KR20180094010A - 금속 음료 용기에 대한 반전된 컬링 방법 및 반전된 컬을 갖는 음료 용기 - Google Patents

금속 음료 용기에 대한 반전된 컬링 방법 및 반전된 컬을 갖는 음료 용기 Download PDF

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Abstract

병 입구에 안쪽으로 컬링된 상측 부분들을 갖는 병들(100) 및 그러한 병들을 생산하기 위한 방법들 및 도구. 안쪽으로 컬링된 상측 부분들은 병 재료에 압축 응력을 주고 상측 부분이 바깥쪽으로 컬링된 상측 부분들과 같이 보다 큰 외경으로 신장될 수 없기 때문에 재료 쪼개짐의 가능성을 감소시킬 수 있다. 안쪽으로 컬링된 상측 부분들은 병 입구의 외경 부근에 위치되는 입구 반경(504)을 갖는 롤러들(500)을 사용하여 형성될 수 있다. 안쪽 방향 컬은 병 재료가 롤러들의 입구면(502) 부근 롤러들에 진입하고, 롤러들의 작업면(506)을 통해 이행하며, 롤러들의 출구면(510)으로 롤러를 빠져 나감에 따라 형성된다. 그 결과로 초래된 안쪽 방향 컬은 병의 내면 부근에서 병 재료의 에지와 만난다.

Description

금속 음료 용기에 대한 반전된 컬링 방법 및 반전된 컬을 갖는 음료 용기
본 출원은 2015년 12월 10일에 출원된 미국 가 출원 62/265,617의 혜택을 주장하며, 이는 그 전체가 참조용으로 본 출원에 통합된다.
본 개시 내용은 일반적으로 음료 용기들 및 음료 용기들을 생산하기 위한 방법들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시 내용은 반전된 컬들을 갖는 음료 용기들 및 반전된 컬들을 갖는 금속 음료 병들 및 금속 음료 용기들을 생산하기 위한 반전된 컬링 방법에 관한 것이다.
음료 용기들 이를테면, 예를 들어, 금속들(예를 들어, 스틸 또는 알루미늄)로 만들어진 음료 병들은 병의 입구에 컬을 포함할 수 있다. 컬은 병 뚜껑에 대한 부착점으로서, 또는 병의 사용자를 베거나 다치게 할 수 있는 임의의 날카로운 에지들을 제거하기 위한 마감 디테일로서 사용될 수 있다. 컬을 구성하기 위해, 병 통은 일반적으로 연마된 내경 및 병 입구 둘레에 남아 있는 재료의 상측 부분으로 형성된다. 그 다음 남아 있는 재료의 상측 부분은 병 입구 둘레에 컬을 만들기 위해 바깥쪽으로 말리며, 이는 또한 병 입구의 연마된 최종 외경을 획정한다.
그러나, 위에서 설명된 바와 같이 컬을 만들기 위해 상측 부분을 바깥쪽으로 마는 것은 음료 병의 대량 생산 시 수 많은 과제를 지울 수 있다. 예를 들어, 남아 있는 재료의 상측 부분을 병 입구 둘레에서 바깥쪽으로 마는 것은 병 재료에 추가 인장 응력을 줄 수 있으며, 이는 병에 해를 가할 수 있다. 예로서, 병 입구의 상측 부분이 병 입구 주위에 컬을 만들기 위해 바깥쪽으로 말릴 때 병 생산 공정에서의 어느 시점에, 병 재료는 이미 많은 성형 작업을 거쳤을 수 있고 재료는 인장 시 성형 한계점(예를 들어, 쪼개지거나, 갈라지거나, 또는 재료의 다른 감퇴로 인해 병이 바람직하지 않게 변형될 수 있는 인장의 임계치)에, 또는 그 부근에 도달할 수 있다. 그 결과, 병 입구의 바깥쪽으로의 컬들은 병에 추가 인장 응력을 지울 수 있으며, 이는 병에 예를 들어, 컬에서 또는 컬 부근에서 병 재료의 쪼개짐 등의 해를 가할 수 있다. 컬 쪼개짐은 병 생산 시 공통적인 결점들일 수 있고 높은 손상률을 야기할 수 있으며, 이는 생산 비용을 증가시키고 효율을 감소시킬 수 있다. 바깥쪽으로의 컬들은 또한 병 재료의 에지 및 병의 외면 사이에 접합점을 남길 수 있다. 크라운 뚜껑 마개 병들에 대해, 특히 크라운 뚜껑 마개 음료 병에 대해, 뚜껑을 지레 도구로 제거하는 것은 바깥쪽 컬을 못쓰게 만들고/거나 펼쳐, 사용자를 잠재적으로 해칠 수 있는 날카로운 에지를 노출시킬 수 있다. 컬의 접합점의 임의의 훼손 또는 불균일 형태는 또한 병 뚜껑의 적절한 밀봉에 문제들을 야기할 수 있거나, 또는 먼지, 잔해, 또는 박테리아 수집 공간을 제공할 수 있다. 결과적으로, 컬을 생산하기 위한 음료 병의 상측 부분을 바깥쪽으로 마는 것의 결과로서 생산 손실 또는 오염률이 보다 높은 비율로 발생할 수 있다.
용어 실시예 및 유사한 용어들은 본 개시 내용 및 아래 청구항들의 대상의 전부를 광범위하게 지칭하도록 의도된다. 이러한 용어들을 포함하는 표현들은 본 출원에 설명된 대상을 제한하거나 아래 청구항들의 의미 또는 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 다뤄지는 본 개시 내용의 실시예들은 본 발명의 내용이 아니라, 아래 청구범위에 의해 정의된다. 이러한 요약은 본 개시 내용의 다양한 양태의 전체적인 개요이고 아래 구체적인 내용 섹션에서 더 설명되는 개념들 중 일부를 소개한다. 본 발명의 내용은 청구된 대상의 주요한 또는 본질적인 특징들을 식별하도록 의도되지도, 청구된 대상의 범위를 결정하기 위해 별도로 사용되도록 의도되지도 않는다. 청구 대상은 본 개시 내용의 전체 명세서, 임의의 또는 모든 도면, 및 각 청구항의 적절한 부분들을 참조하여 이해되어야 한다.
본 개시 내용의 특정 측면들은 병의 입구에 안쪽 방향 또는 반전된 컬을 갖는 병 및 그 병을 생산하기 위한 방법들 및 수단에 관한 것이다. 몇몇 예에서, 병 입구의 안쪽 방향 컬링은 제조 동안 병의 상측 부분에 압축 응력 상태를 줄 수 있으며, 이는 병 입구의 바깥쪽 방향 컬링에 비해 병의 상측 부분이 바람직하지 않은 방식으로(예를 들어, 쪼개지거나, 갈라지거나, 또는 재료의 다른 감퇴로 인해) 변형하기 시작하기 전 병이 견딜 수 있는 압력, 힘, 또는 응력의 임계량을 증가시킬 수 있다. 상측 부분에 부여된 압축 응력 상태는 컬 쪼개짐의 발생 정도를 낮추거나 제거할 수 있으며, 이는 공정 효율을 개선시키고 손상률을 감소시킬 수 있다.
몇몇 예에서, 예를 들어, 통, 목, 또는 임의의 다른 피처들, 이를테면 나사산들 또는 다른 뚜껑 또는 밀봉 구조들을 포함하는 병의 컬링되지 않은 부분은 전통적인 생산 방법들을 사용하여 형성될 수 있다. 병의 컬링되지 않은 부분이 형성되면, 병 입구의 외경은 완성된 병의 상측이 될 부분을 너머 연장되어 남아 있는 재료의 상측 부분으로 마무리될 수 있다. 남아 있는 재료의 상측 부분은 그 다음 안쪽으로 컬링될 수 있어, 상측 부분 재료 및 안쪽 방향 컬로 압축 응력을 준다. 안쪽 방향 컬은 병 입구의 내경을 획정할 수 있고 병 입구에 다른 디바이스들 또는 구조들(예를 들어, 병 뚜껑)을 홀딩하기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 예에서, 하나 이상의 롤러가 롤러들이 남아 있는 재료의 상측 부분을 점증적으로 컬링하고 병 목의 내면 상에 상측 부분의 에지를 놓는데 사용될 수 있도록 설계될 수 있다. 하나 이상의 롤러의 형상, 크기, 또는 구성은 입구 반경, 직선 지지 영역, 작업 반경, 및 출구 반경을 포함 또는 그것들에 의해 획정될 수 있다. 몇몇 예에서, 롤러의 입구 반경 및/또는 지지 영역은 병의 외경과 정렬하도록 구성될 수 있다.
