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KR20060052844A - 캡을 포함하는 플라스틱 음료 병 - Google Patents

캡을 포함하는 플라스틱 음료 병 Download PDF

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KR20060052844A
KR20060052844A KR1020067001331A KR20067001331A KR20060052844A KR 20060052844 A KR20060052844 A KR 20060052844A KR 1020067001331 A KR1020067001331 A KR 1020067001331A KR 20067001331 A KR20067001331 A KR 20067001331A KR 20060052844 A KR20060052844 A KR 20060052844A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cap
neck
bottle
container neck
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020067001331A
Other languages
English (en)
Inventor
롤프 뮐레만
Original Assignee
에르엠 베타일리궁스 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에르엠 베타일리궁스 아게 filed Critical 에르엠 베타일리궁스 아게
Publication of KR20060052844A publication Critical patent/KR20060052844A/ko
Ceased legal-status Critical Current

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  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
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Abstract

그 내용물을 용기로 배출하는 캡(100)을 시일에 고정하여 용기 목부에 대해 밀봉시키기 위해, 캡(100)을 직접 용기 목부(1) 상에 막과 같은 방식으로 용접하는 것이 제안된다. 캡(100)은 자체의 원추형 부분이 용기 목부(1) 또는 용접 헤드(20)의 원추형 수용 공간(21)에 오차 없는 끼움 방식으로 클램핑되어 고정되도록 치수가 설정되어 구성된다. 캡(100)의 에지부(12)는 용기 목부의 단부면(4) 상에 용접된다.
캡, 시일, 용기 목부, 용접, 원추형 부분, 용접 헤드, 수용 공간, 에지부

Description

캡을 포함하는 플라스틱 음료 병{PLASTIC DRINKS BOTTLE WITH CAP}
본 발명은 목부 및 이 위에 구비된 시일(seal) 및 고체, 분말 또는 유체 형태의 물질이 안에 포함되어 병 내용물로 배출되는 알루미늄 캡을 포함하며 청구범위 제1항의 전제부의 특징을 포함하는 플라스틱 음료 병에 관한 것이다.
물질이 기본 물질에 첨가되기 전에 저장 가능한 상태로 보관되어 있는 알루미늄 캡이 수년 전부터 공지되어 있다. 이러한 공지된 예들 중 하나로서 캡내에 보관된 커피가 있으며, 상기 캡내에 보관된 커피에는 새로운 끓는 물이 흘려지게 된다.
비타민 함량이 높은 음료는 매우 제한된 상태로 보관되는데, 비타민은 열 또는 빛의 영향을 받아서 분해되기 때문이다. 따라서 상기 음료는 냉각된 상태로 보관 및 운반되어야 하는데, 이로 인해 가격이 높아지게 된다. 마찬가지로, 투명하지 않거나 또는 빛이 통하지 않는 병에 충전됨으로써 비용이 커지게 되며 미적인 외관이 방해된다. 이는 완전히 가압된 포장을 필요로 하기 때문이다.
제WO 00/27717호로부터 청구범위 제1항의 전제부의 특징을 포함하는 방법이 공지되어 있다. 여기에서는 상향 융기부를 포함하는 캡이 병 목부 상에 배치되고 그 위에서 시일로 클램핑(clamping)된 상태로 고정된다. 시일은 자체의 가요성 커 버 표면이 가압됨에 의해 캡이 파괴되어 내용물이 용기내로 배출될 수 있도록 구성된다.
유사하게 구성된 방법이 제WO 98/40289호로부터 이미 공지되어 있다. 그러나, 여기에서는 캡이 시일에 내장되어 있다. 시일은 캡을 절개하는 것을 가능케 하는 기구를 구비하고 있다. 이는 논리적으로 캡이 충전 작업으로 제공되기 전에 시일내로 배치되어 그 안에 고정되는 것을 필요로 한다. 이는 위생적 그리고 논리적인 이유로 인해 실제적으로 실행될 수 없다.
제WO 98/40289호에서는 캡이 비워진 후 시일이 제거되고 캡이 제거되어야 하지만, 제WO 01/36289호에 따른 방법에서는 용기에 시일을 구비시키는 것이 제안되며, 상기 시일은 관통부를 포함하며, 상기 관통부는 주둥이부에서 변위될 수 있고 동시에 관통부로서 그리고 밸브로서 작용한다.
