KR101015747B1 - 필름 물질로 밀폐되는 복합 패키징이나 또는 용기 주둥이또는 병주둥이를 위한 자체개방형 마개 - Google Patents

필름 물질로 밀폐되는 복합 패키징이나 또는 용기 주둥이또는 병주둥이를 위한 자체개방형 마개 Download PDF

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Abstract

자체개방형 마개는 필름 물질로 밀폐될 복합 패키징이나 용기 주둥이 또는 병 주둥이 상에 밀봉가능하게 조립되는 주입 주둥이(2)와, 이와 연관된 나선형 뚜껑(1)과, 주입 주둥이(2)내에 배치되고 나선형 뚜껑(1)에 의해 회전하는 자체개방형 슬리브(3)로 구성되어 있다. 힘 전달수단 및 안내수단은 이러한 3개의 구성요소상에 형성된다. 이들은 서로 협력하여, 먼저 나선형 뚜껑(1)이 개방방향으로 회전시, 주입 주둥이(2)의 자체개방형 슬리브(3)가 먼저 수직하방으로 가압된 후 이어서 수평면에서 약 360 도로 회전한다. 그 하부 엣지에서 이로부터 돌출되는 자체개방형 슬리브(3)가 단일의 조합된 관통 및 절단 부재(9)를 포함하기 때문에, 필름 또는 복합 패키징이 먼저 양호하게 관통되고 이어서 디스크가 이로부터 깨끗하게 절단되어 하방으로 피봇된다.
뚜껑, 니플, 슬리브, 안내웨브, 절단 부재, 비드, 안내리브

Description

필름 물질로 밀폐되는 복합 패키징이나 또는 용기 주둥이 또는 병주둥이를 위한 자체개방형 마개{SELF-OPENING CLOSURE FOR COMPOSITE PACKAGINGS OR FOR CONTAINER OR BOTTLE NOZZLES FOR SEALING WITH FILM MATERIAL}
본 발명은 필름 물질로 밀폐되는 형태의 모든 형태의 용기 주둥이 또는 병주둥이뿐만 아니라 복합 패키징을 위한 자체개방형 마개에 관한 것이다.
우유, 과일쥬스, 모든 형태의 비알콜성 음료, 또는 음식물이 아닌 일반 액체를 포장하기 위해 필름코팅된 종이의 모든 복합 패키징 형태의 액체 패키징이 사용된다. 그러나, 설탕이나 밀기울 또는 모든 형태의 화학물 등과 같이 주입가능한 물품이 패키징되는 복합 패키징에는 마개가 인가된다. 이러한 필름코팅 종이는 예를 들어 폴리에틸렌 및/또는 알루미늄 등의 플라스틱으로 코팅된 종이 또는 판지 웨브 등과 같은 라미네이트 물질이다. 통상적으로 이러한 패키징의 체적은 20센티리터 내지 20리터 이상이다. 선택적으로, 자체개방형 마개는 용기상에 조립될 수 있으며, 유리병이나 플라스틱병 또는 이와 유사한 용기 등은 필름 물질에 의해 밀폐된다. 이러한 플라스틱 마개는 다양한 실시예의 형태로 널리 공지되어 있다. 만일 복합 패키징일 경우에, 상기 용기에는 기본적으로 주입용 주둥이가 형성이며, 이러한 주둥이는 그 하부 엣지로부터 방사방향으로 돌출되고 주입용 주둥이상에 밀폐용 플랜지를 형성하는 숄더가 구비된다. 주둥이에는 외측 나선이 형성되며, 이러한 외측 나선상에서 나선형 뚜껑이 마개로서 나선결합된다. 이러한 자체개방형 마개는 복합 패키징상에 플랜지가 형성되며, 상기 플랜지는 돌출 엣지의 하부측과 그 플랜지의 하부측에 의해 복합 패키징상에 밀봉가능하게 용접된다. 그후, 주둥이 하단부에서의 자유 통로는 종이 및 복합 패키징의 밀봉 필름에 의해 밀폐된다. 병 마개인 경우, 그 부분을 위한 주입용 주둥이는 병의 개구부상에 배치되거나 나선결합되며, 그 내측은 필름 박막으로 밀폐된다. 주둥이에는 마개로서 나선형 뚜껑이 나선결합되는 외측 나선이 형성된다.
용접된 주둥이 하부를 통과하는 필름보강된 종이 또는 주둥이내로 연장되는 필름 박막은, 상기 통로가 해제되어 유체 또는 주입가능한 물질이 주입되거나 또는 주둥이를 통해 용기 외부로 흐르도록, 개구부를 향해 절단개봉되거나 파열개봉되거나 또는 이로부터 가압되어야만 한다. 따라서, 주둥이내에는 슬리브가 배치되며, 상기 슬리브는 회전시 나선결합된 뚜껑이 이에 의해 포획되어 동일한 회전방향으로 회전하게 된다. 주둥이의 외측에서 또한 슬리브의 외측에서 나선부로 회전하는 나선 카운터에 의해, 상기 슬리브는 나선형 뚜껑과의 나선결합이 해제되어 하방으로 계속 이동하며, 즉 액체 패키징에 대해 이를 상향으로 이동시킨다. 슬리브의 하부 엣지에는 하나이상의 파열기어 또는 절단기어가 설치되어 있다. 이에 의해, 그 회전 및 지속적인 하방이동의 결과로 인해, 하부의 필름보강된 종이 또는 필름 박막으로부터 디스크가 프레싱되거나 절결된다.
그러나, 이러한 종래의 자체개방형 마개는 만족스럽게 작동되지 않는다. 상 기 디스크는 종이 필름이나 필름 박막으로부터 깨끗하게 절단되지 않지만, 슬리브는 단순히 이로부터 한장의 필름을 가압한다. 남아있는 엣지는 소모되고, 종이 또는 필름의 파편은 해제개방되어야 할 통로에 돌출된다. 이러한 파편은 때로는 용기내로 하방돌출되어 흔들리거나 외부로 배출되므로써, 액체의 배출통로를 차단하거나 물품을 흔들어버린다. 강력한 필름보강된 종이 또는 판지에 의한 대형 패키징에 의해, 개방공정의 신뢰성이 악화되거나 깨끗하지 않게 된다. 서서히 하방으로 이동하는 동시에 회전하는 완벽한 하부 엣지를 갖는 슬리브는 절단개방될 필름보강된 종이 웨브와 접촉하여 전체적으로 이를 하방으로 가압하며, 구멍이 깨끗하게 절단개봉되는 것이 아니라 비벼져서 개봉되거나 파괴될 때까지 그 상부에서 회전하게 된다.
절단개봉이 깨끗하게 실행되지 않는 문제의 원인은 다음과 같은 사실 즉, 절단개방될 필름이 어느 정도 드릴 비트로 작용하는 슬리브 압력을 피한다는 사실에 기인하고 있으므로, 슬리브는 더 이상 평탄한 필름에 작용하는 것이 아니라 굴곡된 평판에 하방으로 작용하게 된다.
슬리브의 디자인으로 인해 유용한 것으로 언급되는 종래의 해결방안은 관통기로서 서술되는데, 그 이유는 실제로 상기 슬리브는 원형의 디스크를 깨끗이 절단하는게 아니라, 종이 필름을 관통하여 사용자 부분에 상당한 힘을 요구하기 때문이다. 특히, 하부 관통기 엣지나 슬리브 엣지상의 기어 또는 파열기가 먼저 단순히 필름을 할퀴기 때문에, 먼저 슬리브의 전체 엣지를 따라 큰 토오크가 발휘된 후, 큰 회전저항이 극복되어야만 한다. 종이 두께의 최상부층에 있어서, 이들은 실제로 절단 블레이드로서 작용하는 것이 아니라, 특히 할큄, 프레싱, 및 파열식으로 파열개방 기어처럼 작용한다.
