KR20100081032A

KR20100081032A - 수직포장기

Info

Publication number: KR20100081032A
Application number: KR1020090000290A
Authority: KR
Inventors: 문부현; 정재열
Original assignee: (주)화성케미칼; 정재열
Priority date: 2009-01-05
Filing date: 2009-01-05
Publication date: 2010-07-14
Also published as: KR101148210B1

Abstract

본 발명의 수직포장기에 관한 것으로, 보다 자세하게는 필름의 하단을 융착시키는 엔드실링부를 이용하여 필름을 이송시키고 밀봉하여 입자, 분말 및 액체 등의 내용물을 연속적으로 포장하는 수직포장기에 관한 것이다.

본 발명의 수직포장기는 본체와, 본체의 일측에 설치되어 필름을 공급하는 가이드롤러부와, 본체의 타측에 설치되어 가이드롤러부에서 공급된 필름의 양단부를 겹치게 하는 내용물공급관과, 내용물 공급관의 타측에 설치되어 내용물공급관의 외주면에 겹쳐진 필름의 양단부를 융착시켜 센터융착부를 형성시키는 센터밀봉부재로 이루어지는 수직포장기에 있어서, 내용물공급관의 하부에 상하로 이동가능하게 설치되어 센터융착부가 형성된 필름을 파지하여 내용물공급관에서 인출시키고 센터융착부가 형성된 필름의 하부를 융착시키며 센터융착부가 형성된 필름에 부착된 이물질을 제거하는 에어노즐을 포함하여 이루어지는 엔드실링부; 및 본체의 상부에 설치되어 내용물공급관에 내용물을 공급하는 내용물공급부를 포함한다.

필름, 생석회, 센터밀봉부재, 엔드실링부, 가이드롤러부

Description

수직포장기{VERTICAL PACKER}

일반적으로 수직포장기는 다양한 형태로 이루어진 내용물을 연속적으로 포장하는데 사용되는 것으로, 이와 같은 수직포장기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 권취된 상태의 필름을 공급하는 가이드롤러(101)와, 가이드 롤러(101)에 의해 내용물공급관(110)으로 필름을 공급하는 필름피더(115)가 설치되어 있다.

또한, 내용물공급관(110)의 상단에는 내용물공급부(도면 미도시)로부터 배출되는 내용물을 내용물공급관(110)의 내측으로 안내하기 위한 게이트(113)가 형성된다.

이 경우 내용물공급관(110)의 일측에는 필름(10)을 포장대 형상으로 형성시키는 가이드포머(111)가 설치되어 가이드롤러(101)로부터 이송된 필름(10)은 가이 드포머(111)를 통과하면서 센터밀봉부재(117)에 의해 실링되어 일측에 센터융착부가 형성된다.

이어서 내용물공급관(110)의 일측에 형성된 필름피더(115)에 의해 센터융착부가 형성된 필름(10b)은 내용물공급관(110)의 하부로 이동하게 되며, 이와 동시에 엔드실러(120)에 의해 필름의 일단이 실링된다.

엔드실러(120)에 의해 일단이 실링 된 필름의 내부에는 내용물공급관(110)의 내측을 따라 이동하는 내용물을 수납하고 다시 필름피더(115)와 엔드실러(120)의 작동에 의해 내용물이 포장된 포장대(15)를 생산할 수 있도록 되어 있다.

이러한 종래의 수직포장기(100)는 포장될 내용물이 점성이 없는 입자, 분말 및 고체상태인 경우에는 필름피더(115)에 의하여 필름의 공급이 원활하게 되나, 내용물이 점성이 있는 경우에는 내용물공급관(110)의 하부로 이송되는 내용물이 상부로 튀어 내용물공급관의 하부와 필름이 서로 들러붙는 경우가 빈번하게 발생하며, 이 경우 내용물공급관(110)의 외주면에 설치된 필름피더(115)에 의한 필름의 이송이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있었다.

또한, 게이트(113)에는 공급되는 내용물의 일부가 점성에 의해 부착되어 정해진 양 단위의 포장이 되지 못하는 문제가 있었다.

또한, 필름(10)에 이물질이 부착되는 경우 필름(10)과 필름(10)의 융착시 이물질에 의하여 융착이 잘 되지 않는 문제가 있었다.

또한, 필름(10)을 융착시키고 절단하는 열선이 단선시에도 단선의 여부를 인 지하지 못하여 내용물공급장치를 제어할 수 없어 내용물이 계속 공급되어 수직포장기의 손상 및 내용물이 버려지는 문제가 있었다.

본 발명은 내용물공급관 하부에 필름의 단부를 실링하고 이송시키는 엔드실링부를 설치하여, 내용물공급관의 단부와 필름이 내용물공급관을 통하여 공급되는 내용물에 의하여 붙는 경우에도 필름을 이송시킬 수 있는 수직포장기를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 내용물공급관의 상부에 형성된 호퍼 및 게이트에 내용물이 부착되는 경우, 이를 제거할 수 있는 수단을 설치하여, 호퍼 및 게이트를 통해 공급되는 내용물의 양을 정확하게 계량할 수 있는 수직포장기를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또한, 필름과 필름을 융착시키고 절단하는 장치에 센서를 설치하여 내용물공급부를 제어함으로써 장치의 오작동 시, 내용물의 공급을 중단할 수 있는 수직포장기를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 본체와, 본체의 일측에 설치되어 필름을 공급하는 가이드롤러부와 본체의 타측에 설치되어 가이드롤러부에서 공급된 필름의 양단부를 겹치게하는 내용물공급관과, 내용물 공급관의 타측에 설치되어 내용물공급관의 외주면에 겹쳐진 필름의 양단부를 융착시켜 센터융착부를 형성시키는 센터밀봉부재로 이루어지는 수직포장기에 있어서, 내용물공급관의 하부에 상하로 이동가능하게 설 치되어 센터융착부가 형성된 필름을 파지하여 내용물공급관에서 인출시키고 센터융착부가 형성된 필름의 하부를 융착시키며 센터융착부가 형성된 필름에 부착된 이물질을 제거하는 에어노즐을 포함하여 이루어지는 엔드실링부; 및 본체의 상부에 설치되어 상기 내용물공급관에 내용물을 공급하는 내용물공급부를 포함하는 수직포장기에 의해 달성된다.

