KR20050094167A - 길이방향이 축소된 상태를 유지하는 것이 가능한 페트병의제조방법 - Google Patents

Abstract

(목적) 페트병 본체 내에 내용물이 충전되어 있을 때에 비해서 실질적으로 그 길이(높이)를 축소시킬 수 있는 페트병을 제조하는 방법을 제창하는 것.

(구성) 상단의 입구부와 하단의 바닥부를 제외하고 길이방향의 일부 혹은 전부가 수평방향의 복수의 주름형상부로 되어 있는 페트병 본체에 있어서, 그 제조과정에서는 내용물이 충전되어 있는 때의 길이(높이, 용적)보다 실질적으로 짧은 상태로 성형된 페트병이고, 이러한 페트병은 그 제조공장에서 내용물을 충전하는 충전공장으로 반송될 때 그 길이(높이,용적)가 실질적으로 축소된다.

Description

길이방향이 축소된 상태를 유지하는 것이 가능한 페트병의 제조방법{Method of manufacturing foldable PET bottles}

본 발명은 주로 프리폼(preform)을 사용하여 스트레치 블로(stretch blow)라든가 인젝션 블로(injection blow)라든가, 일반적으로는 페트수지 블로 등으로 불리우는 블로성형방법에 의해서 쥬스나 미네랄 워터 등의 음용 용기를 조형(造形)하는 것에 관한 것으로서, 특히 내용물이 충전되어 있을 때의 높이와 충전되어 있지 않은 때의 높이가 다른 페트병과 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 합성수지제 용기의 생산량이 매우 급증하고 있다. 그런데, 용기 내의 내용물을 다 마시고서 그 용기를 파기할 때, 마시기 이전의 형상 그대로의 용기를 이른바 쓰레기통에 파기하는 경우는, 마치 공기를 쓰레기통에 버리는 것과 같은 형태가 되어 쓰레기통이 곧 가득 차게 되며, 게다가 이것은 용기의 회수비용이나 청소를 위한 인건비가 상승하게 됨으로써 공공사업에 큰 부담이 되고 있다.

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

또한, 상기 용기를 제조하는 회사에서 내용물을 봉입하는 회사로 반송할 때에도 그 용기가 너무 커서 마치 공기를 반송하는 것과 같은 형태가 되기 때문에, 제품의 반송비용에 소요되는 비율이 상당한 것으로 되어 있었다.

그래서, 본원 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 복수의 주름형상부로 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 형상을 유지시키는 수단과 용기의 발명을 제창하였다(특허문헌 2 참조).

이 결과, 어느 것이나 상기한 목적, 즉 용기를 눌러 찌부러뜨렸을 때 그 높이 및 용적을 더 축소시키고 그 상태를 유지시키는데 충분히 대처할 수 있었던 것이다. 이와 같이 높이(길이)방향으로 신축시킬 수 있는 용기는, 그 제조공장에서 내용물의 충전공장으로 축소시켜서 다량으로 한 번에 반송하는데 편리하고, 또한 내용물을 다 마신 후의 쓰레기통에 대한 수용량을 비약적으로 향상시키고, 게다가 처리공장으로 반송하는 절대량을 가급적 많게 할 수 있는 이점이 있다.

그러나, 이것에 머물지 않고, 예를 들면 해안 등에서 엎드린 상태로 쥬스 등의 내용물을 마실 때에는, 용기 그 자체의 수직축을 만곡시킬 수 있다면 편리하고, 또한 마시는 것을 도중에 그만 둔 경우에는, 그 마신 부분만큼 축소시킬 수 있다면, 종래에는 그 길이방향으로 축소시킬 수 없었던 것과는 달리 핸드 백 등에 용이하게 수용할 수 있기 때문에, 그 휴대가 매우 편리하게 되는 것을 생각할 수 있다.

이와 같은 용기는 언뜻 보기에 그 외관형상을 주름형상부로 함으로써 해결할 수 있을 것 같지만, 실제의 비교적 얇은 합성수지제 재료는, 예를 들면 저렴하고 비교적 강인한 재료인 이른바 페트수지에서는 거듭되는 신축동작의 결과, 주름형상부를 구성하는 산부(山部) 및 곡부(谷部)가 찢어지거나 손상되고 혹은 축소된 상태를 유지하지 않고 본래의 상태로 되돌아가려고 하는 복원력이 작용한 결과, 이른바 페트수지로 주름형상의 용기를 만드는 것은 불가능하다고 말해졌던 것이다.

