KR20120058607A - 압력 등화 장치를 갖는 용기 뚜껑 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 작동 요소(110)를 통해 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동될 수 있는 마개 요소(120)를 통해 폐쇄될 수 있는 유출구(pouring opening)(103)를 포함하며, 압력 등화 개구부(123)를 갖는 하나 이상의 압력 등화 장치가 제공되어 작동 요소(110)와 상호작용하는 특히 음료 캔과 같은 용기의 뚜껑(100)에 관한 것이다. 작동 요소(110)가 폐쇄 위치에 있는 때에는 압력 등화 개구부(123)를 폐쇄하는 마개 요소가, 작동 요소(110)가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동할 시에는 압력 등화 개구부(123)를 해제한다. 마개 요소는 가요성 재료로 이루어진 튜브 요소(124)로서 설계되고, 압력 등화 개구부(123)에 연결된다. 튜브 요소(124)는 작동 요소(110)가 폐쇄 위치에 있을 때에는 가역 가능한(reversible) 횡단면 수축을 통해 기체 내밀 방식(air-tight) 방식 및/또는 유체 내밀(fluid-tight) 방식으로 폐쇄된다.

Description

압력 등화 장치를 갖는 용기 뚜껑{CONTAINER LID HAVING A PRESSURE EQUALIZING DEVICE}
본 발명은, 실질적으로 평탄한 뚜껑 표면 및 뚜껑 표면 상에 배치된 하나 이상의 유출구(pouring opening)를 가지며, 유출구가 하나 이상의 마개 요소를 통해 기체 내밀(air-tight) 방식 및/또는 유체 내밀(fluid-tight) 방식으로 폐쇄될 수 있으며, 마개 요소가 작동 요소를 통해 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동될 수 있으며, 하나 이상의 압력 등화 개구부를 갖는 하나 이상의 압력 등화 장치가 제공되어 작동 요소와 협동하며, 작동 요소가 폐쇄 위치에 있는 동안에는 하나 이상의 마개 요소가 압력 등화 개구부를 폐쇄하기 위해 제공되며, 작동 요소가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동할 시에 하나 이상의 압력 등화 개구부가 노출될 수 있는, 구체적으로 음료 캔과 같은 용기의 뚜껑에 관한 것이다.
구체적으로 음료 캔과 같은 용기는 대부분 탄산 음료로 채워져 있으며, 이 음료 캔 내의 압력은 최대 6 bar 정도일 수 있다. 이러한 가압 상태의 용기가 예컨대 풀 탭(pull tab)을 통해 개봉될 때에, 캔 내에서의 급작스런 압력의 강하가 이루어져, 음료액이 캔의 외부로 분무하게 되는 경우가 많다. 이러한 급작스런 압력 등화는 더럽혀질 가능성으로 인해 바람직하지 않으므로, 이러한 문제를 방지하는 장치가 개발되었다.
미국 특허 제5,370,262 A호는 개봉 뚜껑 위에 공기 구멍이 설치된 보조 뚜껑을 갖는 음료 캔용의 뚜껑을 개시하고 있으며, 이 보조 뚜껑은 음료를 개봉할 때에 개봉 뚜껑을 캔 안으로 프레싱함으로써 보조 뚜껑을 통해 캔의 내용물이 분무하는 것을 방지한다. 보조 뚜껑은 그 후 음료 캔을 비우기 위해 제거될 필요가 있다.
음료 캔의 급작스런 통기를 감소시킬 수 있는 다른 방법은 캔의 개구부를 점차적으로 노출시키는 것이다. 관련된 뚜껑 마개로 이루어지는 이러한 과정이 WO 2007/128810 A1에 개시되어 있다. 이 경우, 캔의 개구부를 노출시키는 것을 방지하기 위해 캔의 개봉 동안 단계적으로 캔 프로파일에 걸쳐 베이스 플레이트가 점차적으로 하강된다.
또한, 식료품 용기를 위한 회전 마개가 EP 1 708 930 B1에 개시되어 있으며, 캔의 개봉 시에 노출되는 캔 마개의 압력 등화 개구부로서 실현되는 압력 등화 장치를 포함하고 있다.
