KR20050101095A

KR20050101095A - 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조방법과 그제조장치

Info

Publication number: KR20050101095A
Application number: KR1020040046642A
Authority: KR
Inventors: 히구치미츠오
Original assignee: 가부시키가이샤 고쇼
Priority date: 2004-04-14
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2005-10-20
Also published as: TW200533563A; CN1683151A; JP2005298025A; TWI280932B; US20050230883A1; EP1586437A1

Abstract

(과제) 페트병 본체의 제조시에 있어서, 페트병 본체 내에 내용물이 충전되어 있는 때에 비해서 실질적으로 그 높이가 축소되어 있는 페트병을 용이하게 제조할 수 있도록 한 것을 제창한다.

(해결수단) 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 행정과, 압축된 상태에서 원래의 높이, 용적과 거의 동일하게 되도록 용기 본체를 잡아 늘리는 행정으로 이루어진다.

Description

세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조방법과 그 제조장치{Method of manufacturing foldable PET bottles 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 조형되는 쥬스나 미네랄 워터의 용기에 있어서, 특히 그 제조공장에서부터 이것을 파기 혹은 재활용을 위한 재생공장으로 반송하는 유통 시스템에 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, 결국에는 노상(路上)에 파기되어 생활환경을 악화시키게 되며, 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.

이와 같이 주름형상의 용기를 제조하는 수단은 발명되었으나, 그 제조행정에서부터 이것을 파기 혹은 재활용을 위한 재생공장으로 반송하는 시스템에 대한 발명은 전무한 것과 다름없었다.

(특허문헌 1) 일본국 특허공개 2001-213418 (요약서)

(특허문헌 2) 일본국 특허공개 2002-68156 (요약서)

본 발명의 목적은, 상기한 일련의 시스템에 있어서는, 페트병 본체의 제조시에 있어서, 페트병 본체 내에 내용물이 충전되어 있는 때에 비해서 실질적으로 그 높이가 축소되어 있는 페트병 본체를 용이하게 제조할 수 있도록 한 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 압축된 페트병 본체가 상온에서 그 상태를 유지할 수 있도록 한 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 압축된 상태 그대로의 페트병 본체를 제조공장(행정)에서 내용물을 충전하는 충전공장으로 반송할 수 있는 수단을 가지도록 한 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 충전공장에서 내압 등을 걸음으로써 다시 원래의 높이, 용적과 같은 페트병 본체로 복원할 수 있도록 한 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 내용물이 충전된 페트병 본체를 그 상태 그대로 소매 판매점까지 반송하고, 당해 상품(페트병 본체)의 구입자가 그 내용물을 마시고 있는 도중 혹은 다 마신 후에 있어서, 그 마신 분량만큼에 대응하여 페트병 본체의 높이를 축소시킬 수 있어 그 용적을 적게 하는 것이 가능하도록 한 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 내용물을 다 마신 후의 빈 페트병 본체는, 이것을 원래의 1/2에서 1/10의 용적(높이)으로 압축시킬 수 있어, 쓰레기통에 수용할 때에도, 파기 혹은 재활용을 위해서 반송할 때에도 종래에 비해서 한 번에 처리할 수 있는 처리량을 가급적 증대시킬 수 있도록 한 것에 있다.

그리고, 대체적인 본 발명의 목적은, 주름형상의 용기를 이용한 음료수용 페트병 본체에 있어서, 그 제조공장에서부터 내용물의 충전공장 그리고 내용물을 다 마신 후의 당해 페트병 본체를 한 번에 다량 수용하여 반송처리하기 위한 일련의 행정이 정확하고 또한 확실하게, 게다가 용이하고 원활하게 행해지는 시스템을 제창하는 것에 있다.

본 발명의 특징은, 미네랄 워터나 쥬스류의 페트병 본체를 제조하는 작업에서부터 상기 미네랄 워터나 쥬스류를 다 마신 페트병 본체를 파기하는 과정에 있어서, 상단의 입구부를 제외하고 세로방향의 일부 또는 전부가 수평방향의 주름형상으로 되어 있는 페트병 본체를 소정의 용적, 높이로 성형가공하는 행정을 가지는 것이다.

또, 본 발명의 다른 특징은, 상기한 과정에 있어서, 성형된 페트병 본체를 세로방향으로 압축시켜서 상기 소정의 용적, 높이보다도 용적이 매우 적고 높이가 매우 낮게, 또한 상온에서 그 압축된 상태를 유지할 수 있도록 압축성형가공하는 행정을 가지는 것이다.

