KR20050071325A

KR20050071325A - 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병과 그 제조방법과제조장치

Info

Publication number: KR20050071325A
Application number: KR1020040036815A
Authority: KR
Inventors: 히구치미츠오
Original assignee: 가부시키가이샤 고쇼
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2005-07-07
Also published as: US20050139573A1; CN1636832A; TW200521037A; TWI280933B; EP1550612A1

Abstract

(과제) 용기 본체의 제조시에 있어서, 용기 본체 내에 내용물이 충전되어 있는 때에 비해서 실질적으로 그 높이가 축소되어 있는 페트병과 그 제조방법과 제조장치를 제창하고 제공한다.

(해결수단) 상단의 입구부를 제외하고 세로방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 주름형상으로 되어 있는 용기 본체에 있어서, 그 제조과정에 있어서는 내용물이 충전되어 있는 때의 용적ㆍ높이보다 실질적으로 용적이 적고 높이가 낮은 상태로 성형되고, 또한 상기 내용물을 마시는 등의 동작에 의해서 용기 본체에 공백부가 생겼을 때, 다시 내용물이 충전되어 있던 때의 용적ㆍ높이보다 실질적으로 용적이 적고 높이가 낮은 상태로 할 수 있도록 한 것이다.

Description

세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병과 그 제조방법과 제조장치{Foldable PET bottle and method and apparatus for manufacturing the same}

본 발명은 주로 스트레치 블로(stretch blow)라든가 인젝션 블로(injection blow), 일반적으로는 페트수지 블로 등으로 불리우는 블로성형방법을 이용하여 쥬스나 미네랄 워터의 용기를 조형하는 것에 관한 것으로서, 특히 내용물이 충전되어 있는 때의 높이와 내용물이 비어 있는 때의 높이가 다른 페트병과 그 제조방법과 제조장치에 관한 것이다.

최근 합성수지제 용기의 생산량이 매우 급증하고 있다. 그런데, 용기 내에 충전된 쥬스나 미네랄 워터를 다 마시고서 그 용기를 파기할 때, 마시기 이전의 형상 그대로의 용기를 이른바 쓰레기통에 파기하는 경우는, 마치 공기를 쓰레기통에 버리는 것과 같은 상태가 되기 때문에 쓰레기통이 곧 가득 차게 되고, 게다가 이것은 다 마신 용기의 회수비용이나 청소를 위한 인건비를 상승시키게 됨으로써 공공사업에 큰 부담을 주고 있다.

또, 이러한 종류의 합성수지제 용기는, 이것을 블로성형 등의 간이한 수단에 의해서 용이하게 제조할 수 있는 반면, 심한 진동을 수반하는 자동차나 기타 반송수단에 적재하거나 혹은 가게 앞에 쌓아두고서 전시함에 있어서는 그 강도가 충분하다고는 아직 말할 수 없는 것이었다.

또한, 이러한 용기를 제조하는 제조회사에서 쥬스나 미네랄 워터를 봉입하는 충전회사로 반송할 때에도 그 용기가 너무 커서 마치 공기를 반송하는 것 같은 상태가 되기 때문에, 제품의 반송비용에 소요되는 비율이 상당한 것으로 되어 있었다.

그래서, 본 발명자는 먼저 액체 용기의 폐품을 회수할 때에 그 용기를 간단하게 축소시킬 수 있도록 고안한 액체 용기를 제공하였다. 이 액체 용기는 비교적 연질의 합성수지에 의해서 제조되며, 상단에 입구부를 가진 액체 용기의 둘레벽을 주름형상으로 한 것이다(특허문헌 1 참조).

또, 이것에 더하여, 용기의 수직방향 및/또는 비틀림방향으로 부하를 줌으로써 실질적으로 그 용적이 축소되는 형상으로 한 것, 및 이 축소된 형상를 유지시키는 수단과 그 용기의 발명을 제창하였다(특허문헌 2 참조).

이 결과, 용기를 눌러 찌부러뜨렸을 때, 그 높이 및 용적을 축소시킬 수 있음과 아울러 그 축소된 상태를 유지시키는데 충분히 대처 가능하였다.

한편, 종래의 페트병의 제조수단으로서는 프리폼(preform)을 사용한 이른바 2축 연신흡입성형법(延伸吸入成形法)이 주류를 이루고 있었다. 예를 들면, 상기 프리폼을 장입할 수 있는 1쌍의 금형의 개폐조작이 180°회전 가능하게 축지지된 링과 회전원판에 의해서 행해지는 발명(특허문헌 3 참조)이 있으나, 용기 본체의 주름형상부 및 이 주름형상부를 구성하는 각 주름을 제조하기 위한 새롭고 우수한 금형이나 그 제조방법의 발명은 전무한 것과 다름없었다.

