재료 배출용 클로져를 구비하고 첨가물 배출이 개선된 패키지형 병음료와, 이와 관련된 장치 및 방법(A PACKAGED BOTTLE BEVERAGE HAVING AN INGREDIENT RELEASE CLOSURE WITH IMPROVED ADDITIVE RELEASE AND METHOD AND APPARATU..

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2015년02월23일
(11) 등록번호 10-1494938
(24) 등록일자 2015년02월12일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B65D 81/32 (2006.01) B65D 51/28 (2006.01)
B65B 1/16 (2006.01) B67B 3/20 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2010-7025092
(22) 출원일자(국제) 2009년04월16일
심사청구일자 2012년09월26일
(85) 번역문제출일자 2010년11월08일
(65) 공개번호 10-2010-0134735
(43) 공개일자 2010년12월23일
(86) 국제출원번호 PCT/US2009/040767
(87) 국제공개번호 WO 2009/146192
국제공개일자 2009년12월03일
(30) 우선권주장
12/103,916 2008년04월16일 미국(US)
(56) 선행기술조사문헌
JP2001010698 A*
JP2004155430 A*
JP2004276941 A*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
조지아 크라운 디스트리뷰팅 코퍼레이션
미국 조지아주 30253 맥도너 조지아 크라운 드라
이브 100
(72) 발명자
벨 제임스 클레이튼
미국 조지아주 30153 블루 릿지 테임 로드 55
(74) 대리인
김태홍
전체 청구항 수 : 총 3 항 심사관 : 오주
(54) 발명의 명칭 재료 배출용 클로져를 구비하고 첨가물 배출이 개선된 패키지형 병음료와, 이와 관련된 장치
및 방법
(57) 요 약
패키지형 병음료는 재료 배출용 클로져(closure)의 시일된 구획부에 있는 첨가물과는 별개로 진공 상태의 용기에
있는 음료의 기초 성분을 갖는다. 시일된 구획부를 열면, 흡입력이 형성되어 첨가물이 비교적 고압 영역인 재료
배출용 클로져를 신속하고 완전히 빠져나가고 비교적 저압 영역인 용기의 기초 성분으로 흘러들어가도록 한다.
대 표 도 - 도8
등록특허 10-1494938
- 1 -
특허청구의 범위
청구항 1
패키지형 병음료이며,
기초 성분과 첨가물을 포함하는 음료와,
클로져(closure)를 수용하는 개구와 상기 기초 성분을 수용하는 베셀을 포함하는 용기와,
상기 첨가물을 수용하는 시일된 구획부, 첨가물을 분배하는 배출 기구, 및 상기 용기의 상기 개구에 부착하기
위한 부착 수단을 포함하는 재료 배출용 클로져를 포함하고,
상기 재료 배출용 클로져의 상기 부착 수단은 패키지형 병음료를 형성하도록 상기 용기의 상기 개구에
부착되고,
상기 기초 성분은 진공 하에 상기 용기에 수용되며 상기 시일된 구획부에 있는 상기 첨가물과는 별개이며,
상기 시일된 구획부를 개방할 때, 상기 첨가물이 고압 영역의 상기 재료 배출 클로져를 빠져나가 저압 영역의
상기 용기에 있는 상기 기초 성분으로 흐르도록 하는 흡입력이 형성되고,
상기 기초 성분이 진공 하에 수용되어 있는 동안, 상기 용기의 라벨 패널 영역에서 상기 용기의 단면 형상이 상
기 용기에 가해지는 진공 압력 힘에 의해 의도적으로 변형된 것인, 패키지형 병음료.
청구항 2
제1항의 패키지형 병음료의 용기에 진공을 형성하는 방법이며,
캡핑 공정 동안, 베셀의 외면에 압축력을 가하는 단계를 포함하는 것인, 패키지형 병음료의 용기에 진공을 형성
하는 방법.
청구항 3
제1항의 패키지형 병음료의 용기에 재료 배출용 클로져를 부착하도록 구성된, 충전 플랜트의 용기 폐쇄 장치이
며,
용기가 용기 폐쇄 장치에 진입하게 하도록 구성되고 배치되는 유입부와,
시일된 용기를 형성하기 위해, 용기 상에 재료 배출용 클로져를 부착하도록 구성된 적어도 하나의 캡퍼 기구와,
상기 적어도 하나의 캡퍼 기구에 의해 용기 상에 재료 배출용 클로져가 부착되게 하기 위해, 상기 용기를 수용
하고 유지하도록 구성되고 배치되는 용기 유지 장치와,
상기 용기 상에 상기 재료 배출용 클로져를 부착하는 동안, 상기 용기 내부의 공간에 진공을 형성하는 수단으로
서, 진공을 형성하기 위해 캡핑 공정 동안 베셀의 외면에 압축력을 가하는 것인 진공 형성 수단과,
시일된 용기가 상기 용기 폐쇄 장치를 빠져나가게 하도록 구성되고 배치되는 유출부를 포함하는, 용기 폐쇄 장
치.
