KR200481577Y1 - 스타휠식 캡핑 장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 구동모터와 연결된 감속기에 의해 감속 회전되고 감속축이 내장된 바디부; 감속축의 일단부에 연결된 회전캠, 회전캠의 회전에 의해 상하로 작동되는 작동로드를 포함하는 승강동력전달부; 리프트가 구비되고, 승강된 리프트가 휠홈에 삽입된 용기를 상승시켜 캡핑부에 의해 캡핑이 이루어지도록 하는 승강부; 감속축의 타단부에 연결된 구동기어, 구동기어와 체인으로 연결되어 회전하는 회전기어, 회전기어와 연결되어 회전되는 캠샤프트, 캠샤프트의 중간에 설치되고 사선의 캠홈이 형성된 인덱스캠, 가장자리를 따라 복수 개의 캠플로어베어링이 일정한 간격을 갖고 설치되며 복수 개의 캠플로어베어링은 회전하는 인덱스캠의 캠홈에 순차적으로 삽입되어 이동함으로써 소정의 시간 간격을 갖고 일정한 각도씩 분할하여 회전되는 분할회전판, 분할회전판의 중심에 수직 방향으로 결합되어 회전하는 분할회전축을 포함하는 스타휠동력전달부; 분할회전축의 상단부에 결합되어 회전하고 휠홈이 형성된 스타휠, 스타휠의 외측에 이격 설치된 가이드링을 포함하는 스타휠부; 구동모터의 구동축에 풀리와 벨트로 연결되어 회전 동력을 캡핑부에 전달하는 캡핑동력전달부; 및 캡핑동력전달부에 의해 회전되어 리프트에 의해 상승된 용기에 대한 캡핑이 이루어지는 캡핑부를 포함하는 스타휠식 캡핑 장치를 제공한다.
Description
본 고안은 캡핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 약품이나 시험에 사용될 시료를 저장하는 바이알이나 액체가 수용되는 병 등의 용기 상단 입구부에 캡을 밀봉시키는 캡핑 작업이 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 스타휠식 캡핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로 약품이나 시험에 사용될 시료 등을 저장하는 용기인 바이알(Vial)은 상단 입구부를 알루미늄 캡으로 캡핑하고, 박카스와 같이 액체가 수용되는 병은 상단 입구부를 알루미늄 스크류 캡으로 캡핑하여 밀봉시키게 된다.
예컨대, 바이알은 주사액, 분말형 주사제, 콘택트렌즈 등과 같이 멸균 상태가 유지되어야 하는 각종 내용물을 보관하는 용기로서, 보관중인 내용물의 누출 및 변질을 막고, 외부로부터의 이물질의 유입이 차단되도록 입구를 캡으로 밀봉처리하여 안전하게 보관 및 운반할 수 있도록 하며, 근이완제, 마취제, 항생제 등과 같이 소형 포장용 또는 수액제, 정맥주사제 등과 같이 중·대형으로도 생산되고 있다.
일례를 들어 바이알의 사용법을 살펴보면 바이알의 플라스틱 캡을 뜯고 주사기의 바늘로 바이알의 고무를 뚫어 식염수 등의 용해액을 주입하여 항균제를 잘 섞은 후 주사기의 바늘을 통하여 혼합액을 취해서 다시 다른 수액에 섞거나 그대로 투여하여 사용하게 된다.
바이알의 캡 구조는 플립오프(flip-off) 타입과 티어오프(tear-off) 타입이 있다.
도 1은 플립오프 타입의 캡 구조를 갖는 바이알을 도시한 것이다. 도 1을 참고하면 플립오프 타입의 캡 구조를 갖는 바이알(1)은 원터치 캔과 같은 형식으로서, 무균, 항균 처리한 유리 재질 또는 소정의 의약품 용기 시험법을 통과한 플라스틱 재질로 형성되어 그 내부에 내용물을 저장하는 약병(2)을 갖는다. 이런 약병(2)의 입구(3)에는 무균, 항균성 고무 테프론 재질로서 격막과 같은 마개가 내경에 끼워져 있다. 그리고, 마개를 약병(2)으로부터 이탈시키지 않도록 약병(2)의 입구(3) 주변에는 은이나 알루미늄 재질의 슬리브(4)가 클램핑되어 있으며, 슬리브(4)의 상면에는 플라스틱캡(5)이 결합되어 있다.
또한, 티어오프 타입의 캡 구조를 갖는 바이알은 약병의 입구에서 슬리브가 이탈될 수 있도록 절단선이 슬리브 표면에 구비되어 절취부를 형성하고, 이러한 절취부에 캡의 원형 고정부를 결합시킨 것이다. 플라스틱캡을 비스듬하게 상향으로 잡아당기면 약병의 입구 주위에 클램핑된 슬리브가 절단선을 따라 찢어지면서 벗겨져 마개가 외부로 표출되며, 약병의 입구에서 마개가 제거될 수 있게 된다.
이와 같은 바이알의 생산 과정에서는 용기의 입구부에 캡을 밀봉하여 결합시켜 주는데, 이에 사용되는 바이알 캡핑 장치가 종래기술인 특허문헌 1과 특허문헌 2에 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 복수의 용기를 위한 홀더를 갖는 컨베이어에 의해 제공된 직립용기의 개방상부에 얇은 재료로 밀봉재(슬리브)를 적용하도록 구성하며, 밀봉재의 공급을 위한 공급유로와, 용기의 상부를 가로질러 밀봉재료를 전진시키기 위한 공급부와, 슬리브를 실링하기 위한 실링수단부와, 실링 상태가 완료된 바이알을 배출하는 배출부로 이루어진 밀봉장치로서, 중심회전축부의 케이스 상부와 하부에 레일이 형성되고 케이스 내부에 레일을 타고 이동되는 프레스아암과 테이블을 포함한 완충장비추가 구성되며, 프레스아암은 바이알에 캡을 씌워 물려서 이동하도록 밀봉하여 구성한 성형틀핑거뭉치와, 성형틀핑거뭉치와 대칭되는 완충장치가 구성된 테이블을 구성하여 테이블 위에서 가압과 이동하면서 바이알 캡을 실링하도록 구성된 바이알 자동 실링 장치가 공개되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는 캡핑작업이 이루어질 바이알이 안착되어지는 바이알 안착구와, 바이알의 상단 입구부에 캡을 밀봉시키기 위한 동작이 이루어지는 성형핑거를 포함하는 밀봉수단과 밀봉수단을 승하강 구동시키기 위한 승강실린더와, 승강실린더를 일정한 높이로 지지하여 고정하기 위한 실린더 고정브라켓이 구성되되, 바이알 안착구에는 바이알의 저면이 지지되는 받침판과, 받침판을 일정한 탄성력으로 지지하기 위한 탄성스프링이 구비되어져 있으며, 실린더 고정브라켓 상부에는 승강 실린더의 하강 높이를 제한하기 위한 높이조절스토퍼가 구성된 바이알 캡핑 장치가 공개되어 있다.