다만, 미리 소정의 형상으로 성형된 1차 성형품인 프리폼을 1차 블로성형금형에 의해서 2축 연신블로성형하여 1차 중간 성형품을 만들고, 이 1차 중간 성형품을 가열처리하여 2차 중간 성형품으로서 강제적으로 열수축 변형시키고, 이 2차 중간 성형품을 2차 블로성형금형에 의해서 담체 그 외의 용기에 1차 블로에 비해서 거의 연신변형시키는 일 없이 2차 블로성형하는 발명이 공지(특허문헌 4 참조)되어 있으나, 이것은 극히 높은 열수축에 대한 내열성을 구비한 용기를 얻기 위한 것이고, 상기한 바와 같이 주름형상의 용기를 만드는 금형 내지 방법은 아니었다.

(특허문헌 1) 일본국 특허공개 2001-213418 (요약서)

(특허문헌 2) 일본국 특허공개 2002-68156 (요약서)

(특허문헌 3) 일본국 특허공개 평11-48327 (3페이지 및 4페이지)

(특허문헌 4) 특허 제2777790호 (2페이지)

본 발명의 목적은, 용기 본체의 제조시에 있어서, 용기 본체 내에 내용물이 충전되어 있는 때에 비해서 실질적으로 그 높이가 축소되어 있는 페트병과 그 제조방법과 제조장치를 제창하고 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 용기 본체에 미네랄 워터나 쥬스를 충전하였을 때, 정규의 용적, 높이의 용기 본체가 되는 페트병과 그 제조방법과 제조장치를 제창하고 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 용기 본체 내의 쥬스나 미네랄 워터를 다 마시고서 이 용기 본체를 파기할 때, 이 용기 본체의 용적(높이)을 매우 작게 할 수 있도록 한 페트병과 그 제조방법과 제조장치를 제창하고 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 용기 본체를 들기 쉽고, 그 표면에 결로 등이 발생하여도 미끄러져 떨어뜨리는 것 같은 일이 없는 형상의 페트병과 그 제조방법과 제조장치를 제창하고 제공하는 것에 있고, 또 다른 목적은, 당해 용기 본체 내의 내용물을 마시는 도중에 있어서는 내용물을 마신 만큼의 빈 부분을 축소시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 종래에는 내용물을 다 마신 빈 용기를 마시기 이전의 형상 그대로의 상태로 버리고 있어 곧 바로 쓰레기통이 가득 차게 되어 더 수용할 수 없었던 것에 비해서, 그 수용갯수를 종래의 상품에 비해 더욱더 증대시킨 것이고, 이것은 동시에 빈 용기 본체의 반송을 다량으로 할 수 있기 때문에, 그 운송량이나 회수비용이나 청소횟수를 위한 인건비를 매우 경감시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 용기 본체를 금형을 이용하여 다량으로 제조하는데 적합하고, 또한 주름형상부를 구성하는 각 주름(산부,곡부)의 형성이 확실하고, 그 결과 당해 용기 본체를 찌부러뜨렸을 때 그 찌부러진 상태를 유지할 수 있도록 한 페트병과 그 제조방법과 제조장치를 제창하고 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징은, 상단의 입구부를 제외하고 세로방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 주름형상으로 되어 있는 용기 본체에 있어서, 그 제조과정에 있어서는 내용물이 충전되어 있는 때의 용적, 높이보다 실질적으로 용적이 적고 높이가 낮은 상태로 성형된 페트병이고, 이 페트병은 그 제조공장에서 내용물을 충전하는 충전공장으로 반송할 때 그 용적, 높이가 실질적으로 축소되어 있기 때문에 종래의 반송량보다 그 양을 매우 증대시킬 수 있는 것이다.

또, 본 발명의 페트병은 그 외측둘레를 주름형상으로 하였기 때문에 들기 쉽고, 결로가 발생하여도 미끄러져 떨어뜨리는 것 같은 우려가 없는 것이다.

본 발명의 다른 특징으로서는, 내용물을 마시는 등의 동작에 의해서 용기 본체에 빈 공백부가 생겼을 때, 내용물이 충전되어 있었던 때의 용적, 높이보다 실질적으로 용적이 적고 높이가 낮은 상태로 할 수 있도록 한 것이다.

