KR102513591B1

KR102513591B1 - 평활화 롤러 어셈블리

Info

Publication number: KR102513591B1
Application number: KR1020187009031A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 에스. 기어하트; 에리카 에스. 러브; 제랄드 미도어
Original assignee: 벨박프로덕션머쉬너리,인코포레이티드
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2023-03-23
Also published as: US20180326469A1; CN107949444A; AU2016318469A1; WO2017044362A1; ES2763553T3; ZA201801961B; EP3347145B1; CN107949444B; KR20180051547A; AU2016318469B2; EP3347145A1; JP6957470B2; PL3347145T3; US11731183B2; JP2018527195A

Abstract

물품(200b)을 성형하기 위한 터릿 헤드 어셈블리(300)는 적어도 하나의 평활화 롤러(302)를 포함한다. 각각의 적어도 하나의 평활화 롤러(302)는 각각의 적어도 하나의 롤러 지지 부재(304) 상에 회전식으로 설치된다. 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 상부 링 부재(306a) 및 하부 링 부재(306b)를 더 포함한다. 상부 링 부재(306a) 및 하부 링 부재(306b)는 그 중심에 위치한 각각의 구멍들을 포함한다. 상기 적어도 하나의 롤러 지지 부재(304)는 상기 상부 링 부재(306a)와 하부 링 부재(306b)간 뻗어있다. 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 터릿 헤드 축을 규정하는 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310)를 더 포함한다. 상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재는 상부 및 하부 링 부재의 각각의 구멍들을 통해 뻗어있다.

Description

평활화 롤러 어셈블리

본 출원은 2015년 9월 8일 출원된 미국 가 특허출원 제62/215,452호를 우선권 주장하고 있으며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명에 모두 포함된다.

본 발명은 용기 표면을 평활하게 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 예컨대 용기에 인접한 연속 회전을 통해 용기의 목 부분을 평활하게 하도록 구성된 평활화 롤러에 관한 것이다.

산업 분야에서, 다양한 청량 음료 및/또는 맥주용 음료 용기는 다량으로 그리고 비교적 경제적으로 거의 동일한 형상으로 제조된다. 고유한 구성을 갖는 경제적인 용기로부터 제품을 판매하여 그들 경쟁자와 그들의 제품을 차별화하는 것을 돕기 위한 요구가 음료 제조업체들간 증가하고 있다.

기존의 음료 용기는 통상 알루미늄 또는 알루미늄 합금 시트, 표면-처리된 강철 또는 이들의 조합 등으로 제조된 프리폼(pre-form), 일반적으로 원통형 금속 물품/용기로부터 형성된다. 그러한 프리폼 물품은 통상 다수의 팽창 또는 축소 반복을 거쳐 원하는 형상을 얻는다. 상기 프리폼 물품의 개방 단부에 대한 다수의 직경 축소는, 예를 들어, 병-형상의 용기 구성과 같이 용기의 좁은 목 부분을 형성하기 위해 수행될 수 있다. 용기를 형성하는 데 사용되는 금속과 관련된 제한으로 인해, 그러한 직경 축소는 증분적으로 또는 증분 "단계"에서만 수행될 수 있다. 축소의 각 단계는 통상 물품의 목에 물결-모양의 "목격 가능한 마크"를 생성한다. 이러한 목격 가능한 마크는 보통 완제품에서 눈에 보임으로써 그러한 목 부분이 심미적으로 만족스러운 평활한 표면을 갖지 못하게 되기 때문에 바람직하지 않다.

목격 가능한 마크가 최종 사용자에게 거의 보이지 않거나 일반적으로 보이지 않는 평활한 테이퍼(taper)부를 갖는 심미적으로 만족스러운 성형 물품을 제조하는 것이 본원에 개시된 실시예들의 목적이다. 그러한 실시예들은 성형 물품으로부터 목격 가능한 마크를 평활하게 하기 위한 새로운 시스템 및 방법을 제공한다.

본원에 개시된 형태들에 따르면, 물품을 성형하기 위한 터릿 헤드 어셈블리(turret head assembly)는 적어도 하나의 평활화 롤러를 포함하며, 각각의 적어도 하나의 평활화 롤러는 각각의 적어도 하나의 롤러 지지 부재 상에 회전식으로(즉, 회전 가능하게) 설치된다. 상기 터릿 헤드 어셈블리는 상부 링 부재 및 하부 링 부재를 더 포함하며, 상기 상부 및 하부 링 부재는 그들 중심에 위치된 각각의 구멍을 포함하고, 상기 적어도 하나의 롤러 지지 부재는 상기 상부 링 부재와 하부 링 부재간 뻗어있다. 상기 터릿 헤드 어셈블리는 터릿 헤드 축을 규정하는 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재를 더 포함하며, 상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재는 상기 상부 및 하부 링 부재들의 각각의 구멍들을 통해 뻗어있다.

