KR0153767B1 - 합성수지제 연신성형한 병 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

합성수지제 연신성형한 병(Bottle)

제1도는 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예를 실시하기에 적합한 가장 일반적인 폴리에틸렌테레프탈레이트제 병의 정면도.

제2도는 본 발명의 제1실시태양의 요부의 확대 종단면도에 있어서의 외측 윤곽선의 개략도.

제3도는 본 발명의 제2실시태양을 나타내는 요부의 확대 종단면도.

제4도는 본 발명의 제3실시예 및 제4실시예를 실시하기에 적합한 가장 일반적인 폴리에틸렌테레프탈레이트제 병의 정면도이다.

본 발명은 2축 연신 블로우 성형된 합성수지제 병(bottle)에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 다수의 병을 기립시켜 인접시켰을때 서로 접촉하는 부분의 구조에 관한 것이다.

2축 연신 블로우 성형된 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 등의 합성수지제병(이하, 연신 성형한 병이라 칭한다)은 주행 반송시키면서 내용액을 주입충전시켜 뚜껑으로 밀봉시키고 라벨을 점착시킨 다음 팩커에 의해 골판지 상자에 담겨진다.

연신 성형한 병의 대부분은 비교적 대형이다. 따라서, 내용액을 충전한 상태에서는 그 전체 중량이 상당히 크게된다.

하나의 병을 성형하는데 요하는 합성수지 재료의 양을 가능한한 적게하여 보다 저렴한 병을 성형하는 것이 바람직하다. 따라서, 연신 성형한 병은 패리손(parison)을 충분히 연신함으로써 성형된다. 따라서, 내용액 수납부분의 주체부분인 병의 몸통부의 두께는 극히 얇은 것으로 되어 있다.

충분히 패리손을 연신시킴으로서 성형된 연신 성형한 병에 있어서는 연신에 의한 내부 변형등이 원인으로 되어 반드시 정도(精度)가 높은 직립성(병을 수평면상에 기립시켰을때 병의 중심축의 수직선에 대한 경사각도가 크면 클수록 병의 직립성은 나쁘다)을 얻을 수가 있는 것이 아니며, 소수이긴 하나 경사진 자세에서 병은 기립한다. 특히 내열성 병으로서 성형된 연신 성형한 병의 경우는 이 직립성의 악화가 크게되는 경향이 있다.

상술한 바와같이, 연신성형한 병은 내용액을 충전한 경우, 중량이 크기 때문에 예컨데 평활한 평면상에 있어서도 활주이동 시킨때에는 상당한 접동 저항이 발생한다. 병의 주제부분인 몸통부의 육압(肉壓)이 적기 때문에 모통부에 강한 횡하중이 걸리면 용이하게 함몰변형을 발생한다. 병의 직립성이 양호하지 않기 때문에 다수의 연신성형한 병을 직립자세로 인접 배열하면, 인접한 연신성형한 병의 직접 접촉하는 몸통부 부분이 일정하지 않다.

병을 활주 반송하는 경우, 반송면과 연신성형한 병과의 사이에 발생하는 접동 저항력은 크다. 일정한 반송라인에 따라 인접 배열된 다수의 연신성형한 병을 후방으로부터 압압하여 반송면상을 활주 반송시키면, 인접 연신성형한 병과 접촉하고 있는 몸통부에 큰 횡하중이 작용한다. 몸통부 중앙부분은 횡하중에 대한 기계적인 강도가 반드시 충분한 것은 아니다. 관련 몸통부 중앙부분에 큰 횡하중이 작용하면, 몸통부 중앙부분에 함몰변형이 발생한다고 하는 결점을 발생한다. 또, 연신 성형한 병의 직립성은 반드시 양호한 것은 아니기 때문에 다수의 병을 인접시켜 압압활주 반송시킨 경우, 각 연신성형한 병의 기립이 불안정하게 된다. 따라서, 병의 정확한 위치 검출이 불가능하게 되기도 하고, 반송중의 병이 전도하여 처리작업을 중단하지 않으면 아니된다.