이 결과, 상기 페트병에 이른바 「잔여물」이 남은 경우에도, 이것을 핸드 백과 같은 가방 등에 넣어서 휴대하는 것이 가능하게 되고, 또 다 마시고서 파기할 경우에는 이것을 찌부러뜨려서 그 용적, 높이를 매우 축소시킨 후 쓰레기통 등에 버리기 때문에, 종래와 같이 쓰레기통이 곧 바로 가득 차게 되는 일이 없게 되고, 또한 마치 공기를 운반하는 것 같은 운송, 회수작업 등을 비약적으로 확대시킬 수 있었던 것이다.

그리고, 본 발명의 페트병의 제조방법의 특징으로서는, 상단의 입구부를 제외하고 세로방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 주름형상으로 되어 있는 용기 본체를 성형가공하는 행정과, 상기 성형된 용기 본체를 세로방향으로 압축시켜서 상온에서 그 압축상태를 유지시키는 성형가공을 하는 행정으로 이루어진 간단한 방법에 의해서 상기한 바와 같이 우수한 작용과 효과가 있는 페트병을 얻을 수 있었던 것이다.

또한, 본 발명의 페트병의 제조장치의 특징은, 상단의 입구부를 제외하고 세로방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 주름형상으로 되어 있는 용기 본체를 성형가공하는 금형과, 상기 성형된 용기 본체를 세로방향으로 압축시키는 압축성형기구로 이루어지는 간단한 구조의 장치에 의해서 상기한 바와 같이 우수한 작용과 효과가 있는 페트병을 대량으로 저렴하게 제조할 수 있었던 것이다.

또한, 상기 용기 본체의 주름형상은, 상면이 상측으로 돌출된 원호형상으로 되어 있고, 하면이 직선상의 형상으로 되어 있는 것도 본 발명의 특징이고, 이와 같이 하여 제작된 페트병은, 그 반송시나 파기시에 찌부러진 상태를 유지할 수 있는 것이 거듭되는 실험결과에 의해서 판명되었다.

또한, 상기 용기 본체를 성형가공하는 행정에 있어서는, 그 금형 내에 프리폼을 자동적으로 공급하고, 약 40킬로의 고압 에어로 주름형상의 용기 본체를 성형하는 것도 그 특징으로 되어 있으며, 이와 같이 함으로써 본 발명의 페트병을 성형공장에서 내용물을 충진하는 충전공장으로 반송할 때, 및 상기 충전공장에서 다시 늘려서 그 용적을 확대하는 작업, 또한 내용물을 마시고서 그 마신 분량만큼의 용적을 축소시키는 동작, 그리고 완전히 눌러 찌부러뜨려서 버리는 작업의 신축동작에 있어서도, 상기 페트병에 금이 가거나 찢어지거나 꺾여지는 것 같은 우려가 없는 페트병을 생성할 수 있었던 것이다.

그리고, 상기 성형공장에서 내용물을 충전하는 충전공장으로 미사용의 페트병을 대량으로 반송하기 위한 압축성형기구는, 상기 주름형상으로 되어 있는 용기 본체를 세로방향으로 얹어놓는 기구와, 상기 용기 본체를 세로방향으로 압축시키는 기구를 구비한 제조장치를 사용하는 것이 가장 적합하고, 구체적으로는 유체압력에 의해서 가동되며, 장치 본체에 설치된 피스톤과 실린더 기구에 의해서 용기 본체의 바닥부에서 입구부방향으로 용기 본체를 압압함으로써 이루어지는 것, 이것도 본 발명의 특징으로 되어 있다.

또, 상기 용기 본체를 세로방향으로 얹어놓는 기구는, 용기 본체의 입구부가 하측이 되도록 상기 입구부를 처킹하는 기구를 장치 본체에 설치한 것도 본 발명의 특징이다.

또한, 용기 본체를 성형가공하는 행정에 있어서는, 이 성형된 용기 본체를 세로방향으로 압축시키고, 상기 용기 본체의 주름형상부가 그 세로방향(높이방향)의 일측 또는 양측에서 용기 본체의 중심방향으로 압압되었을 때, 상기 주름형상부가 서로 겹쳐져서 찌부러진 상태를 유지할 수 있도록 한 것, 상기 주름형상부가 서로 겹쳐져서 찌부러진 상태의 용기 본체는 그대로의 상태로 이 용기 본체 내에 내용물을 충전하는 충전공장으로 반송되고, 상기 내용물을 충전하기 이전에 공기를 불어넣어서 부풀어 오르게 하거나, 혹은 내용물을 충전하는 압력에 의해서 용기 본체를 찌부러뜨리기 이전의 원형상태가 되도록 복원시키는 행정을 가지는 것도 특징으로 하고 있으며, 이 결과, 종래의 이러한 종류의 용기에 있어서, 성형공장에서 내용물의 충전공장으로 반송할 때에는 마치 공기를 운반하는 것 같고, 빈 용기 본체를 버릴 때에는 곧 바로 쓰레기통이 가득 차게 되고, 재생 등의 처리공장으로 운반할 때에도 절대량에 한계가 있었던 것에 대해서, 본 발명에서는 용기 본체를 눌러 찌부러뜨릴 수 있기 때문에, 그 반송량이나 쓰레기통의 수용량을 비약적으로 증대시킬 수 있었던 것이다.

