KR20060042422A - 파열 가능한 밴드를 구비한 용기 마개 - Google Patents

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KR20060042422A
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크리스토퍼 린던 히긴스
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아바커스 (씨.아이.) 리미티드 에즈 트러스티 포 더 베이뷰 트러스트
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Abstract

본 발명은 용기의 마개에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 개봉 여부가 식별되는 용기용 마개에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 마개는 상부벽(102), 상기 상부벽과 일체로 형성되어 하측으로 연장되며 상기 마개를 상기 용기에 고정하기 위해 상기 용기의 목과 결합하는 스커트(104), 상기 스커트에 파열 가능하게 연결된 개봉 여부 식별 밴드(110)를 포함한다. 상기 용기의 목은 이격 배치된 복수의 돌출부들(18)을 포함하며, 상기 돌출부들은 상기 목에서 외측 방향으로 연장되어 상기 개봉 여부 식별 밴드(110)의 탭들과 맞물려서 상기 개봉 여부 식별 밴드(110)가 상기 마개의 스커트로 부터 용이하게 파단되게 한다.
개봉 여부 식별 밴드, 스커트, 탭

Description

파열 가능한 밴드를 구비한 용기 마개{CLOSURE WITH FRANGIBLE TAMPER-EVIDENT BAND}
본 발명은 용기의 마개에 관한 것으로, 특히 용기의 개봉 여부를 식별할 수 있는 마개에 관한 것이다.
본 명세서에서 언급된 종래 기술은 보편적으로 알려져 있거나 해당 분야에서 일반적인 상식이라는 것을 의미하는 것은 결코 아니다.
용기의 개봉여부를 식별할 수 있는(tamper-evident) 마개의 디자인 및 제조와 관련된 광범위한 종래 기술들이 있으며, 예를 들면, 미국 특허 번호 제4,653,657호 (Papavasilopolous), 제4,807,771호 (Roy), 제5,660,288호 (Nyman), 제6,551,093호 (Taha) 및 제6,640,998호 (Taha) 등이 상호 참조로써 본 명세서에 포함된다.
종래의 개봉여부를 식별할 수 있는 용기에 대한 문제점은 실제로 개봉여부 식별 부재가 작동하기 전에 마개와 용기의 개구부 개봉 사이의 밀봉이 손실된다는 점이다.
또 다른 문제점은 개봉여부 식별 부재들의 상태의 시각성 좋지못하여, 결국 소비자들이 용기의 밀봉이 손상되었다는 것을 식별하지 못할 수도 있다.
대부분의 마개에 개봉여부 식별 밴드의 설계는 용기의 목과 탬퍼 밴드(tamper band) 사이에 간섭부(interference)을 포함하고 있다. 종종 마개를 개봉하여 제거할 때, 개봉여부 식별 밴드는 마개의 몸체에서 떨어지지 않고, 개봉여부 식별 밴드와 용기의 목 사이에서 간섭부에 의해 남아 있으며, 그 위치는 개봉되지 않은 패키지 상의 탬퍼 밴드의 위치와 유사하다. 또한, 악의적으로 용기를 개봉하는 경우, 용기가 개봉되고 오염물질이 들어오고, 마개를 교체하고, 개봉여부 식별 밴드를 눌러 개봉하지 않은 것처럼 보이게 할 수도 있다.
본 발명의 목적은 적어도 하나 이상의 종래 기술의 문제점을 극복하거나 개선 즉 유용한 대체 방안을 제시하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개에 있어서, 상기 마개는,
상부벽;
상기 상부벽과 일체로 형성되어 하측으로 연장되며, 헬리컬 나사산부를 내면에 포함하는 스커트; 및
파단 가능하게 상기 스커트에 연결되고, 상기 마개가 상기 용기에 완전히 적용되는 경우 내측 및 상측을 향하는 일련의 탭(tab)들이 분리 이격된 형태로 연장형성되어 있는 환형벽을 포함하는 개봉 여부 식별 밴드를 포함하며,
상기 용기는,
상기 마개의 스커트 내면에 형성된 헬리컬 나사산부와 결합되는 헬리컬 나사산부가 외측 표면에 형성되어 상기 마개가 상기 용기에 고정될 수 있게 하는 목(neck); 및
상기 목의 상기 헬리컬 나사산부 아래에 위치하며, 상기 탭들이 용이하게 통과 되도록 하고 상기 마개를 상기 용기에 적용시 상기 개봉 여부 식별 밴드에 작용하는 힘을 줄이기 위하여 하측 및 외측으로 연장된 상부 표면과 상기 개봉 여부 확인 밴드의 탭들과의 결합을 위해 상기 목의 적어도 하나의 쿼드런트(quadrant)에 위치하는 세 개 이상의 분리된 맞물림면들이 구비된 개봉 여부 식별 밴드 결합 구조를 포함하며,
상기 마개를 상기 용기로부터 제거하기 위해 상기 마개를 돌릴 때, 상기 탭들은 상기 맞물림면들과 맞물리어 상기 개봉 여부 식별 밴드의 회전을 방해하여 상기 밴드가 상기 마개의 상기 스커트로부터 파단되도록하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 경사 돌출부는 상기 마개를 상기 용기에 적용하는 과정에서 상기 마개의 텝들을 통과시키지만, 상기 마개의 제거 회전시는 상기 돌출부들의 맞물림면들이 상기 탭들의 맞물림면들과 맞물려서 상기 개봉 여부 식별 밴드가 상기 스커트로 부터 분리되도록 한다.
바람직하게는, 상기 맞물림면들은 상기 마개의 제거 회전시 상기 탭들과 동시에 맞물리기에 적합한다.
바람직하게는, 상기 탭들은 상기 용기 목에 형성된 돌출부들과 연관되어, 상기 마개가 상기 용기에 완전히 적용되었을 때 상기 탭들이 상기 용기 목에 형성된 상기 돌출부들 사이에서 상기 용기 목에 접촉된다.
바람직하게는, 상기 목 및/또는 마개에 형성된 상기 헬리컬 나사산부는 나누어져(segmented) 있다.
바람직하게는, 상기 마개는 상기 상부벽에 걸려서 상기 용기의 목을 밀봉하는 환형 밀봉 부재를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 환형 밀봉 부재는 상기 용기의 상기 목의 내벽에 접하여 밀봉을 제공한다. 바람직하게는, 상기 환형 밀봉 부재는 상기 용기 목의 내벽에 접하여 밀봉을 제공하기에 적합하도록 원주 방향으로 연장되는 정점부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 마개는 상기 목의 외면에 접하여 밀봉을 제공하기에 적합한 밀봉 부재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 개봉 여부 확인 밴드는 슬롯들에 의해 원주 방향으로 이격된 일련의 리브들에 의해 형성되는 파열성 구간에 의하여 상기 스커트의 저면과 연결된다. 바람직하게는, 상기 리브들은 상기 마개를 상기 용기에 대하여 조작 및/또는 적용하는 동안 일반적으로 작용할 수 있는 외력을 견디기에 충분한 강도를 제공하는 단면을 갖는다. 바람직하게는, 상기 탭들은 힌지 구간에 의해 상기 환형벽의 저면에 연결된다.
바람직하게는,상기 개봉 여부 식별 밴드는 두꺼운 구간을 상기 힌지점에서 포함하여, 상기 마개가 완전히 상기 용기에 적용될 때 상기 탭과 상기 용기 목 사이의 각도가 약 5도 이하가 된다.
바람직하게는, 상기 마개는 상기 용기 내부로 하나 또는 그 이상의 첨가물들을 주입하기 위한 디스펜싱 수단을 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 디스펜싱 수단은 상기 마개의 상부벽에 매달린다. 바람직하게는, 상기 디스펜싱 수단은 상기 하나 또는 그 이상의 첨가물들이 저장되는 밀봉 하우징을 포함한다. 바람직하게는, 상기 디스펜싱 수단은 상기 하나 또는 그 이상의 첨가물들을 상기 밀봉 하우징에서 상기 용기로 주입하기 위해 상기 밀봉 하우징내에 배치된 플런저를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 용기 목은 상기 나사산부 아래의 위치에서 상기 목의 상기 외면으로부터 방사상으로 외측 방향으로 연장되는 환형 비드를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 경사진 돌출부들은 상기 비드로부터 하측 방향으로 연장된다. 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 용기 목의 상기 돌출부들은 개봉 여부 식별 비드(tamper bead)의 적어도 일 부분을 형성한다.
바람직하게는, 상기 마개는 상기 탭들과 상기 개봉 여부 식별 밴드 사이의 각도가 0도에서 50도 사이가 되도록 성형된다. 바람직하게는, 상기 마개는 상기 탭들과 상기 개봉 여부 식별 밴드 사이의 각도가 0도에서 45도 사이가 되도록 성형된다. 바람직하게는, 상기 마개는 상기 탭들과 상기 개봉 여부 식별 밴드 사이의 각도가 약 30도가 되도록 성형된다.
바람직하게는, 상기 마개는 상기 상부벽에 매달리는 리셉터클(receptacle)을 포함하며, 상기 리셉터클은 개방된 끝단을 갖는다. 바람직하게는, 상기 리셉터클은 원통 형상이다. 바람직하게는, 상기 리셉터클은 상기 마개 내부에 일체로 형성된다. 바람직하게는, 상기 리셉터클의 벽들은 상기 리셉터클이 상기 상부벽과 만나는 지점에서는 두껍고 상기 리셉터클의 상기 개방된 끝단에서는 얇도록 테이퍼진(tapered) 형상이다.
바람직하게는, 상기 마개는 상기 상부벽의 내면에 매달려서 아티클(article)과 결합하여 상기 아티클을 상기 상부벽의 내면에 고정하는 리텐션 수단을 포함한다. 바람직하게는,상기 리텐션 수단은 하나 또는 그 이상의 클립들 또는 돌출부들 형태를 취한다. 바람직하게는, 상기 리텐션 수단은 상기 상부벽의 상기 내면에 매달리는 환형 플랜지 형태를 취한다. 바람직하게는, 상기 리텐션 수단은 상기 상부벽의 상기 내면에 형성되는 하나 또는 그 이상의 요입부들의 형태를 취한다. 바람직하게는, 상기 리텐션 수단은 상기 상부벽의 상기 내면에 일체로 형성된다. 바람직하게는, 상기 아티클은 리셉터클, 컵, 또는 디스크 형태를 취한다.
바람직하게는, 상기 마개의 상부벽은 디스펜싱 오리피스를 포함한다.
바람직하게는, 상기 디스펜싱 오리피스는 밀봉 커버를 사용하여 밀봉된다. 바람직하게는, 상기 밀봉 커버는 상기 마개상에서 제거 또는 교체 가능하다. 바람직하게는, 상기 밀봉 커버는 상기 디스펜싱 오리프스와 맞물려서 상기 디스펜싱 오리프스를 밀봉하는 환형 실링 구조를 포함한다.
바람직하게는, 상기 환형 밀봉 구조는 상기 밀봉 커버의 상부벽 내면에 매달린다.
바람직하게는, 상기 마개는 상기 용기 목에 접하여 밀봉을 제공하는 밀봉 부재를 포함하며, 다음 수학식에 따라 설계된다
G ≥ H + I + J + K + L
여기서,
(i) G는 상기 밀봉 부재가 상기 용기의 목과 효과적으로 접촉할 수 있는 거리이고, 제거 동작시 마개의 회전의 정도로 표현되는 길이이다;
(ii) H는 상기 마개가 상기 용기에 충분히 적용되었을 때의 용기 목의 맞물림면과 탭들의 맞물림면 사이의 거리이고, 회전의 정도로 표현된다;
(iii) I는 상기 마개를 제거하는 과정에서 상기 개봉 여부 식별 밴드의 압축량이고, 회전의 정도로 표현된다;
(iv) J는 상기 마개를 제거하는 과정에서 작용하는 응력(stress)하에서 상기 개봉 여부 식별 밴드(110)를 마개 스커트(104)에 연결하는 상기 파열성 리브들 및상기 스커트에서 발생하는 신장(stretch)량을 나타내고, 회전의 정도로 표현된다;
(v) K는 상기 용기 목과 상기 마개의 측정 규격에 의해 허락되는 공차와 같은 거리이고, 회전의 정도로 표현된다; 그리고
(vi) L는 마개와 용기 목 사이의 밀봉이 소실되기 전에 상기 개봉 여부 식별 수단이 작동되도록 하기 위해서 상기 마개와 상기 목의 조합에서 요구되는 안전 마진(margin of safety)을 위해 요구되는 거리이고, 회전의 정도로 표현된다.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한 다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용기의 디스펜싱 끝단을 보여주는 도면으로써, 용기의 목이 개봉여부 식별 부재를 포함하는 것을 보여준다.
도 2는 도 1에 도시된 용기의 디스펜싱 끝단을 보여주는 도면으로써, 용기의 목에 개봉여부 식별 부재의 다른 실시예를 보여준다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개봉여부 식별 마개의 횡단면도.
도 4는 용기의 목에 위치하는 개봉여부 식별 마개의 횡단면도이다.
도 5는 도 1에서 도시된 용기의 목에 위치한 돌기의 확대도이다.
도 6은 도 1에서 도시된 용기 목을 W - W' 면으로 절단한 횡단면도.
도 7은 본 발명의 일측면에 따른 개봉여부 식별 밴드의 바람직한 실시예를 보여주는 확대도이다.
도 7a는 도 2에서 도시된 개봉여부 마개를 형성하기 위한 몰드 어셈블리 장치를 보여주는 도면이다.
