KR200367819Y1 - 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안의 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치는 하부 측면에 분말배출구(1a)를 갖고 내부에 교반수단을 가지는 분말공급 호퍼(1)와, 진공발생기(3)에 의해 발생되는 진공압력으로 작동되며, 분말배출구에 분말공급라인(L1)으로 연결되는 분말충전노즐(2)과, 공기압축기(5)로 작동되는 진공발생기(3)로 구성된 것이 특징이며, 진공발생기(3)와 분말 충전노즐(2)사이에 이물질제거용 필터장치((4)가 더 설치되어 소량 흡입되는 분말을 여과 적층하여 재활용이 가능한 것이 특징이며, 분말공급 호퍼의 분말 뭉침 현상이 방지되는 효과를 가짐은 물론 분말충전노즐(2)의 지지프레임(B/R)에 지지 및 안내되는 밀폐용 패드(8)로 충전될 케이스에 충전되는 분말을 간단히 가압시켜 케이스에 다진 상태로 분말을 충전시키는 효과를 갖는다.

Description

화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치{DEVICE FOR FILLING POWDER GOODS INTO A COSMETIC CASE}

본 고안은 화장품 용기에 분말형 제품을 충전(充塡)하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 분말공급 호퍼에서 분말을 교반하고, 이 분말공급 호퍼의 측면에 분말을 배출하는 배출구를 형성하며, 이 배출구는 분말을 용기에 충전하는 충전용 노즐에 튜브로 연결되고, 이 충전용 노즐에는 공기 압축기로 작동되는 진공 발생기와 진공라인으로 연결되며, 이 진공라인과 진공발생기 사이에는 이물질 제거용 필터장치가 연결됨으로써 분말공급 호퍼에 공급된 분말이 분말공급 호퍼 하부의 배출구가 분말의 하중에 의해서 막히는 현상이 방지되는 효과를 갖는 화장품 분말형 제품을 충전하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화장품 용기에 분말을 공급하는 장치(도시되지 않음)에서, 분말 공급 호퍼는 배출구가 투입부와 반대의 하부 위치인 하방에 주로 형성되고, 분말이 배출구를 통해서 배출될 때 중력에 의해 배출구 측으로 이동하는 분말은 자체의 하중에 의해 다져짐으로써 배출구가 막히는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 이와 같은 하중에 의한 배출구의 막힘 현상을 방지하기 위해 배출구에 인접한 분말공급 호퍼의 표면에 진동기(vibrator)를 설치하여 강제적으로 분말공급 호퍼에 진동을 가함으로써 분말공급 호퍼의 배출구가 막히는 현상을 방지하고자 하였다.

그럼에도 불구하고 분말공급 호퍼 하방에 배출구가 형성되었기 때문에 분말이 배출구로 원활히 배출되지 못하는 현상이 종종 발생되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 이와 같은 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 분말이 공급되는 분말공급 호퍼 배출구의 막힘 현상을 효과적으로 방지하는 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 분말공급 호퍼 배출구에 진공압력으로 작동되는 독특한 구조의 분말충전노즐을 분말공급라인을 통해서 직접 연결함으로써 분말공급 호퍼로부터 분말의 충전이 막힘 현상 없이 화장품 용기에 분말이 공급되어 충전되는 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치를 제공하고자 하는 것이다.

도1은 본 고안의 전체적인 장치를 나타낸 개략도.

도2는 본 고안의 분말공급 호퍼의 단면도.

도3은 본 고안의 교반기가 분말공급 호퍼에 설치된 구조를 보여주는 일부절개 단면도.

도4는 도3의 교반모터의 회전축에 교반기를 결합시켜주는 커플링부의 확대 사시도.

도5는 본 고안의 충전노즐의 확대 단면도.

도6은 분말충전노즐과 밀폐용 패드가 설치된 상태를 보여주는 확대 단면도.

