KR101179162B1 - 분말충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빈 용기에 소량의 분말을 무균상태에서 정량으로 충전시키는 분말충전장치에 대한 것이다.
본 발명의 분말충전장치는 하단에 분말배출공(113)이 형성된 분말저장통(110);
상기 분말배출공(113)에 하단부(121)가 긴밀하게 끼워진 상태로 분말저장통(110) 내부를 상하로 가로질러 설치되며 상기 분말배출공(113)을 따라 하강과 복귀를 반복하는 승강핀(120);
상기 승강핀(120)의 외주면에 형성되어 상기 승강핀(120)이 하강할 때 상기 분말배출공(113)의 내주면과 함께 분말충전공간을 형성시키는 충전부(122); 및
분말저장통의 외측에 설치된 구동모터(170)에 연결된 상태로 상기 승강핀의 외측에 끼워져 독립적으로 회전하는 교반날개(160)를 포함하여 구성된다.

Description

분말충전장치{Apparatus for filling powder}

본 발명은 빈 용기에 소량의 분말을 무균상태에서 정량으로 충전시키는 분말충전장치에 대한 것이다.

일반적으로 빈 용기에 소량의 분말을 정량으로 충전시키는 분말충전장치는 다양한 산업분야에서 사용되고 있는데 의학용으로는 분말약제의 충전시에 주로 사용되고 있다.

환자에게 투여되는 분말약제는 바이알과 같은 빈 용기에 정량을 무균 충전하여 보관하고 있다가 필요할 때 개봉하여 사용하도록 되어 있는데, 분말의 특성상 정량을 충전하기가 매우 힘들고 충전시 이물질이나 먼지의 혼입이 없도록 외부와 격리되어야 한다. 특히, 최근에 개발되고 있는 항암제나 호르몬제 등과 같은 약제들은 미세한 투여량의 차이에도 약효에 큰 차이가 발현되므로 수 mg 단위의 매우 높은 충전정밀도가 요구되며, 약제 자체가 고가인 관계로 손실 및 잔량을 극소화하여야 하는 등의 많은 요구사항을 만족시켜야 한다.

따라서, 분말약제를 무균 정량충전하는 기술은 많은 노하우와 경험이 요구되는 어려운 기술분야 중 하나로 알려져 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 분말충전장치(10)는 분말약제가 수용되는 깔때기(1)와, 상기 깔때기(1)의 하단부에 형성된 원통형태의 계량부(2)와, 상기 깔때기(1) 내부에 상하방향으로 배치되고 하단에 스크류부(3a)를 가진 오거스크류(3)로 구성되어 있다.

이와 같은 구성의 분말충전장치(10)는 오거스크류(3)가 회전할 때 깔때기(1) 내의 분말약제가 스크류부(3a)를 따라 계량부(2)로부터 미세하게 방출되면서 하방에 배치된 바이알 용기(A)에 충전되므로 오거스크류(3)의 회전량을 제어하여 분말약제의 충전량을 정밀하게 조절할 수 있으며, 이러한 모든 충전과정이 외부와 격리된 상태에서 이루어지므로 분말약제가 외부로 비산되거나 외부로부터의 이물질이나 먼지가 유입되지 않는다.

그러나, 이러한 종래의 분말충전장치(10)는 분말약제가 스크류부(3a)의 단부에 달라붙어 있다가 자유낙하하거나 계량부(2)의 틈새(4)로 유실되면서 충전정밀성이 크게 떨어지게 되는 문제점을 갖는다.

이러한 문제점을 개선하고자, 도 2에 도시된 바와 같이, 계량부(2) 하단에 복수의 브릿지(5a)를 가진 스크린(5)이 횡방향으로 설치된 분말충전장치(10)가 개발되었다. 이러한 분말충전장치(10)는 스크린(5)이 분말약제가 스크류부(3a)로부터 자유낙하하거나 스크류부(3a)와 계량부(2)의 틈새(4)로 분말약제가 유실되는 것을 막아준다는 측면에서는 어느 정도 효과를 기대할 수 있었다.

