KR20190136237A - 파우치 포장기의 유체 계량장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파우치 포장장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 스파우트 부착 파우치에 내용물인 유체를 일정량으로 계량하고 주입하므로 정량 포장을 이루는 유체 계량장치로 포장 유체량의 설정과 변경이 용이하도록 피 포장 유체를 보관하는 유체 탱크(10), 파우치를 연속으로 공급하는 공급부와, 공급된 파우치를 다단의 포장 공정 위치로 이송하는 이송 라인과, 상기 이송 라인 상에 유체 주입을 위한 노즐을 갖는 주입부와, 유체가 주입된 파우치의 스파우트에 캡을 공급하고 밀폐하는 캡핑부를 포함하여 이루어지는 파우치 포장 장치에 있어, 피 포장 유체 탱크(10)로부터 이송된 유체를 일시 보관하는 튜브형 정량 탱크(20), 상기 피 포장 유체를 흡입하거나 배출하는 압력을 정량 탱크(20)에 제공하는 공압 실린더(30), 상기 공압 실린더(30)의 이동 거리를 설정하고 제한하는 전동 실린더(40)를 선형으로 배치하여 이루고, 상기 공압 실린더(30)의 로드(31) 상단에는 튜브형 정량 탱크(20) 내에서 승강하는 피스톤(21)을 결합하고, 공압 실린더 로드(31) 하단에 전동 실린더 로드(41)를 대면 형성하여 이루어 전동 실린더 로드(41)의 승강 레벨에 따라 정량 탱크 내 피스톤 이동량 변경과 이동 규제에 의해 유체 흡입량을 설정, 변경하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

파우치 포장기의 유체 계량장치{Fluid metering device of pouch packing machine}

본 발명은 파우치 포장장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 스파우트 부착 파우치에 내용물인 유체를 일정량으로 계량하고 주입하므로 정량 포장을 이루는 유체 계량장치로 포장 유체량의 설정과 변경이 용이하게 이루어진 파우치 포장기의 유체 계량장치에 관한 것이다.

일반적으로 식품 포장 등에 사용되는 파우치는 액체나 갤 타입의 내용물을 포장하기 위해 합성수지재로 제작된 것이다.

상기 파우치는 무해한 소재로 이루어지며 외부에는 각종 식품 관련 표기 및 홍보가 인쇄되어 마련된다.

파우치는 1쌍의 필름 소재를 대면시켜 대면한 바깥 둘레 면을 열 융착한 타입이 가장 광범위하게 오래전부터 사용되어 왔다.

상기 파우치는 내용물 포장 후 세워 보존할 수 있도록 스탠딩 타입으로 확장 가능하도록 바닥면을 형성하여 사용되기도 한다.

한편, 상기 파우치의 일면에 내용물 유출구를 이루는 스파우트를 장착하여 이 스파우트를 캡으로 개폐 가능하게 하는 스파우트 파우치 사용 폭이 넓어지고 있다.

상기 다양한 유형의 포장장치에는 파우치 내에 포장 유체 이송량을 일정량으로 설정하고 제한하며 반복적으로 계량하는 유체 계량장치가 구성되어 있다.

종래 기술에 의하면 유체의 정량 공급을 위해 주입 노즐을 통과하는 유체의 유로를 일정 시간 개폐하는 볼 밸브를 구성하여 시간 제어하도록 이루어진 실용신안 등록 제20-0362010호가 있다.

이 경우 언제나 동일한 시간 밸브를 개폐하게 되면 정량의 액상물이 주입되지 못하는 문제를 시간이 경과함에 따라 주입 시간을 늘려주는 시간 제어 방식을 더 구성하여 컨트롤러는 타이머에 의해 계수되는 시간이 지날수록 볼 밸브의 개방 시간을 점진적으로 크게 하도록 구성하고 있다.

