KR20120100882A - 접힘식 병, 그 접힘식 병의 블랭크를 제조하는 방법 및 음료 충전된 병 분배 시스템 - Google Patents

접힘식 병, 그 접힘식 병의 블랭크를 제조하는 방법 및 음료 충전된 병 분배 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중외피 팽창가능한 병 블랭크 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, (ⅰ) 2장의 액체 불침투성 시트, 가요성 포일재료를, 바람직하게는 동일 평면 배열로 적층하는 단계; (ⅱ) 윤곽진 주변 가장자리를 각각 갖는 형상-합동 블랭크를 각각 형성하도록 상기 시트를 블랭킹하는 단계; (ⅲ) 하나 또는 그 이상의 팽창 위치를 제외하고, 상기 윤곽진 주변 가장자리를 종동하는 접합 심을 따라 상기 2개의 블랭크를 접착하여, 팽창 유체가 팽창 위치로 도입되도록 이중외피 블랭크를 획정하는 단계; (ⅳ) 소정의 그리드 또는 패턴으로 배열되는 다수의 개별 보강 심에 상기 2개의 블랭크를 추가적으로 접착하여, 팽창을 통해 직립 될 병의 기립 주변 벽을 제공하도록 이중외피 블랭크의 적어도 일부분에서 교차 그리드 거더, 팽창가능한 보강구조체를 획정하는 단계; (ⅴ) 상기 이중외피 블랭크를 접는 단계; 그리고 (ⅵ) 소정의 충전/분배 위치를 제외하고, 이중외피 블랭크의 접합된 주변 가장자리부를 함께 접착하여, 병을 수직으로 세우기 위해 저부 벽에 의해 둘러싸인 내부 공동부를 갖는 이중외피, 팽창가능한 병 블랭크를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 주변 벽과 상부 벽, 상기 상부 벽에 우선적으로 위치된 충전/분배 위치가 상기 내부 공동부 내로 및 내부 공동부로부터 액체를 충전하고 분배하기 위한 분배 오리피스를 형성하며, 상기 팽창가능한 보강구조체는 팽창될 때 상기 내부 공동부에 대해 외골격을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

접힘식 병, 그 접힘식 병의 블랭크를 제조하는 방법 및 음료 충전된 병 분배 시스템{COLLAPSIBLE BOTTLE, METHOD OF MANUFACTURING A BLANK FOR SUCH BOTTLE AND BEVERAGE-FILLED BOTTLE DISPENSING SYSTEM}
본 발명은 액체를 담는 팽창가능한 휴대용 용기, 특히 병 형상의 용기에 관한 것으로서, 이 용기는 유체를 수용하도록 배치된 내부와 외부 외피 사이에 액체를 담기 위한 내부 공동부 및 적어도 하나의 팽창 챔버를 획정하며, 병을 직립시키고 병에 강성을 부여하도록 가압시킬 수 있는 가요성이면서 접을 수 있는 성질을 갖는 이중외피 벽과, 상기 벽과 함께 상기 팽창 챔버로의 밀봉가능한 접근을 제공하는 팽창 밸브와, 내부 공동부와 유체연통하여 병을 충전하고 병으로부터 액체를 분배시키는 접근을 제공하는 분배 오리피스를 갖는다. 본 발명은 또한 융접가능한 포일 재료를 사용하는 휴대용 용기를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 기낭형 블랭크는 내부 공동부(액체로 충전됨)와 팽창 챔버(가압 가스 또는 액체로 충전됨)를 획정하도록 적절한 불침투성 단층 또는 다층 포일 재료로 형성된다. 또한, 본 발명은 상기 팽창가능한 병을 사용하여 판매 시점에 병입하는 음료수 분배 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 병 음료수 산업과 병 제조 산업과 음료수 소비자 관점에서 다양하고 때에 따라서는 서로 상충되는 요인들을 고려하게 되는 배경에 비추어서 착상되었다. 따라서, 판매 시점이나 분배 위치에서 병입되는 음료수를 소비자에게 제공하는 데 있어 제안된 해법의 장점을 당해 기술분야의 숙련인들이 잘 이해할 수 있도록 하기 위해서는 광의의 개요를 설명하는 것이 적절하겠다.
유리와, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 및 PE 등과 같은 플라스틱 재료로 제조된 수십억개의 강성 및 반강성 병은 블로우 성형, 스핀-주조 등의 잘 알려진 제조기술 및 재료를 사용하여 제조되고 있다. 병은 전문 제조 업체에서 생산되어 빈채로 음료 회사로 운송되는데, 그 음료 회사에서는 최종 사용자가 소비하는 다양한 액체를 충전한다. 제품은 음료 공장에서 마켓, 레스토랑 및 판매기 등과 같은 여러 판매처로 분배되는데, 이는 종종 수천 킬로미터에 달하기도 한다. 블로우 성형된 PET 병은 가볍고 운송 비용이 저렴하기 때문에 유리 병을 대체하여 수년간 그리고 폭넓게 애용되고 있다. 그러나, 운송 비용은 부피 기준으로 부과되고 있으므로, 빈 병의 운송 비용은 여전히 높다.
기존의 음료수 병에서 나타나는 또 다른 단점으로는, 종래의 강성 및 반강성 병 중 많은 수는 재사용되는 반면에, 이보다 더 많은 수는 내버려지고 있으며, 수집, 제거, 운송, 폐기 및 매립 처리에 있어서도 큰 물리적 부피를 차지한다는 것이다. 따라서, 강성 또는 반강성 병을 사용하는 병입 음료수 시장은 병의 "재사용” 특성에도 불구하고 환경적으로는 아주 부정적이다.
또한, 지역 슈퍼마켓 도처에서 볼 수 있는 여기저기 편재된 여러 밀크 카톤들을 비교해 보면, 액체를 저장하고 분배하는 데에 벽돌형, 박공형 및 다른 형상의 “용기”도 폭넓게 사용되고 있다. 상기 카톤은 다층 복합 플라스틱을 포함하며, 카톤 블랭크는 최종 형상으로 밀봉되기 전에 카톤을 충전하는 액체 유지 공동부를 획정하는 형상으로 접혀지고 융접(또는 다른 방식으로 접착)된다. 벽돌형 카톤은 또한 다양한 충전 체적(대표적으로 100 내지 2000 ml)의 쥬스 용기로서 사용되며, 대체로 현재까지는, 박공 벽(gable wall) 중의 하나에 고정된 나사식 밀폐 캡을 갖는 개별 강성 플라스틱 주입/분배 넥이 일체로 형성되기도 한다. 이러한 유형의 액체 용기들은 그의 제조 및 충전의 특성으로 인해 큰 중앙집중 충전(“병입”) 스테이션이 요구되는데, 충전된 카톤은 그 충전 스테이션에서 각 판매처로 선적 되어서, 큰 부피를 유지하면서 먼 거리를 이동한다.
액체로 충전되면 어느 정도의 강성을 갖지만 가단성은 남아있으며 그에 따라 직립의 자체지지 방식으로 판매대 선반에 얹어서 진열할 수 있는, 가요성 포일 재료로 제조된 파우치 내에 음료 액체, 특히 쥬스를 병입(충전)하는 것에 대해서도 공지되어 있다. 이러한 파우치의 느슨한 형상 안정성은 그들이 사용 동안 그들의 내용물을 분배할 때 단일 공급 액체량, 대표적으로 100 내지 330 ml를 제공하도록 통상적인 크기를 이룬다. 일단 비워지면, 이들 파우치는 쉽게 평탄화되며(전술한 카톤과 같이), 처리를 위해 요구되는 매립 크기는 작아진다. 대부분의 음료수 파우치는 재사용에 적합한 복합재료로 제조되며, 따라서 전술한 몇 가지에 접근할 수 있다. 그러나, 음료수 파우치 충전 조작은 큰 충전 설비와 부수적인 긴 운송 및 강성 병이 아직 공급되기 전의 관계에서는 전술한 소비 지점에 도달하기 전의 충전 파우치의 저장 비용에 영향을 받는다.
더욱이, 음료수 충전 파우치는 이러한 파우치의 가단성 성질이 분배 동안 변형이 쉽다는 촉각 착각으로 사람의 입으로 액체 내용물을 분배시키기 위한 스트로 제공을 요구하기 때문에 폭넓은 소비자 접근이 발견되지 않았다. 더 새로운 파우치 디자인은 그의 제조 동안 파우치의 측벽에 융접되는 강성 플라스틱 주입/분배 넥 구성요소를 통합하고; 상기 넥 자체가 파우치가 재밀폐되는 것이 가능한 스크류-캡 부재(안정성/템퍼 표시 기능성)를 밀봉적으로 지지하기 위한 외부 또는 내부 나사를 가지며; 종래의 형상 병에 액체를 주입하는 것이 이에 의해 가능하다. 그럼에도 불구하고, 파우치의 가단성 성질은 많은 사용자에 대해 결함이 남아있다.
접을 수 있는 기낭형 용기가 정제수와 와인 산업에서 또한 폭넓게 사용되고 있다. 플라스틱 재료 기반 포일의 변형이 1960년 이래로 이 목적을 위해 사용돼 왔으며, 와인, 물 그리고 다른 액체의 안전한 저장을 제공하고 있다. 전형적으로, 기낭의 제조에 사용된 필름은 적어도 2개의 재료 라미네이트로 구성되며, 종종 배리어 특성을 개선하도록 금속층을 수반한다. 가요성 기낭은 충전 전에 최소한의 공간 요구와 함께 평탄 필로우-케이스와 같은 빈 평탄체 내로 본질적으로 좁혀져 저장될 수 있다. 판매 시점 분배를 위해, 기낭은 간단한 핸들링으로 강성 카드-보드 용기 내에 수용되고, 그리고 강성 카드-보드 용기에 의해 지지된다. 외부의 카드보드 용기가 없는 기낭은 가요성이고 유동적이고 소유하기에 불편하기 때문에, 이러한 기낭은 사용에 실용적이지 않다.
마지막으로, 액체를 유지하고 팽창되었을 때 반강성체를 제공하도록 팽창가능한 벽을 갖는 접을 수 있는 용기가 또한 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허 제2,751,953호에는 이중외피 주변 벽, 저부 및 상부를 갖는 원통형 밀폐-단부 용기가 개시되어 있다. 원형 단부 벽 내에 매립된 밸브 투구는 용기의 내부 공동부(벽의 내부 스킨에 의해 획정되거나 또는 둘러싸인)로부터 주변 벽과 단부 벽 사이의 내부와 외부 스킨 사이에 형성된 가압 공동부 내로의 공기 유동을 가능하게 하고 제어하는 구실을 한다. 충전 투구는 직립(즉, 팽창된) 용기의 충전과 용기로부터의 액체의 분배를 허용하도록 용기의 내부 공동부와 외측 사이의 스킨을 브릿지한다. 이러한 팽창가능한 용기에 강성을 부여하는 본질은 팽창될 때 공기(액체) 불침투성 재료 포일은 내부 챔버를 형성하도록 밀봉되고, 이 내부 챔버는 액체(즉, 공기)로 연속적으로 충전되고 가압되고, 가요성 포일체는 “강성”으로 되고 팽창 챔버(들) 기하학 구조로 묘사된 형상을 얻는다는 것으로 잘 알려져 있다. “수축” 상태에 있어서, 주변 벽은 벽을 만드는 스킨의 두께에 따라 주변 벽 자체 또는 상부 벽이 하단부 벽 쪽으로 밀려질 때 아코디언 모양의 주름진 구성으로 접혀진다.
캐나다 특허 제2,034,944호는 또한 넓은 마우스를 갖는, 즉 머그로 액체를 유지하기 위한 팽창가능한 용기에 관한 것으로서, 원형 저부의 직경에 비해 더 높은 원통형 본체, 이중-벽 팽창가능한 용기가 존재하는 형상 안정성 문제점을 정확하게 나타낸다. 한번 팽창되었을 때, 용기가 충전, 수송 동안 조정을 허용하도록 팽창 상태에서 성형-안정성(또는 강성)이 충분하고 소비자가 음료수 병에 담긴 내용물을 안전하게 그리고 제어된 방식으로 분배할 수 있는 방식으로, 용기의 주변 직립 벽을 만드는 2개의 시트 또는 포일을 융접하는 것에 의문이 든다. 평면 측벽을 갖는 형태의 팽창가능한 액체 용기, 즉 4변형 또는 다중-작은 면 병을 제공하는 상황에 있어서, 개개의 측벽 창은 병의 높이의 실질적인 부분에 걸쳐 연장하는 수직 융접 심을 따라 결합되는 특정한 문제점을 발생시킨다. 팽창될 때, 대향적으로 위치된 병의 수직 가장자리에 동시에 병의 파괴를 유발할 수 있는 작은 압력이라도 부여되면, 대향적인 방향으로의 힘이 정사각형 코너에 공급될 때 정사각형을 마름모꼴로 만드는 변형이 생긴다.
비용 관점에서, 제품화된 개개의 병으로 국제적으로 선적된 브랜드 있는 병 충전 물은 리터 당 가솔린 보다 더 싼 것으로 알려져 있다. 예를 들면, 유럽 알프스 물은 추출/수원 위치에서 정화되어서, 대규모 지역 병입 설비에서 병입된다. 이어서 카톤 및 팰릿에 넣은 후 지역의 창고에 입고된다. 이어서, 철도, 트럭 및 선박 수송 시스템 뿐만 아니라 다수의 창고를 거치면서 수회 취급되고서 최종 목적지 창고로 인도된다. 여기서 다시, 트럭이 냉장 판매기 또는 종종 냉장 디스플레이 캐비넷을 사용하는 소매 아울렛으로 수송하게 된다.
이러한 방책과 관련된 많은 취급, 저장 및 수송 단계는 비용이 많이 들며, 큰 탄소발자국을 가진다. 수입된 병 충전 물과는 반대로, 국산의 병 충전 물의 경우에 있어서, 취급 및 수송 단계 수는 감소되지만, 비용과 탄소발자국 면에서는 아직 충분치 않다.
반대로, 수도물 또는 지자체 물은 분수 등으로 폭넓게 이용가능하며, 마시기에 적합한 표준으로 처리된, 사람들이 주로 마시는 물은 많은 국가에서 진귀한 것은 아니다. 이러한 물 분배 설비의 공중 접근가능성 의해 위생 문제가 잔존한다. 수도물은 대부분의 음식 배출구 위치, 그리고 다른 상업적 소매점에서 이용가능하다. 수돗물이 WHO 기준을 만족시키도록 중앙 설비에서 처리된 필요성이 없는 국가에서조차, 마시기에 적합한 물 분야에서의 당업자에 공지된 방법을 사용하여 병 충전 물과 비교하여 동급 또는 그 이상으로 처리하는 것은 쉽게 가능하다. 필터 기술의 넓은 다양성은 역삼투(OS) 필터링에 의해 달성되는 매우 높은 표준으로 이를 달성하도록 쉽게 이용가능하다. 소매 아울렛에 의해 요구된 음료 물의 체적에 대해, 요구된 필터링 설비는 작으며, 한정된 전형적인 크기의 물 분배(판매)기 또는 냉장고(2000x1000x900 mm) 내에 쉽게 장착될 수 있다.
또한, 첨가제 없이 또는 미네랄 물을 시뮬레이트 하도록 선택된 첨가제를 갖는 정제수는, 예를 들면, 탄산화 및 향미처리한 음료수는 판매 시점, 즉 패스트푸드, 바 등의 물리적 위치에서 생산(즉, 혼합)될 수 있다. 이러한 접근은 전술한 바와 같은 대규모 설비 내의 종래의 병 주입 음료수(물 또는 소프트 드링크)의 중앙집중 병 충전 및 그의 후속적인 수송, 창고보관 및 냉장의 비용의 상당한 절감을 제공한다. 알려진 향미처리 및 탄산화 설비는 분배(판매)기의 체적 한정내로 통합되고, 컵 및 유사한 오픈 마우스 용기 내로 분배될 수 있다.