그러나, 분말약제의 일부가 스크린(5)의 브릿지(5a)에 쌓이면서 정상수치보다 적은 양의 분말약제가 바이알 용기(A)에 충전되거나 이와는 반대로 브릿지(5a)에 쌓여 있던 분말약제가 바이알 용기(A)로 낙하하면서 정상수치보다 더 많은 양이 바이알 용기(A)에 충전되는 문제점을 발생시키기 때문에 여전히 충전정밀성을 향상시키지 못하고 있는 실정이다.

아울러, 상기와 같은 오거스크류(3) 방식의 분말충전장치(10)들은 오거스크류(3)의 회전량을 정밀하게 제어하기가 매우 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 충전량의 미세조절이 용이하게 이루어지고 충전정밀성도 매우 우수한 분말충전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 분말충전장치는 하단에 분말배출공이 형성된 분말저장통과, 상기 분말배출공에 하단부가 긴밀하게 끼워진 상태로 분말저장통 내부를 상하로 가로질러 설치되며 상기 분말배출공을 따라 하강과 복귀를 반복하는 승강핀과, 상기 승강핀의 외주면에 형성되어 상기 승강핀이 하강할 때 상기 분말배출공의 내주면과 함께 분말충전공간을 형성시키는 충전부와, 분말저장통의 외측에 설치된 구동모터에 연결된 상태로 상기 승강핀의 외측에 끼워져 독립적으로 회전하는 교반날개를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 충전부는 승강핀이 완전히 하강한 경우 상기 분말저장통의 외부로 노출되어 상기 분말충전공간 내에 충전된 분말들이 분말저장통의 외부로 모두 배출될 수 있도록 한다.

또한, 상기 충전부는 승강핀의 외주면에 형성된 적어도 하나 이상의 요홈일수 있다.

또한, 상기 충전부는 승강핀의 하단부보다 작은 외경을 가진 승강핀의 외주면일 수 있다.

이 경우, 상기 충전부는 승강핀의 하단부를 제외한 일부구간에만 형성될 수 도 있고, 전구간에 걸쳐 형성될 수도 있다.

또한, 상기 충전부의 외주면에는 분말이 과다하게 적층되는 것을 막도록 충전부의 외주면을 상하로 분할하는 분할돌기가 더 형성되는 것이 좋다.

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한편, 승강핀의 하단부를 제외한 전구간에 걸쳐 형성된 승강핀의 하단부보다 작은 외경을 가진 승강핀의 외주면일 경우, 상기 승강핀의 외주면에는 승강핀을 따라 이동하면서 분말충전공간을 축소 또는 확장시키는 충전량조절관이 끼워지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충전량조절관은 분말저장통의 외측으로 승강핀이 하강할 때 분말배출공에 긴밀하게 끼워지면서 진입하도록 구성된다.

아울러, 상기 충전량조절관의 외측에는 분말저장통 외측에 설치된 구동모터와 연결되어 독립적으로 회전하는 교반날개가 끼워지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 승강핀은 분말저장통의 외부에 설치된 제1승강유닛으로부터 이동력을 부여받는다.

만일, 충전부가 승강핀의 하단부를 제외한 전구간에 걸쳐 형성된 승강핀의 하단부보다 작은 외경을 가진 승강핀의 외주면일 경우, 상기 충전량조절관은 분말저장통의 제1승강유닛에 고정된 제2승강유닛으로부터 이동력을 부여받도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제1승강유닛에 의해 분말저장통의 외측으로 완전히 이동된 승강핀에 충격을 발생시켜 충전부에 잔존하는 분말을 제거하는 충격발생부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 충격발생부는 상기 제1승강유닛을 승강시키는 슬라이더와, 상기 슬라이더에 승강력을 부여하는 제3승강유닛과, 상기 슬라이더의 일측에 설치된 충돌발생편과, 상기 충돌발생편의 하부에 위치되어 상기 슬라이더가 하강할 때 상기 충돌발생편과 충돌하는 충돌체로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 제3승강유닛은 실린더와 실린더로드로 구성된 실린더부재이고, 상기 충돌발생편은 상기 실린더부재의 실린더로드에 결합되며, 상기 충돌체는 실린더부재의 실린더 상단에 결합된 돌출편이 적당하다.

