KR20080008325A - 최적의 플라스틱 분포를 갖는 블로우 성형된 용기를제조하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

최적의 플라스틱 분포를 갖는 블로우 성형된 용기를제조하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20080008325A
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Abstract

용기를 형성하기 위한 방법은 패리즌을 수용하고, 캐비티를 포함하는 몰드로 패리즌을 수납하고, 캐비티에서 가동적 영역을 갖는 블로우 성형된 용기를 형성하도록 상기 몰드내에서 패리즌을 팽창시키는 단계를 포함한다. 이 방법은 블로우 성형된 용기를 충전하기 이전에 가동성 영역을 재배치하는 단계를 추가로 포함한다.

Description

최적의 플라스틱 분포를 갖는 블로우 성형된 용기를 제조하기 위한 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR MANUFACTURING BLOW MOLDED CONTAINERS HAVING OPTIMAL PLASTIC DISTRIBUTION}
본 발명은 일반적으로, 블로우 성형된 용기를 형성하는 것에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 블로우 성형된 용기의 영역에서 재료의 배향을 증가시키는 블로우 성형된 용기를 형성하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 형성된 용기가 양호한 인간공학적 느낌과 함께 안전한 파지성을 갖도록 깊게 설정된 파지부를 갖도록 형성된 용기를 블로우 성형하는 방법에 관한 것이다.
종래, 블로우 성형이라 알려진 프로세스를 통해 용기가 제조될 수 있다. 블로우 성형시, 블로우 성형 장치에 패리즌(parison)이 수용되고, 패리즌은 용기 몰드에 의해 수납된다. 블로우 성형 장치는 가스를 패리즌 내로 밀어넣음으로써, 패리즌을 팽창시키고, 이는 패리즌이 신장되어 용기 몰드의 형상을 취하게 한다. 패리즌이 용기 몰드의 형상을 취하고나면, 블로우 성형 단계가 완료되고, 용기는 추가 처리를 위해 용기 몰드로부터 제거된다.
용기를 제조하는 한가지 방법은 신장 블로우 성형이라 알려진 프로세스를 통한 것이다. 이 프로세스에서, 통상적으로 사출 성형 프로세스에 의해 예비성형된 패리즌 또는 예비성형체가 열 가소성 재료로 준비된다. 이 예비성형체는 통상적으로, 용기의 나사부가 되는 나사형 단부를 포함한다. 신장 블로우 성형 동안, 예비성형체는 두 개의 개방 블로우 몰드 반부 사이에 배치된다. 블로우 몰드 반부는 예비성형체 둘레에서 닫혀지고, 예비성형체가 용기를 형성하도록 블로잉되는 캐비티를 제공하도록 협력한다. 몰드가 닫혀지고 나면, 예비성형체 내로 가스가 밀어넣어져 예비성형체를 신장시키고, 플라스틱이 몰드와 접촉할 때, 몰드의 형상을 취하게 한다. 몰딩 이후, 몰드 반부는 블로우 성형된 용기를 배출하도록 개방된다.
신장 블로우 성형의 한가지 문제점은 플라스틱 재료의 신장이 특정 영역에서 용기의 성능에 영향을 줄 수 있다는 것이다. 플라스틱 재료의 신장이 용기의 대부분의 섹션에 대해서는 문제를 유발하지 않을 수 있지만, 이는 특히, 몰드 내의 깊은 돌출부 주변을 형성하기 위한 플라스틱 재료의 능력에 영향을 준다. 용기 제조의 몇몇 용례에서, 깊은 돌출부는 용기의 특정 섹션을 형성하기 위해 필요할 수 있다. 예로서, 삽입체 또는 깊은 돌출부에 의해 형성된 용기의 특정 섹션은 용기의 돔, 측벽 및 베이스를 포함할 수 있다. 플라스틱이 몰드의 깊은 돌출부와 접촉할 때, 플라스틱은 신장되어 리세스 내로 돌출부 주변으로 유동하여야 한다. 그러나, 플라스틱 재료는 몰드 표면과의 접촉 마찰 때문에, 돌출부 주변으로 유동 및 신장하기가 어렵다. 베이스 같은 이 영역에서의 불충분한 재료 분포는 고온 충전 동안의 돌출부 주변의 형상을 유지하기 위한 영역의 기능, 영역의 강도 또는 평탄한 표면상에 서기 위한 용기의 기능에 영향을 줄 수 있다.
용기 제조의 몇몇 용례에서, 깊은 돌출부는 용기의 특정 섹션, 가장 빈번하 게는 용기의 손 파지부 또는 베이스에서 필요할 수 있다. 용기의 베이스에 배치될 때, 깊은 돌출부는 때때로, "푸시-업"이라 지칭되며, 그 이유는 돌출부가 용기의 내부로 밀려 들어가기 때문이다. 그러나, 깊은 돌출부를 갖는 용기를 제조하기 위해 공지된 기술을 사용하는 것은 다양한 문제점을 갖는다. 한가지 이런 문제점은 깊은 돌출부 둘레의 플라스틱 재료의 배향이다. 배향은 플라스틱 재료 내의 분자가 얼마나 근접하게 함께 팩킹되는지를 지칭한다. 플라스틱 분자의 배향은 플라스틱 재료의 신장으로 인해 발생하며, 재료 신장이 크면 배향이 보다 높다. 플라스틱 분자의 배향이 증가할 때, 분자는 직선화되고, 결정 구조를 형성할 수 있다. 통상적으로, 플라스틱의 결정도가 높을수록 플라스틱의 강도가 크고, 이는 용기의 구조적 완전성을 개선시킨다. 용기의 구조적 완전성은 용기가 고온 충전 처리의 가혹함을 견딜 수 있어야만 하기 때문에, 고온 충전 처리 동안 중요할 수 있다.
고온 충전 프로세스에서, 제품은 플라스틱 재료의 유리질 전이 온도 부근일 수 있는 약 82℃의 상승된 온도에서 용기에 추가되고, 용기가 폐쇄된다. 고온 충전 처리 동안, 그리고, 후속 냉각시, 용기 베이스는 펴짐, 왜곡 또는 변형을 받을 수 있으며, 이는 용기가 약해지게 하거나, 불안정해지게 할 수 있다. 이 문제점은 용기 베이스의 재료의 배향을 증가시킴으로써 감소 또는 제거될 수 있다.
용기의 블로잉 성형 동안, 가스가 패리즌 내로 밀어넣어지며, 이는 패리즌이 팽창 및 신장하여 용기 몰드의 형상을 취하게 한다. 그러나, 패리즌은 용기 몰드와 접촉할 때 냉각된다. 패리즌의 냉각은 그 신장 기능에 영향을 주며, 따라서, 그 배향 기능에 영향을 준다. 이는 용기의 대부분의 섹션에서는 문제를 유발하지 않을 수 있지만, 특히, 깊은 돌출부 주변에 형성된 재료의 배향에 영향을 준다. 패리즌이 깊은 돌출부와 접촉할 때, 패리즌은 돌출부 둘레로 리세스내로 유동하여야만 한다. 패리즌이 돌출부와 접촉하고 냉각되기 때문에, 패리즌은 돌출부 둘레로 유동하기 곤란하며, 이는 리세스에서의 플라스틱 재료의 신장 및 배향을 위한 패리즌의 기능에 영향을 준다. 베이스나 손 파지부 같은 영역에서의 불충분한 배향은 돌출부 주변에서 그 형상을 유지하기 위한 이 영역의 기능, 이 영역의 강도 또는 평탄한 표면상에 서기 위한 용기의 기능에 영향을 줄 수 있다. 또한, 패리즌의 냉각은 돌출부 둘레에 두꺼운 비정질 플라스틱 섹션을 생성하는 것으로 알려져 있으며, 이는 용기에 과도한 플라스틱 재료를 추가하고, 돌출부 주변의 강도에 영향을 준다. 두꺼운 비정질 플라스틱 섹션은 용기의 중량을 추가하며, 따라서, 비용을 추가한다.
블로우 성형된 용기를 제조하기 위한 공지된 시스템은 콜레트(Collet) 등의 미국 특허 제5,255,889호에 설명되어 있다. 여기에 설명된 시스템에서, 예비성형체가 몰드 챔버에 수용 및 수납되고, 이 몰드 챔버는 두 개의 측방향 가동성 몰드 부재와 베이스 몰드를 포함한다. 몰드 챔버내에서, 베이스 몰드 부재는 몰드 챔버의 중심을 향해 상향 연장하는 돌출부를 갖는 상부 베이스 플러그를 구비한다. 블로우 성형 동안, 가스가 예비성형체내로 밀어 넣어져 예비성형체 재료를 몰드 챔버의 형상으로 팽창 및 신장시킨다. 예비성형체 재료가 돌출부에 도달할 때, 재료는 돌출부 주변에서 리세스내로 신장하여 용기의 지지면을 형성한다. 용기가 형성되고 나면, 몰드 챔버(두 개의 측부 몰드 부재 및 베이스 몰드 부재)는 개방되고, 성형된 용기를 배출한다. 그러나, 이 시스템에 의해 생성된 용기의 베이스는 제한된 결정 도, 비정질 비배향 재료의 누적 또는 상술한 것들과 유사한 베이스의 다른 문제점을 가질 수 있으며, 그 이유는 예비성형체를 용기의 지지면을 형성하기 위해, 돌출부 주변에서 리세스내로 강제로 신장시켜서이다.