또, 본 발명 다른 특징은, 상기한 과정에 있어서, 상기 압축된 페트병 본체를 그 상태 그대로를 유지하면서 미네랄 워터나 쥬스류의 충전공장으로 반송하는 행정을 가지는 것이다.

또, 본 발명의 다른 특징은, 상기한 과정에 있어서, 상기 충전공장에서의 공기의 압입, 살균 혹은 세척시 또는 미네랄 워터나 쥬스류를 충전하는 작업시에, 압축된 페트병 본체를 다시 상기 성형가공시의 용적, 높이로 복원할 수 있도록 하는 행정을 가지는 것이다.

또, 본 발명의 다른 특징은, 상기한 과정에 있어서, 상기 미네랄 워터나 쥬스류가 충전된 소정의 용적, 높이의 페트병 본체를 도매업자 혹은 소매업자에게 반송하는 행정을 가지는 것이다.

그리고, 대체적인 본 발명의 특징은, 상기 미네랄 워터나 쥬스류가 충전된 페트병 본체를 구입하여 마실 때, 그 마신 분량만큼에 대응하여 페트병 본체의 용적, 높이를 축소시킬 수 있고, 또 다 마신 후에는 페트병 본체를 세로방향으로 눌러 찌부러뜨려서 압축시킴으로써 상기 소정의 용적, 높이보다도 매우 용적이 적고 높이가 매우 낮은 상태로 하여 파기할 수 있도록 한 음료수용 페트병의 유통 시스템을 제창한 것이다.

또한, 본 발명에 있어서의 페트병 본체의 전체 형상은 타원을 포함하는 원기둥, 직사각형을 포함하는 각기둥, 머리부를 잘라낸 원뿔대 및 각뿔대, 북(HOURGLASS-SHAPED-DRUM), 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, 이러한 것들은 이하의 실시형태의 설명에서 분명하게 한다.

(발명의 실시형태)

도면에 있어서, 부호 1은 본 발명의 제조방법에 의해서 얻어지는 페트병 본체이고, 도 2에 나타낸 페트병 본체(1)는, 도 1의 (a) 및 도 6에 나타낸 금형 본체(50)에 의해서 성형가공된 상태, 즉 그 높이(L)가 당해 페트병 본체(1) 내에 내용물을 충진시켰을 때의 것과 같게 되어 있다.

또, 도 3에 나타낸 페트병 본체(1)는, 도 1의 (b)(c), 도 7 및 도 8에 나타낸 압축성형기구(60)에 의해서 도 2에 나타낸 페트병 본체(1)를 세로방향으로 압축성형가공한 상태, 즉 페트병 본체(1) 내에 내용물이 충전되어 있지 않은 빈 상태로서, 그 높이(L′)를 도 2에 나타낸 페트병 본체(1)의 높이(L)보다 통상 1/2∼1/10 정도로 축소시킨 상태의 것이다.

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

도 2에 나타낸 페트병 본체(1)는, 도 1의 (a) 및 도 6에 나타낸 금형 본체(50)에 의해서 성형가공된 상태 그대로이고, 상단의 입구부(3)를 제외한 그 높이방향(세로방향)의 외측둘레와 내측둘레가 복수의 주름형상부(2:2A∼2L)로 되어 있다. 여기서, 상기 페트병 본체(1)는 500ml의 내용물이 충전되는 용적으로 되어 있다.

보다 구체적으로는, 상기 페트병 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 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1 단째 주름형상부(2A)의 외경을 67.9㎜, 제 2 단째 주름형상부(2B)의 외경을 69.7㎜로 하고, 이들 제 1 단째 주름형상부(2A)와 제 2 단째 주름형상부(2B)의 사이의 내경을 51.5㎜로 하였다. 또, 제 3 단째 주름형상부(20C)의 외경을 71.5㎜로 하고, 상기 제 2 단째 주름형상부(2B)와 제 3 단째 주름형상부(2C)의 사이의 내경을 54.5㎜로 하였다. 또한, 도 2 및 도 10에 나타낸 제 4 단째 주름형상부(2D)의 외경은, 상기 페트병 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 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 단째 주름형상부(2A)에서는 상반부의 높이(h1)와 하반부의 높이(h2)를 5.5㎜:5.0㎜로 하였고, 제 2 단째 주름형상부(2B)의 경우는 8.5㎜:6㎜, 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 5에 나타낸 바와 같이 각 주름형상부(2A∼2C)에 있어서의 주판알 형상의 상면(m)은 외측방향으로 돌출되는 20mmR의 만곡형상으로 되어 있고, 이것에 대해서 주판알 형상의 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 2에 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 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 페트병 본체(1)를 세로방향으로 압축하여 빈 부분을 찌부러뜨려도 그 높이가 축소된 상태를 유지할 수 있는 것이다.