청구항 4
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청구항 5
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청구항 6
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청구항 7
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청구항 8
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청구항 9
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청구항 10
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청구항 11
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청구항 12
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청구항 13
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청구항 14
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청구항 15
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명 세 서
기 술 분 야
우선권 주장 및 관련 출원[0001]
법에 의해 허용되는 최대한의 범위로, 본 발명자 James Clayton Bell과 양수인 Georgia Crown Distributing[0002]
Co.의 명의로 2008년 4월 16일자로 출원된된 발명의 명칭이 "재료 배출용 클로져를 구비하고 첨가물 배출이 개
선된 패키지형 병음료와, 이와 관련된 장치 및 방법(A PACKAGED BOTTLE BEVERAGE HAVING AN INGREDIENT
RELEASE CLOSURE WITH IMPROVED ADDITIVE RELEASE AND METHOD AND APPARATUS THEREOF)"인 미국 가출원 제
12/103,916호에 대한 우선권과 PCT 출원으로서의 이점을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 패키지형 병음료에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소비자가 병의 클로져(closure)를 개[0003]
방할 시에 첨가물이 배출되도록 하는 구획부를 내부에 포함하는 클로져를 구비하는 상기 패키지형 병음료와, 이
러한 패키지형 병음료에 관련된 방법 및 장치에 관한 것이다.
배 경 기 술
소비자는 식품과 음료 제품의 신선도에 대해 점점 까다로워지고 있다. 그 결과, 식품 및 음료 제조업자는, 소[0004]
비자가 섭취하기 전에 추가의 재료를 직접 혼합하는 것이 가능하도록 함으로써 신선도를 제공하는 패키징을 개
발하였다. 예컨대, 요거트 용기에는, 그라놀라(granola), 건과일, 설탕 첨가 시럽 등과 같은 첨가물을 저장하
기 위한 시일된 구획부를 구비하는 두껑이 마련된다. 소비자는 시일된 구획부를 개방하고, 섭취하기 직전에 첨
가물과 요거트를 혼합한다.
음료 제조업자는, 섭취하기 직전에 음료의 기초 성분에, 조미료, 비타민, 천연 재료 등과 같은 첨가물을 합치는[0005]
것에 대해 소비자에게 동일한 경험을 제공하기를 원한다. 첨가물을 저장하기 위한 구획부를 포함하는 패키지형
병음료를 위한 다양한 클로져가 개발되었다. 이러한 재료 배출용 클로져는 첨가물을 배출하는 다양한 기구를
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갖는다. 예컨대, 몇몇 재료 배출용 클로져는 재료를 배출하도록 천공, 절단 또는 마멸 등에 의해 파단될 수 있
는 취약한 시일을 포함한다. 취약한 시일은 통상적으로, 클로져가 용기로부터 탈착되기 전에 파단되도록 구성
되며, 이에 따라 재료 배출 클로져 내에 저장된 첨가물이 음료의 주재료와 혼합될 수 있고, 이때 첨가물이 바로
옆의 표면이나 소비자에게 흐르는 양은 최소로 된다. 다른 재료 배출용 클로져는 용기 본체와 첨가물을 포함하
는 구획부 사이의 개구를 시일하는 플런저 유형의 기구를 활용한다. 플런저를 움직이면, 첨가물이 음료의 기초
성분으로 배출된다.
용기 내로 첨가물을 배출하는 기구와 상관 없이, 소비자를 위한 제품의 품질을 보장하기 위해, 첨가물은 재료[0006]
배출용 클로져로부터 충분히 그리고 신속히 제거되거야만 한다. 충분한 제거는 부분적으로 재료 배출용 클로져
의 구조에 좌우된다. 재료 배출용 클로져는 구획부의 개구와 용기의 본체 사이에서 최소한의 방해만을 받도록
설계되어야 하며, 이에 따라 첨가물이 재료 배출용 클로져로부터 용기 내로 방해받지 않고 흐를 수 있다. 첨가
물의 점성도 또한 첨가물의 흐름에 대한 그 작용으로 인해 제거에 있어서 중요한 역할을 한다. 시럽 같은 농도
를 갖는 것과 같은 점성이 높은 첨가물은 물 같은 농도를 갖는 것과 같은 점성이 낮은 첨가물에 비해 유속이 느
릴 수 있다. 상기 유속을 다루는 데 있어서의 문제는, 재료 배출용 클로져가 방해물이 많은 구조를 갖는 경우
에 복잡하다.