유사하게, 도 1은 종래 기술에 따른 용기 베이스를 형성하기 위한 베이스 조립체(100)를 예시한다. 베이스 조립체(100)는 베이스 받침대(102), 중심설정 핀(120) 및 베이스 플러그(104)를 구비하며, 베이스 플러그(104)는 베이스 받침대(102)의 상단면에 고정된다. 중심설정 핀(120)은 베이스 조립체를 블로우 성형 장치(미도시)내에서 고정 및 배치하기 위해 사용된다. 베이스 플러그(104)는 용기 베이스를 형성하기 위한 베이스 몰드(106)를 포함한다. 베이스 몰드(106)는 용기 베이스의 깊은 돌출부를 형성하기 위한 돌출부(108)와, 용기 베이스의 지지면을 형성하기 위한 표면(110)을 포함한다.
패리즌의 용기로의 블로우 성형 동안, 베이스 몰드(106)는 패리즌 재료를 용기의 베이스로 형성한다. 패리즌 재료가 베이스 몰드(106)와 접촉할 때, 패리즌 재료는 화살표 A 및 B로 표시된 바와 같이, 지지면을 형성하기 위해 돌출부(108) 주변에서, 표면(110)으로 하향 신장시킨다. 그러나, 패리즌이 돌출부(108)와 접촉하고 나면, 패리즌 재료는 냉각하기 시작하고, 패리즌 재료의 배향은 느려지며, 이는 베이스의 두꺼운 비정질 플라스틱 섹션의 형성을 유발한다. 두꺼운 비정질 플라스틱 섹션은 베이스의 강도 및 평탄한 표면상에 서기 위한 용기의 기능에 영향을 주며, 용기의 비용을 추가시킨다.
깊은 돌출부에서 적절한 성형에 대한 플라스틱의 무능성에 의해 유발되는 베 이스의 형성의 결여는 특히 문제가 된다. 이는 베이스 영역에서 특히 문제가 되지만, 인서트가 배치되는 용기의 다른 영역에도 유사한 문제가 존재한다. 전술한 바와 같이, 인서트 또는 깊은 돌출부로 형성된 이들 다른 영역은 용기의 돔, 측벽 등을 포함한다. 이 문제점은 재료가 용기의 인서트 영역을 형성하기 위해 몰드의 돌출부 둘레로 흘러야만 하는 블로우 성형 같은 임의의 형성 프로세스에 존재할 수 있다. 이는 신장 블로우 성형, 압출 블로우 성형 및 사출 블로우 성형을 포함하는 블로우 성형 프로세스에 대하여 특히 문제가 된다.
몇몇 용기는 소비자가 그/그녀의 손의 견고한 파지로 충전된 용기를 쉽게 들어올릴 수 있도록 병의 각 측부에 깊게 설정된 파지부를 갖는다. 공지된 블로우 성형 프로세스로 깊게 설정된 파지부를 블로잉할 때, 플라스틱 재료는 파지부 영역에 포획되고, 결과적으로, 용기의 다른 영역의 재료가 부족해진다. 이를 해결하기 위해, 용기의 전체 부분을 위해 충분한 양의 재료가 제공되는 것을 보증하기 위해 보다 많은 재료가 사용될 필요가 있기 때문에 용기 중량이 증가된다. 대안적으로, 결과적인 보다 얇은 영역이 용기의 축에 보다 근접해져 이들 영역이 보다 많은 재료로 블로잉되게 하도록 디자인 절충이 이루어진다. 그러나, 보다 무거운 용기의 블로잉 및 결과적인 디자인 제약은 상술한 문제점을 해결하지 못한다.
부가적인 비용, 성형 시간 및 복잡성을 몰드 구성에 도입하는 종래의 해법의 단점을 극복하는 깊게 설정된 돌출부(예로서, 베이스 및/또는 파지부로서)를 갖는 용기를 형성하는 개선된 방법이 필요하다.
요약하면, 본 발명은 이미 알려지거나 제안되어 있지 않은 변경이 종래 기술과는 다르다.
본 발명은 용기를 형성하기 위한 방법, 용기의 결정도를 증가시키기 위한 방법, 용기를 형성하기 위한 베이스 조립체 및 용기를 포함한다.
본 발명의 용기를 형성하는 방법은 패리즌을 수용하는 단계, 캐비티를 갖는 몰드로 패리즌을 수납하는 단계, 캐비티에서 가동성 영역을 갖는 블로우 성형된 용기를 형성하도록 몰드내의 패리즌을 팽창시키는 단계 및 상기 블로우 성형된 용기를 충전하기 이전에 가동성 영역을 재배치하는 단계를 포함한다.
용기의 결정도를 증가시키기 위한 본 발명의 방법은 적어도 일부가 블로우 성형된 용기로부터 외부로 돌출하는 가동성 영역을 가지는 블로우 성형된 용기를 형성하도록 패리즌을 팽창시키는 단계, 및 블로우 성형된 용기를 충전하기 이전에 가동성 영역을 재배치하는 단계를 포함한다.
가동성 영역을 가지면서 지지면을 가지는 베이스를 갖는 용기를 형성하도록 구성되는 본 발명의 베이스 조립체는 베이스 받침대, 베이스 받침대에 결합된 푸시 로드 및 베이스 받침대에 연결된 베이스 플러그를 포함한다. 베이스 플러그는 가동성 영역의 적어도 일부가 지지면을 초과하여 베이스로부터 외향 돌출하도록 베이스의 지지면을 형성하도록, 그리고, 가동성 영역을 형성하도록 구성된 베이스 몰드를 구비한다.
본 발명의 용기는 딤플을 갖는 가동성 영역 및 가동성 영역으로부터 편위된 지지면을 갖는 베이스를 포함한다. 블로우 성형 이후, 용기 충전 이전에, 가동성 영역의 적어도 일부는 지지면을 초과하여 외향 돌출한다.
본 발명의 다른 양태는 결과적인 용기의 양호한 인간공학적 느낌과 함께 안전한 파지성을 제공하는 용기의 깊게 설정된 파지부를 생성하는 것이다. 양호한 실시예에서, 깊게 설정된 파지부는 가능한 최소의 중량으로 전체 용기 중량을 유지하고, 광범위한 디자인 응용을 가능하게 하는 방식으로 달성된다.
본 발명은 리세스를 갖는 측벽을 구비한 몰드를 포함하는 조립체를 형성하는 용기와, 이 용기를 제조하는 방법을 포함한다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 방법은 패리즌을 수용하는 단계, 리세스를 갖는 벽을 구비한 몰드내에 패리즌을 수납하는 단계, 측벽과, 용기로부터 외향 연장하는 리세스에 형성된 가동성 영역 및 측벽과 가동성 영역사이의 경계면을 경계설정하는 힌지를 갖는 블로우 성형된 용기를 형성하도록 몰드내로 패리즌을 팽창시키는 단계, 및 충전 이전에 힌지 둘레에서 가동성 영역을 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 용기 형성 조립체는 적어도 하나의 가동성 파지 영역을 갖는 용기를 패리즌으로부터 형성한다. 용기 형성 조립체는 적어도 하나의 가동성 파지 영역의 제1 부분 및 제2 부분을 형성하도록 구성되는 몰드와, 구동 메커니즘을 포함하고, 제1 부분은 용기의 내부를 향해 제1 힌지 둘레로 회전가능하고, 제1 힌지는 용기와 제1 부분 사이의 제1 봉합부에 형성되며, 상기 제2 부분은 용기의 내부를 향해 제2 힌지 둘레에서 회전가능하며, 제2 힌지는 제2 부분과 용기 사이의 제2 봉합부에 형성되고, 구동 메커니즘은 블로우 성형 동안 패리즌을 수납하고, 블로우 성형 이후 용기를 배출하도록 몰드를 이동시키도록 구성된다.
본 발명에 따른 다른 예시적 방법은 블로우 성형된 용기의 결정도를 증가시키는 방법에 관한 것이다. 이 예시적 방법은 가동성 파지 영역을 갖는 블로우 성형된 용기를 형성하기 위해 리세스를 갖는 벽을 구비한 몰드내에서 패리즌을 팽창시키는 단계로서, 가동성 파지 영역은 리세스에 형성되며, 블로우 성형된 용기는 상기 가동성 파지 영역에 결합된 힌지를 구비하고, 힌지는 블로우 성형된 용기와 가동성 파지 영역사이의 경계면을 경계형성하는 패리즌 팽창 단계와, 블로우 성형된 용기의 충전 이전에 상기 블로우 성형된 용기의 내부를 향해 상기 힌지 둘레에서 가동성 파지 영역을 이동시키는 단계를 포함한다.