이러한 형태의 종래 자체개방형 마개에서는 파괴 또는 파열을 간단히 하기 위하여, 필름 물질 또는 복합 물질이 레이저나 펀칭공구 등에 의해 필요한 파열위치에서 예비약화된다. 그러나, 이러한 예비약화는 상당한 기술적 노고를 수반한다. 이러한 과정은 매우 고가의 설비를 필요로 하며, 필름의 관통위치에서 기계가공의 취급에 상당한 시간을 필요로 한다. 이러한 복잡한 약화에도 불구하고, 종래의 자체개방형 마개는 깨끗하게 절단되지 않을뿐만 아니라, 이를 깨끗하게 절단개방하는 것이 아니라 종이나 플라스틱 필름을 파열하여, 회전에 대한 큰 저항을 명백하게 한다. 이러한 큰 회전저항으로 인해, 나선형 뚜껑으로부터 관통기 슬리브까지의 토오크나 힘전달을 가정할 수 있는 수단의 파괴도 발생될 수 있으며, 또는 관통기 슬리브상의 홈에 결합되는 포획캠이 이러한 홈으로부터 튀어나온다. 이러한 상황이 발생되었을 경우, 자체개방형 마개는 더 이상 기능을 실행할 수 없다. 또 다른 문제점으로는 관통기 슬리브가 그 단부위치에 단단히 고정되지 않기 때문에, 파열되거나 부분적으로 찢겨진 필름 디스크가 관통기 슬리브에 의해 다소 약간 하방으로 절첩되거나, 또는 마개의 사용기간이 지난 필름 디스크가 약간 하방으로 절첩된다는 것이다.
이러한 모든 문제점은 적절한 자체개방형 마개에 의해 해결될 수 있다. 또한 마개가 개방되자마자 복합 패키징의 내용물과는 별도인 고형, 액체, 과립 또는 분말 형태의 소량의 기질을 자동으로 계량할 수 있거나 또는 주입시 고형 형태의 별도의 기질에 대해 계량을 실행할 수 있는 자체개방형 마개가 바람직하며, 상기 기질은 주입형 흐름(pour-out jet)에 의해 주입되어 세척된다.
따라서, 본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해소하고; 통로내로 돌출되는 파편을 피하여 깨끗한 절단 엣지를 얻을 수 있도록, 자유 주입 통로에서 다양한 칫수로 라미네이트 디스크 또는 필름 디스크의 양호한 절결을 허용하는 필름 물질로 밀폐되거나 이미 필름물질로 밀폐된 복합패키징, 용기 주둥이, 또는 병 주둥이를 위한 자체개방형 마개를 제공하는 것이다. 다수의 필름 물질과 복합 물질을 위해, 펀칭이나 레이저 처리에 의해 절단 위치의 목표된 예비약화가 실행될 수도 있다. 특수한 실시예에서, 자체개방형 마개는 패키징이 개방되자마자 복합 패키징의 내용물과는 별도인 소량의 고형물, 액체, 과립 또는 분말 형태의 기질을 자동으로 계량할 수 있어야 한다. 또 다른 특수한 실시예에서, 복합 패키징의 내용물 주입시 세척되고, 주입 흐름에 의해 주입되는 별도의 고형 기질에 대한 계량이 허용되어야 한다.
이러한 목적은 필름 물질로 복합 패키징이나 용기 주둥이 또는 병 주둥이에 밀봉가능하게 조립되는 주입 주둥이와, 관련의 나선형 뚜껑과 자체개방형 슬리브로 구성되고 필름 물질로 밀폐될 용기 주둥이 또는 병주둥이뿐만 아니라 복합 패키징을 위한 자체개방형 마개에 있어서; 하부 엣지로부터 돌출되는 자체개방형 슬리브는 단일의 조합된 관통 및 절단 부재를 포함하며; 먼저 나선형 뚜껑을 개방방향으로 회전시킴에 따라, 주입 주둥이에서 자체개방형 슬리브가 회전하지 않고 먼저 축방향으로 하향으로 가압되고 이어서 축방향으로의 이동없이 그 축선 주위로 회전가능한 방식으로, 상기 자체개방형 슬리브와 주입 주둥이와 나선형 뚜껑은 서로 연합되는 힘 전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개에 의해 달성된다. 별도의 기질을 계량하기 위한 또 다른 목적은 청구범위의 종속항에 따른 실시예에 의해 달성된다.
도면에는 복합 패키징을 위한 자체개방형 마개의 양호한 실시예가 도시되어 있다. 이러한 도면을 참조하여 상기 자체개방형 마개가 상세히 서술될 것이다.
도 1은 3개의 부품이 분리된 상태인 자체개방형 마개를 도시한 도면.
도 2는 자체개방형 마개의 나선형 뚜껑을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 자체개방형 마개의 주입 주둥이를 도시한 도면.
도 4는 자체개방형 마개의 자체개방형 슬리브를 도시한 도면.
도 5는 조립된 자체개방형 마개의 평면도.
도 6은 자체개방형 슬리브의 초기 위치에서, 조립된 자체개방형 마개의 측면도.
도 7은 이러한 방식에 의해 실행된 주입 주둥이의 내부에서, 자체개방형 슬리브의 축방향 가압 및 나선형 뚜껑의 90°회전개방후, 조립된 자체개방형 마개의 측면도.
도 8은 주입 주둥이의 내부에서 자체개방형 슬리브의 완전한 수평회전후, 또한 나선형 뚜껑의 제거후, 조립된 자체개방형 마개의 측면도.
도 9는 밀폐를 위한 나선형 뚜껑의 재배치 및 그 회전의 초기상태후, 자체개방형 마개의 측면도.
도 10은 나선형 뚜껑의 완전한 나선결합후 그리고 마개를 위한 나선형 뚜껑의 재배치후, 자체개방형 마개의 측면도.
도 11은 용기 또는 병의 나선형 주둥이와 전체 마개를 나선결합하는 실시예에서의 자체개방형 마개의 측면도.
도 12는 복합 패키징에 용접된 마개의 개방에 의해 작동되는 별도 기질의 자동 계량을 위한 자체개방형 마개를 측부에서 도시한 도면.
도 13은 용기 또는 병의 나선형 주둥이에 전체 마개를 나선결합하기 위해 계량 챔버를 구비한 자체개방형 마개의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 14는 도 13에 따른 자체개방형 마개를 하부로부터 비스듬하게 투시한 사시도.
도 15는 도 13 및 도 14에 따른 자체개방형 마개를 도시한 도면.
도 16은 자체개방형 마개에 의해 절결된 필름 디스크를 제거하기 위해 니플과 연합되는 자체개방형 마개를 도시한 도면.
도 17은 자체개방형 슬리브에 의해 절결된 필름 디스크를 제거하기 위해 니플과 연합되는 자체개방형 마개를 선A-A 및 선B-B를 따라 도시한 도면.
도 18은 도 17에 따른 자체개방형 마개의 주입 주둥이를 도시한 도면.
도 19는 도 17에 따른 자체개방형 마개의 절결 필름 디스크를 제거한 니플과 자체개방형 슬리브를 도시한 도면.
도 20은 도 17에 따른 자체개방형 마개의 뚜껑을 도시한 도면.
도 21은 별도의 기질을 계량하기 위한 일체형 계량 슬리브를 구비한 자체개방형 마개의 뚜껑을 도시한 도면.
도 22는 패키징 필름이 용접된 직경부분의 일부에 도시된 계량 주둥이가 구비된 컵을 갖는 자체개방형 마개를 도시한 도면.