본 개시 내용의 예시적인 예들이 다음 도면들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다:
도 1은 본 개시 내용의 일례에 따른, 안쪽 방향 컬을 갖는 병의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 개시 내용의 일례에 따른, 안쪽 방향 컬 및 인서트를 갖는 병의 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 도 3g는 본 개시 내용의 일례에 따른, 다양한 제조 스테이지에서의 안쪽 방향 컬을 갖는 병의 개략적인 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 개시 내용의 다른 예에 따른, 다양한 제조 스테이지에서의 안쪽 방향 컬을 갖는 병의 개략적인 단면도들이다.
도 5a는 본 개시 내용의 일례에 따른, 병 목의 안쪽 방향 컬에 대한 대표적인 롤러의 개략적인 단면도이다.
도 5b는 본 개시 내용의 일례에 따른, 도 5a의 롤러의 상세 도면이다.
본 발명의 실시예들의 대상은 법에 명시된 요건을 충족하기 위해 여기서 구체적으로 설명되지만, 본 설명은 반드시 본 청구범위의 범위를 제한하도록 의도되지는 않는다. 청구된 대상은 다른 방법들로 구체화될 수 있고, 상이한 요소들 또는 단계들을 포함할 수 있으며, 다른 기존의 또는 장차 기술들과 함께 사용될 수 있다. 본 설명은 개별적인 단계들의 순서 또는 요소들의 배열이 명백하게 설명될 때를 제외하고는 다양한 단계 또는 요소 사이 임의의 특정한 순서 또는 배열을 암시하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
도 1은 반전된 또는 안쪽 방향 컬(110)을 갖는 대표적인 병(100)의 개략적인 단면도이다. 병(100)은 임의의 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 안쪽 방향 컬(110)은 알루미늄, 스틸, 임의의 다른 금속 또는 금속 합금, 또는 특정 적용에의 적합성에 기초하여 선택될 수 있는 임의의 다른 재료로 만들어진 병들 상에 사용될 수 있다. 예로서, 안쪽 방향 컬(110)을 갖는 병(100)은 알루미늄 합금 3104 또는 임의의 관련 또는 유사한 알루미늄 합금들로 형성될 수 있다. 병(100)은 또한 병(100)의 제1 종단(예를 들어, 상단)의 입구(118)를 포함하는 목(102), 외면(104), 및 내면(106)을 포함한다. 병 입구(118)는 외경(114) 및 내경(116)을 가질 수 있다. 외경(114) 또는 내경(116)은 임의의 길이 또는 크기를 가질 수 있다. 몇몇 예에서, 병(100)은 또한 병의 제1 종단 아래에(예를 들어, 병 입구(118) 아래에) 립(108)을 포함할 수 있다.
안쪽 방향 컬(110)은 임의의 적합한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 안쪽 방향 컬(110)은 컬에 거쳐 일정한 반경을 가질 수 있다. 다른 예로서, 안쪽 방향 컬(110)은 가변 반경을 가질 수 있다(예를 들어, 컬의 반경이 안쪽 방향 컬(110)을 따라 달라질 수 있다). 몇몇 예에서, 안쪽 방향 컬(110)은 360도 안쪽 방향 컬을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 안쪽 방향 컬은 임의의 각도(예를 들어, 180도 또는 임의의 다른 적합한 각도)의 컬일 수 있다. 몇몇 예에서, 병(100)의 재료의 일부는 안쪽 방향 컬(110)을 형성하기 위해 변형, 만곡, 또는 그 외 다르게 컬링될 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 병(100)의 재료(예를 들어, 병의 상단의 재료)는 안쪽 방향 컬(110)을 안쪽 방향 컬(110)의 에지(122)가 병(100)의 내면(106)을 향해 변위되도록 형성하기 위해 병 입구(118)의 외경(114)으로부터 변형, 만곡, 또는 그 외 다르게 컬링된다. 이러한 예에서, 안쪽 방향 컬(110)의 에지(122)는 점 또는 접합점(112)에서 병(100)의 내면(106)에 접근하거나 그것을 만날 수 있다. 접합점(112)은 병(100)의 내면(106) 및 에지(122) 사이 접촉점일 수 있다. 다른 예에서, 접합점(112)은 안쪽 방향 컬(110)의 에지(122)가 병(100)의 내면(106)에 근접하는 지역 또는 영역일 수 있다. 몇몇 예에서, 안쪽 방향 컬(110)은 병의 외면(104)으로부터 내면(106)으로 그리고 입구(118)로 그리고 접합점(112)으로 연장될 수 있다. 몇몇 상기한 예에서, 안쪽 방향 컬은 에지(122)가 내면(106)에 인접 또는 가까울 수 있도록 내면(106)으로 연장될 수 있다. 몇몇 예에서, 에지(122)는 반드시는 아니지만, 접합점(112)에서 병(100)의 내면(106)에 접합, 용접, 또는 그 외 다르게 부착될 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 병 입구(118)의 내경(116)은 안쪽 방향 컬(110)의 가장 안쪽 지점(예를 들어, 안쪽 방향 컬(110)의 내면(106)에 관한 가장 안쪽 지점)에 의해 획정될 수 있거나 그 외 다르게 안쪽 방향 컬(110)의 가장 안쪽 지점에 상응할 수 있다.
몇몇 예에서, 임의의 유형의 병(100)은 안쪽 방향 컬(110)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안쪽 방향 컬(110)은 크라운형 마개(예를 들어, 병이 크라운 뚜껑으로 밀봉될 수 있도록 크라운형 마개에 상응하는 피처들을 포함하는 병)를 갖는 병들, 나사형 마개(예를 들어, 나사산이 있는 나사 뚜껑으로 밀봉될 수 있는 병)를 갖는 병들, 또는 임의의 다른 유형의 마개, 뚜껑, 또는 밀봉 메커니즘을 포함할 수 있는 임의의 병 상에 사용될 수 있다. 예로서, 나사형 마개에 대해, 병 목(102)은 스크류-온 또는 롤-온 절취 방지형 뚜껑을 수용하도록 구성된 하나 이상의 나사산(예를 들어, 병(100)의 상단 아래에 또는 입구(118) 아래에) 또는 메워 넣어 성형된 함입부들(미도시) 포함할 수 있다. 다른 예로서, 크라운형 마개에 대해, 병 목(102)은 병(100)을 크라운형 마개에 결합하기 위해 크라운형 마개를 수용하도록 구성된 하나 이상의 함입부, 돌출부, 또는 다른 피처(예를 들어, 병(100)의 상단 아래에 또는 입구(118) 아래에)를 포함할 수 있다. 몇몇 예에서, 나사형 마개 또는 크라운형 마개는 병(100)을 밀봉하기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 예에서, 입구(118)에 안쪽 방향 컬(110)을 갖는 병(100)은 바깥쪽 방향 컬을 갖는 병 구성들에 비해 많은 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 병을 제조하는 공정은 취입 성형(blow molding), 딥 드로잉(deep drawing), 아이어닝(ironing), 다이 넥킹(die necking), 점진적 성형(incremental forming), 또는 임의의 다른 재료 성형 공정을 포함할 수 있다. 제조 공정 동안, 병의 재료는 큰 변형(예를 들어, 병의 형상, 크기, 또는 볼륨의 변경)을 받을 수 있으며, 이는 병 전체에 걸쳐 응력 및 변형율의 증강을 야기할 수 있다. 몇몇 예에서, 병을 제조하는 몇몇 종래 방법 동안, 병의 입구 둘레 상측 부분은 바깥 방향으로 컬링되며, 이는 병의 재료를 원주 방향으로 연장 및 신장시킬 수 있고 병에 추가 인장 응력 및 변형을 줄 수 있다. 추가 인장 응력 및 변형은 바깥 방향 컬 내 그리고 둘레 병의 재료의 갈라짐 또는 쪼개짐을 야기할 수 있다.
