KR101424194B1 - 생수용기의 캡 및 이를 생산하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생산공정의 효율과 사용상의 편리성이 향상될 수 있는 생수용기캡 및 그 생산방법에 관한 것으로, 생수용기의 하측 개구부에 결합되는 생수용기캡으로서, 상측이 개방된 원기둥 형상의 몸체부, 상기 몸체부의 하측을 폐쇄하는 저면부 및 상기 저면부의 중심부측에 형성되고 파단되어 상측으로 절첩되는 절첩부를 포함하고, 상기 몸체부의 외면은 샌딩처리되어 생산공정시 공급라인상에서 인접되는 생수용기캡과의 마찰력이 저감되는 생수용기캡을 제공한다.

Description

생수용기의 캡 및 이를 생산하는 방법{CLOSURE FOR SPRING WATER AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}

본 발명은 생수의 저장 및 공급장치에 관한 것으로 더욱 구체적으로는, 생산공정의 효율과 사용상의 편리성이 향상될 수 있는 생수용기캡 및 그 생산방법에 관한 것이다.

최근 식수원의 오염 및 부족 현상으로 인하여 미리 생산자 측에서 정수된 물을 공급받아 냉온수기에 사용하는 경우가 많아지고 있다.

일반적으로 이러한 냉온수기에 정수된 물이 수용된 생수용기를 거꾸로 들어올려 입구측을 냉온수기에 결합하는 과정에서 물이 외부로 유출되는 경우가 발생하기도 하고, 냉온수기와 결합부위에서 오염물이 유입될 가능성이 존재한다.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 소정의 차단마개를 구비하는 캡이 제시되기도 한다.

도 1은 종래기술의 생수용기를 나타내는 측단면도이다.

생수용기(10)의 하단부측을 대략 감싸는 형상으로 캡(11)이 배치되고, 상기 생수용기(10)는 냉온수기의 저수탱크부위에 결합된다. 구체적으로, 냉온수기에 생수용기(10)의 탈착시의 누수나 오염물질 유입의 문제점을 해결하기 위하여 상기 캡(11)은 대략 그 중심부에 내외부를 관통하는 관 형상의 삽입부를 구비한다.

상기 캡(11)과의 결합을 위하여 냉온수기에는 상측으로 돌출된 관 형상의 입수관이 배치되는데, 결합과정을 살펴보면 상기 입수관이 상단측으로부터 삽입부에 삽입되면 생수용기(10)의 자중에 의해 입수관이 상측으로 이동하면서 상단부에서 차단마개(미도시)를 상측으로 밀어올리면서 삽입부와의 결합을 해제시키게 된다. 이때, 상기 생수용기(10)의 내부와 저수탱크는 입수관 및 입수관의 상단측에 형성되는 입수구에 의해 상호 연통되는 것이다.

이러한 구조의 생수용기캡을 생산하기 위한 공정으로서, 차단마개의 사출공정, 위생라벨의 제작 및 접착공정, 정렬공정, 이송공정 및 생수용기와의 결합공정을 거치게 되는데, 상기 생수용기는 소정의 유연성을 구비한 합성수지재가 사출공정에 의하여 제조된다.

그런데, 이러한 생수용기의 캡은 유연성을 가진 특성상 외면의 마찰력이 생수용기에 비하여 높은 것이 일반적이다. 이러한 경우 상기 정렬공정과 이송공정 등의 과정에서 인접한 캡과 마찰력에 의하여 정렬 또는 이송의 과정을 저해하는 문제가 발생하는 경우가 있다.

구체적으로, 정렬을 위하여 원심력 또는 중력을 이용하게 되는데 정렬공정에서 소정의 정렬장치에의 바닥면에 캡의 저면이 밀착되어 이송이 되지 않는 경우가 발생하고, 이송공정에서 소정의 레일을 따라 생수용기와의 결합장치로 열을 지어 이송되는 과정에서 인접되는 캡과 마찰력에 의하여 이송에 장해가 발생하는 경우가 있다.

종래에는 이를 해결하기 위하여 진동기(vibrator)를 상기 장치들과 결합하거나 공기를 고압으로 불어넣는 에어장치를 결합하여 바람직하지 않은 인접부위와의 밀착상태를 해결하기도 하였다.

그런데, 이러한 생수용기의 생산공정에서 진동기나 에어장치를 결합하여 사용하는 경우 장비가 복잡해지고 작동의 오류가 발생하는 문제가 있다. 또한, 유지보수를 위한 시간과 비용이 과도한 문제도 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 생수용기의 캡을 개선함으로써 생산에 따른 시간과 비용을 현저히 저감하여 생산성을 향상할 수 있는 생수용기의 캡을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 냉온수기와의 결합이 단순해지고 단순한 구조로서 누수의 방지 및 오염물질 유입방지의 효과를 실현할 수 있는 생수용기의 캡을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명에 따른 생수용기캡은, 생수용기의 하측 개구부에 결합되는 생수용기캡으로서, 상측이 개방된 원기둥 형상의 몸체부, 상기 몸체부의 하측을 폐쇄하는 저면부 및 상기 저면부의 중심부측에 형성되고 파단되어 상측으로 절첩되는 절첩부를 포함하고, 상기 몸체부의 외면은 샌딩처리되어 생산공정시 공급라인상에서 인접되는 생수용기캡과의 마찰력이 저감되는 생수용기캡을 제공한다.

상기 저면부가 샌딩처리되어 생산공정시 저면부와 접하는 면과의 마찰력이 저감될 수 있다.

