KR20040095103A - 스파우트 파우치용기 충진포장 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스파우트 파우치용기 충진포장 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 스파우트 파우치용기(1)의 제작공정 및 액체 내용물 충진공정이 단일의 생산라인을 거치면서 일괄적으로 처리될 수 있도록 함으로써 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 인건비를 줄여 생산원가를 절감시킬 수 있는 파우치용기 충진포장 장치 및 그 방법을 제공한다.

Description

스파우트 파우치용기 충진포장 장치 및 그 방법{apparatus and method for filling and packing of spout pouch}

본 발명은 스파우트 파우치용기 충진포장 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스파우트 파우치용기의 제작공정 및 액체 내용물 충진공정이 단일의 생산라인을 거치면서 일괄적으로 처리될 수 있도록 함으로써 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 인건비를 줄여 생산원가를 절감시킬 수 있는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 환경보호 차원에서 샴프, 화장품, 세제류 등과 같은 액상물질이 담겨진 합성수지 용기는 그 안에 충진된 내용물을 다 사용하고 난 후에 폐기하지 않고, 새로운 내용물이 충진된 리필용 비닐 파우치용기를 구입하여 최초 사용한 용기에 이 리필용 파우치용기에 채워진 내용물을 다시 채워넣어 재사용하고 있는 실정이며, 음료 등의 식품업계 또한 기존 유리 및 합성수지 용기에 내용물을 충진하여 제품화하였던 것을 요즘에는 비닐 파우치용기를 사용하여 제품화하는 추세에 있다.

이러한 추세에 맞추어 내용물이 담겨진 파우치용기의 판매량은 꾸준히 증가되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소정 액체가 수용 가능한 수용공간을 가진 파우치용기(2)의 상단에는 수용된 액체를 선택적으로 유출시킬 수 있도록 스파우트(4)가 구비되어 있다. 상기 스파우트(4)는 파우치용기(2)의 개방상단에 삽입되어 열융착 된다.

그러므로, 액체충진장치에 의해 파우치용기(2)의 개방상단에 결합된 스파우트(4)를 통해 빈 파우치용기(2)의 수용공간으로 액체 내용물이 충진되며, 상기 스파우트(4)를 밀봉시키기 위한 캡(6)이 나사 결합된다.

그러나, 종래에는 스파우트가 결합된 파우치용기(1; 이하 "스파우트 파우치용기"라 칭함)를 제작하는 공정과, 상기 제작된 스파우트 파우치용기(1)에 액체를 충진하는 공정이 서로 나뉘어져 행하여지게 된다.

즉, 먼저 파우치용기(2)의 개방상단에 스파우트(4)를 결합하여 실링함으로써완성된 스파우트 파우치용기(1)를 별도로 제작한 뒤, 상기 완성된 스파우트 파우치용기(1)의 수용공간에 다시 별도의 액체충진장치를 이용하여 액체 내용물을 충진하도록 하고 있다.

이와 같이, 종래 스파우트 파우치용기(1)의 제작공정과 내용물 충진공정이 서로 나뉘어져 실시됨에 따라 불필요하게 많은 인건비가 투입되어 원가상승을 유발하게 될 뿐만 아니라 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스파우트 파우치용기의 제작공정 및 액체 내용물 충진공정이 단일의 생산라인을 거치면서 일괄적으로 처리될 수 있도록 함으로써 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 인건비를 줄여 생산원가를 절감시킬 수 있는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 스파우트 파우치용기를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 스파우트 파우치용기 충진포장 장치를 개략적으로 도시한 평면도,

도 3 및 도 4는 도 2의 정단면도 및 측단면도,

도 5는 본 발명의 파우치용기공급수단 부위를 개략적으로 도시한 사시도,

도 6은 본 발명의 스파우트삽입수단 부위를 개략적으로 도시한 사시도,

도 7은 본 발명의 스파우트고정홀더를 개폐시키기 위한 개폐부재의 구조를 설명하기 위한 도면,

도 8은 본 발명의 실링수단 부위를 개략적으로 도시한 사시도,

도 9는 본 발명의 액체충진수단 부위를 개략적으로 도시한 사시도,

도 10은 본 발명의 캡조립수단 부위를 개략적으로 도시한 사시도,

도 11은 본 발명의 스파우트 파우치용기 충진포장 과정을 도시한 블록도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2 : 파우치용기 4 : 스파우트

