KR20210009807A - 파우치 성형기의 용액 주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파우치 성형기의 용액 주입장치를 개시한다. 본 발명은 내부에 용액이 충진되고, 소정의 압력이 내부에 제공되어 용액을 가압함으로써 용액배출구를 통해 용액을 배출시키는 가압용액통; 가압용액통의 내부에 소정의 압력을 부여하는 압력발생수단; 주입피스톤을 내장하고 가압용액통의 용액배출구와 연결되어서 내부에 용액이 충진되는 용액실린더와, 피스톤로드에 의해 주입피스톤과 일체로 연결되는 작동피스톤을 내장하여 작동유체에 의해 주입피스톤을 소정 스트로크(stroke)로 왕복 이동시키는 작동실린더를 구비하는 용액주입유닛; 용액실린더의 출구와 연결되어서 내부에 용액이 충진되는 노즐바디와, 이 노즐바디의 하단에 구비되어서 파우치 내로 용액을 배출하는 니들(needle)과, 작동실린더와 동시에 구동되면서 노즐바디를 개폐하는 노즐밸브를 구비하는 노즐유닛;을 포함한다.
본 발명은 용액통의 레벨에 구애받지 않음은 물론 포장할 용액의 형태와 점도에 관계없이 다양한 종류의 용액들을 매우 안정적으로 정량주입할 수 있게 된다.

Description

파우치 성형기의 용액 주입장치{Liquid injection device of pouch forming apparatus}

본 발명은 필름원단을 간헐적으로 이송시키면서 프로세스 금형을 통해 화장품이나 식품 또는 의약품 등과 같은 각종의 액상 제품을 파우치(pouch) 상으로 연속 포장하는 파우치 성형기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속 성형되는 파우치 내에 화장용 오일 등의 고점도 액상 제품은 물론 현탁액(懸濁液)과 겔(gel) 형태의 제품까지 용이하게 정량으로 주입할 수 있도록 된 파우치 성형기의 용액 주입장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 화장품이나 음료 등의 샘플을 포장하는 샘플용기를 비롯하여 액상 의약외품 등과 같은 일회용 제품을 포장하는 데에는 휴대와 보관이 용이할 뿐 아니라 저비용으로 간편하게 제작할 수 있는 장점에 따라 파우치가 주로 이용되고 있다.

이러한 파우치는 2장의 합성수지 필름을 맞댄 후 그 가장자리를 융착시켜 제작하며, 필름의 공급과 융착, 내용물 주입 및 커팅 등의 일련의 공정이 연속적으로 이루어지는 파우치 성형기에 의해 제작되는 것이 일반적이다.

파우치 성형기는 일련의 포장공정이 진행되는 방향에 따라 수평형과 수직형으로 나뉘는데, 액상 내용물의 포장에는 수직형 파우치 성형기가 주로 이용된다. 이와 같은 수직형 파우치 성형기는 1장의 필름원단을 소정의 경로로 이송시키면서 2장의 스트랩원단으로 절단한 후, 절단된 2장의 스트랩원단을 상호 대향하도록 수직 하방으로 소정 스텝씩 간헐 이송시키면서 융착, 내용물 주입, 커팅 및 취출 공정을 연속적으로 진행함으로써 용액을 파우치로 포장한다.

따라서 수직형 파우치 성형기는 상당한 높이로 구성될 수밖에 없으며, 특히 용액을 파우치에 주입하는 공정 역시 구성상 성형기의 최상부에 위치되지 않으면 안 된다.

한편, 파우치로 포장되는 용액 중에는 예컨대 화장품의 에센스(essence)나 스킨로션(skin lotion) 등과 같이 점도가 그다지 크지 않은 제품도 있지만, 밀크로션(milk lotion)이나 샴푸 또는 마사지 겔 등과 같은 고점도의 제품들도 다수 존재한다.

따라서 파우치 성형기는 포장할 용액을 그 종류에 구애받지 않고 각각의 파우치에 대하여 정해진 용량만큼 정확히 주입하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 파우치 성형기는 대부분 용량 조절이 용이하고, 용액을 설정된 용량으로 비교적 정확히 주입할 수 있는 실린더 주입방식을 채택하고 있다.