상술한 결점을 해소하기 위하여 종래의 이와 같은 종류의 연신 성형한 병에 있어서는 각(脚)부를 인접한 몸통부의 하단 부분인 몸통 하단부의 직경을 몸통부의 다른 부분에 비하여 충분히 크게하여, 연신 성형한 병이 인접 배열된 때에는 이 몸통 하단부에서 접촉할 수 있게 하였다. 큰 직경을 갖는 몸통 하단부가 각부에 근접하고 있으므로, 몸통 하단부는 비교적 기계강도가 크게 되어 있다. 다수의 병을 활주 반송하는 때에 작용하는 횡하중을 이러한 몸통 하단부에서 받는다. 몸통 하단부가 연신 성형한 병의 하단부에 위치하고 있기 때문에, 다수의 병이 활주 반송된 때에 접동 저항력과 압압 반송력에 의해 연신 성형한 병에 작용하는 전도시키려고 하는 모우먼트가 적게된다.

종래 기술에 있어서, 상술한 바와 같이, 몸통하단부를 큰 직경으로 하여 기립하여 인접배열시킨 연신 성형한 병을 몸통 하단부에서 접촉되도록 함으로서 다수의 연신성형한 병을 안정한 자세로 기립 활주 반송할 수 있다. 그러나, 최근 단위 시간당 액 충전 등의 처리가 행하여지는 연신 성형한 병의 수가 많아지고 있다.

이 때문에 기립 인접한 상태에서 압압 활주 반송할 때에 몸통 하단부에 작용하는 횡하중이 보다 강력하게 된다.

따라서, 이 몸통 하단부의 횡하중에 대한 기계적인 내구력의 증대가 요망되는 바와 같이 되고 있다.

이 요망에 대한 가장 간단한 대응책은 몸통 하단부의 두꺼운 두께를 충분히 크게 하는 것이다. 그러나, 이와 같이 몸통 하단부의 두꺼운 두께를 증대시키면 이 증대분 만큼 하나의 연신성형한 병을 성형하는데 요하는 유효한 합성수지 재료가 증대하게 되고, 연신성형한 병의 가격을 증대시키기 때문에 이와 같은 대응책은 바람직하지 않다.

상술한 요망을 만족하는 종래기술의 가장 유효하다고 생각되는 대응책은 연신 성형한 병을 2축 연신 블로우 성형할 때에 연신성형한 병의 두께를 제어하여, 그 몸통 하단부의 두꺼운 두께를 다른 몸통부 부분의 두꺼운 두께보다도 크게하는 수단이다. 이 종래 수단은 실질적으로는 몸통 하단부의 두꺼운 두께를 증대함으로써 몸통 하단부의 기계적 강도의 증대를 도모하는 것이다. 이 종래 수단에서는, 몸통 하단부의 기계적 강도의 증대효과를 얻는 것은 가능하다. 그러나, 몸통하단부의 두꺼운 두께를 증대한 만큼 몸통부의 다른 부분의 두께가 감소하게 된다.

이 때문에 용기로서 연신 성형한 병이 구비해야할 기본적인 기능, 예컨대, 몸통부의 종하중에 대한 내구성, 다른 몸통부의 횡하중에 대한 내구성, 취급시에 있어서 괵지력(

持力)에 대한 몸통부의 형상 안정성, 내열병에 있어서 감압 흡수 변형의 일정성 및 안정성등이 대폭 저하한다고 하는 중대한 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래기술에 있어서의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 주목적은 몸통부의 다른 부분의 두꺼운 두께를 감소시킴 없이 또한, 하나의 병을 성형하는데 요하는 합성수지 재료를 증대시킴이 없이, 몸통하단부의 횡하중에 대한 기계적 강도를 대폭 증대시킴에 있다.