한편, 상기 분말저장통은 아래로 갈수록 좁아지는 형상으로 이루어지며, 상기 분말배출공은 분말저장통의 하단 중앙에 형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 충전부의 하단은 승강핀의 단부를 향해 바깥쪽으로 형성된 테이퍼면을 가질 수 있다.

또한, 상기 분말저장통의 일측에는 분말저장통의 내부로 분말을 보충해 주기 위한 분말보충구가 더 구비되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 분말배출공의 아래에는 분말이 충전되는 빈용기가 위치되고, 상기 분말이 빈용기로 충전되는 과정에서 외부로 비산되지 않도록 상기 분말배출공에는 하단이 개방되고 아래로 갈수록 좁아지게 형성된 보호캡이 더 결합될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 충전부가 승강핀의 외주면에 형성되어 승강핀이 하강할 때 상기 분말배출공의 내주면과 함께 분말충전공간을 형성시키도록 구성되기 때문에 항상 동일한 양의 분말이 분말충전공간으로 충전되고, 분말저장통의 외부로 충전부가 노출되면서 분말충전공간 내에 충전된 분말들이 유실되거나 잔존됨 없이 바이알 용기로 모두 충전되므로 충전정밀성이 매우 우수해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 충전부가 승강핀의 외주면에 형성된 돌기일 경우에 승강핀의 승강구간을 조절하거나, 충전부가 승강핀의 하단부보다 작은 외경을 가지면서 승강핀의 전구간에 걸쳐 형성된 외주면일 경우에 상기 승강핀의 외주면에 끼워진 충전량조절관을 승강시켜, 분말충전공간을 축소 또는 확장시킴으로써 충전량을 매우 쉽고 정밀하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 분말충전장치의 단면도.
도 2는 스크린을 구비한 종래의 분말충전장치의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 분말충전장치의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 분말충전장치의 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 분말충전장치의 단면도.
도 6은 본 발명을 구성하는 충전부의 다른 실시예를 나타내기 위한 승강핀의 사시도.
도 7은 본 발명을 구성하는 충전부의 또 다른 실시예를 나타내기 위한 승강핀의 사시도.
도 8은 본 발명을 구성하는 충전부의 또 다른 실시예를 나타내기 위한 승강핀의 사시도.
도 9는 도 8에 따른 분말충전장치의 사시도.
도 10은 도 8에 따른 분말충전장치의 분해사시도.
도 11은 도 8에 따른 분말충전장치의 단면도.
도 12는 도 8에 따른 분말저장통의 단면도.
도 13은 도 8에 따른 분말저장통의 단면도로서, 승강핀이 하강하여 충전부가 분말배출공에 위치된 상태를 나타내는 도면.
도 14는 도 8에 따른 분말저장통의 단면도로서, 승강핀이 하강하여 충전량조절관이 분말배출공에 위치된 상태를 나타내는 도면.
도 15는 도 8에 따른 분말저장통의 단면도로서, 승강핀이 하강하여 충전부에 충전된 분말이 분말저장통의 외부로 배출된 상태를 나타내는 도면.
도 16은 도 8에 따른 분말충전장치의 단면도로서, 본 발명을 구성하는 승강핀이 하강하여 충전부에 충전된 분말이 분말저장통의 외부로 배출된 상태를 나타내는 도면.
도 17은 도 8에 따른 분말충전장치의 단면도로서, 본 발명을 구성하는 충격발생부가 동작되어 충전부에 잔존한 분말이 제거된 상태를 나타내는 사용상태 단면도.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 분말충전장치(100)는 분말배출공(113)을 가진 분말저장통(110)과, 상기 분말배출공(113)에 긴밀하게 끼워진 상태로 분말저장통(110) 내부를 가로질러 설치된 승강핀(120)과, 상기 승강핀(120)의 외주면에 형성되어 상기 승강핀(120)이 하강할 때 상기 분말배출공(113)의 내주면과 함께 분말충전공간을 형성시키는 충전부(122)를 포함하여 구성된다.

상기 분말저장통(110)은 분말이 담겨지는 본체(111)와 본체(111)의 상부에 체결된 뚜껑(112)으로 구성된다. 상기 본체(111)는 하부에 분말이 모이도록 호퍼처럼 아래로 갈수록 좁아지는 형상으로 제작된다. 본 실시예에서는 상기 본체 상부(111a)와 하부(111b)의 내부 청소 및 조립성을 위해 나선결합을 통해 분해조립이 가능하도록 구성하였다.

