KR20100137518A - 유동성 물질용 용기 및 비움 장치 - Google Patents

Abstract

유동성 물질용 용기는, 배출구(13)를 구비한 강질의 오목한 하부(10) 및 하부(10)의 내부 윤곽에 대해 거울처럼 마주하는 볼록한 가요성 필름(11)으로 이루어진 상부를 포함한다. 상부 및 하부는 반구 형상으로 이루어진다. 용기가 비워진 상태에 있을 때, 필름(11)은 용기의 하부의 내부 윤곽에 밀착된다. 비움을 위해, 공기압이 용기의 상부에 가해진다. 배출구(13)는 배출구(13)의 개구로부터 떨어진 축 중심으로 회전가능하고 배출 니플(32)을 삽입하기 위한 통로(31)를 구비한 디스크 형태의 클로저(29)를 구비한다(도 9).

Description

유동성 물질용 용기 및 비움 장치{Container for flowable substances and emptying device}

본 발명은 유동성 물질용 용기 및 이를 비우기 위한 비움 장치에 관한 것이다.

전자 응용기술, 치과학 또는 일반적인 접합기술에서 유동성 물질(예를 들어, 접착제, 실링 재료 및 몰딩 재료)을 계측할 때, 기질(substrate)이 버블이 전혀 없도록 적용된다는 것은 매우 중요하다. 특히, 극소량의 물질이 기질에 적용되는 자동생산공정에서, 접착제에 존재하는 버블은 결함있는 부품 즉 불량품을 발생시킨다.

모든 부품이 체크되고 결함있는 아이템이 분류되야 할 필요성 외에도, 일반적으로 버블이 발생되면 라인 정지 및 청소가 필요하여 시간이 많이 걸린다. 버블이 발생할 때, 계측된 양이 작으면 작을수록 더 많은 불량품이 생산된다.

비싼 접착제(adhesives) 및 밀봉제(sealants) 및 치과 몰딩 재료(dental moulding materials)는 기본 용기로서 상용화된 강질의(rigid) 일회용 카트리지 안에서 자주 고객들에게 제공된다. 이러한 카트리지는 기계적으로 또는 압축 공기에 의해 전진하는 피스톤에 의해 비워진다. 경험적으로 알 수 있듯이, 버블없는 방식으로 채워지고 밀봉된 카트리지는 버블이 가득한 상태로 고객에게 도착한다.

이것은 다음과 같이 설명된다. 많은 일액성 접착제는 너무 이르게 경화되는 것을 방지하도록 전체 저장 기간동안 냉각되거나 급속 냉동되어야 한다. 상온(room temperature)보다 낮은 온도에서 열팽창계수의 차이는 액체를 기본 용기의 강질 플라스틱 재료보다 더 줄어들게 한다. 저온에서, 액체 물질은 카트리지 벽으로부터 부분적으로 분리된 고체 블록으로 변할 것이다. 이 과정은 카트리지 챔버 안에서 진공을 유발하고, 이에 의해 마찰 결합되어(friction-fitted) 정지된(immobile) 클로저 피스톤 및 아마도 전방 클로저를 통해 공기가 카트리지 안으로 빨려들어갈 것이다. 카트리지의 내용물이 다시 녹을 때, 공기 버블이 액체 물질 속에서 발견될 것이다. 카트리지가 여러 번 냉동되고 다시 녹을 때, 점차적으로 후퇴하는 클로저 피스톤은 매 번 더 많은 공기를 챔버 내부로 끌어들일 것이다.

동일한 작용이 급속냉동을 필요로 하지 않는 물질에서 관찰된다. 만약 접착제가 상온에서 용기에 채워지면, 저장하는 동안 고온에서(예를 들어, 여름에) 팽창될 것이다. 그러면, 마찰 결합된(friction-fitted) 그러나 이동가능한 클로저 플러그가 뒤로 밀릴 것이다. 그 뒤에 상온으로 냉각될 때, 클로저 플러그는 물러난 위치에서 마찰에 의해 유지되는 반면, 접착제는 수축할 것이다. 이것은 피스톤을 통해 챔버 안으로 공기를 빨아들이는 진공을 발생시킨다. 만약 이 카트리지가 항공 화물로 수송되면, 출발 및 착륙할 때 발생하는 온도 변화는 클로저 플러그를 현저하게 후방으로 이동시킬 것이다.

결과적으로, 원래 버블이 전혀 없는 방식으로 채워진 카트리지라도 저장 및 수송 후에 사용자에게 이용될 때는 버블로부터 자유롭지 않다는 것, 그리고 이러한 카트리지가 생산에 사용될 때 여러 문제에 부딪힌다는 것이 추정되어야 한다.

만약 개방된 패키지(개방된 용기 또는 피스톤 없는 카트리지와 같은)가 계측을 위해 압축 공기에 장시간 동안 노출되면, 원래 버블이 없는 점성 액체는 버블로 가득찰 수 있다. 그 시간 동안, 상기 압축 가스의 증가분은 상기 물질에 용해될 것이다. 이 물질이 상기 계측 밸브를 떠나면서 정상 대기압에 노출될 때, 용해된 가스는 팽창하고 다수의 작은 공기 버블이 이전의 버블 없던 물질 안에서 발견될 것이다.

