KR880001893B1 - 저미립 액체 충전기 및 충전방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

저미립 액체 충전기 및 충전방법

제1도 본 발명의 충전기의 필터부분 평면도.

제2도 제1도 부분의 정면도.

제3도 용기부재시 검지자를 나타내는 부분의 정면도.

제4도 수직운동의 신속한 회전을 허용해주는 2중 모터를 포함한 좀더 완전한 구조의 충전기를 보여주는 정면도.

제5도 제4도의 선 5-5를 따른 절단면도.

제6도 제5도의 선 6-6을 따른 절단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 플래트폼(유지수단)(platform, support) 11 : 콘베이어(conveyor)

16 : 이송(타이밍)스크류(transfer (timing)screw) 19 : 용기(container)

25,26 : 모터(motor)

27,28 : 클러치브레이크(clutch brake)

29,30 : 작동기(actuator)

36,37 : 수직지지체(vertical support column)

38,39,40,41 : 가이드판(guide plate)

45,46 : 가이드 블록(guide block)

51,52,53,54 : 마모판(wear plate)

56 : 압력(후)판(pressure plate, back plate)

65,66 : 광전검지자(photoelectric dictator)

70 : 마이크로스위치(microswitch)

본 발명은 액체공급관 및 불활성기체 공급관에 작용하는 원거리 조절밸브를 갖춘 수직상 배열의 다수의 필러헤드(filler head)하방에 병과같은 다수의 용기가 일렬정렬되어 동시에 인도되는 유형의 액체충전기(liquid filling machine)및 그에 따른 충전방법에 관한것이다.

본 발명은 또한 충전될 용기에 개선된 인도위치(delivery positioning)를 주고 배열탐지가 용이할 수 있는 용기 배열에 관한 것이다.

본 발명은 미국특허 제 4,279,279호(W.R.Schevey et al)에 명세;된 장치 및 방법의 결점을 보완하여 향상개선시킨 것이다.

상기특허에 명시된 바와같이 고순도액체를 용기에 충전시키는 장치 및 방법은 가끔 반도체공정(semiconductor process)과 같은 일련의 작용에 있어서 오염을 피할 수 없는 문제점이있다.

미국특허 제4,279,279호의 기구장치는 다음과 같은 것이다.

필러헤드 어셈블리는 수직하방으로 뻗은 액체공급관과 그 액체 공급관의 공급공(apertures)아래에 인접하여 수직하방으로 뻗은 불활성 기체공급관을 포함한다.

필러헤드 어셈블리 아래에는 수직적으로 이동가능한 플래트폼(platform)이 위치한다. 용기 전달장치가 다수의 용기를, 정렬하여 상기 플래트폼 위로 전달하기위하여 제공되는데, 각각의 용기의 입구는 필러헤드 어셈블리의 공급공 아래에 정렬하게돐. 용기들이 필러헤드 아래에 정렬되었을때 용기와 필러헤드 어셈블리사이의 접촉이 없이 공급공의 저부말단이 용기 입구안으로 들어가도록 플래트폼을 들어올리는 승강장치가 제공되며, 수직적으로 이동가능한 플리트폼이 상승하게되면 액체공급장치가 액체를 각각의 용기에 공급전달한다.

근본적으로 일정압력인 불활성기체 흐름은 상기 불활성기체의 배압을 감지하는데, 용기내의 액체수준이 미리 정해진 충전치에 도달함에 의해 발생되는 불활성기체의 배압이 감지되면 필러헤드 어셈블리로 부터 멀리 떨어진 위치에서 액체공급관으로 부터의 액체흐름을 차단시킨다.

또한 미국특허 제 4,279,279호에는 상기 장치에 따른 고순도액체의 자동충전방법도 포함되어 있는데 이를 요약하면 다음과 같다.

다수의 용기를 필러헤드 하방으로 정력공급하고 각각의 필러헤드 저부말단이 필러헤드와 용기사이의 접촉이 없이 용기내에 들어가도록 용기를 상승시킨 다음 각 필러헤드를 통하여 각 용기에 액체를 공급하며 각 용기가 미리 결정된 액체수준에 달하는 것을 감지하여 그 수준에 달하였을때 필러헤드로부터 원거리 위치에서 액체의 공급흐름을 중단시키는 것이다.

그러나 상기한 바와같은 공지기술장치는 비록 작동가능하기는 하나, 충전상태에서의 개개 용기의 위치판정에 가끔 문제가 있고, 수직구동모터의 과열에 의한 문제점, 콘베이어의 수직운동에 기인 하는 기구의 진동 및 수송되는 병들의 재밍(jamming)등의 문제점이 있었다.

