KR20010022035A - 용기의 충전방법과 장치 - Google Patents

Abstract

플라스틱 용기(8) 충전을 위해, 용기가 아직 따뜻하고 훼손시키지 않고 모양을 변형시킬 수 있을 때, 현저한 압력차가 용기 내와 충전장치 외부 환경 사이에 나타나는 단계(17)(13)를 포함할 때, 적어도 상기 단계의 한 부분 동안에 용기를 외부와 떨어진 절연 테두리(9) 내에 배치하고 용기 내부와 외부의 압력 차를 감소하거나 없애기 위해 테두리 내부 압력을 수정한다(18)(12). 본 발명은 플라스틱 용기 충전에 적용할 수 있는 것으로 탄산가스 음료와 함께 취입성형에 의한 제조 후에 곧바로 내부용적을 진공상태 단계로 한 후에 충전한다.

Description

용기의 충전방법과 장치 {METHOD FOR FILLING CONTAINERS AND INSTALLATION THEREFOR}

어떤 제품으로건 용기충전은 진공상태나 용기 내부의 뚜렷한 저기압 상태에 놓여지는 것보다 선행한다. 예를 들어, 최종적으로 용기 내에서 조절되어질 제품을 변질시키지 않기 위해 다른 환경으로 존재하는 공기를 대체하기 위해서이다. 이것을 예를 들어 맥주나 몇몇 과일쥬스와 같은 산화하기 쉬운 제품의 충전 때의 경우에 그렇다. 모든 산화제품의 흔적은 추출되어져야 하고 그때에 예를 들어 질소와 함께 관성을 실행한다.

기화유체로 병과 같은 용기의 충전은 일반적으로 가스로 병 내부를 고압하는 단계로 이뤄지고, 유체로 충전하는 단계가 있고 초과의 가스를 제거하기 위한 정상기압을 잃게 하는 단계가 있어서 내부에 가스 압력이 있어도 그대로 지탱한다.

압력의 차는 플라스틱 용기에서의 문제들의 근원이며 충전작업이 몇 초동안 시도될 때, 용기가 취입성형용 모울드에서 나온 다음 아직 온기가 있다. 이것은 충전의 상기 장치들에서의 경우와 같다.

이러한 용기를 갖고 용기의 함몰 또는 접힘에 의한 변형을 초래하지 않고 충전에 선결되어야 할 진공상태로 만드는 것이 불가능하다.

이와 동등한 유형의 용기로, 기화유체로 충전하는 것은 다음과 같은 문제를 제기한다. 충전 전에 용기의 진공상태 단계는 파열이나 역행할 수 없는 변형을 초래한다.

변형 또는 파열은 용기의 본체에 영향을 미치지만 용기의 저면부에 더욱 더 영향을 미치는 변형(전문용어에서 "stress cracking"으로 불리는 균열 현상)에 주목한다.

이러한 현상들은 플라스틱 용기가 미리 취입성형의 온도까지 유도된 아우트라인(프리폼, 파리존, 중간용기)의 취입성형으로 말랑말랑해지고 가열로 얻는 현상에 기인한다. 용기 취입성형용 모울드에서 나올 때 다소 따뜻한 영역이 남아 있어서 그 영역은 다소간 전연성이 있다. 일반적으로 이 영역들은 여러가지 이유로 가장 천천히 식는 취입성형시에 가장 적게 인발되는 영역이다. 그래서 압력차가 있다면, 온도는 여전히 연화온도를 넘어서고 내부압력(고압 또는 저기압)에 의해 이 영역들 상에서 영향을 미치는 역학적인 구속에 의해 변형될 수 있다.

흔한 일은 아니지만 충전시에 파열이나 변형되는 경우가 아직 있는데, 그것은 진공이 아닌 상태에서 또는 가스로 미리 고압이 된 상태에서 실행되지만 유체의 삽입압력 또는 더 일반적으로는 충전제품의 압력이 상당히 증대됐을 때이다.

실제로 플라스틱 용기와 그들의 아우트라인은 재료가 안정되어 다시 냉각될 때 밀폐 후에 제품의 보관과 충전에 필요한 내부압력(고압이나 저기압) 값에 견디게끔 측정되었다.

그래서 지금까지 상기 조건들에 있어서 재료가 안정되어 있을 때 여전히 연화온도 보다 높은 온도를 갖는 영역을 나타내고, 동일한 조건들에 견디게끔 측정된 플라스틱 용기의 모든 충전시도들은 실패로 끝나지 않았으며 진행중인 충전이 공업적 방식으로 적용되지 않았었다.