동일한 현상은, 압축 공기에 의해 비워지고 피스톤을 구비한, 채워진 카트리지에서 관찰된다. 만약 전진하는 피스톤과 카트리지 벽 사이에서 누출이 있으면, 압축 공기는 피스톤을 통과하여 액체에 도달하고 그 시간 동안 물질에 용해될 것이다.

만약 카트리지의 강질의 벽이 가요성 필름에 의해 대체된다면 온도가 변하는 상황에서도 계측 용기에 수용된 유동성 물질 안의 버블을 영구히 없앨수 있는 방법들이 있다. 예를 들어, DE　10311080　A1에 따르면, 유동성 물질은 여전히 통상적인 강질 카트리지에 수용된다. 그러나, 클로저 피스톤은 가요성 필름으로 이루어진 피스톤 헤드를 구비한 단단한(solid) 외부 링(outer ring)로 만들어진다. 온도로 인한 물질의 체적 변화는 피스톤의 이동없이 가요성 필름에 의해 흡수된다. 이 해법의 약점은 압축 공기에 의해 비워질 때, 공기가 피스톤 링과 카트리지 벽 사이를 통과하여 충진 물질로 들어온다는 것이다. 한편, 충진 물질이 기계적으로 압축될 때, 고압은 물질을 피스톤을 지나 뒤쪽으로 밀어낼 수 있고, 이것이 물질의 오염 및 손실을 야기한다.

치과용 물질, 접착제 및 실링 재료와 같이 상용화된 유동성 물질용 패키지는, EP　0541972　A1, DE　9103038　U1, EP　0787655 A1, DE　4335970　A1와 비교할 때 선단 및 후단에서 금속 클립에 의해 폐쇄된 얇은 합성 필름(composite films)이다. 통상적인 '소시지 스터핑(sausage stuffing)' 장치를 사용하여 버블 없는 방식으로 충진(filling)이 수행된다.

정밀하고 깔끔한 비움을 보장하기 위해, 실린더 형상의 관형 백(cylindrical tubular bags)은 일단에 보통 상기 백으로 슬라이딩 되거나 상기 백에 접착된 배출부(dispensing port)가 제공된다. 비움을 위해, 필름은 배출부의 영역 안에서 기계적으로 절단된다.

이러한 형태의 필름 용기는 두가지 근본적인 약점이 있다.

금속제의 단부 클로저는 묽은 유동 물질 또는 성분에 대해 타이트(tight)하지 않다. 이것은 호스로 형성된 합성 필름이 큰 직경에서 매우 작은 직경으로 감소되어야 한다는 사실에서 기인한다. 이에 따라 필연적으로 발생되는 주름은, 매우 강한 클로저 클립이 사용될 때에도, 작은 양의 액체가 누출되는 것을 허용한다. 장시간의 저장 기간 동안, 충진 물질의 저 점성 성분은 모세관 작용(capillary action)에 의해 누출되고 전체 백을 오염시킨다. 포장을 보호하고 포장을 풀 때 사용자의 손을 보호하기 위해, 이러한 형태의 필름 용기는 플라스틱 백 안에서 수송되는 것이 바람직하다. 다른 약점으로서, 원래 채워진 물질의 조성이 저 점성 성분의 누출로 인해 변한다.

용기가 배출 장치(dispensing device)에 의해 비워질 때, 필름 백의 누출 위치에서 액체 성분의 누출은 증가된다. 이 경우, 높은 배출력(dispensing forces)이 필름 백에 가해지고, 이러한 압력 하에서 배출된 액체는 배출 장치를 오염시킬 것이다.

버블 없는 계측에 대한 이 필름 용기의 두 번째 근본적인 약점은 공기가 용기 단부에서 접힌 필름과 거기에 접착된 배출부 사이의 주름 안에 갖히고 이 공기는 제거될 수 없다는 사실에 있다. 필름 백이 스파이크(EP　0787655　A1)에 의해 자동적으로 천공될 때, 많은 양의 공기가 필름 백과 배출부의 단부 사이에 더 존재하게 된다. 필름 용기가 비워질 때, 이 공기는 배출력에 의해 예측할 수 없는 시간에 공기 버블의 형태로 누출되고, 폐기물을 생산할 것이다.

나아가 유사한 필름 용기들이 JP　07171461　A 및 EP　1331174　A1에 개시되어 있다.

상용화된 필름 용기는 일반적인 특징으로서 보통 호스 안으로 접히고 용접되는 실린더형 필름 튜브를 구비한다. 배출(Dispensing)은 압축 공기 또는 기계적으로 전진하는 피스톤에 의해 수행된다. 용기의 얇은 필름 또는 용접 심(welded seam)이 높은 배출 압력하에서 찢기는 것을 방지하기 위해, 필름 백이 안정된 실린더형 슬리브(sleeve)안에 놓인다. 슬리브의 내경과 필름 백의 외경은 매우 정확히 일치해야 한다. 만약 필름 호스가 크다면, 그것은 슬리브 안으로 이동할 수 없고, 만약 그것이 너무 작으면, 필름은 압력에 의해 비워질 때 파열될 것이다.