발명의 내용
해결하려는 과제
이에 따라, 당업계에서는, 첨가물이 재료 배출용 클로져로부터 배출될 때, 용기에서 기초 성분과 즉시 혼합되도[0007]
록 충분히 그리고 신속히 제거될 수 있도록 첨가물의 유속을 향상시키는 해결책을 찾을 것을 필요로 한다.
과제의 해결 수단
간략하게 설명하자면, 바람직한 실시예에서 본 발명의 장치는, 재료 배출용 클로져의 시일된 구획부에 있는 첨[0008]
가물과는 별도로, 음료의 기초 성분이 진공 상태의 용기에 있는 것인, 우수한 첨가물 전달성을 갖는 패키지형
병음료를 제공함으로써 전술한 단점을 극복하고 인식된 요구에 부합한다. 시일된 구획부를 열면, 흡입력이 형
성되어, 첨가물이 고압 영역인 재료 배출용 클로져를 신속히, 그리고 완전히 빠져나가고, 저압 영역인 용기에
있는 기초 성분으로 흘러들어가도록 한다.
따라서, 본 개시물의 한가지 특징 및 장점은, 용기에 진공을 형성하는 캡핑 공정 중에 베셀의 외면에 압축력을[0009]
가함으로써 재료 배출용 클로져의 시일된 구획부 내에 수용된 첨가물이 용기의 베셀 내에 수용된 음료의 기초
성분으로 전달되는 것을 개선하는 방법을 제공하는 그 역량이다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 캡핑 중에 효과적으로 용기에 압축력을 가하고, 이에 따라 시일된 용기 내에 진[0010]
공을 형성하는, 충전 플랜트의 용기 폐쇄 장치를 제공하는 그 역량이다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은, 패키지형 병음료의 품질 또는 맛에 어떠한 불리한 영향도 주지 않으면서 예충[0011]
전 캡의 청결성을 보장하는, 용기 캡을 살균하는 시스템 및 방법을 제공하는 그 역량이다.
본 개시물의 이들 특징 및 장점과 다른 특징 및 장점은 첨부 도면을 참고하여 아래의 상세한 설명과 청구 범위[0012]
를 읽어본 후에 당업자에게 명백해질 것이다.
따라서, 본 개시물은, 다음의 첨부 도면을 고려하고 참고하며, 참고로 하는 상세한 설명과 함께 봄으로써 가장[0013]
잘 이해될 것이고, 첨부 도면에 있어서, 다양한 도면 전반에 걸쳐 유사한 도면 부호는 유사한 구조를 나타낸다.
발명의 효과
본 발명에 따르면, 첨가물이 재료 배출용 클로져로부터 배출될 때, 용기에서 기초 성분과 즉시 혼합되도록 하기[0014]
위해 충분히 그리고 신속히 제거될 수 있도록 첨가물의 유속을 향상시킬 수 있는 패키지형 병음료와, 이 패키지
형 병음료에 관련된 방법 및 장치가 제공된다.
도면의 간단한 설명
도 1a는 본 개시물의 용기의 측면도이고,[0015]
도 1b는 본 개시물의 패키지형 병음료의 측면도이며,
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도 2는 도 1a의 용기의 선 2-2에서의 단면도이고,
도 3은 도 1b의 패키지형 병음료의 선 3-3에서의 단면도이며,
도 4는 본 개시물의 장치 및 방법에 채용되는 캡퍼 스타 휠 기구의 개략도이고,
도 5는 본 개시물의 장치 및 방법에 따른 용기 폐쇄 장치에 진입하는 용기의 사시도이며,
도 6은 본 개시물의 장치 및 방법에 채용되는 조정 가능한 레일의 상부 사시도이고,
도 7은 본 개시물의 장치 및 방법에 따른 용기 폐쇄 장치의 조정 가능한 레일과 접촉된 상태의 용기의 사시도이
며,
도 8은 용기의 상부에 대해 시일된 재료 배출용 클로져의 절단도이고,
도 9는 도 10 및 도 11의 캡 처리 기구와 함께 사용하기 위한 정량 펌프 및 처리 저장 유닛의 개략도이며,
도 10은 본 개시물의 장치 및 방법에 채용되는 캡 처리 기구의 개략도이고,
도 11은 캡에 분배하는 처리를 보여주는, 도 10의 캡 처리 기구의 일부의 측면도이다.
