KR20200092425A - 매끄러운 연부를 가지는 형성된 열가소성 물품 - Google Patents

Abstract

개시 내용은 매끄러운 연부를 가지는 성형된 열가소성 물품을 형성하는 것에 관한 것이다. 많은 열가소성 물품은, 몰딩 할 때 또는 물품을 원료 시트로부터 절단 할 때 형성되는 날카로운 연부를 갖는다. 그러한 날카로운 연부는, 접촉되는 얇은 플라스틱 막 또는 살(flesh)에 손상을 가할 수 있고, 그러한 연부를 매끄럽게 하는 것이 바람직하다. 날카로운 연부를 구부리는 것에 의해서 그러한 날카로운 연부를 가지는 물품을 위한 매끄러운 주변부를 형성하는 방법이 본원에서 설명된다. 매끄럽게 하는 동작은 주변의 날카로운 연부 부근의 굽힘 영역을 포함하는 편향 가능 플랜지를 형성하는 것, 편향 가능 플랜지를 프레임-유사 상부 본체의 공동 내로 삽입하는 것에 의해서 편향 가능 플랜지의 부분을 편향시키는 것, 선택적으로 램을 공동 내로 삽입하는 것에 의해서 그러한 부분을 더 편향시키는 것, 그리고 이어서 매끄러운 주변부를 초래하기 위해서 굽힘 영역을 가열 및 냉각하는 것에 의해서 실시된다. 대안적으로, 열의 인가와 함께 또는 열을 인가하지 않고, 비가역적 굽힘을 유발하기에 충분한 압력을 인가하는 것에 의해서, 매끄러운 주변부가 형성될 수 있다.

Description

매끄러운 연부를 가지는 형성된 열가소성 물품{FORMED THERMOPLASTIC ARTICLE HAVING SMOOTH EDGES}

본 개시 내용은 일반적으로 성형된 열가소성 물품을 형성하는 분야에 관한 것이다.

열가소성 재료로부터 성형된 물품을 형성하는 것이 잘 알려져 있다. 매우 다양한 방법(예를 들어, 열형성, 주조, 몰딩, 및 스피닝)을 이용하여, 용융된 열가소성체에 또는 연화되거나 용융된, 미리 형성된 열가소성 시트에 형상을 부여할 수 있다.

성형된 물품의 하나 이상의 연부로부터 폐기 재료를 트리밍(trimming)하는 것은 일반적인 마무리 기술이나, 연부와 접촉되는 살(flesh)에 부상을 가하거나 재료를 파열 또는 절단할 수 있는 날카로운 연부를 남긴다. 성형된 열가소성체의 하나의 일반적인 용도는, 식품을 수용하기 위한 그리고 투명 플라스틱 막으로 밀봉하기 위한 트레이, 사발 또는 상자와 같은, 얇은 플라스틱 막으로 밀봉될 수 있는 용기를 형성하는 것이다. 그러한 용기의 밀봉은 전형적으로 용기 내에 형성된 격실에 걸쳐 막을 연장 또는 연신시키는 것 그리고 격실의 주변부 주위로 막을 밀봉하는 것을 포함하고, 그러한 주변부는 종종 격실을 포함하는 물품의 트리밍된 연부에 인접하여 위치된다. 그러한 연부가 날카롭다면, 연부가 막을 절단 또는 파괴하여, 밀봉 프로세스를 방해할 수 있다.

부상 및 밀봉 막에 대한 손상 위험이 감소될 수 있는 방식으로 성형된 열가소성 물품의 날카로운 연부가 변위될 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 본원에서 개시된 청구 대상은 종래의 성형된 열가소성 물품의 이러한 단점을 해결한다.

개시 내용은 열가소성 재료로 제조된 물품 상에서 매끄러운 연부를 형성하는 방법과 관련된다. 그러한 방법은 본체의 연부에서 편향 가능 플랜지를 형성하는 단계를 포함한다. 편향 가능 플랜지는 주변 플랜지의 주변 단부에서 열가소성 재료의 주변 연부를 포함한다. 주변 플랜지는 엘보(elbow)에 의해서 이격부에 연결되고 주변 플랜지 거리만큼 이격부를 넘어서서 주변방향으로 연장된다. 이격부는 굽힘 영역에 의해서 본체에 연결되고, 굽힘 영역은 이격부와 본체 사이에서 예각을 형성한다. 편향 가능 플랜지는 상부 본체에 의해서 형성된 공동의 내측부 내에서 가압되고, 엘보와 내측부 사이의 거리는 주변 플랜지 거리보다 짧고, 그에 따라 편향 가능 플랜지는 주변 플랜지 상에서의 공동의 내측부의 부분의 침범 시에 굽힘 영역에서 편향된다. 충분한 열이 굽힘부에 인가되어 굽힘 영역에서 열가소성 재료를 연화시킨다. 상부 본체 및 물품은 분리되고, 그에 의해서 굽힘 영역은 냉각 시에 편향되어 유지되고, 그에 따라 물품 상에서 매끄러운 연부를 초래한다. 이러한 방법은 물품의 전체 주변부 주위에 매끄러운 연부를 형성하기 위해서 이용될 수 있다. 이를 위해서, 편향 가능 플랜지가 물품의 모든 연부 주위에 형성되고, 공동의 내측부는, 편향 가능 플랜지가 내측부 내에서 가압될 때, 물품의 모든 연부 주위에서 편향 가능 플랜지에 동시에 충돌되도록 구성된다.

개시 내용은 또한 밀봉된 격실을 형성하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 실질적으로 평면형인 밀봉 표면에 의해서 둘러싸인 오목 격실을 가지는 물품을 형성하기 위해서 열가소성 시트를 열형성하는 단계, 밀봉 표면의 주변에서 물품을 시트로부터 절단하는 단계, 전술한 바와 같이 물품의 전체 주변부 주위에 매끄러운 연부를 형성하는 단계, 및 그 이후에 밀봉된 격실을 형성하기 위해서 상단부 시트를 밀봉 표면에 밀봉하는 단계를 포함한다. 이러한 방법의 일 실시예에서, 상단부 시트가 밀봉 표면에 대해서 밀봉된 후에, 상단부 시트는 밀봉 표면 주위의 주변에서 트리밍된다. 다른 실시예에서, 상단부 시트는 밀봉 표면에 열-밀봉된다.

개시 내용은 또한 밀봉된 격실을 형성하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 실질적으로 평면형인 밀봉 표면에 의해서 둘러싸인 오목 격실을 가지는 물품을 형성하기 위해서 열가소성 시트를 열형성하는 단계, 밀봉 표면의 주변에서 물품을 시트로부터 절단하는 단계, 전술한 바와 같이 물품의 전체 주변부 주위에 매끄러운 연부를 형성하는 단계, 및 그 이후에 밀봉된 격실을 형성하기 위해서 가요성 플라스틱 막을 물품 주위에 랩핑하고(wrapping) 밀봉하는 단계를 포함한다.

