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1. (KR1019990071572) 복수 챔버로 이루어진 가압식 분배 튜브
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명 세 서
복수 챔버로 이루어진 가압식 분배 튜브
기술분야
본 발명은 사용을 위해 구획실이 개방 될 때까지는 적어도 두 개의 분리된 구획실에 물질이 저장되는 다수 구획실 조립체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 신규한 삽입체(insert)를 활용하여 종래의 분배 튜브를 나누어 분할하여 저 비용으로 구획실을 생성할 수 있는 분배 수단(dispensing means)에 관한 것이다. 생성된 분배 조립체는 동일한 튜브로부터 한 물질을 보다 많이 분배하고 그리고 특정하게는 동시적이고 유효하게 양립할 수 없는 물질을 예비 결정된 비율로 공동 분배(co-dispense)하는 것이다.
배경기술
오늘날 시장에는 활동의 불안정성 또는 느슨함으로 인하여 그 성분의 분리를 필요로 마땅히 또는 필요에 의해 동시적으로 분배하는데 오랜 대기시간을 갖는 많은 제품들이 있다.
오늘날 시장에서 이중 분배되는 일부 제품으로는 과산화물 치약, 머리 염색물, 에폭시 접착물 및 그와 같은 종류의 것이 있다. 대다수의 상기 물품은 동시적으로 분리 성분을 공급하는 분배 수단을 만드는 고가의 분배기와 조제 및 포장 장치를 필요로 한다. 고가의 비용에 더하여, 대부분의 오늘날 활용 가능한 이중 분배기는 신뢰성이 없으며 물품을 쓰는 대상 소비자의 일상적인 사용 습관의 변화를 필요로 하는 것이다. 이러한 구속은 또한 시장에서 소비자에게 주요한 이익을 제공하기도 하지만 이중 분배작업을 필요로 하는 많은 물품이 그대로 유지되게 하기도 한다.
분리시켜 저장하여야 하는 연고(pastes), 겔, 또는 액체와 같은 두 개의 유동성 성분으로 구성된 물품은 두 개의 구획실이 있는 용기에 필요에 따라 포장된다. 현(弦)모양의 파티션(chordal partitions)을 가지는 관형체는 사용시 또는 사용점에서 혼합되는 예비 결정된 비율로 이루어진 두 개 성분 물품용의 2구획 용기를 제공하는데 유용한 것이다.
종래 기술은 현모양 파티션을 가지는 다수의 종방향 구획 관형체와 분배 용기를 개시하고 있다. 예를 들면, 마이클(Michel)에게 1966년 12월 6일자 허여된 미국 특허 제3,290,422호는 관형체 각각의 내측부와 종방향으로 연장되는 파티션과 헤드 피트먼트(head fitment)를 사출성형으로 분배 용기를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 듀크(Dukess)에게 1970년 4월 14일자 허여 된 미국 특허 제3,506,157호에는 비대칭적으로 배치된 코드모양 파티션을 가진 관형 용기를 개시하고 있다. 종래 기술로서 다른 예를 들면 쉐인델(Scheindel)에게 1967년 3월 7일 허여 된 미국 특허 제3,307,738호에는 시트 물질로 형성된 관형체를 개시하고 있다.
시몬(Simon)에게 1991년 12월 31일자 허여된 미국 특허 제5,076,464호는 관형체의 단부에 평탄한 기밀부에 자신을 유도하고 다른 구획실을 형성하는 적어도 한 개의 종방향 주름 파티션 형성 벽을 구비하는 변형 가능한 관형 용기를 개시하고 있다. 여기서, 그런데 동체와 벽은 몰드에서 사출성형으로 제조되고 벽은 동체에 영구 성형되는 것이다. 상기 초기 발명에 개재된 발명의 범위와 유사한 것으로는 1993년 9월14일과 1993년 12월 31일자로 오메아라(O'Meara)에게 허여된 미국 특허 제5,244,120호 및 제5,269,411호의 것이 있다.
그런데, 상기 인용된 종래 기술의 것들은 저렴한 제조비로 소비자의 습관을 변경하지 않는 방식으로 간단하게 제조하는 하는 것과 같은 주어진 종방향 파티션 관형체와 관련된 모든 문제를 해결하지 못하는 것이다.
만일 저가의 이중 분배 디바이스가 활용 가능하다면 오늘날 단일 분배 팩키지로서 시판되고 있는 많은 클리닝 물품, 약 물품 및, 개인 물품이 상당히 향상되어질 것이다. 예를 들면, pH가 높은 또는 낮은 재료 또는 솔벤트, 또는 강하 작용제(reducing agents), 또는 산화 작용제를 함유한 물품은 정상적인 상황에서 자기 수명을 견딜 수 없게 하는 향, 또는 방향(芳香) 또는 다른 성분을 분리시킴으로서 심미적으로 향상시킬 수 있다.