6 : 캡 10 : 지지베이스

16 : 턴테이블 20 : 파우치고정홀더

22 : 고정플레이트 24 : 회동플레이트

30 : 스파우트고정홀더 32 : 이동편

33 : 스파우트파지부 40 : 파우치용기공급수단

42 : 이송컨베이어 44 : 회전축

46 : 제1실린더 48 : 회전브라켓

50 : 제1공기흡입노즐 52 : 푸쉬부재

60 : 스파우트삽입수단 63 : 가이드편

64 : 지지브라켓 66 : 제2공기흡입노즐

68 : 스파우트이동팔 70 : 개폐부재

80 : 실링수단 90 : 열융착지그

100 : 액체충진수단 102 : 저장조

104 : 공급호스 108 : 제어펌프

110 : 주입노즐 120 : 캡조립수단

124 : 회전부재 140 : 파우치용기배출수단

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 구동수단의 회전력에 의해 일정한 시차로 회전함과 아울러 파우치용기 및 스파우트를 잡아주기 위한 한쌍의 파우치고정홀더와 스파우트고정홀더가 그 외주를 따라 다수 설치된 턴테이블과, 상기 턴테이블에 설치된 홀더의 이송궤도상에 설치되어 파우치용기를 상기 홀더측에 공급해주는 파우치용기공급수단과, 상기 턴테이블의 홀더에 고정된 파우치용기의 개방상단에 스파우트를 삽입시켜주는 스파우트삽입수단과, 상기 스파우트가 삽입된 파우치용기의 개방상단을 열융착에 의해 실링해주는 실링수단과, 상기 실링된 스파우트를 통해 액체 내용물을 파우치용기의 수용공간에 충진해주는 액체충진수단과, 상기 액체 내용물이 충진된 파우치용기의 스파우트에 캡을 조립하여 밀봉시키는 캡조립수단과, 상기 캡이 조립된 파우치용기를 턴테이블의 홀더로부터 이탈시켜 외부로 반출시키는 파우치용기배출수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치를 제공한다.

상기 한쌍의 파우치고정홀더는 좌우로 소정간극을 유지하면서 고정 설치되고 고정플레이트에 대해 회동플레이트가 힌지축을 매개로 결합되어 회동이 가능하도록 이루어지며, 상기 스파우트고정홀더는 상기 한쌍의 파우치고정홀더 중앙 상부에 고정 설치되고 스파우트가 끼워지는 스파우트파지부를 형성하면서 좌우로 맞대진 한쌍의 이동편이 좌우 벌림이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 파우치용기공급수단은, 상기 파우치용기가 이송되는 이송컨베이어의 상측에 위치되면서 회전축을 중심으로 상하 회전되는 제1실린더와, 상기 제1실린더의 선단에 고정 결합되어 전후 이동이 가능하도록 이루어진 회전브라켓과, 상기 회전브라켓의 선단에 고정 결합되면서 공기흡입력에 의해 상기 이송컨베이어에 놓인 파우치용기를 흡착하는 제1공기흡입노즐과, 상기 파우치고정홀더를 개폐하도록 왕복이동 가능하게 설치되는 푸쉬부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스파우트삽입수단은, 상기 파우치고정홀더에 고정된 파우치용기의 전면부와 후면부에 각각 위치되어 공기흡입력에 의해 상기 파우치용기의 전면과 후면을 각각 흡착하면서 전후 왕복이동이 가능하도록 이루어진 한쌍의 제2공기흡입노즐과, 상기 고정된 파우치용기의 상측에서 상하 이동하면서 스파우트공급부에서 공급되는 스파우트를 파우치용기의 개방상단에 위치될 수 있도록 이송시켜주는 스파우트이동팔과, 상기 파우치용기의 개방상단에 위치된 스파우트고정홀더를 개폐시켜주는 개폐부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 실링수단은, 상기 파우치용기의 전면부와 후면부에 각각 위치되어 스파우트가 삽입된 파우치용기의 개방상단을 압착하여 열융착시킬 수 있도록 전후 왕복이동이 가능하도록 이루어진 한쌍의 열융착지그로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 액체충진수단은, 상기 파우치용기의 상부에 위치하여 상하 이동되면서 파우치용기의 상단에 결합된 스파우트의 내부로 삽입이 가능하도록 이루어짐과 아울러 파우치용기의 수용공간에 공급될 액체 내용물을 저장하는 저장조와 공급호스를 통해 연결되어 상기 스파우트를 통해 액체 내용물을 파우치용기의 수용공간에 공급하는 주입노즐로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 캡조립수단은, 상기 파우치용기의 상단에 결합된 스파우트에 캡공급부로부터 공급된 캡을 나사 결합시키기 위한 회전부재와, 상기 회전부재를 회전시키기 위한 구동부재와, 상기 회전부재를 파우치용기의 상부에서 승강시키기 위한 승강부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 파우치용기공급수단에 의해 파우치용기를 일정한 시차로 회전하는 턴테이블에 설치된 홀더측에 공급해주는 단계, 상기 파우치용기의 상단을 스파우트삽입수단에 의해 개방시킨 뒤 그 개방상단에 스파우트를 삽입시켜주는 단계, 상기 스파우트가 삽입된 파우치용기의 개방상단을 실링수단에 의해 열융착하여 실링해주는 단계, 상기 실링된 스파우트를 통해 액체충진수단을 이용하여 액체 내용물을 파우치용기의 수용공간에 충진해주는 단계, 상기 액체 내용물이 충진된 파우치용기의 스파우트에 캡조립수단을 이용하여 캡을 조립하여 밀봉시키는 단계, 상기 캡이 조립된 파우치용기를 파우치용기배출수단을 이용하여 턴테이블의 홀더로부터 이탈시켜 외부로 반출시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 스파우트 파우치용기 충진포장 장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 스파우트 파우치용기 충진포장 장치를 개략적으로 도시한 정단면도 및 측단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 스파우트 파우치용기 충진포장 장치는 일정한 시차를 두고 회전할 수 있도록 지지베이스(10)의 상부에 설치된 턴테이블(16)의 원형 작업경로 상에 파우치용기공급수단(40), 스파우트삽입수단(60), 실링수단(80), 액체충진수단(100), 캡조립수단(120), 파우치용기배출수단(140)이 각각 배치되며, 상기한 각 수단은 분획된 각각의 프레임에 순차적으로 결합된 형태를 가지거나 또는 하나의 프레임에 모두 설치되게 된다.