도 7B는 마개의 스커트 및 개봉여부 식별 밴드의 하부의 형성을 보여주는 도 7a에 도시된 몰드 에셈블리 장치를 보여주는 확대도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용기의 목에 위치한 개봉여부 식별 마개의 횡단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 개봉여부 식별 마개의 횡단면도로써, 및 용기의 내용물에 첨가제를 디스펜싱하기 위한 디스펜싱 배치를 포함한다.
도 10은 도 9에 도시된 개봉여부 식별 마개의 또다른 실시예이다.
도 11은 도 9에 도시된 개봉여부 식별 마개의 또다른 실시예이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 용기의 목에서의 개봉여부 식별 마개의 횡단면도이다.
도 13은 개봉여부 식별 커버를 더 포함하는 도 12에 도시된 개봉여부 식별 디스펜싱 마개의 또 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 개봉여부 식별 디스펜싱 마개의 평면도이다.
도 15는 디스펜싱 마개 및 커버의 디스펜싱부의 또 다른 실시예를 보여주는 횡단면도이다.
도 16은 도 12에 도시된 마개를 형성하기 위한 몰드 어셈블리 장치를 보여주는 도면이다.
도 17은 개봉여부 식별 마개 및 커버의 또 다른 실시예를 보여주는 횡단면도이다.
도 18은 용기 마개의 디스펜싱 오리피스에 끼워지는 오리피스 장치 및 관련된 커버의 횡단면도이다.
도 19 내지 도 24는 종래의 개봉여부 식별 마개를 보여주는 도면이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 개봉여부 식별 마개의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 26은 종래의 개봉여부 식별 마개를 보여주는 도면이다.
도 27 내지 도 33은 본 발명의 또 다른 측면에 따른 개봉여부 식별 마개 ㅁ치 이를 제조하기 위한 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 34 내지 도 36은 본 발명의 다양한 측면을 포함하는 용기 마개의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 37, 도 38 및 도 38a는 물품을 마개 용기 내에 담을 수 있도록 하는 그릇 또는 컵을 결합한 개봉여부 식별 마개의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 1은 용기의 목(10)을 도시하고 있다. 일반적으로, 상기 용기는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 적절한 물질로 블로우 몰딩된(blow-moulded) 용기이다. 하지만, 본 발명은 다양한 물질로 된 여러 형태의 용기들에 적용될 수 있다. 목(10)은 외면(14)상에 형성된 헬리컬 나사산부(12)를 포함한다. 일반적으로, 나사산부(12)는 상기 목(10)상에 일체로 형성되어 있다. 나사산부(12)는, 개봉 여부 식별 마개의 스커트의 내면 상에 대응 형성되는 헬리컬 나사산부와 맞물리기에 적합 하도록 형성된다.
목(10)은, 상기 나사산부 아래에 위치하고 외면(14)으로부터 외측으로 방사상으로 연장된 링 형상의 개봉 여부 식별 비드(16)을 포함한다. 바람직하게, 상기 개봉 여부 식별 비드(16)는 목(10)의 외면(16)상에 성형된다. 목(10)의 주면에 위치하며 분리 이격된 한 개 이상의 돌출부들(18)이 비드(16)에서 하측으로 연장되어 있다. 일 예로, 용기 목(10)은 실질적으로 일정하게 이격된 네 개의 돌출부들(18)을 구비한다. 상기 돌출부들(18)은 마개의 개봉 여부 식별 밴드 상의 탭들과 맞물리고 마개의 스커트로부터 밴드를 끊어내는 작업이 용이하도록 형성된다.
도 3은 도 1에 도시된 용기 목(10)에 끼워지도록 형성된 개봉 여부 식별 마개(100)의 단면도로써, 용기(10)에 끼워지기 전의 마개(100)가 도시되어 있다. 일반적으로, 상기 마개는 일편 성형된 구조물이다. 마개(100)는 상부벽(102)과 하방 연장된 스커트(104)를 포함한다. 상기 마개 스커트(104)는 그 내면(108)상에 위치된 헬리컬 나사산부(106)을 포함하여 용기의 목(10)의 외면(14)상에 형성된 나사산부(12)과 대응하여 맞물리도록 형성된다. 상기 마개는 마개의 스커트로부터 하측으로 연장된 개봉 여부 식별 밴드(110)를 더 포함한다. 개봉 여부 식별 밴드(110)는, 슬롯들(118)에 의해 둘레방향으로 분리 이격된 일련의 리브(rib)들(116)에 의해 형성된 파열성 구간(114)에 의해 스커트(104)의 하면(112)과 연결된다. 리브들(116)의 단면은 마개의 조작 및/또는 마개를 용기 목에 끼움 동작 중 전달될 수 있는 일반적인 힘들을 견디기에 충분한 강도를 제공한다. 상기 개봉 여부 식별 밴드는 분리 이격된 일련의 탭들(122)이 연장된 환형벽(120)을 구비한다. 탭들(122)은 힌지선(123)을 따라 환형벽(120)의 하면과 연결된다. 초기에, 탭들(122)은 환형벽(120)에 대해 둔각으로 방사상 내측으로 연장되어, 금형으로부터의 제거를 용이하게 한다. 마개의 성형에 이어, 탭들(122)은 환형벽(120)에 대해 직각 혹은 예각으로 이동된다. 각 탭은, 용기로부터 마개를 제거하는 동안 용기의 목(10)상에 형성된 돌출부(18)와 맞물리도록 형성된 맞물림면(124)를 포함한다.
환형의 밀봉 부재(130)가 마개의 상부벽(102)의 내면으로부터 하측으로 연장형성된다. 밀봉 부재(130)는, 상기 용기의 목 내벽에 끼워져 용기를 밀봉하도록 구성되고 둘레방향으로 연장형성된 정점부(132)를 포함한다. 목(10)의 외면(14) 및/ 또는 상면(15)과 맞물리는 보조 밀봉 부재(134)가 벽(108)으로부터 내측으로 상부벽(102)에서 하측으로 연장 형성된다.
이하, 돌출부(18)의 설계에 대해 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 5는 Z1-Z2사이의 도1의 평면 Y-Y로 잘라진 단면도로서 돌출부(18)의 측면을 도시하고 있으며, 도 6은 도 1의 평면 W-W로 잘라진 목의 단면도로서 상기 목 외주면에서의 돌출부들(18)의 바람직한 위치를 도시하고 있다. 용기의 목에서의 마개 제거시, 상기 마개는 도 6의 화살표 X로 나타난 것과 같이 반시계 방향으로 회전된다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 돌출부(18)들은 개봉 여부 식별 비드(16) 아래의 목 외면에 성형된다. 각 돌출부는 일련의 면들(18a, 18b 및 18c)을 포함한다. 면(18a)의 치수(dimension) J는 개봉 여부 식별 비드(16)가 용기 목의 외측을 넘어서 돌출된 거리와 같거나 작다. 면(18a)은 마개(100) 상의 탭들(122)과 상호작용하도록 설계되어, 상기 경사진 맞물림면(18a)은 마개가 회전함에 따라 탭(122)의 맞물림면(124)과 맞물리게 된다. 마개가 더 회전하면 탭(120)은 경사진 면(18a)에 따라 하측으로 이동되어, 파열성 리브들(116)에 응력을 가해 상기 리브들(116)의 분리를 용이하게 한다. 따라서, 스커트(104)의 하측 가장자리와 개봉 여부 식별 밴드(110)사이의 식별가능한 틈을 개방함으로써 개봉 식별 작업이 일찍 수행되도록 촉진한다.
도 2는 한 면(18a)이 상기 개봉 여부 식별 비드(16)의 하면 평면에 대해 가변 각을 갖는 부분(18a')을 포함하는 다른 실시예를 도시하고 있다. 일 실시예로 서, 상기 면은, 비드의 하면에 대해 완만히 증가하는 각을 제공하는 초기 만곡 구간을 갖는다. 이것은 파열성 리브들(116)을 점진적으로 잡아당기고 약화시켜, 상기 개봉 여부 식별 밴드(110)상의 탭(122)의 맞물림면(124)이 상기 면의 보다 가파르게 경사진 구간에 도달할 때 파열성 리브들(116)을 이미 충분히 약화시키고, 상기 마개를 더 회전시켜 맞물림면(124)을 면(18m)의 아래로 위치시킴으로써 파열성 리브들의 파열을 촉진시킨다. 다른 실시예(미도시)에서, 면(18a)은 개봉 여부 식별 비드(16)에 대해 점진적으로 증가하는 각을 갖는 분리된 두 개 이상의 평면들을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 개봉 여부 식별 비드(16)의 하면 평면에 대해 증가하는 각을 갖는 하나 이상의 면들에 이어, 상기 면(18a)은 개봉 여부 식별 비드(16)의 하면의 평면에 대해 초기의 면 각을 갖는다.
도 4는 용기 목(10)의 외벽과의 밀봉 맞물림 시 사용되는 밀봉 부재를 도시하고 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 용기 개봉 여부 식별 비드(16)의 밑면과 돌출면(18m)간 거리와 돌출면(18a)의 점진적으로 경사진 부분(18a')의 크기와 위치는 다음의 사항들을 고려하여 설계되었다.
i) 상기 거리는, 상기 마개가 용기에 완전히 끼워졌을 때 개봉 여부 식별 밴드(110)의 맞물림면들(124)과 개봉 여부 식별 비드(16)의 밑면간 틈을 나타낸다. 맞물림면들(124)과 돌출면(18a)의 점진적으로 경사진 부분(18a')의 상대적인 위치를 고려하여, 맞물림면들(124)이 돌출 면의 보다 가파르게 경사진 구간에 접촉하기 전에 점진적으로 경사진 부분(18a')에 먼저 접촉하게 된다. 그리고,
ii) 상기 거리는 파열성 리브들(116)이 부러지기 전, 축방향으로 변형되는 거리이다.
상기 마개가 용기에 완전히 끼워졌을 때의 돌출부들(18)에 대한 마개 개봉 여부 식별 밴드(110)의 어떤 부분의 상대적인 위치를 특정 용기가 미리 결정할 수 있다.
파열성 리브들(116)중 하나 이상을 선택적으로 약하게 설계함으로써, 첫번째 파열성 리브들을 초기에 잡아당기고 절단하는데 필요한 힘을 줄일 수 있다. 마개 제거시 어떤 리브들이 처음으로 돌출부들(18)로 전진할지 결정함에 따라, 약화된 파열성 리브들이, 돌출면(18a)을 따라 하방으로 밀려 당겨질 첫번째 리브들이 되도록 위치될 수 있다.
면(18b)의 치수(dimension) K는 개봉 여부 식별 밴드(110)의 맞물림부분들(122) 사이 공간(122c)의 폭을 적어도 초과하여 탭들(122)의 자유단들(126)이 돌출부(18)의 가장자리(18m) 아래에서 유지될 것이다. 그에 따라, 분리된 개봉 여부 식별 밴드(110)과 마개 스커트(104)사이에 더욱 분명한 틈이 형성된다.
상기 용기의 목에 마개가 끼워지는 초기에 방해를 최소화하고 탭들(122)이 돌출부위로 쉽게 통과할 수 있도록 하기 위해, 면(18c)은 경사진 면을 갖는다. 상기 마개는 회전에 의해서 보다는 축 방향 이동에 의해 (예를들어, 다수의 나사산을 이용함으로써) 끼워지도록 설계될 수 있다.
도 7은 용기에 끼우기 전 개봉 여부 식별 밴드(110)의 바람직한 실시예의 부분 사시 단면도이다. 상기 개봉 여부 식별 밴드(110)는 파열성 구간을 형성하는 일 련의 리브들(116)에 의해 상기 마개(미도시)의 스커트의 하면에 매달린다. 상기 밴드는 환형벽(120)과, 상기 환형벽의 내면에 연결되고 둘레방향으로 이격된 다수개의 탭들(122)을 포함한다. 탭들(122)은 힌지 구간(123)에 의해 환형벽(118)의 하면에서 연장되어 맞물림면(124)을 포함하는 자유단에서 끝난다. 초기에, 탭들(122)은 환형벽(120)에 대해 둔각으로 방사상 내측으로 연장되고 힌지선(123)을 따라 내측으로 연속적으로 절곡된다.
일 실시예(미도시)에서, 탭들(122)의 맞물림면들(124)은 돌출부들(18)의 경사진 면들(18a)에 대응하는 각을 가짐에 따라, 맞물림면들(124)이 보다 넓은 부분에 걸쳐 면들(18a)과 접촉할 수 있다. 이것은 면들(124), (124a)의 교차점이 말려 올라가는 것과 접히는 것을 방지하여, 경사진 면들(18a)을 따라 하측으로 맞물림면(124a)을 향하게 한다.
바람직하게, 하나 이상의 구멍들(128)이 힌지선(123)을 따라 구비되어 채움 과정동안 흘린 제품의 배출을 허용한다.
폭 R과 깊이 S를 갖는 요입부들(122a)이 각 탭(122)사이에 구비된다. 바람직하게, 깊이'S'는 용기에 마개를 끼우는 동안에 요입부(122a)의 바닥면들(122e)에서 연장된 선을 따른 밴드의 연속적인 환형 부분에 존재하는 후프의 강도를 요입부(122a)의 바닥면들(122e)의 선을 따른 절곡을 가능하게 하는 정도로 충분히 감소시킬 정도의 깊이를 갖는다. 따라서, 용기에 마개가 쉽게 끼워진다.
