KR830000288B1 - 충 전 장 치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

충 전 장 치

제1도는 본 발명의 실시예를 표시하는 종단면도.

제2도는 제1도의 좌측면도.

제3도는 제2도의 (Ⅲ)-(Ⅲ)선에 따르는 횡단면도.

제4도는 다른 실시예의 중요 부분을 표시하는 부분단면 계통도.

본 발명은 용기내에 소정량의 충전액을 충전할 수 있도록 한 충전장치에 관한 것이다.

종래 충전장치로서 시일(seal)부재에 의하여 용기의 개구부를 폐색시키고, 그 상태로서 주액관에서 용기내에 충전액을 충전시킴과 아울러 용기내의 공기를 배기관으로부터 외부로 도피시키도록 한 것이 알려져 있다.

이 종류의 충전장치로서는 충전액의 충전에 의하여 용기내의 액면이 상기한 배기관의 아랫면(下面)에 달하였을 때에는 이후 그 배기관내에 충전액을 유입시키고, 배기관내의 충전액의 액면이 충전액을 저류하는 탱크내의 액면과 일치한 싯점(時點)에서 자동적으로 충전을 종료시키고, 또한 그후 주액관을 폐색하여 상기한 시일부재에 의한 용기의 폐색을 개방시키는 것에 의하여 배기관내의 충전액을 용기내로 복귀시켜 충전액의 정량충전을 행하도록 하고 있다.

그러나 이와같은 종래의 충전장치에 있어서는 정량충전을 행하기 위하여서는 배기관내에 탱크내 액면과 일치할때까지 충전액을 유입시키고, 또한 그 탱크내 액면을 항상 일정하게 보전할 필요가 있으므로 충전시간이 길게됨과 아울러 액면을 일정한 수위(水位)로 보전하는 장치가 필요하게 되는 등의 결점이 있었다.

본 발명은 용기내의 액면이 배기관의 아랫면에 달하여 충전액이 배기관의 아랫면을 폐색하였을 때에 그 용기내의 잔존(殘存)공간의 압력이 상승하는 것에 착안하여 그 압력을 지시압력으로 하여 이용하고, 그 값이 소정된 값을 초과하였을 때에 밸브 기구에 의하여 배기관 또는 주액관을 폐색시키도록 하여 상술한 결점을 해소한 충전장치를 제공하는 것이다.

이하 도면에 표시한 실시예에 대하여 본 발명을 설명하면, 제1도 내지 제3도에 있어서, (1)은 충전액을 저류(貯溜)한 탱크, (2)는 이 탱크(1)를 지지하는 지지판(3)에 고정한 지지부재, (4)는 밑바닥을 가지고 있는 구멍(孔)(5)을 보유하는 통상부재로서 그 구멍(5)의 개구부를 수직하부로 향하여 상기한 지지부재(2)에 취부하고 있다.

(6)은 복수의 부재로부터 구성되며, 내부에 주액공(7)을 보유하는 주액관, (8)은 이 주액관(6)의 축부(軸部)에 배설되여서 내부에 배기공(9)을 보유하는 배기관이며, 이 배기관(8)의 상단은 상기한 구멍(5)의 말단벽에 취부하며, 또 주액관(6)의 상단부는 상기한 구멍(5)내에 승강자재(昇降自在)하게 감합시키고 있다.

그리고 상기한 구멍(5)과 탱크(1)를 도관(10)을 개재하여 연통시키는 것에 의하여 탱크(1)내의 충전액을 도관(10), 구멍(5) 및 주액공(7)을 개재하여 도면 표시하지 아니한 용기에 충전시킬 수가 있도록 하고 있다.

또 배기관(8)의 상부 외주를 팽출시켜서 여기에 원추모양의 밸브자리(11)를 형성함과 아울러 주액관(6)의 상부 내주에는 이 밸브자리(11)에 장착하는 밸브부(12)를 돌출 형성하고, 또한 지지부재(2)와 주액관(6)과의 사이에 탄장(彈裝)한 스프링(13)에 의하여 주액관(6)을 하부로 눌러서 밸브부(12)를 밸브자리(11)에 정착시키고, 이것에 의하여 보통은 상기한 주액공(7)을 폐쇄시키고 있다.

