KR100307978B1 - 라이너가없는밀폐물 - Google Patents

Abstract

라이너가 없는 밀폐물

라이너가 없는 플라스틱 밀폐물(10)은 관련 용기 (C)와의 측면-밀봉 맞물림을 위해 구성되었다. 이 밀폐물은 원형 상부 벽 부분(12) 및 내부 나사 구성물(16)을 포함하고 상부 벽 부분에 매달려 있는 환형 스커트 부분(14)을 포함한다. 비교적 단단한 지지환대 (32)와 비교적 유연한 밀봉 립(30)를 포함하는 이-성분 측면-밀봉 배열이 제공된다. 밀봉 립(30)은 밀봉 립 (30)의 밀봉 효과를 증진시키기 위해서 바람직하게 작용하는 비교적 단단한 지지 환대(32)와 함께 관련 용기(C)의 일반적으로 외부로 향한 표면과 밀봉되도록 맞물리기 위한 위치로 이동될 수 있다. 비교적 단단한 밀봉 환대(32)는 용기에 이용시 현저히 밀폐물(10)을 위한 자체-중심화 작용을 제공하기 위해 더욱 바람직하게 작용한다.

Description

라이너가 없는 밀폐물{LINERLESS CLOSURE}

용기에 사용하기 위한 성형 플라스틱 밀폐물은 모터 오일과 같은 비식료품뿐만 아니라 탄산 및 비탄산 음료, 조미료 및 그 밖의 식료품과 같은 용기의 내용물을 밀봉 및 밀폐하는 데 점점 널리 사용되고 있다. 여러 가지 플라스틱 밀폐 구조물들이 수년간 알려져 왔으나, 그러한 밀폐물의 사용과 고속 제조가 용이하며 바람직한 밀봉이 이루어지는 특별한 디자인이 고려되어야 한다.

이전에 공지된 다수의 밀폐 구조물들은 원하는 밀봉 성능을 얻기 위하여, 미합중국 특허 제4,343,754호, 제4,378,893호, 제4,407,422호 및 제4,497,795호에서와 같이, 비교적 단단한 외측의 플라스틱 외피와 비교적 신축적인 연질의 내측의 밀봉 라이너를 포함하는 복합적 특성이 있다. 이 특허들에 따른 밀폐물들은 소위 상부/측면 밀봉을 형성하여 라이너가 관련된 용기의 상향면뿐만 아니라 그 용기의 외향면도 밀봉시킬 수 있었다.

밀폐물 구조의 내부 밀봉 라이너를 제거한다면 그 제조에 요하는 부대 비용을 감소시킬 수 있다는 것을 알 수 있으나, 필수적인 강도를 구현함과 동시에, 관련된 용기와 원하는 밀봉 상태의 맞물림을 얻기에 충분한 유연성과 적합성을 나타내는 밀폐 구조물을 제공하는 것이 어렵다는 것이 입증되었다. 가압된 내용물을 수용하는 용기에 사용하기에 적당하며 라이너가 없는 단일편 밀폐 구조물의 개발은 제한된 성공을 거두었다.

기타 디자인에 대한 고려 사항으로서 밀폐물의 사용에 관한 것이 다루어져야한다. 전형적인 나사 밀폐물은 밀폐물 내의 전형적인 단일한 나선형의 나사 구성물의 비대칭적 특성의 결과로 사용시 기울어지는 경향이 나타날 수 있다는 것을 경험하였다. 특히, 밀폐물 나사가 종단되는 밀폐물의 측면 또는 밀폐물의 상부벽 근처의 밀폐물의 측면은 비교적 높은 정도의 강성과 강도를 나타낸다. 이와 대조적으로, 나사가 상부 벽 부분으로부터 나사 피치의 절반 정도 더 을라가서 위치한 단일한 나사 밀폐물의 반대편 면은 비교적 강성과 강도가 작은 밀폐물의 소위 "약한 측면"으로 불린다(이 현상은 다중 나사 밀폐물에서는 나타나지 않는데, 이는 다중 나사의 대칭성에 기인하여 적용력의 균형을 이루는 경향이 있다).

