KR102437161B1 - 밀폐 포장용 시밍 장치, 시밍 방법 및 시밍된 용기 - Google Patents

Abstract

소비자는 용기 내부에 수용된 식품의 상태를 육안으로 직접 확인할 수 있고, 동시에 이러한 용기의 밀폐 특성을 더욱 높여 수용된 식품의 변질을 방지할 수 있도록 용기와 뚜껑 사이의 밀폐 특성을 더욱 향상시킨 밀폐 포장용 시밍 장치, 시밍 방법 및 시밍된 용기에 관한 것이다.

Description

밀폐 포장용 시밍 장치, 시밍 방법 및 시밍된 용기 {Seaming apparatus, seaming method for airtight packaging and seamed container thereby}

밀폐 포장용 시밍 장치, 시밍 방법 및 시밍된 용기에 관한 것이다.

식품은 그 특성 상 일정 기간이 지나면 부폐가 이루어지기 때문에 이를 장시간 보존하기 위한 용기는 수용된 음식과 외부 공기 및/또는 수분과의 접촉을 차단시켜주는 밀폐 특성을 유지할 필요가 있다.

이러한 식품의 밀폐 보관 방법으로 통조림이 일반적으로 사용되어 왔다.

통조림은 금속제 캔에 식품을 수용한 후, 금속제 뚜껑을 캔과 밀봉함으로써 캔 내부의 식품과 외기와의 접촉을 차단하는 것으로, 오랜 기간 식품을 보존할 수 있고, 유통이 손쉽다는 장점이 있어, 가공 생선, 반찬류, 견과류 등 다양한 식품의 보관 용기로서 사용되고 있다.

그러나, 이러한 통조림의 경우, 금속제 캔을 사용하기 때문에 내부에 수용된 식품의 상태를 수요자가 직접 확인하기 어렵고, 결국 수요자는 식품의 신선도 등의 상태를 구입 전에 직접 확인할 수 없는 한계가 있었다.

따라서 통조림을 이용한 식품 보관 및/또는 유통의 경우 마케팅을 위해서는 캔의 표면에 해당 식품의 상태를 사진으로 인쇄하여 부착하여야 하는 데, 이러한 방식으로는 점점 높아지는 소비자의 눈높이를 맞추기 어려운 문제가 있다.

이처럼 기존 통조림을 이용한 식품 보관 및/또는 유통의 한계가 있어, 내용물을 소비자가 육안으로 볼 수 있으면서 동시에 밀폐 특성이 높게 유지되어 수용된 식품의 신선도가 유지될 수 있는 식품용 밀폐 포장 방법에 대한 요구가 높아지고 있다.

본 발명의 실시예는, 상기와 같은 문제 및/또는 한계를 해결하기 위한 것으로, 특히 용기와 뚜껑이 이종 재료로 이루어지고 밀폐 특성이 우수한 밀폐 포장용 시밍 장치, 시밍 방법 및 시밍된 용기를 제공하는 데에 일 목적이 있다.

일 실시예는, 용기를 지지하는 제1 지지대와, 상기 제1 지지대를 승강 구동시키는 제1 구동부와, 상기 제1 지지대와 대향되게 위치하고, 상기 용기에 결합된 뚜껑을 지지하는 제2 지지대와, 상기 제2 지지대를 상기 제1 지지대에 대하여 상대적으로 회전 구동시키는 제2 구동부와, 상기 뚜껑의 제2 플랜지를 가압하는 제1 지지면을 갖는 제1 롤러와, 상기 제1 롤러를 상기 제2 플랜지의 방향으로 이동시키는 제3 구동부와, 상기 제2 플랜지를 가압하고, 상기 제1 지지면과 다른 형상을 갖도록 구비된 제2 지지면을 갖는 제2 롤러와, 상기 제2 롤러를 상기 제2 플랜지의 방향으로 이동시키는 제4 구동부와, 상기 제1 구동부, 제2 구동부, 제3 구동부 및 제4 구동부와 전기적으로 연결되어 상기 제1 구동부 내지 제4 구동부를 순차적으로 동작시키는 컨트롤러를 포함하는 시밍 장치를 제공한다.

상기 제1 지지면은 경사면을 포함하고, 상기 제2 지지면은 원호면을 포함할 수 있다.

상기 용기는 상기 제2 플랜지에 대응하는 제1 플랜지를 포함하고, 상기 뚜껑은 상기 제2 플랜지로부터 절곡 연장되는 제3 플랜지를 포함하며, 상기 제1 플랜지는 상기 제3 플랜지보다 길게 구비될 수 있다.

다른 일 실시예는, 제1 플랜지를 갖는 용기와 제2 플랜지를 갖는 뚜껑을 결합하는 단계와, 상기 용기를 제1 지지대에 위치하는 단계와, 상기 제1 지지대와 대향되게 위치하는 제2 지지대가 상기 뚜껑을 지지하는 단계와, 상기 제2 지지대를 회전시키는 단계와, 제1 지지면을 갖는 제1 롤러를 이동시켜 상기 제2 플랜지를 1차 가압하는 단계와, 상기 제1 지지면과 다른 형상을 갖도록 구비된 제2 지지면을 갖는 제2 롤러를 이동시켜 상기 제1 지지면에 의해 가압된 상기 제2 플랜지를 2차 가압하는 단계를 포함하는 시밍 방법을 제공한다.

상기 제1 지지면은 경사면을 포함하고, 상기 제2 지지면은 원호면을 포함할 수 있다.