다른 예시적 실시예에 따른 용기 형성 조립체는 제1 가동성 파지 영역을 형성하는 제1 몰드 반부와, 제2 가동성 파지 영역을 형성하는 제2 몰드 반부를 포함하고, 제2 가동성 파지 영역은 힌지, 회전가능한 부분 및 제1 가동성 파지 영역의 구조를 갖는다.
예시적 실시예에서, 제1 및 제2 몰드 반부 각각은 가동성 파지 영역의 제1 외부 파지부를 형성하도록 구성되는 제1 표면, 가동성 파지 영역의 제2 외부 파지부를 형성하도록 구성되는 제2 표면, 가동성 파지 영역의 제1 내부 파지부를 형성하도록 구성되는 제3 표면, 가동성 파지부의 제2 내부 파지부를 형성하도록 구성되는 제4 표면 및 가동성 파지부의 리지 영역을 형성하도록 구성되는 제5 표면 영역을 포함하는 가동성 파지부 형성 영역을 형성하는 리세스를 구비한다.
상술한 예시적 실시예의 용기 형성 조립체는 제3 및 제4 표면 사이에 배치된 그 제5 표면을 추가로 구비할 수 있으며, 제3 및 제4 표면은 각각 제1 및 제2 표면에 인접 배치된다.
다른 목적, 장점 및 양호한 실시예의 구조와 기능은 상세한 설명, 도면 및 실시예를 고찰함으로써 명백해질 것이다.
본 발명의 상술한, 그리고, 다른 특징들 및 장점들은 일반적으로 동일한 참조 번호가 동일한, 기능적으로 유사한 및/또는 구조적으로 유사한 요소를 지시하고 있는 첨부 도면에 예시된 바와 같은 본 발명의 양호한 실시예에 대한 하기의 보다 구체적인 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 용기 베이스를 형성하기 위한 베이스 조립체를 예시하는 도면.
도 2A 내지 도 2D는 본 발명에 따른 베이스 조립체의 예시적 실시예를 예시하는 도면.
도 3A 및 도 3B는 본 발명에 따른 용기 베이스를 형성하기 위해 베이스 조립체를 사용하는 예시적 실시예를 예시하는 도면.
도 4A 및 도 4B는 본 발명에 따른 용기 베이스를 재배치하는 푸시 로드의 예시적 실시예를 예시하는 도면.
도 5A 및 도 5B는 본 발명에 따른 재배치 이전 및 이후의 용기의 예시적 실시예를 예시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른, 반전된, 깊게 설정된 파지부를 구비한 용기의 제1 스테이지의 예시적 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른, 도 1의 예시적 용기의 단면도.
도 8A 및 도 8B는 본 발명에 따른 용기의 파지부를 반전시키는 예시적 실시예를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 성형 이전에 수용된 패리즌을 예시하는 도면.
도 10은 본 발명에 따른 가동성 영역을 구비한 예시적 블로우 성형된 용기를 개략적으로 예시하는 도면.
도 11은 용기의 각 측부상의 몰드로부터 배출 이전의 반전된 가동성 영역을 갖는 다른 예시적 블로우 성형된 용기를 개략적으로 예시하는 도면.
도 12A 내지 도 12C는 몰드로부터의 배출 이후의 반전된 예시적 용기의 가동성 영역을 개략적으로 예시하는 도면.
도 13은 도 6에 도시된 용기의 반부를 형성하기 위한 몰드를 예시하는 도면.
도 14는 외향 돌출하는 영역을 용기의 중심을 향해 밀어 넣도록 작용할 수 있는 몰드의 실시예를 도시하는 도면.
다른 목적 및 장점들과, 예시적 실시예의 구조 및 기능은 상세한 설명, 도면 및 실시예에 대한 고찰로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 실시예를 이하에 설명한다. 실시예의 설명에서, 명료성을 위해 특정 용어가 사용된다. 그러나, 본 발명은 이렇게 선택된 특정 용어에 제한되지 않는 다. 특정 예시적 실시예를 설명하지만, 이는 단지 예시의 목적을 위해 이루어지는 것임을 이해하여야 한다. 관련 기술의 숙련자는 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고, 다른 구성요소 및 구조가 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 명세서에 인용된 모든 참조문헌은 각각이 개별적으로 통합되어 있는 것 처럼 참조로 통합되어 있다.
도 2A 내지 도 2D는 본 발명에 따른 베이스 조립체(200)의 예시적 실시예를 예시한다. 도 2A는 푸시 로드(226)를 갖는 베이스 조립체(200)의 측면도를 예시한다. 도 2B는 푸시 로드(226)의 로드 단부(212)가 연장되어 있는 베이스 조립체(200)의 측면도를 예시한다. 도 2C는 베이스 조립체(200)의 상면도를 예시한다. 도 2D는 푸시 로드(226)를 추가로 도시하도록 도 2C의 선 A-A를 따른 베이스 조립체(200)의 단면도를 예시한다. 하기의 설명에서, 도 2A 내지 도 2D에 대한 참조가 이루어진다.
베이스 조립체(200)는 베이스 받침대(202), 베이스 플러그(204), 중심설정 핀(220) 및 푸시 로드(226)를 포함한다. 중심설정 핀(220)은 블로우 성형 장치(미도시)내에서 베이스 조립체(200)를 고정 및 배치하도록 사용될 수 있다. 베이스 받침대(202)는 푸시 로드(226)를 수용하기 위한 중공 중앙 영역과, 베이스 플러그(204)와 연결되도록 구성된 상단 영역을 갖는 한 임의의 형상을 가질 수 있다. 대안적 실시예에서, 베이스 플러그(204) 및 베이스 받침대(202)는 단일 장치일 수 있다. 블로우 성형 동안 베이스 조립체(200)는 용기의 블로우 성형을 위해 다른 몰드 조립체와 연결되도록 상승된다. 용기가 블로우 성형된 이후, 베이스 조립 체(200)는 용기를 배출하기 위해 하강된다.
푸시 로드(226)는 중심설정 핀(220) 위에 배치되고, 베이스 플러그(204)의 표면 까지 베이스 받침대(202)를 통해 연장하는 원통형 로드이다. 일 실시예에서, 푸시 로드(226)는 금속 몰드 구성요소이다. 베이스 조립체(200)는 푸시 로드(226)를 이동시키고, 푸시 로드(226)의 로드 단부(212)를 베이스 플러그(204)의 표면 위로 상승시키는 메커니즘을 포함한다. 대안 실시예에서, 단지 푸시 로드(226)의 로드 단부(212)만이 상승될 수 있다. 푸시 로드(226)를 상승시키기 위한 메커니즘은 스프링, 캠 또는 공압, 유압 또는 전자식으로 구동될 수 있다. 이 메커니즘은 푸시 로드(226)에 대해 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 로드 단부(212)는 푸시 로드(226)의 단부에 형성되며, 로드 단부(212)의 상단면은 용기의 베이스의 딤플을 형성하기 위해 사용된다. 로드 단부(212)의 형상은 절두 원추와 유사하며, 절두 원추의 단부는 섹션(218)을 포함한다. 로드 단부(212)의 섹션(218)은 오목할 수 있으며, 섹션(218)은 용기의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 하향 연장하는 용기의 베이스내의 볼록 섹션을 형성하도록 구성될 수 있다. 대안 실시예에서, 로드 단부(212)의 섹션(218)은 용기의 중심을 향해 상향 연장하는 볼록 또는 평탄할 수 있다. 섹션(218)은 상세히 후술될 바와 같이, 최초 외향 돌출 위치로부터 용기 캐비티내의 위치로 베이스의 가동성 영역을 재배치하기 위해 사용된다.
베이스 플러그(204)는 용기의 블로우 성형 동안 패리즌 재료와 접촉하도록 구성되는 접촉면(208)을 구비하는 베이스 몰드(206)를 포함한다. 베이스 몰드(206)의 접촉면(208)은 용기의 베이스의 형상을 형성한다. 접촉면(208)은 용기 베이스의 지지면 및 가동성 영역을 형성하기 위한 곡선형 몰드이다. 상세히 후술될 바와 같이, 병의 베이스가 형성되고 나면, 베이스의 가동성 영역은 외향 돌출 위치로부터 용기의 내부를 향해 재배치된다. 일 실시예에서, 가동성 영역은 용기의 내부내의 위치로 재배치되며, 따라서, 구조적 및 기능적으로 종래의 푸시 업을 갖는 용기의 것과 유사한 용기 베이스를 형성한다.