현재 시장에 있는 그리고 아직은 시장에 없는 많은 이중 분배 물품은 고가의 분배 수단에 비해서 양호한 튜브로 분배되는 것이다. 튜브는 용이하게 활용 가능한 것이며, 대다수 소비자에게 친숙한 것이며, 상당히 저렴한 가격의 것이면서, 그리고 장치를 충진하는 정교성을 필요로 하지 않는 분배 디바이스에 해당 되는 것이다. 만일 상업적으로 활용 가능한 튜브를 용이하고 저렴하게 이중 분배 디바이스로 전환시킬 수 있다면, 현재 이중 분배 물품을 시판하거나 또는 시판 계획을 하는데는 대단한 발전이 있게 될 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명은, 다이 절단(die cut)하여, 제품 충진선에 상업적으로 이용 가능한 튜브 내에 삽입하는 저 비용이 소요되는 삽입체에 관한 것으로서, 삽입체는 2재료의 각각을 첨가하여 채워지기 전에 두 개의 별개의 챔버로 튜브를 나누는 것이다. 신규한 삽입체에 더하여, 종래의 분배 튜브를 동일한 튜브에서 한 재료 이상의 분배용 분리 구획실로 분할하고 그리고 저렴한 가격으로 동시적으로 양립할 수 없는 재료를 공동 분배작업 하는 것이다.
본 발명은 상업적으로 활용 가능한 튜브를 사용함으로서, 튜브 제조공정, 제조속도 또는 가격이 방해를 받지 않으며, 공동 분배 유니트로의 가능한 제품 충진동작 동안에 후에 더해지는 삽입체로 비용이 거의 소요되지 않고, 압출성형 공동 분배 유니트보다 필요한 크기 및 형태로 보다 용이하게 활용 가능한 크기로 되며, 소비자의 사용습관을 변경할 필요성도 없는 것이다. 소비자는 이중 챔버 튜브가 단일 구획실을 가진 튜브와 동일하게 인식될 것이며 그렇게 활용할 것이다.
일반 소비자와 직업적인 사용자용 제품 분배용으로 적절한 것에는 상업적으로 활용 가능한 튜브에는 세가지 주요한 타입의 것이 있다. 본 발명의 삽입체는 세가지 튜브 타입 모두에서 작업할 수 있는 것이며, 예를 들면 이중 분배 튜브로 각각을 전환하는 적층 플라스틱 또는 적층 알루미늄으로 작업되는 것이다. 각각의 다른 튜브 타입용으로 사용되는 삽입재료는 제조가가 저렴하고 재료가 안으로 삽입되는 튜브에 따라 다른 기본재로 하거나 또는 코팅처리 될 수 있는 것이다. 그런데 물품 첨가 후에 튜브의 정상적인 밀봉 또는 클림핑이 방해받지 않도록 튜브 내측에 삽입체의 적절한 기밀이 이루어지도록 만들어 져야 한다. 따라서, 상기 삽입체는 양호하게 다이 절단되어 상업적으로 활용 가능한 튜브에 열 기밀 또는 기계적 클림핑으로 형성될 수 있는 폴리코팅 보드(polycoated board), 폴리에틸렌 시트(polyethylene sheet), 적층 보드(laminated board) 또는 다른 저렴한 재료로 제조된다.
본 발명의 삽입체가 튜브 내에 설치되면 삽입재료를 스코어링(scoring)하여 형성되는 접혀진 플랩(flap)에 의해 튜브의 벽에 대하여 밀봉된다. 삽입 힘은 튜브의 내측 칼라에 대하여 적합한 힘이며 그 중앙 또는 스파인(spine)은 튜브 목부를 통해 연장되며 그리고 필요에 의해서는 상부 오리피스 밖으로 연장되는 것이다. 이러한 방식으로, 상기 삽입체는 반으로 튜브의 내부 용량을 나뉘어, 각각의 반부에 분리된 물질이 채워지게 된다. 물질이 두 개 구획실에 채워지고 튜브의 저부가 밀봉 된 후에, 각각의 물질은 튜브에서 소비될 때까지 양 물질간의 접촉 없이 동시적으로 분배되게 된다.
또한 상기 삽입체는 필요한 분리도와 두 개의 구획부가 분리되는 물질에 따른 교차오염으로부터 화학적 또는 물리적으로 기밀 되는 재료로 코팅될 수 있는 것이다.
본 발명에 의한 일 실시예는 두 개 세퍼레이트와 한 개 파티션을 형성하여 튜브 내에 구획부가 분리되도록 짤 수 있는 원통형 튜브 내로 삽입하기에 적절한 평면형상 파티션 형성부재에 관한 것이고;
상기 튜브는 내용물 충진에 앞서 파티션 형성부재가 그 안에 삽입되는 폐쇄 캡 및 개방 충진 단부를 수용하고 분배 오리피스로서 마감되는 목부와 어깨부가 고착된 분배 단부를 구비하고;
상기 파티션 형성 부재는 튜브 내로 삽입 시에 다음과 같이되는 구조를 가지며;
(i)튜브의 분배동작부 단부에 대응하는 파티션 형성부재의 단부는 목부의 내경과 대체로 동일하고, 목부로 연장되고, 양호하게는 목부에 의해 형성되는 오리피스를 완전히 통해서 그 너머로 연장하며,
(ii)그 인접부는 튜브 어깨부의 형상에 합치하며,
(iii)중간부는 튜브 내로 연장되고 튜브의 내 둘레부에 적어도 반(1/2)에 대응하는 너비를 가지고,
(iv)튜브의 충진 단부에 대응하는 파티션 형성부재의 터미널 단부는 상기 튜브의 내 둘레부에 반(1/2)과 대체로 동일한 너비를 갖는 것이고,
상기 파티션 형성부재는 튜브 내로의 완전 삽입 시에 파티션 형성부재가 스코어링을 따라 접혀져 스코어링과 그에 인접한 두 개 플랩과의 사이에 스파인을 제공하는, 그 모서리로부터 일정 거리로 각각의 종방향 측을 따라 스코어(score)되는 것이고;
상기 파티션 형성부재는 그 원래 평면구조로 상기 부재가 복귀되어 튜브의 내 표면에 대항하는 플랩의 압력을 발생하여 튜브의 내 표면이 종방향 모서리를 따라 기밀부를 제공하도록 충분한 탄성을 가진 재료가 포함되는 것이다.