EP 1 796 974 B1은 배출구(drinking opening)를 노출 및 재밀봉하기 위해 고정 요소 및 슬라이딩 요소를 포함하는 작동 요소가 설치되어 있는 전술한 종류의 음료 용기를 위한 마개 장치를 개시하고 있다. 이 장치의 단점은 그 구성이 복잡하고, 최초의 개봉 후에 특히 장기간의 시간이 지난 후에 실질적으로 내밀성(tightnss)이 충분하지 않다는 것이다.
종래 기술에서 개시된 해법은 캔의 내용물의 밖으로의 분출에 대한 보호에 한계가 있거나 또는 매우 복잡하고 그에 따라 비용이 높아지게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 문제점을 제거하고, 용기의 개봉 동안의 안정한 통기를 가능하게 하는 용기용 뚜껑을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 본 발명에 따라, 하나 이상의 마개 요소를 가요성 재료로 구성된 튜브 요소로서 배치하고, 하나 이상의 압력 등화 개구부에 연결하며, 튜브 요소를 하나 이상의 작동 요소가 폐쇄 위치에 있을 때에는 가역 가능한(reversible) 횡단면 수축을 통해 기체 내밀 방식 및/또는 유체 내밀 방식으로 폐쇄하는 전술한 타입의 뚜껑에 의해 달성된다. 튜브 요소의 길이 방향의 축은 이 경우에 뚜껑 표면 평면에 수직으로 또는 뚜껑 표면 평면에 실질적으로 평행하게 연장할 수 있다. 음료 캔 및 이에 관련하여 음료 캔의 마개 장치는 캔의 내부의 높은 압력을 견뎌내야만 한다. 그 결과, 음료 캔을 채우고 폐쇄한 후에 뒤따르는 저온 살균법(pasteurization)에서 6 bar 이상의 압력이 발생되며, 이 압력은 특히 압력 등화 장치에 의해 유지되어야 한다. 50℃ 이상의(예컨대, 태양에 노출된 차량 내의) 고온 환경에서의 음료 캔의 보관 시에 유사한 환경이 발생한다.
본 발명에 따른 뚜껑에서, 튜브 요소는 작동 요소가 폐쇄 위치로 이동하는 동안에 걸쳐서는 굽어짐으로써 마개 요소의 폐쇄 및 개방을 용이하게 하는 것이 특히 바람직하다. 튜브 요소의 굽어짐은 압력 등화 개구부에 높은 폐쇄 압력이 가해지게 하여, 이 개구부가 특히 일시적으로 또는 영구적으로 발생하는 음료 캔의 높은 내부 압력을 견뎌내게 한다. 이와 동시에, 본 발명에 따른 마개 장치의 요소가 이들의 치수 면에서 매우 작게 유지될 수 있기 때문에, 마개 장치의 전체적인 높이는 매우 낮게 유지된다. 구체적으로, 음료 캔의 비드 에지(beaded edge)를 지나 돌출하지 않으며, 이와 같이 음료 캔의 비드 에지를 지나 돌출하는 것은 생산의 관점에서의 이유로 음료 산업에서는 바람직하지 않다.
튜브 요소는 작동 요소와 협동하는 조작 요소를 통해 밀봉될 수 있는 것이 특히 바람직하다. 상기 조작 요소는, 일반적으로 음료 캔을 특히 개방 및 재밀봉하기 위해 사용자에 의해 사용되는 작동 요소와 폐쇄 위치에서 유출구를 기체 내밀 방식 및 유체 내밀 방식으로 밀봉하는 마개 요소 간의 연결 부재를 나타낸다. 이 경우, 조작 요소는 튜브 요소에 직접적으로 작용하거나 또는 간접적으로 작용하는 방식으로 형성되는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 조작 요소는 작동 요소의 폐쇄 위치에서 튜브 요소를 밀봉하는 하나 이상의 편향 요소를 포함한다. 적어도 어느 정도의 탄성을 갖는 재료로 이루어진 편향 요소는 튜브 요소에 대해 탄성 복원 방식으로 또는 강체 방식으로 작용하며, 튜브 요소의 휘어짐과 기립을 발생하는 횡단면 수축에 의해 튜브 요소를 밀봉한다.
작동 요소와 조작 요소가 일체형으로 배치되고 바람직하게는 플라스틱으로 이루어지는 때에는, 특히 간략한 구성의 마개 장치가 얻어진다.
이에 대한 대안으로, 조작 요소는 작동 요소에 탈착 가능하게 연결되며, 이것은 마개 장치의 장착을 실질적으로 간략화시킨다.