본 발명은 몸통부, 상기 몸통부와 몸통부의 각부와의 연접부분인 몸통하단부를 갖는 합성수지제 2축 연신 블로우 성형한 병에 있어서, 상기 몸통 하단부의 직경이 병의 최대 직경으로 되어 있으며, 상기 몸통하단부에 주위 리브돌기가 팽출하여 있으며, 상기 주위 리브돌기의 상하부분이 테이퍼 벽모양의 리브벽으로 되어있다.

몸통부 주체 부분이라 함은 오로지 내용액을 수납 유지하기 위한 기능을 하는 부분을 나타낸다. 예컨대 내열성 병의 경우에는 몸통부 주체부분이라 함은 감압 흡수를 위한 흡수 패널벽이 형성된 몸통부 부분이다. 일반적인 개념으로서는 몸통부 주체 부분이라 함은 몸통부를 포함하는 저부와의 연접부분이기 때문에 견부와의 연접부분을 제거한 거의 균일한 직경으로 된 부분을 나타내고 있다.

본 발명에 있어서는 하나의 주위 리브돌기를 설치하는 것에 한정되지 않는다. 홈폭의 작음, 즉 하나의 주위 리브의 종폭에 비하여 홈폭이 충분히 작은 주위 오목홈(凹溝)를 주위 리브돌기와 주위 리브돌기의 사이에 위치시킴으로서 다수의 주위 리브돌기를 병렬하여 설치하여도 좋다.

주위 리브돌기는 몸통 하단부로부터 팽출하여 설치되어 있다. 따라서, 각 연신 성형한 병은 그 주위 리브돌기가 당접된 상태에서 기립 인접하는 것으로 된다. 연신 성형한 병의 활주 반송중에 상류측의 연신 성형한 병으로부터 인접하는 연신성형한 병에 작용하는 압압 반송을 위한 압압력은 그 주위 리브돌기에 직접 작용하는 것으로 된다.

이와 같이, 인접하는 연신성형한 병으로 부터의 압압력을 직접 막아내는 주위 리브돌기는 상하에 테이퍼벽 모양의 리브벽을 가진 구조로 되어 있기 때문에 이 리브벽이 보강 리브로서 기능한다. 따라서, 인접하는 연신 성형한 병으로부터 작용하는 압압력을 충분한 기계적 강도로서 막아내는 것으로 되어 몸통 하단부 전체의 횡하중에 대한 기계적 내구력을 대폭 높이고 있다.

다수의 주위 리브돌기를 병렬 설치한 경우는 보강 리브로서 기능하는 리브벽의 수가 증대하게 되고, 더욱이 몸통 하단부의 횡하중에 대한 기계적 내구력을 증대시킬 수 있다.

주위 리브돌기를 복수 병렬 설치하는 경우에, 주위 리브돌기 사이에 위치하는 주위 오목한 홈의 홈쪽을 각 주위 리브돌기의 폭보다도 충분히 작게한 이유는 인접하는 일방의 연신성형한 병의 주위 리브돌기가 다른 일방의 연신 성형한 병의 주위 리브돌기 위에 놓여지고 이외에 일방의 연신성형한 병의 반송중의 자세가 크게 경사하는 것을 방지하기 위함이다.

본 발명을 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 제1실시태양 및 제2실시태양의 주위 리브돌기를 설비하기에 적합한 병의 일예를 보인 것이다.

도면중 번호(1)는 2축 연신 블로우 성형된 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지제 병을 나타낸다. 병(1)은 약 1-1.5리터의 용적을 갖는다. 병(1)은 몸통부(2)와 각부(7)을 포함하고 있다. 몸통부(2)의 중앙으로부터 하부에 걸쳐서 통벽 부분에는 다수의 종방향 길이의 흡수 패널벽(3)이 주위 방향으로 병렬하여 설치되어 있다.

약 85℃의 고온으로 가열시킨 내용액을 병(1)에 충전 밀봉하여 냉각시켰을 때 병(1)내부에 발생하는 감압은 흡수 패널벽(3)의 함몰변형에 의하여 흡수된다.