제공되는 도면은 단지 예시를 목적으로 하는 것이며, 이에 따라 청구되는 본 발명에 대해 필수적인 것으로 간주
되는 것을 제외하고는, 도시한 구조의 정확한 세부 사항 중 임의의 것 또는 이러한 세부 사항 모두로 본 발명을
제한하고자 하는 것을 요구하는 것이 아니며, 이와 같이 의도되는 것이 아니라는 점에 유념해야 한다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
법에 의해 허용되는 최대한의 범위로, 본 발명자 James Clayton Bell과 양수인 Georgia Crown Distributing[0016]
Co.의 명의로 2008년 4월 16일자로 출원된된 발명의 명칭이 "재료 배출용 클로져를 구비하고 첨가물 배출이 개
선된 패키지형 병음료와, 이와 관련된 장치 및 방법(A PACKAGED BOTTLE BEVERAGE HAVING AN INGREDIENT
RELEASE CLOSURE WITH IMPROVED ADDITIVE RELEASE AND METHOD AND APPARATUS THEREOF)"인 미국 가출원 제
12/103,916호에 대한 우선권과 PCT 출원으로서의 이점을 주장한다.
도 1 내지 도 11에 도시된 본 발명의 장치와 방법에 관한 바람직한 실시예를 설명하는 데 있어서, 명확성을 위[0017]
해 특정 용어가 채용된다. 그러나, 본 개시물은 이와 같이 선택된 특정 용어로 제한되도록 의도되는 것이 아니
라, 각각의 특정 요소는 유사한 목적을 달성하도록 유사한 방식으로 작동되는 모든 기술적 등가물을 포함하는
것으로 이해해야 한다.
본 개시물은 첨가물을 수용하는 재료 배출용 클로져에 관한 추가의 특징으로 갖고, 이에 따라 소비자에게 섭취[0018]
직전에 혼합된 신선한 음료를 제공하는, 패키지형 병음료의 성능을 설명한다. 상기 패키지형 병음료의 품질 성
능을 보장하기 위해, 전달 결과는 재료용 배출 클로져로부터 첨가물을 충분히 그리고 신속히 제거해야만 한다.
재료 배출용 클로져의 구조와는 상관 없이, 이러한 결과는 본 발명의 바람직한 일실시예에서, (a) 기초 성분과
첨가물을 포함하는 음료와, (b) 재료 배출용 클로져를 수용하는 개구와 기초 성분을 수용하는 베셀을 포함하는
용기, 그리고 (c) 첨가물을 수용하는 시일된 구획부와, 첨가물을 분배하는 배출 기구, 그리고 용기의 개구에 부
착하기 위한 부착 수단을 포함하는 재료 배출용 클로져를 포함하고, (d) 재료 배출용 클로져의 부착 수단은 패
키지형 병음료를 형성하도록 용기의 개구에 부착되고, 기초 성분은 진공 상태의 용기에 수용되는 것인 패키지형
병음료를 제공함으로써 달성될 수 있다. 작동시, 용기 내의 진공은 기초 성분과 재료 배출용 클로져의 첨가물
간의 압력차를 생성한다. 음료수를 마시기 위해 패키지형 병음료를 열기 전에 배출 기구를 이용하여 재료 배출
용 클로져로부터 첨가물을 배출하면, 진공은 첨가물을 재료 배출용 클로져로부터 충분히 그리고 신속하게 끌어
당기거나 취출하여, 기초 성분이나 첨가물이 흐르거나 누설되는 일 없이 신선한 혼합 음료를 제공한다. 비교적
고압 영역, 즉 재료 배출용 클로져의 첨가물과 비교적 저압 영역, 즉 진공 상태의 용기에 있는 기초 성분 간의
압력차로 인해, 재료 배출용 클로져와 용기 간의 흡입력이 첨가물을 재료 배출용 클로져로부터 용기에 있는 기
초 성분으로 끌어당기거나 취출할 수 있다. 또한, 첨가물은 바람직하게는 재료 배출용 클로져로부터 효과적으
로 배출되고, 이에 의해 재료 배출용 클로져에는 최소의 잔여 첨가물이 남아 있게 된다.
음료의 기초 성분은 물, 차, 쥬스, 에너지 드링크 등일 수 있다. 첨가물은 하나 이상의 조미료, 비타민, 강장[0019]
제, 천연 재료 등일 수 있고, 액상 또는 분말 형태일 수 있다. 용기는 금속, 유리, 플라스틱 등일 수 있다.
