KR100426900B1 - 플라스틱접합관결합장치 - Google Patents

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Abstract

플라스틱 용기부, 특히 필름형 플라스틱 재료로 이루어진 용기부와의 결합을 위한 플라스틱 접합관 결합장치는 배출통로(3)를 형성하는 목부(1) 주변으로 연장되며, 접합 모서리 또는 면을 갖는 적어도 하나의 접합리브(4, 14)를 포함한다. 접합 모서리는 리브 베이스보다 작은 치수를 가지며, 원주방향과 수직방향으로 형성되는 접합리브(4)의 리브 베이스부(6) 상에 형성된 접합 플래시(7)에 제공된다.

Description

플라스틱 접합관 결합장치
접합관 결합장치는 치수적으로 안정한 플라스틱 성형품(molding)이므로, 용기부의 필름 재료의 탄성에 기인하여 상이한 플라스틱 재료들을 서로 접합할 때 상기 필름 재료는 과열 등으로 인하여 접합 영역을 따라 파열하는 어려움이 야기된다. 이것은 양호한 열전달 또는 과열방지를 위하여 접합관 결합장치 상에 가능한 한 얇은 두께의 벽부로서의 접합 리브(welding rib)를 형성하는 것이 근본적으로 바람직한 이유이다. 그러나, 얇은 벽부의 접합 리브들은 필름 재료에 노치 민감형(notch-sensitive) 접합 영역을 형성할 수 있다. 접합관 결합장치의 후벽(backgroud wall)의 전방에 접합을 실행하여 접합동안 필름재료가 상기 후벽과 접촉상태로 될 수 있고 또한 후벽에 의하여 지지된다는 것은 이미 제안되어져 있다. 이러한 방법의 단점은 접합 영역으로부터 열이 전도된다는 것이며 따라서 필름 재료가 과열된다는 위험이 있다.
본 발명은 플라스틱 용기부(container part)에 접할하기 위한 플라스틱 재료로 이루어진 접합관 결합장치(weld spout attachment)에 관한 것으로서, 특히 예를 들어, 액체 또는 가루 세제의 저장에 적합한 필름형 플라스틱 재료로 이루어진 리필 백(refill bag) 형태의 용기부에 연결하기 위한 접합관 결합장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 제작된 접합관 결합장치의 전면(좌측부) 및 길이방향의 단면(우측부)을 나타낸 도면.
도 2는 측면도 형태로 도 1의 접합관 결합장치와 유사하게 표현한 접합관 결합장치의 도면.
도 3은 도 l에 따른 접합관 결합장치를 상부에서 본 도면.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접합관 결합장치를 상부에서 본 도면.
도 5는 도 4에 따른 접합관 결합장치를 부분 측단면도 형태로 나타낸 도면.
도 6은 도 4에 따른 접합관 결합장치를 하부에서 본 도면.
본 발명의 목적은 비용면에서 효과적인 제조가 가능하며 문제발생 없이 공정을 진행할 수 있는 상술한 바와 같은 형태의 플라스틱 접합관 결합장치를 제공하는데 있다. 특히, 본 발명의 목적은 접합과정 및 추후 사용시 필름 재료의 벗겨짐을 방지하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 플라스틱 용기부, 특히 필름 형태의 플라스틱 재료로 이루어진 용기부에 대한 접합에 적합한 접합관 결합장치는 배출 통로를 형성하고 접합 리브의 리브 베이스부 상에 일체로 형성된 접합 플래쉬 상에 제공된 접합 모서리를 가지며 원주방향에 수직방향으로 이루어지며 리브 베이스부보다 작은 치수를 갖는 목부의 원주면에서 연장된 적어도 하나의 접합 리브를 포함한다.