바람직하게, 요입부(122a)의 깊이 'S'는 도 1의 점선 W 및 점선 X간 거리보다 더 크게 형성되어, 적어도 경사진 맞물림면들(18a)에 근접했을 경우, 탭들(122) 의 자유단(124)이 상기 용기 목에 근접한 영역에 머물게 하고 상기 마개 맞물림면(124a)의 자유단이 경사진 맞물림면들(18a)에 맞물리도록 한다. 제거를 위한 회전이 계속됨에 따라 상기 맞물림면들(124a)의 자유단은 경사진 맞물림면(18a)을 따라 하방으로 이동됨으로써 상기 파열성 리브들(116)에 축 방향 응력을 유도한다. 그에 따라, 상기 리브들 중 하나 이상을 부러뜨리고 마개(100)로부터의 개봉 여부 식별 밴드(110)의 분리를 일찍 촉진한다. 요입부(122a)의 바닥면들(122e)에서 연장된 선을 따른 개봉 여부 식별 밴드(110)의 맞물림 부분들(122)의 연속적 환형부는 맞물림면(124a)의 위치를 유지시킴으로써 상기 맞물림면들(124a)과 경사진 맞물림면들(18a)간 접촉 효과를 증가시킨다.
용기에 마개를 끼울 때, 개봉 여부 식별 비드(16)의 경사진 상부 어깨부는 상기 밴드(110)의 개봉 여부 식별 비드 맞물림부(122)를 개봉 여부 식별 밴드(110)의 내벽으로 밀어, 상기 개봉 여부 식별 밴드(110)의 맞물림부들이 돌출부들(18)위를 지날 수 있다. 또한, 돌출부(18)의 경사진 면들(18c)은 맞물림 부분들의 상측 영역들의 자유단들을 개봉 여부 식별 밴드(110)의 내벽으로 밀어, 상기 개봉 여부 식별 밴드(110)의 맞물림 부분들이 돌출부들(18)위를 지날 수 있다.
상기 마개 개봉 여부 식별 밴드의 다른 예에 있어서, 위치 요입부들로 언급된 적어도 4개의 요입부들(122a)은 치수 R이 커질 수 있으며, 상기 용기의 목(neck)쪽으로 충분히 근접하는 경우 각 위치 요입부의 중심점은 대략 같은 수의 돌출부들(18)(본 예에서는 4개의 돌출부들(18)이 구비됨)의 각 중심과 대략 근접하게 위치하게 되어 맞물림면들(124)은 상기 돌출부들(18)의 적어도 일면들(18b)의 어느 한 측으로부터 소정 간극(clearance) 떨어진다. 본 예에서, 적어도 4개의 다른 요입부들(122a)은 상기 위치 요입부들보다 작은 크기의 치수 R을 가지며, 이상적으로는 상기 다른 요입부들(122a)의 치수 R은 상기 돌출부들(18)의 표면(18b)에 인접한 저면(18m)의 상기 부분의 길이보다 작다. 마개 제거 회전시, 상기 맞물림면들(124)은 상기 돌출부들(18)과 접촉하며 상기 표면들(18a)을 따라 하방으로 힘을 받는다. 따라서, 순차적인 축 방향 응력이 인가되어 파열성 리브들(116)의 대부분 또는 전부가 실질적으로 또는 완전히 절단되어 개봉 여수 식별 밴드(110)를 상기 돌출부들(18)의 저면(18m)의 아래로 이동시킨다. 상기 위치 요입부들외의 상기 요입부들(122a)은 적은 치수 'R'을 가지므로 상기 돌출부들(18)의 표면(18b)와 인접한 상기 저면(18m)의 상기 부분들 아래로 통과할 것이다. 따라서, 상기 순차적인 축 방향 응력은 계속 가해져서 상기 파열성 리브들(116)을 실질적으로 절단하고 상기 개봉 여수 식별 밴드(110)를 마개(100)에서 분리하게 되어, 용기의 개봉이 빠르고 눈에 띄게 동 시간대에 확인될 수 있다.
도 28을 참조하면, 용기의 목과 마개의 부분 단면이 도시되어 있다. 상기 용기의 목은 개봉 여부 식별 비드(tamper bead)(16)를 포함하며, 상기 개봉 여부 식별 비드(16)은 평평한 저면을 갖는다. 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 마개는 하기 수학식에 따라 설계되었다:
A ≥ B + C + D + E + F
여기서,
(i) A는 상기 밀봉 부재가 상기 용기의 목의 내벽 또는 외벽(미도시)에 접하 여 밀봉을 제공할 수 있는 길이이다;
(ii) B는 상기 마개가 상기 용기에 충분히 적용되었을 때의 개봉 여부 식별 비드(16)의 맞물림면(61)과 탭들(122)의 맞물림면(124) 사이의 거리이다;
(iii) C는 상기 마개를 제거하는 과정에서 상기 개봉 여부 식별 밴드 탭들(122)에서 발생하는 압축의 양을 나타낸다;
(iv) D는 상기 마개를 제거하는 과정에서의 응력하에서 상기 개봉 여부 식별 밴드(110)와 마개 스커트(104)를 연결하는 상기 파열성 리브들(16)과 스커트에서 발생하는 신장(stretch)량을 나타낸다.
(v) E는 용기 목(neck)(10)과 마개(100)의 측정 규격에 의해 허락되는 공차와 같은 거리이다; 그리고
(vi) F는 마개와 용기 목 사이의 밀봉이 소실되기 전에 상기 개봉 여부 식별 수단이 작동되도록 하기 위해서 특정 마개와 목의 조합에서 요구되는 안전 마진(margin of safety)을 위한 거리이다.
상기 수학식의 변량의 치수 단위는 상기 마개의 제거 회동의 정도로 측정된다. 상기 대체 수학식은 도 1 및 2에 도시된 형태의 돌출부들(18)을 사용하는 개봉-확인 마개 시스템들에서 유용하다.
상기 언급된 본 발명의 다양한 특징들은 상기 몰드 설비와 미국 특허 제 6,551,093 및 6,640,988(Taha)에 개시된 방법을 이용하여 상기 용기 마개를 제조하도록 설계될 수 있다. 상기 개시된 발명은 본 발명의 명세서에 포함된다. 도 7에 도시된 일 변형예에 따르면, 개봉 여부 식별 밴드(110)의 내측벽에서 평행하게 연 장된 선 A1과 상기 개봉 여부 식별 밴드의 환형 맞물림부(122)의 내측벽에서 평행하게 연장된 선 A2 사이의 각도가 0도 보다는 크고 45도 보다는 작도록, 바랍직하게는 약 30도가 되도록 상기 개봉 여부 식별 밴드(110)의 맞물리는 부분이 성형될 수 있다.
도 6은 개봉 여부 식별 비드(16)(환형 파선으로 도시) 아래의 경사진 돌출부들(18)의 바람직한 위치를 보여주는 용기 목(10)의 섹션도이다. 상기 용기 목을 형성하기 위한 제조 방법 및 몰드 어셈블리는 다음과 같다.
선 V-V는 두 몰드부들을 구획하는 선이다. 도 1의 선 V1-V1으로 도시한 바와 같이, 돌출부들(18-2, 18-4))내의 경사진 표면들(18a)이 적어도 몰드부들 Q3, Q1내에서 각각 형성되도록 상기 몰드 구획선은 표면(18a)와 표면(18b) 또는 표면(18b)와 표면(18c) 사이의 경계에 의해 가리켜지는 경로를 따르는 것이 유리할 것이다. 도 6의 "F"에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부들의 선단부와 상기 목의 벽면 사이의 각도는 90도 이하인 것이 바람직하다.
두 편 몰드(two-piece mould)에서, 상기 목과 돌출부들(18)을 형성하는 용기 몰드의 일 부분을 따라 90도에서 270도 (3시에서 9시)까지는 직선이고 0도에서 12시가 되는 분할 선을 사용하여 섹션을 취하면, 쿼드런트들 Q1 및 Q2은 몰드의 제1 이등분편내이고 쿼드런트들 Q3 및 Q4은 몰드의 제2 이등분편에 속하도록 상기 섹션은 4개의 동일한 쿼드런트(quadrant)로 분할된다. 여기서, Q1 은 270도와 360도 사이에 위치하며, Q2 는 0도와 90도 사이에 위치하며, Q3 는 90도와 180도 사이에 위치하며, Q4 는 180도와 270도 사이에 위치한다. 쿼드런트들 Q1 및 Q3, 또는 쿼드런트들 Q1 및 Q3과 쿼드런트들 Q2 및 Q4의 접합부에서만 표면들(18a)이 90도 이하인 각도 'F'로 형성될 수 있다.
270도에서 약 359도 사이의 쿼드런트 Q1내에서 표면(18a)이 형성되도록 성형된 돌출부들(18)은 359도(359와 360도 사이의 차이는 표면들(18a)과의 간섭없이 몰드가 개폐되어 성형물을 인출(draw)할 수 있는 허용공차를 의미한다)보다 작은 각도 범위에 있어서 90도에서 1도 만큼 줄어드는 각 F로 형성된 표면들을 가질 수 있다. 이는 179도부터의 쿼드런트 Q3내에서도 유사하게 적용된다.
각 F를 90도보다 작게함으로써 마개 제거를 위한 회전시, 표면(18a)와 접촉하는 맞물림부들(122)의 자유단들(124, 124a)은 표면들(18a)를 거쳐 내측으로 목 벽(14)쪽으로 가압되고 표면들(18a) 및 용기 목 벽(14)과 밀착되어 표면(18a)을 따라 아래쪽으로 계속 이동가능하다.
그러나, 만약 표면들(18a)이 몰드의 쿼드런트들 Q2, Q4내에서(또는 쿼드런트들 1, 3과의 접합부) 형성되도록 돌출부들(18)이 성형되는 경우, 포면들(18a)은 90도보다 큰 각 'F'를 갖게 된다. 이 경우, 마개 제거를 위한 회전시 맞물림부들(122)의 자유단들(124, 124a)이 용기의 벽(14)에서 멀어지게 되고 돌출부(18)을 지나치게 하는 결과를 초래한다.
상기 몰드 분할선은 하나 또는 두 개의 돌출부들(18)을 형성하기 위해 일탈 될 수 있고(즉, 상기 몰드 분할선은 하나의 이등분 몰드편이 다른 이등분 몰드편과 대칭이 되는 중심선으로부터 벗어날 수 있다), 이에 따라 하나의 이등분 몰드편이 상기 미러 이미지 분할선을 가로질러 통상 상기 다른(제2) 이등분 몰드편이 위치하는 공간으로 돌출될 수 있으며 상기 제2 이등분 몰드편은 이러한 돌출부를 수용하기 위해 대응하는 형상을 갖을 것이다.
일반적으로 많이 사용되는 단일 나사선 마개를 용기로부터 분리하는 과정에 있어서, 용기와 마개의 서로 맞물리는 나사선들 사이의 치수공차가 처음에는 어느정도 차이가 나므로 약 90도의 최초 마개 제거 회전으로는 마개가 제거 방향으로 들어올려지지 않는다.
본 발명의 일 예에 따르면, 바람직하게는, 용기 목은 등 간격의 또는 실질적으로 등 간격인 4개의 돌출부들(18)을 포함하여 약 90도에서 120도의 최초 마개 제거 회전시 맞물림부들의 대부분의 자유단들(124, 124a)이 상기 돌출부들과 접촉하며 표면들(18a)을 따라 하측으로 가압 되어 축 방향 응력이 작용 되므로 실질적으로 또는 완전히 파열성 브리지들 대부분을 절단되고, 이에 따라 개봉 여부 식별 밴드(110)가 돌출부(18)의 저면(18m) 아래로 이동된다. 따라서, 마개의 개봉이 빠르고 보다 가시적인 방법으로 확인될 수 있다.
본 발명의 다른 예에 따르면, 바람직하게는, 용기 목은 쿼드런트들 Q1, Q3내에 위치하는 둘 이상의 돌출부들(18)을 포함하여, 모든 돌출부들(18)이 90도보다 작은 각도 'F'를 갖거나 실질적으로 동일한 간격으로 배치되어, 약 90도의 최초 마개 제거 회전시 맞물림부들의 대부분의 자유단들(124, 124a)이 상기 돌출부들과 접촉하며 표면들(18a)을 따라 하측으로 가압 되어 파열성 브리지들 대부분이 절단되며, 이에 따라 개봉 여부 식별 밴드(110)가 돌출부(18)의 저면(18m) 아래로 이동된다. 따라서, 마개의 개봉이 빠르고 보다 가시적인 방법으로 확인될 수 있다.
도 1에 도시된 분할선 V1-V1은 경사진 돌출부들을 형성할 수 있는 범위내에서 변경될 수 있다.
상기 용기 몰드는 두 개 이상의 세그먼트들을 가지는 확장 캐버티 타입일 수 있다. 이 경우, 상기 각각의 세그먼트에서 적어도 하나 이상의 돌출부(18)이 형성 된다.
도 4에 도시된 마개(100)의 성형을 도 7a를 참조하여 이하 설명한다. 보어 실(bore seal, 130)의 형상에 따라, 코어(4)는 화살표 방향으로 이동하여 내측의 보어 실(130)을 해제시킨다. 그러나, 상기 보어 실(130)의 형상에 따라, 상기 코어(4)의 이동이 불필요할 수도 있다. 또한, 외측 코어 슬리브는 동일한 방향으로 이동하여 개봉 여부 식별 밴드(110)의 외측을 해제시킨다. 스트리퍼 링(stripper ring, 22), 이젝터 슬리브(ejector sleeve, 5), 및 내부 코어(6)는 반대 방향으로 움직인다. 이러한 이동이 끝나는 시점에, 마개(100)로부터 나사산 코어(thread core, 3)가 벗겨져 있으며, 보어 실(130)도 상기 나사산 코어(3)로부터 완전히 벗어나 있게 된다. 내부 배럴(42) 또한 코어(4)의 전면에서 떨어진다. 여기서, 내부 코어(6)와 스트리퍼(21)은 구속된다. 그리고 난후, 이젝터 슬리브(5)가 더 밀어 넣 어짐으로써, 내부 배럴(42)이 내부 코어(6)와 떨어지게 되고 개봉 여부 식별 링(110)의 외측이 스트리퍼 링(22)의 외측으로 밀쳐진다. 코어(4)가 내부 배럴(42)과 완전히 분리됨에 따라, 언더컷(undercut, 44)은 내부 코어(6)상으로 자유로이 통과한다.
