KR19980042034A - 제품군을 나란히 배열하여 상자내에 삽입하는 포장기용 스태킹장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제품(3)군(2)을 형성시켜 제품을 카토닝 스테이션(5)에서 카톤(4)내로 삽입시키는 포장기용 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 제품(3)에 대한 교번식 프레서(8)가 작동하는 제어방식의 배출용 호퍼(7)가 장착된 스태킹 라인(6)을 포함한다. 스태킹 라인(6)은, 호퍼(7)의 바닥부에 위치하고 제품이 군을 형성함에 따라 컨테이너(9)의 단부벽(11) 아래쪽으로 내용적을 증가시키도록 설계된 혀 부재(10)를 내측에 구비한 컨테이너(9)를 포함한다. 컨테이너(9)는 호퍼(7)와 연결된 위치로부터, 카토닝 스테이션(5)과 연결된 위치로 교번식으로 동작하게 되는데, 이 위치에서 제품군(2)이 컨테이너(9)로부터 배출되어 카톤(4)으로 이동된다. 혀 부재(10)는 프로그램식 제어 수단(13)에 의해, 호퍼(7)를 컷오프하여 컨테이너(9)가 카토닝 스테이션으로 이동될 수 있도록 하는 신호를 제공함으로써 포장기와 동시적으로 작동되는 선형 작동수단(12)에 의해 작동된다.

Description

제품군을 나란히 배열하여 상자내에 삽입하는 포장기용 스태킹장치

본 발명은 제품군을 나란히 배열하여 카톤(carton)내에 삽입하는 포장기용 스태킹(stacking) 장치에 관한 것이다.

본 발명은 특히 티백 또는 이와 유사한 우려내는 방식(infusable)의 제품을 제조하기 위한 포장기에 관한 것으로서, 본 명세서에서는 특히 상기 제품과 관련하여 언급하지만, 본 발명은 가요성 및 축적가능성이 상기 제품과 유사한 다른 종류의 다양한 제품 또는 포장체의 스태킹 및 카토닝에도 편리하게 사용할 수 있다.

자동 티-백 제조용 섹터로서는, 다수의 기기들이 공지되어 있다(예를 들어, 본 출원인의 이탈리아 특허출원 제 BO95A000574호에 설명되었다). 상기 기기들은 우려내는 방식의 제품을 함유한 여과지를 연속 튜브로 제조하여 일정 간격으로 가로로 밀봉함으로써, 형성된 튜브의 각 부분이 단위 분량을 함유하도록 형성된다.

기기를 따라 튜브가 연속적으로 공급됨으로써, 튜브는 절단부를 통과하게 되는데, 여기에서는 일정한 간격으로 튜브를 절단함으로써 티백을 연속적으로 제공한다. 이 방법으로 제조된 티백은 예정된 수의 티백을 포함하는 군 또는 배취로 스택을 형성시킨 다음, 카톤에 삽입시키게 된다.

티백을 포장하는데 있어서의 주된 문제점은, 티백을 제조하는 기계의 연속적인 동작을, 티백들로 이루어진 개개의 군을 스택 및 카톤으로 형성시키는 기계의 교번식 작동과 동시적 조화를 이루도록 하는데 있다.

통상의 포장기술에서 제기되는 상기 문제점의 공지된 해결방법중 하나는, 특히 절단부의 하류측에 수직 스택라인을 설치하고 상기 스택라인 옆에 카토닝 스테이션을 설치한 장치를 제공하는 것이다.

스태킹 라인에는 절단부로부터 제품을 연속적 흐름(stream)방식으로 공급해 넣게 되는 제어식 배출용 호퍼가 설치되어 있다. 호퍼 내측에는, 아래 위치된 컨테이너로 제품을 하나씩 밀어내는 교번식 작동 프레서가 있다.

컨테이너 내측에서는, 움직일 수 있도록 된 혀 부재(tongue)가 1개씩의 제품들을 보유하다가 컨테이너 아래로 밀어 떨어뜨리는 방식으로 작동하여, 스택을 형성하고, 이것은 컨테이너 자체의 단부벽족으로 아래로 점차 늘어나게 된다.