본 발명의 다른 실시예는 짤 수 있는 이중 구획부 분배동작 튜브 조립체는:
상기 구획부에 내용물이 놓여진 뒤에 기밀 되는 충진 단부와, 폐쇄 캡을 수용하고 분배 오리피스로서 마감되는 그곳에 고착된 어깨부와 목부 그리고 분배동작부 단부를 구비하는 관형용기 동체와;
상기 관형 용기 동체에는 한 쌍의 외부 궁형(弓形) 벽과 공통 벽 세그먼트에 의해 한정되는 두 개의 인접 구획부를 제공하는 대체로 평면인 파티션 형성 삽입체가 그 안에 배치되어져 있고;
평탄한 튜브의 구조와 대체로 합치되는 형태로 된 구조를 가지고, 목부의 내 직경과 대략적으로 동일한 크기이고 목부에 의해 형성된 오리피스 쪽으로 연장되고 양호하게는 그를 통해서 그 너머로 연장되는 단부 부분과, 튜브 어깨부의 내 측부 형상에 합치되는 인접부와, 튜브 내에 축선방향으로 연장되고 튜브의 내 둘레부의 적어도 약 반(1/2)의 너비를 갖는 중간부와, 튜브의 충진 단부 내에 위치되고 상기 튜브의 둘레부의 반과 대체로 동일한 너비를 갖는 터미널 단부를 구비하는 평면 삽입체를 포함하고;
상기 평면 삽입체는 각각의 종방향 측부를 따라서 스코어링을 가지어 스코어링의 양 측부에 플랩과 스코어링 사이에 스파인을 설치하고, 상기 삽입체는 "Z"형상으로 포개지고;
상기 평면 삽입체는 충분한 탄성의 재료를 포함하여, 삽입체가 그 원래 구조로 복귀시키는 성질이 있어서 내부 궁형 벽에 대항하는 납작부의 압력이 발생되어 상기 궁형 벽의 표면에 종방향 모서리를 따라서 압력 기밀부가 제공되는 것이다. 삽입부가 안으로 포개지는 구조는 튜브가 물질로 채워지면 상기 물질은 튜브의 내 표면에 대항하는 플랩을 가압하여 상기 튜브 내 표면 벽에 대항하는 플랩의 기밀이 향상되도록 플랩의 표면에 대항하는 압력을 발휘하게 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 이중 구획부 분배 튜브 조립체를 조립하는 방법은 상기 조립체가:
분배동작 단부와 충진 단부와, 분배 오리피스로서 마감되고 튜브의 분배 단부에 고착된 폐쇄 캡을 수용하도록 채택되는 어깨부와 목부를 구비하는 관형 용기 동체와;
평탄하게 되는 튜브의 구조와 대체로 합치되는 구조를 가지는 평면 파티션 형성 삽입부재를 포함하고:
상기 삽입부재는, 목부의 내 직경과 대체로 동일한 크기의 단부 부분과; 관형 어깨부의 내측부 형상과 합치되는 인접 부분과; 튜브의 내 둘레부의 적어도 반의 너비를 가지는 신장형(elongated) 중간부와; 튜브의 내 둘레부의 반과 대체로 동일한 너비를 갖는 터미널 단부를 구비하고; 삽입체의 각각의 종방향 측부를 따라 스코어링하여, 스코어링의 양측부에 신장된 플랩과 스코어링과의 사이에 스파인을 제공하고, 삽입체는 그 평면 구조를 유지하는 성질이 있도록 충분한 탄성재가 함유된 것이다.
상기 방법은: (i)내용물을 채우기에 적절한 위치에 튜브를 배치하고;
(ii)인접부는 어깨부의 내측부와 맞닿고 스파인 및 플랩은 Z형상으로 접혀지고 두 개의 구획부로 튜브를 나누는 파티션을 제공하며, 삽입체의 충진 단부가 목부에 의해 형성된 오리피스 쪽으로, 양호하게 그를 통해 그 너머로 연장될 때까지 튜브의 충진 단부 쪽으로 그를 통해서 삽입체가 향하게 하고;
(iii)구획부의 각각에 내용물을 채워서 튜브 내부 벽에 대항하는 부가적인 플랩 압력이 발휘되게 하고;
(iv)튜브의 충진 단부를 기밀 시켜서 평면 삽입체로 직선 기밀부를 형성하는 단계를 포함하는 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 가상하여 본 파티션 형성 삽입부재를 나타내는 본 발명의 이중 챔버 분배기의 부분 단면된 수직 측입면도.