또한 상기한 밸브자리(11)에는 시일부재(14)를 설치하여 주액공(7)의 폐쇄를 완전하게 행할 수 있도록 하고, 또 배기관(8)의 하단 외주에 주액관(6)의 내면에 접접(摺接)하는 밸브부(15)를 돌출 형성하여 충전하지 아니할 때에 상기한 밸브부(12)와 이 밸브부(15)와의 사이의 주액공(7)내에 잔류하는 충전액이 낙적(落滴)하는 일이 없도록 하고 있다.

(16)은 상기한 배기관(8)의 배기공(9)과 연통시켜서 통상부재(4)의 축부에 천설한 구멍, (17)은 통상부재(4)의 상단면에 그 구멍(16)의 주위에 형성한 요함부(凹陷部), (18)은 통상부재(4)와 그 상단면에 연결한 지지부재(19)와의 사이에 외주부를 협지한 다이어프램(diaphragm)으로서 이 다이어프램(18)과 상기한 구멍(16)의 개구부를 대향시켜서 후술하는 것 같이 이 다이어프램(18)의 하단면에 의하여 그 구멍(16)을 폐색할 수 있도록 하고, 또 다이어프램(18)에 의하여 밀폐된 상기한 요함부(17)는 통상부재(4)에 설치한 배기 포오트(port)(20)를 개재하여 대기로 연통시키고 있다.

(21)은 용기의 개구부를 폐색하는 시일부재로서 이 시일부재(21)는 주액관(6)에 취부되어 있으나 주액관(6) 및 그 축부의 배기관(8)의 하단부는 그 시일부재(21)를 관통하여 하부로 신장시켜져 있으며, 특히 배기관(8)의 하단면은 용기내의 소정량의 충전액을 충전할 때의 액면높이에 일치시키고 있다.

그리고 상기한 시일부재(21)에는 용기내의 압력을 검출하기 위한 검출 포오트( 22)를 형성하고, 이 검출포오트(22)를 주액관(6)으로 형성한 내부 통로(23), 도관(24 ) 및 지지부재(19)로 형성한 내부 통로(25)를 개재하여 상단면쪽에 연통시키고, 후술한 것 같이 상기한 용기내의 압력이 소정의 값을 초과하였을 때에는 다이어프램(18)의 하부에 변위(變位)시켜서 상기한 구멍(16)을 폐색할 수 있도록 하고 있다.

(26)은 통상부재(4)의 양쪽 위치에 있어서 지지부재(2)에 수직으로 취부한 1쌍의 안내간(杆), (27)은 각 안내간에 각각 승강자재하게 관통시킨 승강간(杆), (28)(29 )는 각각 한쌍의 승강간(27)의 상단 및 하단에 설치한 연결판으로서 하부의 연결판(29 )에는 용기의 개구부 중심을 주액관(6) 및 배기관(8)의 축심에 일치시키도록 안내하는 쎈터가이드(30)를 설치하고 있다. 또한 (31)은 세척할 때에 상기한 내부통로(25)를 폐색하여 검출포오트(22)로 부터의 압력이 다이어프램에 작용하지 아니하도록 하는 밸브 기구로서 이 밸브기구(31)는 밸브체(32)에 연동(連動)되여서 핀(33)을 중심으로 요동가능하게 지지되며, 그 요동에 의하여 밸브체(32)를 승상시켜서 상기한 내부통로(25)를 개폐시키는 레버(34)와 이 레버(34)에 연동되어서 스프링(35)의 탄발력에 의하여 레버를 개방위치와 폐색위치로 보전하는 보전기구(36)를 갖추고 있다.

상시한 구성의 충전장치에 있어서 충전조작을 행함에는 비여는 용기를 도면표시 아니한 승강대 위에 재치하여 그 용기를 상승시키면 용기의 상단부는 쎈터가이드(30)에 의하여 정확하게 주액관(6)의 중심에 향하도록 안내되여져 주액관(6)에 감합하고, 그 개구부가 시일부재(21)에 의하여 폐색된다.

그리고 계속하여 용기를 상승시키면 주액관(6)은 스프링(13)에 저항하여 배기관(8)에 대하여 상승되므로 상기한 2개의 밸브부(12)(15)가 각각 열리고, 탱크(1)내의 충전액은 도관(10), 구멍(5), 주액공(7)을 개재하여 용기내에 충전되며, 이것과 동시에 용기내의 공기는 배기공(9), 구멍(16), 요함부(17) 및 배기포오트(20)를 개재하여 외부에 배출된다.