본원에서 설명된 방법에서, 공동의 내측부 내에서 편향 가능 플랜지를 가압한 후에 그리고 상부 본체와 물품을 분리하기 전에, 램(ram)을 내측부 내로 그리고 내측부에 대해서 밀접 대향되게, 램의 면이 충돌하고 굽힘 영역에서 편향 가능 플랜지를 더 편향시키는 범위까지 편향 가능 플랜지를 넘어서, 가압한다. 예를 들어, 그러한 면은 실질적으로 평면형이다. 면은 또한, 주변 플랜지에 충돌하는 내측부의 부분에 실질적으로 수직일 수 있다. 면은 주변 플랜지에 충돌하는 내측부의 부분과 둔각을 형성할 수 있다. 면은, 내측부에 대해서, 오목한 프로파일을 가질 수 있다.

비-열-기반 실시예에서, 개시 내용은 열가소성 재료로 제조된 물품 상에서 매끄러운 연부를 형성하는 방법과 관련된다. 이러한 방법은 본체의 연부에서 편향 가능 플랜지를 형성하는 단계를 포함하고, 편향 가능 플랜지는 주변 플랜지의 주변 단부에서 열가소성 재료의 주변 연부를 포함한다. 주변 플랜지는 엘보에 의해서 이격부에 연결되고 주변 플랜지 거리만큼 이격부를 넘어서서 주변방향으로 연장된다. 이격부는 굽힘 영역에 의해서 본체에 연결되고, 굽힘 영역은 이격부와 본체 사이에서 예각을 형성한다. 편향 가능 플랜지는 상부 본체에 의해서 형성된 공동의 내측부 내에서 가압되고, 이격부와 내측부 사이의 거리는 주변 플랜지 거리보다 짧다. 그에 의해서, 편향 가능 플랜지는 주변 플랜지 상에서의 공동의 내측부의 부분의 충돌 시에 굽힘 영역에서 편향된다. 충분한 압력이 굽힘 영역에 인가되어 굽힘 영역에서 열가소성 재료를 비가역적으로 굽힌다. 상부 본체 및 물품은 분리되고, 그에 의해서 굽힘 영역은 압력의 제거 시에 편향되어 유지되고, 그에 따라 물품 상에서 매끄러운 연부를 초래한다.