따라서, 각 접합 리브는 좁고 얇은 벽형태의 접합 웹(welding web) 또는 접합 플래시(flash)가 일체로 형성된 만곡진 원주 표면을 가지는 비교적 두꺼운 벽형태의 리브 베이스(rib base)부로 구성되고, 그의 외주연 에지는 접합 에지 또는 접합면을 형성한다. 접합 플래시의 얇은 벽구조로 인하여, 접합시 필름의 온도는 필름재료의 과열이 효과적으로 방지되는 정도로 쉽게 유지될 수 있다. 접합 플래시가 접합동안 실질적으로 없어지는 정도로 용융되도록 접합이 조절되어 견고한 접합 연결부가 얻어지고, 이에 의해서 필름재료의 지지 접촉부는 리브 베이스부의 둥근 상대적으로 넓은 외주연면을 갖는다. 이 결과, 용접 및 추후 사용하는 과정에서 접합관 결합장치와 필름 백(film bag) 사이에 발생하는 힘은 어떠한 노치효과없이실질적인 정도로 용접영역에서 전달될 수 있다. 따라서, 매우 간단한 수단에 의한 필름 재료의 벗겨짐을 방지하는 효과적인 장치는 본 발명에 의하여 달성될 수 있다. 접합관 결합장치의 리브 베이스부는 접합 작업에 관련되지 않고 단지 간접 방식에만 관련되므로, 접합구역으로부터의 양호한 열전달에 대해서는 최적화할 수 있어 접합구역의 영역에서 크랙의 형성을 방지하는 다른 효과적인 수단이다. 특히, 각 접합리브에는 냉각핀과 같은 넓은 열전도 표면을 제공할 수 있다. 얇은 벽구조의 격벽(partition)은 안정성을 증가시키기 위하여 인접하는 접합리브들 사이에 제공할 수 있고, 격벽은 서로에 대한 접합리브들의 반경방향 및 측방향 위치를 고정시킨다. 더 나아가, 본 발명에 따른 접합관 결합장치는 축 평면(axial plane), 특히 축중심 평면을 따라 분리될 수 있으며, 각 분리부분은 배출통로를 포함한다. 각 분리부분은 분리형 용기부에 접합될 수 있고 2개의 분리부분들은 서로 결합될 수 있어, 외부 형상은 본 발명에 따른 단일의 접합관 결합장치의 외부 형상과 일치하게 된다.
본 발명은 실시예와 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명되어 진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접합관 결합장치는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같이 치수적으로 안정한 플라스틱 재료로 이루어진 일체로 형성된 부재로서, 접합관 결합장치는 미리 제조된 용기부(도시되지 않음)의 슬롯형(slot like) 개구에 삽입될 수 있으며, 용접 예를 들어 고주파 용접 등을 통하여 용기부에 영구적으로 연결될 수 있다. 특히, 용기부는 필름형태의 플라스틱 재료로 제조되므로, 예를 들어 액체 또는 가루 세제 저장용 보충백(refill bag)으로 사용될 수 있어 폐기량을 최소화시킨다. 비록, 접합관 결합장치와 용기부 간의 영구적인 접속은 용접에 의하여 일반적으로 이루어지지만, 고온 밀봉(hot sealing)과 같은 열전도를 이용한 다른 방법 또는 접착본딩으로도 이루어질 수 있다. 본 발명은 플라스틱 재료 또는 상술한 바와 같은 제품에 한정되는 것이 아니고, 대신에 유사한 장점을 갖고 다른 제품들에 사용하는 것을 허용하며, 여기서 유연한 플라스틱 재료가 실질적으로 한 라인을 따라서 치수적으로 안정한 플라스틱 재료에 연결되는 것이 바람직하다는 것을 인식하여야 한다.
본 발명의 제1실시예를 도시한 도 1 내지 도 3에 따른 접합관 결합장치는 관통통로(through passage)(3)가 축방향으로 관통하여 연장하는 적절한 축 연장부를갖는 실질적인 관형 목부(tubular neck portion)(1)를 포함한다. 관통통로(3)는, 접합관 결합장치가 용기부(도시되지 않음)에 접속될 때, 용기부의 내부와 대기 사이의 연결을 제공한다.
축종단에 인접한 목부(1)의 외주연부에는 관통통로(3)를 밀폐시키기 위한 스크류 밀폐 캡(도시되지 않음)이 나사결합될 수 있는 나선부(2)가 형성될 수 있다. 스크류 나선부(2) 대신에 프레스 작동에 의해 밀폐캡을 접합관 결합장치에 견고한 상태로 고정시키기 위하여 클램핑 칼라(clamping collar)가 목부(1) 상에 제공될 수 있다.
다른 축 종단에 인접한 목부(1)의 일부를 따라서 하나 이상의, 본 실시예의 경우에서는, 4개의 접합리브(4)가 축상의 소정간격으로 서로에 대해 평행하게 형성된다. 각 접합리브(4)는 접합관 결합장치의 길이방향의 중심선에 대한 방사상 평면에 배치되고, 상대적으로 두꺼운 벽형태의 리브 베이스부(6) 뿐만 아니라 상기 리브 베이스부의 외주연면 또는 림(rim) 상에 형성된 접합 플래시(welding flash; 7)를 포함한다. 접합 플래시(7)는 두꺼운 벽형태의 리브 베이스부(6)의 방사상 평면에 배치된다.