그런데, 저점도의 용액은 용액공급용기의 위치에 별다른 지장없이 실린더에 의한 흡입과 토출 작용으로도 충분히 파우치에 정량 주입할 수 있지만, 고점도 용액의 경우에는 실린더의 흡입력이 충분히 미칠 수 있는 위치에 용액공급용기를 구비하지 않으면 용액의 흡입이 원활하지 못하고 일정하지 않아 정량주입을 보장할 수 없는 등 주입불량에 기인한 심각한 포장 트러블이 초래될 수 있다.

이 때문에 종래의 수직형 파우치 성형기들은 특허문헌 1 내지 특허문헌 3에 제시되어 있는 바와 같이, 성형기 본체의 상부에 용액이 투입되는 호퍼(hopper)나 용액탱크 등을 설치하고, 그 하부에 실린더를 구비함으로써 원활하고 안정된 정량주입을 도모하고 있었다.

그렇지만, 용액공급을 위한 호퍼 등이 상당한 높이를 갖는 본체의 상부에 설치됨으로 인해 포장할 용액을 공급하기도 곤란할 뿐 아니라, 용액의 잔량을 확인하기도 어려워 자칫 정량주입이 안 되거나 빈 파우치로 성형될 우려도 배제할 수 없는 문제가 있었다.

또한, 호퍼나 용액탱크가 본체의 상부에 설치된 경우에도 예컨대 겔이나 크림 등과 같이 포장될 내용물의 점도가 대단히 큰 경우에는 실린더에 의해 확실하게 흡입되지 않을 수도 있어 일률적인 정량주입을 보장하기 어렵다.

한국 등록특허 10-1209560 한국 공개특허 10-2017-0136334 한국 등록특허 10-0352725

본 발명은 상술한 종래의 문제점들을 감안하여 창안된 것으로서, 필름의 이송과 융착, 용액주입 및 커팅 등의 일련의 공정이 수직 방향으로 진행되는 파우치 성형기에서, 용액공급용기를 본체 상부 등의 고레벨 위치에 설치하지 않고서도 포장할 용액의 형태와 점도에 구애받지 않고 다양한 종류의 용액들을 매우 안정적으로 정량주입할 수 있는 파우치 성형기의 용액 주입장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 용액공급용기에 대한 용액의 투입이 매우 용이함은 물론 용액의 잔량도 쉽고 확실하게 확인할 수 있으며, 이에 따라 정량에 미달하거나 용액이 주입되지 않은 채 파우치로 성형되는 트러블을 미연에 방지할 수 있는 파우치 성형기의 용액 주입장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 의한 파우치 성형기의 용액 주입장치는, 마주보는 2장의 필름을 소정 스텝씩 하방으로 간헐 이송시키면서 상호 맞대어 융착, 내용물 주입 및 커팅 등의 일련의 포장공정을 연속적으로 수행하는 파우치 성형기에서 내용물을 파우치에 주입하기 위한 장치로서,

내부에 용액이 충진되고, 소정의 압력이 내부에 제공되어 용액을 가압함으로써 용액배출구를 통해 용액을 배출시키는 가압용액통; 가압용액통의 내부에 소정의 압력을 부여하는 압력발생수단; 주입피스톤을 내장하고 가압용액통의 용액배출구와 연결되어서 내부에 용액이 충진되는 용액실린더와, 피스톤로드에 의해 주입피스톤과 일체로 연결되는 작동피스톤을 내장하여 작동유체에 의해 주입피스톤을 소정 스트로크(stroke)로 왕복 이동시키는 작동실린더를 구비하는 용액주입유닛; 용액실린더의 출구와 연결되어서 내부에 용액이 충진되는 노즐바디와, 이 노즐바디의 하단에 구비되어서 파우치 내로 용액을 배출하는 니들(needle)과, 작동실린더와 동시에 구동되면서 노즐바디를 개폐하는 노즐밸브를 구비하는 노즐유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 가압용액통에 그 내부를 확인할 수 있는 관찰창이 구비되어서 용액의 잔량을 용이하게 확인할 수 있음은 물론이고, 릴리프밸브(relief valve)가 함께 구비됨으로써 가압용액통의 내부압력을 설정된 압력으로 안전하게 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 가압용액통은 하단부에 하방으로 갈수록 점차 지름이 줄어드는 깔대기 모양의 콘(cone)부를 구비하고, 이 콘부의 중앙에 용액배출구가 마련됨으로써 용액의 보다 원활한 배출을 도모한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 용액주입유닛의 작동실린더가 스트로크 조절 실린더로 이루어져 포장될 용액량을 간편하게 조절할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 용액주입유닛과 노즐유닛이 상호 대응하도록 복수개씩 구비되되, 용액주입유닛의 적어도 하나의 용액실린더가 유입구에는 제1체크밸브를 구비하여 가압용액통과 다른 용액통에 연결되고, 유출구에는 제2체크밸브를 구비하여 노즐유닛의 노즐바디에 연결될 수 있다.