본원에 개시된 다른 형태에 따르면, 넥킹(necking)된 물품을 형성하는 방법은 상부 링 부재, 하부 링 부재, 및 상기 상부 링 부재와 하부 링 부재간 뻗어있는 적어도 하나의 롤러지지 부재를 포함하는 터릿 헤드 어셈블리에 의해 그 위에 목격 가능한 마크를 갖는 넥킹된 물품을 체결시키는 단계를 포함하며, 각각의 상기 적어도 하나의 롤러 지지 부재는 그 위에 회전식으로 설치된 적어도 하나의 평활화 롤러를 갖추고, 상기 적어도 하나의 평활화 롤러는 상기 넥킹된 물품의 넥킹된 부분의 원하는 형태에 상보적인 형태를 갖는 평활화 부분을 갖춘다. 상기 방법은 적어도 하나의 평활화 롤러가 각각의 적어도 하나의 롤러지지 부재에 대해 자유롭게 회전하도록 터릿 헤드 축에 대해 터릿 헤드 어셈블리를 회전시키는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 상기 적어도 하나의 평활화 롤러의 평활화 부분을 상기 넥킹된 물품의 넥킹된 부분의 적어도 일부와 체결함으로써, 상기 넥킹된 물품 상의 목격 가능한 마크를 평활하게 하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 기능들은 본 발명 그 자체와 함께 이하의 도면, 상세한 설명 및 청구범위를 검토한 후 더욱 완전히 이해될 것이다.

본 발명은 성형 물품으로부터 목격 가능한 마크를 평활하게 하기 위한 새로운 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 물품을 성형하기 위한 머신 라인(machine line)을 나타낸다.
도 2a는 일 실시예에 따른 프리폼 물품을 나타낸다.
도 2b는 목-성형(neck-forming) 동작 동안 직경 축소 반복으로 야기되는 눈에 보이는 목격 가능한 마크를 포함하고 있는 도 2a의 프리폼 물품으로부터 성형된 넥킹된 물품을 나타낸다.
도 2c는 본 개시의 형태에 따른 그러한 목격 가능한 마크가 평활해진 후의 도 2b의 넥킹된 물품을 나타낸다.
도 3은 본 개시의 형태에 따른 평활화 롤러를 포함하는 터릿 헤드 어셈블리를 나타낸다.
도 4는 도 3의 터릿 헤드 어셈블리의 단면도를 나타낸다.
도 5는 본 개시의 다른 형태에 따른 평활화 롤러 구성의 단면도를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 또 다른 형태에 따른 평활화 롤러 구성의 단면도를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 또 다른 형태에 따른 평활화 롤러 구성의 단면도를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변형 및 대안의 형태가 가능한데, 특정 실시예들은 도면에 예로서 나타나 있으며, 본 명세서에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 개시된 특정 형태로 한정되는 것으로 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 본 발명은 부가된 청구범위에 의해 규정된 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 모든 변형, 등가물, 및 대안을 포함하는 것이다.

본 발명은 많은 다른 형태로 실시 가능한데, 이는 본원의 도면에 나타나 있으며, 본 개시가 본 발명의 원리의 예시로서 고려되고 나타낸 실시예들로 본 발명의 광범위한 형태로 제한하지 않는다는 이해 하에 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 기술할 것이다. 본 발명의 상세한 설명의 목적을 위해, 단수는 복수를 포함하고 그 반대도 마찬가지이다(특별히 부인하지 않는 한). 단어 "및"과 "또는"은 결합적이면서 분리적이어야 한다. 단어 "모두"는 "어느 것이든 및 모두"를 의미한다. "어느 것이든"은 "어느 것이든 및 모두"를 의미한다. 단어 "포함하는"은 "제한없이 포함하는"을 의미한다. 또한, 단수의 용어 "하나", "한" 및 "그러한"은 문맥에 달리 명시하지 않는 한 복수형을 포함한다.

기존의 용기 팽창 및 축소 공정 및 장치는 다수의 중요한 제약을 받는다. 특히, 예컨대, 용기를 직경 방향으로 팽창시키거나 축소시키는 데 사용되는 공정 및 도구는 융기, 물결, 목격 가능한 마크 등을 포함할 수 있는 고르지 않은 표면을 초래할 수 있다. 그와 같은 고르지 않은 표면은 바람직하지 못한데, 즉 평활한 표면과 같이 심미적으로 만족스럽지 않기 때문이다.

본 개시의 형태에 따르면, 물품(예컨대, 용기) 직경 팽창 및 축소 공정을 향상시키기 위한 장치 및 방법이 기술된다. 비록 본원에 기술된 실시예들이 직경 축소 공정과 관련하여 논의되었을 지라도, 평활화 롤러 및 이를 이용하는 방법 또한 고르지 않은(예컨대, 평활하지 않은) 용기 표면을 야기하는 물품 팽창 공정 또는 소정의 다른 공정과 연계하여 적용될 수 있다는 것을 알아야 한다.