도 1은 마개의 하부로부터 경사지게 본, 3개의 부품이 분리된 상태로 도시된 자체개방형 마개를 도시하고 있다. 우측에는 나선형 뚜껑(1)이 도시되어 있고, 중앙에는 주입 주둥이(2)가 있고, 좌측에는 자체개방형 슬리브(3)가 도시되어 있다. 여기서는 나선형 뚜껑(1)으로 설계되어 뚜껑 내에는 내측 나선(4)이 구비되어 있으며, 기본적인 특징으로, 2개의 실린더 벽부분(5)이 그 뚜껑 덮개의 안쪽에 뚜껑의 회전축선에 대해 동심으로 배치된다. 이러한 실린더 벽부분(5)은 힘 전달수단으로서 작용하므로, 나선형 뚜껑(1)을 해제방향으로, 즉 나선형 뚜껑(1)위에서 보아 반시계방향으로, 회전시키면, 자체개방형 슬리브(3)상에 토오크를 전달할 수 있다. 또한, 3개의 동일한 실린더 벽부분이 뚜껑 회전축선에 동심으로 제공될 수 있으며, 이리함으로써, 힘이 자체개방형 슬리브상에 보다 더 균일하게 전달되는데, 이는 뒤에 더 기술될 것이다. 이러한 실린더 벽부분(5)의 정확한 형태와 형성은 또 다른 도면으로부터 알 수 있을 것이다. 나선형 뚜껑(1)의 좌측에는 주입 주둥이(2)가 제공된다. 이러한 주둥이는 나선형 뚜껑(1)의 내측 나선(4)에 삽입되는 외측 나선(6)을 갖는 중공의 원통형 주둥이 또는 튜브를 형성하고 있다. 주입 주둥이(2)의 하부측, 도면상에서는 좌측,에는 주둥이 하부 엣지상에 방사방향 돌출부(7)가 제공된다. 주입 주둥이(2)의 하단부에 플래지를 형성하는 이러한 돌출부(7)에 의해, 주입 주둥이(2)는 공지의 방식으로 복합 패키징에 용접되고, 이에 따라 상기 플랜지의 하부측은 복합 물질상에 놓이고, 이에 밀봉연결된다. 주입 주둥이(2)의 내측에는 다양한 안내웨브(8)가 배치되며, 이러한 안내웨브중 하나가 L형 안내웨브(17)이다. 상기 안내웨브(8, 17)에 의해, 자체개방형 슬리브는 하기에 서술되는 바와 같이 필요에 따라 주입 주둥이(2)의 내측으로 안내된다. 도면의 좌측에는 자체개방형 슬리브(3)가 도시되어 있다. 이것은 주입 주둥이(2)의 내측에 삽입되며, 단일의 조합된 관통 및 절단 부재(9)를 포함한다. 상기 관통 및 절단 부재(9)는 자체개방형 슬리브(3)의 하부 엣지상에서 하나의 부재로서 이와 일체로 형성된다. 도시된 실시예에서는 이등변삼각형의 형태를 취하며, 하방으로 돌출된 팁(10)은 예리하게 형성되며, 삼각형의 잔존부는 예리한 엣지(11)를 형성한다. 따라서, 이러한 삼각형은 하기에 서술되는 관통 및 절단 부재(9)로서 작용한다. 강력한 밀봉 필름에 특히 적합한 양호한 변형예에서는 하나의 관통 및 절단 부재 대신에 2개의 관통 및 절단 부재(9)가 제공되어, 직경방향으로 서로 대향하여 놓이며, 자체개방형 슬리브(3)의 하부엣지상에 일체로 형성된다. 이 2번째 관통 및 절단 부재(9)는 점선으로 도시되어 있다. 이러한 방식으로 서로 대향하여 놓인 2개의 관통 및 절단 부재(9)에 의해, 필름관통시 슬리브상에 작용하는 반작용력이 단지 한쪽 위치에만 작용하지 않고 균일하게 분포된다. 이에 따라, 슬리브(3)는 주둥이(2)에서 비틀리지 않는다. 자체개방형 슬리브(3)의 상부 엣지에서, 특히 그 내측에는 포획캠(12)이 제공된다. 이것은 힘 전달수단에 속하며, 도시않은 직경방향으로 대향하여 놓인 동일한 포획캠과 함께, 나선형 뚜껑(1)에 의해 발휘된 토오크를 수용한 후, 나선형 뚜껑(1)과 함께 작용하도록 이를 자체개방형 슬리브(3)에 전달한다. 각각의 캠(12)대신에 연속한 웨브를 배치하여 두 캠(12)사이에 연결을 제공할 수도 있다. 그리하여 상기 힘 전달수단은 캠이 안내리브로부터 미끄러지지 않도록 고정된다. 그러나 이러한 웨브에 의해 관통흐름이 방해된다. 자체개방형 슬리브(3)의 외측에는, 자체개방형 슬리브(3)를 이에 작용하는 토오크의 영향하에서 어떤 운동을 하게끔 하는 안내리브(21)가 배치된다. 상기 안내리브(21)는 U형으로 형성되며, 자체개방형 슬리브의 외측벽으로 연장되는 수평부(22)와, 이로부터 수직하방으로 연장되는 2개의 수직부(23)로 구성된다.
도 2는 자체개방형 슬리브의 나선형 뚜껑(1)을 하방으로 도시한 도면이다. 이러한 나선형 뚜껑(1)은 나선형 뚜껑(1)의 회전축선에 대해 동심으로 배치되고 대향하여 배치되는 2개의 실린더 벽부분(5)을 포함하며, 뚜껑 덮개(16)의 내측에 일체로 형성된다. 상술한 바와 같이 외주에는 3개의 실린더 벽부분이 제공된다. 상기 실린더 벽부분(5)은 모두 동일하며, 특수한 형상을 취하고 있다. 이러한 부분(5)의 하부 엣지는 대향하여 상승하는 부분을 포함하며, 이러한 상승 엣지부(13, 14)는 나선형 뚜껑(1)에 대해 서로 축방향으로 배치되므로, 계단부(15)가 중간에 형성된다. 반시계방향으로 도시된 상승 제1엣지부(13)는 뚜껑 덮개(16)의 레벨로부터 상승하기 시작하여 실린더 벽부분(5)의 90°의 외주부 이후에 종료되며, 3개의 세그먼트인 경우에는 60°의 외주부의 이후에 종료되며, 이러한 부분 위에서 실린더 벽부분(5)의 높이의 약 2/3까지 상승한다. 이러한 높이는 회전부 또는 나선뚜껑(1)의 약 1.5배에 해당된다. 엣지가 상승하는 이러한 부분에 이어 수직의 계단부(15)가 형성되며, 상기 계단부는 나선형 뚜껑의 하부엣지의 높이까지 연장되며, 이와 동시에 실린더 벽부분(5)자체의 높이에 대응한다. 실린더 벽부분(5)의 대응 상승부인 엣지부(14)는 계단부(15)의 하부 시작부의 레벨에서 상승하기 시작하여 계단부(15)의 상단부까지 연장된다. 이와 동시에, 상기 엣지부(14)는 실린더 벽부분(5)의 외주 방향을 따라 90°보다 약간 적게 연장되고, 전체적으로는 약 180°연장된다. 3개의 실린더 벽부분을 갖는 실시예에서, 엣지부(14)는 60°보다 약간 적게 연장되므로, 단일의 실린더 벽부분은 약 120°로 연장된다. 나선형 뚜껑(1)의 내측벽과 실린더 벽부분(5)사이에는, 주입 주둥이(2)의 내측에 배치된 자체개방형 슬리브(3)뿐만 아니라 주입 주둥이(2)의 벽에서 발견할 수 있는 많은 공간이 존재한다.
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도 3은 자체개방형 마개의 주입 주둥이(2)를 하부에서 투시한 도면이다. 주입 주둥이(2)의 외측벽은 나선형 뚜껑(1)의 내측 나선이 형성된 외측 나선(6)을 포함한다. 이에 의해, 외측 나선(6)은 주입 주둥이(2)의 하부 엣지로부터 3개의 권선(winding)까지 연장되며, 그 위의 벽은 완만하게 유지된다. 주입 주둥이(2)의 내측벽에는 일체로 형성된 안내웨브(8, 17)가 제공된다. 대향위치에서 주입 주둥이(2)상에 수평으로 연장되는 경우처럼, 이것은 만일 대향위치에서 내측벽에 2개의 L형 안내웨브가 배치되고 이들 사이에 2개의 안내웨브(8)가 배치된 경우이다. 각각의 안내웨브(17, 8)는 오직 하나만 도시되었다. 3개의 실린더 벽부분을 갖는 실시예에서는 외주 주위에 3가지 형태의 안내 웨브가 배치된다. 주입 주둥이(2)의 하부 엣지에는 그 하부측에 의해 주둥이(2)가 복합 패키징에 용접되는 플랜지를 형성하는 방사방향 돌출부(7)가 배치된다. 상기 캠은 하기에 서술되는 바와 같이 회전하는 자체개방형 슬리브(3)를 위한 접촉캠(20)으로서 작용한다.