그리고 본체 하부(111b)의 중앙하단에는 분말이 외부로 배출될 수 있도록 분말배출공(113)이 형성된다. 아울러, 상기 본체 상부(111a)의 일측에는 본체(111) 내부로 분말을 보충해 주기 위한 분말보충구(114)가 형성된다. 상기 분말보충구(114)에는 분말공급관(115)이 연결된다.

한편, 상기 분말저장통(110)의 아래쪽에는 분말배출공(113)을 통해 배출되는 분말을 담을 수 있도록 바이알 용기(A)와 같은 빈 용기가 놓여진다.

아울러, 분말배출공(113)에는 바이알 용기(A)로 분말이 충전될 때 상기 분말이 바이알 용기(A)의 밖으로 비산되어 유실되지 않도록 보호캡(116)이 더 구비될 수 있다. 상기 보호캡(116)은 아래로 갈수록 좁아지는 형상을 가진다. 상기 보호캡(116)의 하부는 바이알 용기(A)로 분말이 충전될 때 바이알 용기(A)의 입구 내부에 위치될 수도 있다.

분말저장통(110)의 내부에는 승강핀(120)이 설치된다. 상기 승강핀(120)은 하단부(121)가 상기 분말배출공(113)에 끼워진 상태로 분말저장통(110)의 내부를 상하방향으로 가로질러 수직하게 설치된다. 그리고 승강핀(120)의 상단은 분말저장통(110)의 뚜껑(112)을 관통하여 외부로 돌출된다.

상기 승강핀(120)의 상단에는 제1승강유닛(130)이 연결된다. 상기 제1승강유닛(130)은 분말저장통(110)의 외부에 설치되어 상기 승강핀(120)에 승강력을 제공한다. 상기 승강핀(120)은 제1승강유닛(130)으로부터 승강력을 부여받아 하단부(121)가 분말배출공(113)에 끼워진 상태에서 하강동작과 복귀동작을 반복적으로 수행한다. 본 실시예에서는 상기 제1승강유닛(130)이 수직으로 설치된 서보모터이고, 승강핀(120)의 상단이 별도의 연결브라켓(131)을 통해 상기 서보모터의 로드(130a)에 체결된 것을 도시하고 설명한다.

상기 승강핀(120)은 제1승강유닛(130)이 승강핀(120)을 완전히 상승시킨 상태에서 하단부(121)가 분말배출공(113)에 끼워진 상태가 되도록 설치된다. 상기 승강핀(120)의 하단부(121)는 분말배출공(113)에 긴밀하게 끼워져 분말배출공(113)을 밀폐시킨다.

따라서, 승강핀(120)의 하단부(121)가 분말배출공(113)에 끼워진 작업 초기상태에서는 분말배출공(113)이 승강핀(120)의 하단부(121)에 의해 폐쇄되어 분말저장통(110) 내부에 담겨진 분말이 분말배출공(113)으로 전혀 유입되지 않는다.

아울러, 상기 승강핀(120)의 외측에는 분말저장통(110) 내부에 담겨진 분말들을 골고루 섞어주면서 분말충전공간으로 분말들이 원활하게 충전되도록 도와주는 교반날개(160)가 더 구비될 수 있다. 상기 교반날개(160)는 승강핀(120)에 끼워져 결합될 수 있도록 파이프형상의 회전축(161)과 상기 회전축(161)의 외주면에 부착된 복수의 날개(162)로 구성된다. 상기 회전축(161)은 분말저장통(110)의 상단에 설치된 구동모터(170)와 연결되어 독립적으로 회전한다.

그리고 상기 승강핀(120)의 외주면에는 충전부(122)가 형성된다. 상기 충전부(122)는 승강핀(120)이 하강할 때 분말배출공(113)의 내주면과 함께 분말충전공간을 형성시킨다. 상기 충전부(122)는 승강핀(120)이 완전히 하강한 경우 분말저장통(110)의 외부로 노출되며, 이때 상기 분말충전공간 내에 충전된 분말들은 분말저장통(110) 외부로 자유낙하하여 모두 배출된다.