상기 용기는 상기 제2 플랜지에 대응하는 제1 플랜지를 포함하고, 상기 뚜껑은 상기 제2 플랜지로부터 절곡 연장되는 연결 플랜지를 포함하며, 상기 제1 플랜지는 상기 연결 플랜지보다 길게 구비될 수 있다.

또 다른 일 실시예는, 입구의 가장자리를 따라 제1 플랜지를 갖는 용기와, 상기 제1 플랜지에 대응되는 위치에 제2 플랜지와, 상기 제2 플랜지로부터 절곡 연장된 연결 플랜지를 갖는 뚜껑과, 상기 제1 플랜지와 상기 제2 플랜지의 결합체로 구비되고, 상기 입구의 가장자리를 따라 위치하며, 상기 용기 측벽에 밀착된 제1 단부와, 상기 제1 단부에 대향된 제2 단부와, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부의 사이에 위치하고 원호형 표면을 갖는 연결부를 갖는 시밍부를 포함하는 시밍된 용기를 제공한다.

상기 용기는 제1 재질로 구비되고, 상기 뚜껑은 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 구비되며, 상기 제2 재질의 연성은 상기 제1 재질의 연성보다 클 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 용기를 외광 투과 가능한 재질로 형성함으로써 소비자는 용기 내부에 수용된 식품의 상태를 육안으로 직접 확인할 수 있고, 동시에 이러한 용기의 밀폐 특성을 더욱 높여 수용된 식품의 변질을 방지할 수 있다.

용기와 뚜껑의 재질이 다른 경우에도 밀폐 특성이 우수한 밀폐 포장을 구현할 수 있다.

콤팩트한 사이즈의 시밍부를 형성함으로써, 밀봉된 용기의 패키지 외관을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 시밍 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2a는 용기와 뚜껑이 결합되기 전의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2b는 용기에 뚜껑이 결합되고 시밍 공정을 진행하지 않은 상태의 단면도이다.
도 3은 도 1의 A부분의 일 예를 도시한 확대도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제1 롤러의 일부 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제2 롤러의 일부 단면도이다.
도 6a는 제1 롤러에 따른 시밍 공정 시 용기와 뚜껑의 상태를 나타내는 일부 단면도이다.
도 6b는 제2 롤러에 따른 시밍 공정 시 용기와 뚜껑의 상태를 나타내는 일부 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 일 실시예에 따른 시밍 장치의 개략적인 구성도이다.

일 실시예에 따른 시밍 장치는, 제1 지지대(21)와, 제1 구동부(31)와, 제2 지지대(22)와, 제2 구동부(32)와, 제1 롤러(41) 및 제2 롤러(42)와, 제3 구동부(33) 및 제4 구동부(34)와, 컨트롤러(5)를 포함할 수 있다.

상기 제1 지지대(21)는 용기(11)를 지지할 수 있도록 구비된다. 이를 위해 제1 지지대(21)의 상면에 용기(11)가 안착될 수 있도록 편평하게 구비될 수 있고, 안정적인 안착을 위해 안착대가 설치될 수 있다. 이 안착대는 홈의 형상을 가질 수 있는 데, 이 홈 내측에 용기(11)가 안정적으로 안착될 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 상기 용기(11)와 뚜껑(12)의 보다 구체적인 실시예를 도시한 것이다. 도 2a는 용기(11)와 뚜껑(12)이 결합되기 전의 상태를 나타내는 단면도이고, 도 2b는 용기(11)에 뚜껑(12)이 결합되고 시밍 공정을 진행하지 않은 상태의 단면도를 나타낸다.

도 2a에서 볼 수 있듯이, 상기 용기(11)는 상부가 개방된 형상으로 구비된 원통형상의 제1 본체(111)를 포함할 수 있다. 상기 제1 본체(111)의 상단은 개방된 입구(113)가 위치하고, 제1 본체(111)는 대략 지면에 수직한 방향으로 연장된 것일 수 있다.

상기 입구(113)의 가장자리를 따라 외측을 향해 연장된 제1 플랜지(112)가 구비될 수 있다. 상기 제1 플랜지(112)는 제1 본체(111)의 상단이 외측으로 절곡된 형상으로 구비될 수 있는 데, 제1 플랜지(112)는 제1 본체(111)의 측면에 직각인 형태로 절곡된 것일 수 있다. 따라서 제1 플랜지(112)는 제1 본체(111)의 입구(113) 가장자리를 따라 지면에 대략 수평하게 연장되어 있도록 환형으로 구비된 띠가 될 수 있다.

이러한 용기(11)에 대향되도록 뚜껑(12)이 구비될 수 있다.

상기 뚜껑(12)은 용기(11)의 입구(113)에 결합되어 용기(11)를 밀폐할 수 있는 것으로, 용기(11)의 입구(113) 내측으로 삽입될 수 있는 제2 본체(121)를 포함할 수 있다. 상기 제2 본체(121)는 입구(113)를 막을 수 있도록 평판상으로 형성되며, 입구의 형상에 대응되도록 원판형으로 구비될 수 있다.

제2 본체(121)의 가장자리에는 상기 제1 플랜지(112)에 대응되게 위치해 제1 플랜지(112)와 결합될 수 있는 제2 플랜지(122)가 위치할 수 있다. 상기 제2 플랜지(122)는 제1 플랜지(112)의 형상에 대응되도록 환형으로 구비된 띠가 될 수 있고, 지면에 대략 수평하게 연장된 것일 수 있다.