도 2 는 트리밍 전에 기밀부 너머로 돌출된 삽입체를 나타내고 가상하여 파티션 형성 삽입부재를 나타내는 본 발명의 이중 챔버 분배기의 부분 단면된 수직 전방 입면도.
도 3 은 로킹 노치 실시예와 다층 가스켓 실시예를 나타내는 파티션 형성 삽입부재의 수직 전방 입면도.
도 4 는 도 2 의 II-II선을 따라 취해진 튜브의 단면도.
도 5 는 층으로된 삽입부재 실시예와 그에 따라 형성된 네 개 기밀 플랩을 나타내는 단면도.
도 6 은 도 2 의 I-I선을 따라 취해진 어깨부와 목부의 단면도.
실 시 예
본 발명은 2가지 개별적인 성분을 채우기 전에 저렴한 가격의 삽입 분리체로 신규한 공동 또는 이중 분배동작 튜브로 표준적인 상업적으로 이용 가능한 튜브를 전환시키는 방법에 관한 것이다. 이러한 삽입체가 일단 튜브에 설치되면 이들이 튜브를 짜는 일반적인 동작으로 적절한 비율로 나란히 분배될 때까지 두 개 분리 성분의 개별적인 일체성을 유지하는 신규한 공동 분배동작 수단이게 하는 것이다.
본 발명의 이중 챔버 분배체는 도 1 및 도 2에 양호하게 나타내었다.
도 1 및 도 2에서 설명된 분배 튜브는 관형 동체(10)를 포함하며, 그 일 단부에서는 나사식 헤드 피스 또는 어깨부(12)와 스크루 캡(16)을 수용하는 튜브 목부(14)가 일체적으로 이루어진 것이다. 헤드 피스 또는 어깨부는 임의적으로 필요한 구조의 것이고 임의적으로 필요한 방식으로 동체(10)에 연합될 수 있는 것이다. 양호하게, 헤드 피스는 열가소성 재료로 이루어진 것이고 성형으로 형성되어 당 분야에서 공지된 적용 가능한 방식으로 동체에 접합되는 것이다.
상업성이 있는 이러한 타입의 튜브는 튜브 제조회사에서 형성되어 포장되고 저부 또는 충진 단부구가 있는 포장기에 선적된다. 내용물이 저부 단부를 통해 채워진 후에, 튜브는 횡단 저부 단부 밀봉부(18)에서 밀봉된다.
양호한 실시예에서는 목부(14)의 내 둘레부가 성형되거나 또는 다르게 설치되어 콜레트(20)를 제공한다. 본원에 사용된 용어 "콜레트(collet)"는 그 마감부 근처 또는 그곳에 목부(14)의 내부 직경 둘레에 성형, 타력, 또는 그와 같은 다른 방법으로 제공된 밴드, 페룰, 프랜지 또는 그와 같은 종류의 것으로서 한정되는 것이다. 따라서 콜레트의 직경의 크기는 목부의 내측 직경보다 작아야 하고 그리고 상기 콜레트는 기본적으로 목부의 마감부에 또는 그 근처에 위치되면 분배 오리피스를 형성하는 것이다.
본 발명은 상업적으로 이용 가능한 짤 수 있는 튜브로 된 세가지 주요 타입의 것을 사용하는 것이고 소비자와 직업적으로 사용하는 사용자가 적합하게 내용물을 분배하기에 적합한 것이다. 이들은 시트재(sheet material)의 모노 층으로 구조된 플라스틱 양호하게는 열가소성 튜브, 금속 양호하게는 알루미늄 시트 또는 호일로 구조된 튜브, 단일 시트로 적층된 상기 재료로 이루어진 한 개 이상의 시트로 구조된 튜브로 분류될 수 있다.
튜브 동체(10)는 단일 또는 함께 접합된 다양한 별개로 이루어진 층을 포함하는 적층 구조로 될 수 있는 것이다. 일반적으로, 상기 동체는 이전 작업으로 구조되어진 평탄한 웨브 또는 블랭크로 형성되고, 그 예로는 한 개 이상의 열가소성 필름이 무단부 중간개재 기판(endless intermediate substrate)의 대향 측부에 직접적으로 압출 접합되는 것이 있다. 본 발명을 제한하는 것이 아닌 설명을 목적으로 기술하는 것으로서, 튜브 동체(10)는 내부 열가소성 층, 외부 열 가소성 층 및, 금속 호일 예를 들면 알루미늄으로 구조된 중간 개재 배리어 층으로 함께 압출적으로 접합되어 이루어진다. 부가적인 층은 페이퍼 및/또는 특정한 접합 열 가소성 부착성 중간개재 층을 구비하여 호일 층에 양호하게 접착되는 열가소성 층을 제공하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 내용물 충진 라인에 튜브(10) 내로 삽입되는 신규한 삽입체(22)를 사용하여 내용물을 채우기 전에 두 개의 별개의 챔버로 튜브로 분리시키는 것이다.
도 3 은 삽입체(22)의 기본 구조를 설명하는 것이다. 도면은 비 밀봉된 튜브(10)의 저부가 나타나는 설치된 삽입체(22)의 도 4 에 기본 구조와 도 1 및 도 2 에 선택된 튜브(10)에서 나타나는 삽입체(22)를 설명하는 것이다.
