KR20160144154A

KR20160144154A - 반자동 충진기

Info

Publication number: KR20160144154A
Application number: KR1020150080570A
Authority: KR
Inventors: 신희철
Original assignee: 신희철
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2016-12-16

Abstract

본 발명은 상면에 상기 용기(1)가 올려지며 액체가 충진되는 용기(1)의 중량을 감지하는 로드셀(20)이 설치된 다이(10); 상기 다이(10)의 상측에 위치되며 액체를 용기(1)로 충진하는 노즐(30); 상기 다이(10)의 내부 또는 외부에 구비되며, 상기 노즐(30)에 연결된 공급관(41)에 접속된 액체공급용기(40); 상기 액체공급용기(40)의 액체를 상기 공급관(41)을 통해 노즐(30)로 이송시키는 펌프(50); 상기 노즐(30)의 일측에 구비되어 노즐공(31)을 개폐하는 솔레노이드밸브(60); 상기 다이(10)에 회전가능하게 결합된 스크류(71)와, 이 스크류(71)의 상단에 구비된 핸들(72)과, 상기 스크류(71)에 나사결합되며 측면에 상기 노즐(30)이 결합된 승강너트(73)를 포함하여 이루어진 승강수단(70); 및 상기 액체가 충진된 용기(1) 중량의 측정치가 설정치 이하이면 액체를 제1속도(s1)로 충진하고 측정치가 설정치를 초과하면 제1속도(s1)에 비해 느린 제2속도(s2)로 충진하도록 펌프(50)의 작동을 제어하는 컨트롤러(80);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반자동 충진기이다.

Description

반자동 충진기{Semi-auto device for filling liquid}

본 발명은 반자동 충진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체를 용기에 충진하는 반자동 충진기에 관한 것이다.

물, 음료, 세제, 윤활유 등 액체는 PET병이나 비닐백 등의 용기에 담겨진다. 이때, 상기 액체는 액체 충진기에 의해 용기에 충진된다. 이와 같은 종래의 액체 충진기는 용기가 로드셀 등의 중량센서를 통해 중량이 실시간으로 측정되며 이 측정치가 설정치에 도달하면 노즐의 노즐공을 닫아 액체의 충전을 완료한다.

하지만, 종래의 액체 충진기는 로드셀에서 측정된 측정치가 설정치와 동일한 시점에서 충진이 완료되므로, 노즐에서 이미 분사되었지만 용기 내부에는 충전되지 않은 일부 액체가 존재하게 되는 문제가 있다. 즉, 로드셀은 용기의 중량(용기에 충진된 액체의 중량)만을 감지하기 때문에 로드셀에 의한 측정치와 설정치가 일치되어 노즐이 닫히더라도 이미 노즐에서 분사되었지만 용기에 충진되지 않아서 측정치에 포함되지 않은 액체가 용기로 낙하되기 때문에 용기에 실제로 충진된 양은 설정치보다 많아질 수밖에 없다. 더욱이, 종래 액체의 충진은 피스톤을 이용하여 일정유속으로 용기에 주입하는데 생산량을 감안하여 내용물을 고속으로 충전할 수밖에 없으므로, 측정치와 설정치가 일치되어 노즐이 닫히더라도 노즐에서 내용물이 고속으로 분사되기 때문에 많은 양의 액체가 노즐에서 이미 분사된 상태여서 용기에 실제로 충진된 양과 설정치의 오차는 더욱 커지게 된다.