도 4에 있어서, 자체개방형 슬리브(3)가 도 1과는 상이한 회전위치에서 하부로부터 비스듬하게 도시되어 있다. 상기 자체개방형 슬리브(3)는 주입 주둥이(2)의 내측에 삽입되는 직경을 가지며, 안내리브(21)는 안내웨브(8, 17)가 없는 주입 주둥이(2)의 위치에 놓인다. 이러한 도면은 각각의 관통 및 절단 부재(9)의 외측으로부터 도시되었다. 제2관통 및 절단 부재(9)는 점선으로 도시되었다. 관통 및 절단 부재(9)의 상부에는 U형 안내리브가 배치된다. 하나의 수직부(23)는 슬리브(3)의 하부 엣지까지는 연장되며, 모든 수직부(23)도 이와 유사하지만, 단지 하나의 수직부(24)만은 상부로부터 투시하거나 자체개방형 슬리브(3)의 하부로부터 투시하여 도시되어 있으며, 반시계방향으로 관통 및 절단 부재(9)를 진행시킨다. 따라서, 상기 수직부(24)는 자체개방형 슬리브(3)의 하부엣지까지 도달하게 되며, 자체개방형 슬리브(3)의 수평 이동이 완료된 후, 도 3에 도시된 주입 주둥이(2)상에서 접촉캠(20)과 접촉하여, 주입 주둥이(2)의 내측으로 슬리브(3)의 회전을 한정하게 된다.
도 5는 조립된 상태의 자체개방형 마개를 도시하고 있다. 주입 주둥이(2)의 내측에는 플랜지형 돌출부(7)가 형성되어 있으며, 나선형 뚜껑(1)의 덮개(16)의 내측상에 동심으로 배치된 실린더 벽부분(5)뿐만 아니라, 자체개방형 슬리브(3)도 동심으로 배치된다. 자체개방형 슬리브(3)상에는 안내리브가 배치되며, 선택적인 관통 및 절단 부재와 마찬가지로 제 2관통 및 절단 부재(9)는 점선으로 도시되어 있다. 주입 주둥이의 외측 벽에는 안내웨브가 외주 전체에서 교차되고 있다. 직경방향으로 대향하는 2개의 포획캠(12)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같은 단순한 포획캠(12)대신에, 이러한 기능을 달성하기 위해 직경방향으로 연속한 웨브도 사용될 수 있다. 2개의 포획캠(12)을 연결하는 브릿지형 웨브에 의해, 자체개방형 슬리브가 웨브의 중간으로부터 사출된다는 장점을 향유할 수 있다. 특히, 일반적으로 플라스틱 사출(성형)을 간단하게 하는 사출점을 가지며, 이른바 측부게이트를 통해 사출 노즐이 측방향으로 배출된 사출(성형)보다 강력한 사출능을 가질 수 있다. 도시된 도면에서는 이러한 것들이 요망된다. 도 5에 도시된 부분은 서로 대향하여 놓인 2개의 사출노즐로부터 사출되며, 사출된 플라스틱은 사출공구 공동에서 서로 함께 작동되어야만 하며, 서로 밀착연결되어야 한다. 그러나, 웨브가 제공되지 않는 디자인은 주입 주둥이가 자유롭게 존재하고, 배출을 억제하지 않는다는 장점을 갖는다. 이에 따라, 웨브를 갖거나 갖지 않는 디자인의 장점 및 단점을 적용할 수 있다.
도 6은 초기위치 즉, 제일 먼저 개방되기 전의 위치에 있는, 조립된 자체개방형 마개를 측면에서 투시한 도면이다. 이러한 초기위치에서는 나선형 뚜껑(1)과, 주입 주둥이(2)의 하부 특히, 방사방향 하부 돌출부(7)가 도시되어 있다. 나선형 뚜껑(1)의 하부 엣지에서는 다수의 얇은 물질 브릿지(26)를 통해 나선형 뚜껑(1)에 연결되는 보상 스트립(25)을 포함한다. 제일 먼저 나선형 뚜껑(1)상에 안착되는 상기 보상 스트립(25)은 그 외측 나선의 하부에서 주입 주둥이(2)상의 외주에 존재하는 특수한 비드 위로 가압된다. 보이지 않는 상기 비드는 둥근 상부 엣지와 예리한 하부 엣지를 포함하므로, 상기 보상 스트립(25)은 바늘(barb)로서 작용하지만 보상 스트립(25)이 이러한 비드의 하부에서 주입 주둥이를 넉넉히 포위하기 때문에, 비드 위로 가압되었을 때 비드 위로 상향을 향해 견인되지 않는다. 마개를 개방하기 위하여, 즉 나선형 뚜껑(1)을 회전시키기 위하여, 먼저 보상 스트립은 물질 브릿지(26)의 파괴에 의해 파열되어야만 한다. 그후 나선형 뚜껑(1)이 회전하여 주둥이(2)로부터 결합될 수 있다.
도 7은 주입 주둥이(2)의 내측에서 자체개방형 슬리브를 축방향 또는 수직방향으로 가압한 후 측부에서 도시한, 조립된 자체개방형 마개를 도시하고 있다. 관통 및 절단 부재(9)는 플랜지형 돌출부(7)의 하부 엣지를 지나 완전히 돌출되어 있으며, 이와 마찬가지로 만일 제2 관통 및 절단 부재(9)가 제공되었다면, 직경방향으로 대향하여 놓이고 점선으로 도시된 제2 관통 및 절단 부재(9)또한 이와 같은 형태로 돌출될 것이다. 보상 스트립이 제거된 후, 나선형 뚜껑(1)은 반시계방향으로 회전한다. 나선형 뚜껑(1)의 경우, 주입 주둥이는 상향으로 이동한다. 이와 동시에 상승하는 내측에 놓인 실린더 벽부분(5)에서의 엣지부(13)는 인가된 자체개방형 슬리브(3)상의 포획캠(12)상에 작용하여, 이를 하방으로 가압한다. 이에 의해 관통 및 절단 부재(9)가 작용하고, 제1상태에서 캔 오프너로 캔을 개방할 때와 동일한 효과가 발생된다. 필름 또는 복합 패키징은 어떤 한 위치에서 순수한 수직운동에 의해 관통되며, 관통 및 절단 부재(9)가 2개인 경우에는 위치는 2곳이 된다. 이것은 만일 필름이 먼저 개방된 후라면 하나의 절단운동에 의해 깨끗한 절단이 이루어지기 때문에, 가장 기본적인 사항이 된다. 이러한 자체개방형 마개는 캔 오프너의 효과를 이용할 수 있게 한다. 캔 오프너를 사용했을 때와 마찬가지로, 먼저 캔의 금속물질이 한정된 방식에 따라 수직으로 관통된 후에, 캔의 엣지를 따라 캔 덮개의 절단 개봉이 시작되고, 각각의 관통 및 절단 부재(9) 또는 대향방향으로 놓인 2개의 관통 및 절단 부재(9)의 수직방향 또는 축방향 이동에 의해 필름이 관통된다. 이에 따라 나선형 뚜껑(1)에 인가된 토오크는 자체개방형 슬리브(3)의 순수한 축방향 이동으로 변환되고, 이에 의해 상기 인가된 힘은 종래의 자체개방형 슬리브의 경우와는 다른 방식으로, 먼저 관통된 필름이나 복합 물질상에 집중된다. 따라서, 관통 및 절단 부재(9)의 팁은 특히 예리하게 형성되며, 외주 방향을 향하는 관통 및 절단 부재(9)의 엣지(11)도 예리하게 형성되므로, 관통부상의 팁은 양측에서 필름이나 복합물질상에 형성된 구멍을 "이음매없는" 방식으로 확장시킨다. 하방으로의 관통후, 각각의 관통 및 절단 부재(9)또는 관통 및 절단 부재(9)가 2개인 경우, 2개의 관통 및 절단 부재(9)는 도시된 바와 같은 위치에 있는 것으로 가정하고, 주입 주둥이(2)상의 돌출부(7)를 지나 하방으로 돌출된다. 이러한 동안, 나선형 뚜껑(1)은 개방방향으로 약 90°회전하고, 주입 주둥이(2)에서 약간 상향으로 나선결합되지만, 아직 이동하지는 않는다. 그 양측에서, 실린더 벽부분(5)의 엣지부(13)는 자체개방형 슬리브(3)에 대해 약 90°피봇된다. 주입 주둥이(2)의 안내웨브(8)의 수직부(18)상에, 특히 안내리브(21)의 수직부(23, 24)를 갖는 자체개방형 슬리브(3)는 먼저 회전불가능하게 안내된다. 따라서, 슬리브는 엣지부(13)의 단부가 자체개방형 슬리브(3)상에서 내향의 포획캠(12)에 도달할 때까지 실린더 벽부분(5)의 엣지부(13)에 의해 수직하방으로 접촉된다. 이제, 상기 자체개방형 슬리브(3)는 주입 주둥이(2)에 대해 하방으로 이동되고, 그 수직 안내리브의 수직부(23, 24)는 주입 주둥이(2)상에서 안내웨브(8)의 수직부(18)의 하부로 이동된다. 이를 위해, 자체개방형 슬리브(3)는 주입 주둥이(2)로 회전한다.