도 1은 도 1a, 도 1b, 및 도 1c로 구성되고 본원에서 설명된 구조물 및 방법의 기본적인 동작을 도시한다. 평행한 직선("//")은 명료함을 위해서 생략된 섹션을 나타낸다.
도 1a는 연부에 형성된 편향 가능 플랜지(160)를 가지는 열가소성 물품(100)의 단면도를 도시한다. 이러한 실시예의 편향 가능 플랜지(160)는 연장부(50), 굽힘 영역(150), 이격부(140), 및 주변 플랜지(120)를 포함한다. 연장부(50)는 물품의 성형된 본체(10)를 편향 가능 플랜지의 굽힘 영역(150)에 연결한다. 이격부(140)는 굽힘 영역(150)과 주변 플랜지(120) 사이에 개재될 수 있다. 주변 플랜지(120)는 이러한 실시예에서 직각 굽힘부로서 도시된 엘보(130)에 의해서 이격부(140)에 연결되고, 물품(100)을 형성하는 (이러한 도면에서 두꺼운 실선으로 표시된) 열가소성 재료의 주변 연부(110)에서 종료된다.
도 1b는 상부 본체(200)의 내측부 내에 삽입된 열가소성 물품(100)을 도시한다. 이러한 실시예에서, 상부 본체(200)의 내부 표면(202) 상에서의 주변 플랜지(120)의 주변 연부(110)의 충돌은 편향 가능 플랜지(160)가 이탈되게 하는데, 이는 굽힘 영역(150) 내의 하나 이상의 지점에서의 편향 가능 플랜지(160)의 굽힘 때문이다.
도 1c는 램(300)을 열가소성 물품(100)을 넘어서 상부 본체(200)의 내측부 내로 삽입하는 것의(즉, 램(300)이 도 1b에 도시된 구조물 내로 삽입될 때의) 결과를 도시한다. 램(300)은 상부 본체(200)의 내부 표면(202)에 대해서 밀접 대향되고 주변 플랜지(120)의 주변 연부(110)는 램(300)의 상부 면(302) 상에 충돌되어, 편향 가능 플랜지(160)의 보다 더 큰 편향을 유발하고, 굽힘 영역(150) 내에서 굽힘이 유도되는 지점(들)에서 물품(100)에 대한 둥근 주변부를 초래한다.
도 2는 a, b, c, 및 d로 구성되고, 둥근 모서리를 가지는 직사각형 트레이의 구조를 가지는 성형된 열가소성 물품의 주변부 상에 형성된 하나 이상의 편향 가능 플랜지(160)를 편향시키기 위한, 정합된 상부 본체(200) 및 램(300)을 도시한다. 도 2의 a는 램(300) 위에 배치된 상부 본체(200)를 도시하고, 도 2의 b는 램(300)과 결합된 상부 본체(200)를 도시한다. 도 2의 c는 도 2의 b에 도시된 결합된 상부 본체(200) 및 램(300)의 절개도이고, 램(300)의 부분이 상부 본체(200) 내의 함몰부의 내측부 표면 내에 그리고 그에 밀접 대향되어 피팅(fit)되는 것을 도시한다. 도 2의 d는 도 2의 c에 표시된 섹션의 상세도이고, 램(300)과 상부 본체(200)의 내측부 사이의 밀접 대향을 도시한다. 도 2의 d에서, 램(300)의 상부 면(302)의 경사 구조가 명확하다.
도 3은, 둥근 모서리를 가지는 직사각형 트레이의 구조를 가지는 투명하고(clear) 성형된 열가소성 물품의 매끄러운 모서리의 이미지인, 도 3a, 도 3b, 도 3c로 구성된다. 물품은 도 2에 도시된 것과 유사한 상부 본체(200) 및 램(300)을 이용하여 매끄럽게 처리되었다. 도 3a에서, 손가락을 트레이의 내측부 내에서 볼 수 있고, 매끄러운 모서리를 손가락의 좌측에서 볼 수 있다. 트레이의 매끄러운 직선형 연부가 매끄러운 모서리로부터 (도면에서 하향) 연장된다. 주변 플랜지의 주름을 매끄러운 모서리에서 볼 수 있고, 매끄러운 직선형 연부 아래의 주변 플랜지의 편향을 볼 수 있다. 도 3b는, 트레이의 테두리 아래로부터 또한 본, 유사하게-제조된 트레이의 매끄러운 모서리의 다른 도면이다. 도 3c는, 손가락이 편향 가능 플랜지의 굽힘 영역의 굽힘, 연화, 및 냉각에 의해서 형성된 매끄러운 영역을 가리키는, 매끄러운 모서리의 도면이다. 이러한 매끄러운 영역은, 예를 들어, 얇은 플라스틱 막을 용이하게 파열하지 않고, 얇은 플라스틱 막에 대해서 가압될 수 있는데, 이는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 트레이를 형성하는 열가소성 재료의 비교적 날카로운 연부가 모서리 아래에서 굽혀지기 때문이다.
도 4는 본원에서 설명된 방법을 이용하여 형성된 저장 용기 물품(100)을 통해서 취해진 단면을 도시한다(평행한 직선("//")은 명료함을 위해서 생략된 섹션을 나타낸다). 도면에서, 물품(100)은 도면에서 볼 수 있는 용기의 측면의 각각에 형성된 편향 가능 플랜지(160)를 갖는다. 단일 상부 본체(200)는, 편향 가능 플랜지(160)가 위치되는 측면 주위를 포함하여, 전체 용기에 걸쳐 연장된다. 단일 램(300)(도면에 도시된 단지 2개의 부분)이 이 물품(100) 뒤쪽에서 상부 본체(200) 내의 공동의 내측부 내에 삽입되었다. 물품(100)을 형성하는 열가소성 시트의 주변 연부(110)가 형성되고, 각각의 편향 가능 플랜지(160)에서 램(300)의 상부 면(302) 상으로 침범하여, 편향 가능 플랜지(160)가, 각각의 편향 가능 플랜지(160)의 굽힘 영역(150)의 하나 이상의 지점에서 휘어지는 것에 의해서, 물품(100)의 본체를 향해서 내향으로 편향되게 한다. 열가소성 시트를 연화시키기에 충분한 양으로 열을 인가하는 것은 편향 가능 플랜지(160)가 대략적으로 이러한 도면에 도시된 구조를 유지하게 하고, 열가소성 시트의 주변 연부(110)는 반-주변적으로(anti-peripherally)(즉, 이러한 도면에서 표시된 위치에서 발생되는, 물품(100)의 주변부 내에) 배치되어, 연화된 부분의 냉각 시에, 형성된 용기에 대한 매끄러운 주변부를 초래한다.
도 5는 본원에서 설명된 방법을 이용하여 형성된 저장 용기 물품(100)을 통해서 취해진 단면을 도시한다(평행한 직선("//")은 명료함을 위해서 생략된 섹션을 나타낸다). 도면에서, 물품(100)은 도면에서 볼 수 있는 용기의 측면의 각각에 형성된 편향 가능 플랜지(160)를 갖는다. 편향 가능 플랜지(160)는 각각의 편향 가능 플랜지(160)에서 단일 램(300)(도면에 도시된 단지 2개의 부분)의 상부 면(302)에 의한 편향 가능 플랜지(160)에의 침범에 의해서 내향으로 편향된다. 물품(100)을 형성하는 열가소성 시트의 주변 연부(110)가 각각의 편향 가능 플랜지(160)에서 램(300)의 상부 면(302) 상으로 침범하여, 편향 가능 플랜지(160)가, 각각의 편향 가능 플랜지(160)의 굽힘 영역(150)의 하나 이상의 지점에서 휘어지는 것에 의해서, 물품(100)의 본체를 향해서 내향으로 편향되게 한다. 열가소성 시트를 연화시키기에 충분한 양으로 열을 인가하는 것은 편향 가능 플랜지(160)가 대략적으로 이러한 도면에 도시된 구조를 유지하게 하고, 열가소성 시트의 주변 연부(110)는 반-주변적으로(즉, 이러한 도면에서 표시된 위치에서 발생되는, 물품(100)의 주변부 내에) 배치되어, 연화된 부분의 냉각 시에, 형성된 용기에 대한 매끄러운 주변부를 초래한다. 이러한 실시예에서, 상이한 프로파일들에 의해서 유도될 수 있는 편향의 차이를 설명하기 위해서, 램(300)의 2개의 부분이 상이한 프로파일(하나는 편형하고 하나는 곡선형이다)로 도시되어 있다.
도 6a 및 도 6b는 열가소성 재료의 시트로부터 열형성된 트레이-형상의 물품 내에 형성된 편향 가능 플랜지를 도시한다. 이러한 도면의 각각에서, 손가락은, 트레이가 시트로부터 절단된 날카로운 연부에 닿아 있다. 이러한 도면에서, 편향 가능 플랜지는 아직 연화, 편향, 및 냉각되지 않았고, 그에 따라 날카로운 연부는 트레이의 주변부 주위에 배치된 상태로 유지된다. 비교하면, 날카로운 연부는 도 3에 도시된 트레이의 주변부로부터 내향으로 그리고 멀리 편향되었다.
도 7은 도 7a, 도 7b, 및 도 7c로 구성되고, 수평 표면(수평 실선)에 놓인 열가소성 시트(평행한 직선("//")은 명료함을 위해서 생략된 섹션을 나타낸다)로 형성된 물품(100)이 본원에서 설명된 바와 같이 매끄러운 주변 연부를 가지는 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 상부 본체(200)(이러한 횡단면에서 도시된 2개의 부분)가 물품(100) 위로 하강되어, 물품의 2개의 편향 가능 플랜지(160)의 각각이 내향 편향되게 한다. 도 7a에서, 상부 본체(200)의 외향으로 펼쳐진 부분은, 상부 본체(200)가 수평 표면을 향해서 물품 상으로 하강됨에 따라, 물품(100)의 주변 플랜지(120)와 막 접촉되었고; 편향 가능 플랜지는 "B"로 표시된 지역에서 편향되기 시작한다. 도 7b에서, 상부 본체(200)는 수평 표면 상으로 하강되었고, 물품(100)의 주변 플랜지(120)는 물품(100)의 본체(10)를 향해서 내향으로 부분적으로 편향된다. 도 7c에서, 램(300)은 물품(100) 뒤쪽으로 상부 본체(200) 내의 공동 내로 삽입되었고 "B"로 표시된 지역에서의 물품 형성 열가소성 시트의 굽힘을 통해서 주변 플랜지(120)(그리고, 그와 함께, 편향 가능 플랜지(160))를 더 편향시킨다.

