KR101261720B1 - 적층이 용이한 캔의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적층이 용이한 캔의 제조방법에 관한 것으로, 몸체와, 상기 몸체의 상부 또는 하부에 형성되는 네크부를 포함하여 구성되는 캔의 제조방법에 있어서, (a) 금속시트를 상기 네크부에 대응하는 크기로 준비하는 단계와, (b) 상기 금속시트를 원통형으로 접합하는 단계와, (c) 상기 원통형 몸체를 다각기둥 형태로 성형하는 단계 및 (d) 상기 다각기둥 형태의 몸체를 확장하여 네크부 및 판넬을 동시에 성형하는 단계를 포함하되, 상기 (d) 단계가, 외주면에 무늬호가 양각 형성되고, 내측이 테이퍼진 형태의 내부 금형과, 상기 내부 금형의 무늬호에 대응하는 무늬호가 내주면에 음각 형성된 외부 금형 사이에 상기 다각기둥 형태의 몸체를 장치한 후 상기 내부 금형의 내측 하부에 캠을 삽입하여 상기 내부 금형을 외측 방향으로 확장함으로써 상기 다각기둥 형태의 몸체를 팽창시켜 상기 네크부 및 판넬을 동시에 성형하는 방식으로 구성됨으로써 네크부의 주름을 방지하고, 공정을 단순화할 수 있을 뿐 아니라 제조원가도 절감할 수 있는 적층이 용이한 캔의 제조방법을 제공한다.

Description

적층이 용이한 캔의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF STACKABLE CAN}

본 발명은 캔의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 몸체의 상부 또는 하부에 테이퍼진 네크부가 형성되어 적층성이 개선된 캔의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 캔은 유지류, 페인트, 시너, 화학물질 등을 보관하기 위한 용기로서 소재, 형태 또는 제조방식에 따라 다양하게 분류될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 캔의 구조를 도시한 도면이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 통상의 캔(10)은 몸체(11)와, 상기 몸체(11)의 상부와 하부에 각각 결합되는 상판(12) 및 하판(13)으로 구성된다.

이 경우, 상기 몸체(11)와 상기 상판(12) 및 하판(13)의 결합은 상기 몸체(11)에 형성된 플랜지부와, 상기 상판(12) 및 하판(13)에 형성된 컬부를 시밍(Seaming)하여 밀봉하는 방식으로 이루어지며, 이에 따라 상기 캔(10)의 상부와 하부에는 시밍부(14)가 각각 형성된다.

그러나 상기 캔(10)의 경우에는 상기 시밍부(14)가 상부와 하부 동일한 폭으로 형성되어 다단 적층이 어려운 문제점이 있었다. 즉, 상기 시밍부(14)를 상하 동일한 폭으로 형성하면 상기 캔(10)을 다단 적층할 때 접지되는 부분이 상기 시밍부(14)로 국한되기 때문에 접지면적이 매우 협소해지고, 이에 따라 적층 안정성이 현저하게 저하될 수 밖에 없다. 따라서 상기 캔(10)의 적층 자체도 어려울 뿐 아니라 적층되어 있더라도 불안정한 상태이기 때문에 언제라도 미끄러져 떨어짐으로써 파손되거나 인명피해를 야기할 우려를 내포하고 있다.

이에, 상술한 문제점을 해결하고자 도 1b에 도시된 바와 같이 몸체(21)의 상부 또는 하부에 네크부(22)가 형성된 캔(20)이 개발되기에 이르렀다. 즉, 상기 캔(20)의 경우에는 도 1a에서 설명한 캔(10)과 달리 상부 또는 하부에 테이퍼진 네크부(22)를 형성하여 다단 적층시 상기 네크부(22)가 상단 캔의 하부 또는 상부에 내삽되도록 함으로써 적층 안정성을 확보한 것이다.

그러나 종래에는 상기 캔(20)을 제조함에 있어 상기 몸체(21)의 상단부를 외측에서 가압하여 조이는 방식, 즉, 네크-인(Neck-in) 방식으로 네크부를 줄여 성형함으로써 상기 네크부(22)에 주름이 발생하는 문제점이 있었다.

즉, 네크-인 방식은 금속시트를 원통형으로 용접하여 사각기둥 형태로 성형한 후 상단부를 줄여 네크부를 형성하기 때문에 네크부의 형태가 일정하게 성형되지 않는 단점이 있다. 또한, 네크-인 방식에 따르면 상기 금속시트를 네크부보다 면적이 넓은 몸체에 대응하는 크기로 준비해야 하기 때문에 제조원가가 높아지는 단점이 있었다.