몸통 하단부(4)의 직경은 병에 있어서 가장 크게 되어 있다. 몸통 하단부(4)를 포함하는 몸통부(2)의 두꺼운 두께는 두꺼운 두께 조정수단을 실시함없이 균일하게 0.4mm이다.

제2도는 몸통 하단부(4)에 하나의 주위 리브돌기(5)를 팽출하여 주위에 설치한 실시태양의 일부 확대 종단면에 있어서 외측 윤곽선을 나타낸다. 주위 리브돌기(5)는 테이퍼 통벽으로된 상하 양단면벽의 리브벽(5a)을 갖고 있다. 제2도중 파선은 종래기술을 나타낸다. 본 발명의 주위 리브돌기(5)는 종래기술과 같이 몸통 하단부(4)의 외주면과 평탄하게 연속하는 일련의 곡면의 일부로서 형성된 것은 아니다. 본 발명의 주위 리브돌기(5)에 있어서는 가장 큰 직경으로 된 부분을 주위 리브돌기(5)로서 잔존시키고, 몸통 하단부(4)의 주위 리브돌기(5)이외의 부분의 직경을 감소시키고 있다. 본 발명의 제1실시예의 주위 리브돌기(5)의 높이는 비교적 크게되어 있다. 주위 리브돌기(5)를 설치함에 의하여 몸통 하단부(4)의 직경이 불필요하게 증대하는 것을 방지하기 위함이다. 주위 리브돌기(5)의 높이를 비교적 크게한 것은 기립자세에 다소의 경사가 변하였다 하여도 압압 인접한 병(1)이 항상 이 주위 리브돌기(5)와 같이 당접하여 일치할 수 있도록 하기 위함이다.

제2도에 도시하는 제1실시 태양에 있어서, 5kg의 횡하중을 병에 걸었을때 몸통 하단부(4)의 직경 방향으로의 변위량은 1.20mm였다. 한편, 몸통 하단부(4)에 주위 리브돌기(5)를 설치하지 않은 병에 5kg의 횡하중을 걸었을때 몸통 하단부(4)의 직경 방향으로의 변위량은 1.50mm였다. 본 발명의 제1실시태양에 의하면, 몸통 하단부(4)의 직경 방향으로의 변위량을 대폭 감소시킬 수 있음과 동시에 좌굴 변형의 발생을 전무로 할 수가 있다.

제3도는 2개의 주위 리브돌기(5)가 병렬하여 설치된 제2실시태양을 보인 것이다. 각 리브돌기(5)의 높이는 제2도에 표시한 제1실시태양 주위 리브돌기(5)의 높이 보다도 큰 값으로 되어 있다.

제3도에 도시된 제2실시태양의 병에 대하여 상기와 같은 조건에서 횡하중 시험을 했다. 몸통 하단부(4)의 직경 방향으로의 변위량은 1.09 내지 1.12mm이며, 그 변위량을 더욱 대폭으로 감소시킬 수 있고, 좌굴 변형의 발생도 전무로 할 수가 있었다.

두꺼운 두께 조정 수단에 의하여 몸통 하단부(4)의 두꺼운 두께를 조정한 병의 몸통 하단부(4)의 두꺼운 두께는 0.55mm이고, 본 발명의 병(1)의 두꺼운 두께에 비하여 0.15mm나 크게 되었다. 따라서, 병에 대하여 상술한 횡하중 시험을 행하였을때 몸통하단부의 직경 방향으로의 변위량은 1.13mm였으며, 병은 우수한 내구성을 발휘하였다. 그러나, 상술한 바와 같이 몸통 하단부(4)이외의 몸통부(2)의 두꺼운 두께가 적기 때문에 병 전체의 용기로서의 기능이 열화한 것으로 되었다.