본원에서 개시된 청구 대상은 성형된 열가소성 물품의 형성에 관한 것이고, 보다 구체적으로 물품의 연부의 하나 이상이 구조를 가지도록 형성된 물품에 관한 것이고, 물품을 형성하는 열가소성 시트의 주변 연부는 물품의 면으로부터 멀리 회전되고(turned), 그에 따라 면에 대해서 접촉되는 취약 재료(예를 들어, 살 또는 얇은 가요성의 플라스틱 시트)가 연부와 접촉되지 않는다. 특히 연부가 절단되거나 파괴되었을 때, 그러한 연부가 날카로울 수 있기 때문에, 연부를 물품의 면으로부터 멀리 지향시키는 것은, 면과 접촉되는 취약 재료의 손상을 방지할 수 있다. 본원에서 개시된 청구 대상은, 특히, 용기의 면에 대해서 도포되는 취약한 플라스틱 막으로 밀봉될 용기의 형성에서의 용도이다.

간단히 요약하면, 매끄러운 연부를 가지는 성형된 열가소성 물품을 형성하기 위한, 본원에서 설명된 기본적인 방법은 물품의 주변 연부에서 편향 가능 플랜지를 형성하는 단계를 포함한다. 편향 가능 플랜지는, 물품으로부터 주변 방향으로 돌출되고 물품을 형성하는 열가소성 재료 내의 엘보(예를 들어, 90-도 회전부)에 의해서 이격부 부분에 부착되는, 주변 플랜지를 포함한다. 물품의 본체는, 이격부와 굽힘부에 인접한 본체의 부분 사이에서 각도(바람직하게 대략적으로 직각)를 형성하는, 굽힘 부분에 의해서 이격부에 부착된다. 편향 가능 플랜지는 본체의 공동의 내측부 내로 삽입되고, 그에 따라 주변 플랜지는 공동의 벽에 충돌하고, 그에 의해서 편향 가능 플랜지를 물품의 본체의 방향으로 편향시킨다. 그러한 편향 시에, 굽힘 영역에서 열가소성 재료를 연화 또는 용융시키기에 충분한 열이 굽힘 영역에 인가되고, 그에 따라, 굽힘 영역이 냉각될 때, 편향 가능 플랜지는 본체를 향해서 편향되어 유지된다. 선택적으로, 편향 가능 플랜지 이후에 램이 공동 내로 삽입될 수 있고, 편향 가능 주변 플랜지와 접촉되는 램의 면은 편향 가능 플랜지의 추가적인 편향을 유도하여, 냉각 시에 물품의 주변 연부를 물품의 주변부로부터 멀리 더 변위시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 열가소성 재료의 매끄러운, "롤링된" 연부가 물품의 최외측 주변부를 형성하는 한편, 열가소성 재료의 주변 연부는 물품의 최외측 주변부 내에서 유지되고, 그러한 연부의 날카로움은 물품의 최외측 주변부와 접촉되는 취약 재료를 손상시킬 가능성이 적다.

이제, 성형된 물품 및 그러한 물품의 제조 방법의 개별적인 요소 및 양태를 더 구체적으로 설명한다.

성형된 물품

본원에서 설명된 방법은 넓은 범위의 형상 및 크기를 가지는 물품, 특히 일반적인 방법으로 제조될 때 날카로운 주변 연부를 일반적으로 가지는 물품에 적용될 수 있을 것으로 믿는다. 일반적인 사용 조건 하에서 트레이 연부에 의해서 막이 절단 또는 천공되지 않고 폴리비닐리덴 클로라이드 막과 같은 얇은 플라스틱 막으로 트레이가 랩핑되거나 접촉될 수 있도록, 매끄러운 연부를 가지는 성형된 열가소성 물품을 제조하기 위한 동기는, 부분적으로, 충분히 무딘(날카롭지 않은) 연부를 가지는 일반적인 저장 트레이(예를 들어, 신선한 육류 또는 냉동육, 과일 또는 채소와 같은 식품을 저장하기 위해 사용되는 플라스틱 트레이)를 만드는 요구로부터 유래되었다. 그러나, 본원에서 설명된 방법이 일단 개발되었을 때, 매끄럽고, 둥근 연부가, 트레이 및 다른 성형된 물품을 취급하는 인간의 살에 부상을 입히는 것을 방지하는 것과 같은, 다양한 다른 상황에서 바람직하다는 것이 인식되었다.

예로서, 육류용 트레이와 같은 성형된 물품을 제조하는 일반적인 방법은 열가소성 시트의 열형성에 의한 것이다. 열형성 프로세스에서, 긴 열가소성 시트의 일부는, 열가소성체가 연화되고 몰딩될 수 있는 온도까지, 상승된다. 연화된 열가소성체는 (종종 몰드 표면에 대한 연화된 열가소성 막의 밀접한 대향을 보장하기 위한 음의 공기압의 도움으로) 하나 이상의 몰드의 표면에 대해서 도포된다. (예를 들어, 몰드 표면과의 접촉 시에) 막이 냉각됨에 따라, 열가소성체는 경화되고 보다 변형이 용이하지 않게 되어, 몰딩 프로세스에 의해서 그러한 막에 부여된 형상을 획득 및 유지하는 열가소성 막이 초래된다. 다수의 주조품이 종종 열형성 프로세스에서 단일 막의 시트 내에서 동일한 물품으로 제조되고, 개별적인 물품은 물품 주변부 주위에서 막을 절단(예를 들어, 다이 컷팅)하는 것에 의해서 막으로부터 분리된다. 이러한 프로세스는, 물품의 주변부의 전부 또는 일부(즉, 물품이 막으로부터 절단된 곳)를 둘러싸는 날카로운 연부를 포함하여, 막의 절단 부분에서 날카로운 연부를 초래하는 경향이 있다.

또한 예로서, 열가소성 재료가 압출기 내에서 용융되고 몰딩된 물품의 형상을 형성하는 몰드 공동 내로 사출될 수 있다. 냉각 후에, 몰딩된 물품을 방출하기 위해서 몰드가 개방될 수 있다. 몰딩 프로세스에서, 용융된 열가소성체가 몰드 판들 사이에서 또는 용융된 열가소성체가 폐쇄 몰드 내로 공급될 때 통과하는 포트에서 유동될 때 발생되는 "플래싱(flashing)"과 같은, 열가소성 재료가, 바람직하지 않은 곳인, 마무리된 물품의 부분에서 나타나는 것이 일반적이다. 이러한 바람직하지 못한 부분은 그 자체로 날카로울 수 있고, 이러한 바람직하지 못한 부분이 몰딩된 물품으로부터 절단될 때 날카로운 연부가 남을 수 있다.

본원에서 설명된 물품의 크기 및 형상은 중요하지 않다. 일반적으로, 성형된 물품은, 물품의 취급 및 물품의 주변 연부와 하나 이상의 취약 재료 사이의 접촉이 예상되는 물품일 것이다. 본원에서 설명된 연부를 매끄럽게 하는 프로세스는, 물품을 생산하는 방법(들)과 관계없이, 그러한 날카로운 연부를 일반적으로 가지는 열가소성 물품으로부터 하나 이상의 날카로운 연부를 제거할 수 있다.