접촉면(208)은 캐비티(210), 표면(214) 및 로드 단부(212)의 표면을 포함한다. 캐비티(210)의 표면과 로드 단부(212)의 표면은 베이스 몰드(206)의 내부 영역(220)을 형성하며, 표면(214)은 베이스 몰드(206)의 외부 영역(222)을 형성하고, 외부 영역(222)은 내부 영역(220)으로부터 편위되어 있다. 내부 영역(220) 및 외부 영역(222)은 블로우 성형 동안 용기의 베이스를 형성하도록 구성된다. 외부 영역(222)은 실질적으로 평탄하며, 용기의 지지면을 형성하도록 구성된다. 대안 실시예에서, 외부 영역(222)은 평탄하지 않거나 라운드형일 수 있으며, 또는, 불연속 지지면을 형성할 수 있다. 본 발명은 본 기술 분야에 공지된 형상을 갖는 지지면을 형성하도록 구성될 수 있다.
몰드(206)의 측단면에서 볼 때, 캐비티(210)는 용기내의 가동성 부분을 형성하도록 구성되는 베이스 몰드(206)내의 오목부이다. 캐비티(210)는 내부 영역(220)의 최외부 에지에서 시작하고, 베이스 몰드(206)의 중심을 향해 내향으로, 그리고, 베이스 조립체(200)의 저면을 향해 하향으로 양자 모두로 굴곡되어 있다. 로드 단부(212)에 도달하기 이전에, 캐비티(210)는 그 저면에 도달하고, 상향 굴곡하기 시작한다. 캐비티(210)의 저면으로부터 캐비티(210)은 베이스 몰드(206)의 중심을 향 해 내향으로, 그리고, 베이스 조립체(200)의 저면으로부터 멀어지는 방향으로 상향으로 양자 모두로 굴곡한다. 캐비티(210)는 로드 단부(212)의 절두 단부에서 종결한다. 대안 실시예에서, 로드 단부(212)의 저면은 로드 단부(212)에 대하여 베이스 몰드(206)내의 다른 위치에서 발생하거나, 심지어, 로드 단부(212)상에 배치될 수도 있다. 베이스 몰드(206)가 상단부로부터 보여질 때, 캐비티(210)는 베이스 몰드(206)내의 원형 오목부이다(도 2C 참조). 캐비티(210)는 로드 단부(212)의 섹션(218)의 최외부 에지와 내부 영역(220)의 최외부 에지 사이에 배치된다. 대안 실시예에서, 캐비티(210)는 원형 오목부 이외의 임의의 대칭 또는 비대칭 형상일 수 있다. 예로서, 캐비티는 삼각형, 사각형 또는 다각형을 형성할 수 있다. 다른 대안 실시예에서, 캐비티(210)는 그 저면으로부터 상향 굴곡되지 않으며, 대신, 추가로 하향 굴곡되거나, 베이스 몰드(206)의 중심에 도달할 때까지 평탄할 수 있다.
도 3A 및 도 3B는 본 발명에 따른 용기의 베이스를 형성하기 위한 베이스 조립체(200)를 사용하는 예시적 실시예를 예시한다. 도 3A에서, 나사형 마감부를 갖는 패리즌(304)은 블로우 성형된 용기를 형성하도록 구성된 블로우 성형 장치(미도시)의 홀더(302)에 부착된다. 패리즌(304)의 둘레에는 제1 측부 몰드(306), 제2 측부 몰드(308) 및 베이스 조립체(200)가 있다. 제1 측부 몰드(306)는 용기의 일 측부의 몰드를 포함하고, 제2 측부 몰드(308)는 다른 측부의 몰드를 포함한다. 제1 측부 몰드(306) 및 제2 측부 몰드(308)는 서로 경면 대칭 이미지이거나, 이들은 다른 형상을 가질 수 있다. 다른 몰드 조합 및 다른 수의 몰드가 본 기술의 숙련자들이 알 수 있는 바와 같이 사용될 수 있다.
블로우 성형 이전에, 패리즌(304)은 제1 측부 몰드(306), 제2 측부 몰드(308) 및 베이스 몰드(206)에 의해 수납된다. 도 3B에 예시된 바와 같이, 패리즌이 수납되고 나면, 가스가 패리즌(304)내로 밀어 넣어져 패리즌(304)을 제1 측부 몰드(306), 제2 측부 몰드(308) 및 베이스 몰드(206) 내에서 팽창시킨다. 팽창 동안, 패리즌(304)은 제1 측부 몰드(306), 제2 측부 몰드(308) 및 베이스 몰드(206)의 형상으로 신장한다. 패리즌 재료가 베이스 몰드(206)에 접촉할 때, 패리즌 재료는 캐비티(210)내로 접촉면(208)에 대하여 블로잉된다. 패리즌 재료는 용기의 베이스내의 가동성 영역을 형성하도록 캐비티(201)내로 신장한다.
베이스 몰드(206) 내에 캐비티(210)를 구비함으로써, 패리즌 재료는 깊은 돌출부와 조우하지 않으며, 이 깊은 돌출부는 플라스틱 재료를 냉각시키고 플라스틱 재료의 배향을 감소시킨다. 돌출부 주변과는 달리 캐비티(210)내로의 팽창 동안의 패리즌 재료의 신장은 패리즌 재료가 추가로 신장 및 배향될 수 있게 하며, 그 이유는 패리즌 재료가 깊은 돌출부 주변의 좁은 리세스에 비해 넓은 공간내로 블로잉되기 때문이다. 부가적인 신장은 패리즌 재료의 분자의 결정도를 증가시키며, 이는 베이스의 강도를 향상시키고, 베이스의 구조적 완전성을 향상시킨다. 캐비티(201)내로 패리즌 재료를 블로우 성형하는 것은 또한, 베이스의 벽 두께를 감소시키며, 베이스내의 두꺼운 비정질 플라스틱 섹션의 발생을 감소시킨다. 따라서, 베이스 내에 존재하는 플라스틱 재료의 양은 용기 성능에 결정적인 영향을 주지 않고 감소될 수 있으며, 일부 경우에는, 이 기술은 베이스의 성능을 향상시킨다.
도 4A는 본 발명에 따른 용기의 베이스를 재배치하는 푸시 로드(226)의 예시 적 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 제1 측부 몰드(306), 제2 측부 몰드(308) 및 베이스 조립체(200)의 용기로부터의 분리 이전에, 용기의 베이스가 재배치된다. 패리즌(304)의 팽창 프로세스가 완료된 이후, 용기로부터 외향 돌출하는 가동성 영역을 갖는 베이스가 캐비티(210)에 형성된다. 용기 베이스의 가동성 영역은 상세히 후술된 바와 같이, 지지면에 관하여 하향 볼록이다. 푸시 로드(226)가 그후 용기의 중심을 향해 상향 상승되어 접촉면(208) 위로 로드 단부(212)를 상승시켜 베이스의 가동성 영역상에 압력을 인가한다. 로드 단부(212)가 추가로 상승될 때, 가동성 영역은 용기의 중심을 향해 상향으로 상향 위치로 밀려지며, 가동성 영역은 지지면에 관하여 용기의 내부내로 내향 연장한다. 가동성 영역이 상향 재비치된 이후, 푸시 로드(226)는 하강될 수 있다. 그후, 제1 측부 몰드(306), 제2 측부 몰드(308) 및 베이스 조립체(200)는 분리에 의해 블로우 성형된 용기를 배출한다.
도 4B는 본 발명에 따른 용기의 베이스를 재배치하는 푸시 로드(226)의 대안적 예시적 실시예를 예시한다. 본 실시예에서, 베이스 조립체(200)는 제1 측부 몰드(306) 및 제2 측부 몰드(308)로부터 분리되어 용기의 베이스를 배출한다. 그후, 로드 단부(212)가 용기 베이스의 가동성 영역에 도달할 때까지 상승된다. 그후, 로드 단부(212)는 베이스의 가동성 영역을 재배치하도록 용기의 베이스상에 압력을 인가한다. 그후, 제1 측부 몰드(306) 및 제2 측부 몰드(308)는 용기가 추가로 처리될 수 있도록 분리에 의해 블로우 성형된 용기를 배출할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 용기의 베이스는 재배치 없이 몰드로부터 배출되고 가동성 영역의 재배치를 위한 다른 장치로 보내질 수 있다.
도 5A 및 도 5B는 본 발명에 따른 푸시 로드(206)에 의한 재배치 이전 및 이후의 용기(500)의 예시적 실시예를 예시한다. 재배치 이전에, 베이스는 가동성 영역(502) 및 지지면(504)을 포함하며, 여기서, 가동성 영역(502)의 적어도 일부는 지지면(504)을 초과하여 용기의 베이스로부터 외향 돌출한다. 용기 베이스의 가동성 영역(502)은 지지면(504)에 관하여 하향 볼록이다. 베이스 몰드(206)를 사용한 팽창 동안, 가동성 영역(502)은 베이스 몰드(206)의 내부 영역(220)에 의해 형성되며, 지지면(504)은 외부 영역(222)에 의해 형성된다. 가동성 영역(502)은 용기의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 지지면(504)의 최내부 에지로부터 외향 돌출하고, 지지면(504)에 관하여 하향 볼록하다. 가동성 영역(502)은 원형으로 예시되어 있지만, 임의의 비대칭 또는 대칭 형상일 수 있다. 딤플(518)이 접촉면(208)의 로드 단부(212)의 표면에 의해 가동성 영역(502)의 중심에 형성된다. 딤플(518)은 상향 볼록이며, 용기(500)의 중심을 향해 내향 돌출한다. 딤플(518)은 푸시 로드(226)가 베이스의 가동성 영역(502)을 재배치하도록 연장할 때, 로드 단부(212)가 배치될 수 있는 포켓을 제공한다.