한국특허공보 제10-1995-0007620호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 보다 정밀하게 액체를 충진할 수 있어 제품신뢰도를 높이고 수치가 제각각인 여러 종류의 용기들에 맞게 노즐이 승강되면서 충진할 수 있어 범용성이 우수하며 더욱이 PET병 뿐 아니라 비닐팩과 같은 용기에도 용이하게 충진할 수 있어 편의성이 향상된 반자동 충진기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 용기(1)에 액체를 충진하는 충진기에 있어서, 상면에 상기 용기(1)가 올려지며 액체가 충진되는 용기(1)의 중량을 감지하는 로드셀(20)이 설치된 다이(10); 상기 다이(10)의 상측에 위치되며 액체를 용기(1)에 충진하는 노즐(30); 상기 다이(10)의 내부 또는 외부에 구비되며, 상기 노즐(30)에 연결된 공급관(41)에 접속된 액체공급용기(40); 상기 액체공급용기(40)의 액체를 상기 공급관(41)을 통해 노즐(30)로 이송시키는 펌프(50); 상기 노즐(30)의 일측에 구비되어 노즐공(31)을 개폐하는 솔레노이드밸브(60); 상기 다이(10)에 회전가능하게 결합된 스크류(71)와, 이 스크류(71)의 상단에 구비된 핸들(72)과, 상기 스크류(71)에 나사결합되며 측면에 상기 노즐(30)이 결합된 승강너트(73)를 포함하여 이루어진 승강수단(70); 및 상기 액체가 충진된 용기(1) 중량의 측정치가 설정치 이하이면 액체를 제1속도(s1)로 충진하고 측정치가 설정치를 초과하면 제1속도(s1)에 비해 느린 제2속도(s2)로 충진하도록 펌프(50)의 작동을 제어하는 컨트롤러(80);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반자동 충진기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 노즐(30)의 후단에는 직경이 축소된 형태의 착탈홈(32)이 원주방향을 따라 연장된 암결합부(31)가 형성되고, 상기 액체공급용기(40)와 노즐(30)을 연결하는 공급관(41)의 단부에는 노즐(30)의 암결합부(31)가 끼워지며 둘레부에 노즐(30)의 착탈홈(32)에 원터치식으로 착탈가능하게 끼워지는 착탈돌기(44)가 구비된 수결합부(42)가 형성된 것을 특징으로 하는 반자동 충진기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 다이(10) 상면에 고정되는 바닥판(91)과, 이 바닥판(91)의 측단에서 직립되어 비닐팩 형태의 용기(1) 측면을 지지하는 측면판(92)과, 상기 용기(1)의 개구부를 개방시키는 확개부재(93)를 포함하는 용기지지대(90)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 반자동 충진기가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 액체가 충진되는 용기(1) 중량의 측정치가 설정치 이하이면 고속으로 충진하고 설정치를 초과하면 상대적으로 저속으로 충진함으로써, 생산성이 향상되면서도 충진이 완료되어 노즐(30)의 노즐공(31)이 닫힐 때 이미 토출된 액체의 양이 최소화되어 충진량의 오차를 줄일 수 있어 충진량의 정밀성이 향상되므로 제품신뢰도가 향상된다.

그리고 상기 노즐(30)이 승강수단(70)에 의해 승강되도록 구성함으로써 높이가 각기 다른 다양한 용기(1)들에 액체를 용이하게 충진할 수 있으므로 범용성이 우수하다. 그리고 한편, 다이(10)에 고정되어 비닐팩 형태의 용기(1)의 측면을 지지하고 그 상단 개구부를 확개시키는 용기지지대(90)를 구비함으로써, PET병과 같이 세워지는 용기(1) 뿐 아니라 비닐팩 등 세워지지 않는 용기(1)에도 액체를 충진할 수 있어 범용성이 더욱 우수하다.

한편, 액체가 수용된 액체공급용기(40)와 노즐(30)을 연결하는 공급관(41)을 노즐(30)에서 원터치식으로 착탈시킬 수 있으므로, 노즐(30)과 공급관(41) 내부에 잔류된 찌거기 등을 용이하게 세척할 수 있어 액체의 순도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반자동 충진기의 일실시예를 도시한 사시도
도 2는 상기 실시예의 측면도
도 3은 상기 실시예의 다이 내부를 보인 정면도
도 4는 상기 실시예의 승강수단의 작동을 보인 도면
도 5는 상기 실시예의 노즐과 공급관의 원터치식 착탈을 보인 도면
도 6은 본 발명에 따른 반자동 충진기의 다른 실시예를 도시한 사시도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 반자동 충진기를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 반자동 충진기는 액체가 충진되는 용기(1)의 중량을 감지하는 로드셀(20)이 설치된 다이(10)와, 액체를 용기(1)에 충진하는 노즐(30)과, 액체를 노즐(30)로 공급하는 액체공급용기(40)와, 이 액체공급용기(40)의 액체를 노즐(30)로 이송시키는 펌프(50)와, 상기 노즐(30)의 노즐공(31)을 개폐하는 솔레노이드밸브(60)와, 상기 다이(10)에 설치되어 노즐(30)을 승강시키는 승강수단(70)과, 상기 펌프(50)의 작동을 제어하는 컨트롤러(80)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서 용기(1)는 PET병과 같이 세워지는 형태인 것을 예시하였으며, 충진되는 액체는 음료, 물, 세제, 윤활유 등 다양하다.