카트리지가 비워질 때, 발생된 내부 압력은 슬리브의 벽에 대하여 용기의 필름 호스를 강력하게 압박할 것이다. 카트리지를 비울 때, 필름은 슬리브를 따라 축방향으로 이동하고, 이에 의해 필름은 제어할 수 없는 방식으로 접힌다. 이것은 비우는 힘(empting force)에 대응하여 높은 마찰력이 비움 과정 동안 발생된다는 것을 의미한다.

한편, 이 마찰력은 충진 물질의 점성, 비우는 힘, 용접된 필름의 포개진 양 및 필름 백의 외경과 카트리지의 내경 사이의 차에 달려있다. 나아가 마찰력은 비움 과정 자체에 강하게 의존한다. 예를 들어, 마찰력은 필름 백이 붕괴하기 시작할 때 작아지는 반면에 비움 과정 동안 증가하고 비움 과정의 마지막에 극단적으로 증가한다.

만약 카트리지가 일정한 공기 압력에 의해 비워지면, 정해진 단위 시간 동안 배출된 계측 양은 위에서 언급된 마찰 효과로 인해 매우 다르다. 이런 이유 때문에, 그러한 장치는 대부분의 계측 작업에 원칙적으로 유용하지 않다. 기계적인 진보에도 불구하고, 배출 양에 큰 변화가 예상된다.

나아가 잔여량을 배출함에 있어 약점이 있다. 비움 과정 동안 필름 안에서 주름이 불규칙적으로 형성됨으로써, 닫힌 주머니(closed pockets)는 압축에 의해 배출될 수 없는 충진 물질을 형성하고 차지한다.

청구항 1의 전제부에서 제시된 특징을 구비한 용기는 CH　605328　A5로부터 공지되어 있다. 이것은 특별히 나이든 환자가 쉽게 취급할 수 있는 의약품용 용기이다. 이것은 상술된 바와 같은 버블을 피하는 문제와 관련이 없다.

본 발명은 온도와 압력의 급격한 변하는 조건 하에서도 저장하고 수송하는 동안 또한 용기를 비우고 교체하는 동안 수용되는 물질에 버블이 없도록 형성된 유동성 물질용 계측 용기 및 용기를 비우기 위한 장치를 제공하는 목적에 기초한다.

균일한 배출 압력이 미리 정해진 단위 시간 동안 가해질 때 균일한 계측 양이 배출되는 것이 보장되어야 한다. 배출된 계측 양의 균일성은 가득찬 용기에서 거의 빈 용기까지 계측 과정을 통해 유지되어야 한다.

청구항 1, 3 및 4에서 기재된 용기 및 청구항 15에서 기재된 장치는 본 발명에 따른 목적에 적합하다.

본 발명의 유리한 실시예는 종속항에 개시된다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배출구(13)를 구비한 강질의(rigid) 오목한 하부(10) 및 상기 하부(10)의 내부 윤곽에 대해 실질적으로 거울처럼 마주하는 볼록 형상을 갖는 가요성 필름으로 이루어진 상부(11)를 포함하는 유동성 물질용 용기에 있어서, 상기 배출구(13)는 상기 배출구(13)의 개구로부터 떨어진 축 중심으로 회전 가능한 디스크(30)를 구비한 클로저(29); 및 배출 니플(32)을 수용하기 위한 통로(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기가 제공된다.

상기 통로(31)는 상기 통로(31)와 상기 배출 니플(32)의 직경 차가 양의 값에서 적어도 0까지 감소되는 방식으로 내측으로 테이퍼 질 수 있다.

상기 통로(31)는 원뿔 형상 또는 챙 없는 모자 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 배출구(13)를 구비한 강질의 오목한 하부(10) 및 상기 하부(10)의 내부 윤곽에 대해 실질적으로 거울처럼 마주하는 볼록 형상을 갖는 필름으로 이루어진 상부(11)를 포함하는 유동성 물질용 용기에 있어서, 상기 배출구(13)는 슬롯이 형성된 멤브레인(60)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 배출구(13)를 구비한 강질의 오목한 하부(10) 및 상기 하부(10)의 내부 윤곽에 대해 실질적으로 거울처럼 마주하는 볼록 형상을 갖는 필름으로 이루어진 상부(11)를 포함하는 유동성 물질용 용기에 있어서, 상기 배출구(13)는 적어도 하나의 관통 모세관(lead-through capillary)(63)을 구비한 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기가 제공된다.

복수의 관통 모세관(63)을 구비한 삽입부(62)가 상기 배출구(13) 안에 제공될 수 있다.

상기 상부(11)를 둘러싸고, 상기 하부(10)에 연결된 몸체(18)를 더 포함할 수 있다.