상기 충전부(122)는 승강핀(120)의 외주면에 형성된 단일 또는 복수의 요홈일 수도 있다. 이 경우, 승강핀(120)의 하강거리에 따라서 분말저장통(110)의 외부로 노출되는 충전부(122)의 숫자가 달라지므로 제1승강유닛(130)을 통해 승강핀(120)의 이동구간을 조절하면 분말충전량을 매우 쉽고 정밀하게 조절할 수 있다

한편, 상기 충전부의 다른 실시예로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 충전부(122)는 승강핀(120)의 하단부(121)보다 작은 외경을 가지면서 승강핀(120)의 일부구간에 형성된 외주면일 수도 있다.

또한, 상기 충전부(122)의 하단은 승강핀(120)의 하단부(121)를 향해 바깥쪽으로 형성된 테이퍼면(123)을 가지는 것이 바람직하다. 이는, 충전부(122)가 분말저장통(110)의 외부로 노출될 때 충전부(122)에 충전된 분말들이 충전부(122)의 하단에 잔류하지 않고 테이퍼면(123)을 따라서 자연스럽게 배출되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 충전부(122)가 분말배출공(113)으로 저항없이 원활하게 진입될수 있도록 충전부(122)의 상단은 상부를 향해 바깥쪽으로 형성된 테이퍼면(124)을 가지는 것이 바람직하다. 상기 충전부(122)의 상단이 분말배출공(113)으로 진입하면 분말배출공(113)가 폐쇄되면서 분말충전공간도 밀폐된다. 따라서, 분말충전공간으로 더 이상의 분말이 충전되지 않게 됨과 동시에 분말배출공(113)으로도 더 이상 분말이 유입되지 않는다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 충전부(122)의 외주면에는 분말이 과다하게 적층되는 것을 막도록 충전부(122)의 외주면을 상하로 분할하는 분할돌기(125)가 더 형성되는 것이 좋다. 충전부(122)의 길이가 길면, 충전되는 분말이 자중에 의해 적층되면서 비정상적으로 많은 양의 분말이 충전되므로 정확한 양을 충전하기 어렵게 된다.

본 발명을 구성하는 충전부의 또 다른 실시예로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 충전부(122)는 승강핀(120)의 하단부(121)보다 작은 외경을 가지면서 승강핀(120)의 하단부(121)를 제외한 전구간에 걸쳐 형성된 승강핀(120)의 외주면일 수도 있다.

이 경우에도 상기 충전부(122)의 외주면에는 분말이 과다하게 적층되는 것을 막도록 충전부(122)의 외주면을 상하로 분할하는 분할돌기(125)가 더 형성되는 것이 좋다. 상기 분할돌기(125)의 외경은 분말배출공(113)에 밀착되도록 승강핀(120)의 하단부(121)의 외경과 동일하다.

그리고, 상기 충전부(122)의 하단은 충전부(122)가 분말저장통(110)의 외부로 노출될 때 충전부(122)에 충전된 분말들이 충전부(122)의 하단에 잔류하지 않고 테이퍼면(123)을 따라서 자연스럽게 배출되도록 승강핀(120)의 하단부(121)를 향해 바깥쪽으로 테이퍼면(123)를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 승강핀(120)이 도 8의 충전부(122)를 가질 경우에 한하여, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 충전부(122)에는 승강핀(120)을 따라 이동하면서 분말충전공간을 축소 또는 확장시키는 충전량조절관(140)이 끼워진다. 상기 충전량조절관(140)의 상단은 분말저장통(110)의 뚜껑(112)을 관통하여 외부로 돌출되며, 분말저장통(110)의 외부에 설치된 제2승강유닛(150)과 연결되어 승강력을 부여받도록 설치된다. 본 실시예에서는 상기 제2승강유닛(150)이 수직으로 설치된 서보모터이고, 충전량조절관(140)의 상단이 별도의 연결브라켓(151)을 통해 상기 서보모터의 로드(150a)에 결합된 것을 도시하고 설명한다.