제품이 예정된 수에 이르면, 호퍼는 폐쇄되고 컨테이너는 호퍼와 연결된 초기 상태로부터 카토닝 스테이션과 연결되는 최종 위치로 이동한다. 이동된 후에, 스택(stack)은 컨테이너로부터 배출되어 카톤에 삽입되며, 그 다음으로 컨테이너는 초기 상태로 되돌아가고 호퍼는 다시 개방되어 다음번 제품 배취를 처리하기 위한 일련 과정이 반복된다.

상기 순서가 티백 제조기로부터 배출되어 나오는 제품들과 적절하게 동시화될 수 있도록 하기 위해, 공지의 장치들은 복잡한 기계장치를 사용해야 했다.

상기 종래의 장치들은 필수적으로, 제품군의 제품 형성부를 계수할 수 있도록 티백 제조기의 속도와 결부된 속도로 회전하는 축; 및 배취내의 예정된 제품 수에 도달하였을 때 캠-작동 부재에 의해 제기되는 힘에 따라 배취를 분리시키는 분리장치로 구성된다.

이러한 종류의 장치들은 만족스럽게 작동이 되더라도, 구조가 상당히 복잡하여 많은 비용이 소요된다.

또다른 문제점은, 제품군내의 제품수를 변화시켜 신속하게 규모의 변화를 도모하기가 불가능한 점이다. 사실상, 상기 구동장치에 기계적 조절수단을 더 설치하더라도, 이는 장치의 전체적 구조가 더욱 복잡해져서, 변환 공정에는 장시간의 조절이 필요하게 되며, 동일한 수의 티백을 매우 많은 수로 제조하는 경우에만 경제성이 있는 것으로 판단된다.

본 발명의 목적은, 제품군을 형성시키고 이것을 카톤내에 삽입시키도록 설계된 간단하고 경제적인 장치를 제공하여 전술한 종래의 문제점을 해결하는 것이다. 본 발명의 상기 목적은, 티백 제품의 수를 계수하여 예정된 기준 수에 도달하였을 때 컨테이너를 카토닝 스테이션으로 이동시키도록 하는 명령을 발동시키고 컨테이너로부터 티백 스택을 배출시키며 상기 컨테이너를 호퍼로 회귀시키는 프로그램식 제어수단에 의해 티백 제조기와 동시화되어 있는 선형 구동수단을 제공하여 컨테이너의 움직일 수 있는 혀 부재를 구동시킴으로써 달성될 수 있다.

제품군을 형성하는 티백의 계수작업은 컨테이너의 이동과 무관하기 때문에, 본 발명의 장치는 스택을 형성하는 티백의 수를 어떤 수로 설정하더라도 소기의 공정을 진행시킬 수가 있으며, 오직 컨테이너의 용량에 의해서만 티백의 수가 제한되는 장점이 있다.

스택을 형성하게 될 티백의 수는 프로그램식 제어 수단을 사용하는 소프트웨어에 의해서 설정된다. 본 발명의 장치를 구동시키기 위한 제어 신호는 설정된 티백 계수에 도달하였을 때에만 적용되기 때문에, 본 발명의 장치는 장시간 동안 또는 복잡한 기계적 조절의 필요없이도, 제품군을 형성하는 티백의 수를 용이하게 변화시키고 새로운 작업 파라미터에 대하여 자동적으로 반응할 수 있다.

전술된 목적에 따른 본 발명의 또다른 특징들은 이하 청구의 범위에 명시되어 있고, 명세서에서 언급한 장점들은, 첨부된 도면을 참조로, 이하에서 본 발명의 바람직한 구체예에 관하여 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 장치를 도시한 투시도로서, 부분적으로만 도시한 포장기 상에서의 작동상태를 전체적으로 도시한 투시도이다.

도 2 및 도 3은 각각 호퍼 프레서(presser)가 장착된 메카니즘을 도시한 것으로서, 2가지 상이한 작동 상태에서 메카니즘의 특징적 위치를 도시한 것이다.

도 1에 있어서, 부호 1은, 예컨대 홍차(tea), 카모밀라 차(chamomile), 탕약(herb) 또는 이러한 우려내는 방식(infusable)의 다른 제품을 함유한 필터 백으로 구성된 제품(3)군(2)을 형성하여 카톤(4)에 봉입하는 장치 전체를 나타낸 것이다.

