KR20230162641A - 캐리어 링을 갖는 금속 컨테이너를 형성하기 위한 방법 및 결과의 컨테이너 - Google Patents
캐리어 링을 갖는 금속 컨테이너를 형성하기 위한 방법 및 결과의 컨테이너 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230162641A KR20230162641A KR1020237035707A KR20237035707A KR20230162641A KR 20230162641 A KR20230162641 A KR 20230162641A KR 1020237035707 A KR1020237035707 A KR 1020237035707A KR 20237035707 A KR20237035707 A KR 20237035707A KR 20230162641 A KR20230162641 A KR 20230162641A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- outsert
- plastic
- neck
- curl
- sidewall
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 109
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 109
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 98
- 230000008569 process Effects 0.000 description 22
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 14
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 9
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000000088 plastic resin Substances 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
- B65D1/02—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/38—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
- B21D51/40—Making outlet openings, e.g. bung holes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/24—Making hollow objects characterised by the use of the objects high-pressure containers, e.g. boilers, bottles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
- B21D51/2615—Edge treatment of cans or tins
- B21D51/2638—Necking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/38—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
- B65D1/02—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
- B65D1/0223—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by shape
- B65D1/023—Neck construction
- B65D1/0246—Closure retaining means, e.g. beads, screw-threads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
- B65D41/02—Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
- B65D41/04—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation
- B65D41/08—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation engaging a threaded ring clamped on the external periphery of the neck or wall
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
- Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
- Packages (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
Abstract
넥에 아웃서트를 유지하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 금속 바디에 측벽을 갖는 넥을 제공하는 단계를 포함한다. 방법은 금속 측벽에 밖으로 향하는 컬을 형성하는 단계를 더 포함한다. 방법은 넥 아래로 플라스틱 아웃서트를 밀어넣는 단계를 더 포함한다. 플라스틱 아웃서트는 밖으로 향하는 컬을 포함하는 넥의 직경보다 더 작은 제1 단부의 제1 내경을 갖는다. 밖으로 향하는 컬은 밖으로 향하는 컬을 지나가는 플라스틱 아웃서트의 제1 단부를 수용하기 위해 플라스틱 아웃서트가 넥 상에서 아래로 슬라이드됨에 따라 휘어지도록 구성된다. 방법은 금속 측벽과 플라스틱 아웃서트의 제1 인터페이스에 있는 제1 억지 핏과, 플라스틱 아웃서트의 상단 엣지와 밖으로 향하는 컬 사이의 제2 억지 핏의 사이에서 넥에 플라스틱 아웃서트를 유지하는 단계를 더 포함한다.
Description
본 출원은 2021년 3월 29일자로 출원된 미국 임시 특허 출원 제63/167,405호의 우선권을 주장하며, 이는 그 전체가 참조로서 여기에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 컨테이너(container)와 같은, 물품을 형성하거나 가공하는 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 플라스틱 아웃서트(outsert)와 같은, 아웃서트를 갖는 금속 컨테이너를 형성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET) 병들과 같은, 플라스틱 컨테이너들은 캐리어 링(carrier ring)으로 알려진 특징부를 갖는다. 캐리어 링은 다수의 목적들로 사용된다. 한 가지 목적에 따르면, 캐리어 링은 제조 라인 또는 충전 라인과 같은, 가공 라인들을 통해 플라스틱 컨테이너들을 운반하기 위해 컨베이어(예: 공기 컨베이어)를 사용할 때 주요 접촉점이다. 캐리어 링은 공기 컨베이어 채널과 같은, 컨베이어 채널을 따라 미끄러진다. 컨테이너가 캐리어 링에 매달려 있는 동안 공기가 플라스틱 컨테이너들을 공기 컨베이어 채널을 따라 미끄러지게 만든다. 일 예로, 공기 컨베이어 채널은 플라스틱 병들을 블로우 몰더(blow molder) 또는 디팔렛타이저(depalletizer)로부터 충전 라인 상의 린서(rinser)/필러(filler)/캐퍼(capper)의 인피드(infeed)로 운반할 수 있다.
플라스틱 컨테이너들을 형성하는 데 사용되는 플라스틱 수지들은 높은 탄소 발자국(carbon footprint)을 갖고, 제한된 재활용성을 가지며, 소비자 안전에 대한 위험들을 나타낸다. 브랜드 소유자들은 플라스틱 컨테이너들에 대한 환경 친화적인 대안을 찾고 있다. PET, 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC) 등과 같은, 플라스틱 수지들과 달리, 금속 컨테이너들은 지속 가능성 및 재활용성이 더 높다. 또한, 금속 컨테이너들은, 예를 들어, 플라스틱에 비해 컨테이너 내에 들어 있는 액체들에 화학 물질들이 침출되지 않기 때문에, 소비자 안전에 있어서 덜 위험하다. 그러나, 금속 컨테이너들은 일반적으로 플라스틱 컨테이너들과 금속 컨테이너들의 형성되는 방식에 있어서의 차이들로 인해 캐리어 링들을 갖지 않는다. 캐리어 링이 없는 금속 컨테이너들은 캐리어 링을 갖는 플라스틱 컨테이너들을 위해 설계된 가공 라인들과 호환되지 않는다.
캐리어 링이 없는 금속 컨테이너들을 캐리어 링을 갖는 플라스틱 컨테이너들을 위해 설계된 가공 라인들과 호환 가능하게 만들기 위해, 금속 컨테이너들은 금속 컨테이너의 넥(neck) 주위에 형성되는 아웃서트를 갖도록 만들어졌다. 그러한 아웃서트들은 캐리어 링들을 포함할 수 있다. 그러나, 아웃서트들을 갖는 금속 컨테이너들을 만드는 데 포함되는 프로세스들과 아웃서트들을 갖는 결과의 금속 컨테이너들은 유용성과 사용을 제한하는 문제들을 갖는다. 예를 들어, 아웃서트는 축 방향 및/또는 회전 방향으로 금속 컨테이너에 제대로 안착 및 고정되지 않을 수 있으며, 이는 이동, 충전, 캡핑(capping), 및 소비자 사용 중에 문제들을 일으킬 수 있다.
따라서, 이들 및 기타 문제들은 아웃서트를 갖는 결과의 금속 컨테이너 및/또는 금속 컨테이너 프리폼(preform)(예: 금속 컨테이너의 넥)과 함께, 아웃서트를 갖는 금속 컨테이너 및/또는 금속 컨테이너 프리폼을 형성하기 위한 개시된 프로세스들에 의해 해결된다.