그에 반해, 병(100)의 안쪽 방향 컬(110)은 병(100)의 입구(118) 둘레 재료를 압축할 수 있다. 몇몇 예에서, 안쪽 방향 컬(110)에 의해 부여되는 압축 응력은 그것이 병(100)에 어떠한 추가 인장 응력 및 변형도 부가하기 않기 때문에 병(100)의 재료의 갈라짐 또는 쪼깨짐의 가능성을 감소시킬 수 있다. 몇몇 예에서, 이를테면, 예를 들어, 취입 성형된 병들을 가질 때, 안쪽 방향 컬(110)에 의해 부여되는 압축 응력은 병(100)의 입구(118)에, 또는 그 둘레의 재료에 존재할 수 있는 인장 응력을 완화시킬 수 있으며, 이는 안쪽 방향 컬(110)에 그리고 그 둘레에 갈라짐 또는 쪼깨짐의 가능성을 감소시킬 수 있다. 몇몇 예에서, 갈라짐 또는 쪼깨짐의 가능성을 감소시키는 것은 생산 동안 병들(100)의 손상량을 감소시킴으로써 생산 효율을 증가시킬 수 있다.
몇몇 예에서, 병(100)의 입구(118)의 안쪽 방향 컬(110)은 추가 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 안쪽 방향 컬(110)은 청결, 개선된 밀봉, 및 사용자 안전 면에서 이점들을 제공할 수 있다. 예로서, 안쪽 방향 컬(110)의 에지(122) 및 접합점(112)은 병(100)의 내면(106) 상에 또는 그 부근에 위치될 수 있으며, 이는 안쪽 방향 컬(110)의 에지를 손상으로부터 보호할 수 있다. 병이 제조, 보관, 주입, 캡핑, 운송 동안 받히거나 그 외 혹사 당하는 경우, 또는 진열 상의 또는 사용 동안의 소비자 제품들의 경우, 가장 약하고 가장 손상될 가능성이 큰 영역은 컬의 자유 단부이다. 몇몇 예에서, 내면(106) 부근에 안쪽 방향 컬(110)의 접합점(112) 및 에지(122)를 갖는 것은 병(100)의 자유 단부가 받히거나 그 외 손상에 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 이는 제조, 보관, 주입, 캡핑, 운송 동안 또는 진열되거나 사용하고 있는 동안 안쪽 방향 컬(110)에 손상을 방지할 수 있다. 다른 예에서, 이를테면 크라운형 마개를 갖는 병을 가질 때, 지레 도구를 갖고 병을 여는 것은 바깥 방향 컬에 손상을 주고/거나 펼치고, 바깥 방향 컬의 자유 단부가 지지되지 않으므로 사용자를 위험한 날카로운 에지에 잠재적으로 노출시키며, 그에 따라 굽히거나 그 외 다르게 변형시키는 데 최소의 힘을 필요로 한다. 그에 반해, 안쪽 방향 컬(110)을 갖는 병(100)의 경우에는, 안쪽 방향 컬(110)의 에지(122)가 병(100)의 입구(118) 내부에 위치되어 병을 여는 동안 직접 타격에 직면하고/거나 손상될 가능성이 적을 수 있다. 몇몇 예에서, 입구(118)의 안쪽 방향 컬(110)은 추가 이점들을 더 제공할 수 있거나 병(100) 상에 추가 피처들의 통합을 가능하게 할 수 있다. 몇몇 예에서, 안쪽 방향 컬(110)은 최종 안쪽 방향 컬(110)이 병(100)의 재료의 기하학적 구조 및/또는 변형 경화를 통해 병(100)에 적절한 축 지지를 제공하는 한, 위에서 설명된 바와 같이 보다 크거나 보다 적은 정도로 형성될 수 있다.
도 2는 본 개시 내용의 일례에 따른, 안쪽 방향 컬(210) 및 인서트(230)를 갖는 병(200)의 개략적인 단면도이다. 도 2에 도시된 예에서, 병(200)은 입구(218)를 포함하는 목(202), 외면(204), 내면(206), 입구(218) 아래의 립(208), 외경(214), 및 내경(216)을 포함할 수 있다. 목(202), 입구(218), 외면(204), 내면(206), 립(208), 외경(214), 및 내경(216)은 각각 반드시는 아니지만, 도 1의 병(100)의 각각의 목(102), 입구(118), 외면(104), 내면(106), 립(108), 외경(114), 및 내경(116)과 실질적으로 동일한 방식으로 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 병(200)의 재료는 안쪽 방향 컬(210)의 에지(222)가 내면(206)을 향해 변위되도록 입구(218)의 외경(114)으로부터 변형, 만곡, 또는 그 외 다르게 컬링된다. 이러한 예에서는, 인서트(230)가 입구(218)에 또는 그 부근에 위치될 수 있고 안쪽 방향 컬(210)의 에지(222)가 지점 또는 접합점(212)에서 인서트(230)에 접근하거나 그것을 만날 수 있다. 접합점(212)은 에지(222) 및 인서트(230) 사이 접촉점일 수 있다. 다른 예에서, 접합점(212)은 안쪽 방향 컬(210)의 에지(222)가 병(200)의 인서트(230)에 근접하는 지역일 수 있다. 몇몇 예에서, 에지(222)는 반드시는 아니지만, 접합점(212)에서 인서트(230)에 접합, 용접, 또는 그 외 다르게 부착될 수 있다.
몇몇 예에서, 인서트(230)는 액체 흐름 변경자(예를 들어, 병(200)에서 유체 흐름을 변경하기 위한 디바이스)일 수 있다. 다른 예에서, 인서트(230)는 마개 메커니즘 또는 디바이스의 부분(예를 들어, 병(200)의 내용물을 밀봉하기 위한 디바이스의 부분)일 수 있다. 몇몇 예에서, 인서트(230)는 안쪽 방향 컬(210) 및 립(208)의 이점을 취함으로써 병(200)의 입구(218)에 또는 그 부근에 보다 견고하게 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 예에서, 인서트(230)는 립(208) 상에 놓이고 접합점(212)에서 안쪽 방향 컬(210)의 에지(222)에 의해 위쪽에 넣어진다. 이러한 위치에서, 인서트(230)는 병 입구(218) 및/또는 병 목(202)에 지지를 제공할 수 있다. 몇몇 예에서, 인서트(230) 또는 인서트(230)의 일부는 안쪽 방향 컬(210) 및 병(200)의 내면(206) 사이에 넣어지거나, 틀이 잡히거나, 또는 끼일 수 있다. 예로서, 인서트(230)는 병(200)의 안쪽 방향 컬(210) 및 내면(206) 사이 장소로 스냅핑될 수 있다. 다른 예에서, 인서트(230) 또는 인서트(230)의 일부는 안쪽 방향 컬(210) 및 병(200)의 협착부(예를 들어, 병(200)의 좁은 내측 부분) 사이에 넣어지거나, 틀이 잡히거나, 또는 끼일 수 있다. 예를 들어, 그리고 도 1을 참조하면, 몇몇 예에서, 인서트(예를 들어, 인서트(230))는 또한 접합점(112)에 스냅핑될 수 있다. 다른 예에서, 병(100)은 립(108)을 포함하고 인서트는 립(108) 및 접합점(112) 아래 안쪽 방향 컬(110)의 하한 사이 공간(126)에 스냅핑되거나 넣어질 수 있다. 위에서 언급된 예들 중 임의의 예에서, 인서트는 안쪽 방향 컬(110, 210), 립(108, 208), 및/또는 병(100, 200)의 임의의 다른 피처들의 성형 이전 또는 이후 삽입될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 안쪽 방향 컬(110, 210)에 손상의 경우, 또는 제조 공정이 내면(106) 및/또는 인서트(230) 상에 또는 그 주위에 에지(122, 222)를 적절하게 위치시키거나 안착시키지 못하는 경우, 손상 또는 피해 가능성, 먼지 수집, 박테리아 성장, 및/또는 밀봉 성능의 손실 가능성이 감소될 수 있다. 예를 들어, 제조 공정으로 인해 또는 병 재료의 얇은 게이지(예를 들어, 두께)로 인해 매우 날카로울 수 있는 안쪽 방향 컬(110, 210)의 에지(122, 222)는 안쪽 방향 컬(110, 210)의 결과로서 사용자와 접촉하게 할 가능성이 적어질 수 있으며, 이는 날카로운 에지(122, 222)가 사용자를 베게 하거나 그 외 다르게 상처 입힐 수 있는 것을 방지할 수 있다. 다른 예로서, 안쪽 방향 컬(110, 210) 내 공간은 병(100, 200)의 밀봉된 부분 내에 있을 수 있으며, 이는 바깥 방향 컬에 비해, 공간이 먼지가 쌓이거나 박테리아 성장 영역을 제공할 가능성을 적게 할 수 있다. 또 다른 예로서, 이를테면, 예를 들어, 외경(114, 214), 내경(116, 216), 립(108, 208), 또는 병(100, 200)의 입구(118, 218)의 또는 그 주위의 임의의 다른 지점의 병 밀봉 지점들은 안쪽 방향 컬(110, 210)의 에지(122, 222)에서 훨씬 더 떨어져 있을 수 있고 안쪽 방향 컬(110, 210)의 에지(122, 222)에 임의의 손상 또는 일그러짐에 의해 영향을 받을 가능성이 적을 수 있다.
