KR20210111434A - Multi-hole nozzle for charging liquid substance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 파우치(pouch)와 같은 포장용기에 액상의 내용물을 충전, 밀봉하여 제품화하는 일련의 자동화 공정에 사용되는 것으로서, 특히 포장용기에 액상물을 토출하는 토출구로 사용되는 노즐(nozzle)에 관한 것이다.The present invention relates to a nozzle used as a discharge port for discharging liquid to a packaging container as used in a series of automated processes for commercializing products by filling and sealing liquid contents in packaging containers such as pouches. will be.
일반적으로 자동화 공정에서 포장용기에 주스(juice)와 같은 액상물을 충전하고자 하는 경우에는 정확한 양으로 제어되는 것이 중요한데 이를 위해 도 1에 개시된 바와 같은 노즐(10)이 제안된 바 있다.In general, when it is desired to fill a packaging container with a liquid such as juice in an automated process, it is important to control an accurate amount. For this purpose, a
즉, 유입구(11)로부터 액상물이 유입되어 하단의 번들관(12)을 통해 파우치로 충전되고, 실린더(도면 미도시)의 구동으로 플러그(13)가 하강하여 번들관(12)의 상단을 막아줌으로써 충전되는 액상물의 정량제어가 이루어지도록 한 것이다.That is, the liquid is introduced from the
그러나, 번들관(12)의 복잡한 형상으로 인해 제조하기가 까다롭고, 유량 또한 소량으로 한정되어 생산속도를 높일 수 없다는 문제가 있었다.However, it is difficult to manufacture due to the complicated shape of the
그리고, 번들관(12)을 통해 낙하하는 액상물이 수면(2)에서 거품을 발생시키고 비산을 일으킴에 따라 신속하고 깔끔하게 주입을 제어하기 어렵다는 문제가 있었다.And, there was a problem in that it is difficult to control the injection quickly and neatly as the liquid falling through the
또한, 플러그(13)의 하단부 표면(13a)과 번들관(12)의 상단면(12a)이 고무판(도면 미도시)을 매개로 하여 면대면으로 접촉하는 기밀구조는 반복적인 사용으로 기밀성이 떨어져 틈새가 쉽게 생기게 되는 문제가 있으며, 플러그(13)에 의한 밀폐시에도 번들관(12)의 하단부에 맺힌 액적(drop)이 낙하하여 이송되는 파우치(1)의 표면에 묻어 오염을 유발하거나 생산현장의 오염을 유발한다는 문제가 있었다.In addition, the airtight structure in which the
나아가, 번들관(12)의 복잡한 형상으로 인해 관과 관 사이의 틈새까지 청결한지 육안으로 식별하기 어렵고 완벽하게 세척하기도 쉽지 않아 유지, 관리하기가 까다롭다는 문제도 있었다.Furthermore, due to the complicated shape of the
따라서, 본 발명의 목적은 액상물의 충전유량을 증가시켜 생산성을 높일 수 있고 액상물의 정량제어를 달성하면서도 액적이 낙하하는 현상을 일으키지 않으며 반복적인 사용에도 기밀성을 계속 유지할 수 있으며 유지관리 또한 편리한 액상물 충전용 노즐을 제공하는 데 있다.Therefore, it is an object of the present invention to increase the filling flow rate of liquids to increase productivity, and while achieving quantitative control of liquids, no droplet falling phenomenon occurs, and airtightness can be maintained even after repeated use, and maintenance is also convenient for liquids To provide a filling nozzle.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 노즐몸체의 일측 유입구로 유입되는 액상물을 상기 노즐몸체의 하단에 형성된 토출구로 토출시키며 상기 노즐몸체에 수용되는 플러그의 하강구동으로 상기 토출구를 폐쇄 제어하는 액상물 충전용 노즐에 있어서, 상기 노즐의 하단을 가로막는 노즐커버에 형성된 다수의 분포된 구멍을 통해 상기 액상물을 토출시키되 상기 구멍은 상기 노즐커버의 두께만큼의 길이로 내외를 관통하는 짧은 관을 형성하며, 상기 플러그는 상기 노즐커버에 대응하여 하단부에 형성되는 대응면부와 상기 대응면부의 외측으로 형성되는 테두리부를 가지며, 상기 플러그의 하강구동시, 상기 테두리부가 상기 노즐몸체 하단의 내벽면부에 맞닿음으로써 상기 액상물의 토출을 막음과 동시에 상기 대응면부와 상기 노즐커버와의 사이에 일정한 낙물저장포켓을 형성하는 것을 특징으로 하는 액상물 충전용 노즐을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention discharges liquid water flowing into an inlet on one side of the nozzle body to a discharge port formed at the lower end of the nozzle body, and controls the closing of the discharge port by lowering driving of a plug accommodated in the nozzle body. In the water filling nozzle, the liquid water is discharged through a plurality of distributed holes formed in the nozzle cover blocking the lower end of the nozzle, and the holes form a short pipe passing inside and outside with a length equal to the thickness of the nozzle cover. wherein the plug has a corresponding surface portion formed at a lower end corresponding to the nozzle cover and a rim portion formed outside the corresponding surface portion, and when the plug is driven downward, the edge portion abuts against the inner wall portion of the lower end of the nozzle body This provides a nozzle for filling liquid, characterized in that the discharge of the liquid is blocked and a certain drop storage pocket is formed between the corresponding surface portion and the nozzle cover at the same time.