따라서 이러한 종래장치의 문제점들을 해결하고 새로운 개선된 기구장치를 제공하고자하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명에 따라서 최소한 다음과 같은 특징들을 갖는 개선된 기구장치가 제공된다.

특정위치에서 용기의 종재를 탐지할 수 있도록 광전장치 또는 마이코로스위치장치가 제공된다.

용기유지컨베이의 수직운동상에서 일어나는 진동을 방지하기 위하여 지지체(support members)상에 일단의 가이드 (guides)가 제공됨

콘베이어를 승강시키는 모터의 잦은 역전에 기인한 모터의 과열을 감소시키기위하여, 한쌍의 클러치 브레이크를 통하여 승강장치에 연결되고 서로 상반방향으로 작동하는 두개의 연속구동 모터를 사용함.

컨베이어 기구에 도입되는 병들의 재밍을 방지하기 위하여 스프링의 부하를 받는 후판(압력판)이 제공됨.

이와 같은 본 발명의 장치에 의하여 종래장치의 문제점들이 해결되며, 이는 즉 수송시스템의 개량에서 비롯되는 것이다.

도면에서 볼 수 있듯이 수송시스템의 개량에서 비롯되는 것이다.

도면에서 볼 수 있듯이 수송시스템은 용기를 필러헤드 하방으로 프래트폼상에 인도하고 플래트폼이 상승하였을때 필러헤드 저부말단이 용기와 접촉함이 없이 용기내어 관입될 수 있도록 정밀하게 용기를 정렬인도하는 일련의 수단을 의미한다.

일단 용기가 액체로 충전되면 플래트폼은 다시 하강되고 콘베이어가 일단의 충전용기를 필러헤드로부터 이탈 수송시키는 동시에 필러헤드 하방에는 새로운 일단의 빈용기들이 연속도입되는 것이다.

이러한 용기수송시스템에 있어서 본 발명의 개선점을 다시한번 요약하면 다음과같다.

A. 모터의 역전없이 수직상 이동 가능한 플래트폼을 작동시키는데 사용되는, 상반방향으로 연속구동되는 한쌍의 모터가 구동 수단에 포함됨.

B. 플래트폼 진동안정 가이드 시스템이 제공됨.

C. 수평 수송경로동안 밀접공차(close tolerance)에 기인한 용기의 중첩이 없이 용기들을 효과적으로 수평상 정밀하게 위치시켜 수송할 수 있도록 스프링 압력판이 수송콘베이어에 연합됨.

D. 용기들의 제위치 이탈, 부재등을 검지하여 그에 상응한 필러헤드의 필러밸브의 개방을 미리 방지할 수 있도록 광전 감지자등과 같은 검지장치를 채택함.

이하 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도-제3도에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 충전기는 입력 콘베이어(12) 플래트홈(10)상에 수직상으로 이동가능하게 설치된 중앙콘베이어(11)및 충전된 용기(19)를 이송하는 유출콘베이어(13)으로 구성된 콘베이어 시스템을 포함한다. 유입구(14)는 통상의 로직제어수단에 의해 단지 미리정해진 수의 용기만이 이동성 콘베이어에 들어가 정렬될 수 있도록 해준다. 콘베이어(11)에 동조된 용기 이동스크류(16)은, 용기(19)를 정확히 위치시키는데 사용된다.

이송되는 용기의 바인딩(binding)또는 재밍(jamming)을 피하기 위하여, 후판 또는 압력판(56)의 입구부는 적당한 스프링(59)에 의해서 입구단부에서 탄성(spring)부하를 받게 된다.

압력판(56)은 한군데 또는 여러군데의 중간지점, (61)및(62)등에서 볼트 및 지지매트에 의하여 적당히 고정된다. 압력판(56)은 불리한 측면운동(lateral movement)을 피하여 스크류(16)에 꼭맞추어 용기들을 신축성있게 유지하여 준다.

충전위치에서의 용기의 부재를 감지하여 부재위치상에 있는 피러밸브의 개구를 방지하기 위하여 광전눈(photoelectric eye)(65)와 그에 연합된 검지자(66)등으로 구성된 적당한 감지장치가 설하여진다. 한편, 광전검지자(65),(66)대신 또는 그에 부가하여 마이크로스위치(70)이 사용될 수 도있다.

마이크로스위치(70)이홀로 사용되는 경우에는 스크류의 용기를 검색하기 위한 적당한 로직서키트(logic circuit)가 연결 사용되어야 한다.