제2 플랜지(122)는 도 2a에서 볼 수 있듯이 제2 본체(121)로부터 상측으로 돌출되게 위치할 수 있다. 제2 플랜지(122)와 제2 본체(121)의 사이에는 연결 플랜지(124)가 위치할 수 있다. 상기 연결 플랜지(124)는 제2 본체(121)로부터 상측으로 절곡되어 제2 플랜지(122)에 연결될 수 있다. 이러한 연결 플랜지(124)는 지면에 대략 수직하게 연장되어 상기 입구(113)를 통해 용기(11)의 제1 본체(111) 내로 삽입될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 2a에서 볼 수 있듯이 지면에 수직한 방향에 대하여 경사지게 구비될 수 있다.

한편, 상기 제2 플랜지(122)의 외측 단부에는 하측으로 절곡 연장되는 제3 플랜지(123)가 구비될 수 있다. 이 제3 플랜지(123)는 수평한 제2 플랜지(122)로부터 대략 직각 방향으로 절곡되어 있을 수 있는 데, 도 2a에서 볼 수 있듯이 대략 부채꼴 형상으로 호를 형성하면서 절곡된 형상으로 구비될 수 있다. 따라서 뚜껑(12)이 용기(11)에 결합된 상태에서 도 2b에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 플랜지(112)의 외측 가장자리 단부를 덮는 상태가 될 수 있다.

선택적으로 상기 제2 플랜지(122)의 제1 플랜지(112)를 향한 면에는 필름(125)이 구비될 수 있다. 이 필름(125)은 수지재로 형성될 수 있는 데, 제1 플랜지(112)와 제2 플랜지(122)가 서로 결합되어 시밍 공정을 진행할 때에 상호간에 미끄러지는 것을 방지하기 위한 미끄럼 방지 필름이 될 수 있다. 또한 상기 필름(125)은 소정의 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있는 데, 이에 따라 제1 플랜지(112)와 제2 플랜지(122)의 사이에서 탄성력을 가진 채로 제1 플랜지(112)와 제2 플랜지(122)를 밀착시킬 수 있다.

상기 필름(125)은 탄성을 갖는 실리콘, 및/또는 고무재로 형성될 수 있다.

선택적으로 이 필름(125)은 자체 접착성을 갖지는 않고, 표면에 미끄럼 방지 기능만을 구비하도록 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 약한 정도의 접착력은 갖는 접착성 필름일 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 용기(11)는 제1 재질로 구비되고, 상기 뚜껑(12)은 제2 재질로 구비될 수 있다. 상기 제1 재질과 제2 재질은 서로 다른 재질일 수 있는 데, 상기 제2 재질의 연성이 상기 제1 재질의 연성보다 클 수 있다. 이에 따라 후술하는 시밍 공정에서 제2 재질로 이루어진 뚜껑(12)의 제2 플랜지(122)가 제1 플랜지(112)를 완전히 감싸는 시밍이 용이하게 이루어질 수 있다. 상기 제1 재질은 경질 플라스틱재가 될 수 있고, 상기 제2 재질은 알루미늄재일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 재질은 광 투과 가능한 재질로 형성될 수 있고, 제2 재질은 광 불투과성으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 재질로 형성된 용기는 외광이 투과 가능하며, 소비자는 용기 내부에 수용된 식품의 상태를 육안으로 직접 확인할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 플랜지(112)는 제1 본체(111)로부터 제1 길이(d1)만큼 외측으로 연장될 수 있고, 이에 대응하는 제2 플랜지(122)는 제2 본체(122)의 연결 플랜지(124)로부터 제2 길이(d2)만큼 외측으로 연장될 수 있다. 상기 연결 플랜지(124)는 제3 길이(d3)로 연장될 수 있다.

이 때, 상기 제2 길이(d2)는 제1 길이(d1) 이상의 길이로 형성될 수 있고, 제1 길이(d1)는 제3 길이(d3) 이상의 길이로 형성될 수 있다.

상기 제2 길이(d2)가 제1 길이(d1) 이상의 길이로 형성됨에 따라 도 2b에서 볼 수 있듯이 뚜껑(12)이 용기(11) 위에 안착되었을 때에 제2 플랜지(122)가 제1 플랜지(112)를 완전히 덮을 수 있다. 이 때, 상기 필름(125)으로 인해 제1 플랜지(112)와 제2 플랜지(122)는 서로 어느 정도의 밀착력을 가지고 미끄러지지 않게 되고, 후술하는 시밍 공정에서 용기(11)와 뚜껑(12)의 조립체가 서로 밀착된 상태에서 회전할 수 있게 된다.

상기 제1 길이(d1)는 제3 길이(d3) 이상의 길이로 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이 용기(11)와 뚜껑(12)을 형성하는 재질이 상이함에 따라 시밍이 이루어져야 하는 제1 플랜지(112)와 제2 플랜지(122) 사이의 시밍 공정이 원활하게 수행되기 어려울 수 있다. 이 때, 제1 길이(d1)가 제3 길이(d3) 이상의 길이로 형성됨에 따라 경질의 플라스틱재로 형성되는 제1 플랜지(112)의 단부가 충분히 휘어질 수 있게 되어 시밍 공정 후 용기의 밀폐도가 향상될 수 있다.

