KR20030058701A - 음료수 용기 캔 및 그 제조방법 - Google Patents

음료수 용기 캔 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압착 폐기가 용이하게 성형된 음료수 용기 캔에 관한 것으로서, 원통형 벽체에 복수의 사선형 굴곡 요철부를 균등한 간격으로 형성하여 바닥부와 뚜껑부를 서로 대향되는 방향으로 비틀면서 가압함에 따라 그 비틀림 가압력에 의해 원통형 벽체가 그 사선형 굴곡 요철부의 안내에 따라 비틀림 압착 가능하게 유도되도록 성형된 구성에 의해 재생을 위한 운반 및 보관 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 압착설비 배제 등에 의해 재생공정을 단축시킴으로써 재활용의 경제성을 높일 수 있는 음료수 용기 캔을 제공함.

Description

음료수 용기 캔 및 그 제조방법{can and forming method theirof}
본 발명은 탄산음료수 등을 수용하기 위한 용기로 사용되는 캔 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 사용후 압착 폐기가 용이하게 성형 제작된 음료수 용기 캔 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콜라나 사이다 또는 맥주와 같은 탄산음료를 수용하기 위한 용기로 사용되는 캔은 휴대하기가 용이하고 쉽게 파손되지 않는다는 사용상의 편의성이나 운반 및 보관이 용이하다는 장점과 더불어 사용후 회수하여 재활용이 가능하다는 경제성으로 인해 다양한 형태로 출시 되고 있다. 이러한 음료수 용기 캔은 통상 도 1에 도시된 바와 같이 음료수가 수용되는 용기를 이루도록 바닥부(11)와 원통형 벽체부(12) 및 뚜껑부(13)를 포함하여 구성한다.
상기와 같은 구성을 가지는 음료수 용기 캔(10)은 뚜껑부(13)에 설치된 오프너(14)를 소위, 원터치식에 의해 개방하여 음료수를 마시고 난 다음 폐기하게 되는데, 종래의 통상적인 캔(10)은 도시된 바와 같이 상기 원통형 벽체(12)를 전개한상태에서 실질적으로 평면의 벽을 이루고 있어 별도의 장비에 의해 강제적인 물리력으로 상하 압착한 후, 재생처리과정을 거치도록 함으로써 재생하도록 되어 있다.
따라서, 종래의 통상적인 캔은 사용자에 의해 압착 폐기가 용이하지 않아 빈 캔의 수거시 원형을 그대로 유지하고 있는 상태로 수거되므로, 운반시 점유공간을 많이 차지하여 운반효율이 떨어질 뿐만 아니라 압착을 위한 보관시 공간이용효율도 떨어져 재활용 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 별도의 압착 설비가 필요함에 따라 재생공정이 늘어나 재활용을 위한 경제성도 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 음료수 용기 캔이 가지는 문제점을 감안하여 이를 개선코자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사용후 단순 용이하게 압착 폐기시킬 수 있는 음료수 용기 캔 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 종래의 일반적인 음료수 용기 캔을 개략적으로 나타내 보인 외관 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 음료수 용기 캔을 개략적으로 도시해 보인 외관 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 음료수 용기 캔의 비틀림 압착 상태를 도시해 보인 개략도,
도 4는 본 발명에 의한 음료수 용기 캔의 원통형 벽체를 횡으로 절제하여 나타내 보인 개략적 횡단면도,
도 5는 본 발명에 의한 음료수 용기 캔의 원통형 벽체를 전개하여 나타내 보인 개략도,
도 6은 본 발명에 의한 음료수 용기 캔의 제조방법을 설명하기 위해 도시해 보인 개략도,
도 7a 및 도 7b는 각각 도 6에 도시된 제1로울러와 제2로울러의 개략적 단면도,