(특허문헌 1) 일본국 특허공개 2001-213418 (요약서)

(특허문헌 2) 일본국 특허공개 2002-68156 (요약서)

본 발명의 목적은, 페트병 본체 내에 내용물이 충전되어 있을 때에 비해서 실질적으로 그 길이(높이)를 축소시킬 수 있는 페트병의 제조방법을 제창하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 페트병 본체를 성형하는 제조공장에서 미네랄 워터나 쥬스 등의 내용물을 충전하는 충전공장으로의 반송시에는 그 길이(높이, 용적)를 축소시키고, 상기 충전공장에서 다시 정규의 길이(높이), 용량의 페트병 본체로 할 수 있는 페트병과 그 제조방법을 제창하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 내용물을 다 마신 페트병 본체를 파기할 때, 이 페트병 본체의 길이(높이)를 매우 짧게 할 수 있도록 한 페트병과 그 제조방법을 제창하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 페트병 본체가 들기 쉽고, 그 표면에 결로 등이 발생하여도 미끄러져 떨어뜨리는 것 같은 일이 없는 형상의 페트병의 제조방법을 제창하는 것에 있고, 본 발명의 다른 목적은, 당해 페트병 본체 내의 내용물을 마시는 도중에 있어서는 마신 부분만큼의 길이를 축소시킬 수 있도록 한 것이다.

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

또, 상기 페트병 본체를 금형을 이용하여 다량으로 제조하는데 적합하고, 또한 주름형상부를 구성하는 각 주름(산부,곡부)의 형성이 확실하고, 이 결과 당해 페트병 본체를 찌부러뜨렸을 때 그 찌부러진 상태를 유지할 수 있도록 한 페트병과 그 제조방법을 제창하는 것에 있다.

본 발명의 특징은, 상단의 입구부와 하단의 바닥부를 제외하고 길이방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 복수의 주름형상부로 되어 있는 페트병 본체에 있어서, 그 제조과정에 있어서는 내용물이 충전되어 있을 때의 길이(높이, 용적)보다 실질적으로 짧은 상태로 성형된 페트병이고, 이 페트병은 그 제조공장에서 내용물을 충전하는 충전공장으로 반송할 때 그 길이(높이, 용적)가 실질적으로 축소되어 있기 때문에 종래의 반송량보다 그 양을 매우 증대시킬 수 있는 것이다.

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

본 발명의 다른 특징으로서는, 내용물을 마시는 등의 동작에 의해서 페트병 본체 내에 공백부가 생겼을 때, 내용물이 충전되어 있었던 때의 길이(높이)보다 실질적으로 적은 용량, 짧은 길이(낮은 높이)의 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 용량, 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 증대시킬 수 있었던 것이다.

그리고, 본 발명의 페트병의 제조방법의 특징으로서는, 상단의 입구부와 하단의 바닥부를 제외하고 길이방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 복수의 주름형상부로 되어 있는 페트병 본체를 성형가공하는 행정과, 이 성형된 페트병 본체를 길이방향으로 압축시키기고, 상기 페트병 본체의 주름형상부가 그 길이방향의 일측 또는 양측에서 페트병 본체의 중심방향으로 압압된 때, 상기 주름형상부가 서로 겹쳐져서 찌부러진 상태를 유지할 수 있도록 한 페트병의 제조수단에 있어서, 상기 주름형상부를 구성하는 곡부의 두께를 산부의 두께보다 두껍게 조형한 것이다.

이와 같은 페트병 본체를 그 제조공장에서 충전공장으로 반송할 때, 혹은 내용물을 다 마시고서 눌러 찌부러뜨릴 때 등, 길이방향에서 누르면, 우선 그 두께가 얇은 산부가 눌려져서 주름형상부의 상면과 하면이 서로 겹쳐지는 방향으로 이동한다. 계속해서 길이방향으로의 힘이 더 가해지는 결과, 그 힘은 서서히 곡부방향으로 이행하여 완화되는 것이고, 이 두께가 두꺼운 곡부의 존재에 의해서 페트병 본체 전체는 길이방향으로의 신축작용에서도 주름형상부의 일부가 찢어지거나 손상되어 내용물이 누출되는 것 같은 불상사의 발생을 미연에 방지할 수 있었던 것이다.