본 발명의 하나의 예시적인 실시예는 넥에 아웃서트를 유지하는 방법에 관한 것이다. 방법은 금속 바디에 넥을 제공하는 단계를 포함하고, 넥은 금속 측벽으로 형성된다. 방법은 넥의 제1 단부에서 금속 측벽에 밖으로 향하는 컬(outward curl)을 형성하는 단계를 더 포함한다. 방법은 넥의 제1 단부로부터 넥 상에서 아래로 플라스틱 아웃서트를 슬라이드시키는 단계를 더 포함한다. 플라스틱 아웃서트는 밖으로 향하는 컬을 포함하는 넥의 직경보다 더 작은 제1 단부의 제1 내경을 갖는다. 밖으로 향하는 컬은 밖으로 향하는 컬을 지나가는 플라스틱 아웃서트의 제1 단부를 수용하기 위해 플라스틱 아웃서트가 넥 상에서 아래로 슬라이드됨에 따라 휘어진다. 방법은 금속 측벽과 플라스틱 아웃서트의 제1 인터페이스에 있는 제1 억지 핏(interference fit)과, 플라스틱 아웃서트의 제1 단부에 있는 상단 엣지와 밖으로 향하는 컬 사이의 제2 억지 핏의 사이에서 넥에 플라스틱 아웃서트를 유지하는 단계를 더 포함한다.
방법의 일 양태는 밖으로 향하는 컬을 형성하는 단계가 밖으로 향하는 컬의 팁과 넥의 금속 측벽의 사이에 갭을 남기는 것을 포함한다. 방법의 추가 양태는 갭이 플라스틱 아웃서트가 넥 상에서 슬라이드됨에 따라 밖으로 향하는 컬을 지나가는 플라스틱 아웃서트의 제1 단부를 수용하기 위해 밖으로 향하는 컬이 휘어질 수 있는 공간을 제공한다는 것을 포함한다. 방법의 추가 양태는 갭이 밖으로 향하는 컬의 팁의 두께에 걸쳐 밖으로 향하는 컬의 팁과 금속 측벽 사이의 거리에 따라 변한다는 것을 포함한다. 방법의 추가 양태는 밖으로 향하는 컬이 실질적으로 원형 프로파일을 갖는다는 것을 포함한다. 방법의 추가 양태는 플라스틱 아웃서트가 스레드를 갖는 플라스틱 측벽을 갖고, 스레드는 플라스틱 측벽으로부터 연장되어 플라스틱 측벽의 주위를 감싼다는 것을 포함한다. 방법의 추가 양태는 넥의 금속 측벽으로부터 연장되는 밖으로 향하는 컬의 거리가 플라스틱 아웃서트의 플라스틱 측벽의 두께와 실질적으로 동일하다는 것을 포함한다. 방법의 추가 양태는 플라스틱 아웃서트가 스레드 아래의 플라스틱 측벽의 주위를 감싸는 캐리어 링을 갖는다는 것을 포함한다. 방법의 추가 양태는 넥에 플라스틱 아웃서트를 유지하는 단계가 넥의 금속 측벽과 플라스틱 아웃서트의 제1 단부의 사이에 공간을 초래한다는 것을 포함한다. 방법의 추가 양태는 플라스틱 아웃서트가 제1 단부 반대편의 제2 단부에, 밖으로 향하는 컬을 포함하는 넥의 직경보다 더 작은 제2 내경을 갖는다는 것을 포함한다. 방법의 추가 양태는 플라스틱 아웃서트가 제1 단부 반대편의 제2 단부에, 밖으로 향하는 컬을 포함하는 넥의 직경보다 더 큰 제2 내경을 갖는다는 것을 포함한다. 방법의 추가 양태는 플라스틱 아웃서트를 넥 상에서 슬라이드시키는 동안 플라스틱 아웃서트의 영구 변형을 감소시키기 위해 플라스틱 아웃서트를 열로 처리하는 단계를 포함한다. 방법의 추가 양태는 플라스틱 아웃서트의 내부 온도를 플라스틱 아웃서트를 열로 처리하는 동안 약 60 ℉ 내지 약 140 ℉로 상승시키는 것을 포함한다.
본 발명의 추가 예시적인 실시예는 금속 바디의 넥을 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 제1 단부에 형성되는 밖으로 향하는 컬을 갖는 금속 측벽을 포함한다. 밖으로 향하는 컬은 금속 측벽으로부터 멀리 연장되는 제1 부분 및 금속 측벽을 향하여 뒤로 컬되는 제2 부분을 갖는다. 시스템은 플라스틱 아웃서트를 더 포함하고, 플라스틱 아웃서트는 금속 측벽과 플라스틱 아웃서트의 제1 인터페이스에 있는 제1 억지 핏과, 플라스틱 아웃서트의 제1 단부에 있는 상단 엣지와 밖으로 향하는 컬의 제2 부분 사이의 제2 억지 핏의 사이에서 금속 측벽에 유지된다.
시스템의 일 양태는 밖으로 향하는 컬이 제2 부분의 단부에 있는 밖으로 향하는 컬의 팁과 금속 측벽의 사이에 갭을 형성하는 것을 포함한다. 시스템의 추가 양태는 갭이 밖으로 향하는 컬의 팁의 두께에 걸쳐 밖으로 향하는 컬의 팁과 금속 측벽 사이의 거리에 따라 변하는 것을 포함한다. 시스템의 추가 양태는 플라스틱 아웃서트가 밖으로 향하는 컬을 포함하는 넥의 직경보다 더 작은 제1 단부의 제1 내경을 갖는 것을 포함한다. 시스템의 추가 양태는 밖으로 향하는 컬이 실질적으로 원형 프로파일을 갖는 것을 포함한다. 시스템의 추가 양태는 플라스틱 아웃서트가 스레드를 갖는 플라스틱 측벽을 갖고, 스레드가 플라스틱 측벽으로부터 연장되어 플라스틱 측벽의 주위를 감싸는 것을 포함한다. 밖으로 향하는 컬이 금속 측벽으로부터 연장되는 거리는 플라스틱 아웃서트의 플라스틱 측벽의 두께와 실질적으로 동일하다. 시스템의 추가 양태는 금속 측벽과 플라스틱 아웃서트가 컨테이너의 넥에 형성되도록 구성되는 프리폼을 형성하는 것을 포함한다.
전술한 개략적인 설명과 이하의 상세한 설명은 단지 예시 및 설명하기 위한 것이며, 청구되는 대로 본 발명을 제한하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 이들 및 기타 특징들, 양태들, 및 장점들은 이하의 설명, 첨부되는 청구범위, 및 이하에서 간략하게 설명되는, 도면에 도시되는 첨부되는 예시적인 실시예들로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 아웃서트를 갖는 금속 컨테이너의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥 상에서 슬라이드되는 아웃서트의 부분 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥에 유지되는 아웃서트의 부분 개략도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥 상에서 아래로 아웃서트를 슬라이드시키는 프로세스의 단계의 부분 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥 상에서 아래로 아웃서트를 슬라이드시키는 프로세스의 다른 단계의 부분 단면도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥 상에서 아래로 아웃서트를 슬라이드시키는 다른 단계의 부분 단면도이다.