또한, 최근 제GB-A-2'364'699호로부터 캡을 포함하는 시일이 공지되어 있으며, 상기 캡은 유리를 삽입한 상태에서 시일내에 그리고 용기 목부 상에 밀봉되어 고정되어야 한다.
최근 공지된 충전 장치에서는 높은 속도가 요구된다. 따라서, 충전 후 캡이 용기 목부 상에 배치되고 그 후 시일이 나사 고정되는 것은 고려될 수 없다. 상기 시간에 소위 이송 구간 상에서 운반도 이루어지므로, 시일이 캡 위에 놓여 나사 고정되기 전에, 느슨하게 배치된 캡이 분리되게 된다. 또한, 많은 음료의 경우 충전 시 거품이 발생되며, 이로 인해 마찬가지로 캡이 병 목부로부터 분리될 수 있다.
알루미늄 캡의 제작은 치수가 고도로 정확하도록 이루어진다. 이는 병 목부 의 구성에도 적용된다. 그러나, 이는 시일과 관련해서 문제가 된다. 따라서, 캡을 시일에 조립하는 것이 문제가 되며, 부득이하게 추가적 밀봉 수단, 예를 들면 연성 고무 밀봉링 삽입체 등이 요구된다. 이는 증가된 재료 비용을 야기하며, 상응하는 고 비용을 수반하는 추가적 조립 단계를 야기한다.
서두에 언급된 문제점을 해결하지 않고는 성공적인 시장 판매를 예상할 수 없다. 따라서, 발명자들은 본 발명에 따른 방법을 사용해서도 최근 공지된 충전 장치에서 질적 및 양적 손실 없이 충전 작업이 행해질 수 있도록 병 및 알루미늄 캡을 형성하는 목적을 설정하였다.
상기 목적 및 다른 목적은 청구범위 제1항에 한정된 플라스틱 음료 병을 통해 달성된다.
캡을 용기 목부에 직접 용접하는 것은 많은 추가적 장점을 가져온다. 용접을 통해, 그렇지 않다면 존재하게 되는 밀봉 문제점이 해결된다. 만일 그렇지 않다면 케첩 또는 기름성 물질과 같은 산화 위험 제품의 경우에만 일반적으로 사용되는 용접에 의해 고밀봉성이 이루어지며, 상기 고밀봉성에 의해 제품의 저장성이 향상될 뿐만 아니라, 그렇지 않다면 필요하게 되는 캡과 시일 사이의 밀봉 및 캡과 병 사이의 밀봉이 필요없게 된다.
캡의 오차 없는 끼움식 구성에 의해, 캡은 거품이 발생되는 음료를 통해 유동이 발생될 수 없도록 병 목부 상에 장착될 수 있다.
상기 오차 없는 끼움 방식은 용접 헤드의 수용부에 대한 클램핑 고정에 대해서도 사용될 수 있으며, 이를 통해 용접 스탬프(stamp)에 대한 친밀한 결합이 확실히 이루어진다. 용접이 이루어진 후 캡은 고정 장치 외부로 당겨진다. 용접이 비정상적으로 충분히 이루어지지 않았다면, 캡은 고정 장치에 유지되고 용접 결합되지 않은 병이 제거되게 된다.
첨부된 도면에는 2개의 본질적인 본 발명의 실시예가 도시되어 있으며, 이하의 설명에 의해 보다 상세히 설명된다.
도1a 내지 도1d는 캡의 융기부가 병 목부내로 돌출되어 있는 4개의 상이한 조립 단계로 된 병 목부 및 캡을 도시하는 도면이다.
도2a 내지 도2d는 캡의 융기부가 병 목부로부터 위쪽으로 돌출되어 있는 4개의 상이한 조립 단계로 된 병 목부 및 캡을 도시하는 도면이다.
도3a 및 도3b는 캡에 대한 확대도로서, 캡이 부분적으로 절개되어 있는 측면도 및 캡의 융기된 면에 대한 평면도이다.
도4는 캡의 대안적 형태에 대한 대각선 단면도이다.
도1a 내지 도1d 및 도2a 내지 도2d에는 병 목부가 도면 부호 "1"로 도시되어 있다. 일반적으로 병 목부는 용기 목부(1)로도 언급된다. 병 몸체 또는 용기 몸체가 본 발명에 따른 본질적인 부분이 아니며 임의로 구성될 수 있으므로, 용기 또는 병의 전체 부분이 도시되어 있는 것은 아니다.