도7은 도5의 분해 단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1: 분말공급 호퍼 2: 분말충전노즐

2a: 내측 노즐팁 2b: 외측 노즐팁

3: 진공발생기 4: 이물질제거용 필터장치

5: 공기압축기 6: 교반모터

6a: 모터 회전축 6b: 커플링

6c: 연장 회전축 8: 밀폐용 패드

9: 안내봉 10: 멈춤구

11: 스프링 L1: 분말공급라인

L2,L3: 진공라인 L4: 공기라인

본 고안의 특징은 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치를 분말배출구를 측면에 형성하고 내부에 한 쌍의 스크레이퍼로 구성되는 교반수단을 포함하는 분말공급 호퍼와, 이 분말공급 호퍼의 분말배출구에 연결되며 내측 노즐팁과 외측노즐팁의 이중 구조로 이루어진 분말충전노즐과, 이 분말충전노즐을 작동시키는 진공발생기와, 이 진공발생기를 작동시키는 공기압축기로 구성되는 것이며,

또한 분말충전노즐과 진공발생기 사이에 이물질제거용 필터장치를 더 설치함으로서 진공발생에 따른 흡입되는 공기와 함께 흡입되는 소량의 분말을 여과 적층하여 진공발생기의 보호와 분말의 재활용을 가능토록 한 것에 있다.

이하, 본 고안의 화장품 용기에 분말형 제품을 충전(充塡)하는 장치를 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1에 개략적으로 예시한 바와 같이, 본 고안의 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치는 분말(powder)공급 호퍼(1), 분말충전노즐(2), 진공발생기(3), 이물질 제거용 필터장치(4), 공기압축기(5), 및 이들 각 요소들을 연결하는 라인(L1~L4)들로 구성된다.

분말이 공급되는 상기 분말공급 호퍼(1)는 분말공급라인(L1)에 의해 상기 분분말충전노즐(2)과 연결되고, 이 분말충전노즐(2)의 측면에는 진공라인(L2)에 의해 상기 이물질제거용 필터장치(4)와 연결되며, 이러한 이물질제거용 필터장치(4)는 또 다른 진공라인(L3)에 의해 상기 진공발생기(3)와 연결되고, 이 진공발생기(3)는 상기 공기압축기(5)와 공기라인(L4)으로 연결된다.

이때, 상기 분말공급 호퍼(1)의 하부 측면에는 분말배출구(1a)가 다수 개 구성되고, 이러한 분말배출구(1a)의 개수에 따라서 상기 분말충전노즐(2)도 대응 개수로 설치된다.

상기 분말충전노즐(2)은 노즐 고정용 지지프레임(B/R)에 고정되며, 상기 분말충전노즐(2)의 일측면에는 상기 이물질제거용 필터장치(4)가 진공라인(L2)으로 연결되고, 상측에는 분말공급라인(L1)으로 상기 분말공급 호퍼(1)의 분말배출구(1a)에 연결된다.

이때, 상기 구성요소들을 연결하는 상기의 라인(L1~L4)들은 분말이 이송되거나 진공압력이 작용하도록 튜브(tube)나 호스(hose)로 구성된다.

상기 이물질제거용 필터장치(4)는 상기 분말충전노즐(2)에 공급되는 분말이 진공라인(L2)을 통해서 상기 진공발생기(3)로 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 이물질제거용 필터장치(4)와 분말충전노즐(2) 사이에 설치된다.

이러한 이물질제거용 필터장치(4)에서 여과되어 집적되는 분말은 도시되지 않은 수집통에 일정량 이상 집적되는 경우 수작업이나 일정량이 적층되어 도시되지는 않았지만 복귀라인을 구성하여 자동으로 다시 분말공급 호퍼(1)에 다시 재투입할 수 있다.