이 경우, 상기 주름형상부를 구성하는 곡부의 두께는 실질적으로 0.4 내지 0.5mm가 바람직하고, 산부의 두께는 0.2 내지 0.35mm가 바람직하다. 이것은, 이 범위 이외이면 페트병 본체의 신축작용이 충분하지 않고, 게다가 축소된 상태를 유지하는 일 없이 복원력이 작용하여 본래의 상태로 될 우려가 있는 것, 또한 무엇보다도 여러 번의 신축작용에 의해서 산부 혹은 곡부에 손상부분이 발생할 우려가 있기 때문이다.

그리고, 본 발명의 길이방향이 축소된 상태를 유지하는 것이 가능한 페트병의 제조방법에 의해서 얻어진, 상기 주름형상부가 서로 겹쳐져서 찌부러진 상태의 페트병 본체는, 그대로의 상태로 이 페트병 본체 내에 내용물을 충전하는 충전공장으로 반송되고, 내용물이 충전되기 이전에 공기를 주입하여 팽창시키거나 혹은 내용물을 충전하는 압력에 의해서 페트병을 찌부러지기 이전의 원형상태가 되도록 복원할 수 있도록 한 것도 본 발명의 특징이고, 이 때 페트병 본체를 압축시키는 행정은 페트병 본체 내의 공기를 흡인하면서 하는 것도 본 발명의 특징이다.

또한, 필요에 따라서는 페트병 본체를 압축시키는 수단으로서 페트병을 길이방향으로 압축시키는 기계적 기구를 사용하여도 된다.

그리고, 상기 페트병 본체를 성형가공하는 행정에 있어서는, 그 금형 내에 프리폼을 자동적으로 공급하고, 약 40킬로의 고압 에어로 주름형상부를 가지는 페트병 본체를 성형하는 것도 그 특징이 되고 있으며, 이와 같이 함으로써, 본 발명의 페트병 본체를 제조공장에서 충전공장으로 반송할 때의 축소작업, 상기 충전공장에서 다시 그 용적을 확대하는 확대작업, 또한 내용물을 마신 후 그 마신 만큼의 용적을 축소시키는 동작, 그리고 완전히 눌러 찌부러뜨려서 버리는 작업의 신축작동에 있어서도, 당해 페트병에 금이 가거나 찢어지거나 절곡되는 것 같은 우려가 없는 페트병을 제조할 수 있었던 것이다.

또한, 본 발명은, 상단의 입구부와 하단의 바닥부와 중간의 평탄부를 가지며, 상기 입구부와 바닥부와 평탄부를 제외하고 길이방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 복수의 주름형상부로 되어 있는 페트병 본체에도 적용되는 것도 당연하고, 페트병 본체의 전체 형상은 타원을 포함하는 원주, 직사각형을 포함하는 각주, 머리부를 잘라낸 원뿔대 및 각뿔대, 북(HOURGLASS DREAM-SHAPED), 준(樽)(술 등을 넣어 두는 크고 둥글며 뚜껑이 있는 나무통)형상에서 적절히 선택되도록 한 것도, 상기 페트병 본체의 수평단면형상을 타원을 포함하는 원형상, 직사각형을 포함하는 각형에서 적절히 선택되도록 한 것도, 상기 페트병 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.

그리고, 본 발명의 효과는, 상단의 입구부와, 하단의 바닥부와, 상기 입구부와 바닥부를 제외하고 길이방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 복수의 주름형상부로 되어 있는 페트병 본체를, 이 페트병 본체 내의 내용물을 다 마시고서 파기할 때에 그 용적을 매우 작게 할 수 있도록 간단하게 대량으로 제조할 수 있게 한 것이다.

(발명의 실시예)

도 1에 있어서, 부호 1은 페트병 본체이고, 상단의 입구부(3)와 하단의 바닥부(B)를 제외한 그 길이(높이)방향의 외측둘레와 내측둘레는 복수의 주름형상부(2)로 되어 있다.

도 2에서는 상기 페트병 본체(1) 내에 쥬스나 미네랄 워터 등의 내용물을 아직 충전시키지 않은 상태, 혹은 상기 내용물을 다 마신 후에 길이방향으로 그 일측 혹은 양측에서 눌러 찌부러뜨린 상태를 나타내고 있다.