또한, 상기 각 수단들은 컨트롤박스(C)에 의해 그 작동이 제어된다.

그리고, 상기 지지베이스(10)의 하부에는 구동부(12)가 구비되며, 이러한 구동부(12)에는 상기 턴테이블(16) 및 장치를 구성하는 각 구성수단이 구동될 수 있도록 하는 다수개의 구동수단이 구비되는데, 상기 구동수단은 모터, 캠, 구동체인, 기타 여러가지 기계요소들을 이용해 장치의 설계시 적절하게 이뤄질 수 있으며, 이는 현장상황에 맞춰 다양한 실시가 가능하므로 여기에서 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 5는 본 발명의 파우치용기공급수단 부위를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 5를 참조하면, 먼저 턴테이블(16)의 외주를 따라서는 파우치용기(2) 및 스파우트(4)를 고정하여 잡아주기 위한 다수개의 홀더가 설치되어 있다.

상기 홀더는 파우치용기(2)의 양 측면을 고정하여 잡아주기 위해 좌우로 소정간극을 유지하면서 설치되는 한쌍의 파우치고정홀더(20)와, 파우치용기(2)의 개방상단에 삽입되는 스파우트(4)를 잡아주기 위한 스파우트고정홀더(30)가 한 세트를 이루며 턴테이블(16)의 외주를 따라 연속해서 형성된다.

상기 파우치고정홀더(20)는 고정플레이트(22)에 대해 회동플레이트(24)가 힌지축(26)을 매개로 회동 가능하게 결합된 구조로 이루어지며, 상기 회동플레이트(24)의 후단부에는 소정각으로 절곡된 누름부(25)가 형성된다.

그리고, 상기 스파우트고정홀더(30)는 상기 한쌍의 파우치고정홀더(20) 중앙 상부에 고정 설치되며, 스파우트(4)가 끼워지는 스파우트파지부(33)를 형성하면서 좌우로 맞대진 한쌍의 이동편(32)이 좌우 벌림이 가능하도록 이루어진 구조를 갖는다.

상기와 같이 턴테이블(16)에 설치된 홀더(20,30)측에 파우치용기(2)를 공급해주는 파우치용기공급수단(40)은, 별도의 파우치용기이송장치(41)에 의해 파우치용기(2)가 일렬로 정렬되어 이송되는 이송컨베이어(42)의 상측에 위치되면서 회전축(44)을 중심으로 상하 회전되는 제1실린더(46)와, 상기 제1실린더(46)의 선단에 고정 결합되어 전후 이동이 가능하도록 이루어진 회전브라켓(48)과, 상기 회전브라켓(48)의 선단에 고정 결합되면서 공기흡입력에 의해 상기 이송컨베이어(42)에 놓인 파우치용기(2)를 흡착하는 제1공기흡입노즐(50)과, 상기 파우치용기(2)를 잡아주기 위한 홀더(20)를 개폐하도록 왕복이동이 가능하게 설치되는 푸쉬부재(52)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제1공기흡입노즐(50)은 진공시스템(미도시) 등과 흡입호스(51)를 통해 연결되며, 상기 푸쉬부재(52)는 에어실린더와 같은 실린더부재(미도시) 등에 연결되게 된다.

그러므로, 상기 제1실린더(46)가 하부를 향한 상태에서 회전브라켓(48)이 전방으로 인출되면 제1공기흡입노즐(50)이 이송컨베이어(42) 상에 놓인 파우치용기 (2)에 접촉되면서 공기흡입력에 의해 파우치용기(2)를 흡착하게 된다.

그리고, 상기 제1실린더(46)가 회전축(44)을 중심으로 상부로 회전하여 흡착된 파우치용기(2)가 한쌍의 파우치고정홀더(20) 사이로 공급될 수 있도록 한다.

이때, 상기 푸쉬부재(52)는 전방으로 돌출 이송되어 회동플레이트(24)의 누름부(25)를 눌러줌으로써 상기 회동플레이트(24)가 고정플레이트(22)에 대해 힌지축(26)을 중심으로 회동되면서 파우치고정홀더(20)가 개방될 수 있도록 한다.