이에 따라 통상 복수개의 파우치가 동시에 성형되는 과정에서, 일부의 파우치에는 겔 등의 고점도 용액을 가압용액통에 의해 적정 압력으로 가압 공급하여 주입함과 함께 다른 일부의 파우치에는 용액통에 수용된 에센스 등의 저점도 용액을 용액실린더로 흡입하여 주입할 수 있는 바, 포장할 용액의 종류와 점도에 따라 용액실린더를 적절히 채택함으로써 보다 용이하고 안전하게 파우치를 제작할 수 있게 된다.

즉, 가압용액통을 이용하여 용액을 공급하는 경우 용액실린더의 주입피스톤이 용액을 밀어낼 때 가압용액통에 제공된 압력이 함께 작용하게 되므로 겔 등의 고점도 용액 주입에는 유리하지만, 저점도의 묽은 용액을 주입할 때는 니들에서의 토출력이 커서 자칫 스플래쉬(splash)가 발생될 우려도 없지 않기 때문에 실린더의 흡입력으로도 충분히 빨아들일 수 있는 저점도 묽은 용액의 경우 일반 용액통에 담아 용액실린더의 작동만으로 주입하는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의한 파우치 성형기의 용액 주입장치에 의하면, 포장할 용액이 담긴 용액통에 소정의 압력이 부여되어서 용액을 일정한 압력으로 밀어주게 되므로 필름의 이송과 융착, 용액주입 및 커팅 등의 일련의 공정이 수직 방향으로 진행되는 파우치 성형기에서, 종래와 같이 용액통을 본체 상부 등의 고레벨 위치에 설치하지 않고 간편하게 바닥에 위치시키더라도 포장할 용액의 형태와 점도에 관계없이 다양한 종류의 용액들을 매우 안정적으로 정량주입할 수 있게 된다.

또한, 용액통이 바닥에 위치하므로 용액의 투입작업도 매우 용이해질 뿐 아니라, 용액의 잔량을 쉽고 확실하게 확인할 수 있다. 따라서 용액을 적시에 보충할 수 있게 되어 정량에 미달하거나 용액이 주입되지 않은 채 파우치로 성형되는 트러블도 미연에 방지 가능하다.

그러므로 본 발명은, 파우치 성형기의 신뢰성과 품질 향상 및 작업성 향상 등에 크게 기여하는 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 용액 주입장치가 구비된 파우치 성형기를 개략적으로 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 의한 용액 주입장치의 용액주입유닛과 노즐유닛을 도시한 부분절단 측면도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 용액 주입장치의 작동상태를 보이는 요부 발췌 단면도들,
도 5는 파우치 성형기 성형몰드를 보인 정면도,
도 6은 본 발명에 의한 용액 주입장치의 용액주입유닛의 다른 형태를 개략적으로 도시한 측면도,
도 7은 본 발명 용액 주입장치의 용액실린더의 다른 형태를 도시한 부분 절단 측면도이다.

이와 같은 본 발명에 의한 파우치 성형기의 용액 주입장치에 대한 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 의한 용액 주입장치(1)가 적용되는 파우치 성형기의 구성을 살펴보면, 파우치(P)로 성형될 2장의 필름(F1)(F2)이 본체(100)의 상부의 구비된 폴딩가이드(folding guide:110)에 의해 각각 외측으로 방향 전환하여 소정형태로 배치된 안내롤러(120)들을 따라 근접 위치에서 서로 겹쳐지도록 가운데로 공급되며, 스텝롤러(400)에 의해서 소정 스텝씩 수직 하방을 향해 간헐적으로 연속 이송된다.