그러나, 특허문헌 1은 장치 상부의 구성 부품들이 많고 복잡하여 무게 중심이 위쪽에 가중되어 있고, 장치 상부에 위치한 캡핑수단의 작동에 의해 캡핑이 이루어지므로, 캡핑 작업이 불안정하고, 장치의 크기가 커지게 되는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 2는 공기의 압력에 의해 작동되어 바이알의 캡을 가압 밀봉시키는 것으로, 에어콤프레셔를 사용하게 되고, 이에 따라 소음이 많이 발생하는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 1, 2는 용기의 공급과 배출이 수동으로 이루어지고, 한번에 하나의 용기만 캡핑이 가능하여 작업이 불편하고 비효율적이며 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
본 고안은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스타휠을 이용하여 용기에 대한 캡핑 및 배출이 자동으로 이루어지므로 안정적인 캡핑이 가능하고, 작업이 효율적이며, 생산성이 증대될 뿐만 아니라, 용기의 크기에 따라 스타휠부만 교체하여 사용하면 되므로 다양한 크기를 갖는 용기들에도 쉽게 적용이 가능한 스타휠식 캡핑 장치의 제공에 그 목적이 있다.
또한, 상부에 많은 구성 부품들이 존재하는 종래기술과는 달리 무게 중심이 아래쪽에 있고, 하부에서 리프트 승강에 의해 캡핑이 이루어지므로 캡핑이 안정적이고, 정확도가 높으며, 에어콤프레셔가 불필요하여 전원만 연결하여 사용하면 되므로 에어콤프레셔를 사용하는 종래기술에 비하여 사용이 간편하고 소음이 감소되는 것에도 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 고안은 구동모터와, 구동모터와 연결된 감속기와, 감속기에 의해 감속 회전되고 작동홀을 관통하는 감속축이 내장된 바디부; 감속축의 일단부에 연결된 회전캠, 중간에 작동홀이 형성되고 회전캠의 회전에 의해 상하로 작동되는 작동로드를 포함하는 승강동력전달부; 리프트 하우징, 작동로드의 타단부와 연결되어 리프트 하우징의 내외로 출몰하면서 승강되는 리프트가 구비되고, 승강된 리프트가 휠홈에 삽입된 용기를 상승시켜 캡핑부에 의해 캡핑이 이루어지도록 하는 승강부; 감속축의 타단부에 연결된 구동기어, 구동기어와 체인으로 연결되어 회전하는 회전기어, 회전기어와 연결되어 회전되는 캠샤프트, 캠샤프트의 중간에 설치되고 사선의 캠홈이 형성된 인덱스캠, 원판 형상을 갖고 가장자리를 따라 복수 개의 캠플로어베어링이 일정한 간격을 갖고 설치되며 복수 개의 캠플로어베어링은 회전하는 인덱스캠의 캠홈에 순차적으로 삽입되어 이동함으로써 소정의 시간 간격을 갖고 일정한 각도씩 분할하여 회전되는 분할회전판, 분할회전판의 중심에 수직 방향으로 결합되어 회전하는 분할회전축을 포함하는 스타휠동력전달부; 리프트 하우징의 상측에 설치되고, 분할회전축의 상단부에 결합되어 회전하며 가장자리를 따라 용기가 삽입되는 휠홈이 형성되어 용기의 이송이 가능한 스타휠, 스타휠의 외측에 이격 설치되고 캡핑 용기가 배출되는 배출구가 형성된 가이드링을 포함하는 스타휠부; 바디부의 상부에 형성되고, 구동모터의 구동축에 풀리와 벨트로 연결되어 회전 동력을 캡핑부에 전달하는 캡핑동력전달부; 및 바디부의 상부에 결합 설치되고, 캡핑동력전달부에 연결되어 회전되는 회전샤프트가 구비되며, 하부에 캡핑수단이 구비되어 리프트에 의해 상승된 용기에 대한 캡핑이 이루어지는 캡핑부를 포함하는 스타휠식 캡핑 장치를 제공한다.
또한, 본 고안은 구동기어와 회전기어의 사이에 연결기어가 체인에 의해 연결되어 동력을 전달하게 구비될 수 있다.
또한, 본 고안은 바디부의 타측에 측면커버가 형성되고, 측면커버의 내부에 구동기어, 회전기어 및 체인이 수용되며, 리프트 하우징의 상부면에 배출판이 형성되어 배출구를 통해 배출되는 캡핑 용기가 놓여지게 구비될 수 있다.
또한, 본 고안은 분할회전축의 상단부를 커버하여 스타휠의 상부에 고정 결합되는 타이밍부를 더 포함하되, 타이밍부는 복수 개의 장공이 형성되고, 타이밍부를 수동으로 회전시켜 스타휠의 휠홈과 리프트가 출몰되는 수직홀이 서로 일치하도록 정렬시킨 후 장공에 고정볼트를 체결하여 스타휠과 고정 결합시킬 수 있다.