따라서, 제2승강유닛(150)이 충전량조절관(140)을 상승시키면 충전부(122)의 길이가 늘어나면서 분말충전공간이 확장되고, 제2승강유닛(150)이 충전량조절관(140)을 하강시키면 충전부(122)의 길이가 줄어들면서 분말충전공간이 축소된다. 사용자는 제2승강유닛(150)을 이용하여 충전량조절관(140)의 위치를 조절함으로서 분말충전공간의 크기를 정밀하게 제어할 수 있다.

아울러, 상기 제2승강유닛(150)은 제1승강유닛(130)으로부터 이동력을 부여받아 승강이 가능하도록 설치된다. 따라서, 충전량조절관(140)과 승강핀(120)은 동반이동되며, 제2승강유닛(150)이 동작하지 않는 한 승강핀(120)이 승강하더라도 분말충전공간은 축소되거나 확장되지 않는다.

한편, 상기 충전량조절관(140)은 승강핀(120)의 하단부(121)의 외경과 동일한 외경을 가지도록 제작되어 승강핀(120)을 따라 하강이동할 때 분말배출공(113)으로 긴밀하게 진입되면서 분말배출공(113)을 폐쇄시킨다.

따라서, 상기 충전량조절관(140)의 하단은 분말배출공(113)으로 진입이 저항없이 원활하게 이루어지도록 상부를 향해 바깥쪽으로 형성된 테이퍼면(141)을 가지는 것이 바람직하다.

상기 충전량조절관(140)이 분말배출공(113)으로 진입하여 분말배출공(113)을 폐쇄시키면 분말충전공간도 밀폐되면서 분말충전공간으로 더 이상의 분말이 충전되지 않게 됨과 동시에 분말배출공(113)으로도 더 이상 분말이 유입되지 않는다.

그리고, 교반날개(160)가 상기 충전량조절관(140)의 외측에 끼워져 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제1승강유닛(130)에 의해 분말저장통(110)의 외측으로 완전히 이동된 승강핀(120)에 충격을 발생시켜 충전부(122)에 잔존하는 분말을 제거하는 충격발생부(180)를 더 구비할 수도 있다.

상기 충격발생부(180)는 상기 제1승강유닛(130)을 승강시키는 슬라이더(181)와, 상기 슬라이더(181)에 이동력을 부여하는 제3승강유닛(182)과, 상기 슬라이더(181)의 일측에 설치된 충돌발생편(183)과, 상기 충돌발생편(183)의 이동경로상에 위치되어 상기 슬라이더(181)가 하강할 때 상기 충돌발생편(183)과 충돌하는 충돌체(184)로 구성된다.

이 경우, 상기 제3승강유닛(182)은 실린더(182a)와 실린더로드(182b)로 구성된 실린더부재이고, 상기 충돌발생편(183)은 상기 실린더로드(182b)의 단부에 결합되며, 상기 충돌체(184)는 실린더(182a)의 상단에 결합된 돌출편일 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 분말충전장치를 이용하여 바이알 용기에 분말을 정밀하게 충전하는 방법을 설명한다. 이하에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 충전부(122)가 승강핀(120)의 하단부(121)보다 작은 외경을 가진 승강핀(120)의 외주면이면서 승강핀(120) 전체에 걸쳐 형성된 경우를 기준으로 설명한다.

도 12에 도시된 바와 같은 작업 초기상태에서 구동모터(170)가 동작되면 교반날개(160)가 회전하면서 분말저장통(110) 내부에 담겨진 분말들을 골고루 교반되며, 이와 동시에 제1승강유닛(130)이 동작하면서 승강핀(120)이 천천히 하강하기 시작한다.

승강핀(120)이 하강하면, 도 13에 도시된 바와 같이, 승강핀(120)에 형성된 충전부(122)가 분말배출공(113)의 내부로 진입하면서 분말배출공(113)의 내벽면과 함께 분말충전공간을 형성시키게 된다.

분말충전공간이 형성되면 분말충전공간 내부로 분말이 충전되기 시작하는데, 교반날개(160)가 분말저장통(110) 본체(111)의 바닥에 위치된 분말을 분말충전공간의 내부로 지속적으로 밀어주게 되므로 분말의 충전이 일정한 속도로 매우 원활하게 이루어지게 된다.

그리고 분말충전공간으로 충전되는 분말들은 충전부(122)의 외주면에 형성된 분할돌기(125)에 의해 과다하게 적층되지 않고 단계적으로 충전이 이루어지게 되므로 분말충전공간으로는 항상 일정한 양의 분말이 충전된다.