즉, 본 발명은 도 1에 나타낸 페트병 본체(1)를 도 2에 나타낸 찌부러진 상태의 페트병 본체(1)로 하기 위해서, 또한 이 찌부러진 상태를 유지하기 위해서 우수한 구성을 가지며, 우수한 작용을 발휘하는 것이다.

상기 페트병 본체(1)의 구성의 일례로서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 부호 3은 그 외측둘레에 숫나사를 형성한 직경 약 28㎜, 높이 23㎜ 정도의 입구부이고, 그 직하에는 하단이 직경 약 51㎜로 확대된 높이 5∼10㎜의 나팔형상 연결부(5)가 입구부(3)의 축선상에 접속되어 있다.

상기 페드병 본체(1)의 어깨부(C)에는 수평한 U자 형상의 환형상 홈(6)이 형성되어 있으며, 상기 나팔형상 연결부(5)의 하단이 상기 환형상 홈(6)의 내측단에 연결되어 있다. 또, U자 형상의 환형상 홈(6)의 외측단에는 하측을 향하여 완만하게 경사지는 어깨 상면(4)이 형성되어 있으며, 제 1 단째 주름형상부(2A)의 외경(d1), 즉 복수의 주름형상부(2) 중 최상단의 외경(d1)은 페트병 본체(1)의 외경(d)보다 작은 지름으로 한다. 또, 제 2 단째 주름형상부(2B)의 외경(d2)은 상기 제 1 단째 주름형상부(2A)의 외경(d1)보다 크고 페트병 본체(1)의 외경(d)보다 작다. 또, 제 3 단째 주름형상부(2C)의 외경(d3)은 상기 제 2 단째 주름형상부(2B)의 외경(d2)보다 크고 페트병 본체(1)의 외경(d)보다 작다.

이와 같이, 본 실시예에서는 페트병 본체(1)의 어깨부(C)를 3단의 계단형상으로 하였으나, 본 발명은 이것에 한정하지 않고 적당한 복수단으로 하여도 된다.

구체적으로는, 도 1에 나타낸 용기는 높이 195㎜ × 최대 직경 71.5㎜, 용량 500ml의 페트병 본체(1)이고, 12단의 주름형상부(2A∼2L)를 가지는 형상으로 하였다.

여기서, 제 1 단째 주름형상부(2A)의 외경(d1)은 60.5mm, 제 2 단째 주름형상부(2B)의 외경(d2)은 67.9mm, 제 3 단째 주름형상부(2C)의 외경(d3)은 69.7mm로 하였다. 그리고, 이하의 제 5 단째 내지 제 12 단째 주름형상부(2E∼2L)의 외경은 제 4 단째 주름형상부(2D)의 외경(d)과 같고, 또 각각의 사이의 내경도 상기 제 3 단째 주름형상부(2C)와 제 4 단째 주름형상부(2D)의 사이의 내경과 같다.

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 1에 나타낸 바와 같이, 제 1 단째 주름형상부(2A)의 상반부의 높이(hl)와 하반부의 높이(h2)는 6.5mm : 5.5mm, 제 2 단째 주름형상부(2B)의 경우는 7mm : 5mm, 제 3 단째 주름형상부(2C)의 경우는 8.5mm : 6.5mm로 하였다.

보다 구체적으로는, 본 발명에서는 각 주름형상부(2A∼2L)의 단면형상에 있어서, 특히 그 두께가 중요한 구성의 포인트가 되며, 이것을 도 4에 나타낸다.

즉, 각 주름형상부(2A∼2L)를 구성하는 곡부(P)는 산부(Q)보다 두껍게 조형되는 것이고, 구체적인 예로서는 곡부(P)의 두께(S)는 0.49mm이고, 산부(P)의 두께(R)는 0.27mm, 상기 곡부(P)와 상기 산부(Q)의 대략 중간부의 두께(T)는 0.39mm로 하였다.

또, 도 4에 있어서, 부호 U는 본 발명의 페트병 본체(1)를 조형하기 이전에 도시하지 않은 금형 내에 삽입되는 프리폼(preform)이고, 이 프리폼(U)과 페트병 본체(1)를 함께 나타내는 것은 있을 수 없는 일이나 여기서는 편리적으로 도시한 것이고, 상기 프리폼(U)의 두께(Ⅴ)는 2.03mm의 것을 사용하였다.