이는 포장 유체의 정량 계량을 어렵게 하고 유로 개폐 시간과 시간 보정으로 정량을 제어하므로 균일한 포장 유체량을 얻을 수 없는 문제가 있다.

한편, 실용신안 등록 제20-0253031호의 경우에는 주 탱크의 바닥면 상부에 소정의 용량을 가지고, 일측에 액상물 유입구멍이 형성되며, 하부면에 일정길이 돌출된 액상물 공급구를 구비하고, 상부에는 공기배출관이 장착된 덮개부 분리 가능하도록 결합한 보조탱크가 상기 주 탱크의 액상물 배출구에 상기 액상물 공급구가 결합하여 설치되어 주 탱크에 저장되는 액상물과 보조탱크에 저장되는 액상물을 격리하여 일정량의 액상물을 이송된 포장지로 주입하도록 이루어진 것이 있다.

이는 보조 탱크 내의 유체를 포장 정량으로 규정하고 있어 포장량의 변경하기 어렵다는 문제가 있다.

또한, 종래 공개특허 10-2009-0097386호에 의하면, 정량공급장치는 피스톤 하우징, 이 피스톤 하우징 내에서 이동 가능하게 설치된 피스톤 및 상기 피스톤의 스트로크(행정거리)를 조절함으로써 내용물의 공급 정량을 조절하는 조절유닛을 구성하고 있다.

그러나 이러한 경우에는 스트로크 조절을 위해 작업자가 나사로 이루어진 조절부재를 임의로 돌려 일정한 포장량을 맞추어야 하므로 경험치에 의한 조절 작업이 이루어지므로 불균일하고 포장량 변경이 번거롭고 힘들다는 문제가 있다.

그 외에도 다양한 유형의 정량 토출 펌프 등이 공지되어 있으나 본 발명이 적용될 포장 장치와 같이 빈번한 포장 유체 량의 조절이 필요한 경우에 쉽게 설정하고 변경하기에 곤란하도록 나사 조절에 의한 스트로크 조절 방식이 주류를 이루므로 나사의 수동조작이 어려우며 별도의 수공구(지그)를 필요로 하므로 위생의 문제와 함께 량의 측정이 어렵운 등의 여러 문제를 갖고 있다.

KR 10-2009-0097386 A KR 20-0362010 Y1 KR 20-0253031 Y1

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로 다음과 같은 과제를 해결하고자 이루어진다.

본 발명은 파우치 포장기에 일정한 량의 포장 유체를 정확하게 계량하며 포장 유체 량의 변경을 쉽게 이룰 수 있도록 하여 작업의 편의성을 높이고 포장 유체의 변경 시에도 잔존 내용물을 쉽게 세척 제거할 수 있도록 이루어진 파우치 포장기의 유체 계량장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 계량되는 유체량을 외부에서 관찰할 수 있도록 표시장치를 포함하여 이루어 유체량 설정과 변경 시 유용하게 이루어진 파우치 포장기의 유체 계량장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 포장 유체 량을 결정하는 계량 구조를 전동 구동하는 실린더로 이루어 유체 량의 설정이나 변경 시 별도의 수공구 사용을 배제하므로 안전하고 위생적인 파우치 포장기의 유체 계량장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 유체 계량장치를 단순 모듈화하여 선형으로 포장기 내외부에 단순 결합 구성하므로 제작 및 유지보수가 간편한 파우치 포장기의 유체 계량장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 이루어지는 본 발명은 파우치를 연속으로 공급하는 공급부와, 공급된 파우치를 다단의 포장 공정 위치로 이송하는 이송 라인과, 상기 이송 라인 상에 유체 주입을 위한 노즐을 갖는 주입부와, 유체가 주입된 파우치를 밀폐하는 캡핑부를 포함하여 이루어지는 파우치 포장 장치에 있어, 피 포장 유체를 일시 보관하는 튜브형 정량 탱크, 상기 피 포장 유체를 흡입하거나 배출하는 압력을 정량 탱크에 제공하는 공압 실린더, 상기 공압 실린더의 이동 거리를 설정하고 제한하는 전동 실린더를 선형으로 배치하여 구성한다.