상기 분말공급 호퍼(1)는 도 2의 부분 단면도로 예시된 바와 같이, 원통형 상부 내주연부의 단턱부(1b)에 소정 높이를 갖는 보조호퍼(1c)가 간편하게 안착되어 분말공급 호퍼에 공급되는 분말용량을 증대되게 할 수 있다. 상기 분말공급 호퍼(1) 하부의 측면에 설치되는 상기 분말배출구(1a)는 도면에서 대칭으로 90도 각도로 배치되어 있으며, 이와 같이 배치된 분말배출구(1a) 각각은 상기 분말충전노즐(2)에 연결되도록 분말공급라인(L1)이 연결되고, 도면에서는 간략한 예시를 위해서 한 개의 분말배출구(1a)에만 튜브로 구성되는 분말공급라인(L1)이 도시되어 있다.

그리고, 상기 분말공급 호퍼(1)내에 수용된 분말의 뭉침을 방지하기 위한 분말뭉침방지용 교반수단은 도3 및 도4의 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 3에 부분 단면도로 그리고 도 4에 확대단면도로 도시된 바와 같이, 상기분말공급 호퍼(1)의 하부 측면에는 상기한 분말배출구(1a)가 설치되고, 이 분말공급 호퍼(1) 내부에는 도시되지 않은 지지프레임에 고정 설치된 교반모터(6)에 의해 작동되는 분말뭉침방지용 교반수단이 설치된다. 이 교반수단은 교반모터(6)의 회전축(6a)에 커플링(6b)으로 연장 고정되는 연장회전축(6c)에 착탈자재로 조립된다.

이러한 교반수단은 상기 분말공급 호퍼(1) 하부의 내주연부에 인접하도록 연장회전축(6b)에 볼트와 같은 고정구(6d)로 고정되는 직선의 하부 스크레이퍼(scraper)(7a)와, 마찬가지로 볼트와 같은 고정구(6d)에 의해 연장회전축(6b)에 고정되고 하부 스크레이퍼(7a)와 대향 배치되며 상기 분말공급호퍼(1)의 내주면 형태에 적합하게 굴곡 경사진 형태를 갖는 측면 스크레이퍼(7b)로 구성된다.

상기 하부 스크레이퍼(7a)는 상기 분말배출구(1a)에 인접한 분말공급 호퍼(1)의 내주연부에 인접하여 배치되어 있으므로 상기 교반모터(6)의 작동에 의해 연장회전축(6b)이 회전될 때 내주연부에 인접하여 소정 속도로 회전됨으로써 분말공급 호퍼(1)의 분말배출구(1a)부분에서 분말의 뭉침이 발생되는 것을 효과적으로 방지하는 역할을 한다.

마찬가지로 상기 측면 스크레이퍼(7b)도 분말배출구 상부의 분말공급 호퍼(1)의 경사진 내측면에 적합하게 인접하여 회전됨으로써 분말공급 호퍼(1)의 경사진 부분 및 측면에서 분말의 뭉침이 발생되는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 5에 분말충전노즐(2)의 확대단면도가 예시된 바와 같이, 상기 분말충전노즐(2)은 노즐 고정용 지지프레임(B/R)에 고정되게 설치되고, 이 분말충전노즐(2)의일측면에는 이물질제거용 필터장치(4)가 진공라인(L2)으로 연결되며, 상측에는 분말공급라인(L1)으로 상기 분말공급 호퍼(1)의 분말배출구(1a)에 연결된다.

상기 분말충전노즐(2)은 이중구조의 팁으로서 구성된 것으로서, 분말이 통과되는 내측 노즐팁(2a)과 진공압력이 작용되는 외측 노즐팁(2b)으로 구성된다.

이를 도 7의 분해단면도를 참조하여 좀더 구체적으로 살펴보면, 상기 분말충전노즐(2)의 노즐몸체(B)의 수직관로(B-1)에 내측노즐팁(2a)이 정렬 위치되고, 이후 외측노즐팁(2b)이 내측노즐팁(2a)으로 끼워지며, 다시 체결구(13)로 내측 및 외측노즐팁(2a, 2b)이 밀착 고정되고, 상기 노즐 몸체(B)는 지지프레임(B/R)에 볼트(B/T)로 나사 고정된다.