예측할 수 있는 해결책은 재료 과다로 인한 변형을 보완하는 용기를 초과측정하는 데 있다. 이 해결책은 그렇지만 다음과 같은 여러 이유들에 대해서는 현실적이지 않다. 그것은 한편으로는, 이 해결책이 재료비에 대해 용기원과 경감이라는 현실적 경향을 역행하며, 또 한편으로는 제조된 용기 모양이 심미적이지 않으며 게다가 역설적으로 재료 과다가 재료가 안정되어 있을 때는 용기를 약하게 만들어서 결국 충전에 필요한 과도한 재료는 용기가 식으면 불필요해진다.

본 발명은 플라스틱 용기의 충전에 기울인 개선된 점들에 관한 것으로 이 작업이 용기 내부와 충전장치 외부 중심 사이에 살아 있는 현저한 압력 차에 있는 단계를 내포할 때와 용기가 뜨겁고 다소간 전연성이 있는 영역을 제시하는데 이 작업이 실행됐을 때이다. 이 경우는 어떤 제품이건 용기충전 단계가 특히 맥주 충전시에 용기 내부를 저기압(depression)(다소간 뚜렷한 진공)으로 하거나 기화유체로 충전시에 고압을 하는 것에 선행할 때이며, 용기가 취입성형이나 인발에 의한 제조 후에 아우트라인의 취입성형으로 곧바로 충전될 때의 경우이다. 본 발명은 방법과 실시장치에 관한 것이다.

도 1은 내구력이 있는 용기의 가스화 충전의 여러가지 단계들을 간략하게 도시한 설명도.

도 2는 기화유체 충전에 적용하는 본 발명의 원칙을 간략하게 도시한 설명도.

도 3은 용기내부의 선결 진공에 적용하는 본 발명의 원칙을 간략하게 도시한 설명도.

도 4는 기화유체 충전에서 온 용기의 선결 진공에 적용하는 본 발명의 원칙을 간략하게 도시한 설명도.

도 5와 도 6은 기화유체 충전을 위해 발명의 설치 장치의 두 가능 실시형태를 도시한 구성도.

도 7은 설치장치의 개략 평면도.

도 8과 도 9는 본 발명의 실시장치부분의 변형 개략 평면도.

도 10은 도 8과 도 9 부분의 이로운 실시형태를 도시한 부분 구성도.

본 발명의 목적은 이러한 불편한 점들을 개선하고 냉각시에 충전압력을 유지하도록 측정된 용기의 충전을 가능하게 하지만 적어도 충전동안에 모양이 변하지 않게 하는 것이다.

본 발명에 따르면 용기 내부와 충전장치가 된 외부환경 사이에 있는 뚜렷한 압력차가 진행중에 있는 단계를 갖는 충전작업시에 그 영역의 온도가 재료의 연화온도를 초과하는 적어도 하나의 영역을 갖는 플라스틱 용기의 변형과 회복할 수 없는 파손을 막는 방법이, 적어도 상기 단계 동안에 열현상적으로 안정되지 않기에 여전히 변형시킬 수 있고 용기가 외부환경과 절연시키는 방수의 테두리 (enclosure)에 배치되며, 테두리 안쪽의 압력이 용기 내부와 외부 사이의 압력차를 낮추거나 소멸시키도록 외부환경과 비교하여 수정되는 특징을 갖는다.

이렇게 용기의 내부와 외부 사이에 있는 압력차를 낮추거나 소멸시킴으로써 재료가 열현상적으로 안정되지 않기에, 파손이나 변형될 위험을 제거하며 용기에 여전히 전연성 영역들이 있는데 충전을 허용한다.

또 다른 특징에 따르면, 용기 내부와 외부환경 사이의 압력차가 용기를 공백상태로 만들어서 얻어질 때 테두리 내부압력은 용기 내부압력에 근접하거나 도달하기 위해 압력을 낮춤으로써 수정된다.

특히 테두리 내부압력과 용기 내부압력의 감소가 일제히 실행된다.

또 다른 특징에 따르면 충전제품이 기화유체이며 압력변화가 외부환경의 용기를 절연시키는 테두리 내에 고압유체를 사출성형함으로서 실행된다. 이 경우에 충전유체는 그때 신속하게 안정되는 용기냉각을 돕는다.

또 다른 특징에 따르면 유체가 가스라는 점이다. 실시에 있어서 유체가 기화될 때에 압력 수정이 기화를 돕는 가스로 인해 실행된다.

이 경우에 용기 내와 테두리 내에 있는 압력을 동시에 수정함으로서 용기의 내부와 외부 사이의 압력의 균형에 쉽게 도달할 수 있으며, 그때 파손과 변형문제들을 동시에 해결한다.

본 발명의 또 다른 특징들과 이점들이 첨부도면과 비교하여 다음에 계속되는 설명들로 드러날 것이다.

도 1에 입각해서 탄산염이 첨가된 유체와 같은 기화유체로 된 용기충전의 공지된 순환과정은 일반적으로 다음과 같은 단계들을 갖는다.