도 8 내지 11은 본 발명의 또 다른 측면을 도시한 도면들이다. 도시된 본 발명의 다른 측면에 따르면, 용기 마개는 내부에 수용된 하나 또는 둘 이상의 첨가물을 마개와 결합된 용기 내부로 분배하는 디스펜싱(dispensing) 수단을 포함하며, 또한, 상기 용기 마개는 바람직하게는 개봉 여부 식별 수단을 포함한다. 이러한 디스펜싱 장치에 의하여, 사용자가 첨가물을 사용하기 전까지 상기 첨가물을 외부 대기와 용기의 내용물로부터 분리하여 보관할 수 있는 이점 등이 제공한다.
도 8은 지름 P의 원형 개구부(22)가 형성된 상부 벽(20)을 포함하는 마개(100)를 도시한다. 상기 개구부(22) 주변으로 하나 이상의 환형 리브들(24)이 형성되어 있다. 상기 마개(100)는 디펜딩 스커트(depending skirt, 30)를 포함하며, 상기 디펜딩 스커트에는 용기 목(60) 외면에 형성된 헬리컬 나사산들(66)과 대응되는 헬리컬 나사산들(32)이 형성되어 상기 마개를 용기 목에 대하여 결합 및 결합해제할 수 있다.
도 9는 도8에 도시된 마개(100)의 상부벽(20) 개구부(22)에 플런저 하우징(200)이 삽입된 경우를 도시한다. 본 실시예에서 도시된 플런저 하우징(200)은 별도의 부품으로서 제공되었지만, 상기 플런저 하우징(200)은 상기 마개(100)에 일체로 형성될 수도 있다. 도시된 실시예에 따르면, 상기 플런저 하우징(200)은 방사상 으로 연장된 한 쌍의 플랜지들(flange, 210, 212)을 포함하며, 상기 한 쌍의 플랜지들(210, 212)은 상기 하우징(200)을 상기 마개의 상부벽(20)의 개구부 내부로 위치시키고 그 위치를 유지시키는데 사용된다. 플런저 하우징(200)은 상부벽(20) 내부의 정 위치에 밀착된다. 하측 플랜지(210)은 상기 플런저 하우징이 개구부(22)내로 용이하게 삽입되도록 경사 면(214)이 형성되어 있으며, 이러한 플랜지(210)를 이용하여 상기 하우징(200)은 상부 벽(20) 내부의 정 위치에 밀착된다. 상부 플랜지(212)는 하부 플랜지(210)보다 큰 지름을 갖도록 형성될 수 있다. 플런저 하우징(200)은 방사상의 플랜지들(210, 212) 사이에 지름이 R인 외벽(220)을 포함하며, 상기 외벽(220)은 상부벽(20)의 개구부에 형성된 환형 리브들(24)과 밀봉 접촉한다.
플런저 하우징(200)은 플런저(240)을 수용하기 위해 보어(232)가 형성되는 내벽(230)을 포함한다. 보어(232)는 플런저(240)의 외벽(242)과 밀봉 접촉하는 한 쌍의 환형 리브들(234, 236)을 포함한다. 플런저 끝단 벽(221)에 가장 가까운 환형 리브(225)를 변형시키면서 플런저 끝단 벽을 아래로 이동시키기에 충분한 힘이 화살표 Q 방향으로 작용하기 전까지는, 플런저(240)는 상기 환형 리브들(234, 236)에 의해 무작동 위치(non-actuated position, 도 9 참조)에 고정된다.
플런저 하우징(200)은 그 개방된 끝단을 덮고 밀봉하는 밀봉 부재(250)가 부착된 환형 끝단 벽을 포함한다. 예를 들어, 상기 밀봉 부재는 알루미늄 호일(foil), 플라스틱, 또는 그외 적당한 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
도시되지 않은 다른 실시예에 따르면, 밀봉 부재(250)는 플런저 하우징(200) 과 일체로 형성될 수 있으며, 약한 선형으로 형성되어 플런저(240)가 화살표 'Q' 방향으로 충분히 움직인 경우 쉽게 부서질 수 있다.
도 10을 참조하면, 점선을 사용하여 첨가물(260)을 도시하였다. 예를 들어, 상기 첨가물(260)은 하나 이상의 캡슐 또는 알약, 가루, 또는 액상 형태일 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가물은 비타민, 다이어트 보조제, 약초 제품, 알코올 음료 또는 스피릿(spirit), 앙념(condiment), 감미료(sweetener) 또는 향신료(flavouring)를 포함할 수 있다. 상기 첨가물은 알루미늄 호일과 같은 패킹재를 사용하여 별도로 밀봉될 수 있다. 바람직하게는, 상기 첨가물은 상기 플런저 하우징, 내벽(230), 밀봉 부재(250), 및 플런저 액츄에이터 끝단 벽(221)에 의해 정의되는 공간의 대부분을 이용하여 저장된다.
첨가물(260)은 용기의 내용물(미도시)과 분리되어 저장되며, 플런저 하우징, 내벽(230), 외벽(208), 환형 밀봉 결합체(201, 201a), 밀봉 부재(250), 플런저 액츄에이터, 플런저 끝단 벽(221), 및 환형 밀봉 결합체(225)에 의하여 대기와의 접촉이 방지된다.
상기 첨가물이 별도의 패킹에 저장되는 경우, 상기 별도의 패킹의 일단 벽은 외벽(208)의 환형 가장자리까지 연장되며 상기 별도의 패킹은 밀봉 요소(250)의 일부분에서 보여지는 것과 같이 끝단 벽(207)에 부착되어 밀봉되거나 끝단 벽(207) 및 바로 인접한 외벽(208)에 밀봉되어서, 상기 별도의 패킹의 외측 가장자리들이 끝단 벽들(207)상에 고정된다. 따라서, 플런저(240)가 화살표 'Q' 방향으로 최대로 움직였을 때, 끝단 벽 또는 디스크(221)의 이동에 의해 첨가물의 구성물이 상기 별도의 패킹의 끝단을 통해서 용기의 내용물 안으로 밀어 넣어 질 수 있다.
끝단 벽(221)의 화살표 Q 방향 이동에 의해 액츄에이터(224)의 저면벽(227)이 플런저 하우징(200)의 상면벽(231)과 접촉할 때, 첨가물(260)이 플런저 하우징(200)에서 완전히 방출되도록 끝단 벽(221)과 플런저(240)의 상대적인 위치가 설계된다.
첨가물을 용기내로 방출한 후, 통상의 방법으로 마개(100)를 풀어서 용기로부터 제거할 수 있다. 그 후, 용기 내용물을 이용하면 된다.
도 10에 도시된 또 다른 실시예에 의하면, 플런저(240)의 몸체는 개방된 끝단을 갖도록 설계될 수 있다. 액츄에이터 디스크(224)가 커버 캡 또는 마개의 형태로 별도로 형성되어 있다. 나사산 또는 클립 수단(241)과 같은 알려진 수단을 플런저의 외벽 또는 내벽중 어느 하나에 형성된 대응하는 나사산 또는 클립 수단(228)에 결합시킴으로써, 상기 커버 캡 또는 마개는 상기 플런저 몸체에 부착될 수 있다. 플런저(240)의 외벽에 위치한 멈춤 수단(229)은 플런저 하우징(200)의 상부벽(231)과 접촉됨으로써 플런저가 화살표 'Q' 방향으로 이동하는 정도를 제한한다.
도시되지 않은 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 커버 캡(224)과 플런저 액츄에이터 실린더(226)는 별도로 형성되고 조립되어, 마개 제조분야 및 음료 마케팅 분야에 "푸시-풀 캡(push-pull cap)" 또는 "스포츠 캡(sports cap)"으로 널리 불리는 종래의 재밀봉 가능한(resealable) 분배 마개들과 유사하게 작동될 수도 있다.
첨가물을 용기 안으로 주입한 후 상기 커버 캡(224)이 제거되면, 용기의 내용물은 플런저 액츄에이터 실린더(226)의 개방된 끝단을 통해 외부로 유출될 수 있 어서 사용자가 쉽게 이용할 수 있다.
도 12 내지 15는 본 발명의 또 다른 측면을 도시한다. 도 12는 마개와 용기 목의 단면도이다. 마개(100)는 환형 스커트(104)가 형성된 상부벽(102)를 포함하며, 상기 스커트(104)는 용기의 목에 형성된 나사산들(12)과 대응하는 나사산들(106)를 포함한다. 선택적으로, 상기 마개는 환형 개봉 여부 식별 밴드(110)를 포함할 수 있다. 디스펜싱 수단 코어(208)는 마개(100)와 일체로 형성되어 상부벽(102)의 상면위로 연장되며, 복수의 디스펜싱 캡 승강 램프들(ramp, 209), 디스펜싱 캡 하강 램프들(201), 환형벽(207), 리텐션 구조(retention feature, 202), 및 벽(206)과 꼭지 기둥 지지대(203)을 갖는 꼭지 기둥(205)를 포함한다.
도 13은 원추형 디스펜싱 캡(300)과 개봉 여부 식별 커버(tamper-evident cover)(400)를 구비한 마개(100)에 대한 중심 단면도를 도시한다. 원추형 디스펜싱 캡(300)은 밀봉 부재(301)를 구비하고 있다. 디스펜싱 캡(300)의 외부표면에 형성된 복수개의 요입부(304)는 융기된 마디를 제공함으로써, 디스펜싱 캡(300)을 열림위치와 닫힘 위치 사이에서 회전시킬 때 손잡이 수단을 제공한다. 밀봉 부재(302)는 디스펜싱 캡이 열림 위치 또는 닫힘 위치로 움직이는 동안 환형 보조벽(207)과 밀봉상태로 접촉하여, 용기 내용물이 오리피스(orifice)(204)를 통해 벽(207)을 따라 누출되지 않도록 용기를 밀봉한다. 밀봉 부재(302)는 리텐션 구조(202)에 의해 그 움직임이 구속된다.
상승 램프 맞물림 부재(lifting ramp engagement feature)(도시되지 않음)는 상승 램프(209)와 맞물려서 디스펜싱 캡이 열림 방향으로 회전시 디스펜싱 캡(300) 을 열림 위치로 상승시키며, 환형 닫힘 램프 맞물림 부재는 디스펜싱 캡이 닫힘방향으로 회전시 닫힘 램프(201)와 연동하여 디스펜싱 캡을 닫힘 방향(C)으로 이동시킨다.
환형 오리피스(305)는 닫힘 방향으로 회전시 밀봉 부재(301)가 벽(206)에 밀봉상태로 맞물림으로써 용기 내용물을 대기로부터 밀폐할 수 있도록 꼭지 기둥(205)의 외경보다 더 작은 직경 'K'를 갖는다.
환형 베이스(base)(306)는 커버를 회전시키면 환형 베이스가 회전되도록 그 외벽에 형성된 소정 형상의 영역(도시되지 않음)이 커버(400)의 내벽(405)에 형성된 대응부분(도시되지 않음)과 맞물리도록 구성된다.
개봉 여부 식별 커버(400)는 환형 상부벽(403)을 구비하며, 그에 매달려 있는 환형 스커트(skirt)(405)에는 맞물림 부재(401)가 형성되어 있으며, 맞물림 부재(401)는 원형의 링 또는 하나 이상의 개별 부재로 구성될 수 있다. 상기 맞물림 부재 또는 부재들은 디스펜싱 캡(300)의 환형 베이스(306)의 상부 표면과 맞물림으로써, 커버를 환형 베이스위에 위치시킨다.
내벽(405)은 디스펜싱 캡(300)의 외벽(307)에 형성된 대응부분(도시되지 않음)과 연동하는 모양으로 형성된 영역을 구비하여 커버(400)가 디스펜싱 캡(300)과 맞물려 잠기게 한다. 도 15에 도시된 다른 실시예에 따르면, 커버(400)는 또한 환형 베이스(306) 및 하부벽(408)에 형성된 하나 이상의 연동 돌출부 및/또는 연동 요입부에 의해 디스펜싱 캡(300)과 함께 또는 디스펜싱 캡(300)과 맞물려 배치될 수 있다.
하나 이상의 파열성 브리지(bridge)(402)는 그에 매달려 있는 환형 또는 다른 개봉 여부 식별 밴드 또는 수단(도시되지 않음)을 구비하며, 상기 개봉표시 수단은 상부 벽(20)에 형성된 구성요소(13)(14)와 같은 대응 부재와 맞물린다.
내부벽(405)의 다른 실시예로서, 커버(400)는 개봉 여부 식별 부재가 동작한 후에 디스펜싱 캡(300)과 잠김 방식으로 맞물리도록 구성될 수 있다. 개봉 여부 식별 부재는 상부벽(403)으로부터 위치 맞물림 핀(fin)(407)(점선 및 음영부분)보다 더 멀리 매달릴 수 있으며, 위치 맞물림 핀(407)은 상부벽(403)에 매달려 있는 원통형 부재(406)(점선부분)의 내벽에 형성될 수 있다.