재배치 동안, 가동성 영역(502)은 로드 단부(212)의 연장부에 의해 용기의 중심 내부를 향해 이동된다. 일 실시예에서, 가동성 영역(502)은 지지면(504)에 관하여 용기의 내부 내에서 이동된다. 재배치시, 로드 단부(212)는 딤플(518)과 접촉하고, 딤플(518)을 용기의 중심을 향해 밀어 넣는다. 이는 가동성 영역(502)을 재배치하며, 가동성 영역(502)이 더 이상 지지면(504)을 초과하여 연장 또는 돌출하지 않게 한다. 대안 실시예에서, 로드 단부(212)는 본 기술의 통상적인 지식을 가 진 자가 이해할 수 있는 바와 같이, 베이스의 가동성 영역(502)의 재배치를 위해 다른 위치에서 가동성 영역(502)과 접촉할 수 있다. 일 실시예에서, 베이스의 재배치는 용기가 충전되기 이전에 이루어지며, 그래서, 용기는 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 예로서, 충전 기계로의 수송을 위해, 또는, 대안적으로, 제조 또는 펠릿운반 동안의 수송을 위해 실질적 평탄면상에 배치될 수 있다. 충전 기계는 임의의 공지된 충전 프로세스에 의해 용기를 충전할 수 있으며, 이는 본 기술 분야의 숙련자들에게 공지된 고온 충전, 저온 충전 및 기타 충전 프로세스를 포함한다. 가동성 영역(502)을 재배치함으로써, 용기는 실질적으로 평탄한 표면상에 안정하게 설 수 있으며, 종래의 방식으로 제조된 푸시 업 베이스를 갖는 용기와 유사하게 처리될 수 있다. 따라서, 가동성 영역(502) 재배치 이후, 베이스 영역은 종래 기술의 단점 없이, 푸시 업을 갖는 종래의 블로우 성형된 베이스의 외관 및 기능을 갖는다.
용기(500)는 단일 부재 구조를 갖고, 폴리아미드, 예로서, 나일론, 폴리에틸렌, 예로서, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 또는 폴리프로필렌 같은 폴리올레핀, 폴리에스터, 예로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나플탈레이트(PEN) 등으로부터 준비될 수 있으며, 여기에는 또한 재료의 물리적 또는 화학적 특성을 변화시키기 위한 첨가제가 포함될 수 있다. 예로서, 소정 플라스틱 수지는 산소 투과성을 개선시키도록 변형될 수 있다. 대안적으로, 용기(500)는 다층 플라스틱 재료로 준비될 수 있다. 이 층들은 미사용, 재생 또는 재연삭 재료를 포함하는 임의의 플라스틱 재료일 수 있고, 용기의 물리적 특성을 향상시키기 위한 첨가제를 갖는 플라스틱 또는 기타 재료를 포함할 수 있다. 상술한 재료에 부가하여, 다층 플라스틱 용기에 빈번히 사용되는 다른 재료는 예로서, 에틸비닐 알콜(EVOH) 및 인접 층에 사용될 때 박리를 받는 재료를 함께 유지하기 위한 결속층 또는 바인더를 포함한다. 단층 또는 다층 재료 위에 예로서, 산소 배리어 특성을 도입하기 위해 코팅이 적용될 수 있다.
비록, 본 실시예 및 도면이 상단부에 나사부를 갖는 예비성형체로서 패리즌(304)을 예시하였지만, 패리즌은 또한 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고, 나사부가 없는 플라스틱 튜브일 수 있다. 플라스틱 튜브인 패리즌을 사용하는 일 실시예는 패리즌내에 니들을 삽입하고, 니들을 통해 가스를 밀어 넣어 몰드의 형상을 취하도록 플라스틱 튜브를 팽창시키는 것을 포함한다. 부가적으로, 본 기술의 숙련자가 이해할 수 있는 바와 같이, 블로우 성형, 신장 블로우 성형 또는 압출 성형을 포함하는 임의의 성형 기술이 용기를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
상세한 설명은 패리즌 재료를 캐비티(210)내로 성형함으로써 용기 베이스상에 가동성 영역(502)을 블로우 성형하기 위한 기술을 설명하고 있다는 것을 주의하여야 한다. 그러나, 이 기술은 용기의 손 파지부의 적어도 일부를 형성하기 위해, 또는 용기의 다른 깊은 돌출부를 형성하기 위해서 같이, 베이스 이외의 용기의 다른 영역을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 캐비티(210)는 각 측부 몰드(306 또는 308)상에 또는 베이스 몰드(206)내의 다른 위치에 배치될 수 있다. 이 기술은 깊은 돌출부가 필요한 플라스틱 용기의 임의의 영역에 사용할 수 있다. 여기에 설명된 기술은 깊은 돌출부를 갖는 영역의 강도를 증가시키고, 깊은 돌출부에 의해 유발되는 영역 주변의 두꺼운 비정질 플라스틱 섹션을 감소시킨다.
도 9에 도시된 바와 같이, 예시적 실시예에서, 블로우 성형 장치(10)는 패리즌(12)을 수용하고, 몰드(14a-c)로 패리즌을 수납할 수 있으며, 이는 몰드(14b)의 외부 표면에 리세스(16)를 포함할 수 있다. 블로우 성형 장치(10)는 블로우 성형된 용기(100)를 형성하도록 몰드내로 패리즌을 팽창시킬 수 있다(도 5 참조). 블로우 성형된 용기(100)는 측벽, 리세스(16)에 형성된 가동성 영역(18) 및 용기(100)의 측벽과 가동성 영역(18) 사이의 경계면을 경계설정하는 힌지를 구비할 수 있다. 블로우 성형 장치는 블로우 성형된 용기(100)를 충전하기 이전에, 힌지 둘레에서 가동성 영역(18)을 이동시키도록 구성될 수 있다. 블로우 성형된 용기의 내부 체적은 도 12C에 개략적으로 도시된 바와 같이, 용기(100)의 중심내로 가동성 영역(18)을 이동시킴으로써 감소될 수 있다(도 11 및 도 12A의 화살표 22). 가동성 영역(18) 또는 파지부를 그 외부 위치(용기 외측)에서 블로우 성형하고, 그후, 가동성 영역을 반전시켜 단순한 기계적 힘을 사용하여 파지부를 형성함으로써, 용기의 중량이 감소되고, 파지부의 섬세도가 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따라 신장 블로우 성형될 때의 용기의 형상을 나타내는 용기의 예시적 실시예를 예시하고, 도 7은 본 발명에 따른 그 외향 블로잉된 위치에서 용기의 가동성 영역의 예시적 실시예를 예시하며, 도 8A 및 도 8B는 그 외향 블로잉된 위치의 용기의 가동성 영역과, 본 발명에 따른 파지부의 최종 구조의 예시적 실시예를 각각 예시한다.
예시적 실시예는 먼저 도 6 및 도 7을 참조로 설명된다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라서, 용기(600)는 도 10에 개략적으로 예시된 형상으로 블로우 성형된다. 도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 예시적 용기(600)의 측면 사시도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 용기(600)는 상부 부분(602), 견부(604), 용기 본체(606) 및 베이스(608)를 포함한다. 용기(600)의 상부 부분(602)은 일반적으로, 용기(600)의 내부로의 개구를 가지면서 폐쇄체(미도시)를 수용하도록 구성되는 임의의 구조이다. 폐쇄체는 용기(600)내의 고온 충전된 제품을 위한 실질적 기밀 밀봉부를 생성하기 위해, 따라서, 상부 부분(602)을 통한 용기(600)로의 공기의 진입을 실질적으로 방지하기 위해 사용되는 임의의 장치일 수 있다. 일 예시적 실시예에서, 상부 부분(602)은 트위스트-온 컵인 폐쇄체와 결합되도록 구성된 나사부(614)를 포함한다. 캡은 용기(600)와의 밀봉부를 형성하도록 상부 부분(602)의 나사부(614)상에 트위스트될 수 있다. 대안 실시예에서, 밀봉 플러그(602)가 상부 부분(602)에 배치되어 용기(600)를 밀봉한다. 본 기술의 숙련자가 인지할 수 있는 바와 같이, 다른 폐쇄체 또는 밀봉부가 사용될 수 있다.
