KR910007281B1 - 튜브 충진장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

튜브 충진장치

제1도는 본 발명의 주요부를 나타내는 종단면도.

제2도는 제1도의 A-A선 단면도.

제3도는 제1도의 하부구동기구를 나타내는 횡단면도.

제4도는 본 발명에 장착되는 세그멘트기어와 래크의 작동관계를 보여주는 상태도.

제5도는 본 발명에 장착되는 크랭크의 작동관계를 보여주는 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더부 2 : 방향조절부

3 : 유량조절기구 4 : 하부작동기구

5 : 노즐부 6 : 노즐작동부,

7 : 실린더 튜브 10 : 실린더캡

12 : 피스톤 13 : 용액흡일토출구

14 : 용액저장통로 15 : 피스톤로드

16, 77 78 : 핀 18, 42, 75 : 크랭크

19, 20, 22 : 기어 21 : 중간축

23 : 전달축 24, 25 : 상,하부스프로켓

26, 43 : 크랭크핀 28 : 호형홈

29 : 세그멘트기어 30 : 호형부재

32 : 래크 41 : 연결로드

47, 82 : 슬라이드부재 48 : 편심요홈

52 : 종동축 58 : 작동캠

59 : 연결튜브 61 : 상부캡

62 : 노즐 63 :하부캡

64 : 개공 65 : 접동부재

67 : 밸브 6 8: 연결부재

69 : 돌출단부 69' : 홈부

70 : 밸브시트 72 : 하우징

73 : 작동봉 79 : 소링크

본 발명은 자동충진 포장시스템에 사용되는 충진장치에 관한 것으로 특히, 실린더와 피스톤의 조합된 구조의 작동에 의하여 용액이나 페이스트상의 내용물의 흡입 및 배출기능과 방향전환밸브의 기능을 동시에 수행할 수 있게 이루어지고, 이에 의하여 자동적으로 튜브용기에 충진이 이루어질 수 있게 구성된 튜브충진장치에 관한 것이다.

종래의 튜브충진장치는 실린더 및 피스톤과 함께 별도의 방향전환밸브를 설치하여 작동하게 이루어져 있었던바, 정량의 충진시킨다는 본래의 기능을 수행할 수 있으나 피스톤 및 실린더의 구동과 노즐의 구동이 별도로 이루어져 작동상의 정확한 구동관계가 이루어지지 아니하면 장치의 기능이 마비되는 폐단이 있고, 체크밸브가 별도로 설치되어 있는 관계로 작동압력이 과도하게 작용하거나 너무 작게 작용하면 그 기능이 수행되지 아니하는 문제점이 전체적으로 자주 노출되어 왔으며, 장치가 대형화되어 설치공간의 확보에 따른 문제점이나 충진용량조절이 복잡하다거나 기타 유지보수등에 있어서 불편한등의 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 종래장치가 갖는 제문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 피스톤 내부에 유로를 형성시켜 흡입, 배출 및 방향 전환등의 복합기능을 갖도록하고 충진량은 래크와 세그멘트기어의 작동에 의하여 조절할 수 있으면 노즐의 개폐작동과 전체적인 구동의 링크, 크랭크 및 편심휘일의 연관된 동시작동에 의하여 이루어질 수 있게 구성하므로서 정확한 충진작동과정이 수행될 수 있는 동시에 하부구동방식에 의하여 전체적으로 그 크기를 소형화할 수 있는 튜브충진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 종래의 튜브충진기가 갖는 본래의 효과인 정량충진기능을 확실하게 발휘할 수 있는 동시에 전체적으로 장치를 소형화할 수 있어 설치공간의 차지하는 면적을 감소시킬 수 있으며, 기타 유지보수 및 용량조정등을 용이하게 수행할 수 있는 튜브충진장치를 제공하는데 있다.

다음은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

제1도 내지 제3도에 도시한 바와같이 본 발명은 용액을 정량 공급하게 되는 실린더부(1), 용액을 공급하기 위하여 유로방향을 조절하는 방향조절부(2), 용액을 공급하는 유량의 정량을 조절하기 위한 유량조절기구(3), 측면 및 장치의 하부에 위치하여 장치의 전체적인 작동력을 전달하게되는 하부작동기구(4), 전술한 실린더부(1)의 하중중앙에 나합고정되어 포장용 튜브내에 용액을 공급하는 노즐부(5) 및 이 노즐부(5)의 개폐를 조절하는 노즐작동부(6)가 상호 연관구성된다.