결과적으로, 단일한 나사 밀폐물을 사용함으로써 "강한 측면"이 밀폐물의 "약한 측면"보다 더욱 견고하고 강하게 관련된 용기와 맞물리기 때문에 밀폐물이 기울어지게 된다. 이러한 효과로 초래되는 밀폐물의 기울어짐은 밀폐물의 밀봉 성능에 역효과를 미칠 수 있다는 것을 알 수 있는데, 이는 그 밀봉 요소 또는 요소들이 용기에 확고하게 직각으로 위치할 수 없기 때문이다. 이러한 기울어짐은 상부 밀봉의 적절한 배치 뿐만 아니라 측면 밀봉의 적절한 배치에도 나쁜 영향을 미칠 수 있다.

발명의 개시

본 발명의 밀폐물은 용기에 사용하기가 용이하면서도 밀봉 성능이 증진되도록 구성된 것이다.

본 발명의 원리를 실현한 라이너가 없는 플라스틱 밀폐물은 관련된 용기의 대체로 외부를 향한 측면과 밀봉 상태로 맞물리게 하기 위해 측면 밀봉 구조를 포함하도록 구성된다. 측면 밀봉 구조에는 두 개의 별개의 부분 즉, 비교적 단단한 외부의 지지용 환대와 이 지지용 환대로부터 일체로 뻗어 있는 비교적 신축적인 내부의 밀봉 립이 포함되는 것은 명확하다. 이 구조에 의해 상대적으로 신축적인 밀봉립은 신축적인 립을 지지하는 관련된 지지용 환대와 단위 면적당 밀봉력을 비교적 높게 하는 방식으로 원하는 밀봉 상태의 맞물림을 위한 용기의 마무리 처리에 쉽게 적응된다. 또한, 비교적 단단한 지지용 환대는 고속 사용시 원하는 중심효과를 줌으로써 바람직하지 못한 기울어짐 등이 없이 밀폐물을 쉽게 사용할 수 있게 한다.

밀봉 립의 바람직한 상대적 신축성은 지지용 환대의 축 방향의 평균 두께보다 밀봉 립의 축 방향 평균 두께를 얇게 구성하여 얻을 수 있다. 도시된 실시예에 따르면, 측면 밀봉 구조에는 외부의 지지용 환대와 내부의 밀봉 립의 접속 부위에서 축 방향 두께가 뚜렷하게 변화하는 층이 진 부분이 포함된다. 이러한 구성에 의해, 경첩 기구가 층이 진 부분에 설치되고, 밀봉 립은 용기와 바람직한 밀봉 상태의 맞물림을 위해 상대적으로 탄력성이 있도록 구성되며, 비교적 단단한 지지용 환대는 밀봉 립을 지지하고 용기에 밀폐물의 중심을 맞추는 데에 필수적인 강성을 나타낸다.

양호한 형태로서, 밀폐물의 스커트 부분과 지지용 환대 사이에 연장되고 원주 방향으로 이격되어 배치된 복수 개의 거싯(gusset)이 설치됨으로써 지지용 환대가 단단하게 된다. 단단하게 하는 거싯이 지지용 환대의 하부면과 밀폐물의 스커트 부분 사이에서 연장되도록 구성되는 것이 좋지만, 별법으로서 또는 부가적으로는, 지지용 환대의 상부면과 밀폐물의 스커트 부분 사이에서 연장되게 설치될 수도 있다.

도시된 실시예에 따르면, 상부 밀봉 요소는 밀폐물의 상부 벽 부분에 매달려 형성된다. 이 상부 밀봉 요소는 바깥쪽으로 하향되어 분기된 밀봉 플랜지, 안쪽으로 하향되어 수렴된 밀봉 플랜지 또는 기타 적절한 상부 밀봉 구조(예를 들면, 플러그형 밀봉)의 형태로 설치될 수 있다. 상부 밀봉 요소는 관련된 용기의 대체적으로 위로 향한 상부 표면과 밀봉 상태로 맞물리게 구성되고, 구성물의 밀봉 특성을 증진시키기 위해 본 발명의 밀폐 구조에 임의로 사용될 수 있다.