여기서, 상기 노즐커버는 원추면부를 형성하고, 상기 몸통부는 상기 원추면부에 대응하여 원추몸통부를 형성하며, 상기 구멍은 상기 원추면부에 분포하여 형성되는 구성을 취할 수도 있다.Here, the nozzle cover may form a conical surface portion, the body portion may form a conical body portion corresponding to the conical surface portion, and the holes may be formed by distributing the conical surface portion.
그리고, 상기 원추몸통부의 외측에 수직으로 연하여 원통부와 돌출테두리부가 순차로 형성되고, 상기 내벽면부는 상기 원추면부의 외측으로 연하여, 상기 플러그의 하강구동시 상기 원통부가 삽입되는 내주면부와 상기 돌출테두리부가 맞닿는 걸림면부가 순차로 형성되는 구성을 취할 수도 있다.In addition, a cylindrical portion and a protruding rim portion are sequentially formed along the outer side of the conical body portion, and the inner wall portion extends outward of the conical surface portion, and the inner circumferential portion into which the cylindrical portion is inserted when the plug is driven downward and the It may take a configuration in which the engaging surface portions abutting the protruding edge portions are sequentially formed.
이상과 같이 본 발명에 따른 액상물 충전용 노즐에 의하면, 플러그의 하강구동시 노즐커버와 대응면부 사이에 형성되는 낙물저장포켓에 액상물이 머물게 되는데 이는 상기 노즐커버의 구멍에 잔류하는 액상물에 응집력을 작용하여 낙하하지 못하도록 하며, 이외에도 상기 노즐커버의 구멍에 잔류하는 액상물은 해당 구멍이 형성하는 관의 내벽에 부착하려는 부착성, 액상물의 자체 표면에 형성되는 표면장력 또한 상기 구멍에 잔류하는 액상물의 낙하를 방해하는 힘으로 작용한다. 반대로, 상대적으로 많은 양의 액상물이 노즐커버의 구멍에 잔류하는 경우에는 하강구동되는 플러그가 밀어내는 힘에 기인하는 관성력으로 인해 신속하게 탈락시킬 수 있다. 그 결과 플러그의 하강으로 액상물의 토출이 차단된 노즐커버로부터는 액상물이 액적 등의 형태로 낙하하는 일이 발생하지 않도록 할 수 있고, 이러한 우수한 낙물방지 기능으로 파우치의 오염을 현저하게 줄여줄 수 있다.As described above, according to the nozzle for filling liquid according to the present invention, when the plug is driven downward, the liquid stays in the falling water storage pocket formed between the nozzle cover and the corresponding surface part, which is the liquid remaining in the hole of the nozzle cover. The cohesive force acts to prevent it from falling, and in addition, the liquid material remaining in the hole of the nozzle cover has adhesion to the inner wall of the tube formed by the hole, and the surface tension formed on the surface of the liquid material itself also remains in the hole. It acts as a force that prevents the falling of liquids. Conversely, when a relatively large amount of liquid remains in the hole of the nozzle cover, it can be quickly removed due to the inertial force caused by the pushing force of the downward driven plug. As a result, it is possible to prevent the liquid from falling in the form of droplets from the nozzle cover, where the discharge of liquid is blocked due to the descent of the plug, and this excellent anti-fall function can significantly reduce contamination of the pouch. have.