상기 내측노즐팁(2a)은 상기 분말공급라인(L1)이 연결되는 연결구(12a)가 나사 조립되는 상기 수직관로(B-1)의 상측과 대향하여 상기 수직관로(B-1)의 하측에서 상단부가 기밀상태로 밀착 조립되되, 길이방향의 동심원상으로 다수의 관통공(2d)을 형성한 중앙부분의 단차플랜지(2c)에 상기 외측노즐팁(2b)의 상단부가 단차상으로 밀착된 상태에서 상기 외측노즐팁(2b)의 외부 하측에서 끼움 되어 단차결합으로 상기 수직관로(B-1)에 나사조임되는 상기 체결구(13)에 의해 상기 외측노즐팁(2b) 상향으로 가압하여 상기 내측노즐팁(2a)이 수직관로(B-1)의 하부에 밀착된 상태로 에 조립된다.

따라서 직경이 다른 상기 내, 외측노즐팁(2a,2b)은 흡입관로(B-3)가 형성되며 상기 진공라인(L3)을 통하여 흡입되는 공기는 상기 흡입관로(B-3)를 통하여 상기 관통공(2d)을 경유하고 상기 노즐몸체(B)에 나사 조립되는 상기 진공라인(L2)의연결구(12)에 연통 되는 수평관로(B-2)를 통하여 흡입되도록 되어 있다.

특히, 상기 내측 노즐팁(2a)의 단부는 상기 외측 노즐팁(2b)의 단부 보다 크게 구성함으로서, 상기 내측 노즐팁(2a)의 단부에는 상기 흡입관로(B-3)에 의한 외측 노즐팁(2b)에 작용되는 진공압력이 작용된다. 이 진공압력의 작용에 의해서 분말공급라인(L1)으로부터 분말이 흡입되어 내측 노즐팁(2a)의 외부로 배출이 이루어진다. 즉, 진공라인(L2)에 작용되는 부압에 의해서 외측노즐팁(2b)에 진공압력이 작용되면 분말공급라인(L1)에 연통 되는 내측 노즐팁(2a)으로부터 분말이 배출되게 된다.

한편, 외측노즐팁(2b)에 작용되는 진공력에 의해 진공라인(L2)으로 흡입되는 일부의 분말은 이물질제거용 필터장치(4)(도1참조)에 의해 여과되면 도시되지 않은 수거통에 적층되어 재활용이 가능한 것이다.

미설명부호 12는 분말충전노즐(2)의 지지프레임(B/R)에 진공라인(L2)을 연결시켜주는 연결구이고, O/R은 상기 노즐몸체(B)의 관로에 끼움 되는 상기 내측노즐팁(2a)의 기밀을 위해 설치되는 오링을 도시한 것이다.

도 6은 상기 지지프레임(B/R)에 2개의 분말충전노즐(2)이 설치된 것을 예시한 단면도이다.

상기한 분말충전노즐(2)의 상부에는 분말공급라인(L1)이 연결구(12a)로 연결되고, 하부에는 분말이 충전될 분말충전케이스(C)를 밀폐시키는 밀폐용 패드(8)가 노즐고정용 지지프레임(B/R)에 지지 및 안내 가능하게 설치된다.

상기 밀폐용 패드(8)는 한 쌍의 안내봉(9)에 의해 지지프레임(B/R)에 지지및 안내되도록 멈춤구(stopper)(10)에 의해 이동 가능하게 고정되고, 상기 안내봉(9)에는 스프링(11)이 설치된다. 또한, 상기 멈춤구(10)는 안내봉(9)의 길이를 조절하는 역할을 하며, 이와 같은 안내봉(9)의 길이 조절에 의해서 충전량의 조절이 간편히 이루어질 수 있다.