여기서, 엔드실링부는 본체의 타측에서 상하로 이동하는 엔드실링부프레임; 엔드실링부프레임에 설치되어 엔드실링부프레임을 상하로 구동시키는 엔드실링부 구동장치; 엔드실링부프레임의 내측 상부에 설치되어 센터융착부가 형성된 필름을 파지하는 상부 고정실린더와, 엔드실링부프레임의 내측 중앙에 설치되어 센터융착부가 형성된 필름의 하단 상부와 하부를 융착하고, 융착된 상부와 하부를 분리시키는 엔드실러를 구동시키는 엔드실러 구동실린더와, 엔드실링부프레임의 내측 하부에 설치되어 분리된 필름을 파지하는 하부 고정실린더로 이루어지는 엔드실링 유닛; 엔드실링부프레임의 하부에 회전가능하게 설치되어 하부 고정실린더에 의해 파지되는 필름을 지지하는 트레이; 및 트레이의 일측과 상기 엔드실링부프레임 일측에 설치되어 상기 트레이를 회동시키는 트레이 회전실린더를 포함한다.

또한, 엔드실링부 구동장치는 타측은 엔드실링부프레임의 일측에 결합되고 중앙은 본체 내부와 힌지결합되는 지지암; 및 상측은 지지암의 일측에 회전가능하게 결합되고 하측은 지지암을 구동시키는 모터에 편심결합되어 엔드실링부프레임을 상하로 이동시키는 구동암을 포함한다.

또한, 상부 고정실린더의 로드에 설치되어 엔드실린더 프레임의 내부로 센 터융착부가 형성된 필름의 이동을 유도시키는 가이드플레이트; 및 가이드플레이트에 설치되어 센터융착부가 형성된 필름에 부착된 이물질을 제거하는 에어노즐을 포함한다.

또한, 엔드실러에 연결되어 엔드실러의 온도를 측정하여 엔드실러의 단선 여부를 측정하는 온도센서를 포함한다.

여기서, 내용물공급부는 내용물공급관과 연통되어 설치되는 깔때기 형상의 게이트; 본체의 상부에 설치되어 게이트를 타격하여 게이트의 내주면에 부착된 내용물을 분리시키는 로드를 갖는 게이트타격실린더; 게이트의 상부에 설치되어 게이트에 내용물을 공급하는 내용물공급장치를 포함한다.

또한, 내용물공급부에는 본체의 상부에 설치되어 내용물공급장치가 공급하는 내용물의 중량을 측정하는 로드셀을 갖는 계량기와, 계량기의 일측에 고정되고 게이트의 상부에 위치하며 하부에 내용물 유출구가 형성된 계량호퍼와, 계량기의 일측 상부에 설치되어 게이트를 타격하여 계량호퍼의 내주면에 부착된 내용물을 분리시키는 로드를 갖는 계량호퍼타격실린더와, 내용물 유출구 하부에 설치되어 상기 내용물 유출구를 개폐시키는 셔터와, 계량호퍼타격실린더에 연결되어 셔터를 구동시키는 셔터이동로드를 포함한다.

또한, 내용물공급관의 엔드실링부 방향의 외주면에 센터융착부가 형성된 필름을 감싸며 설치되는 일측이 절개된 원형부재; 원형부재의 양단부에 설치되는 와이어; 및 본체의 타측에 설치되어 와이어를 잡아당겨 센터융착부가 형성된 필름과 내용물공급관을 밀착시키는 밀착실린더를 포함한다.

따라서, 본 발명의 수직포장기는 내용물공급관과 필름 사이에 내용물이 부착되어 필름과 내용물공급관이 들러붙는 경우에도 필름을 원활하게 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 계량호퍼 및 게이트의 측면에 타격실린더를 설치하여 계량호퍼 및 게이트의 내면에 부착된 내용물을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 필름을 융착하는 장치에 센서를 설치하여 필름을 융착하는 장치의 상태에 따라 내용물의 공급 여부를 제어할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적법하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기 로 한다.

도 1은 종래의 실링장치를 구비한 수직포장기(100)를 도시한 개념도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 수직포장기(1)의 측면도이고, 도 3a는 도 2에 도시된 엔드실링부(50)의 측단면도이며, 도 3b는 도 2에 도시된 엔드실링부(50)의 정단면도이다.

또한, 도 4a는 도 2에 사용된 엔드실링부 구동장치의 측단면도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 엔드실링부 구동장치(60)의 정단면도이며, 도 5는 도 2에 도시된 내용물공급부(70)의 측단면도이고, 도 6은 도 2에 도시된 내용물공급관(30)을 도시한 정면도이다.

또한, 도 7은 도 2에 도시된 수직포장기(1)의 작동도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 수직포장기는 가이드롤러부(20), 내용물공급관(30), 센터밀봉부재(40), 엔드실링부 및 내용물공급부(70)로 구성되어 가이드롤러부(20)에서 공급된 필름(10)을 이용하여 내용물공급관(30), 센터밀봉부재(40) 및 엔드실링부를 이용하여 포장대(15)를 제작하고, 내용물공급관(30), 내용물공급부(70) 및 엔드실링부를 이용하여 내용물공급부(70)로부터 공급되는 내용물을 소정의 양으로 포장하는 장치를 말한다.