용기(600)의 견부(604)는 용기 본체(606)의 상단부로부터 상부 부분(602)의 저면으로 연장한다. 일반적으로, 견부(604)는 용기 본체(606)로부터 상부 부분(602)의 저면으로 진행함에 따라 좁아진다. 견부(604)는 임의의 원하는 형상을 가지거나, 용기(600)로부터 생략될 수 있다. 견부(604)는 패턴, 형상 및 기타 형태를 포함하거나, 대안적으로, 실질적으로 평활할 수 있다. 도시된 실시예에서, 견부(604)의 저면의 폭은 용기 본체(606)의 상단부의 폭에 대응하며, 견부(604)가 상부 부분(602)에 접근할 때, 내향 굴곡됨으로써 좁아진다. 견부(604)는 상부 부 분(602)에 도달하기 이전에 외향 굴곡되고, 그후, 견부(604)가 상부 부분(602)에 도달할 때 내향 굴곡된다. 본 기술의 숙련자가 알 수 있는 바와 같이, 견부(604)는 다른 형상일 수 있거나, 다른 패턴을 포함할 수 있다.
용기(600)의 용기 본체(606)는 베이스(608)로부터 견부(604)로 연장하며, 용기(600)의 내부를 형성하다. 용기 본체(606)는 견부(604) 아래에 배치된다. 대안 실시예에서, 견부(604)가 용기(600)로부터 생략되는 경우, 용기 본체(606)는 상부 부분(602)으로 연장한다. 용기 본체(606)는 원통형, 정사각형, 직사각형 또는 기타 형상 같은 임의의 비대칭 또는 대칭 형상일 수 있다. 선택적으로, 용기(600)의 용기 본체(606)는 패턴화된 지지부 구조체 또는 진공 패널을 포함할 수 있다. 패턴화된 지지부 구조체 및 진공 패널은 용기(600)의 구조적 완전성을 제공하는 것을 돕는다.
도시된 실시예에서, 용기 본체(606)는 용기(600)사의 다양한 위치에 배치된 리브(612)를 갖는다. 리브(612)는 용기 본체(606)상의 비오목 섹션과 교번적인 일련의 오목 섹션일 수 있다. 리브(612)는 다른 유형 및 형상을 포함할 수 있으며, 또한, 본 기술의 숙련자가 인지할 수 있는 바와 같이, 용기 본체(606)상의 교번적 위치에 배치될 수 있다. 리브(612)는 또한 용기 본체(606)로부터 생략되거나, 용기(600)상의 다른 위치에 배치될 수 있다.
용기 본체(606)는 또한 최초에 용기(600) 외부에서 블로우 성형되는 가동성 영역(610)을 포함할 수 있다(도 11) 참조. 가동성 영역(610)은 용기 본체(606)의 파지 영역의 다수의 표면으로 구성된다. 다수의 표면은 파지 영역상에 작용하는 외 력(화살표 22)이 표면들이 그들이 용기(600)의 내부를 향해 반전된 위치로 스냅되는 지점까지 서로에 관하여 절첩되게 하도록 하는 방식으로 배열된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 가동성 영역(610)은 제1 힌지 또는 봉합부(702), 제1 부분(704), 제1 내부 벽(706), 제2 힌지 또는 봉합부(714), 제2 부분(712), 제2 내부 벽(710), 제3 힌지 또는 봉합부(708), 제4 힌지 또는 봉합부(716) 및 제5 힌지 또는 봉합부(718)를 포함할 수 있다. 제1 힌지 또는 봉합부(702)는 용기 본체(606)의 부분(704)이 용기 본체(606) 외부에서 최초에 블로우 성형되고, 그후, 도 8A 및 도 8B에 각각 도시된 바와 같이, 용기 내부로 추진될 수 있도록 제1 부분(704)과 결합한다. 제2 힌지 또는 봉합부(714)는 제2 부분(712)이 제2 힌지 또는 봉합부(714)의 둘레로 피봇함으로써, 용기(606) 내부로 추진될 수 있도록 제2 부분(712)과 결합한다. 제5 힌지 또는 봉합부(716)는 제1 부분(704)을 제1 내부 벽(706)과 결합시키고, 제4 힌지 또는 봉합부(716)는 제2 부분(712)을 이들 부분들이 용기(606) 내부로 추진될 수 있도록 제2 내부 벽(710)과 결합한다. 반전된 가동성 영역(610)이 도 8B에 도시되어 있다.
도 9 내지 도 11에 도시된 용기 형성 조립체의 몰드는 각각의 제1 및 제2 가동성 파지 영역(610)을 형성하도록 리세스를 갖는 벽을 각각 포함할 수 있는 제1 및 제2 몰드 반부(14a, 14b)로 이루어질 수 있다. 파지 영역(610)은 최초에 용기 외부로 블로잉되고, 그후, 소비자의 손이 쉽게 반전된 파지 영역에 맞춰지도록 반전된다.
최초에, 용기(600)가 블로우 성형될 때, 가동성 영역(610)은 용기(600)의 내 부로부터 멀어지는 방향으로 연장하여 형성된다. 도 8A는 용기(600)의 내부로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 블로우 몰딩될 때의 가동성 영역(610)을 예시하고, 도 8B는 반전 이후의 용기(600)의 내부를 향해 연장하는 가동성 영역(610)을 예시한다. 반전 동안, 가동성 영역(610)을 반전시키기 위해 힘이 인가될 수 있다. 힘이 인가될 때, 제1 부분(704)은 제1 힌지 또는 봉합부(702) 둘레에서 회전하고, 제2 부분(712)은 제2 힌지 또는 봉합부(714) 둘레에서 회전한다. 부가적으로, 제1 부분(704)은 제1 내부 벽(706)에 대하여 제5 힌지 또는 봉합부(716) 둘레에서 회전하고, 제1 내부 벽(706)은 제2 내부 벽(710)에 대하여 제3 힌지 또는 봉합부(708) 둘레에서 회전한다. 즉, 다수 측면의 가동성 영역(610)은 최초에 용기 외부에서 블로잉되고, 그에 의해, 플라스틱 재료가 돌출부 둘레에서 양호하게 형성되기 곤란한 깊게 설정된 돌출부를 갖는 몰드에 대한 필요성을 피한다. 이때, 내부 벽과, 제1 및 제2 부분의 각도를 따른 힌지 또는 봉합부에서의 플라스틱의 중량은 가동성 영역(610)이 소비자에게 양호한 인간공학적 느낌을 제공하면서 소비자가 견고히 파지할 수 있는 깊게 설정된 파지부(들)를 형성하도록 용기내로 반전될 수 있다. 힌지에서의 용기 벽 두께는 주변부 또는 내부 벽 보다 얇으며, 이들은 이 방식으로 플라스틱이 자연적으로 이동하기 때문에 보다 무겁다. 제1 및 제2 부분가 내부 벽의 각도는 파지부의 원하는 깊이가 달성되고 원하는 인간공학적 느낌이 달성되도록 충분히 급격하여야 한다.
반전 동안, 용기(600)가 몰드(14a-c)내에 남아있는 동안 충분한 힘이 용기 외부에 형성된 가동성 영역(610)에 인가될 수 있다(도 10 참조). 본 발명의 양수인 이 용기의 베이스 외부에서 블로잉된 돌출부를 성공적으로 반전시킬 때, 반전을 위해 가동성 영역(610)에 충분한 힘이 인가될 필요가 있다. 일 실시예에서, 가동성 영역(18)(도 6 내지 도 8B의 610)의 반전은 용기(600)가 몰드로부터 배출 또는 분리되기 이전에, 가능한 많이 냉각될 수 있도록, 블로잉 프로세스에서 가능한 늦게 이루어질 수 있다. 용기 및 가동성 영역이 보다 길게 냉각될 수 있을 수록 보다 양호한 반전 결과가 달성된다. 이는 반전 동안 용기가 보다 따뜻하면, 용기가 바람직하지 못한 위치로 주름져 심미적으로 불량한 용기를 초래하여, 불량 용기를 초래하는 가능성이 보다 높기 때문이다. 반전은 용기가 몰드로부터 배출 또는 분리되기 직전에 이루어져 반전이 용기(600)에 원하지 않은 주름 또는 변형을 형성할 가능성을 감소시킬 수 있다. 공기 실린더(미도시)가 제1 부분(704) 및 제2 내부 벽(710)에 힘을 인가함으로써 가동성 영역(610)의 반전을 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 본 기술 분야의 숙련자가 인지할 수 있는 바와 같이, 다른 기계적, 공압식, 유압식 또는 캠 작동식 반전 수단이 사용될 수 있다. 예로서, 캠 작동식 수단이 몰드내에 포함되고, 가동성 영역은 몰드가 성형된 용기를 완전히 수납하고 있는 동안 반전될 수 있다.