상기 저면부의 외주측에서 하측으로 돌출되는 링 형상의 저면돌부를 더 포함하고, 상기 저면돌부의 저면은 샌딩처리되어 정렬수단에서 정렬시 판부재와 저면돌부 사이의 마찰력이 저감될 수 있다.

상기 저면부에서 상측으로 돌출되고 내주측으로 냉온수기의 입수관이 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부의 상측을 개폐하도록 결합되는 유동마개를 포함하고, 상기 유동마개가 하단부측에 구비되고 상기 삽입부로부터의 이탈 또는 재결합시 측벽부의 탄성변형되도록 하는 하나 이상의 절개부를 구비할 수 있다.

상기 삽입부의 내주면과 냉온수기의 입수관의 외주면 사이에 형성되며 상기 절첩부가 절첩되어 수용되는 수용공간이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 생수용기캡의 생산방법은, 상기 몸체부와 저면부를 사출성형으로 일체로 형성하는 캡성형단계, 상기 몸체부 또는 저면부의 외면을 샌딩처리하는 단계, 복수의 생수용기캡이 회전하는 판부재의 상면에서 회전에 의해 정렬되어 자중에 의해 유출홀로 배출되는 정렬단계, 상기 유출홀을 통해 배출된 복수의 생수용기캡이 일렬로 공급라인을 따라 이송되는 라인공급단계 및 상기 공급라인의 단부측에서 배출된 생수용기캡이 생수용기와 결합되는 단계를 포함하는 생수용기캡의 생산방법을 제공한다.

본 발명에 따른 생수용기캡은 외면의 소정 부위가 샌딩처리되기 때문에 종래기술에서 생산장비에 사용되던 진동기나 에어장치를 생략할 수 있고 정렬과 이송의 과정에서의 효율성이 극대화되므로 생산성과 조립의 정확성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 캡의 삽입부의 하단부측을 폐쇄하는 절첩부가 캡의 저면부와 일체로서 성형되어 제작될 수 있으므로 생산공정의 효율이 현저하게 향상되고, 실링의 확실성 또한 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 냉온수기를 도시한 측단면도.
도 2는 본 발명의 생수용기캡을 상측에서 바라본 사시도.
도 3은 본 발명의 생수용기캡을 하측에서 바라본 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 생수용기캡의 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 생수용기캡이 입수관과 결합되는 과정을 도시한 절개사시도.
도 6은 본 발명의 생수용기캡이 정렬되는 과정을 도시한 개념도.
도 7은 본 발명의 생수용기캡이 생수용기와 결합되는 공정을 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 생수용기캡의 생산공정을 나타내는 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 생수용기캡 및 이를 생산하는 방법을 더욱 상세하게 설명한다.

이하 설명되는 생수용기캡은 냉온수기 등에 결합하는 생수용기의 하단부측에 결합되는 밀봉 캡으로서, 배치되는 상태를 기준으로 냉온수기에 삽입되는 부위를 하측으로 정의하여 사용하도록 한다. 또한, 냉온수기는 후술할 바와 같이 생수용기캡과 결합되는 입수관이 구비되는 것이라면 다양한 형상과 종류의 냉온수기가 사용될 수 있다.

도 2와 도 3은 본 발명의 생수용기캡을 각각 상측과 하측에서 바라본 사시도이다.

본 발명의 생수용기캡(100)은, 상측이 개방된 대략 원통 형상의 몸체부(110), 상기 몸체부(110)의 하측을 폐쇄하는 저면부(120), 상기 저면부(120)의 중심부측에 형성되고 파단되어 상측으로 절첩되는 절첩부(121)를 포함하고, 상기 몸체부의 외면의 적어도 일부는 샌딩처리되어 이루어진다.

생수용기(도 7의 10)의 하단부는 개방된 형상으로 이루어지는데, 상기 캡(100)은 상기 생수용기의 하단부측을 폐쇄하여 이동 및 결합과정에서 이물의 유입을 방지하고 누수가 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한, 생수용기와 냉온수기의 결합과정에서 상기 캡(100)은 하단부측의 절첩부(121)가 파단되어 개방됨으로써 생수용기 내부에 수용된 생수의 냉온수기 내부의 저수탱크와 연통되도록 한다.

상기 캡(100)은 측벽을 형성하는 대략 원기둥 형상의 몸체부(110)와 상기 몸체부(110)의 하측에 결합되어 저면을 형성하는 저면부(120)로 외형이 이루어지는데, 종래기술에 사용되는 생수용기캡은 이러한 몸체부와 저면부만으로 이루어지는 경우가 많다. 그러나, 이러한 형상의 경우에는 이동 과정이나 냉온수기와의 탈착 과정에서 이물의 유입이나 누수가 발생할 가능성이 높은 문제가 있음은 상기한 바와 같고, 이에 따라 상기 후술할 바와 같이 저면부(120)에는 상측으로 돌출되어 소정의 유통관을 형성하는 삽입부(130)가 형성될 수 있다.

본 발명의 생수용기캡(100)은 다양한 제조방식에 의하여 생산될 수 있지만, 생산성을 고려하여 합성수지재의 사출물로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 상기 생수용기캡(100)은 연성의 밀착력이 우수한 재질로 이루어질 수 있는데 이러한 재질은 선택에 따라 다양하게 사용될 수 있다. 연성과 밀착력이 높을수록 생수용기나 냉온수기와의 결합력이 우수하여 실링의 확실성이 향상되므로 생수의 누수가 방지될 수 있음에 유의하여야 한다.