1) "1 단계"는 여기서는 병(1)인 용기가 충전기에 삽입되며 위치를 잡는 단계로 그 결과로 병목부분(2)이 충전헤더(header)(3)와 비교하여 존재한다. 병(1)이 플라스틱일 때, 서로 상이한 단계들을 거칠 때 핀(pin)(4)과 같은 적합한 수단들의 도움으로 병목부분(2) 아래에서 유지되는 것으로 병은 헤더(3)에 의해 실시된 압력(壓力)효과로 함몰되지 않는다.

2) "2 단계"에서는 병(1)이 더욱 자세히는 그 병목부분(2)이 충전헤더(3)와 비교하여 중심으로 돌려지고 이 헤더는 절연성을 위해 병목부분에 붙여진다.

3) "3 단계"는 적당한 가스로 병(1) 내부의 고압단계로 이 가스는 일반적으로 유체 내에 자연상태로 존재하는 탄산가스나 가스이다. 이 내부 압력단계는 충전헤더(3) 내를 관통하는 도관들을 통해 가스를 사출성형함으로써 실행된다. 이것은 도면상에 화살표(5)로 도식화 되었다.

4) "4 단계"는 충전헤더(3)를 이용한 충전단계이다(도면상의 화살표 6).

5) "5 단계"는 용기 내의 과도한 가스 배기단계이다(화살표 7). 이 단계 동안에 가스과도는 3 단계 동안에 사출성형됐을 때부터 저장소(reservoir) 방향으로 전도될 수 있다.

6) "6 단계"는 병목부분(2) 아래의 저기압(4)들로 구동되는 병(1)에서 배수하고 충전헤더(3)가 벗겨지는 단계이다.

대체적으로 3 단계(압력) 와/또는 4 단계(충전)에서 전문에 언급했던 파손과 변형문제들이 돌발한다.

물론 먼저 가스를 사출성형하지 않고 충전할 때에는 3 단계와 5 단계가 없다. 바로 그 충전단계(4단계) 동안에, 특히 압력 과/또는 충전유량이 아주 클 경우에 문제들이 발생할 수 있다.

도 2는 탄산염 첨가 음료같은 기화유체로 병같은 플라스틱 용기 충전에 적용된 발명방법 원칙을 도시한다.

방법은 도 2-1, 도 2-2, 도 2-3으로 도시된 세 단계로 요약될 수 있다.

도 2-1 상에서 :

여기서는 병인 용기(8)가 절연 테두리(9) 상에 배치되고 병목부분(10)이 충전헤더(11)로 절연성으로 장치된 후에 가스로 헤더(11)로 통하는 도관에 의해 용기(8) 내부에 사출성형되고(화살표 12) 유체가 용기 외부에 배압(背壓)을 발휘하기 위해 도관으로 절연 테두리 내에 사출성형된다(화살표 13).

특히 배압을 발휘하기 위해 사용된 유체는 가스이다. 유체가 사용될 수 있겠지만, 이것은 본 발명의 실시를 많이 복잡하게 만들 수도 있다. 실제로 젖지 않은 유체를 사용하지 않는 한 충전 후에 용기 외부를 말려야 한다.

용기 내부와 외부압력의 상대적 가치가 거의 중요하지 않은 것과 마찬가지로 가스가 용기(8) 내로 사출성형되는 순간과 비교하여 유체가 테두리(9) 내로 사출성형되는 순간에 이 용기가 끝임없이 파손되거나 변형되지 않는 압력차가 중요하다.

그러나 특히 방법의 실시를 용이하게 하기 위해 배압유체의 사출성형과 가스의 사출성형이 동시에 일어난다.

차례로 압력증가가 테두리(9) 내에서 시작되는 순간과 비교하여 압력의 증가가 용기(8) 내에서 시작되는 순간을 약간 변경하는 것이 가능하다. 처음에는 용기 내에서 그 다음에는 테두리(9) 내에서 압력을 증가시키면서 하는데 용기 내에서 압력이 너무 높여지기 전에 한다.

곧이어 충전단계가 도 2-2 상에 도관(14)으로 나타나며 특히 배압이 유지된다. 실제로 이 단계까지 용기가 아직 안정되지 않을 가능성이 많다.

용기(8) 내부의 가스 제거단계(이 도면상의 화살표 15)와 배압의 이완단계(동일 도면상의 화살표 16)를 밟는다. 용기가 마개를 막는 기계에서 나오기 전이나 기계가 병을 채우고 병에 마개를 꽂는 것인 경우에 나오기 전에 동시에 마개가 막힌다.

실시에 있어서 배압은 내부압력이 자리를 잡은 후에, 다시 말해서 충전 전이나 충전 동안에 바로 완화된다. 진전상황은 더욱 불확실하고 제어하기가 더욱 어렵다. 그것은 용기가 충분히 안정되어 있지 않다면 변형 또는 파손될 수 있기 때문이다.