도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥 상에서 아래로 아웃서트를 슬라이드시키는 다른 단계의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥에 유지되는 아웃서트의 부분 단면도이다.
본 발명은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들이 가능하지만, 본 발명의 특정 형태들이 도면에 예를 들어 도시되었으며 여기에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 이는 본 발명을 개시된 특정 형태들로 제한하려는 것이 아니고, 오히려, 본 발명의 사상 및 범위에 속하는 모든 수정들, 균등물들, 및 대체물들을 포괄하려는 의도인 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 아웃서트를 갖는 금속 컨테이너의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥 상에서 슬라이드되는 아웃서트의 부분 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥에 유지되는 아웃서트의 부분 개략도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥 상에서 아래로 아웃서트를 슬라이드시키는 프로세스의 단계의 부분 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥 상에서 아래로 아웃서트를 슬라이드시키는 프로세스의 다른 단계의 부분 단면도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥 상에서 아래로 아웃서트를 슬라이드시키는 다른 단계의 부분 단면도이다.
도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥 상에서 아래로 아웃서트를 슬라이드시키는 다른 단계의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 컨테이너의 넥에 유지되는 아웃서트의 부분 단면도이다.
본 발명은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들이 가능하지만, 본 발명의 특정 형태들이 도면에 예를 들어 도시되었으며 여기에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 이는 본 발명을 개시된 특정 형태들로 제한하려는 것이 아니고, 오히려, 본 발명의 사상 및 범위에 속하는 모든 수정들, 균등물들, 및 대체물들을 포괄하려는 의도인 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 목적들은 PET, PVC 등과 같은, 플라스틱 수지들로 실질적으로 형성되는 현재의 컨테이너들을 대체할 수 있는, 플라스틱 아웃서트와 같은, 아웃서트를 갖는 금속 컨테이너, 및 금속 컨테이너와 아웃서트를 제조하기 위한 방법들에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 컨테이너(100)의 측면도이다. 컨테이너(100)는 금속 바디(102)로 형성된다. 금속 바디(102)는 베이스(104), 베이스(104)로부터 위로 연장되는 측벽(106), 및 측벽(106)으로부터 위로 연장되는 넥(108)을 포함한다. 금속 바디(102)는 특정 형상을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 금속 바디(102)의 형상 및 치수들은 도 1에 도시된 것과 다를 수 있다. 금속 바디(102)는 알루미늄과 같은, 컨테이너들을 형성하는 데 일반적으로 사용되는 다양한 금속들로 형성될 수 있다.
넥(108)은 대체로 테이퍼지고(tapered), 아웃서트(110)를 포함한다. 아웃서트(110)는 플라스틱 수지(예: PET, PVC 등)와 같은, 컨테이너들을 형성하는 데 일반적으로 사용되는 다양한 재료들로 형성될 수 있다. 따라서, 일반적으로 전체적으로 아웃서트인 것으로 설명되지만, 아웃서트(110)는 플라스틱 아웃서트이다. 상세하게 후술되는 바와 같이, 아웃서트(110)는 넥(108)에 형성되는 컬(112) 및 아웃서트(110)와 넥(108) 사이의 인터페이스에 있는 억지 핏에 의해, 적어도 부분적으로, 넥(108)에 유지된다.
이하에서 프로세스들이 컨테이너(100) 및 금속 바디(102)와 같은, 컨테이너 및/또는 금속 바디에 적용되는 것으로 설명되지만, 하나 이상의 실시예들에서, 컨테이너(100) 및/또는 금속 바디는 대신에 컨테이너 또는 금속 바디의 프리폼일 수 있으며, 이는 완성된 컨테이너를 형성하는 프로세스에서 형성 및/또는 사용될 수 있다. 예를 들어, 이하에서 설명되는 프로세스들 및 도 1에 도시된 컨테이너(100)는 대신에 넥(108) 및 아웃서트(110)만을 포함할 수 있고, 베이스(104) 및 측벽(106) 중 하나 또는 둘 다를 제외할 수 있는 컨테이너 프리폼일 수 있다. 이 경우, 베이스(104) 및 측벽(106) 중 하나 또는 둘 다는 넥(108)에 아웃서트(110)를 고정한 후에 형성될 수 있다.
컨테이너(100)의 원하는 최종 치수들 및/또는 기하학적 구조에 따라, 베이스(104), 측벽(106), 및/또는 넥(108)의 치수들이 달라질 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 넥(108)을 형성하는 측벽의 두께는 약 7 cm 내지 약 28 cm인 컨테이너에 대해 약 0.08 밀리미터(mm) 내지 약 0.36 mm일 수 있다. 그러나, 컨테이너(100)의 전술한 치수들은 예시적이며, 제한적이지 않다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 바디(202)의 넥(208) 상에서 아래로 슬라이드되는 아웃서트(210)의 부분 개략도이다. 앞의 도면의 요소 부호들과 동일한 십의 자리와 일의 자리 숫자들로 끝나는 도 2의 요소 부호들을 갖는 특징부들은 앞의 도면에서와 유사한 특징부들에 대응한다. 도시된 바와 같이, 컬(212)은 아웃서트(210)가 넥(2208)에 유지되기 전에 넥(208)에 형성된다. 따라서, 아웃서트(210)는 컬(212) 위에서 컬(212)을 지나서 넥(208) 상에서 아래로 슬라이드된다. 컬(212)의 프로파일은 아웃서트(210)가 "점핑(jumping)" 프로세스를 통해 조립될 수 있게 하며, 여기서, 아웃서트(210)는 컬(212)을 "점프"한다. 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 컬(212)의 기하학적 구조는 아웃서트(210)와 접촉하는 동안 컬(212)의 붕괴 및/또는 영구 변형을 방지하고, 조립 중 재료의 팽창으로 인한 아웃서트(210)에 대한 임의의 영구 손상을 방지하도록 구성된다.
컬(212)은 임의의 기존의 컬링 단계와 같은, 임의의 하나 이상의 기존의 컨테이너 제조 프로세스 단계들에 따라 형성될 수 있다. 그러나, 컬(212)은 아웃서트(210)의 적용 전에 형성된다. 컬(212)을 형성한 다음 아웃서트(210)를 적용하는 것은 아웃서트(210)와 컬(212)의 사이에 공간이 생길 가능성을 감소시키며, 이는 더 후술되는 바와 같이, 컬(212)과 아웃서트(210) 사이의 인터페이스에 형성되는 억지 핏의 효율성을 방지하거나 감소시킬 수 있다. 컬(212)을 형성하는 것은 최종 컨테이너의 전체 높이를 약 1.2 mm 내지 약 7.6 mm만큼 감소시킬 수 있다. 따라서, 넥(208)은 약 1.3 mm 내지 약 2.3 mm의 높이를 갖는 컬(212)을 형성하는 것을 수용하기 위해, 추가로 약 1.2 mm 내지 약 7.6 mm 높이로 형성된다.