도면의 간단한 설명

제1도는 본 발명의 원리를 구현한 플라스틱 밀폐물의 단면도이고,

제2도는 본 밀폐물의 밀봉 구조를 나타내는 부분 확대도이며,

제3도는 관련된 용기와 밀봉 상태로 맞물린 본 밀페물을 나타내는 부분도이고,

제4도는 본 밀폐물의 변형예를 나타내는 제2도와 유사한 부분도이다.

발명의 최선 실시 형태

이제 도면을 참조하여 설명하면, 도면에는 본 발명의 원리를 구체화한 라이너가 없는 측면 밀봉 밀폐를(10)이 도시되어 있다. 밀폐물(10)은 폴리프로필렌의 압축 성형과 같은 방법에 의해 플라스틱 재료로 효과적이며 경제적으로 성형될 수 있으나 그 밖의 플라스틱 재료와 성형 기법도 사용될 수 있다.

밀폐물(10)에는 원형의 상부 벽부분(12)과 이 상부 벽부분(12)에 일체로 매려 있는 환형 스커트 부분(14)이 포함되어 있다. 스커트 부분(14)에는 관련된 용기의 유사한 나사 구성물(제3도의 C)과 나사 결합되도록 구성된 단일 나선형 암나사 구성물(16)이 마련되어 있다.

탄산화되거나 달리 가압된 내용물이 있는 용기에 이 밀폐물을 사용하기 용이하도록, 밀폐물의 스커트 부분에는 밀폐물 제거 도중 관련된 용기에 생기는 기체 압력의 배기를 용이하게 하는 축 방향으로 연장되어 있는 복수 개의 배기 홈들(18)이 형성되어 있다.

일반적으로 확실한 밀폐 용도로 도시된 바와 같이 밀폐물을 구성하는 것이 바람직하며, 밀폐물(10)에는 그 말단에 스커트 부분(14)에 매달려 있는 환형 필퍼밴드(annular pilfer band)(20)가 포함되어 있다. 필퍼 밴드(20)는 미합중국 특허 제4,418,828호에 교시된 바에 따라 구성된 것으로 설명되어 있지만, 이와 달리 별법으로서 미합중국 특허 제4,938,370호 또는 제5,004,112호의 교시에 따른 것과 같이 구성될 수 있다.

도시된 바와 같이, 필퍼 밴드(20)에는 그로부터 원주 방향으로 분기된 비교적 신축적인 용기-맞물림 돌출부(24)가 안으로 연장되어 있는 복수 개의 환형 밴드부분(22)이 마련되어 있다. 필퍼 밴드(20)와 스커트 부분(14)은 분리되어 있으며 원주 방향으로 연장되어 있는 새김선(26)에 의해 서로 구별되고, 새김선(26)은 원주 방향으로 벌어진 복수 개의 약한 리브(rib)(28) 안으로 부분적으로 연장되어 있다. 약한 러브(28)의 새겨지지 않은 나머지 부분들은 필퍼 랜드와 스커트 부분 사이에 원하는 약한 연결을 이룬다.

본 발명에 따라, 밀폐물(10)에는 스커트 부분(14)으로부터 일체로 안으로 연장되어 있는 측면 밀봉 구조(30)가 포함되어 있다. 특히, 측면 밀봉 구조(30)에는 2개의 구분되는 요소 즉, 스커트 부분(14)으로부터 일체로 안으로 연장되어 있는 비교적 단단한 외측의 지지용 환대(32)와 지지용 환대(32)로부터 일체로 내측으로 연장되어 있는 비교적 신축적인 내측 밀봉 립(34)이 포함되어 있다. 도시된 바와 같이, 측면 밀봉 구조(30)에는 층이 진 부분(36)이 포함되며, 여기서 지지용 환대(32)와 밀봉 립(34)의 접합부에 축 방향 두께의 뚜렷한 변화가 나타난다.