본 발명의 장치(1)는 티백 제조기를 형성하는 일부분인 절단부(20) 하류측에 위치하고, 절단부(20)로부터 배출되어 나오는 제품(3)의 이동을 유도하는 수평 공급라인(21)과 상기 공급라인(21)의 아래쪽 측면에 위치하는 카톤 스테이션(5) 사이에서 작동된다.

본 발명의 장치(1)는 카토닝 스테이션(5)의 측면에 위치하고 연장된 컨테이너 상부에 호퍼(7)를 구비한 수직 스태킹 라인(6)을 필수적으로 포함한다.

호퍼(7)는 공급라인(6)에 대하여 가로지르는 방향으로 제 1 벽(22a)내에 제품(3)을 투입시키는 제품(3) 공급부를 구비하고 있다. 반면에, 배출부는 컨테이너(9)에 인접한 수평 바닥부(23)에 형성된다.

호퍼(7)에는 또한 연동장치(14)(도 2 및 도 3 참조)에 의해 탑설된 프레서(8)가 설치되어 있는데, 상기 연동장치는 상기 프레서(8)가 호퍼(7)의 내측에서 실질적으로 원형으로 휘어진 경로를 따라 교번식으로 동작하도록 한다. 프레서(8)는, 또한 횡단 방향으로 배치된 상기 제 1 벽(22a)과 제 2 대향 벽(22b) 사이로 호퍼(7)가 수용하게 되는 제품(3)들을 하나씩 차단하여 상기 제품(3)을 아래의 배출부쪽으로 밀어내는 방식으로 티백 제조기와 동시적으로 작동한다.

연동장치(14)(도 2 및 도 3 참조)는 상호연동적으로 동작할 수 있는 부재들(15', 15'', 15''', 16 및 17)이 결합된 형태이다. 이 부재들의 길이 및 그들의 상대적 각위치는, 티백 제조기와 동시적으로 작동되고, 구동 레버(30)에 의해 상기 부재들에 작용되는 회전 입력운동이 결과적으로, 예정된 크기의 각순환(angular swing) 운동이 프레서(8)에 가해질 수 있도록 되어 있다.

도 2와 도 3을 비교해 보면, 연동장치(14)의 부재중의 하나로서 번호 16으로 표시된 부재은, 인접한 부재(15''' 및 17)을 결합시키는 단부들 사이에서 부재(16) 전체의 길이를 가변시킬 수 있도록 어느 하나가 다른 것의 내측에 슬라이딩(sliding)될 수 있는 2개의 부재(16a,16b)으로 이루어진 것을 알 수 있다.

결과적으로, 부재(16)을 가능한 한 멀리 연장시켰을 때(도 3 참조), 프레서(8)가 지나는 각 경로는 가장 짧아지는 대신, 부재(16)의 연결점들이 서로 가장 인접해지는 방식으로 부재들(16a,16b)이 위치하게 되는 경우에는 가장 긴 각경로를 지나가게 된다(도 2 참조).

그러므로, 연동장치(14)는, 예컨대 이미 컨테이너(9)의 내부에 들어 있는 제품(3)을 컴팩트(compact) 상태로 형성해야 할 필요가 있을 때, 호퍼(7)와 관련하여 프레서가 보다 긴 스트로크 효과를 얻도록 하는데 사용될 수 있다. 만일, 부재(16)가 스템(stem) 및 실린더가 상기 부재(16a,16b)로 각각 표시된 기압 실린더인 경우, 제품(3)을 호퍼(7)내로 공급한 각각의 횟수가 예정값에 도달했을 때 프레서(8)이 가장 긴 스트로크 효과를 발휘하도록 할 수 있다.

도 1을 다시 보면, 호퍼(7)는 배출 제어방식으로 되어 있는 것을 알 수 있다. 이러한 형태는 스윙 로드(35)의 말단에 설치된 컷오프(cut off) 부재(31)를 통해서 얻어진다. 상기 컷오프 부재(31)는, 스태킹라인쪽에 위치하는 작동전 위치로부터, 호퍼(7)의 제품(3)을 차단하고 호퍼(7)와 아래의 컨테이너(9) 사이에 있게 되는 위치까지 원형 아아치 형태의 경로를 따라 움직이게 된다.