매끄럽게 하는 방법

특히 열가소성 재료의 굽혀진 또는 성형된 시트로 형성된 - 열가소성 물품의 주변부는, 매끄럽게 하고자 하는 연부의 주변부 근처에서 편향 가능 플랜지를 형성하는 것, 물품의 주변부로부터 연부를 변위시키기 위해서 플랜지의 굽힘 부분을 편향 시키는 것, 적어도 플랜지가 편향된 이치에 있는 동안 굽힘 부분을 연화시키는 것, 그리고 플랜지가 편향된 위치에 있는 동안 굽힘 부분을 재-경화시키는 것을 포함하는 프로세스에 의해서 매끄러워질 수 있다. 이러한 프로세스가 도 1에 도시되어 있다.

도 1a는 본체(10) 및 본체(10)에 연결된 편향 가능 플랜지를 가지는 (본 도면에서, 불규칙한 형상을 가지는) 열가소성 물품(100)을 도시한다. 편향 가능 플랜지는, 물품(100)을 형성하는 열가소성 시트의 주변 연부(110)를 포함하는 주변 플랜지(120)를 포함한다. 편향 가능 플랜지는 또한 물품(100)의 본체(10)와 주변 플랜지(120) 사이에 개재된 굽힘 영역(150)을 포함한다. 굽힘 영역(150)은, 이러한 실시예에서 단순히 열가소성 시트의 편평한 부분인, 연장부(50)에 의해서 본체(10)로부터 분리된다. 주변 플랜지(120)는, 유사하게, 이러한 실시예에서 이격부(140)로 지정된 열가소성 시트의 편평한 부분에 의해서 굽힘 영역으로부터 분리된다. 주변 플랜지(120)는, 이러한 실시예에서, 직각으로 형성된 열가소성 시트의 부분인 엘보에 의해서 편향 가능 플랜지의 나머지에 연결된다.

도 1a는 그러한 물품(100)의 횡단면이고, 검은 실선은 물품을 형성하는 열가소성 시트의 횡단면을 나타낸다. 주변 연부(110)가 물품(100)의 주변부를 형성하는데, 이는 물품(100)의 다른 부분이 (이러한 도면에서) 우측까지 더 멀리 연장되지 않기 때문이고, 이격부(140) 및 주변 플랜지(120)의 다른 부분은, 시트의 주변 연부(110)보다, 본체(10)에 더 근접한다. 따라서, 물체가 물품(100)의 (도 1a의) 우측에 대해서 가압되는 경우에, 물체는 주변 연부(110)와 접촉되는 경향을 가질 수 있고, 그러한 주변 연부(110)의 날카로움은, 예를 들어 물체의 절단, 손상, 또는 부상에 의해서, 물체에 영향을 미칠 수 있다.

도 1b에서, 열가소성 물품(100)은 상부 본체(200)의 내측부 공동 내에 삽입된다. 상부 본체의 내부 표면(202)이 주변 플랜지(120)에 충돌되어, 주변 플랜지를 물품(100)의 본체(10)를 향해서 내향으로(즉, 반-주변적으로) 편향시킨다. 이러한 실시예에서, 물품(100)을 형성하는 열가소성 시트의 주변 연부(110) 및 굽힘 영역(150)의 가장-주변의 부분 모두가 본체(10)로부터 대략적으로 동일하게 주변적으로 배치된다. 바람직하게, 열가소성 시트의 주변 연부(110)가 상부 본체(200)의 내측부 공동 내에 수용되도록, 편향 가능 플랜지(160)는 충분히 멀리 내향 편향된다. 만약 열가소성 시트를 연화시키기에 충분한 열이 (대략적으로, 도 1b에서 표시된 위치에서) 굽힘 영역(150)에 인가되고 후속하여 (바람직하게, 그 유리 전이 온도 미만으로) 냉각된다면, 상부 본체(200)가 물품(100)으로부터 분리된 후에도, 편향 가능 플랜지(160)는 도 1b에 도시된 구성을 유지할 것이다.

도 1c는 선택적인, 그러나 바람직한 단계를 도시하고, 그러한 단계에서 램(300)은 물품(100) 뒤쪽으로 상부 본체(200) 내의 공동 내로 삽입된다(즉, 적어도 편향 가능 플랜지(160)를 상부 본체(200)와 램(300) 사이에 개재한다). 이러한 단계는 편향 가능 플랜지(160)를 물품(100)의 본체(10)를 향해서 (도 1b에 도시된 실시예에 비해서) 더 편향시키고, 그에 의해서 (잠재적으로 날카로운) 열가소성 시트의 주변 연부(110)를 물품의 주변부로부터 더 (즉, 상부 본체(200)의 내부 표면(202)으로부터 더) 변위시킨다. 굽힘 영역(150)이 도 1c에 도시된 구조를 가지는 동안 굽힘 영역(150)을 적어도 연화시키기에 충분하게 편향 가능 플랜지(160)의 굽힘 영역(150)을 가열하고 이어서 굽힘 영역(150)을 그 유리 전이 온도 미만으로 냉각시키는 것은 편향 가능 플랜지를 도시된 구조에서 '동결'할 것이다. 이러한 구조에서, 물품을 형성하는 시트의 날카로운 주변 연부(110)는 편향 가능 플랜지(160)의 다른 부분(예를 들어, 굽힘 영역(150) 및 연장부(50)(존재하는 경우)) 아래로 밀려 들어가고, 결과적으로 물품의 주변부와 접촉되는 물체가 접근하기 어렵게 된다(그리고 물품의 주변부와 접촉되는 재료의 파열, 절단, 또는 부상 가능성이 낮아진다).

도 1c에 도시된 예에서, 물품을 상부 본체(200) 내의 공동 내에 넣는 동안 편향 가능 플랜지(160)의 주변 플랜지(120)에 충돌되는 램(300)의 부분은 쐐기-형상의 횡단면을 갖는다. 램이 주변 연부(110)로부터 굽힘 영역(150)을 향하는 방향으로 내측부 내로 더 멀리 진행될수록, 주변 플랜지(120) 및 주변 연부(110)가 반-주변적 방향으로 더 멀리 편향될 것이라는 점에서, 그러한 램은 주변 플랜지(120) 및 주변 연부(110)를 반-주변적으로 지향시키는데 있어서 유용할 수 있다. 그러나, 램(300)의 이러한 부분이 쐐기-형상일 필요는 없다. 실질적으로, 램(300)이 상부 본체(200) 내에서 물품(100) 뒤에 삽입될 때, 주변 플랜지(120) 및 주변 연부(110)를 반-주변적으로 편향시키는 램(300)의 임의 형상이 이용될 수 있고, 예를 들어 무딘 것 또는 (그 상부 면(302)에서 볼록한 또는 오목한) 둥근 것, 또는 그 임의 조합이 이용될 수 있다.