상호 겹쳐지도록 유도된 2장의 필름(F1)(F2)들은 융착부(200)에서 용액(L) 등의 내용물이 주입된 파우치(P)로 성형된다. 융착은 소정형상으로 이루어진 성형몰드(21)를 통해 하부와 양 측부를 밀봉하여 용기 모양으로 형성하는 1단계 융착과, 주입노즐(30)을 통해 용액(L)을 주입한 후 개구된 상부를 밀봉하는 2단계 융착으로 이루어진다.

융착부(200)에서 파우치(P)로 성형된 필름(F1)(F2)은 후속하는 냉각부(300)에서 파우치몰드(31)에 의해 냉간 압착되어 밀봉부가 적절히 냉각됨으로써 융착에 따른 주름발생이 억제된다.

이 후, 파우치 절취부(500)에서 밀봉선을 따라 개별 파우치(P)로 절취되어서 진공흡착패드를 갖는 이젝터(ejector:600)에 의해 취출되고, 파우치(P)가 취출되고 남은 필름스트랩은 스트랩롤(R)에 권취된다.

이와 같은 파우치 성형기에서 1단계 융착이 완료되어 상부가 개구된 상태의 파우치(P) 내에 포장할 용액(L)을 주입하는 본 발명에 의한 용액 주입장치(1)는 , 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 포장할 용액(L)이 충진되는 가압용액통(10)과, 가압용액통(10)으로부터 압송된 용액(L)을 파우치(P)에 정해진 양만큼 주입하는 용액 주입유닛(20)과, 이 용액 주입유닛(20)과 동시에 작동하여 용액(L)을 파우치(P)의 내부로 배출하는 노즐유닛(30) 및 가압용액통(10)의 내부에 소정의 압력을 부여하는 컴프레서(compressor:40)를 포함하여 구성된다.

가압용액통(10)은 예를 들어 상부가 개구된 원통형의 본체(11)와, 이 본체(11)의 개구를 폐쇄하는 덮개(12)로 구성될 수 있고, 고압에 충분히 견딜 수 있는 기계적강도를 보유한 스테인리스 스틸(stainless steel)이 사용될 수 있다.

바람직하기로 가압용액통(10)의 본체(11)는 내부에 저장된 용액(L)이 후술한 용액배출구(11b)를 통해 용이하게 배출될 수 있도록 하방으로 갈수록 점차 지름이 작아지는 깔때기 모양의 콘부(11a)를 하단에 가지며, 이 콘부(111a)의 중앙에 용액배출구(11b)를 갖는다.

그리고 가압용액통(10)의 덮개(12)에는 작업자가 내부에 담긴 용액(l)을 육안으로 손쉽게 확인할 수 있도록 관찰창(12a)이 구비되고, 가압용액통(10)의 내부를 설정압력으로 유지시키는 릴리프밸브(13)가 구비된다. 릴리프밸브(13)는 가압용액통(10)의 내부압력이 설정된 압력보다 커질 경우 자동으로 초과 압력을 배출함으로써 가압용액통(10)을 설정압력으로 조절 유지시킨다.

이러한 가압용액통(10)은 압력관(14)을 통해 컴프레서(40)와 연결됨으로써 내부가 소정의 압력으로 형성 유지되는데, 이 압력은 포장할 용액(L)의 형태와 점도에 따라 적절히 설정된다. 그리고 압력관(14)에는 개폐밸브(15)를 구비하여 컴프레서(40)의 연결을 온/오프 시킬 수 있다.

한편, 파우치 성형기는 도 5에 도시한 바와 같이 복수개의 파우치를 동시에 성형하는 것이 일반적인 바, 용액 주입유닛(20)과 노즐유닛(30) 역시 복수개가 구비된다. 이에 따라 가압용액통(10)의 용액배출구(11b)에는 복수개의 용액 주입유닛(20)들과 각각 연결되는 복수의 용액공급호스(17)을 연결할 수 있도록 분배기(16)가 연결관(16a)을 통해 접속된다.

이와 같은 가압용액통(10)은 파우치 성형기와 별도로 구성되어서 바닥에 거치되며, 본체(11)에 바퀴를 갖는 다리(18)를 구비하여서 용이한 이동과 취급을 도모할 수 있다.