접합 플래시(7)는 방사상 및 축상의 방향에서 리브 베이스부(6)의 치수보다 실질적으로 더 작은 치수를 갖는다. 특히, 접합 플래시(7)는 리브 베이스부(6)보다 얇은 두께를 갖는다. 리브 베이스부(6)의 두께에 대한 접합 플래시(7)의 두께는 1:10 내지 1:3이고, 바람직하게는 1:5이므로, 접합시 노치효과 및 크랙을 효과적으로 방지한다는 것을 알게 된다.
접합 플래시(7)는 외주 범위의 전체 길이를 따라서 동일한 치수를 가질 수 있다. 반대로, 도 3을 통하여 보다 명백한 바와 같이, 각 접합리브(4)의 리브 베이스부(6)는 접합관 결합장치의 목부(1)에 대해 대각선상으로 대향되고 방사상의 평면에서 모서리가 날카로운 형태로 테이퍼진 한 쌍의 구역(A, B)들을 포함할 수 있다. 구역(A, B)들은 그들의 외주면에 의하여 목부(1)에 접선형태로 합쳐지고 접합관 결합장치가 필름 백에 제공된 슬롯 형태의 개구 내로 삽입될 때, 용접에 의하여 부착되어지는 필름 백의 변이(transition)를 최소화하는 연속적인 노치효과를 제공한다.
도 1에 나타난 바와 같이, 축 중심면에 위치한 격벽(5)은 목부(1)의 지름 위치로부터 반경방향의 외측으로 돌출하고, 각 접합리브(4)의 모서리가 날카로운 부분(A, B)의 중심을 통과한다. 격벽(5)은 인접하는 접합리브(4) 사이에 지지벽을 형성하며, 이 지지벽은 접합 또는 추후 사용시 발생되는 응력에 노출될 때 목부(1)에 대하여 설정된 반경 및 축방향 위치들을 지지하는 효과를 갖는다. 격벽(5)와 안정효과로 인하여 리브 베이스부(6)의 두께는 용접에 의하여 부착되어지는 필름재료를 위한 양호한 지지특성을 동시에 보장하는 반면 용접영역으로부터의 열의 최적 이동을 위하여 설계될 수 있다. 격벽(5)은 접합리브(4)들의 노출된 표면을 단지 비현실적으로 감소시키도록 바람직하게 얇은 두께를 가지며, 이에 의해서 접합리브(4)를 통한 열전달은 실질적으로 영향을 받지 않는다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에서, 격벽(5)은, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 각 접합리브(4)의 리브 베이스부(6)보다 다소 짧은 목부(1)에서부터 반경 길이를 가지고 끝난다. 필요한 경우, 격벽은 접합리브(4)들의 영역 내로 연장하기 전에 용접에 의하여 부착되어질 필름재료들을 지지하기 위하여 적절한 짧은 길이로 접합리브(4)들을 지나 반경방향의 외측으로 연장될 수 있다. 더 나아가, 외측으로 돌출된 격벽의 일부는 접합리브들 내에 위치한 부분들 보다 얇은 두께를 가져야 한다.
본 발명에 따른 플라스틱 접합관 결합장치의 다른 실시예가 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다. 본 실시예는 접합관 결합장치가 축 평면, 바람직하게는 상술한 바와 같은 실시예의 격벽(5)의 평면 내에서 나누어진다는 점에서 도 1 내지 도 3에서 이미 설명되고 도시된 실시예와는 실질적으로 다르다. 이것은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 형상면에서 미러-대칭인 2개와 반쪽(half)을 형성한다.
각 반쪽(10)은 상술한 실시예의 목부(1)를 축방향으로 양분할 때 목부의 형상과 동일한 단면을 갖는 목부(11)를 포함한다. 각 반쪽(10)은 리브 베이스부(16)들을 갖는 접합리브(14)들의 대응부분 및 접합 플래시(17)들 뿐만 아니라 외주면이 밀폐된 관통통로(13)를 포함한다. 축방향으로 양분된 것을 제외하고 접합리브(14)들은 상술한 실시예의 접합리브(4)들과 동일한 형상으로 이루어지며, 따라서 보다 상세한 부분에 대하여 참고번호를 부여한다.