만일 나선형 뚜껑(1)이 계속 반시계방향으로 회전한다면, 실린더 벽부분(5)의 하부엣지의 계단부(15)가 작용하여 자체개방형 슬리브(3)를 회전축선 주위의 수평 회전위치로 설정하고, 상기 계단부(15)는 포획캠(12)을 전방으로 가압한다. 이와 동시에 자체개방형 슬리브(3)는 안내리브(21)의 수평부(22)를 따라 또한 주입 주둥이(2)상의 안내웨브(8)의 수평부를 따라 안내된다. 수평면에서의 회전은 관통 및 절단 부재(9)가 순순한 절단 부재로서 작용한다는 효과를 가지므로써, 반시계방향으로 지향된 예리한 엣지(11)는 관통된 필름 또는 복합 패키징을 깨끗하게 절단개봉한다. 각각의 관통 및 절단 부재(커터)인 경우 절단회전은 거의 360°이상 연장된다. 완전한 회전을 이루기 바로 앞서, 즉 360°에 도달하기 전의 약 5°앞에서, 관통 및 절단 부재(9)에 배치된 안내리브(21)의 하나의 수직부(24)는 주입 주둥이(2)상의 접촉캠(20)상에서 접촉하고, 자체개방형 슬리브(3)의 회전이 정지된다. 이와 동시에, 주입 주둥이(2)와의 나선결합에 의해, 이러한 위치에서 나선형 뚜껑(1)은 나선으로부터 해제되어 주입 주둥이(2)에 대해 상당한 높이를 얻게 되며, 이에 따라 수직으로 당겨지거나 상승하게 된다. 이와 동시에 약 360°회전한 자체개방형 슬리브(3)는 필름이나 복합 물질로부터 디스크를 절단하며, 약 360°회전에 의해 상기 디스크는 하방으로 피봇되어, 해제된다. 도 8은 자체개방형 슬리브(3)의 상술한 바와 같은 이동을 도시하고 있으며, 주입 주둥이(2)의 내부에서 자체개방형 슬리브(3)의 완전한 수평 회전후의 그 단부위치와, 피봇상태에서 절결된 필름 디스크(27)를 점선으로 도시하고 있다. 상기 나선형 뚜껑(1)은 제거되며, 복합 패키징의 내용물은 패키징을 피봇하므로써 주입 주둥이(2)를 통해 방해를 받지 않고 배출된다. 만일 자체개방형 슬리브(3)가 대향의 관통 및 절단 부재(9, 커터)를 포함한다면(제2관통 절단 부재는 점선으로 도시되었음), 관통 및 절단 부재(9)의 상부에 배치되어 주입 주둥이(2)상에서 접촉캠(20)과 접촉하는 안내리브(21)의 수직부(24)는 자체개방형 슬리브(3)의 회전이 약 180°가 되도록 선택된다. 2개의 관통 및 절단 부재(9)가 서로 직접적으로 대향하여 놓이지 않기 때문에, 하나의 관통 및 절단 부재(9)는 제2관통 및 절단 부재가 이미 절단한 부분을 절단하며, 그 단부에서 상기 제2관통 및 절단 부재는 이러한 방식으로 절단된 필름 디스크(27)가 피봇된 주위에 절단되지 않은 소량의 필름 부분을 남긴다.
만일 모든 내용물을 일시에 주입하지 않는다면, 마개는 다시 밀폐된다. 이를 위하여, 나선형 뚜껑이 다시 주입 주둥이(2)에 배치되고, 마개가 나선결합되어 밀폐된다. 도 9는 나선형 뚜껑(1)을 재배치하고 마개가 나선결합된 상태의 자체개방형 마개를 측부에서 투시한 도면이다. 최초개방후 나선형 뚜껑(1)의 마개의 나선결합에 의해, 대응의 상부를 구비한 실린더 벽부분(5)의 엣지부(14)가 작용한다. 최초 개방후 나선형 뚜껑(1)을 하방으로 나선결합하면, 자체개방형 슬리브(3)의 내측 엣지에 배치된 포획캠(12)을 타격하여, 먼저 자체개방형 슬리브(3)를 주입 주둥이(2)및 용기내로 약간 가압하고, 이에 의해 점선으로 도시된 이미 절단되어 있는 디스크(27)는 도 9에 도시된 바와 같이 용기의 내부로 계속 피봇된다.
나선형 뚜껑(1)의 최초 나선결합에 이은 계속적인 나선결합에 의해, 엣지부(14)는 포획캠(12)을 지나 회전한다. 약 180°회전한 후, 3개의 실린더 벽인 경우 120°회전한 후, 이러한 과정중에 주입 주둥이(2)상에서의 나선형 뚜껑(1)의 계속적인 하방이동이 실행되고, 실린더 벽부분(5)의 엣지부(14)는 다시 포획캠(12)을 타격하고, 자체개방형 슬리브(3)를 재가압하여 복합 패키징 용기내로 약간 가압한다. 도 10은 단부위치 즉, 나선형 뚜껑(1)의 재배치 및 완전한 나선결합후의 자체개방형 마개를 도시하고 있다. 이에 의해, 최초 개방후 나선형 뚜껑(1)의 새로운 회전결합부상의 절단된 필름 디스크(27)는 양호한 방식으로 용기내로 계속 피봇되어 주입 주둥이(2)를 완전히 해제하며, 즉 피봇된 디스크(27)는 더 이상 주입 주둥이(2)의 관통영역내로 또는 주입시 상승하는 액체흐름내로 돌출되지 않으며, 오히려 용기내로 더욱 하방으로 피봇되어, 2개의 가압기에 의해 하방으로 가압된 관통 및 절단 부재(9)에 의해 이 위치에서 유지된다.
나선형 뚜껑(1)은 반드시 나선형으로 형성할 필요가 없으며, 상기 자체개방형 마개는 주입 주둥이를 갖는 바요넷(bayonet)마개를 형성하는 회전 마개로 작용하는 것을 인식해야 한다. 뚜껑 덮개의 내측에서 실린더 벽부분의 엣지부의 피치는 가파르지 않게 형성될 필요가 있다. 또한, 외측에서의 자체개방형 마개는 상이하게 설계된 나선형 뚜껑을 포함한다. 따라서, 나선형 뚜껑인 경우에, 필름의 관통 및 절단시 상승하는 저항에 대해 용이하게 회전할 수 있도록 너얼형이나 리브형 파지면이 바람직하다. 특히 마개가 대향인 경우나 강력한 복합 물질이나 필름인 경우, 나선형 뚜껑의 외형은 사각형, 6각형, 또는 8각형 형태를 취하므로, 스패너나 조정가능한 스패너에 의해 개방된다. 나선형 뚜껑 상부측이 적어도 하나의 직경방향 홈을 포함하는 경우, 동전이나 사각형 스틸바아가 횡단방향으로 사용될 수도 있다. 또한, 상부측에는 직경방향으로 상향돌출되는 웨브가 제공되며, 이러한 웨브상에서 나선형 뚜껑은 손으로 쉽게 회전될 수 있고, 렌치나 플라이어의 사용에 의해 대형 토오크가 발휘될 수도 있다.
도 11은 용기 또는 병의 목부에서 조립된 자체개방형 마개의 다른 실시예를 도시하고 있다. 이와 동시에, 마개의 하부는 나선결합된 나선형 뚜껑의 회전축선을 따라 단면도시되었다. 이 경우 그 하부측에서의 주입 주둥이(2)는 돌출 엣지를 포함하지 않지만, 숄더(28)를 통해 나선형 슬리브(29)로 진행되며, 상기 나선형 슬리브는 병의 목부의 외측 나선이나 용기의 주입 주둥이에서 나선결합된다. 별도의 부분으로서 관통되어 절단개방될 필름(30)은 하부로부터 숄더(28)상에 용접되거나 또는 외측 나선에 의해 병 목부의 도시않은 개구상에서 상부에 이미 배치되어 있으며, 이에 의해 용접되어 병의 내용물이 밀봉된다.