본원에 기술된 물품들은 소정의 적절한 음식 또는 음료 용기, 단지, 병, 또는 소정의 다른 적절한 물품일 수 있다. 그러한 물품은 폐쇄 단부에 대향하는 개방 단부 및 상기 개방 단부와 폐쇄 단부를 연결하는 측벽을 갖춘다. 대안으로, 상기 물품은 양 단부가 개방될 수 있다. 팽창 또는 축소 공정 후에, 상부, 뚜껑, 또는 다른 폐쇄부가 물품에 추가 될 수 있다.

단지 예시의 목적을 위해, 이하의 설명은 용기에 사용하기 위한 축소 장치 및 방법을 기술할 것이다. 본원에 기술된 방법 및 장치가 소정의 적절한 물품에 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

이제 도 1을 참조하여, 물품을 성형하기 위한 예시의 머신 라인(102)을 기술한다. 그러한 머신 라인(102)은 다수의 모듈(103)을 포함한다. 각각의 모듈(103)은 물품을 하류로 통과시키기 전에 수용된 물품(10)에 적어도 하나의 작업 단계를 수행하도록 구성된다. 일반적으로 상기 모듈(103)은 물품 상에서 작업 동작을 수행하도록 구성된 하나 이상의 터릿(turret)을 포함한다. 일반적으로 그러한 성형 터릿(들)은 각각의 포켓 내의 물품 상에서 작업 동작을 수행하도록 구성된 다수의 포켓 및 툴링(tooling)을 갖는 적어도 하나의 성형 스타휠(starwheel)(예컨대, 성형 터릿(21))을 포함한다.

일반적으로 모듈(103)은 그 위에 다수의 포켓을 갖는 적어도 하나의 전달 스타휠(예컨대, 전달 스타휠 20)을 더 포함한다. 상기 포켓들은 상류의 스타휠로부터 물품을 수용하고 그 물품을 하류의 스타휠로 이송하도록 구성된다. 선택적으로, 재순환 시스템이 채용될 수 있다. 예시의 재순환 시스템은 PCT/US2015/018119에 기술되어 있으며, 그 문헌의 내용은 참조를 위해 본원에 모두 포함된다.

이제 도 2a를 참조하여 프리폼 물품(200a)을 기술한다. 그러한 프리폼 물품(200a)은 개방 단부(202)를 갖는 통상 원통형 바디(201a)를 포함한다. 상기 프리폼 물품(200a)이 하류로 통과됨에 따라, 상기 개방 단부(202)에 대한 작업 동작이 수행된다.

도 2b는 통상 원통형 바디(201b)로부터 뻗어있는 좁은 목 부분(204)을 포함하는 넥킹된 물품(200b)을 나타낸다. 나타낸 실시예에 따르면, 상기 목 부분(204)은 반경화된(radiused) 부분(204a; 이하 '반경 부분'이라고 칭함)과 테이퍼진(tapered) 부분(204b; 이하 '테이퍼 부분'이라고 칭함)을 갖는다. 넥킹 과정 동안, 프리폼 물품(200a)의 개방 단부(202)(도 2a 참조)는 목 부분(204)을 형성하기 위해 단계적으로 직경이 축소된다. 그러한 넥킹 과정은 넥킹된 물품의 잘못된 성형 또는 파손을 방지하기 위해 단계적으로 수행된다. 넥킹 과정의 각 단계 동안 목 부분(204)과 툴링(즉, 도구)의 체결은 각각의 직경 축소에 대한 적어도 하나의 눈에 보이는 목격 가능한 마크(206)를 야기한다. 따라서, 각각의 반경 부분(204a) 및 테이퍼 부분(204b)은 다수의 목격 가능한 마크(206)를 포함할 수 있다.

이제 도 2c를 참조하여 평활한 넥킹된 물품(200c)을 기술한다. 그러한 평활한 넥킹된 물품(200c)은 도 2b의 넥킹된 물품(200b)의 목격 가능한 마크(206)를 평활하게 함으로써 생성된다. 그러한 평활화는 상기 목격 가능한 마크(206)가 평활한 넥킹된 물품(200c)에서 거의 눈에 보이지 않거나 눈에 보이지 않도록 그 넥킹된 부분(208)의 반경 및/또는 테이퍼 부분(208a, 208b)의 목격 가능한 마크(206)를 감소 또는 제거하는 결과를 제공한다.