이 상태에서 페트병 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, 페트병 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 페트병 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 페트병 본체(1)는 대기압에서 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 1/2 내지 1/10 이하로 됨으로써, 그 상태로 종래에 비해 한 번에 다량으로 내용물을 충전공장으로 반송할 수 있게 된 이외에, 이것을 쓰레기통 등에 파기하여도 그 스페이스를 현격하게 작게 할 수 있었던 것이다.

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

즉, 도 6에 있어서, 부호 50은 원통형상의 도 2의 페트병 본체(1)를 제조하는 2분할된 금형 본체이고, 그 저면에서 프리폼(preform)(51)을 삽입할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 본 실시형태에서의 금형 본체(50)를 사용하여 페트병 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 페트병 본체(1)를 조형한다. 그리고, 얻어진 페트병 본체(1)는, 당해 페트병 본체(1) 내에 쥬스류 등의 내용물이 충전되었을 때의 높이, 용적과 거의 같게 된다.

도 7에 있어서, 부호 60은 상기 페트병 본체(1)를 압축성형하기 위한 압축성형기구이고, 부호 61는 수평한 받침대이다. 상기 받침대(61)의 중앙부에는 상세하게는 도시하지 않았으나 적절한 구성으로 된 척기구(62)가 장착되어 있으며, 이 척기구(62)에 의해서 상기 페트병 본체(1)의 입구부(3)가 척킹됨으로써 확실하게 페트병 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 페트병 본체(1)의 바닥부(B)와 약간 끼워맞춰지며 당해 페트병 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 페트병 본체(1)를 압축성형기구(60)의 척기구(62)에 세트한다. 그리고, 적당한 유체 압력을 그 압력원(73)에서 배관(74)을 통해서 실린더(70) 내의 피스톤(77) 상측으로 공급하여 피스톤 축(71)을 하강시킴으로써, 피스톤 축(71)의 선단에 장착된 압압부재(72)가 페트병 본체(1)의 바닥부(B)를 눌러 당해 페트병 본체(1)를 압축한다.

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

즉, 상기 페트병 본체(1)는 도 10 내지 도 12에 나타낸 바와 같이 몸통부(A)와 어깨부(C)가 압축되어 축소된 상태로 되는 것이고, 상세하게는 금형 본체(50)에 의해서 성형가공된 도 2에 나타낸 페트병 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 페트병 본체(1)에 있어서 어깨부(C)의 주름형상부와 몸통부(A)의 주름형상부가 적절하게 조화됨으로써 페트병 본체(1)는 캡을 씌우지 않더라도 찌부러진 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 본 발명의 페트병의 제조에서 파기되기까지의 유통과정은 통상 도 1에 나타낸 바와 같다.

즉, 도 1의 (a)는 상기한 바와 같이 본 발명의 페트병 본체(1)를 제조하는 제조수단을 나타내며, 페트병 본체(1)는 금형 본체(50)에 의해서 조형된다. 이 경우, 페트병 본체(1)의 높이, 용적은 내용물이 충전되었을 때의 높이, 용적과 같다.

이어서, 상기 페트병 본체(1)는 통상 같은 공장 내에 배치된 압축성형기구 (60)로 이행되고, 도 1의 (b),(c)에 나타낸 바와 같이 페트병 본체(1)를 세로방향으로 압축시킴으로써 그 용적, 높이를 도 1의 (d)에 나타낸 바와 같이 축소시킬 수 있는 것이고, 이와 같이 하여 축소된 페트병 본체(1)를 도 1의 (e)에 나타낸 바와 같이 반송할 때에는 종래에 비해서 그 반송량을 비약적으로 증대시킬 수 있는 것이고, 또한 반송중에는 그 축소된 상태를 유지시킬 수 있도록 한 것은 상기한 바와 같다.

이어서, 상기 축소된 상태의 페트병 본체(1)는, 도 1의 (f)에 나타낸 바와 같이 이것에 미네랄 워터나 쥬스류 등의 내용물을 충전하는 충전공장으로 운반된다. 그리고, 내용물을 충진하기 위해서 상기 페트병 본체(1)를 원래의 높이, 용적의 상태로 하는 것은, 도 1의 (f') 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 일반적으로 충전공장 내에 배치된 스트레칭기구(80)에 의해서 실행된다.