그리고, 페트병 본체를 조형함에 있어서, 일반적으로 금형 내의 프리폼(U)의 외측은 그 내측에 비해서 온도가 높다. 이것은 프리폼(U)을 재가열하는 공정에 있어서 그 외측에 설치된 히터에 의해서 과열되기 때문이기도 하다. 또한, 블로 성형시에 팽창되는 프리폼(U)은, 우선 곡부(P)를 조형하는 금형의 곡부형성부분에 접하기 때문에 곡부(P)의 두께(S)가 두껍게 되고, 그 후 산부(Q)를 조형하는 상기 곡부형성부분보다 비교적 먼 위치에 형성되어 있는 금형의 산부형성부분에 접하기 때문에 산부(Q)의 두께(R)가 얇아지게 되도록 조형할 수 있는 것이다.

또한, 상기 제 1 단째 내지 제 3 단째 주름형상부(2A∼2C)의 치수예인데, 도 7에 나타낸 바와 같이, 각 주름형상부(2A∼2C)에 있어서의 주판알형상의 상면(m)은 외측방향으로 돌출되는 20mmR의 만곡형상으로 되어 있고, 이것에 대해서 주판알 형상의 하면(n)은 0.8mmR의 산부(Q)를 통해서 직선형상으로 되어 있는 것도 중요한 포인트이다.

본 실시예의 구성을 그 작용과 함께 설명하면, 도 2 및 도 3에 나타낸 상태의 페트병 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 형성되어 있고, 상기 어깨부(C)는 전체적으로 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 내경을 서서히 감소시킴과 아울러, 그 경사각도도 몸통부(A)로부터 점차 큰 차를 두고 형성하였기 때문에, 상기 몸통부(A)가 신장되어 있는 상태에 있어서는 주름을 형성하는 산부(Q), 곡부(P)의 내경 및 경사면은 재료가 가지는 강도와 탄성에 의해서 신장상태를 유지할 수 있는 것이다. 또한, 바닥부(B)를 급경사의 오목형상으로 함으로써 이른바 "앉음새"가 좋게 되는 것은 당연하다.

한편, 페트병 본체(1)의 성형이 완료된 후 이것을 충전공장으로 반송할 때, 혹은 내용물을 다 마신 페트병 본체(1)를, 도 5에 나타낸 바와 같이 양 손(G,H)의 손바닥 사이에 수직상태로 놓고, 이 페트병 본체(1)의 중간방향으로 양 손(G,H)으로 압압하면, 페트병 본체(1)는 도 2에 나타낸 바와 같이 눌려 찌부러진 상태가 된다.

여기서, 상기 압압하는데 필요한 강한 힘이 있으면 좋겠지만, 대부분의 경우는 양 손(G,H)의 식지에서 약지까지를 페트병 본체(1)의 바닥부(B)에 댐과 아울러 각각의 엄지를 입구부(3)의 상단에 댄 후, 각각의 손가락을 페트병 본체(1)의 중심방향으로 압압하면, 도 6에 나타낸 바와 같이 입구부(3)가 페트병 본체(1) 내로 매몰되게 된다.

이 상태에서의 페트병 본체(1)의 몸통부(A)와 어깨부(C)는 도 7 내지 도 11에 나타낸 바와 같이 압축되어 축소된 상태로 된다. 즉, 도 7에 나타낸 상태에서 어깨부(C)의 제 1 단째 내지 제 3 단째 주름형상부(2A∼2C)를 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 이 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, 페트병 본체(1)에는 2가지의 큰 변화가 발생한다. 즉, 제 1 변화는 상기 각 주름형상부를 구성하는 산부(Q)의 내경이 확대압력에 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 페트병 본체(1)의 높이를 단축상태까지 이동하면, 산부(Q)의 내경 및 곡부(P)의 내경이 복원하는 힘이 작용하고, 또 하면(n)이 상기한 조작에 의해서 굴곡상태로 되어 있던 것을 신장 상태로 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 복원한다. 그리고, 압력상태에서 캡(12)을 씌워서 대기압을 작용시키면 페트병 본체(1)는 단축상태를 유지하고, 곡부(P)의 내경의 차에 의해서 압축응력이 발생하지 않는 경우에는 단축상태를 유지하는 것으로 되는 것이다.