플래트폼(10), 콘베이어(11)및 스크류(16)의 수직공급운동 동안의 진동을 감소시키고 운동 특히, 측면운동을 안정화시키기위하여 지지장치가 제공되낟. 제1도, 제5도및 제6도에서 볼 수 있듯이, 한쌍의 지지체(36)과(37)이 사용되낟. 직사각형의 지지체(36)과(37)의 각면에는 황동, 가소성 합성물 또는 프라스틱등과 같은 적당한 조성을 가진 마모판(51),(52),(53)및 (54)가 부착되어있다. 모판으로는 통상 고분자폴리에틸렌 또는 테트라 플루오로에탄 등의 폴리올레핀 또는 플루오로카본과 같은 고분자화합물이 바람직하다.

마모판들은 벽감된 패스터(72)에 의하여 지지체(36)및 (37)에 고정된다. 지지체(36)과(37)은 가이드판 (38),(39),(40)및(41)에 의하여 스커트(43)에 고정되며, 이 스커트(43)은 또한 플래트폼(10)에 고정된다. 가이드판들을 스커트(43)에 적절히 고정시키기 위하여 브래키트(42)가 사용된다. 제6도에서 보면, 지지체(36)과 가이드판(38),(39)및 지지체(37)과 가이드판 (40),(41)과의 연합관계가 상세하게 표현되어있다. 거기에서 보면, 조절가능한 가이드블럭(45)와(46)의 서로 일정 공간을 두고 볼트(47)과(48)에 의하여 가이드판(38)과(39)에 고착되어있다.

적절하게 고정되는 경우, 가이드블록(45)및 (46)과 가이드 판(38)및(39)이 마모판(51-54)의 각각의 힘에 반하여 유지되고 그리고 콘베이어(11)및 스크류(16)를 유지하는 플래트폼(10)상의 진동 즉, 충전사이클중의 상, 하 수직운동에 있어서의 횡운동을 방지하게된다.

한편, 제5도에 나타나있듯이,스크류(16)은 브래키트(15)에 의해서 후론트 스커트(67)에 고정된다.

다수의 필러노즐(22)와 솔레노이드(23)은 브래키트(71)에 의하여 고정유지된다. 필러노즐과 밸브배열 및 노즐과 용기사이의 간격유지에 관한 자세한 것은 미국특허 제 4,279,279호에 언급되어었다.

스크류(16)과 콘베이어(11)은 적당한 클러치 기어박스(18)을 통하여 모터(17)에 의하여 구동된다. 타이밍 벨트(21)은 콘베이어 벨트(11)과 스크류(16)이 일치되어 움직이게 하는데 사용된다.

승강장치는 제4도에 자세히 나타나있다. 한쌍의 작동기(29),(30)가 잭샤프트(33)에 연결되어있다. 잭샤프트(33)이 한쪽 방향으로 회전하게되면 보울너트스크류(31)과(32)가 플래트폼(10)을 들어올리게되고, 잭샤프트(33)이 반대방향으로 회전하면 플래트폼(10)이 하강하게 되는 것이다. 모터의 과열을 방지하고 신속한 순환(사이클링)을 이루기위하여 두개의 연속구동모터 (25)와(26)사용된. 이 구동모터(25)와 (26)은 각각 클러치-브레이크(27)과(28)에 의하여 잭샤프트(33)에 연결되며 서로 상반방향으로 연속구동한다. 소정방향은 잭프트(33)와 맞물리는 각각의 클러치에 의해서 지배된다. 어떠한 운동도 원하지 않는 경우는 양클러치가 해체되고 브레이크가 맞물리게 된다.

연속적으로 작동하는 한쌍의 상반방향모터의 상기 시스템은 한 모터의 역전수9 에 기인한 과열을 방지하고 복잡하고 값비싼 기어장치의 필요성을 감소시켜준다.