아웃서트(210)는 후술되는 바와 같이, 넥(208), 아웃서트(210), 및/또는 컬(212)에 영구 변형을 유발하지 않거나, 적어도 최소화하면서 컬(212)이 휘어지도록 하는 데 필요한 힘을 가할 수 있는 다양한 도구들 및/또는 기계에 의해 넥(208)에 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 바디(302)의 넥(308)에 유지되는 아웃서트(310)의 부분 개략도이다. 앞의 도면들의 요소 부호들과 동일한 십의 자리와 일의 자리 숫자들로 끝나는 도 3의 요소 부호들을 갖는 특징부들은 앞의 도면들에서와 유사한 특징부들에 대응한다. 아웃서트(310)의 상단 엣지(도 4d 및 도 5에 도시되고 후술됨)는 넥(308)의 컬(312)과 억지 핏을 형성한다. 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 아웃서트(310)의 상단 엣지와 컬(312) 사이의 인터페이스에서 형성되는 억지 핏은 금속 바디(302)의 넥(308)에 아웃서트(310)를 유지한다.
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 바디(402)의 넥(408)에 아웃서트(410)를 고정하기 위한 프로세스가 도시되어 있다. 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 바디(402)의 넥(408) 상에서 아래로 아웃서트(410)를 슬라이드시키는 프로세스의 한 단계의 부분 단면도이다. 앞의 도면들의 요소 부호들과 동일한 십의 자리와 일의 자리 숫자들로 끝나는 도 4a의 요소 부호들을 갖는 특징부들은 앞의 도면들에서와 유사한 특징부들에 대응한다. 도 4a의 도시된 단계는 아웃서트(410)가 넥(408)의 컬(412)과 처음 접촉할 때이다.
컬(412)은 밖으로 향하는 컬이다. 용어 "밖으로 향하는(outward)"은 어떻게 컬(412)을 형성하는 넥(408)의 상단에 있는 금속 측벽이 초기에 넥(408)의 내부(414)로부터 멀리 컬되는지를 설명한다. 도 4a의 상세 뷰를 참조하면, 밖으로 향하는 컬(412)은 넥(408)의 내부(408)로부터 멀리 연장되는 제1 섹션(416)을 포함한다. 컬(412)은 넥(408)을 향하여 뒤로 컬되는 제2 섹션(418)을 더 포함한다. 제1 섹션(416) 및 제2 섹션(418)은 함께 실질적으로 원형 프로파일을 갖는 것으로서 컬(412)을 정의한다.
도 4a의 추가 상세 뷰를 참조하면, 컬(412)의 제2 섹션(418)은 넥(408)의 금속 측벽의 주위에서 완전히 뒤로 컬되지 않는다. 오히려, 컬(412)은 컬(412)의 제2 섹션(418)의 팁(422)과 넥(408)의 금속 측벽의 사이에 갭(420)을 정의한다. 더 후술되는 바와 같이, 갭(420)은 아웃서트(410)가 넥(408) 상에서 아래로 슬라이드됨에 따라 컬(412)이 휘어지는 것을 허용한다. 갭(420)은 아웃서트(410)가 넥(408)에 적용되는 것을 허용하고, 넥(408), 아웃서트(410), 및/또는 컬(412)에 영구 변형을 유발하지 않거나, 적어도 최소화하면서 컬(412)이 휘어지는 것을 허용한다.
도 4a의 상세 뷰에 있는 아웃서트(410)를 다시 참조하면, 아웃서트(410)의 아웃서트 측벽(426)(즉, 아웃서트 측벽(426))의 선단 엣지(leading edge)(424)는 컬(412)의 주위로 아웃서트(410)를 안내하는 것을 돕도록 케이퍼질 수 있다. 테이퍼는 외측면(428)에서 내측면(430)까지의 아웃서트 측벽(416)의 두께가 증가하도록 함으로써 형성될 수 있다. 그러나, 하나 이상의 실시예들에서, 아웃서트 측벽(426)의 선단 엣지(424)는 대신에 편평할 수 있거나, 테이퍼는 아웃서트 측벽(426)의 중간 지점에서 외측면(428)과 내측면(430)까지의 아웃서트 측벽(426)의 두께가 증가하도록 함으로써 형성될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 아웃서트(410)의 내경은 아웃서트 측벽(426)이 테이퍼지는 엣지(424)(존재하는 경우임) 이외에는, 임의의 단차들 및/또는 테이퍼지는 섹션들을 갖지 않도록, 일정할 수 있다(도시되지 않음). 그러나, 도 4a에 도시된 바와 같이, 아웃서트 측벽(426)은 하나보다 많은 내경을 포함할 수 있다. 예를 들어, 아웃서트 측벽(426)의 제1 단부(432)는 내경(D1)을 가질 수 있다. 아웃서트 측벽(426)의 제2 단부(434)는 내경(D2)을 가질 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 내경(D1)은 내경(D2)보다 더 클 수 있다. 또한, 하나 이상의 실시예들에서, 아웃서트 측벽(426)은 아웃서트 측벽(426)의 원하는 기하학적 구조 및/또는 넥(408)에 유지되는 아웃서트(410)와 함께 아웃서트 측벽(426)에 정렬되는 넥(408)의 금속 측벽의 원하는 기하학적 구조에 따라, 세 개, 네 개, 다섯 개, 여섯 개 등과 같은, 두 개보다 많은 내경들을 포함할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 바디(402)의 넥(408) 상에서 아래로 아웃서트(410)를 슬라이드시키는 프로세스의 다른 단계의 부분 단면도이다. 앞의 도면들의 요소 부호들과 동일한 십의 자리와 일의 자리 숫자들로 끝나는 도 4b의 요소 부호들을 갖는 특징부들은 앞의 도면들에서와 유사한 특징부들에 대응한다. 아웃서트 측벽(426)의 제1 단부(432)가 컬(412) 위로 슬라이드 또는 "점프"됨에 따라, 컬(412)이 휘어진다. 보다 구체적으로, 도 4b의 추가 상세 뷰를 참조하면, 컬(412)의 제1 섹션(416)과 제2 섹션(418)은 컬(412)의 팁(422)이 넥(408)의 측벽에 접근하고 갭(420)의 폭이 감소하도록 휘어진다. 도 4a와 도 4b의 추가 상세 뷰들 사이의 비교는 어떻게 갭(420)이 컬(412) 위로 슬라이드되는 아웃서트(410)를 수용하기 위해 컬(412)이 휘어지는 공간을 제공하는지를 도시한다. 컬(412)은 제1 단부(432)에서 아웃서트(410)의 내경(D1)이 컬(412)과 결합된(또는 컬(412)을 포함하는) 넥(408)의 직경(D3)보다 더 작기 때문에 휘어져야 한다. 그 결과, 넥(408)의 직경(D3)은 컬이 휘어짐에 따라 아웃서트(410)의 제1 단부(432)의 내경(D1)과 동일하게 된다.