용액 주입유닛(20)은 파우치 성형기 본체(100)에 장착될 수 있고, 용액공급호스(17)을 통해 바닥에 거치된 가압용액통(10)과 연결된다.

이러한 용액 주입유닛(20)은 유입구가 용액공급호스(17)를 통해 가압용액통(10)과 연통하여 내부에 용액(L)이 충진되는 용액실린더(25)와, 이 용액실린더(25)와 동축으로 설치되어서 용액실린더(25)에 충진된 용액(L)을 그 배출구를 통해서 노즐유닛(30)으로 보내주는 작동실린더(21)로 이루어진다.

이를 위해 용액실린더(25)의 내부에는 충진된 용액(L)을 배출시킬 수 있도록 주입피스톤(26)이 구비되며, 이 주입피스톤(26)의 피스톤로드(27)가 후술한 작동실린더(21)의 피스톤로드(23)와 조인트(joint:28)에 의해 일체로 연결된다..

작동실린더(21)는 예컨대 에어 등의 작동유체에 의해 소정 스트로크로 왕복 이동하는 작동피스톤(22)에 의해서 용액실린더(25)의 주입피스톤(26)을 동일한 스트로크로 왕복 이동시킴으로써 용액(L)을 용액주입호스(29)를 통해 후술한 노즐유닛(30)의 노즐바디(31) 내부쪽으로 밀어낸다.

이러한 작동실린더(21)는 작동피스톤(22)의 스트로크를 조절하기 위한 스트로크 조절부(24)를 일체로 구비하여 조정노브(24a)의 정,역 회전을 통해 스트로크를 간편하게 변화시킬 수 있는 주지의 스트로크 조절 실린더로 구성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 용액(L)의 주입량을 제품별로 정확하게 조절할 수 있다.

노즐유닛(30)은 유입구가 용액실린더(25)의 배출구와 용액주입호스(29)를 통해 연통하여 내부에 용액(L)이 충진되는 노즐바디(31)와, 이 노즐바디(31)의 배출구를 개폐하는 노즐밸브와, 노즐바디(31)의 배출구에 장착되어서 용액(L)을 파우치(P)의 내부로 배출시키는 니들(35)을 구비한다.

노즐바디(31)는 단일몸체로 구성될 수도 있으나, 바람직하기로는 노즐밸브의 구성을 위해 용액실린더(25)와 연통하는 상부바디(31a)와, 니들(35)이 장착되는 하부바디(31b)로 분할 구성되어 양자가 상호 연통하도록 동축으로 결합되는 구성을 가질 수 있다.

노즐바디(31)는 파우치 성형기 본체(100)의 상측에 구비된 지지프레임(130)에 니들(35)이 하방을 향하도록 수직으로 장착되고, 니들(35)은 필름(F1)(F2)이 융착부(200)에서 1단계 융착 완료된 파우치(P) 내로 하단부가 삽입될 수 있는 충분히 긴 길이를 갖는다.

노즐밸브는 상부바디(31a)의 하단부에 일체로 구비되는 밸브시트(valve seat:32)와, 이 밸브시트(32)의 유로(32a)를 개폐하는 밸브헤드(34a)를 하단부에 갖는 밸브축(34) 및 이 밸브축(34)을 소정 스트로크로 승강시키는 노즐실린더(36)로 구성될 수 있다.

밸브시트(32)의 유로(32a)에는 밸브헤드(34a)와의 밀착을 위해 적정 탄성을 갖는 원통형 패킹(33)이 구비되는 것이 바람직하고, 밸브축(34)은 밸브헤드(34a)와의 사이에 소정길이의 네크부(34b)를 구비하여 용액(L)의 유출을 허용한다.

노즐실린더(36)는 작동 스트로크의 확보를 위해서 브래킷(bracket:38)을 통해 노즐바디(31)의 상부에 동축으로 장착되고, 그 피스톤로드(37)가 노즐바디(31)의 상부로 돌출된 밸브축(34)에 연결됨으로써 밸브축(34)을 승강시켜 노즐바디(31)를 개폐한다.

이러한 노즐실린더(36)는 용액 주입유닛(20)의 작동실린더(21)와 동시에 작동하도록 설정되어, 용액실린더(25)의 주입피스톤(26)이 전진하여 용액(L)을 배출시킬 때 밸브축(34)을 하강시켜서 노즐밸브를 개방시킨다.