상기 공압 실린더의 로드 상단에는 튜브형 정량 탱크 내에서 승강하는 피스톤, 공압 실린더 로드 하단에 전동 실린더 로드를 대면 형성하여 이루고, 공압 실린더 로드 하단에 대면하는 전동 실린더 로드의 승강 레벨에 따라 정량 탱크 내 피스톤 이동량 변경과 이동 규제에 의해 유체 흡입량이 설정, 변경하도록 이루어진다.

상기 정량 탱크 상부에는 유체 유출입 포트를 갖는 탈착 가능한 캡을 밀폐 클램프로 개폐 가능하게 폐쇄 결합하여 이루어진다.

상기 전동 실린더는 실린더 내에서 출몰하는 로드, 로드의 출몰 구동을 이루도록 로드와 결합한 리드 스크류, 리드 스크류의 회전을 이루는 한 쌍의 기어로 이루어지고 기어 구동을 이루는 전동기를 포함하여 이루어진다.

이상의 본 발명에 의하면 파우치 포장기에 일정한 량의 포장 유체를 정확하게 계량하며 포장 유체 량의 변경 시 전동 실린더 구동으로 쉽게 이룰 수 있도록 하여 작업의 편의성을 높이고 포장 유체의 변경 시에 밀폐 클램프를 열어 캡을 분리한 뒤 정량 탱크 내 잔존 내용물을 쉽게 세척 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 계량되는 유체 량을 외부에서 관찰할 수 있도록 표시장치를 미설명된 통상의 제어장치 디스플레이에 표시케 하거나 전동 실린더 로드 또는 공압 실린더 로드 등에 스케일을 표시하므로 유체 량 설정과 변경 시 유체 량을 파악할 수 있어 유용하며, 포장 유체 량을 결정하는 계량 구조를 전동 구동하는 실린더로 이루어 유체 량의 설정이나 변경 시 별도의 수공구 사용을 배제하므로 안전하고 위생적인 동시에 유체 계량장치를 단순 모듈화하여 선형으로 배치 구성하므로 제작 및 유지 보수가 간편한 등의 여러 우수한 효과를 갖는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 일례로서 파우치 포장기를 도시한 전체도.
도 2는 본 발명 파우치 포장기의 유체 계량장치를 도시한 구성도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 기술 구성에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명은 도 1 도시와 같이 한약재, 과일, 야채, 축산 수산 농축액 등을 망라한 모든 유형의 증탕 유체를 파우치에 포장하는 포장기에 적용된다.

포장기의 유형은 제한되지 아니하며 도 1 도시의 포장기는 스파우트 파우치를 이송 수단인 회전 테이블에 의해 순차적으로 위치 이동하면서 유체 주입으로부터 캡핑을 거쳐 완제된 파우치를 얻는 공지의 장치를 도시하였다.

도 2는 본 발명 파우치 포장기의 유체 계량장치를 도시하였다.

본 발명은 피 포장 유체를 보관하는 유체 탱크(10), 파우치를 연속으로 공급하는 공급부와, 공급된 파우치를 다단의 포장 공정 위치로 이송하는 이송 라인과, 상기 이송 라인 상에 유체 주입을 위한 노즐을 갖는 주입부와, 유체가 주입된 파우치의 스파우트에 캡을 공급하고 밀폐하는 캡핑부를 포함하여 이루어지는 파우치 포장 장치에 있어, 피 포장 유체 탱크(10)로부터 이송된 유체를 일시 보관하는 튜브형 정량 탱크(20), 상기 피 포장 유체를 흡입하거나 배출하는 압력을 정량 탱크(20)에 제공하는 공압 실린더(30), 상기 공압 실린더(30)의 이동 거리를 설정하고 제한하는 전동 실린더(40)를 선형으로 배치하여 이루고, 상기 공압 실린더(30)의 로드(31) 상단에는 튜브형 정량 탱크(20) 내에서 승강하는 피스톤(21)을 결합하고, 공압 실린더 로드(31) 하단에 전동 실린더 로드(41)를 대면 형성하여 이루어 전동 실린더 로드(41)의 승강 레벨에 따라 정량 탱크 내 피스톤 이동량 변경과 이동 규제에 의해 유체 흡입량이 설정, 변경하도록 이루어진다.