이때, 생수용기캡(100)의 재질이 연성과 밀착력이 우수할 수록 제조 및 이송 등의 과정에서 불필요하게 다른 부위나 캡 상호간에 마찰력에 의하여 제조상 복잡성이 발생할 수 있는 문제가 있음은 상기한 바와 같다.

본 발명의 개념에서는 이를 해결하기 위하여 상기 생수용기캡(100)의 외면의 일부 또는 전부가 샌딩처리되는 개념을 제공한다.

샌딩처리란, 사출성형물의 외측면을 표면처리하는 방식을 말하는 것으로, 사출성형물의 표면에 압축공기에 의해 모래를 고속으로 뿜어 표면에 미세한 요철을 발생시키는 샌드 블라스팅(Sand blasting)이 대표적이다. 다만, 본 발명의 샌딩처리는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 소정의 유체에 의해 모래가 분사되거나, 모래 이외의 방식으로 외면을 처리하여 마찰력을 저감하는 처리방식을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

구체적으로, 상기 몸체부(110)는 외주면에 전체적으로 샌딩처리가 이루어질 수 있다. 이렇게 몸체부(110)의 외주면에 마찰력이 저감될 수 있는 샌딩처리가 이루어지는 경우 이송과정에서 생수용기캡(100)이 열을 지어 이동할 때 상호간에 밀착력에 의한 이송의 문제를 해결할 수 있다. 즉, 종래기술에서 이러한 바람직하지 않은 마찰력을 저감하기 위하여 진동기나 에어장치 등이 사용되었지만, 본 발명의 개념에 따른 경우 상기 마찰력을 저감하기 위한 장치들이 생략될 수 있는 이점을 가짐에 유의하여야 한다. 이러한 이송공정과 관련하여서는 도 7과 관련하여 후술하도록 한다.

상기 몸체부(110) 또는 저면부(120)는 외측으로 돌출되는 돌출부(150)를 구비할 수 있다. 상기 돌출부(150)는 몸체부(110) 또는 저면부(120)와 소정의 단차를 형성하게 되는데, 더욱 구체적으로는 몸체부(110)의 하측의 외주측으로 돌출되는 측면돌부(152)와 저면부(120)의 외주측의 하측으로 돌출되는 저면돌부(151)로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 측면돌부(152)와 저면돌부(151)는 하나만이 배치되거나 생략될 수도 있음은 물론이다.

상기 측면돌부(152)는 생수용기캡(100) 상호간에 밀착시 마찰면을 최소화할 수 있고, 저면돌부(151)는 소정의 바닥면에 밀착시 마찰면을 최소화하면서도 입구인 절첩부(121) 주변의 이물질 흡착을 방지할 수 있는 역할을 할 수 있다.

상기 돌출부(150)는 전체적으로 샌딩처리가 이루어질 수도 있고, 저면돌부(151)에만 샌딩처리가 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 몸체부(110)의 외주면을 따라서는 절개가 가능한 파단라인(112)이 형성될 수 있는데, 상기 파단라인(112)은 몸체부(110)의 하측에서 상단부측을 따라 긴 요홈인 탭 형상으로 이루어지고 파단라인(112)의 상단부측은 파지부(111)가 연장되어 상측으로 돌출될 수 있다.

생수용기는 재활용되는 것이 환경의 보호 및 자원의 활용을 위하여 바람직한 바, 생수의 공급이 완료된 생수용기에서 캡을 제거할 때 사용자는 파지부(111)를 파지한 상태로 파단라인(112)을 절개하고, 파단라인(112)의 하단부까지 절개된 경우 측면돌부(152)의 상측과 몸체부(110)가 만나는 부위에서 절개가 연장되어 원주방향으로 따라 전체적으로 몸체부(110)가 저면부(120)로부터 제거될 수 있다. 이렇게 되면 저면부(120) 역시 생수용기로부터 원활하게 제거될 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 생수용기캡의 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 생수용기캡은 상측이 개방된 대략 원통 형상의 몸체부(110)와, 상기 몸체부(110)의 하측을 폐쇄하는 저면부(120), 상기 저면부(120)의 대략 중심부측에 상측으로 돌출된 기둥 형상의 삽입부(130), 상기 삽입부(130)의 상단측에 결합되어 입수관(도 5의 220)의 헤드부와 탈착되는 유동마개(140)를 포함하여 이루어지고, 상기 저면부(120)의 상기 삽입부(130)와 결합되는 부위에는 파단되어 상측으로 절첩되는 절첩부(121)가 형성되어 이루어진다.

상기 삽입부(130)는 상기 저면부(120)의 대략 중심부측에서 상측으로 돌출되는 중공의 원기둥 형상으로 이루어지는데, 전체적으로 상기 몸체부(110)의 내주공간의 하측에 수용되어 연통관의 기능을 한다.

상기 삽입부(130)의 하측은 하측이 저면부(120)의 중심부측에 형성되는 절첩부(121)에 의해 개폐되고, 상측에는 소정의 개구가 형성된다.

상기 삽입부(130)의 상측은 생수용기의 내부와 연통되도록 개방되고, 상기 개방되는 상단부측은 별도의 부재인 유동마개(140)에 의하여 개폐된다.