가이드롤러부(20)는 내용물공급관(30)에 필름(10)을 공급하는 것으로서, 필 름(10)이 권취되는 필름권취롤러(22), 필름권취롤러(22)로부터 공급되는 필름(10)이 통과하는 수개의 가이드롤러(24)와 필름권취롤러(22)와 가이드롤러(24)가 회전가능하게 결합되는 가이드롤러 프레임(26)으로 이루어지며, 가이드롤러 프레임(26)은 도 2에 도시된 바와 같이 본체(1)의 일측에 설치된다.

본체(1)의 타측 상부에는 도 2에 도시된 바와 같이 상부에 가이드포머(32)가 설치된 내용물공급관(30)이 설치된다.

내용물공급관(30)은 내측으로 내용물을 이송시키고, 가이드롤러부(20)에서 공급되는 필름(10)을 포장대(15)의 형상으로 형성하는 것으로서, 내용물공급관(30)의 상부에는 내용물이 유입될 수 있도록 깔때기 형상의 게이트(34)가 형성되며, 게이트(34)의 하부에는 가이드롤러부(20)에서 공급되는 필름(10)이 내용물공급관(30)의 외주면을 따라 포장대(15)의 형상을 할 수 있도록 망토형상의 가이드포머(32)가 결합된다.

따라서 가이드롤러부(20)에서 공급되는 필름(10)은 가이드포머(32)의 저면을 따라 이송되어 내용물공급관(30)을 감싸게 되어, 필름(10)의 양 측면 단부가 서로 겹쳐지게 된다.

내용물공급관(30)의 타측 중앙에는 내용물공급관(30)의 외주면을 감싸는 필름(10)의 양 측면 단부를 서로 융착시키는 센터밀봉부재(40)가 내용물공급관(30)의 길이방향으로 설치된다.

센터밀봉부재(40)는 내용물공급관(30)의 길이방향으로 형성되는 센터밀봉부재하우징(42)과, 센터밀봉부재하우징(42)의 일측면에 설치되어 내용물공급관(30)의 외주면에 양 측면 단부가 겹쳐진 부위에 닿았을 때 필름(10)을 융착시키는 열선(도면 미도시)으로 이루어진다.

열선은 전류의 통전시 열을 발생시키는 것으로서, 전류의 통전시 내부의 저항에서 발생되는 열을 이용하여 필름(10)과 필름(10)을 융착시키는 것을 말한다.

이러한 센터밀봉부재(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 본체(1)의 타측에 내용물공급관(30)을 수용하며 결합되는 'ㄷ' 자 형상의 브래킷(36)의 내측에 설치된다.

센터밀봉부재(40)와 브래킷(36)의 결합관계를 구체적으로 살펴보면, 브래킷(36)의 중앙에는 내용물공급관(30) 방향으로 로드가 향하도록 센터밀봉부재실린더(44)가 설치되며, 센터밀봉부재실린더(44)의 로드에는 센터밀봉부재(40)가 열선이 내용물공급관(30) 방향을 향하도록 설치된다.

따라서 센터밀봉부재실린더(44)의 로드가 내용물공급관(30) 방향으로 이송되면, 로드에 설치된 열선은 내용물공급관(30)에 겹쳐진 필름(10)의 양 측면 단부에 맞닿게 되어 열선에서 나오는 열을 이용 필름(10)의 양 측면 단부를 융착시켜 센터융착부가 형성된 필름(10b)을 형성하게 된다.

이때, 내용물공급관(30)은 열선이 설치된 센터밀봉부재(40)에 의해 본체(1) 방향으로 밀리게 되므로 본체(1)와 내용물공급관(30) 사이에는 내용물공급관(30)이 밀리지 않도록 가압실린더(46)가 설치된다.

또한, 열선에는 단선여부를 측정할 수 있도록 열선의 온도를 측정하는 온도측정센서가 설치되어, 열선이 단선된 경우 내용물공급부(70)의 구동을 중지시켜 포장될 내용물이 공급되는 것을 차단하게 된다.

엔드실링부(50)는 센터밀봉부재(40)에 의해 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 하단을 융착시키고 파지하여 내용물공급관(30)의 하부로 이송시키는 것으로서, 엔드실링부프레임(52)과, 엔드실링부 구동장치(60), 엔드실링유닛, 트레이(52b) 및 트레이회전실린더로 이루어진다.

엔드실링부프레임(52)은 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이 상면과 하면이 개방된 육면체 형상으로 형성되고 내부에는 엔드실링 유닛이 설치되는 것으로, 엔드실링 유닛은 한 쌍으로 이루어지는 상부 고정실린더(54)와 하부 고정실린더(56)와 엔드실러와 엔드실러 구동실린더(58)로 이루어진다.

엔드실링 유닛의 상부 고정실린더(54)와 하부 고정실린더(56)는 센터융착부가 형성된 필름(10b)을 파지하는 것으로, 엔드실링부프레임(52)의 내측 상부와 하부에 실린더의 로드가 위치하도록 엔드실링부프레임(52)의 일측면 및 타측면에 각각 두 개씩 총 네 개가 설치되며, 상부 고정실린더(54)와 하부 고정실린더(56)의 로드에는 고정플레이트(59a)가 설치되어, 상부 고정실린더(54)와 하부 고정실린더(56)가 구동시 고정플레이트(59a)가 서로 맞닿아 센터융착부가 형성된 필름(10b)을 파지하게 된다.

이때 상부 고정실린더(54)의 로드에 설치된 고정플레이트(59a)에는 센터융착부가 형성된 필름(10b)을 이동을 유도하는 가이드 플레이트(59b)가 설치된다.