실린더부(1)의 상부의 실린더(7)와 용액저장탱크(8)를 결합하는 연결관(9)이 고정설치되고, 하부엔 노즐부(5)와 나합고정되며, 실린더캡(10)은 실린더(7)의 일측단부에 O링(11)과 함께 고정되는 동시에, 실린더(7) 내부에서 왕복접동 회전작동이 이루어지는 피스톤(12)은 일측에 용액흡입토출구(13)와 중심의 용액저장통로(14)가 연통되게 뚫려지고 타측엔 피스톤로드(15)와 핀(16)에 의하여 힌지고정되어 이루어진다.

방향조절부(2)는 전술한 실린더부(1)의 피스톤(12)을 회전시켜 용액흡입토출구(13)의 위치에 따라 용액저장탱크(8)로부터 용액을 공급받아 실린더(7) 내부에 유입시키거나 노즐부(5) 내측에 용액을 공급하기 위한 동작을 수행하기 위한 부재로서, 제1도 및 제2도에 도시된 바와같이, 프레임(17) 내부에 위치하되, 크랭크(18)와 연결되는 피스톤로드(15)의 중간엔 기어(19)가 고정설치되고 이 기어(19)와 치합되는 스플라인 형태의 기어(20)가 중간축(21)에 고정되며 기어(20)와 치합되는 기어(22)는 전달축(23)에 고정되어 전달축(23)의 일측에 고정설치된 상부스프로켓(24)과 제3도의 하부스프로켓(25) 사이의 미도시된 체인구동에 의하여 회전력이 전달될 수 있게 이루어진다.

유량조절기구(3)는 제1도,제2도,제4도 및 제5도에 도시한 바와같이, 후술될 하부작동기구(4)의 크랭크핀(26) 일측에 고정된 슬라이드부재(27)와 함께 연관 구성되어 작동될 수 있게 되어 있는바, 전술한 슬라이드부재(27)가 끼워지는 호형홈(28)이 뚤려지고 세그멘트기어(29)와 함께 일체로 형성된 호형부재(30)는 래크(32)와 치합되도록 구성되고, 래크(32)는 프레임(31)일측에 축설되고 전술한 세그멘트기어(29)와 치합되어 래크(32)의 회전에 따라 세그멘트기어(29)가 이동하면서 호형부재(30)의 작동각도를 조절할 수 있게 이루어지되, 래크(32)는 프레임(31) 일측에 조정간(33)과 함께 일체로 축설되어 이루어지며, 한계판(34)은 호형부재(30) 후부에 미도시된 돌출단부에 의하여 작동홈(35) 내부에서만 각도조정이 가능하도록 하여 호형부재(30)의 작동각도 한계를 결정해주도록 이루어진다.

하부작동기구(4)는 제1도 내지 제3도에 도시한 바와같이, 프레임(36)의 상하에 연결된 상태로 위치하는바 크랭크(18)는 피스톤로드(15)가 회동이 가능하게 베어링 (37,37), 부싱(38) 및 체결볼트(39,39)로 고정된 크랭크핀(40)에 의하여 연결설치되고, 크랭크(18)와 연결로드(41) 및 연결로드(41)와 크랭크(42)는 크랭크 핀(26 ,43)에 의하여 회동가능하게 링크 연결 되며, 크랭크(42)는 하부프레임(44)에 고정된 한지프레임(45)의 힌지축(46)에 의하여 중간부가 축설되는 동시에 타측단부에는 슬라이드부재(47)가 돌설되어 접동휘일(49)의 일측에 둥글게 파여진 편심요홈(48)에 끼워지고 이 접동휘일(49)의 회전에 따라 크랭크(42)가 힌지축(46)을 중심으로 상하요동될 수 있게 이루어져 있다. 또한 하부작동기구(4)는 주축(50)의 중앙에 설치된 베벨기어(51)와 종동축(52)의 단부에 설치된 베벨기어(53)의 치합에 의하여 동력전달이 이루어지는바, 주축(50)엔 하부스프로켓 (25), 축받이와 브레이크(56) 및 동력전달용 스프로켓(57)이 고정설치되고 종동축 (52)엔 접동휘일(49) 및 작동캠(58)이 각각 설치되어 작동캠(58)은 후술될 노즐작동부(6)와 연동이 되게 되어 있다.