상기 유동마개(140)는 상기 삽입부(130)의 상단측을 개폐할 수 있는 형상이라면 선택적으로 이루어질 수 있으나, 후술할 바와 같이 입수관(도 5의 210)에 의한 삽입부(130)의 개폐를 용이하도록 하기 위하여 삽입부(130)의 상단 내주측에 외주면이 밀착되는 크기와 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 유동마개(140)는 하측이 개방된 대략 원기둥 형상으로 이루어지고, 외주의 일부가 상기 삽입부(130)의 내주의 일부에 밀착된다. 유동마개(140)의 상단부측에서 외주측으로 돌출되는 덮개부(141)의 저면은 삽입부(130)의 상단측에 밀착되는 것이 생수용기 내부의 실링을 위하여 바람직하고 이에 따라 상단부측은 측벽부(도 5의 144)보다 직경이 넓은 평판 형상으로 이루어진다.

본 발명의 개념에서는 상기 유동마개(140)가 이동 또는 보관시에는 상기 캡(100)의 삽입부(130)에 결합된 상태로 생수를 보관하다가, 냉온수기와의 결합시 유동마개(140)가 캡(100)으로부터 이탈된 상태로 입수관(도 5의 210)이 삽입부(130)의 내주면에 밀착되어 삽입되고, 생수를 소비하고난 이후에는 입수관(210)이 이탈되면서 유동마개(140)가 다시 삽입부(130)에 재결합될 수 있도록 구비된다.

이러한 재결합시의 용이성과 측벽부(144)의 탄성변형의 능력을 최대화하기이 위하여 상기 유동마개(140)는 측벽부(144)의 일부가 절개되어 원주방향으로 이격되는 절개부(147)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 절개부(147)는 바람직하게는 측벽부(144)의 하측에서 쐐기모양으로 절개된 형상으로 대칭되는 양측으로 배치될 수 있는데, 유동마개(140)의 삽입부(130)와의 탈착을 용이하게 하도록 측벽부(144)를 탄성변형시킬 수 있는 구성이라면 다양하게 이루어질 수 있다.

이때, 삽입부(130)와 입수관(210) 및 삽입부(130)와 유동마개(140) 사이의 실링이 완전하게 이루어질 필요성이 존재한다. 구체적으로, 생수용기의 이동 또는 보관시에는 캡(100)의 내부를 확실하게 밀봉하도록 하여 생수의 누설과 이물질의 유입을 방지하고, 냉온수기와 결합시에는 입수관(도 5의 210)이 삽입부(130)와 확실하게 실링되어 생수의 바람직하지 않은 유출을 방지할 필요성이 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 생수용기캡이 입수관과 결합된 모습을 나타내는 절개사시도이다.

상기 삽입부(130)는 저면부(120)에서 상측으로 돌출되는 중공의 원기둥 형상의 측벽부(144)가 형성되고, 상기 측벽부(144)의 상단측에서는 내주측으로 돌출되는 제1실링부(참조번호미표시)가 형성된다.

상기 제1실링부는 측벽부(144)의 상단측에서 원주방향으로 배치되어 링 형상을 이루게 되는데, 상기 유동마개(140)의 상기 제1실링부와 결합되는 부위에는 단차부(143)가 형성되고 상기 단차부(143)에는 상기 제1실링부가 결합될 수 있다. 즉, 생수용기의 이동시나 보관시에는 유동마개(140)의 단차부(143)에 상기 제1실링부가 삽입된 상태로 상호 결합력이 유지되면서 실링을 보장하게 된다.

이때, 입수관(210)이 삽입되면서 유동마개(140)가 상측으로 이동하게 되면 상기 제1실링부와 단차부(143)의 결합상태는 해제되고, 입수관(210)이 인출되면서 다시 유동마개(140)가 하측으로 이동하여 재결합이 이루어지게 된다.

유동마개(140)와 삽입부(130)의 재결합시는 하측방향으로의 힘이 입수관(210)과 유동마개(140)의 결합력만으로 유지되기 때문에 유동마개(140)와 삽입부(130)의 재결합이 용이한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제1실링부는 하측으로 경사진 형상, 즉 제1실링부의 단면은 상측으로 갈수록 면적이 적어지는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 형상으로 이루어지는 경우 유동마개(140)의 재결합시에 바람직하지 않은 입수관(210)과 유동마개(140)의 결합력의 해제로 인하여 유동마개(140)가 생수용기의 내부에 잔류하는 현상을 방지할 수 있는 이점을 가진다. 또한, 도 4에서 설명된 절개부(147)로 인하여 이러한 재결합의 확실성은 더욱 향상될 수 있음에 유의하여야 한다.

또한, 상기 측벽부(144)에는 입수관(210)이 삽입부(130)에 삽입되어 결합될 때 입수관(210)의 외주면에 밀착되어 실링을 제공할 수 있는 제2실링부(132)가 형성된다.

상기 제2실링부(132)는 측벽부(144)의 내주면에서 돌출되는 리브 형상으로 이루어지는데 상측에서 바라볼 때 대략 링 형상으로 이루어진다.

상기 제1실링부와 제2실링부(132)는 소정의 탄성을 가진 재질 및/또는 형상으로 이루어지는 것이 실링의 확실성을 위하여 바람직하다. 이때, 상기 제2실링부(132)의 내주측 반경은 입수관(210)의 외경보다 작게 이루어질 수 있다.