또한, 본 고안은 배출구의 일측에는 가이드링의 상·하부에 각각 상·하부가이드가 형성되어 캡핑 용기의 배출을 가이드하도록 구비될 수 있다.
또한, 본 고안의 회전캠은 부채꼴 형상으로 이루어진 작동편을 포함하여 작동편이 회전 중심에서 한쪽으로 치우치도록 형성되고, 작동로드는, 작동홀이 수직 방향의 타원형이고, 작동홀 상측에 캠플로어베어링이 결합 설치되며, 회전캠이 회전하면서 작동편이 캠플로어베어링과 접촉됨에 따라 작동로드가 상하로 작동되도록 구비될 수 있다.
또한, 본 고안의 작동로드는, 로드바; 로드바의 일단부에 형성되어 지지축과 결합되는 지지홀; 로드바의 타단부에 형성되어 리프트와 연결되는 연결홈; 로드바의 상부에 고리 형상으로 형성되어 내측에 작동홀을 형성하고, 캠플로어베어링이 체결되는 체결홀이 형성된 루프; 루프의 측부에 수평 방향으로 돌출된 돌출편; 및 돌출편에 연결되어 설치되고, 로드바의 상하 이동에 따른 충격을 완충시키는 완충스프링을 포함할 수 있다.
또한, 본 고안의 캡핑부는, 바디부의 상부에 고정 결합된 캡핑 하우징; 내부에 수용공간이 형성되고, 상부는 캡핑 하우징의 내측에 삽입되어 고정 결합되며, 하부는 외부로 노출 형성되고 하측을 향해 외경이 좁아지도록 경사면이 구비된 고정홀더; 고정홀더를 수직 방향으로 관통하여 설치되고 캡핑동력전달부와 연결되어 회전되는 회전샤프트; 회전샤프트의 외주에 감기도록 수용공간에 설치된 스프링부재; 고정홀더의 하부 내측에 장착되고, 상단부가 수용공간으로 삽입되어 스프링부재와 접촉되고, 회전샤프트의 외주 상에서 상하로 이동 가능하게 결합된 내부커버; 내부커버의 하부에 연결 형성되고, 내부커버와 함께 회전샤프트의 외주 상에서 상하로 이동 가능하게 결합된 캡핑헤드; 캡핑헤드의 내측에 결합되어 지지되고, 상단부에 링롤러가 형성되며, 하단부에 캡핑롤러가 형성된 복수 개의 캡핑아암; 및 캡핑헤드의 하부에 결합되고, 회전샤프트의 하단부가 내부홀로 삽입되게 형성된 가압블록을 포함할 수 있다.
또한, 본 고안은 리프트의 상승력이 가압헤드에 작용시 내부커버가 상승하여 스프링부재가 압축되고, 링롤러가 고정홀더 하부의 경사면을 따라 이동함으로써 캡핑아암이 오무려져서 용기에 대한 캡핑이 이루어질 수 있다.
본 고안에 의하면, 스타휠을 이용하여 용기에 대한 캡핑 및 배출이 자동으로 이루어지므로 안정적인 캡핑이 가능하고, 작업이 효율적이며, 생산성이 증대될 뿐만 아니라, 용기의 크기에 따라 스타휠부만 교체하여 사용하면 되므로 다양한 크기를 갖는 용기들에도 쉽게 적용이 가능한 효과가 있다.
또한, 상부에 많은 구성 부품들이 존재하는 종래기술과는 달리 무게 중심이 아래쪽에 있고, 하부에서 리프트 승강에 의해 캡핑이 이루어지므로 캡핑이 안정적이고, 정확도가 높으며, 에어콤프레셔가 불필요하여 전원만 연결하여 사용하면 되므로 에어콤프레셔를 사용하는 종래기술에 비하여 사용이 간편하고 소음이 감소되는 효과도 있다.
도 1은 플립오프 타입의 캡 구조를 갖는 바이알을 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 고안의 실시예에 따른 스타휠식 캡핑 장치의 사시도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 스타휠식 캡핑 장치의 측단면도이다.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 스타휠식 캡핑 장치의 평단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 고안의 실시예에 따른 승강동력전달부의 구성을 분리 도시한 도면이고, 도 5c는 승강동력전달부의 구성이 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 고안의 실시예에 따른 승강동력전달부의 작동을 도시한 도면이다.
도 7a는 본 고안의 실시예에 따른 스타휠동력전달부와 스타휠부의 구성을 나타낸 평면도이고, 도 7b는 본 고안의 실시예에 따른 스타휠동력전달부와 스타휠부의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 8은 본 고안의 실시예에 따른 스타휠부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 고안이 실시예에 따른 타이밍부의 작용을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 고안의 실시예에 따른 스타휠부의 사용 상태도이다.
도 11은 본 고안의 실시예에 따른 캡핑부의 구성들을 분리한 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 본 고안의 실시예에 따른 캡핑부의 작동을 도시한 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 본 고안의 실시예에 따른 스타휠식 캡핑 장치에 의한 바이알의 캡핑 전·후의 각 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 고안의 실시예에 따른 스타휠식 캡핑 장치의 사시도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 스타휠식 캡핑 장치의 측단면도이다.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 스타휠식 캡핑 장치의 평단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 고안의 실시예에 따른 승강동력전달부의 구성을 분리 도시한 도면이고, 도 5c는 승강동력전달부의 구성이 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 고안의 실시예에 따른 승강동력전달부의 작동을 도시한 도면이다.
도 7a는 본 고안의 실시예에 따른 스타휠동력전달부와 스타휠부의 구성을 나타낸 평면도이고, 도 7b는 본 고안의 실시예에 따른 스타휠동력전달부와 스타휠부의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 8은 본 고안의 실시예에 따른 스타휠부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 고안이 실시예에 따른 타이밍부의 작용을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 고안의 실시예에 따른 스타휠부의 사용 상태도이다.