도 12는 자체개방형 마개의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 이러한 마개는 복합 패키징(31)상에 용접된다. 장치에 의해 자체개방형 마개가 조립되어 제조된 후, 나선형 뚜껑(1)은 자체개방형 주둥이(2)상에 가압되고, 상기 자체개방형 슬리브(3)가 인가되어, 말단위치에서의 마개는 복합 패키징의 내용물을 사용하기 전에 이와 혼합된 별도의 기질(33)로 충진된다. 이러한 기질은 예를 들어 분말음료, 농축물 또는 기타 다른 과립, 분말, 또는 주입가능한 액체 등이다. 이러한 기질로 충진된 자체개방형 마개는 그후 밀폐되며, 필름 라미네이트 필름 디스크(32)는 플랜지의 하부측이나 주입 주둥이(2)상의 돌출부(7)에 용접된다. 이러한 필름 디스크(32)는 복합 패키징과 동일한 물질로 구성되거나, 또는 알루미늄이나 플라스틱층을 갖는 기타 다른 밀봉용 라미네이트 필름으로 구성되어 있다. 기질로 충진된 자체개방형 마개는 그 하부 필름 디스크(32)를 갖는 복합 패키징(31)상에 용접되거나 고착된다. 만일 마개가 최초 개방되었다면, 자체개방형 슬리브(3)의 관통 및 절단 부재(9)의 팁은 복합 패키징(31)을 관통할뿐만 아니라, 이에 앞서 필름 디스크(32)도 관통한다. 나선형 뚜껑(1)의 계속적인 회전에 의해, 상기 관통 및 절단 부재(9)는 필름 디스크(32) 및 복합 패키징으로부터 둥근 디스크를 절단하며, 이를 복합 패키징(31)의 내부에 절첩시킨다. 이것은 자체개방형 마개의 내측에 있는 기질(33)이 복합 패키징으로 낙하되는 결과를 낳는다. 그후 복합 패키징은 기질의 혼합을 개선하기 위해 충진물로 약간 흔들리며, 이에 의해 나선형 뚜껑은 다시 한번 나선결합된다. 내용물을 사용할 준비가 되고 개봉이 이루어진 후, 마개는 다시한번 주입된다.
또 다른 실시예에서, 자체개방형 슬리브의 내측은 가용성 기질로 코팅된다. 이 경우, 주입시에는 이러한 별도의 기질에 대한 자동계량이 실행되며, 주입 흐름에 의해 세척되어 유입된다.
도 13은 마개 전체를 용기나 병의 나선형 주입부상에 나선결합하기 위해 계량챔버를 갖는 자체개방형 마개의 다른 실시예를 도시하고 있다. 이러한 마개는 마개를 용기에 나선결합하기 위하여 나선형 슬리브가 일체로 형성되어 그 하부에 놓이는 주입 주둥이와, 나선형 뚜껑(1)으로 구성되어 있다. 도 14는 이러한 실시예를 하부에서 투시한 도면이다. 나선형 슬리브(29)상의 나선 리브(38)와 숄더(28)의 하부측상의 2개의 동심 슬롯(39)은 나선형 슬리브(29)와 주입 주둥이(2)사이에 배치된다. 상기 슬롯(39)에는 원형의 디스크 필름이 배치되며, 그 직경은 나선형 슬리브(29)의 내경에 대응하므로, 상기 숄더는 이에 의해 완전히 덮이게 된다. 그후, 이러한 필름은 통상적인 초음파 용접에 의해 슬롯(39)에 용접된다. 그 전에, 주입 주둥이(2)내의 공간은 별도의 기질로 충진되므로, 상기 용접된 원형 디스크 필름은 이러한 기질을 밀봉가능하게 둘러싼다. 도시된 자체개방형 마개는 아직 나선형 뚜껑(1)의 상부 엣지를 볼 수 있으며, 주입 주둥이(2)내에서 나선형 뚜껑(1)의 하부측상의 실린더 벽부분(5)은 적어도 하나의 관통 및 절단 부재(9)와 포획캠(12)을 갖는 자체개방형 슬리브(3)주위에 배치된다. 도 15는 자체개방형 마개를 단면도시하고 있다. 만일 필름 디스크가 슬롯(39)에 용접된다면, 뚜껑(1)는 먼저 개방방향으로 회전하며, 자체개방형 슬리브(3)는 축방향으로 하방가압되고, 관통 및 절단 부재(9)는 필름을 관통하여 개방한다. 그후, 자체개방형 슬리브(3)는 그 회전축선 주위로 회전하며, 이와 동시에 절단 부재(9)가 주입 주둥이(2)의 내측 엣지를 따라 필름을 절단한다. 이제 필름의 위에 지지된 기질은 이에 의해 용기의 내부로 낙하되어 그 내용물과 혼합된다.
도 16은 자체개방형 마개의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 도시된 마개는 자체개방형 슬리브에 의해 절단된 필름 디스크를 제거하기 위해 부가의 니플을 포함한다. 상기 마개는 나선형 뚜껑(1)의 부분과 주입 주둥이(2)및 자체개방형 슬리브(3)의 하부로부터 미세하게 경사져 있다. 그러나, 나선형 뚜껑(1)의 하부측에는 그 하단부에 외측으로 둘출되는 엣지(35)를 포함하는 부가의 주둥이(34)가 형성되어 있다. 그 결과, 만일 덮개 뚜껑이 회전하면 상기 주둥이(34)도 회전하게 된다. 상기 니플(36)은 주둥이(34)위로 가압되며, 니플은 그 상단부에 내향으로 돌출된 엣지(37)를 포함한다. 이러한 두 돌출 엣지(35, 37)의 탄성과 기하학적 형상에 의해, 니플(36)은 주둥이(34)의 위로 가압된다. 나선형 뚜껑(1)상에서 축방향으로 이동가능하며 회전가능한 상기 니플(36)의 기능은 다음과 같다. 즉, 만일 자체개방형 마개가 필름이나 복합 패키징상에 용접된다면, 이를 위해 주입 주둥이(2)상의 돌출부(7)의 하부측은 필름 또는 패키징에 용접되고, 이와 동시에 니플의 하부 엣지(40)가 상기 필름이나 패키징에 용접된다. 먼저 마개를 개방하면, 상술한 바와 같은 자체개방형 슬리브(3)가 하방으로 가압되고, 관통 및 절단 부재(9)가 상기 필름이나 복합 패키징을 관통하게 되며, 그후 자체개방형 슬리브(3)가 회전하여 상기 관통 및 절단 부재(9)는 원형 운동을 발휘하는 동시에 필름이나 복합 패키징으로부터 원형의 디스크를 절단한다. 이와 동시에, 상기 관통 및 절단 부재(9)가 니플을 중심으로 주입 주둥이(2)와 니플(36)사이로 이동한다. 그후, 나선형 뚜껑이 나선과 주둥이(34)에 의해 상승하면, 니플(36)은 정지상태를 유지한다. 자체개방형 슬리브(3)의 360°회전후 필름이나 복합 패키징으로부터 완전히 절단된 디스크는 단순히 니플(36)의 하부 엣지에 현수된다. 만일 나선형 뚜껑(1)이 이동하여 그 하부측의 주둥이(34)가 니플(36)을 상향으로 당기면, 이에 의해 절단된 원형 디스크가 패키징으로부터 제거된다.
도 17은 자체개방형 마개를 선A-A 및 선B-B를 따라 도시한 도면이다. 모든 부품은 조립된 상태로 도시되었다. 도 18은 선A-A 및 선B-B를 따라 2개의 직경방향 부분을 상부 및 하부에서 별도로 도시한 자체개방형 마개를 위한 주입 주둥이를 도시하고 있다. 도 19는 선A-A 및 선B-B를 따라 2개의 직경방향 부분을 상부 및 하부에서 별도로 도시한 자체개방형 슬리브(3)를 도시하고 있다. 도 19도에는 충진된 웨브로서 작용하는 2개의 얇은 물질 웨브(41)를 통해 니플(36)이 자체개방형 슬리브(3)에 연결되므로써 이러한 두 부분이 하나의 과정에 의해 사출성형되는 실시예를 도시하고 있다. 도 20은 선A-A 및 선B-B를 따라 2개의 직경방향 부분을 상부 및 하부에서 별도로 도시한 관련의 나선형 뚜껑(1)을 도시하고 있다. 마개의 이러한 실시예에서, 절단된 필름 디스크는 완전히 제거되며, 패키징내로 더 이상 피봇되지 않는다.