다음, 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 파우치 성형기의 용액 주입장치(1)의 작동을 도 3 및 도 4를 병행하여 설명한다.

먼저, 용액 주입을 위한 대기상태에서는 도 3에 도시한 바와 같이 용액 주입유닛(20)의 용액실린더(25) 주입피스톤(26)이 후퇴한 상태이며, 노즐유닛(30)의 노즐실린더(36) 피스톤(도시하지 않음) 역시 후퇴한 상태이다. 이에 따라 밸브축(34)이 상승한 상태로 그 밸브헤드(34a)가 밸브시트(32)의 유로(32a)에 삽입되어 노즐바디(31)의 출구를 폐쇄한 상태가 된다.

이때, 용액 주입유닛(20)의 용액실린더(25)와 노즐유닛(30)의 노즐바디(31)는 용액공급호스(17)과 용액주입호스(29)를 통해 가압용액통(10)과 연통하고 있으므로 가압용액통(10)과 마찬가지로 소정의 압력이 작용하게 되고, 용액실린더(25)와 노즐바디(31)의 내부에도 용액(L)이 충진되어 있게 된다.

이 상태에서, 파우치(P)에 용액(L)을 주입하는 경우에는 용액 주입유닛(20)의 작동실린더(21) 피스톤(22)이 전진(상승)하게 되고, 이에 따라 도 4에 도시한 바와 같이 피스톤로드(23)(27)가 일체로 연결된 용액실린더(25)의 주입피스톤(26)이 설정된 스트로크만틈 전진(상승) 함으로써 그 내부에 충진되어 있던 용액(L)을 밀어내게 된다.

이와 동시에, 노즐실린더(36)가 전진(하강)하여 밸브축(34)이 하강하게 되고, 이에 따라 밸브헤드(34a)가 밸브시트(32)의 유로(32a)로부터 빠져나오면서 밸브축(34)의 네크부(34b)가 유로(32a) 내에 위치하게 됨으로써 노즐바디(31)의 출구가 개방되게 된다.

그러면, 주입피스톤(26)의 스트로크에 대응하는 일정량의 용액(L)이 용액주입호스(29)를 통해 노즐바디(31)의 내부로 이송되고, 이에 따라 노즐바디(31) 내에 있던 용액(L)이 니들(35)을 통해 파우치(P)의ㅣ 내부로 배출되게 된다.

이때, 용액실린더(25)와 노즐바디(31)의 내부에는 가압용액통(10)과 같은 압력이 작용하고 있는 바, 용액(L)이 매우 용이하게 이송될 수 있다. 따라서 겔이나 현탁액 및 고점도의 용액(L)들도 가압용액통(10)의 레벨에 구애받지 않고 정량으로 확실하게 주입할 수 있게 된다.

한편, 파우치 성형기는 일반적으로 도 5에 도시한 바와 같이 복수개의 파우치를 동시에 성형하는 바, 본 발명의 용액 주입장치(1)는 도 6에 도시한 바와 같이 복수개의 용액 주입유닛(20)들이 베이스(51)에 홀더(52)로 고정된 모듈(50) 상태로 구비되고, 노즐유닛(도시하지 않음) 역시 이에 대응하여 복수개가 구비되어서 성형기 본체(100)의 지지프레임(130)에 장착된다.

그런데, 동시에 성형되는 파우치(P)들에는 동일한 용액(L)이 포장될 수도 있지만, 서로 다른 용액(L)(Le)들이 포장될 수도 있으며, 예컨대 겔과 같은 고점도의 용액(L)과 에센스 같은 저점도의 묽은 용액(Le)이 함께 포장될 수도 있다.

이때, 저점도의 묽은 용액(Le)을 가압용액통(10)에 충진하여 소정 압력으로 가압 공급할 경우, 파우치(P)에 주입 시 가압용액통(10)에 작용하는 압력에 의해서 자칫 스플래시가 발생될 우려가 없지 않다.