도 11은 본 고안의 실시예에 따른 캡핑부의 구성들을 분리한 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 본 고안의 실시예에 따른 캡핑부의 작동을 도시한 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 본 고안의 실시예에 따른 스타휠식 캡핑 장치에 의한 바이알의 캡핑 전·후의 각 도면이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 고안에 따른 스타휠식 캡핑 장치를 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세하게 설명하도록 하겠다.
도 2a 내지 도 4를 참고하면, 본 고안에 따른 스타휠식 캡핑 장치는 약품이나 시험에 사용될 시료를 저장하는 바이알이나 액체가 수용되는 병 등의 용기 상단 입구부에 캡을 밀봉시키는 캡핑 작업이 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 것으로, 바디부(100), 승강동력전달부(200), 승강부(300), 스타휠동력전달부(400), 스타휠부(500), 캡핑동력전달부(600), 캡핑부(700) 및 컨트롤부(600)를 포함하여 이루어진다.
바디부(100)는 장치의 외곽을 형성하는 것으로, 전원을 공급받아 구동되는 구동모터(101)가 내장되고, 구동모터(101)는 외부 전원과 연결되어 전원을 공급받아 구동될 수 있고, 컨트롤부(800)의 제어에 의해 구동 제어된다. 이때, 인버터가 설치되어 구동 속도의 조절이 가능하게 이루어질 수 있고, 사용자가 숙련되기 전에 저속으로 사용할 수 있다.
또한, 구동모터(101)에 감속기(102)가 연결되고, 감속기(102)에 의해 감속 회전되는 감속축(103)이 구비되며, 감속축(103)은 작동로드(250)의 작동홀(255)을 관통한다.
또한, 바디부(100)는 상부에 상부판(120)이 형성되고, 하부 바닥에 하부판(130)이 형성되며, 상·하부판(120,130)의 사이에 구동모터(101)가 내장된 본체(140)가 형성된다. 본체(140)의 일측면에는 장치의 구동을 제어할 수 있는 컨트롤부(600)가 설치된다. 상부판(120)의 상부에는 상부커버(150)가 결합되고, 상부커버(150)에는 캡핑동력전달부(400)가 수용된다. 본체(140)의 타측면에는 측면커버(160)가 결합되고, 측면커버(160)에는 구동기어(410), 회전기어(420), 연결기어(430) 및 체인(440)이 수용된다.
도 5a 내지 도 5c를 참고하면, 승강동력전달부(200)는 구동모터(101)의 하측에 구비되되, 감속축(103)의 일단부에는 회전캠(230)이 연결되고, 회전캠(230)은 모서리가 완만하게 라운드진 부채꼴 형상으로 이루어진 작동편(231)이 포함되도록 구성되며, 작동편(231)이 감속축(103)의 회전 중심에서 한쪽으로 치우치게 배치되도록 형성된다.
또한, 바디부(100)의 내측 하부에 축하우징(241)이 설치되고, 축하우징(241)의 내측에 지지축(240)의 끝단부가 노출되게 설치되고, 지지축(240)의 끝단부는 작동로드(250)의 지지홀(252)을 관통 연결하여 작동로드(250)의 움직임에 따라 지지축(240)이 회전될 수 있다.
더불어, 작동로드(250)는 바 형상으로 수평 방향으로 연장 형성된 로드바(251)가 구비되고, 로드바(251)의 일단부에는 지지축(240)이 관통 결합되는 지지홀(252)이 형성되며, 로드바(251)의 타단부에는 리프트(320)와 연결되는 연결홈(253)이 형성되어, 로드바(251)의 승강 이동에 따라 리프트(320)가 연동되어 승강 이동된다.
이와 함께, 로드바(251)의 상부에는 고리 형상으로 형성된 루프(254)가 형성되어 루프(254)의 내측에 작동홀(255)이 형성된다. 이때, 작동홀(255)은 수직 방향으로 세워진 타원형상으로 이루어진다. 루프 상에는 체결홀(254a)이 형성되고 체결홀(254a)에는 캠플로어베어링(256)이 체결된다.
따라서, 감속기(102)와 연결된 감속축(103)이 회전하면 그에 따라 회전캠(230)이 회전하면서 작동편(231)이 캠플로어베어링(256)과 계속 접촉되고, 작동편(231)은 원형이 아닌 부채꼴 형상이기 때문에 캠플로어베어링(256)과 접촉되는 작동편(231)의 부위가 바뀜에 따라 지렛대의 원리에 의해 로드바(251)가 지지축(240)에 지지된 채 상하로 작동하게 된다.
예컨대, 작동편(231)이 정확한 부채꼴을 갖는다고 가정할 때 중심(231a)이 있는 중심각의 맞은편을 "호"라고 정의하고, 호의 양 측면을 "빗변"이라 정의할 때, 도 6a와 같이 작동편(231)의 호(231b)와 빗변(231c)의 경계점이 캠플로어베어링(256)과 접촉되는 경우에는 로드바(251)가 수평 상태이고, 도 6b와 같이 감속축(103)이 수직의 타원형인 작동홀(255)의 내측을 회동하면서 작동편(231)이 경계점을 지나 빗변(231c)이 캠플로어베어링(256)과 접촉되면서 로드바(251)는 하강하게 되며 이때 상승되었던 리프트(320)도 하강하게 된다.
반면에, 도 6c와 같이 캠플로어베어링(256)과 접촉되는 작동편(231)의 부분이 중심(231a)을 지나서 반대쪽 빗변(231c)이 되면서 로드바(252)는 상승하게 되며 이때 리프트(320)도 상승하게 된다.
또한, 작동로드(250)는 루프(254)의 측부에 수평 방향으로 돌출편(257)이 돌출 형성되고, 완충스프링(260)이 상단부는 돌출편(257)과 연결되고 하단부는 하부판(130)과 연결된 상태에서 로드바(251)의 상하 이동에 따른 충격을 완충시킬 수 있다.