만약, 커피, 차, 쵸콜릿 및 유사한 드링크용의 뜨거운 음료수 분배기가 공용이면, 음료수는 요구에 따라, 과립의 인스던트 커피를 함유하는 카트리지 또는 다른 침투성 용기를 통해 가열된 물을 여과시키고, 컵으로 얻어진 향미처리된 음료수를 분배하는 것에 의해 준비된다. 자동함유 오토매틱 커피 판매기는 음료수 판매기의 기술분야에서 잘 알려져 있으며, 특히 미국에서 잘 알려져 있다. 이러한 기계는 공통 하우징, 개별 유닛 및 요구에 따라 제조된 음료수를 협동으로 준비하고 분배하는 스테이션으로 통합된다. 이를 위해, 종이컵 또는 폴리스티렌 컵의 공급은 판매기의 전용 구역에 저장되고, 개별 구역에서 준비된 뜨거운 음료수(또한 찬 음료수일 수 있음)가 컵 내로 충전되는 충전 스테이션 내로 분배된다. 그 후, 소비자는 충전된 컵을 제거할 있으며, 이에 의해 어떤 기계는 컵이 충전된 후, 소비자에 의해 취급되는 동안 뜨거운 음료수의 엎지름을 방지하도록 림에 분배되고 끼워맞춤되는 저장 뚜껑을 또한 제공할 수 있다.
모든 이 배경 정보에 대항하여, 하기 요구의 하나 또는 그 이상(바람직하게는 모두)을 만족하는 액체를 유지하기 위한 용기/병을 고안하는 것이 바람직하다. (ⅰ) 액체로 충전되기 전에 접혀진 상태에서 최소한의 공간을 사용하여 저장될 수 있으며; (ⅱ) 병의 판매 시점 또는 분배에서, 전통적인 음료수 용기와 닮은 용기 내로 액체 내용물로 충전하기 전에 또는 충전하는 동안 직립될 수 있으며; (ⅲ) 액체로 충전되면, PET 또는 유사한 병과 유사한 방식으로 사용자에 의한 취급을 허용하는 충분한 강성 및 형상-안정성 및 정상적인 취급 동안 전형적으로 부딪치는, 특히 용기로부터 마실 때 형상-안정성을 유지하는 저항력을 나타내며; (ⅳ) 개방 후에 재밀봉이 가능하고; (ⅴ) 비워진 후, 처분 또는 재사용을 위해 원래 상태로 접혀질 수 있어야 한다.
팽창에 의해, 음료수를 수용하기 위한 내부 공동부를 갖는 병-형상 용기로 직립될 수 있는 팽창가능한 이중-벽 병 블랭크에 있어서, 병 주입 음료수의 판매 시점 위치에서, 한번 직립되면 전개 또는 직립된 형상에서 그의 강성 정도를 유지하는 것이 가능하고, 요구에 따라 재밀폐될 수 있는 병 밀폐 메카니즘을 통합하는 병 블랭크를 고안하는 것이 바람직하다.
또한, 구성요소 수를 최소화하는 이중외피 병을 제조하는 방법, 즉 최소 수의 개별 구성요소, 바람직하게는 융접이능한 플라스틱 필름의 단지 2장의 시트 또는 포일을 사용하여 팽창가능한 병을 제조하는 방법을 고안하는 것이 바람직하다.
또한, 일체식 병 밀폐 메카니즘, 즉 병의 분배 주둥이 또는 넥에서 분리(통합되어 있지만) 스크류-캡 또는 제거가능한 밀폐소자의 유사한 형태의 필요성이 불필요한 설계를 제공하는 팽창가능한 병 설계 및 제조방법을 제공하는 것이 이롭다.
마찬가지로, 직립 및 수축에 요구된, 병의 팽창 챔버(들)에 대한 팽창 밸브 및 수축 메카니즘을 제공하도록 요구된 소자는 병과 일체로 제조, 즉 병/용기를 제조하는 데 사용된 재료와 동일 재료를 사용하는 설계를 제공하는 것이 이롭다.
최종적으로, 존재하는 메인 물 분배 위치(즉 고정 탭)을 사용하고, 새로운 형태의 병 충전 음료수 분배 시스템을 제공하는 데 있어 직립가능 병의 분배 지점에서 이러한 팽창을 사용하는 것이 바람직하다.
본 특허 명세서와 관련해서, 용어 “병”은 유리 또는 플라스틱 음료수 병 및 밀크 카톤과 같은 각기둥 용기와 같은, 인간(또는 동물) 소비를 위한 모든 액체를 저장하기 위해 공통적으로 사용된 형상의 다양한 변형을 갖는 용기를 포함하는 일반적 용어로서 사용된다는 것을 인식할 것이다. 액체를 유지하기 위한 용기와 관련해서, 용어 “저부”,“상부”,“측면”, "높이" 및 이와 유사한 용어들은 용기의 부품/부분의 상대적인 기준 위치를 제공하는 데 사용되는 것이지 그 절대적 의미로만 이해해서는 안되며, 알고 있는 바와 같이, 분배 오리피스가 “하향(downward)”으로 향하도록 뒤집어 보관할 수 있게 한 여러가지 병 설계가 있는데, 이는 다시 말하자면 병의 저부(바닥)가 분배 오리피스의 상방 또는 상부에 위치되는 것을 의미한다.
마찬가지로, “액체” 및 “음료수”라는 용어는 저장을 위해 병 내로 충전되며, 병으로부터 유출되는 물, 향미처리된 드링크, 탄산화된 드링크, 쥬스, 밀크 등 및 스프, 육즙 등의 다른 소비성 액체를 포함한다. “유체”라는 용어는 팽창가능하고 변형가능하지만 바람직하게는 비탄성인 기낭(bladder)을 직립된 이중외피 또는 벽 용기로 팽창시켜서 가압시키는 데 사용될 수 있는 액체 및 기체, 일례로 가압 하에 있는 물, 공기 등을 지칭하는 데 사용된다.
생산 관점으로부터, 본 발명의 제 1 관점은 이중외피 팽창가능한 병 블랭크를 제조하는 방법에 있어서, (ⅰ) 2장의 액체 불침투성 시트, 가요성 포일재료를, 바람직하게는 동일 평면 배열로 적층하는 단계; (ⅱ) 윤곽진 주변 가장자리를 각각 갖는 형상-합동 블랭크를 각각 형성하도록 상기 시트를 블랭킹하는 단계; (ⅲ) 하나 또는 그 이상의 팽창 위치를 제외하고, 상기 윤곽진 주변 가장자리를 종동하는 접합 심을 따라 상기 2개의 블랭크를 접착하여, 팽창 유체가 팽창 위치로 도입되도록 이중외피 블랭크를 획정하는 단계; (ⅳ) 소정의 그리드 또는 패턴으로 배열되는 다수의 개별 보강 심에 상기 2개의 블랭크를 추가적으로 접착하여, 팽창을 통해 직립 될 병의 기립 주변 벽을 제공하도록 이중외피 블랭크의 적어도 일부분에서 교차 그리드 거더, 팽창가능한 보강구조체를 획정하는 단계; (ⅴ) 상기 이중외피 블랭크를 접는 단계; 그리고 (ⅵ) 소정의 충전/분배 위치를 제외하고, 이중외피 블랭크의 접합된 주변 가장자리부를 함께 접착하여, 병을 수직으로 세우기 위해 저부 벽에 의해 둘러싸인 내부 공동부를 갖는 이중외피, 팽창가능한 병 블랭크를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 주변 벽과 상부 벽, 상기 상부 벽에 우선적으로 위치된 충전/분배 위치가 상기 내부 공동부 내로 및 내부 공동부로부터 액체를 충전하고 분배하기 위한 분배 오리피스를 형성하며, 상기 팽창가능한 보강구조체는 팽창될 때 상기 내부 공동부에 대해 외골격을 제공하는 것을 특징으로 하는 이중외피 팽창가능한 병 블랭크 제조방법에 관한 것이다.
용기-구조체와 관련하여, 본 발명의 제 2 관점은 팽창가능한 이중외피 병에 있어서, 시트의 윤곽진 주변을 따라 적층되고 접착되는 액체 불침투성 가요성 포일재료의 내부 및 외부 시트를 포함하며, 상기 접착된 시트를 접어, 접착 주변부가 접합 심을 따라 서로 접착되도록 하여 병의 직립, 팽창 상태를 획정하며, (ⅰ) 병을 수직으로 세우기 위한 저부 벽; (ⅱ) 상기 저부 벽으로부터 기립하며 상기 내부 시트에 의해 피복된 내부 공동부를 둘러싸는 주변 벽; (ⅲ) 상부 벽; (ⅳ) 상기 내부 공동부 내로 및 내부 공동부로부터 액체를 충전하고 분배하기 위한, 상기 상부벽 내의 분배 오리피스; (ⅴ) 완전히 팽창되고 가압되었을 때, 직립 병에 상대적인 보강을 제공하도록, 적어도 상기 주변 벽 내에서 상기 내부 및 외부 시트 사이에 적어도 하나의 팽창 공동부를 포함하며, 상기 내부 및 외부 시트는 상기 주변 벽에 존재하고 소정의 그리드 또는 패턴으로 배열된 다수의 개별 보강 심에서 추가로 접합되어, 팽창 상태에서, 상기 내부 공동부에 대해 보강 외골격을 함께 제공하도록 상기 내부 공동부 내의 교차 그리드 거더, 팽창가능한 보강구조체를 획정하는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병에 관한 것이다.
상기 교차 그리드 보강구조체는 한번 팽창되고 적절하게 가압되면, 벽의 평면에서의 벽 단면의 전체 강성을 증가시키고, 즉 벽 단면을 안출하는 접합 심 뒤에 추가의 접합 위치가 제공되지 않는 벽 실시예와 비교하여 절곡과 버클링에 대한 증가된 저항을 제공한다. 이 특징은 추가의 강성 접착 심의 그리드를 갖는 하나와 비교할 때 전체적으로 더욱 강한 병을 만든다.
이점으로, 추가적인 개별 보강 심의 그리드는 전체 주변 벽에 걸쳐 존재할 수 있다. 이는 전체적으로 형상-안정성 병 설계, 특히 팽창된 병을 변형시키는 압박 압력에 대항하는 것을 지원한다. 바람직하게는, 추가의 개별 보강 심의 그리드는 또한 상부 벽에 존재하며, 이에 의해 분배 오리피스 영역 둘레에서 그의 전체 강성 및 형상 안정성을 증가시킨다.
바람직하게는, 개별 보강 심의 그리드는 교차 보강 구조체의 직교 어레이가 형성되는 방식으로 제공된다. 저부 벽 또는 수평 평면은 참조로서, 보강 구조체의 얻어지는 외골격은 수평으로 연장하는 팽창된 리지와 칼럼으로 구성되며, 이에 의해 2개의 수평 리지 사이로 각각 연장하여 교차하고, 그리고 2개의 수평 리지는 인접하는 수평으로 이격된 보강 심에 의해 경계가 정해진 다수의 개별 "마이크로" 칼럼(작은 크기를 말하지만, 마이크로스코픽은 아님)을 갖는다. 선택적으로, 칼럼과 리지의 십자형 교차는 수평 기준면에 관한 각도로 경사질 수 있다.
바람직하게는, 적층 시트는 다면체로 이중외피 블랭크를 접을 수 있는 형상으로 블랭킹(즉, 특정 외부 가장자리 외관을 갖는 주변을 절개)된다. 이를 위해, 이중외피 블랭크를 소정 개수의 개별 창으로 세분하는 패널 라인을 따라 접착되며, 상기 패널 라인을 따라 블랭크를 접고, 접합 패널의 자유 가장자리를 함께 접착하여 충전 공동부를 충전 공동부를 형성하며, 팽창의 결과로서 자족 병 블랭크는 실질적으로 평면 측면을 구비한 다면체 병으로 직립된다.
바람직하게는, 병은 단면 또는 평면도로 보았을 때, 5각형, 6각형, 8각형 또는 10각형 주변 벽 구성일 수 있지만, 4변형 주변 벽 구성이 바람직하며, 원형 단면 병에 근사한 것이 바람직하다. 주변 벽의 원형 관형 구성이 상상되지만, 단일 이중외피 블랭크가 저부 벽과 상부 벽을 갖는 병으로 절단되고 접혀질 때, 특히 저부를 만드는데 요구된 블랭크의 플랩 또는 부분을 접착하고 원통형 주변 벽을 제공할 때, 팽창가능한 블랭크를 제조하는 공정에 문제점이 생긴다.
바람직한 다중-면(다면체)의 다른 이로운 구조적인 특징은, 팽창가능한 이중외피 블랭크 설계는 병의 직립 및 수직 방향에서 병의 기립 코너를 획정하는 상기 패널 라인의 양측으로 연장하는 다수의 개별 보강 칼럼의 존재이다. 보강 칼럼은 병 블랭크의 팽창 상태에서, 서로에 대해 압박하여 병의 주변 벽을 만드는 접해있는 창 사이의 접합 라인과는 다른 필름-힌지의 보강을 제공하도록 병의 공동부 내로 팽출되도록 배열되어 있다. 이러한 창 접합 라인 보강 구조체는 전체 벽을 만드는 교차 벽 창에서 필름-힌지 성질을 반대하도록 다른 벽 부분에 또한 제공될 수 있다.
병의 상부 벽은 3개, 4개 또는 그 이상의 절두원추형 삼각형 창을 구비한 박공형 또는 피라미드 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 병 공동부 내로 들어가는 분배 오리피스는 다면체 병의 각각의 상부 벽 창이 수렴되는 정점 위치에 이롭게 형성되어 있다.
원통형 또는 타원형/장방형의 외부 구성 및 단면의 마우스피스는 상부 벽 구성의 일체부로서 제공되며, 바람직하게는 피라미드형 상부 벽 창의 정점의 연장부이다.
상기 마우스피스는 이중외피 병 블랭크의 일체부로서 형성되어 있으며, 2개의 적층 블랭크 시트는 그의 주변 가장자리를 따라 접착되는 합동 직사각형 마우스피스 플랩을 각각 가지며, 이에 의해 병의 팽창 공동부 또는 챔버와 유체연통하는 마우스피스 팽창 챔버를 제공하며, 이중외피 블랭크의 접합된 주변 가장자리 부분을 함께 선택적으로 접착하는 공정으로 팽창가능한 병 블랭크를 획정하며, 이중외피 마우스피스 플랩은 분배 오리피스를 획정하거나 또는 제공하는 충전/분배 위치를 제외하고 접착된다. 이러한 구성은 립 밸브 구성을 제공하며, 분배 채널은 충전 오리피스로부터 병 공동부 내로 연장하도록 형성되어 있다. 이 분배 채널은 병 블랭크의 팽창 상태에서, 마우스피스가 그를 둘러싸는 팽창된 벽에 의해 서로에게 부여된 압력 때문에 셀프 밀봉된다. 본질적으로, 마우스피스는 사용하지 않을 때 셀프 밀봉하는 압력 밀봉 립 밸브의 형태로 요구에 따라 드링킹 슬롯을 갖는 탄성 드링킹 "tit"를 획정하는 것에 의해 사용자에게 양호한 촉감을 제공하며, 이에 의해 스크류-온 또는 다른 캡의 필요성을 제거한다. 립 밸브/분배 채널은 립 밸브의 슬릿 개구부를 압박하는 것에 의해 사람의 입, 이 또는 손가락을 사용하는 마우스피스의 탄성 변형에 의해 병 공동부 내로/병 공동부로부터 액체의 통로를 허용하도록 융접되고/개구된다.