하나 이상의 작동 장치가 뚜껑에 관련하여 실질적으로 직선을 이루면서 평행한 방식으로 변위할 때에, 개방이 특히 용이하고 특히 음료 캔에 대핸 낮은 전체 높이를 갖는 재밀봉 가능한 마개 장치가 획득된다. 이에 대한 대안으로서, 하나 이상의 작동 요소가 뚜껑 표면에 관련하여 비틀어질 수 있다(twistable).
특히 바람직한 방식에서 뚜껑에 대하여 실질적으로 수직으로 피봇할 수 있는, 유출구 폐쇄용 마개 요소가 제공된다. 이 경우, 압력 등화 개구부가 작동 요소에 특별하게 배치되며, 압력 등화 개구부는 마개 요소의 원주 시일(circumferential seal)에 연결되는 시일을 갖는다. 마개 요소의 원주 시일은 마개 요소의 폐쇄 위치에서 유체 및/또는 기체, 특히 탄산의 어떠한 누출도 방지하기 위해 제공된다.
압력 등화 개구부의 시일이 마개 요소의 원주 시일과 일체로 될 때에는, 특히 적합한 2-부품 사출 성형법을 통해 마개 요소의 간략한 제조가 가능하게 된다.
본 발명에 따른 뚜껑은 유출구를 재밀봉할 수 있는 용기에 특히 적합하다.
도 1 내지 도 1g는 본 발명의 제1 실시예를 도시하고 있다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 제2 실시예를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예를 도시하고 있다.
이하에서는 본 발명을 첨부 도면에 도시된 비제한적 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명할 것이다.
도 1 내지 도 1g는 본 발명의 제1 실시예를 도시하고 있다. 예컨대 음료 캔에 제공된 바와 같은 뚜껑 표면(101) 및 비드 에지(102)를 갖는 뚜껑(100)이 제공되며, 뚜껑(100)은 뚜껑 표면(101) 아래에 배치된 마개 요소(120)에 의해 밀봉 가능하고 노출 가능한 유출구(pouring opening)(103)를 갖는다. 마개 요소(120)는 마개 요소(120)와 연결되어 있는 작동 요소(110)가 도 1a 내지 도 1e에 도시된 바와 같이 폐쇄 위치에 있을 때에는 유출구(103)를 기체 내밀(air-tight) 방식 및 유체 내밀(fluid-tight) 방식으로 밀봉한다.
마개 요소(120)는 작동 요소(110)와 협동하는 조작 요소(111)를 위한 수용부(121)를 포함하며, 이 수용부에서 조작 요소(111)가 상향 경사부(run-up slope)(122)를 따라 이동할 수 있다.
수용부(121)에는 튜브 요소(124)가 제공되며, 이 튜브 요소(124)는 마개 요소(120)의 압력 등화 개구부(123)와 연결되어 있다. 작동 요소(110)가 폐쇄 위치에 있을 때(도 1a 및 도 1e), 가요성 재료로 구성되는 튜브 요소(124)는 조작 요소(111)에 배치된 편향 요소(deflection element)(112)에 의해 굽어지게 되며(도 1b 및 도 1e), 이로써 튜브 요소(124)의 횡단면이 변경되고, 압력 등화 개구부(123)와 용기의 주변 환경과의 연결이 이에 의하여 차단된다(도 1e). 이러한 한 겹의 접힘(onefold) 또는 복수 겹의 접힘은 압력 등화 개구부(123)의 기체 내밀 및 유체 내밀 밀봉을 발생한다.
튜브 요소(124)는 이 실시예에서는 마개 요소(120)의 상향 경사부(122)에 배치되며, 접혀진 튜브 요소(124)는 작동 요소(110)를 도 1e의 화살표의 방향으로 이동시킴으로써 조작 요소(111)의 편향 요소(112)에 의해 최초로 해제되며, 이로써 이때 튜브 요소(124)가 튜브 요소의 탄성 특성의 결과로 기립하게 될 것이고, 압력 등화 개구부(123)가 이에 의해 유출구(103)의 개방 없이 해제된다(도 1f). 필요한 경우 작동 요소(110)가 다시 분출 보호 상태로 동작하기 때문에, 캔의 내용물을 분출하지 않고서도, 이러한 방식으로 주변 환경과의 가압 용기의 압력 등화가 발생한다.