도 3a 내지 도 3g는 본 개시 내용의 일례에 따른, 다양한 제조 스테이지에서의 안쪽 방향 컬(310)을 갖는 대표적인 크라운 마개 병(300)의 개략적인 단면도들이다. 도 3a 내지 도 3g는 컬링되지 않은 병(300)(예를 들어, 도 3a에서)으로부터 완성된 병(300)(예를 들어, 도 3g에서)까지 다양한 제조 스테이지의 예를 도시한다. 도 3a 내지 도 3g에 도시된 예에서, 단면도들은 병(300)의 오른쪽 부분이 수직축(324)에 대하여 절개되도록 도시된다. 이러한 예에서, 병(300)은 목(302), 외면(304), 및 내면(306)을 포함한다. 목(302)은 병(300) 위에 입구(318)를 포함한다.
이러한 예에서, 병(300)은 입구(318) 아래에 병 통(미도시)과 목(302)의 피처들 및 기하학적 구조를 만들기 위해 이미 몰딩되거나 그 외 다르게 성형된, 컬링되지 않은 병(300)(예를 들어, 도 3a에서)으로서 안쪽 방향 컬(310)을 부여하는 공정을 시작할 수 있다. 컬링되지 않은 병(300)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 입구(318) 및 에지(322)에 또는 그 부근에 상측 부분(320)을 포함할 수 있다. 상측 부분(320)은 완성된 병(300)(예를 들어, 도 3g에서)에서 안쪽 방향 컬(310)로 형성될 수 있고, 몇몇 예에서, 상측 부분(320)은 안쪽 방향 컬(310)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 모든 또는 실질적으로 모든 병(300)의 재료를 포함한다. 몇몇 예에서, 상측 부분(320)의 재료는 예를 들어, 컬링되지 않은 병(300)의 다른 부분들보다 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 상측 부분(320)의 재료는 컬링되지 않은 병(300)의 다른 부분들보다 높은 게이지 또는 두께를 갖는 재료일 수 있다. 다른 예로서, 컬링되지 않은 병(300)의 생산은 상측 부분(320)이 컬링되지 않은 병(300)의 다른 부분보다 두꺼운 나머지 재료 게이지 또는 두께를 갖도록 조정될 수 있다. 몇몇 예에서, 보다 두꺼운 상측 부분(320)은 좌굴, 바람직하지 않은 변형(예를 들어, 쪼개지거나, 갈라지거나, 또는 재료의 다른 감퇴로 인한) 또는 다른 바람직하지 않은 영향 없이 안쪽 방향 컬(310)을 형성하기 위해 사용되는 압축 응력의 양을 용인하거나 견딜 수 있다.
몇몇 예에서, 도 3a에 도시된 컬링되지 않은 병(300)은 하나 이상의 공정(예를 들어, 병(300) 또는 안쪽 방향 컬(310)을 형성하기 위한 제조 공정들)을 거칠 수 있다. 예를 들어, 도 3a의 컬링되지 않은 병(300)은 도 3b에 도시된 바와 같이, 립(308)을 형성하기 위한 공정을 거칠 수 있다. 립(308)은 상측 부분(320)이 병 제조 공정의 후속 스테이지에서 안쪽 방향 컬(310)로 형성되기에 충분한 재료를 유지할 수 있도록 충분히 낮은 목(302) 상의 위치에 형성될 수 있다. 몇몇 예에서, 립(308)은 입구(318) 아래에 있는 목(302) 상의 임의의 위치에 형성될 수 있다. 몇몇 예에서, 립(308)을 형성할 때, 입구(318)의 외경(314)은 에지(322)를 병(300)의 최상측 끝으로서 유지하면서 하나 이상의 컬링 작업을 수행하기 이전에 설정될 수 있다. 몇몇 예에서, 인서트(예를 들어, 도 2의 인서트(230))가 병(300)으로 삽입되고 병(300)의 내면(306) 상에, 립(308)에, 또는 위에서 설명된 바와 같이 임의의 다른 내부 피처에 놓이도록 위치될 수 있다. 인서트는 병(300)의 재료가 인서트를 병(300)에 위치 및/또는 고정시키기 위해 그리고/또는 립(308), 안쪽 방향 컬(310), 또는 병(300)의 임의의 다른 피처의 원하는 기하학적 구조를 형성하는 것을 돕기 위해 인서트 둘레에서 굽어질 수 있도록 하는 내부 형태 또는 구조로서 사용될 수 있다.
이러한 예에서, 립(308)이 형성된 후, 상측 부분(320)은 안쪽 방향 컬(310)을 형성하기 위해 만곡, 변형, 또는 그 외 다르게 컬링될 수 있다. 예를 들어, 도 3c 내지 도 3f에 도시된 바와 같이, 안쪽 방향 컬(310)은 롤러들(500)을 사용하여 형성될 수 있다. 각 롤러(500)는 병(300)의 재료를 롤링하기에 적합한 임의의 재료로 만들어지는 임의의 형상 또는 크기의 롤일 수 있다. 예를 들어, 각 롤러(500)는 스틸 롤러, 또는 임의의 다른 적합한 재료의 롤러일 수 있다. 각 롤러(500)는 입구 반경(504) 상의 입구면(502), 작업 반경(508) 상의 작업면(506), 입구면(502) 및 작업면(506) 사이 지지 영역(505), 및 출구 반경(512) 상의 출구면(510)을 포함할 수 있다. 도 3c 내지 도 3f에 도시된 예에서, 작업면(506)은 입구면(502) 및 출구면(510) 사이에 위치되는 롤러(500)의 일부를 포함한다. 입구면(502), 작업면(506), 및/또는 출구면(510)은 각각 롤러(500)의 볼록한 및/또는 오목한 부분일 수 있다. 예를 들어, 입구면(502)은 롤러들(500)의 볼록한 부분일 수 있고, 작업면(506)은 롤러들(500)의 오목한 부분일 수 있으며, 출구면(510)은 롤러들(500)의 다른 볼록한 부분일 수 있다. 롤러들(500)은 롤러 축(501)에 대해 회전하면서 안쪽 방향 컬(310)을 형성할 수 있다.