용기(600)는 복잡한 형상의 몰드의 분리된 영역에서 재료가 포획되는 것을 피하고, 이 영역에서 재료의 양이 증가하는 것을 피하면서 가동성 영역(610)에서 용기(600)의 성능을 향상시키도록(보다 적은 불량 용기) 도 8A에 도시된 형상으로 블로우 성형된다. 가동성 영역(610)은 가동성 영역의 모든 표면이 충분한 양의 재료로 성형되고, 충분한 섬세도를 갖는 것을 보증하도록 도 8A에 도시된 형상으로 형성된다. 용기의 내부로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 가동성 영역을 형성하는 장점은 용기 내부를 향해 연장하는 깊이 설정된 돌출부를 가지는 용기를 최초에 형성하는 것에 비해(도 8B 참조), 블로우 성형 프로세스(도 6, 도 7 및 도 8A 참조) 동안 플라스틱 재료의 추가 배향을 가능하게 함으로써, 가동성 영역(610)에서의 강도가 증가된다는 점이다. 가동성 영역(610)을 용기(600) 내부로부터 멀어지는 방향으로 연장시킴으로써, 가동성 영역(610)내의 플라스틱 재료의 배향이 증가되며, 그 이유는 몰드가 재료를 포획하지 않고, 플라스틱 재료가 몰드의 캐비티내로 추가 신장되어 블로우 성형 동안 가동성 영역(610)을 형성할 수 있게 하기 때문이다. 플라스틱 분자의 배향이 증가하기 때문에, 분자는 직선화되고, 결정 구조를 형성할 수 있다. 통상적으로, 플라스틱의 결정도가 보다 높을 수록, 플라스틱의 강도가 보다 커지고, 이는 가동성 영역(610)에서 용기(600)의 구조적 완전성을 향상시킨다.
용기(600)가 최초에 도 8B에 도시된 형상으로 블로우 성형되는 경우, 가동성 영역(610)은 제1 힌지 또는 봉합부(702)와 제2 힌지 또는 봉합부(712) 부근에서 완전히 형성되지 않는다. 이는 신장 블로우 성형 기술로 용기를 형성한 결과이다. 용기가 신장 블로우 성형될 때, 가스가 용기(600)를 위한 몰드 같은 용기를 위한 몰드에 대하여 플라스틱 재료를 신장시킨다. 몰드가 도 8B에 도시된 가동성 영역을 형성하기 위한 돌출부를 포함하는 경우, 플라스틱 재료는 제3 힌지 또는 봉합부(708)로부터 제1 힌지 또는 봉합부(702)와 제2 힌지 또는 봉합부(712) 부근의 영역으로 하방으로 돌출부 주변에서 신장되어야 한다(도 8B 참조). 몰드와의 접촉은 제3 힌지 또는 봉합부(708) 부근의 영역에서 재료를 포획하며, 재료가 제1 힌지 또 는 봉합부(702)와 제2 힌지 또는 봉합부(712) 부근의 영역으로 완전히 하향 성형될 수 없게 한다. 또한, 이런 돌출부를 갖는 가동성 영역(610)의 형성은 플라스틱이 가동성 영역(610)에 포획되게 하며, 이는 용기의 다른 영역이 이들 영역을 형성하기에 적절하도록 충분한 플라스틱을 보유하게 되는 것을 막는다.
도 6, 도 7 및 도 8B에 예시된 바와 같은 형상으로 용기(600)를 신장 블로우 성형하는 것은 또한 가동성 영역(610)의 벽 두께를 감소시키며, 도 8A에 도시된 바와 같은 용기로부터 외부로 연장하는 가동성 영역(610)을 갖는 용기를 형성하는 것에 비해, 가동성 영역(^10) 부근의 두꺼운 비정질 플라스틱 섹션의 발생을 감소시킨다. 이는 용기 성능에 현저한 영향을 미치지 않고, 가동성 영역(610)에 존재하는 플라스틱 재료의 양이 감소될 수 있게 하며, 소정 경우에는 이 기술은 가동성 영역의 성능을 향상시킨다. 유사하게, 용기를 도 8A에 도시된 바와 같은 형상으로 형성하는 것은 베이스(608)의 플라스틱 재료의 보다 균일한 분포를 가능하게 한다. 또한, 증가된 강도는 용기 본체(606)의 현저한 순수 왜곡 없이, 가동성 영역(610)의 반전을 가능하게 한다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 패리즌으로부터 용기를 형성하기 위한 용기 형성 조립체를 개략적으로 예시한다. 조립체는 패리즌(12)을 수납하기 위하여 구동 메커니즘에 의해 구동될 수 있는 몰드(14a, 14b, 14c)를 포함한다. 용기(600)는 도 10에 도시된 바와 같이, 폐쇄된 몰드 조립체내로 블로잉된다. 리세스(16)는 용기를 위한 두 개의 측면의 파지부를 형성하도록 몰드(14a) 및 몰드(14b)의 측벽에 배치될 수 있다. 도 13은 도 6에 도시된 바와 같은 용기를 형성 하기 위한 몰드(814)의 일 측부를 예시한다. 본 실시예에서, 각 측부 몰드는 제1 외부 파지부(704)를 형성하도록 구성되는 제1 표면(804), 제2 외부 파지부(712)를 형성하도록 구성되는 제2 표면(812), 제1 외부 파지부(704)에 인접한 제1 내부 파지부를 형성하도록 구성되는 제3 표면(806), 제2 내부 파지부(710)를 형성하도록 구성되는 제4 표면(810) 및 가동성 파지 영역(610)의 리지 영역(708)을 형성하도록 구성되는 제5 표면(808)을 갖는 리세스(816)를 포함한다. 형성 조립체는 파지 영역을 형성하도록 가동성 영역을 반전시키기 위해 제1 힌지 또는 봉합부(702) 둘레에서 가동성 영역(610)의 제1 부분(704)을 회전시키도록 구성되는 제1 푸시 로드를 포함할 수 있다. 제2 푸시 로드는 식품 제품으로 용기를 충전하기 이전에, 용기(600)내의 결과적인 파지 영역의 양 측부를 추진하기 위하여, 힌지 또는 봉합부(714) 둘레에서 제2 부분(712)이 회전하게 하기 위해 사용될 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 표면(806, 810)과 표면 영역(808)에 대응하는 리세스(816)의 섹션(900)은 도 14에 도시된 작동 위치와 도 13에 도시된 비작동 위치 사이에서 이동가능하다.
또한, 이 시스템은 비싼 구성요소를 덜 필요로하는 장점이 있다. 다른 시스템은 복잡한 공압, 유압 또는 캡 작동식 수단을 사용하여 블로우 성형 사이클의 특정 지점에서 몰드의 부분을 내향으로 추진하지만, 본 예시적 실시예는 가동성 영역(110)을 반전시키는 단순한 기계적 수단을 사용한다. 이는 종래의 시스템에 비해 몰드 구성의 복잡성, 비용, 성형 시간을 감소시킨다.
따라서, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 용기(600)는 가동성 영역(610)에 서, 용기(600)의 충분한 강도, 섬세도 및 성능을 향상시킬 수 있으며, 그에 의해, 용기의 성능 및 외관을 유지하면서, 보다 적은 플라스틱을 사용하여 용기가 형성될 수 있게 한다.
여기에 설명된 실시예 및 예시는 비제한적 예이다. 반전가능한 인서트의 형상은 도시된 바에 한정되지 않으며, 그 이유는 가동성 영역이 둥글거나 타원형인 형상으로 외부에서 블로잉될 수 있고, 반전될 때, 여전히, 동일한 기능을 얻고, 블로잉된 용기의 체적을 감소시킬 수 있기 때문이다.
본 명세서에 예시 및 설명된 예시적 실시예는 단지 본 기술의 숙련자들에게 본 발명을 달성 및 사용하는 본 발명자들이 아는 최상의 방식을 설명하기 위한 것이다. 제공된 모든 예는 대표적인 것이며, 비제한적인 것이다. 상술한 본 발명의 예시적 실시예는 본 기술의 숙련자가 상술한 교지에 기초하여 인지할 수 있는 바에 따라 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 변경 또는 변형될 수 있다. 따라서, 청구범위 및 그 등가체의 범주내에서, 본 발명은 구체적으로 설명된 바 이외의 다른 방식으로 실시될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (40)

  1. 용기를 형성하기 위한 방법에 있어서,
    패리즌을 수용하는 단계,
    캐비티를 포함하는 몰드로 상기 패리즌을 수납하는 단계,
    상기 캐비티에서 가동성 영역을 갖는 블로우 성형된 용기를 형성하도록 상기 몰드내에서 상기 패리즌을 팽창시키는 단계, 및
    상기 블로우 성형된 용기를 충전하기 이전에 상기 가동성 영역을 재배치하는 단계를 포함하는 용기 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐비티는 베이스 몰드 내에 포함되는 용기 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 블로우 성형된 용기를 배출하는 단계를 추가로 포함하는 용기 형성 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 배출 단계는 상기 재배치 단계 이전이 이루어지는 용기 형성 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 배출 단계는 상기 재배치 단계 이후에 이루어지는 용기 형성 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 몰드는
    제1 측부 몰드,
    제2 측부 몰드, 및
    베이스 몰드를 포함하는 용기 형성 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 블로우 성형된 용기로부터 상기 제1 측부 몰드 및 상기 제2 측부 몰드를 분리하는 단계, 및
    상기 블로우 성형된 용기로부터 상기 베이스 몰드를 분리하는 단계를 추가로 포함하는 용기 형성 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 재배치 단계는 상기 베이스 몰드 분리 단계 이전에 이루어지는 용기 형성 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 재배치 단계는 상기 베이스 몰드 분리 단계 이후에 이루어지는 용기 형성 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 재배치 단계는 상기 가동성 영역을 외향 돌출 위치로부터 용기의 내부를 향해 이동시키는 용기 형성 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 재배치 단계는 상기 가동성 영역을 용기의 내부내의 위치로 이동시키는 용기 형성 방법.