알 수 있는 바와 같이, 측면 밀봉 구조(30)는 밀봉 립(34)의 축 방향 평균 두께가 지지용 환대(32)의 축 방향 평균 두께 보다 작게 구성되어 있고, 층이 진 부분(36)은 본질적으로 밀봉 구조용 경첩 기구를 형성하고 있다. 현재 이 구조는 양호하지만, 측면 밀봉 구조는 이와 다르게 구성될 수 있다는 것도 이해된다. 예컨대, 지지용 환대는 밀붕 립 안으로 점점 가늘어질 수 있으며, 그러한 가늘어짐은(단면에 있어) 수렴되는 연속 또는 불연속 직선, 곡선, 복합 곡선 또는 이들의 조합으로 규정될 수 있다, 그러한 변형은, 비교적 단단한 지지용 환대가 비교적 신축적인 밀봉 립에 효과적으로 경첩으로 연결될 때 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

도시된 바와 같이, 지지용 환대(32)는 그 하부면과 스커트 부분(14)의 내부표면 사이에 연장되어 있는 원주 방향으로 이격된 단단하게 하는 복수 개의 거싯(38)을 설치함으로써 단단하게 되는 것이 좋다. 원주 방향으로 이격된 단단하게 하는 복수 개의 거싯은, 제3도의 40에서 가상의 선으로 나타낸 바와 같이, 스커트 부분(14)과 지지용 환대의 상부면 사이에 연장되도록 설치될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 단단하게 하는 거싯을 양호하게 설치함으로써 지지용 환대의 축 방향 강성이 증진되므로, 지지용 환대가 관련된 용기와 밀봉 상태로 맞물리게 하기 위한 비교적 신축적인 밀봉 립을 지지하도록 작용하는 한편, 이와 동시에 고속 사용시 용기에 밀폐물이 중심을 용이하게 잡을 수 있게 작용하는 것이 좋다. 더욱이, 밀폐물의 열려진 단부를 향해 배향된 지지용 환대의 측면의 거싯들(38)의 배치는 용기와 거싯들(38)의 안내 또는 "집중시키는" 보조 작용을 제공하여 사용시에 밀폐물이 중심을 잡게 하는 작용을 하는 것이 좋다.

제2도는 관련된 용기에 사용하기 전의 본 밀폐물의 밀봉 구조를 나타낸 것이다. 이와는 반대로, 제3도는 관련된 용기(C)에 사용된 후의 밀폐물을 나타낸 것으로서, 밀봉 립(34)은 지지용 환대에 대해 대체로 위로 연장되어 있는 위치로 이동되어 밀봉 립의 내부 표면은 관련된 용기의 대체로 외부로 향한 표면과 밀봉 상태로 맞물리도록 설치된다. 몇 가지 용례에서는, 용기와의 맞물림을 위한 1개 이상의(제 2도의 42에 가상선으로 나타낸 것과 같은) 밀봉 리브를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 1개 이상의 밀봉 리브들은 용기 표면과 맞물리기 위하여 밀봉 립에서 동심으로 연장되어 있다.

또한, 관련된 용기에 사용하기 전에 밀봉 립의 내경을 마무리된 관련 용기의 외경보다 약간 작게 치수를 맞춤으로써 용기와 밀봉 립(34)의 밀봉 상태의 맞물림이 증진될 수 있는 것으로 생각된다. 이 구조에 의해 억지 끼워 맞춤이 형성되어 밀봉 립이 신장되고 연신됨으로써 밀봉 효과가 생기고 증진된다.