승강부(300)는 하부판(130) 상에 리프트 하우징(310)이 결합되고, 리프트 하우징(310)은 본체(140)와도 결합된다. 리프트 하우징(310)의 내부에는 수직홀(311)과 수평홀(312)이 연통 형성되고, 수직홀(311)에는 리프트(320)가 삽입 설치되고 이러한 수직홀(311)은 스타휠부(510)의 휠홈(511)과 일치되게 정렬되며, 수평홀(312)에는 작동로드(250)의 타단부가 통과되고 상하로 이동될 수 있는 공간을 제공한다. 리프트(320)의 상단부에 용기(V)가 안착된다. 수직홀(311)의 상측을 통해 상승되는 리프트(320)가 휠홈(511)에 삽입된 용기를 상승시켜 캡핑부(700)에 의해 캡핑이 이루어지도록 한다.
도 7a 및 도 7b를 참고하면 스타휠동력전달부(400)는 감속축(103)에 연결되어 구동모터(101)로부터의 동력을 스타휠부(500)로 전달하여 스타휠(510)이 회전 작동되도록 하는 것으로, 감속축(103)의 타단부에 구동기어(410)가 연결되고, 구동기어(410)와 체인(440)에 의하여 회전기어(420)가 회전 가능하게 연결되며, 구동기어(410)와 회전기어(420)의 사이에 연결기어(430)가 체인(440)에 의해 연결되어 체인이 중간에서 늘어지지 않도록 하고 동력을 전달하게 된다.
또한, 회전기어(420)와 캠샤프트(450)가 연결되어 회전되고, 캠샤프트(450)는 리프트 하우징(310)의 내부에 수용되며, 캠샤프트(450)의 중간에는 인덱스캠(460)이 설치되고, 인덱스캠(460)은 사선의 캠홈(461)이 형성된다.
리프트 하우징(310)의 내부에 원판 형상을 갖는 분할회전판(470)이 수용되고, 분할회전판(470)은 가장자리를 따라 복수 개의 캠플로어베어링(471)이 일정한 간격을 갖고 설치되며 예컨대 12개가 30도의 간격을 갖고 설치될 수 있다.
복수 개의 캠플로어베어링(471)은 회전하는 인덱스캠(460)의 사선으로 형성된 캠홈(461)에 순차적으로 삽입되어 캠홈(461)을 따라 이동함으로써 분할회전판(470)이 소정의 시간 간격을 갖고 일정한 각도씩 분할하여 일방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 분할회전판(470)과 분할회전축(480)에 의해 연결된 스타휠(510)도 소정의 시간 간격을 갖고 일정한 각도씩 분할하여 일방향으로 회전하게 된다. 이러한 분할회전판(470)의 중심에는 분할회전축(480)이 수직 방향으로 결합되어 분할회전판(470)과 함께 회전하게 된다.
도 7a 내지 도 8을 참고하면, 스타휠부(500)는 리프트 하우징(310)의 상측에 설치되고, 스타휠(510)이 분할회전축(480)의 상단부에 결합되어 회전하며, 스타휠(510)은 그 가장자리를 따라 용기(V)가 삽입되는 다수의 반원 형상의 휠홈(511)이 형성되어 다수의 용기를 함께 캡핑부(700)의 직하로 이송하여 연속적인 캡핑 작업이 이루어질 수 있다.
스타휠(510)의 외측에는 가이드링(520)이 소정의 간격(530)을 갖고 이격 설치되고, 반원 형상의 휠홈(511)과 간격(530)을 통해 용기(V)가 삽입되며, 삽입된 용기(V)는 스타휠(510)의 회전에 의하여 가이드링(520)의 내면을 따라 가이드되면서 이동하게 된다. 용기(V)가 캡핑부(700)의 직하로 이동하여 캡핑부(700)에 의한 캡핑이 완료되면 캡핑 용기는 가이드링(520)의 한쪽에 개방 형성된 배출구(521)를 통하여 자연스럽게 외부로 배출된다.
이때, 배출구(521)의 일측에는 가이드링(520)의 상·하부에 각각 상·하부가이드(522,523)가 형성되어 수직 방향으로 입설된 상태인 캡핑 용기의 배출이 안전하게 이루어지도록 가이드한다. 리프트 하우징(310)의 상부면에는 배출판(540)이 형성되어 배출구(521)를 통해 배출되는 캡핑 용기(V)가 놓여질 수 있도로 구비된다.
또한, 도 9를 참고하면 분할회전축(480)의 상단부에 타이밍부(550)가 결합되고, 타이밍부(550)는 스타휠(510)의 상부에 고정 결합된다. 타이밍부(550)는 복수 개의 장공(551)이 형성되고, 타이밍부(550)를 수동 회전시켜 스타휠(510)의 휠홈(511)과 리프트(320)가 출몰되는 수직홀(311)이 서로 일치하도록 정렬시킨 후 장공(551)에 고정볼트(552)를 체결하여 스타휠(510)과 고정 결합시킴으로써 리프트에 의한 용기(V)의 상승 및 캡핑 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
이와 같이, 도 10을 참고하면 어느 하나의 캠플로어베어링(471)이 캠홈(461)에 삽입되어 분할회전판(470)이 일정한 각도만큼 회전하는 동안 스타휠(510)도 일정한 각도만큼 회전하게 되고, 삽입된 캠플로어베어링(471)이 캠홈(461)에서 이탈되고 다음의 캠플로어베어링(471)이 캠홈(461)에 삽입되기까지의 시간 간격 동안 스타휠(510)의 회전이 일시 정지하게 되며, 이러한 일시 정지 순간에 리프트(320)가 휠홈(511)에 삽입된 용기(V)를 상승시켜 캡핑부(700)에 의한 캡핑이 이루어지고 캡핑 용기는 다시 휠홈(511)으로 삽입된다. 그리고, 다음의 캠플로어베어링(471)이 캠홈(461)에 삽입되어 분할회전판(470)이 일정한 각도만큼 회전하게 되어 다음의 용기(V)에 대한 캡핑 작용이 이루어지게 되고, 캠핑 용기는 배출구(521)를 통해 배출판(540)으로 배출된다.