또한, 상기 용기 본체를 압축시키는 행정은, 용기 본체 내의 공기를 흡인하면서 하면, 그 작업이 매우 용이하고 확실한 것이 판명되었다.

또한, 본 발명에 있어서의 용기 본체의 전체 형상은 타원을 포함하는 원주,직사각형을 포함하는 각주, 머리부를 잘라낸 원뿔대 및 각뿔대, 북(HOURGLASS DRAM-SHAPED), 준(樽)(술 등을 넣어 두는 크고 둥글며 뚜껑이 있는 나무통)형상에서 적절히 선택되도록 한 것도, 상기 용기 본체의 수평단면형상을 타원을 포함하는 원형상, 직사각형을 포함하는 각형에서 적절히 선택되도록 한 것도, 상기 용기 본체의 외측둘레에 내용물의 설명이나 상표 등이 인쇄된 레테르를 붙일 수 있는 용기의 제조수단에 적요할 수 있도록 한 것도 본 발명의 기술적인 범주에 속한다고 생각한다.

또한, 본 발명에는 그 외 우수한 발명의 목적, 특징, 작용, 효과를 가지는데, 이것들은 이하의 실시형태의 설명에서 분명하게 한다.

(발명의 실시형태)

도면에 있어서, 부호 1은 본 발명의 제조방법에 의해서 얻어지는 용기 본체이고, 도 1에 나타낸 용기 본체(1)는 도 5에 나타낸 금형 본체(50)에 의해서 성형가공된 상태, 즉 그 높이(L)가 당해 용기 본체(1) 내에 내용물을 충전시킨 때의 것과 같게 되어 있다.

또, 도 2에 나타낸 용기 본체(1)는 도 6 및 도 7에 나타낸 압축성형기구(60)에 의해서 도 1에 나타낸 용기 본체(1)를 세로방향으로 압축성형가공한 상태, 즉 용기 본체(1) 내에 내용물이 충전되어 있지 않은 빈 상태로서, 그 높이(L′)를 도 1에 나타낸 용기 본체(1)의 높이(L)보다 통상 1/2∼1/10 정도로 축소시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 설명하기에 앞서, 상기 용기 본체(1) 자체의 구조 및 작용 효과를 이해한다면 본 발명의 특징을 용이하게 이해할 수 있기 때문에 그 설명을 하기로 한다.

도 1에 나타낸 용기 본체(1)는, 도 5에 나타낸 금형 본체(50)에 의해서 성형가공된 상태 그대로이고, 상단의 입구부(3)를 제외한 그 세로방향(높이방향)의 외측둘레와 내측둘레가 복수의 주름형상부(2:2A∼2L)로 되어 있다. 여기서, 상기 용기 본체(1)는 500ml의 내용물이 충전되는 용적으로 되어 있다.

보다 구체적으로는, 상기 용기 본체(1)는 높이 195㎜ ×최대 직경 71.5㎜, 용량 500ml의 용기이고, 12단(段)의 주름형상부(2A∼2L)를 가지는 형상으로 되어 있다.

그리고, 본 실시형태에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 단째 주름형상부(2A)의 외경을 60.5㎜, 제 2 단째 주름형상부(2B)의 외경을 67.9㎜로 하고, 이들 제 1 단째 주름형상부(2A)와 제 2 단째 주름형상부(2B)의 사이의 내경을 47㎜로 하였다. 또, 제 3 단째 주름형상부(20C)의 외경을 69.7㎜로 하고, 상기 제 2 단째 주름형상부(2B)와 제 3 단째 주름형상부(2C)의 사이의 내경을 51.1㎜로 하였다.

또한, 도 9에 나타낸 제 4 단째 주름형상부(2D)의 외경을 상기 용기 본체(1)의 최대 직경인 71.5㎜로 하고, 제 3 단째 주름형상부(2C)와 제 4 단째 주름형상부(2D)의 사이의 내경을 54.5㎜로 하였다. 그리고, 제 5 단째 내지 제 12 단째 주름형상부(2E∼2L)의 외경은 제 4 단째 주름형상부(2E)의 외경과 같게 하고, 또 각각의 사이의 내경도 제 3 단째 주름형상부(2C)와 제 4 단째 주름형상부(2D)의 사이의 내경과 같게 하였다.