가이드 플레이트(59b)는 엔드실링부프레임(52)을 기준으로 양 측면으로 경사진 형상으로 형성되어 상부 고정실린더(54)가 엔드실링부프레임(52)의 내측 중앙으로 이동하는 경우 엔드실링부프레임(52)의 개방된 상면을 폐쇄시켜 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 이동을 차단하게 된다.

이때 가이드 플레이트(59b)의 상부에는 엔드실링부프레임(52)의 상면으로 이동하는 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 이물질을 제거하는 에어노즐(59c)이 설치된다.

에어노즐(59c)은 가이드 플레이트(59b)의 상부 방향으로 압축공기를 배출하여 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 융착부위의 이물질을 제거하게 된다.

또한, 상부 고정실린더(54)와 하부 고정실린더(56) 사이에 설치된 엔드실러 구동실린더(58)는 엔드실러를 이동시키는 것으로서 그 로드가 엔드실링부프레임(52)의 내측면에 위치하도록 엔드실링부프레임(52)의 일측면에 설치된다.

엔드실러는 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 하단부를 융착시키고 절단시키는 것으로서 엔드실린더 구동실린더의 로드에 설치되는 실링플레이트(58a)와 실링플레이트(58a)에 설치되는 3개의 열선 및 실링플레이트(58a)가 엔드실링부프레임(52)의 내측 중앙으로 이동시 실링플레이트(58a)에 맞닿아 센터융착부가 형성된 필름(10b)을 고정시키는 고정지그(58e)로 이루어진다.

실링플레이트(58a)에 설치되는 3개의 열선 중 상부열선(58b)은 포장대(15)의 로어 융착부를 형성하며, 하부열선(58d)은 포장대(15)의 어퍼 융착부를 형성하며, 중앙열선(58c)은 포장대(15)를 절개한다.

따라서 수직포장기의 처음 구동시에는 상부의 열선을 이용하여 로어 융착부만을 형성하나 로어 융착부가 형성된 필름이 하부 고정실린더(56)의 하방으로 이동한 경우, 상부 및 하부열선(58d)은 포장대(15)의 로어 융착부 및 어퍼 융착부를 형성하며, 중앙열선(58c)은 로어 융착부와 어퍼 융착부 사이를 절개한다.

이때, 각각의 열선에는 단선여부를 측정할 수 있도록 열선의 온도를 측정하는 온도측정센서가 설치되어, 열선이 단선된 경우 내용물공급부(70)의 구동을 중지시켜 포장될 내용물이 공급되는 것을 차단하게 된다.

또한, 엔드실링부프레임(52)의 하부 일측 방향에는 한 쌍의 트레이 고정브래킷(52a)이 설치되며 트레이 고정브래킷(52a)의 양단부 사이에는 트레이 지지봉(52d)이 설치되며, 트레이 지지봉(52d)에는 하부 고정실린더(56)의 하방으로 이송된 포장대(15)를 지지하는 트레이(52b)가 회전가능하게 결합된다.

이때 트레이(52b)의 일측 단부는 엔드실링부프레임(52)의 일측 하부에 설치된 트레이 회전실린더(52c)의 로드와 회전가능하게 결합되며, 트레이 지지봉(52d)은 트레이 회전실린더(52c)의 구동시 트레이 지지봉(52d)을 중심으로 트레이(52b)가 회전할 수 있도록 트레이(52b)의 일측 단부로부터 일정간격 이격한 트레이(52b)의 저면에 회전가능하게 결합된다.

따라서 트레이 회전실린더(52c)의 로드가 하부 방향으로 이동하게 되면 트레이(52b)는 트레이 지지봉(52d)을 중심으로 엔드실링부프레임(52) 방향으로 회전하게 되며, 트레이 회전실린더(52c)가 상부 방향으로 이동하게 되면 트레이 지지봉(52d)을 중심으로 엔드실링부프레임(52)의 반대방향으로 회전하게 된다.

엔드실링부프레임(52)을 상하로 이동시키는 엔드실링부 구동장치를 도 4a 및 4b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4a에 도시된 바와 같이 엔드실링부 구동장치(60)는 엔드실링부프레임(52)의 측면에 이동가능하게 결합될 수 있도록 장공(62a)이 타측에 설치된 지지암(62)과 지지암(62)의 타측에 회동가능하게 결합되는 구동암(65)과, 구동암(65)의 하부 단부에 결합되어 구동암(65)을 회전시키는 모터(67)로 이루어진다.

지지암(62)은 엔드실링부프레임(52)의 일측에 설치되어 엔드실링부프레임(52)을 상하로 이동시키는 것으로서 타측에는 장공(62a)이 형성되어 엔드실링부프레임(52)의 측면과 회동가능하도록 핀(62b)으로 결합되며, 중앙부는 지지암(62)이 회전할 수 있도록 본체(1)와 힌지결합된다.

또한, 지지암(62)의 일측에는 모터(67)에 의해 회전되는 구동암(65)이 힌지결합되어 구동암(65)의 구동에 의해 지지암(62)은 본체(1)와 결합된 힌지(62c)를 중심으로 상하로 이동하게 된다.

또한, 지지암(62)의 하부는 모터(67)의 회전축과 캠(66)을 이용하여 편심결합된다.

도 4b를 참조하여 모터(67)의 회전축과 캠(66)과의 결합관계를 보다 구체적으로 살펴보면, 모터(67)의 회전축에는 모터(67)의 회전속도를 감속시키는 모터감속기(67a)가 설치되며 모터감속기(67a)의 회전축에는 캠(66)이 결합되어 모터(67)의 회전력을 캠(66)에 전달하게 된다.

이러한 지지암(62)은 도 3b를 참조하면 엔드실링부프레임(52)의 양측에 한 쌍이 결합되며 도 4b를 기준으로 지지암(62)이 결합되지 않은 좌측에 설치된 지지암(62)은 단부 사이에는 지지암(62)의 구동력을 전달하는 지지암 연결봉(62d)이 설치된다.