바람직하게는, 용기는 통상적으로 PET라고 하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 가요성 플라스틱으로 형성된
다. 재료 배출용 클로져는 첨가물을 수용하는 시일된 구획부와, 플런저, 취약한 시일 등과 같은 배출 기구를
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구비하는 임의의 구조의 것일 수 있다. 또한, 재료 배출용 클로져는 스포츠형 클로져일 수 있다. 부착 수단은
외부 가스가 침투하고, 이에 의해 바람직하지 않게 용기 내의 진공이 감소하는 것을 방지하도록 충분한 시일을
제공하는 크림핑된 시일, 나사형 시일 등일 수 있다. 진공은 베셀의 외면에 압축력을 가하는 것에 의해, 진공
펌프에 의해, 진공 챔버 등에 의해 형성될 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참고로 하면, 패키지형 병음료(10)는 용기(11)와 재료 배출용 클로져(12)를 포함한다. 용기[0020]
(11)는 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등과 같은 가요성 플라스틱으로 형성된다. 용기(11)는 음료의
기초 성분을 보관하는 베셀(13)과, 재료 배출용 클로져(12)를 수용하는 개구(14)를 갖는다. 도 1b 및 도 8에서
가장 잘 볼 수 있다시피, 도시된 재료 배출용 클로져(12)는 바람직하게는 시일된 구획부(15), 배출 기구(16) 및
주둥이(20)를 갖는 스포츠 클로져이다. 도 1a는 재료 배출용 클로져(12)를 적용하기 전에 기초 성분으로 채워
진 용기(11)를 보여준다. 베셀(12)은 도 2에 도시된 바와 같이, 도 1a의 선 2-2를 따른 라벨 패널 영역에서 원
형의 단면 형상을 갖는다. 도 1b는 진공 상태의 용기(11)에 재료 배출용 클로져(12)가 부착되어 있는 패키지형
병음료(10)를 보여준다. 아래에서 보다 상세히 설명되는 본 개시물의 하나의 방법에서는, 진공 상태에서, 라벨
패널 영역(17)에서의 단면이 진공 압력에 의해 변경되어, 도 1b의 선 3-3을 따른 원형 단면 형상이 도 3에 도시
한 바와 같이 정사각형 단면 형상으로 변형된다. 대안으로서, 단면 형상은 타원형과 같은, 다양한 상이한 형태
들 중 하나를 취할 수 있다.
사용시에, 소비자는 주둥이(20)를 잡아당겨 배출 기구(16)를 맞물리게 함으로써 재료 배출용 클로져(12)를 활[0021]
성화시키고 첨가물을 음료의 기초 성분으로 전달한다. 당업계에서 이용 가능한 다른 재료 배출용 클로져의 경
우, 소비자는 배출 기구의 기계적 기능에 따라 비틀거나, 압력을 가하는 등에 의해 배출 기구를 활성화시킬 수
있다.
일례에서, 15 내지 20 그램의 PET로 형성된 경량의 0.5 리터 용기(11)는 선 2-2를 따른 라벨 패널 영역(17)에서[0022]
진공 이전 상태의 직경이 6.35 센티미터이다. 진공 상태에서 상기 직경은, 재료 배출용 클로져(12)에 있는 첨
가물의 점성에 따라 5.84 내지 4.57 센티미터로 줄어든다. 백분율의 상관 관계를 이용하면, 패키지형 병음료
(10)의 베셀(13)의 직경은 용기(11)에 재료 배출용 클로져(12)를 부착하기 이전의 베셀(14)의 본래 크기의 직경
의 95 % 내지 65 %, 바람직하게는 92 % 내지 72 %이다. 원형 직경이 6.92 센티미터인 0.7 리터 용기의 경우,
패키지형 병음료(10)의 직경은 6.35 내지 4.82 센티미터로 설정되는 것이 바람직하다.
20 내지 25 그램의 PET로 형성된 0.5 리터 용기(11)를 사용할 때, 베셀(13)의 벽 두께는 더 두껍다. 이와[0023]
같이, 베셀(11)의 단면 형상은 정사각형 보다는 타원일 수 있다. 베셀(13)의 결과적인 단면 형상은 아래에서
더 설명하겠지만, 캡핑 공정 동안 가해지는 압축력의 양에 좌우된다. 용기(11)가 가요성 플라스틱으로 형성되
는 용례의 경우, 진공은 용기(13)의 외면에 압축력을 가함으로써 형성되는 것이 바람직하며, 이로 인해 베셀
(13)의 직경이 효과적으로 줄어든다. 대안으로서, 진공은 진공 펌프나 진공 챔버를 활용하여 형성되며, 이는
가요성 용기와 강성 용기에 대해 똑같이 효과적이다.