이 경우, 상기 각 주름형상부(2A∼2L)는 애덤스키형(Adamski type)이라 불리우는 미확인 비행물체(UFO)와 같은 형상을 하고 있으며, 따라서 수평방향의 상하로 2분된다. 즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제 1 단째 주름형상부(2A)에서는 상반부의 높이(h1)와 하반부의 높이(h2)를 6.5㎜:5.5㎜로 하였고, 제 2 단째 주름형상부(2B)의 경우는 7㎜:5㎜, 제 3 단째 주름형상부(2C)의 경우는 8.5㎜:6.5㎜로 하였다.

보다 구체적으로는, 제 1 단째 내지 제 3 단째 주름형상부(2A∼2C)의 치수예인데, 도 4에 나타낸 바와 같이 각 주름형상부(2A∼2C)에 있어서의 주판알형상의 상면(m)은 외측방향으로 돌출되는 20mmR의 만곡형상으로 되어 있고, 이것에 대해서 주판알형상의 하면(n)은 0.8mmR의 산부(山部)(q)를 통해서 직선형상으로 되어 있는 것이 중요한 포인트이다.

본 실시형태의 구성을 그 작용과 함께 설명하면, 도 1에 나타낸 상태의 용기 본체(1)는 중앙부 및 하부를 포함하는 몸통부(A)와 상부의 어깨부(C)로 2분되며, 각각의 부위(A,C)는 각각의 비교에 있어서 그 지름이 큰 지름과 작은 지름의 2개의 지름으로 이루어져 있기 때문에 안정한 수직상태를 유지한다.

즉, 상기 몸통부(A)는 내ㆍ외경이 동일한 제 4 단째 내지 제 12 단째 주름형상부(2D∼2L)로 형성되고, 상기 어깨부(C)는 외관적으로 상기 입구부(3)측을 향해서 완만한 경사를 이루는 제 1 단째 내지 제 3 단째 주름형상부(2A∼2C)로 형성되며, 즉 제 4 단째 주름형상부(2D)에서 입구부(3)까지의 사이에서 주름을 형성하는 산부(q), 곡부(p)의 외경을 서서히 감소시킴과 아울러 그 경사각도도 몸통부(A)로부터 점차 큰 차를 두고서 형성하였기 때문에, 상기 몸통부(A)가 신장되어 있는 상태에서는 주름을 형성하는 산부(q), 곡부(p)의 내경 및 경사면은 재료가 가지는 강도와 탄성에 의해서 내용물을 마시고 있는 도중에도 또 그 마시는 동작을 중지하고 용기 본체(1)를 세로방향으로 압축하여 빈 부분을 찌부러뜨려도 그 높이가 축소된 상태를 유지할 수 있는 것이다.

이 상태에서 용기 본체(1)의 어깨부(C)를 세로방향으로 압압하면, 각 주름을 구성하는 곡부(p)가 상하관계에 있는 인접한 곡부(p)와 겹쳐지도록 압축된다.

이 시점에서 제 2 단째 주름형상부(2B)의 산부(q)의 정점에서 본 상태에서는, 양측의 곡부(p)가 상기 산부(q)의 정점측으로 몰려드는 것에 상당하며, 이 때 상기 제 2 단째 주름형상부(2B)의 상면(m)은 하면(n)에 대해서, 완경사측의 압축분력은 경사가 작기 때문에 하면(n)의 급경사측의 압축분력보다 큰 것이므로, 급경사측의 곡부(p)가 산부(q)의 정점측으로 이동하게 된다.

이 때, 용기 본체(1)에는 2가지의 큰 변화가 발생한다고 생각된다. 즉, 제 1 변화는 각 주름형상부를 구성하는 산부(q)의 내경이 압축압력에 의해서 증가 혹은 곡부(p)의 내경이 압축압력에 의해서 감소하는 것이고, 제 2 변화는 각 주름형상부를 구성하는 하면(n)의 급경사면이 굴곡되는 것이다.

그리고, 이 급경사측의 곡부(p)가 산부(q) 직하를 통과하고, 또한 도면에서 알 수 있는 바와 같이 상면(m)의 완경사측의 내측으로 잠입하여 용기 본체(1)의 높이를 단축상태까지 이동하면, 산부(q)의 내경 및 곡부(p)의 내경이 복원하는 힘이 작용하고, 또는 하면(n)이 상기한 조작에 의해서 굴곡상태로 되어 있던 것을 신장상태로 복원하여 안정한 상태로 된다. 따라서, 항시 압축력을 가하지 않더라도 이 단축상태를 유지하게 될 수 있었던 것이다.