또 다른 실시에 있어서, 배압 완화가 가스제거가 시작된 후, 다시 말해서 용기 내부압력에서 오는 압박이 전부 사라진 게 확실할 때 시작된다. 이러한 해결책은 최대한의 안전성을 제공하지만 순환과정을 상당히 지연시킨다.

또 다른 실시에 있어서 바로 장치의 총체가 용기 외부에 배압을 행사하는 고압상태에 있다. 이러한 해결책은 그러나 관리하기가 힘들다. 그것은 고압이 장치 내부에서 많이 감소하지 않고 용기가 들어가고 나오도록 기압조절실과 같은 수단들을 설계해야 하기 때문이다.

그래서 특히 도 3-도 7에 도시된 것처럼 충전기계에 삽입된 각각의 용기는 기계의 주위 환경의 나머지로부터 격리시키게 하는 테두리 내로 가둬진다. 이 테두리가 봉쇄될 때, 그때 곧 이어 기화, 배압, 충전, 가스제거, 배압완화 단계가 나타난다.

이렇게 용기들이 차례차례로 삽입되어 용기들이 간격을 갖고 서로 다른 단계들을 받는다면 각각의 용기들은 용기를 선행하고 장치 내를 따라가는 용기와 다른 테두리 내에 가둬진다. 그 대신에 만약 용기들이 그룹으로 잇따라 삽입된다면 그때 동일 그룹의 모든 용기는 선행 그룹이나 다음에 오는 그룹의 테두리와는 다른 동일한 테두리 내에 동시에 삽입될 수 있다. 그렇지만 여전히 모든 동일 그룹의 용기들이 명확한 테두리 안으로 동시에 삽입될 가능성이 있다.

도 3 상에는 본 발명이 용기(8)의 선결되어야 할 진공상태에 알맞으며 여전히 전연성이 있는 플라스틱 용기로 이렇게 실행하게 하고 예전의 기술방식들로는 불가능했던 방식이 도시되어 있다.

용기(8)가 새지 않는 테두리(9) 내에 가둬지고, 그 병목부분(10)이 충전헤더(11)와 교류된 후에 저기압(화살표 (17))이 용기 내에서 만들어지고, 용기(8)의 붕괴를 피하기 위해 테두리 내에서 저기압에 의해 동반된다(화살표 18).

테두리(9)와 용기(8) 내의 저기압은 동일한 가치를 가지며 동시에 실행된다. 그때 용기 내부와 용기 외부의 압력 균형에 이를 수 있다.

교대로 저기압이 테두리 내에서 시작되는 순간과 비교하여 용기 내에서 시작되는 순간을 약간 간격을 두는 것이 가능하다. 그것은 특히 우선 용기(9) 내에서 진공상태를 시작하면서이다. 마찬가지로 테두리 내와 용기 내의 저기압의 최종 수치는 같을 수가 없다. 결국 용기 변형이 없도록 수치를 적용해야 한다.

용기 내의 저기압이 효과가 있기 때문에, 주위의 압력이 용기(8)와 테두리(9) 내부에서 복구될 수 있다. 도 3-2에 도시된 바처럼, 테두리(9) 내부와 마찬가지로 용기(8) 내부도 외부에서 회복된다(각자 화살표 19와 화살표 20).

특히 이 단계에서 모든 용기(8) 변형을 피하기 위해서는 테두리(9) 전에 주위 압력에 맡겨진다.

곧 이어(도 3-3), 용기가 충전된다(화살표 21). 이 단계에서, 테두리(9) 내부 압력이 이전의 단계(도 3-2) 이후로 외부 환경의 압력과 동등하기에 테두리(9) 내에서 유지되는 것이 중요한 것이 아니다. 충전이 내용물을 기화시킬 목적이 없는 한 도 4와 비교하여 적용될 것이다.

용기는 곧 이어 마개로 봉해지고 이어서 배기된다.

도 4에 도시된 바처럼, 본 발명은 동일한 장치가 각기 도 2와 도 3를 비교하여 언급된 두 방법을 결합하기 위해 사용될 수 있다는 독특한 이점을 보여준다.

동일한 요소들이 같은 도면부호를 갖는다.

여기서는 병인 용기(8)가 새지 않는 테두리(9) 내에 배치된 후에 저기압이 병 내부에서와 마찬가지로(화살표 17), 테두리 내부에도(화살표 18) 생긴다.

이어서(도 4-2), 병 내부와 테두리 내부의 압력은 외부 환경의 압력에 다시 놓여지고(화살표 19와 화살표 20) 이어서(도 4-3), 병의 내부와 테두리의 내부는 병이 충전되기 전에(도 4-4 상의 화살표 14) 압력을 받을 수 있다(화살표 12와 화살표 13).

이어서(도 4-5), 충전된 병이 테두리에서 나오기 전에(도 4-6) 테두리와 병 내부의 압력이 완화될 수 있다(화살표 15와 화살표 16).