마찬가지로, 시일의 구성도 관련된 사항이 아니므로 여기에 도시되지 않는 다. 시일에는 나사형 시일 또는 힌지형 시일이 있을 수 있으며, 병 목부 또는 용기 목부(1)와 시일 사이의 결합 장치는 사실상 모든 공지된 결합 형태를 포함하며, 예를 들면 나사, 비드(bead)식 결합 장치 또는 스파이크형 시일을 포함할 수 있다. 또한, 원칙적으로 용기 목부(1)의 횡단면에 있어서도 나사 결합에 한정되지 않는다면 임의의 형태가 구비될 수 있다.
그러나, 캡이 용기 목부(1)에 형태상 정확히 맞추어지는 것은 중요하다. 기본적으로 캡의 제작 시 가능한 한 작은 실시예가 요구되므로, 양호하게는 음료 병에 대해 일반적으로 작은 표준이 유지되며, 여기서 20mm 이상의 용기 목부 직경을 갖는 공지된 넓은 목부 병이 양호하다. 도면에는 외측 나선(2) 및 하측 유지 칼라(collar)(3)를 구비하는 이러한 표준형 병 목부가 도시되어 있으며, 상기 하측 유지 칼라(3)는 병에 대한 예비 성형품을 제작할 때 취입 성형기에 유지되기 위해 필요하다. 사출 성형 형태로 제작되는 병 목부는 형태상 매우 정밀하며 취입(blow) 공정 시 변형되지 않는다. 따라서, 이러한 병 목부의 크기의 공차는 매우 작다.
여기서 중요한 변수는 병 목부의 외경(da), 병 목부의 내경(di) 및 병 목부의 벽두께(w)이며, 이로써 병 목부의 벽두께(w)는 1/2(da-di)로 표현된다.
병 목부의 단부면(4)은 정확하게 형성되어야 한다. 여기서 병 목부의 단부면(4)의 편평함이 중요하다. 편평하지 않으면 밀봉이 악화되게 되며, 이는 이하에서 더 설명된다.
도3a 및 도3b를 참조하여 캡의 구조가 상세히 설명된다. 캡은 전체적으로 도 면 부호 "100"으로 도시된다. 캡은 2개의 박판으로 이루어지며, 하나의 박판은 편평한 표면(10)을 형성하고 다른 박판은 중앙 융기부를 구비하는 표면(11)을 형성한다. 상기 양 표면(10, 11)은 주연 에지부(12) 영역에서 서로 결합된다. 에지부(12) 영역에서 2개의 박판(10, 11)은 용접 또는 부착된다. 종종 상기 박판(10, 11)은 코팅된 알루미늄 박판이며, 용접은 본질적으로 코팅부의 용접 결합을 의미하며, 상기 코팅부의 용접 결합은 알루미늄 대 알루미늄 용접보다 본질적으로 더 낮은 온도에서 가능하다.
캡의 외경은 에지부의 직경에 상응하며 2rr에 해당된다. 상부 평행한 표면, 소위 중앙 융기부(13)의 직경은 이 융기부(13)의 높이와 함께 부수적인 역할을 한다. 원추형 경사진 벽(14)이 융기부(13)로부터 에지부(12)까지 하향으로 연장된다. 기울기는 상대적으로 급경사이며 양호하게는 에지부(12)의 수평면으로부터 대략 85ㅀ내지 60ㅀ의 각도로 상부쪽으로 경사져 연장된다. 상기 기울기는 경사지지 않은 용기 목부 상에 캡이 자동 배치되는 것을 용이하게 한다.
에지부(12)의 폭(b)은 용기 목부(1)의 단부벽면의 크기(w)와 상대적으로 정확하게 일치된다. 따라서 에지부(12)의 내경(re)은 용기 목부의 내경(di)과 일치한다. 상기 2개의 크기는 캡(100)이 용기 목부(1)에 오차 없는 끼움 방식으로 수용되도록 서로에 대해 맞추어진다. 이는 융기부를 구비하는 캡(100)이 용기 목부 내측면에 대해 배치될 때 자체 중량 하에 중심 설정되어 안으로 유입된다는 것을 의미하며, 이는 도1b에 도시되어 있다. 압력(D) 하에 캡은 단부 위치에 도달되며, 상기 단부 위치에서 캡은 용기 목부(1)에 클램핑되어 고정되고 캡의 에지부(12)는 용기 목부 단부면(4) 상에 배치되며, 이는 도1c에 도시되어 있다. 상기 단부 위치에서는 충전된 음료의 거품이 방지되며, 캡이 제거되는 것이 가능하지 않게 된다. 이는 또한 용기를 충전 스테이션으로부터 더욱 운반시켜 멀리 떨어진 위치에서 도1d에 부호로 도시된 바와 같이 용접을 실행하는 것을 가능케 한다.