상기 제1 길이(d1)를 충분히 길게 형성함으로써 제1 플랜지(112)와 제2 플랜지(122)가 동시에 말려들어 시밍되는 시밍 공정 시 제1 플랜지(112)의 가공이 충분히 가능해진다. 이를 위해 상기 제1 길이(d1)는 2mm 이상의 길이를 갖도록 할 수 있다. 제1 길이(d1)가 너무 길게 되면 오히려 시밍 공정이 이루어지기 어려울 수 있으므로 상기 제1 길이(d1)는 10mm 이하의 길이를 갖도록 할 수 있다. 상기 제1 길이(d1)를 충분히 길게 형성할 경우 경질 플라스틱재로 형성되는 제1 플랜지(112)의 단부가 충분히 절곡되어, 가능한 제1 몸체(111)의 방향으로 휘어질 수 있게 되므로 시밍이 완료된 시밍부가 용기(11)의 제1 몸체(111)에 밀착될 수 있고 밀폐 포장된 용기의 밀폐성이 향상될 수 있다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 길이(d1)는 2.5mm +/- 0.5mm의 길이로 형성할 수 있다.

상기 제3 플랜지(123)는 도 2b에서 볼 수 있듯이 적어도 상기 제2 플랜지(122)의 두께, 상기 필름(125)의 두께, 및 상기 제1 플랜지(112)의 두께의 합보다 큰 길이로 형성될 수 있고, 뚜껑(12)이 용기(11)에 결합된 상태에서 그 단부가 제1 플랜지(112)의 하단부까지 연장될 수 있도록 길게 절곡될 수 있다.

도 2b와 같이 제1 플랜지(112) 위에 제2 플랜지(122)가 안착된 상태로 결합된 용기(11)와 뚜껑(12)의 조립체가 도 1에서 볼 수 있는 제1 지지대(21)에 안착된다.

한편, 상기 제1 지지대(21)는 제1 구동부(31)와 연결되는 데, 상기 제1 구동부(31)는 상기 제1 지지대(21)를 승강 구동시키도록 구비될 수 있다. 이러한 제1 구동부(31)는 컨트롤러(5)와 전기적으로 연결된다.

상기 제1 지지대(21)와 대향되게 제2 지지대(22)가 위치할 수 있다.

상기 제2 지지대(22)는 전술한 용기(11)와 뚜껑(12)의 조립체 중 뚜껑(12)을 지지한다.

일 실시예에 따르면 이러한 제2 지지대(22)는 제2 구동부(32)와 연결되는 데, 상기 제2 구동부(32)는 상기 제2 지지대(22)를 회전 구동시킬 수 있다. 따라서 상기 제2 지지대(22)에 지지되는 뚜껑(12)과 용기(11)의 조립체도 동시에 회전될 수 있다. 상기 제2 지지대(22)는 뚜껑(12)을 지지한 상태에서 회전되므로 뚜껑(12)이 회전함에 따라 용기(11)도 동시에 회전하는 형태가 된다. 이 때, 뚜껑(12)과 용기(11) 사이의 마찰력을 높일 수 있고 서로 미끄러지지 않도록 하기 위하여 도 2a 및 도 2b에서 볼 수 있는 필름(125)을 제1 플랜지(112)와 제2 플랜지(122)의 사이에 개재시키는 것이다. 그리고 용기(11)를 지지하고 있는 제1 지지대(21)에는 제2 지지대(22)의 회전에 따라 용기(11)가 용이하게 회전할 수 있도록 별도의 베어링 장치(미도시)가 내장되어 제1 지지대(21)에 안착된 용기(11)가 원활히 회전될 수 있도록 할 수 있다. 이러한 제2 구동부(32)는 컨트롤러(5)와 전기적으로 연결된다.

상기 제2 지지대(22)는 도 3에서 볼 수 있듯이 평판상으로 구비된 지지부(220)를 가질 수 있다. 이 지지부(220)는 뚜껑(12)을 향한 단부에 구비될 수 있고, 지지부(220)의 저면이 도 2a에서 볼 수 있는 뚜껑(12)의 제2 몸체(121) 상부면에 접하도록 안착될 수 있다. 따라서 지지부(220)의 평면 방향 단면적은 뚜껑(12)의 제2 몸체(121)의 평명 방향 단면적 이하의 크기로 형성될 수 있고, 이에 따라 지지부(220)가 뚜껑(12)의 연결 플랜지(124) 안쪽에 위치할 수 있게 된다.

상기 지지부(220)는 흡착 구조를 가질 수 있는 데, 이에 따라 뚜껑(12) 상부면을 고정적으로 지지할 수 있고, 제2 지지대(22)가 회전함에 따라 뚜껑(12)과 이에 결합된 용기(11)가 동시에 회전할 수 있다.

상기 제2 지지대(22)의 일측에는 제1 롤러(41)가 위치하고 제2 지지대(22)의 타측에는 제2 롤러(42)가 위치할 수 있다. 그리고 제1 롤러(41)에는 제3 구동부(33)가 연결되고 제2 롤러(42)에는 제4 구동부(34)가 연결된다. 제3 구동부(33)와 제4 구동부(34)는 컨트롤러(5)에 전기적으로 연결된다.

상기 제3 구동부(33)는 제1 롤러(41)를 제2 지지대(22)에 지지된 뚜껑(12)의 제2 플랜지(122)의 방향으로 이동시켜 제1 롤러(41)가 제2 플랜지(122), 더욱 구체적으로는 제3 플랜지(123), 제2 플랜지(122) 및 이들에 결합된 제1 플랜지(112)를 가압할 수 있도록 한다.

상기 제4 구동부(34)는 제2 롤러(42)를 제2 지지대(22)에 지지된 뚜껑(12)의 제2 플랜지(122)의 방향으로 이동시켜 제2 롤러(42)가 제2 플랜지(122), 더욱 구체적으로는 제3 플랜지(123), 제2 플랜지(122) 및 이들에 결합된 제1 플랜지(112)를 가압할 수 있도록 한다.