그래서 본 발명에 따른 방식의 실시장치가 실현하기에 아주 간단하다는 것을 잘 알려져 있다. 테두리와 용기 내에 진공상태를 실현하기 위해서 또는 테두리 내와 용기 내에 고압상태로 하기에 적당한 도관들로 새지 않는 테두리를 설계하는 것으로 충분하다.

도 5와 도 6은 본 발명 방식의 실시장치의 두 가능실시형태를 도시한다. 더욱 상세히는 이 도면들은 용기가 진공상태이거나 내부 고압상태에서 충전에 사용되는 장치들 부분을 보여준다.

이 도면들 상에는 충전 중인 장치를 나타냈고, 이 장치들에서는 용기들이 꾸준히 이동된다. 본 발명은 물론 다른 유형의 장치에 적용할 수 있다.

도 5와 도 6 사이의 차이점은 다음과 같다.

도 5의 실시형태에 있어서, 용기에 결합된 테두리의 고압 시행유체는 용기 내부의 고압 시행 역할을 하는 유체와는 다르다. 용기가 충전제품(예를 들어 탄산음료의 경우의 탄산가스)을 기화하기 위해 가스로 고압이 시행되는데 테두리는 압축공기로 고압이 시행될 수 있다.

도 6의 실시형태에 있어서, 용기 고압에 실시되는 가스가 테두리 고압에 똑같이 이용된다.

이러한 해결책이 테두리와 용기간의 동(同)압력을 허용하는 이점을 보여준다. 그 반대로, 테두리의 입구에서 가스제거가 끝난 후 테두리 내에 남아 있는 가스 양이 상실된다.

그래서 이 해결책은 가스소비에 관한 한 경제적이지 않다.

두 도면들간에 존재하는 유사성으로 인해, 유사하거나 동일한 요소들은 동일한 도면부호를 갖는다. 게다가 이 도면들의 이해를 간소화하기 위해서 여러 도관에 유체 혹은 가스의 흐름이나 존재를 가리키는 상징들에 결합한다(화살표는 흐름의 방향 또는 도관을 차단하는 선을 가리키는 것으로 상기 도관이 막혀있는 것을 가리키고 유체나 가스의 통행을 방해하는 걸 보여준다).

도 5와 도 6의 장치들은 용기 충전장치들로, 다시 말해서 한정된 경로로 진행하는 이송운동으로 움직이면서, 각각의 용기가 한편으로는 압력을 시행하거나 진공을 시행하는 수단들과 또 한편으로는 충전수단들과 함께 관계를 갖는다.

도 5와 도 6 상에는 6개의 용기(여기서는 병)(220)(221)(222)(223)(224) (225)가 도시되었으며 용기는 각각 뚜렷한 테두리에 결합되고 그래서 진공상태 와/또는 고압상태와 충전과 다른 수단들과 결합된다.

각각의 테두리는 별개의 두 부분으로 구성되었다. 덮개를 형성하는 상위부분(230H)(231H)(232H)(234H)(235H)과 해당 용기를 받아들이기 위한 수집 장치를 형성하는 하위부분(230B)(231B)(232B)(233B)(234B)(235B)이다. 수집장치 (230B)(231B)(232B)(233B)(234B)(235B)의 크기는 덮개(230H)(231H)(232H)(234H) (235H)가 자리를 잡을 때 용기가 테두리 내에서 차지하는 것과 같은 크기이다. 이것에 대해서는 좀더 나중에 설명될 것이다.

상위부분들(230H)(231H)(232H)(234H)(235H)이 하위부분들(230B)(231B)(232B) (233B)(234B)(235B)과 함께 장치 유동(24)구조에 고정되어 그 결과로 모든 상위부분들(230H)(231H)(232H)(234H)(235H)은 위상차와 함께 시간 안에서 동일한 경로를 따르며, 모든 하위부분들(230B)(231B)(232B)(233B)(234B)(235B)은 위상차와 함께 시간 안에서 동일한 경로를 따른다.

게다가 도 5와 도 6에 도시된 실시형태들에서 각각의 하위부분(230B)(231B) (232B)(233B)(234B)(235B)들이 상응하는 상위부분(덮개)(230H)(231H)(232H)(234H) (235H)들로부터 멀어질 수 있다. 그것을 위해 각각의 하위부분은 유동구조(24) 내에 설치된 축받이(260)…(265) 내를 각각(250)(251)(252)(253)(254)(255) 미끄러져 움직이는 안내 로드(rod)와 같은 수단들에 결합되어 있다.

특히 도 5와 도 6에 도시된 바처럼 유동구조(24)는 상위부분과 하위부분의 수평방향 부문 이동을 유발하고 수단들(250)…(255); (260)…(265)은 화살표(27) 방향으로 이동시에 유동구조와 비교하여, 다시 말해 상위부분들(230H)…(235H)과 비교하여 하위부분들(230B)…(235B)의 수직방향 이동을 유발한다.