노즐부(5)는 제1도에 도시한 바와같이, 실린더(7)의 하부에 연결튜브(59)에 의하여 나합설치되는바, 연결튜브(59)의 중간양측에는 개공(60,60')이 각각 형성되고 상부외측에는 상부캡(61)이 나합되며 하부외측에는 노즐(62)과 함께 하부캡(63)이 나합되는 동시에 내부공간에는 내측에 개공(64)이 형성된 접동부재(65)가 끼워져 접동부재(65)의 하부중심에는 밸브(67)가 나합고정되어 이루어진다. 이때 접동부재의 일측에는 연결부재(68)가 고정설치되며 밸브(67)는 중간에는 홈부(69')가 형성된 돌출단부(69)가 일체로 설치되는 동시에 하부에는 밸브시트(70)가 설치되어 밸브(67)의 상하작동에 따라 노즐(62)의 하부노즐공(71)의 개폐를 행할 수 있게 되어 있다.

노즐작동부(6)는 전술한 연결부재(68)에 고정설치되어 노즐부(5)의 밸브(67)를 상,하작동시킬 수 있도록 이루어지되, 하우진(72)의 내측에 작동봉(73)이 끼워지고 상,하부엔 캡(74,74')이 각각 결합되어 작동봉(73)이 캡(74,74')을 통과하여 상승하강이 가능하게 끼워지며, 측면엔 크랭크(75)의 일측이 상하로 움직일 수 있도록 측면공(76)이뚫려진 상태로 이루어진다. 또한 작동봉(73)의 중간부가 핀 (77,78)에 의하여 소링크(79) 및 크랭크(75)와 회동이 가능하게 축설되고 크랭크(75)는 하부프레임(44)에 고정된 힌지프레임(80)에 힌지축(81)에 의하여 중간부가 축설되는 한편, 크랭크(75)의 타측단부엔 슬라이드가압부재(82)가 끼워져 작동캠(58)의 외주면과 접동하여 크랭크(75)가 힌지축(81)을 중심으로 상승,하강의 요동운동이 연동가능하게 이루어져 있다.

미설명부호로서 54,54',55는 축받이를 나타내고, 83은 개공을 나타낸다.

다음은 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 알아보기로 한다. 미도시된 구동모터와 같은 구동원으로 부터 제3도에 도시한 바와같이 스프로켓(57)을 통하여 주축(50)에 동력이 전달되면 베벨기어(51,53)에 의하여 종동축(52)이 회전하고 동시에 제3도의 하부스프로켓(25)와 제2도의 상부스프로켓(24)이 체일구동에 의하여 구동이 이루어진다.

이에 따라 종동축(52)이 회전하면서 종동축(52)에 축설된 접동휘일(49)과 캠(58)이 연동하게 되고 상부스프로켓(24)이 고정된 전달축(23) 역시 회전하게 되어 기어(22), 기어(20) 및 기어(19)는 상호간의 치합에 의하여 접동휘일(49), 캠(58) 및 기어(22,20,19)는 동시에 각각 회전하게 된다.

우선 접동휘일(49)의 경우, 접동휘일(49)이 회전하면 일측에 편심요홈(48)이 원형으로 형성되어 있어 크랭크(42)의 일측에 설치되어 있으면서 상기 편심요홈(48)의 내측에 끼워져 있던 슬라이드부재(47)는 상기 편심요홈(48)을 타고 움직이게 되어 크랭크(42)는 힌지축(46)을 중심으로 양측이 상,하운동을 수행하게 되고, 이에따라 연결로드(41)와 크랭크핀(43)을 중심으로 상승 및 하강이 이루어지되, 연결로드(41)의 상부는 크랭크핀(26)의 후부에 위치한 슬라이드부재(27)가 호형부재(30)의 호형홈 (28)을 타고 상승하강하면서 상기연결로드(41)와 링크 연결된크랭크(18)의 일측 역시 상승 하강 및 전후이동동작을 수행하게 되며, 이에따라 크랭크(18)의 다른 일측은 피스톤로드(15)가 회전가능하게 크랭크핀(40)이 연결설치되어 있으므로 피스톤로드(15)가 피스톤(12)과 함께 좌우 왕복운동을 수행하게 된다.

다음 캠(58)의 경우엔, 그 형태가 제1도 및 제3도에 도시한 바와같이 일측이 도출형성된 형태를 가지고 있으므로, 캠(58)이 회전함에 따라 캠(58)의 돌출부위는 크랭크(75)의 슬라이드 가압부재(82)를 가압하고 슬라이드 가압부재(82)는 캠(58)의 외주면을 타고 상하요동하게 되며 이에따라 크랭크(75)는 한지축(81)을 중심으로 상승하강의 반복적인 요동운동을 수행하게 되는 바 동시에 소링크(79), 작동봉(73), 연결부재(68), 접동부재(65) 및 밸브(67) 역시 상호 연관구성에 의하여 상승 및 하강의 연동운동을 행하면서 밸브시트(70)가 노즐공(71)과의 개폐를 동시에 이루어지도록 하게 된다.