상기 몸체(18)는 이중벽 커버(19)에 의해 폐쇄되고, 상기 커버(19)는 정렬되지 않은 압력 이퀄라이징 홀(22)을 구비한 두 개의 디스크형 벽(21)을 구비할 수 있다.

상기 하부(10) 및 상부(11)는 실질적으로 반구 형상이고, 상기 상부(11)는 상기 하부(10)의 외측으로 연장된 플랜지(12)에 밀폐되어 고정되고, 상기 플랜지는 상기 하부의 적도면(equatorial plane)에서 연장될 수 있다.

상기 하부(10)는 방사상으로 상기 배출구(13) 측으로 연장된 내부 그루브(25)를 구비할 수 있다.

상기 그루브(25)는 그 깊이가 상기 배출구(13) 측으로 갈수록 감소할 수 있다.

상기 하부(10)는 상기 배출구(13)에 인접 배치되고 내측으로 돌출된 적어도 하나의 돌출부(26)를 구비할 수 있다.

상기 하부(1)의 내벽에서 상기 필름(11)의 인접을 검출하도록 상기 하부(10)에 제공된 센서(41)를 더 포함할 수 있다.

상기 센서(41)는 필름(11) 상에 제공된 금속체(40)와 유도형 또는 용량형으로 연결되도록 구성될 수 있다.

복수의 센서(41)는 상기 배출구(13)에 인접하여 위치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 용기를 비우기 위한 장치로서, 상기 용기(14)를 수용하기 위한 베셀(50); 상기 통로(31)에 삽입되도록 구성된 배출 니플(32); 및 상기 배출 니플(32)과 상기 용기(14) 사이에서 압력을 발생시키기 위한 수단(51, 34)을 포함하는 장치가 제공된다.

상기 베셀(50)은 상기 통로(31)가 하방으로 연장된 상태에서 상기 용기(14)를 수용하도록 배치되고, 상기 배출 니플(32)은 아래에서 상기 통로(31) 안으로 삽입되도록 구성될 수 있다.

상기 베셀은 탄성적으로 지지되는 상기 배출 니플(32)에 대하여 상기 용기(14)를 가압하기 위한 리드(51)를 구비한 압력 베셀(50)일 수 있다.

상기 압력 베셀(50)은 상기 클로저 디스크(30) 안에 제공된 지지 개구(57)와 결합하는 잠금핀(53)을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 온도와 압력의 급격한 변하는 조건 하에서도 저장하고 수송하는 동안 또한 용기를 비우고 교체하는 동안 용기에 수용된 물질에 버블이 없게 된다.

도 1은 본 발명을 나타내는 원리를 설명하기 위한, 채워진 계측 용기의 주요부에 대한 종단면도이다.
도 2는 채워지기 전의 용기에 대한 것으로, 도 1과 유사한 단면도이다.
도 3은 압력 베셀을 포함하는 용기에 대한 것으로, 도 1과 유사한 단면도이다.
도 4는 채우지 않은 상태에서 용기의 하부에 대한 부분 단면도이다.
도 5는 단속적인 그루브를 구비한 용기의 하부에 대한 것으로, 도 4와 유사한 부분 단면도이다.
도 6은 배출구에 인접한 복수의 위치에서 딥-드로잉(deep-drawn)된 필름에 대한 단면도이다.
도 7은 충진 레벨 감지기(filling level detectors)를 구비한 용기의 하부를 나타내는 도면이다.
도 8은 폐쇄 위치에서 클로저를 구비한 용기의 하부에 대한 단면도이다.
도 9는 용기의 하부에 대한 단면도로서, 개방 위치에 있는 클로저를 보여주는 도면이다.
도 10은 비움 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 클로저 다이어프램(diaphragm)을 구비한 용기의 하부의 다른 실시예에 대한 단면도이다.
도 12는 도 11에 대응하는 도면으로서, 클로저 다이어프램이 개방된 것을 나타내는 도면이다.
도 13은 다른 용기 배출구를 구비한 용기의 하부의 다른 실시에에 대한 단면도이다.

도 1에는 압력 탱크 및 클로저를 제외한 계측 용기(14)의 몸체가 도시되어 있다. 용기(14)의 하부(10)는 강질의(rigid) 합성수지 사출성형부(injection-moulded part)로 이루어지고, 회전 대칭하는(rotationally symmetrical) (예를 들어, 구) 내부 윤곽(inner contour)을 갖는다. 그 하단은, 도면에서 단지 개략적으로 도시된 배출구(13)를 구비하고, 그 상단은 주변 플랜지(12)를 구비한다.

용기(14)의 상부는 얇은 필름(11)으로 이루어진다. 필름(11)은 바람직하게 50 ㎛ 내지 500㎛의 두께를 가지고, 하부(10)의 내부 윤곽에 대해 실질적으로 거울처럼 마주하는(mirror-inverted) 형상으로 이루어진다. 필름(11)은 충진 물질이 침투하지 못하는 물질로 이루어진다. 필름(11)은, 예를 들어 PE 플라스틱 필름 또는 PET 플라스틱 필름 또는 알루미늄 라미네이트된(laminated) 플라스틱 합성 필름이다. 필름(11)의 형상은 딥드로잉(deep-drawing)에 의해 얻어질 수 있다.