또한, 도 3b를 참조하면 지지암(62)의 장공(62a)에 설치되는 핀(62b)의 하부에는 지지암(62)의 회전시 엔드실링부프레임(52)을 상하로 이동할 수 있도록 이동방향을 제한하는 가이드봉(69)이 삽입되는 가이드홀(69a)이 형성된다.

가이드봉(69)은 도 2를 기준으로 본체(1)의 타측 전면에 본체(1)의 길이방향으로 한 쌍이 설치되는 것으로서, 도 3b를 기준으로 엔드실링부프레임(52)의 양 측면에는 지지봉이 삽입되어 상하로 이동할 수 있도록 가이드홀(69a)이 형성된다.

따라서, 모터(67)가 구동되면 모터(67)에 연결된 감속기에 의하여 감속기의 회전축이 속도가 감소되며 회전하게 되고, 감속기의 회전축에 설치된 캠(66)이 회전하며 캠(66)의 회전에 따라 캠(66)에 연결된 지지암(62)이 힌지(62c)를 중심으로 상하로 회전하게 된다.

이때, 지지암(62)의 타측에 형성된 장공(62a)에는 엔드실링부프레임(52)의 양 측면과 결합된 핀(62b)이 설치되고, 엔드실링부프레임(52)의 가이드봉(69)에 의해서 상하로의 이동만 가능하게 되어 핀(62b)은 지지봉의 장공(62a)을 따라 이동 하게되고, 엔드실링부프레임(52)은 가이드 봉을 따라 상하로 이동하게 된다.

도 5를 참조하여 내용물공급부(70)를 살펴보면 내용물공급부(70)는 게이트(34), 게이트타격실린더(72), 계량호퍼(74), 계량기(76) 및 내용물 공급장치로 이루어진다.

게이트(34)는 내용물공급관(30)의 상부에 연통되어 내용물을 내용물공급관(30)의 내측으로 공급시키는 것으로서 깔때기 형상으로 형성된다.

게이트(34)의 일측, 즉 본체(1)의 상면에는 게이트(34)의 내측에 부착되어 내용물공급관(30)으로 이동되지 않는 내용물을 분리시키는 게이트타격실린더(72)가 설치된다.

게이트타격실린더(72)는 로드가 게이트 방향을 향하도록 설치되어 구동시 게이트(34)를 타격하여 게이트(34)의 내측에 부착된 내용물을 제거할 수 있도록 한다.

게이트(34)의 상부에는 내용물의 중량을 측정할 수 있는 계량호퍼(74)가 설치된다.

계량호퍼(74)는 깔때기 형상으로 설치되며, 계량호퍼(74)의 하부에는 게이트 방향으로 내용물을 유출시키는 유출구(74a)를 개폐하는 셔터(74b)가 설치된다.

셔터(74b)는 계량호퍼(74)의 하부에서 슬라이딩되며 계량호퍼(74)의 유출구(74a)를 개폐하는 것으로 셔터(74b)의 타측은 계량기(76)에 설치된 개량호퍼타격실린더(74)의 헤머(77a)와 연결된다.

이러한 계량호퍼(74)는 본체(1)의 상부에 설치되는 계량기(76)와 연결되는 것으로서, 계량기(76)는 계량호퍼(74)의 중량을 측정하기 위한 것으로 로드셀을 이용하여 계량호퍼(74)의 중량을 측정한다.

따라서 내용물공급장치(78)로부터 공급되는 내용물 중량의 정밀한 측정이 필요한 경우 계량호퍼타격실린더(77)를 구동시켜 개량호퍼의 유출구(74a)를 폐쇄시키고 계량호퍼(74)에 내용물을 투입한 후, 계량호퍼(74) 내의 내용물의 중량을 측정한 뒤 유출구(74a)를 개방하여 내용물을 내용물공급관(30)으로 이송시킨다.

이때, 계량호퍼(74)의 내측에는 내용물이 부착될 수 있으며, 이러한 내용물은 내용물 포장시 정확한 중량단위로의 포장을 어렵게 한다.

따라서 본 실시예에서는 계량기(76)의 일측에 계량호퍼타격실린더(77)를 설치하고, 계량호퍼타격실린더(77)의 로드에 계량호퍼타격실린더(77)의 구동시 계량호퍼(74)를 타격하는 헤머(77a)를 설치하여, 계량호퍼(74)의 내측에 내용물이 부착된 경우 헤머(77a)를 이용하여 계량호퍼(77)를 타격함으로써 내용물을 계량호퍼(77)의 내측에서 분리시켜 유출구(74a)를 통해 내용물공급관(30)으로 이송시킬 수 있도록 한다.

이때, 헤머(77a)에는 도 5에 도시된 바와 같이 타측이 헤머(77a)에 회동가능하게 연결되고 일측이 셔터(74b)의 일측과 연결되는 셔터이동로드(74c)가 설치되며, 셔터이동로드(74c)의 중간에는 계량호퍼(74)에 고정되어 셔터이동로드(74c)를 계량호퍼(74)의 상부 방향으로 이동시키는 스프링(74d)이 설치된다.

또한, 셔터이동로드(74c)와 스프링(74d) 사이에는 헤머(77a)의 이동시 셔터이동로드(74c)를 회전시키는 힌지축(74e)이 설치된다.

따라서, 헤머(77a)가 계량호퍼(77a)를 타격하는 경우, 헤머(77a)는 셔터이동로드(74c)를 힌지축(74e)을 중심으로 시계방향으로 회전시키며, 셔터이동로드(74c)의 회전에 의해 셔터(74b)는 개량호퍼의 유출구(74a)를 개방시키게 된다.