또한 기어(19)의 경우엔 피스톤로드(15)에 고정설치되어 있으므로 상호간 치합되어 있는 기어(22), 기어(20) 및 기어(19)가 연동되면서 피스톤로드(15) 역시 피스톤(12)과 함께 회전하게 되는바 이때 피스톤로드(15)의 일측끝단이 베어링(37), 부싱(38), 볼트(39) 및 크랭크핀(40)에 의하여 크랭크(18)가 연결되어 피스톤로드(15)을 회전시에도 크랭크(18)에는 영향을 주지 않게 되어 있어 피스톤(12)과 함께 피스톤로드(15)가 회전하게 되며 기어(19)와 기어(20)는 상호치합된 상태에서 동력전달이 이루어지고 기어(19)는 기어(20)의 치면을 타고 축방향으로 전후이동이 가능하게 된다.

이와 같은 접동휘일(49), 캠(58) 및 기어(22,20,19)의 작동은 동일한 구동수단에 의하여 연동되게 되므로 관련된 구성부재가 동시에 적절한 위치에서 상호 동작이 연속적으로 이루어지게 된다.

다음은 전술한 작동방식에 대한 내용을 토대로 하여 충진하고자 하는 용액의 충진과정에 대하여 알아보기로 한다.

전술한 바와같이 접동휘일(49)에 의한 크랭크(42)의 작동, 연결로드(41)의 상승, 및 크랭크(18) 일측의 우측상향 이동작동에 의하여 피스톤(12)이 피스톤로드(15)와 함께 우측으로 당겨지면서 기어(19)에 의하여 피스톤로드(15) 및 피스톤(12)이 회전하게 되면, 실린더(17)의 내부는 피스톤(12)과의 사이에 빈공간이 형성되면서 피스톤(12)의 용액흡입토출구(13)는 제1도의 일점쇄선 부분과 같이 연결관(9)의 내측통로와 연통되어 용액저장탱크(8)내의 있던 용액은 중력에 의하여 연결관(9)의 내측통로, 용액흡입토출구(13) 및 용액저장통로(14)를 거쳐 실린더(7)의 내부공간에 채워지게 된다. 이때 크랭크(75)는 캠(58)에 의하여 작동하되 제1도의 일점쇄선 표시와 같이 소링크(79), 작동봉(73), 연결부재(68), 접동부재(65), 밸브(67) 및 밸브시트(70)가 하강상태에 있게되어 노즐공(71)은 막힌상태에 있게 된다.

반대로 접동휘일(49)에 의한 크랭크(42)의 작동, 연결로드(41)의 하강 및 크랭크(18) 일측의 좌측하향 작동에 의하여 피스톤(12)이 피스톤로드(15)와 함께 좌측으로 전진하면서 기어(19)에 의하여 피스톤로드(15) 및 피스톤(12)이 1/2회전하게 되면 실린더(7)내부에 충진된 용액은 피스톤(12)에 의하여 가압되어 제1도의 실선부분과 같이 용액흡입토출구(13)는 연결튜브(59)의 내측통로와 연통되어 접동부재(65)의 개공(64),노즐(62)의 내측통로 및 밸브(67)의 홈부(69')를 거쳐 하강하되, 이때 캠(58)의 경우엔 종동축(52)이 연동하면서 슬라이드 가압부재(82)를 가압하면서 크랭크 (75)가 작동하여 제1도의 실선의 표시와 같이 소링크(79), 작동봉(73), 연결부재 (68), 접동부재(65), 밸브(67) 및 밸브시트(70)가 상승하여 용액은 노즐공(71)을 통하여 외부로 배출되게 되는데 이때 대기중인 미도시의 빈튜브내에 용액을 충진시키면 되는 것이다.

즉, 전술한 바와같이 충진과정은 종동축(52)에 설치된 접동휘일(49) 및 캠(58)과 기어(19)의 연동동작에 의하여 피스톤(12)의 왕복운동, 밸브(67)의 상하운동 및 피스톤로드(15)의 회전운동이 동시에 이루어져 자동적으로 이루어질 수 있는 것이다.