다른 바람직한 실시예에서, 재료 배출용 클로져의 시일된 구획부 내에 수용된 첨가물을 패키지형 병음료의 베셀[0024]
내에 수용된 음료의 기초 성분으로 전달하는 것을 개선하는 방법은 용기, 클로져 및 진공 수단을 마련하는 단계
를 포함한다. 용기는 (i) 클로져를 수용하는 개구와, (ii) 음료의 기초 성분을 수용하는 베셀을 포함한다. 클
로져는 (i) 첨가물을 수용하는 시일된 구획부와, (ii) 첨가물을 분배하는 배출 기구, 그리고 (iii) 용기의 개
구에 부착하기 위한 부착 수단을 포함한다. 바람직하게는, 하나의 작업에서 동시에, 클로져가 용기의 개구에
부착되고, 진공 수단에 의해 진공이 형성되어 용기가 진공 상태인 패키지형 병음료가 형성된다. 바람직하게는,
용기는 가요성 용기이고, 진공 수단은 용기의 베셀의 외면에 압축력을 가함으로써 제공된다. 압축력은, 용기와
의 초기 접촉 지점에서부터 용기와의 최종 접촉 지점까지 원호가 줄어드는 조정 가능한 레일에 의해 베셀의 외
면에 가해지는 것이 바람직하다. 플런저, 프로젝터, 대향판, 롤러 등과 같은 다른 구조를 사용하여 베셀의 외
면에 압축력을 가할 수 있다. 대안으로서, 진공 수단은 진공 펌프 또는 진공 챔버에 의해 제공된다.
도 4 내지 도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 바람직한 실시예는 통상적으로 회전형 캡퍼 스타(41)와, 회전형 캡[0025]
퍼 기구(42)(부분적으로 도시됨), 그리고 캡퍼 스타(41) 내에 용기(11)를 유지하기 위해 캡퍼 스타(41)로부터
반경 방향 외측으로 이격된 고정식 후방 안내부를 포함하는, 병음료 충전 플랜트의 용기 폐쇄 장치(40)를 제시
한다. 추가의 스타 휠 기구는 캡퍼 스타(41) 내외로의 용기(11)의 이동에 기여하도록 계획적으로 배치된다.
이송 스타(44)가 캡퍼 스타(41)와 맞물리고, 충전된 용기(11)를 유입부(45)에서 캡퍼 스타(41)에 공급한다. 배
출 스타(46)는 캡퍼 스타(41)와 맞물리고, 시일된 용기(11a)를 캡퍼 스타(41)의 유출부로부터 이송한다. 이송
스타(44)와 배출 스타(46) 모두는, 용기를 수용하도록 되어 있는 복수 개의 포켓을 갖는 회전형 스타 휠 기구를
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구비한다.
캡퍼 스타(41)는 조립 라인 방식으로 공급되는 용기(11)를 수용하도록 되어 있는 복수 개의 캡퍼 포켓(48)을 갖[0026]
는 회전형 스타 휠 기구이다. 캡퍼 스타(41) 위에 터릿 캡퍼 헤드와 같은 캡퍼 기구(42)가 중첩되며, 이 캡퍼
기구는 캡퍼 스타의 휠(49)과 동기식으로 회전한다. 캡퍼 기구(42)는 도 1a에 도시된 바와 같은 용기(11)의 나
사형 네크(18)에 재료 배출용 클로져(12)를 부착하도록 구성된 복수 개의 캡퍼 헤드(50)를 구비한다. 도 7을
참고하여 가장 잘 볼 수 있다시피, 캡퍼 헤드(50)는 클러치 기구를 채용할 수 있고, 이에 의해 캡퍼 헤드(50)는
미리 정해진 힘 및 토크 제한값으로 회전하면서 축방향 아래로 구동되어, 용기(11)의 나사형 네크(18)에 재료
배출용 클로져(12)를 조인다. 고정식 후방 안내부(43)는 캡퍼 스타(41)의 유입부(45)와 유출부(47) 사이에서
연장된다. 고정식 후방 안내부(43)는 캡퍼 스타(41)로부터 반경 방향 외측으로 이격되어 있고, 캡퍼 스타(41)
가 회전할 때 용기(11)를 캡퍼 포켓(48)에서 캡퍼 기구(42)와 정렬된 상태로 유지하는 기능을 한다. 캡퍼 기구
(42)는 플라스틱 PET 용기와 같은 용기(11)의 나사형 네크(18)에, 나사부를 갖는 유형의 재료 배출용 클로져
(12)를 부착하는 데 사용되는 것이 바람직하다. 도 1a에 도시된 바와 같은 플라스틱 용기(11)는, 나사형 네크
(18)로부터 반경 방향 외측으로 연장되고 나사형 네크(18) 아래로 소정 거리만큼 이격 배치되는 플랜지(19)를
갖는 유형인 것이 바람직하다.