도 1은 또한, 컨테이너(9)가 실질적으로 C형 단면을 가지는 채널과 같은 형태로 형상화된 것을 도시한다. 컨테이너(9)의 외측에는, 유체 실린더(12)를 포함하고 있고 티백 제조기와 동시적으로 동작하는 선형 작동수단이, 컨테이너(9)의 개방측(50)을 통해 컨테이너내로 연장되어 있는 움직일 수 있는 혀(tongue)부재(10)를 탑재하고 있다.

유체 실린더(12)가 구동되면, 움직일 수 있는 혀 부재(10)가 컨테이너(9)를 따라 이동되고 제품(3)들을 보유하며, 제품들이 호퍼(7)로부터 배출되어 나옴에 따라 제품(3)군(2)이 컨테이너(9)의 단부벽(11)쪽으로 점차 아래쪽으로 증가되도록 형성된다.

또한, 호퍼(7)로부터 멀리 떨어져 있는 컨테이너(9)의 단부는, 호퍼(7) 측면에 부착되어 스태킹라인(6)으로부터 카토닝 스테이션(5)까지 연장된 아아치형 폐쇄 부재(32)와 접촉상태를 유지하면서 회전할 수 있는 방식으로 탑재되어 있다.

카토닝 스테이션(5)에는, 컨테이너(9) 옆에 배출 블레이드(40)가 설치되어 있다. 블레이드(40)는 컨테이너(9)내로 구동되어 제품(3) 전부를 컨테이너(9)의 개방 벽(51)을 통해 밀어내어 상기 제품들(3)을 카톤(4)에 이동시키는 한편, 카톤의 수평한 상부는 배출 블레이드(40)에 인접한 위치에 있는 카토닝 스테이션에서 개방 상태로 유지된다.

최종적으로, 본 발명의 장치(1)는 동작이 가능한 부품들의 동작 순서에 동시성을 부여할 수 있도록 상기 장치(1)와 인터페이스로 접속된 프로그램 방식 제어수단을 포함하고 있다.

사용중에, 예를 들어 통상의 PLC로 구성된 제어수단(13)은, 컨테이너(9)에 스태킹시킬 제품(3) 수의 기준치를 설정 및 저장하여 그룹 2를 형성할 수 있다.

티백 제조기의 부품을 형성하는 엔코더(도시되지 않음)를 사용하여 본 발명의 장치(1)에 공급된 제품(3)을 계수할 수 있다.

PLC에 설정된 기준치에 도달했을 때, 제어수단(13)은 호퍼(7)의 프레서(8)의 스트로크가 가능한 한 가장 길어지도록, 그리고 제품(3) 군(2)이 컨테이너(9)의 단부 벽(11)에 대향하여 압착되도록 연동장치(14)에 구동 신호를 인가한다. 이는 또한 혀 부재(10)를 작동시키는 수단이 스트로크 상태의 종말에 도달하도록 한다.

스트로크 상태의 상기 종말부는 호퍼(7)를 폐쇄하는 컷오프 부재(31)를 작동시킬 수 있는 신호를 제공한다. 이러한 직후에, 다른 구동 신호가 컨테이너(9)를 카토닝 스테이션(5)으로 이동시키고, 상기 컨테이너가 포함하고 있는 티백(3)은 컨테이너(9)의 단부벽(11)과 폐쇄 부재(32) 사이에 보유된다.

카토닝 스테이션(9)에 이르렀을 때, 리밋(limit) 스위치(도시되지 않음)가 가동되어 블레이드(40)가 제품 군(2)을 카톤(4)에 이송시키게 된다.

일단 이 작동이 완료되면, 블레이드(40)가 초기 위치로 회귀하게 되어, 컨테이너(9)가 호퍼(7) 아래의 초기 위치로 회귀될 수 있도록 하는 신호를 제어수단(13)에 제공한다. 한편, 호퍼가 다시 개방되었을 때, 상기 호퍼내에 쌓인 티백(3)들은 컨테이너(9)에 이송되고, 전술된 일련과정이 반복된다.