작동 요소(110)의 그 후의 추가의 이동에 의해서만, 유출구(103)가 마개 요소(120)의 피봇팅에 의해 최종적으로 해제되게 될 것이며(도 1g), 배출구의 노출을 위한 이전의 압력 등화의 결과로, 용기가 여전히 가압되고 있는 경우보다 적은 힘이 요구된다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 제2 실시예를 도시한다. 도 2는 2-부분 슬라이드로서 배치된 작동 요소(110)의 바람직한 실시예를 도시하고 있으며, 유출구(103) 및 압력 등화 개구부(123)가 이 예시에서는 밀봉되어 있다.
음료 캔을 개봉하기 위해, 고정 요소(110a)는, 슬라이딩 요소(110c)를 변위시키고 그 결과의 조작 요소(111)의 변위에 의해 캔을 통기시키고, 그와 동시에 또는 추가의 단계로(도 5 및 도 6) 유출구(103)를 노출시키기 위해, 리프트되거나 피봇될 필요가 있다(도 3 및 도 4).
압력 등화 개구부(123)는 마개 요소(120)에 배치되며, 이 압력 등화 개구부(123)는 압력 등화 개구부(123)를 밀봉하는 탄성 시일(130)을 포함하며, 탄성 시일은 마개 요소(120)의 원주 시일(131)과 함께 탄성 재료로 일체로 구성된다. 역시 탄성 재료로 구성되는 튜브 요소(124)는 작동 요소(110)가 폐쇄 위치에 있을 때에(도 2) 조작 요소(111)의 편향 요소(112)에 의해 밀봉된다. 이 경우에는 예컨대 편향 요소(112)가 마개 요소(120)의 표면 상의 상승부(elevation)와 같은 가이드 요소를 통해 튜브 요소(124)에 대항하여 프레스되도록 제공될 수 있다. 튜브 요소(124)는 위로 압박되거나 접혀지며, 그에 따라 압력 등화 개구부의 기체 내밀 및 유체 내밀 폐쇄를 발생한다.
용기의 마개 장치의 개봉 동안, 조작 요소(111)는 편향 요소(112)가 튜브 요소(124)로부터 먼 쪽으로 이동되는 방식으로 변위되며, 이로써 튜브 요소가 튜브 요소의 탄성 특성의 결과로 다시 확장 또는 기립하게 되며, 이로써 압력 등화 개구부(123)가 주변 환경과 접촉하게 될 것이고, 캔의 압력 등화가 발생한다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 용기 캔의 통기는 작동 요소(110)의 변위 전에 발생하며, 이로써 마개 요소(120)가 통기 과정 동안 여전히 폐쇄 위치로 유지된다. 고정 요소(110a)의 핀(110b)은 작동 요소(110)의 폐쇄 위치에서 압력 등화 개구부(123)에 바로 근접해 있는 마개 요소(120)의 수용부(125) 내로 래치하며, 그 결과 편향 요소(112)가 다소 굽어지게 되고, 튜브 요소(124)에 대하여 프레스되며, 이 튜브 요소가 그에 따라 전술한 바와 같은 방식으로, 구체적으로는 위로 접혀지는 형태로(도시하지 않음) 밀봉된다.
고정 요소(110a)가 도 3의 화살표에 따라 리프트될 때, 핀(110b)이 수용부(125)의 밖으로 잡아 당겨지며, 편향 요소(112)가 해제된다.
도 3a는 본 발명에 따른 마개 장치를 평면도로 도시하고 있으며, 구성을 더욱 명확하게 보여주기 위해 이 도면에서는 뚜껑 표면(101) 및 작동 요소(110)가 생략되어 있다. 이 예시는 고정 요소(110a)가 이미 리프트된 상태를 도시하고 있으며, 이로써 특정한 탄성을 갖는 편향 요소(112)가 일직선의 양상으로 위쪽으로 정렬되며, 압력 등화 개구부(123)가 다시 해제된다.
도 4 및 도 5는, 어떻게 유출구(103)가 작동 요소(110)의 슬라이딩 요소(110c)의 변위의 결과로 해제되면서, 이와 동시에 마개 요소(120)가 캔의 내부로 피봇되어, 용기가 비워질 수 있도록 하는지를 보여주고 있다.