도 14는 상부벽 표면(11), 하강 램프(201), 꼭지 기둥 지지부(203), 오리피스(204), 꼭지 기둥(205), 및 상승 램프(209)를 포함하는 마개(100)의 평면도이다.
도 15는 개봉 여부 식별 수단(도시되지 않은 공지의 수단을 포함하는)이 벽(404)의 최하단부, 예를 들면 파열성 브리지(402)에서 분리된 이후의 디스펜싱 캡 맞물림 수단(308)(309)과 맞물리는 커버 맞물림 수단(409)(410)의 단면을 도시한다. 맞물림 수단 또는 맞물림 방식 잠김 수단은 디스펜싱 캡(300)이 닫힘 위치에서 열림 위치로 회전될 수 있도록 하며, 커버를 잡고 돌리면 닫힘 위치로 이동되도록 한다. 열림 위치로의 제1 회전동작은 커버(400)의 축 방향 회전 및/또는 디스펜싱 캡이 상승 램프(209)(도 12)와 맞물릴 때 일어나는 상승 운동에 의해 발생되며, 그동안 개봉 여부 식별 수단은 상부벽(102)(도 12)에 형성된 돌출부 및 요입부(도 13의 구성요소 13 및 14)와의 맞물림에 의해 구속되며, 이러한 과정에 의해 파열성 브리지(402)는 절단된다.
도 15는 또한 커버(400) 및 디스펜싱 캡(300)에 맞물리거나, 상기 구성요소들을 위치시키거나, 잠그는 맞물림 수단(412)의 다른 실시예를 도시한다. 상부벽(403)의 직경은, 상부벽(403)의 직경이 증가되어 매달림 오리피스 방향으로의 중력에 의해 용기 내용물을 쏟도록 패키지를 그 바닥면에 세우기 위해 더 많은 바닥면을 확보하도록 매달림 벽(404) 너머로 연장된다.
도 16은 더 적은 수의 부품으로 구성되며 따라서 제조비용이 적게 드는 다른 실시예에 따른 간략한 형태의 디스펜싱 마개의 부분 단면도이다.
마개(100)는 환형 디스펜싱 오리피스(22)를 구비한 디스펜싱 수단(20)을 포함한다. 환형 디스펜싱 오리피스(22)는 개봉 여부 식별 밀봉커버(40)에 형성된 환형 밀봉장치(42)와 연동함으로써 밀봉된다. 개봉 여부 식별 밀봉커버(40)는 디스펜싱 부분(20)의 형상과 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 개봉 여부 식별 밴드(110)의 위치와는 다른 지점에서 마개에 부착될 수 있다. 또한 개봉 여부 식별 밴드(110)는 디스펜싱 부분(20)에 위치될 수 있다.
개봉 여부 식별 밴드(110)를 개봉 여부 식별 밀봉커버의 벽에 부착시키는 파열성 영역(114)은 개봉 여부 식별 밀봉커버가 제거 회전시 절단된다. 개봉 여부 식별 밴드(110)는 맞물림 수단을 구비하여 제거 회전을 구속하며 파열성 브리지의 파손을 촉진한다.
개봉 여부 식별 밀봉커버(40)는 환형 맞물림 리지(ridge)(123)와 연동하여 개봉 여부 식별 밀봉커버(40)를 위치시키고 유지하는 환형 돌출부(47)에 의해 초기 열림 동작이 수행된 이후에 마개 몸체에 재부착될 수 있다.
마개(100)는 도 16에 도시된 바와 같은 몰드 조립체(mold assembly)를 이용하여 상부벽 환형 디스크 위의 마개 부분의 모양을 수정하여 공동(hollow)형 디스펜싱 부(120)를 형성하도록 함으로써 제조할 수 있다.
분배하고자 하는 내용물의 점성 및 입자의 크기에 따라 더 작거나 더 큰 디스펜싱 오리피스(22)를 구비하는 것이 바람직하다. 도 18은 디스펜싱부(20)와 잠김 방식으로 맞물리는 오리피스 장치(630)를 도시한다. 오리피스 장치는 참조번호 31, 32, 및 33에 의해 도시된 바와 같은 직경을 가진 환형 오리피스를 구비할 수 있다. 오리피스 장치는 환형 밀봉장치(542)와 연동하여 용기를 밀봉한다. 오리피스 장치(630)를 사용하면, 하나의 크기를 가진 마개만을 생산하여 다양한 분배요건을 충족시킬 수 있다는 장점이 있다. 이러한 구성으로 인해, 하나의 큰 진공형 마개 몰드(mould)를 제조함으로써 모든 오리피스 크기에 대응할 수 있게 되며, 이에 따라 제조비용도 줄일 수 있다.
또한, 상기와 같은 오리피스 장치(630)를 내용물 주입후에 부착함으로써, 고객이 한가지 크기의 마개만을 가지고 있으며 그보다 훨씬 작은 크기의 마개를 구비하고 있지 않고 있기 때문에 고객을 위해 다양한 크기를 가진 디스펜싱 오리피스를 구비한 디스펜싱 마개를 확보해야하는 필요를 줄일 수 있다.
도 17에 도시된 또 다른 실시예에 따르면, 마개는 회전방식으로 열리고 닫히지 않는다. 본 실시예에 따르면, 마개는 개봉 여부 식별 밀봉커버(540)를 제거 및/또는 교체함으로써 열고 닫을 수 있다. 밀봉커버(540)는 마개(100)의 디스펜싱 부(20)에서 환형 오리피스(22)와 맞물리는 환형 밀봉장치(542)를 구비한다. 개봉 여 부 식별 링(543)은 파열성 브리지(545)에 의해 커버벽(546)에 연결된다.
이하에서는 도 12 내지 도 15에 도시된 마개의 제조방법을 도 16을 참조하여 설명한다. 도 16은 디스펜싱 마개를 제조하기 위한 몰드 장치의 단면을 도시한다. 몰드장치는 판(1)에 부착되며 벽(30)의 하부 표면을 이루는 원형 스트리퍼(stripper) 링(1C), 파열성 리브(rib)(116), 및 개봉 여부 식별 밴드(2)의 일부를 포함한다. 상기 성형장치는 또한 판(2)에 부착되고 개봉 여부 식별 밴드(110)의 외벽 및 하부 표면의 일부를 이루는 외부 코아(core)(2C) 및 개봉 여부 식별 밴드 맞물림 수단(122)의 외벽을 포함한다. 상기 몰드 장치는 또한 판(3)(도시되지 않음)에 부착된 나사산을 구비한 환형 코아(3C), 판(4)(도시되지 않음)에 부착된 환형 코아(4C), 및 판(5)(도시되지 않음)에 부착된 환형 코아 또는 스트리퍼 슬리브(sleeve)(5C)를 더 포함한다.
환형 코아(6C)는 판(6)(도시되지 않음)에 부착된다. 환형 코아(6C)는 그 내부에 환형 공백(8) 및 냉각수를 환형 코아(6C)의 최상부 및 적어도 마개(100)의 상부벽(102) 위로 유도하는데 사용되는 공동형 튜브(7)를 구비한다. 마개(100)의 상부벽(11) 위에 위치하고 내벽을 이루는 환형 코아(6C)부분, 외부벽에 대응하는 모양으로 형성된 내벽을 포함하는 부재, 및 디스펜싱 코아 수단(208), 예를 들면, 상승 램프(209)의 내벽 표면을 이루는 부재는, 그에 대응하며 디스펜싱 캡(300)의 내부에 형성된 상승 램프 맞물림 수단(310)과 맞물리는 상부 또는 외부 표면에 평행하다.
몰드 장치는 다음과 같이 작동된다.
액화된 플라스틱은 소정 압력하에서 오리피스(502)를 통해 사출된다. 오리피스는 공백(V2)과 유체방식으로 연통되며, 공백(V2)은 몰드의 닫힘위치에서 도시된 바와 같이 성형부 캐비티 삽입부(9C)와 환형 코아(1C),(2C),(3C),(4C),(5C), 및 (6C)간의 상호작용에 의해 형성된다. 따라서, 공백(V2)은 디스펜싱 마개(100)를 생성하도록 원하는 모양으로 형성된다.
플라스틱이 공백(V2)안으로 사출된 후에는, 캐비티 삽입부(9C)를 통한 냉각수 순환채널(9W)로의 열전달, 환형 코아(6C)를 통한 냉각수 순환채널(8W)(이 냉각수 순환채널(8W)은 공동형 튜브(7)의 직경을 작게 하고 물순환 채널(8W)의 직경을 작게 함으로써, 또한 필요한 경우에는, 부가적인 냉각수단을 환형 외부 코아(2C)(도시되지 않음)를 통한 하나 이상의 냉각수 순환채널의 형태로 추가함으로써 환형리텐션(retention) 부재(202)까지 더 연장될 수 있음)로의 열전달에 의해 플라스틱의 응고가 일어난다.
판(6)과 판(1),(2),(3),(4),(5), 및 (9) 사이의 상대적인 운동에 의해, 판(6)은 C 방향으로 움직여서 환형 코아(6C)를 충분히 잡아당김으로써 적어도 환형 리텐션 수단(202)에 인접한 디스펜싱 코아수단(208) 내부에 거품(void)을 생성하며, 그럼으로써 몰드의 개방시 환형 리텐션 수단(202)이 비껴 들어갈 수 있는 공백을 제공한다.
판(9)가 O 방향으로 움직임에 따라 몰드는 9A 선에서 개방된다.
그러면, 판(1),(3),(5), 및 (6)은 O 방향으로 동일 평면상에서 움직이며, 판(2) 및 판(4)은 움직이지 않거나 적어도 판(1),(3),(5), 및 (6)에 대해서는 상대적 으로 움직이지 않는다. 상기 판들에 연결된 환형 코아간의 상대적인 운동은 밀봉부(40), 개봉 여부 식별 밴드(110), 및 개봉 여부 식별 맞물림 수단(122)이 비껴 들어갈 수 있는 빈 공간을 생성한다. 환형 코아(4C)의 C방향으로의 상대적인 운동은 공백(V1)을 폐쇄하며 밀봉부(40)에 인접한 비슷한 공백을 개방하며, 코아(C1)에 대해 상대적으로 비슷한 거리를 움직이는 환형 외부코아(2C)는 개봉 여부 식별 밴드(110) 및 개봉 여부 식별 밴드 맞물림수단(122)에 인접한 비슷한 공백을 개방한다.
그러면, 판(3)은 움직임을 멈추고 적어도 판(1) 및 판(5)은 O 방향으로 계속 운동하여 판(3)과 판(1)(5)간에 상대적인 운동을 유발시킨다. 이에 의해, 나사산을 구비한 코아(3C)는 마개(100)로부터 분리된다. 이제, 마개(100)는 코아(2C),(3C),(4C), 및 (6C)로부터 자유로우며, 스프리퍼 링(1C)에 의해서 지탱된다. 환형 코아 또는 스트리퍼 슬리브(5C)는 상부벽 원형디스크(20)의 하부표면(21)과의 접촉을 유지한다.
그러면, 판(1)은 움직임을 멈추고 판(5)은 O 방향으로 계속 운동하여, 코아(5)가 스트리퍼 링(1C)으로부터 성형된 마개를 사출하도록 한다.
판(5)은 움직임을 멈추고 마개가 몰드로부터 사출된다.
그러면, 몰드는 다음 사출행정을 위해 폐쇄된다.
몰드 설계에 있어서의 또 다른 개선사항에 대해서는 이하에서 설명한다.
거리 I는 환형 코아(3C),(4C),(5C), 및 (6C)를 수용하기 위해 사용가능한 총 공간이다. 빠른 행정속도로 동작하는 대형의 다중 캐비티 몰드에서는, 적어도 다음과 같은 이유 때문에 가능한 한 거리 I를 크게 형성하는 것이 매우 바람직하다.
큰 부피의 냉각수 흐름을 수용하여 성형된 부분을 신속하게 응고 및 사출시키고 그럼으로써 몰드가 주어진 시간에 좀 더 많은 부품을 생산하게 하기 위하여, 공동형 튜브(7) 및 물채널 공백(8W)이 충분한 직경을 가지도록 코아(6C)의 직경을 가능한 한 크게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 몰드를 견고하고 수백만번의 행정에도 견딜 수 있도록 제조하기 위하여, 환형 코아(3C),(4C), 및 (5C)의 벽 두께, 거리 H, 및 공간에 존재하는 부시(bush)(도시되지 않음)를 가능한 한 크게 형성하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 거리 F(개봉 여부 식별 밴드 맞물림 수단(122)의 길이) 및 거리 G를 감소시킴으로써, 환형 코아(3C)의 외벽이 환형 코아들의 축에 평행하게 되는 지점이 생성되어, 거리 I가 증가된다.
각도 E 또한 거리 I를 결정하는데 기초가 되는 요소이다. 각도 E를 50°이하, 바람직하게는 45°또는 환형 코아(3C)의 외벽이 환형 축에 평행하게 되는 지점보다 작게 제한함으로써, 거리 I를 증가시킨다.
이하, 본 발명의 또 다른 실시예를 도 19 내지 도 23을 참조하여 설명한다. 도면은 미국 특허 5,755,347에서 도입되었으며 상기 도면에는 개봉 여부 식별 밴드(35)를 구비한 마개(32)가 도시되어 있다. 도 21에 도시된 바와 같이 개봉 여부 식별 밴드(35)는 연장된 위치에서 성형되며, 그 후 밴드의 맞물림부(40)는 도 19에 도시된 위치안으로 상향으로 접혀서, 마개가 용기에 적용되도록 한다.