도 21은 자체개방형 마개와 그 관련의 특수한 덮개 뚜껑(1)을 도시하고 있다. 나선형 뚜껑(1)은 뚜껑에 대해 동심으로 배치되고 뚜껑 덮개(43)의 하부측에 일체로 형성된 계량 주둥이(42)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 주둥이(42)는 뚜껑 덮개(43)의 하부측으로부터 하방으로 연장되는 관형부에 의해 형성되며; 상기 주둥이는 나선형 뚜껑(1)이 나선결합될 때 즉, 자체개방형 슬리브가 내부에 놓인 주입 주둥이와 나선결합될 때, 하부 엣지(44)가 주입 주둥이(2)상에서 플랜지형 돌출부(7)를 지나 하방으로 돌출될 수 있는 길이를 갖는다. 만일 필름이나 복합 라미네이트가 돌출부(7)의 하부측에 용접된다면, 도 22에 도시된 바와 같이 계량 주둥이(42)의 하부 엣지(44)는 상기 라미네이트 또는 필름과 충돌한다. 마개의 하부 영역은 직경방향으로 도시되어 있으며, 그 측부에 나선형 뚜껑(1)이 도시되어 있다. 주입 주둥이(2)를 갖는 마개는 복합 라미네이트 또는 복합 패키징에 용접되거나 또는 용기나 병주둥이를 밀봉가능하게 밀폐하도록 작용하는 밀봉 필름(30)상에 용접된다. 그러나 경사진 위치에서 마개가 용접되기 전에, 계량 주둥이(42)의 개방부가 상향으로 돌출되므로, 계량 주둥이(42)는 패키징이나 용기 또는 병의 내용물로 나중에 계량될 기질(45)로 충진된다. 이러한 기질은 액체 매질로 흐르거나 주입될 수 있는 고형 기질, 하나이상의 작은 부재, 분말형 또는 과립형 기질이 될 수 있다. 상부 마개 및 주입 주둥이상에 상부로부터 필름(30)이나 복합 패키징(31)을 주입 주둥이(2)의 하부측에 용접할 때, 계량 주둥이(42)는 그 길이때문에 필름(30)이나 패키징(31)의 하부 엣지와 접촉하고, 그 결과 주둥이(2)의 하부측상에서 미세하게 편향되어 용접된다. 이에 의해, 계량 주둥이(42)의 내용물의 밀봉이 필름이나 패키징(31)에 의해 달성된다. 내용물 또한 계량 주둥이의 벽과 덮개 나선형 뚜껑(1)에 의해 마개의 주위 공기에 대응하여 양호하게 밀봉된다. 따라서, 내용물은 기체밀봉식으로 또한 이중벽으로 절연되어, 공기나 수증기의 칩입으로부터 보호된다. 최초로 마개를 개방하면, 관통 및 절단 부재(9)를 갖는 자체개방형 마개가 패키징(31)또는 밀봉 필름(30)으로부터 디스크를 절단하며, 이에 의해 계량 주둥이의 내용물(45)이 복합 패키징이나 병으로 낙하되어 그 내용물과 혼합된다.

Claims (14)

  1. 필름 물질로 밀폐될 용기 주둥이(container spout)또는 복합 패키징(composite packaging)을 위한 자체개방형 마개(self-opener closure)로서,
    필름 물질로 밀폐된 복합 패키징(composite packaging)이나 용기 주둥이(container spout)또는 병 주둥이(bottle spout)에 밀봉가능하게 조립되는 주입 주둥이(pour-out spout)(2)와,
    상기 주입 주둥이에 맞은 나선형 뚜껑(1)과,
    상기 주입 주둥이(2)내에 배치되어 상기 나선형 뚜껑(1)에 의해 회전하게 되는 자체개방형 슬리브(self-opener sleeve)(3)를 포함하며,
    상기 자체개방형 슬리브(3)는, 그 하부 엣지(edge)로부터 돌출되는 적어도 하나의 조합된 관통 및 절단 부재(piercing and cutting member)(9)를 포함하며;
    상기 자체개방형 슬리브(3)와, 상기 주입 주둥이(2)와, 상기 나선형 뚜껑(1)에는, 상기 나선형 뚜껑(1)을 처음으로 개방 방향으로 회전시킴에 따라, 상기 자체개방형 슬리브(3)가 회전하지 않으면서 먼저 상기 주입 주둥이(2)내에서 축방향의 하향으로 가압되고, 그 후에는 축방향의 이동 없이 회전축을 중심으로 360도 바로 전까지 회전가능한 방식으로, 서로 협력하는 안내 및 전달 수단(guide and transmission means)이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 나선형 뚜껑(1)의 하부측에는, 상기 나선형 뚜껑(1)대해 동심으로 된 주둥이(spout)(34)가 일체로 형성되며; 상기 주둥이(34)는 그 하단부에 돌출 엣지(35)를 지니며; 상기 주둥이(34)외측에는, 상부측에 내향의 돌출 엣지(37)를 갖는 니플(nipple)(36)이 가압되며; 상기 2개의 돌출 엣지(35, 37)는 서로의 맞물려 결합되고, 이에 의해, 가압된 상기 니플(36)이 상기 나선형 뚜껑 하부측에 일체로 형성된 상기 주둥이(34)에 대해 회전가능하고 축방향인 길이방향으로 이동가능하며, 축방향으로 자유로이 움직일 수 있는 이동 경로는 적어도, 상기 나선형 뚜껑(1)을 처음으로 개방 방향으로 회전시키면, 상기 자체개방형 슬리브(3)가 상기 주입 주둥이(2)내에서 먼저 축방향의 하방으로 밀려지고 이어서 축방향으로의 이동은 없이 회전축을 중심으로 360 도 회전할 때까지의 상기 나선형 뚜껑(1)의 축방향 이동 경로와 일치하는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 니플(36)은, 파열점(break-off location)으로 작용할 수 있는 얇은 재료로 된 웨브(41)를 통해, 자체개방형 슬리브(3)에 연결되는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 협력하는 상기 나선형 뚜껑(1)상의 힘 전달수단(force transmission means)은, 나선형 뚜껑 축에 동심으로 나선형 뚜껑 덮개(rotary cap lid)(16)의 내측에 배치되는 2개의 실린더 벽부분(cylinder wall segments)(5)을 포함하며, 축방향으로 놓인 상기 실린더 벽부분의 하부 엣지는, 상기 자체개방형 슬리브(3)의 상부 내측 엣지 상에 있는 2개의 캠(cams)(12)으로 구성된 힘 전달수단과 협력하는 안내 굴곡부(guide curve)를 형성하며;
    서로 협력하는 안내수단(guide means)은, 상기 자체개방형 슬리브(3)의 외측에 있는 안내리브(guide ribs)(21)와 상기 주입 주둥이(2)의 내측에 있는 안내웨브(guide webs)(8)로 구성되며;
    이로써, 상기 나선형 뚜껑(1)을 처음으로 개방 방향으로 회전하면, 상기 자체개방형 슬리브(3)가 상기 주입 주둥이(2)내에서 먼저 수직 하방으로 밀려지고 이어서 수평으로 360 도 전까지 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자체개방형 슬리브(3)는, 그 하부 엣지로부터 돌출되며 직경방향으로 서로 대향하여 배치되는 2개의 조합된 관통 및 절단 부재들(piercing and cutting members)을 하부 엣지에 포함하며;
    서로 협력하는 상기 나선형 뚜껑(1)상의 힘 전달수단은, 나선형 뚜껑 축에 동심으로 나선형 뚜껑 덮개(16)의 내측에 배치되는 3개의 실린더 벽부분(5)을 포함하며, 축방향으로 놓인 상기 실린더 벽부분의 하부 엣지는, 상기 자체개방형 슬리브(3)의 상부 내측 엣지 상에 있는 3개의 캠(12)로 구성된 힘 전달수단과 협력하는 안내 굴곡부를 형성하며;