상기 스프링(11)은 밀폐용 패드(8)가 분말충전케이스(C)로 눌려진 후 스프링(11)에 의해 본래의 위치로 용이하게 복귀되게 하는 역할을 한다. 그리고 밀폐용 패드(8)는 실리콘 고무(silicone rubber)로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 멈춤구(10)는 케이스(C)에 충전되는 분말의 양을 조절하는 역할을 하는 것으로서, 상기 멈춤구(10)를 고정시켜주는 볼트(10a)를 풀고 승강시킨 상태에서 다시 상기 볼트(10a)의 조임으로 상기 밀폐용 패드(8)를 안내하는 안내봉(9)의 길이를 짧게 또는 길게 안내되게 조절함으로써 분말충전케이스(C)에 충전되는 분말의 양을 조절하는 것이 가능하다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안의 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치의 작용을 설명한다.

본 고안의 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치는 분말충전케이스(C)에 충전될 분말을 분말공급 호퍼(1)에 공급하고 교반모터(6)로 소정속도로 회전시키는 한편, 공기압축기(5)를 작동시켜서 소정 압력의 공기로 진공발생기(3)를 작동시킨다. 이렇게 진공발생기(3)가 작동되면 소정의 진공압력이 진공라인(L3)에 발생되고, 진공라인(L2)을 통하여 분말충전노즐(2)을 작동시킨다.

상기 분말충전노즐(2)이 진공발생기(3)의 진공압력에 의해 작동되면 충전될분말이 분말공급 호퍼(1)의 분말 배출구(1a)를 통해서 배출되어 분말공급라인(L1)을 지나서 분말충전노즐(2)로 유입(공급)된다.

한편, 상기 분말공급 호퍼(1) 내의 직선의 하부 스크레이퍼(scraper)(7a)와 굴곡 경사진 형태를 갖는 측면 스크레이퍼(7b)로 구성된 교반수단이 교반모터(6)의 작동에 의해 소정 회전속도로 회전되므로 분말공급 호퍼(1) 내의 상부 내부연부와 측면에 형성된 분말 배출구(1a) 부근의 분말은 뭉침이 방지되는 상태가 된다.

상기 분말 배출구(1a)는 상기 분말공급 호퍼(1)의 측면에 형성함으로서 내부에 투입되는 분말의 자중에 의해 다져서 막힘이 없이 배출이 용이하게 된다.

이와 같은 상태에서 분말충전노즐(2)이 진공압력으로 작동하면 진공라인(L2)에 작용되는 부압의 진공력에 의해서 외측노즐팁(2b)에 진공압력이 작용되고, 이 외측노즐팁(2b)에 작용되는 진공압력은 분말공급라인(L1)에 연통 되는 내측 노즐팁(2a)으로부터 분말이 배출되게 하는 작용을 한다.

다시 말하면, 상기 분말공급 호퍼(1) 내의 분말이 뭉치는 현상을 방지하는 한편, 상기 진공발생기(3)에 의해 상기 분말충전노즐(2)의 노즐몸체(B)의 수평관로(B-2)를 통하여 공기를 흡입하게 되면 상기 분말충전노즐(2)의 내,외측노즐팁(2a,2b) 사이의 흡입관로(B-3)를 통하여 분말충전케이스(C)의 내부 공기를 흡입하게 된다. 그 결과 소정의 진공압에 의한 화장품 케이스(C)에 충전될 분말이 분말배출구(1a)를 통하여 배출된 후 분말공급라인(L1)을 지나서 분말충전노즐(2)의 수직관로(B-1)로 유입(공급)되어 내측노즐팁(2a)을 통해서 하부로 분말이 배출되는 것이다.

물론 분말충전노즐(2)의 하부에는 분말충전케이스(화장품 케이스)(C)가 놓여지고 밀폐용 패드(8)에 의해 화장품 케이스(C)의 상부는 밀폐가 되어 있는 상태이다.