상기와 같은 제3 구동부(33)와 제4 구동부(34)는 각각 별도의 구동원으로 구성될 수 있는 데, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제3 구동부(33)와 제4 구동부(34)의 구동원은 동일하게 형성하여, 각각의 구동에 타임 딜레이가 있도록 설정할 수 있다.

상기 제1 롤러(41)와 제2 롤러(42)가 제2 플랜지(122)를 가압할 때에 상기 제2 지지대(22)는 회전하는 상태가 유지될 수 있고, 이에 따라 용기(11)와 뚜껑(12)의 조립체도 동시에 회전하는 상태가 될 수 있다. 이 상태에서 상기 제1 롤러(41)와 제2 롤러(42)가 제2 플랜지(122)를 가압함으로써 용기의 밀폐 포장을 위한 시밍 공정이 수행된다.

상기 제1 롤러(41)는 도 4에서 볼 수 있는 형상으로 구비될 수 있다.

상기 제1 롤러(41)는 소정 두께의 원판형으로 구비된 제1 베이스(411)의 하부로 제1 지지면(412)이 형성되어 있고, 제1 지지면(412)의 하부에 제1 연장면(413)이 형성되어 있다. 상기 제1 연장면(413)은 경사지게 형성될 수 있는 데, 도 4에서 볼 수 있듯이 상기 제1 베이스(411)의 하단(4111)으로부터 연장되는 연장선(414) 상으로 형성될 수 있다. 따라서 제1 연장면(413)은 하단으로 갈수록 수평 단면적이 작아지는 형태의 원판형으로 형성될 수 있다.

제1 베이스(411)와 제1 연장면(413)의 사이에 상기 제1 지지면(412)이 위치할 수 있는 데, 상기 제1 지지면(412)은 상기 연장선(414)으로부터 제1 롤러(41)의 중심 방향으로 인입되게 형성된다. 이러한 제1 지지면(412)은 경사면(4120)을 갖도록 형성될 수 있는 데, 예컨대 상기 경사면(4120)은 도 4에서 볼 수 있듯이 제1 베이스(411)의 하단(4111)으로부터 소정 깊이 내측으로 인입된 제1-1 부분(4121)으로부터 시작해서 제1 연장면(413)의 상단(4131)으로부터 수평 방향으로 내측으로 인입된 제1-2 부분(4122)까지 경사지게 연장된 것일 수 있다. 이러한 경사면(4120)은 제1 베이스(411)와 제1 연장면(413)의 연장선(414)과 대략 평행한 것일 수 있고, 제1 부분(4121) 및 제2 부분(4122) 중 적어도 하나에 인접하게는 곡률을 가질 수 있다.

이러한 제1 지지면(412)은 시밍 공정 시 전술한 제2 지지대(22)의 지지부(220)에 수평 방향으로 인접하게 위치할 수 있다.

상기 제1 지지면(412)의 구조는 제1 베이스(411)의 하부에 위치한 것으로 충분한데, 상기 제1 지지면(412)은 도 4에서 볼 수 있듯이, 제1 베이스(411)의 위에도 상하 대칭된 형상으로 형성될 수 있다. 제1 베이스(411)의 위에 형성된 제1 지지면의 구조는 시밍 공정 중에 사용되는 것은 아니다. 따라서, 제1 베이스(411)의 아래에 위치한 제1 지지면(412)이 마모되는 경우 뒤집어서 사용할 수 있어, 제1 롤러(41)의 사용 기간의 연장 효과를 얻을 수 있다.

상기 제2 롤러(42)는 도 5에서 볼 수 있는 형상으로 구비될 수 있다.

상기 제2 롤러(42)는 소정 두께의 원판형으로 구비된 제2 베이스(421)의 하부로 제2 지지면(422)이 형성되어 있고, 제2 지지면(422)의 하부에 제2 연장면(423)이 형성되어 있다. 상기 제2 연장면(423)은 경사지게 형성될 수 있는 데, 도 5에서 볼 수 있듯이 상기 제2 베이스(421)의 하단(4211)으로부터 연장되는 연장선(424) 상으로 형성될 수 있다. 따라서 제2 연장면(423)은 하단으로 갈수록 수평 단면적이 작아지는 형태의 원판형으로 형성될 수 있다.

제2 베이스(421)와 제2 연장면(423)의 사이에 상기 제2 지지면(422)이 위치할 수 있는 데, 상기 제2 지지면(422)은 상기 연장선(424)으로부터 제2 롤러(42)의 중심 방향으로 인입되게 형성된다. 이러한 제2 지지면(422)은 원호면(4220)을 갖도록 형성될 수 있는 데, 예컨대 상기 원호면(4220)은 도 5에서 볼 수 있듯이 제2 베이스(421)의 하단(4211)으로부터 소정 깊이 내측으로 인입된 제2-1 부분(4221)으로부터 시작해서 제2 연장면(423)의 상단(4231)까지 연장된 것일 수 있다. 이러한 원호면(4220)은 원호를 형성하는 곡률을 가질 수 있다. 이 원호면(4220)의 곡률은 지면에 대략 수직한 방향으로 형성될 수 있고, 상기 제2-1 부분(4221)부터 제2 베이스(421)의 하단(4211)까지는 지면에 대략 수평한 방향으로 연장될 수 있다.

이러한 제2 지지면(422)은 시밍 공정 시 전술한 제2 지지대(22)의 지지부(220)에 수평 방향으로 인접하게 위치할 수 있다.