그리고, 내경이 작은 곡부(p)는 압축압력을 받아 내경이 더 작아지게 되므로 압력응력이 발생한다. 압축압력이 없어지면 응력이 개방되도록 작용하므로 신장상태로 복원된다.

따라서, 이 용기 본체(1)는 대기압에서 단축상태를 유지하고, 곡부(p)의 내경의 차에 의해서 압축응력이 발생하지 않는 경우에는 단축상태를 유지하는 것으로 되는 것이다.

이 결과, 용기 본체(1)는, 거듭되는 실험에서는 그 높이(용적)가 1/2 내지 1/10 이하로 됨으로써, 이것을 쓰레기통 등에 파기하여도 그 스페이스를 현격하게 작게 할 수 있었던 것이다.

(실시예)

계속해서, 본 발명의 용기 본체(1)를 양산하는데 적합한 금형의 일례에 대해서 설명한다.

즉, 도 5에 있어서, 부호 50은 원통형상의 도 1의 용기 본체(1)를 제조하는 2분할된 금형 본체이고, 그 저면에서 프리폼(51)을 삽입할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 본 실시형태에서의 금형 본체(50)를 사용하여 용기 본체(1)를 제조하는 과정을 설명하면, 우선 금형 본체(50)는 개방된 상태로 되어 있다. 이 상태에서 프리폼(51)을 금형 본체(50) 내에 하측에서 자동적으로 삽입한다. 그리고, 균일하게 가열한 후 프리폼(51) 내로 약 40킬로의 고압 공기를 송출하여 프리폼(51)을 팽창시켜서 용기 본체(1)를 조형한다. 그리고, 얻어진 용기 본체(1)는, 이 용기 내에 쥬스류 등의 내용물이 충전되었을 때의 높이, 용적과 거의 같게 된다.

도 6에 있어서, 부호 60은 상기 용기 본체(1)를 압축성형하기 위한 압축성형기구이고, 부호 61는 수평한 받침대이다. 상기 받침대(61)의 중앙부에는 상세하게는 도시하지 않았으나 적절한 구성으로 된 척(chuck)기구(62)가 장착되어 있으며, 이 척기구(62)에 의해서 상기 용기 본체(1)의 입구부(3)가 척킹됨으로써 확실하게 용기 본체(1)를 뒤집은 수직상태로 유지할 수 있도록 되어 있다.

또, 부호 63은 상기 척기구(62)의 양 측방에 세워진 1쌍의 지지기둥이고, 양 지지기둥(63,63)의 중간부와 상단부에는 상ㆍ하부 지지간(64,65)이 가설되어 있다. 부호 70은 상기 상ㆍ하부 지지간(64,65) 사이에 수직상태로 고착된 실린더이고, 하부 지지간(65)을 관통하는 그 피스톤 축(71)의 선단에는 상기 용기 본체(1)의 바닥부(B)와 약간 끼워맞춰지며 당해 용기 본체(1)를 바닥부(B)에서 입구부(3) 방향으로 압압하는 압압부재(72)가 장착되어 있다.

상기 실린더(70)에 공급되는 유체는 공기압, 유압 외에 다른 적당한 것이어도 된다. 그 공급수단도 공지의 것에서 선택된다. 예를 들면, 도 8에 있어서의 부호 73은 압력원이고, 그 출력이 배관(74), 3방밸브(75), 적절한 차단밸브(76)를 통해서 실린더(70) 내의 피스톤(77)의 상하에 공급되도록 연속되어 있다.

여기서, 상기 금형 본체(50)에 의해서 성형가공된 용기 본체(1)를 압축성형기구(60)의 척기구(62)에 세트한다. 그리고, 적당한 유체 압력을 그 압력원(73)에서 배관(74)을 통해서 실린더(70)의 피스톤(77) 상측으로 공급하여 피스톤 축(71)을 하강시킴으로써, 피스톤 축(71)의 선단에 장착된 압압부재(72)가 용기 본체(1)의 바닥부(B)를 눌러 당해 용기 본체(1)를 압축한다.

상기 압축성형기구(60)에 의해서 얻어진 용기 본체(1)는 그 높이가 본래 상태의 1/2에서 1/10 정도로 축소되게 된다.