도 3은 본 개시의 형태에 따른 터릿 헤드 어셈블리(300)의 예를 나타낸다. 그러한 터릿 헤드 어셈블리(300)는 독립적으로 회전하는 평활화 롤러(302), 롤러 지지 부재(304; 도 4 참조), 상부 링 부재(306a), 하부 링 부재(306b), 링-이격 부재(308), 및 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310)를 포함한다. 각각의 평활화 롤러(302)는 각각의 롤러 지지 부재(304) 상에 회전식으로 설치된다. 상기 평활화 롤러(302)들은 롤러 지지 부재(304)에 의해 규정된 롤러 축에 대해 자유롭게 회전한다. 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 소정 적절한 수의 평활화 롤러(302)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 3개의 평활화 롤러(302)를 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 5개의 평활화 롤러(302)를 포함한다.

도 4는 도 3의 터릿 헤드 어셈블리의 단면도를 나타낸다. 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)는 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310)가 뻗어있는 그 중심에 위치된 각각의 구멍(307)들을 포함한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 롤러 지지 부재(304)는 상기 상부 링 부재(306a)와 하부 링 부재(306b)간 뻗어있다. 상기 롤러 지지 부재(304)는 소정의 적절한 방법을 이용하여 상기 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b) 상에 설치될 수 있다. 예컨대, 롤러 지지 부재(304)의 각각의 단부는 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)의 오목부에 의해 수용되도록 구성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 상기 롤러 지지 부재(304)를 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)에 고정시키기 위해 패스너(305; fastener)가 사용될 수 있다. 그러한 패스너(305)는 롤러 지지 부재(304)의 각각의 단부를 체결하기 위해 상기 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)의 구멍을 통해 뻗어있을 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 롤러 지지 부재(304)의 단부들 및 상기 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)의 각각의 오목부들은 상기 롤러 지지 부재(304)가 상기 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)와 나사식으로 체결되도록 나사 결합될 수 있다.

상기 링-이격 부재(308)는 상기 상부 링 부재(306a)와 하부 링 부재(306b)간 뻗어있다. 상기 링-이격 부재(308)는 상기 하부 링 부재(306b)로부터 미리 결정된 거리만큼 상기 상부 링 부재(306a)를 배치하고 유지하도록 구성된다. 그러한 링-이격 부재(308)는, 예컨대 롤러 지지 부재(304)에 관해 상기 기술한 것과 같은 다양한 방법들을 이용하여 상기 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)에 설치될 수 있다.

상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310)는 성형 터릿(예컨대, 도 1의 성형 터릿 21) 상에서 터릿 헤드 어셈블리(300)를 지지하도록 구성된다. 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310)에 의해 규정된 터릿 헤드 축에 대해 회전하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 약 200 RPM보다 큰 속도로 회전한다. 일부 실시예들에서, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 이 터릿 헤드 어셈블리(300)가 상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310)의 회전과는 독립적으로 터릿 헤드 축에 대해 회전하도록 상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310) 상에 회전식으로 설치된다. 일부 실시예들에서, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 이 터릿 헤드 어셈블리(300)가 상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310)의 회전에 따라 터릿 헤드 축에 대해 회전하도록 상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310) 상에 비회전식으로 설치된다.

기술된 실시예들에 나타난 바와 같이, 상기 롤러 지지 부재(304)의 축은 상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310) 및 터릿 헤드 축에 대해 비스듬히(소정 각도로) 배치될 수 있다. 바람직하게는, 도 3 및 도 4에 나타낸 것들과 같은 롤러지지 부재(304)의 비-평행 각도는 상기 평활화 롤러(302)들에 의해 필요한 클리어런스(clearance)를 감소시킴으로써 터릿 헤드 어셈블리(300)의 전체 직경을 감소시키는 데 사용될 수 있다.

선택적으로, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 보호 커버와 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)들이 내부에 평활화 롤러(302)를 갖춘 공동을 형성하도록 그 사이에 뻗어있으면서 상기 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)의 둘레에 통상 배치된 제거 가능한 보호 커버(나타내지 않음)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 보호 커버는 일반적으로 부스러기 또는 다른 방해물이 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)로 들어가는 것을 방지함으로써 안전성을 증가시키고 그리고/또 머신의 유지 보수를 감소시킬 수 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310)는 넥킹된 물품(200b)의 목 부분(204) 내로 뻗어있도록 구성된다. 바람직하게, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 트리밍(trimming), 플랜징(flanging), 컬링(curling), 스레딩(threading) 등과 같은 넥킹된 물품(200b)에 대한 작업을 동시에 수행하기 위한 툴링을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 툴링은 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310)에 부착된다. 일부 실시예에서, 상기 툴링은 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재(310)와 일체로 형성된다.