최대 내경(예: 직경(D1))은 직경(D3)보다 더 작은 것으로 설명되어 있지만, 하나 이상의 실시예들에서, 아웃서트(410)의 하나 이상의 내경들은 직경(D3)보다 더 클 수 있다. 이 경우, 직경(D3)보다 더 큰 내경을 갖는 아웃서트(410)의 부분을 슬라이드시키는 것은 컬(412)과 접촉하지 않고/않거나 컬(412)을 휘게 하지 않는다. 그러나, 적어도 컬(412)과 접촉하는 아웃서트의 단부(즉, 도시된 실시예에서의 제2 단부(434))는 직경(D3)보다 더 작은 내경을 가져야 한다.
하나 이상의 실시예들에서, 아웃서트(410)는 넥(408) 상에서 아웃서트(410)를 슬라이드시키기 전에 열 처리될 수 있다. 예를 들어, 아웃서트(410)는 아웃서트(410)를 형성하는 플라스틱 수지가 약 15 ℃ 내지 약 60 ℃의 온도가 되도록 열 처리될 수 있다. 열 처리는 아웃서트(410)가 넥(408) 상으로 슬라이드될 때 경험하는 영구 변형을 방지하거나 제한할 수 있다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 바디(402)의 넥(408) 상에서 아래로 아웃서트(410)를 슬라이드시키는 프로세스의 다른 단계의 부분 단면도이다. 앞의 도면들의 요소 부호들과 동일한 십의 자리와 일의 자리 숫자들로 끝나는 도 4c의 요소 부호들을 갖는 특징부들은 앞의 도면들에서와 유사한 특징부들에 대응한다. 아웃서트 측벽(426)의 제2 단부(434)가 이제 컬(412) 위로 슬라이드됨에 따라, 컬(412)은 훨씬 더 휘어진다. 보다 구체적으로, 도 4c의 추가 상세 뷰를 참조하면, 컬(412)의 제1 섹션(416)과 제2 섹션(418)은 컬(412)의 팁(422)이 넥(408)의 측벽에 더 접근하도록 휘어지거나, 팁(422)이 넥(408)의 측벽에 닿을 수도 있다(도시된 바와 같음). 컬(412)의 팁(422)이 넥(408)의 측벽에 닿으면, 갭(420)은, 부분적으로 또는 완전히, 제거될 수 있다. 예를 들어, 도 4c의 추가 상세 뷰를 참조하면, 컬(412)의 팁(422)은 편평할 수 있지만, 여전히 변하는 넥(408)의 측벽에 대한 거리를 가질 수 있다. 결과적으로, 갭(420) 역시 팁(422)의 두께에 걸쳐 컬(412)의 팁(422)과 넥(408)의 금속 측벽 사이에서 폭이 변할 수 있다. 구체적으로, 팁(422)에서 컬(412)의 외부 표면(436)은 넥(408)의 측벽으로부터 길이(L1)로 있을 수 있다. 팁(422)에서 컬(412)의 내부 표면(438)은 넥(408)의 측벽으로부터 길이(L2)로 있을 수 있으며, 편평한 팁(422)으로 인해 길이(L2)는 길이(L1)보다 더 크다. 결과적으로, 팁(422)의 내부 표면(438)은 넥(408)의 측벽에 닿지 않을 수 있고, 팁(422)에서 외부 표면(436)은 넥(408)의 측벽에 닿을 수 있다. 이것은 컬(412)이 아웃서트(410)를 수용하기 위해 완전히 휘어지더라도, 팁(422)과 넥(408)의 측벽 사이에 갭(420)이 남아 있게 한다. 그러나, 컬(412)의 팁(422)의 다른 기하학적 구조들도 가능하며, 그러한 팁(422)은 팁(422)과 넥(408)의 측벽 사이의 거리가 팁(422)의 두께에 걸쳐 일정하도록 테이퍼진다.
컬(412)의 팁(422)의 구성이 무엇이든, 컬(412)이 아웃서트 측벽(426)의 제2 단부(434)와 접촉할 때, 제2 단부(434)에서 컬(412)의 내경(D2)이 컬(412)과 결합된(또는 컬(412)을 포함하는) 넥(408)의 직경(D3)보다 더 작기 때문에, 컬(412)이 휘어진다. 그 결과, 넥(408)의 직경(D3)은 아웃서트(410)의 제2 단부(434)의 내경(D2)과 동일하게 된다. 따라서, 갭(420)은 컬(412)이 아웃서트(410)를 영구적으로 변형시키지 않도록 하기 위해 아웃서트(410) 적용 중에 휘어질 수 있게 한다.
도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 바디(402)의 넥(408) 상에서 아래로 아웃서트(410)를 슬라이드시키는 프로세스의 다른 단계의 부분 단면도이다. 앞의 도면들의 요소 부호들과 동일한 십의 자리와 일의 자리 숫자들로 끝나는 도 4d의 요소 부호들을 갖는 특징부들은 앞의 도면들에서와 유사한 특징부들에 대응한다. 도 4d에서, 아웃서트(410)는 이제 컬(412)에 의해, 적어도 부분적으로, 유지된다. 보다 구체적으로, 도 4d의 상세 뷰를 참조하면, 컬(412)의 외부 표면(436)은 아웃서트 측벽(426)의 말단 엣지(trailing edge)(440)와 접촉한다. 이 시점에서, 넥(408)에 아웃서트(410)를 적용하고 유지하는 프로세스가 완료된다.
컬(412)은 넥(408)으로부터 길이(L3)만큼 연장된다. 아웃서트 측벽(426)의 두께는 길이(L4)이다. 하나 이상의 실시예들에서, 길이(L3)는 길이(L4)보다 더 크거나, 더 작거나, 또는 길이(L4)와 실질적으로 동일하다. 그러나, 길이(L3)가 길이(L4)보다 더 작거나 길이(L4)와 실질적으로 동일한 실시예들에서, 컬(412)은 클로저(closure)(예: 병 뚜껑)(도시되지 않음)를 고정하는 것, 또는 공기 컨베이어 채널을 따라 넥(408)과 아웃서트(410)를 갖는 결과의 컨테이너를 운반하는 것과 같이, 기존에 플라스틱 수지 컨테이너들로 제한되었던 프로세스들과 관련된 다른 양태들을 방해하지 않는다.
도 5를 참조하면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 금속 바디(502)의 넥(508)에 유지되는 아웃서트(410)의 부분 단면도이다. 앞의 도면들의 요소 부호들과 동일한 십의 자리와 일의 자리 숫자들로 끝나는 도 5의 요소 부호들을 갖는 특징부들은 아프이 도면들에서와 유사한 특징부들에 대응한다. 도 4d와 관련하여 상술된 것과 유사하게, 아웃서트(510)는 컬(512)에 의해 제2 단부(534)에서 유지된다. 보다 구체적으로, 도 5의 상부 상세 뷰를 참조하면, 컬(512)의 외부 표면(536)은 아웃서트 측벽(526)의 말단 엣지(540)와 접촉한다. 외부 표면(536)과 말단 엣지(540) 사이의 접촉은 넥(508)에 아웃서트(510)를 유지하는 제1 억지 핏을 설정한다. 제1 억지 핏은 아웃서트(510)가 넥(508)에 대해 위 또는 아래로 움직이는 것을 방지하고/하거나 막는다.