Claims (9)

1. 다수의 필러헤드 아래에서 충전되도록 다수의 요기(19)를 수평으로 이송및 일렬배열시키는 기구(11,12,13) 상기 용기(19)에 대한 유지및 로케이터수단(플래트폼)(10), 각각의 필러헤드의 저단부가 용기(19)내에 수동될때까지 유지수단(10)을 상승시키고, 용기(19)가 소정수준으로 충전됨에 따라 유지수단(10)을 하강시키는 수단(29,30)및 액체를 각각의 필러헤드로 보내어 이를 통하여 상응용기(19)에 있어서 도달되는 때를 감지하고 그리고 상응요기(19)내의 액체수준이 소정값에 도달된 경우 필러헤드로부터 멀리떨어진 위치에서 각각의 필러헤드로의 액체흐름을 차단하는 감지수단을 포함하는 고순도액체를 오염없이 자동적으로 용기에 충전시키는 액체충전기에 있어서, 상기 용기(19)에 대한 상기 유지수단(10)을 상승 및 하강시키는 상기수단(29,30)이 하나의 모터(25,26)는 프래트폼(10)의 상승운동을 제공하는 방향으로 회전되고 다른 모터(25,26)는 상기 플래트폼(유지수단)(10)의 하강운동을 제공하는 방향으로 회전되며, 각각, 근본적으로 균일한 속도로 연속구동되는 한쌍의 모터(25,26), 및 상기 각각의 모터(25,26)와 맞물리 상호 배타적으로 상기 플래트폼(10)에 대한 상승운동을 제공하고 다른모터(25,26)과 맞물려 상기 플래트폼(10)에 대한 하강운동을 제공하는 수단(27,28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체충전기.
2. 제1항에 있어서, 필러헤드아래로 용기(19)를 이송및 일렬배열시키는 기구(11)가 유입단부에서 탄성(spring)부하를 받아 상기 용기(19)를 상대운동에 대하여 확고하게 유지하여, 용기(19)가 수평으로 이동되는 경우, 용기의 재밍현상(jamming)을 방지하는 압력판(56)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체충전기.
3. 제2항에 있어서, 상기 용기(19)가 병이고, 그리고 상기 병을 수평으로 이송하는 기구(11)가 병전달(타이밍)스크류(16)와 결합되도록 구성됨을 특징으로 하는 액체충전기.
4. 제1항에 있어서, 상기용기(19)가 실린더형 횡단면을 갖고;그리고 필러헤드 아래로 용기(19)를 이송 및 일렬배열시키는 기구(11)가 타이밍스크류(16)및, 타이밍 스크류(16)와 상호관련하여, 타이밍스크류(16)의 두개의 연속나사선에 반하여 이의 오목부내로 용기(19)를 바이어스하는 압력판(56)(탄성부하를 받음)으 포함하는 것을 특징으로 하는 액체충전기.
5. 제1항에서 제4항중의 어느한항에 있어서, 상기 감지수단이 액체공급수단에 대한 밸브에 상호여결되어 병의 부재 (abscence)를 감지하고, 그 아래에 병이 위되어 있지 않은 필러헤드에 대하여 밸브의 개방을 방지해주는, 전기감지자(65,66,70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체충전기.
6. 제1항에 있어서, 상기 유지수단(플래트홈)(10)이, 수직지지체(36,37)상에 위치되는 마모판(51,52,53,54)에 면마모관계로 유지되는, 가이드(38,39,40,41)와 연결되어 유지수단(플래트홈)(10)의 수직운동중에 발생되는 진동현상을 방지하도록 구성됨을 특징으로 하는 액체충전기.
7. 용기(19)를 다수의 필러헤드하부의 유지수단(10)상으로 이송 및 일렬배열시키는 단계와, 충전공정중에, 용기(19)가 소정놓이로 상승되는 경우 필러헤드의 개구가 용기(19)내에 수용되도록 수직상승및 하강 시킴으로서 상기 유지수단(10)을 상승및 하강시키는 단계를 포함하여 다수의 용기(19)에 동시에 자동적으로 고순도액체를 충전시키는 방법에 있어서, 상기 플래트폼(유지수단)(10)의 상승및 하강운동을 한쌍의 상반방향 연속구동모터(25,26)에 의해 연속적이고 동시에 균일한 속도로 행하고, 상기 연속구동모터(25,26)와 맞물림 및 해체되는 수단(27,28)에 의해서 상기 용기유지수단(10)을 각각 상승및 하강시키도록 이루어짐을 특징으로 하는 액체충전방법.
8. 제7항에 있어서, 용기(19)의 이송단계중에 발생되는 병진운동이, 압력판(56)에 의해서 수평콘베이어(11)에 반하여 용기(19)를 탄성바이어스시킴으로서 방지됨을 특징으로 하는 액체 충전방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 유지수단(10)의 상승운동중에 발생되는 진동현상을, 술직지지체(36,37)에 고정된 마모판(51,52,53,54) 위에 유지되고 플래트폼(유지수단)(10)에 고정된 지지체가이드(38,39,40,41)에 의해서 방지시킴을 특징으로 하는 액체 충전방법.

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