즉, 상기 용기 본체(1)는 도 9 내지 도 11에 나타낸 바와 같이 몸통부(A)와 어깨부(C)가 압축되어 축소된 상태로 되는 것이고, 상세하게는 금형 본체(50)에 의해서 성형가공된 도 1에 나타낸 용기 본체(1)의 상태에서 몸통부(A)와 어깨부(C)가 압압되어 각 주름을 구성하는 곡부(p)가 상하관계에 있는 인접한 곡부(p)와 겹쳐지도록 압축되는 것이다.

이 시점에서 제 2 단째 주름형상부(2B)의 산부(q)의 정점에서 본 상태에서는, 양측의 곡부(p)가 상기 산부(q)의 정점측으로 몰려드는 것에 상당하며, 이 때 상기 제 2 단째 주름형상부(2B)의 상면(m)은 하면(n)에 대해서, 완경사측의 압축분력은 경사가 작기 때문에 하면(n)의 급경사측의 압축분력보다 큰 것이므로, 급경사측의 곡부(p)가 산부(q)의 정점측으로 이동하게 되는 것은 상기한 바와 같고, 눌려 찌부러진 용기 본체(1)에 있어서 어깨부(C)의 주름형상부와 몸통부(A)의 주름형상부가 적절하게 조화됨으로써 용기 본체(1)는 캡을 씌우지 않더라도 찌부러진 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

도 12에서는 본 발명에 관한 페트병의 제조에서부터 파기되기까지의 유통과정을 나타내었다.

우선, 본 발명의 용기 본체(1)는 상기한 바와 같이 금형 본체(50)에 의해서 조형된다. 이 경우, 용기 본체(1)의 용적(높이)은 충전물이 충전되었을 때와 같다.

그리고, 상기 용기 본체(1)는 압축성형기구(60)로 이행되며, 이 압축성형기구(60)에 의해서 세로방향으로 압축됨으로써 그 용적(높이)을 매우 축소시킬 수 있기 때문에, 이것을 반송할 때에는 종래에 비해서 그 반송량을 비약적으로 증대시킬 수 있는 것이다.

그리고, 압축된 용기 본체(1)는 내용물을 충전하는 충전공장으로 반송되어, 세정 혹은 공기압 등에 의한 살균작업, 혹은 이들 작업이 이미 다른 작업에서 행해진 경우에는 내용물 그 자체를 충전할 때에 본래의 높이, 용적으로 복원되고, 이 상태에서 캡을 씌우고 레테르를 붙인 후, 도매상가 혹은 소매상가로 반송된다.

그리고, 예를 들어 용기 본체(1) 내의 내용물인 미네랄 워터를 마시는 도중이라 하더라도 이 용기 본체(1)의 빈 부분을 압압하여 그 용적(높이)을 축소시킬 수 있고, 이와 같이 함으로써 다 마시지 않은 용기 본체(1)를 핸드 백 등에 가볍게 넣어서 휴대할 수 있는 것이다.

또한, 모든 내용물을 다 마신 후에는, 빈 용기 본체(1)를 상측 혹은 하측방향, 또는 상하 양 방향에서 눌러 찌부러뜨려서 그 용적을 본래의 용적에 대해서 1/2 내지 1/10 정도로 하여 쓰레기통 등에 버리면, 그 수용량을 가급적 증대시킬 수 있고, 또한 그 회수작업에 있어서도 그 회수분량을 매우 증대시킬 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 용기 본체의 제조시에 있어서, 용기 본체 내에 내용물이 충전되어 있는 때에 비해서 실질적으로 그 높이가 축소되어 있는 페트병과 그 제조방법과 제조장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 용기 본체의 정면도

도 2는 도 1의 용기 본체를 작게 찌부러뜨렸을 때의 정면도

도 3은 상기 용기 본체의 주름형상부의 확대 단면도

도 4는 상기 용기 본체의 어깨부의 확대 단면도

도 5는 상기 용기 본체를 성형가공하는 금형 본체를 나타낸 설명도

도 6은 압축성형기구를 나타낸 설명도로서, 상기 용기 본체를 찌부러뜨리기 이전의 상태를 나타내는 도면

도 7은 압축성형기구를 나타낸 설명도로서, 상기 용기 본체를 찌부러뜨린 후의 상태를 나타내는 도면

도 8은 상기 압축성형기구의 배관 구성도

도 9는 상기 용기 본체의 찌부러진 상태를 나타내는 단면도

도 10은 상기 용기 본체의 몸통부에 있어서의 주름형상부의 확대 단면도

도 11은 상기 용기 본체의 몸통부에 있어서의 바닥부측의 확대 단면도

도 12는 용기 본체의 제조에서부터 파기되기까지의 유통과정 설명도

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 페트병(용기 본체) 2 - 주름형상부

2A - 제 1 단째 주름형상부 2B - 제 2 단째 주름형상부

2C - 제 3 단째 주름형상부 2D - 제 4 단째 주름형상부

3 - 입구부 m - 주판알형상의 상면

n - 주판알 형상의 하면 p - 주름형상부의 곡부(谷部)