수직이동을 위해서는 예를 들어 도 5와 도 6에 도시된 바처럼 제각기 각각 로드(250)…(255)에 결합되어 있는 로울러(290)…(295) 상에서 작용하는 고정캠(28)을 설계한다.

좀더 상세히는 캠(28)은 본 발명에 도시되지 않은 프레임에 고정되어, 로드에 결합된, 그래서 해당하는 하위부분(수집장치)에 결합된 로울러가 고정캠에 닿을 때 결합된 수집장치의 해당 운동을 유발하는 캠의 틀로 규정된 특성을 따른다.

도 5와 도 6에 도시된 실시형태에서 제 1 수집장치(230B)는 하부에 위치하고 해당 용기(220)는 바로 충전을 끝마치고 로울러(290)는 캠 아래에 있다.

제 2 용기에 해당하는 제 2 수집장치(232B)는 부분적으로 다시 올라간다.

다음의 세 수집장치(232B)…(234B)는 그 해당 덮개(232H)…(234H)에 닿으면 완전히 다시 올려진다. 그래서 테두리는 폐쇄되고 충전같이 진공상태 와/또는 압력을 받는 상태가 생길 수 있다.

마지막 수집장치(235B)는 하강중이며 해당하는 병(225)은 충전되고 하강이 끝난 후에 벗겨진다.

번갈아, 하위부분들이 구동형 구조(24)와 비교하여 고정되고 상위부분들이 이 구조와 비교하여 수직방향 이동으로 구동되는 것을 예상할 수 있을 것이다. 도 5와 도 6에 도시된 바처럼 상위부분들이 충전뿐 아니라 테두리 와/또는 해당 용기의 내부의 진공상태 와/또는 가압상태를 위한 도관들과 용기 유지수단들과 함께 각각의 충전헤더들(300)…(305)에 결합되기 때문에 본 발명을 상당히 복잡하게 만들 것이다.

특히 도 7에 도시된 바처럼 장치는 회전하는 유형이다. 구동형 구조(24)는 회전축(31) 주위를 회전하는 회전대이며, 상기 회전대는 상위부분(덮개)(23H)과 하위부분(수집장치)(23B)과 함께 (23)으로 도면부호를 붙인 더욱 일반적으로 테두리들을 갖고 있으며, 로울러(29)의 안내캠(28)은 원형이다.

공지된 방식으로 용기들은 장치(도 7 상에 화살표(320)로 구체화된 입구) 내에 하나씩 삽입되며, 각각의 충전헤더(300)…(305)에 결합되는 각각의 핀(330)…(335)에 의해 병목 정도의 위치에서 접합된다(핀들이 도 5와 도 6 상에 도식화 되었다). 핀들은 충전헤더에 용기의 드링킹을 붙이기 위해 수직방향으로 구동한다. 각각의 핀의 다시 올라가는 운동은 수집장치가 다시 올라가는 중일 때 실행된다. 이것은 용기(221)에 결합된 핀(331) 상에서 상승하는 화살표로 표시된다.

충전 이후와 경우에 일어날 수 있는 결합된 테두리와 용기의 가스제거 후에, 장치에서 빠져나오기 전에(배출 영역은 도 7 상에 화살표 321로 구체화 되었다) 충전헤더에서 용기(225) 병목부분이 나오도록 해당 핀(335)이 다시 하강한다.

도 5와 도 6에 지나친 부담을 주지 않기 위해서 도관들 중에서 테두리와 용기들 내부의 고압과 이 용기들의 충전 역할을 하는 것들만 도시되었다. 게다가 도관들과 유체, 가스의 원천 사이의 결합을 도시하지 않았으며 원천 그 자체도 도시하지 않았다. 전문가는 이 결합들을 다시 재현할 수 있기 때문이다.

각각의 헤더(300)…(305)는 용기의 고압(가스화)용 도관(340)…(345)과 충전용 도관(350)…(355)에 의해 관통된다.

게다가, 또 다른 도관(360)…(365)이 테두리 내부를 고압상태로 하기 위해 설계되었다.

도 5 상에서 도관(360)…(365)은 해당 하위부분(230B)…(235B)으로 통한다. 차례로 도 6 상에 도시된 바처럼 도관은 상위부분(230H)…(235H)으로 통한다.

도 5 상에서 용기의 가스화를 위한 도관(340)…(345)은 테두리 내부를 고압상태로 하기 위해 도관(360)…(365)과는 관계가 없다. 이렇게 해서 충전제품의 가스화를 위해 각각의 테두리를 가스의 명확한 유체로 고압상태로 하는 것이 가능하다. 예를 들어 테두리 내부를 고압상태로 만드는데 압축공기를 사용하는 것이 가능하다.

도 6 상에서 용기의 가스화를 위한 각각의 도관(340)…(345)은 테두리를 고압상태로 하기 위한 해당 도관(360)…(365)에 결합되었다. 그래서 용기 가스화용 가스는 테두리를 고압상태로 하는 데도 사용될 수 있다.

