다이 공동안에 충전 밀도는 매우 불규칙하다. 그 후 커버 슈는 다이 공동의 상부 개구부상에 부착되어지고 공기 태핑 처리를 한다. 이러한 처리는 파우더가 복잡한 형상의 다이 공동의 각 코너나 또는 큰 동질성 뿐만아니라 무게 정확성을 가지는 얕은 링 형상 공동의 원주벽안에 충전될 수 있게 한다. 파우더가 부풀림에 의해 충전되는 파우더의 양이 변화되는 종래의 공기 태핑 방법과는 다르게, 본 발명의 공기 태핑 방법은 파우더의 양이 전혀 변화되지 않는다. 따라서, 무게 및 형상이 정확하게 제어되는 복잡한 형상 또는 얕은 링 형상 파우더 콤팩트도 본 발명에 의해 제조되어질 수 있다.

만일 충전되어진 재료가 가연성의 파우더 또는 그와같은 종류이면, 공기 태핑용으로 사용되는 공기는 질소 가스 또는 아르곤 가스와 같은 불활성 가스일 수 있다. 상기 실시예에서 언급되어지는 공기는 대기 공기에 제한되지 않고 질소 가 스 및 아르곤 가스를 포함하는 불활성 가스를 포함할 수 있다.

지금까지 기술한 바와같이 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.

공기 태핑 처리가 대기압 상태와 같거나 또는 그보다 높은 공기압 상태로 유지되어 실행되기 때문에 공간에 충전되어진 재료가 공간의 외부 대기 공기의 유동에 의해 부풀어지는 문제점이 발생되지 않는다.

본 발명의 장치는 공기 태핑 처리가 대기압 상태와 같거나 또는 그 보다 높은 공기압 상태를 유지하며 실행되기 때문에 용기 변형을 방지하는 수단이 불필요하다. 그래서 장치의 구조가 간단해질 수 있다.

Claims (3)

1. 공기 태핑 처리에 의해 재료를 용기안에 충전하는 충전방법에 있어서,

   압축공기 공급기로부터 압축공기가 공급조절장치인 밸브를 통하여 공급슈로 공급되고, 공급슈 내부의 압력이 설정 압력보다 높아질 때는 공기방출구멍을 통하여 방출하여 용기와 상기 용기에 연결되는 공간 부분을 포함하면서 재료를 적재하는 공간의 공기압 상태가 저공기압 상태에서 고공기압 상태로 번갈아 전환시키는 공기 태핑 처리에 의해 재료를 용기안에 충전하고, 상기 공기 태핑 처리에서 상기 저공기압 상태는 공간 외부의 대기압보다도 높거나 또는 같은 것을 특징으로 하는 충전방법.
2. 재료가 적재되는 공급 슈와 상기 재료가 충전되어지는 공동을 포함하는 용기를 연결하는 단계; 및

   압축공기 공급기로부터 압축공기가 공급조절장치인 밸브를 통하여 공급슈로 공급되고, 공급슈 내부의 압력이 설정 압력보다 높아질 때는 공기방출구멍을 통하여 방출하여 재료가 공급된 상기 공급 슈를 공급 슈 내부의 공기압 상태가 저공기압 상태에서 고공기압 상태로 번갈아 전환하고, 동시에 상기 저공기압 상태를 용기의 외부 공간의 대기압보다 높거나 또는 같게 유지시키는 공기 태핑 처리를 하는 단계를 포함하고,

   이것에 의해 재료를 용기안에 충전하는 것을 특징으로 하는 충전방법.
3. 용기안에서 충전되어질 재료를 일시적으로 저장하고 상기 용기의 개구부를 커버하기 위한 공급 슈;

   상기 공급 슈에 부착되고 공급 슈 내부의 공기압 상태를 용기 외부 공간의 대기압보다도 높은 고공기압 상태가 되도록 하는 수단; 및

   압축공기 공급기로부터 압축공기가 공급조절장치인 밸브를 통하여 공급슈로 공급되고, 공급슈 내부의 압력이 설정 압력보다 높아질 때는 공기방출구멍을 통하여 방출하여 상기 공급 슈에 부착되고 공급 슈 내부의 공기압 상태를 상기 고공기압 상태보다도 낮지만, 용기 외부 공간의 대기압보다도 높거나 또는 같은 저공기압 상태가 되도록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전을 균등하게 하는 충전장치.

Images