이와 같이 고정플레이트(22)에 대해 회동플레이트(24)가 열려진 상태에서 그 사이에 파우치용기(2)의 양단이 위치하게 되며, 상기 회동플레이트(24)의 누름부 (25)를 누르고 있던 푸쉬부재(52)가 다시 후방으로 이송되면 회동플레이트(24)가 고정플레이트(22)에 접촉되면서 폐쇄됨으로서 파우치용기(2)가 한쌍의 파우치고정홀더(20)에 의해 고정되게 된다.

상기와 같이 파우치용기(2)가 한쌍의 파우치고정홀더(20)에 고정되어 공급이 완료되게 되면, 상기 턴테이블(16)이 일정각도 회전됨으로써 상기 고정된 파우치용기(2)는 스파우트삽입수단(60) 측으로 이동된다.

도 6은 본 발명의 스파우트삽입수단 부위를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 스파우트고정홀더를 개폐시키기 위한 개폐부재의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 스파우트삽입수단(60)은 파우치용기(2)의 전면과 후면을 각각 흡착하여 외부로 이동됨으로써 파우치용기(2)의 상단이 개방될 수 있도록 하는 한쌍의 제2공기흡입노즐(66)과, 상기 파우치용기(2)의 개방상단으로 스파우트(4)를 이송시켜주는 스파우트이동팔(68)과, 상기 파우치용기(2)의 개방상단에 위치된 스파우트(4)를 잡아주기 위한 스파우트고정홀더(30)를 개폐시켜주는개폐부재(70)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제2공기흡입노즐(66)은 파우치고정홀더(20)에 고정된 파우치용기 (2)의 전면부와 후면부에 각각 위치하면서 가이드편(63)을 따라 전후 왕복이동이 가능하도록 이루어진 지지브라켓(64)의 상단에 각각 고정됨으로써 서로 마주보는 상태에서 상호 인접되거나 또는 멀어지는 동작이 가능하도록 이루어진다.

상기 각 제2공기흡입노즐(66)은 흡입호스를 통해 진공시스템(미도시) 등에 연결되어 공기흡입력을 제공할 수 있도록 이루어진다.

그리고, 상기 스파우트이동팔(68)은 별도의 스파우트공급부(62)로부터 낱개로 하나씩 공급되는 스파우트(4)를 집은 뒤 상기 파우치용기(2)의 상측에서 상하 이동하면서 스파우트(4)가 파우치용기(2)의 개방상단에 위치될 수 있도록 이루어진다.

상기 스파우트이동팔(68) 및 스파우트공급부(62)의 구성은 종래 관련분야에서 널리 이용되고 있는 것이므로 여기서 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 스파우트이동팔(68)에 의해 파우치용기(2)의 개방상단으로 이송된 스파우트(4)는 파우치용기(2)의 중앙 상부에 위치된 스파우트고정홀더(30)에 의해 고정 지지되게 되며, 이를 위해 상기 스파우트고정홀더(30)를 개폐시키기 위한 개폐부재 (70)가 설치되게 된다.

상기 개폐부재(70)의 구성을 살펴보기에 앞서 상기 스파우트고정홀더(30)의 구성을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

상기 스파우트고정홀더(30)는 턴테이블(16)의 배면상에 고정되면서 그 선단부가 턴테이블의 외주로 돌출될 수 있도록 이루어지며, 한쌍의 이동편(32)이 좌우로 맞대진 상태에서 좌우 개폐가 가능하도록 구성된다.

상기 각 이동편(32)의 선단부에는 이동편(32)이 맞대진 상태에서 스파우트 (4)가 끼워져 고정될 수 있도록 스파우트파지부(33)가 형성되며, 턴테이블(16)의 배면측에 위치되는 각 이동편(32)의 후단부는 서로 대응되는 형상을 가지면서 외측으로 절곡된 구조를 갖는다.

그리고, 상기 외측으로 절곡된 각 이동편(32)의 후단부에는 링크바(34)가 각각 회동가능하게 링크결합되면서 다시 한곳에서 만나는 구조로 이루어지며, 상기 각 링크바(34)가 만나는 부위의 하부에는 돌출편(36)이 형성된다.

즉, 상기 각 이동편(32)은 링크바(34)와 결합되어 링크절 운동이 가능하도록 이루어지며, 상기 링크바(34)의 접촉지점이 후방으로 이동되면 각 이동편(32)의 후단부 절곡된 부분은 상호 인접되면서 이동편(32)의 선단부는 좌우로 벌어지게 된다.

그러므로, 본 발명의 개폐부재(70)는 상기 링크바(34)의 접촉지점 하부에 형성된 돌출편(36)을 후방으로 밀어줌으로써 상기와 같은 동작에 의해 한쌍의 이동편(32)이 좌우 개폐되도록 하는 것으로, 지지체(72)의 상단에 힌지(74) 결합됨과 아울러 그 일단이 실린더(78)에 연결됨으로써 상기 실린더(78)의 작동에 의해 상기 힌지(74)를 중심으로 전후 회동이 가능하도록 이루어지는 누름브라켓(76)으로 이루어진다.