저장하는 동안 너무 일찍 경화되는 것을 방지하기 위해 일정 양의 산소 또는 다른 가스가 필요한 물질이 있다. 이러한 용해 가스(dissolved gas)는 저장하는 동안 소모되기 때문에, 산소는 외기로부터 계속 공급되어야 한다. 만약 필름(11)이 산소 침투성(oxygen permeable)이면, 산소의 공급은 계속적으로, 균일하게, 특히 넓은 영역에 걸쳐 발생한다.

용기(14)의 상부 및 하부는 플랜지(12)에서 그들의 최대직경 영역안에서 접착 또는 용접에 의해 상호 완전히 밀폐된다. 만약 이 장치가 버블 없는 방식으로 유입구 또는 배출구를 통해 채워지고, 기밀되도록 폐쇄되면, 계측 용기는 외기에 대해 완전 밀폐된다. 일단 용기(14)가 채워지고 밀폐되면, 저장 또는 수송하는 동안 공기나 이물질이 용기(14) 안으로 들어올 수 없고, 충잔 물질은 용기(14)로부터 새어 나갈 수 없다. 극심한 온도 변화에 의한 충진 물질의 부피 변화는, 과도한 압력 또는 진공이 용기(14) 내부에서 발생되지 않도록 얇은 필름(11)의 가요성(flexibility)에 의해 완전히 보상된다.

도 2에는 액체로 충진되기 전의 용기(14)가 도시되어 있다. 가요성 필름(11)은 안쪽으로 접히고 하부(10)의 내부 윤곽에 타이트하게(tightly) 인접한다. 배출구(13)에서의 공기 잔여량은 진공을 이용하여 빨아들여진다. 다음에, 액체는 진공 하에서 용기(14) 안으로 밀어 넣어진다.

도 3에는 플랜지(12)와 일체로 형성되거나 플랜지(12)와 타이트하게(tightly) 연결된 실린더형 몸체(18)를 구비한 용기(14)가 도시되어 있다. 몸체(18)의 상단은 이중벽(double-walled ) 커버(19)에 의해 폐쇄된다. 몸체(18)와 커버(19)는 기계적 손상 및 입사광(incident light)에 대하여 가요성 필름(11)을 보호하는 역할을 한다. 커버(19)는 다수의 스페이서(20)에 의해 상호 연결되고 정렬되지 않은 압력 이퀄라이징 홀(pressure equalising holes)(22)을 구비한 두 개의 디스크형 벽(21)으로 이루어진다.

버블이 없는 방식으로 용기(14)를 채우기 위해, 필름(11)은 강질의(rigid) 하부(10)의 내부 윤곽으로 가압되거나 빨려들어간다. 잔여 부피는 배출구(13)를 통해 진공에 노출되고, 이어서 용기(14)는 아래로부터 채워진다.

용기를 비우기 위해, 용기(14)는 압력 챔버에 연결되거나 압력 챔버로 삽입되고(도 10을 참조하여 후술하는 바와 같음), 압력 챔버는 몸체(18)의 적어도 상부 대부분을 밀폐하여 둘러싼다. 홀(22)을 통해 흐르는 압축 공기는 필름(11)에 균일하게 공급되고, 배출구(13)를 통해 용기(14)로부터 균일하게 액체를 가압한다. 몸체(18)와 용기의 하부(10)가 무게 및 비용을 줄이기 위해 얇은 벽으로 이루어졌을 때, 용기를 비우는 동안 배출구(13)를 제외한 용기(14)와 몸체(18) 전체를 둘러싸는 방식으로 압력 챔버를 형성하는 것은 유용하다.

용기(14)의 계측 비움(metered emptying)은 (예를 들어, 압축 공기를 사용하여) 필름(11)에 압력을 균일하게 적용함으로써 수행된다. 플랜지(12)에서 주변을 타이트하게 밀폐시키는 것은 공기가 용기(14)로 들어가는 것을 방지한다. 필름(11)은 그 자체로 어떠한 저항도 만들어냄이 없이 비움 과정(emptying process)을 통해 매우 균일하게 변형될 것이다. 왜냐하면 벽 마찰이 없고, 필름이 전진 이동에 의해 접히지 않기 때문이다.

만약 압력이 유압 액체(hydraulic liquid)에 의해 필름(11)에 작용하면, 용기(14)는 부피 계측(volumetric metering )에도 적합해진다.

비움 과정이 끝나면, 필름(11)은 주름없이 용기 하부(10)의 내부 윤곽에 밀착될 것이다. 필름(11)이 비움 과정을 통해 어떠한 힘도 없이 변형되기 때문에, 일정한 기압 하에서 고정된 단위 시간 동안 배출된 계측양은 일정할 것이다.