따라서, 스타휠(510)을 이용하여 다수의 용기에 대한 캡핑 및 배출이 자동으로 이루어지므로 안정적인 캡핑이 가능하고, 작업이 효율적이며, 생산성이 증대될 수 있는 것이다.
캡핑동력전달부(600)는 구동모터(101)의 구동축에 풀리와 벨트로 연결되어 회전 동력을 캡핑부(700)에 전달하는 것으로, 상부커버(150)의 내측에 설치된다.
이를 위하여, 캡핑동력전달부(600)는 상측을 향해 연장되어 상부판(120)을 관통한 구동모터(101)의 구동축에 제1풀리(610)가 설치되고, 캡핑부(700)에 직립 설치된 회전샤프트(730)의 상단부에 제2풀리(620)가 설치되며, 제1풀리(610)와 제2풀리(620)를 벨트(630)가 연결하도록 이루어진다.
도 11을 참고하면, 캡핑부(700)는 상부판(120)에 결합되어 설치되는 것으로, 회전샤프트(730)가 구동모터(101)의 구동축과 벨트(630)로 연결되어 회전되고, 하부에 캡핑수단이 구비되어 용기(V)에 대한 캡핑이 이루어진다.
이를 위하여, 캡핑부(700)는 상부판(120)에 캡핑 하우징(710)이 고정 결합되고, 캡핑 하우징(710)의 내측에 고정홀더(720)가 삽입되어 고정 결합된다. 이때, 고정홀더(720)는 내부에 수용공간(721)이 형성되고, 하부가 외부로 노출 형성되어 하측을 향해 외경이 좁아지도록 경사면(722)이 구비된다.
회전샤프트(730)는 고정홀더(720)를 수직 방향으로 관통하여 설치되고, 회전샤프트(730)의 외주에 감기도록 수용공간(721)의 내부에 탄성을 갖는 스프링부재(740)가 설치된다.
고정홀더(720)의 하부 내측에는 내부커버(750)가 장착되고, 내부커버(750)는 상단부가 수용공간(721)의 내부로 삽입되어 스프링부재(740)의 하부와 접촉되고, 회전샤프트(730)의 외주 상에서 상하로 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.
내부커버(750)의 하단부가 하측에 구비된 캡핑헤드(760)의 내측에 삽입되어 연결 형성되고, 캡핑헤드(760)는 회전샤프트의 외주를 감싸도록 형성되는 원통부(761)와, 원통부(761)의 양측에 연결되어 수평 방향으로 배치된 고정부(762)를 포함하여 이루어진다. 캡핑헤드(760)도 내부커버(750)와 함께 회전샤프트(730)의 외주 상에서 상하로 이동 가능하게 설치된다.
캡핑헤드(760)의 내측에 복수 개의 캡핑아암(770)이 결합되어 지지된다. 즉, 캡핑헤드(760)의 원통부(761)의 양측에 연결된 고정부(762)의 사이에 캡핑아암(770)이 핀(773)으로 회동 가능하게 결합된다.
또한, 캡핑아암(770)은, 상단부에 링롤러(771)가 회전 가능하게 축으로 연결설치되며, 하단부에 캡핑 작업을 하는 캡핑롤러(772)가 형성된다.
그리고, 캡핑헤드(760)의 하부에 가압블록(780)이 결합되고, 회전샤프트(730)의 하단부가 가압블록(780)의 내부홀(781)로 삽입되도록 설치되며, 하단부에는 하단홈(782)이 형성되어 용기(V)의 상승시 캡(C)의 중심이 맞춰지게 된다.
도 12a와 같이 용기를 회전하는 스타휠(510)의 휠홈(511)에 올려 놓고 전원을 인가하면 구동모터(101)가 구동되고, 하부에서는 감속기(102)가 작동하여 감속축(103) 및 회전캠(230)을 회전시켜 작동로드(250)가 상승 작동되고, 상부에서는 벨트(630)를 통해 구동모터(101)의 구동축과 연결된 회전샤프트(730)가 회전하여 가압블록(780)도 회전하게 된다.
그리고, 작동로드(250)의 상승 작동에 의하여 이와 연결된 리프트(320)가 리프트 하우징(310)으로부터 상승하여 휠홈(511)에 삽입된 캡(C)이 씌워진 용기(V)가 캡핑부(700)로 올라오게 되면, 캡(C)이 회전 중인 가압블록(780)의 하단홈에 삽입됨으로써 중심을 잡아주어 정확한 위치에서 캡핑 작업이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 가압블록(780)에는 용기(V)을 통하여 리프트(320)의 상승력이 작용하게 되므로, 도 12b와 같이 가압블록(780)과 연결된 캡핑헤드(760) 및 캡핑헤드(760)와 연결된 내부커버(750)가 회전샤프트(730)의 회주면을 따라 상승하게 되며, 내부커버(750)에 의해 스프링부재(740)가 압축된다.
이때, 캡핑헤드(760)의 상승에 따라 캡핑헤드에 장착된 복수 개의 캡핑아암(770)도 함께 상승하고, 상단부에 구비된 링롤러(771)가 고정홀더(720)의 경사면(722)을 따라 상승 이동하면서 캡핑아암(770)이 핀(773)을 중심으로 내측으로 이동하여 조여지게 된다.
그렇게 되면, 도 13a와 같이 캡핑이 되지 않은 상태의 용기(V)는 캡핑롤러(772)들이 용기(V)의 목부에 밀착된 채 회전하면서 슬리브(S)가 안쪽으로 말려들어가게 되어 도 13b와 같이 캡핑 작업이 완료되는 것이다.