도 14에 도시된 바와 같이, 충전량조절관(140)이 분말배출공(113)에 밀착되게 끼워질 때까지 승강핀(120)이 하강하면, 분말충전공간이 밀폐되면서 더 이상의 분말이 분말충전공간으로 충전되지 않게 된다. 충전량조절관(140)의 하단에 형성된 테이퍼면(141)은 충전량조절관(140)의 하단이 분말배출공(113)으로 큰 저항없이 원활하게 밀착되게 끼워도록 한다.

이와 같이 본 발명은 분말충전공간이 항상 일정한 공간을 점유하게 되므로, 분말충전공간으로 충전되는 분말의 양도 항상 동일할 수밖에 없다. 따라서 본 발명의 충전부(120)에는 항상 정량의 분말이 충전된다.

도 15 및 16에 도시된 바와 같이, 승강핀(120)이 완전히 하강하면 충전부(122)가 분말배출공(113)을 빠져나와 분말저장통(110) 하단으로 노출되고, 그 결과 분말충전공간에 충전되어 있던 분말들이 모두 낙하되면서 보호캡(116)을 경유하여 외부로 유실됨 없이 아래에 위치된 바이알 용기(A)에 전량이 충전된다. 이때, 충전부(122) 하단에 형성된 테이퍼면(123)은 충전부(122)에 충전된 분말들이 충전부(122)의 하단에 잔류하지 않고 테이퍼면(123)을 따라서 자연스럽게 배출될 수 있도록 유도한다.

본 발명은 분말충전공간에는 항상 동일한 양의 분말이 충전되고, 이렇게 충전된 분말들은 충전부(122)에 잔류하지 않고 전량이 바이알 용기(A)에 모두 충전되므로 충전정밀도가 매우 높다.

도 17에 도시된 바와 같이, 충격발생부(180)가 더 구비된 경우, 도 16의 상태에서 제3승강유닛(182)이 슬라이더(181)를 빠르게 하강시킨다. 슬라이더(181)가 빠르게 하강하게 되면, 슬라이더(181)와 함께 제1이송유닛이 하강하면서 승강핀(120)도 함께 하강하게 된다. 곧이어 슬라이더(181) 하단에 설치된 충돌발생편(183)과 상기 충돌발생편(183)의 아래쪽에 위치된 충돌체(184)가 충돌하면서 슬라이더(181)가 급정지되는데, 충돌발생편(183)과 충돌체(184)가 충돌하는 과정에서 발생된 충격이 상기 승강핀(120)으로 전달된다.

그 결과, 승강핀(120)이 진동하게 되며 이 진동에 의해 승강핀(120)에 잔존하던 분말들이 승강핀(120)으로부터 떨어져 나와 바이알 용기(A)로 충전된다. 따라서, 승강핀(120)의 충전부(122)에 잔존하는 분말없이 전량이 바이알 용기(A)로 충전되면서 충전정밀도는 한층 더 높아진다.

한편, 사용자는 제2승강유닛(150) 통해 충전량조절관(140)의 높낮이를 조절하여 분말충전공간이 확장 내지 축소시킴으로써 분말 충전량을 매우 쉽고 정밀하게 충전량을 조절할 수 있다. 상기 충전량조절관(140)의 높낮이 조절은 충전하고자 하는 분말의 양을 계산하여 미리 셋팅되며, 필요에 따라 충전 중 또는 충전 후에 조절하여 부족한 충전량을 확보하도록 한다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

100...분말충전장치 110...분말저장통
111...본체 113...분말배출공
114...분말보충구 116...보호캡
120...승강핀 121...하단부
122...충전부 123,124,141...테이퍼면
125...분할돌기 130...제1승강유닛
140...충전량조절관 150...제2승강유닛
160...교반날개 170...구동모터
180...충격발생부 181...슬라이더
182...제3승강유닛 183...충돌발생편
184...충돌체 182a...실린더
182b...실린더로드 A...바이알 용기

Claims (20)