이러한 방법에서 중요한 것은, 물품(100)을 형성하는 열가소성 시트(들)의 잠재적으로 날카로운 주변 연부(110)가 물품의 주변부로부터 멀리 편향되어야 하고, 시트가 그렇게 편향되는 동안 굽혀진 시트의 부분을 연화까지 가열하고 냉각하는 것에 의해서, 그 위치에서 '동결'되어야 한다는 것이다. 가열되고, 굽혀지고, 냉각된 영역은 바람직하게 적어도 편향 가능 플랜지(160)의 굽힘 영역(150)을 포함하는데, 이는 그러한 영역이 매끄러운 휘어짐을 위해서 설계되고 용기에 대한 매끄러운 주변부를 초래하기 때문이다. 편향 가능 플랜지의 다른 부분(예를 들어, 연장부(50), 이격부(140), 엘보(130), 및/또는 주변 플랜지(120))의 연화, 휘어짐, 및 경화가 또한 이루어질 수 있고, 물품의 주변부의 매끄러움에 기여할 수 있다. 대안적으로, 굽힘 위치에서 열가소성 재료를 (단순한 압력 제거 시의 가역적 편향이 아니라) 비가역적으로 굽히는 충분한 굽힘력이 인가되는 경우에, 편향 가능 플랜지(160)의 이러한 부분 중 임의의 부분이, 가열 없이, 단순히 굽혀질 수 있다. 본원에서 개시된 편향 가능 플랜지(160)는 이러한 방법을 실행하기 위한 편리한 구조물을 제공한다.

편향 가능 플랜지(160)

편향 가능 플랜지(160)는, 굽힘 영역(150), 주변 플랜지(120), 및 그 사이에 위치된 엘보(130)를 포함하는, 적어도 3개의 부분을 포함한다. 굽힘 영역(150)은, 선택적으로 연장부(50)에 의해서, 물품(100)의 나머지에 연결된다. 주변 플랜지(120)는, 선택적으로 이격부(140)를 굽힘 영역(150)과 엘보(130) 사이에 개재한 상태로, 엘보(130)에 의해서 굽힘 영역(150)에 연결된다. 이러한 부분의 각각을 가지는 원형적(prototypical) 편향 가능 플랜지(160)가 (물품(100)의 본체(10)에 부착되어) 도 1a에 도시되어 있다.

굽힘 영역(150)은, 적어도 주변 플랜지(120)의 가장-주변의 부분보다 반-주변적으로(본체(10)에 더 근접하여) 위치된다. 굽힘 영역(150)의 기능은, 주변 플랜지(120)가 내향으로(즉, 중실형 물체에 대해서 물품의 주변부를 압압하는 것(pressing)에 의한 것과 같이, 반-주변적으로) 편향될 때, 편향되는 것이다. 굽힘 영역의 편향은 매끄러운 표면을 제공하는데, 이는 열가소성 시트의 주변 연부(110)가 굽힘 영역 내에 위치되지 않기 때문이고; 주변 연부는 주변 플랜지(120) 상에 위치된다. 굽힘 영역(150)은 바람직하게, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상당한 곡률 반경(예를 들어, 0.5 밀리미터 내지 몇 밀리미터 이상)을 가지는, 매끄러운 곡선의 구조를 가지며, 그에 따라 편향 가능 플랜지(160)의 내향 편향은 물품에 대한 매끄러운 주변부를 초래한다. 매끄러운 주변부와 접촉되는 얇은 플라스틱 막 또는 동물 피부와 같은 취약 재료는, 동일한 취약 재료가 열가소성 시트의 주변 연부(110)와 접촉될 때보다, 손상될 가능성이 훨씬 낮다. 굽힘 영역에 의해서 형성되는 각도(예를 들어, 도 1a에 도시된 굽힘 영역(150)에 걸친 약 90도)는 중요하지 않고, 제조 용이성을 위해서 선택될 수 있다. 그러한 각도는, 예를 들어, 둔각, 직각, 또는 심지어 예각일 수 있다. 굽힘 영역(150)의 곡률 반경 또한 중요하지 않지만, 엘보(130)의 곡률반경보다 실질적으로 큰 것이 바람직하다.

굽힘 영역(150)은 연장부(50)에 의해서 물품(100)의 나머지에 연결될 수 있다. 연장부(50)는 굽힘 영역(150)과 별개로 식별될 수 있고(예를 들어, 곡선형 굽힘 영역(150)으로부터 구분된 편평한 영역), 또는 실질적으로 식별되지 않을 수 있다(예를 들어, 굽힘 영역(150)의 곡률과 용이하게 구별될 수 없는 약간 곡선인 영역). 연장 영역의 치수는 중요하지 않고; 그 치수는 부재(不在)(즉, 굽힘 영역(150)이 물품(100)의 본체(10)의 연부에서 시작된다)로부터, 밀리미터의 일부까지의, 몇 밀리미터까지의, 또는 그보다 긴 범위를 가질 수 있다. 연장부(50)의 하나의 기능은 (시트-연화 열이 인가되는) 굽힘 영역(150)을, 잠재적인 열-유도형 변형이 바람직하지 않은 물품(100)의 다른 부분과 분리하는 것이다. 연장부(50)의 다른 기능은, (막의 손상 위험이 거의 없이 굽힘 영역(150)에 대해서 압압될 수 있는) 얇은 플라스틱 막이 (예를 들어, 연장부(50)가 부분이 되는 편향 가능 플랜지(160)에 의해서 경계 지어지는 물품 내에 형성된 공동을 덮기 위해서) 물품(100)에 부착되거나 그와 융합될 수 있는 굽힘 영역(150)에 인접한 표면과 같은, 물품(100)의 기능적 표면을 제공하는 것일 수 있다. 연장부(50)는 또한, (예를 들어, 뚜껑이 도포되는 동안 용기가 휘어지는 것을 방지하기 위해서, 용기 내의 공동 주위에 비교적 강성인 "테두리"를 형성하는 것에 의해서) 물품의 섹션에 지지 또는 강성도를 제공하는 것과 같은, 구조적 기능을 위한 역할을 할 수 있다. 연장부(50)의 또 다른 기능은, 편향 가능 플랜지(160)가 반-주변적으로 편향될 때, 그러한 편향 가능 플랜지(160)가 점유할 수 있는 공간을 제공하는 것일 수 있다. 연장부(50) 및 주변 플랜지(120)가 굽힘 영역(150)의 대향 측면들 상에 위치되기 때문에, (예를 들어, 물품(100)을 상부 본체(200) 내에 삽입할 때 그리고 램(300)을 물품 뒤에 삽입할 때) 굽힘 영역(150)의 충분한 휘어짐은 주변 플랜지(120)(및 이격부(140))가 연장부(50)에 접근하게 하거나, 심지어 접촉되게 할 수 있다.