용기 폐쇄 장치(40)의 작동시에, 충전된 용기(11)는 이송 스타(44)에 의해 제1 방향으로, 이송 스타(44)의 회전[0027]
방향과 반대되는 회전 방향으로 회전하는 캐퍼 스타(41) 상의 유입부(45)로 회전된다. 재료 배출용 클로져(1
2)는 바람직하게는, 도 10에 부분적으로 도시된 캡퍼 기구(42)의 공급 채널(100)을 통해 충전된 용기(11)에 공
급되지만, 캡퍼 기구(42)에 진입하기 전에 나사형 네크(18) 상에 이미 배치될 수도 있다. 캡퍼 기구(42)는 재
료 배출용 클로져(12)를 충전된 용기(11)에 부착하는 회전 수단을 구비한다. 상부에 재료 배출용 클로져(12)가
조여진 시일된 용기(11a)는 유출부(47)에서 캡퍼 스타(41)로부터 이송 스타(44)와 동일한 방향으로 회전하는 배
출 스타(46)로 회전되고, 이 배출 스타로부터 다른 처리 장비 또는 취급 장비에 이르는 컨베이어로 회전된다.
용기(11)는 용기 폐쇄 장치(40)에 진입하면, 캡퍼 스타(41)에 의해, 특별한 외형을 갖는 캡퍼 포켓(48)에 수용[0028]
되는데, 상기 캡퍼 포켓은 반원형 형상이고 직경이, 이 캡퍼 포켓이 맞물리는 용기(11)의 직경과 유사한 것이
바람직하다. 도 5에서 가장 잘 볼 수 있다시피, 용기(11)는 나사형 네크(18)에서 유지되고 현수되는 것이 바람
직하며, 이때 플랜지(19)의 밑면이 캡퍼 포켓(48)의 상부 렛지(ledge)(51)의 상면 상에서 지지된다. 용기(11)
의 패널(17)이 캡퍼 스타(41)의 고정식 후방 안내부(43)에 의해 지지되어, 캡핑 작업 중에 용기(11)가 수직 방
향으로 정렬된 상태로 유지된다.
도 6에 도시된 바와 같은 조정 가능한 레일(60)은 근위 단부(62), 원위 단부(63), 굴곡진 내벽(64) 및 직선형[0029]
외벽(65)을 갖는 아치형 부재(61)를 구비한다. 원위 단부(63)에는 고정식 체결 수단(66)이 배치되고, 근위 단
부(62)에는 조정 가능한 체결 수단(67)이 배치된다. 도 4를 참고하면, 조정 가능한 레일(60)은 고정식 후방 안
내부(43)에 대해 원호의 반경이 줄어들도록 고정식 후방 안내부(43)에 부착된다. 상기 반경은 고정식 체결 수
단(66)을 캡퍼 스타(41)의 유입부(45) 근처에 고착하고, 조정 가능한 체결 수단(67)을 캡퍼 스타(41)의 유출부
(47)에 고착함으로써 줄어든다. 고정식 체결 수단(66)은 직경이 거의 동일한 구멍을 통과하는 너트와 볼트인
것이 바람직하다. 조정 가능한 체결 수단(67)은 슬롯을 통과하는 너트와 볼트인 것이 바람직하며, 이로 인해
고정식 후방 안내부(43)의 반경에 대해 반경이 증가하도록 아치형 부재(61)를 조정하는 것이 가능하다. 아치형
부재(61)의 반경을 조정하는 것은 상이한 크기의 용기(11)와 함께 사용하는 경우 또는 용기(11)에 가해지는 압
축력을 변경할 필요가 있을 경우에 바람직하다. 당업계에 잘 알려져 있는 임의의 유형의 체결 수단이 조정 가
능한 체결 수단(67)이나 고정식 체결 수단(66)으로 사용될 수 있다.