기술된 실시예에서, 링-이격 부재(308)는 상기 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)들의 각각의 오목부 내에 수용된다. 상기 상부 및 하부 링 부재(306, 306b)들과 링-이격 부재(308)의 단부들의 체결은 상기 상부 링 부재(306a)와 하부 링 부재(306b)간 간격을 결정한다. 상기 링-이격 부재(308)는 패스너(312)를 이용하여 상기 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)에 고정된다. 상기 패스너(312)는 상기 상부 및 하부 링 부재(306a, 306b)를 통해 뻗어있고 상기 링-이격 부재(308)의 나사 구멍과 체결된다.

상기 평활화 롤러(302)는 상기 롤러 지지 부재(304) 상에 회전식으로 설치된다. 볼 베어링, 테이퍼 베어링, 부싱(bushing) 등과 같은 소정의 회전 가능한 마운트(mount)가 사용될 수 있다. 기술된 예에서, 상기 평활화 롤러(302)는 상기 롤러 지지 부재(304)의 샤프트(315)를 따라 배치된 베어링(314)을 이용하여 상기 롤러 지지 부재(304) 상에 회전식으로 설치된다.

상기 롤러 지지 부재(304)는 이 롤러 지지 부재(304)의 상단부에 확대 부분(316)을 포함한다. 상기 확대 부분(316)은 베어링(314)의 상향 이동을 억제하도록 상부 베어링(314)과 체결하도록 구성된다. 상기 확대 부분(316)은 상부 링 부재(306a)의 각각의 오목부 내에 수용된다.

제거 가능한 칼라(318; collar)는 상기 확대 부분(316)에 대향하는 상기 롤러 지지 부재(304)의 샤프트(315) 주위에 배치된다. 그러한 칼라(318)는 하부 베어링(314)의 하향 이동을 억제하기 위해 상기 하부 베어링(314)과 체결하도록 구성된다. 상기 칼라(318)는 하부 링 부재(306b)의 각각의 오목부 내에 수용된다. 상기 확대 부분(316)은 제2칼라(318)로 교체될 수 있다고 생각된다.

상기 패스너(305)는 상기 롤러 지지 부재(304)를 상기 하부 링 부재(306b)에 고정한다. 상기 패스너(305)는 상기 롤러 지지 부재(304)를 통해 뻗어있다.

상기 평활화 롤러(302)는 구멍(320) 및 성형된 부분(322)을 포함한다. 상기 구멍(320)은 내부에 베어링(314)을 수용하도록 구성된 평활화 롤러(302)의 각각의 단부에 배치된 개구(324)를 포함한다. 그러한 개구(324)는 상기 베어링(314)과 체결하고 상기 베어링(314)의 내향 이동을 억제하도록(즉, 상기 상부 베어링(314)이 하향 이동하는 것을 억제하고 상기 하부 베어링(314)이 상향 이동하는 것을 억제하도록) 구성된다.

상기 평활화 롤러(302)의 성형된 부분(322)은 반경 부분(204a) 또는 테이퍼 부분(204b)과 같은 넥킹된 부분(204)(도 2b 참조)의 적어도 일부를 체결하도록 구성된다. 도 3 및 4의 기술된 실시예에서, 상기 성형된 부분(322)은 단지 상기 반경 부분(204a)만을 체결하고 그 위의 목격 가능한 마크(306)를 평활화하도록 구성된다. 상기 성형된 부분(322)은 평활화 부분(322a) 및 피더링된(feathered) 부분(322b)을 포함한다. 상기 평활화 부분(322a)은 평활화되는 목 부분(204)의 원하는 형태에 상보적인 형태를 갖는다. 예컨대, 기술된 실시예의 평활화 부분(322a)은 물품의 반경 부분(204a)과 평활화 부분(322a)의 체결이 재료를 목격 가능한 마크(206)의 상승된 "피크(peak)"에서 상기 목격 가능한 마크(206)들간 "밸리(valley)"로 이동시키도록 반경화된다. 이는 상기 평활화 롤러(302)의 평활화 부분(322a)을 따라 물품의 일반적인 평활화 표면을 제공한다. 상기 피더링된 부분(322b)은 상기 평활화 롤러(302)에 의해 추가의 목격 가능한 마크의 형성을 억제하도록 구성된다. 상기 피더링된 부분(322b)은 통상 변위된 재료가 체결 부분에 인접한 물품의 형태로 부드럽게 통합되도록 점진적인 성질로 물품의 원하는 형태로부터 수축된다.