도 6은 도 3a와 유사한 본 발명의 제3 실시예를 도시하며, 이 실시예에서는 조작 요소(111)가 2개의 편향 요소(112, 112')를 갖고, 이 편향 요소가 작동 요소(110)의 폐쇄 위치에서 튜브 요소(124)에 대해 작용하고 있다. 이러한 점에서, 2개의 편향 요소(112, 112')는 고정 요소(110a)의 2개의 핀(110c)을 수용부(125, 125') 내로 래치함으로써 튜브 요소(124)에 대항하여 이동되며, 이를 통해 튜브 요소(124)의 횡단면 수축 및 이에 의한 압력 등화 개구부(123)의 밀봉이 이루어진다.
본 발명은 전술한 바와 같은 실시예로 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 압력 등화 개구부가 탄성 재료로 이루어진 튜브 요소와 연결되어 있고, 이 튜브 요소가 작동 요소의 폐쇄 위치에서 압력 등화 개구부를 높은 압력 하에서도 기체 내밀 방식 및 유체 내밀 방식으로 밀봉하는 것은 본 발명에 관련된다. 전술한 바와 같이 조작 요소의 편향 요소를 이러한 용도로 이용하는 것은 필수적인 사항은 아니다. 작동 요소가 튜브 요소에 대해 직접 작용하거나 또는 작동 요소 및 조작 요소를 일체형으로 배치하는 것도 가능하다.

Claims (11)

  1. 실질적으로 평탄한 뚜껑 표면(101) 및 상기 뚜껑 표면(101) 상에 배치된 하나 이상의 유출구(pouring opening)(103)를 가지며, 상기 유출구(103)가 하나 이상의 마개 요소(120)를 통해 기체 내밀(air-tight) 방식 및/또는 유체 내밀(fluid-tight) 방식으로 폐쇄될 수 있으며, 상기 마개 요소(120)가 작동 요소(110)를 통해 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동될 수 있으며, 하나 이상의 압력 등화 개구부(123)를 갖는 하나 이상의 압력 등화 장치가 제공되어 상기 작동 요소(110)와 협동하며, 상기 작동 요소(110)가 폐쇄 위치에 있는 동안에는 하나 이상의 마개 요소가 상기 압력 등화 개구부(123)를 폐쇄하기 위해 제공되며, 상기 작동 요소(110)가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동할 시에 하나 이상의 상기 압력 등화 개구부(123)가 노출될 수 있는, 음료 캔과 같은 용기의 뚜껑(100)으로서, 하나 이상의 마개 요소는 가요성 재료로 이루어진 튜브 요소(124)로서 배치되고, 하나 이상의 상기 압력 등화 개구부(123)에 연결되며, 상기 튜브 요소(124)는 하나 이상의 상기 작동 요소(110)가 폐쇄 위치에 있을 때에는 가역 가능한(reversible) 횡단면 수축을 통해 기체 내밀 방식 및/또는 유체 내밀 방식으로 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 용기 뚜껑.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 튜브 요소(124)는 상기 작동 요소(110)와 협동하는 조작 요소(111)를 통해 폐쇄될 수 있는, 용기 뚜껑.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조작 요소(111)는 상기 작동 요소(110)의 폐쇄 위치에서 상기 튜브 요소(124)를 밀봉하는 하나 이상의 편향 요소(deflection element)(112, 112')를 포함하는, 용기 뚜껑.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 조작 요소(111)는 상기 작동 요소(110)에 탈착 가능하게 연결되어 있는, 용기 뚜껑.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 작동 요소(110)와 상기 조작 요소(111)는 바람직하게는 플라스틱으로 일체형으로 제조되는, 용기 뚜껑.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 상기 작동 요소(110)는 실질적으로 직선 방식으로 또한 상기 뚜껑(100)에 평행하게 변위할 수 있는, 용기 뚜껑.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 상기 작동 요소(110)는 상기 뚜껑 표면(101)에 관련하여 비틀어질 수 있는, 용기 뚜껑.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 상기 마개 요소(120)는 상기 뚜껑(100)에 대하여 실질적으로 수직으로 피봇될 수 있는, 용기 뚜껑.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 등화 개구부(124)는 상기 마개 요소(120)의 원주 시일(circumferential seal)(131)에 연결되는 시일(130)을 포함하는, 용기 뚜껑.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 압력 등화 개구부(123)의 상기 시일(130)은 상기 마개 요소(120)의 상기 원주 시일(131)과 일체로 구성되는, 용기 뚜껑.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 상기 유출구(103)는 재밀봉 가능한 것인, 용기 뚜껑.
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