입수관(210)은 캡(100)의 하측으로부터 삽입부(130)의 상측으로 이동하면서 먼저 제2실링부(132)의 내주측과 밀착되어 실링되고, 상단부가 유동마개(140)와 결합되어 제1실링부와 단차부(143)의 결합력을 해제시킨다. 따라서, 삽입시의 밀착력을 향상하기 위하여 상기 제2실링부(132)는 상측으로 경사진 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제2실링부(132)는 상측으로 갈수록 내주 반경이 작아지는 링 형상으로 이루어지고, 더욱 바람직하게는 측단면이 상측으로 경사지는 쐐기 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 제1실링부와 제2실링부(132) 사이의 높이방향의 간격은 선택에 따라 이루어질 수 있는데, 상기 삽입부(130)와 유동마개(140)의 체결상태에서의 측벽부(144)의 높이에 따라 이루어질 수 있다.

즉, 유동마개(140)가 삽입부(130)와 결합된 상태에서는 제2실링부(132)가 이를 간섭하지 않을 높이에 배치되는데, 따라서 제2실링부(132)의 높이는 삽입부(130)와 유동마개(140)가 결합된 상태에서 측벽부(144)보다 하측에 배치되고, 입수관(210)에 의하여 후술할 절첩부(121)가 절첩되는 높이보다 상측에 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 삽입부(130)의 저부를 폐쇄할 수 있도록 절첩부(121)가 형성되는데, 상기 절첩부(121)는 저면부(120)의 일부로서 이루어진다. 즉, 절첩부(121)는 저면부(120)의 삽입부(130)가 배치되는 부위를 일컫는 것으로, 삽입부(130)의 위치 및 크기에 따라 다양하게 적용될 수 있다.

상기 절첩부(121)는 생수용기의 보관 및 이동 간에 삽입부(130) 내부로 이물의 유입을 방지하는 역할을 하게 되는데, 냉온수기와 결합하게 될 때 입수관(2l0)이 삽입부(130)에 삽입되는 과정에서 용이하게 파단될 수 있도록 소정의 홈인 탭부(122)가 형성될 수 있다.

상기 탭부(122)는 절첩부(121)의 파단을 용이하게 하기 위한 것으로 저면부(120) 및 절첩부(121)의 다른 부위보다 더 작은 두께로 이루어지게 된다. 도면에서는 상기 탭부(122)가 '+'자 형상으로 이루어지는 예가 도시되고, 이때 입수관(210)의 삽입과정에서 상기 절첩부(121)의 탭부(122)가 파단되어 4개의 조각으로 상호 분리된다. 다만, 이러한 탭부(122)의 형상은 절첩부(121)가 용이하게 파단될 수 있다면 선택적으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

상기 탭부(122)는 개수가 많아질 수록 입수관(210)의 삽입이 용이한 이점이 있다. 구체적으로, 상기 탭부(122)가 3개의 직선으로 이루어지게 되면 절첩부(121)는 입수관(210)에 의하여 6개의 조각을 이루어 삽입부(130)의 내부로 만입되는데, 상기한 조각의 개수가 많아질 수록 저면부(120)와의 연결부위에서의 절첩이 자연스러워지므로 입수관(210)의 삽입 과정에서 마찰에 의한 저항을 감소시킬 수 있는 이점이 있음에 유의하여야 한다.

상기 캡(100)의 몸체부(110), 저면부(120), 절첩부(121) 및 삽입부(130)는 일체로서 이루어지는 것이 바람직하고, 수지재질의 사출물로서 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 개념에서는 캡(100)의 삽입부(130)가 상측에서 유동마개(140)에 의하여 개폐되고, 하측에서 절첩부(121)에 의하여 폐쇄되는 2중 폐쇄구조의 형상을 이루게 되는데, 상기 절첩부(121)는 저면부(120)의 일부로서 이루어지게 된다. 상기한 바와 같이 상기 삽입부(130)의 하단부측이 별도의 비닐재질의 위생라벨로 폐쇄되는 경우에는 별도의 생산 및 접착공정이 부가되어 제작공정의 시간과 노력이 과도하게 소요되는 문제점이 있다. 본 발명에서는 삽입부(130)의 하단부측의 폐쇄를 저면부(120)의 일부로서 이루어지도록 하여 생산공정이 현저히 단순화될 수 있으면서도 실링의 확실성이 보장되고, 생수용기의 탈착과정에서 불필요한 이물의 발생을 방지할 수 있는 이점을 가지게 됨에 유의하여야 한다.

상기한 바와 같이 삽입부(130)가 대략 원기둥 형상으로 이루어지고, 또한 원기둥 형상을 가진 입수관(210)이 삽입부(130)에 삽입되는 경우, 절첩부(121)의 탭부(122)가 파단되어 입수관(210)과 함께 삽입부(130)의 내주측에 말려 올라가는 과정에서 바람직하지 않은 마찰을 발생하여 삽입을 방해할 우려가 있고, 삽입부(130)의 내주측과 입수관(210)의 사이에서 불필요한 유격을 발생하여 실링을 저해할 우려가 있다.

따라서, 삽입부의 내주측에 절첩부(121)가 수용될 수 있는 소정의 수용공간(123)이 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 입수관(210)이 삽입부(130)에 삽입되는 과정에서 외면이 상기 제2실링부(132)에 밀착되는데, 이때 제2실링부(132)는 측벽부(144)의 내주측으로 돌출된 형상으로 이루어지게 되고 입수관(210)과의 수평방향 압력에 의한 탄성변형을 감안하더라도 제2실링부(132)의 하측에는 측벽부(144)와 내주면과 입수관(210)의 외주면 사이에 소정의 공간이 형성된다. 따라서, 절첩부(121)의 탭부(122)가 입수관(210)의 상단부측에 의하여 파단되어 상방으로 절첩되는 과정에서 상기 수용공간(123)은 절첩부(121)를 수용하게 된다.