이제 본 개시의 형태에 따른 터릿 헤드 어셈블리(300)를 이용한 평활한 넥킹된 물품(200c)의 성형이 예시의 동작 사이클에 의해 기술될 것이다. 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 머신 라인(100)의 머신들 중 하나에 통합된다. 그 위에 목격 가능한 마크(206)를 갖는 넥킹된 물품(200b)은 터릿 스타휠의 포켓에 의해 수용된다. 상기 터릿 스타휠이 터릿 스타휠 축에 대해 연속으로 회전하는 동안, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 평활한 넥킹된 물품(200c)을 생성하기 위해 상기 넥킹된 물품(200b)을 체결한다. 일부 실시예에서, 상기 넥킹된 물품(200b)은 고정되어 있고, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 예컨대 캠-팔로워 장치를 이용하여 상기 넥킹된 물품(200b)을 체결하기 위해 터릿 헤드 축을 따라 축 방향으로 진행한다. 일부 실시예에서, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 축 방향으로 고정되고, 상기 넥킹된 물품(200b)은 예컨대 캠-팔로워 장치를 이용하여 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)를 체결하기 위해 터릿 헤드 축을 따라 축 방향으로 진행한다. 일부 실시예에서, 상기 넥킹된 물품(200b) 및 터릿 헤드 어셈블리(300) 모두는 평활화 롤러(302)와 상기 넥킹된 물품(200b)을 체결하기 위해 터릿 헤드 축을 따라 축 방향으로 진행한다.

체결 동안, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 상기 터릿 헤드 축에 대해 회전한다. 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)의 이러한 회전 이동은 상기 평활화 롤러(302)가 그들 각각의 롤러 지지 부재(304)에 대해 자유롭게 회전하게 한다. 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)의 회전 동안, 상기 평활화 롤러(302)의 평활화 부분(322a)은 목격 가능한 마크(206)의 피크로부터 멀리 재료를 이동시킴으로써 상기 넥킹된 물품(200b)을 평활화하도록 상기 목격 가능한 마크(206)를 체결한다. 일부 실시예에서, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 독립 모터에 의해 상기 터릿 헤드 축에 대해 회전한다. 일부 실시예에서, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 성형 터릿의 회전이 그 위에 설치된 터릿 헤드 어셈블리(300)를 회전하게 하기 위한 유성 기어(planetary gear) 구성을 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 터릿 헤드 어셈블리(300)는 이 터릿 헤드 어셈블리(300) 및/또는 넥킹된 물품(200b)의 축 방향 이동 동안 연속으로 회전한다. 바람직하게, 그와 같은 연속 회전은 목격 가능한 마크(206)의 보다 균일한 평활화를 이끌 수 있다. 상기 목격 가능한 마크(206)와 평활화 롤러(302)의 보다 점진적인 체결에 의해 보다 균일한 평활화가 이루어지는 것으로 여겨진다.

바람직하게, 평활한 넥킹된 물품(200c)과 평활화 롤러(302)의 체결은 터릿 헤드 어셈블리(300)로부터 떨어진 평활한 넥킹된 물품(200c)에 힘을 생성한다. 이러한 힘은 추가적인 녹아웃(knockout) 또는 유사한 메카니즘의 필요없이 평활한 넥킹된 물품(200c)의 언로딩(unloading)을 돕는다.

이제 도 5에 따르면, 본 개시의 다른 형태에 따른 평활화 롤러 구성(500)의 단면도가 나타나 있다. 나타낸 실시예에서, 롤러 지지 부재(504)는 통상 터릿 헤드 축(503)에 평행하게 배치된다. 평활화 롤러(502)는 평활화 부분(522a) 및 피더링된 부분(522b)을 포함한다. 상기 평활화 부분(522a)은 일반적으로 도 3의 평활화 부분(322a)과 유사한 형태를 형성하나, 도 5의 평활화 롤러(502)의 형태는 롤러 지지 부재(504)의 방위로 인해 다르다. 또한, 상기 평활화 롤러 구성(500)의 전체 직경은 지지 부재(504)가 통상 터릿 헤드 축(503)에 평행하기 때문에 도 3의 평활화 롤러 구성보다 크다.

이제 도 6에 따르면, 다른 실시예에 따른 평활화 롤러 구성(600)의 단면도가 나타나 있다. 나타낸 실시예에서, 평활화 롤러(602)는 넥킹된 물품(200b)의 테이퍼 부분을 체결하도록 구성된다. 상기 평활화 롤러(602)는 평활화 부분(622a) 및 피더링된 부분(622b)을 포함한다. 상기 평활화 부분(622a)은 목 부분(204)의 테이퍼 부분(204b)에 배치된 목격 가능한 마크(206)를 체결하여 평활하게 하도록 구성된다. 상기 피더링된 부분(622b)은 도 3 및 4와 관련하여 상기 기술한 피더링된 부분(322b)과 유사하게 구성된다.