하나 이상의 실시예들에서, 갭(542)이 아웃서트 측벽(526)과 넥(508)의 측벽 사이에 형성된다. 갭(542)은 약 360 뉴턴(N)의 하중과 같은, 적용 중의 드래그 및/또는 조립 하중을 방지하고/하거나 감소시킬 수 있다. 그러나, 하나 이상의 실시예들에서, 갭(542)은 생략될 수 있고, 아웃서트 측벽(526)은 대신에 제2 단부(534)에서 넥(508)과 접촉할 수 있다.
도 5의 하부 상세 뷰를 참조하면, 넥(508)의 측벽은 제1 단부(532)에서 아웃서트 측벽(526)과 접촉한다. 넥(508)과 아웃서트 측벽(526) 사이의 이러한 접촉은 넥(508)에 아웃서트(510)를 유지하는 제2 억지 핏을 설정한다. 제2 억지 핏은 클로저(도시되지 않음)가 컨테이너(500)에 고정되거나 컨테이너(500)로부터 제거될 때와 같은 때, 아웃서트(510)가 넥(508)에 대해 회전하는 것을 방지하고/하거나 막는다. 제2 억지 핏은 또한 넥(508)에 대해 아웃서트(510)를 수직으로 위치시킬 수 있다. 제2 억지 핏은 넥(508)에 대한 아웃서트(510)의 결합이 약 140 내지 약 210 킬로파스칼(kPa)과 같은, 플라스틱 수지 컨테이너들과 동일한 토크 요구 사항들을 달성할 수 있는 능력을 제공한다. 제2 억지 핏은 또한 제1 억지 핏과 결합되어, 아웃서트(510)가 넥(508)에 대해 위 또는 아래로 움직이는 것을 방지하고/하거나 막는다. 하나 이상의 실시예들에서, 제2 억지 핏은 아웃서트(510)의 제1 단부(532)와 넥(508) 사이의 최대 약 2.5 mm의 접촉 면적에 걸쳐 있을 수 있다. 또한, 아웃서트(510)의 존재는 결과의 컨테이너(500)의 성능에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 예를 들어, 아웃서트(510)를 갖는 결과의 컨테이너(500)는 여전히 약 450 내지 약 550 N의 캡핑 하중을 견딜 수 있지만, 컨테이너(500)는 컬(512)의 변형이 발생하기 전에 최대 약 1900 N의 하중을 견딜 수 있다.
아웃서트(510)는 아웃서트 측벽(526)으로부터 연장되고, 아웃서트 측벽(526)의 주위를 감싸는 스레드(544)를 포함할 수 있다. 스레드(544)는 컨테이너(500)에 클로저(예: 병 뚜껑)(도시되지 않음)를 고정하는 데 도움을 준다. 아웃서트(510)는 추가로 또는 대안적으로 캐리어 링(546)을 포함할 수 있다. 캐리어 링(546)은 컨테이너(500)가 실질적으로 금속으로 형성됨에도 불구하고, 컨테이너(500)(또는 컨테이너 프리폼)가 플라스틱 병들을 위한 제조, 충전, 캡핑 등의 프로세스들에서 사용되는 컨베이어 시스템들을 따라 이동할 수 있게 한다. 예를 들어, 아웃서트(510)를 갖는 개시된 프로세스들에 따라 형성되는 컨테이너들은 현재의 PET 또는 플라스틱 충전 및 캡핑 기계에서 진행될 수 있다. 이것은 아웃서트(510) 및/또는 캐리어 링(546)을 갖는 개시된 프로세스들에 따라 형성되는 컨테이너들이 기존의 충전/캡핑 기계나 역사적으로 PET 또는 기타 플라스틱들로 만들어진 충전 및/또는 캡핑 컨테이너들을 위한 설정들을 변경하거나 수정할 필요 없이 캐리어 링을 갖는 플라스틱 컨테이너들을 위해 설계된 가공 라인들에서 사용될 수 있다는 점에서 유리하다. 또한, 컬(512)의 존재는 컨테이너(500)의 최종 치수들을 방해하거나 그에 영향을 주지 않으므로, 컨테이너(500)가 현재의 PET 캡핑 기계를 활용하기 위한 산업 표준 "S" 치수(예: 컬(512)의 상단부터 첫 번째 전체 스레드(544)까지)를 여전히 만족하게 한다. 여기서도, 이것은 아웃서트(510) 및/또는 캐리어 링(546)을 갖는 개시된 프로세스들에 따라 형성되는 컨테이너들이 기존의 기계 또는 설정들을 변경하거나 수정할 필요 없이 캐리어 링을 갖는 플라스틱 컨테이너들을 위해 설계된 가공 라인들에 사용될 수 있다는 점에서 유리하다. 그러나, 컬(512)은 "S" 치수의 거리의 일 부분을 차지한다. 따라서, 아웃서트(510)의 스레드(544) 위의 제2 단부(534)는 컬(512)과 아웃서트(510)의 결합에서 컬(512)의 높이를 수용할 수 있도록 높이가 감소된다.
금속 바디와 아웃서트를 갖는 여기에 개시된 컨테이너들 및 프로세스들은 음료 산업이 플라스틱 병들의 사용에서 금속 병들로 전환하고 병 생산 라인들에서 대부분의 플라스틱 병들을 대체할 수 있게 해줄 것이다. 더욱이, 본 개시의 컨테이너들 및 프로세스들은 PET, PVC, 및 기타 플라스틱 발자국들을 줄임으로써, 환경을 개선할 수 있고, 들어 있는 액체에 이어서 인간 혈류로 침출되는 독소들을 잠재적으로 보유하는 플라스틱 수지들을 제거함으로써, 소비자 안전을 향상시킬 수 있다. 게다가, 이러한 이점들은 필러 공장들에서 충전/캡핑 기계 또는 충전 및/또는 캡핑 컨테이너들에 대한 설정들을 변경하거나 수정할 필요 없이 달성될 수 있다.
이들 실시예들의 각각과 그 명백한 변형들은 다음의 청구범위에서 제시되는, 청구되는 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 것으로 고려된다. 또한, 본 개념들은 이전 요소들 및 양태들의 임의의 모든 조합들 및 하위 조합들을 명시적으로 포함한다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어들 "대략", "약", "실질적으로", 및 유사한 용어들은 본 개시의 주제와 관련되는 기술분야의 통상의 기술자에 의한 일반적이고 허용되는 사용법과 조화를 이루는 넓은 의미를 갖도록 의도된다. 본 개시를 검토하는 통상의 기술자는 이들 용어들이 이들 특징들의 범위를 제공되는 정확한 수치 범위들로 제한하지 않고 기술되고 청구되는 특정 특징들의 설명을 허용하도록 의도된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 이들 용어들은 기술되고 청구되는 주제의 실질적이지 않거나 중요하지 않은 수정들 또는 변경들이 첨부된 청구범위에 인용된 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주되는 것으로 해석되어야 한다.