이때, 상기 누름브라켓(76)는 그 선단이 상부로 절곡된 격자형상으로 이루어지고, 상기 절곡부가 시작되는 부위가 지지체(72)에 힌지(74) 결합됨으로써 실린더 (78)의 작동에 의해 상기 절곡부가 돌출편(36)을 후방으로 밀어 이동편(32)의 선단부가 좌우로 벌어질 수 있게 한다.

이하, 스파우트삽입수단(60)에 의해 파우치용기(2)에 스파우트(4)를 삽입시키는 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 파우치고정홀더(20)에 의해 그 양단이 고정된 파우치용기(2)의 전면과 후면을 한쌍의 제2공기흡입노즐(66)이 각각 흡착하여 외부로 이동함으로써 파우치용기(2)의 상단을 개방시키게 된다.

계속해서, 상기 스파우트이동팔(68)이 하부로 이동하면서 상기 파우치용기 (2)의 개방상단으로 스파우트(4)를 이송하게 되는데, 이때 개폐부재(70)의 동작에 의해 스파우트고정홀더(30)의 이동편(32)은 좌우로 개방되면서 벌어지게 된다.

즉, 상기 개방된 한쌍의 이동편(32) 사이로 스파우트이동팔(68)이 스파우트 (4)를 공급하여 스파우트(4)의 하단부가 파우치용기(2)의 개방상단에 삽입되게 되면, 상기 개방된 한쌍의 이동편(32)은 폐쇄되면서 스파우트(4)의 상단부를 잡아 고정 지지해주게 된다.

이때, 상기 스파우트(4)의 상단부는 이동편(32)에 형성된 스파우트파지부 (33)에 끼워져 고정되게 된다.

상기와 같이 파우치용기(2)의 개방상단에 스파우트(4)가 삽입되어 스파우트고정홀더(30)에 의해 고정 지지되게 되면, 계속해서 턴테이블(16)의 회전이동에 의해 스파우트(4)가 삽입된 파우치용기(2)는 실링수단 측으로 이동된다.

도 8은 본 발명의 실링수단 부위를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 8을 참조하면, 상기 실링수단(80)은 파우치용기(2)의 전면부와 후면부에 각각 위치되어 스파우트(4)가 삽입된 파우치용기(2)의 개방상단을 압착하여 열융착시킬 수 있도록 전후 왕복이동이 가능하도록 이루어진 한쌍의 열융착지그(82)로 이루어진다.

상기 열융착지그(90)는 파우치용기(2)의 전면부와 후면부에 각각 위치하면서 제2가이드편(82)을 따라 전후 왕복이동이 가능하도록 이루어진 이송브라켓(84)의 상단에 각각 고정됨으로써 서로 마주보는 상태에서 상호 인접되거나 또는 멀어지는 동작이 가능하도록 이루어진다.

상기 열융착지그(90)에는 파우치용기(2)의 개방상단을 압착시키기 위한 압착면(92)이 형성되며 그 압착면(92)의 대략 중앙부분에는 스파우트(4)의 실링부가 형합 가능하도록 삽지홈(94)이 형성된다.

그리고, 상기 열융착지그(90)에는 소정의 전원을 인가받아 자체적으로 발열 가능한 히터부재(미도시)가 내장되며, 이러한 히터부재는 소정 온도의 열을 열융착지그(90)의 압착면(92)으로 전달시켜 파우치용기(2)의 개방상단에 대한 열융착지그 (90)의 압착동작시 그 열을 이용하여 파우치용기(2)의 개방상단을 열융착시킬 수 있도록 한다.

상기와 같은 구조로 이루어진 실링수단(80)은 파우치용기(2)의 상단에 스파우트(4)가 삽입된 상태에서 그 개방상단을 열융착함으로서 파우치용기(2)에 스파우트(4)가 결합될 수 있도록 하며, 이러한 실링수단(80)은 턴테이블(16)의 원주방향을 따라 한 개 이상이 연속해서 배치되어 실링작업의 완성도를 높일 수 있도록 하는 것이 가능하다.

본 발명의 평면도를 도시한 도 2에서는 두 개의 실링수단(80)이 연속해서 설치된 상태를 보이고 있다.

상기와 같이 파우치용기(2)의 상단에 스파우트(4)가 결합되어 실링되고 나면, 계속해서 턴테이블(16)의 회전이동에 의해 스파우트(4)가 결합된 파우치용기 (2)가 액체충진수단(100) 측으로 이동된다.