    서로 협력하는 안내수단은, 상기 자체개방형 슬리브(3)의 외측에 있는 안내리브(21)와 상기 주입 주둥이(2)의 내측에 있는 안내웨브(8)로 구성되며; 이로써, 상기 나선형 뚜껑(1)을 처음으로 개방 방향으로 회전하면, 상기 자체개방형 슬리브(3)가 상기 주입 주둥이(2)내에서 먼저 수직 하방으로 밀려지고 이어서 수평으로 180 도 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    서로 협력하는 상기 나선형 뚜껑(1)상의 힘 전달수단은, 나선형 뚜껑 축에 동심으로 나선형 뚜껑 덮개(16)의 내측에 배치되는 여러 개의 실린더 벽부분(5)을 포함하며, 축방향으로 아래에 놓인 상기 실린더 벽부분의 하부 엣지는, 서로에 대해 축방향으로 계단식으로 이동되며, 서로에 대해 반대로 상승하는 2개의 엣지부(edge sections)(13, 14)를 형성하고, 제 1 엣지부(13)는 나선형 뚜껑 덮개(16)의 하부에서 볼 때, 상기 나선형 뚜껑 덮개(16)의 레벨로부터 반시계방향으로 상승하고, 제 2 엣지부(14)는 상기 제 1 엣지부(13)의 상승된 단부 레벨로부터 시계방향으로 상승하며;
    상기 자체개방형 슬리브 상의 힘 전달수단은 상부 엣지 상에 여러 개의 포획 캠(catching cams)(12)을 포함하며;
    상기 자체개방형 슬리브(3)의 하부 엣지로부터 돌출하는 조합된 관통 및 절단 부재(9)각각은, 슬리브의 외주방향으로 예리한 절단 엣지(11)및 예리한 팁(10)을 가지며;
    서로 협력하는 상기 자체개방형 슬리브(3)상의 안내수단은, 상기 자체개방형 슬리브(3)의 외측벽 외주에 배치되어 각기 2개의 수직부(23, 24)와 이러한 수직부을 연결하는 수평부(22)를 갖는 여러 개의 안내리브(guide ribs)(21)와, 상기 주입 주둥이(2)의 내측벽에 배치되어 상기 안내리브(21)와 협력하는 안내웨브(guide webs)로 구성되며;
    상기 안내웨브는, 주입 주둥이(2)에 대해 상기 주입 주둥이(2)에 인가된 자체개방형 슬리브(3)의 초기 회전위치에서, 자유로운 상태인 자체개방형 슬리브(3)상의 외주 부분 상에 걸쳐 연장되는 수평부(19)를 포함하며;
    적어도 2개의 상기 수평부(19)는, 상기 주입 주둥이(2)를 상부에서 볼 때 시계방향으로, 이에 연결되는 하나의 수직부(18)를 포함하며;
    이로써, 나선형 뚜껑(1)을 회전시키지 않을 때 상기 자체개방형 슬리브(3)는 수직으로 안내되어 있고, 슬리브(3)상의 포획캠(12)이, 나선형 뚜껑 덮개(16)에 도달하는 실린더 벽부분(5)상의 경사진 엣지부(13)에 의해, 상기 포획캠(12)이 계단부(15)와 접촉할 때까지, 상기 안내리브(21)의 수직부(23, 24)및 안내웨브(8)를 따라 하방으로 밀려질 수 있으며, 이어서 상기 계단부에 의해, 상기 안내리브(21)의 수평부(22)및 안내웨브(8)를 따라 수평으로 회전할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 나선형 뚜껑(1)은 내측 나선(inner thread)(4)을 갖는 나선형 뚜껑(threaded cap)(1)이고, 상기 주입 주둥이(2)는 외측 나선(6)을 갖는 나선형 주둥이며;
    자체개방형 슬리브의 외측벽 외주 상에 배치된 4개의 안내리브(21)중 하나는 관통 및 절단 부재(9)가 연장되어 있는 외주영역으로 연장되며;
    위에서 볼 때 반시계방향으로 상기 관통 및 절단 부재(9)의 전방에 배치되어서, 반시계방향으로 회전시 상기 관통 및 절단 부재(9)보다 앞서는 상기 안내리브(21)의 수직부(24)는, 자체개방형 슬리브(3)의 하부엣지로 연장되며;
    상기 주입 주둥이(2)의 하부 내측 엣지에는 내향으로 돌출되는 접촉캠(20)이 형성되고, 상기 접촉캠은 상기 주입 주둥이(2)에 인가된 자체개방형 슬리브의 초기위치에서 관통 및 절단 부재(9)의 팁(10)의 위치를 지지하며;
    상기 나선형 뚜껑(1)의 나선부의 유효높이 및 유효피치는, 자체개방형 슬리브(3)가 힘 전달수단에 의해, 상기 나선형 뚜껑(1)의 나선결합되지 않은 위치까지 먼저 수직 하방으로 밀려지고, 상기 관통 및 절단 부재(9)가 상기 주입 주둥이(2)의 하부 엣지를 지나 돌출되어 수평면에서 360 도 이상 회전할 수 있도록 정해지며, 이 위치에서, 엣지에 도달된 안내리브(21)의 수직부(24)는 접촉캠(20)과 접촉하여, 상기 자체개방형 슬리브(3)가 더 이상 회전하는 것을 막아주는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  8. 제 6 항에 있어서,
    나선형 뚜껑(1)을 밑에서 볼 때 시계방향으로 상승하는 상기 실린더 벽부분(5)의 엣지부(13)는, 상기 나선형 뚜껑(1)을 처음으로 나선결합 해제후, 상기 나선형 뚜껑(1)을 주입 주둥이(2)상에 나사 조임할 때, 각각의 경우에 상기 엣지부(13)가 자체개방형 슬리브(3)상에서 내향으로 돌출되는 캠(12)위로 2번 미끄러지고, 그 결과로, 주입 주둥이(2)내에서 상기 자체개방형 슬리브(3)를 2개의 추력(thrust)으로 하방으로 밀어내도록 하는, 칫수를 갖는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자체개방형 슬리브(3)의 하부 엣지로부터 돌출되는 조합된 관통 및 절단 부재(9)는, 팁(tip, 10)이 하방으로 돌출되는 이등변삼각형의 형태이며, 하방으로 돌출되는 상기 자체개방형 슬리브(3)의 팁(10)은, 삼각형의 길이가 같은 2개의 림(limb)사이에 놓이고, 예리하게 형성되며, 외주방향으로 향하는 삼각형의 자유변은 각각 예리한 엣지(11)를 형성하는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자체개방형 마개는, 똑똑 떨어지거나 쏟아질 수 있는 기질(substance)로 채워지고, 하부측으로부터 라미네이트 필름 디스크(32)으로 밀봉가능하게 밀폐되는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자체개방형 슬리브(3)의 내측에는 가용성 기질(soluble substance)로 코팅되는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자체개방형 마개의 뚜껑 덮개의 하부측에는, 일체로 형성된 계량 주둥이(metering spout)(42)가 있으며, 상기 계량 주둥이의 길이는, 나선형 뚜껑(1)이 나사결합된 상태에서, 상기 계량 주둥이의 하부 엣지(44)가 주입 주둥이(2)의 플랜지형 돌출부(7)를 지나 하방으로 돌출될 수 있는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 나선형 뚜껑(1)의 하부 엣지에는 일체로 형성된 보상 스트립(25)이 있으며, 상기 보상 스트립(25)은, 다수의 섬세한 재료의 브릿지(bridges)(26)를 통해, 주입 주둥이(2)의 외측 나선(6) 아래에서 상기 주입 주둥이(2)의 주변을 둘러싼 비드(bead)위로 가압되고, 상기 비드의 하부측에서 상기 주입 주둥이(2)를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 나선형 뚜껑(1)의 외측 주변은, 널링(knurling)또는 홈(groove)으로 된 파지면(grip surface), 사각형, 6각형 또는 8각형 형태로 형성되거나, 또는 상기 나선형 뚜껑(1)의 상부에 적어도 하나의 직경방향 홈 또는 직경방향으로 상향 돌출되는 웨브(web)가 형성되는 것을 특징으로 하는 자체개방형 마개.
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