상기 분말충전노즐(2)의 내측노즐팁(2a)을 통해서 소정 량의 분말이 노즐 하부에 위치된 분말충전케이스(C)로 소정 량의 분말이 투입되면 이 케이스를 밀폐시키고 있는 밀폐용 패드(8)에 의해 케이스 내의 분말이 소정 압력, 즉 상기 한 쌍의 안내봉(9)에 탄력 설치된 스프링(11)의 탄발력에 의하여 가압되어 상기 분말충전케이스(C) 내에 분말이 다져지는 상태로 충전되게 되는 것이다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 고안의 분말형 제품을 충전하는 장치는 분말공급 호퍼의 하부 측면방향에 배출구를 형성하고 교반수단으로서 분말공급 호퍼의 분말을 교반하며 진공장치의 작동으로 분말충전노즐을 작동시키고 밀폐용 패드로 충전될 케이스에 충전되는 분말을 간단히 가압시켜 케이스에 다진 상태로 분말을 충전시킴으로써 분말의 충전과 동시에 압축성형으로 단일공정에 의한 완제품의 제조가 가능한 효과를 갖는다.

Claims (6)

1. 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치를 구축함에 있어서,

   하부 측면에 분말배출구(1a)를 갖고 내부에 교반수단이 설치되는 분말공급 호퍼(1)와,

   진공발생기(3)에 의해 발생되는 진공압력으로 작동되며, 분말배출구(1a)에 연결되는 분말충전노즐(2)과,

   공기압축기(5)로 작동되는 진공발생기(3)로 구성된 것을 특징으로 하는 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 분말충전노즐(2)은 내측 노즐팁(2a)이 외측 노즐팁 (2b)에 수용되는 이중팁 노즐로 구성되고, 내측 노즐팁(2a)의 단부가 외측 노즐팁(2b)의 단부보다 크게 형성되되,

   상기 내측노즐팁(2a)은 길이방향의 동심원상으로 다수의 관통공(2d)을 형성한 중앙부분의 단차플랜지(2c)가 상기 외측노즐팁(2b)의 상부에서 단차결합된 상태에서 노즐몸체(B)에 관통되어 상기 분말배출구(1a)와 연결되는 수직관로(B-1)의 하측에 끼워져 기밀상태로 상부부분이 조립되고,

   상기 외측노즐팁(2b)은 하부 외측에서 단차 결합으로 끼워지는 체결구(13)가 상기 수직관로(B-1)에서 나사조립에 의한 상향 가압으로 상기 내측노즐팁(2a)과 외측노즐팁(2b)은 그 사이에 흡입관로(B-3)를 형성하여 상기 수직관로(B-1)에 연통 되며,

   상기 수직관로(B-1)는 상기 진공발생기(3)와 연결되는 상기 노즐몸체(B)의 수평관로(B-2)와 연통된 것을 특징으로 하는 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 진공발생기(3)와 분말 충전노즐(2) 사이에는 이물질 제거용 필터장치(4)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 교반수단은 분말공급 호퍼(1) 하부의 내주연부에 인접하여 배치되는 직선의 하부 스크레이퍼(7a)와, 하부 스크레이퍼(7a)와 대향 배치되며 분말공급호퍼(1)의 내주면의 굴곡 경사진 형태를 갖는 측면 스크레이퍼(7b)로 구성된 것을 특징으로 하는 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 분말 충전노즐(2)은 노즐고정용 지지프레임(B/R)에 고정되며, 이 노즐고정용 지지프레임(B/R)에는 밀폐용 패드(8)가 스프링(11)이 설치된 한 쌍의 안내봉(9)에 의해 지지프레임(B/R)에 지지 및 안내되며, 상기 안내봉(9)은 멈춤구(10)에 의해 승강높이를 조정자재로 설치된 것을 특징으로 하는 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 멈춤구(10)는 안내봉(9)의 길이를 조절함으로써 분말충전량 및 다짐정도를 조절하도록 된 것을 특징으로 하는 화장품 용기에 분말형 제품을 충전하는 장치.