이에 따라 본 발명은 용액 주입유닛 모듈(50)의 복수의 용액 주입유닛(20)들 중에서 적어도 하나의 용액실린더(61)가 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 그 유입구와 유출구에 제1 및 제2의 체크밸브(64)(65)를 각각 구비하여 압력이 제공되지 않는 일반 용액통(70)에 용액흡입호스(66)를 통해 연결되도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 유입구 및 유출구에 체크밸브(64)(65)를 갖는 용액실린더(61)는 작동실린더(21)에 의해 왕복 이동하는 피스톤(62)의 흡입력만으로 충분히 흡입할 수 있는 저점도의 묽은 용액(Le)을 포장하는 경우에만 선택적으로 사용할 수 있다.

이 경우 저점도의 묽은 용액(Le)은 피스톤(62)의 후퇴로 발생되는 흡입력에 의해 제1체크밸브(64)가 열리면서 용액실린더(61) 내로 흡입된 후, 오로지 피스톤(62)이 전진하여 밀어주는 힘에 의해서만 제2체크밸브(65)를 개방시키면서 파우치(P) 내로 배출되기 때문에 스플래시의 발생우려가 최소화 된다.

1 : 용액 주입장치 10 : 가압용액통
11 : 본체 11a : 콘부
12 : 덮개 12a : 관찰창
13 : 릴리프밸브 16 : 분배기
17 : 용액공급호스 18 : 다리
20 : 용액 주입유닛 21 : 작동실린더
24 : 스트로크 조절부 25, 61 : 용액실린더
26 : 주입피스톤 29 : 용액주입호스
30 : 노즐유닛 31 : 노즐바디
32 : 밸브시트 32a : 유로
33 : 패킹 34 : 밸브축
34a : 밸브헤드 34b : 네크부
35 : 니들 36 : 노즐실린더
40 : 컴프레서 50 : 용액 주입유닛 모듈
64, 65 : 제1 및 제2의 체크밸브 66 : 용액흡입호스
100 : 파우치 성형기 본체 200 : 융착부
F1, F2 : 필름 P : 파우치
L : 고점도 용액 Le : 저점도 용액

Claims (6)

1. 마주보는 2장의 필름을 소정 스텝씩 하방으로 간헐 이송시키면서 상호 맞대어 융착, 내용물 주입 및 커팅 등의 일련의 포장공정을 연속적으로 수행하는 파우치 성형기에서 내용물을 파우치에 주입하기 위한 장치로서,
   내부에 용액이 충진되고, 소정의 압력이 내부에 제공되어 상기 용액을 가압함으로써 용액배출구를 통해 용액을 배출시키는 가압용액통;
   상기 가압용액통의 내부에 소정의 압력을 부여하는 압력발생수단;
   주입피스톤을 내장하고 상기 가압용액통의 용액배출구와 연결되어서 내부에 용액이 충진되는 용액실린더와, 피스톤로드에 의해 상기 주입피스톤과 일체로 연결되는 작동피스톤을 내장하여 작동유체에 의해 상기 주입피스톤을 소정 스트로크로 왕복 이동시키는 작동실린더를 구비하는 용액주입유닛;
   상기 용액실린더의 출구와 연결되어서 내부에 용액이 충진되는 노즐바디와, 상기 노즐바디의 하단에 구비되어서 상기 파우치 내로 용액을 배출하는 니들과, 상기 작동실린더와 동시에 구동되면서 상기 노즐바디를 개폐하는 노즐밸브를 구비하는 노즐유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 성형기의 용액 주입장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가압용액통에 그 내부를 확인할 수 있는 관찰창이 구비되는 것을 특징으로 하는 파우치 성형기의 용액 주입장치.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 가압용액통에 릴리프밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 파우치 성형기의 용액 주입장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가압용액통의 하부에 하방으로 갈수록 지름이 점차 줄어드는 깔대기 모양의 콘부가 구비되고, 상기 콘부의 하단에 상기 용액배출구가 마련되는 것을 특징으로 하는 파우치 성형기의 용액 주입장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 용액주입유닛의 작동실린더가 스트로크 조절 실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치 성형기의 용액 주입장치.
   
6. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 용액주입유닛과 노즐유닛이 상호 대응하도록 복수개씩 구비되되, 상기 용액주입유닛의 적어도 하나의 용액실린더가 유입구에는 제1체크밸브를 구비하여 상기 가압용액통과 다른 용액통에 연결되고, 유출구에는 제2체크밸브를 구비하여 상기 노즐유닛의 노즐바디에 연결되는 것을 특징으로 하는 파우치 성형기의 용액 주입장치.
   

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