이 결과, 페트병 본체(1)는, 거듭되는 실험에서는 그 높이(용적)가 1/3 내지 1/4 이하로 됨으로써, 페트병 본체(1)를 성형하는 제조공장에서 충전공장으로 운반할 때에는 그 높이(용적)를 낮게 하고, 충전공장에서는 본래의 상태가 되는 용적까지 내용물을 충전시킬 수 있고, 내용물을 마시고 있을 때에는 그 페트병 본체(1)를 만곡시키거나 그 마신 양만큼에 대응하여 축소시킬 수 있고, 또한 파기할 때에는 그 용량을 '0'에 가까운 상태로 축소시키는 등의 여러 번의 신축작용이나 굽힘작용에 견디는 구조로 되어 있는 것이다.

이것은 본 발명의 페트병 본체(1)를 구성하는 주름형상부(2)의 상면(m)에 힘이 가해지면, 우선 그 두께가 얇은 산부(Q)가 눌려지고, 이어서 상면(m)과 하면(n)이 서로 겹치는 방향으로 이동하면 그 힘은 서서히 두께가 두꺼운 곡부(P)방향으로 이행하여 완화되고, 그 소재에 의해서 페트병 본체(1)의 상기 신축작용은 부드럽게 행해지고, 또한 거듭되는 신축이나 굽힘의 충격이 있어도 이것에 충분히 대처할 수 있는 페트병의 진면목을 본 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 이 상태로 된 후에도 입구부(3)를 페트병 본체(1)의 바닥부(B)방향으로 더 압압한다. 이 때, 페트병 본체(1)의 몸통부(A) 및 어깨부(C)는 각각의 주름형상부가 겹쳐져서 밀착되어 있기 때문에, 그 이상 눌러 내려도 하강하지 않는다. 여기서, 입구부(3)를 하측으로 더 압압하면, 우선 나팔형상 연결부(5)의 하단이 U자 형상의 환형상 홈(6)의 내측단을 하측으로 압압한다.

이 결과, 상기 환형상 홈(6)은 그 외측단과 어깨부(C)가 연결되어 고착된 상태로 되어 있기 때문에, 그 U자 형상이 붕괴되어 내측단이 하측으로 눌려진 상태에서 나팔형상 연결부(5)의 하단를 하측으로 압압하면서 확대하는 방향으로 진행하고, 마침내는 도 6에 나타낸 바와 같이 페트병 본체(1) 내에 입구부(3)와 함께 압입되는 상태로 되는 것이다.

본 실시예에서는 입구부(3)와 어깨부(C)와의 사이의 연결부(5)를 나팔형상으로 하고, 이것을 찌부러뜨렸을 때 반전시켜서 페트병 본체(1) 내에 압입되도록 하였다.

그러나, 입구부(3)는 무리하게 찌부러진 페트병 본체(1) 내에 압입하지 않더라도 충분히 그 높이(용적)를 축소할 수 있다. 이것을 도면에 의해서 설명하면, 페트병 본체(1)의 각 주름형상부(2)는 폭이 넓은 애덤스키형의 UFO와 같은 형상을 하고 있으며, 따라서 수평방향의 상하로 2분되어 있는 것은 상술한 바와 같다.

즉, 도면에 있어서, 부호 m는 폭이 넓은 애덤스키형의 UFO형상의 내면도 포함하는 상면이고, 부호 n은 폭이 넓은 애덤스키형의 UFO형상의 내면도 포함하는 하면인데, 상면(m)의 형상은 외측방향으로 돌출되는 20mmR의 만곡형상으로 되어 있고, 이것에 대해서 하면(n)은 0.8mmR의 산부(Q)를 통해서 직선형상으로 되어 있는 것이 중요한 포인트이다.

그리고, 내경이 작은 곡부(P)는 압축압력을 받아 압력응력이 발생한다. 압축압력이 없어지면 응력이 개방되도록 작용하고, 쥬스와 같은 내용물이 충전되면 신장상태로 복원한다. 그리고, 이 압력상태에서 캡(12)을 씌워서 대기압을 작용시키면 페트병 본체(1)는 단축상태를 유지하고, 곡부(P)의 내경의 차에 의해서 압축응력이 발생하지 않는 경우에는 단축상태를 유지하는 것이 되는 것이다.