이때 검출포오트(22), 내부통로(23), 도관(24) 및 내부통로(25)를 개재하여 다이어프램(18)의 상단측에 도입되는 압력은 그 하단측의 압력에 대하여 액의 유입량과 배기공(9)에 의하여 결정되는 용기내 공기의 유출저항에 의하여 발생하는 압력분량만큼 높게 되는 바, 그 압력차이에 의하여서는 다이어프램(18)의 탄성에 저항하여 다이어프램을 변위시켜서 구멍(16)을 폐색시키는 일은 없다.

또 이때 본 실시예에서 용기내의 공기는 탱크(1)내에 배출되는 일이 없으므로 배기관을 탱크내에 개구시킨 종래의 일반적인 낙차식 충전장치에 대하여 위생적인 것으로 된다.

그리고 충전액의 충전이 계속되여 용기내의 액면이 상기한 배기공(9)을 폐색하면 그 순간 용기내의 잔존공간의 압력은 그 용기내의 액면과 탱크(1)내의 액면과의 높낮이의 차에 해당하는 압력분량만큼 상승하므로 상기한 다이어프램(18)의 상단측의 압력도 상승하여 다이어프램(18)을 하부로 변위시키는데 충분한 압력으로 되여서 상기한 구멍(16)을 폐색시킨다.

이 상태에서는 주액관(6)에서 용기내에의 충전액의 충전은 행하여지지 아니하며, 또한 용기내의 충전액이 배기공(9)내로 유입하는 일도 없다.

다음에 이 상태에서 용기가 강하(降下)되면 상기한 시일부재(21)에 의하여 용기의 개구부가 폐색된채로 스프링(13)의 탄발력에 의하여 주액관(6)이 용기의 강하에 수반하여 강하하고, 상기한 밸브부(12),(15)를 폐색한다.

그리고 또한 용기가 강하하여 상기한 시일부재(21)에 의한 용기의 개구부의 폐색이 해제되면 다이어프램(18)의 상단쪽의 압력이 대기압으로 되므로 그 다이어프램( 18)에 의한 구멍(16)의 폐지(閉止)가 해방되며, 액면이 배기공(9)을 폐색한 후 다이어프램(18)이 구멍(16)을 폐색할때까지의 근소한 시간에 배기공(9)내로 유입한 미소한 충전액은 용기내로 낙하한다.

상기한 실시예에서는 배기관(8)을 개폐하는 밸브기구(V)를 다이어프램(18)이나 구멍(16)의 개구부등으로서 구성하고 있으나, 용기내 압력을 지시압으로 하여 받고, 그 지시압이 소정의 값을 초과하였을 때에 배기관(8)을 폐색하는 기능을 보유하는 밸브기구라면 어떠한 구성의 밸브기구라도 좋다.

제4도는 그 밸브기구(V)의 다른 한 예를 표시하며, (37)은 케이싱(38)내에 접동자재하게 감합한 플런저(plunger), (39)는 이 플런저(37)를 한쪽 방향으로 작용하는 스프링, (40)은 이 플런저(37)의 작동을 검출하는 접촉자(40a)를 갖춘 리밋트 스위치로서 이 리미트 스윗치 (40)를 배기관(8)에 설치한 전자 개폐밸브(41)에 전기적(電氣的)으로 접속시키고, 또 상기한 케이싱(38)내에는 검출포오트(22)로부터의 지시압을 도입할 수 있도록 하고 있다.

따라서 상기한 검출포오트(22)로 부터의 지시압이 소정의 값을 초과할 때에는 그 지시압에 의하여 스프링(39)에 저항하여 작동되는 플런저(37)의 작동을 리밋트 스윗치(40)의 접촉자(40a)로서 검출하고, 상기한 전자(電磁)개폐밸브(41)를 폐색시킬 수가 있다.

또 이와 같은 밸브기구로서는 타이머회로나 새로운 비여 있는 용기를 검출하는 검출스윗치 등을 설치하는 것에 의하여 상기한 전자 개폐밸브(41)를 폐색한 후 새로운 비여있는 용기가 주액관(6)의 하부에 배치될 때까지 그 폐색상태를 지속시키고, 그 비여있는 용기가 배치되였을 때에 전자 개폐밸브(41)를 열도록 하면 주액관(6)으로 부터의 충전에 앞서서 배기관(8)내에 잔류한 충전액을 그 비여 있는 용기에 충전시킬 수가 있다.