이때, 상기 실링수단(80)과 액체충진수단(100) 사이에는 냉각수단(160)이 더 포함되어 구비됨으로써 열융착에 의해 가열된 파우치용기(2)의 상단 실링부를 냉각시켜 보다 미려한 실링부가 형성될 수 있도록 하고 다음 공정단계에서 변형이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 냉각수단(160)은 상기 실링수단(80)과 마찬가지로 한쌍의 지그가 파우치용기(2)의 상단 실링부를 압착할 수 있도록 이루어지되, 다만 상기 한쌍의 지그에는 히터부재가 구비되어 있지 않아 압착에 의해 파우치용기(2)의 실링부를 냉각시킬 수 있도록 한다.

그리고, 상기 한쌍의 지그에는 에어공급부가 구비됨으로써 송풍방식에 의해 반복되는 작업중에도 지그의 온도가 상승되지 않도록 방지하는 것이 보다 바람직하다.

도 9는 본 발명의 액체충진수단 부위를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 9를 참조하면, 액체충진수단(100)은 상기 파우치용기(2)의 상부에 위치하여 승하강 이동되면서 파우치용기(2)의 상단에 결합된 스파우트(4)의 내부로 삽입이 가능하도록 이루어짐과 아울러 파우치용기(2)의 수용공간에 공급될 액체 내용물을 저장하는 저장조(102)와 공급호스(104)를 통해 연결되어 상기 스파우트(4)를 통해 액체 내용물을 파우치용기(2)의 수용공간에 공급하는 주입노즐(110)로 이루어진다.

상기 주입노즐(110)은 승강부재(112)의 상단에 결합되어 승강이 가능하도록 이루어진 지지플레이트(114) 상에 수직되게 설치되며, 상기 승강부재(112)의 하강시 파우치용기(2)의 상단에 결합된 스파우트(4)의 내부로 정확히 삽입될 수 있도록 그 위치가 결정된다.

이러한 주입노즐(110)은 액체 내용물을 저장하고 있는 저장조(102)와 공급호스(104)를 통해 연결되며, 상기 주입노즐(110)의 입구부에는 상기 공급호스(104)를 통해 유입되는 액체 저장물을 선택적으로 통과시킴으로써 상기 주입노즐(110)을 통한 액체 내용물의 공급여부을 제어할 수 있는 제어펌프(108)가 설치된다.

그러므로, 그 상단에 스파우트(4)가 결합된 파우치용기(2)가 턴테이블(16)의 회전 이동에 의해 도달하게 되면, 상기 승강부재(112)가 하강하면서 주입노즐(110)이 상기 스파우트(4)의 내부로 삽입되게 된다.

그러면, 상기 제어펌프(108)의 작동으로 공급호스(104)를 통해 공급되는 적정량의 액체 내용물이 상기 주입노즐(110)을 통해 파우치용기(2)의 수용공간에 충진되며, 상기 승강부재(112)는 다시 상승함으로써 주입노즐(110)의 위치가 원상 복귀된다.

상기와 같이 스파우트(4)를 통해 파우치용기(2)의 수용공간에 액체 내용물이 충진되면, 계속해서 턴테이블(16)의 회전이동에 의해 상기 액체 내용물이 충진된 파우치용기(2)는 캡조립수단(120) 측으로 이동된다.

도 10은 본 발명의 캡조립수단 부위를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 10을 참조하면, 상기 캡조립수단(120)은 캡공급부(122)로부터 공급된 캡(6)을 파우치용기(2)의 상단에 나사 결합시키기 위한 회전부재(124)와, 상기 회전부재(124)를 회전시키기 위한 구동부재(130)와, 상기 회전부재(124)를 파우치용기(2)의 상부에서 승강시키기 위한 승강부재(132)를 포함하여 구성된다.

상기 회전부재(124)의 저면에는 캡(6)이 끼워질 수 있도록 삽지홈이 형성되어 있으며, 상기 승강부재(132)에 의해 회전부재(124)가 승강하면서 삽지홈에 끼워진 캡(6)이 파우치용기(2)의 상단에 결합된 스파우트(4)에 선택적으로 밀착될 수 있도록 한다.

또한, 상기 회전부재(124)는 스파우트(4)에 밀착된 캡(6)을 나사 결합시킬 수 있도록 구동부재(130)에 의해 회전이 가능하도록 이루어진다.

즉, 상기 승강부재(132)는 회전부재(124)를 파우치용기(2) 상단의 스파우트 (4)에 접촉시켜 삽지홈에 끼워진 캡(6)이 상기 스파우트(4)에 밀착될 수 있도록 하며 상기 회전부재(124)의 회전에 의해 캡(6)이 스파우트(4)에 나사 결합되면 다시 상승하여 회전부재(124)를 원위치시키게 된다.

여기서 상기 승강부재(132)로는 실린더 등이 사용될 수 있고 상기 구동부재 (130)로는 모터 등의 기계요소들이 사용되어 적절히 구성될 수 있는 사항으로 여기서 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 파우치용기(2) 상단의 스파우트(4)에 캡(6)이 조립되어 밀봉되게 되면 파우치용기(2)의 충진포장이 완성되며 이렇게 완성된 스파우트 파우치용기 (1)는 턴테이블(16)의 홀더(20,30)로부터 이탈되어 외부로 반출되게 된다.