나아가, 헤머(77a)가 계량호퍼타격실린더(77) 방향으로 이동하게되면, 셔터이동로드(74c)에 결합된 스프링(74d)과 헤머(77a)에 의해 셔터(74b)는 개량호퍼의 유출구(74a)를 폐쇄시키게 된다.

따라서, 헤머(77a)는 개량호퍼(74)를 타격하여 계량호퍼(74) 내의 내용물을 계량호퍼(74) 내주면에서 분리시키는 동시에 계량호퍼의 유출구(74a)를 개방시키게 된다.

본 실시예에서의 내용물공급장치(78)는 도 5에 도시된 바와 같이 스크류 컨 베이어를 이용하여 내용물을 공급하는 장치가 사용되었으나 다양한 형태의 내용물공급장치(78)가 설치될 수 있으며, 이때 내용물공급장치(78)는 계량기(76), 온도센서와 연동되어 그 동작이 제어된다.

이러한 계량호퍼(74), 게이트(34)를 통과하여 내용물공급관(30)으로 이송된 내용물은, 내용물공급관(30)의 타측에 설치된 센터밀봉부재(40)와 엔드실링부(50)에 의해 센터융착부와 로어융착부(10c)가 형성된 필름으로 공급된다.

이때, 내용물이 튀어 내용물공급관(30)과 내용물공급관(30)을 감싸는 센터융착부가 형성된 필름(10b) 사이에 부착될 수 있으며, 부착된 내용물이 점성이 있는 경우 내용물공급관(30)과 내용물공급관(30)의 외주면의 센터융착부가 형성된 필름(10b)이 서로 들러붙을 수 있다.

이를 방지하기 위하여 내용물공급관(30)의 엔드실링부 방향의 외주면에는 센터융착부가 형성된 필름(10b)을 감싸는 일측이 절개된 원형부재(38)가 설치되며, 원형부재(38)의 양단부에는 원형부재(38)를 잡아당겨 내용물공급관(30)의 단부와 센터융착부가 형성된 필름(10b) 사이를 밀착시켜 로어융착부(10c)가 형성된 포장대 형상의 필름에 공급된 내용물이 상부로 튀더라도 내용물공급관(30)과 필름 사이에 부착되지 않도록 한다.

본 실시예에서 사용되는 원형부재(38)는 내부에 와이어(38a)가 설치된 호스(38)가 사용되었으며, 와이어(38a)의 양단부에는 본체(1)의 타측에 설치되어 와 이어(38a) 및 호스(38)의 양단부를 잡아당기는 밀착실린더(39)가 설치된다.

본 실시예에 사용되는 밀착실린더(39), 센터밀봉부재실린더(44), 가압실린더(46), 상부 고정실린더(54), 하부 고정실린더(56), 엔드실러 구동실린더(58), 게이트타격실린더(72) 및 계량호퍼타격실린더(77)는 공압으로 구동되는 실린더를 사용하였으나 유압으로 구동되는 실린더를 사용할 수도 있다.

내용물을 공급하는 공정을 살펴보면 다음과 같다.

예를 들어 약 2㎏의 점성이 있는 생석회(17)를 포장하는 경우, 초기에 내용물 공급장치를 통해 1.5㎏의 생석회(17)를 계량호퍼(74)에 투입한다.

이때 개량호퍼의 유입구가 개방되어 있으므로 투입된 생석회(17)는 계량호퍼(74)와 게이트(34)를 통해 내용물공급관(30)으로 이송된다.

1.5㎏의 생석회(17)가 투입된 후 다시 0.3㎏의 생석회(17)를 투입되는 속도를 줄여 개량호퍼(74)로 투입하여 내용물공급관(30)으로 이송한 후 셔터(74b)를 이용하여 계량호퍼(74)의 유입구를 폐쇄시킨 후 나머지 0.2㎏의 생석회(17)를 계량호퍼(74)에 투입시킨다.

유입구가 폐쇄된 개량호퍼에 0.2㎏의 생석회(17)가 투입되면 계량기(76)를 통해 정확한 투입된 0.2㎏ 생석회(17)를 측정한 뒤 헤머(77a)를 이용하여 개량호퍼의 유입구(74a)를 개방시키고 생석회(17)를 내용물공급관(30)으로 이송시킨다.

이때 계량호퍼(74)와 게이트(34)의 내측에는 생석회(17)가 부착되어 있으므 로 계량호퍼타격실린더(77)의 로드에 설치된 해머(77a)를 이용하여 계량호퍼(74)를 타격하고 셔터(74b)를 개방시키고, 게이트타격실린더(72)를 이용하여 게이트(34)를 타격하여 계량호퍼(74)와 게이트(34)의 내측에 붙은 생석회(17)를 내용물공급관(30)으로 이송시킨다.

내용물공급관(30)으로 이송된 생석회(17)가 포장되는 순서를 도 7을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

(a)는 센터융착부가 형성된 필름(10b)이 내용물공급관(30)의 하부에 위치한 상태를 도시한 것으로 엔드실링부는 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 하부에 로어융착부(10c)를 형성하기 위하여 상부로 이동하며, 가이드 플레이트(59b)에 설치된 에어노즐(59c)에서는 압축공기를 센터융착부가 형성된 필름(10b)에 분사되어 필름의 표면에 부착된 이물질을 제거하게 된다.

이때, 상부 고정실린더(54)와 엔드실러구동실린더 및 하부 고정실린더(56)의 로드는 각각의 몸체 내부로 이동되어 있으며, 따라서 엔드실링부프레임(52)의 상면 및 하면은 개방된 상태가 된다.

(b)는 엔드실링부프레임(52)이 상부로 이동하여 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 단부가 엔드실러구동실린더에 설치된 엔드실러에 위치한 상태가 되면 엔드실링부프레임(52)의 하부에 설치된 트레이(52b)가 엔드실링부프레임 방향으로 이동하게 된다.