다른 유리한 실시예는, 제거가능한 안전 밀봉은 상기 마우스피스의 일체부로서 제공되어 있으며, 바람직하게는 상기 블랭크 시트의 적절한 형상의 플랩을 사용하여 제조 및 형성되며, 바람직하게는 상기 마우스피스 플랩 중의 선택된 하나의 연장으로, 병 블랭크의 팽창 동안 분배 오리피스를 가로질러 전개되고 연장하도록 선택적으로 접혀지고 접착된다.
원통형(팽창되었을 때) 마우스피스로 나타낸 바와 같이 단일 2중 용도 충전 및 분배 주둥이 또는 구조 대신에 개별 분배 및 충전 오리피스를 갖고, 그 결과로서 개별 충전 및 마우스피스를 갖는 이중외피 병 블랭크를 고안하는 것도 가능하다는 것은 인식할 것이다. 마찬가지로, 본 발명의 이 관점의 바람직한 형태는 아니지만, 음료수 병 제조 산업에서 공지된, 일체 립 밸브에 의해 제공된 다른 구성 및 레이아웃의 개별 충전 및 분배 밸브와 제거가능한 밀폐 캡 구조체를 통합하고, 최종 병 블랭크로의 후속 접힘 및 접착 전에 및 동안 이중외피 블랭크에 밀봉 방식으로 이들을 안전하게 하는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 병 충전/분배 오리피스의 관점에 있어서, 이중외피 팽창가능한 병을 제조할 때 단일 위치에서 팽창 및 수축 배열을 조합하는 이중외피 벽(외골격과 마우스피스를 만드는 보강 구조체를 포함하는)을 팽창시키고 수축시키기 위해 외부 시트 또는 외부 시트와 내부 시트 사이에 개별 팽창 및 수축 위치를 제공하는 것이 가능하다. 이는 병 블랭크의 모든 팽창가능한 챔버와 공동부를 공통 팽창 경로로 공유할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 병 분배 장치 또는 기계 내에 자동 팽창 설비의 레이아웃을 간략화할 수 있는 것을 의미한다.
바람직한 형태에 있어서, 자동-밀폐, 일방향 밸브 배열은 2개의 시트가 함께 접착/접합되지 않는 이중외피 블랭크의 팽창 위치 또는 각각의 팽창 위치에 제공될 것이다. 공동부 충전/분배 오리피스를 구비하는 경우, 이러한 배열은 개별 밸브 및 밀폐 구조에 의해 제공될 수 있으며, 병 블랭크 재료로서 동일 재료로 만들고 이에 일체로 만드는 것이 바람직하며, 조각수를 최소화함으로써 성형된 플라틱 밸브와 밀폐 캡과 같은 포일 재료 보다 더 강성인 통합 개별 구조체의 필요성을 회피하며; 팽창가능한 폴 토이(pool toy)로 예시될 때, 강성 및 반강성 플라스틱 밸브/밀폐 투구 사이의 접착 계면 및 가요성 필름형 시트가 특정 주의를 요구하며, 알려진 실패 지점과 시트 접착 조인트 보다 더 찢어짐을 제공할 때 보강 패치가 팽창 투구 둘레에 통합되고 접착된다는 것은 인지된다.
일방향 체크 밸브는 팽창가능한 이중외피 블랭크를 만드는 시트 재료와 일체로, 그리고 시트 재료로부터 제조되는 유용하다. 바람직하게는, 체크 밸브는 플랩 또는 다이어프램 밸브이며, 내부 시트와 외부 시트는 시트의 윤곽진 주변으로부터 서있고, 다른 방식의 주변 밀봉 내부 및 외부 시트 내 및 사이에 획정된 팽창 공동부와 유체연통하는 팽창 예비 챔버를 획정하도록 그들 각각의 주변에서 함께 융접되는 팽창 탭을 획정하며, 상기 탭 중의 하나에 형성되는 팽창 오리피스는 병 블랭크의 팽창 공동부의 가압이 팽창 오리피스에 대해 이동시키고 그리고 팽창 오리피스에 대해 유지되는 텅 또는 다이어프램에 의해 선택적으로 밀봉된다.
팽창 밀봉 텅 자체는 시트의 한쪽 또는 양쪽과 일체로 제조될 수 있으며, 이중외피 병 블랭크의 접힘 동안 및 팽창가능한 병 블랭크로의 그의 접착 동안 예비-챔버 내에 위치된다. 병 블랭크를 팽창시키기 위해, 간단한 니들 팽창기가 팽창 오리피스 내로 삽입되어 다이어프램을 변위시키며, 병의 이중외피 벽이 팽창되고 가압되면, 오리피스로부터의 팽창 핀의 제거로, 다이어프램은 팽창 홀에 대한 밀폐 상태 압박으로 복귀할 것이며, 모든 목적은 가압/팽창 유체의 출구에 대해 가압 밀봉을 제공하는 것이다.
병의 처분을 위한 수축을 용이하게 하기 위해, 병의 내용물이 완전하게 분배되고 나면 팽창 탭은 접합된 적층 시트의 예비 챔버와 주변 사이에 허리부를 통합할 것이며, 이에 의해 팽창 탭의 제거를 위한 취약점 또는 찢김점을 제공하고, 이에 의해 대기로 병의 팽창 공동부(또는 챔버)의 노출을 일으킨다.
다수의 선택적인 플라스틱 또는 복합 포일 재료는 병에 저장되는 액체 재료와 채용되는 팽창 매체에 따라 본 발명에 따른 이중외피 블랭크를 제조하는 데 사용될 수 있다. 마찬가지로, 2장의 시트는 다른 구성 및 재료일 수 있으며, 다른 플라스틱 및 다른 재료 포일의 적층일 수 있다. (플라스틱) 필름 재료의 선택을 위한 관련 요구는, 필름 면을 가로지르는 적절한 가요성; 소정의 적절한 강도, 그러나 팽창 동안 적은 양으로 신장될 수 있도록,특히 날카로운 코너에서의 응력을 수용하도록 필름 면에 제한된 탄성을 갖고, 융접되지만 5기압 까지의 팽창 압력에서 평면 변형에 다른 방식을 저항을 가지며; 음식 등급; 쉽게 산화되는 음료수에 대해 간단한 물 배리어 대신에 다른 강한 가스(즉, 산소) 배리어 특성이 충분한 용기에 대한 적절한 배리어 능력; 외골격이 병의 기대 수명에 대한 상당한 손실 없이 팽창 압력을 유지하는 것이 가능해야 할 때 팽창 압력에 대한 적절한 배리어 능력; 전형적으로 -5℃ 내지 +50℃의 온도 범위 내의 물리적 특성 안정성; 재사용성; 그리고 공지된 융접 또는 접착제 접착 기술을 사용하여 쉽게 융접이능성을 요구한다.
단독으로 또는 라미네이트로 가스 배리어 필름과 조합된 저밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌(LDPE 또는 HDPE)은 많은 적용에 적합하다. 공축으로 배향된 폴리프로필렌 BOPP가 배리어 필름으로 사용된다. 불투명하고 개선된 열 및 시각 특성을 위한 금속제 필름이 프린트가능한 필름으로서 벽 재료로 통합될 수 있다. 결국, 필름 형태의 선택은 병의 크기, 내용물과 소망 프리젠테이션에 따른 그의 강도 및 두께이다. 1리터 미만의 병은 적용에 따라 각각 60 내지 100 미크론의 2개의 플라스틱 시트를 사용하며, 3 내지 15 밀리미터의 벽 두께를 가진다.
시트의 블랭킹은 서로의 상부에 시트를 적층하기 전에 또는 적층한 후에 효과적이라는 것이 이해될 것이다. 그러나, 블랭킹은 접합 심을 따라 2개의 시트를 접착한 후에, 최종 윤곽이 평탄 접합 시트로 부여되도록 실행하는 것이 바람직하다. 4변형 형상의 다른 자르지 않은 시트를 접착한 후에 블랭킹 단계를 실행하는 것은 시트의 밀폐 등록을 확실하게 하기 위한 필요성을 제거하며 따라서 그들의 윤곽은 접착과 동시에 서로 등록된다.
접착제 접착이 또한 사용되더라도 주변과 개별 심을 따라 접착하는 것은 융접에 영향을 받는다. 플라스틱 및 플라스틱-복합 포일의 얇은(또는 다른 방식) 포일의 융접/접착제 접착 기술은 본 발명에 속하는 기술분야에서 잘 알려져 있다.
이중외피 블랭크(이중외피 병 블랭크를 획정하도록 접혀지고 추가로 접착되는)는 롤드-업 (플라스틱) 필름 스톡 재료를 사용하여 제조되며, 2개의 스토리지 롤로부터 각각의 필름을 인발하는 것에 의해, 및 왕복 접착 다이와 암보스 유닛에, 또는 연속회전 접착 롤러와 역압 롤러 유닛에 이들을 함께 가져가는 것에 의해 제조된다. 이러한 기계는 플라스틱 파우치와 카톤 용기 제조 기술 분야에서 잘 알려져 있다. 접착 유닛 뒤에 블랭킹 다이를 배열하는 것에 의해, 패턴-접합된 필름 시트의 연속적인 부분에 소망 외부 주변 윤곽을 부여할 수 있으며, 연속적인 "펀칭된" 병 블랭크 패턴 사이 뿐만 아니라 국부적으로 접착된 필름의 측면 가장자리들을 따라 서있는 컷-오프를 제거하고 지지 스트립을 남기는 반면, 측면 가장자리의 하나는 개개의 병 블랭크가 개별의 다수의 접합 위치에서 접합된 마무리를 제공하도록 연속적인 접힘 및 접착 조작을 위해 인발될 수 있는 스톡 재료를 제공할 수 있다.
팽창가능한 병 설계, 특히 새로운 형태의 병 충전 음료수 분배 시스템 이행을 허용하는 특징 및 특성의 하나 또는 그 이상을 갖는 팽창가능한 병 설계는 제한된 개수의 병 충전 음료수가 저장될 수 있는 특히 병 충전 물 판매기에서의 전통적인 판매기에 필적할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 음료수 분배 시스템은 물을 수용하도록 주 물 공급 라인에 연결되도록 배열된 물 필터링 및/또는 정제 장치; 선택적으로, 정제된 물을 수용하고, 이 물에 하나 또는 그 이상의 향미제와 탄산제를 부가하여 음료로 만들도록 배치된 향미/탄산 유닛; 정제된 물 또는 음료수를 수용하고 저장하기 위한 임시 저장 설비; 전술한 바람직하고 유익한 특징/특성의 하나 또는 그 이상을 갖는 다수의 플랫 팽창가능한 이중외피 병 블랭크를 수용하는 카셋트 또는 롤; 상기 팽창가능한 이중외피 병 블랭크 중의 개별화된 하나를 병 팽창 스테이션에 존재시키는 수송 장치; 병 블랭크에 존재하는 팽창 챔버/공동부 내로 팽창 유체를 공급하고 충전하도록 배열되고 이에 의해 팽창 공동부를 팽창시키고, 직립 형상으로 유지되도록 블랭크를 자동 밀봉 또는 밀봉된 팽창된 이중외피 병으로 블랭크를 동일 압력으로 전개시키도록 배열된 병 블랭크 팽창 (직립) 유닛; 임시 저장 설비에 연결되고 상기 주 공급 라인 또는 존재한다면, 정제 및/또는 향미 유닛 또는 임시 저장 설비로부터 물을 수용하도록 배열되고, 후자가 팽창되는 동안 또는 완전히 직립되고 밀봉된 후에 이중외피 병의 액체 충전 개방에 선택적인 맞물림되도록 배열되는 음료수 분산 주둥이를 통해 상기 저장 설비로부터 수용된 상기 음료수의 측정량을 분배하기 위해 배열된 음료수 분배 유닛; 음료수 충전 팽창 병을 수용하고, 및/또는 유지하며, 소비자에 의한 제거에 대해 동일 이용가능성을 갖는 병 충전 음료수 분배 스테이션; 그리고 전술한 장치, 유닛, 기구 및 스테이션 설비의 모두가 포함되는 하우징을 포함한다.
종래의 수도물이 매우 마시기에 적합한 표준이고 팽창된 병내에서 소비자에게 분배되는 음료수가 순수 물인 국가에서 필터링 및/또는 정제 장치 및 향미처리/탄산화 유닛을 갖는 분배를 생각할 수 있다. 따라서, 분배 시스템의 본질적 구성요소는 바람직하게는 팽창 스테이션에서 또는 바로 전에 분리되는 접합된 병 블랭크의 롤 또는 접혀진 팩을 성형할 때까지 다수의 팽창된 병 블랭크를 유지하기 위한 저장 설비, 병 블랭크를 팽창시키기 위한 병 팽창 유닛 및 소정의/측정된 양의 음료수로 병을 충전하기 위한 음료수 분배 유닛이다. 팽창 유닛과 음료수 분배 유닛은 음료수로의 병 충전과 그의 팽창을 동기적 또는 시간-지연 효과를 위해 병 팽창 스테이션에서 공동 위치될 수 있으며; 병 충전 음료수 분배 스테이션은 팽창 스테이션과 공동 위치되거나 또는 팽창 스테이션과 마찬가지로 분배될 수 있다.
병 충전 음료수 분배기는 병 내로 충전되기 전에 또는 충전된 후에 음료수를 냉각하거나 또는 가열하도록 배열된 가열 및 냉각 유닛을 통합할 수 있으며; 마찬가지로, 팽창 유체는 병 충전 음료수에 소망 온도를 유지 또는 부여하는 데 지원하도록 가열된 또는 냉각된 가스일 수 있다.
본 발명의 이 관점은 수도물 연결이 이용가능한 레스토랑, 바 또는 임의의 회합 장소에 있는 판매 시점 판매기에 통합될 수 있으며, 다수의 이러한 팽창가능한 병은 공간 절약 방식으로 저장될 수 있으며, 단일 병은 적절한 지불 확인 유닛(즉, 동전, 지폐 또는 신용카드 인식 설비)에 의해 등록된 지불로 병 충전 음료수를 얻는 것을 원하는 사람의 요구에 따라 직립될 수 있으며, 이에 의해 이러한 병에는 적절한 음료수가 충전되며 기계에서 수집 스테이션으로 분배된다. 전술한 바와 같이, 요구에 따라 물과 향미제로 음료수를 생산하고 컵 내로 동일하게 분배하는 다른 형태의 음료수 분배/판매기는 알려져 있다; 팽창가능한 이중외피 병의 팽창과 충전 효과를 위해 요구된 전술한 선택적인 및 본질적인 유닛의 통합을 통한 이러한 기계의 변형은 이러한 설비의 설계 및 제조와 맞물린 정규의 기술내에 있어야 한다. 음료수 병으로 충전될 수 있는 다수의 병이 기계 하우징 내에 위치된 롤에 또는 다중-접힘 카세트내에 수축 상태로 수용되기 때문에, 본 발명에 따른 판매기는 종래의 강성 및 반강성 병을 유지할 수 있는 동등한 크기의 종래의 음료수 판매기 또는 냉장고 보다 자동-직립 병의 매우 많은 양을 유지할 수 있다.
특히 병 충전 물에 대해, 본 발명은 물의 수송 및 저장 비용을 획기적으로 감소시킬 뿐만 아니라 사용된 병의 더 쉬운 수집 및 취급을 통해 재사용을 장려한다. 병이 버려질 때, 상당히 작은 체적의 매립지가 요구된다.
추가적으로, 본 발명의 선택적인 관점에 있어서, 팽창가능한 강성 강화 외골격을 제공하는 관점은 병-형상 보다 판매 시점 또는 요구된 사용에서 블랭크의 팽창에 의해 직립될 수 있는 격리된 팽창가능한 박스 블랭크를 고안하는 것이다. 이러한 "자동 직립" 박스의 구상은 비록 적은 양의 유체가 수용될 수 있지만 견고하다는 것이다. 이러한 자동 직립 격리 박스는 강성 및 반강성 폴리우레탄 발포 박스 및 단기간 저장 또는 수송 동안 온도 제어를 요구하는 부패성 상품을 이송하는 데 사용된 확대된 재료의 유사한 용기를 대체하는 데 사용될 수 있다. 시푸드는 예를 들면 이러한 상품의 예이다. 팽창가능한 병의 경우에서와 같이, 팽창가능한 박스는 롤에 또는 카세트 내에 공급될 수 있으며, 분배기로부터 공급된 공기 또는 가스로의 팽창에 의해 직립된다. 분배기(및 분배기를 포함하는 팽창가능한 블랭크)는 비교적 간단하며, 그들을 대체하는 종래의 격리 박스의 스톡 보다 매우 적은 체적을 차지한다. 이러한 격리된 팽창가능한 박스는 종종 소매 상황에서 비싼 판매 시점 면적을 절감하여 부패성 상품의 공급자에게는 상당한 이득이다. 또한, 사용 후에 쉽게 처분하기 위해 폴리우레탄 발포 및 그들이 대체되는 유사한 확장된 재료와 비교하여 매우 적은 체적으로 접을 수 있어 최종 사용자에게 상당한 이득이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 일단 선택된 자유 가장자리들을 따라 접혀져서 융접되고, 팽창되면 병을 형성하게 되는 액체 불투과성의 플라스틱 포일 재료의 이중외피 블랭크의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따라 도 1에 따른 블랭크를 사용하여 세워진(제조된) 병의 개략적인 등측 도면이다.
도 3은 도 2의 선 Ⅲa - Ⅲb(도 1에서 병의 접히지 않은 또는 블랭크에서의 선 Ⅲa - Ⅲb를 참조)를 따라 도시한 확대 단면 개략도이다.
도 4는 도 1에 도시된 바와 같은 단일 블랭크를 제조하기 위한 융접 다이의 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 1과 같이 복수의 연속적으로 배열된 블랭크들을 갖는 긴 스트립 재료를 단순하게 도시한 평면도이다.
도 6은 접힘 및 융접 스테이션들이 기계의 뒤에 배치되어 있는, 도 5와 같이 연결된 병 블랭크의 연속적인 스트립을 제조하기 위한 열적 융접 및 절단 기계의 개략도이다.
도 7은 도 1의 블랭크(및 도 5의 블랭크 스트립)를 수축된 병 블랭크로 성형하고 융접하기 위해 요구되는 접힘 패턴을 도시(단부도로 도시)한 개략도이다.
도 8 및 도 9는 도 6의 일부로 도시된 제1 실시예의 융접 스테이션의 구성요소들의 개략도(각각, 도 7과 유사한 단부도 및 등측 사시도임)이다.
도 10 및 도 11은 도 6에 블록 유닛으로 도시된 제2 실시예의 융접 스테이션의 구성요소의 개략도(도 7과 유사한 단부도로 도시)이다.
도 12는 도 2의 병을 위한 체크 밸브식 팽창 장치를 형성하는 구성요소의 분해 상부 평면도이다.
도 13 및 14는 도 2의 병을 위한 체크 밸브식 팽창 장치를 형성하는 다른 단계들을 도시한 개략도이다.
도 15는 립 밸브 장치와 통합된 분배 오리피스를 도시하는, 도 2의 병의 충전 및 분배 부분(마우스피스)의 간략한 등측 도면이다.
도 16 내지 18은 개봉 확인용 시일 플랩(tamper-evident seal flap)을 도시하는, 도 15의 마우스피스의 각각의 개략적인 상부 평면도이다.
도 19 및 20은 도 15에 도시된 마우스피스를 형성하기 위하여 함께 융접될 4개의 플랩 중의 두개를 형성하는 도 1의 이중외피 블랭크의 부분들을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 21은 밸브식 마우스피스를 형성하는 것을 나타내기 위하여, 마우스피스를 구성하는 이중외피 블랭크 플랩 부분들이 접혀진 이후 그러나 융접되기 전의, 병 블랭크의 마우스피스 부분의 개략적인 상부 평면도이다.
도 22a 내지 22c는 도 2의 병의 팽창 중에 개봉 확인용 시일의 전개를 도시하는 개략적인 측면도이다.
팽창가능한 이중외피 병 블랭크의 바람직한 실시예는 이러한 병의 제조방법의 실시예와 함께 첨부한 도면을 참조하여 하기에서 더욱 상세하게 기술될 것이다.
우선 도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1은 이하에 설명되는 것처럼 블랭크(5)의 특정 둘레 위치에서 접혀지고 선택적으로 가장자리-결합된 후에, 병(10)의 단순화된 등측 도면으로 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 전개된 상태로 팽창될 수 있는 팽창가능한 병 블랭크로 전환/형성되는 이중외피 블랭크(5)의 평면도를 도시한다. 도 1의 블랭크(5)를 제조하는 상이한 단계들, 접혀지고 결합된 병 블랭크(도시 생략) 및 상대적으로 안정적인 형상 및 강성 병(도 2에 도시된 것)을 만들기 위하여 병(10)의 수축 가능한 이중외피 벽을 팽창시키고 음료(예를 들어, 물)로 병 자체를 충전하기 위한 후속 충전 작업이 이하의 설명에서 차례로 설명될 것이다.
팽창된 상태로 도시된 도 2의 병(10)은 다면체 형태이고, 단면으로 사각형(예를 들어, 정사각형)이다. 병은, 블랭크(5)가 이하에 설명되는 바와 같이 접혀진 후에, 기준선들 AA 내지 II 사이에 배치된 둘레 선을 따라 서로 밀봉 융접되는 4개의 이등변 삼각형의 플랩(19a - 19d)(도 1 참조)으로 이루어진 정사각형의 저부 벽(18)을 가지고 있다. 기부(base)(18)로부터 세워진 주변 벽(20)은 4개의, 본질적으로 평면이지만 견고한 구조의 직사각형의, 벽 패널(21a 내지 21d)로 만들어진다. 용기(10)의 상부 또는 넥 부분 벽(28)은 삼각형의 본질적으로 평면의 4개의 패널(29a 내지 29d)로 이루어져 있는데, 패널은 저부 벽 플랩들을 갖는 경우일 때 기준선(C-C, E-E, G-G)의 한쪽의 자유 둘레 가장자리와 기준선(A-A, I-I)의 옆을 따라 서로 결합된다. 상부 벽(또는 넥)(28)에서, 병(10)은 이하에 설명되는 바와 같이, 액체가 병(10) 안으로 충전될 수 있을 뿐만 아니라 나중에 밸브식 분배 오리피스를 통하여 액체를 분배하게 되는 자체 밀봉 충전 및 마우스피스(60)로서의 역할을 하는, 삼각형의 패널(29a - 29d)의 꼭지점의 위쪽을 향한 연장부에 배치된, 이중 기능 주둥이(spout)를 포함한다. 벽(18, 20, 28)들은 병(10) 안에 충전된 액체를 유지하기 위한 병 내부의 공동부/챔버(24)를 한정하거나 둘러싼다. 마지막으로, 이하에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 블랭크(5)의 대향하는 측면의 둘레로부터 돌출한 두개의 탭 부분(71, 72)은, 병 블랭크가 마무리 되었을 때, 일방향 팽창 밸브 및 수축 기능이 통합되어 있는 팽창 장치(70)를 형성하게 된다.
도 3의 단면도로 상세하게 도시된 바와 같이, 병(10)의 모든 벽(18, 20, 28)들은 서로 연속적이며 이중외피, 즉 공동부와 마주하는 표피 및 외부와 마주하는 표피(12, 14)를 각각 가지고 있다. 수축된 상태에서, 표피(12, 14)들은 서로 접촉하거나 차례대로 놓이게 되지만, 도 2에 도시된 바와 같이 병(10)이 전개되어 팽창된 상태에서는 팽창 공동부(36)가 각각의 벽(18, 20, 28)에서 표피(12, 14)들 사이에 형성될 것이다. 병 표피(12, 14)들은 60 내지 100 마이크론의 두께로 되어 있고 저밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌(LDPE 또는 HDPE) 시트 재료로 만들어지며, 적층 구조로 가스 배리어 필름과 결합되어 있다. 병의 팽창된 상태에서 벽 두께는 일반적으로 5 mm이며, 도면에는 실제 치수로 도시되어 있지 않으며 단지 예시적으로(그리고 부분적으로 윤곽을 과장해서) 도시되어 있다는 것을 유의해야 한다.
도시된 실시예에서, 전체적으로 병(10)은 표피(벽)을 제공하기 위하여 서로 포개진 상기 플라스틱 재료의 단지 2개의 시트(12, 14)들로 제조된다. 도 1에 예시적으로 도시되어 있는 바와 같이, 시트들은 수직의 주변 벽(20)을 4개의 패널(21a - 21d)로 관념적으로 분할하는 패널 라인(22a - 22c), 측면 벽 패널(21a - 21d)의 저부와 각각 인접한 저부 벽 패널(19a - 19d) 사이에 뻗은 패널 선(23a - 23d), 및 추가적이며 불연속적인(즉, 제한되어 연장된) 보강 선이나 심(40)의 패턴 또는 그리드의 부분을 따라 둘레가 한정하는 내부뿐만 아니라 시트(12, 14)의 윤곽 둘레 선(16)을 따라 뻗은 연결부를 따라서 서로 선택적으로 융접되고, 이하에 다른 도면을 참조하여 설명되는 바와 같이 특히 탭 섹션(71, 72)에 의해 제공되는 병 팽창 장치 및 저부의 마우스피스(60)에 추가적인 연결/융접선이 또한 존재한다. 병(10)을 만드는데 사용되는 블랭크의 전체 둘레 주위의 바로 안쪽의 선을 포함하는 도 1의 모든 선들은 병(10)을 형성하는 플라스틱의 두개의 시트(동일 평면의) 사이의 융접선 또는 융접 위치를 나타내며, 도 1에서 플라스틱의 하나의 시트가 다른 하나의 시트를 덮고 있는 것으로 도시되어 있다. 둘레(16) 안의 융접선/심은 엇갈리거나 또는 중단되어 있으므로(즉, 연속적이지 않으므로) 저부, 측면 및 상부 벽(18, 20, 28)을 형성하는 패널(21, 23, 29) 사이의 이중외피 벽 구조(12, 14) 내에 연통이 이루어지고, 이에 의해 전체 병을 가로질러 벽의 팽창 공동부(36)의 상이한 부분 사이에 연통을 제공한다.
본 발명에서, 내부 및 외부 표피(12, 14) 사이의 소위, 보강 융접선 또는 심(40)의 형상, 방위 및 밀도는 병(10)의 크기 및 병의 내용물에 적합하도록 선택될 수 있으며 다양한 선택이 가능하다. 그러나, 평면의 측면 벽을 갖는 병을 위해서, 융접선(40)의 패턴은 도 1에 도시된 것과 유사한 것이 바람직하다. 바람직하게, 상기 융접선은 도 1에 도시된 바와 같이 선을 따라 중단되어 있는 수평의 직선인 융접선으로 이루어져 있다. 병의 형상 및 크기에 따라 다른 비율이 사용될 수도 있지만, 융접에서 임의의 하나의 수평의 직선을 따라, 융접에 대한 융접의 중단의 비율은 바람직하게 대략 3 대 1이다.
연장부를 따라 단속부(41)를 구비하며, 단속부(41)가 병(또는 블랭크(5))의 수직 방향으로 겹치지 않게 엇갈려져 있는 평행하고 수평방향으로 이격된 융접선(40)의 그리드를 제공함으로써, 팽창되었을 때 병의 측면 벽 뿐만 아니라 병 자체에 견고함 및 형상 안정성을 부여하는 직각으로 교차하는 팽창 가능한 보강 구조의 패턴, 즉 수평으로 뻗어 있는 리지(44) 및 수직으로 뻗어 있는 마이크로 칼럼(48)이 생성된다. 기부에 세워진 팽창된 병을 보았을 때, 보강 융접(40)의 상기 패턴은 그 형상이 주로 수평 방향의 융접에 의해서 좌우되는 팽창된 수평 방향의 리지를 형성하는 효과를 갖는다. 또한 상기 패턴은 상기 수평 방향의 융접의 단속부에서 팽창된 수직 방향의 마이크로 칼럼을 생성한다.
도시된 실시예에서 수평 방향의 리지 및 수직 방향의 마이크로 칼럼의 이러한 배열은 수직의 주변 벽(20) 내에서 뿐만 아니라 상부 벽(28) 내에서 병의 내부 공동부(24)에 대한 외골격 구조를 효과적으로 형성하며, 외골격은 시트(12, 13)에 의해 만들어진 병 주위에서 서로 연결되는 복수의 교차하는 별개의 팽창된 구조에 의해서 특징지어진다.
팽창될 때, 리지(44) 및 마이크로 칼럼(48)은 압력하에서 똑바로 펴지는 경향이 있으므로 내부 및 외부 표피(12, 14)가 전체적으로 인장될 뿐만 아니라 개별적인 벽 섹션 또는 패널 내에서 상이하게 인장된다. 이것은 직선의 수직 방향의 마이크로 칼럼 및 직선의 수평 방향의 리지를 생성하는 경향을 나타내며, 이러한 구조는 병의 기하학적 형상에 의해서 제한된다. 전반적으로, 수평 방향의 리지(44)는 병의 수직 벽의 각각의 측면과 병의 상부 벽의 측면을 수평 방향으로 가로질러 견고함을 나타내도록 작용하고, 마이크로 칼럼(48)은 인접한 리지(44)들 사이의 각각의 융접선(40)에서 생성되는 힌지를 중단시킴으로써 수직 방향으로 리지(44)를 함께 연결한다. 마이크로 칼럼의 엇갈림은 임의의 하나의 리지(4)를 따라 이동함으로써 이해될 수 있는데, 만약 제1 마이크로 칼럼(48)이 아래쪽의 하나와 상기 리지를 연결한다면, 다음번 마이크로 칼럼은 상기 리지를 그 위의 리지와 연결할 것이다. 그 다음의 마이크로 칼럼은 다시 상기 리지를 아래의 리지와 연결하는 방식으로 계속될 것이다.
도 2에 도시된 사각형의 병(10)은 도 1의 블랭크(5)의 수직 방향의 융접선(22a - 21c)에 표시된 4개의 측면 벽 패널(21a -21d) 그리고 이하에 설명되는 바와 같이 일단 패널(21a, 21d)의 수직 방향의 자유 가장자리가 함께 맞닿아 융접된 연결 융접부를 가지고 있다. 다른 단서 조항이 없다면, 인접하여 세워진 측면 벽 패널(21a - 21d) 사이의 융접부는 필름 힌지처럼 작용하는 경향을 나타내고 팽창된 병은 팽창시에 원하는 사각형의 단면을 유지하지 못하며, 병은 마름모의 단면을 이루도록(유지하도록) 눌려진다. 따라서, 이러한 경향에 대항하기 위하여, 수평 방향의 보강 융접이 중단됨으로써 수직의 칼럼들이 각각의 수직 방향의 융접선(22a -22c)의 한쪽 및 둘레 선(16)의 수직 부분에 존재하며, 따라서 병이 팽창될 때 칼럼이 다른 수직 방향의 마이크로 칼럼(48)보다 큰 직경 또는 큰 팽창 체적을 갖는 측면 사이에 융접의 가장자리를 따라 보강 가장자리 칼럼(46)을 형성하며 도 3의 우측에 상세하게 도시된 바와 같이 서로에 밀치는 팽창된 관형상의 튜브 처럼 작용한다. 바람직하게, 상기 특수한 목적의 칼럼(46)은 병의 표면에 대해 임의의 다른 마이크로 칼럼(48)과 마찬가지로 두 개의 리지에 걸쳐 있지만, 그러나 상기 특수한 목적의 칼럼(46)의 수평 방향의 폭은 도 4에 도시된 바와 같이 나머지 병의 표준 마이크로 칼럼의 폭보다 일반적으로 크다. 상기 칼럼의 폭은 임의의 개별적인 병의 형상 및 설계 사양 그리고 상기 병의 측면의 수에 따라 변할 것이다.
만약 힘이 팽창된 병의 기하학적 형상에 의해서 제한되지 않는다면, 수직 방향의 연결부(22a -22c)(그리고 측면 벽 패널(21a, 21d)이 인접할 때 연결부(AA-II))에 인접하여 배치된 칼럼(46)의 크기 및 형상은, 병의 측면 벽 패널(21a - 21d)에 강하게 힘을 가하여 인접한 패널 사이에 포함되는 각도가 패널 사이의 융접부에서 90도보다 현저하게 크게 되도록 선택된다. 마찬가지로, 별개의 벽 패널 사이에서의 이러한 보강 가장자리 칼럼(46)은 개별적인 병 설계에 의존하여 병의 넥의 수직 방향의 융접과 더불어 필요하게 될 것이다. 도 2에 도시된 병은 기부에 외골격을 포함하지 않고 있지만, 병을 위한 정상적인 위치에 병을 세우는 것을 도와주고 절연을 위해서 기부에 팽창되는 부분이 사용될 수 있다. 즉, 외골격의 일부인 팽창된 다리부가 옵션으로 병의 기부에 포함될 수 있다.
이중외피 블랭크(5)가 제조될 수 있는 두 가지 방식이 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명될 것이다. 가장 단순한 형태에서, 도 4에 도시된 바와 같이 왕복 운동 프레스가 사용될 수 있다. 평탄한 금속 다이 플레이트, 바람직하게 강 또는 알루미늄은 도 1에 도시된 융접선/연결부의 필요한 패턴을 포함하도록 구성된다. 그 패턴은 다이의 표면 위에 최소 2 mm 만큼의 높은 양각(high relief)으로 상승되어 있다. 다이 플레이트(100)는 적어도 3 mm 그리고 바람직하게는 4 mm의 깊이로 알루미늄을 압착할 수 있다. 다이 플레이트(100)는 가열 요소(도시 생략)에 의해서 필요한 융접 온도까지 적절하게 가열될 수 있다. 온도는 융접할 플라스틱 재료에 의존한다. 다이 플레이트(100)는 기부 플레이트 또는 엠보스 플레이트(102)에 대하여 프레스 되도록 프레스(도시 생략)에 장착될 수 있고, 선택된 재료에 적합한 온도, 압력 및 시간 동안 실리콘 고무 시트(104)와 테프론(PTFE) 시트(106)가 함께 융접하기 위해 삽입된 플라스틱 필름의 두 개의 시트(12, 14) 사이에 넣어지며, 실리콘 고무 시트(104)는 가열된 다이의 평탄도에서의 마이크로한 변화를 수용하도록 의도된 것이다. 상기 실리콘 시트의 두께 및 탄성은 실제 다이에 의존하지만 일반적으로 3 내지 6 mm의 수준이다.
왕복 운동 프레스 방법은 단일 압착 다이의 각각의 프레스에 대한 하나의 융접 패턴을 만든다. 융접할 플라스틱 시트(12, 14)는 프레스의 한쪽으로부터 다이 아래의 위치로 공급된다. 다이가 아래로 프레스 되고 융접이 이루어진다. 다음에 다이가 위로 이동되고, 접합된 플라스틱 재료는 그 후에 이중외피 블랭크(도 1에 도시된 바와 같이)의 둘레를 절단하고 원치않는 플라스틱 재료의 제거가 이루어지는 제2 프레스로 이송된다. 이러한 프레스의 작업은, 다이가 직선의 절단 다이 또는 플라스틱을 용융시키고 그에 따라 플라스틱을 절단하는 가열식 절단 툴이 될 수 있다는 것을 제외하고는 융접 프레스와 동일하다.
중간 스페이서 스트립(53)을 통해서 그리고 폭을 따라 배치된 측면 가장자리 또는 가이드 스트립(51, 52)의 사이에서 단부와 단부가 함께 연결된 복수의 펼쳐진 이중외피 블랭크(5a, 5b)(도 1에 도시되어 있는 것) 등으로 구성된/각인된 롤에 감겨 있는 재료(50)의 일부를 평면도로 도시한 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 연속적인 플라스틱 재료의 필름에 일련의 연속적인 이중외피 블랭크(5a, 5b, 5c) 등을 각인(imprint)하는 것이 바람직하다.
마찬가지로, 왕복 운동 방식의 프레스를 사용하는 대신에, 열적 융접 및 블랭킹 가공 장치(110)의 일부로서 도 6에 개략적으로 도시된 바와 같은 회전 융접 프레스(120)를 사용할 수 있다. 이러한 처리 과정에서, 하나의 연속적인 플라스틱 필름의 시트(112)는 롤에서 풀려 가이드 롤러 또는 닙 롤러(117)가 대향하고 있는 진입 스테이션에 공급되고, 또한 롤에서 풀려 공급된 제2 플라스틱 필름의 시트(114)와 진입 스테이션에서 합쳐져서 제어된 방식으로 하나의 플라스틱 시트가 다른 시트의 위에 놓여지게 된다. 서로 대면하는 시트(112, 114)는 회전 융접 다이 실린더(118)로 보내지는데, 회전 융접 다이 실린더는 다이 실린더(118)의 단일 회전에 대하여 원하는 융접 패턴들을 하나 이상 포함하고 있다. 상기 융접 다이(118)는 융접되는 재료가 금속 다이에 들러붙는 것을 방지하기 위하여 적절하게 코팅되어 있다. 가열식 융접 다이의 바로 아래의 압력 롤러(122)는 융접 다이(118)에서의 작은 결함을 수용하는 실리콘 고무 또는 다른 적합한 재료로 코팅되어 있으며, 융접시에 역압(counter pressure)을 제공한다. 융접은 초음파 방식으로 또는 단순한 열적 융접을 통해서 실행될 수 있다. 융접 후에, 선별적으로 연결된 시트(112, 114)는 적절하게 장착된 절단 가공 드럼(132)과 역압 드럼 또는 앤빌 드럼(134)을 갖고 있는 윤곽 성형 또는 블랭킹 가공 회전 다이 실린더(130)로 이송되며, 회전 다이 실린더에서 이중외피 시트 재료는 원하는 복수의 플랩 블랭크로 블랭킹 가공되고, 불필요한 재료는 절단되었을 때 폐기하기 위하여 진공에 의해서 연속적으로 제거된다.
이와 같은 블랭킹 작업을 실행하기 위한 상업적으로 이용가능한 다양한 시스템이 있으며 이러한 장치의 더욱 구체적인 것들은 도 6에 도시되어 있지 않다. 융접 및 절단(또는 블랭킹) 작업을 실행하기 공정은 상자/파우치 제조 산업 분야에 공지되어 있으며 회전 다이의 속도, 온도 및 압력은 팽창가능한 병 블랭크를 제조하는 데 사용되는 시트 재료에 맞추어 용이하게 조절될 수 있다.
전술한 왕복 이동 또는 연속적인 이송 공정에 따른 결과로서 이러한 블랭크의 연속적인 스트립으로부터 병(10)을 제조하기 위한 복수의 각인(또는 블랭크(5))를 포함하고 있는 연속적인 플라스틱 필름의 이중외피 시트(50)가 만들어진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 블랭크(5a, 5b, 5c) 등은 사용 후 폐기되는 가이드 스트립(51, 52)에 연결되어 있고, 바람직하게 스트립(51, 52)은 열적 융접 및 블랭킹 가공 장치(110) 내에서 용이하고 정확한 처리 제어를 허용하는 규칙적으로 이격된 스프로킷 구멍을 포함하고 있다. 바람직하게, 하나의 병(5a)의 아래 부분과 다음 병(5b)의 마우스 사이에는 또한 사용 후 폐기되는 스페이서 스트립(53)이 있지만, 이러한 스페이서 스트립이 필수적인 것은 아니다. 사용 후 폐기되는 가이드 스트립(51, 52)과 펼쳐진 병 블랭크(5a, 5b, 5c) 사이, 또는 스페이서 스트립(53)과 각각의 연속적으로 펼쳐진 병 블랭크(5) 사이의 임의의 연결부는 보편적으로 종이 및 플라스틱 시트 제품을 감겨 있는 롤에서 절취하는 방식에서 볼 수 있는 바와 같은 절취 천공부를 갖고 있다. 상기 천공부는 용이한 분리를 위해 사용되며 당업자에게 공지된 방법으로 제조 사이클의 적합한 시점에서 부가될 수 있다.
팽창가능한 병 블랭크 제조 과정의 후속 단계에서는, 열적 융접 및 블랭킹 가공 장치(110)의 블랭킹 스테이지(130)에서 나온 블랭크(5)의 윤곽 성형된 연속적인 이중외피 스트립(50)은 도 7을 참조하여 설명되는 패턴에 따라 접힘 스테이션(도 6에 도면 부호 140으로 개략적으로만 도시)에서 접혀지고, 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명되는 바와 같이 병 블랭크(160)의 스트립(도 5의 블랭크(5)의 단일 평면의 스트립과 대비)을 형성하기 위하여 융접 스테이션(도 6에 도면 부호 150으로 개략적으로만 도시)에서 선별적으로 융접된다. 이것은 바람직하게는 스트립 재료(50)의 선별적인 부분들은 전향시키고 방향을 맞추기 위한 가이드를 사용하는 연속적인 접힘 고정의 일부로서 이루어진다. 이러한 접힘 공정은 공지되어 있으며 구체적인 설명은 생략한다. 상기 접힘 공정의 목적은 융접할 필요가 있는 블랭크(5)의 모든 자유 둘레 가장자리를 동시에 접촉하도록 한다. 이하에 설명하는 바와 같이 상기 가장자리들이 접촉하도록 접혀지게 되면, 접혀진 스트립(50f)은 병 블랭크를 완성하기 위하여 융접 스테이션(160)을 통하여 안내될 것이다.
이러한 처리 과정에서 만들어지는 접힘은 도 1의 접힘 선 A-A 내지 I-I에 대해서 이루어지는데, 접힘 선들은 접힘 장치(140)를 통한 블랭크(5a, 5b) 등의 연속적인 스트립(50)의 이동 방향과 평행하다. 접힘이 이루어지는 상기 선들은 도 1 및 도 7에 나타낸 바와 같이 문자(A - I)로 표시되어 있다. 예를 들어, 접힘(AA)은 블랭크(5)의 상부로부터 블랭크의 저부까지 선 A-A를 따라 뻗은 접힘 선으로 설명된다.
도 7에 도시된 접힘 패턴은, 도면이 도시되는 지면으로 스트립(50f)이 지면 안으로 병의 마우스와 함께 들어가고 기부가 도면을 바라보는 사람을 향할 때 보여질 수 있는 끝면도이다. 도 7에 도시된 도면은 접힘 후에 기부 가까이의 블랭크(5)의 주요 부분에서 스트립을 통하여 얻은 단면이며, 팽창 탭(71, 72) 또는 사용 후에 폐기되는 측면 스트립(51, 53)을 도시하지 않고 있다. 병(10)의 넥(28)를 통하여 얻은 단면은 도 7에 도시된 것과 동일한 패턴을 갖지만, 이러한 단면이 얻어진 지점에서 넥의 크기에 따라 필연적으로 작게 될 것이다.
스트립(50f) 내의 개별적인 블랭크(5)는 십자형 패턴으로 접혀지고, 가장자리(AA)에서 시작하여 블랭크는 선(CC)이 도면의 위를 향하도록 직각으로 선(BB)를 따라서 접혀진다. 다음에 선(DD)이 선(BB)와 인접하도록 가장자리(CC)가 180°로 접혀진다. 다음에 선(EE)이 도면 우측이 되도록 블랭크는 선(DD)에서 직각으로 접혀진다. 선(FF)이 선(DD)에 인접하도록 선(EE)은 180°로 접혀진다. 다음에 블랭크는 선(GG)이 도면의 아래를 향하도록 직각으로 선(FF)에서 접혀지고, 따라서 블랭크는 선(HH)이 선(FF)에 인접하도록 선(GG)에서 180°로 접혀지고 그 다음에 선(II)이 선(AA)에 인접하도록 선(HH)에서 직각으로 접혀진다. 이와 같은 접힘은 연속적으로 이동하는 블랭크의 스트립을 안내하는 가이드를 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 1에 도시된 블랭크의 인접한 패널(21a - 21d) 사이의 수직 융접부(22a - 22c)와 평행한 선을 따라서, 각각의 측면 벽 패널(21a - 21d)의 중심선에서 블랭크(50f)가 바깥쪽으로 접혀진다는 것을 도 7로부터 알 수 있을 것이다. 4개의 측면을 갖는 병의 경우에, 각각의 이러한 접힘에 대한 각도는 90°이다. 선(CC, GG, EE)에서 접힘은 전부 180°이고, 따라서 접촉이 필요한 가장자리들을 접촉시킨다. 블랭크의 외부 가장자리인 AA -II에서 접힘은 필요하지 않고, 접히기 전에 연결되지 않으며 단지 함께 프레스 된다. 선(CC, GG, EE)에서 접힘은 내부로 향하고 있다. 즉, 각각의 접힘의 가장자리는 완성된 병의 마우스의 중심으로부터 기부의 중심까지 그려지는 가상선을 향하고 있다.
각각의 블랭크(5)(또는 도 4에 도시된 바와 같은 연속적인 블랭크(5a, 5b, 5c) 등의 스트립(50))은, 8개의 면을 가지며 미리 연결되지 않는 블랭크(50f)의 가장자리 즉, 이중외피 블랭크(5)를 제조할 때 둘레 가장자리가 연결되었던 가장자리를 따라 4 세트의 융접부를 필요로 하는 별 모양 패턴으로 접혀진다.
도 8 및 도 9는 융접할 모든 가장자리에 대하여 동시에 프레스 하도록 4개의 개별적인 융접 블록을 사용하여, 모든 자유 둘레 가장자리의 융접이 융접 스테이션(150)에서 동시에 실행될 수 있는 하나의 방식을 개략적으로 도시하고 있다. 도 8은 둘러싸는 블록(152 - 155) 사이에 배치될 때 접혀진 블랭크(5)를 도시하는, 도 7과 유사한 블랭크 스트립(50)의 이동 방향에서의 융접 블록의 끝면도이다. 편의상, 융접을 실행하기 위하여 융접 블록 중의 두 개의 융접 블록(152, 153)이 선택되는 한편 다른 두 개의 융접 블록(154, 155)은 프레스 하는 기준 표면을 제공하기 위하여 사용되며, 이러한 배열의 변경은 용이하게 생각해 낼 수 있는데 예를 들어 모든 블록이 가장자리 융접을 실행하기 위하여 필요한 융접선 들의 일부를 포함할 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 바람직하게는 모든 블록(152 - 155)은 테프론과 같이 열적으로 안정적이며 절연성의 4각형 플라스틱 봉 재료로 만들어진다. 평탄한 스트립 니크롬 와이어(156)가 삽입되어 있지만 필요한 융접부에 대응하는 패턴으로 블록(152, 153)의 결합 표면(157, 158)에 약간 돌출되어 있다.
당업자에게 공지된 메카니즘을 사용하여, 블랭크(5a, 5b) 등의 접혀지는 스트립(50f)은 4개의 블록(152 - 155) 사이로 통과되고 블록(154, 155) 상의 융접 표면(157)에 대하여 정확하게 배치된다. 블랭크의 스트립의 움직임이 정지되고 상기 블록들은 도 8에 대각선 화살표로 도시된 바와 같이 안쪽으로 견고하게 프레스 된다. 니크롬 와이어는 당업자에게 공지된 기술을 이용하여, 제어된 기간 동안 제어된 전류를 사용하여 융접을 실행하기 위해 요구되는 온도로 가열된다. 정확한 압력, 온도 및 시간은 사용되는 플라스틱 필름 재료, 제조되는 팽창가능한 병 블랭크의 형상 및 크기에 의존한다. 일단, 필요한 모든 융접선들이 완성되면, 공정이 반복될 수 있고 다음 병 블랭크가 융접될 수 있도록 블록(152 - 155)은 바깥쪽으로 이동하고 이제 병 블랭크로 형성된 스트립이 이동한다. 안과 밖으로 블록을 이동하기 위한 메카니즘은 구체적으로 설명하지 않는데, 이것을 실행하기 위한 다양하고 간단한 방법들이 당업자에게 공지되어 있다.
스테이션(150)에서의 왕복 운동 방식 프레스는 필요한 융접 패턴을 포함하고 있으며, 개별적인 압력 롤러(159)에 대하여 작용하는 가열식 융접 롤러를 사용하는 연속적인 처리 공정으로 대체될 수 있다. 도 7에 도시된 예에서 요구되는 융접을 달성하기 위하여, 이중외피 병 블랭크의 각각의 면을 위해서 쌍으로 롤러가 배열되어 있는 8개의 롤러가 필요하다. 이러한 배열이 도 10 및 도 11에 개략적으로 도시되어 있다.
융접의 완료 후에, 이제 생성된 팽창가능한 병 블랭크는 가이드를 사용하여 예를 들어 가장자리(CC)를 가장자리(AA)와 인접하게 하고 가장자리(GG)를 가장자리(EE)와 인접하게 함으로써 평탄하게 접혀진다. 이 단계에서 그리고 이하에 설명되는 마우스피스(60) 및 팽창 장치(70)를 제공하는 플랩에 융접선/심을 부여하는 특별한 조치에 유의해서, 단부와 단부가 연결되며 팽창가능한 복수의 이중외피 병 블랭크를 포함하는 원재료를 공급하는 제조 공정이 완료되고, 병 블랭크는 연속적인 스트립에서 평탄하게 된다. 이 스트립은 발명의 내용 부분에서 전술한 바와 같이 예를 들어 병으로 되어 있는 음료 분배 장치에서 추후에 사용하기 위해 롤에 감겨지거나, 또는 복수회 접히거나 Z 접힘 카세트 안에 접혀질 수 있다.
위의 설명은 네 개의 측면을 갖는 팽창성 병 블랭크 스트립에 관한 것이다. 동일한 공정이 세 개 이상의 임의의 개수의 측면에 대해 사용될 수 있다. 접힘의 수와 각도가 병의 측면의 수에 따라 변할지라도, 인접한 가장자리들을 서로 접촉시키기 위해 필요한 접힘은 위에서 설명한 것과 동일한 원리를 사용한다. 원칙적으로, 각 면의 중심선은, 이들 면이 대칭이고 동일한 크기라고 가정할 때 360°를 병의 원주 둘레의 병의 면들의 수로 나눈 소정 각도로 외측을 향해 접힘되어야 한다. 접합을 위해 접힘되는 데 필요한 가장자리들 각각은 180°로 접힘되고, 이에 따라 가장자리들은 서로 인접할 접합부를 필요로 하게 된다. "n" 개의 측면을 갖는 병에 대해서는, 180도 접힘은 "n"개일 것이다.
이제 병 블랭크(즉, 도 1의 접힘되고 선택적으로 접합된 블랭크(5))들을 팽창시키고 기립시킬 수 있게 마련된 일체형 병 팽창 장치(70)를 설명한다. 단일의 팽창 장치(70)가 마련될 수 있도록 병 블랭크의 외골격(병의 이중외피 벽(double skinned wall)들 내에 형성된 팽창성 보강재 리지(ridge)와 칼럼(44, 46, 48)들로 된 그리드(grid)에 의해 마련됨)이 이중외피 벽들 사이에 한정된 팽창 공동부(36)와 관련하여 외골격의 모든 부분에 의해 공유되는 공통의 팽창 경로를 가질 것이라는 점을 바로 알 수 있고 또 그것이 바람직하다. 그러나, 대형 병에 대해서는 상기 외골격은 필요에 따라 구획될 수 있고, 이러한 경우에는, 이제 설명하는 바와 같이, 팽창 장치(70)가 여러 개 필요할 것이다. 도 1과 도 2의 실시예에서는, 단 하나의 팽창 밸브 장치(70)만 있는데, 이는 외골격과 관련한 단 하나의 폐쇄된 벽 공동부만 있기 때문이다.
팽창 밸브로는 공기, 가스 또는 유체를 한 방향으로만 통과시키는 밸브가 적당하다. 상기 밸브는 팽창 공급원의 제거 시에 발생될 수 있는 임의의 역류를 방지하고, 병에 요구되는 수명 동안 외골격 내의 팽창에 의해 달성된 압력을 실질적으로 유지시킨다. 병이 일회용 물품이기 때문에, 상기 팽창 밸브는 재활용 비용, 쓰레기 수거, 운반 및 매립을 최소화하도록 사용 후에 병의 외골격(및 팽창 밸브 자체)이 접혀질 수 있게 손으로 쉽게 개방되거나 파괴될 수 있는 것이 또한 바람직하다.
아래에서 설명하는 바람직한 밸브는, 비록 어떤 전용 단계들이 필요하기는 하지만, 앞에서 설명한 병 블랭크 제조 공정 중에 동시에 구성될 수 있는 장점이 있다. 이동가능한 밸브 요소 자체는 주변 가장자리가 접합된 플랩(71, 72)들로 이루어진 주변이 밀봉된 팽창 탭(70) 내부에 수용되지만, 그 외에는 팽창 공동부(36)와 유체 연결된다. 도시된 실시예에서는, 탭(71, 72)들은 직선 밴드 부분(75)을 통해 시트의 잔여부에 연결된 타원형 윤곽의 단부 부분(73)을 포함하며, 그 크기와 형상은 병이 더 이상 필요하지 않을 때 외골격을 수축시키기 위한 간단한 수축 메커니즘을 제공하도록 엄지와 손가락에 의해 한 손으로 쉽게 파지되어 병으로부터 떼어낼 수 있게 정해진다. 이는 탭 구조물에 만들어진 취약 지점(예컨대 직선 밴드 부분 내의 약한 부분)들과 이 취약 지점의 외골격에 대한 연결부에 의해 보조적으로 이루어진다. 도 12 내지 도 14는, 밸브가 몇 단계로 형성됨에 따라, 밸브가 구비된 팽창 장치(70)의 부품들을 도시한 분해도 및 조립도이다.
도 1과 도 5에 도시된 이중외피 블랭크(들)의 제조 도중에, 탭(71b, 71u; 72b, 72u)들은, 주변선(16)(도 13 참조)의 일부분을 형성하도록 가장자리들(AA, II)을 따라 저부 시트(12)와 상부 시트(14) 각각의 대향 측면들 위에 그리고 그에 따라 도 1에 도시된 바와 같은 블랭크(5) 위에 서있는 상태로 남게 된다. 여기서, 도 1의 예시된 실시예에서는 서로 상하로 동일 평면상에 놓이는, 아래에서 언급하는 바와 같이 윤곽이 유사하지만 서로 동일하지는 않은 두 개의 중첩 탭 부분(71b, 71u; 72b, 72u)이 각 측면에 있고; 이들은 이중외피 블랭크(5)를 한정하도록 윤곽 선(16)의 다른 부분들을 접합하는 중에 서로 접합되지 않으며; 블랭크의 양 측면상의 팽창 탭 플랩(71b, 71u; 72b, 72u)들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 방법으로 서로 분리된 상태로 유지되고, 제조 공정의 나중 단계에서 아래에서 설명하는 바와 같이 선택적으로 서로 접착(bond)된다는 점에 유의해야 한다.
도 12에 가장 잘 도시된 바와 같이, 가장자리(AA)를 따르는 저부 팽창 탭(72b)은 그 타원형 부분(73)에 도시된 바와 같이 천공된 원형 팽창 구멍(74)이 마련되어 있다. 이 구멍의 치수는 병의 크기에 상응하지만 일반적으로 직경이 3mm 이상이다. 가장자리(II)를 따르는 저부 팽창 탭(71b)은 그 크기와 윤곽이 팽창 탭(72b)과 유사하다. 탭(71b, 72b)들은 둘 다, 저부 시트(12)와 연결되고 병을 폐기(즉, 병을 수축)하기 위해 팽창 탭(70)을 떼어내는 것을 용이하게 하는 장방형 '허리' 부분(76)을 갖는 장방형 팽창 웹(75)을 구비한다. 가장자리(AA, II)들이 후속해서 행해지는 접합을 위해 도 7에 도시된 구조로 접힘되면, 저부 탭(71b, 72b)들은 각각 그 시점에 평행한 윤곽의 평면 정합 관계(plane-parallel contour-registering relationship)가 되고, 자유 주변부(free perimeter)(16t)들을 따라 서로 접합되어 도 14에 가장 잘 도시된 바와 같은 팽창 챔버(77)를 한정한다.
도 1의 블랭크(5)의 상부 외피 시트(14)의 가장자리(A-A, I-I)들을 따르는 상부 팽창 탭(71u, 72u)들은 주변 윤곽이 저부 탭(71b, 72b)들과 유사하지만(반드시 그럴 필요는 없음) 그들에 비해 면적이 작으며, 이에 의해 말단의 타원형 부분(78)은 폭이 저부 탭(71b, 72b)들의 허리 부분(76)보다 작은 얇은 웹(79)에 의해 시트(14)의 가장자리(A-A, I-I)들 각각에 연결된다. 탭(71u, 72u)들은, 도 7을 참조하여 위에서 설명한 바와 같이 블랭크(5)가 접힘될 때 저부 탭(71b, 72b)들이 그들의 윤곽에서 서로 접합되면 팽창 챔버(77) 내에 놓여서 이동가능한 밸브 마개 부재를 제공하고, 챔버(77)의 가압(및 종 방향 가장자리에서 서로 접합되는 저부 탭(71b, 72b)들의 팽창 웹(75)들에 의해 형성된 채널을 통해 챔버(77)와 연통되는, 병 벽들의 상부 시트(14)와 저부 시트(12) 사이에 한정된 팽창 챔버(36)의 그에 따른 가압)시 도 14에 도시된 바와 같은 오리피스(74)에 대한 밀봉이 가능한 다이어프램 구조를 형성한다.
밸브 구성 요소들의 분해도가 도 12에 도시되어 있는데, 저부 플랩/탭(71b, 72b)들은 서로 접합되면 팽창 챔버(77)를 한정하고, 두 개의 상부 플랩/탭(71u, 72u)들은 밸브 내부에 다이어프램을 형성한다. 이들은 블랭크(5)의 가장자리(A-A, I-I)들에 가까운 위치에서 그 지점에서만 서로 접합된다. 이러한 접합은 별도의 공정이고, 병(10)의 내부 챔버 또는 공동부(24)를 밀봉시킬 필요가 있다. 밸브의 작동을 위해서 단 하나의 다이어프램만 필요하고 그들 중 하나는 선택적으로 절단되어 제거될 수 있지만, 둘 다 그 자리에 남겨 두어도 밸브의 작동에는 영향을 미치지 않으며 두 개의 다이어프램을 그 기부들에서 단순히 접합하는 것에 의해 병 공동부(24)의 밀봉이 간단해진다. 또한 이 장치는, 팽창 유체가, 이하에서 설명하는 바와 같이, 팽창시에 병 둘레로 양 방향으로 순환할 수 있는 장점이 있다.
다음으로, 병(10)의 마우스피스(mouthpiece)(60)를 살펴보면, 블랭크(5)의 예시 도면으로부터 마우스피스는 일체형 부분이고 병의 상부 벽(28)에 연속해서 형성된 것을 알 수 있다. 이하에서 설명하는 마우스피스를 형성하는 부분의 일부를 포함하는 도 1의 블랭크(5)의 대부분의 패널과 '플랩'들의 벽의 이중으로 된 팽창성 구조를 고려하면, 마우스피스(60)는 병(10)의 외골격의 팽창 중에 팽창에 의해 전개되고 기립될 것이다. 상기 마우스피스(60)는, 통상적인 스크류 식 PET 병들에서 사용되는 것과 같은 별도의 마개 뚜껑이 필요 없이, 마우스피스를 통해 병(10) 내부의 내부 공동부(24)로 이전에 충전된 유체를 유지하는 정상적으로는 닫혀 있는 슬릿(65)에서 종료되는 자체 밀봉식 분배 채널 구조를 갖는다. 또한, 상기 마우스피스(60)는, 사람의 치아, 입술 또는 손가락에 의해 그 주변 부근의 대향하는 위치들에 가해지는 압력에 응답하여 탄성 변형되어서 분배 채널을 개방함으로써 병의 내용물을 분배하고, 상기 가해진 압력이 제거되면 밀봉 상태로 탄성 복귀하도록 구성된다.
팽창된 마우스피스(60)의 전체적인 외부 형상은, 도 2와 도 15에 도시된 바와 같이, 음료용으로 사용되는 대부분의 통상적인 PET 병들의 마우스피스와 크기가 비슷한, 두툼한(fat), 팽창된 원형 또는 타원형 기둥 형상이다. 수축된 상태에서, 마우스피스는 도 1(또한 도 16 및 도 19 내지 도 21을 비교)에 도시된 팽창성 이중외피 블랭크(5)의 최상단 부분(또는 플랩)(66 내지 72)들로 형성되는데, 상기 최상단 부분(또는 플랩)들은 이하에서 설명하는 바와 같이 그들 각각의 주변부(63)들의 부분들을 따라 서로 접합된다. 블랭크의 총 네 개의 이중외피 플랩 부분(66 내지 72)이, 플랩 부분들 중 두 개(66, 70)의 팽창시, 접힘되어 서로 접하고 서로에 대해 가압되는 비팽창성인 동일한 플랩 부분(68, 72)들 사이에 탄성에 의해 자체적으로 폐쇄되고, 도 15에 도시된 슬릿(65)에서 종료되는 분배 채널을 형성하는 마우스피스(60)로 조립된다(즉, 접힘되고 나서 접합됨).
팽창성 플랩 부분(66, 70)들은 그 중 하나가 도 19에 평면도로 개략적으로 도시되어 있고, 서로 동일한 거울 상인데, 마우스피스(60)의 실질적인 부분을 이루며, 각각이 마주보는 시트(12, 14)들의 결합된 주변선(63) 사이에 팽창성 장방형 공극(65)(팽창하지 않은 상태)을 구획하고; 이제 설명하는 바와 같은 개봉확인(tamper-evident)용 밀봉의 반쪽이 플랩(82)으로서 팽창성 플랩 부분(66, 70)의 저부 시트(12) 상에 형성된다.
상기 장방형 팽창성 플랩 부분(66, 70)들 내에는 마이크로 칼럼들 또는 리지들(병(10)의 상부 벽(28)의 이웃한 패널(29a, 29b)들을 갖는 경우에 구비됨)이 없고, 이에 따라 블랭크(5)의 그 구역에 있는 내부 시트(외피)와 외부 시트(외피) 사이의 대략 장방형인 공극들 각각이 이중외피 벽 구조물(도 3에 도시됨)의 각각의 팽창 공동부(65, 36)들을 연결하는 상부 벽 패널(29a, 29c)과 팽창성 마우스피스 플랩(66, 68) 사이의 계면 접합선(77)을 차단하는 하나 이상의 마이크로 칼럼을 통해 베개처럼 불룩하게 팽창한다. 이는, 비록 본질적인 구성 기준은 아니지만, 팽창 공극이 동일한 측면의 높이와 폭 치수들을 갖게 하고, 팽창된 마우스피스에 위에서 설명한 바와 같은 적절한 밀봉 분배 슬롯이 마련되게 보장하는 것은 중요하다.
상부 벽 패널(29b, 29d)의 상단부에 있는 비팽창성 마우스피스 플랩 부분(68, 72)들은, 그 중 하나가 도 20에 추가적으로 도시되어 있고, 그 크기와 윤곽(또는 형상)이 팽창성 플랩 부분(66, 70)들과 일치하지만, 팽창성 플랩 부분(66, 70)들과는 달리, 이웃한 상부 벽 패널(29b)(그리고 플랩(72)에 대해서는 29d)과의 계면에 있는 접합선(77)이 연속적이고 차단되어 있지 않으며, 이에 따라 비팽창성 플랩 부분(68, 72)들은 팽창되지 않는데, 즉 이들 플랩 부분(68, 72)들은 단지 분배 채널(74)을 한정하는(채널과 접하는) 이중 강도 플라스틱 포일로서만 작용하고; 필요하다면, 도면 부호 77a로 지시된 추가적인 접합 도트들이 시트들이 서로 더욱 단단히 결합된 상태로 유지하도록 위치될 수 있다.
이들 플랩 요소(66 내지 72)들 모두는 앞에서 설명한 병의 다른 요소들의 경우와 같이 접힘되고 서로 접합되지만, 단부에서 추가적인 접합 작업이 수행되는데, 이는 도 19, 도 20 및 도 21을 참조하여 아래의 설명을 읽으면 가장 이해가 쉬울 것이다. 도 21은 플랩(66 내지 72)들을 구비한 마우스피스 부분(64)을, 접합 원리를 설명하기 위해 서로 접합되기 전의 상태로 개략적으로 도시한 위에서 본 단면도이다.
플랩 부분(68, 72)들은 각각 접힘되어 비팽창성 플랩 부분(66, 70) 사이에 놓이고, 도 19 내지 도 21에 도시된 기준점들을 이용하여 팽창성 마우스피스 플랩(66)의 가장자리 부분(yh)(도 19 참조)이 비팽창성 마우스피스 플랩(68)의 가장자리 부분(mn)(도 20) 참조) 옆에 놓여서 이 가장자리 부분(mn)에 접합되는데, 'yh'는 도 19의 'ch'의 1/4이고 'pq'는 도 20의 'mq'의 1/4이다. 유사하게, 도 20의 비팽창성 플랩(68)의 가장자리 부분(pq)은 도 19에 도시된 바와 같은 팽창성 마우스피스 플랩(70)의 가장자리 부분(cw)에 인접하게 위치되어 이 가장자리 부분(cw)에 접합된다. 마우스피스(64)의 상단면을 완성하도록 다른 두 플랩 부분(72, 74)에 유사한 연결 패턴들이 실시된다.
제조 공정의 이전 단계에 이어서, 블랭크(5)는 앞서 설명한 바와 같은 접합된 병 블랭크로 평평하게 접힘되고, 추가적인 요건에 따라 비팽창성 마우스피스 플랩(70, 72)들이 마우스피스의 상부에서 더블유(W) 형상(도 21에 따라 위에서 본 경우; 명확히 나타내기 위해 개봉확인용 시일은 생략했음)으로 접힘된다. 마우스피스(64)의 비팽창성 플랩 부분(68, 72)에 행해지는 접힘은 도 7과 관련하여 설명한 것에 추가로 행해지며, 간단한 로봇 작업(robotics)을 포함하는 당업자에게 공지된 여러 가지 기법들에 의해서 행해질 수 있다. 마우스피스 플랩(68, 72)들의 W 형상은 병의 입구에서 가장 크지만 제로 접힘(zero fold)으로 점점 줄어들고, 여기서 마우스피스(64)는 상부 벽 패널(29b, 29d)들과 만나며, 마우스피스(64)가 완전히 팽창되면 W 접힘은 직선으로 펼쳐진다.
그리고 나서, 마우스피스(64)의 접합에 있어서의 최종 단계가 완료될 수 있고, 이는 수직 가장자리 지점(hi)들(도 19) 사이의 길이 부분(i)을 비팽창성 플랩(68)과 팽창성 플랩(66, 70)들(도 19)의 수직 가장자리 지점(mk)들(도 20) 사이의 길이 부분(l)에 서로 동시에 접합시키는 단계로 이루어진다. 다시 말하면, 마우스피스(64)의 '측면들'은 도 19와 도 20에서 접합선(77)으로 지시된 병목선으로부터 마우스피스 상단까지의 거리의 대략 1/3 지점에서 시작되는 높이부의 일부분(각각 플랩(66, 68, 70, 72)들의 'ab', 'hj', 'mk' 및 'qs'로 지시됨) 만을 따라 서로 접합된다. 이러한 구성에 의해, 마우스피스의 상부가 만곡되어 이러한 구성이 아닌 경우에 취할 수 있는 형상보다 더 양호한 형상을 취할 수 있게 될 뿐만 아니라, 병(10)이 팽창될 때 마우스피스 플랩(66 내지 72)들과 이들에 접하는 상부 벽 패널(29a 내지 29d) 사이의 연결부에서 응력이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다. 마우스피스에서의 정확한 거리는 각각의 경우에 따라 선택된다.
이러한 접합 작업과 동시에, 도 19에 도시된 팽창성 마우스피스 플랩(66)에 존재하는 개봉확인용 시일 플랩(82)의 가장자리(fed)가 플랩(70)(미도시)에 존재하는 개봉확인용 시일의 다른 반쪽의 상응하는 가장자리(efg)에 접합되어, 이후의 사용을 위한 병 블랭크가 완성된다.
위에서 언급한 바와 같이, 팽창성 마우스피스 플랩(또는 벽 부분)(66, 70)들은, 팽창되면, 비팽창성 플랩 부재(68, 72)들을 서로에 대해 가압함으로써 채널을 평탄하게 하고 탄성적으로 폐쇄하는 작용을 하는 데, 이는 어떤 백팩용 음용 시스템(back-pack drinking system)에서 볼 수 있는, 음용자의 치아 또는 입술이 음용 꼭지(drinking tit)를 비틀어서 밸브를 개방시키는 자체 밀봉식 립 밀봉 장치(self-sealing lip seal arrangement)와 유사하다. 그러나 백팩 시스템은 딱딱한 플라스틱으로 만들어지고 본 발명과 달리 팽창되지 않는다. 본 발명의 병의 입구는 우선적으로는 치아와 입술의 방향 설정에 도움이 되도록 도 16의 평면도에 명확하게 도시된 바와 같은 타원 형상으로 만들어진다.
음용/충전 채널(74)(슬릿(75)과 내부 병 공동부(24)에 있는 도시되지 않은 다른 슬릿에서 종료됨)은 도 16에 화살표로 지시된 바와 같이 슬롯과 함께 치아나 입술 또는 손가락으로 압박되는 경우를 제외하면 정상적으로는 외골격 내의 압력에 의해 폐쇄된 상태로 유지된다. 이 장치는 팽창될 때 병의 주요부를 압박하여 내용물의 압력과 외골격의 압력을 둘 다 동시에 증가시켜서 밀봉을 유지시키는 장점이 있다. 이 장치의 다른 장점은 아래에서 설명하는 바와 같이 충전을 위해 밸브를 관통하는 바늘식 노즐을 이용하여 병이 쉽게 충전될 수 있다는 것이다.
개봉확인용 시일 또는 안전 시일(80)이 음용/충전 슬롯(75)을 가로질러서 부가된다. 중요한 것은, 개봉확인용 시일(80)은 병 블랭크의 형성 중에 팽창성 마우스피스 플랩(66, 70)에 의해 마련되는 자체-폐쇄식 밸브 장치의 강도를 보강하도록 구성되고 포함되며, 이에 의해 슬롯(75)을 사용하기 전에 폐쇄된 상태로 유지하는 것을 돕고 운반 중에 또는 거친 취급 도중에 병의 내용물을 유지하는 데 도움이 된다는 것이다. 또한, 이 개봉확인용 시일은 마우스피스(64)에 마련된 자체 폐쇄식 립 밸브 장치에 병을 탄산 음료로 충전시킬 수 있게 하거나 혹은 상기 유체로부터 압력을 발생시키는 충분한 강도를 보강한다. 이하, 상기 개봉확인 시일을 도 17, 도 18 및 도 19를 참조하여 설명하는 데, 병 블랭크의 팽창 도중의 그리고 그에 후속하는 전개 방식은 도 22a 내지 도 22c에 도시되어 있다. 명료성을 위해, 병 블랭크 시트들 중 하나와 일체로 만들어진 단일 측면 플랩인 시일(80)은 도 15에서, 도 18과 비교l해서, 마우스피스(64) 위가 아닌 그 옆에 있는 것으로 도시하였다.
앞에서 언급한 바와 같이, 시일(80)은 팽창성 플랩 부분(66, 70)들에 각각 있는 저부 시트(12) 상의 플랩(82)들에 의해 이 부품 요소(two part element)로서 일체로 형성된다. 도 15에 도시된 서로 연결된 플랩부(82)들의 폭(M)은, 슬롯이 도 18에 도시된 정상의 정지 위치(normal resting position)에서 가려져 있는 상태에서 마우스피스(64)의 슬롯(75)과 직각인 완전히 팽창된 마우스피스의 폭(N)보다 약간 작다. 마우스피스가 팽창됨에 따라, 개봉확인 시일은 원래 상태를 유지하려고 하는 경향이 강할 것이고 또한 슬롯을 한층 더 폐쇄하도록 작용할 것이다.
개봉확인용 시일(80)은 도 18에서 완전히 팽창된 병의 적소에 있는 것으로 도시되어 있다. 밀봉 플랩(82)들은, 도 18에 개략적으로 도시된 것과 유사하게 천공 또는 부분 접합에 의해 이루어진 절취가능한 선(dh)을 따라 팽창성 마우스피스 플랩(66, 70)들 각각에 부착되고, 선(83)에서 서로 접합된다. 시일(80)은 마우스피스 바로 위에 있지 않은 부분인 느슨한 플랩 부분(84)을 구비하며, 이 느슨한 플랩 부분은 사람의 엄지 손가락과 다른 손가락 사이에 파지되어 밀봉 탭을 병(10)의 마우스피스(10)에서 뜯어서 제거하기 쉽게 하는 텅(tongue)을 형성한다.
팽창된 병의 마우스피스 슬롯(75)에 접근하는 유일한 방법은 밀봉 탭(82)을 뜯어내거나 그렇지 않으면 병의 외골격을 수축시키는 것이므로, 이 시일으로 개봉 여부를 확인할 수 있다. 상기 개봉확인 시일이 도 17에서는 일체형 소재(one piece of material)로 만들어진 것으로 도시된 것에 반하여, 이 시일은 도 1, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 두 개의 반쪽으로 제조되고 이에 따라 팽창성 병 블랭크를 제공하는 과정에서 수행되는 다른 접합 작업 중에 그 중앙부에서 접합된다.
이하, 각각 분리된 병 블랭크들을 팽창시키고 여기에 음료를 충전하는 공정을 설명하며, 이에 의해 마우스피스(64)와 시일(80)의 다른 태양들이 명확해질 것이다.
도 22a에는 병의 마우스피스(64)의 팽창성 외주 벽이 팽창 전의 상태로 도시되어 있는데, 이 도면은 병이 그 기부로 정상적으로 세워진 것처럼 방향 설정된 상태에서의 슬롯의 방향으로 본 것이다. 도면을 헷갈리는 일이 없도록 이와 같이 수축된 상태의 병의 입구의 상부의 정확한 형상은 도시하지 않았다는 점에 유의해야 한다. 상기 팽창 전의 상태에서는, 밀봉 플랩(82)은 보닛처럼 병(10)의 입구 위로 세워지고, 이는, "보닛"의 상부에 있는 접힘(fold)처럼 작용하는, 접합된 플랩(82)들의 중앙부 아래에 있는 접합선(83)에 의해 보조된다.
병의 외골격이 도 22b에 도시된 바와 같이 부분적으로 팽창되므로, 서로 결합된 팽창성 마우스피스 플랩(66, 70)들은 확장되어 보닛 형상의 개봉확인 밀봉 플랩(82)을 평평하게 하기 시작할 것이다. 팽창성 병 블랭크의 이중외피 벽의 팽창시의 이 시점에서는, 마우스피스(64)의 슬롯(75)과 채널(74)은 외골격 내에 압력이 증가하는 것에 의해 아직 밀봉되지 않았을 것이다. 병이 내용물이 누출되지 않을 만큼 수직이거나 적당히 기울어지면, 중공 바늘 또는 충전 튜브가, 이 공정의 이 시점에서 여전히 보닛 형상이고 이에 따라 충전 바늘 또는 충전 튜브를 그 쪽에서 삽입할 수 있는 공간이 있는 개봉확인 시일 아래에서, 개봉확인 시일의 파지 영역 반대쪽에 있는 마우스피스 측에서부터 슬롯(75)을 통해 마우스피스 채널(74)에 삽입될 수 있다. 일단 충전 튜브가 적소에 위치되면, 병은 필요한 액위(level)까지 액상 내용물로 충전된다. 외골격이 이 단계에서는 부분적으로만 팽창되어 있는 병에 내용물을 추가하면 병을 완전한 크기로 확장시키는 데 도움이 된다. 선택적으로는, 상기 병의 내용물의 충전과 동시에 외골격을 일부 추가로 충전할 수 있다. 내용물이 병 내에 완전히 배치되고 나면, 충전 튜브는 인출되고 그런 다음 외골격은 완전히 팽창될 수 있다.
도 22c에 도시된 바와 같이, 외골격이 완전히 팽창되면 팽창성 마우스피스 플랩들이 완전하게 확장되고 개봉확인 시일은 슬롯(75)을 가로질러서 팽팽하게 당겨진다. 다른 더 복잡한 팽창 및 충전 공정들이 사용될 수 있다는 점, 즉 외골격의 팽창과 병의 내용물로의 충전이 한 작업으로 이루어질 수 있다는 점에 유의해야 한다.