상기 제2 지지면(422)의 구조는 제2 베이스(421)의 하부에 위치한 것으로 충분한데, 상기 제2 지지면(422)은 도 5에서 볼 수 있듯이, 제2 베이스(421)의 위에도 상하 대칭된 형상으로 형성될 수 있다. 제2 베이스(421)의 위에 형성된 제2 지지면의 구조는 시밍 공정 중에 사용되는 것은 아니다. 따라서, 제2 베이스(421)의 아래에 위치한 제2 지지면(422)이 마모되는 경우 뒤집어서 사용할 수 있어, 제2 롤러(42)의 사용 기간의 연장 효과를 얻을 수 있다.

한편 도 3에서 볼 수 있듯이 상기 제2 지지대(22)의 지지부(220)는 측단부에 제3 지지면(221)을 갖는 데, 이 제3 지지면(221)은 뚜껑(12)의 연결 플랜지(124) 전체를 지지하게 된다. 상기 제3 지지면(221)의 제1 두께(t1)는 연결 플랜지(124)의 제3 길이(d3) 이상일 수 있다. 따라서 시밍 공정 중에 연결 플랜지(124)가 상방향으로 어느 정도 밀려 올라간다 하더라도 제3 지지면(221)이 연결 플랜지(124)를 안정적으로 지지해 줄 수 있고, 이에 따라 후술하는 시밍부의 형성이 원활하게 이뤄지도록 할 수 있다.

상기 제3 지지면(221)은 도 3에서 볼 수 있듯이 지면에 수직항 방향에 대하여 약간 정도 경사지게 형성될 수 있다. 이에 따라 제3 지지면(221)은 상단의 평면 방향 단면적이 하단의 평면 방향 단면적보다 큰 구조가 될 수 있다. 이러한 지지면(221)에 따라 시밍 공정에서 지지되는 연결 플랜지(124)의 형상이 결정될 수 있다.

전술한 제1 지지면(412)과 제2 지지면(422)은 각각 제2 두께(t2) 및 제3 두께(t3)로 형성될 수 있다. 이러한 제2 두께(t2)와 제3 두께(t3)는 서로 동일한 두께가 될 수 있는 데, 제2 두께(t2)가 제3 두께(t3)보다 약간 정도라도 더 크게 형성될 수 있다. 제2 두께(t2)에 의해 제1 플랜지(112)와 제2 플랜지(122)의 1차 절곡의 정도가 결정되고, 이 후 제3 두께(t3)에 의해 시밍부의 외부면이 형성될 수 있는 데, 이에 대한 보다 상세한 메커니즘은 후술한다. 상기 제2 두께(t2)와 제3 두께(t3)는 상기 제1 두께(t1)보다 작을 수 있다. 제1 두께(t1)를 어느 정도 크게 형성함으로써 시밍 공정 시에 제2 지지대(22)가 뚜껑(12)의 연결 플랜지(124) 내측에서 뚜껑(12)을 안정적으로 지지해줄 수 있다.

다음으로, 상기와 같은 구성을 갖는 시밍 장치에 의한 시밍 방법을 설명한다.

먼저 도 2b와 같이 뚜껑(12)을 용기(11)에 결합시킨다. 구체적으로 뚜껑(12)은 용기(11) 위에 안착된 상태가 된다.

이렇게 뚜껑(12)이 결합된 용기(11)를 도 1의 제1 지지대(21) 위에 위치시킨다. 이 후 컨트롤러(5)는 제1 구동부(31)를 동작시켜 제1 지지대(21)를 제2 지지대(22)의 방향으로 상승 구동시켜 제1 지지대(21)가 제2 지지대(22)에 근접해 지도록 한다.

이렇게 제1 지지대(21)가 상승하는 높이는 제2 지지대(22)가 뚜껑(12)의 제2 본체(121)를 지지할 때까지가 된다. 제2 지지대(22)가 뚜껑(12)의 제2 본체(121) 상면을 지지하면, 컨트롤러(5)는 제2 구동부(32)를 동작시켜 제2 구동부(32)가 제2 지지대(22)를 회전시킨다. 이렇게 제2 지지대(22)가 회전함에 따라 뚜껑(12)과 이에 결합된 용기(11)가 동시에 회전한다.

이 때 지지부(220)의 제3 지지면(221)이 연결 플랜지(124)를 지지한다. 따라서 제3 지지면(221)은 연결 플랜지(124)와 접할 수 있다.

이 상태에서 컨트롤러(5)는 제3 구동부(33)를 구동하여 제1 롤러(41)를 제2 지지대(22)의 방향으로 이동시킨다. 이 때 제2 지지대(22)는 여전히 회전하고 있는 상태이다. 제3 구동부(33)는 제1 롤러(41)의 제1 지지면(412)이 제2 플랜지(122)와 제1 플랜지(112)의 결합체의 측면을 가압하도록 한다. 이에 따라 상기 제1 지지면(412)은 제3 플랜지(123)를 먼저 가압한 이후 제2 플랜지(122)를 가압하게 된다. 이 때 상기 제1 지지면(412)의 가압에 따라 제2 플랜지(122)는 상측으로 약간 정도 밀려 올라갈 수 있고, 제2 지지대(22)의 지지면(221)이 연결 플랜지(124)를 지지하고 있는 상태가 되므로 연결 플랜지(124)는 직선 상태가 유지될 수 있다.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제1 지지면(412)은 경사면(4120)을 갖고 있으므로, 이 경사면(4120)에 의해 제3 플랜지(123) 및 제2 플랜지(122)가 순차로 가압되고 따라서 제1 플랜지(112), 제2 플랜지(122)의 결합체는 도 6a에서 볼 수 있듯이 하방을 향해 절곡된 형상을 갖게 되며, 제3 플랜지(123)는 제1 플랜지(112)의 저면을 향해 더욱 삽입된 형태가 될 수 있다. 이 때 제1 플랜지(112)의 단부도 제3 플랜지(123)와 함께 절곡되어 제1 플랜지(112)와 제1 본체(111)의 측벽 사이로 밀려 올라가게 된다.