1. 하단에 분말배출공이 형성된 분말저장통;
   상기 분말배출공에 하단부가 긴밀하게 끼워진 상태로 분말저장통의 내부를 상하로 가로질러 설치되며 상기 분말배출공을 따라 하강과 복귀를 반복하는 승강핀;
   상기 승강핀의 외주면에 형성되어 상기 승강핀이 하강할 때 상기 분말배출공의 내주면과 함께 분말충전공간을 형성시키는 충전부; 및
   분말저장통의 외측에 설치된 구동모터에 연결된 상태로 상기 승강핀의 외측에 끼워져 독립적으로 회전하는 교반날개를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 분말충전장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 충전부는 승강핀이 완전히 하강한 경우 상기 분말저장통의 외부로 노출되어 상기 분말충전공간 내에 충전된 분말들이 분말저장통의 외부로 모두 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 충전부는 승강핀의 외주면에 형성된 적어도 하나 이상의 요홈인 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 충전부는 승강핀의 하단부보다 작은 외경을 가진 승강핀의 외주면인 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 충전부는 승강핀의 하단부를 제외한 일부구간에만 형성된 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
6. 삭제
7. 제 4항에 있어서,
   상기 충전부는 승강핀의 하단부를 제외한 전구간에 걸쳐 형성된 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
8. 제 5항 또는 제 7항에 있어서,
   상기 충전부의 외주면에는 분말의 과다한 적층을 막도록 충전부의 외주면을 상하로 분할하는 분할돌기가 더 형성된 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 승강핀의 외주면에는 승강핀을 따라 이동하면서 분말충전공간을 축소 또는 확장시키는 충전량조절관이 끼워진 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 충전량조절관은 승강핀이 하강할 때 분말배출공에 긴밀하게 끼워지면서 진입하는 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 충전량조절관의 외측에는 분말저장통의 외측에 설치된 구동모터와 연결되어 독립적으로 회전하는 교반날개가 끼워진 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
12. 제 2항에 있어서,
    상기 승강핀은 분말저장통의 외부에 설치된 제1승강유닛으로부터 이동력을 부여받는 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
13. 제 9항에 있어서,
    상기 승강핀은 분말저장통의 외부에 설치된 제1승강유닛으로부터 이동력을 부여받고,
    상기 충전량조절관은 분말저장통의 제1승강유닛에 고정된 제2승강유닛으로부터 이동력을 부여받는 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 제1승강유닛에 의해 분말저장통의 외측으로 완전히 이동된 승강핀에 충격을 발생시켜 충전부에 잔존하는 분말을 제거하는 충격발생부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
15. 제 14항에 있어서,
    상기 충격발생부는
    상기 제1승강유닛을 승강시키는 슬라이더;
    상기 슬라이더에 승강력을 부여하는 제3승강유닛;
    상기 슬라이더의 일측에 설치된 충돌발생편; 및
    상기 충돌발생편의 하부에 위치되어 상기 슬라이더가 하강할 때 상기 충돌발생편과 충돌하는 충돌체로 구성된 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
16. 제 15항에 있어서,
    상기 제3승강유닛은 실린더와 실린더로드로 구성된 실린더부재이고,
    상기 충돌발생편은 상기 실린더부재의 실린더로드에 결합되며,
    상기 충돌체는 실린더부재의 실린더 상단에 결합된 돌출편인 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
17. 제 1항에 있어서,
    상기 분말저장통은 아래로 갈수록 좁아지는 형상으로 이루어지며,
    상기 분말배출공은 분말저장통의 하단 중앙에 형성된 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
18. 제 1항에 있어서,
    상기 충전부의 하단은 승강핀의 단부를 향해 바깥쪽으로 형성된 테이퍼면을 가진 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
19. 제 1항에 있어서,
    상기 분말저장통의 일측에는 분말저장통의 내부로 분말을 보충해 주기 위한 분말보충구가 더 구비된 것을 특징으로 하는 분말충전장치.
20. 제 2항에 있어서,
    상기 분말배출공의 아래에는 분말이 충전되는 빈용기가 위치되고,
    상기 분말이 빈용기로 충전되는 과정에서 외부로 비산되지 않도록 상기 분말배출공에는 하단이 개방되고 아래로 갈수록 좁아지게 형성된 보호캡이 더 결합된 것을 특징으로 하는 분말충전장치.

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