도 4에는 방사상으로 용기(14)의 배출구(13) 측으로 연장된 그루브(25)를 구비한 용기(14)의 하부(10)가 개시되어 있다. 용기가 완전히 비워질 때 까지, 그루브는 시간에 따라 배출되는 액체의 양이 일정하게 유지되는 것을 보장한다. 돌출된 웨브(web, 26)는, 비움 과정의 마지막에 가까워질 때 필름(11)이 배출구(13)의 구멍을 막음으로써 완전한 비움을 지연하거나 방해하는 것을 방지하도록 배출구(13) 근처에 제공된다. 웨브(26)는 용기(14)가 완전히 비워질 때까지 액체가 자유롭게 흘러나오는 것을 보장하기 위해 배출구(13)의 구멍으로부터 먼 거리에서 필름(11)을 지탱한다.

접착제 처리 생산 라인에서, 특히 용기 비움 과정(container emptying process )의 마지막에 가까워 질 때 남아 있는 이용 가능한 양에 대한 정보가 필요하다. 이 정보에 의해 적절한 시기에 용기를 바꾸고 잘못된 계측을 피하는 것이 가능해진다. 통상적인 카트리지에서, 이것은, 예를 들어 클로저 피스톤(closure piston)의 위치를 검출함으로써 수행될 수 있다. 이것은 본 실시예의 용기(14)에서 쉽게 이용될 수 없다. 왜냐하면 용기(14)의 후미가 강질의(rigid) 피스톤이 아니라 가용성 필름(11)에 의해 밀폐되기 때문이다. 이 필름은 비움 과정 동안 불규칙적으로 변형되고, 그래서 충진 레벨 인디케이터로서 쉽게 사용될 수 없다. 그러나, 비움 과정의 끝으로 갈수록 필름(11)은 하부의 내부 윤곽에 인접할 것이다.

도 5에 도시된 실시예에서, 웨브(26) 중 몇몇이 배출구(13) (도 5에는 미도시) 근처에서 단속된다. 유도형(inductive) 또는 용량형(capacitive) 센서(41)는 하부(10)의 외측에서 이 영역(27)에 제공되고, 센서 신호는 평가 회로(evaluation circuit)(미도시)에 제공된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 필름(11)에는 금속 시트(40)를 구비한 용기 하부(10)의 영역(27) 안에서 리세스(recesses)(28)가 제공된다. 여기서 금속 시트(40)는 원형일 수 있고, 레세스에 놓여진다.

도 7에는, 필름(11)이 하부(10) 내벽에 인접한 비움 상태에 있는, 하부(10)가 도시된다. 이 상태에서, 금속 시트(40)는 센서(41)에 의해 검출된다.

이러한 방식으로, 필름(11)의 인접은 용기 배출구(13)의 가장 인접한 환경(nearest environment )에서 검출되어, 접착제의 잔여량을 표시한다. 필름(11)이 모든 위치에서 용기 벽과 균일하게 인접하지 않기 때문에, 필름의 위치는 복수(예를 들어, 네 개)의 주변 위치에서 검출된다. 평가 회로는 필름(11)이 이들 위치 중 하나에 인접할 때 용기의 변화에 대한 경고를 제공하는 방식으로 작동할 수 있다. 만약 필름(11)이 예를 들어 세 위치에서 인접할 때, 시스템은 계측 에러(metering errors)를 피하기 위해 전체 라인의 스위치를 끌수 있다.

만약, 물질이 하류의 계측 밸브(downstream metering valve )에서 배출될 때까지, 계측 과정 동안 물질이 버블 없는 상태를 유지하려 한다면, 용기(14)가 계측 시스템의 공급 호스에 연결될 때, 공기가 용기(14)로 들어오지 않는 것을 보장할 필요가 있다.

상용화된 카트리지 클로저가 사용될 때, 필름(11)은 상술한 용기(14)가 개방될 때 추가적인 문제를 야기한다. 예를 들어, 저 점성 생산물(low-viscosity products)에 있어서, 클로저 캡이 제거될 때, 충진 물질이 흘러 나올 것이다. 왜냐하면 충진 물질은 가요성 필름(11)에 의해 서는 카트리지 피스톤에 의한 경우처럼 유지되지 않기 때문이다. 반면에, 만약 배출구가 상방으로 유지되면, 용기(14)는 충진 물질 및 가요성 필름(11)의 무게 때문에 공기를 빨아들일 것이다.

이 문제를 해결하기 위해, 도 8에 도시된 바와 같이 디스크(30)가 용기(14)의 하부(10)에 위치하는 배출구(13)의 단부에 제공된다. 여기서, 디스크의 평면은 배출구(13)를 밀폐하여 폐쇄시킨다. 용기(14)의 액체(33)는 버블 없이 이 평면에 인접한다. 실링 립(sealing lip)(35)(예를 들어, O링)은 저장하고 수송하는 동안 최고의 기밀성(maximum tightness)를 제공한다.