비교적 단단한 지지용 환대(32)를 설치함으로써, 신축적인 밀봉 립(32)의 굽힘 및 신장이 비교적 작은 영역으로 제한되며, 이로써 밀봉 립과 마무리된 용기의 측벽 사이에 단위 면적당 비교적 큰 밀봉 접촉력이 형성된다. 또한, 가압 내용물이 있는 용기에 사용된다면, 측면 밀봉 구조(30)에 대항하여 작용할 수 있는 어떠한 내부 기체 압력도 바람직하게는 밀봉 립(34)에 대해 반동하여 용기에 대한 밀봉력이 증대된다.

(용기 성형시 더욱 양호한 정밀도에 기인하여) 비교적 공차가 작은 용기에 사용하는 것과 같은 몇 가지 용례에 있어서, 밀봉 립(34)은 밀폐물 사용시 실질적으로 전체적으로 위로 변형되도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 밀봉 립의 기저부는 지지용 환대(32)와 정렬되어 실질적으로 접촉하게 되고, 이로써 반경 방향의 밀봉력이 지지용 환대와 스커트 부분의 주변을 통해 외측으로 작용한다. 이는 바람직하게는 밀폐물의 비교적 고강도 부분을 탄성적으로 변형시켜서 마무리 처리된 용기에서 단위 면적당 높은 밀봉 접촉력을 생성하지만 지지용 환대와 스커트 주위의 영구적인 변형을 최소화한다. 그러한 영구 변형은 플라스틱 재료의 저온 유동 또는 "휨"으로부터 초래될 수 있으나, 밀봉력이 밀폐 구조물의 넓은 부분에 분포되기 때문에, 저온 유동 유도 응력이 감소된다.

밀봉 립의 기저부에서의 일반적인 이 밀봉 효과는, 마무리된 용기와의 억지끼워 맞춤으로 인해 립의 자유단 부분에 생긴 밀봉 상태와 협력하여 작용할 수 있다. 이는 증진된 밀봉 상태의 보전을 위한 2개의 별개의 밀봉 기구를 제공할 수 있다.

이와 대조적으로, (유리 용기와 같은) 비교적 제조 공차가 큰 용기에 이 밀폐물을 사용하려면, 지지용 환대(32)에 대해 밀봉립(34)의 치수를 그러한 공차에 맞추는 한편, 지지용 환대와 용기 사이의 과도한 간섭을 피하는 것이 필요하다. 이러한 용례에 있어, 변형이 실질적으로 밀봉 립에 한정되도록 고안하는 한편 지지용 환대가 비교적 변형되지 않고 유지되도록 한다.

따라서, 지지용 환대(32)의 비교적 더 큰 원주상 강도와 축 강성에 의해 밀폐물을 위한 바람직한 자체-중심 잡기 특성을 제공할 뿐만 아니라, 더욱 바람직하게는 높은 공차의 용기에 대하여 신축적인 밀봉 립(34)에 대한 밀폐물의 큰 부분의 탄성 변형을 한정하는 작용을 할 수 있고, 이로써 비교적 높은 경도의 (즉, 비교적 단단한) 밀폐물 재료로 효과적인 밀봉 성능을 얻기 위해 필수적인 밀폐물/마무리된 용기의 간섭에 있어서 비교적 큰 단위 압력을 보장한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 밀폐물에는 밑으로 달려 있고 위로 분기되어 있는 상부 밀봉 플랜지(44)의 형태로 도시된 상부 밀봉 요소가 포함되어 있다. 상부 밀봉 플랜지(44)는, 제3도에 나타난 바와 같이, 관련된 용기(C)의 대체로 위로 향한 상부 표면과 밀봉 상태로 맞물리게 구성되어 있다. 상부 밀봉 요소를 임의로 설치함으로써, 바람직하게는 밀폐물의 밀봉 특성이 증진된다. 제4도에 나타난 바와 같이, 별법으로서 상부 밀봉 요소는 아래로 매달려 내부로 수렴되는 플랜지(44)로 구성할 수 있다.