q - 주름형상부의 산부(山部) 50 - 금형 본체

51 - 프리폼(preform) 60 - 압축성형기구

61 - 수평대 62 - 척기구

63 - 지지기둥 64,65 - 지지간

70 - 실린더 71 - 피스톤 축

72 - 압압부재 73 - 압력원

74 - 배관 75 - 3방밸브

76 - 차단밸브 77 - 피스톤

A - 몸통부 B - 바닥부

C - 어깨부

Claims

상단의 입구부를 제외하고 세로방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 주름형상으로 되어 있는 용기 본체에 있어서, 그 제조과정에 있어서는 내용물이 충전되어 있는 때의 용적ㆍ높이보다 실질적으로 용적이 적고 높이가 낮은 상태로 성형되고, 또한 상기 내용물을 마시는 등의 동작에 의해서 용기 본체에 공백부가 생겼을 때, 다시 내용물이 충전되어 있던 때의 용적ㆍ높이보다 실질적으로 용적이 적고 높이가 낮은 상태로 할 수 있는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병.
청구항 1에 있어서,

상기 용기 본체의 주름형상은, 상면이 상측으로 돌출된 원호형상으로 되어 있고, 하면이 직선상의 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병.
상단의 입구부를 제외하고 세로방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 주름형상으로 되어 있는 용기 본체를 성형가공하는 행정과, 상기 성형된 용기 본체를 세로방향으로 압축시켜서 상온에서 그 압축상태를 유지시키는 성형가공을 하는 행정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조방법.
청구항 3에 있어서,

상기 용기 본체의 주름형상을 형성함에 있어서, 상기 주름형상은 그 상면이 상측으로 돌출된 원호형상으로 되어 있고, 그 하면이 직선상의 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조방법.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,

상기 용기 본체를 성형가공하는 행정에 있어서는, 그 금형 내에 프리폼을 자동적으로 공급하고, 약 40킬로의 고압 에어로 주름형상의 용기 본체를 성형하는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조방법.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용기 본체를 성형가공하는 행정에 있어서는, 이 성형된 용기 본체를 세로방향으로 압축시키고, 상기 용기 본체의 주름형상부가 그 세로방향의 일측 혹은 양측에서 용기 본체의 중심방향으로 압압되었을 때, 상기 주름형상부가 서로 겹쳐져서 찌부러진 상태를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조방법.
청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주름형상부가 서로 겹쳐져서 찌부러진 상태의 용기 본체는 그대로의 상태로 이 용기 본체 내에 내용물을 충전하는 충전공장으로 반송되고, 상기 내용물을 충전하기 이전에 공기를 불어넣어서 부풀게 하거나 혹은 내용물을 충전하는 압력에 의해서 용기 본체를 찌부러뜨리기 이전의 원형상태가 되도록 복원시키는 행정을 가지는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조방법.
청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용기 본체를 압축시키는 행정은, 용기 본체 내의 공기를 흡인하면서 하는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조방법.
상단의 입구부를 제외하고 세로방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 주름형상으로 되어 있는 용기 본체를 성형가공하는 금형과, 상기 성형된 용기 본체를 세로방향으로 압축시키는 압축성형기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조장치.
청구항 9에 있어서,

상기 용기 본체를 성형가공하는 금형은, 그 주름형상을 조형하는 금형부분이, 그 상면이 상측으로 돌출된 원호형상으로 되어 있고, 하면이 직선상의 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조장치.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,

상기 압축성형기구는, 상기 주름형상으로 되어 있는 용기 본체를 세로방향으로 얹어놓는 기구와, 상기 용기 본체를 세로방향으로 압축시키는 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조장치.
청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용기 본체를 세로방향으로 얹어놓는 기구는, 용기 본체의 입구부가 하측이 되도록, 상기 입구부를 처킹하는 기구를 장치 본체에 설치한 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조장치.
청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용기 본체의 압축성형기구에 있어서의 용기 본체를 세로방향으로 압축시키는 기구는, 유체압력에 의해서 가동되며, 장치 본체에 설치된 피스톤과 실린더 기구에 의해서 용기 본체의 바닥부에서 입구부방향으로 용기 본체를 압압함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조장치.