회전 대칭하는(rotationally symmetric) 디스크(30)는 배출구(13)에 대해 소정의 거리만큼 떨어진 축을 중심으로 회전하도록 탑재된다. 디스크(30)는 공급 호스의 니플을 수용하는 통로(31)를 구비한다. 통로(31)는, 통로(31)의 직경과 니플의 직경 사이의 차가 초기 양의(positive) 값에서 적어도 0또는 그보다 작게 감소하도록, 원뿔 또는 챙 없는 모자(calotee) 형상의 내향 테이퍼(도 8 및 9에서 상측을 향함)를 구비한다. 이러한 통로(31)의 독특한 형상은 니플(32)이 삽입될 때 공기 쿠션의 형성을 방지한다. 공급 호스는 실제적인 하류의 계측 밸브(미도시)로 연결된다.

디스크(30)를 축을 중심으로 회전시킴으로써, 니플(32)은 용기(14)의 배출구(13)의 바로 아래에 위치하도록 이동되고, 통로(31) 안으로 짧은 거리만큼 들어가도록 스프링(34)에 의해 가압된다(도 9). 만약, 공급 호스가 완전하게 액체로 채워졌다면, 공급 호스가 연결되는 동안 공급 라인으로 공기가 들어가지 못한다. 이에 따라 배출구(13)는 항상 환경(environment )을 향해 개방되어 있지 않기 때문에 물질은 결코 흘러나올수 없고 공기는 빨려 들어갈 수 없다. 따라서, 상술된 필름의 행동(behaviour)은 아무런 영향을 미치지 않는다. 계측 용기(14)를 연결하고 바꾸는 것은 버블 없는 방식으로 일어난다.

실제로, 계측 용기는 생산일(production day) 동안 단지 부분적으로 비워질 수 있다. 이렇게 부분적으로 채워진 용기는 냉장 또는 냉동 상태로 밤새도록, 주말에 또는 다음 생산 주문이 처리될 때까지 저장되어야 한다. 도 8 및 9에 도시된 배치는 바라지 않은 공기 버블이 공급 라인으로 들어가는 것을 방지하고, 부분적으로 채워진 계측 용기(14)가 제거되거나 재연결될 때조차 신뢰성있고 버블이 없는 생산 과정을 보장한다.

도 10에 개략적으로 도시된 비움 장치는 EP　0532945　A1에서 알려진 베이어넷 타입(bayonet-type)의 폐쇄가능한 리드(51)를 구비한 압력 베셀(50)을 포함한다. 니플(32)은 압축 스프링(34)를 통해 중간 벽(52)에 의해 지지된다. 또한, 벽(52)은 상측으로 돌출된 잠금핀(53)을 지지한다. 니플(32)에 연결된 공급 호스(54)는 외부 연결부(55)로 연결된다.

압력 베셀은 그 내부에 놓인 용기(14)와 작은 간격을 두고 둘러싸는 내경을 갖는다. 리드(51)가 폐쇄될 때, 도 3에 도시된 몸체(18)가 구비된 용기(14)는 스프링(34)에 의해 한쪽으로 치우친 니플(32) 상으로 하측으로 가압된다. 이에 의해, 니플(32)은 원뿔 또는 챙없는 모자 형상의 통로(31) 안에 중심이 맞춰진다. 동시에 잠금핀(53)은 용기(14)의 잠금 디스크(30) 안에 제공된 스터드홀(57)에 결합된다. 다음의 잠금을 위해, 리드(51)는 압력 베셀(50)에 대해 회전한다. 이 경우, 디스크는 잠금핀(53)에 의해 고정되는 반면 리드는 용기(14)를 끌고간다. 이러한 방식으로, 용기(14)는 압력 베셀(50)의 폐쇄와 동시에 개방되고, 용기(14)는 베셀(50) 안으로 압력을 가함으로써 공급 호스(54)를 통해 비워질 수 있다.

상면이 개방된 니플(32)은, 공급 라인이 헐거워진 경우 또는 공급라인의 상면이 개방된 경우에 발생할 수 있는, 액체의 공급 호스(54)로부터의 유출을 방지한다. 나아가, 상술된 배치는, 체적 유량(volume flow)을 지연시키고 높은 청소 비용(cleaning expenditure)을 야기하는, 니플(32) 안의 밸브를 필요로 하지 않는다.

대안적인 실시예에서, 부드럽고, 탄력있고, 슬롯이 형성된 클로저 다이어프램(diaphragm)(60)이 용기(14)의 배출구(13)에 직접 장착된다. 도 11에는 폐쇄된 다이어프램(60)을 구비한 하부가 개시되어 있고, 도 12에는 개방된 다이어프램(60)을 구비한 하부가 개시되어 있다. 다이어프램(60)은 조립시 의도하지 않은 액체의 유출과 공기의 흡입에 대해 충분한 저항을 제공한다.

도 13에 도시된 다른 실시예에서, 다이어프램(60)은 미세한 관통홀(모세관)(63)(예를 들어 0.1 mm내지 1.0 mm의 직경을 가짐)을 구비한 삽입부(62)에 의해 대체된다. 이 경우, 미세한 관통홀(63)은 그것의 유동 저항(flow resistances)으로 인해 액체가 의도하지 않게 흘러나오는 것을 방지한다.