(c)는 상부 고정실린더(54), 엔드실러 구동실린더 및 하부 고정실린더(56)가 엔드실링부프레임(52)의 내측 중앙으로 구동되는 상태를 도시한 것으로 상부 고정실린더(54)의 고정플레이트(59a)는 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 하부를 파지하며, 실링플레이트(58a)의 상부열선(58b)은 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 하단을 융착시시켜 포장대(15)의 하부가 될 어퍼융착부(10d)를 형성시키고, 어퍼융착부(10d)의 하부를 절단시키게 되어 상부가 개방된 필름을 포장대(15)의 형상으로 형성하게 된다.

이 상태에서 내용물공급관(30)을 통해 생석회(17)가 필름의 내부로 이송되며, 이때 내용물공급관(30)의 하부에 설치된 호스(38)가 밀착실린더(39)에 의해 팽팽하게 조여져 내용물공급관(30)과 센터융착부가 형성된 필름(10b) 사이를 밀착시켜, 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 내부로 이송된 생석회(17)가 상부 방향으로 튀어오르더라도 내용물공급관(30)의 외주면에 부착되는 것을 방지하게 된다.

(d)는 엔드실링부프레임(52)이 생석회(17)가 수용된 필름을 파지한 상태로 하강하여 내용물공급관(30)의 외주면에 위치한 필름을 하방으로 이송시키는 것을 도시한 것으로, 이때 호스(38)에 연결된 밀착실린더(39)의 로드는 내용물공급관(30) 방향으로 이동하여 센터융착부가 형성된 필름(10b)이 원활하게 이송될 수 있도록 호스(38)를 느슨하게 만든다.

이때, 내용물공급관(30)의 중앙부에 위치한 센터밀봉부재(40)는 센터밀봉부 재실린더(44)의 구동에 의해 내용물공급관(30)에 겹쳐진 필름(10)에 접하게 되어 필름에 센터융착부를 형성하게 된다.

(e)는 하강한 엔드실링부프레임(52)의 상부 고정실린더(54), 하부 고정실린더(56) 및 엔드실러 구동실린더(58)의 로드가 각각의 실린더의 몸체 방향으로 이동하며 가이드 플레이트(59b) 상부에 위치한 생석회(17)가 담긴 로어융착부(10c)가 형성된 필름을 트레이(52b)에 위치시키는 상태가 도시된 것으로 이 상태에서 엔드실링부프레임(52)이 센터융착부가 형성된 필름(10b)의 다음 융착부위로 상승하게 된다.

(f)는 상승한 엔드실링부프레임(52)의 상부 고정실린더(54), 하부 고정실린더(56) 및 엔드실린더 구동실린더의 로드가 엔드실링부프레임(52)의 내측 중앙으로 이동하여 내용물이 수용된 필름의 상부를 파지하고 내용물이 수용된 필름에 로어융착부(10c) 및 어퍼융착부(10d)를 형성하며, 로어융착부(10c)와 어퍼융착부(10d) 사이를 절개하며, 이 상태에서 다시 생석회(17)가 내용물공급관(30)을 따라 공급된다.

(g)는 상부 실린더, 하부 실린더 및 엔드실러 구동실린더가 엔드실링부프레임(52)의 내측 방향으로 이동된 상태에서 엔드실링부프레임(52)이 하방으로 이동하여 센터융착부가 형성된 필름(10b)을 내용물공급관(30)의 하부로 이송시키고 다시 상부 실린더, 하부 실린더 및 엔드실러 구동실린더가 각각의 실린더 몸체 방향으로 이동한 상태를 도시한 것으로, 이때 어퍼융착부(10d) 및 로어융착부(10c)가 형성된 포장대(15)는 트레이 방향으로 이동하게 되며, 트레이 회전실린더(52c)의 로드는 하부로 이동하게 되어 트레이(52b)를 하방으로 경사지게 하여 생석회(17)가 포장된 포장대(15)를 배출시킨다.

이러한 과정이 종료되면 에어노즐(59c)은 로어 융착부가 형성된 필름으로 압축공기를 배출하고, 엔드실링부프레임(52)은 상부로 이동하며 (f)에 도시된 동작을 반복하게 된다.

도 1은 종래의 실링장치를 구비한 수직포장기를 도시한 개념도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 수직포장기의 측면도.

도 3a는 도 2에 도시된 엔드실링부의 측단면도.

도 3b는 도 2에 도시된 엔드실링부의 정단면도.

도 4a는 도 2에 사용된 엔드실링부 구동장치의 측단면도.

도 4b는 도 4a에 도시된 엔드실링부 구동장치의 정단면도

도 5는 도 2에 도시된 내용물공급부의 측단면도.

도 6은 도 2에 도시된 내용물공급관을 도시한 정면도.

도 7은 도 2에 도시된 수직포장기의 동작도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1; 수직포장기 5; 본체