몇몇 예에서, 롤러들(500)은 처음에 병(300)을 향해 하강될 수 있거나, 또는 병(300)이 롤러들(500)을 향해, 안쪽 방향 컬(310)을 형성하는 공정을 시작하기 위한 제1 위치로 상승될 수 있다. 도 3c에 도시된 예에서, 병(300)의 상측 부분(320)과 롤러들(500)의 초기 체결 동안, 병(300) 및/또는 롤러들(500)은 수직축(324)에 대해 서로에 관해 회전할 수 있으며, 이는 롤러들(500)의 상측 부분(320)과의 보다 부드러운 체결을 가능하게 하고 상측 부분(320)의 좌굴 가능성을 감소시킬 수 있다. 이러한 예에서, 롤러들(500)이 상측 부분(320)에 축 방향으로 체결하고 병(300) 및/또는 롤러들(500)이 수직축(324)에 대해 서로에 관해 회전할 때, 도 3d 및 도 3e에 도시된 바와 같이, 에지(322)는 입구면(502)에 접촉하고 입구면(502)의 곡률을 따라 지지 영역(505) 및 작업면(506)으로 공급될 수 있다. 몇몇 예에서, 병(300)의 상측 부분(320) 및 에지(322)는 그 다음 그것들이 지지 영역(505) 및/또는 작업면(506)의 윤곽들을 따라가고 롤러들(500)의 출구면(510)을 향해 나아감에 따라 컬링되거나 그 외 다르게 변형될 수 있다. 몇몇 예에서, 출구면(510)은 그 다음 부분적으로 형성된 안쪽 방향 컬(310)의 에지(322)를 병(300)의 내면(306)을 향해 가이딩하거나 안내할 수 있다. 이러한 방식으로, 입구면(502)은 처음에 상측 부분(320) 및/또는 에지(322)에 접촉하여 병(300)의 외경(314)을 획정 또는 설정하고 상측 부분(320) 및/또는 에지(322)를 작업면(506)을 향해 또는 그곳으로 가이딩할 수 있다. 그 후 출구면(510)은 도 3f 및 도 3g에 도시된 바와 같이, 작업면(506)으로부터 상측 부분(320) 및/또는 에지(322)를 수용할 수 있고 출구면(510)은 상측 부분(320) 및/또는 에지(322)를 방출하고 병(300)의 내경(316)을 획정할 수 있다.
롤러들(500)은 계속해서 완전히 체결된 위치에 도달할 때까지, 이를테면, 예를 들어, 도 3f 및 도 3g에 도시된 바와 같이, 병의 상측 부분(320)과 체결할 수 있다. 도 3f에 도시된 예에서, 롤러 축(501)은 병(300)에 관해 최저점에 있다. 롤러들(500)이 계속해서 상측 부분(320)에 체결하고 수직축(324)에 대해 입구(318)에 관해 회전함에 따라, 롤러들(500)은 상측 부분(320)을 점진적으로 컬링하거나 변형시켜 병(300)의 접합점(312)에 에지(322)를 따라 완성된 안쪽 방향 컬(310)을 형성할 수 있다. 몇몇 예에서, 안쪽 방향 컬(310)이 완전히 형성되면, 안쪽 방향 컬(310)은 병(300) 및/또는 병 입구(318)의 내경(316)을 획정할 수 있다. 몇몇 예에서, 롤러들(500)은 접합점(312)에 균일한 에지(322)를 제공하기 위해 상측 부분(320) 및/또는 에지(322)를 트리밍하기 위해(예를 들어, 안쪽 방향 컬(310)을 형성하기 위해 상측 부분(320)을 변형하면서) 사용될 수 있는 예리하게 된 에지 또는 다른 절단면 또는 피처를 포함할 수 있다. 몇몇 예에서, 위에서 설명된 컬링 공정 동안, 롤러들(500) 및/또는 병(300)은 계속해서 수직축(324)에 대해 서로에 대해 회전할 수 있다. 롤러들 및/또는 병(300)을 수직축(324)에 대해 서로에 대해 회전시키는 것은 롤러 축(501)에 대한 롤러들(500)의 회전과 조합되어 롤러들(500)이 연속적인 공정에서 축 체결 전체에 걸쳐 안쪽 방향 컬(310)을 부드럽게 형성하게 할 수 있다.
몇몇 예에서, 도 3a 내지 도 3f에 대하여 위에서 설명된 컬링 공정에 대한 다양한 변형 또는 변경이 안쪽 방향 컬(310)의 형태 또는 윤곽을 바꾸기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 상대적인 체결량, 체결 속도, 및/또는 롤러들(500) 및 상측 부분(320) 간 상대적인 회전 속도는 특정한 병(300)의 재료, 재료의 두께, 병(300)의 제조 시 이전 성형 공정으로부터의 잔여 응력, 또는 임의의 다른 요인에 기초하여 조절될 수 있다. 상대적인 체결량, 체결 속도, 및/또는 롤러들(500) 및 상측 부분(320) 간 상대적인 회전 속도를 조절하는 것은 안쪽 방향 컬(310)의 형태 또는 윤곽을 바꿀 수 있다. 다른 예로서, 롤러 축(501)은 병(300)의 변형되지 않은 상측 부분(320) 및/또는 에지(322)에 대하여 평행하거나 비스듬하게 오프셋될 수 있으며, 이는 안쪽 방향 컬(310)의 형상 또는 윤곽을 바꿀 수 있다. 몇몇 예에서, 롤러들(500)은 병(300)의 상측 부분(320)을 도 3c 내지 도 3f에 도시된 바와 같은 축 방향 대신 방사상으로 체결하도록 적응될 수 있으며, 이는 또한 안쪽 방향 컬(310)의 형상 또는 윤곽을 바꿀 수 있다. 또 다른 예로서, 롤러들(500)의 수직축(324)에 대한 방사상 거리는 안쪽 방향 컬(310)의 형상 또는 윤곽을 바꾸기 위해 내경(316) 및 외경(314)의 상대 위치들을 조정하기 위해 입구 반경(504), 작업 반경(508), 및/또는 출구 반경(512)의 간격을 변경하거나 변경하지 않고, 바뀔 수 있다.
몇몇 예에서, 안쪽 방향 컬(310)의 형상 및/또는 크기 및 접합점(312)에서 내면(306) 및 에지(322) 간 접촉의 정도를 변경하기 위해 입구면(502), 지지 영역(505), 작업면(506), 및/또는 출구면(510)의 윤곽, 형상, 치수, 또는 구성이 조절될 수 있다. 예를 들어, 입구면(502) 및/또는 지지 영역(505)은 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같이 병(300)의 상측 부분(320)의 상이한 형상들을 제공하기 위한 윤곽을 가질 수 있다.
도 3f에 도시된 바와 같이, 입구면(502) 및 출구면(510)은 몇몇 예에서, 일반적으로 각각 병(300)의 외경(314) 및 내경(316)과 정렬할 수 있다. 몇몇 예에서, 입구면(502), 지지 영역(505), 작업면(506), 및/또는 출구면(510)의 곡률 및/또는 윤곽은 최종 외경(314) 및/또는 내경(316)에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 외경(314)의 최종 형성은 컬링 작업 동안 일어날 수 있다. 컬링 작업은 또한 병 제조 공정에서 다른 단계들과 동시에 일어날 수 있다. 예를 들어, 인서트(예를 들어, 도 2의 인서트(230))를 포함하는 병(300)의 경우, 인서트는 컬링 공정 이전 병(300)의 입구(318)에 배치될 수 있다. 그 다음 안쪽 방향 컬(310)의 형성은 접합점(312)에 인서트의 틀을 잡거나, 끼우거나, 또는 넣을 수 있다. 몇몇 경우, 인서트는 안쪽 방향 컬(310) 및 병(300)의 내면(306) 상에 위치되는 다른 피처 사이에 한정될 수 있다. 몇몇 예에서, 도 3f에 도시된 바와 같이, 인서트는 안쪽 방향 컬(310) 및 공간(326)의 립(308) 사이에 한정될 수 있다.
몇몇 예에서, 병(300)의 안쪽 방향 컬(310)의 제조 또는 형성 동안, 각각 롤러 축(501)에 대해 회전하는 하나, 둘, 또는 임의의 수의 롤러(500)가 사용될 수 있다. 각 롤러(500)는 입구 반경(504) 상의 입구면(502), 지지 영역(505), 작업 반경(508) 상의 작업면(506), 및 출구 반경(512) 상의 출구면(510)을 포함할 수 있고 롤러들(500)에 대하여 위에서 설명된 바와 같이 구성될 수 있다. 각 롤러(500)는 안쪽 방향 컬(310)을 형성하기 위해 수직축(324)에 대해 병(300)에 관해 회전하면서 병(300)의 상측 부분(320)에 축 방향으로 체결할 수 있다. 몇몇 예에서, 다수의 롤러(500)의 사용은 안쪽 방향 컬(310)의 생산 또는 형성 시 추가 제어 및/또는 조절 가능성을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 다수의 롤러(500)는 안쪽 방향 컬(310)을 성형하기 위해 상측 부분(320)을 보다 점진적으로 변형 또는 컬링하기 위해 또는 상측 부분(320)과의 많은 접촉점에 걸쳐 롤러들(500)의 축 체결로부터의 힘을 더 잘 분산시키기 위해 사용될 수 있다. 축 체결로부터의 힘의 분산은 안쪽 방향 컬(310)의 좌굴 가능성을 감소시킬 수 있거나 병(300)의 보다 빠르고, 보다 효율적인 생산을 가능하게 할 수 있다.