이 스트레칭기구(80)는 상기 압축된 페트병 본체(1)를 원래의 상태로 잡아 늘리기 위한 가공기구이며, 부호 81은 수직한 ㅁ자 형상의 틀체이다. 이 틀체(40)에는 페트병 본체(1)를 수직상태로 얹어놓을 수 있도록 되어 있으며, 페트병 본체(1)의 높이에 따라서는 높이를 높이기 위한 재치대(82)를 설치하여도 된다.

부호 85는 상기 틀체(80)의 상측 빔(83)에서 하측 빔(84) 측으로 돌출되게 설치한 실린더이며, 그 피스톤 축(86)의 선단에는 포크체(87)가 수평방향으로 설치되어 있다. 이 포크체(87)는 상기 페트병 본체(1)의 입구부(3)의 턱부(3a)에 걸어맞춰지도록 되어 있다.

또, 부호 88은 그 선단에 페트병 본체(1) 내로 공기를 불어 넣기 위한 취입구(89)를 가지는 노즐이며, 틀체(81)의 적절한 위치에 고정되어 있다.

상기 실린더(85) 및 노즐(88)에 공급되는 유체는 공기압, 유압 외에 다른 적당한 것이어도 된다. 그 공급수단도 공지의 것에서 선택된다. 예를 들면, 도 14에 있어서의 부호 90은 압력원이고, 그 출력이 배관(91), 3방밸브(92)를 통해서 실린더(85) 내의 피스톤의 상부측에 공급되도록 연속되어 있다. 또한, 배관(93) 및 역지밸브(94)를 통과한 유체는 3방밸브(95)를 통해서 노즐(88)에 공급되며, 그 취입구(89)에서 분출될 수 있도록 되어 있다.

또, 도 13에서는 압축된 페트병 본체(1)를 2개 나란히 얹어놓고서 동시에 잡아 늘리는 작업상태를 나타내고 있다.

여기서, 압축된 상태로 반송된 페트병 본체(1)를 스트레칭기구(80)의 틀체(81)에 세트한다. 그리고, 적당한 유체 압력을 그 압력원(90)에서 배관(91)을 통해서 실린더(85) 내의 피스톤 상부측으로 공급하여 피스톤 축(86)을 하강시키면, 이 피스톤 축(86)의 선단에 설치된 포크체(87)가 페트병 본체(1)의 입구부(3)의 턱부(3a)에 걸어맞춰짐으로써, 페트병 본체(1)가 마치 매달린 상태가 된다.

도 13의 좌측에 실선으로 나타낸 바와 같이 압축된 페트병 본체(1)를 매달기 위해서는, 상기한 바와 같이 피스톤 축(86)을 하강시킴과 동시에 수평방향으로 이동시켜 포크체(87)가 페트병 본체(1)의 입구부(3)의 턱부(3a)에 걸어맞춰지도록 함으로써 매달도록 하는 수단, 혹은 포크체(87)는 고정된 상태로 하고, 이것에 페트병 본체(1)의 입구부(3)의 턱부(3a)를 수동으로 걸어맞추도록 하여도 된다.

그리고, 상세한 설명은 생략하나, 충전공장의 환경이나 충전할 내용물의 종류나 그 나라에 있어서의 법률적인 규제에 따라서 다르겠지만, 대부분의 경우 페트병 본체(1) 내의 세정작업이나, 그 후 혹은 동시에 이루어지는 살균작업이나, 이들 작업이 이미 다른 작업에서 완료된 경우에는 단지 공기를 페트병 본체(1) 내로 공급하거나, 드물게는 내용물 그 자체를 충전할 때에 당해 페트병 본체(1)가 원래의 규정된 높이, 용적으로 복원되고, 이 상태에서 캡이나 레테르를 붙인 후, 도 1의 (g)에 나타낸 바와 같이 도매업자 혹은 소매업자에게로 반송된다.

도 1의 (h)는 가게 앞에 진열된 페트병 본체(1)를 나타낸 것이고, 도 1의 (i)에 나타낸 바와 같이 이것을 구입한 구매자가 그 음용시에 페트병 본체(1)를 높이방향으로 만곡시킬 수 있기 때문에, 예를 들면 해변에서 누워서 마시더라도 업지르는 일 없이 쥬스류 등을 마실 수 있는 것이고, 마시는 도중이라 하더라도 이 페트병 본체(1)의 빈 부분을 압압하여 그 높이, 용적을 감소시킬 수 있고, 이와 같이 함으로써, 예를 들면 다 마시지 않은 페트병 본체(1)를 핸드 백 등에 가볍게 넣어서 휴대할 수 있는 것이다.