이에, 본 발명자는 상술한 네크-인 방식의 단점을 예의주시하여 네크부의 주름을 개선하고 제조원가를 낮출 수 있는 캔의 제조방법을 연구한 끝에 본 발명에 이르게 된 것이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 적층의 편의를 위해 몸체의 상부에 마련되는 네크부를 네크-인 방식이 아닌 몸체 확장 방식으로 성형함으로써 네크부의 주름을 개선할 수 있는 적층이 용이한 캔의 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기존 금속시트를 몸체 크기로 용접하고, 이러한 몸체를 줄여 네크부를 성형하는 방식과 달리 금속시트를 네크부 크기로 작게 용접한 후 네크부는 그대로 유지한 채 나머지 부분을 확장시켜 몸체를 성형하는 방식을 채택함으로써 원자재 소요량을 줄여 제조원가를 절감할 수 있는 적층이 용이한 캔의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 기존 개별적으로 수행되던 몸체의 판넬 성형 공정과 네크부의 성형 공정을 하나로 통합하여 구성함으로써 공정을 단순화하고 설비 투자비를 대폭 감축할 수 있는 적층이 용이한 캔의 제조방법을 제공하는 데 있다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

본 발명은, 몸체와, 상기 몸체의 상부 또는 하부에 형성되는 네크부를 포함하여 구성되는 캔의 제조방법에 있어서, (a) 금속시트를 상기 네크부에 대응하는 크기로 준비하는 단계와, (b) 상기 금속시트를 원통형으로 접합하는 단계와, (c) 상기 원통형 몸체를 다각기둥 형태로 성형하는 단계 및 (d) 상기 다각기둥 형태의 몸체를 확장하여 네크부 및 판넬을 동시에 성형하는 단계를 포함하는 적층이 용이한 캔의 제조방법을 제공한다.

이 경우, 상기 (d) 단계는, 외주면에 무늬호가 양각 형성되고, 내측이 테이퍼진 형태의 내부 금형과, 상기 내부 금형의 무늬호에 대응하는 무늬호가 내주면에 음각 형성된 외부 금형 사이에 상기 다각기둥 형태의 몸체를 장치한 후 상기 내부 금형의 내측 하부에 캠을 삽입하여 상기 내부 금형을 외측 방향으로 확장함으로써 상기 다각기둥 형태의 몸체를 팽창시켜 상기 네크부 및 판넬을 동시에 성형하는 방식으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 몸체의 확장 방식으로 네크부를 성형함으로써 주름의 발생을 방지하여 외관 및 기밀성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 투입 원자재를 네크부 성형부 크기로 축소하여 투입함으로써 제조원가를 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

뿐만 아니라, 각각 분리 수행되던 몸체의 성형 공정과 네크부의 성형 공정을 하나의 공정으로 통합하여 구성함으로써 공정을 단순화하고 설비 투자비를 경감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 캔의 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층이 용이한 캔의 제조방법을 나타낸 공정도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층이 용이한 캔의 제조방법에 사용되는 익스팬더의 수직 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층이 용이한 캔의 제조방법에 사용되는 내부 금형과 캠의 결합구조를 나타낸 평면도.

이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층이 용이한 캔의 제조방법을 나타낸 공정도이다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층이 용이한 캔의 제조방법은 종래 공정 중 일부 공정을 하나로 통합하여 공정을 단순화하고, 비용을 최소화한 것에 기술적 특징이 있는 바, 이하에서는 이러한 종래 공정과 본 발명의 특징적인 공정을 함께 설명하도록 한다.

먼저, 외면이 인쇄된 금속시트를 준비(S100)한다. 본 발명에서 상기 금속시트는 캔의 몸체가 아닌 네크부에 대응하는 크기로 마련된다. 즉, 투입 원자재를 몸체보다 폭이 좁은 네크부 성형부로 축소하여 투입함으로써 제조원가를 절감한 것이다. 이 경우, 인쇄방식은 침적, 스프레이, 전착, 롤러 도장 등 공지된 인쇄법 중에서 필요에 따라 적의 선택하여 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.

다음, 상기 금속시트를 미리 계산된 크기로 절단(S110)한다.

다음, 절단된 금속시트를 하나씩 말아 원통형으로 용접(S120)한다.

다음, 원통형으로 접합된 몸체를 익스팬더(Expander)로 확장시켜 사각기둥 형태로 성형(S130)한다. 이 경우, 여기서는 상기 몸체의 형태가 사각기둥인 것을 예시하였으나 본 발명에서 상기 몸체의 형태가 사각기둥으로 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다른 다각기둥 형태로 형성할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

계속하여, 상기 몸체에 익스팬더를 이용하여 네크부와 판넬을 동시에 성형(S140)한다. 즉, 본 발명에서는 상기 네크부와 판넬을 각각 별개로 성형하지 않고 동시에 성형함으로써 공정 시간을 단축하고 비용을 절감할 수 있으며, 네크부를 형성함에 있어서도 기존의 네크-인 방식이 아닌 익스팬더에 의한 몸체 확장 방식을 적용함으로써 네크부의 주름을 방지하여 외관과 기밀성을 향상시킨 것에 기술적 특징이 있다. 이하, 본 발명의 네크부 및 판넬 성형 방법에 대해 도면을 참고하여 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층이 용이한 캔의 제조방법에 사용되는 익스팬더의 수직 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층이 용이한 캔의 제조방법에 사용되는 내부 금형과 캠의 결합구조를 나타낸 평면도이다.