상기 입수구와 연통되는 입수관(210) 내부의 생수연통로(미도시)와 상기 압력조절구와 연통되는 입수관(210) 내부의 공기연통로(미도시)는 상호 분리되어 이루어지게 되는데, 상기 생수연통로가 공기연통로의 내주측에 위치되는 것이 구조적으로 바람직하다.

구체적으로, 상기 입수관(210)은 내주측에서 소정 간격 이격되도록 내주관(미도시)을 더 구비할 수 있고, 상기 내주관과 입수관(210)의 사이의 공간은 상기 압력조절구와 연통되도록 하고, 상기 내주관의 내주측 공간은 상기 입수구와 연통되도록 이루어질 수 있다. 다만, 상기 입수구, 압력조절구, 생수연통로 및 공기연통로의 배치 및 형상은 다양하게 이루어질 수 있다.

상기 입수관(210)은 상단부측이 단면의 반경이 점차적으로 좁아지는 형상으로 이루어지는 것이 절첩부(121)의 파단 및 유동마개(140)와의 결합을 위하여 바람직한데, 도면에서는 입수관(210)의 상단측에 배치되어 유동마개(140)와 결합되는 헤드부(240)가 상단부측이 원뿔 형상으로 이루어지는 예가 도시된다. 다만, 상기 헤드부(240)의 형상은 선택적으로 다양하게 이루어질 수 있고, 측단면이 호 내지는 반원 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 헤드부(240)의 형상은 상기 절첩부(121)의 파단의 기능을 고려하여 선택적으로 이루어질 수 있다.

상기 입수관(210)은 상기한 소정의 유체 유로들이 형성되는 지주부(230)와, 상기 지주부(230)의 상측에 배치되고 유동마개(140)와 결합되는 헤드부(240)로 이루어지는데, 상기 헤드부(240)는 외주측에 유동마개(140)가 결합되기 때문에 지주부(230)의 반경보다 작게 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 바와 같이 유동마개(140)의 측벽부(144)의 하단부측에는 내주측으로 돌출되는 걸림부(145)가 형성되고, 상기 입수관(210)에는 상기 걸림부(145)의 걸림을 위한 구조가 형성된다.

구체적으로, 상기 헤드부(240)와 지주부(230)는 상호간에 소정 간격 이격되어 그 사이의 유격에 상기 걸림부(145)가 삽입되는 방식으로 결합될 수 있다. 따라서, 입수관(210)이 삽입부(130)에 삽입되는 과정에서 걸림부(145)의 하단부가 지주부(230)의 상단부에 지지되어 상방으로 힘을 전달하고, 입수관(210)이 삽입부(130)에서 이탈되는 과정에서 걸림부(145)의 상단부가 헤드부(240)의 하단부에 지지되어 하방으로 힘을 전달하게 된다.

여기서, 유동마개(140)와 입수관(210)의 결합을 용이하게 할 수 있기 위하여 걸림부(145)는 상방으로 경사진 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

입수관(210)의 결합과정을 설명하면, 상기한 바와 같이 캡(100)의 저면부의 일부를 이루는 절첩부(121)의 저면이 입수관(210)의 상단부측에 접촉하면 생수용기의 자중에 의하여 절첩부(121)의 저면에 입수관(210)의 상단부가 소정의 압력을 가하게 되고, 절첩부(121)에 형성된 탭부(122)가 단면이 더 얇기 때문에 이 부분을 따라 파단이 이루어지게 된다.

입수관(210)이 삽입부(130)의 내주측에서 상승하면서 삽입되는 동안 상기 절첩부(121)는 입수관(210)의 측부를 따라 상측으로 절첩되는데, 상기한 바와 같이 제2실링부(132)에 의하여 수용공간(123)이 삽입부(130)의 내주와 입수관(210)의 외주 사이에 형성되고, 상기 절첩부(121)는 입수관(210)의 삽입을 방해하지 않으면서 상기 수용공간(123)에 수용된다. 상기 입수관(210)의 헤드부(240)가 유동마개(140)에 접촉하게 되면, 걸림부(145)가 이격부(231)에 걸림되어 유동마개(140)와 입수관(210)의 결합이 완료된다.

이때, 상기 걸림부(145)는 상방경사진 형상으로 이루어지고, 헤드부(240)에 탈착되는 과정에서 외주측으로 소정의 탄성변형이 이루어진다. 따라서, 상기 측벽부(144)와 삽입부(130)의 사이, 더욱 구체적으로는 제1실링부와 제2실링부(132)의 사이에 배치되는 삽입부(130)와 유동마개(140)의 측벽부(144) 사이에는 상기 측벽부(144)가 유동될 수 있는 이격공간(146)이 마련된다. 즉, 삽입부(130)와 측벽부(144)의 사이는 소정 간격 이격되도록 형성됨으로써 이격공간(146)이 마련되는 것이다. 바람직하게는, 상기 측벽부(144)는 하측으로 갈수록 외주 반경이 작아지는 형상으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 삽입부(130)도 상단부측에서 두께가 작아지는 형상으로 이루어질 있는데, 삽입부(130)의 상단측의 제1실링부는 유동마개(140)와 탈착이 이루어져야 하기 때문에 변형이 용이한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 유동마개(140)의 삽입구(142)에 헤드부(240)가 삽입되어 상호간에 결합되고, 상측으로 가하는 힘으로 인하여 유동마개(140)가 삽입부(130)로부터 이탈되어 입수관(210)과 함께 상승하게 된다. 이때, 상기 절개부(147)의 탄성변형으로 인하여 유동마개(140)의 이탈은 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 헤드부(240)는 상기한 바와 같이 상측으로 갈수록 단면이 작은 형상으로 이루어지는 것이 탭부(122)의 절단 및 유동마개(140)의 삽입구(142)에의 결합의 용이성을 고려여 바람직한데, 특히 원뿔 형상으로 이루어지는 경우 유동마개(140)의 덮개부(141)의 저면과 헤드부(240)의 상단이 접촉하는 경우에는 상호 손상의 우려가 존재한다.