다음으로, 본 발명의 제3실시태양을 설명한다. 본 실시태양에 있어서는 합성수지제의 2축 연신 블로우 성형된 병의 몸통부 주체부 부분의 상단인 몸통 상단부와 몸통부의 각부와의 연접부분인 몸통 하단부를, 병의 최대 직경부분으로 한다. 몸통 상단부의 직경과 몸통 하단부의 직경은 같은 값을 갖는다. 이들 몸통 상단부와 몸통 하단부의 양측에 주위 리브돌기가 팽출하여 주설되어 있다.

주위 리브돌기는 몸통부의 상하 두곳에 설치되어 있다. 따라서, 인접하는 병으로부터 병에 작용하는 반송을 위한 압압력은 상하로 분산된다. 이 때문에 하나의 주위 리브돌기에 작용하는 횡하중이 반감되기 때문에 병 전체로서 보다 높은 횡하중에 대한 기계적 내구력이 발휘된다.

몸통부의 주체부분의 상하 양단에 최대 직경으로된 주위 리브돌기가 위치되어 있다. 따라서, 병이 압압 연접했을때 병은 반드시 상하 양 주위 리브돌기에서 압접한다. 횡하중에 약한 몸통부의 주위 리브돌기 이외의 부분이 직접 압접하여 상기 부분이 함몰 변형하는 것을 확실하게 방지하고 있다.

압압 인접된 병은 상술한 바와 같이 반드시 상하의 양 주위 리브에서 압접하여 만난다. 따라서, 예컨데 직립성이 나쁜병이 압접되어도 이 병의 전후의 병에 의하여 4점 지지하는 것으로 되기 때문에 각 병의 압압 활주 반송시의 자세를 안정한 일정의 상태로 유지할 수 있다.

제4도는 본 발명의 제3실시태양의 주위 리브돌기를 설비하기에 적합한 병의 대표예를 나타낸 것이다. 몸통부(2)의 주체 부분의 상단인 몸통 상단부(8)의 직경이 병에 있어서 최대로 되어 있으며, 몸통부(2)의 주체 부분의 하단인 몸통 하단부(4)의 직경과 동일하게 되어 있는 것을 제외하고 제1도에 도시한 병과 동일하다.

제4도에 도시한 병의 몸통 하단부(4)에, 제2도에 도시한 바와 같이 하나의 주위 리브돌기(5)를 팽출 상태로 주위에 설치한다. 이 제3실시예의 경우, 실제 측정에 의하면, 5kg의 횡하중을 걸었을 때에 있어서 몸통 상단부(8) 및 하단부(4)의 직경 방향으로의 변위량은 평균하여 0.6mm로 되었다. 주위 리브돌기(5)를 설비함이 없이 병에 5kg의 횡하중을 걸었을 때에 있어서 몸통 상단부 및 하단부의 변위량은 1.50mm였다. 따라서, 본 발명의 제3실시예에 의하면 몸통 하단부(4)의 직경 방향으로의 변위량을 더욱 대폭적으로 감소시킬 수가 있음과 동시에 좌굴 변형의 발생을 전무로 할 수가 있었다.

다음으로, 본 발명의 제4실시예에 대하여 설명한다. 제4도에 도시한 병의 몸통하단부(4)에 제3도에 도시한 바와 같이 2개의 주위 리브돌기(5)를 병렬하여 설치한다. 제4도에 도시한 병의 몸통 상단부(8)에 2개의 주위 리브돌기(5)를 병렬하여 설치한다. 각 주위 리브돌기(5)의 높이는 제2도에 도시한 주위 리브돌기(5)의 높이 보다도 작다. 그러나, 주위 리브돌기(5)의 합계 높이는 제3실시태양의 주위 리브돌기(5)의 높이보다도 큰 값으로 되어 있다.

제4실시태양의 병에 대하여, 상기와 같은 조건에서 횡하중 시험을 행하였다. 몸통 하단부(4)의 직경방향으로의 변위량은 0.54 내지 0.56mm이고, 그 변위량을 더욱 대폭적으로 감소시킬 수 있으며, 좌굴 변형의 발생도 전무로 할 수가 있었다.