또한 상기한 실시예에서는 충전액을 자중(自重)에 의하여 용기내에 충전시키고 있으나, 기타의 형식의 충전장치, 예컨대 탱크내를 가압한 가압식 충전장치나 탱크를 생략하여 펌프로서 충전액을 공급하도록 한 충전장치, 또는 주액관의 개폐를 콕크 등으로서 행하도록 한 충전장치 등에 본 발명은 적용할 수 있는 것은 물론이다.

이때 가압식 충전장치 등에서는 그 가압력이 밸브기구(V)의 작동에 다소간의 영향을 주므로 밸브기구의 작동조건은 그것을 고려하여 설정할 필요가 있다.

그리고 고점도액을 충전액으로 하는 경우에 종래 일반으로는 이 가압식 충전장치에 의한 가압충전 또는 진공충전이 행하여졌으며, 종래에는 배기관에서 충전액이 넘쳐 흐르므로 그 액을 재처리할 필요가 있었으나 그와 같은 필요성을 없게 하는 것이 가능하게 된다.

또 주액관의 개폐를 콕크 등으로서 행하도록 하였을 경우에 용기 개구부의 폐색은 지시압이 소정된 값을 초과함에 족하는 것으로서 좋기 때문에 플라스틱 용기 등에의 충전의 가능성이 높게 된다.

또한 용기에 충전액과 N₂가스를 봉입할 필요가 있을 경우에는 예컨대 상기한 전자개폐밸브(41)를 3방향 전자밸브로부터 구성하고 용기의 개구부를 폐색하는 조금 전에 상기한 3방향 전자밸브를 변환하여 용기내의 용기를 N₂가스로 바꾸어 놓고 다음에 상기한 것과 동일하게 하여 충전액을 충전할 수가 있으며, 또 동일한 수단에 의하여 충전후에 배기관(8)내에 맑은 공기를 공급하여 그 배기관내를 깨긋하게 하는 것도 가능하다.

또한 제4도에 표시하는 밸브기구(V)를 이용하여 전기한 밸브자리(11)와 밸브부(12)에 의한 주액관(6)의 개폐밸브기구 이외에 그 밸브기구(V)에 의하여 주액관(6)을 개폐할 수 있도록 구성하고, 용기에 충전된 충전액의 액면이 배기공(9)을 폐색하였을 때의 용기내의 잔존공간의 압력에 의하여 밸브기구(V)를 작동시켜서 주액관(6)에서 용기내에의 충전을 정지시키고, 타이머회로나 상기한 밸브부(12)가 밸브자리(11)에 정착한 것을 검출하는 검출스윗치 등에 의하여 밸브부(12)가 밸브자리(11)에 정착한후에 밸브기구(V)를 열게 하는 것도 가능하다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이 용기내 압력을 지시압으로서 받고, 그 지시압이 소정된 값을 초과하였을 때에 배기관 또는 주액관을 폐색하는 밸브기구를 설치한 것이므로 종래와 같이 탱크내의 수위에 영향되는 일이나 배기관내에 충전액을 유입시켜서 충전을 종료시킬 필요가 없으며, 단시간으로서 또한 정밀도가 높게 충전액을 충전시킬 수가 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 용기의 개구부를 폐색하는 시일(seal)부재(21)와 용기내에 충전액을 충전하는 주액관(6) 및 용기내의 공기를 외부로 배출하는 배기관(8)을 갖추고, 시일부재(21)로서 용기의 개구부를 폐색시킨 상태로서, 주액관(6)에서 용기내에 충전액을 충전함과 아울러, 상기한 배기관(8)에서 용기내의 공기를 외부로 배출하도록 한 통상의 충전장치에 있어서, 용기내에 충전된 충전액이 상기한 배기관(8)을 폐색하였을 때에 그 용기내에 잔존하는 공간내의 압력을 지시압(指示壓)으로 받으며, 그 지시압이 소정한 값을 초과하였을 때에 작동하여 상기한 배기관을 폐색하는 다이어프램(18)이 있는 밸브기구(V)를 설치한 것을 특징으로 하는 충전장치.

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