따라서, 유동마개(140)의 덮개부(141)의 저면과 헤드부(240)의 상단 사이에는 소정의 유격이 존재하는 것이 바람직하다.

상기 입수관(210)의 이탈 과정을 설명하면, 상기한 결합과정과 반대로 입수관(210)이 하강하면서 유동마개(140)가 함께 하강하게 되고, 유동마개(140)가 다시 삽입부(130)의 상단측에 삽입되면서 제1실링부와 단차부(143)가 결합되면서 삽입부(130)와 유동마개(140)의 재결합이 이루어지게 된다. 입수관(210)이 하강하여 삽입부(130)로부터 완전히 이탈되면 생수용기는 유동마개(140)에 의하여 다시 밀봉될 수 있다.

또한, 재결합의 용이성을 보장하기 위하여 제1실링부는 하측으로 경사진 형상으로 이루어지는 것이 바람직함은 상기한 바와 같다. 여기서 절개부(147)는 재결합시 측벽부(144)가 변형될 수 있도록 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 생수용기캡의 생산공정에서의 정렬수단을 도시한 개념도이다.

정렬수단(340)은 복수의 생수용기캡(100)이 유입된 상태에서 내부의 판부재가 회전하면서 생수용기캡(100)을 정렬할 수 있도록 하는 역할을 하는데, 구체적으로 상기 판부재는 중심부측으로 하향 경사진 형상으로 이루어져 회전에 따라 불규칙하게 유입된 생수용기캡(100)이 상하방향이 정확하게 배치된 상태로 판부재의 면에 정리되고 중심부측에 배치되는 유출홀(참조번호 미표시)를 통하여 저면부(120)가 하방을 향한 상태로 후술할 공급라인(도 7의 310)을 통하여 열을 지어 이송될 수 있다.

상기한 바와 같이 생수용기캡(100)은 연성이 있는 재질로 이루어지기 때문에 판부재에 저면부가 마찰력으로 인하여 유출홀로 자중에 의하여 정확하게 이동되지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 이를 해결하기 위하여 종래에는 진동기와 같은 장비들이 부가되어야 함은 상기한 바와 같다.

본 발명의 개념과 같이 생수용기캡(100)의 외면에 샌딩처리가 이루어지는 경우 구체적으로, 저면돌부(151)에 샌딩처리가 이루어지는 경우에는 상기 판부재와 생수용기캡(100) 간의 마찰력이 최소화될 수 있어 정렬 및 이송의 확실성은 더욱 향상될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 생수용기캡의 이송 및 결합공정을 나타내는 사시도이다.

상기 정렬수단(340)에 의하여 정렬되어 배출되는 생수용기캡(100)들은 소정의 공급라인(310)을 따라 자중에 의하여 하방으로 이송되고, 용기(10)의 상단부에 안착된 가압수단(320)에 의하여 압력 및/또는 열에 의하여 결합이 완료된다.

상기 공급라인(310)은 저부에 상기 생수용기캡(100)의 파지부(111)가 일부 노출되면서 이동이 가이드될 수 있는 정렬슬릿(311)을 구비하는데, 생수용기캡(100)의 저면부(120)가 상측을 향하고 상호 인접한 상태에서 파지부(111)가 정렬슬릿(311)을 따라 이송된다.

이때, 상기 파지부(111)와 정렬슬릿(311) 사이에는 이동을 보장할 수 있는 소정의 유격이 존재하고 각 생수용기캡(100)들은 소정 각도 공급라인(310) 안에서 회동이 가능한 상태로 배치된다. 즉, 공급라인(310) 상에서 상기 생수용기캡(100)들은 대략 일렬로 배열되되 정렬슬릿(311)과 파지부(111) 사이의 갭에 따라 상호간에 불규칙하게 회전된 상태로 놓일 수 있다. 예를 들어, 상측에 있는 캡의 파지부가 슬릿의 일측 모서리에 밀착되고, 하측에 있는 캡의 파지부가 슬릿의 타측 모서리에 밀착되는 경우 상호간에 회동이 가능한 상태가 되지 않으면 자중에 의한 이송이 불가능한 경우가 발생할 수 있고, 이를 해결하기 위하여 진동기나 에어장치가 부가되어야 함은 상기한 바와 같다.

본 발명의 개념에 따라 생수용기캡(100)의 몸체부(110)의 외면이 샌딩처리되는 경우 인접한 생수용기캡(100) 간에 마찰력이 최소화될 수 있기 때문에 정렬슬릿(311)에 파지부(111)가 마찰되어 이송되지 못하는 문제는 해결될 수 있다. 따라서, 진동기나 에어장치가 생략될 수 있고 이는 생산성의 향상으로 이어지게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 생수용기캡의 생산공정을 나타내는 흐름도이다.