이제 도 7에 따르면, 또 다른 실시예에 따른 평활화 롤러 구성(700)의 단면도가 나타나 있다. 나타낸 실시예에서, 평활화 롤러(702)는 넥킹된 물품(200b)의 반경 부분(204a) 및 테이퍼 부분(204b) 모두를 체결하도록 구성된다. 상기 평활화 롤러(702)는 제1평활화 부분(740), 제2평활화 부분(742), 피더링된 부분(744), 및 상기 제1평활화 부분(740)과 제2평활화 부분(742)간 변이 부분(746)을 포함한다. 상기 제1평활화 부분(740)은 넥킹된 물품(200b)의 목격 가능한 마크(206)를 체결하여 평활화하도록 구성된다. 상기 제2평활화 부분(742)은 상기 넥킹된 물품(200b)의 테이퍼 부분(204b) 상의 목격 가능한 마크(206)를 체결하여 평활화하도록 구성된다. 상기 피더링된 부분(744)은 도 3 및 4와 관련하여 상기 기술한 피더링된 부분(322a)과 유사하게 구성된다.

상기 변이 부분(746)은 반경 및 테이퍼 부분(204a, 204b) 상에 목격 가능한 마크(206)의 피크로부터 멀리 재료의 이동을 허용하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 상기 변이 부분(746)은 상기 넥킹된 물품(200b)을 체결하지 않는다. 대신, 상기 변이 부분(746)은 수집하기 위한 변위된 물질을 위한 영역을 제공하기 위해 넥킹된 물품(200b)의 원하는 형태로부터 일정 거리 떨어져 배치된다. 바람직하게, 그러한 넥킹된 물품(200b)을 체결하지 않음으로써, 상기 변이 부분(746)은 일반적으로 반경 부분(204a)과 테이퍼 부분(204b)간 목 부분(204) 상에 추가적인 목격 가능한 마크(206)를 생성하지 않을 것이다.

바람직하게, 본원에 개시된 터릿 헤드 어셈블리는 기존의 머신 라인(100)에서 기존의 모듈에 부가될 수 있다. 바람직하게, 평활화 롤러의 자유-회전은 터릿 헤드 어셈블리의 수명 연장에 기여하고 툴링 또는 비-회전 부재에 비해 추가적인 탈선을 야기할 가능성을 감소시킨다.

상기 성형 물품의 넥킹된 부분(204)의 평활화는 지주 강도의 증가에 기여할 수 있는 것으로 생각된다.

본 발명은 하나 이상의 특정 실시예를 참조하여 기술되었지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 많은 변경이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 각각의 이들 실시예들 및 그 명백한 변형들은 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 고려된다. 또한, 본 발명의 형태에 따른 추가의 실시예들은 본 명세서에 기술된 소정의 실시예들로부터 소정 수의 특징적 형태들을 조합할 수있는 것으로 고려된다.

10 : 물품, 20 : 전달 스타휠,
21 : 성형 터릿, 102 : 머신 라인,
103 : 모듈, 200a : 프리폼 물품,
201a : 원통형 바디, 202 : 개방 단부.