삽입체(22)는, 폴리머 코팅 보드 예를 들면 페이퍼 또는 카드보드로부터, 폴리에틸렌과 같은 열가소성 폴리머재로된 플라스틱 시트재로부터, 적층 보드로부터, 또는 보드 및 폴리머 시트재 적층으로부터 또는 다른 저렴한 재료로 제조 형성되어, 상업적으로 이용 가능한 튜브에 밀봉 폐쇄체(18)를 설치하도록 열 밀봉 또는 기계적 클림핑이 되는 것이다.
삽입체 재료는 튜브의 하부 부분이 평탄하게 되어 밀봉될 시에 형태를 변경하기에 충분한 가요성이 있으면서 접힘, 버클링, 또는 클림핑이 없이 삽입체가 견딜수 있기에 충분한 두께이어야 한다. 상기 삽입체는 임의적인 상업적으로 활용 가능한 튜브 크기에 적합하게 형성할 수 있는 것이다.
삽입체가 상대적으로 비용이 많이 소요되는 성형방법을 구비하는 다수의 방법으로 형성될 수 있는 것이기는 하지만, 삽입체는 다이 절단되는 것이 양호한 것이다. 따라서, 본 발명이 삽입체를 형성하는데 당 분야의 공지된 임의적인 방법을 제공하는 것이기는 하지만, 본원에서는 삽입체를 구조하는 수단으로서 다이 절단을 참고로 한다. 다이 절단은 단지 다이의 가격만을 포함하는 것으로서 몰드의 가격은 포함하지 않으므로, 삽입체는 대규모 설비 없이 주요 튜브의 크기 모두에 알맞게 활용하여 제조할 수 있는 것이다.
도 3 을 다시 참고로 하여, 삽입체(22)는 튜브(10)가 갖는 밀봉부(18)의 내부 폭에 가능한 가깝게 대응하는 그 저부의 폭을 갖게 다이 절단된다. 스코어(24) 사이에 거리가 튜브(10)의 직경보다 작게 삽입체(22)의 모서리에 인접한 양 측부를 종방향으로 따라서 엠보싱이 스코어(24)에 제공된다. 명세서에서, 스코어 사이에 구역 또는 공간은 스파인(26)으로 참고되고, 삽입체(22)의 외부 모서리로 스코어(24)로부터 외부 방향으로 연장하는 2구역은 밀봉 플랩(28)으로 참고된다. 예를 들어 우측 플랩이 상 방향으로 포개지고, 완전하게 포개지면 스파인의 전방으로 포개지고 그리고, 좌측 플랩이 하 방향으로 포개지고, 완전하게 포개지면 스파인이 배면으로 포개진다. 튜브(10) 내로의 삽입 시에, 플랩(28)과 스파인(26)은 일반적으로 "Z"형상에 합치하는 것이다. 이러한 사실을 도 4 에 저부도로 설명하였다.
플랩(28)은 어깨부 영역 밑에 영역을 구비하는 삽입체(2)의 정상부로부터 저부까지의 폭이 변경될 수는 있지만, 스파인(26)용의 폭은 일정성을 유지하여야 한다. 가능한 납작하게 밀봉된 단부에 가깝고 그리고 밀봉 튜브 내에서의 벽에 대한 플랩의 상호작용을 유지 또는 향상을 위해서는, 삽입체(22)의 전체 폭을 증가시키어 보다 넓은 플랩을 이루어야 한다. 스파인(26)이 더해진 플랩(28)의 전체 폭은 납작하게된 밀봉 단부(18)에 튜브(10)의 내부 둘레의 반을 넘지 않아야 한다. 상기 납작한 밀봉 단부(18)에서와는 다르게, 스파인(26)(일정 폭을 가지는 스파인을 구비)과 플랩(28) 전체는 저부에 직경보다 약50.0% 더 큰 범위에 있다.
스파인(26)의 폭은 그 납작한 단부 위에서 측정하였을 때 튜브(10)의 직경의 약50.0% 내지 99.0% 범위에 있으며, 양호하게는 직경의 약80.0% 내지 95.0% 범위에 있는 것이다. 이러한 직경 치수는 튜브(10) 내로의 삽입체(22)의 삽입을 위한 적절한 간극을 제공하고 또한 튜브(10)의 벽에 대항하여 최대 압력이 발휘되도록 플랩의 접힘 각도가 최적하게 되게 한다.
스파인(26)과 플랩(28)으로 형성되는 굽힘부가 용이하게 플랩을 허용하는 구조로 출발하는 그 플랩 또는 평면 메모리를 유지하여야 하기 때문에 그리고 스코어에 의해 제공되는 라인을 따라 평평하게 포개져야 하기 때문에, 어떠한 재료의 스코어링으로 삽입체(22)가 제조되는가는 중요한 문제가 된다. 따라서, 플랩이 굽혀졌을 때, 플랩 또는 평면 원래 구조로 회복되는 성질이 있어서, 플랩이 그 원래의 완전한 플랩 상태를 회복하는 동작이 제지를 받으면 제지 대상물에 대항하는 힘이 적용되어야 한다. 튜브(10)에 놓일 시에, 제지 대상물은 튜브 벽면일 것이다. 굽힘 플랩에 의해 적용되는 힘과 플랩(28)의 가요성, 형태 및 재료가 조합적인 것이기 때문에, 밀봉부는 플랩(28)과 튜브 벽(10)과의 사이에 형성된다. 플랩(28)의 단부가 각각의 플랩의 밀봉 방향으로 모서리를 형성하는 각으로 다이 절단된다면 밀봉력은 향상될 수 있을 것이다. 형성된 모서리의 각도는 삽입체(22)의 각진 모서리 플랩(28)과의 접촉점에서 튜브의 내부 둘레면과 가능한 근접되게 대응되어야 한다.