한편, 캡핑 작업이 완료되면 작동로드(250)가 하강하여 리프트(320)가 용기(V)와 함께 하강하게 되고, 이때 리프트(320)의 상승력이 해제되어 상승된 내부커버(750), 캡핑헤드(760) 및 가압블록(780) 등이 하강하면서 스프링부재(740)가 신장되어 복원되며, 오므려졌던 캡핑아암(770)이 고정홀더(720)의 경사면(722)을 따라 하강 이동하면서 벌어진 상태가 된다. 그리고, 리프트(320)가 하강된 상태에서 캡핑 작업이 완료된 용기(V)는 배출구(521)를 통해 배출되어 회수되고, 또 다른 용기(V)를 리프트(320)가 상승시켜 캡핑 작업을 계속하게 된다.
결국, 본 고안에 따른 스타휠식 캡핑 장치는 스타휠을 이용하여 다수의 용기에 대한 캡핑 및 배출이 자동으로 이루어지므로 안정적인 캡핑이 가능하고, 작업이 효율적이며, 생산성이 증대될 뿐만 아니라, 용기의 크기에 따라 스타휠부만 교체하여 사용하면 되므로 다양한 크기를 갖는 용기들에도 쉽게 적용이 가능하고, 또한 상부에 많은 구성 부품들이 존재하는 종래기술과는 달리 무게 중심이 아래쪽에 있고, 하부에서 리프트 승강에 의해 캡핑이 이루어지므로 캡핑이 안정적이고, 정확도가 높으며, 에어콤프레셔가 불필요하여 전원만 연결하여 사용하면 되므로 에어콤프레셔를 사용하는 종래기술에 비하여 사용이 간편하고 소음이 감소되는 것이다.
본 고안에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 고안이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 고안의 기술적 범위에 포함된다.
*종래기술
1. 바이알 2. 약병
3. 입구 4. 슬리브
5. 플라스틱캡
*본 고안
100. 바디부 101. 구동모터
102. 감속기 103. 감속축
120. 상부판 130. 하부판
140. 본체 150. 상부커버
160. 측면커버 200. 승강동력전달부
230. 회전캠 231. 작동편
231a. 중심 231b. 호
231c. 빗변 240. 지지축
241. 축하우징 250. 작동로드
251. 로드바 252. 지지홀
253. 연결홈 254. 루프
254a. 체결홀 255. 작동홀
256. 캠플로어베어링 257. 돌출편
260. 완충스프링 300. 승강부
310. 리프트 하우징 311. 수직홀
312. 수평홀 320. 리프트
400. 스타휠동력전달부 410. 구동기어
420. 회전기어 430. 연결기어
440. 체인 450. 캠샤프트
460. 인덱스캠 461. 캠홈
470. 분할회전판 471. 캠플로어베어링
480. 분할회전축 500. 스타휠부
510. 스타휠 511. 휠홈
512. 고정홀 520. 가이드링
521. 배출구 522. 상부가이드
523. 하부가이드 530. 간격
540. 배출판 550. 타이밍부
551. 장공 552. 고정볼트
600. 캡핑동력전달부 610. 제1풀리
620. 제2풀리 630. 벨트
700. 캡핑부 710. 캡핑 하우징
720. 고정홀더 721. 수용공간
722. 경사면 730. 회전샤프트
740. 스프링부재 750. 내부커버
760. 캡핑헤드 761. 원통부
762. 고정부 770. 캡핑아암
771. 링롤러 772. 캡핑롤러
773. 핀 780. 가압블록
781. 내부홀 782. 하단홈
800. 컨트롤부 C. 캡
S. 슬리브 V. 용기
1. 바이알 2. 약병
3. 입구 4. 슬리브
5. 플라스틱캡
*본 고안
100. 바디부 101. 구동모터
102. 감속기 103. 감속축
120. 상부판 130. 하부판
140. 본체 150. 상부커버
160. 측면커버 200. 승강동력전달부
230. 회전캠 231. 작동편
231a. 중심 231b. 호
231c. 빗변 240. 지지축
241. 축하우징 250. 작동로드
251. 로드바 252. 지지홀
253. 연결홈 254. 루프
254a. 체결홀 255. 작동홀
256. 캠플로어베어링 257. 돌출편
260. 완충스프링 300. 승강부
310. 리프트 하우징 311. 수직홀
312. 수평홀 320. 리프트
400. 스타휠동력전달부 410. 구동기어
420. 회전기어 430. 연결기어
440. 체인 450. 캠샤프트
460. 인덱스캠 461. 캠홈
470. 분할회전판 471. 캠플로어베어링
480. 분할회전축 500. 스타휠부
510. 스타휠 511. 휠홈
512. 고정홀 520. 가이드링
521. 배출구 522. 상부가이드
523. 하부가이드 530. 간격
540. 배출판 550. 타이밍부
551. 장공 552. 고정볼트
600. 캡핑동력전달부 610. 제1풀리
620. 제2풀리 630. 벨트
700. 캡핑부 710. 캡핑 하우징
720. 고정홀더 721. 수용공간
722. 경사면 730. 회전샤프트
740. 스프링부재 750. 내부커버
760. 캡핑헤드 761. 원통부
762. 고정부 770. 캡핑아암
771. 링롤러 772. 캡핑롤러
773. 핀 780. 가압블록
781. 내부홀 782. 하단홈
800. 컨트롤부 C. 캡
S. 슬리브 V. 용기
Claims (9)
- 구동모터와, 구동모터와 연결된 감속기와, 감속기에 의해 감속 회전되고 작동홀을 관통하는 감속축이 내장된 바디부;
감속축의 일단부에 연결된 회전캠, 중간에 작동홀이 형성되고 회전캠의 회전에 의해 상하로 작동되는 작동로드를 포함하는 승강동력전달부;
리프트 하우징, 작동로드의 타단부와 연결되어 리프트 하우징의 내외로 출몰하면서 승강되는 리프트가 구비되고, 승강된 리프트가 휠홈에 삽입된 용기를 상승시켜 캡핑부에 의해 캡핑이 이루어지도록 하는 승강부;
감속축의 타단부에 연결된 구동기어, 구동기어와 체인으로 연결되어 회전하는 회전기어, 회전기어와 연결되어 회전되는 캠샤프트, 캠샤프트의 중간에 설치되고 사선의 캠홈이 형성된 인덱스캠, 원판 형상을 갖고 가장자리를 따라 복수 개의 캠플로어베어링이 일정한 간격을 갖고 설치되며 복수 개의 캠플로어베어링은 회전하는 인덱스캠의 캠홈에 순차적으로 삽입되어 이동함으로써 소정의 시간 간격을 갖고 일정한 각도씩 분할하여 회전되는 분할회전판, 분할회전판의 중심에 수직 방향으로 결합되어 회전하는 분할회전축을 포함하는 스타휠동력전달부;
리프트 하우징의 상측에 설치되고, 분할회전축의 상단부에 결합되어 회전하며 가장자리를 따라 용기가 삽입되는 휠홈이 형성되어 용기의 이송이 가능한 스타휠, 스타휠의 외측에 이격 설치되고 캡핑 용기가 배출되는 배출구가 형성된 가이드링을 포함하는 스타휠부;
바디부의 상부에 형성되고, 구동모터의 구동축에 풀리와 벨트로 연결되어 회전 동력을 캡핑부에 전달하는 캡핑동력전달부; 및
바디부의 상부에 결합 설치되고, 캡핑동력전달부에 연결되어 회전되는 회전샤프트가 구비되며, 하부에 캡핑수단이 구비되어 리프트에 의해 상승된 용기에 대한 캡핑이 이루어지는 캡핑부를 포함하는 스타휠식 캡핑 장치.