상기 정량 탱크(20) 상부에는 피 포장 유체 유출입 포트(51)를 갖는 탈착 가능한 캡(50)을 밀폐 클램프(52)로 개폐 가능하게 폐쇄 결합하여 이루어진다.

상기 전동 실린더(40)는 실린더 내에서 출몰하는 로드(41), 로드의 출몰 구동을 이루도록 로드와 결합한 리드 스크류(42), 리드 스크류(42)의 회전을 이루는 한 쌍의 기어(43), 기어(43) 구동을 이루는 전동기(44)를 포함하여 이루어진다.

상기 포장 유체 량의 결정은 정량탱크(20)의 단면적과 캡(50)으로부터 피스톤(21) 사이의 체적에 의해 결정되며 이 체적의 가변은 피스톤(21)과 결합한 공압 실린더 로드(31)의 하강 위치(레벨)를 설정하고 제한하는 전동 실린더 로드(41)의 위치에 따른다.

포장될 계량 유체 량을 외부에서 관찰 할 수 있도록 표시장치를 포장기 제어장치 디스플레이에 표시케 하거나 전동 실린더 로드 또는 공압 실린더 로드 등에 스케일을 표시하여 이루어질 수 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 의하면 약액과 같은 피 포장 유체를 매회 정량으로 계량하여 파우치 포장하는 포장기에 적용된다.

본 발명은 다양한 유형의 포장기에 부가 구성될 수 있도록 단순화된 모듈을 이루고 있다.

피 포장 유체를 실질적으로 흡입하고나 강제로 압출하는 동력은 공압 실린더(30)의 왕복 행정에 의해 제공된다.

공압 실린더 로드(31)의 행정 거리에 따라 정량 탱크(20) 내 유체 량 체적이 변경될 수 있고, 포장 중에는 행정 거리가 일정하므로 정량 계량이 이루어진다.

예를 들어 계량 과정을 살펴본다.

포장기의 포장 준비가 모두 종료되어 포장 개시하고자 할 때, 단위 파우치에 포장할 유체 정량을 설정하게 된다.

전동 실린더(40)의 전동기(44) 구동으로 한 쌍의 기어(43)가 회전하면서 기어에 결합한 리드 스크류(42) 회전으로 전동 실린더 로드(41)는 원점(통상 최 상한점, 또는 최 하한점으로 설정하도록 하여도 무방하다) 이동 후 작업자가 요구하는 포장 용량에 맞는 위치로 전동 실린더 로드(41)를 이동시켜 정량 설정을 마친다.

이때 설정되는 포장 용량은 포장기의 디스플레이에 숫자로 표시하거나 간략하게 하고자 하면 로드(31 또는 41)에 스케일을 형성하고 관측하여 맞출 수도 있다.

포장할 유체 정량이 설정된 후 포장기 운전을 개시하면 유체 탱크(10)로부터 포트(51)에 이르는 유로가 개방되고 공압 실린더 로드(31)가 하강 작동하면서 유체는 정량 탱크(20) 내로 흡입되며 공압 실린더 로드(31)가 그 하방에 일정 위치(레벨)에 정지된 상태의 전동 실린더 로드(41)에 맞닿는 위치까지 하강하면 유체 흡입이 종료되며 이 흡입 량이 포장 정량에 해당함을 알 수 있다.