도 4 및 도 7을 참고하면, 충전된 용기(11)가 캡퍼 스타(41)에서 회전할 때, 조정 가능한 레일(60)은 지점 A에[0030]
서 충전된 용기(11)와 접촉하게 된다. 캡퍼 스타(41)에 의해 충전된 용기(11)가 회전하면, 아치형 부재(61)의
반경이 줄어들어, 도 7에 도시한 바와 같이 조정 가능한 레일(60)이 충전된 용기(11)의 외벽(21)에 압축력을 가
하게 된다. 압축력이 가해지는 동안, 충전된 용기(11)는 재료 배출용 클로져(12)로 캡핑되어 용기(11)가 진공
상태로 있는 패키지형 병음료(10)가 형성된다. 패키지형 병음료(10)는 지점 B에서 조정 가능한 레일(60)로부터
빠져나오고, 유출부(67)에서 배출 스타(46)로 빠져나올 때까지 캡퍼 스타(41)에서 계속해서 회전한다. 패키지
형 병음료(10)의 용기(11)는 유출부(47)에서 빠져나오면, 형상이 변하여 내부에 진공이 형성되도록 조정된다.
내부 진공이 없는 표준 패키지형 병음료는 도 2에 도시된 바와 같이 원형 단면 형상을 갖는다. 패키지형 병음
료(10)의 용기(11)의 내부 진공이 부압을 가할 때, 용기(11)의 형상이 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같은
정사각형 단면 형상으로 조정된다.
등록특허 10-1494938
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본 개시물의 일실시예에서, 재료 배출용 클로져(12)는 나사형 네크(18)에 배치되기 전에, 바람직하게는 공급[0031]
채널(100)에 있는 동안 살균된다. 도 10 및 도 11에 개괄적으로 도시된 바와 같이, 재료 배출용 클로져(12)는
공급 채널(100)의 캡 츄트(chute)(102)에 의해 캡퍼 기구(42)로 이송된다. 바람직한 본 실시예에서, 도 9에 대
표적으로 도시된 바와 같이, 공급 채널은(100)은 정량 펌프 시스템(104)과 저장 유닛(105)을 구비하도록 되어
있으며, 이때 정량의 살균제(108)가 재료 배출용 클로져(12)에 분사되도록, 근접한 캡 츄트(102)에 하나 이상의
분무 노즐(106)이 설치된다. 바람직한 실시예에 따르면, 살균제(108)는 과산화아세트산(PeroxyAcetic Acid;
PAA)을 포함하지만, 대안으로서 유사한 높은 산화 가능성, 미생물에 대한 유사한 유효성 및/또는 다른 유사한
바람직한 식품 안정 특정을 갖는 다른 항균제를 활용할 수 있다. 나사형 네크 상에 배치하기 직전에 하나 이상
의 분무 노즐(106)을 이용하여 정량의 살균제(108)를 재료 배출용 클로져(12)에 전달함으로써 패키지형 병음료
(10)에 임의의 바람직하지 않은 이물질이 포함되는 것이 방지되어, 패키지형 병음료(10)의 맛에 아무런 영향을
주지 않으면서 재료 배출용 클로져(12)를 효과적으로 살균한다. 오존화 수조와 같은 기존에 알려진 캡 살균 시
스템에서는 상기 최종 결과를 얻을 수 없었지만, 빈 캡에서 먼지를 제거하는 데 있어서는 제한적으로 성공적이
었다. 그렇기는 하지만, 그러한 캡 살균 시스템은 재료 배출용 클로져(12)의 조립을 완료한 데 후속하여 패키
지형 병음료(10)의 패킹 시기에 임박하여 채용되는 경우에는 재료 배출용 클로져(12)의 첨가물에 영향을 준다는
단점이 있다.
이와 같이 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하였지만, 당업자라면 본 개시물은 단지 예시적인 것이며, 본 개시[0032]
물의 사상과 범위 내에서 다양한 다른 대안, 조정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 유념해야 한다. 따라서,
본 발명은 본 명세서에서 예시한 바와 같은 특정 실시예로 제한되는 것이 아니다.
부호의 설명
10 : 패키지형 병음료[0033]
11 : 용기
12 : 재료 배출용 클로져
13 : 베셀
14 : 개구
15 : 구획부
16 : 배출 기구
20 : 주둥이
40 : 용기 폐쇄 장치
41 : 캡퍼 스타
42 : 회전형 캡퍼 기구
43 : 고정식 후방 안내부
44 : 이송 스타
46 : 배출 스타
60 : 조정 가능한 레일
100 : 공급 채널
102 : 캡 츄트
104 : 정량 펌프 시스템
105 : 저장 유닛
등록특허 10-1494938
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도면
도면1a
도면1b
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도면2
도면3
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도면4
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도면5
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도면8
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도면9
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도면10
도면11
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