또한, 상기 노즐커버에 형성되는 구멍은 종래의 번들관보다 더 큰 내경을 갖도록 형성할 수 있어 한꺼번에 많은 유량을 낙하시킬 수 있으므로 충전속도를 향상시킬 수 있으며, 같은 유량이라도 종래 번들관 대비 유속을 떨어뜨릴 수 있으므로 거품발생량을 상대적으로 줄일 수 있다.In addition, the hole formed in the nozzle cover can be formed to have a larger inner diameter than the conventional bundle tube, so that a large amount of flow can be dropped at once, so that the filling speed can be improved. Since it can be lifted, the amount of foam generated can be relatively reduced.
또한, 노즐커버의 간단한 형상으로 청소 및 유지 관리가 매우 용이하다.In addition, the simple shape of the nozzle cover makes cleaning and maintenance very easy.
도 1은 종래기술에 따른 액상물 충전용 노즐의 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액상물 충전용 노즐의 외관도,
도 3 및 도 4는 도 2의 액상물 충전용 노즐의 작동 전,후의 모습을 도시한 내부도,
도 5는 도 4의 'A' 영역 확대도,
도 6 및 도 7은 도 2의 액상물 충전용 노즐의 작용을 설명하는 작동 전,후의 내부도,
도 8은 도 7의 'B' 영역 확대도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid filling nozzle according to the prior art;
2 is an external view of a liquid filling nozzle according to an embodiment of the present invention;
3 and 4 are internal views showing the state before and after the operation of the liquid filling nozzle of FIG. 2;
5 is an enlarged view of area 'A' of FIG. 4;
6 and 7 are internal views before and after operation explaining the action of the liquid filling nozzle of FIG. 2;
FIG. 8 is an enlarged view of area 'B' of FIG. 7 .
본 발명의 실시예에 따른 액상물 충전용 노즐(20)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상하로 연장된 노즐몸체(21)의 하단에 노즐커버(22)가 형성된 것으로서 상기 노즐몸체(21)의 일측에 형성된 유입구(23)로부터 유입되는 액상물은 하단부의 노즐커버(22)에 분포 형성된 다수의 구멍(22a, 22b, 22c)을 통해 토출된다. 즉, 노즐커버(22)에 형성된 다수의 구멍(22a, 22b, 22c)은 액상물의 토출구로서 기능한다.The
노즐몸체(21)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이 플러그(24)가 수용된다. 플러그(24)의 하단부에는 상기 노즐커버(22)에 대응하여 몸통부(24a)가 형성된다. 플러그(24)의 하강구동 시에는 도 4에 도시된 바와 같이 몸통부(24a)와 노즐커버(22)의 사이에 일정한 간격(W)의 낙물저장포켓(S)이 형성된다.A
도 5를 참조하면, 본 실시예에서 노즐커버(22)는 원추면부(C)가 360도 전방향으로 형성되고 이에 대응하여 몸통부(24a) 또한 원추몸통부로 형성된다. 이러한 원추면부(C)와 원추몸통부(즉, 24a) 사이에 일정한 간격(W)으로 형성되는 낙물저장포켓(S)은 노즐커버(22)측에 분포된 구멍들(22a, 22b, 22c)과 수직으로 연결된다.Referring to FIG. 5 , in the present embodiment, the
한편, 몸통부(24a)의 외측에 수직으로 연하여 원통부(24b)와 그 상측에 돌출테두리부(24c)가 원주방향으로 돌출 형성되며 도 5와 같이 플러그(24)가 하강구동한 경우 노즐몸체(21)의 하단부에서 노즐커버(22)의 외측에 이웃하여 형성되는 내주면부(21a)에는 상기 원통부(24b)가 삽입되고, 그 상측에 형성되는 걸림면부(21b) 상의 일 지점에서는 상기 돌출테두리부(24c)가 원주방향으로 선접촉을 한다. 이에 의해 플러그(24)에 의한 토출구(22a, 22b, 22c)의 폐쇄가 달성된다.On the other hand, the
이상의 구성으로부터, 액상물 투입용 노즐(20)은 도 6에 도시된 바와 같이 일측 유입구(23)로 유입된 액상물(L)은 수직의 노즐몸체(21)를 통과하여 하단의 노즐커버(22)에 원추면으로 분포 형성된 구멍들(도 5의 22a, 22b, 22c)을 통해 토출됨으로써 파우치(P)의 내벽면에 일차적으로 부딪힌 다음 이를 타고 흘러내려 고이게 되므로 거품발생을 방지할 수 있다.From the above configuration, as shown in FIG. 6 , the liquid water L introduced into the