본 실시예는 상기한 바와 같이 페트병 본체(1)의 어깨부(C)의 각 주름형상부의 지름을 하측으로 향함에 따라서 큰 지름으로 한 경우이고, 그 결과 눌려 찌부러진 각 주름형상부는 그 외주변이 내주변에 대해서 상측이 되는 경사상에 서로 겹쳐지게 된다.

그 후, 입구부(3)의 상단 및/또는 어깨부(C)의 어깨 상면(4)을 압압하면, 그 눌러 내리는 힘은 각 주름형상부의 외주변에도 눌러 내리는 힘(f4)으로 작용하고, 그 결과 중앙부 및 하부를 포함하는 몸통부(A)의 주름형상부는, 그 외주변이 내주변에 대해서 하측이 되는 상기 어깨부(C)와는 역방향의 경사형상으로 서로 겹쳐지게 된다.

그리고, 이 눌려 찌부러진 페트병 본체(1)에 있어서 어깨부(C)의 주름형상부의 상측 경사부를 형성하는 어깨 상면(4)과 몸통부(A)의 주름형상부의 하측 경사부는 페트병 본체(1)에 캡(12)을 씌우지 않더라도 찌부러진 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

이 결과, 페트병 본체(1)는, 거듭된 실험에서는 그 높이(용적)가 1/5 내지 1/8 이하로 되며, 이것을 쓰레기통 등에 파기할 경우 그 스페이스를 현격하게 적게 할 수 있었던 것이다.

또한, 상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 입구부(3)를 압압함으로써 이 입구부(3)를 페트병 본체(1) 내에 압입하고, 동시에 페트병 본체(1)의 바닥부(B) 주변도 상기 페트병 본체(1)의 어깨부(C)를 반전시킨 것과 같은 작용에 의해서 페트병 본체(1) 내에 압입하였기 때문에, 이 결과, 빈 페트병 본체(1)를 그대로 버리는 것에 비해서 그 용적(높이)을 1/10정도로 콤팩트화할 수 있었던 것이다.

또, 음용 용기로서 통상 시판되고 있는 상품은 500ml이기 때문에, 이것을 한 번에 다 마시는 일은 거의 없다. 따라서, 종래에는 내용물이 남은 경우 본래 그대로의 용기를 휴대하여야만 했다. 이 점에서, 본 발명의 용기는 내용물을 마심에 의해서 빈 공간이 된 부분을 축소하여 휴대할 수 있도록 하였기 때문에, 핸드 백 내에도 용이하게 수용할 수 있는 것이다.

또한, 힘이 비교적 약한 어린이나 여성의 경우는, 이 페트병 본체(1)를 눌러 찌부러뜨리는 작용을 손에만 의지하지 않고, 발로 밟으면 극히 용이하게 찌부러뜨릴 수 있는 것이다.

또한, 대부분의 음료 용기에 이용되는 페트병에는, 그 내용물의 설명이나 상표 등이 인쇄된 레테르를 감아 붙이는 평탄부가 페트병 본체(1)의 중간에 형성되는데, 이와 같은 용기에서도 상기한 바와 같은 작용 효과가 있다.

이상 설명한 페트병 본체(1)의 주된 효과는, 페트병 본체를 파기할 때, 그 용적을 매우 작게 할 수 있도록 한 것이고, 쓰레기통 등에 수용할 수 있는 갯수를 매우 증대시킨 것이다.

또, 이와 같이 축소시킨 페트병 본체는, 그 반송량을 동시에 다량으로 달성할 수 있기 때문에, 그 회수비용이나 청소횟수를 위한 인건비를 매우 경감시킬 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 페트병 본체는 그 외관 형상이 보기 좋고, 사용자에게는 다대한 흥미를 갖게 하고, 또한 페트병 본체의 주름형상부가 미끄럼방지기능을 가지므로 사용중에 페트병 본체를 떨어뜨거나 혹은 내용물을 쏟을 우려를 미연에 방지할 수 있는 것이다.