스코어(24)에 의해 제공된 힘과 플랩(28)의 가요성은 물질 첨가 중에, 튜브 밀봉 중에 그리고 그 후에 튜브 벽과 삽입체 간에 밀봉을 유지하는데 상당히 중요한 역할을 한다. 튜브가 밀봉되면, 튜브의 저부는 납작하게 된다. 삽입체(22)는 항시 튜브 내에 설치되어 튜브 밀봉부(18)에 납작한 부분과 평행하게 있게 된다.
삽입체(22)는 또한 그 전체가 평탄한 위치에서 어깨부(12)와 목부(14)를 제외하고 완전하게 납작하게 되었을 경우에 튜브의 정확한 내부 직경이도록 설계된다. 이러한 방식으로, 설치된 삽입체(22)는 튜브 밀봉부(18)에 납작한 형성부에 라운드진 튜브의 내부 벽에 대항하여 가압 설치되는 포개진 플랩 구조로 변형된다. 밀봉 시에, 일반적인 튜브는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 라운드진 원통형으로 점진적으로 납작하게되어 밀봉부에서 완전하게 납작하게된다. 삽입체의 플랩은, 라운드 튜브의 내면에 대항하는 그 최대 굽힙으로부터 튜브가 평평하게 되는 비굽힘동작으로 서서히 진행되고, 튜브 벽은 밀봉부(18)의 축선을 따라서 취해져 서로 더욱 이격지게 된다. 상술된 바로서, 플랩(28)의 폭은 변경될 수 있는 것이며 양호하게는 플랩 대 튜브 벽 상호 작용이 최적한 상태가 되도록 충분히 넓어야 한다. 삽입체가 튜브 밀봉부에서 완전히 납작하게 될 때까지 스코어(24)로부터 초래되는 힘은 압력을 유지하여 튜브 벽에 대항되는 밀봉을 유지시킨다 따라서, 삽입체와 플랩 재료의 가요성은 플랩 자체가 펼쳐진 평평한 벽이 그 전체 플랩 폭에 이를 때까지 개방되어 비틀려지는 동안에 밀봉을 유지하기 위해서는 중용한 사항인 것이다. 또한, 플랩은, 튜브 충진시에 물질이 튜브의 벽이 있는 플랩의 밀봉부를 최적하게 하도록 증가된 압력이 발휘되는 결과로 플랩에 대항하는 압력을 발휘하는 구조로 포개져야 한다.
저부 밀봉 영역에 삽입체(22)의 전체 폭은, 밀봉 영역에 튜브의 평평한 내측부의 크기와 동일하거나 또는 매우 근접되어야 하기 때문에 중요한 사안이 된다. 따라서, 튜브의 내부 둘레부의 대략 반으로 한다는 것은 중요한 사실이 된다. 삽입체는 평탄한 튜브의 2내측부 사이에서 밀봉 또는 클림프되고, 유효한 샌드위치 밀봉부를 생산하는 재료로 제조되거나 또는 코팅된다. 따라서 밀봉부는 튜브, 삽입체 그리고 튜브로 이루어진 3개 층으로 제조된다. 적층 플라스틱 튜브는 삽입체가 튜브로 밀봉되고 편리성이 있는 재료로 코팅되거나 또는 그러한 재료로 제조되도록 열 밀봉된다.
플랩(28)은 튜브 벽에 대항하여 삽입체(22)를 밀봉한다. 삽입체의 상부 부분은 도 2 도시된 바와 같이 목부(14)와 튜브 칼라(12)의 내측 형태와 정확히 일치되게 다이 절단한다. 또한 삽입체(22)는 목부(14) 너머로 돌출 되고 튜브 분배 오리피스를 통해 밖으로 돌출 된다.(도 1 및 도 2) 튜브의 분배 오리피스 너머로의 이러한 연장은 튜브 캡(16) 내부 선형상 밀봉부를 형성하는 형태로 되는 것이다. 이러한 사실은 캡 내부로의 평등한 2물질의 분리가 유지되게 하고 충진된 튜브 내에 물질의 횡방향 오염을 방지하는 기밀을 제공하는 것이다.
튜브의 분배 오리피스 너머로 연장되는 삽입체(22)의 상부는 양측부에서 절결된 노치(30)를 구비하며, 노치는 튜브의 물질 충진과 밀봉 중에 제 위치에서 삽입체(22)가 유지되도록 적극적인 로크(lock)로서 동작을 하도록 튜브 오리피스에 배치된 콜레트(20)의 프랜지를 포획하거나 또는 결합하게 된다. 이러한 로크는 튜브 칼러(14)의 내측부에 대항된 기밀이 유지되도록 삽입체가 힘을 발휘할 수 있도록 설계되고 배치되는 것이다.