도 8은 본 발명에 의한 음료수 용기 캔의 제조방법을 설명하기 위해 도시해 보인 개략적 요부 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110...바닥부 120...원통형 벽체부
121...사선형 굴곡 요철부 130...두껑부
210...제1로울러 211...사선형 요홈
220...제2로울러 221...사선형 돌기부
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 음료수 용기 캔은, 음료수가 수용되는 용기를 이루도록 바닥부와 원통형 벽체부 및 뚜껑부를 포함하는 음료수 용기 캔에 있어서, 상기 원통형 벽체에는 복수의 사선형 굴곡 요철부가 균등한 간격으로 배치되도록 형성되어 있고, 상기 사선형 굴곡 요철부의 사이에는 상기 각 사선형 굴곡 요철부의 상단과 하단을 연결하는 직선형 오목부가 형성되어 상기 바닥부와 상기 뚜껑부를 서로 대향되는 방향으로 비틀면서 가압함에 따라 그 비틀림 가압력에 의해 상기 원통형 벽체가 상기 사선형 굴곡 요철부와 상기 직선형 오목부를 따라 비틀림 압착 가능하게 유도되도록 성형된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 음료수 용기 캔의 제조방법은, 음료수가 수용되는 용기를 이루도록 바닥부와 원통형 벽체부 및 뚜껑부를 구비한 음료수 용기 캔을 성형하기 위하여 금속박판을 용기형태로 프레스 가공하는 컵핑단계 및 리드로잉단계를 포함하는 음료수 용기 캔의 제조방법에 있어서, 복수의 사선형 요홈이 외주면에 균등하게 배치되도록 형성되고 상기 각 사선형 굴곡 요철부의 상단과 하단을 연결하는 직선형 돌기부가 형성된 제1로울러 및 상기 복수의 사선형 요홈과 상보적으로 들어맞는 사선형 돌기부와 상기 직선형 돌기부와 상보적으로 들어맞는 직선형 요홈이 외주면에 균등하게 배치되도록 형성된 제2로울러를 각각 상기 원통형 벽체 내외주면에 대면시켜 상호 압착한 상태로 상기 원통형 벽체 내외주면을 따라 회전시킴으로써, 상기 원통형 벽체에 사선형 굴곡 요철부와 각각 인접된 사선형 요철부의 상단과 하단을 연결하는 직선형 오목부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 사선형 굴곡 요철부의 길이는 상기 원통형 벽체부의 지름과 동일하거나 작게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 원통형 벽체부는 상기 복수의 굴곡 요철부와 상기 직선형 오목부에 의해 실질적으로 다각형 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 바닥부에 대한 상기 사선형 굴곡 요철부의경사 각도(θ)는 하기 수학식에 의해 정의되도록 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, N은 상기 사선형 굴곡 요철부의 개수를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음료수 용기 캔 및 그 제조방법을 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면 본 발명에 의한 음료수 용기 캔(100)은, 음료수가 수용되는 용기를 이루도록 바닥부(110)와 원통형 벽체부(120) 및 뚜껑부(130)를 포함하며, 상기 원통형 벽체(120)에 복수의 사선형 굴곡 요철부(121)가 균등한 간격으로 배치되도록 형성되어 있는 동시에 상기 사선형 굴곡 요철부(121)의 사이에는 서로 인접된 사선형 굴곡 요철부(121)의 상단과 하단을 연결하는 직선형 오목부(123)가 형성되어 상기 바닥부(110)와 상기 뚜껑부(130)를 서로 대향되는 방향으로 비틀면서 가압함에 따라 그 비틀림 가압력에 의해 상기 원통형 벽체(120)가 상기 사선형 굴곡 요철부(121) 및 상기 직선형 오목부(123)의 안내에 따라 비틀림 압착이 가능하게 유도되도록 성형된 점에 특징이 있다. 여기서, 도면의 참조부호 131은 오프너를 나타낸다.