도 22를 참조하면, 맞물림부(40)는 맞물림부(40)의 자유에지(free edge)의 후프(hoop) 강도를 감소시키는 역할을 하는 슬롯(S)에 의해 분리된 세그먼트들 (segments) 또는 탭들(tabs)(43)을 구비하여, 맞불림부(40)가 용기의 목에 형성된 개봉 여부 식별 밴드 위로 좀더 용이하게 통과되도록 한다. 그러나, 맞물림부(40)를 맞물림 위치에 유지시키기 위해 충분한 후프 강도를 유지할 필요가 있다. 또한, 맞물림부(40) 및 용기 개봉 여부 식별 비드(bead)(37)는 서로 간섭된다.
도 23을 참조하면, 마개(32)를 용기로부터 제거하기 위해 회전시키면, 개봉 여부 식별 밴드(35)의 맞물림부(40)는 용기 개봉 여부 식별 비드(bead)(37)의 하부표면과 접촉하게 되며, 작용된 축방향 힘은 맞물림부(40)를 통해 개봉 여부 식별 밴드(35)의 몸체로 전달된다. 이러한 힘은 초기에 F방향의 벡터를 따라 작용하는 것으로 표현될 수 있다. 그러나, 상기 힘의 소정 성분은 부재들(41),(42), 및 (43)의 기하학적 배치 및 상대적 위치에 의해 반경 방향(K방향)으로 작용되며, 이는 개봉 여부 식별 밴드(35)를 반경 방향으로 변형시킴으로써, 힌지점(41)을 외측으로 움직이게 한다. 이러한 작용은 맞물림부(40)와 축 방향 사이의 각도를 증가시키는데, 이는 결국 반경 방향 (K방향)의 힘을 증가시키며 축 방향(L 방향)의 힘을 감소시킨다. 따라서, 맞물림부(40)는 마개에서 개봉 여부 식별 밴드(35)를 파손하지 않고 뒤집어(invert)지도록 변형될 수 있으며, 따라서 마개(40)가 구비하고 있는 개봉표시 특성이 제거된다.
전술한 문제점은 충분한 두께를 가진 개봉 여부 식별 밴드(35)로 하여금 변형에 대해 저항력을 가지도록 함으로써 최소화될 수 있다. 그러나, 밴드의 두께를 증가시키면 밴드를 용기 개봉 여부 식별 비드 위로 신장시키는 것이 어렵게 되며, 이에 따라 초기에 마개를 용기에 적용하는 것이 어려워진다.
도 24는 미국특허 6,640,988에서 도입된 것으로, 그 내용은 상호참조(cross-reference)로서 본 발명의 명세서에 포함된다. 도 24를 참조하면, 개봉 여부 식별 밴드를 구비한 마개가 개시된다. 상기 마개에 따르면, 맞물림부(40)는 힌지점(41)을 중심으로 하단으로부터 힌지 방식으로 운동하는 복수개의 탭(43)으로 구성된다. 이러한 배치는 미국특허 5,755,347과 같은 선행기술에 대해 다음과 같은 점에서 많은 장점을 가진다. 즉, 미국특허'988에 의하면, 마개에 적용시, 개봉 여부 식별 밴드의 맞물림부에 극복해야할 후프 강도가 존재하지 않는다. 그러나, 다음과 같은 문제는 여전히 존재한다. 즉, 마개가 제거되는 동안 맞물림부(40)에 작용하는 힘은 힌지점(41)을 외측으로 움직이며 맞물림부(40)가 파열성 브리지(38)를 파손하기 전에 뒤집어지게 한다. 따라서, 개봉표시 특징은 역시 제거된다.
본 발명의 하기의 실시예는 미국특허 제 6,551,093호에 개시된 바와 같은 방법과 몰드(mould) 장치를 이용하여 제조될 수 있으며, 그 관련된 내용은 상호 참조에 의해 본 명세서에 병합되어진다. 본 발명의 이러한 실시예는 다수의 맞물림 탭들(43)을 구비하는 개봉 여부 식별 밴드(tamper band)를 가지는 마개를 제공하는데, 맞물림 탭들(43)에 작용하는 제거력(removal force)은 축 방향(L 방향)과 비슷한 방향을 가지게 되어, 마개가 용기로부터 제거되는 동안에 개봉 여부 식별 밴드(35)가 외부로 변형되는 경향을 감소시킨다. 이러한 사항은 힌지점(hinge point)(41)를 반경 방향의 내부에 위치시킴으로써 달성된다. 이러한 재배치는 개봉 여부 식별 밴드(35)를 힌지점(41)에서 두껍게 형성함으로써 이루어진다. 이렇게 함으로써, 제거력이 맞물림 탭들(43)에 작용하는 각도가 감소되어, 제거력이 축방향 (L 방향)으로 더 많이 작용하게 되고 반경 방향(K 방향)으로는 더 작게 작용하게 된다. 더욱이, 힌지부(41) 근처에서 개봉 여부 식별 밴드(35)를 두껍게 하는 것은, 힌지부(41)의 위치를 유지하는데 기여하는 외부로의 변형에 대한 저향력을 증가시켜서, 맞물림 탭들(43)에 작용하는 힘의 대부분을 축방향으로 유지시켜 준다. 힌지부(41)의 가는 부분은 맞물림부(40)가 용기 개봉 여부 식별 비드(37)를 가로질러서 마개가 용기에 부착되는 동안에 맞물림 탭들(43)이 그 내부로 구부러질 수 있게 하는 영역을 제공한다.
도 25 및 도 26(종래 기술)과 비교해 보면, 상기 제거 동작 동안 맞물림 탭들(43)에 작용하는 힘의 각도는 60% 정도(약 15도에서 약 5도로 감소) 감소되며, 개봉 여부 식별 밴드(35)의 하부를 두껍게 하여 후프(hoop) 강도를 증가시키는 것은 제거 동작시에 상기 밴드가 신장되는 것에 저항하는데 더욱 기여하게 된다. 이러한 두 변화들이 함께 작용하여, 힌지점(41)이 제거시의 압력에 따른 외부로의 이동에 더 저항할 수 있게 해서, 맞물림 탬들(43)이 제자리에 고정되어 개봉 여부 식별 밴드(35)가 마개로부터 분리될 수 있게 한다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 도 27 내지 도 33을 참조하여 설명한다. 구체적으로, 개개봉 여부 식별 마개와 대응되는 용기 목과 마개 몰드 조립체(closure mould assembly)에 관해서 설명한다.
도 28은 상부벽(20)을 구비하는 개봉 확인 마개(10)(부분적으로 도시됨)와 용기 목(60)의 내벽(65)을 밀봉되게 맞물리도록 하는 환형의 밀봉 장치(40)를 도시하고 있다. 환형의 밀봉 장치(40)는 용기 목(60)의 상부벽(63) 및/또는 외벽(64)과 밀봉되게 맞물린다. 바람직하게는, 마개(10)는 그 마개가 완전히 덮혔을 때에 거리 'A'(용기 목에 완전히 닫힌 위치로부터 마개를 제거하는 동안 간섭 끼워 맞춤 밀봉(interference fit and seal) 상태가 용기 목(60)의 내벽(65)과 환형의 밀봉 장치(40) 사이에서 계속적으로 유지되는 거리이며, 마개가 용기 목(60)에 완전히 덮혀지는 지점에서 측정된 용기 목(60)의 상부벽(63)과 접촉하는 라인에 해당되는 라인 A1과 용기 목(60)의 내벽(65)과 환형의 밀봉 장치(40) 간의 밀봉식 맞물림 지점에 접촉하는 라인에 해당되는 라인 A2 사이의 거리로 설명될 수 있음)가 하기의 거리들의 합보다 크도록 설계된다.
(i) 거리 'B'; 마개가 용기에 완전히 덮혔을 때 개봉 여부 식별 비드(62)의 맞물림 표면(61)과 탬퍼 링 맞물림 수단(58)의 맞물림 표면(59) 사이의 거리
(ii) 거리 'C'(미도시); 제거 과정 동안에 탬퍼 링 맞물림 수단에서 발생하는 압축의 양과 동일한 거리
(iii) 거리 'D'(미도시); 마개를 제거하는 동안의 압력하에 개봉 여부 식별환형 링(tamper-evident annular ring)(55)을 마개 스커트(skirt)(30)에 연결하는 파열성 브리지들(frangible bridges)(50)에서 발생하는 신장의 양과 동일한 거리
(iv) 거리 'E'(미도시); 용기 목(60)과 마개(10)의 측정 사항들에서 허용되는 공차와 동일한 거리
(v) 특정 마개와 목의 결합을 위한 안전상의 마진(margin)을 위한 거리(요구될 수 있는 경우)
비 보어 밀봉(non bore-seal) 또는 "얕은" 보어 밀봉 마개를 위한 해당 설계 공식은 아래와 같다.
G < H + I + J + K + L
상기 공식에서,
(i) 'G'는 제거 방향으로의 회전 비율로 표현되는 거리이고, 이는 제거 동안의 마개의 회전 이동의 정도로 표현되며;
(ii) 'H'(미도시)는 (보어 밀봉 공식에서) 거리 'B'에 해당되는 회전의 크기이고, 이는 회전 이동의 정도로 표현되며, 이러한 크기는 요구되는 경우 밀봉 수단의 용기 목의 상면(135)에 대한 압착과 관련된 마개 설계 단계 동안에 고려될 수도 있고;
(iii) 'I'(미도시)는 용기 목 상의 해당 맞물림 표면들(116, 118)에 대한 개봉 여부 식별 링 상의 맞물림 표면(70) 및 맞물림 지점(75)에 재공될 필요가 있은 회전의 비율이며, 이는 회전 이동의 정도로 표현되고;
(iv) 'J'(미도시)는 (보어 밀봉 공식에서) 거리 'C'에 해당되는 회전의 크기이며, 이는 회전 이동의 정도로 표현되고;
(v) 'K'(미도시)는 (보어 밀봉 공식에서) 거리 'D'에 해당되는 회전의 크기이며, 이는 회전 이동의 정도로 표현되고;
(vi) 'L'(미도시)는 (보어 밀봉 공식에서) 거리 'E'에 해당되는 회전의 크기이며, 이는 회전 이동의 정도로 표현된다.
유리한 점으로서, 이러한 공식에 따라 마개를 설계함으로써, 개봉 여부 식별 (tamper-evidence) 표시가 나타난 후 까지도 마개가 용기 목에 밀봉되게 맞물리는 상태를 유지하게 되어, 개봉 여부 식별(tamper-evidence) 표시이 없이는 내용물의 오염이 전혀 발생되지 않게 된다.
도 31은 용기의 목(100)을 도시하고 있다. 목(100)은 외벽(105)과, 내벽(130)과, 외벽(105)과 내벽(130)을 연결하는 상부벽(135)을 구비한다. 외벽(105)은 대응되는 내부 나사산 또는 마개 상의 나사산들과 서로 맞물리도록 구성되는 하나 이상의 외부 나사산들(110)을 구비한다. 멀티스타트 나사(multi-start threads)인 경우, 나사산은 반경 방향 또는 푸쉬온(push-on) 방향으로 마개가 용기를 덮을 수 있도록 목과 마개 상에서 좁은 프로파일을 가질 수 있다. 나사산들은 연속적이거나 필요한 경우 분할될 수 있다. 탄산 음료를 위한 용기인 경우, 나사산들(110)은 마개 나사산들과 서로 맞물려서 가압된 가스가 배출되는 동안 마개가 목 상에 유지되도록 한다. 이를 달성하기 위하여, 마개 또는 용기 목들 중 하나 이상의 나사산들은 가스의 배출을 촉진하기 위하여 구분되거나 분할될 수 있다.
목(100)은 마개 상의 개봉 여부 식별 비드(115) 상의 개봉 확인 맞물림 수단(tamper-evidence engagement means) 또는 개봉 여부 식별 링(tamper-evident ring)과 서로 맞물리는 면(116)을 구비하는 개봉 여부 식별 비드(115)를 더 포함한다. 바람직하게는, 필요한 물질을 감소하기 위하여 상기 개봉 여부 식별 비드는 동일한 이격 간격으로 분할될 수 있다.
하나 이상의 만곡되고 모난 돌출부들(ramped angled projections)(120)은 개봉 여부 식별 비드 아래에 위치되며 만곡면들(124)이 마개가 용기의 목에 덮히는 동안에 마개상의 대응되는 만곡면들 마개로 하여금 위로 지나갈 수 있도록 형성된 다. 그러나, 마개를 제거하도록 회전하면, 맞물림 면들(122)이 마개 상의 대응되는 맞물림 면들에 맞물리게 되어, 상술한 바와 같은 파열성 브리지들의 조기 절단과 마개 스커트로부터의 개봉 여부 식별 링의 분리를 도모하게 된다.