- 제 1항에 있어서,
구동기어와 회전기어의 사이에 연결기어가 체인에 의해 연결되어 동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 스타휠식 캡핑 장치.
- 제 1항에 있어서,
바디부의 타측에 측면커버가 형성되고, 측면커버의 내부에 구동기어, 회전기어 및 체인이 수용되며,
리프트 하우징의 상부면에 배출판이 형성되어 배출구를 통해 배출되는 캡핑 용기가 놓여지는 것을 특징으로 하는 스타휠식 캡핑 장치.
- 제 1항에 있어서,
분할회전축의 상단부를 커버하여 스타휠의 상부에 고정 결합되는 타이밍부를 더 포함하되,
타이밍부는 복수 개의 장공이 형성되고, 타이밍부를 수동으로 회전시켜 스타휠의 휠홈과 리프트가 출몰되는 수직홀이 서로 일치하도록 정렬시킨 후 장공에 고정볼트를 체결하여 스타휠과 고정 결합시키는 것을 특징으로 하는 스타휠식 캡핑 장치.
- 제 1항에 있어서,
배출구의 일측에는 가이드링의 상·하부에 각각 상·하부가이드가 형성되어 캡핑 용기의 배출을 가이드하는 것을 특징으로 하는 스타휠식 캡핑 장치.
- 제 1항에 있어서,
회전캠은 부채꼴 형상으로 이루어진 작동편을 포함하여 작동편이 회전 중심에서 한쪽으로 치우치도록 형성되고,
작동로드는, 작동홀이 수직 방향의 타원형이고, 작동홀 상측에 캠플로어베어링이 결합 설치되며, 회전캠이 회전하면서 작동편이 캠플로어베어링과 접촉됨에 따라 작동로드가 상하로 작동되는 것을 특징으로 하는 스타휠식 캡핑 장치.
- 제 1항에 있어서,
작동로드는, 로드바; 로드바의 일단부에 형성되어 지지축과 결합되는 지지홀; 로드바의 타단부에 형성되어 리프트와 연결되는 연결홈; 로드바의 상부에 고리 형상으로 형성되어 내측에 작동홀을 형성하고, 캠플로어베어링이 체결되는 체결홀이 형성된 루프; 루프의 측부에 수평 방향으로 돌출된 돌출편; 및 돌출편에 연결되어 설치되고, 로드바의 상하 이동에 따른 충격을 완충시키는 완충스프링을 포함하는 스타휠식 캡핑 장치.
- 제 1항에 있어서,
캡핑부는, 바디부의 상부에 고정 결합된 캡핑 하우징; 내부에 수용공간이 형성되고, 상부는 캡핑 하우징의 내측에 삽입되어 고정 결합되며, 하부는 외부로 노출 형성되고 하측을 향해 외경이 좁아지도록 경사면이 구비된 고정홀더; 고정홀더를 수직 방향으로 관통하여 설치되고 캡핑동력전달부와 연결되어 회전되는 회전샤프트; 회전샤프트의 외주에 감기도록 수용공간에 설치된 스프링부재; 고정홀더의 하부 내측에 장착되고, 상단부가 수용공간으로 삽입되어 스프링부재와 접촉되고, 회전샤프트의 외주 상에서 상하로 이동 가능하게 결합된 내부커버; 내부커버의 하부에 연결 형성되고, 내부커버와 함께 회전샤프트의 외주 상에서 상하로 이동 가능하게 결합된 캡핑헤드; 캡핑헤드의 내측에 결합되어 지지되고, 상단부에 링롤러가 형성되며, 하단부에 캡핑롤러가 형성된 복수 개의 캡핑아암; 및 캡핑헤드의 하부에 결합되고, 회전샤프트의 하단부가 내부홀로 삽입되게 형성된 가압블록을 포함하는 스타휠식 캡핑 장치.
- 제 8항에 있어서,
리프트의 상승력이 가압헤드에 작용시 내부커버가 상승하여 스프링부재가 압축되고, 링롤러가 고정홀더 하부의 경사면을 따라 이동함으로써 캡핑아암이 오무려져서 용기에 대한 캡핑이 이루어지는 것을 특징으로 하는 스타휠식 캡핑 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR2020160003908U KR200481577Y1 (ko) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 스타휠식 캡핑 장치 |
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| KR200481577Y1 true KR200481577Y1 (ko) | 2016-10-18 |
Family
ID=57234180
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| KR2020160003908U KR200481577Y1 (ko) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 스타휠식 캡핑 장치 |
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