본 발명의 병은 상술한 구조를 갖고 있기 때문에 하기에 표시하는 효과를 얻을 수 있다.

주위 리브돌기가 보강 리브로서 기능한다. 따라서, 몸통 하단부(및 몸통 상단부)의 횡하중에 대한 기계적 내구력이 대폭 증대된다. 따라서, 병을 압압 활주 반송하는때에 있어서 몸통 하단부(및 몸통 상단부)의 좌굴 변형의 발생을 방지할 수 있다.

주위 리브돌기는 몸통 하단부(및 몸통 상단부)의 대략 동일한 두께의 벽을 굴곡하여 돌출 성형한 것이다. 따라서, 몸통 하단부(및 몸통 상단부)의 두꺼운 두께를 부분적으로 증대시켜 돌출시킬 필요가 없다.

따라서, 병의 몸통부의 다른 부분의 두꺼운 두께를 감소시켜 병이 용기로서 구비할 수 있는 기본적인 기능을 저하시키는 결점을 발생하지 않는다. 몸통 하단부(및 몸통 상단부)의 두꺼운 두께를 부분적으로 증대시키기 위한 새로운 합성수지 재료의 추가가 없기 때문에 병 성형을 위한 재료 비용의 증가에 의하여 병 단가의 높은 증가를 발생하지 않는다.

병 몸통부의 두꺼운 두께를 균일하게한 그대로 성형할 수 있기 때문에 두꺼운 두께 조정 수단이 불필요하다. 따라서, 병 전체로서의 성형조작이 간단하게 된다.

기립하여 인접하는 병의 당접부분은 주위 리브돌기에 특정된다. 따라서, 병의 반송력으로서의 압압력의 전달형태가 일정화되고, 이에 의하여 압압되어 활주 반송되는 병의 자세가 안정하다.

Claims (5)

1. 몸통부(2)와 상기 몸통부(2)와 몸통부(2)의 각부(7)와의 연접부분인 몸통하단부(4)를 갖는 합성수지제 2축 연신 블로우 성형한 병(bottle)(1)에 있어서, 상기 몸통 하단부(4)의 직경을 병의 최대 직경으로 형성하고, 상기 몸통 하단부(4)에 주위 리브돌기(5)를 팽출하여 형성시키고, 상기 주위 리브돌기(5)의 상하부분을 테이퍼 벽 모양의 리브벽(5a)으로 구성시킨 것을 특징으로 하는 합성수지제 연신성형한 병.
2. 제1항에 있어서, 다수의 주위 리브돌기(5)를 병렬하여 형성시키고, 각각의 주위 리브돌기(5)의 사이에는 홈폭이 작은 주위 오목홈(凹溝)(6)을 형성시킨 것을 특징으로 하는 합성수지제 연신성형한 병.
3. 제1항에 있어서, 몸통 상단부(8)의 직경을 병의 최대 직경으로 형성하고, 몸통 상단부(8)의 직경과 몸통 하단부(4)의 직경을 동일하게 형성하고, 몸통 상단부(8)에 주위 리브돌기(5)를 팽출하여 형성시키고, 상기 주위 리브돌기(5)의 상하 부분을 테이퍼 벽 모양의 리브벽(5a)으로 구성시킨 것을 특징으로 하는 합성수지제 연신성형한 병.
4. 제3항에 있어서, 다수의 주위 리브돌기(5)를 병렬하여 형성시키고, 각각의 주위 리브돌기(5)의 사이에는 홈폭이 작은 주위 오목홈(6)을 형성시킨 것을 특징으로 하는 합성수지제 연신성형한 병.
5. 제1항에 있어서, 상기 합성수지를 폴리에틸렌테레프탈레이트로 한 것을 특징으로 하는 합성수지제 연신성형한 병.

Images