몇몇 예에서, 다수의 롤러(500)의 사용은 각 롤러(500)가 안쪽 방향 컬(310)의 생산 또는 형성 동안 특정 기능 또는 시퀀스를 위해 적응되게 할 수 있다. 예를 들어, 각 롤러(500)는 병(300)과 각 롤러(500)의 축 체결을 연속적으로 하기 위해 개별적으로 제어될 수 있고 각 롤러(500)는 안쪽 방향 컬(310)을 형성하기 위해 전체 컬링 공정의 상이한 작업 또는 일부를 수행할 수 있다. 몇몇 예에서, 다수의 롤러(500)는 힘을 점진적으로 증가시키거나, 점진적으로 감소시키거나, 또는 달리하여 롤러들(500)이 병(300)에 체결하게 하도록 배열될 수 있다. 다수의 롤러(500)는 또한 수직축(324)으로부터 상이한 방사상 거리들에 배치될 수 있다. 예를 들어, 다수의 롤러(500)는 안쪽 방향 컬(310)을 보다 점진적으로 변형시키기 위해 병(300)에 가장 바깥쪽 롤러로부터 가장 안쪽 롤러까지 순차적으로 체결할 수 있다. 몇몇 예에서, 각 롤러는 병(300)에 대하여 상이하게 배향되는 각각의 롤러 축(501)을 가질 수 있다. 몇몇 예에서, 다수의 롤러(500)는 각 롤러(500)의 입구면(502), 지지 영역(505), 작업면(506), 및/또는 출구면(510) 상에 실질적으로 동일한 프로필들을 가질 수 있다. 다른 예에서, 다수의 롤러(500)는 각각 각 롤러(500)의 입구면(502), 지지 영역(505), 작업면(506), 및/또는 출구면(510) 상에 상이한 프로필들 또는 윤곽들을 가질 수 있으며, 이는 각 롤러(500)가 컬링 공정에서 특정한 기능 또는 시퀀스를 수행하도록 적응, 구성, 또는 제어되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 다수의 롤러(500)는 예를 들어, 롤러의 원하는 위치, 롤러의 프로필 또는 윤곽(예를 들어, 롤러의 곡률 또는 형상), 병(300) 상의 롤러에 의해 인가될 힘 또는 압력의 원하는 양 등을 포함하여, 임의의 수의 요인에 기초하여 다양한 구성으로 놓이거나 배열될 수 있고 다수의 롤러(500)는 위에서 설명된 바와 같이 병(300)에 체결할 수 있다.
임의의 수의 개별적인 롤러(500)가 사용될 수 있지만, 몇몇 예에서는 3 내지 6개의 개별적인 롤러(500)가 사용될 수 있다. 다른 예들에서, 임의의 적합한 수의 개별적인 롤러(500)가 사용될 수 있고 개별적인 롤러들(500)의 수는 병(300)의 재료의 유형, 병(300) 및/또는 상측 부분(320)의 두께, 안쪽 방향 컬(310)의 형상 또는 원하는 형상, 병(300)의 생산 속도, 및/또는 임의의 다른 요인 또는 요인들의 조합에 기초하여 선택될 수 있다. 나아가, 이러한 예에서, 안쪽 방향 컬(310)은 롤러들(500)을 사용하여 형성되는 것으로 설명되지만, 본 개시 내용은 그러한 구성들로 제한되지 않는다. 오히려, 몇몇 예에서, 안쪽 방향 컬(310)은 예를 들어, 스탬핑, 프레싱, 또는 안쪽 방향 컬(310)을 만들기 위해 상측 부분(320)의 재료를 변형할 수 있는 임의의 다른 처리 방법들을 포함하여 다양한 방법 및 기술을 사용하여 제조 또는 형성될 수 있다.
도 3g는 컬링 공정의 완료 이후 크라운형 마개를 갖는 병(300)의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 3g에 도시된 안쪽 방향 컬(310)은 전체로 형성되고 에지(322)는 병(300)의 내면(306)에 근접 및/또는 접촉(예를 들어, 접합점(312)에 근접, 또는 접촉)한다. 병(300)의 입구(318)는 외경(314) 및 내경(316)을 가지며, 이들은 안쪽 방향 컬(310)의 윤곽들에 의해 획정된다. 몇몇 예에서, 도 3g에 도시된 바와 같이, 병(300)은 목(302), 입구(318), 및/또는 안쪽 방향 컬(310)로 몰딩 또는 성형된 특정 피처들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안쪽 방향 컬(310)의 외측 부분은 립(308) 및 안쪽 방향 컬(310)의 위 사이에 테이퍼(321)를 포함하도록 형성될 수 있다. 다른 예로서, 안쪽 방향 컬(310)의 에지(322) 및 에지(322) 및 내면(306) 사이 접합점(312)은 공간(326)을 획정하기 위해 립(308) 부근 또는 그 위에 있을 수 있다. 몇몇 예에서, 병(300), 병 입구(318), 안쪽 방향 컬(310), 및/또는 목(302)의 임의의 다른 부분들의 최종 형상은 임의의 특정 적용에 필요한 대로 성형될 수 있고, 특정 용도, 마개 시스템, 및/또는 기능에 적합한 추가 피처들 또는 기하학적 구조들을 포함할 수 있다.
도 4a 내지 도 4g는 다양한 제조 스테이지에서의 안쪽 방향 컬(410)을 갖는 대표적인 나사형 마개 병(400)의 개략적인 단면도들이다. 도 4a 내지 도 4g는 컬링되지 않은 병(400)(예를 들어, 도 4a에서)으로부터 완성된 병(400)(예를 들어, 도 4g에서)까지 다양한 제조 스테이지의 예를 도시한다. 도 4a 내지 도 4g에 도시된 예에서, 단면도들은 병(400)의 오른쪽 부분이 수직축(424)에 대하여 절개되도록 도시된다. 이러한 예에서, 병(400)은 목(402), 외면(404), 및 내면(406)을 포함한다. 목(402)은 병(400) 위에 입구(418)를 포함한다.
이러한 예에서, 병(400)은 입구(418) 아래에 병 통(미도시)과 목(402)의 피처들 및 기하학적 구조를 만들기 위해 이미 몰딩되거나 그 외 다르게 성형된, 컬링되지 않은 병(400)(예를 들어, 도 4a에서)으로서 안쪽 방향 컬(410)을 부여하기 위한 공정을 시작할 수 있다. 컬링되지 않은 병(400)은 도 4a에 도시된 바와 같이, 상측 부분(420) 및 에지(422)를 포함하며 이들 각각은 반드시는 아니지만, 각각, 도 3a 내지 도 3g의 상측 부분(320) 및 에지(322)와 실질적으로 동일한 방식으로 구성될 수 있다. 도 4a에 도시된 컬링되지 않은 병(400)은 도 4b에 도시된 바와 같이 나사산들(409)을 형성하기 위해 하나 이상의 공정을 거칠 수 있다. 나사산들(409)은 상측 부분(420)이 병 제조 공정의 이후 스테이지에서 안쪽 방향 컬(410)로 형성되기에 충분한 재료를 유지하도록 병(400)의 목(402) 상에 충분히 낮게 형성될 수 있다. 예로서, 나사산들(409)은 입구(418) 아래에 형성될 수 있다. 몇몇 예에서, 나사산들(409)을 형성할 때, 입구(418)의 외경(414)은 에지(422)를 병(400)의 최상측 끝으로서 유지하면서 하나 이상의 컬링 작업을 수행하기 이전에 설정될 수 있다. 몇몇 예에서, 인서트(예를 들어, 도 2의 인서트(230))가 병(400)으로 삽입되고 병(400)의 내면(406) 상에, 나사산들(409)에, 또는 위에서 설명된 바와 같이 병(400)의 임의의 다른 내부 피처에 놓이도록 위치될 수 있다. 인서트는 병(400)의 재료가 인서트를 병(400)에 위치 및/또는 고정시키기 위해 그리고/또는 나사산들(409), 안쪽 방향 컬(410), 또는 병(400)의 임의의 다른 피처의 원하는 기하학적 구조를 형성하는 것을 돕기 위해 인서트 둘레에서 굽어질 수 있도록 하는 내부 형태 또는 구조로서 사용될 수 있다.