액상물(L)의 정량주입이 완료되면 플러그(24)가 하강구동함으로써 도 7에 도시된 바와 같이 액상물(L)의 충전이 멈추게 된다. 이때, 도 8에 도시된 바와 같이 낙물저장포켓(S)에 잔류하게 되는 액상물(Ls)은 노즐커버(22)측 구멍들(22a, 22b, 22c)에 잔류하게 되는 액상물(La, Lb, Lc)에 대하여 응집력을 작용하는 원인이 됨으로써 이들 구멍의 액상물(La, Lb, Lc)을 잡아당기게 되고, 이와 아울러 구멍 속 액상물(La, Lb, Lc)은 각기 표면장력까지 발휘되며, 각 해당 구멍(22a, 22b, 22c)의 내벽면에 대한 부착력 또한 작용됨으로써 이들을 아래로 낙하시키고자 하는 중력을 이기고 그대로 잔류하게 된다.When the quantitative injection of the liquid (L) is completed, the
또한, 구멍들(22a, 22b, 22c)의 직경은 종래의 번들관(도 1의 12)와 비교하여 더 크게 형성할 수 있으므로 상대적으로 더 많은 유량을 통과시킬 수 있고, 같은 유량이라면 더 낮은 압력 내지 유속으로 통과시킬 수 있으므로 액상물 충전 시의 거품발생량을 줄일 수 있다.In addition, the diameter of the holes (22a, 22b, 22c) can be formed larger than the conventional bundle tube (12 in FIG. 1), so that a relatively larger flow rate can pass, and if the flow rate is the same, a lower pressure Since it can pass through the flow rate, it is possible to reduce the amount of foam generated during filling of the liquid.
이상과 같은 액상물의 거동으로부터 도 6의 액상물(L)의 주입개시로부터 도 7의 액상물(L)의 주입완료에 이르기까지의 사이클을 단축시킬 수 있으며, 이는 생산속도의 향상에 크게 기여할 수 있다.From the behavior of the liquid as described above, it is possible to shorten the cycle from the start of the injection of the liquid L in FIG. 6 to the completion of the injection of the liquid L in FIG. 7, which can greatly contribute to the improvement of the production speed. have.
한편, 플러그(24)의 하강구동 시 구멍(22a, 22b, 22c)에 잔류하는 액상물의 액적은 도 8의 점선으로 표시된 지점(Lb')을 한계로 하여 이에 도달하지 못하는 경우에는 상기한 응집력, 부착력 및 표면장력으로 인해 해당 구멍(22b)에 그대로 잔류할 수 있으나, 이를 넘어서는 액적(Lb")은 그 중량으로 인한 중력 및 플러그(24)의 하강으로 인한 진행방향으로의 관성으로 낙하하게 된다. 나아가 돌출테두리부(24c)와 내벽면부(21b) 간의 밀폐가 불완전하여 액상물이 그 사이로 새는 경우에도 구멍(22a, 22b, 22c)에서의 액상물(La, Lb, Lc)은 상기와 같이 볼록한 액적(Lb")의 모양으로 돌출되기까지는 그 표면장력에 의해 낙하하지 않는 효과를 기대할 수 있다.On the other hand, the liquid droplet remaining in the
요컨대, 본 실시예에 따라 상기와 같이 거동하는 액상물의 거동 메커니즘은 플러그(24)에 의한 구멍(22a, 22b, 22c)의 폐쇄 구동 시 액적의 낙하 여부에 대한 명확한 기준을 제공함으로써 액적의 탈락이 일어날 수 있는 불안정한 상황을 없앨 수 있으며(이는 도 1의 종래기술에서도 달성할 수 없었던 바임), 결국 이로부터 상기한 바와 같은 액상물의 충전 사이클을 단축시킬 수 있게 되는 것이다.In short, according to the present embodiment, the behavior mechanism of the liquid that behaves as described above provides a clear criterion for whether or not the droplet falls when the
이상에서 설명된 액상물 충전용 노즐(20)은 본 발명의 이해를 돕기 위한 실시예에 불과하므로 후술하는 청구범위 내지 그 균등범위에 의해 정의되는 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 상기 노즐(20)의 구성에 한정되지 않는다.Since the above-described
20: 액상물 충전용 노즐 21: 노즐몸체
21a: 내주면부 21b: 걸림면부
22: 노즐커버 22a, 22b, 22c: 구멍
23: 유입구 24: 플러그
24a: 몸통부 24b: 원통부
24c: 돌출테두리부 W: 간격
S: 낙물저장포켓 C: 원추면부
L: 액상물 P: 파우치
Lb', Lb": 액적20: liquid filling nozzle 21: nozzle body