여기에서, 컨테이너(9)가 카토닝 스테이션으로 이동하고 돌아오는데 소요되는 시간은 각 그룹(2)의 티백(3)의 예정된 수와 무관하다는 점에 주목해야 할 것이다. 이러한 이유로 인해, 스태킹시킬 티백(3)의 수를 정하는 PLC 입력값을 간단히 변화시켜 다른 수의 티백(3)을 포함하는 그룹(2)을 형성하도록 장치(1)을 설정하기가 극도로 용이하다.

이와 별개로, 본 발명의 장치(1)에 새로 다른 패키징 파라미터를 적용시키는데 필요한 단지 기계적 조절만으로도, 스태킹시킬 티백의 보다 크거나 작은 수에 따라 단부 벽을 이동시킴으로써 컨테이너(9)의 용량이 변화된다.

상술된 본 발명은 본 발명의 사상과 범위이내에서 변화 및 변형이 가능하다.

또한, 본 발명의 모든 구성요소는 기술적 균등 부재들로 교체될 수 있다.

Claims (5)

1. 카토닝 스테이션(5)에 인접하게 위치하고 제품(3) 프레서(8)가 교번식으로 작동되는 제어방식의 배출용 호퍼(7)가 설치되어 있는 스택 라인(6)을 포함하며, 상기 스택 라인(6)은, 상기 호퍼(7)의 바닥부에 위치하고 상기 제품들이 상기 호퍼(7)로부터 배출될 때 상기 제품(3)들을 수용하도록 설계된 혀 부재(10)를 내측에 구비하고 있는 컨테이너(9)를 포함하여 제품 수가 증가함에 따라 상기 컨테이너(9)의 단부 벽(11)쪽으로 제품군(2)의 부피가 증대되고, 상기 컨테이너(9)는 호퍼(7)와 연결되는 위치로부터 카톤 스테이션(5)과 연결되는 위치까지 교번식으로 이동되어, 카톤 스테이션(5)과 연결되는 상기 위치에서는 상기 컨테이너(9)로부터 제품군(2)이 배출되어 카톤(4)에 이송된 다음, 상기 컨테이너(9)가 호퍼(7)로 되돌아가도록 되어있는, 서로 밀접하게 배열된 제품들(3)의 군(2)을 형성하여 카톤 스테이션(5)의 카톤(4)내에 삽입시키는 포장기용 장치에 있어서,

   제품군(2)의 제품(3) 수를 한정하는 기준 입력값을 수용하고 컨테이너(9)가 수용한 제품(3) 수를 계수하며 예정된 기준값에 도달하여 움직일 수 있는 혀 부재(10)에 가동신호가 제공되면 호퍼(7)를 폐쇄하고 컨테이너(9)를 카톤 스테이션으로 이동시키는 신호를 발송하도록 프로그램된 제어수단(13)에 의해 포장기와 동시화된 선형 작동수단(12)에 의해서 상기 혀 부재(10)가 작동되는 것을 특징으로 하는 포장기용 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 선형 작동수단이 유체 매질에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 포장기용 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 프레서(8)가 상기 제어수단(13)으로부터의 명령에 따라, 제품군(2)내 제품(3)이 예정된 수에 도달하여 컨테이너(9)의 단부벽(11)에 대향하여 상기 제품군(2)을 압착할 때 상기 호퍼(7)와 관련된 자체의 스트로크의 크기를 변화시키는 방식으로 이동하는 것을 특징으로 하는 포장기용 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 프레서(8)는, 결합부재(15',15'',15''',16,17)들중 하나 이상이 제어수단(13)으로부터의 명령에 따라 결합 단부들간의 거리를 변화시킬 수 있는 방식으로 제조된 상기 결합부재들로 구성된 연동장치(14)에 의해 작동하는 것을 특징으로 하는 포장기용 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 부재(16)의 연결된 단부가 서로 보다 근접하게 또는 보다 멀리 움직일 수 있고, 구동액을 함유한 스템(16a) 및 실린더(16b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장기용 장치.