도 5 는 튜브(10) 내에 삽입체(40)의 양호한 기밀 동작을 제공하는 것을 제외하고는 상술된 기본 삽입체 설계와 유사한 삽입부재(40)의 실시예을 설명하는 도면이다. 상기 실시예에서, 플랩은 예를 들어 도 4 에 도시된 기본 삽입 유니트에서와 같은 "Z"형상 포갬(일 포갬은 위로 그리고 일 포갬은 아래로)을 형성하지 않는 것이지만 대신에 2개 삽입체(46, 48)가 배면끼리(back to back) 부착될 때 개별적으로 상하로 4개 플랩(42-42, 44-44)이 포개지는 것이다. 삽입체(46, 48)의 각각은, 4개 플랩의 각각이 보다 양호한 밀봉작용을 하도록 보다 유연하게 되도록, 반면에 2개 적층된 두꺼운 삽입체(46, 48)를 포함하는 스파인이 구브러짐 또는 클림핑 없이 튜브 내로 힘을 발휘하도록 일체적인 구조를 갖도록, 기본적으로 설계된 삽입체(22) 보다 더 얇은 재료로 제조된다. 2개 삽입 콤포넌트(46, 48)는 스파인에서 함께 밀봉 또는 접착되어 적층 삽입체(40)를 형성한다.
튜브 칼라 또는 어깨부에 대응하는 플랩 부분은 상기 칼러(12)의 내측부의 외형부에 설치되도록 테이퍼지고, 플랩이 더욱 얇아지므로 튜브 내로의 삽입 전에 길을 이탈하여 배면으로 포개지지 않게 한다. 삽입체(30)의 테이퍼 부분은 삽입체가 튜브 내로 더욱 밀려짐으로서 이격되는 인접 플랩(42-44)을 찢기 시작하는 개방 튜브 내에 설치된다.
도 4 에서 설명된 단일 층 삽입체를 갖는 이러한 실시예에서는 플랩이 튜브 벽에 대항하는 기밀을 하는데 필요한 힘과 그 메모리 일부를 상실할 수 있는 가능성을 갖고 영구적으로 앞서 포개지지 않는다. 양호한 잇점으로서, 이러한 사실은 자동화된 삽입기구로 삽입 처리가 용이하게 다루어지고 용이한 적층(카드의 덱크와 같음)을 허용한다.
본 발명에 따르면, 복수 실시예가 기본적 압력 밀봉에 더해진 화학적 및/또는 기계적 밀봉수단을 제공하는 것을 시도하여 도 5 및 도 6 의 실시예의 밀봉작업을 향상시키는 것이다. 예를 들면, 열 또는 음파(sonic) 수단이 그 안에 내용물 또는 튜브의 외관 또는 일체성에 영향을 끼치지 않고 튜브의 외측으로부터 튜브에 그 삽입체 또는 임의적인 파트를 기밀 할 수 있는 것이다. 또한, 비오염 물질이, 튜브 내로의 삽입시에 튜브의 내면과 삽입체와의 사이에 기밀을 향상시키는 마무리된 삽입체의 모서리로 들어 갈 수 있는 것이다. 이러한 화학적 및/또는 기계적 기밀 향상은 다양한 다른 다음과 같은 방식으로 달성되어 진다.
1)삽입체의 모서리에 적용되는 접착성 및/또는 코킹 타입 재료를 사용.
2)삽입체의 절단 모서리에 적용되고, 팽창되며, 물품에 함유된 수분 또는 습기와 접촉할 시에 점착성이 되어 필요한 밀봉을 형성하는 폴리머형 재료를 사용. 제품이 제 위치를 유지하고 오염되지 않게, 팽창 속도, 점착성 및 불용해성에 기본하여 폴리머를 선택한다.
3)도 4 및 도 5 의 삽입체를 형성하는 파티션의 기밀동작을 향상시키는 역할을 하는 다른 실시예는, 후술되는 폴리머 재료로 코팅 또는 적층되기 전에 보드에 적용되는 폴리머를 제외하고 상술된 바와 같이 모서리를 기밀하는데 도움을 주는 적절한 폴리머 재료를 활용한다. 이러한 밀봉 폴리머로는 보드가 일단 코팅 또는 적층 되고 다음에 다이 절단되면 삽입 부재의 모서리에서 노출될 뿐이다. 보드의 절결 모서리, 예를 들면 기밀 모서리가 수분을 생성하도록 노출되는 장소에서만 폴리머 팽창이 있다. 결과적으로, 이러한 시스템은 만일 물질로부터의 습기와 접촉하게 된다면 삽입체의 모서리에만 기밀부를 형성하게 된다. 만일, 물질이 이동하지 않고 효과적인 압력 기밀로 인하여 노출된 모서리에 이르게 되면, 상기 영역은 추가적인 기밀작업을 필요로 하지 않는다. 충진된 튜브가 소비자의 사용으로, 만일 튜브 형상의 변경 또는 삽입체의 미세한 들어올림이 기밀부를 약화시키었으면, 상기 삽입체는 기밀을 지속적으로 재형성하는 것이 필요한 장소에 폴리머를 본래의 장소에 제공한다.