다양한 실시예들을 설명하기 위해 여기에서 사용된 바와 같은 용어들 "예시적인" 및 "예"는 그러한 실시예들이 가능한 실시예들의 가능한 예들, 표현들, 및/또는 예시들임을 나타내기 위한 것임(그리고 그러한 실시예들은 필연적으로 특별하거나 최상급의 예들임을 내포하려는 의도는 아님)에 유의해야 한다.
요소들의 위치들(예: "상부", "하부", "위", "아래" 등)에 대한 여기에서의 모든 참조들은 단지 도면들의 다양한 요소들의 배향을 설명하기 위해 사용된다. 다양한 요소들의 배향은 다른 예시적인 실시예들에 따라 다를 수 있으며, 그러한 변형들은 본 개시에 포함되도록 의도된다는 점에 유의해야 한다.
본 개시에서는 단지 몇 가지 실시예들만이 상세하게 설명되었지만, 본 개시를 검토하는 통상의 기술자는 여기에 설명되는 주제의 신규한 교시들 및 장점들로부터 실질적으로 벗어나지 않고 많은 수정들(예: 다양한 요소들의 크기들, 치수들, 구조들, 형상들 및 비율들, 파라미터들의 값들, 장착 배열들, 재료들의 사용, 색상들, 배향들의 변경들)이 가능하다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 예를 들어, 일체로 형성되는 것으로 도시된 요소들은 다수의 부품들 또는 요소들로 구성될 수 있고, 요소들의 위치는 반전되거나 달리 변경될 수 있으며, 개별 요소들 또는 위치들의 특성 또는 개수는 변경되거나 변화될 수 있다. 임의의 프로세스 또는 방법 단계들의 순서 또는 시퀀스는 대안적인 실시예들에 따라 변경되거나 재배열될 수 있다. 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 예시적인 실시예들의 설계, 작동 조건들, 및 배열에 있어서 다른 대체들, 수정들, 변경들, 및 생략들이 이루어질 수도 있다.
Claims (20)
- 금속 바디에 넥(neck)을 제공하는 단계 - 상기 넥은 금속 측벽으로 형성됨 -;
상기 넥의 제1 단부에서 상기 금속 측벽에 밖으로 향하는 컬(outward curl)을 형성하는 단계;
상기 넥의 상기 제1 단부로부터 상기 넥 상에서 아래로 플라스틱 아웃서트를 슬라이드시키는 단계 - 상기 플라스틱 아웃서트는 상기 밖으로 향하는 컬을 포함하는 상기 넥의 직경보다 더 작은 제1 단부의 제1 내경을 갖고, 상기 밖으로 향하는 컬은 상기 밖으로 향하는 컬을 지나가는 상기 플라스틱 아웃서트의 상기 제1 단부를 수용하기 위해 상기 플라스틱 아웃서트가 상기 넥 상에서 아래로 슬라이드됨에 따라 휘어짐 -; 및
상기 금속 측벽과 상기 플라스틱 아웃서트의 제1 인터페이스에 있는 제1 억지 핏(interference fit)과, 상기 플라스틱 아웃서트의 상기 제1 단부에 있는 상단 엣지와 상기 밖으로 향하는 컬 사이의 제2 억지 핏의 사이에서 상기 넥에 상기 플라스틱 아웃서트를 유지하는 단계
를 포함하는,
방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 밖으로 향하는 컬을 형성하는 단계는,
상기 밖으로 향하는 컬의 팁과 상기 넥의 상기 금속 측벽의 사이에 갭을 남기는,
방법.
- 제3 항에 있어서,
상기 갭은 상기 플라스틱 아웃서트가 상기 넥 상에서 슬라이드됨에 따라 상기 밖으로 향하는 컬을 지나가는 상기 플라스틱 아웃서트의 상기 제1 단부를 수용하기 위해 상기 밖으로 향하는 컬이 휘어질 수 있는 공간을 제공하는,
방법.
- 제2 항에 있어서,
상기 갭은 상기 밖으로 향하는 컬의 상기 팁의 두께에 걸쳐 상기 밖으로 향하는 컬의 상기 팁과 상기 금속 측벽 사이의 거리에 따라 변하는,
방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 밖으로 향하는 컬은 실질적으로 원형 프로파일을 갖는,
방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 플라스틱 아웃서트는 스레드를 갖는 플라스틱 측벽을 포함하고, 상기 나사산은 상기 플라스틱 측벽으로부터 연장되어 상기 플라스틱 측벽의 주위를 감싸는,
방법.
- 제6 항에 있어서,
상기 밖으로 향하는 컬이 상기 넥의 상기 금속 측벽으로부터 연장되는 거리는 상기 플라스틱 아웃서트의 상기 플라스틱 측벽의 두께와 실질적으로 동일한,
방법.
- 제6 항에 있어서,
상기 플라스틱 아웃서트는 상기 스레드 아래의 상기 플라스틱 측벽의 주위를 감싸는 캐리어 링을 포함하는,
방법.
- 제8 항에 있어서,
상기 넥에 상기 플라스틱 아웃서트를 유지하는 단계는,
상기 넥의 상기 금속 측벽과 상기 플라스틱 아웃서트의 상기 제1 단부의 사이에 공간을 초래하는,
방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 플라스틱 아웃서트는 상기 제1 단부 반대편의 제2 단부에, 상기 밖으로 향하는 컬을 포함하는 상기 넥의 상기 직경보다 더 작은 제2 내경을 갖는,
방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 플라스틱 아웃서트는 상기 제1 단부 반대편의 제2 단부에, 상기 밖으로 향하는 컬을 포함하는 상기 넥의 상기 직경보다 더 큰 제2 내경을 갖는,
방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 플라스틱 아웃서트를 상기 넥 상에서 슬라이드시키는 동안 상기 플라스틱 아웃서트의 영구 변형을 감소시키기 위해 상기 플라스틱 아웃서트를 열로 처리하는 단계
를 더 포함하는,
방법.
- 제12 항에 있어서,
상기 플라스틱 아웃서트의 내부 온도는 상기 플라스틱 아웃서트를 열로 처리하는 동안 약 60 ℉ 내지 약 140 ℉로 상승되는,
방법.