상기 다이(10)는 수평판(11)과, 이 수평판(11)을 바닥으로부터 일정거리 이격시키는 지지다리(12)를 포함하며, 수평판(11) 하측에는 개폐도어(14)에 의해 개폐되는 수납실(13)이 형성된다. 그리고 수평판(11)에는 용기(1)가 올려지며 올려진 용기(1)에 액체가 충진될 때 용기(1)의 중량을 감지하는 로드셀(20)이 설치된다. 이때, 로드셀(20)에서 측정된 측정치는 상기 컨트롤러(80)로 송신된다.

한편, 수평판(11)에는 용기(1)를 지지하는 용기지지대(90)가 설치되는 설치공(15)이 형성된다. 용기지지대(90)는 상기 설치공(15)에 볼트(16)로 고정되는 바닥판(91)과, 이 바닥판(91)의 측단에서 직립되어 용기(1) 측면을 감싸는 측면판(92)을 포함하여 구성된다. 이때, 바닥판(91)에는 설치공(15)에 가결합된 볼트(16)와 수평판(11) 사이로 끼워지는 U자형의 장공(91a)이 형성되며, 측면판(92)은 수평단면이 V자 형상인 것을 예시하였으나 원호 형상으로 이루어져서 용기(1)의 측면을 지지할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 노즐(30)은 다이(10)의 상측에 위치되며 공급관(41)을 통해 액체를 공급받아서 노즐공(31)을 통해 용기(1)에 충진한다. 도시된 실시예에서, 노즐(30)은 기역자 형상으로 이루어지며 후단부에는 직경이 축소된 착탈홈(32)이 형성된 암결합부(31)가 구비되고, 상기 공급관(41)의 선단에는 암결합부(31)가 삽입되며 회동레버(43)에 의해 상기 노즐(30)의 착탈홈(32)에 착탈되는 착탈돌기(44)가 구비된 수결합부(42)가 구비된다. 이에 따라, 공급관(41)을 노즐(30)에서 원터치식으로 착탈할 수 있어 공급관(31) 및 노즐(30)의 세척이 용이해진다.

상기 액체공급용기(40)는 다이(10)의 내부 또는 외부에 구비되며 상기 노즐(30)과 공급관(41)으로 연결되어 액체를 공급관(41)을 통해 노즐(30)로 공급한다. 도시된 실시예에서, 액체공급용기(30)가 호퍼 형상인 것을 예시하였으나 형상은 다양하게 이루어질 수 있다.

상기 펌프(50)는 상기 공급관(41)에 연결되며 도시된 실시예에서 다이(10)의 수납실(13)에 설치되어 모터(51)에 의해 구동되며 액체를 공급관(41)을 통해 액체공급용기(40)로부터 노즐(30)로 이송시킨다. 이때, 펌프(50)는 상기 컨트롤러(80)에 의해 작동제어된다.

상기 솔레노이드밸브(60)는 노즐(30) 측면에 결합되어 노즐공(31)을 개폐시킨다. 이때, 솔레노이드밸브(60)는 상기 컨트롤러(80)에 의해 작동제어된다.

상기 승강수단(70)은 다이(10)에 설치되어 노즐(30)을 승강시키는 것으로, 다이(10)에서 수직하게 설치되되 회전가능하게 설치된 스크류(71)와, 이 스크류(71)의 상단에 구비되어 스크류(71)를 회전시키는 핸들(72)과, 상기 스크류(71)에 나사결합되어 스크류(71)의 회전에 따라 승강되며 측면에 노즐(30)이 결합된 승강너트(73)로 이루어진다.

그리고 스크류(71)를 감싸며 전면이 개방된 가이드관(74)이 더 구비되며, 이 가이드관(74)과 일정거리 이격된 가이드봉(76)이 가이드관(74)의 상면에서 수평연장된 수평판(75)에 고정된다. 이때, 가이드봉(76)에는 승강블록(77)이 승강가능하게 결합되며, 이 승강블록(77)과 승강너트(73)가 연결부재(78)에 의해 연결되어 일체로 승강된다. 한편, 노즐(30)의 측면에 결합된 솔레노이드밸브(60)가 상기 연결부재(78)에 결합된다. 이에 따라, 스크류(71)의 회전에 따라 노즐(30)이 보다 안정적으로 승강된다.