고압과 충전작용들은 도 3과 비교하여 묘사되었던 것에 따라서 테두리의 폐쇄 후에 실행된다. 도 5와 도 6의 실시예들에서 용기(222)와 해당 테두리(232H) (232B)는 고압 중에 있고, 용기(223)는 충전 중이고, 용기 내와 테두리 내의 압력은 유지되고(테두리의 가압도관(363)을 막는 선으로 구체화된 것), 용기(224)는 가득차고, 압력은 용기 내에서나 테두리 내에서 완화되어 마침내 가득 찬 용기(225)에 결합된 테두리의 하위부분(235B)은 이 용기가 나갈 수 있도록 하강중이다.

도 6 상에는 용기 내와 테두리 내에 저기압을 가능하게 하는 도 5의 실시예에 적용할 수 있는 개선된 상위부분(23H)의 평면도가 도시되었다.

충전헤더(30)를 통한 용기(22)의 가스화를 위한 도관(34)과 테두리를 고압상태로 하기 위한 도관(36)과 헤더(30)를 통한 충전을 위한 도관(35)들로 지칭된 도관들이 각각 테두리의 진공상태를 위한 도관(37)과 헤더(30)를 통한 용기(22)의 진공상태를 위한 도관(38)인 두 도관으로 설계되었다. 마지막의 두 도관은 도 8에 도시된 바처럼 도관들 사이에 연결되어 도관들이 보통 진공상태의 펌프에 결합시켜주거나(도시되지 않았음), 도관들 사이에 연결되지 않고 별개의 펌프에 결합된다.

게다가 내용물의 가스화를 위한 도관(34)과 테두리의 고압을 위한 도관(36)은 압축공기로 테두리를 고압상태로 만든다.

테두리 내와 용기(22) 내에서 저기압 실현을 가능하게 하면서 도 6의 실시예에 적용할 수 있는 개선된 상위부분(23H)의 평면도인 도 9는 도 8에 있는 도관과 동일한 도관들이 있는데, 그 도관들을 각각 내용물의 가스화를 위한 도관(34)과 테두리의 고압상태를 위한 도관(36)으로 서로 연결되어 가스로 테두리의 고압상태를 가능하게 한다.

도 5, 도 6, 도 8, 도 9의 실시예들에 의해 표시된 문제점은 두 도관(34)(35)이나 세 도관(34)(35)(38)이 충전헤더(30)를 통과하는 것으로 구조를 약간 복잡하게 만든다.

그래서 도 10으로 도시된 실시예에, 도관들이 기계, 전기나 그밖의 것으로 조정(40)되는 개폐문(39)에 연결되는 것을 설계한다.

중간도관(41)은 헤더(30)에 연결되고 이 개폐문과 용기(22) 내부가 통하게 한다. 조종기(40) 상에서 작용하면서 진공상태의 도관(38)과 가스화 도관(34)과 충전도관(35)과 용기(22) 내부와 교류한다.

본 발명은 용기가 용기 내부와 외부 사이에 압력의 차등적 제한에 의해서 역행할 수 없는 변형을 당하지 않고 여전히 따뜻해서 변형할 수 있는 용기들을 충전할 수 있게 하는 것이다. 더욱이 충전유체가 외부압력이 주위의 압력 정도가 되기 전에 용기의 저면부를 냉각하는데 기여한다. 그 결과로 저면부들은 외부압력이 완화될 때 안정된다.

물론, 앞에 나타난 것처럼 본 발명은 더욱 특별히 고찰되었던 적용과 실시예들에 한정되지 않으며 그 반대로 모든 변형실시가 가능하다.

Claims (24)