도 29는 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 있으며, 용기로 덮혀지기 전 상태의 마개(10)가 도시되어 있다. 마개(10)는 상부벽(20)과 아래로 연장된 스커트(30)를 포함한다. 스커트(30)는 나선형으로 나사선이 형성된 섹션(section)을 가지는 내벽을 구비하며 이는 용기의 목 상에 있는 대응되는 외부 나사선과 적절히 맞물리게 된다. 개봉 여부 식별 링(55)은 파열성 브리지들(50)에 의해 스커트(30)의 하부벽에 걸리게 된다. 환형 밀봉 수단들(40, 41)과 같은 하나 이상의 밀봉 수단들이 하부벽(20)의 내부면(13)으로부터 아래로 연장된다. 개봉 확인 링이 마개 스커트로부터 실질적으로 분리되어 밀봉의 개방이 뚜렷이 확인될 때까지 작동하는 적어도 하나의 밀봉 수단을 구비하는 용기와 마개 사이를 밀봉하도록, 밀봉 수단들(40, 41)은 용기의 목과 밀봉식으로 맞물리도록 작동된다. 바람직하게는, 몰드 어셈블리로부터의 용이한 제거를 도모하기 위하여, 밀봉 수단(41)은 상부벽(20)의 내부면(13)과 결합되는 지점으로부터 점진적으로 감소하는 단면 크기를 가지도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 유지 수단들(42)은 마개 내부의 다른 장치(미도시), 예를 들어, 컵, 저장용기(receptacle), 디스크 등을 유지하도록 제공된다. 유지 수단(42)은 상부벽(20)의 내부면(13) 상에 위치하며, 예를 들어, 하나 이상의 클립들, 돌출부들, 오목부들, 링들, 플랜지들, 홈들 등과 같은 형태를 취할 수 있다. 컵과 같은 물체는 마개가 용기에 밀봉식으로 맞물리는 동안에 유지 수단(42)과 맞물릴 수 있 으며, 그 내부에 수납된 내용물(예를 들어, 음식물 또는 음료 첨가물들)에 접근할 수 있도록 제거될 수 있다.
유지되어 있는 컵, 용기, 또는 다른 장치는, 예를 들어, 클립들, 돌출부들, 오목부들, 링들, 플랜지들 또는 홈들과 같은 하나 이상의 공조형 구조들(cooperating fearures)을 구비할 수 있다. 바람직하게는, 컵이 리텐션 수단(42) 내부로 용이하게 끼워지도록, 보유 수단(42)은 예를 들어 모서리가 깍인 플랜지를 컵 상에 구비하도록 설계될 수 있다.
용기의 목은 그 용기의 목 상에 개봉 여부 식별 비드를 구비하는 맞물림 수단(58)을 포함할 수 있다. 맞물림 수단(58)은 만곡된 돌출부로 구성될 수 있으며, 이러한 돌출부는 마개를 덮을 때 용기의 목 상의 개봉 여부 식별 비드 위를 더 용이하게 지나가도록 형성될 수 있으며 또한 용기로부터 마개가 제거될 때 돌출부가 용기 목 상의 대응되는 표면에 맞물려서 파열성 브리지들의 조기 절단과 마개 스커트로부터의 탬퍼 링들의 분리를 도모하도록 형성될 수 있다.
몰딩 후에 접혀질 수 있는 플랩(flap)(58)은 그 일단이 타단보다 두껍게 형성될 수 있으며 그 상부에 보강 리지부들(stiffening ridges)을 구비할 수 있다. 상기 플랩은 접힘을 도모하도록 형성될 수 있으며, 바람직하게는, 단부(59)가 마개의 중심 또는 축에 가까워지게 하는 위치에 몰딩되어서 플랩이 마개에 접혀질때 벽(105)과 맞물림 면들(116, 118)에 맞물리도록 위치하게끔 할 수 있다.
도 29에 도시된 바와 같이, 플랩(58)은 하나 이상의 돌출부들(73)이 플랩(58)의 벽 상에 형성되도록 하여 만곡면(72)이 마개(점선으로 도시된 부분임)의 내 부로 접혀질 때 마개가 덮히자마자(미도시) 용기의 목 상의 개봉 여부 식별 비드 위를 더 용이하게 지나가도록 형성되게 하는 위치에 몰딩될 수 있다. 만곡 돌출면(72)은 마개가 닫히자마자 개봉 여부 식별 비드 아래의 용기의 목 상에 있는 돌출부들(120) 상의 만곡면들(124) 위를 지나가도록 형성된다. 마개가 용기 표면들(70, 59)의 목으로부터 제거되도록 하는 방향으로 마개가 회전될 때, 돌출부들(73)은 용기의 목 상의 대응되는 맞물림 면들(122, 116)에 각각 맞물려서 탬퍼 링의 이동을 제한하고 파열성 브리지들의 조기 절단과 용기 스커트로부터의 탬퍼 링의 분리를 도모하게 된다. 돌출부 형태들(74)(도 29의 부분 도면 2 참조)은 보조 용기 목(도 32 참조)의 분할된 개봉 여부 식별 비드(115) 내부의 치수(dimension) 'Y'의 간격들 보다 큰 치수 'X'을 가진다.
도 29를 참조하면, 본 발명의 일측면에 따르면, 마개가 공동식 용기(cooperating container)로부터 제거되는 동안 개봉 여부 식별 링(55)의 움직임을 억제하도록 설계된 마개를 제공한다. 상기 마개는, 용기 목 (도 31에 도시됨) 위에서 맞물림 수단(115)과 협력하는 개봉 여부 식별 링 상에 협력 맞물림 수단(58)을 포함함으로써, 제거를 위한 회전시 상기 공동 맞물림 수단이 맞물리고, 더 회전시키면 개봉 여부 식별 링(55)을 마개 스커트(50)로부터 이탈시키는 파열식 브리지(50)가 파괴된다. 맞물림 수단(58)의 하부 에지(59)는 맞물림면들(70)과 경사면들(72)을 가지는 돌출부들(73)을 구비한다. 돌출부들은 'B' 방향으로 돌출된 돌출부들(73)을 가지는 개봉 여부 식별 맞물림 수단(58)의 하부 전체 주위에 이격되어 있어서, 개봉 여부 식별 맞물림 수단(58)이 마개(점선으로 표시됨)로 접힐때, 돌출부 들은 마개의 회전시 제거 방향으로 향하며 용기의 목 상의 해당 목 맞물림 수단들(115, 120)과 맞물리게 된다. 목 맞물림 수단(115)은 축 방향 이동을 제한하는 맞물림면들(116)과 개봉 여부 식별 링(55)의 회전 이동을 제한하는 맞물림면들(122)을 가지며, 마개를 제거하기 위해 더 회전시키면 파열식 브릿지들(50)이 절단된다. 부분도 2는 돌출부들(protrusions,73, 74)의 다른 구성을 보여준다. 돌출부들(73, 74)은 도 30 및 도 31에 도시된 바와 같이 협력하거나 도 30 및 도 31의 조합이 되도록 설계된다. 따라서, 돌출부(74) 상의 거리 'X'는 도 31에 도시된 거리 'Y'보다 크기 때문에 돌출부(74)가 개봉 여부 식별 비드(115)에서 간격 'Y'을 지나가지 못하게 되며, 용기의 목 상에서 개봉 여부 식별 밴드(55)를 유지시키게 된다. 부분도 3은 부분도 1의 'B' 위치로부터 바라본 도면이다.
도 30a를 참조하면, 부분도 4는 'B'위치로부터 바라본 도면으로써, 개봉 여부 식별 맞물림 수단(58)의 하부 에지(59)로부터 확장되어, 제거 회전시 해당 맞물림면들(116, 118)과 점점 맞물리도록(도 32에 도시됨) 설계된, 맞물림면들(70), 경사면들(72) 및 제1 맞물림점들(75)을 가지는 일련의 톱니와 같은 맞물림 장치들(76)을 형성하는 돌출부들(76)을 보여준다. 부분도 5는 'C'방향으로 바라본 사시도로써, 마개 내부로 접히는 개봉 여부 식별 맞물림 수단(58)을 보여준다. 알 수 있듯이, 맞물림면들(70)은 해당 목 맞물림 수단들(116, 118)(도 32에 도시됨) 모두와 맞물릴 수 있을 것이며, 적용시 개봉 여부 식별 비드(115)를 지나가는 개봉 여부 식별 맞물림 수단(58)의 면은 상부에 돌출부들(projections)을 가지고 있지 않으며 마개 바깥쪽으로 편향될 것이다. 탬퍼 비드(115) 위로 개봉여부 식별 맞물림 수단 (58)이 지나가는 동안 상기 면들(72)이 용기 개봉 여부 식별 비드(115) 상에서 맞물림면(116)의 해당 반대면에 접할 경우, 경사 모양의 상기 면(72)이 상기 동작을 돕게된다.
도 32 및 도 33은 여기에 개시된 마개들과의 사용을 위한 용기 목의 두 실시예를 보여주는 평면도이다. 목들은 도시된 바와 같이 쿼드런트(quadrant, Q1, Q2, Q3, Q4)으로 나눌 수 있다. 각 사분면은 Y 간격들로 분리된 다수의 등간격 돌출부들을 포함한다. 도 32에 도시된 실시예에서, 목은 각 쿼드런트마다 동일하게 이격된 네 개의 돌출부들을 가지고 있다. 도 32에서 네 개의 쿼드런트 모두는 유사하지만, 도 33에서 Q3는 Q1의 거울 이미지이며, Q3와 Q4 절반은 Q1, Q2 절반의 거울 이미지이다. 개봉 여부 식별 비드(115)에서 인터럽션 또는 간격들(Y)는 제조 수단 또는 사용되는 재료의 양을 감소시키려는 요구에 따라 다른 형태를 가질 수 있다. 간격들(Y)과 세그먼트들(Z)의 관계는 예를 들어 치수 비율을 3Y 대 2Z로 함으로써 재료를 절약할 수 있도록 유용하게 변경될 수 있으며, 결국 고체 개봉 여부 식별 비드에 사용된 재료의 60% 정도의 재료가 절약되며, 그러한 용기 목들과 개봉 여부 식별 비드들은 다른 마개들과 동작하도록 설계될 수 있다.
본 발명의 다양한 측면들은 양념과 같은 특정 건조 제품을 위한 디스펜싱 마개에 적용될 수 있다. 예를 들면, 미국 특허 번호 제6,341,720에 개시된 형태의 마개는 첨부된 도 33 내지 도 35에 도시된 바와 같이 변경될 수 있다. 도 34 내지 도 36을 참조하면, 마개(10)는, 오버 캡(over cap)(40)상의 환형 돌출부(47)와 협력하 여, 개봉 여부 식별 링(43)의 파열성 브리지들의 초기 부러뜨림 이후 마개에 대체될 때 오버 캡을 유지시키는 역할을 하는 환형 리텐션 부재(123)를 가지고 있다. 개구부(70)는 스푼 또는 벌크 디스펜싱(dispensing)을 위해 제공되는 한편, 다수의 구멍들을 가지는 인접한 개구부(71)는 쉐이커형 디스펜서(shaker-type dispenser)를 위해 제공된다.
개봉 여부 식별 오버 캡(47)은 마개 개구부들(70, 71)을 각각 밀봉하는 분리된 밀봉 수단들(85, 86)을 가지고 있다. 밀봉 수단들은 개구부들(70, 71)의 외벽들(84)과 내벽들(49)간의 간섭 끼워맞춤에 의해 동작한다. 서로 이격될 수도 있는 하나 또는 그 이상의 힌지 라인들(80)은 하나 또는 그 이상의 오버 캡 부분들(예를 들어 오버 캡 부분(88))이 위쪽으로 올라가도록 하여 오리피스들을 통해 용기의 내용물을 디스펜싱하도록 할 수 있다. 바람직하게, 힌지 라인들 중 하나는 오버 캡의 원주의 50%가 환형 리텐션 부재(123)와 환형 돌출부(47)간의 협력에 의해 마개에 고정도록 위치한다.
도 37에는 개봉 여부 식별 마개와 리셉터클(receptacle) 또는 컵의 일부분 단면이 도시되어 있다. 마개(10)는 용기 목의 내벽(65)과 밀봉되도록 맞물리는 밀봉 수단(40)과, 용기 목(60)의 외벽(64)과 밀봉되도록 맞물리는 밀봉 수단(44)을 가지고 있다. 탬퍼 밴드(55)는 파열성 브리지(50)에 의해 스커트(30)에 부착되며, 하나 이상의 탬퍼 밴드 맞물림 부분(58)은 서로 분리되어 있어서, 용기에 적용시 용기 개봉 여부 식별 비드(61) 위를 지나갈 때 더 작은 저항을 제공한다.
실린더 형태의 리셉터클(receptacle, 150)은 마개와 일체로 형성될 수도 있 고, 또는 개별 구성요소로 제조되어 마개의 상부벽의 내측에 고정될 수 있다. 리셉터클은 어떠한 원하는 길이를 가질수 있으나, 마개의 상부벽(20)으로부터 "G"와 "H"로 표시된 라인들 사이까지 확장함으로써, 개봉 여부 식별 밴드(55)는 마개 상에 있는 반면 리셉터클의 끝단이 마개로부터 돌출되지 않도록 하는 것이 유리하다. 따라서, 마개를 용기에 쉽게 정렬하고, 일정방향으로 향하게 하고, 적용할 수 있다. 마개가 용기로부터 제거될 때, 리셉터클의 끝단은 마개로부터 돌출되어 리셉터클의 개방된 끝단에 적용되는 어떠한 밀봉 수단을 용이하게 제거할 수 있다. 리셉터클 밀봉 수단은 리셉터클의 내용물과 용기의 내용물을 분리하기 위해 필요하다. 리셉터클은 내벽(151)과 외벽(152)을 가지고 있으며, 상기 벽들은 마개의 상부벽(20)과 결합하는 지점에서 더 두껍다. 리셉터클의 벽들은 개방된 끝단에서 더 얇다. 바람직하게, 리셉터클의 내벽은 하나 또는 그 이상의 몰드 요소간의 상대적인 이동 및/또는 몰드 요소와 마개간의 상대적인 이동에 의해 몰드를 쉽게 제거할할 정도로 충분히 테이퍼지게 한다.