산업상 이용 가능성

이 밀폐 구조물의 부가적인 이점은 사용시와 밀폐물 제거 시에 용기와 협력하여 작용한다는 점이다. 사용 시에, 이 밀폐물은 바람직하게 그의 자체-중심 잡기특성으로 인해 잘 일치되어 용기에 자리잡고 맞추어진다. 이와 같이 사용 시에 잘맞기 때문에 제거 토오크에서의 변화를 감소시켜서 소비자의 수용도를 증진시킨다.

밀폐물 제거와 관련하여, 단지 상부 밀봉만 되어 있는 라이너가 없는 밀폐물은, 흔히 상부 밀봉 요소가 관련된 용기의 상부 표면과 밀봉 상태의 맞물림이 없어진 후 밀폐물 제거시, 바람직하지 않게 자유롭게 회전하는 것이 나타남을 알 수 있다. 명백하게, 이 밀폐물에 의해 제공된 측면 밀봉 구조는 제거시 밀폐물이 비교적 크게 회전하여도 용기와의 맞물림이 유지됨으로써, 바람직하게 제거에 대한 촉각-저항성(tactile resistance)이 형성되고 과도하게 자유로운 회전 운동이 회피된다. 이 특성에 의해 소비자 수용도가 증진되는 것으로 생각된다.

본 발명은 관련된 용기에 사용하기 위한 플라스틱 밀폐물(closure)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 지지용 환대(環帶)와 상대적으로 신축적인 일체의 밀봉립(sealing lip)으로 이루어지는 측면 밀봉 구조를 포함하는 라이너가 없는 밀폐물에 관한 것이다.

Claims (4)

1. 용기에 사용하기 위한 라이너가 없는 밀폐물로서,

   원형의 상부 벽 부분과,

   상기 용기와 맞물리도록 구성된 암 나사 구성물이 포함되고, 상기 상부 벽부분에 일체로서 매달려 있는 환형 스커트 부분과,

   상기 용기의 대체로 외부로 향한 표면과 밀봉 상태로 맞물리도록 상기 스커트 부분으로부터 내부로 연장되는 측면 밀봉 수단을 포함하고,

   상기 측면 밀봉 수단에는 상기 스커트 부분으로부터 내측으로 일체로 연장되고 상대적으로 단단한 외측의 지지용 환대와, 이 지지용 환대로부터 내측으로 연장되고 상대적으로 신축적인 내측의 밀봉 립이 포함되며,

   상기 밀봉 립은 상기 용기의 외부로 향한 표면과 밀봉 상태로 맞물리도록 상기 상대적으로 단단한 지지용 환대에 대하여 상기 상부 벽 부분을 향하여 이동 가능하고,

   상기 밀봉 립의 평균 축방향 두께는 상기 지지용 환대의 평균 축방향 두께보다 작고, 상기 밀봉립은 상기 측면 밀봉 수단 내에서 축방향 두께의 변화에 의해 상기 지지용 환대와 구별되고, 상기 축방향 두께의 변화는 상기 지지용 환대에 대한 상기 밀봉 립의 운동을 허용하는 경첩 기구를 이루는 것이고, 상기 측면 밀봉 수단에는 상기 경첩 기구를 제공하도록 상기 지지용 환대와 상기 밀봉 립의 접속 부위에서 축방향 두께의 변화를 이루는 층이 진 부분이 포함되는 것을 특징으로 하는 용기에 사용하기 위한 라이너가 없는 밀페물.
2. 제1항에 있어서, 상기 밀폐물의 상기 스커트 부분과 상기 지지용 환대 사이에 연장되는 원주 방향으로 이격된 복수 개의 거싯으로 이루어지는, 상기 지지용 환대를 단단하게 하는 수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 라이너가 없는 밀폐물.
3. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 립에는 상기 용기와 밀봉 상태로 맞물리게 하기위한 1개 이상의 밀봉 리브가 포함되는 것을 특징으로 하는 라이너가 없는 밀폐물.
4. 제1항에 있어서, 상기 용기의 위로 향한 표면과 밀봉 상태로 맞물리게 하는 상기 밀폐물의 상기 상부 벽 부분에 매달리는 상부 밀봉 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너가 없는 밀폐물.