한편, 도 4는 상기 원통형 벽체(120)의 횡단면도로서, 상기 사선형 굴곡 요철부(121) 6개가 균등한 간격으로 배치되도록 성형된 경우의 예를 보인 것이다. 도 4를 참조하면, 상기 사선형 굴곡 요철부(121)는 도시된 바와 같이 상기 원통형 벽체부(120)의 내주면이 함몰되어 외주면으로 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다.그리고, 상기 원통형 벽체부(120)는 상기 사선형 굴곡 요철부(121)와 상기 직선형 오목부(123)에 의해 실질적으로 다각형 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
도 5는 도 4에서와 같이 상기 사선형 굴곡 요철부(121)가 6개 형성되어 있는 원통형 벽체(120)를 전개하여 나타내 보인 도면으로서, 여기서 참조부호 X는 상기 사선형 굴곡 요철부(121)의 길이를 나타내며, a는 상기 사선형 굴곡 요철부(121)간의 거리를 나타내고, b는 상기 원통형 벽체(120)의 둘레를 나타낸다. 그리고, θ는 상기 사선형 굴곡 요철부(121)가 상기 바닥부(110) 즉, 상기 원통형 벽체(120)의 밑변에 대해 이루는 경사 각도를 나타내며, L은 상기 사선형 굴곡 요철부(121)의 높이를 나타내는 것으로서, 상기 참조부호 X와 a 및 b 그리고 θ와 L의 상호 관계를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 음료수 용기 캔(100)은 비틀림 압착시 용이하게 압착될 수 있도록 하기 위하여, 상기 사선형 굴곡 요철부(121)의 길이(X)는 상기 원통형 벽체부(120)의 지름(R)과 동일하거나 작게 형성된다(X >= R).
따라서, 상기 사선형 굴곡 요철부(12)의 길이 X가 상기 원통형 벽체부(120)의 지름 R과 동일한 경우 상기 사선형 굴곡 요철부(12)간의 거리 a와 상기 사선형 굴곡 요철부(121)의 경사 각도 θ는 하기 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 의해 정의되도록 형성된다.
여기서, N은 상기 사선형 굴곡 요철부의 개수를 나타낸다.
도 4 및 도 5를 참조하여 상기 [수학식 1]의 도출 과정을 설명하면 다음과 같다. 즉, b=2 pi r 이고, R=2r 이므로, b= piR 로 정리되어 b=Na= pi R 에 의해이 도출될 수 있다.
따라서, 상기 [수학식 2]는 다음과 같이 도출된다.
즉,이므로,이 되며,에 의해가 도출된다.
한편, 상기 사선형 굴곡 요철부(12)의 높이 L은 하기 수학식 3과 수학식 4를 만족하도록 형성된다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 음료수 용기 캔에 따르면, 내부에 수용된 음료수가 비워진 후, 사용자 또는 수거자가 상하 양측단부를 비틀면서 가압함에 따라 그 비틀림 가압력에 의해 상기 사선형 굴곡 요철부(121)와 그들 사이의 직선형 오목부(123)가 점차적으로 비틀려지면서 도 3에 도시한 바와 같이 원통형 벽체(120) 전체가 비틀림 압착된다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 캔의 제조방법을 설명하기 위해 도시해 보인 도면으로서, 이를 참조하면 본 발명에 따른 캔의 제조방법은 통상적인 캔의 성형과정에 있어서 금속박판을 용기형태로 프레스 가공하는 컵핑단계와 리드로잉단계를 거친 다음, 상기 두껑부(130)를 형성하기 이전 단계에서, 도 6과 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 복수의 사선형 돌기부(211)와 인접된 상기 각 사선형 돌기부(211)의 상단과 하단을 연결하는 직선형 요홈(213)이 외주면에 균등하게 배치되도록 형성되어 있는 제1로울러(210)와, 상기 복수의 사선형 돌기부(211)와 상보적으로 들어맞는 사선형 요홈(221)과 상기 직선형 요홈(213)과 상보적으로 들어맞는 직선형 돌기부(223)가 외주면에 균등하게 배치되도록 형성된 제2로울러(220)를 이용하여 각각을 상기 원통형 벽체(120)의 내외주면에 대면하도록 상호 압착시킨다.
상기와 같이 제1로울러(210)와 제2로울러(220)가 상기 원통형 벽체(120)를 사이에 두고 서로 대면하여 압착된 상태에서 도 8에 예시한 바와 같이 상기 원통형 벽체(120)의 내외주면을 따라 동일한 방향으로 회전시킴으로써, 상기 원통형 벽체(120)에 상기 사선형 굴곡 요철부(121)와 상기 직선형 오목부(123)를 형성하게 된다.