상기 파우치용기(2)를 턴테이블(16)의 홀더(20,30)로부터 이탈시키기 위한 파우치용기배출수단(140)은 앞서 설명한 파우치용기공급수단(140)의 푸쉬부재(52)와 스파우트삽입수단(60)의 개폐부재(70) 등이 그대로 적용될 수 있으며 이탈된 파우치용기(1)를 이동시키기 위한 컨베이어(150) 등이 포함된다.

이하, 본 발명의 장치에 의해 파우치용기를 충진포장하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 11은 본 발명의 스파우트 파우치용기 충진포장 과정을 도시한 블록도이다.

도 11을 참조하면 먼저, 파우치용기공급수단(40)이 파우치용기(2)를 일정한 시차로 회전하는 턴테이블(16)에 설치된 홀더측에 공급해주게 된다.(S10)

이때, 상기 홀더는 파우치용기(2)의 양단을 잡아주면서 고정시켜주는 파우치고정홀더(20)와 나중에 상기 파우치용기(2)의 개방상단에 끼워질 스파우트(4)를 고정시켜주는 스파우트고정홀더(30)로 이루어지며, 본 공정에서는 파우치용기(2)가 파우치고정홀더(20)에 고정되게 된다.

상기와 같이 파우치용기(2)가 파우치고정홀더(20)에 고정되고 나면, 계속해서 턴테이블(16)의 회전이동에 의해 상기 파우치용기(2)는 스파우트삽입수단(60)측으로 이동되며, 상기 스파우트삽입수단(60)에 의해 파우치용기(2)의 상단이 개방된 뒤 그 개방상단에 스파우트(4)가 삽입되게 된다.(S20)

이와 같이 파우치용기(2)의 개방상단에 삽입된 스파우트(4)는 스파우트고정홀더(30)에 의해 고정되어 그 위치를 유지하게 된다.

상기와 같이 스파우트(4)가 그 개방상단에 삽입된 파우치용기(2)는 계속해서 턴테이블(16)의 회전이동에 의해 실링수단(80) 측으로 이동되며, 상기 실링수단(80)에 의해 스파우트(4)가 삽입된 파우치용기(2)의 개방상단이 열융착되면서 실링된다.(S30)

즉, 상기와 같은 단계를 거쳐 파우치용기(2)의 상단에 스파우트(4)가 결합되는 공정이 완료되게 된다.

상기 스파우트(4)가 결합된 파우치용기(2)는 턴테이블(16)의 회전이동에 의해 계속해서 액체충진수단(100) 측으로 이동된다.

상기 액체충진수단(100)에 의해 상기 파우치용기(2)의 수용공간에 액체 내용물이 충진되게 되는데, 상기 액체 내용물은 스파우트(4)를 통해 파우치용기(2)의 내측 수용공간에 채워지게 된다.(S40)

상기 액체 내용물을 충진하는 단계가 완료되면 계속해서 턴테이블(16)의 회전이동에 의해 파우치용기는 캡조립수단(120) 측으로 이동된다.

상기 캡조립수단(120)에 의해 상기 파우치용기(2) 상단의 스파우트(4)에는 캡(6)이 나사 결합되어 밀봉됨으로써 최종적으로 얻고자 하는 제품이 완성되게 된다.(S50)

상기와 같이 충진포장이 완료된 파우치용기(2)는 턴테이블(16)의 회전이동에 의해 계속해서 파우치용기배출수단(140) 측으로 이동되어 턴테이블(16)의 홀더(20,30)로부터 이탈된 뒤 컨베이어(150)를 통해 이송되어 외부로 반출되게 된다.(S60)

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 파우치용기(2)의 상단에 스파우트(4)가 결합되는 작업과, 상기 스파우트(4)를 통해 파우치용기(2)의 수용공간으로 액체 내용물이 충진되는 작업과, 상기 스파우트(4)에 캡(6)이 나사 결합되어 밀봉되는 작업이 연속해서 일괄적으로 이루어짐으로써 스파우트 파우치용기(1)의 제작 및 충진이 동시에 진행될 수 있도록 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 스파우트 파우치용기 충진포장 장치 및 방법에 의하면, 파우치용기의 상단에 스파우트 및 캡이 결합되는 공정과 더불어 상기 파우치용기의 수용공간으로 액체 내용물이 충진되는 공정이 단일의 생산라인을 거쳐 일괄적으로 처리됨으로써 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 인건비를 줄여 생산원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 구동수단의 회전력에 의해 일정한 시차로 회전함과 아울러 파우치용기 및 스파우트를 잡아주기 위한 한쌍의 파우치고정홀더와 스파우트고정홀더가 그 외주를 따라 다수 설치된 턴테이블과;