이 상태에서 컨트롤러(5)는 제4 구동부(34)를 구동하여 제2 롤러(42)를 제2 지지대(22)의 방향으로 이동시킨다. 이 때 제2 지지대(22)는 여전히 회전하고 있는 상태이다. 제4 구동부(34)는 제2 롤러(42)의 제2 지지면(422)이 제2 플랜지(122)와 제1 플랜지(112)의 결합체의 측면을 가압하도록 한다. 이에 따라 상기 제2 지지면(422)은 제2 플랜지(122)를 더욱 가압하게 된다.

이 때 상기 제2 지지면(422)의 가압에 따라 제2 플랜지(122)는 상측으로 약간 정도 더 밀려 올라갈 수 있다. 이 경우에도 제2 지지대(22)의 지지면(221)이 연결 플랜지(124)를 지지하고 있는 상태가 되므로 연결 플랜지(124)는 직선 상태가 유지될 수 있다. 그리고 제3 플랜지(123)와 제1 플랜지(112)의 단부는 함께 제1 플랜지(112)와 제1 본체(111)의 측벽 사이로 밀려 올라가 밀착되는 구조가 될 수 있다.

도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제2 지지면(422)은 원호면(4220)을 갖고 있으므로, 이 원호면(4220)에 의해 제2 플랜지(122)의 외면이 가압되고, 따라서 제1 플랜지(112)와 제2 플랜지(122)의 결합체는 도 6b에서 볼 수 있듯이 외측으로 원호형으로 돌출된 시밍부(13)를 형성하게 된다.

상기와 같이 형성된 시밍부(13)는 용기(11) 입구의 가장자리를 따라 위치하는 데, 용기(11)의 제1 본체(111)의 측벽에 밀착된 제1 단부(131)와, 상기 제1 단부(131)에 대향된 제2 단부(132)와, 상기 제1 단부(131)와 제2 단부(132)의 사이에 위치하고 원호형 표면을 갖는 연결부(133)를 포함한다.

상기 연결부(133)의 외부면이 되는 원호형 표면은 전술한 제2 지지면(422)의 원호면(4220)에 대응되게 형성될 수 있다.

이러한 구조의 시밍부(13)는 제1 단부(131)가 용기(11)의 제1 본체(111)의 측벽에 밀착된 상태가 되므로 용기의 밀봉이 더욱 안정적으로 유지될 수 있다. 또한, 제3 플랜지(123)가 절곡된 제1 플랜지(112)와 제1 본체(111)의 사이에 삽입되어 있는 상태가 유지되므로 용기 내부의 밀폐도가 더욱 향상될 수 있다.

연성이 작은 제1 재질로 형성된 용기(11)의 경우 전술한 바와 같이 제1 플랜지(112)의 길이를 어느 정도 충분히 길게 형성함으로써 도 6b와 같이 하방으로 원활히 절곡된 후 단부가 다시 상방으로 절곡될 수 있도록 하고, 제1 플랜지(112)와 제1 본체(111)의 사이로 연성이 큰 제2 재질로 형성된 제3 플랜지(123) 및/또는 제2 플랜지(122)의 일부가 밀려 들어 가 밀착되도록 함으로써 전술한 시밍부(13)의 형상을 형성할 수 있게 된다.

일 실시예에 따르면 뚜껑(12)의 제2 본체(121)의 상부면과 시밍부(13)의 상단인 제2 단부(132) 사이의 제4 길이(d4)는 시밍부(13)의 제1 단부(131)에서 제2 단부(132)까지의 제5 길이(d5)보다 길 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 제1 롤러(41) 및 제2 롤러(42)에 의한 가압 공정에서 제2 플랜지(122)가 상방으로 어느 정도 밀려 올라가기 때문으로, 이에 따라 시밍부(13)는 외측에서 봤을 때 더욱 콤팩트한 사이즈가 될 수 있고, 시밍부가 그리 두껍게 형성되지 않기 때문에 밀봉된 용기의 패키지 외관도 더욱 향상될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

11: 용기 12: 뚜껑
21: 제1 지지대 22: 제2 지지대
31: 제1 구동부 32: 제2 구동부
33: 제3 구동부 34: 제4 구동부
41: 제1 롤러 42: 제2 롤러
5: 컨트롤러

Claims (8)