- 금속 바디의 넥을 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
제1 단부에 형성되는 밖으로 향하는 컬을 갖는 금속 측벽 - 상기 밖으로 향하는 컬은 상기 금속 측벽으로부터 멀리 연장되는 제1 부분 및 상기 금속 측벽을 향하여 뒤로 컬되는 제2 부분을 가짐 -; 및
플라스틱 아웃서트 - 상기 플라스틱 아웃서트는 상기 금속 측벽과 상기 플라스틱 아웃서트의 제1 인터페이스에 있는 제1 억지 핏과, 상기 플라스틱 아웃서트의 제1 단부에 있는 상단 엣지와 상기 밖으로 향하는 컬의 상기 제2 부분 사이의 제2 억지 핏의 사이에서 상기 금속 측벽에 유지됨 -
를 포함하는,
시스템.
- 제14 항에 있어서,
상기 밖으로 향하는 컬은 상기 제2 부분의 단부에 있는 상기 밖으로 향하는 컬의 팁과 상기 금속 측벽의 사이에 갭을 형성하는,
시스템.
- 제15 항에 있어서,
상기 갭은 상기 밖으로 향하는 컬의 상기 팁의 두께에 걸쳐 상기 밖으로 향하는 컬의 상기 팁과 상기 금속 측벽 사이의 거리에 따라 변하는,
시스템.
- 제14 항에 있어서,
상기 플라스틱 아웃서트는 상기 밖으로 향하는 컬을 포함하는 상기 넥의 직경보다 더 작은 상기 제1 단부의 제1 내경을 갖는,
시스템.
- 제14 항에 있어서,
상기 밖으로 향하는 컬은 실질적으로 원형 프로파일을 갖는,
시스템.
- 제14 항에 있어서,
상기 플라스틱 아웃서트는 스레드를 갖는 플라스틱 측벽을 갖고, 상기 스레드는 상기 플라스틱 측벽으로부터 연장되어 상기 플라스틱 측벽의 주위를 감싸고, 상기 밖으로 향하는 컬이 상기 금속 측벽으로부터 연장되는 거리는 상기 플라스틱 아웃서트의 상기 플라스틱 측벽의 두께와 실질적으로 동일한,
시스템.
- 제14 항에 있어서,
상기 금속 측벽과 상기 플라스틱 아웃서트는 상기 컨테이너의 상기 넥에 형성되도록 구성되는 프리폼을 형성하는,
시스템.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163167405P | 2021-03-29 | 2021-03-29 | |
| US63/167,405 | 2021-03-29 | ||
| PCT/US2022/021971 WO2022212206A1 (en) | 2021-03-29 | 2022-03-25 | Method for forming a metal container with a carrier ring and resulting container |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230162641A true KR20230162641A (ko) | 2023-11-28 |
Family
ID=81308520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237035707A KR20230162641A (ko) | 2021-03-29 | 2022-03-25 | 캐리어 링을 갖는 금속 컨테이너를 형성하기 위한 방법 및 결과의 컨테이너 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240166401A1 (ko) |
| EP (1) | EP4313440A1 (ko) |
| JP (1) | JP2024518251A (ko) |
| KR (1) | KR20230162641A (ko) |
| CN (1) | CN117062679A (ko) |
| AU (1) | AU2022246780A1 (ko) |
| BR (1) | BR112023018170A2 (ko) |
| CA (1) | CA3211315A1 (ko) |
| MX (1) | MX2023010619A (ko) |
| WO (1) | WO2022212206A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117380855B (zh) * | 2023-12-11 | 2024-02-20 | 常州菲莫斯桶业有限公司 | 一种金属桶生产装置以及生产工艺 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5785198A (en) * | 1995-09-18 | 1998-07-28 | The Coca-Cola Company | Twist-off can end |
| US11148847B2 (en) * | 2019-05-01 | 2021-10-19 | Pepsico, Inc. | Plastic neck outsert for metal beverage container |
-
2022
- 2022-03-25 CA CA3211315A patent/CA3211315A1/en active Pending
- 2022-03-25 CN CN202280024339.8A patent/CN117062679A/zh active Pending
- 2022-03-25 EP EP22716731.9A patent/EP4313440A1/en active Pending
- 2022-03-25 MX MX2023010619A patent/MX2023010619A/es unknown
- 2022-03-25 WO PCT/US2022/021971 patent/WO2022212206A1/en active Application Filing
- 2022-03-25 AU AU2022246780A patent/AU2022246780A1/en active Pending
- 2022-03-25 KR KR1020237035707A patent/KR20230162641A/ko unknown
- 2022-03-25 BR BR112023018170A patent/BR112023018170A2/pt unknown
- 2022-03-25 JP JP2023560144A patent/JP2024518251A/ja active Pending
- 2022-03-25 US US18/284,286 patent/US20240166401A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022212206A1 (en) | 2022-10-06 |
| EP4313440A1 (en) | 2024-02-07 |
| CN117062679A (zh) | 2023-11-14 |
| AU2022246780A1 (en) | 2023-09-28 |
| CA3211315A1 (en) | 2022-10-06 |
| US20240166401A1 (en) | 2024-05-23 |
| JP2024518251A (ja) | 2024-05-01 |
| MX2023010619A (es) | 2023-11-09 |
| BR112023018170A2 (pt) | 2023-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9884705B2 (en) | Cap for a container neck | |
| EP2813437B1 (en) | Bottle | |
| US7976767B2 (en) | Lightweight preform and method of manufacture | |
| US9248603B2 (en) | Bottle with extended neck finish and method of making same | |
| EP3421383B1 (en) | Container, closure, and package | |
| KR20140135751A (ko) | 관형부를 구비한 금속 패키징 | |
| US9399534B2 (en) | Plastic container having gripping groove | |
| US9586713B2 (en) | Preform for producing plastic containers in a stretch-blow-moulding process | |
| RU2555666C2 (ru) | Пластмассовый сосуд с выпускной насадкой | |
| EP2623426B1 (en) | Bottle | |
| US20160001913A1 (en) | Stretch-blow molded plastic container and stretch-blow-molding method | |
| KR20230162641A (ko) | 캐리어 링을 갖는 금속 컨테이너를 형성하기 위한 방법 및 결과의 컨테이너 | |
| CN107848670B (zh) | 容器封闭和预制件 | |
| EP3261812A1 (en) | High stretch ratio preforms and related containers and methods | |
| US9555927B2 (en) | Bottle | |
| US9259862B2 (en) | Method of having a plastic container having deep grip recesses | |
| JP6224300B2 (ja) | ボトル | |
| US11225361B2 (en) | Beverage cap | |
| JP7417870B2 (ja) | プラスチックボトルおよびプリフォーム | |
| US9849620B2 (en) | Container preform | |
| JP6120153B2 (ja) | プリフォームおよびプラスチックボトル | |
| JP6220538B2 (ja) | ボトル | |
| JP2012516817A (ja) | 固定リングを備えたボトル状の容器、予備成形体、操作装置及び操作方法 | |
| JP6678047B2 (ja) | ブロー成形用プリフォーム | |
| JP6925204B2 (ja) | 耐圧ボトル |