한편, 상기 사선형 굴곡 요철부(121)는 도시된 바와 같이 상기 원통형 벽체부(120)의 내주면이 함몰되어 외주면으로 돌출되도록 형성되고, 상기 직선형 오목부는 상기 원통형 벽체부의 외주면이 함몰되어 내주면으로 절곡되도록 형성된 것이 바람직한 것으로서, 이를 만족시킬 수 있도록 상기 제1로울러(210)는 상기 원통형 벽체부(120)의 외주면에 압착시키고, 상기 제2로울러(220)는 상기 원통형 벽체부(120)의 내주면에 압착시키는 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 음료수 용기 캔에 따르면, 사용후 용이하게 비틀림 압착이 가능하므로 운반시 점유공간을 최소화하여 운반효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 재생압착을 위한 보관시 공간이용효율을 높여 재활용 효율을 높일 수가 있다. 또한, 별도의 압착 설비 배제가 가능하므로 재생공정 단축에 의해 재활용의 경제성을 높일 수 있는 효과를 얻을 수가 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하다.

Claims (6)

  1. 음료수가 수용되는 용기를 이루도록 바닥부와 원통형 벽체부 및 뚜껑부를 포함하는 음료수 용기 캔에 있어서,
    상기 원통형 벽체에는 복수의 사선형 굴곡 요철부가 균등한 간격으로 배치되도록 형성되어 있고, 상기 사선형 굴곡 요철부의 사이에는 상기 각 사선형 굴곡 요철부의 상단과 하단을 연결하는 직선형 오목부가 형성되어 상기 바닥부와 상기 뚜껑부를 서로 대향되는 방향으로 비틀면서 가압함에 따라 그 비틀림 가압력에 의해 상기 원통형 벽체가 상기 사선형 굴곡 요철부와 상기 직선형 오목부를 따라 비틀림 압착 가능하게 유도되도록 성형된 것을 특징으로 하는 음료수 용기 캔.
  2. 제1항에 있어서, 상기 사선형 굴곡 요철부는 상기 원통형 벽체부의 내주면이 함몰되어 외주면으로 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 음료수 용기 캔.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 직선형 오목부는 상기 원통형 벽체부의 외주면이 함몰되어 내주면으로 절곡되도록 형성된 것을 특징으로 하는 음료수 용기 캔.
  4. 제1항에 있어서, 상기 원통형 벽체부는 상기 복수의 사선형 굴곡 요철부와 상기 직선형 오목부에 의해 실질적으로 다각형 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 음료수 용기 캔.
  5. 제1항에 있어서, 상기 바닥부에 대한 상기 사선형 굴곡 요철부의 경사 각도(θ)는 하기 수학식에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 음료수 용기 캔.
    여기서, N은 상기 사선형 굴곡 요철부의 개수를 나타낸다.
  6. 음료수가 수용되는 용기를 이루도록 바닥부와 원통형 벽체부 및 뚜껑부를 구비한 음료수 용기 캔을 성형하기 위하여 금속박판을 용기형태로 프레스 가공하는 컵핑단계 및 리드로잉단계를 포함하는 음료수 용기 캔의 제조방법에 있어서,
    복수의 사선형 요홈이 외주면에 균등하게 배치되도록 형성되고 상기 각 사선형 굴곡 요철부의 상단과 하단을 연결하는 직선형 돌기부가 형성된 제1로울러 및 상기 복수의 사선형 요홈과 상보적으로 들어맞는 사선형 돌기부와 상기 직선형 돌기부와 상보적으로 들어맞는 직선형 요홈이 외주면에 균등하게 배치되도록 형성된 제2로울러를 각각 상기 원통형 벽체 내외주면에 대면시켜 상호 압착한 상태로 상기 원통형 벽체 내외주면을 따라 회전시킴으로써, 상기 원통형 벽체에 사선형 굴곡 요철부와 각각 인접된 사선형 요철부의 상단과 하단을 연결하는 직선형 오목부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음료용 캔의 제조방법.
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