1. 용기를 지지하는 제1 지지대;
   상기 제1 지지대를 승강 구동시키는 제1 구동부;
   상기 제1 지지대와 대향되게 위치하고, 상기 용기에 결합된 뚜껑을 지지하는 제2 지지대;
   상기 제2 지지대를 상기 제1 지지대에 대하여 상대적으로 회전 구동시키는 제2 구동부;
   상기 뚜껑의 제2 플랜지를 가압하는 것으로, 원판형으로 형성된 제1 베이스와, 상기 제1 베이스의 하단으로부터 경사 방향으로 연장되는 가상의 제1 연장선 상에 형성된 제1 연장면과, 상기 제1 베이스와 제1 연장면의 사이에 위치하는 제1 지지면을 갖는 제1 롤러;
   상기 제1 롤러를 상기 제2 플랜지의 방향으로 이동시키는 제3 구동부;
   상기 제2 플랜지를 가압하는 것으로, 원판형으로 형성된 제2 베이스와, 상기 제2 베이스의 하단으로부터 경사 방향으로 연장되는 가상의 제2 연장선 상에 형성된 제2 연장면과, 상기 제1 지지면과 다른 형상을 갖도록 구비되고 상기 제2 베이스와 제2 연장면의 사이에 위치하는 제2 지지면을 갖는 제2 롤러;
   상기 제2 롤러를 상기 제2 플랜지의 방향으로 이동시키는 제4 구동부; 및
   상기 제1 구동부, 제2 구동부, 제3 구동부 및 제4 구동부와 전기적으로 연결되어 상기 제1 구동부 내지 제4 구동부를 순차적으로 동작시키는 컨트롤러;를 포함하고,
   상기 제1 지지면은 상기 제1 연장선으로부터 상기 제1 롤러의 중심 방향으로 인입되도록 형성되고, 상기 제1 연장선과 평행하게 연장된 경사면을 갖고, 상기 경사면에 의해 상기 뚜껑의 제2 플랜지를 가압하도록 구비되며,
   상기 제2 지지면은, 상기 제2 연장선으로부터 상기 제2 롤러의 중심 방향으로 곡률을 가진 원호면을 갖도록 인입되게 형성되고, 상기 원호면에 의해 상기 제2 플랜지를 가압하도록 구비된, 시밍 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 지지면의 두께는 제2 지지면의 두께 이상인, 시밍 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 플랜지와 제2 플랜지의 사이에 필름이 더 개재된 시밍 장치.
4. 제1 플랜지를 갖는 용기와 제2 플랜지를 갖는 뚜껑을 결합하는 단계;
   상기 용기를 제1 지지대에 위치하는 단계;
   상기 제1 지지대와 대향되게 위치하는 제2 지지대가 상기 뚜껑을 지지하는 단계;
   상기 제2 지지대를 회전시키는 단계;
   제1 지지면을 갖는 제1 롤러를 이동시켜 상기 제2 플랜지를 1차 가압하는 단계; 및
   상기 제1 지지면과 다른 형상을 갖도록 구비된 제2 지지면을 갖는 제2 롤러를 이동시켜 상기 제1 지지면에 의해 가압된 상기 제2 플랜지를 2차 가압하는 단계;를 포함하고,
   상기 제1 롤러는, 원판형으로 형성된 제1 베이스와, 상기 제1 베이스의 하단으로부터 경사 방향으로 연장되는 가상의 제1 연장선 상에 형성된 제1 연장면과, 상기 제1 베이스와 제1 연장면의 사이에 위치하는 제1 지지면을 갖고,
   상기 제2 롤러는, 원판형으로 형성된 제2 베이스와, 상기 제2 베이스의 하단으로부터 경사 방향으로 연장되는 가상의 제2 연장선 상에 형성된 제2 연장면과, 상기 제1 지지면과 다른 형상을 갖도록 구비되고 상기 제2 베이스와 제2 연장면의 사이에 위치하는 제2 지지면을 가지며,
   상기 제1 지지면은 상기 제1 연장선으로부터 상기 제1 롤러의 중심 방향으로 인입되도록 형성되고, 상기 제1 연장선과 평행하게 연장된 경사면을 갖고, 상기 경사면에 의해 상기 뚜껑의 제2 플랜지를 가압하도록 구비되고,
   상기 제2 지지면은, 상기 제2 연장선으로부터 상기 제2 롤러의 중심 방향으로 곡률을 가진 원호면을 갖도록 인입되게 형성되고, 상기 원호면에 의해 상기 제2 플랜지를 가압하도록 구비된, 시밍 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 용기는 제1 재질로 구비되고, 상기 뚜껑은 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 구비되며,
   상기 제2 재질의 연성은 상기 제1 재질의 연성보다 큰, 시밍 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제1 플랜지와 상기 제2 플랜지의 사이에 필름이 더 개재되는 시밍 방법.
7. 입구의 가장자리를 따라 제1 플랜지를 갖는 용기; 및
   상기 제1 플랜지에 대응되는 위치에 제2 플랜지와, 상기 제2 플랜지로부터 절곡 연장된 연결 플랜지와, 상기 제2 플랜지의 외측 단부에 위치하는 제3 플랜지를 갖는 뚜껑; 및
   상기 제1 플랜지와 상기 제2 플랜지의 결합체로 구비되고, 상기 입구의 가장자리를 따라 위치하며, 상기 용기 측벽에 밀착된 제1 단부와, 상기 제1 단부에 대향된 제2 단부와, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부의 사이에 위치하고 원호형 표면을 갖는 연결부를 갖는 시밍부;를 포함하고,
   상기 시밍부는,
   상기 연결 플랜지로부터 상기 제2 플랜지가 하측으로 절곡되고, 상기 제3 플랜지가 상기 제2 플랜지로부터 상측으로 절곡되어 상기 제2 플랜지와 대향되며,
   상기 제1 플랜지의 단부가 상측으로 절곡되어, 상기 제1 플랜지 및 절곡된 제1 플랜지의 단부가 상기 제2 플랜지 및 제3 플랜지의 사이에 위치하도록 구성되고,
   상기 시밍부는 상기 제2 플랜지의 외면이 상기 원호형 표면을 구성하도록 구비되고,
   상기 제1 플랜지와 상기 제2 플랜지의 사이에는 필름이 더 개재된, 시밍된 용기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 용기는 제1 재질로 구비되고, 상기 뚜껑은 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 구비되며,
   상기 제2 재질의 연성은 상기 제1 재질의 연성보다 큰, 시밍된 용기.
   

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