   상기 턴테이블에 설치된 홀더의 이송궤도상에 설치되어 파우치용기를 상기 홀더측에 공급해주는 파우치용기공급수단과;

   상기 턴테이블의 홀더에 고정된 파우치용기의 개방상단에 스파우트를 삽입시켜주는 스파우트삽입수단과;

   상기 스파우트가 삽입된 파우치용기의 개방상단을 열융착에 의해 실링해주는 실링수단과;

   상기 실링된 스파우트를 통해 액체 내용물을 파우치용기의 수용공간에 충진해주는 액체충진수단과;

   상기 액체 내용물이 충진된 파우치용기의 스파우트에 캡을 조립하여 밀봉시키는 캡조립수단과;

   상기 캡이 조립된 파우치용기를 턴테이블의 홀더로부터 이탈시켜 외부로 반출시키는 파우치용기배출수단;

   을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 한쌍의 파우치고정홀더는 좌우로 소정간극을 유지하면서 고정 설치되고 고정플레이트에 대해 회동플레이트가 힌지축을 매개로 결합되어 회동이 가능하도록 이루어지며, 상기 스파우트고정홀더는 상기 한쌍의 파우치고정홀더 중앙 상부에 고정 설치되고 스파우트가 끼워지는 스파우트파지부를 형성하면서 좌우로 맞대진 한쌍의 이동편이 좌우 벌림이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 파우치용기공급수단은,

   상기 파우치용기가 이송되는 이송컨베이어의 상측에 위치되면서 회전축을 중심으로 상하 회전되는 제1실린더와, 상기 제1실린더의 선단에 고정 결합되어 전후 이동이 가능하도록 이루어진 회전브라켓과, 상기 회전브라켓의 선단에 고정 결합되면서 공기흡입력에 의해 상기 이송컨베이어에 놓인 파우치용기를 흡착하는 제1공기흡입노즐과, 상기 파우치고정홀더를 개폐하도록 왕복이동 가능하게 설치되는 푸쉬부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 스파우트삽입수단은,

   상기 파우치고정홀더에 고정된 파우치용기의 전면부와 후면부에 각각 위치되어 공기흡입력에 의해 상기 파우치용기의 전면과 후면을 각각 흡착하면서 전후 왕복이동이 가능하도록 이루어진 한쌍의 제2공기흡입노즐과, 상기 고정된 파우치용기의 상측에서 상하 이동하면서 스파우트공급부에서 공급되는 스파우트를 파우치용기의 개방상단에 위치될 수 있도록 이송시켜주는 스파우트이동팔과, 상기 파우치용기의 개방상단에 위치된 스파우트고정홀더를 개폐시켜주는 개폐부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 실링수단은,

   상기 파우치용기의 전면부와 후면부에 각각 위치되어 스파우트가 삽입된 파우치용기의 개방상단을 압착하여 열융착시킬 수 있도록 전후 왕복이동이 가능하도록 이루어진 한쌍의 열융착지그로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 액체충진수단은,

   상기 파우치용기의 상부에 위치하여 상하 이동되면서 파우치용기의 상단에 결합된 스파우트의 내부로 삽입이 가능하도록 이루어짐과 아울러 파우치용기의 수용공간에 공급될 액체 내용물을 저장하는 저장조와 공급호스를 통해 연결되어 상기스파우트를 통해 액체 내용물을 파우치용기의 수용공간에 공급하는 주입노즐로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 캡조립수단은,

   상기 파우치용기의 상단에 결합된 스파우트에 캡공급부로부터 공급된 캡을 나사 결합시키기 위한 회전부재와, 상기 회전부재를 회전시키기 위한 구동부재와, 상기 회전부재를 파우치용기의 상부에서 승강시키기 위한 승강부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 실링수단과 액체충진수단 사이에는 파우치용기의 상단 실링부를 냉각시켜주기 위한 냉각수단이 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 장치.
9. 파우치용기공급수단에 의해 파우치용기를 일정한 시차로 회전하는 턴테이블에 설치된 홀더측에 공급해주는 단계;

   상기 파우치용기의 상단을 스파우트삽입수단에 의해 개방시킨 뒤 그 개방상단에 스파우트를 삽입시켜주는 단계;

   상기 스파우트가 삽입된 파우치용기의 개방상단을 실링수단에 의해 열융착하여 실링해주는 단계;

   상기 실링된 스파우트를 통해 액체충진수단을 이용하여 액체 내용물을 파우치용기의 수용공간에 충진해주는 단계;

   상기 액체 내용물이 충진된 파우치용기의 스파우트에 캡조립수단을 이용하여 캡을 조립하여 밀봉시키는 단계;

   상기 캡이 조립된 파우치용기를 파우치용기배출수단을 이용하여 턴테이블의 홀더로부터 이탈시켜 외부로 반출시키는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 실링수단에 의해 열융착된 파우치용기의 상단 실링부를 냉각수단에 의해 냉각시켜주기 위한 단계가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 스파우트 파우치용기 충진포장 방법.