  12. 용기의 결정도를 증가시키기 위한 방법에 있어서,
    가동성 영역을 갖는 블로우 성형된 용기를 형성하도록 패리즌을 팽창시키는 단계, 및
    상기 블로우 성형된 용기를 충전하기 이전에 상기 가동성 영역을 재배치하는 단계를 포함하고,
    상기 가동성 영역의 적어도 일부는 상기 블로우 성형된 용기로부터 외부로 돌출하는 용기 결정도 증가 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 블로우 성형된 용기를 배출하는 단계를 추가로 포함하는 용기 결정도 증가 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 재배치 단계는 상기 배출 단계 이전에 이루어지는 용기 결정도 증가 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 재배치 단계는 상기 배출 단계 이후에 이루어지는 용기 결정도 증가 방법.
  16. 가동성 영역을 구비하고, 지지면을 갖는 베이스를 구비한 용기를 형성하기 위한 베이스 조립체에 있어서,
    베이스 받침대, 및
    상기 베이스 받침대에 결합된 베이스 플러그를 포함하고,
    상기 베이스 플러그는 가동성 영역의 적어도 일부가 지지면을 초과하여 베이스로부터 외향 돌출하도록, 가동성 영역을 형성하도록 그리고 베이스의 지지면을 형성하도록 구성된 베이스 몰드를 구비하는 베이스 조립체.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 베이스 받침대에 결합된 푸시 로드를 추가로 포함하고,
    상기 푸시 로드는 용기 충전 이전에 가동성 영역을 재배치하도록 구성되는 베이스 조립체.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 푸시 로드는 로드 단부를 추가로 포함하는 베이스 조립체.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 베이스 몰드는 접촉면을 추가로 포함하고,
    접촉면은
    지지면을 형성하도록 구성된 표면,
    상기 캐비티의 표면, 및
    상기 로드 단부의 표면을 포함하고,
    상기 캐비티의 표면과 상기 로드 단부의 표면은 가동성 영역을 형성하도록 구성되는 베이스 조립체.
  20. 용기에 있어서,
    베이스를 포함하고,
    베이스는
    딤플을 갖는 가동성 영역, 및
    상기 가동성 영역으로부터 편위된 지지면을 포함하며,
    상기 블로우 성형 이후, 그리고, 충전 이전에, 상기 가동성 영역의 적어도 일부가 상기 지지면을 초과하여 외향 돌출하는 용기.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 가동성 영역은 상기 가동성 영역이 상기 지지면을 초과하여 돌출하지 않도록 재배치되도록 구성되는 용기.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 베이스는 상기 가동성 영역이 내향 연장하도록 재배치되도록 구성되는 용기.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 딤플은 상기 가동성 영역의 중심에 배치되고, 재배 치 이전에, 상기 가동성 영역은 지지면의 최내부 에지로부터 외향 돌출하고, 지지면에 관하여 하향 볼록한 용기.
  24. 패리즌을 수용하는 단계,
    리세스를 갖는 벽을 포함하는 몰드 내에 패리즌을 수납하는 단계,
    블로우 성형된 용기를 형성하도록 상기 몰드 내로 패리즌을 팽창시키는 단계로서, 상기 블로우 성형된 용기는 측벽, 상기 리세스에 형성된 가동성 영역 및 상기 측벽과 상기 가동성 영역 사이의 경계면을 경계형성하는 힌지를 구비하는 팽창 단계, 및
    섭취가능한 제품으로 상기 블로우 성형된 용기를 충전하기 이전에, 상기 힌지 둘레에서 블로우 성형된 용기의 내부를 향해 상기 가동성 영역을 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 몰드로부터 상기 블로우 성형된 용기를 배출하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 배출 단계는 상기 이동 단계 이전에 이루어지는 방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 배출 단계는 상기 이동 단계 이후에 이루어지는 방 법.
  28. 제 24 항에 있어서, 상기 몰드는 제1 측부 몰드와 제2 측부 몰드를 포함하고, 상기 블로우 성형된 용기를 배출하는 단계는 상기 블로우 성형된 용기로부터 제1 측부 몰드 및 제2 측부 몰드를 분리시키는 것을 포함하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 제1 몰드는 상기 리세스를 포함하고, 상기 제2 몰드는 제2 리세스를 포함하는 방법.
  30. 제 24 항에 있어서, 상기 가동성 영역은 상기 이동 단계 이후에, 취급 손잡이를 형성하는 방법.
  31. 블로우 성형된 용기의 결정도를 증가시키는 방법에 있어서,
    가동성 파지 영역을 갖는 블로우 성형된 용기를 형성하도록 리세스를 갖는 벽을 구비한 몰드내에서 패리즌을 팽창시키는 단계로서, 상기 가동성 파지 영역은 상기 리세스에 형성되며, 상기 블로우 성형된 용기는 상기 가동성 파지 영역에 결합된 힌지를 구비하고, 상기 힌지는 상기 블로우 성형된 용기와 상기 가동성 파지 영역 사이의 경계면을 경계형성하는 팽창 단계, 및
    상기 블로우 성형된 용기의 충전 이전에, 상기 블로우 성형된 용기의 내부를 향해 상기 힌지 둘레에서 가동성 파지 영역을 이동시키는 단계를 포함하는 결정도 증가 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 몰드로부터 용기를 배출하는 단계를 추가로 포함하는 결정도 증가 방법.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 이동 단계는 상기 배출 단계 이전에 이루어지는 결정도 증가 방법.
  34. 제 32 항에 있어서, 상기 이동 단계는 상기 배출 단계 이후에 이루어지는 결정도 증가 방법.
  35. 패리즌으로부터 제1 가동성 파지 영역을 가지는 용기를 형성하기 위한 용기 형성 조립체에 있어서,
    제1 가동성 파지부 영역의 제1 부분 및 제2 부분을 형성하도록 구성되는 몰드로서, 상기 제1 부분은 제1 힌지 둘레에서 용기의 내부를 향해 회전가능하고, 상기 제1 힌지는 상기 제1 부분과 용기 사이의 제1 봉합부에 형성되며, 상기 제2 부분은 제2 힌지 둘레에서 용기의 내부를 향해 회전가능하고, 상기 제2 힌지는 상기 제2 부분과 용기 사이에 형성되는 몰드, 및
    블로우 성형 동안, 패리즌을 수납하고, 블로우 성형 이후, 용기를 배출하도록 상기 몰드를 이동시키도록 구성되는 구동 메커니즘을 포함하는 용기 형성 조립 체.
  36. 제 35 항에 있어서, 용기 충전 이전에 상기 제1 힌지 둘레에서 상기 제1 부분을 회전시키도록 구성되는 제1 푸시 로드, 및
    용기 충전 이전에, 상기 제2 힌지 둘레에서 상기 제2 부분을 회전시키도록 구성되는 제2 푸시 로드를 추가로 포함하는 용기 형성 조립체.
  37. 제 35 항에 있어서, 조립체의 몰드는 제1 가동성 파지 영역을 형성하는 제1 몰드 반부와, 제2 가동성 파지 영역을 형성하는 제2 몰드 반부를 포함하고, 상기 제2 가동성 파지 영역은 제1 가동성 파지 영역의 구조, 힌지 및 회전가능한 부분을 가지는 용기 형성 조립체.
  38. 제 37 항에 있어서, 제1 및 제2 가동성 파지 영역은 소비자의 손이 반전된 파지 영역에 쉽게 끼워지도록 용기 내에 형성되는 용기 형성 조립체.
  39. 제 37 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 몰드 반부 각각은 가동성 파지부 형성 영역을 포함하고,
    가동성 파지부 형성 영역은
    상기 가동성 파지 영역의 제1 외부 파지부를 형성하도록 구성되는 제1 표면,
    상기 가동성 파지 영역의 제2 외부 파지부를 형성하도록 구성되는 제2 표면,
    상기 가동성 파지 영역의 제1 내부 파지부를 형성하도록 구성되는 제3 표면,
    상기 가동성 파지 영역의 제2 내부 파지부를 형성하도록 구성되는 제4 표면, 및
    상기 가동성 파지부의 리지 영역을 형성하도록 구성되는 제5 표면 영역을 포함하는 용기 형성 조립체.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 제5 표면 영역은 상기 제3 및 제4 표면들 사이에 배치되고, 상기 제3 및 제4 표면들은 각각 상기 제1 및 제2 표면에 인접하게 배치되는 용기 형성 조립체.
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