이러한 배치는 종래의 병에 대한 캡의 배치와 동일하지 않다. 특히 캡이 블리스터(blister)로 구성되면, 상기 배치는 가능하지 않은데, 왜냐하면 이러한 경우 편평한 표면(10)만이 관통될 수 있기 때문이다. 따라서, 여기서 선택된 알루미늄 캡(100)에서는, 표면(10, 11)에 파선(15, 16)을 구비시키는 것이 제안된다(도3 참조). 상기 파선(15, 16)은 박판에서 홈의 형태로 된 압착된 얇은 지점의 구성으로 이루어지며, 상기 홈은 이에 상응하는 절단을 용이하게 한다. 파선(15, 16)은 적어도 주연 방향으로 3/4 연장되는 원형선으로 이루어지므로, 약화되지 않은 만곡 영역(17)이 유지되게 된다.
캡(100)은 용기 목부(1) 상에 유지되므로, 원형 파선(15, 16)을 편평한 측면(10) 뿐만 아니라 중앙 융기부(13)를 구비하는 측면 상에도 구비시키는 것이 중요하다. 이러한 경우 2개의 파선의 직경은 보다 큰 직경이 용기 내부 공간에 대해 보다 더 가깝게 위치되도록 선택된다.
상술된 방법은 확실하게 양호한 방법이다. 그러나, 소정의 경우, 특히 용기 목부 직경이 상대적으로 작은 경우, 도2a 내지 도2d에 도시된 바와 같은 변형예가 선택되어야 한다.
상술된 실시예에 있어서 용기 목부와 관련해서는, 도2a 내지 도2d에 따른 실시예에서도 도1a 내지 도1d에 따른 방법에서 언급된 바와 동일하게 적용된다. 도면 부호는 동일하게 유지된다. 캡의 중앙 융기부(13)는 용기 목부(1)로부터 상향으로 돌출된다. 따라서 본 방법은 상술된 방법과 상이하다. 오차 없는 끼움 방식은 캡(100)과 용기 목부(1) 사이에서 더 이상 필요하지 않고, 용접 헤드(20)와 캡(100) 사이에서 필요하다. 용접 헤드는 수용 공간(21)을 구비하며, 캡(100)은 상술된 실시예의 용기 목부(1)에서와 같이 상기 수용 공간(21)내로 오차 없는 끼움 방식으로 클램핑되어 수용된다. 캡이 수용 공간(21)에 고정되지 않으면, 캡은 치수면에서 오차가 생겨 이로부터 분리되게 된다. 이로 인해 자동 치수 조절이 이루어진다. 상기의 경우가 도2b에 도시되어 있다.
수용 공간(21) 주연 방향으로 전기 가열 링벽(2)이 가열 스탬프(22)로서 도시되어 있다. 상기 가열 스탬프(22)는 양호하게는 탄성 지지되며, 가압 위치에서 전기 접촉이 이루어진다. 이는, 칼라가 용기 목부 단부면(4) 상으로 가압되고 가열 스탬프(22)가 캡의 에지부(12) 상으로 가압되어 용접이 이루어질 때까지, 용접 헤드(20)가 용기 목부에 대해 가압됨으로써 이루어진다.
용접 헤드(20)가 상승되면, 캡(100)은 클램핑된 상태로 고정되어 있는 수용 공간(21) 외부로 당겨진다. 이러한 경우 병 목부와 캡 사이의 용접 결합부 상에는 인장력이 가해진다. 용접 결합이 정확히 이루어진 경우, 캡은 병 목부 상에 유지되며(도2d), 용접이 정확히 이루어지지 않은 경우 상기 인장력을 수용할 수 없어 캡은 파열된다. 이로 인해 또 다른 조절이 이루어지게 된다.
상술된 제1 방법은 적은 기계적 비용을 필요로 한다. 그럼에도 불구하고, 충전 장치에서 제2 변형예가 보다 더 적은 비용으로 구현될 수 있다. 그러나, 거품 음료에 대해 제2 변형예는 적합하지 않다.