10 : 하부 11 : 필름
12 : 플랜지 13 : 배출구
14 : 계측 용기 18 : 몸체
19 : 커버 20 : 스페이서
21 : 디스크형 벽 22 : 압력 이퀄라이징 홀
25 : 그루브 26 : 웨브
27 : 단속 영역 28 : 리세스
29 : 클로저 30 : 디스크
31 : 통로 32 : 니플
33 : 액체 34 : 스프링
35 : 실링 립 40 : 금속 시트
41 : 센서 50 : 압력 베셀
51 : 리드 52 : 중간 벽
53 : 잠금핀 54 : 공급 호스
55 : 연결부 57 : 스터드 홀
60 : 클로저 다이어프램 62 : 삽입부
63 : 관통홀

Claims (19)

1. 배출구(13)를 구비한 강질의(rigid) 오목한 하부(10) 및 상기 하부(10)의 내부 윤곽에 대해 실질적으로 거울처럼 마주하는 볼록 형상을 갖는 가요성 필름으로 이루어진 상부(11)를 포함하는 유동성 물질용 용기에 있어서,
   상기 배출구(13)는 상기 배출구(13)의 개구로부터 떨어진 축 중심으로 회전 가능한 디스크(30)를 구비한 클로저(29); 및
   배출 니플(32)을 수용하기 위한 통로(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 통로(31)는 상기 통로(31)와 상기 배출 니플(32)의 직경 차가 양의 값에서 적어도 0까지 감소되는 방식으로 내측으로 테이퍼 진 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 통로(31)는 원뿔 형상 또는 챙 없는 모자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
   
4. 배출구(13)를 구비한 강질의 오목한 하부(10) 및 상기 하부(10)의 내부 윤곽에 대해 실질적으로 거울처럼 마주하는 볼록 형상을 갖는 필름으로 이루어진 상부(11)를 포함하는 유동성 물질용 용기에 있어서,
   상기 배출구(13)는 슬롯이 형성된 멤브레인(60)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
   
5. 배출구(13)를 구비한 강질의 오목한 하부(10) 및 상기 하부(10)의 내부 윤곽에 대해 실질적으로 거울처럼 마주하는 볼록 형상을 갖는 필름으로 이루어진 상부(11)를 포함하는 유동성 물질용 용기에 있어서,
   상기 배출구(13)는 적어도 하나의 관통 모세관(lead-through capillary)(63)을 구비한 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
   
6. 제5항에 있어서,
   복수의 관통 모세관(63)을 구비한 삽입부(62)가 상기 배출구(13) 안에 제공되는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 상부(11)를 둘러싸고, 상기 하부(10)에 연결된 몸체(18)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 몸체(18)는 이중벽 커버(19)에 의해 폐쇄되고, 상기 커버(19)는 정렬되지 않은 압력 이퀄라이징 홀(22)을 구비한 두 개의 디스크형 벽(21)을 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
   
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하부(10) 및 상부(11)는 실질적으로 반구 형상이고, 상기 상부(11)는 상기 하부(10)의 외측으로 연장된 플랜지(12)에 밀폐되어 고정되고, 상기 플랜지는 상기 하부의 적도면(equatorial plane)에서 연장된 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부(10)는 방사상으로 상기 배출구(13) 측으로 연장된 내부 그루브(25)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 그루브(25)는 그 깊이가 상기 배출구(13) 측으로 갈수록 감소하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부(10)는 상기 배출구(13)에 인접 배치되고 내측으로 돌출된 적어도 하나의 돌출부(26)를 구비한 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
    
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부(1)의 내벽에서 상기 필름(11)의 인접을 검출하도록 상기 하부(10)에 제공된 센서(41)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 센서(41)는 필름(11) 상에 제공된 금속체(40)와 유도형 또는 용량형으로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
    
15. 제14항에 있어서,
    복수의 센서(41)는 상기 배출구(13)에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질용 용기.
    
16. 제1항 내지 제3항 및 제7항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 용기를 비우기 위한 장치로서,
    상기 용기(14)를 수용하기 위한 베셀(50);
    상기 통로(31)에 삽입되도록 구성된 배출 니플(32); 및
    상기 배출 니플(32)과 상기 용기(14) 사이에서 압력을 발생시키기 위한 수단(51, 34)을 포함하는 장치.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 베셀(50)은 상기 통로(31)가 하방으로 연장된 상태에서 상기 용기(14)를 수용하도록 배치되고, 상기 배출 니플(32)은 아래에서 상기 통로(31) 안으로 삽입되도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
    
18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 베셀은 탄성적으로 지지되는 상기 배출 니플(32)에 대하여 상기 용기(14)를 가압하기 위한 리드(51)를 구비한 압력 베셀(50)인 것을 특징으로 하는 장치.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 압력 베셀(50)은 상기 클로저 디스크(30) 안에 제공된 지지 개구(57)와 결합하는 잠금핀(53)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.

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