상기 컨트롤러(80)는 상기 펌프(50)를 작동시키는 모터(51)를 구동시켜 액체가 노즐(30)에서 용기(1)로 분사되도록 해주는 전원스위치(81), 액체를 충진하는 제1 및 제2속도(s1,s2)를 설정하는 조작패널부(82)를 포함한다. 사용자는 조작패널부(82)에서 액체가 충진된 용기(1)의 소정 중량을 설정치로 설정할 수 있으며, 컨트롤러(80)는 상기 로드셀(20)로부터 수신된 측정치를 상기 설정치와 비교하여 액체를 제1속도(s1) 또는 제2속도(s2)로 충진하도록 펌프(50)의 작동 또는 솔레노이드밸브(60)의 노즐공(31) 개폐량을 제어한다. 한편, 이와 같이 액체를 충진하는 제1속도(s1) 및 제2속도(s2)도 사용자가 설정할 수 있다.

좀 더 구체적으로, 컨트롤러(80)는 측정치가 설정치 이하이면 제1속도(s1)로 충진하고, 측정치가 설정치를 초과하면 제2속도(s2)로 충진하도록 펌프(50)를 제어한다. 이때, 제1속도(s1)는 제2속도(s2)에 비해 빠르다. 이에 따라, 설정치 전까지는 액체를 용기(1)에 빠르게 충진하고 설정치에 도달하면 상대적으로 느리게 충진함으로써, 생산성이 향상되면서도 충진이 완료되어 노즐공(31)이 닫힐 때 토출된 액체의 양을 최소화할 수 있으므로 용기(1)의 충진량의 정밀성을 높일 수 있다. 한편, 미설명 부호 73은 정지버튼이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반자동 충진기를 도시한 것으로, 본 실시예에서는 용기(1)가 비닐팩 형태인 것을 예시하였다. 이때, 용기지지대(90)는 바닥판(91)과 측면판(92)에 더해 용기(1)의 개구부를 확개시키는 확개부재(93)를 더 포함하여 구성된다. 도시된 실시예에서, 용기지지대(90)는 한 쌍으로 이루어지며 측면판(92)의 높이는 용기(1)의 높이와 대응되는 형상인 것을 예시하였다. 그리고 확개부재(93)는 집게로 이루어져서 용기(1)의 개구부 양측벽을 용기지지대(90)의 측면판(92)에 각각 고정시키는 것을 예시하였으나 용기(1)의 개구부를 확개시키는 다양한 형태가 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

상면에 상기 용기(1)가 올려지며 액체가 충진되는 용기(1)의 중량을 감지하는 로드셀(20)이 설치된 다이(10);
상기 다이(10)의 상측에 위치되며 액체를 용기(1)에 충진하는 노즐(30);
상기 다이(10)의 내부 또는 외부에 구비되며, 상기 노즐(30)에 연결된 공급관(41)에 접속된 액체공급용기(40);
상기 액체공급용기(40)의 액체를 상기 공급관(41)을 통해 노즐(30)로 이송시키는 펌프(50);
상기 노즐(30)의 일측에 구비되어 노즐공(31)을 개폐하는 솔레노이드밸브(60);
상기 다이(10)에 회전가능하게 결합된 스크류(71)와, 이 스크류(71)의 상단에 구비된 핸들(72)과, 상기 스크류(71)에 나사결합되며 측면에 상기 노즐(30)이 결합된 승강너트(73)를 포함하여 이루어진 승강수단(70); 및
상기 액체가 충진된 용기(1) 중량의 측정치가 설정치 이하이면 액체를 제1속도(s1)로 충진하고 측정치가 설정치를 초과하면 제1속도(s1)에 비해 느린 제2속도(s2)로 충진하도록 펌프(50)의 작동을 제어하는 컨트롤러(80);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반자동 충진기.
제1항에 있어서, 상기 노즐(30)의 후단에는 직경이 축소된 형태의 착탈홈(32)이 원주방향을 따라 연장된 암결합부(31)가 형성되고, 상기 액체공급용기(40)와 노즐(30)을 연결하는 공급관(41)의 단부에는 노즐(30)의 암결합부(31)가 끼워지며 둘레부에 노즐(30)의 착탈홈(32)에 원터치식으로 착탈가능하게 끼워지는 착탈돌기(44)가 구비된 수결합부(42)가 형성된 것을 특징으로 하는 반자동 충진기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다이(10) 상면에 고정되는 바닥판(91)과, 이 바닥판(91)의 측단에서 직립되어 비닐팩 형태의 용기(1) 측면을 지지하는 측면판(92)과, 상기 용기(1)의 개구부를 개방시키는 확개부재(93)를 포함하는 용기지지대(90)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 반자동 충진기.