몇몇 예에서, 나사산들(409)이 형성된 후, 상측 부분(420)은 도 3c 내지 도 3f의 상측 부분(320) 및 안쪽 방향 컬(310)에 대하여 위에서 설명된 바와 실질적으로 동일한 방식으로 완성된 병(400)(예를 들어, 도 4g의 완성된 병(400))에 안쪽 방향 컬(410)을 형성하기 위해 만곡, 변형, 또는 그 외 다르게 컬링될 수 있다. 예를 들어, 도 4c 내지 도 4f에 도시된 바와 같이, 안쪽 방향 컬(410)은 롤러들(600)을 사용하여 형성될 수 있으며, 이는 반드시는 아니지만, 도 3c 내지 도 3f의 롤러들(500)과 실질적으로 동일한 방식으로 구성될 수 있다. 도 4c 내지 도 4f에 도시된 예에서, 롤러들(600)은 입구 반경(604) 상의 입구면(602), 작업 반경(608) 상의 작업면(606), 입구면(602) 및 작업면(606) 사이 지지 영역(605), 및 출구 반경(612) 상의 출구면(610)을 포함한다. 롤러들(600)은 롤러 축(601)에 대해 회전하면서 안쪽 방향 컬(410)을 형성할 수 있다. 롤러들(600)은 도 3c 내지 도 3f의 롤러들(500), 안쪽 방향 컬(310), 및 상측 부분(320)에 대하여 위에서 설명된 바와 실질적으로 동일한 방식으로 상측 부분(420)으로부터 안쪽 방향 컬(410)을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 롤러들(600)은 병(400)의 상측 부분(420)에 체결할 수 있고 병(400) 및/또는 롤러들(600)은 수직축(424)에 대해 서로에 관해 회전할 수 있다. 롤러들(600)이 상측 부분(420)에 축 방향으로 체결하고 병(400) 및/또는 롤러들(600)이 수직축(424)에 대해 서로에 관해 회전할 때, 도 4d 및 도 4e에 도시된 바와 같이, 에지(422)는 롤러들(600)의 입구면(602)에 접촉하고 입구면(602)의 곡률을 따라 지지 영역(605) 및 작업면(606)으로 공급될 수 있다. 몇몇 예에서, 병(400)의 상측 부분(420) 및 에지(422)는 그 다음 그것들이 지지 영역(605) 및/또는 작업면(606)의 윤곽들을 따라가고 롤러들(600)의 출구면(610)을 향해 나아감에 따라 컬링되거나 그 외 다르게 변형될 수 있다. 몇몇 예에서, 출구면(610)은 그 다음 부분적으로 형성된 안쪽 방향 컬(410)의 에지(422)를 병(400)의 내면(406)을 향해 가이딩하거나 안내할 수 있다.
롤러들(600)은 계속해서 완전히 체결된 위치에 도달할 때까지, 이를테면, 예를 들어, 도 4f에 도시된 바와 같이(이때 롤러 축(601)이 병(400)에 관해 그것의 최저점에 있다), 병의 상측 부분(420)과 체결할 수 있다. 롤러들(600)이 계속해서 상측 부분(420)에 체결하고 수직축(424)에 대해 입구(418)에 관해 회전함에 따라, 롤러들(600)은 상측 부분(420)을 점진적으로 컬링하거나 변형시켜 병(400)의 접합점(412)에 에지(422)를 따라 완성된 안쪽 방향 컬(410)을 형성할 수 있다. 도 4g에 도시된 예에서, 안쪽 방향 컬(410)의 외측 부분은 테이퍼 또는 립 없이 직선 프로필을 갖게 형성될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 금속, 세라믹, 또는 다른 적합한 재료로 만들어질 수 있는 대표적인 롤러(700)의 개략적인 측면도들이고, 위에서 설명된 바와 같이(예를 들어, 도 3c 내지 도 3f의 안쪽 방향 컬(310)을 형성하기 위해 사용되는 롤러(500)) 안쪽 방향 컬을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 롤러(700)는 롤러 축(701)에 대해 대칭이고, 그 둘레를 회전할 수 있다. 몇몇 예에서, 롤러(700)는 일반적으로, 세 개의 부분 또는 섹션: 입구 반경(704), 작업 반경(708), 및 출구 반경(712)을 포함하거나 나눠질 수 있다. 이러한 반경들(704, 708, 712)은 각각 롤러 축(701)을 따라 롤러(700)의 볼록한 그리고/또는 오목한 부분들일 수 있고 각각, 입구면(702), 작업면(706), 및 출구면(710)의 형상 또는 윤곽들을 생성하도록 그라인딩되거나 아니면 그것들의 표면들에 성형될 수 있다. 롤러(700)는 몇몇 예에서, 또한 입구면(702) 및 작업면(706) 사이에 지지 영역(705)을 포함할 수 있다. 지지 영역(705)은 생산 동안 안쪽 방향 컬의 외측 부분으로 성형 및 지지를 제공할 수 있다. 각각의 반경들(704, 708, 712)과 연관된 입구면(702), 작업면(706), 및 출구면(710) 및/또는 지지 영역(705)은 특정 재료(예를 들어, 도 3a 내지 도 3f의 병(300)의 특정 재료 또는 상측 부분(320)의 재료), 재료 게이지 또는 두께, 생산 파라미터들(예를 들어, 하나 이상의 병(300)을 생산하는 원하는 속도), 안쪽 방향 컬의 원하는 형상 및 치수들 등을 수용하도록 윤곽을 갖고/거나 성형될 수 있다. 입구면(702), 작업면(706), 출구면(710), 지지 영역(705), 및/또는 반경들(704, 708, 712)의 각각의 성형, 간격, 및 특정 윤곽들은 특히 원형, 타원형, 증가하는 컬 반경, 감소하는 컬 반경, 부분적으로 만곡, 부분적으로 직선, 테이퍼링되고/거나 직선인 컬 형상들에 적응될 수 있다.
롤러(700)는 상이한 안쪽 방향 컬 형상들, 크기들, 및/또는 제조 방법들을 수용하기 위해 다수의 다양한 그리고 복잡한 기하학적 구조를 가질 수 있다. 입구면(702), 작업면(706), 및/또는 출구면(710)의 각각의 형상, 윤곽, 및/또는 곡률은 일련의 반경, 중심, 및 직선으로 설명 또는 획정될 수 있다. 예를 들어, 입구면(702)의 윤곽은 입구면(702)의 표면 및 입구면 중심(718) 사이에 연장되는 입구면 반경(720)에 의해 기술될 수 있다. 입구면 중심(718)의 위치는 임의 또는 미리 정의될 수 있으나, 일단 선택되면, 입구면(702)의 윤곽 및 형상은 입구면 중심(718)에 대한 임의의 각도로 입구면 반경(720)의 길이에 의해 획정될 수 있다. 다른 예로서, 작업면(706)은 작업면 중심(722) 및 작업면 반경(724)을 가질 수 있고 작업면(706)은 작업면 반경(724) 및 작업면 중심(722)에 의해 획정될 수 있다. 출구면(710)은 출구면 중심(726) 및 출구면 반경(728)에 의해 기술될 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 면 중심들(718, 722, 726)은 롤러(700)의 경계들 내부 또는 외부에 위치될 수 있고, 각각, 입구면(702), 작업면(706), 및/또는 출구면(710)의 오목한 또는 볼록한 측 상에 있을 수 있다.