4)본 발명은 도 4 및 도 5 의 다른 구조를 활용하는 다른 실시예를 제공하는 것이다. 이러한 실시예는 폴리머 코팅 또는 적층 단계 전에 삽입체를 다이 절단하고, 다음 예비 절결 폴리머 필름 또는 시트 또는 다른 튜브 밀봉 호환성 필름으로 삽입체의 양측을 적층 하는 것이다. 이미 다이 절단 보드 위에서 적층 필름은 평평한 삽입체의 전체 둘레 주위를 약 1/8" 와 같이 단거리로 겹치는 것을 제외하고 평평한 삽입체의 외형과 가능한 똑같은 형상으로 된다. 삽입체는 이러한 절결로 전후방이 적층 되어 시트재 형상으로 된다. 전후방 폴리머성 시트가 중첩되는 장소에서 이들은 상호 기밀되게 된다. 2개 시트가 서로 기밀되는 장소에서 이들은 삽입체의 모서리 또는 둘레 주위를 완전하게 가요성 가스켓으로 형성한다. 튜브 내로의 삽입 시에, 상기 가스켓은 향상된 기밀 동작을 기본적으로 튜브 내에 설치하여 삽입체와 접촉하는 모든 표면에 제공한다.
도 6 은 튜브(10) 내에 삽입체(22)의 기밀동작을 향상시키고 그리고 위치설정을 용이하게 하는 실시예를 설명하는 도면이다. 상기 실시예는 콜레트(20) 밑에 목부(14)의 부분과 어깨부(12)의 내부 면에 선형 슬롯(32)을 성형하는 또는 다르게 수행하는 것을 포함하는 것이다. 어깨부(12)를 완전히 횡단하여 연장되는 상기 슬롯(32)은, 삽입체(22)가 설치되어 위치설정 가이드와 삽입 지지부를 제공하는 선형 공간을 제공한다. 어깨부(12)의 최광폭 파트 예를 들면 삽입점에 슬롯은, 대응점에 목부(14)의 내경과 같이 어깨부의 내경 보다 약간 더 크다. 삽입체(22)의 치수는 어깨부와 목부에 슬롯(32)의 깊이에 대응하여 목부와 어깨부에서 증가된다. 설명을 목적으로 기술하는 것으로서, 어깨부의 일반적인 치수는 깊이 약 10-15mil(0.010-0.015") 슬롯이 있는 두께가 약 35-40mil(0.035-0.040") 인 것이다. 슬롯의 폭은 삽입체(22)의 두께 보다 약 1-5mil(0.001-0.005") 더 커야 한다. 따라서 삽입체(22)는 슬롯(32)에 의해 제공되는 공간을 채우도록 평면 치수로 대응적으로 증가되게 된다. 일반적으로 약1-5mil(0.001-0.005")의 간극이 삽입을 용이하게 하고 버클링을 방지하기 위하여 주어진다.
실시예를 다른 방법으로하는 삽입체가 다이 절단되고 그리고 폴리머성 재료로 된 상부 연속성 시트와 하부 연속성 시트와의 사이에서 적층 되는 것이 있다. 이것은 삽입체 자체의 외형 보다 약간 더 큰 신규한 적층 삽입체의 제 2 다이 절단에 따르는 것으로서, 폴리머성 재료는 삽입체의 외형부 너머로 연장하여 가스켓을 형성한다.
본 발명에 따라서, 이중 구획 분배 튜브 조립체를 조립하는 방법은, 삽입체의 단부 부분이 목부에 의해 형성된 오리피스를 통해 그 너머로 연장하고 그리고 삽입체의 어깨부의 내측부가 튜브의 어깨부의 내측부와 맞닿을 때까지, 삽입체가 튜브의 충진 단부 내로 그를 통해서 충진, 밀봉 및 방향지게 하기에 적합한 인덱스 위치에, 충진 라인 위에 튜브를 배치하는 것을 포함하는 것이다. 상기 삽입체는 스파인과 플랩이 도 4 의 "Z"형상 또는 도 5 의 4개 플랩인 적층 스파인의 어느 하나로 접혀지고 2개 구획실으로 튜브가 나누어지는 파티션을 제공하는 방식으로 방향 지는 것이다. 구획부의 각각이 충진되고 튜브의 충진 단부는 열, 클림핑 또는 그와 같은 종류의 것으로 기밀되어 평면 삽입체를 가진 직선 밀봉부를 형성한다. 양호하게, 튜브 목부는 원통형이고, 튜브 쪽으로 방향이 향해졌을 때 삽입체의 목부에 제공된 직경방향으로 대향진 노치와 결합하는 내부 둘레부에서 콜레트를 갖는다. 필요에 따라서, 평면 삽입체의 터미널 분배 단부는 폐쇄 캡의 내부 표면의 구조에 합치되는 구조로 하여, 튜브 쪽을 향하여 삽입체가 충분한 거리로 캡 내에서 선형 밀봉을 형성할 수 있도록 목부에 의해 형성된 오리피스를 통해 그 너머로 연장하는 것이다.
본 발명의 특정 실시예를 기술하였지만, 당 분야의 기술인은 첨부된 본 발명의 청구범위의 정신을 이탈하지 않는 범위 내에서의 본 발명의 변경이 가능한 것이고, 상술된 실시예는 본 발명을 설명하고자 기술한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아닌 것이다.