1. 용기내부와 충전장치가 된 외부환경 사이에 있는 뚜렷한 압력차가 진행중에 있는 단계를 갖는 충전작업시에 그 영역의 온도가 재료의 연화온도를 초과하는 적어도 하나의 영역을 갖는 플라스틱 용기(8)(22)(220)…(225)의 변형과 회복할 수 없는 파손을 막는 방법에 있어서, 적어도 상기 단계 동안에 열현상적으로 안정되지 않기에 여전히 변형시킬 수 있고 용기가 외부환경과 절연시키는 방수의 테두리(9) (23B)(23H)(230B)(230H)…(235B)(235H)에 배치되며, 테두리 안쪽의 압력이 용기 내부와 외부 사이의 압력차를 낮추거나 소멸시키도록 외부환경과 비교하여 수정되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 용기 내부와 외부 환경 사이의 압력차가 용기를 공백상태로 만들어서 얻어질 때 테두리 내부 압력은 용기 내부 압력에 근접하거나 도달하기 위해 압력을 낮춤으로써 수정됨을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 충전이 기화유체와 같은 제품으로 실행되고 그 결과로 가스화 역할을 하는 가스로 용기 내부를 고압(12)하는 선행하는 단계를 포함하며 테두리 내부에서 압력 수정이 테두리 내에서 고압의 유체를 사출성형함으로서(13) 실현됨을 특징으로 하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 유체가 가스인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 테두리 내에 사출성형된 가스가 용기 내부에서 가스화 역할을 하는 가스와 동일함을 특징으로 하는 방법.
6. 제 4 항에 있어서, 용기 내에 사출성형된 가스가 테두리 내에 사출성형된 가스와 다른 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 가스가 압축공기임을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1-7 항의 어느 한 항에 있어서, 테두리 내의 압력수정과 용기 내의 압력수정이 동시에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 2 항에 있어서, 테두리 내의 압력 감소가 용기 내의 압력 감소 전에 시작되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 3-7 항의 어느 한 항에 있어서, 고압으로 하기 위한 테두리 내의 압력수정은 용기 내의 압력 수정 후에 시작되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 1-10 항의 어느 한 항에 있어서, 가열에 이어 취입성형, 프리폼의 사출성형/취입성형을 교대로 즉, 취입성형 후에 바로 교대로 사출성형/취입성형을 교대로 해서 제조된 플라스틱 용기 충전방법의 적용.
12. 제 1-10 항의 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서, 적어도 하나의 용기(8)(22)(220)…(225)를 받아들이기 위한 적어도 하나의 절연성 테두리(9) (23B)(23H)(230B)(230H)…(235B)(235H)로 용기 내부를 충전도관(14)(21)(35)(350)…(355)과 교류하도록 하는 수단들과 테두리 내부압력과 용기 내부압력을 수정하는 수단들이 있는 것을 특징으로 하는 방법 실시장치.
13. 제 12 항에 있어서, 테두리 내부압력 수정수단들은 테두리가 테두리 내부 압력감소(37) 수단들과 함께 교류하는 도관(37)으로 구성되고, 용기 내의 압력 수정수단들이 용기 내의 압력감소(17) 수단들과 함께 교류하는 도관(38)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 테두리에 결합된 도관들(37)(38)이 테두리 내와 용기 내에서 압력을 감소하기 위해 진공펌프와 같은 독특한 방식으로 그들 사이에 연결된다는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 도관(37)(38)이 테두리 내와 용기 내의 압력을 감소시키기 위해 진공펌프와 같이 명확한 수단들에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제 12 항에 있어서, 테두리의 내부압력 수정수단들이 내부압력을 증가시키는 (13) 수단들과 함께 테두리를 교류시키는 도관들(36)(360)…(365)로 구성되고, 용기 내의 압력 수정수단들이 용기가 내부압력을 증가시키는(12) 수단들과 함께 교류하게 하는 도관들(34)(340)…(345)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 테두리에 결합된 도관들(36)(360)…(365); (34)(340) …(345)이 서로 연결되어 있고, 그 도관이 테두리와 용기 내의 압력증가를 위한 유체의 유일한 원천에 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제 17 항에 있어서, 유체의 유일한 원천인 가스화된 충전제품이 가스화 가스제품의 원천임을 특징으로 하는 장치.
19. 제 16 항에 있어서, 동일한 테두리에 결합된 도관들(36)(360)…(365); (34)(340)…(345)이 테두리 내와 용기 내의 압력증가를 위해 유체의 명확한 원천에 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
20. 제 12-19 항의 어느 한 항에 있어서, 각각의 테두리가 서로 분리 가능한 두 부분, 즉 헤더(30)(300)…(305)에 결합되어 덮개를 형성하는 상위부분 (23H)(230H)…(235H)과 용기(22)(220)…(225)를 받아들이기 위한 수집장치를 형성하는 하위부분(23B)(230B)…(235B)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
21. 제 20 항에 있어서, 해당 수집장치의 각각의 덮개를 가깝게 하거나 분리시키는 수단들(28)(250)…(255)(260)…(265)(290)…(295)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
22. 제 21 항에 있어서, 해당 하위부분과 관련하여 상위부분의 접근을 가능케 하면서 상위부분들과 하위부분들을 지지하고 특정의 경로(27) 상에 상기 부분들이 구동하도록 하는 수단들(24)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
23. 제 21 항에 있어서, 테두리의 지지와 구동수단들(24)이 축(31) 주위를 도는 회전대이고 상위부분들과 하위부분들을 접근시키는 수단들이 장치와 비교하여 고정 캠(28)으로 구성되고 상기 캠은 테두리의 부분들 중의 하나의 지지와 안내 기둥(250)…(255)에 결합된 적어도 하나의 로울러(290)…(295)와 함께 협력하는 것을 특징으로 하는 장치.
24. 제 23 에 있어서, 기둥이 테두리의 하위부분(230B)…(235B)을 지지하는 것을 특징으로 하는 장치.