주변 플랜지(120)는, 물품을 형성하는 열가소성 시트의 (잠재적으로 날카로운) 주변 연부(110)를 포함한다. 주변 플랜지는 굽힘 영역(150)을 넘어서 주변방향으로 연장되고, 그에 따라, 도 1b에 도시된 바와 같이, 물품이 상부 본체(200)의 공동 내로 삽입될 때, 주변 플랜지는 상부 본체(200)의 내부 표면(202) 상에 충돌할 것이다. 주변 플랜지는 엘보(130)로부터 해당 주변 연부(110)까지 연장되고, 엘보(130)에 의해서 형성된 오프셋 각도만큼, 굽힘 영역(150) 또는 (존재하는 경우) 이격부(140)로부터의 방향으로 연장된다. 주변 플랜지(120)의 기능은, 물품이 상부 본체(200)의 공동 내로 삽입될 때, 상부 본체(200)의 내부 표면(202)과 결합되는 것이고(즉, 내부 표면에 충돌하거나 내부 표면에 의해서 충돌되는 것이고), 그에 의해서 편향 가능 플랜지(160)가 내향으로(반-주변적으로) 편향되게 한다. 시트의 주변 연부(110)를 반-주변적으로 변위시키고 편향 가능 플랜지(160)를 그 굽힘 영역(150) 내에서 휘어지게 또는 굽혀지게 하는 것에 더하여, 이러한 편향은 또한, 램(300)이 물품(100) 뒤에서 공동 내로 삽입될 때, 주변 플랜지(120)를 더 반-주변적으로 편향되게 배치한다. 램(300)이 그렇게 삽입될 때, 램은 주변 플랜지(120) 상에 충돌되고, 램이 공동 내로 더 전진될 때, 편향 가능 플랜지(160)의 그 굽힘 영역(150) 내에서의 부가적인 휘어짐 또는 굽힘, 그리고 부가적인 주변 연부(110)의 반-주변적 편향 모두를 유발한다.

주변 플랜지(120)의 길이(엘보-대-주변-연부)는 중요하지 않으나, 램이 상부 본체(200)의 내측부 내로 전진됨에 따른 주변 플랜지(120)에 의한 램(300)의 결합 및 램(300)에 의한 주변 플랜지(120)의 변위를 돕도록 선택되어야 한다. 빈번하게, 주변 플랜지(120)의 길이는, 적어도 부분적으로, 물품 형성 재료로부터 물품을 절단할 수 있는 능력에 의해서 영향을 받는다. 엘보(130)는, 부분적으로, 전구체 시트로부터 성형된 물품을 분리하기 위해서 편리하게 절단될 수 있는 위치에 열가소성 시트를 배치하기 위한 기능을 할 수 있다. 그러한 절단에 의해서 형성된 주변 연부(110)는, 편향 가능 플랜지(160)를 '둥글게 굽히기(roll over)' 전에, 물품의 주변부에서의 날카로움 및 거침(roughness)의 발생원이기 때문에, 물품의 주변부로부터 날카로운 또는 거친 주변 연부(110)를 변위시키기 위해서 반드시 변위되어야 하는 열가소성 재료의 체적(bulk)을 줄이기 위해서는 가능한 한 엘보(130)에 근접하여 시트를 절단하는 것(즉, 주변 플랜지(120)를 가능한 한 적게 만드는 것)이 유리할 수 있다.

엘보(130)는 굽힘 영역(150)과 주변 플랜지(120) 사이에 개재되고, 그 기능은 그들을 연결하고 그 사이에서 힘을 전달하는 것이다. 즉, 상부 본체(200) 또는 램(300)이 주변 플랜지(120)에 충돌하는 것에 의해서 주변 플랜지(120)에 인가되는 압축력은 엘보(130)(그리고, 이격부(140)(존재하는 경우))를 통해서 굽힘 영역(150)에 인가되는 비틀림 힘으로 전환된다. 이러한 압축력의 비틀림 힘으로의 전환은, 힘이 주변 플랜지(120)에 인가될 때 굽힘 영역(150)이 휘어지도록 보장한다. 따라서, 상부 본체(200) 및/또는 램(300) 모두에 의한 주변 플랜지(120)로의 힘의 인가는 주변 연부(110)를 반-주변적으로 편향시키고(즉, 점재적으로 날카로운 연부를 물품의 주변부로부터 멀리 변위시키고) 굽힘 영역(150)의 굽힘을 유도하여(즉, 물품의 주변부에서 휘어진 열가소성 시트에 의해서 형성된 매끄러운 주변부를 초래하여), 물품이 날카로운 주변 연부를 초래하는 프로세스에 의해서 형성된 경우에도, 매끄러운 주변부를 가지는 물품을 초래한다. 사실상, 엘보는, 편향 가능 플랜지(160)를 유도하기 위해서 주변 플랜지(120)에 인가되는 힘이 물품의 주변부를 "아래쪽으로 굽혀(roll under)", 물품의 주변부에서 재료로부터의 열가소성 시트의 날카로운 연부를 효과적으로 "은폐"하게 한다.

이격부(140)는 굽힘 영역(150)과 엘보(130) 사이에 개재될 수 있다. 이격부(140)는 굽힘 영역(150)과 별개로 식별될 수 있고(예를 들어, 곡선형 굽힘 영역(150)으로부터 구분된 편평한 영역), 또는 실질적으로 식별되지 않을 수 있다(예를 들어, 굽힘 영역(150)의 곡률과 용이하게 구별될 수 없는 약간 곡선인 영역). 연장 영역의 치수는 중요하지 않고; 그 치수는 부재(즉, 굽힘 영역(150)이 엘보(130)에서 시작된다)로부터, 밀리미터의 일부까지의, 몇 밀리미터까지의, 또는 그보다 긴 범위를 가질 수 있다. 이격부(140)(존재하는 경우)의 하나의 기능은, (예를 들어, 주변 플랜지(120) 그리고 상부 본체(200)와 램(300) 중 하나 또는 둘 모두 사이의 충돌에 의해서) 엘보(130)에 인가된 힘을 굽힘 영역(150)에 전달하는 '레버(lever)'로서의 역할을 하는 것이다. 이격부(140)(존재하는 경우)의 다른 기능은 상부 본체(200) 및 램(300) 중 하나 또는 둘 모두에 적절히 결합되도록 주변 플랜지(120)를 배치시키는 것일 수 있다. 이격부(140)(존재하는 경우)의 또 다른 기능은, 굽힘 영역(150)의 휘어짐 시에 열가소성 시트의 잠재적으로 날카로운 주변 연부(110)가 물품의 주변부로부터 반-주변적으로 변위될 수 있는 거리를 증가시키는 것이다. 다른 모든 것은 동일하고, 이격부(140)가 길수록, 물품이 본원에서 설명된 바와 같이 제조될 때 잠재적으로 날카로운 연부가 될 물품의 주변부로부터 더 멀어진다.