10; 필름 10b; 센터융착부가 형성된 필름

10c; 로어융착부 10d; 어퍼융착부

15; 포장대 17; 생석회

20; 가이드롤러부 22; 필름권취롤러

24; 가이드롤러 26; 가이드롤러 프레임

30; 내용물공급관 32; 가이드포머

34; 게이트 36; 브래킷

38; 원형부재, 호스 38a; 와이어

39; 밀착실린더 40; 센터밀봉부재

42; 센터밀봉부재하우징 44; 센터밀봉부재실린더

46; 가압실린더 50; 엔드실링부

52; 엔드실링부프레임 52a; 트레이 고정브래킷

52b; 트레이 52c; 트레이 회전실린더

52d; 트레이 지지봉 54; 상부 고정실린더

56; 하부 고정실린더 58; 엔드실러 구동실린더

58a; 실링플레이트 58b; 상부열선

58c; 중앙열선 58d; 하부열선

58e; 고정지그 59a; 고정플레이트

59b; 가이드플레이트 59c; 에어노즐

60; 엔드실링부 구동장치 62; 지지암

62a; 장공 62b; 핀

62c; 힌지 62d; 지지암 연결봉

65; 구동암 66; 캠

67; 모터 67a; 모터감속기

69; 가이드봉 69a; 가이드홀

70; 내용물공급부 72; 게이트타격실린더

74; 계량호퍼 74a; 유출구

74b; 셔터 74c; 셔터이동로드

74d; 스프링 74e; 힌지축

76; 계량기 77; 계량호퍼타격실린더

77a; 헤머 78; 내용물공급장치

100; 종래의 수직포장기

101; 가이드롤러 110; 내용물공급관

111; 가이드포머 113; 게이트

115; 필름피더 117; 센터밀봉부재

120; 엔드실러

Claims

본체와, 상기 본체의 일측에 설치되어 필름을 공급하는 가이드롤러부와, 상기 본체의 타측에 설치되어 상기 가이드롤러부에서 공급된 상기 필름의 양단부를 겹치게하는 내용물공급관과, 상기 내용물 공급관의 타측에 설치되어 상기 내용물공급관의 외주면에 겹쳐진 상기 필름의 양단부를 융착시켜 센터융착부를 형성시키는 센터밀봉부재로 이루어지는 수직포장기에 있어서,

상기 내용물공급관의 하부에 상하로 이동가능하게 설치되어 상기 센터융착부가 형성된 필름을 파지하여 상기 내용물공급관에서 인출시키고 상기 센터융착부가 형성된 필름의 하부를 융착시키며 상기 센터융착부가 형성된 필름에 부착된 이물질을 제거하는 에어노즐을 포함하여 이루어지는 엔드실링부; 및

상기 본체의 상부에 설치되어 상기 내용물공급관에 내용물을 공급하는 내용물공급부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직포장기.
제 1항에 있어서,

상기 엔드실링부는

상기 본체의 타측에서 상하로 이동하는 엔드실링부프레임;

상기 엔드실링부프레임에 설치되어 상기 엔드실링부프레임을 상하로 구동시키는 엔드실링부 구동장치;

상기 엔드실링부프레임의 내측 상부에 설치되어 상기 센터융착부가 형성된 필름을 파지하는 상부 고정실린더와, 상기 엔드실링부프레임의 내측 중앙에 설치되어 상기 센터융착부가 형성된 필름의 하단 상부와 하부를 융착하고, 융착된 상부와 하부를 분리시키는 엔드실러를 구동시키는 엔드실러 구동실린더와, 상기 엔드실링부프레임의 내측 하부에 설치되어 분리된 필름을 파지하는 하부 고정실린더로 이루어지는 엔드실링 유닛;

상기 엔드실링부프레임의 하부에 회전가능하게 설치되어 상기 하부 고정실린더에 의해 파지되는 필름을 지지하는 트레이; 및

상기 트레이의 일측과 상기 엔드실링부프레임 일측에 설치되어 상기 트레이를 회동시키는 트레이 회전실린더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직포장기.
제 2항에 있어서,

상기 엔드실링부 구동장치는

타측은 상기 엔드실링부프레임의 일측에 결합되고 중앙은 본체 내부와 힌지결합되는 지지암; 및

상측은 상기 지지암의 일측에 회전가능하게 결합되고 하측은 상기 지지암을 구동시키는 모터에 편심결합되어 상기 엔드실링부프레임을 상하로 이동시키는 구동암을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직포장기.
제 3항에 있어서,

상기 상부 고정실린더의 로드에 설치되어 상기 엔드실린더 프레임의 내부로 상기 센터융착부가 형성된 필름의 이동을 유도시키는 가이드플레이트; 및

상기 가이드플레이트에 설치되어 상기 센터융착부가 형성된 필름에 부착된 이물질을 제거하는 에어노즐을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직포장기.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 엔드실러에 연결되어 상기 엔드실러의 온도를 측정하여 엔드실러의 단선 여부를 측정하는 온도센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직포장기.
제 1항에 있어서,

상기 내용물공급부는

상기 내용물공급관과 연통되어 설치되는 깔때기 형상의 게이트;

상기 본체의 상부에 설치되어 상기 게이트를 타격하여 상기 게이트의 내주면 에 부착된 내용물을 분리시키는 로드를 갖는 게이트타격실린더; 및

상기 게이트의 상부에 설치되어 상기 게이트에 상기 내용물을 공급하는 내용물 공급장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직포장기.
제 6항에 있어서,

상기 내용물공급부에는

상기 본체의 상부에 설치되어 상기 내용물공급장치가 공급하는 내용물의 중량을 측정하는 로드셀을 갖는 계량기;

상기 계량기의 일측에 고정되고 상기 게이트의 상부에 위치하며 하부에 내용물 유출구가 형성된 계량호퍼;

상기 계량기의 일측 상부에 설치되어 상기 게이트를 타격하여 상기 계량호퍼의 내주면에 부착된 내용물을 분리시키는 로드를 갖는 계량호퍼타격실린더;

상기 내용물 유출구 하부에 설치되어 상기 내용물 유출구를 개폐시키는 셔터;

상기 계량호퍼타격실린더와 상기 셔터의 타측에 연결되어 상기 계량호퍼타격실린더의 구동시 상기 셔터를 이동시키는 셔터이동로드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직포장기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 내용물공급관의 엔드실링부 방향의 외주면에 상기 센터융착부가 형성된 필름을 감싸며 설치되는 일측이 절개된 원형부재;

상기 원형부재의 양단부에 설치되는 와이어; 및

상기 본체의 타측에 설치되어 상기 와이어를 잡아당겨 상기 센터융착부가 형성된 필름과 상기 내용물공급관을 밀착시키는 밀착실린더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직포장기.