충진량의 조정은 유량조절기구(3)에 의하여 행하여 질수 있는 바, 제4도 및 제5도에 도시한 바와 같이, 조정간(33)을 회전시키면 세크멘트기어(29)는 좌,우측 방향으로 움직여 호형부재(30)의 각도조정이 가능한바, 이에따라 호형홈(28)을 타고 움직이게 되는 크랭크핀(26) 및 슬라이드부재(27)의 작동에 의하여 크랭크(18), 피스톤로드(15) 및 피스톤(12)의 왕복행정 거리를 변경시킬 수 있으므로 실린더튜브(7)내에서 흡입 및 토출이 이루어지는 용액의 량을 조절할 수 있으며 이에따라 충진량의 조정이 가능하다.

이상 살펴본 바와같이 피스톤내부에 독특한 형태의 유로를 형성시킴으로서 피스톤이 흡입, 배출 및 방향전환의 복합기능을 수행할 수 있고 노즐의 개폐작동과 피스톤의 왕복작동 및 피스톤의 회전작동이 링크 및 크랭크의 복합구동과 기어의 치합에 의한 복합적인 구동으로 동시적인 연동이 이루어지므로 정확한 충진자동이 이루어질 수 있으며, 종래의 튜브장치의 경우 피스톤과 실린더의 동작과 노즐의 동작이 별도로 구동이 이루어지도록 하여 그 장치가 대형화되는 문제점이 있었으나, 본 발명의 경우 하부단열 구동방식에 의하여 작동이 이루어지게 되어 있어 전체적인 크기를 소형화할 수 있고 그 설치공간을 작게차지하는 잇점이 있는 동시에 충진량의 조정에 있어서도 조장간, 래크 및 세그멘트기어의 연관구성에 의하여 간단하게 그 정량을 조정할 수 있는 등 사용상 편리성을 갖는 우수한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 용액을 공급하는 실린더부(1), 용액의 유로 방향을 조절하는 방향조절부(2), 용액의 정량을 조절하기 위한 유량조절기구(3), 전체적인 작동력을 전달하기 위한 하부작동기구(4), 포장용 튜브내에 용액을 공급하는 노즐부(5) 및 노즐부(5)의 개폐를 조절하는 노즐작동부(6)가 상호 연관구성되어 이루어지되, 실린더부(1)는 실린더(7), 실린더(7)의 일측에 고정되는 실린더캡(10) 및 실린더(7)내에 접동되는 피스톤(12)으로 이루어지되, 피스톤(12)엔 용액흡입토출구(13)와 용액저장통로(14)가 연통되게 뚫려지고 피스톤로드(15)와 핀(16)에 의하여 힌지고정되어 이루어지고, 방향조절부(2)는 피스톤로드(15)에 고정설치된 기어(19), 중간축(21)의 기어(20) 및 전달축(23)의 기어(22)의 치합에 의하여 이루어지되, 상,하부스프로켓(24,25)의 체인구동에 의하여 구동이 이루어지며, 유량조절기구(3)는 조정간(33)과 함께 축설된 래크(32)와 호형홈 (28)이 뚫려지고 세그멘트기어(29)와 일체로 형성된 호형부재(30)에 의하여 이루어지는 동시에, 하부작동기구(4)는 크랭크핀(26,43) 및 힌지축(46)에 의하여 각각 축설되는 크랭크(18,42) 및 연결로드(41)와 종동축(52)에 설치되고 편심요홈(48)이 파여진 접동휘일(49) 및 상기 종동축(52)에 설치되는 캠(58)에 의하여 이루어지되, 크랭크 (42)이 일측에 설치된 슬라이드부재(47)가 상기 편심요홈(48)에 끼워져 작동되고 상기 캠(58)에 의하여 노즐작동부(6)를 작동시킬 수 있도록 이루어지는 한편, 노즐부(5)는 연결튜브(59), 연결튜브(59) 내측에 끼워져 상부캡(61)이 나합되는 접동부재 (65), 접동부재(65)의 중심에 고정된 밸브(67) 및 접동부재(65)의 하부에 하부캡 (63)에 의하여 고정되고 노즐공(71)이 뚫려진 노즐(52)로 이루어지되 접동부재(65)는 내측에 개공(64)이 형성되고 일측에 연결부재(68)가 고정되며, 밸브(67)는 홈부 (69')가 형성된 돌출단부(69)와 밸브시트(70)가 설치되어 이루어지고, 노즐작동부 (6)는 연결부재(68)에 고정된 하우징(72) 내부의 작동봉(73), 작동봉(73)과 핀 (77,78)에 의하여 축설되는 소링크(79) 및 크랭크(75), 크랭크(75)의 일측에 끼워진 슬라이드부재(82) 및 이 슬라이드부재(82)와 연동되는 종동축(52)의 작동캠(58)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 튜브충진장치.

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