또한, 모든 내용물을 다 마신 후에는, 도 1의 (j)에 나타낸 바와 같이 빈 페트병 본체(1)를 상측 또는 하측방향 혹은 상하 양 방향에서 눌러 찌부러뜨려서 그 높이, 용적을 원래의 높이, 용적에 대해서 1/2에서 1/10정도로 하여 쓰레기통 등에 버리면, 그 수용량을 가급적 증대시킬 수 있고, 또한 그 회수작업에 있어서도 그 회수분량을 매우 증대시킬 수 있는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같이 눌러 찌부러뜨린 페트병 본체 혹은 당해 페트병 본체를 포함한 쓰레기통을 처리공장 혹은 재생공장으로 반송하는 분량이 종래의 그것에 비해 매우 증대시킬 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 페트병 본체의 제조시에 있어서, 페트병 본체 내에 내용물이 충전되어 있는 때에 비해서 실질적으로 그 높이가 축소되어 있는 페트병을 용이하게 제조할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 페트병 본체의 제조에서부터 파기되기까지의 유통과정 설명도

도 2은 본 발명의 실시형태에 관한 페트병 본체의 정면도

도 3은 도 2의 페트병 본체를 작게 찌부러뜨렸을 때의 정면도

도 4는 상기 페트병 본체의 주름형상부의 확대 단면도

도 5는 상기 페트병 본체의 어깨부의 확대 단면도

도 6은 상기 페트병 본체를 성형가공하는 금형 본체를 나타낸 설명도

도 7은 압축성형기구를 나타낸 설명도로서, 상기 페트병 본체를 찌부러뜨리기 이전의 상태를 나타내는 도면

도 8은 압축성형기구를 나타낸 설명도로서, 상기 용기 본체를 찌부러뜨린 후의 상태를 나타내는 도면

도 9는 상기 압축성형기구의 배관 구성도

도 10은 상기 페트병 본체의 찌부러진 상태를 나타내는 단면도

도 11은 상기 페트병 본체의 몸통부에 있어서의 주름형상부의 확대 단면도

도 12은 상기 페트병 본체의 몸통부에 있어서의 바닥부측의 확대 단면도

도 13은 압축된 상태로 되어 있는 페트병 본체를 잡아 늘리는 스트레칭기구의 설명도

도 14는 상기 스트레칭기구의 배관 구성도

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 페트병 본체(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 - 주판알 형상의 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

80 - 스트레칭기구 81 - 틀체

82 - 재치대 83 - 상측 빔

84 - 하측 빔 85 - 실린더

86 - 피스톤 축 87 - 포크체

88 - 노즐 89 - 취입구

90 - 압력원 91 - 배관

92 - 3방밸브 93 - 배관

94 - 역지밸브 95 - 3방밸브

A - 몸통부 B - 바닥부

C - 어깨부

Claims

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 행정과,

압축된 상태에서 원래의 높이, 용적과 거의 동일하게 되도록 용기 본체를 잡아 늘리는 행정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조방법.
청구항 1에 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 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 용기 본체를 성형가공하는 행정에 있어서는, 금형 내에 프리폼을 자동적으로 공급하고, 약 40킬로의 고압 에어로 주름형상의 용기 본체를 성형하는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 용기 본체를 성형가공하는 행정에 있어서는, 성형된 용기 본체를 세로방향으로 압축시키되, 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 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용기 본체를 잡아 늘리는 행정은, 용기 본체의 입구부를 잡고, 용기 본체 내로 유체를 공급하면서 입구부를 끌어 올림에 의해서 행해지는 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 압축성형기구와,

압축된 상태에서 원래의 높이, 용적과 거의 동일하게 되도록 용기 본체를 세로방향으로 잡아 늘리는 스트레칭기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조장치.
청구항 6에 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 6 또는 청구항 7에 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 6 또는 청구항 8에 있어서,

상기 용기 본체를 세로방향으로 얹어놓는 기구는, 용기 본체의 입구부가 하측이 되도록, 이 입구부를 처킹하는 기구를 장치 본체에 설치한 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조장치.
청구항 6 또는 청구항 8에 있어서,

상기 용기 본체의 압축성형기구에 있어서의 용기 본체를 세로방향으로 압축시키는 기구는, 유체 압력에 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.
청구항 6 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,

상기 스트레칭기구는, 상기 주름형상으로 되어 있는 용기 본체를 세로방향으로 얹어놓는 기구와, 이 용기 본체의 입구부를 잡는 기구와, 용기 본체 내로 유체를 공급하는 기구로 이루어진 것을 특징으로 하는 세로방향으로 신축시킬 수 있는 페트병의 제조장치.