몇몇 예에서, 입구면(702), 작업면(706), 및/또는 출구면(710)은 일정한 반경 또는 곡률 반경을 가질 수 있다. 다른 예에서, 입구면(702), 작업면(706), 및/또는 출구면(710)은 다양한 반경 또는 곡률 반경(예를 들어, 입구면(702), 작업면(706), 및/또는 출구면(710)에 따라 달라질 수 있는 반경 또는 곡률 반경)을 가질 수 있다. 하나의 비-제한적인 예에서, 롤러(700)는 약 1.28 mm의 입구면 반경(720), 약 0.7 mm 길이의 지지 영역(705), 약 1.25 mm의 작업면 반경(724), 및 약 0.5 mm의 출구면 반경(728)을 가질 수 있다. 작업면 반경(724) 측정은 몇몇 예에서, 각각, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 안쪽 방향 컬(310, 410)의 컬링 직경을 획정하는 것, 그리고 병(300, 400)의 외경(314, 414) 및 내경(316, 416) 간 차이를 결정하는 것과 관련될 수 있다.
계속해서 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 롤러(700)의 형상은 또한 입구면(702)으로부터 작업면(706)으로의 안으로 공급되는 각도(714), 그리고 작업면(706)으로부터 출구면(710)으로 밖으로 공급되는 각도(716)에 의해 부분적으로 획정될 수 있다. 안으로 공급되는 각도(714)는 입구면(702) 및 작업면(706) 사이 롤러(700)의 표면의 각도인 한편, 밖으로 공급되는 각도(716)는 작업면(706) 및 출구면(710) 사이 롤러(700)의 표면의 각도이다. 안으로 공급되는 각도(714) 및 밖으로 공급되는 각도(716)는 롤러 축(701)에 수직한 선으로부터 측정된다. 각도들(714, 716) 중 임의의 각도의 값은 입구면(702), 작업면(706), 및 출구면(710) 사이에 부드러운 표면을 제공하고/거나 롤러(700)를 통한 병 재료의 이행 및 형성을 용이하게 하도록 선택될 수 있다. 몇몇 예에서, 입구면(702)의 윤곽, 작업면(706)의 윤곽, 및 안으로 공급되는 각도(714) 간 관계는 지지 영역(705)의 윤곽, 크기, 및 위치결정을 부분적으로 또는 완전히 획정할 수 있다. 지지 영역(705)에서의 입구면(702) 및 작업면(706)의 상호작용은 안쪽 방향 컬의 외측 부분에 상이한 형상들 및/또는 테이퍼들을 제공하도록 조절될 수 있다. 몇몇 예에서, 각도들(714, 716)은 특정 재료의 성형성 및 두께(예를 들어, 도 3a 내지 도 3f의 병(300)의 재료 또는 상측 부분(320)의 재료), 안쪽 방향 컬 기하학적 구조(예를 들어, 안쪽 방향 컬(310)의 기하학적 구조), 입구면(702), 작업면(706), 및/또는 출구면(710)의 기하학적 구조, 지지 영역(705)의 기하학적 구조, 및/또는 안쪽 방향 컬, 병, 및/또는 롤러(700)의 상대 치수들에 기초하여 선택될 수 있다. 특정 경우들에서, 안으로 공급되는 각도(714)는 대략 10°일 수 있고 밖으로 공급되는 각도(716)는 대략 0°일 수 있다. 그러나, 안으로 공급되는 각도(714) 및/또는 밖으로 공급되는 각도(716)는 특정 적용에 필요한 대로 임의의 값을 취할 수 있고, 롤러(700)의 부드러운 동작, 재료 속성들, 재료 두께, 또는 금속 성형 공정, 재료, 및/또는 완성품의 임의의 다른 특성들을 위해 선택될 수 있다.
도면들에 도시되거나 위에서 설명된 구성요소들의 상이한 배열들, 뿐만 아니라 도시되거나 설명되지 않은 구성요소들 및 단계들이 가능하다. 유사하게, 몇몇 피처 및 서브 조합이 유용하고 다른 피처들 및 서브조합들을 참조하지 않고 채용될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 제한 목적이 아니라 예시 목적을 위해 설명되었고, 대안적인 실시예들이 본 특허의 독자들에 분명해질 것이다. 따라서, 본 발명은 위에서 설명되거나 도면들에 도시된 실시예들로 제한되지 않고, 다양한 실시예 및 변형예가 아래 청구범위의 범위에서 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 컬링된 단부를 갖는 병으로서,
    에지를 포함하는 상단;
    상기 병의 상기 상단의 입구;
    외면; 및
    내면을 포함하되, 상기 에지가 상기 병의 상기 내면에 인접하고 안쪽 방향 컬이 상기 병의 상기 상단에 압축 응력을 주도록 상기 병의 상기 상단은 상기 병의 상기 외면으로부터 상기 병의 상기 내면으로 연장되는 상기 안쪽 방향 컬을 포함하는, 병.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 병의 상기 상단 아래에 립을 더 포함하는, 병.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 병의 상기 상단 아래에 나사 타입 피처를 더 포함하는, 병.
  4. 청구항 1에 있어서, 크라운형 마개 피처를 통해 상기 병을 크라운형 마개에 결합시킴으로써 상기 병이 상기 크라운형 마개로 밀봉되게 하기 위한 상기 크라운형 마개 피처를 더 포함하는, 병.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 안쪽 방향 컬은 일정한 반경을 갖는, 병.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 안쪽 방향 컬은 가변 반경을 갖는, 병.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 병의 상기 입구에 근접하게 위치되는 인서트를 더 포함하되, 상기 인서트는 상기 인서트를 상기 병의 협착부 및 상기 안쪽 방향 컬 사이에 넣음으로써 상기 병 내에 고정되는, 병.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 인서트는 액체 흐름 변경자(liquid flow modifier)인, 병.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 병을 생산하기 위한 방법으로서,
    외면, 내면, 및 상기 병 상단의 병 입구를 갖는 컬링되지 않은 병을 제공하는 단계;
    상측 부분 및 에지를 갖는 외경을 형성하는 단계; 및
    상기 에지가 상기 컬링되지 않은 병의 상기 내면에 인접하고 압축 응력이 상기 상측 부분에 주어지도록 상기 상측 부분을 상기 병 입구를 향해 안쪽으로 변형시켜 내경을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 변형 동안 상기 에지를 트리밍하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 청구항 9 또는 10에 있어서, 상기 병 입구 아래에 립을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 청구항 9 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상측 부분을 상기 병 입구로 변형시키는 단계는 하나 이상의 롤러를 이용하여 상기 상측 부분을 컬링하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 하나 이상의 롤러는 상기 상측 부분을 컬링하기 위해 상기 병에 근접하게 위치된 복수의 스테이지식 롤러를 포함하는, 방법.
  14. 청구항 12 또는 13에 있어서, 상기 복수의 스테이지식 롤러의 각 롤러는 상기 하나 이상의 롤러의 원하는 위치, 곡률, 또는 접촉 압력에 기초하여 상기 병에 근접하게 놓이는, 방법.
  15. 청구항 9 내지 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 병 입구 아래에 나사산들을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 청구항 9 내지 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 병의 상기 상측 부분 아래에 협착부를 형성하는 단계;
    인서트를 상기 협착부 위 상기 병 입구에 설치하는 단계; 및
    상기 인서트의 상단이 상기 에지 아래이고 상기 인서트가 상기 에지 및 상기 협착부 사이에 넣어지도록 상기 상측 부분을 상기 병 입구로 변형시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 청구항 9 내지 16 중 어느 한 항의 방법에 따라 병 입구를 압축하여 컬링하기 위한 롤러로서,
    작업면, 입구면, 및 출구면을 포함하되, 상기 작업면은 오목하고 상기 입구면 및 상기 출구면 사이에 위치되고 상기 입구면은 상기 병 입구의 외경을 획정하기 위해 병의 상측 부분과 초기 접촉하도록 구성되고 상기 상측 부분을 상기 작업면으로 가이딩하도록 각이 지며, 상기 출구면은 상기 작업면으로부터 상기 상측 부분을 수용하도록 구성되고 상기 상측 부분을 방출하여 상기 병의 내경을 획정하도록 윤곽을 갖는, 롤러.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 작업면은 일정한 작업면 반경을 갖는, 롤러.
  19. 청구항 17 또는 18에 있어서, 상기 작업면은 가변 작업면 반경을 갖는, 롤러.
  20. 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상측 부분을 트리밍하도록 구성된 트리밍 피처를 더 포함하는, 롤러.
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