Claims

좁은 목 부분을 갖는 넥킹된 물품을 성형하기 위한 터릿 헤드 어셈블리(turret head assembly)로서, 상기 좁은 목 부분은 원통형 바디로부터 뻗어있는 반경 부분 및 상기 반경 부분으로부터 뻗어있는 테이퍼 부분을 포함하며, 상기 터릿 헤드 어셈블리는:
적어도 하나의 평활화 롤러;
상부 링 부재 및 하부 링 부재; 및
터릿 헤드 축을 규정하는 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재를 포함하며,
각각의 상기 적어도 하나의 평활화 롤러는 각각의 적어도 하나의 롤러 지지 부재 상에 회전식으로 설치되고, 각각의 상기 적어도 하나의 평활화 롤러는 오목형의 평활화 부분, 원통형의 상부 부분, 및 상기 오목형의 평활화 부분과 원통형의 상부 부분을 연결하는 피더링된 부분을 갖고, 상기 오목형의 평활화 부분은 상기 넥킹된 물품의 상기 반경 부분의 원하는 형태에 상보적인 형태를 갖고, 상기 원통형의 상부 부분은 상기 피더링된 부분과 일체화되고, 상기 피더링된 부분이 수축되는 직경을 가짐으로써 상기 피더링된 부분이 상기 넥킹된 물품으로부터 점진적으로 수축하도록 구성되어 상기 원통형의 상부 부분이 상기 넥킹된 물품의 테이퍼 부분으로부터 이격되도록 구성되며;
상기 상부 링 부재 및 하부 링 부재는 그들 중심에 위치된 각각의 구멍을 포함하고, 상기 적어도 하나의 롤러 지지 부재는 상기 상부 링 부재와 하부 링 부재간 뻗어있으며,
상기 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재는 상기 상부 링 부재 및 하부 링 부재들의 각각의 구멍들을 통해 뻗어있는, 터릿 헤드 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
적어도 하나의 평활화 롤러는 적어도 하나의 지지 부재에 의해 규정된 롤러 축에 대해 자유롭게 회전하는, 터릿 헤드 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상부 링 부재와 하부 링 부재간 뻗어있는 적어도 2개의 링-이격 부재를 더 포함하는, 터릿 헤드 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
적어도 하나의 롤러 지지 부재는 상부 및 하부 링 부재 상에 설치되는, 터릿 헤드 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
터릿 헤드 어셈블리 지지 부재는 성형 터릿 상에 터릿 헤드 어셈블리를 지지하도록 구성되는, 터릿 헤드 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
터릿 헤드 어셈블리는 터릿 헤드 축에 대해 회전하도록 구성되는, 터릿 헤드 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
적어도 하나의 롤러 지지 부재에 의해 규정된 축은 터릿 헤드 축에 대해 비스듬히 배치되는, 터릿 헤드 어셈블리.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
적어도 하나의 롤러 지지 부재는 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재에 평행하게 배치되는, 터릿 헤드 어셈블리.
넥킹된 물품을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
상부 링 부재, 하부 링 부재, 및 상기 상부 링 부재와 하부 링 부재간 뻗어있는 적어도 하나의 롤러 지지 부재를 포함하는 터릿 헤드 어셈블리에 의해 그 위에 목격 가능한 마크를 갖고, 원통형 바디, 테이퍼 부분, 및 상기 원통형 바디와 테이퍼 부분간 연결하는 반경 부분을 갖는 넥킹된 물품을 체결하는 단계;
적어도 하나의 평활화 롤러가 각각의 적어도 하나의 롤러 지지 부재에 대해 자유롭게 회전하도록 터릿 헤드 축에 대해 터릿 헤드 어셈블리를 회전시키는 단계;
적어도 하나의 평활화 롤러의 평활화 부분을 넥킹된 물품의 반경 부분과 체결함으로써, 넥킹된 물품의 반경 부분 상의 목격 가능한 마크를 평활하게 하는 단계를 포함하며,
각각의 상기 적어도 하나의 롤러 지지 부재는 그 위에 회전식으로 설치된 적어도 하나의 평활화 롤러를 가지며, 상기 적어도 하나의 평활화 롤러는 오목형의 평활화 부분, 원통형의 상부 부분, 및 상기 오목형의 평활화 부분과 원통형의 상부 부분을 연결하는 피더링된 부분을 갖고, 상기 오목형의 평활화 부분은 상기 넥킹된 물품의 상기 반경 부분의 원하는 형태에 상보적인 형태를 갖고, 상기 원통형의 상부 부분은 상기 피더링된 부분과 일체화되고, 상기 피더링된 부분이 수축되는 직경을 가짐으로써 상기 피더링된 부분이 상기 넥킹된 물품으로부터 점진적으로 수축하도록 구성되어 상기 원통형의 상부 부분이 상기 넥킹된 물품의 테이퍼 부분으로부터 이격되도록 구성되는, 넥킹된 물품 성형 방법.
청구항 14에 있어서,
그 위에 목격 가능한 마크를 갖는 넥킹된 물품을 터릿 스타휠의 포켓 내에 수용하는 단계를 더 포함하며,
터릿 스타휠이 터릿 스타휠 축에 대해 연속으로 회전하는 동안, 상기 터릿 헤드 어셈블리는 넥킹된 물품을 체결하는, 넥킹된 물품 성형 방법.
청구항 14에 있어서,
터릿 헤드 어셈블리는:
상부 링 부재와 하부 링 부재간 뻗어있는 적어도 2개의 링-이격 부재, 및
터릿 헤드 축을 규정하는 터릿 헤드 어셈블리 지지 부재를 더 포함하는, 넥킹된 물품 성형 방법.
청구항 14에 있어서,
넥킹된 물품은 고정되어 있으며, 상기 방법은 넥킹된 물품을 체결하기 위해 터릿 헤드 축을 따라 터릿 헤드 어셈블리를 축 방향으로 진행시키는 단계를 더 포함하는, 넥킹된 물품 성형 방법.
청구항 14에 있어서,
터릿 헤드 어셈블리는 축 방향으로 고정되어 있으며, 상기 방법은 터릿 헤드 어셈블리를 체결하기 위해 터릿 헤드 축을 따라 넥킹된 물품을 축 방향으로 진행시키는 단계를 더 포함하는, 넥킹된 물품 성형 방법.
청구항 14에 있어서,
터릿 헤드 어셈블리는 머신 라인에 통합되는, 넥킹된 물품 성형 방법.
청구항 14에 있어서,
터릿 헤드 어셈블리는 연속으로 회전하도록 구성되는, 넥킹된 물품 성형 방법.
청구항 1에 있어서,
피더링된 부분의 직경은 원통형의 상부 부분의 직경보다 큰, 터릿 헤드 어셈블리.
청구항 14에 있어서,
피더링된 부분의 직경은 원통형의 상부 부분의 직경보다 큰, 넥킹된 물품 성형 방법.