먼저, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 내측이 테이퍼진 4개의 블록(31)(32)(33)(34)으로 구성되고, 외주면에 무늬호(30a)가 양각 형성된 내부 금형(30)과, 내주면에 상기 무늬호(30a)에 대응하는 무늬호(40a)가 음각 형성된 외부 금형(40)을 마련한 후 상기 내부 금형(30)과 상기 외부 금형(40) 사이에 사각기둥 형태의 몸체(도면 미도시)를 장치한다.

이후, 상기 내부 금형(30)의 내측 하부에 캠(50)을 삽입하여 상승시키면 상기 내부 금형(30)의 각 블록(31)(32)(33)(34)이 외측으로 확장되면서 상기 몸체를 가압하게 된다. 이와 같은 방식으로 상기 캠(50)을 상기 내부 금형(30)의 내측으로 삽입한 후 인출하게 되면 상기 몸체의 상단부에는 네크부가 성형되고, 측부에는 상기 무늬호(30a)(40a)가 전사된다. 이 경우, 상기 캠(50)의 삽입 깊이는 금형의 설계에 따라 적절하게 조절할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 캠(50)의 상단부가 상기 내부 금형(30)의 내주면에 대응하는 테이퍼진 형태로 구성됨은 물론이다.

이처럼 본 발명은 익스팬더를 이용하여 네크부와 판넬을 몸체 확장 방식으로 동시에 성형함으로써 네크부의 주름을 개선하는 것은 물론 생산공정도 단순화하여 품질 및 생산성 향상을 도모할 수 있다.

상술한 바와 같이 네크부 및 판넬의 성형이 완료되면, 계속하여 상기 몸체의 상부와 하부에 플랜지부를 각각 성형(S150)한다.

다음, 상기 몸체의 하부에 하판을 덧댄 후 상기 플랜지부와 시밍하여 밀봉(S160)하고, 동일한 방법으로 상판을 시밍하여 밀봉(S170)한다.

계속하여, 완성된 사각캔의 용접부, 시밍부 등의 누설 여부를 검사(S180)하고, 마지막으로 사각캔 완제품을 포장하여 적재(S190)함으로써 모든 공정이 마무리된다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층이 용이한 캔의 제조방법을 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

예컨대, 여기서는 본 발명의 실시예로 사각기둥 형태의 캔을 예로 들어 설명하였으나, 앞서 설명한 바와 같이 본 발명은 다른 다각기둥 형태의 적층 캔에도 적용 가능할 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위, 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

30 : 내부 금형 30a : 무늬호
31, 32, 33, 34 : 블록 40 : 외부 금형
40a : 무늬호 50 : 캠
S100 : 금속시트의 준비 공정 S110 : 금속시트의 절단 공정
S120 : 원통형 용접 공정 S130 : 사각기둥 형태 가공 공정
S140 : 네크부 및 무늬호 성형 공정 S150 : 플랜지 성형 공정
S160 : 하판 시밍 공정 S170 : 상판 시밍 공정
S180 : 기밀 검사 공정 S190 : 포장 공정

Claims (2)

1. 몸체와, 상기 몸체의 상부 또는 하부에 형성되는 네크부를 포함하여 구성되는 캔의 제조방법에 있어서,
   (a) 금속시트를 상기 네크부에 대응하는 크기로 준비하는 단계와;
   (b) 상기 금속시트를 원통형으로 접합하는 단계와;
   (c) 상기 원통형 몸체를 다각기둥 형태로 성형하는 단계; 및
   (d) 상기 다각기둥 형태의 몸체를 확장하여 네크부 및 판넬을 동시에 성형하는 단계;
   를 포함하는 적층이 용이한 캔의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 (d) 단계는,
   외주면에 무늬호가 양각 형성되고, 내측이 테이퍼진 형태의 내부 금형과, 상기 내부 금형의 무늬호에 대응하는 무늬호가 내주면에 음각 형성된 외부 금형 사이에 상기 다각기둥 형태의 몸체를 장치한 후 상기 내부 금형의 내측 하부에 캠을 삽입하여 상기 내부 금형을 외측 방향으로 확장함으로써 상기 다각기둥 형태의 몸체를 팽창시켜 상기 네크부 및 판넬을 동시에 성형하는 것을 특징으로 하는 적층이 용이한 캔의 제조방법.

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