캡성형단계(S100)에서 사출 등의 방식으로 캡의 외형이 이루어지는데, 상기한 바와 같이 본 발명의 경우 몸체부(110)와 저면부(120) 및 삽입부(130)를 포함하는 생수용기캡(100)과 유동마개(140)가 2개의 조각으로 이루어지기 때문에 각 별도의 부재로 사출성형되고 결합되는 방식으로 이루어질 수 있다

또한, 상기 몸체부(110) 및/또는 저면부(120)에는 샌딩처리가 이루어져 생산공정시의 마찰력에 의한 간섭을 최소화할 수 있는 샌딩처리단계(S200)을 거치게 된다.

또한, 상기 정렬수단(340)에 의하여 원심력 및 자중에 의하여 생수용기캡(100)이 바른 위치로 정렬되는 정렬단계(S300)를 거치게 되는데, 판부재와 저면부(120)와 인접시 마찰력을 최소화하여 유출홀을 통하여 원활하게 배출될 수 있음은 상기한 바와 같다.

상기 정렬단계(S300)를 거치면 상기 공급라인(310)을 통하여 생수용기캡(100)이 열을 지어 라인공급단계(S400)가 이루어지고, 각각의 생수용기의 상단부측에 위치하는 안착단계(S500)을 거치게 된다. 이때, 상기 공급라인(310)은 파지부(111)가 가이드될 수 있는 정렬슬릿(311)을 구비하고 상기 정렬슬릿(311)을 따라 파지부(111)가 원활하게 유동될 수 있도록 생수용기캡(100)의 외면에 샌딩처리가 이루어짐은 상기한 바와 같다.

각각의 생수용기캡(100)과 생수용기는 가압수단(320)을 통하여 결합되어 생수의 공급을 위한 준비상태가 완료된다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100...생수용기캡 110...몸체부
111...파지부 112...파단라인
120...저면부 121...절첩부
122...탭부 123...수용공간
130...삽입부 140...유동마개
141...덮개부 142...삽입구
143...단차부 144...측벽부
145...걸림부 146...이격공간
150...돌출부 151...저면돌부
152...측면돌부 210...입수관
230...지주부 231...이격부
240...헤드부 214...요홈부
310...공급라인 311...정렬슬릿
320...가압수단
340...정렬수단

Claims (6)

1. 생수용기의 하측 개구부에 결합되는 생수용기캡으로서,
   상측이 개방된 원기둥 형상의 몸체부;
   상기 몸체부의 하측을 폐쇄하는 저면부;
   상기 저면부의 중심부측에 형성되고 파단되어 상측으로 절첩되는 절첩부;
   상기 몸체부 하측의 외주측으로 돌출되는 측면돌부; 및
   상기 저면부 외주측의 하측으로 돌출되는 저면돌부;를 포함하고,
   상기 측면돌부와 저면돌부의 외면은 샌딩처리되며,
   상기 측면돌부는 인접되는 생수용기캡과의 밀착시 마찰면을 최소화하면서 샌딩처리된 부위를 통하여 상호간의 마찰력이 저감되고,
   상기 저면돌부는 생산공정의 바닥면에 밀착시 마찰면을 최소화하면서 샌딩처리된 부위를 통하여 마찰력이 저감되는 것을 특징으로 하는 생수용기캡.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 저면돌부의 저면은 정렬수단에서 정렬시 판부재와 저면돌부 사이의 마찰력이 저감되는 것을 특징으로 하는 생수용기캡.
4. 생수용기의 하측 개구부에 결합되는 생수용기캡으로서,
   상측이 개방된 원기둥 형상의 몸체부;
   상기 몸체부의 하측을 폐쇄하는 저면부;
   상기 저면부의 중심부측에 형성되고 파단되어 상측으로 절첩되는 절첩부;
   상기 저면부에서 상측으로 돌출되고 내주측으로 냉온수기의 입수관이 삽입되는 삽입부;
   상기 삽입부의 상측을 개폐하도록 결합되는 유동마개;
   상기 저면부의 외주측에서 하측으로 돌출되는 링 형상의 저면돌부;를 포함하고,
   상기 유동마개는, 하단부측에 구비되고 상기 삽입부로부터의 이탈 또는 재결합시 측벽부를 탄성변형되도록 하는 하나 이상의 절개부를 구비하며,
   상기 저면돌부의 저면은 샌딩처리되어 정렬수단에서 정렬시 판부재와 저면돌부 사이의 마찰력이 저감되는 것을 특징으로 하는 생수용기캡.
5. 제4항에 있어서,
   상기 삽입부의 내주면과 냉온수기의 입수관의 외주면 사이에 형성되며 상기 절첩부가 절첩되어 수용되는 수용공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 생수용기캡.
6. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 생수용기캡의 생산방법으로서,
   상기 몸체부와 저면부를 사출성형으로 일체로 형성하는 캡성형단계;
   상기 몸체부 하측의 외주측으로 돌출되는 측면돌부 및 저면부 외주측의 하측으로 돌출되는 저면돌부 외면을 샌딩처리하는 단계;
   복수의 생수용기캡이 회전하는 판부재의 상면에서 저면돌부의 샌딩처리된 부위에서 마찰력이 저감되고 회전에 의해 정렬되어 자중에 의해 유출홀로 배출되는 정렬단계;
   상기 유출홀을 통해 배출된 복수의 생수용기캡이 상호간에 측면돌부에서 밀착되면서 샌딩처리된 부위에서 마찰력이 저감되어 일렬로 공급라인을 따라 이송되는 라인공급단계; 및
   상기 공급라인의 단부측에서 배출된 생수용기캡이 생수용기와 결합되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생수용기캡의 생산방법.

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