각 반쪽(10)은 결합수단, 예를 들어 다른 반쪽의 대응하는 수용홀(도시되지 않음) 내에 삽입되어지는 어느 하나의 반쪽 핀(18)에 의하여 2개의 반쪽을 서로 느슨하게 결합시키기 위하여 어느 하나의 반쪽 핀(18) 만이 도시된 서로를 향한 핀/홀 연결형태의 결합수단을 구비한다. 서로 결합될 때, 접합관 결합장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 접합관 결합장치와 실질적으로 동일한 형태를 이룬다. 따라서, 양 관통통로(13)를 밀폐시키기 위해서 밀폐캡(도시되지 않음)은 목부(11)의 나선부(12) 상에 나사결합될 수 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예는 상술한 바와 같은 용접방법으로 각 반쪽(10)에 결합되거나 또는 다른 방법으로 고정되는 필름재료로 이루어진 용기부들을 분리할 수 있다. 반쪽(10)들이 서로 결합된 후, 예를 들어 원하는 화학반응을 얻기 위하여 2개의 성분을 서로 모으거나, 혼합 또는 그들을 일시예 기판에 공급하기 위하여 용기부에 힘을 가함으로써 각 용기부들의 내용물은 관통통로(13)를 통하여 배출될 수 있다.
접합시 각 접합리브(4 또는 14)의 보다 두꺼운 리브 베이스부(6 또는 16)는 외주면에 만곡된 형상을 유지하는 반면 각 공급되는 에너지는 얇은 접합 플래시(7 또는 17)를 녹게하는 원인이 되며, 따라서 접합 플래시(7, 17)가 녹는 즉시 필름 재료가 접촉되어 노치효과가 손상을 받을 우려가 없다.
이상에서 본 발명은 목부의 길이방향 중심선으로 방사형으로 연장된 접합리브(4, 14)들을 구비한 접합관 결합장치의 기본적인 사항만을 설명하였다. 그러나, 필요한 경우, 접합리브들을 길이방향 중심선에 대하여 비스듬한 상태로 위치시킬 수도 있다. 더 나아가, 접합 플래시(7, 17)가 각 접합리브(4, 14)의 원주면을 따라서 연속적으로 연장되는 대신에 원주방향으로 여러개로 나누어질 수도 있다.
접합관 결합장치의 형상들에 관해서는, 설명된 기술로 인하여 본 기술분야에서 숙련된 당업자에게 있어 명백한 여러가지 변형이 가능한다. 예를 들어, 접합관 결합장치 목부 내의 관통통로는 개방을 위한 나사 또는 스냅작동 캡(snap-action cap) 대신에 당김 탭(tab)을 갖는 성형된 커버에 의하여 밀폐될 수 있다. 또한, 배출부재를 목부에 성형할 수 있다. 이송 및 저장시 관통통로를 밀봉시키기 위하여 나사 또는 스냅작동 캡을 웨브(web) 또는 플랜지(flange)를 통하여 목부와 일체로 형성할 수 있다. 웨브 또는 플랜지를 분리한 후, 분리작업을 통하여 개방된 관통통로를 밀폐하기 위하여 일반적인 나사 또는 스냅작동 캡을 사용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 배출통로(3, 13)를 형성하는 목부(1, 11) 주변으로 연장하고 접합 모서리를 갖는 적어도 하나의 접합리브(4, 14)를 포함하는 필름형 플라스틱 재료로 이루어진 용기부에 결합하기 위한 플라스틱 접합관 결합장치에 있어서,
    상기 접합 모서리는 상기 접합리브(4, 14)의 리브 베이스부(6, 16) 상에 형성된 접합 플래시(7, 17)에 제공되고, 상기 접합 플래시는 원주방향에 대한 수직방향에서 상기 리브 베이스부보다 더 작은 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 접합관 결합장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 접합리브(4, 14)들은 서로 평행하게 이격된 상태로 제공되는 것을 특징으로 하는 접합관 결합장치.
  3. 제2항에 있어서,
    인접하는 접합리브(4, 14) 사이에는 상기 목부(1, 11)로부터 돌출된 격벽(5, 15)이 형성된 것을 특징으로 하는 접합관 결합장치.
  4. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 접합리브(4, 14)들은 상부에서 관찰하였을 때 실질적으로 모서리 형태를 가지는 형상인 지름선상에서 서로 마주보는 구역(A, B)들을 가지는 것을 특징으로 하는 접합관 결합장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접합리브(4, 14)의 리브 베이스부(6, 16)의 외주연면은 만곡진 것을 특징으로 하는 접합관 결합장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리브 베이스부(6, 16)의 두께에 대한 상기 접합 플래시(7, 17)의 두께의 비율은 1:3 내지 1:10인 것을 특징으로 하는 접합관 결합장치.
  7. 제1항에 있어서,
    축중심 평면을 따라서 분리되어 있으며, 상기 분리부분의 반쪽들은 배출통로(13)를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 접합관 결합장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분리부분들의 양 배출통로(13)를 밀폐하기 위한 밀폐캡이 고정될 수 있는 목부의 형상을 형성하기 위하여 상기 분리부분의 반쪽들은 서로 결합가능한 것을 특징으로 하는 접합관 결합장치.
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