정량 계량이 이루어진 후 공압 실린더(30)는 로드(31)를 상승 방향으로 작용시켜 피스톤(21) 작용으로 정량 탱크(20) 내의 유체는 포트(51)를 통하여 포장 노즐 측으로 압출을 이루며 이 작용의 반복으로 정량 계량이 이루어진다.

포트(51)를 통한 유체의 유입과 유출은 미 도시하였으나 통상적인 3 포트 2웨이 밸브가 개재되어 유체 탱크(10)와 포장 노즐 측으로 정량 탱크(20)와의 연결 유로를 선택적으로 변경하면서 작동한다.

상기 정량 탱크(20) 상부의 밀폐 클램프(52)를 풀어 캡(50)을 분리하면 포장 유체가 변경되거나 내부 청소 시 포장 유체 잔류물을 제거할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 포장기 일측 외부 패널에 단순히 브라켓으로 결합하여 고정하였으며 이로 인해 제작 과정에서도 모듈화된 파우치 포장기의 유체 계량장치를 쉽게 설치할 수 있으며 모듈 일부에 교체 시에도 극히 용이하다.

마지막으로 본 발명을 설명하는 과정에서 공압 실린더 로드의 승강 레벨을 제한하므로 단위 포장 유체 량을 결정하는 전동 실린더는 이와 동일한 목적, 효과를 나타내는 구조로 당 업자에 의해 극히 용이하게 변경될 수 있으며 이러한 변경은 본 발명의 기술 사상에 포함되는 것임을 밝혀둔다.

10: 유체 탱크 20: 정량 탱크
21: 피스톤 30: 공압 실린더
31, 41: 로드 40: 전동 실린더
42: 리드 스크류 43: 기어
44: 전동기

Claims (4)

1. 피 포장 유체를 보관하는 유체 탱크(10), 파우치를 연속으로 공급하는 공급부와, 공급된 파우치를 다단의 포장 공정 위치로 이송하는 이송 라인과, 상기 이송 라인 상에 유체 주입을 위한 노즐을 갖는 주입부와, 유체가 주입된 파우치의 스파우트에 캡을 공급하고 밀폐하는 캡핑부를 포함하여 이루어지는 파우치 포장 장치에 있어,
   피 포장 유체 탱크(10)로부터 이송된 유체를 일시 보관하는 튜브형 정량 탱크(20), 상기 피 포장 유체를 흡입하거나 배출하는 압력을 정량 탱크(20)에 제공하는 공압 실린더(30), 상기 공압 실린더(30)의 이동 거리를 설정하고 제한하는 전동 실린더(40)를 선형으로 배치하여 이루고, 상기 공압 실린더(30)의 로드(31) 상단에는 튜브형 정량 탱크(20) 내에서 승강하는 피스톤(21)을 결합하고, 공압 실린더 로드(31) 하단에 전동 실린더 로드(41)를 대면 형성하여 이루어 전동 실린더 로드(41)의 승강 레벨에 따라 정량 탱크 내 피스톤 이동량 변경과 이동 규제에 의해 유체 흡입량을 설정, 변경하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 파우치 포장기의 유체 계량장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 정량 탱크(20) 상부에는 피 포장 유체 유출입 포트(51)를 갖는 탈착 가능한 캡(50)을 밀폐 클램프(52)로 개폐 가능하게 폐쇄 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파우치 포장기의 유체 계량장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 전동 실린더(40)는 실린더 내에서 출몰하는 로드(41),
   로드의 출몰 구동을 이루도록 로드와 결합한 리드 스크류(42),
   리드 스크류(42)의 회전을 이루는 한 쌍의 기어(43),
   기어(43) 구동을 이루는 전동기(44)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파우치 포장기의 유체 계량장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 전동 실린더 로드 또는 공압 실린더 로드에 스케일을 표시하여 포장될 계량 유체 량을 외부에서 관찰 할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 파우치 포장기의 유체 계량장치.

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