또, 본 발명에 있어서는 찌부러진 상태의 페트병 본체라 하더라도 그 형상이 의장적으로 보기 좋은 것이고, 그대로 다른 용기로서도 이용할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 제조방법에 의해서 제조된 페트병의 정면도

도 2는 상기 페트병을 찌부러뜨린 상태의 정면도

도 3은 도 2의 확대 단면도

도 4는 상기 페트병을 구성하는 주름형상부의 확대 단면 설명도

도 5는 상기 페트병을 눌러 찌부러뜨리고 있는 단계의 설명도

도 6은 상기 페트병을 완전히 눌러 찌부러뜨린 단계의 설명도

도 7은 상기 페트병을 눌러 찌부러뜨릴 때의 어깨부의 변형상태(압압초기단계)를 나타내는 설명도

도 8은 상기 페트병을 눌러 찌부러뜨릴 때의 어깨부의 변형상태(압압중간단계)를 나타내는 설명도

도 9는 상기 페트병을 눌러 찌부러뜨릴 때의 어깨부의 변형상태(압압완료단계)를 나타내는 설명도

도 10은 상기 페트병을 눌러 찌부러뜨렸을 때의 몸통부의 변형상태(압압초기단계)를 나타내는 설명도

도 11은 상기 페트병을 눌러 찌부러뜨렸을 때의 몸통부의 변형상태(압압완료단계)를 나타내는 설명도

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 페트병 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 4 - 어깨 상면

5 - 나팔형상 연결부 6 - 환형상 홈

12 - 캡 A - 몸통부

B - 바닥부 C - 어깨부

G,H - 양 손 m - 주판알 형상의 상면

n - 주판알 형상의 하면 P - 주름형상부의 곡부(谷部)

Q - 주름형상부의 산부(山部) U - 프리폼

d - 페트병 본체의 외경(제 4 단째 이하의 주름형상부의 외경)

dl - 제 1 단째 주름형상부의 외경

d2 - 제 2 단째 주름형상부의 외경

d3 - 제 3 단째 주름형상부의 외경

hl - 제 1 단째 주름형상부의 상반부의 높이

h2 - 제 1 단째 주름형상부의 하반부의 높이

Claims (7)

1. 상단의 입구부와, 하단의 바닥부와, 상기 입구부와 바닥부를 제외하고 길이방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 복수의 주름형상부로 되어 있는 페트병 본체를 성형가공하는 행정과, 이 성형된 페트병 본체를 길이방향으로 압축시키고, 상기 페트병 본체의 주름형상부가 그 길이방향의 일측 혹은 양측에서 페트병 본체의 중심방향으로 압압된 때, 상기 주름형상부가 서로 겹쳐져서 찌부러진 상태를 유지할 수 있도록 한 페트병의 제조수단에 있어서,

   상기 주름형상부를 구성하는 곡부의 두께가 산부의 두께보다 두껍게 조형되는 것을 특징으로 하는 길이방향이 축소된 상태를 유지하는 것이 가능한 페트병의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 곡부의 두께는 0.4 내지 0.5mm이고, 상기 산부의 두께는 0.2 내지 0.35mm인 것을 특징으로 하는 길이방향이 축소된 상태를 유지하는 것이 가능한 페트병의 제조방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 주름형상부가 서로 겹쳐져서 찌부러진 상태의 페트병 본체는, 그대로의 상태로 이 페트병 본체 내에 내용물을 충전하는 충전공장으로 반송되고, 상기 내용물이 충전되기 이전에 공기를 주입하여 팽창시키거나 혹은 내용물을 충전하는 압력에 의해서 페트병 본체를 찌부러지기 이전의 원형상태가 되도록 복원시키는 행정을 가지는 것을 특징으로 하는 길이방향이 축소된 상태를 유지하는 것이 가능한 페트병의 제조방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 페트병 본체를 압축시키는 행정은, 페트병 본체 내의 공기를 흡인하면서 하는 것을 특징으로 하는 길이방향이 축소된 상태를 유지하는 것이 가능한 페트병의 제조방법.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 페트병 본체의 주름형상부를 형성할 때에, 이 주름형상부는 그 상면이 외측으로 돌출되는 만곡형상으로 되어 있고, 하면은 직선형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 길이방향이 축소된 상태를 유지하는 것이 가능한 페트병의 제조방법.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 페트병 본체를 성형가공하는 행정에 있어서는, 그 금형 내에 프리폼을 자동적으로 삽입하고, 약 40킬로의 고압 에어로 주름형상부를 가지는 페트병 본체를 성형하는 것을 특징으로 하는 길이방향이 축소된 상태를 유지하는 것이 가능한 페트병의 제조방법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 프리폼의 두께는 1.5 내지 2.5mm인 것을 특징으로 하는 길이방향이 축소된 상태를 유지하는 것이 가능한 페트병의 제조방법.