도 38 및 도 38a를 참조하면, 상호 참조(cross reference)의 방식으로 본 명세서에 포함되는 Taha의 미국 특허 번호 제6,551,093호에 개시된 몰드 어셈블리는 리셉터클의 벽들(150, 151)을 만들도록 변경된다. 환형 리셉터클은 더 작은 지름으로 만들수 있으며 몰드부(220)에 더 가깝게 위치될 수 있다. 더 큰 지름을 가지는 마개들 상에, 몰드부(210)의 두께가 증가될 수 있으며, 따라서 도시된 것보다 더 큰 길이를 가지는 리셉터클의 벽들을 용이하게 만들수 있다.
유리하게도, 본 발명에 따른 개봉여부를 식별할 수 있는 마개의 다양한 실시 예들은 용기의 내용물을 디스펜스하는 하나 또는 그 이상의 개구부들, 또는 외부 스커트 상에 나사산과 개봉여부 확인 비드와 적합하게 되거나 결합되어, 초기에 용기를 밀봉하고 오버 캡이 개방되었다는 분명한 시각적 증거를 제공하기 위하여 플러그 밀봉 타입 오버 캡이 기본 마개에 고정될 수 있다. 또한, 이것은 용기를 다시 밀봉하는 수단을 제공한다. 이것은 특히 용기가 넓은 치수의 허용범위를 가지는 경우에 유용하다. 왜냐하면, 기본 마개가 밀봉 위치로 찰깍하고 닫힐 수 있고 개봉여부 식별 밴드를 먼저 제거하지 않고 제거될 수 없기 때문이다. 오버 캡은 여러번의 제거/재밀봉 동작에서 더 효과적으로 밀봉하도록 설계될 수 있다.
본 발명은, 상호 참조의 방식으로 본 명세서에 포함되는 미국 특허 번호 제4,598,833호, 제6,551,093호, 제6,626,310호, 및 제6,640,988호와, 호주 특허 번호 제550878호 및 호주 특허 출원 번호 제79927/98호에 개시된 몰드 어셈블리 및 마개들과 함께 개시된 하나 또는 그 이상의 측면들을 포함한다.
상술한 본 발명의 다양한 측면들은 이하의 하나 또는 그 이상 내용과 결합될 수 있다.
(i) 어린이에게 안전한 다양한 특징들, 그 중 하나는 마개의 상부와, 마개의 상부 위로 끼우는 오버 캡의 상부 중 하나에 아래방향의 힘을 가할 필요가 있는 형태일 수 있다. 따라서, 아래방향의 힘은 저항력을 극복하여 오버 캡과 마개 사이의 맞물림 수단으로 하여금 마개의 제거 회전이 개봉여부 식별 특징을 작동하도록 하고 마개를 용기의 목으로부터 제거할 수 있도록 한다.
(ii) "스퀴즈 드롭퍼(squeeze dropper)" 타입의 디스펜싱 마개를 포함하는 어린이에게 안전한 개봉여부 식별 마개들.
(iii) 오일과 같은 액체를 위한 디스펜싱 마개들.
(iv) 과리브형태의 분말 등과 같은 특별한 물질을 위한 디스펜싱 마개들.
(v) 하나 이상의 형태의 재료로부터 마개의 몰딩. 예를 들어, 마개의 개봉여부 식별 밴드가 용기와 동일한 물질로 몰딩될 경우 재활용에 도움이 될 수 있다. 다른 예에서, 마개 몸체와 개봉 여부 식별 밴드간의 시각적 차이, 또는 개봉 여부 식별 밴드의 물리적 성능을 증진시키는 개봉 여부 식별 밴드를 몰딩하는데 다른 색상 또는 형태의 물질이 사용될 수도 있다.
(vi) 이에 한정되지는 않지만, 플리브 탑 커버(flip top cover)를 가지는 천공된 또는 부분적으로 천공된 마개, 용기 내용물의 디스펜싱을 허용하도록 하는 십자형 또는 다른 형태의 슬릿들 또는 개구부들을 가지는 플렉시블 막, 또는 펌프 작용 디스펜서 또는 푸시/풀 밸브 개폐 부재과 같은 다양한 디스펜싱 수단.
(vii) 회전운동보다는 축 방향 운동에 의해 적용되는 매개 및 하나 이상의 나사수단을 가지는 마개들.
(viii) 개봉 여부 식별 밴드와, 용기의 목 상의 부재들 사이에 협력하는 래칫(ratchet) 또는 맞물림 수단을 가지는 마개. 따라서, 나사산이 형성된 마개의 제거 회전시 맞물림 수단 또는 그들 중 어느 하나 사이의 협력은, 개봉 여부 식별 밴드를 마개의 스커트와 연결하는 파열성 리브들의 파괴을 촉진하는 경향이 있다. 맞물림 수단은 마개를 용기의 목에 적용하는 동안 협력하는 경사진 표면들을 가짐으로써, 개봉여부 식별 밴드에 대한 회전력을 감소시키고, 개봉 여부 식별 밴드를 마 개의 스커드와 연결하는 파열성 리브들의 절단 가능성을 감소시킨다.
(ix) 용기의 내용물의 신선도를 확보하는 데 추가적인 호일 밀봉을 이용하고 호일을 관통하는 수단을 포함할 수 있는 다양한 수단들.
(x) 금속 또는 플라스틱 재료, 또는 금속과 플라스틱 재료들의 조합으로 만들어진 마개들은 핫 필 진공 밀봉 패키지(hot fill vacuum seal package)에 유용할 수 있다.
(xi) 플라스틱, 금속 및 유리 재료로 만들어진 용기들.
본 발명에 따른 다양한 측면들을 특정한 예들을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 다은 많은 형태로 구현가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (38)

  1. 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개에 있어서,
    상기 마개는,
    상부벽;
    상기 상부벽과 일체로 형성되어 하측으로 연장되며, 헬리컬 나사산부를 내면에 포함하는 스커트; 및
    파단 가능하게 상기 스커트에 연결되고, 상기 마개가 상기 용기에 완전히 적용되는 경우 내측 및 상측을 향하는 일련의 탭(tab)들이 분리 이격된 형태로 연장형성되어 있는 환형벽을 포함하는 개봉 여부 식별 밴드를 포함하며,
    상기 용기는,
    상기 마개의 스커트 내면에 형성된 헬리컬 나사산부와 결합되는 헬리컬 나사산부가 외측 표면에 형성되어 상기 마개가 상기 용기에 고정될 수 있게 하는 목(neck); 및
    상기 목의 상기 헬리컬 나사산부 아래에 위치하며, 상기 탭들이 용이하게 통과 되도록 하고 상기 마개를 상기 용기에 적용시 상기 개봉 여부 식별 밴드에 작용하는 힘을 줄이기 위하여 하측 및 외측으로 연장된 상부 표면과 상기 개봉 여부 확인 밴드의 탭들과의 결합을 위해 상기 목의 적어도 하나의 쿼드런트(quadrant)에 위치하는 세 개 이상의 분리된 맞물림면들이 구비된 개봉 여부 식별 밴드 결합 구조를 포함하며,
    상기 마개를 상기 용기로부터 제거하기 위해 상기 마개를 돌릴 때, 상기 탭들은 상기 맞물림면들과 맞물리어 상기 개봉 여부 식별 밴드의 회전을 방해하여 상기 밴드가 상기 마개의 상기 스커트로부터 파단되도록하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 맞물림면들은 상기 마개의 제거 회전시 상기 탭들과 동시에 맞물리기에 적합한 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탭들은 상기 용기 목에 형성된 돌출부들과 연관되어, 상기 마개가 상기 용기에 완전히 적용되었을 때 상기 탭들이 상기 용기 목에 형성된 상기 돌출부들 사이에서 상기 용기 목에 접촉되는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목 및/또는 마개에 형성된 상기 헬리컬 나사산부는 나누어져(segmented) 있는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마개는 상기 상부벽에 걸려서 상기 용기의 목을 밀봉하는 환형 밀봉 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 환형 밀봉 부재는 상기 용기의 상기 목의 내벽에 접하여 밀봉을 제공하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 환형 밀봉 부재는 상기 용기 목의 내벽에 접하여 밀봉을 제공하기에 적합하도록 원주 방향으로 연장되는 정점부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마개는 상기 목의 외면에 접하여 밀봉을 제공하기에 적합한 밀봉 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개봉 여부 확인 밴드는 슬롯들에 의해 원주 방향으로 이격된 일련의 리브들에 의해 형성되는 파열성 구간에 의하여 상기 스커트의 저면과 연결되는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 리브들은 상기 마개를 상기 용기에 대하여 조작 및/또는 적용하는 동안 일반적으로 작용할 수 있는 외력을 견디기에 충분한 강도를 제공하는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탭들은 힌지 구간에 의해 상기 환형벽의 저면에 연결되는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 개봉 여부 식별 밴드는 두꺼운 구간을 상기 힌지점에서 포함하여, 상기 마개가 완전히 상기 용기에 적용될 때 상기 탭과 상기 용기 목 사이의 각도가 약 5도 이하가 되는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마개는 상기 용기 내부로 하나 또는 그 이상의 첨가물들을 주입하기 위한 디스펜싱 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 디스펜싱 수단은 상기 마개의 상부벽에 매달리는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 디스펜싱 수단은 상기 하나 또는 그 이상의 첨가물들이 저장되는 밀봉 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 디스펜싱 수단은 상기 하나 또는 그 이상의 첨가물들을 상기 밀봉 하우징에서 상기 용기로 주입하기 위해 상기 밀봉 하우징내에 배치된 플런저를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기 목은 상기 나사산부 아래의 위치에서 상기 목의 상기 외면으로부터 방사상으로 외측 방향으로 연장되는 환형 비드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 경사진 돌출부들은 상기 비드로부터 하측 방향으로 연장되는 것을 특징 으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기 목의 상기 돌출부들은 개봉 여부 식별 비드(tamper bead)의 적어도 일 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마개는 상기 탭들과 상기 개봉 여부 식별 밴드 사이의 각도가 0도에서 50도 사이가 되도록 성형되는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 마개는 상기 탭들과 상기 개봉 여부 식별 밴드 사이의 각도가 0도에서 45도 사이가 되도록 성형되는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  22. 제22항에 있어서,
    상기 마개는 상기 탭들과 상기 개봉 여부 식별 밴드 사이의 각도가 약 30도가 되도록 성형되는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마개는 상기 상부벽에 매달리는 리셉터클(receptacle)을 포함하며, 상기 리셉터클은 개방된 끝단을 갖는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 리셉터클은 원통 형상인 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 리셉터클은 상기 마개 내부에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 벽들은 상기 리셉터클이 상기 상부벽과 만나는 지점에서는 두껍고 상기 리셉터클의 상기 개방된 끝단에서는 얇도록 테이퍼진(tapered) 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마개는 상기 상부벽의 내면에 매달려서 아티클(article)과 결합하여 상 기 아티클을 상기 상부벽의 내면에 고정하는 리텐션 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 리텐션 수단은 하나 또는 그 이상의 클립들 또는 돌출부들 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 리텐션 수단은 상기 상부벽의 상기 내면에 매달리는 환형 플랜지 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 리텐션 수단은 상기 상부벽의 상기 내면에 형성되는 하나 또는 그 이상의 요입부들의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  31. 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리텐션 수단은 상기 상부벽의 상기 내면에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  32. 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아티클은 리셉터클, 컵, 또는 디스크 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  33. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마개의 상부벽은 디스펜싱 오리피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 디스펜싱 오리피스는 밀봉 커버를 사용하여 밀봉되는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 밀봉 커버는 상기 마개상에서 제거 또는 교체 가능한 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  36. 제34항 또는 제35항에 있어서,
    상기 밀봉 커버는 상기 디스펜싱 오리프스와 맞물려서 상기 디스펜싱 오리프스를 밀봉하는 환형 실링 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 환형 밀봉 구조는 상기 밀봉 커버의 상부벽 내면에 매달리는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개.
  38. 제1항 내지 제 37항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마개는 상기 용기 목에 접하여 밀봉을 제공하는 밀봉 부재를 포함하며, 다음 수학식에 따라 설계되는 것을 특징으로 하는 용기 및 상기 용기에 결합되는 마개:
    G ≥ H + I + J + K + L
    여기서,
    (i) G는 상기 밀봉 부재가 상기 용기의 목과 효과적으로 접촉할 수 있는 거리이고, 제거 동작시 마개의 회전의 정도로 표현되는 길이이다;
    (ii) H는 상기 마개가 상기 용기에 충분히 적용되었을 때의 용기 목의 맞물림면과 탭들의 맞물림면 사이의 거리이고, 회전의 정도로 표현된다;
    (iii) I는 상기 마개를 제거하는 과정에서 상기 개봉 여부 식별 밴드의 압축량이고, 회전의 정도로 표현된다;
    (iv) J는 상기 마개를 제거하는 과정에서 작용하는 응력(stress)하에서 상기 개봉 여부 식별 밴드(110)를 마개 스커트(104)에 연결하는 상기 파열성 리브들 및상기 스커트에서 발생하는 신장(stretch)량을 나타내고, 회전의 정도로 표현된다;
    (v) K는 상기 용기 목과 상기 마개의 측정 규격에 의해 허락되는 공차와 같은 거리이고, 회전의 정도로 표현된다; 그리고
    (vi) L는 마개와 용기 목 사이의 밀봉이 소실되기 전에 상기 개봉 여부 식별 수단이 작동되도록 하기 위해서 상기 마개와 상기 목의 조합에서 요구되는 안전 마진(margin of safety)을 위해 요구되는 거리이고, 회전의 정도로 표현된다.
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