21a: inner
22:
23: inlet 24: plug
24a:
24c: protruding edge part W: gap
S: Falling water storage pocket C: Conical part
L: Liquid P: Pouch
Lb', Lb": droplet
Claims (3)
상기 노즐의 하단을 가로막는 노즐커버에 형성된 다수의 분포된 구멍을 통해 상기 액상물을 토출시키되 상기 구멍은 상기 노즐커버의 두께만큼의 길이로 내외를 관통하는 짧은 관을 형성하며,
상기 플러그는 상기 노즐커버에 대응하여 하단부에 형성되는 대응면부와 상기 대응면부의 외측으로 형성되는 테두리부를 가지며,
상기 플러그의 하강구동시, 상기 테두리부가 상기 노즐몸체 하단의 내벽면부에 맞닿음으로써 상기 액상물의 토출을 막음과 동시에 상기 대응면부와 상기 노즐커버와의 사이에 일정한 낙물저장포켓을 형성하는 것을 특징으로 하는 액상물 충전용 노즐.In the nozzle body for filling liquid, the liquid water flowing into the inlet of one side of the nozzle body is discharged through the discharge port formed at the lower end of the nozzle body, and the discharge port is closed and controlled by lowering driving of a plug accommodated in the nozzle body,
The liquid water is discharged through a plurality of distributed holes formed in the nozzle cover blocking the lower end of the nozzle, and the holes form a short pipe penetrating inside and out with a length equal to the thickness of the nozzle cover,
The plug has a corresponding surface portion formed at the lower end corresponding to the nozzle cover and a rim portion formed outside the corresponding surface portion,
When the plug is driven downward, the edge portion abuts against the inner wall surface of the lower end of the nozzle body to prevent the liquid from being discharged and at the same time to form a constant dripping storage pocket between the corresponding surface portion and the nozzle cover. Nozzle for filling liquids.
상기 노즐커버는 원추면부를 형성하고,
상기 몸통부는 상기 원추면부에 대응하여 원추몸통부를 형성하며,
상기 구멍은 상기 원추면부에 분포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액상물 충전용 노즐.According to claim 1,
The nozzle cover forms a conical surface portion,
The body portion forms a conical body portion corresponding to the conical surface portion,
The hole is a liquid filling nozzle, characterized in that formed distributed in the conical surface portion.
상기 원추몸통부의 외측에 수직으로 연하여 원통부와 돌출테두리부가 순차로 형성되고,
상기 내벽면부는 상기 원추면부의 외측으로 연하여, 상기 플러그의 하강구동시 상기 원통부가 삽입되는 내주면부와 상기 돌출테두리부가 맞닿는 걸림면부가 순차로 형성되는 것을 특징으로 하는 액상물 충전용 노즐.3. The method of claim 2,
A cylindrical portion and a protruding rim portion are sequentially formed along the outer side of the conical body portion,
The inner wall surface portion extends to the outside of the conical surface portion, and an inner peripheral surface portion into which the cylindrical portion is inserted and a locking surface portion abutting the protruding rim portion are sequentially formed when the plug is driven downward.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |