KR20150119076A - 캔을 재폐쇄하기 위한 중간 요소 - Google Patents

Abstract

탄산 음료를 위한, 금속 음료 캔용 중간 요소(80)로서, 중간 요소(80)가 차단 밸브를 포함하고 캔의 캔 단부(2)에 부착되어 캔 단부를 캔의 내부로부터 차폐한다.

Description

캔을 재폐쇄하기 위한 중간 요소{INTERMEDIATE ELEMENT FOR RECLOSING CAN}

본 발명은 식품 제품용, 특히 음료용 캔과 같은 용기뿐만 아니라, 그러한 용기 또는 캔을 제조하는 방법에 관한 것이다. 용기 또는 캔은 특히 탄산 음료 또는 음료수에 적합하다. 용기 또는 캔이 최초의 개방 이후에 용이하게 재폐쇄하기 위한 수단을 구비할 수 있다.

금속 음료 캔은 미리 결정된 얕은 홈을 따라서 캔이 개방될 수 있도록 하기 위한 당김 탭(지레 메커니즘으로서 작용한다)을 일반적으로 구비한다. 이러한 설계는, 캔이 개방될 때, 캔 내의 과다 압력이 배출될 수 있게 한다. 탭이 상승됨에 따라, 제1 배출 스코어(vent score)가 절단되어, 캔 내의 가스가 방출될 수 있게 하고, 이어서 개구 스코어가 파단되어 개구를 형성하고, 그러한 개구를 통해서 음료 캔의 내용물이 분배될 수 있을 것이다. 홈을 따라서 금속을 찢기(rip) 위해서 지레에 의해서 압력이 인가될 때, 지레가 그 원래의 위치로 복귀되는 경우에도, 파열된 금속 탭이 캔의 상단에 부착되어 유지되도록, 홈이 비-폐쇄형 루프(non-closed loop)를 갖는다.

기존 캔에서, 이러한 조작에 의해서 영구적인 개구부가 형성되고, 그에 따라 캔의 내용물을 음용할 수 있게 되나, 다른 한편으로 이산화탄소가 빠져나갈 수 있고 유출이 발생될 수 있을 것이다.

WO 2012/049280, WO 2010/094793 및 AT 507950 A1은 중간 요소 및 그러한 중간 요소 상에 배열된 밀봉부를 포함하는 재폐쇄 가능 캔을 개시하며, 그러한 중간 요소는 캔의 단부와 캔의 내부 사이에 배열된다.

US 4609123는 위생적인 재폐쇄 가능 덮개를 구비한 음료 캔을 개시한다. US 4190174는 덮개 동작형 밸브(lip operated valve)를 구비한 음료 수용기 커버를 개시한다. WO 2005/056400 A1는 음료 용기를 위한 재폐쇄 가능 캡을 개시한다.

WO 2012/028694 A1는 식품 제품을 위한 새로운 재폐쇄 캔을 개시한다.

본 발명은 대안적인 용기, 예를 들어 식품 제품을 위한, 특히 탄산 음료수와 같은 음료를 위한 캔을 제공한다. 본 발명에 따른 용기는, 본원에서 전체가 참조로서 포함되는, "식품 제품 용 재폐쇄 캔(Reclosing can for food product)"이라는 명칭의 WO 2012/028694에서 개시된 용기 보다 우수한 개선을 포함한다.

이하에서, 특히 음료, 특히 탄산 음료를 위해서 이용될 때의 용기 또는 캔에 대해서 설명할 것이다. 그러나, 그러한 캔이 또한, 인스턴트 스프, 인스턴트 커피, 기름, 꿀, 소스, 우유나 요거트와 같은 유제품(dairy products), 등과 같은 다른 식품 제품을 위해서도 이용될 수 있다는 것을 설명으로부터 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

발명에 따른 용기 또는 캔의 하나의 장점은, 용이하게 생산될 수 있다는 것, 그리고 대량 생산에 적합하다는 것이다. 통상적인 캔과 비교할 때, 캔 단부 만이 상이하다. 그에 따라, 예를 들어, 통상적인 캔 단부를 위한 생산 단계를 발명에 따른 캔 단부를 위한 생산 단계로 대체하는 것에 의해서; 예를 들어 생산 라인을 위한 압형(tooling)의 적응(adaptation)에 의해서, 캔의 통상적인 생산 라인이 용기 또는 캔의 생산을 위해서 수정될 수 있다. 캔 본체를 위한 그리고 캔 단부를 캔 본체에 부착하기 위한 생산 단계 및 압형은 변화되지 않고 유지될 수 있다. 또한, 발명에 따른 캔 단부는 적은 수의 부품만을 필요로 한다.

본 발명에 따른 캔 단부의 바람직한 실시예는, WO 2012/028694에서 개시된 바와 같은 중간 요소의 개선된 실시예를 포함한다.

일부 실시예에서, 중간 요소가, 고객에 의한 캔의 이용 전에 또는 이용 중에, 즉 고객이 캔의 내용물을 음용하거나 따를(pouring) 때, 캔 단부를 캔의 내부로부터 외주방향으로 차폐하기 위해서 캔 단부에 부동적으로(immovably) 부착되도록 구성되고; 이렇게 캔 단부를 캔의 내부로부터 외주방향으로 차폐하는 것은 캔의 내용물이 중간 요소를 외주방향으로 통과하여 캔의 단부와 접촉하는 것을 방지한다. 전술한 바와 같이 중간 요소가 캔 단부에 부동적으로 부착되도록 구성된다는 것은, 중간 요소가 캔 단부에 부착될 때, 캔 단부가, 그 중심과 반대로, 중간 요소에 의해서 그 외주 주위로 차폐된다는 것을 의미하고; 또한 음용 또는 따르기를 위해서 캔 단부를 포함하는 캔을 고객이 사용할 때, 캔의 내용물이 중간 요소를 외주방향으로 통과할 수 없고 캔 단부와 접촉할 수 없다는 것을 의미한다. 물론, 음용시에, 캔의 내용물이 중간 요소를 통과할 것이나(그렇지 않다면 고객이 음용할 수 없을 것이다), 그 내용물은 중간 요소를 외주방향으로 통과하지 않을 것이고, 다른 구역, 예를 들어 중간 요소의 중심 근처를 통과할 것이다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 밀봉 요소가 존재하는 실시예에서, 중간 요소가 캔 단부에 일단 부착되면, 그리고 캔 단부가 캔의 일부가 되면, 밀봉 요소가 캔 단부를 캔의 내부로부터 외주방향으로 차폐할 수 있을 것이다.

일부 특별한 실시예에서, 중간 요소가 캔 단부에 그리고 캔 본체에 이음 가공(seam)하기 위한 외주방향 부분을 가지고 - 이음 가공은, 표준 캔 단부를 캔 본체에 부착하기 위해서 통상적으로 이용되는 동작이다. 일반적으로, 이음가공 동작은 소위 이중 이음매(seam)(당업계에 공지된 바와 같다)를 초래한다. 이음 가공 동작 이후에, 캔의 내용물이 중간 요소를 외주방향으로 통과하여 캔 단부와 접촉하는 것을 방지하도록, 외주방향 부분이 구성될 수 있을 것이다.

일부 실시예의 장점은, 중간 요소가 캔 단부를 캔의 내부로부터 차폐한다는 것이다. 그에 따라, 알루미늄으로 종종 제조되는 캔 단부가 더 얇게, 예를 들어 0.3 mm 대신에 0.2 mm로 제조될 수 있을 것이고, 그에 따라 더 저렴할 수 있을 것이다. 이어서, 캔 단부가 본질적으로 안전 밀봉부로서 작용한다: 캔이 개방되기 전에, 고객은, 캔이 여전이 손상되지 않았다는 것(intact), 그리고 위변조되지(tampered) 않았다는 것을 즉각적으로 확인할 수 있다 - 이는 몇 가지 다른 유형의 재밀봉 가능 캔의 경우와 다르다. 그에 따라, 캔 단부가 중간 요소에 의해서 캔의 내부로부터 분리된다. 실시예에서, 캔은, 서로 독립적으로 동작하는 2개의 밀봉부를 갖는다: 캔 단부가 제1 안전 밀봉부로서 작용하고 중간 요소가 제2 밀봉부로서 작용한다. 중간 요소 및 상응하는 밀봉 요소는, "실험"이라는 표제로 이하에서 설명되는 바와 같이, 하나의 실시예에서, 예를 들어 6.2 바아의 내부 압력을 캔이 견딜 수 있게 한다. 그러한 중간 요소를 포함하는 금속 음료 캔이 통상적인 음료 캔 보다 강하다.

중간 요소가, 캔 단부를 캔의 내부로부터 외주방향으로 차폐하기 위한 밀봉 요소를 포함할 수 있을 것이다. 이러한 밀봉 요소는, WO 2012/028694에서 개시된 차단 밸브의 밀봉부와 상이하다. 일부 실시예에서, 밀봉 요소가 중간 요소의 부품이고; 이는, 예를 들어, 중간 요소가 캔 단부에 대해서 그리고 캔 본체에 대해서 이음 가공되기 위한 외주방향 부분을 포함하는 경우이고 - 그에 따라 중간 요소의 외주방향 부분이 밀봉 요소로서 작용하고, 사실상 밀봉 요소이며, 그러한 밀봉 요소는 중간 요소의 부품이고 캔 단부를 캔의 내부로부터 외주방향으로 차폐한다. 다른 실시예에서, 캔 단부를 캔의 내부로부터 외주방향으로 차폐하기 위한 밀봉 요소가 중간 요소로 부착된다.

캔의 내용물이 중간 요소를 통과하여 캔 단부와 접촉하는 것을 방지하도록, 밀봉 요소가 구성될 수 있을 것이다.

본 명세서에서, 요소가 적어도 하나의 구체적으로 기재된(specified) 재료로, 예를 들어 적어도 하나의 금속, 또는 예를 들어 적어도 실질적으로 적어도 하나의 플라스틱 재료로 제조된다는 것은, 요소가 구체적으로 적어도 70%의 기재된 재료 , 바람직하게 구체적으로 적어도 80%의 기재된 재료, 보다 바람직하게 구체적으로 적어도 90%의 기재된 재료, 그리고 가장 바람직하게 구체적으로 적어도 95%의 기재된 재료제조된다는 것을 의미하고, 여기에서 백분율은 부피 백분율이다.

일부 실시예에서, 중간 요소가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 플라스틱 재료로 제조된다. 중간 요소가 사출 성형에 의해서 제조될 수 있을 것이다. 사출 성형의 장점은, 하나 초과의 재료가 하나의 그리고 동일한 사출 성형 단계에서 이용될 수 있다는 것이고: 예를 들어, 하나의 실시예에서, 중간 요소가 폴리아세탈로 제조될 수 있을 것이고, 중간 요소에 부착되는 별개의 밀봉 요소가 존재하는 경우에, 밀봉 요소가 실리콘으로 제조될 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 중간 요소가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 금속으로 제조된다. 실시예에서, 중간 요소가 알루미늄으로 제조된다. 알루미늄이 0.2 mm 미만의 두께를 가질 수 있을 것이다.

중간 요소가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 플라스틱 재료로 제조되는 실시예에서, 그리고 중간 요소를 캔 단부로 그리고 캔 본체로 이음 가공할 때, 통상적인 캔에서 캔 단부를 캔 본체로 이음 가공할 때 이음 가공 위치에 통상적으로 도포되는 실리콘의 층이 일부 실시예에서 생략될 수 있는데, 이는 도 2를 참조하여 이하에서 추가적으로 설명되는 바와 같다. 중간 요소가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 금속으로 제조되는 실시예에서, 그리고 중간 요소를 캔 단부로 그리고 캔 본체로 이음 가공할 때, 실리콘의 층이 중간 요소와 캔 단부 사이에 도포될 수 있을 것이고, 실리콘의 층이 중간 요소와 캔 본체의 사이에 도포될 수 있을 것이다.

중간 요소가 상이한 방식으로: 접착제에 의해서, 또는 리벳 작업에 의해서, 또는 클램핑 작업에 의해서, 또는 스냅 작업(snapping)에 의해서, 또는 클림핑 작업에 의해서, 또는 이음 가공에 의해서, 또는 그 조합에 의해서, 캔 단부에 부착될 수 있을 것이다.

일부 실시예에서, 중간 요소가 캔의 음용 또는 따르기용 개구를 밀봉하기 위한 차단 밸브를 포함한다. 차단 밸브가 중간 요소의 부품일 수 있을 것이다. 차단 밸브가 중간 요소에 커플링될 수 있을 것이다. 특별한 실시예에서, 차단 밸브가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 플라스틱 재료로 제조된다. 다른 실시예에서, 차단 밸브가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 금속으로 제조된다.

일 실시예에서, 차단 밸브가, 중간 요소와 접촉하는 것에 의해서 캔의 음용 또는 따르기용 개구를 밀봉하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 고객이 캔을 이용하기에 앞서서, 중간 요소가 캔의 내용물과 대면하는 측부(facing side), 또는 캔의 내용물과 접촉하는 측부를 가지며, 차단 밸브가 중간 요소의 해당 측부와 접촉하는 것에 의해서 음용 또는 따르기용 개구를 밀봉하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 중간 요소가 차단 밸브를 탄성적으로 동작시키기 위한 탄력적인 탄성 요소(elastic resilient element)를 포함한다. 차단 밸브가 탄력적인 탄성 요소의 부품일 수 있을 것이다. 차단 밸브가 탄력적인 탄성 요소에 커플링될 수 있을 것이다.

탄력적인 탄성 요소가 2-부품의 탄력적인 탄성 요소일 수 있을 것이다. 제1 부품이 편평한 탄력적인 요소 또는 와이어 스프링 수단일 수 있을 것이다. 제2 부품이 편평한 탄력적인 요소 또는 와이어 스프링 수단일 수 있을 것이다. 그러한 편평한 탄력적인 요소가 플라스틱 재료 또는 스틸과 같은 금속으로 제조될 수 있을 것이다. 그러한 와이어 스프링 수단이 금속, 예를 들어 스틸로 제조될 수 있을 것이다.

일부 실시예에서, 중간 요소가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 플라스틱 재료로 제조되고, 당업계에 공지된 이음 가공 동작에서, 캔 단부와 캔 본체 사이에서 이음 가공되도록 구성된 외주방향 부분을 구비한다. 바람직하게 이중 이음매를 초래하는 이음 가공 동작이 캔 단부, 중간 요소 및 캔 본체를 서로에 대해서 부착시킨다. 캔 단부 및 캔 본체가 금속으로 제조될 수 있을 것이다. 중간 요소가 캔의 음용 또는 따르기용 개구를 밀봉하기 위한 차단 밸브를 포함할 수 있을 것이다. 중간 요소가 차단 밸브를 탄성적으로 동작시키기 위한 탄력적인 탄성 요소를 포함할 수 있을 것이다. 차단 밸브가, 중간 요소와 접촉하는 것에 의해서 캔의 음용 또는 따르기용 개구를 밀봉하도록 구성될 수 있을 것이다.

실시예에서, 외주방향 부분이 0.10 mm 내지 0.15 mm 범위의 두께를 갖는다. 다른 실시예에서, 외주방향 부분이 0.05 mm 내지 0.15 mm 범위의 두께를 갖는다.

발명에 따른 중간 요소가 WO 2012/028694에 개시된 바와 같은 개방 및 폐쇄 메커니즘을 가지는 재폐쇄 캔과, 특히, 캡 상단의 제거 이후에, 캡 상단이 차단 밸브의 상단에 배치되어 유지되도록 구성되는, 캔 단부와 조합되어 이용될 수 있을 것이다.

발명에 따른 중간 요소가 WO 2012/028694에서 개시된 바와 같은 상승된 립(lip)-접촉 부분과 조합되어 이용될 수 있을 것이다.

본 발명은 또한, 발명에 따른 중간 요소를 포함하는 캔 단부 및 그러한 캔 단부를 포함하는 금속 음료 캔을 포함한다. 본 발명은 또한 그러한 금속 음료 캔을 생산하기 위한 방법을 포함한다. 본 발명은, 고객에 의한 그러한 금속 음료 캔의 개방 및 이용 방법을 더 포함한다.

첨부 도면을 참조하여 예로서 본 발명을 설명할 것이다.
도 1a 및 도 1b는 중간 요소를 포함하는 캔 단부의 실시예의 3D 도면으로서; 캔 단부가 도 1a에서 상단에 그리고 도 1b에서 하단에 도시되어 있는 도면이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b의 실시예의 요소를 별개로 도시한다.
도 3a 및 도 3b, 그리고 도 4a 및 도 4b는, 일 실시예에서 중간 요소가 캔 단부에 어떻게 부착되는지를 보여주는 단면도를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 중간 요소(80)의 다른 실시예의 단면도를 도시한다.
도 6은 다른 실시예에서 중간 요소를 캔 단부에 어떻게 부착하는지를 보여주는 3D 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 중간 요소의 또 다른 실시예의 3D 도면이다.
도 8은 도 7a 및 도 7b의 실시예에 대한 별개의 요소를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 중간 요소의 또 다른 실시예의 3D 도면이다.
도 10은 중간 요소의 다른 실시예의 별개의 요소를 도시하는 3D 도면이다.
도 11 내지 도 13은 중간 요소의 또 다른 실시예를 보여주는 3D 도면을 도시한다.
도 14 내지 도 17은 중간 요소를 포함하는 캔 단부들이 서로 상하로(on on top of the other) 적층된 몇몇 실시예를 도시한다.
도 18 내지 도 24는 실험의 측정 결과를 도시한다.

특별한 실시예에 대해서 그리고 특정 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 것이나, 발명은 그러한 것으로 제한되지 않고 청구항에 의해서만 제한된다. 설명되는 도면은 개략적인 것이고 비제한적인 것이다. 도면에서, 설명 목적을 위해서, 일부 요소의 크기가 과장되어 있을 수 있고 실척(scale)으로 도시되어 있지 않을 수 있을 것이다. 치수 및 상대적인 치수가 발명의 실시에 대한 실질적인 축소에 상응하지 않는다.

또한, 상세한 설명 및 청구항에서 제1, 제2, 및 제3 등의 용어는 유사한 요소들 사이의 구별을 위해서 이용된 것이고, 반드시 순차적인 또는 연대적인 순서를 설명하는 것은 아니다. 그렇게 사용된 용어가 적절한 상황하에서 상호 교환 가능하다는 것 그리고 본원에서 설명된 발명의 실시예가 본원에서 설명되거나 예시된 것과 다른 순서로 동작할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

또한, 상세한 설명 및 청구항 내의 상단, 하단, 위, 및 아래 등의 용어가 설명 목적으로 사용된 것이고 반드시 상대적인 위치를 설명하는 것은 아니다. 그렇게 사용된 용어가 적절한 상황하에서 상호 교환 가능하다는 것 그리고 본원에서 설명된 발명의 실시예가 본원에서 설명되거나 예시된 것과 다른 배향으로 동작할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

청구항에서 사용된 "포함하는"이라는 용어는 그 이후에 나열되는 수단으로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하고; 다른 요소나 단계를 배제하지 않는다는 것을 주목하여야 할 것이다. 그에 따라, 인용된 바와 같은 기재된 특징, 정수, 단계 또는 구성요소를 구체화하는 것이 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 구성요소, 또는 그 조합의 존재나 부가를 배제하지 않는 것으로 해석되어야 할 것이다. "A 및 B를 포함하는 장치"라는 표현의 범위가 A 및 B의 구성요소만으로 이루어진 장치로 제한되지 않아야 할 것이다. 이는, 본 발명와 관련하여, 장치의 유일한 관련된 구성요소가 A 및 B라는 것을 의미한다.

도 1a 및 도 1b가 용기 또는 캔의, 예를 들어 재-밀봉 가능 음료 캔의 캔 단부(2)를 도시한다. 도 1a는 캔 단부의 3D 상면도를 도시하고, 도 1b는 캔 단부(2)(캔 또는 용기의 내부와 대면한다)의 3D 저면도를 도시한다. 캔 단부가 종종 알루미늄으로 생산된다. 이러한 재료는 발명에 대한 제한을 제시하지 않고, 예를 들어 발명에 따른 캔 단부(2)가 스틸로 제조될 수 있을 것이다. 발명은, 음료 캔과 같은 다른 표준 용기들 및 다른 크기들뿐만 아니라, 소위 "슬림형(slim)" 및 "대형(super sized)" 캔에도 적용될 수 있을 것이다. 음용 또는 따르기용 개구부와 같은 다른 개구부의 설계가 또한 이용될 수 있을 것이다. 실시예에서, 특히 식품 제품으로 충전된 후에 캔 본체(1) 상으로 조립되어야 하는 방식에 있어서, 캔 단부(2)의 연부가 표준형이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예에서, 캔 단부(2)의 중앙 부분이, 본원 명세서에서 캡 상단으로서 지칭되는, 파열 패널(3)을 가지고, 그러한 파열 패널은 표준 음료 캔 단부의 당김(pull-off) 부품과 매우 유사하다. 공지된 통상적인 음료 캔에서와 같이, 지레로서 작용하는 당김 탭(4)을 당기는 것에 의해서, 캡 상단(3)이 미리-형성된 얕은 홈 또는 다른 형태의 기계적 취약부를 따라서 파열될 수 있다. 그에 따라 생성되는 개구부는, 통상적인 음료 캔에서와 같이, 음용 또는 따르기용 개구부로서의 역할을 한다. 그러나, 통상적인 음료 캔에서, 캡 상단이 캔에 부착되어 유지되는 반면, 도시된 실시예에서, 캡 상단(3)이 홈을 따라서 캔 단부로부터 완전히 파열된다. 캡 상단(3)의 파열 이후에, 도시된 실시예에서, 캡 상단(3)이 차단 밸브(6)(도 1b에 도시됨)에 부착되어 유지되고, 그러한 차단 밸브는, 탄력적인 탄성 요소(10a, 10b)의 작용에 의해서, 음용 후에 음용 또는 따르기용 개구부를 재밀봉하도록 구성된다. 탄력적인 탄성 요소는 이하에서 더 구체적으로 설명된다. 캡 상단(3)은 몇 가지 방식으로, 예를 들어 특허출원 WO 2012/028694 A1(이미 언급함)의 도 9a 및 도 9b(스테이플(staple)이 도 9b에서 참조 기호 36을 갖는다))에서 그리고 15면의 첫 번째 문단의 상응하는 설명에서 설명된 바와 같이 스테이플에 의해서, 차단 밸브(6)에 부착될 수 있을 것이다. 물론, 캡 상단(3)이 차단 밸브(6)로 다른 방식으로, 예를 들어, 접착제에 의해서, 리벳 작업에 의해서, 또는 그 조합에 의해서, 또는 당업계에 공지된 바와 같은 다른 체결 방법 등에 의해서, 체결될 수 있을 것이다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예에서, 캔이 최초로 개방되기에 앞서서, 캔은 통상적인 폐쇄된 캔과 같은 폐쇄된 캔이다. 통상적인 캔의 경우와 같이, 그러한 캔은 금속을 통한 파단부를 만드는 것에 의해서 개방되고, 그에 따라 통상적인 캔과 같은 누출-방지부 및 위변조-방지부가 된다. 많은 다른 기존의 재-밀봉 가능 캔이 다른 개방 메커니즘, 예를 들어 회전에 의한 개방에 의존하고, 그러한 캔은 종종 전혀 누출-방지되지 않는다.

도 1b에 도시된 실시예에서, 중간 요소(80)가 캔 단부(2)에 부착된다. 그러한 중간 요소의 이용은, 본 명세서에서 더 구체적으로 전술한 바와 같은, 몇 가지 장점을 가진다. 도 1b에 도시된 실시예에서, 중간 요소(80)가 캔 단부(2)와 탄력적인 탄성 요소(10a, 10b) 사이에 배치된다. 도시된 탄력적인 탄성 요소가 2개의 부품을 포함한다: 이러한 실시예에서 편평한 탄력적인 요소인 제1 요소(10a) 및 이러한 실시예에서 와이어 스프링 수단인 제2 요소(10b). 또한, 중간 요소(80)가 복수의 돌출부(82), 도 1b에서 6개의 돌출부(82)를 구비할 수 있을 것이다. 이러한 돌출부(82)로 인해서, 도 14 내지 도 17과 관련하여 이하에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 캔 단부들의 세트가 서로 상하로 용이하게 적층될 수 있다. 다른 실시예에서, 중간 요소(80)가 그보다 많거나 적은 돌출부, 예를 들어 3개의 돌출부를 갖는다.

도 2는 도 1a 및 도 1b의 실시예의 요소를 별개로 도시한다. 중간 요소(80)가 버섯형(mushroom) 요소(81)를 구비하고, 그러한 버섯형 요소(81)가 홀(81a) 내로 피팅되어(fit) 차단 밸브(6) 및 편평한 탄력적인 요소(10a)를 중간 요소(80)로 부착한다. 도 2는 또한, 통상적인 캔에서, 실리콘 재료의 층이 도포되는 위치(100)를 도시하고; 발명의 일부 실시예의 장점은 이러한 층이 생략될 수 있다는 것이다.

도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b는, 중간 요소(80)가 이음 가공에 의해서 캔 단부(2)에 부착되는 실시예를 도시한다. 도 3a 및 도 3b가 이음 가공 동작 전의 상황을 도시하는 한편, 도 4a 및 도 4b는, 캔 단부(2)가 캔 본체(1)에 부착되는 이음 가공 동작 이후의 상황을 도시한다. 도 3b는 도 3a의 확대된 상세 부분(D1)을 도시하는 한편, 도 4b는 도4a의 확대된 상세 부분(D2)을 도시한다. 도 3b에 도시된 바와 같은 중간 요소(80)의 외주방향 부분(80a)이 이음 가공 동작에 의해서 캔 단부(2)의 단부(2a)로 부착된다. 도 4b는 캔 본체(1)의 단부(1a)가 캔 단부(2)의 단부(2a)에 그리고 중간 요소(80)의 외주방향 부분(80a)에 어떻게 부착되는지를, 그에 따라 이음 가공 동작에 의해서 중간 요소(80)가 캔 단부(2)에 어떻게 부착되는 지를 도시한다. 그에 따라, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 중간 요소(80)가 캔 단부(2)를 캔의 내부로부터 차폐한다. 그에 따라, 중간 요소(80)의 외주방향 부분(80a)이 밀봉 요소로서 작용하고, 사실상 밀봉 요소가 되고, 그러한 밀봉 요소는 중간 요소(80)의 부품이고, 캔 단부를 캔의 내부로부터 외주방향으로 차폐한다. 일 실시예에서, 중간 요소(80)의 외주방향 부분(80a)이 중간 요소(80)의 두께 보다 얇은 두께, 예를 들어 0.15 mm의 두께를 갖는다. 또한, 중간 요소(80)의 외주방향 부분(80a)이 중간 요소(80) 자체와 상이한 플라스틱으로 제조될 수 있을 것이고; 외주방향 부분(80a)이 예를 들어 전성(ductile) 플라스틱 재료로 제조될 수 있을 것이다. 외주방향 부분(80a)을 포함하는 중간 요소(80)가 사출 성형에 의해서 제조될 수 있을 것이다.

도 5a 및 도 5b는 중간 요소(80)의 다른 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 밀봉 요소(90)가, 예를 들어 클램핑 작업 및/또는 접착제에 의해서 중간 요소(80)로 부착된다. 중간 요소(80)가 스냅 시스템에 의해서 캡 단부(2)로 부착된다. 도 5a의 실시예에서, 중간 요소(80)의 연부(80c)가 캔 단부(2)의 뒤쪽에 스냅 결합되는 한편, 도 5b의 실시예에서, 밀봉 요소(90)가 위치(2c)에서 캔 단부(2) 뒤쪽에 스냅 결합된다. 또한 이러한 실시예에서, 중간 요소(80)가 캔 단부(2)를 캔의 내부로부터 차폐한다. 또한, 밀봉 요소(90)가, 캔의 내용물이 중간 요소(80)를 외주방향으로 통과하여 캔 단부(2)와 접촉하는 것을 방지한다.

중간 요소(80)가 또한 다른 방식으로 캔 단부(2)에 부착될 수 있을 것이다. 그러한 부착이 접착제에 의한 것일 수 있을 것이다. 그러한 부착이 또한 도 6에 도시된 바와 같이 리벳 작업에 의해서 이루어질 수 있을 것이다. 중간 요소(80)가, 본원 명세서에서 단순히 버섯부로 지칭되는, 버섯형 요소(A1, A2, B 및 C)를 가지며, 그러한 버섯부는 캔 단부(2)의 상응하는 공동(40A1, 40A2, 40B 및 40C) 내로 각각 피팅된다. 이어서, 버섯부가 리벳 작업에 의해서 상응하는 공동 내에 고정된다. 버섯부(B) 및 공동(40B)이 당김 탭을 캔 단부에 고정하는 역할을 또한 한다. 이러한 버섯부 및 상응하는 공동 모두가 함께 존재할 필요는 없고; 예를 들어 버섯부(A1, A2 및 B)가 존재할 수 있거나, 버섯부(A1, A2 및 C) 또는 버섯부(A1, A2, B 및 C)가 존재할 수 있을 것이다.

도 7a 및 도 7b는, 중간 요소(10a) 및 차단 밸브(6)가, 예를 들어 단일 사출 성형 동작으로, 하나의 단편으로 제조되는 실시예를 도시한다(그러나, 사출 성형된 단편이 예를 들어 2개의 상이한 재료들로 제조될 수 있을 것이다). 이어서, 차단 밸브(6)가 도 7a의 굽힘 선(84) 주위로 굽혀지고, 버섯부(81)가 홀(81a) 내로 스냅 작업된다. 특별한 실시예에서, 도 7b에 도시된 구성을 획득하기 위해서, 부가적인 와이어 스프링 수단(10b)이 부가될 수 있을 것이다.

도 8은, 캔 단부(2)와 함께, 도 7b에 도시된 실시예의 별개의 요소를 도시한다.

도 9a는, 중간 요소(80)가 취약부(83)를 포함하는 실시예를 도시한다. 일부 실시예에서, 이러한 취약부(83)는, 캔이 고온으로 가열될 수 있을 때(예를 들어, 캔이 차량 내에서 햇빛을 받을 때), 중간 요소(80)의 변형을 허용하는데 있어서 유용할 수 있을 것이다. 높은 온도는 캔 내의 압력 증가를 유도할 것이고, 이러한 높은 압력은 변형으로 인해서 완화될 것이다.

도 9b는, 중간 요소(80)가 벌집형 구조물(85)를 포함하는 실시예를 도시한다. 그에 따라, 큰 강도를 여전히 유지하면서, 중간 요소의 중량이 감소될 수 있을 것이다. 도 9b의 실시예는 또한 밀봉 요소(90)를 도시한다.

도 10은 2-부품의 탄력적인 탄성 요소를 포함하는 실시예의 별개의 요소들을 도시하고, 여기에서 제1 부품이 편평한 탄력적인 요소(10a)이고 제2 부품이 또한 편평한 탄력적인 요소 또는 판 스프링 수단(10b)이다. 판 스프링 수단(10b)이 금속, 예를 들어, 스틸로 제조될 수 있을 것이다.

도 11 내지 도 13에 의해서 도시된 실시예에서, 차단 밸브(6)가 탄력적인 탄성 요소(10)의 부품이다. 일 실시예에서, 차단 밸브와 탄력적인 탄성 요소 모두가 스틸로 제조된다. 도 11은 이러한 실시예의 별개의 요소들을 도시한다. 중간 요소(80)가, 이음 가공에 의해서 캔에 부착되는 외주방향 부분(80a)을 구비한다. 또한, 도시된 실시예에서, 중간 요소(80)가, 탄력적인 탄성 요소(10)의 홀(96 및 97) 내로 스냅 결합되고, 그에 따라 탄력적인 탄성 요소(10)를 중간 요소(80)로 체결하는 2개의 버섯부 요소(106 및 107)를 구비한다. 차단 밸브(6)의 밀봉부(19)가 도시되어 있으며, 차단 밸브(6)에 의해서 폐쇄되는 중간 요소(80) 내의 개구부를 밀봉한다. 일부 실시예에서, 차단 밸브의 이러한 밀봉부(19)가 차단 밸브 내에 통합될 수 있을 것이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 탄력적인 탄성 요소(10)가, 차단 밸브가 개방될 때 경첩 지점으로서 작용하는 버섯부(106, 107)에 걸쳐 위치되는 부분(10')을 가지며; 개방 위치의 차단 밸브가 도 12에 도시되어 있다. 그에 따라, 차단 밸브(6) 및 탄력적인 탄성 요소(10)의 하나의 부분이 경첩 지점의 일 측부 상에 위치되고, 탄력적인 탄성 요소(10)의 다른 부분(10')이, 일 측부에 반대되는, 경첩 지점의 타 측부 상에 위치된다. 탄력적인 탄성 요소(10)의 그러한 구성의 장점은, 탄력적인 탄성 요소가 가요성을 가진다는 것이고, 그에 따라 캔을 최초로 개방할 때, 캡 상단(3)과 차단 밸브(6)의 경첩 지점들의 위치 차이가 보상될 수 있다는 것이고; 사실상, 당김 탭(4)(도 1a 참조)을 작동시키는 것에 의해서 캔을 최초로 개방할 때, 차단 밸브가 주위로 회전하는 경첩 지점과 상이한 회전 중심 주위로 캡 상단(3)이 회전하고, 캡 상단(3)이 차단 밸브로 체결된다.

도 11 내지 도 13에 도시된 실시예에서, 탄력적인 탄성 요소(10)는, 캔을 개방할 때, 개방된 위치에서 차단 밸브(6)를 유지하기 위한 유지 수단(32)을 갖는다. 캔을 개방할 때, 당김 탭(4)(도 1a)을 작동시키는 것에 의해서, 도시된 실시예에서 탄력적인 탄성 요소(10)의 굽혀진 스트립 부분인 결합 수단(32)(도 11)이, 도 11의 실시예에서 중간 요소(80) 내의 홀(88)인 다른 결합 수단(88)과 결합하고, 이러한 방식으로, 차단 밸브(6)가 고정된 위치에서 걸리고(blocked) 그리고 캔의 음용 또는 따르기용 개구가 개방되어 유지된다. 도 12는 이러한 개방된 위치를 도시하고, 여기에서 결합 수단(32)이 다른 결합 수단(88)과 결합하고; 도시된 실시예에서, 스트립(32)이 홀(88) 내에 고정된다. 캔을 다시 폐쇄하기 위해서, 일 실시예에서, 고객이 당김 탭을 캔 단부에 고정하는 리벳(도 6에서 버섯부(B) 및 공동(40B))을 밀 수 있을 것이고; 이어서, 스트립(32)이 홀(88)로부터 해제된다. 다른 실시예(도면에 도시되지 않음)에서, 다른 결합 수단(88)으로서, 단순한 홀(88) 대신에, 전기 케이블을 묶기 위한 케이블-타이 또는 잽-스트랩(zap-strap)에서와 같은, 치형부(teeth)를 포함하는 슬릿이 이용된다. 이제, 고객은, 당김 탭을 작동시키는 것에 의해서, 캔을 점점 더 개방할 수 있고, 각각의 시간에 스트립(32)이 슬릿 내의 다음 치형부과 결합되고 차단 밸브(6)가 더 개방된다. 이러한 방식으로, 몇 개의 차단 밸브(6)의 몇 개의 걸리는(blocked) 개방 위치가 얻어질 수 있을 것이다.

실시예에서, 차단 밸브(6)가 비대칭적일 수 있을 것이다. 이는, 차단 밸브(6)가 부분(6a)(특히, 도 13 참조)을 포함하는, 도 11 내지 도 13에 도시된 실시예의 경우이다. 그러한 비대칭적 차단 밸브의 장점은, 캡 상단(3)을 캔으로부터 완전히 파열시키는 것이 용이해진다는 것이고; 이는 최후의(last), 작을 수 있는, 캡 상단(3)의 일부가 캔 단부(2)에 부착되어 유지되는 것을 방지한다. 그 대신에, 탄력적인 탄성 요소(10)가 비대칭적일 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 차단 밸브(6) 및 탄력적인 탄성 요소(10) 모두가 비대칭적이다(예를 들어, 스트립(32)의 대향하는 측부들 상의 탄력적인 탄성 요소(10)의 스트립들이 상이한 폭들을 갖는, 도 11 및 도 13 참조).

도 14 내지 도 17은 캔 단부들(2)이 서로 상하로 적층된 몇몇 실시예를 도시한다. 중간 요소(80)가, 그러한 중간 요소의 외주 주위로 이격된 복수의 돌출부(82)를 포함한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 돌출부가 캔 단부들의 세트 중의 다른 캔 단부(2) 내로 피팅되어, 이러한 세트가 캔 단부들의 적층체를 형성하도록, 돌출부(82)의 위치 및 형상이 결정된다.

도 15는 그렇게 적층된 캔 단부(2)의 세트를 도시하고, 여기에서 중간 요소(80)가 이음 가공에 의해서 각각의 캔 단부(2)로 부착될 것이다.

도 16에 도시된 실시예에서, 적층체 내의 연속되는 캔 단부들 사이에 약간의 여유(play)가 있도록 돌출부(82a)의 치수가 결정되고; 도시된 바와 같이, 높이(A)를 가지는 캔 단부(2)의 적층체에서, 가장 위쪽의 캔 단부가 가장 낮은 캔 단부에 대해서 거리(B)에 걸쳐서 병진 이동될(translated) 수 있을 것이다. 이러한 사실은, 캔 단부의 적층체가 운송될 대, 생산 단계에서 유리하게 이용될 수 있을 것이다.

도 17은, 캔 단부를 통한 수평 평면에 대해서, 예를 들어 1°의 작은 각도로 경사진 하단 평면을 가지는 돌출부(82b)를 구비하는 캔 단부를 도시한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 그에 따라, 캔 단부의 적층체가 경사지고, 이는, 캔 단부의 적층체가 운송되고 운송 중에 선회(turn)되어야 할 때 유리할 수 있을 것이다.

실험

발명에 따른 중간 요소를 포함하는 금속 음료 캔을 테스트하기 위한, 그리고 특히 금속 캔 단부와 금속 캔 본체 사이의 플라스틱 중간 요소의 이중 이음 가공에 의한 부착 강도를 테스트하기 위한 실험을 실시하였다.

테스트는 표준 음료 캔 내에서 차단 밸브가 없는 중간 요소에 대해서, 그리고 표준 음료 캔 내에서 차단 밸브 및 탄력적인 탄성 요소를 구비하는 중간 요소에 대해서 실시되었다. 또한, 비교를 위해서, 표준 음료 캔(중간 요소가 없음)을 테스트하였다. 중간 요소 및 차단 밸브는, 존재하는 경우에, 폴리아세탈로 제조되었다. 중간 요소의 외주방향 부분이 0.15 mm의 두께를 가진다. 테스트를 상이한 온도들 및 압력들에서 실시하였다.

사실상, 높은 온도에서, 플라스틱(plastics)은 플라스틱(plastic) 장치의 치수적 안정성을 변경할 수 있는 유동 거동을 나타낼 수 있다. 이어서 그리고 가열 후에 플라스틱 장치가 급격하게 냉각된다면, 이러한 형상 변경이 굳어지고, 이는 장치의 기능을 손상시킬 수 있다. 플라스틱 중간 요소에서도 유사한 효과가 발생할 수 있다. 만약 예를 들어 충전된 음용 캔이 햇빛으로 가열된 차량 내에 저장된다면 그리고 갑자기 냉장고로 투입된다면, 유사한 형상 변경이 예상될 수 있을 것이다. 테스트의 목적은, 플라스틱 유동의 영향 및 그러한 플라스틱 유동이 이음매의 강도에 그리고 중간 요소의 밀폐성(tightness)에 미치는 영향을 평가하기 위한 것이다.

첫 번째로, 실험을 60 ℃에서 실시하였다.

이러한 실험을 위해서, "베인 마리(Bain Marie)" 시스템을 이용하였고, 여기에서 캔이 10 리터의 내용물을 가지는 물 충전된 보일러 내에 배치되었다. 물 온도는 열전쌍 및 바이-메탈 시스템으로 제어되었다. 온도 변동을 작게 유지하기 위해서, 보일러가 75 리터의 내용물을 가지는 제2의 절연 탱크 내에 장착되었다. 이러한 방식으로, 최대 온도 변동이 1 ℃로 감소되었다. 순환 펌프를 이용하여 물 온도를 균질화하였다. 테스트하고자 하는 모든 캔을 물 내로 완전히 침잠시켰고 바이톤(viton) 밀봉된 O-링 커플링으로 하단에서(즉, 캔 단부에 대향하는 측부에서) 피팅되었다. 압력 밸브를 통해서 그리고 이러한 커플링을 통해서, 가압된 공기를 캔으로 공급하였다. 안전을 이유로, 테스트 캔이 물로 절반 충전되었다. 물 온도 및 캔 압력을 켈러(Keller) 게이지로 계속적으로 모니터링하였고 PC로 기록하였다.

도 18은 100 시간의 기간에 걸친 시간의 함수로서 압력(p) 및 온도(T)를 도시한다. 이러한 100 시간의 테스트에 대해서, 표준 캔 본체 및 캔 단부가 차단 밸브를 가지지 않는 중간 요소와 함께 이용되었다. 캔 단부, 중간 요소의 외주방향 부분 및 캔 본체를 라니코 랩 이음 가공기(Laniko lab seamer)로 함께 이음 가공하였다. 차단 밸브가 중간 요소로부터 제거되었기 때문에, 압력이 캔 본체의 내부, 단부 및 이음 가공된 중간 요소로 균일하게 인가되었다. 도 18로부터 추정될 수 있는 바와 같이, 시작 압력이 6.25 바아였다. 이러한 압력 및 온도에서의 이전의 실험으로부터, 압력이 급격하게 인가되는 경우에, 캔 본체가 파단되기 쉽다는 것을 학습하였다. 그러한 이유로, 6.25 바아의 시작 압력이 3시간의 기간에 걸쳐서 서서히 누적되었고, 그 이후에 압력 밸브가 폐쇄되었고(그에 따라, 추가적인 압축 공기가 인가되지 않았다) 압력 변동이 시간의 함수로서 모니터링되었다. 약 90 시간 이후에, 압력이 6 바아에서 안정화되는 것으로 보였다. 관찰된 압력 저하(decay)가, 압력의 감소를 설명하는 부피 증가를 일으키는 금속 크리프(creep)에 의한 캔 변형으로 인한 것으로 생각된다. 관찰된 금속 크리프가 비-연속적인 효과이고, 71h47 내지 79h31의 시간 범위 동안, 즉 8시간의 기간 동안, 압력 게이지의 정확도 내에서 압력 변동이 관찰되지 않았다. 이는, 8시간의 기간에 걸쳐서, 크리프가 활성화되지 않는다는 것을 제시하나, 또한 누설이 없다는 것 및 결과적으로 이음 가공 부착이 누설 밀폐적(leak tight)이라는 것을 제시한다. 이러한 테스트는 100 시간의 테스트 이후에 중단되었고, 그 이후에 총 0.29 바아의 압력 강하가 관찰되었다. 그러나, 도 18은 또한 100 시간의 테스팅 이후에, 압력 변동이 매우 작아진다는 것을 나타내고, 이는, 이음 가공에 의한 부착을 포함하여, 시스템이 거의 누설 밀폐적(quasi leak tight)이라는 것을 나타낸다.

동일한 테스팅을 표준 캔으로 실시하였고, 이는, 이러한 경우에, 중간 요소가 이용되지 않았다는 것 그리고, 일반적으로, 얇은 실리콘 라이너를 여분의 밀봉재로서 구비하는 상태로, 캔 본체 및 단부 만이 함께 이음 가공되었다는 것을 의미한다. 시작 압력이 6.26 바아에서 취해졌고, 온도가 60 ℃에서 유지되었다. 도 19에 도시된 바와 같이, 전체적인 거동은 이전의 실험에서와 동일하나, 32 시간의 테스팅 후에 발생된 이음매의 파단은 발명에 따른 실시예에서의 이음 가공된 부착의 성능이 보다 양호하다는 것을 보여준다.

도 20은 유사한 실험의 결과를 도시하며, 그러한 실험에서 도 18의 실험에서 이전에 이용되었던 캔과 동일한 새로운 캔이 준비되었다. 그러나, 이제, 중간 배출의 가능한 영향이 평가 되었다. 그러한 목적을 위해서, 압력이 20분의 기간 동안 0.3 바아까지 급격하게 감소되었고, 그 이후에 캔이 다시 가압되었다(압력(p)이 표시된 그래프 참조). 36 시간 및 48 시간에서의 처음 2번의 배출 순서에서, 캔이 배출 직전의 압력으로 다시 가압되었고 도 18의 실험에 대비하여 거동의 차이가 관찰되지 않았다. 그에 따라, 온도, 배출 및 가압의 조합된 작용이 중간 요소의 외주방향 부분의 이음 가공의 밀폐성(tightness)에 영향을 미치지 않았고, 예를 들어 플라스틱 유동 및 60 ℃에서의 영구적인 플라스틱 변형이 이음 가공에 의한 부착의 밀봉 품질을 손상시키지 않았다. 각각 62 시간 및 75 시간에서의 2개의 마지막 배출 순서에서, 캔이 다시 그러나, 약 5.27 바아의 압력으로 가압되었다. 도 20에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 감소된 압력은 거의 편평한 압력 거동을 초래한다. 사실상, 그러한 시간 범위에서, 압력 게이지의 정확도 내에서 일정하게 압력이 유지되는 약 9 시간(65h50---74h29)의 범위를 규정할 수 있을 것이다. 8 시간 길이의 유사한 구역이 99h13로부터 107h43까지의 시간 범위 내에서 발견된다. 전술한 바와 같이, 이는, 이러한 시간 기간에 걸쳐서 금속 크리프를 확인할 수 없다는 것, 그러나 다시 중간 요소의 이음 가공 부착이 이러한 60 ℃의 온도에서 누설 밀폐적이라는 것을 강력하게 제시한다.

이어서, 실험을 2 ℃에서 실시하였다.

이러한 2 ℃에서의 실험에 대해서, 테스트 하의 캔이, 2 ℃에서 유지되는 냉장고 시스템 내에 배치된 30 리터 탱크 내에 침잠되었다. 압력 시스템 뿐만 아니라, 측정 시스템은 60 ℃ 테스트에서 이용되었던 것과 유사하였다. 테스트되는 캔이 전술된 것과 유사한 방식으로 준비되었고, 다시 말해서 중간 요소를 가지나 차단 밸브를 가지지 않는 방식으로 준비되었다. 측정 결과가 도 21에 도시된 제1 테스트에서, 시작 압력이 다시 3 시간의 축적 시간으로 6.26 바아에서 취해졌다. 압력 대 시간 거동이 도 21에 도시되었다. 확인할 수 있는 바와 같이, 압력이 거의 일정하게 유지되었고 크리프 효과를 거의 볼 수 없었다. 그러나, 주어진 조건의 압력 및 온도 하에서, 16h37의 테스팅 이후의 캡 상단을 따른 홈의 실패(failure)로 인해서 더 긴 기간의 실험을 실시할 수 없었다. 사실상, 이러한 온도 및 압력 인가시에, 캡 상단을 따른 미리 형성된 홈의 파단은 16 시간 내지 17 시간의 테스트 기간 내에서 항상 관찰되었다. 이와 반대로 이음 가공은 악화된 상태(deterioration)를 나타내지 않는다.

2 ℃에서의 압력 거동에 대한 보다 양호한 이해를 위해서, 유사하게 준비된 테스트 캔을 이용하여 그러한 온도에서의 제2 실험을 실시하였다. 그러나, 6.26 바아 대신에 5.26 바아의 시작 압력을 취하였다. 테스트 중단까지의 120 시간의 기간에 걸쳐서, 미리 형성된 홈 및 이음 가공부에서 손상이 관찰되지 않았다. 도 22에서 볼 수 있는 바와 같이, 120 시간의 그러한 기간에 걸친 전체 압력 강하가 매우 작아졌고 단지 0.06 바아에 상당한다. 이는, 시작 압력에 대한 0.01%/h의 평균(mean) 압력 강하에 상응한다. 다시, 압력 게이지의 정확도 내에서 압력이 일정하게 유지되는 14 시간(103h13---117h19)의 시간 범위가 존재하고, 이는 시스템의 밀폐성에 대한 증거를 제공한다. 실리콘 라이너를 가지는 전형적인 이음 가공에 대비하여, 이음 가공 부착부의 2 ℃에서의 품질을 추가적으로 평가하기 위해서, 이전의 테스트와 유사하나, 표준 음료 캔에서와 같이(즉, 중간 요소 없이) 실리콘 라이너를 가지는 전형적인 이음 가공을 이용하는 테스트를 설정하였다. 도 23에서 볼 수 있는 바와 같이, 다시 5.26 바아의 시작 압력이 이용되었고, 압력 하에서의 약 48 시간 이후에, 전형적인 이음매가 붕괴되었다. 이용된 온도 및 압력의 값이 일상적인 적용예에 대해서 다소 비현실적일 수 있으나, 그럼에도 불구하고, 이러한 실험은, 중간 요소에 대해서 적용될 때의, 이음 가공 기술의 품질을 보여준다.

차단 밸브의 밀폐성 테스팅

이러한 테스트를 위해서, 차단 밸브 및 탄력적인 탄성 요소를 포함하는 중간 요소를 가지는 캔을 이용하였다. 캡 상단을 제거하였고, 이는 차단 밸브의 밀폐성을 제어할 수 있게 한다. 도 24에서 볼 수 있는 바와 같이, 24 시간의 제1 기간 동안, 캔이 60 ℃에서 유지되었고 6.27 바아의 시작 압력이 인가되었다. 확인될 수 있는 바와 같이, 압력 거동이 유사한 상황하에서 얻어진 도 18의 압력 거동을 근접하게 따른다(지점(A, B 및 C) 참조). 도 18에서 설명된 테스트(차단 밸브가 없는 중간 요소)에서, 이음 가공 부착부의 밀폐성이 테스트되었고 신뢰가능한 것으로 증명되었다. 도 24의 테스트(차단 밸브를 가지나, 캡 상단이 제거된 중간 요소)에서, 이음 가공 부착부 및 차단 밸브 모두의 밀폐성이 테스트되었다. 도 18에 도시된, 이전의 테스트로부터, 이음 가공 부착부가 거의 누출이 없는 것으로 결론지어 졌고, 그에 따라 도 24의 테스트에서도 거의 누출이 없어야 할 것이다(압력 대 시간 거동의 유사성을 또한 참조). 그에 따라, 주어진 상황 하에서, 차단 밸브가 또한 누설 밀폐적인 것으로 결론지어야 할 것이다.

24 시간 이후에, 캔이 0.34 바아의 압력까지 감압 배출되었고, 그리고 온도가 약 2 ℃까지 감소되었다. 이러한 배출 순서 이후에, 다른 24 시간 동안 2 ℃의 온도를 유지하면서, 압력이 3.1 바아까지 증가되었다. 그러한 시간 기간 동안, 60 ℃에서 그리고 6 바아의 압력에서 이전의 24 시간 중에 발생한 비-탄성적 거동 또는 플라스틱 유동으로 인한, 폐쇄 시스템의 발생 가능한 고장을 예상할 수 있을 것이다. 도 24에서 볼 수 있는 바와 같이, 그리고 실험적 오류 내에서, 압력이 24 시간에 걸쳐서 일정하게 유지되고, 이는 차단 밸브를 가지는 중간 요소가 또한 이러한 상황하에서 누출되지 않는다는 것을 나타낸다. 그러한 시간 기간 중에, 3.1 바아의 압력이 이용되었는데, 이는 그러한 압력이 일반적인 캔 압력과 다소 일치하기 때문이다. 50 시간의 전체 경과 시간 이후에, 캔이 다시 배출되었고, 6.27 바아로 가압되었고, 그리고 60 ℃로 가열되었다. 그 이후에 측정된 압력 거동이 다시 도 18에 상응하는 테스트의 거동과 거의 일치되고, 이는 또한, 이러한 가혹한(demanding) 압력 및 온도 조건 하에서도 차단 밸브의 양호한 밀폐성을 나타낸다.

본 발명은 전술한 실시예로 제한되지 않는다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해서 규정된다.

Claims (24)

1. 금속 음료 캔, 선택적으로 탄산 음료를 위한 금속 음료 캔용 캔 단부(2)를 위한 중간 요소(80)로서, 고객에 의한 캔의 이용 전에 그리고 캔의 내용물을 음용하거나 또는 따를 때, 상기 캔의 내부로부터 외주방향으로 상기 캔 단부를 차폐하여 상기 캔의 내용물이 상기 중간 요소를 외주방향으로 통과하여 상기 캔 단부와 접촉하는 것을 방지하기 위해서, 상기 중간 요소가 상기 캔 단부에 부동적으로 부착되도록 구성되고, 상기 중간 요소가:
   - 상기 캔의 내용물을 음용 또는 따르기 위한 상기 캔의 음용 또는 따르기용 개구를 밀봉하기 위한 차단 밸브(6); 및
   - 상기 차단 밸브를 탄성적으로 동작시키기 위한 탄력적인 탄성 요소(10)를 더 포함하고;
   상기 차단 밸브(6)가, 상기 중간 요소와 접촉하는 것에 의해서 상기 음용 또는 따르기용 개구를 밀봉하도록 구성되는, 중간 요소(80).
2. 제1항에 있어서,
   중간 요소가, 고객이 캔을 사용하기 전에 캔의 내용물과 접촉되는 측부를 구비하고, 차단 밸브(6)가 중간 요소의 상기 측부와 접촉하는 것에 의해서 음용 또는 따르기용 개구를 밀봉하도록 구성되는, 중간 요소(80).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   중간 요소가 이음 가공에 의해서 캔 단부에 부동적으로 부착되도록 구성되는, 중간 요소(80).
4. 제3항에 있어서,
   중간 요소를 캔 단부에 이음 가공하기 위한 외주방향 부분(80a)을 포함하는, 중간 요소(80).
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   중간 요소가 접착제에 의해서, 또는 리벳 작업에 의해서, 또는 클램핑 작업에 의해서, 또는 스냅 작업에 의해서, 또는 클림핑 작업에 의해서, 또는 그 조합에 의해서, 캔 단부에 부동적으로 부착되도록 구성되는, 중간 요소(80).
6. 제5항에 있어서,
   캔 단부를 캔의 내부로부터 외주방향으로 차폐하기 위한 밀봉 요소(90)를 포함하고, 상기 밀봉 요소(90)가 중간 요소에 부착되는, 중간 요소(80).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   중간 요소가 사출 성형으로 제조되는, 중간 요소.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   중간 요소가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 플라스틱 재료로 제조되는, 중간 요소.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   중간 요소가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 금속으로 제조되는, 중간 요소.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    차단 밸브(6)가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 금속으로 제조되는, 중간 요소.
11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    차단 밸브(6)가 적어도 실질적으로 적어도 하나의 플라스틱 재료로 제조되는, 중간 요소.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄력적인 탄성 요소(10)가, 상기 음용 또는 따르기용 개구가 개방될 때, 차단 밸브(6)를 개방 위치에서 유지하기 위한 유지 수단(32)을 구비하는, 중간 요소.
13. 제12항에 있어서,
    유지 수단(32)과 결합하기 위한 다른 결합 수단(88)을 더 포함하는, 중간 요소.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    차단 밸브(6)가 비대칭적인, 중간 요소.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄력적인 탄성 요소(10)가 비대칭적인, 중간 요소.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    캔 단부의 세트를 적층하기 위한 복수의 돌출부(82, 82a, 82b)를 더 포함하는, 중간 요소.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 중간 요소를 포함하는 캔 단부(2).
18. 제17항에 있어서,
    미리-형성된 홈을 따라서 캡 상단을 캔 단부로부터 제거하도록, 그에 의해서 음용 또는 따르기용 개구를 생성하도록 구성되는 당김 탭(4)과 관련하여 배열된 캡 상단(3)을 더 포함하고, 캡 상단(3)이, 상기 제거 후에, 차단 밸브(6)의 상단에 위치되어 유지되도록 구성되는, 캔 단부(2).
19. 금속 음료 캔, 선택적으로 탄산 음료를 위한 금속 음료 캔이며,
    상기 캔 본체(1) 및 제17항 또는 제18항에 따른 캔 단부(2)를 포함하는, 금속 음료 캔.
20. 제19항에 따른 캔을 생산하기 위한 방법이며:
    - 제17항 또는 제18항에 따른 캔 단부(2)를 생산하는 단계;
    - 캔 본체(1)를 생산하는 단계;
    - 캔 단부를 캔 본체에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
21. 제20항에 있어서,
    사출 성형에 의해서 중간 요소(80)를 생산하는 단계를 더 포함하는, 방법.
22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    중간 요소(80)를 캔 단부(2) 및 캔 본체(1)로 이음 가공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
23. 재폐쇄 금속 음료 캔, 선택적으로 탄산 음료를 위한 재폐쇄 금속 음료 캔을 이용하는 방법이며, 캔이 캔 본체(1) 및 제18항에 따른 캔 단부(2)를 포함하는, 방법.
24. 제23항에 있어서,
    - 당김 탭(4)을 작동시키고, 그에 따라 미리 결정된 홈을 따라서 캔 단부(2)의 캡 상단(3)을 제거하여, 음용 또는 따르기용 개구를 생성하는 단계;
    - 당김 탭(4)을 작동시키는 것에 의해서, 차단 밸브(6)를 탄성적으로 개방하는 단계로서, 상기 제거된 캡 상단(3)이 차단 밸브(6)의 상단에 배치되어 유지되는, 개방 단계를 포함하는, 방법.
    

Images