위에서 설명한 제조 공정의 마지막에서 얻은 병을 저장 롤 또는 도 5에 따른 접힘된 스트립으로부터의 분리한 후에 기립시키도록, 즉 병 블랭크를 팽창시키도록, 중공 바늘이 앞에서 설명한 팽창 탭 장치(70)의 충전 구멍(74)을 통해 밀어 넣어지고, 이에 의해 다이어프램(78)이 변위되고 공기 또는 가스(또는 유체)가 팽창 탭을 통해 병 블랭크의 외골격 구조물과 팽창 공동부들로 주입된다. 이중외피 병 블랭크 내의 압력 수준이 특정 수준에 도달할 때까지 팽창이 이루어질 것이다. 외골격 내부에서 병의 크기와 내용물의 중량에 따라 선택된 적당한 압력에 도달하면, 팽창 바늘은 인출되고, 다이어프램(78)이 외부 공기압에 대항하여 복귀됨으로써 팽창 오리피스(74)를 봉쇄하고 병의 이중외피 벽들 내의 내부 압력에 의해 그러한 밀봉 결합 상태로 유지될 것이므로 밸브는 자동으로 폐쇄된다. 이러한 방식으로, 일방향 충전 밸브는 폐쇄될 것이고 그리고 나서 외골격 내부의 공기 또는 유체의 압력에 의해 폐쇄된 상태로 유지될 것이다. 만일 병이 '압착'되면, 내부 압력이 증가하여 밀봉을 팽창 탭(70)에 유지하는 것을 보조할 것이다. 이러한 공정은 바늘로 다이어프램에 표면 장력이 높은 그리스를 소량 선택적으로 부착시키는 것에 의해 보조될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 태양을 채용한 팽창성 병 블랭크에 의하면, 다수의 병 블랭크들이 자판기형 하우징의 내부에 수축 상태로 저장되고, 음료로 충전될 수 있는, 외골격이 공기에 의해 딱딱해진 병을 기립시키도록 팽창될 준비가 되어 있으며, 후속하는 음용을 위해 밀봉 방식으로 소비자에게 분배되는, 병입 음료 분배 시스템이 안출될 수 있다. 일단 병의 내용물을 마시고 나서는, 팽창 탭(70)을 제거하면/뜯어내면 병의 이중외피 벽들이 쉽게 수축되고 이에 의해 병이 폐기가능한 평평한 상태로 접혀질 수 있다.

Claims (22)

  1. 이중외피 팽창가능한 병 블랭크를 제조하는 방법에 있어서,
    (ⅰ) 2장의 액체 불침투성 시트, 가요성 포일재료를, 바람직하게는 동일 평면 배열로 적층하는 단계;
    (ⅱ) 윤곽진 주변 가장자리를 각각 갖는 형상-합동 블랭크를 각각 형성하도록 상기 시트를 블랭킹하는 단계;
    (ⅲ) 하나 또는 그 이상의 팽창 위치를 제외하고, 상기 윤곽진 주변 가장자리를 종동하는 접합 심을 따라 상기 2개의 블랭크를 접착하여, 팽창 유체가 팽창 위치로 도입되도록 이중외피 블랭크를 획정하는 단계;
    (ⅳ) 소정의 그리드 또는 패턴으로 배열되는 다수의 개별 보강 심에 상기 2개의 블랭크를 추가적으로 접착하여, 팽창을 통해 직립 될 병의 기립 주변 벽을 제공하도록 이중외피 블랭크의 적어도 일부분에서 교차 그리드 거더, 팽창가능한 보강구조체를 획정하는 단계;
    (ⅴ) 상기 이중외피 블랭크를 접는 단계; 그리고
    (ⅵ) 소정의 충전/분배 위치를 제외하고, 이중외피 블랭크의 접합된 주변 가장자리부를 함께 접착하여, 병을 수직으로 세우기 위해 저부 벽에 의해 둘러싸인 내부 공동부를 갖는 이중외피, 팽창가능한 병 블랭크를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 주변 벽과 상부 벽, 상기 상부 벽에 우선적으로 위치된 충전/분배 위치가 상기 내부 공동부 내로 및 내부 공동부로부터 액체를 충전하고 분배하기 위한 분배 오리피스를 형성하며,
    상기 팽창가능한 보강구조체는 팽창될 때 상기 내부 공동부에 대해 외골격을 제공하는 것을 특징으로 하는 이중외피 팽창가능한 병 블랭크 제조방법.
  2. 팽창가능한 이중외피 병에 있어서,
    시트의 윤곽진 주변을 따라 적층되고 접착되는 액체 불침투성 가요성 포일재료의 내부 및 외부 시트를 포함하며, 상기 접착된 시트를 접어, 접착 주변부가 접합 심을 따라 서로 접착되도록 하여 병의 직립, 팽창 상태를 획정하며,
    (ⅰ) 병을 수직으로 세우기 위한 저부 벽;
    (ⅱ) 상기 저부 벽으로부터 기립하며 상기 내부 시트에 의해 피복된 내부 공동부를 둘러싸는 주변 벽;
    (ⅲ) 상부 벽;
    (ⅳ) 상기 내부 공동부 내로 및 내부 공동부로부터 액체를 충전하고 분배하기 위한, 상기 상부벽 내의 분배 오리피스;
    (ⅴ) 완전히 팽창되고 가압되었을 때, 직립 병에 상대적인 보강을 제공하도록, 적어도 상기 주변 벽 내에서 상기 내부 및 외부 시트 사이에 적어도 하나의 팽창 공동부를 포함하며,
    상기 내부 및 외부 시트는 상기 주변 벽에 존재하고 소정의 그리드 또는 패턴으로 배열된 다수의 개별 보강 심에서 추가로 접합되어, 팽창 상태에서, 상기 내부 공동부에 대해 보강 외골격을 함께 제공하도록 상기 내부 공동부 내의 교차 그리드 거더, 팽창가능한 보강구조체를 획정하는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 교차 그리드 거더, 팽창가능한 보강구조체는 상기 상부 벽 내로 연장되어, 특히 분배 오리피스 영역 둘레에서 그의 전체 강성 및 형상 안정성을 증가시키는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 교차 그리드 거더, 팽창가능한 보강구조체는 병의 저부 기준면 또는 기립 벽에 평행하게 연장하는 다수의 팽창 리지와,
    공통 보강 심에 의해 분리된 2개의 상기 수평 리지 사이로 연장하여 수직으로 교차하며, 2개의 수평 리지를 접하는 수평으로 이격된 보강 심에 의해 그의 상단부와 하단부에서 범위가 정해지는 다수의 마이크로 칼럼으로 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이중외피 블랭크의 적층 시트는 다면체로 패널 라인을 따라 접혀지는 소정 개수의 개별 이중외피 창으로 상기 이중외피 블랭크를 세분하는 상기 패널 라인을 따라 접착되며,
    접해있는 창의 자유 가장자리는 함께 접착되어, 충전 공동부를 묘사할 수 있으며, 팽창의 결과로서 실질적으로 평면 측면을 구비한 다면체 병으로 직립 팽창가능한 자족 병 블랭크를 형성하는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이중외피 병 블랭크는 병의 직립 및 수직 방향에서 병의 기립 코너를 획정하는 상기 패널 라인의 양측으로 연장하는 다수의 개별 보강 칼럼을 가지며,
    상기 보강 칼럼은 병 블랭크의 팽창 상태에서, 서로에 대해 압박하여 병의 주변 벽을 만드는 접해있는 창 사이의 패널 라인과는 다른 필름-힌지의 보강을 제공하도록 병의 충전 공동부 내로 팽출되도록 배열된 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 병의 상부 벽은 3개, 4개 또는 그 이상의 삼각형 상부 벽 창을 구비한 피라미드 형상이며,
    상기 병 공동부 내로 들어가는 분배 오리피스는 다면체 병의 각각의 상부 벽 창이 수렴되는 정점 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    원통형 또는 타원형/장방형의 외부 구성 및 단면의 마우스피스는 상부 벽 구성의 일체부로써 제공되며, 바람직하게는 피라미드형 상부 벽 창의 정점의 연장부인 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 마우스피스는 이중외피 병 블랭크의 일체부로서 형성되어 있으며, 2개의 적층 블랭크 시트는 그의 주변 가장자리를 따라 접착되는 합동 직사각형 마우스피스 플랩을 각각 가지며, 이에 의해 병의 팽창 공동부와 유체연통하는 마우스피스 팽창 챔버를 제공하며,
    이중외피, 주변-접착 마우스피스 플랩은 병의 내부 공동부 내로 들어가는 분배 오리피스를 획정하거나 또는 제공하는 충전/분배 위치를 제외하고 접착되는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  10. 제 8 항에 있어서,
    자동-밀봉 밀폐 밸브는 상기 내부 공동부 내로/내부 공동부로부터의 선택된 접근을 차단하고 허용하도록 베치되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 마우스피스는 상기 마우스피스 팽창 챔버의 팽창 및 압박을 받는 립 밸브 구성을 제공하도록 구성되어 있으며,
    탄성적으로 개방가능한 자동-밀폐 분배 채널은 충전 오리피스로부터 병 공동부로 연장하는 주변 접착 접합된 마우스피스 플랩의 대면하는 면 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제거가능한 안전 시일은 상기 마우스피스의 일체부로써 제공되어 있으며, 바람직하게는 상기 블랭크 시트의 밀봉 플랩을 사용하여 제조 및 형성되며,
    상기 밀봉 플랩은 상기 마우스피스 플랩 중의 선택된 하나의 연장으로, 병 블랭크의 팽창 동안 분배 오리피스를 가로질러 전개되고 연장하도록 선택적으로 접혀지고 접착되며, 마우스피스 충전/분배 오리피스를 덮는 형태 및 신축-끼워맞춤 밀폐를 제공하는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  13. 제 2 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    자동-밀폐, 일방향 또는 체크 밸브 배열은 2개의 시트가 함께 접합/접착되지 않는 이중외피 블랭크의 팽창 위치 또는 각각의 팽창 위치에 제공되어 있으며,
    상기 체크 밸브는 팽창가능한 이중외피 블랭크를 만드는 2개의 시트와 단독으로 일체화되는 구성요소로 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 체크 밸브는 플랩 밸브이며,
    상기 플랩 밸브는 이중외피 블랭크의 내부 및 외부 시트의 윤곽진 주변으로부터 서있고, 다른 방식의 주변 시일 내부 및 외부 시트 내 및 사이에 획정된 팽창 공동부와 유체연통하는 팽창 예비 챔버를 획정하도록 그들 각각의 주변에서 함께 융접되는 2개의 팽창 탭,
    상기 탭 중의 하나에 형성되는 팽창 오리피스,
    바람직하게는 시트의 한쪽 또는 양쪽과 일체로 제조되며, 병 블랭크의 팽창 공동부의 가압이 팽창 오리피스에 대한 팽창 압력에 의해 유지될 때 팽창 오리피스를 선택적으로 밀봉하고 밀폐하도록 배치되어 있는 텅 또는 다이어프램 플랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  15. 제 2 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    파열식 수축 배열은 상기 이중외피 블랭크의 적층 시트 사이에 존재하는 팽창 공동부와 유체연통하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 팽창 탭은 팽창 탭의 제거를 위해 예비 챔버와 취약점 또는 찢김점으로서 구성된 접합 적층된 시트의 주변 사이에 허리모양부를 통합하며,
    이에 의해, 대기로 배출하기 위한 병의 팽창 공동부의 노출을 일으키는 것을 특징으로 하는 팽창가능한 이중외피 병.
  17. 제 1 항에 따른 이중외피 팽창가능한 병 블랭크를 제조하는 방법에 있어서,
    시트의 블랭킹은 서로의 상부에 시트를 적층하기 전에 또는 적층한 후에, 바람직하게는 접합 심을 따라 2개의 시트를 접착한 후에, 최종 윤곽이 평탄 접합 시트로 부여되는 것을 특징으로 하는 이중외피 팽창가능한 병 블랭크 제조방법.
  18. 제 1 항 또는 제 17 항에 있어서,
    이중외피 블랭크를 형성하도록 시트의 주변을 따라 접착시키며,
    추가적으로, 다수의 개별 보강 심에 상기 2개의 시트를 접착시키며,
    제 5 항에서 인식된 바와 같이 블랭크 내에 개별 패널을 제공하도록 융접에 의해 패널 라인을 따라 시트를 접착시키는 것을 특징으로 하는 이중외피 팽창가능한 병 블랭크 제조방법.
  19. 제 1 항, 제 18 항 또는 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이중외피 블랭크는 롤드 업 필름 스톡 재료를 사용하여 제조되며,
    2개의 스토리지 롤로부터 각각의 필름을 인발하는 것에 의해, 및 왕복 접착 다이 또는 암보스 유닛에, 또는 연속회전 접착 롤러와 역압 롤러 유닛에, 특히 융접 회전 다이와 역압 롤러 유닛에 이들을 함께 가져가는 것에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 이중외피 팽창가능한 병 블랭크 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    다수의 개별 이중외피 블랭크는 절단되고, 융접 회전 다이와 역압 롤러 유닛을 통과할 때 접착 필름 스톡으로 연속적으로 패턴-융접되며,
    지지 스트립은 연속적으로 펀칭되고 융접된 이중 벽 블랭크 패턴 사이 뿐만 아니라 국부적으로 접착된 필름의 측면 가장자리를 따라 서있게 하고, 이에 의해 개별의 다수의 접합 위치에서 접합된 최종적인 각각의 병 블랭크를 제공하도록 후속 접힘 및 접착 공정을 위해 인발될 수 있는 위치로부터 분배 케이스 내로 코어로 롤드 업 또는 Z-접힘되는 스톡 재료가 얻어지는 것을 특징으로 하는 이중외피 팽창가능한 병 블랭크 제조방법.
  21. 병 충전 음료수 분배 시스템에 있어서,
    선택적으로, 물을 수용하도록 주 물 공급 라인에 연결되도록 배열된 물 필터링 그리고/또는 정제 유닛;
    선택적으로, 정제된 물을 수용하고, 이 물에 하나 또는 그 이상의 향미제와 탄산제를 부가하여 음료로 만들도록 배치된 향미/탄산 유닛;
    선택적으로, 정제된 물 또는 음료수를 수용하고 저장하기 위한 임시 저장 설비;
    제 2 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 다수의 플랫 팽창가능한 이중외피 병 블랭크를 수용하는 카셋트 또는 롤;
    상기 팽창가능한 이중외피 병 블랭크 중의 개별화된 하나를 병 팽창 스테이션에 존재시키는 수송 장치;
    병 블랭크에 존재하는 팽창 챔버/공동부 내로 팽창 유체를 공급하고 충전하도록 팽창 공동부를 팽창시키고, 직립 형상으로 유지되도록 블랭크를 자동 밀봉 또는 밀봉된 팽창된 이중외피 병으로 동일 압력으로 전개시키도록 배열된 병 블랭크 팽창 (직립) 유닛;
    상기 주 공급 라인 또는, 존재한다면, 정제 그리고/또는 향미 유닛 또는 임시 저장 설비로부터 물을 수용하도록 배열되고, 후자가 팽창되는 동안 또는 완전히 직립되고 밀봉된 후에 이중외피 병의 액체 충전 개방에 선택적인 맞물림되도록 배열되는 음료수 분산 주둥이를 통해 마시기 적합한 물 또는 상기 음료수의 측정량을 분배하기 위해 추가로 배열된 음료수 분배 유닛;
    음료수 충전 팽창 병을 수용하고, 그리고/또는 유지하며, 소비자에 의한 제거에 대해 동일 이용가능성을 갖는 병 충전 음료수 분배 스테이션; 그리고
    상기 장치, 유닛, 기구 및 스테이션 설비의 모두가 포함되는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 병 충전 음료수 분배 시스템.
  22. 제 24 항에 있어서,
    상기 팽창 유닛과 음료수 분배 유닛은 음료수로의 병 충전과 그의 팽창을 동기적 또는 시간-지연 효과를 위해 병 팽창 스테이션에서 공동 위치될 수 있는 것을 특징으로 하는 병 충전 음료수 분배 시스템.
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