공급되는 기질, 물질 또는 다른 첨가 물질의 배출량이 매우 상이할 수 있으므로, 2개의 표면(10', 11')에 상응하는 융기부(13', 13'')가 양쪽으로 구비되는 방법이 추가적으로 제안된다. 원칙적으로 상기 2개의 융기부(13', 13'')는 높이가 동일할 수 있다. 그러나, 양호하게는 상기 2개의 융기부(13', 13'')는 상이하게 구성될 수도 있다. 배치되는 시일의 구조에 따라, 시일의 유지 공간에는 보다 더 크거나 또는 보다 더 작은 융기부가 허용될 수도 있다. 상기 캡을 사용하는 경우에도, 캡은 이미 상술된 바와 같이 항상 병 목부 상에 중심 설정된 상태로 가압되어 용접된다. 상술된 치수 조건은 여기에서도 충족되어야 한다.
도면 부호 리스트
1: 용기 목부 또는 병 목부
2: 나선
3: 유지 칼라
4: 용기 목부 단부면
da: 병 목부의 외경
di: 병 목부의 내경
w: 병 목부의 벽두께
100: 캡
10: 편평한 표면
11: 중앙 융기부를 포함하는 표면
12: 에지부
13: 융기부
14: 경사진 벽
15: 파선
16: 파선
17: 만곡 영역
20: 용접 헤드
21: 원추형 수용 공간
22: 가열 스탬프

Claims (10)

  1. 목부 및 이 위에 구비된 시일 및 고체, 분말 또는 유체 형태의 물질이 안에 포함되어 병 내용물로 배출되는 알루미늄 캡을 포함하며, 상기 알루미늄캡은 용기 목부 위에 배치되며, 캡은 주연 에지부로 원추형으로 하향 연장되는 중앙 융기부를 포함하는 적어도 하나의 표면을 포함하는 플라스틱 음료 병에 있어서,
    캡의 주연 에지부의 외경은 용기 목부의 외경과 일치하며, 주연 에지부의 내경은 용기 목부의 내경과 오차 없는 끼움 방식으로 일치하며, 주연 에지부는 용기 에지부와 용접되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 음료 병.
  2. 제1항에 있어서, 캡은 용접된 상태에서 병 내측면에 대해 배치되는 자체의 표면 상에 파선이 구비되며, 상기 파선은 주연 방향으로 3/4 연장되는 적어도 하나의 원형선을 나타내며, 약화되지 않은 만곡 영역이 유지되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 음료 병.
  3. 제1항에 있어서, 캡은 적어도 하나의 중앙 융기부가 용기 목부 내로 돌출되도록 용접되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 음료 병.
  4. 제1항에 있어서, 캡은 일 측면상에서 편평한 표면을 포함하여, 캡의 편평한 표면이 병 내측면으로 위치되도록 용접되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 음료 병.
  5. 제1항에 있어서, 캡은 주연 에지부가 연장되어 있는 평면에 대한 융기부를 양 측면에서 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 음료 병.
  6. 제5항에 있어서, 상기 2개의 융기부는 주연 에지부가 연장되어 있는 평면으로부터 상이한 높이로 융기되어 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 음료 병.
  7. 제1항에 따른 특징을 포함하는 캡을 포함하는 플라스틱 음료 병을 밀봉하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 융기부를 포함하는 캡이 충전된 병 위에서 용기 목부의 내부를 향해 배치되며, 캡은 중력의 영향 하에 자동으로 용기 목부에 대해 중심 설정되며, 그 후 캡은 링형 용접 스탬프 또는 고주파 센서에 의해 용접되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 중심 설정된 캡은 캡의 에지가 용기 목부 상에 배치될 때까지 용기 목부내로 클램핑된 상태로 가압되며, 그 후 다음 스테이션에서 용접이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 및 제4항에 따른 특징을 포함하는 캡을 포함하는 플라스틱 음료 병을 밀봉하는 방법에 있어서,
    캡은 용접 헤드에 의해 편평한 표면이 용기 목부 상으로 배치되며, 용접 헤드는 용기 목부 위에 놓여지며, 용접 헤드는 원추형 수용부를 구비하며, 상기 원추형 수용부에서 캡은 최초에 용기 목부에 대해 중심 설정된 상태로 정렬되며 그 후 가압력이 증가된 상태에서 용접이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제7항에 있어서, 알루미늄 캡은 끼움 방식으로 용접 헤드에 클램핑되어 고정되며, 용접 후 캡은 원추형 수용부 외부로 당겨지며, 이와 동시에 용접의 조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
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