열가소성체

본원에서 설명된 방법 및 물품은 실질적으로 모든 열가소성 재료로 실시되고 제조될 수 있다. 중요한 것은, 재료가, 적어도 본원에서 설명된 편향 가능 플랜지(160)에서, 가열에 의해서 연화될 수 있고 냉각 시에 재-경직화될 수 있는 것이다. 실질적으로 모든 열가소성체는 특징적 온도를 나타내고, 열가소성체는 그러한 온도를 초과할 때 연화되고 가요성을 가지게 되거나 작업이 가능하게 되고 그러한 온도 미만일 때 더 강성이 되고 그 형상을 유지한다. 본원에서 설명된 물품 및 방법을 위한 바람직한 열가소성체는 예상되는 용기의 최종 용도의 일반적인 조건 하에서 그 형상을 유지한다. 또한, 제조 환경에서 용이하게 획득될 수 있는 조건 하에서 연화될 수 있는 열가소성체를 이용하는 것이 바람직하다. 적합한 열가소성체의 예는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트, 및 폴리비닐 클로라이드를 포함한다. 다른 적합한 열가소성체가 이러한 분야의 숙련된 작업자에게 자명하다.

열가소성 물품은, 적어도 본원에서 설명된 편향 가능 플랜지(160)가 형성되거나 존재하는 물품의 부분을 포함하는, 열가소성 재료를 포함한다. 열가소성 재료의 정체(identity)는 중요하지 않고, 비-열가소성 재료의 존재 또는 부재도 중요하지 않다. (예를 들어, 금속 호일 또는 판지 층이 적층되는 열가소성 시트 내에) 비-열가소성 재료가 존재하는 경우에, 연화되지 않은, 비-용융 상태의 열가소성 재료에 의해서 물품에 부여되는 강성도는 바람직하게, 비-열가소성 재료가 굽혀질 때에도, 물품의 구조를 형성하기에 충분하다. 그러한 물품은, 예를 들어 함께-계류 중인 미국 특허출원 13/415,781에서 설명된 바와 같이, 하나 이상의 박리 가능 층을 포함할 수 있다.

상부 본체(200)

상부 본체(200)는 많은 기능을 수행한다. 전체적으로, 그 기능은, 편향 가능 플랜지(160)의 굽힘 영역(150)의 하나 이상의 부분에 열이 인가되는 동안, 본원에서 설명된 편향 가능 플랜지(160)를 상부 본체(200) 내의 공동 내에 수용하는 것이다. 이러한 수용 기능은, 본원에서 설명된 주변부를 매끄럽게 하는 동작 중에, 편향 가능 플랜지(160) 또는 그 부분의 바람직하지 못한 변형(또는 안내부 필요 변형(guide desired deformation))을 방지할 수 있다. 상부 본체(200)의 내측부 공동의 형상은 또한, 편향 가능 플랜지가 굽혀질 때, 특히 편향 가능 플랜지가 연화될 때, 편향 가능 플랜지의 형상에 영향을 미칠 수 있다. 예로서, 도 1b에서, 상부 본체(200)는, 굽힘 영역(150)의 일부가 내부로 강제되는, 내부 직각을 가지는 공동을 포함하고; 공동의 이러한 부분의 직각 형상은, 특히 굽힘 영역(150)이 연화됨에 따라, 굽힘 영역(150)이 직각-형상에 일치되게 하는 경향을 가질 것이다. 열원은, 예를 들어 열의 통과 전도를 위해서 상부 본체(200)에 적용된, 상부 본체(200)의 일부일 수 있다. 상부 본체(200)는 또한, 그러한 공동 내로 삽입될 때, 편향 가능 플랜지(160)의 주변 플랜지(120)에 충돌하고 그에 의해서 충돌된다. 램(300)이 사용될 때, 상부 본체(200)는 또한 편향 가능 플랜지(160)가 공동의 외부로 강제되는 것을 방지하는 역할을 하고, 이는 또한, 편향 가능 플랜지(160)가 램(300)에 의해서 압축될 때, 굽힘 영역(150)의 편향을 제한할 수 있다.

상부 본체를 구성하는 재료는, 본원에서 설명된 제조 조건을 견디기에 적합하여야 한다는 것을 제외하고, 중요하지 않다. 즉, 그러한 재료는 프로세싱에서 사용되는 온도에서 용융되거나 열화(劣化)되지 않아야 한다. 매우 다양한 금속, 세라믹, 석재, 및 중합체 재료가 이용될 수 있다.

본원에서 설명된 물품(100)이 상부 본체 내의 공동 내로 삽입될 때 상부 본체(200) 내의 공동의 내측부와 주변 플랜지(120) 사이의 충돌이 발생되도록, 상부 본체(200)의 형상이 선택되는 것이 중요하다. 상부 본체는 물품 상에서 다수의 주변 플랜지(120)에 동시에 충돌되기에, 또는 물품 상에서 발생되는(예를 들어, 물품의 전체 주변 연부 주위에서 발생되는) 단일 주변 플랜지(120)의 대부분 또는 전부와 충돌되기에 충분한 형상을 가질 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 본체(200)는, 물품의 하나 이상의 부분에서 발생되는 주변 플랜지(들)(120)에 충돌하는 동안, 물품의 전체 면을 덮는 재료의 중실형 블록으로 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 상부 본체(200)는, 예를 들어, 둥근 모서리를 가지는 직사각형 트레이-유형의 용기의 형상을 가지는 물품의 주변부 주위 전체에서 연장되는 단일 주변 플랜지(120)에 충돌되도록 설계된다.

본원에서 설명된 물품의 굽힘 영역(150)은, 열이 그러한 굽힘 영역(150)에 인가될 때, 상부 본체(200)의 공동 내에 전형적으로 위치될 것이다. 그러한 이유로, 상부 본체는 그러한 열의 인가를 돕는 방식으로 구성되어야 한다. 상부 본체(200)는, 예를 들어, 상부 본체에 적용된, 또는 그와 유체적으로 연결된, 열원(예를 들어, 전기 동작형 가열 판 또는 막대)을 그 내부에 포함할 수 있다. 대안적으로 상부 본체(200)는, 가열된 유체(예를 들어, 가열된 기체 또는 액체)가 공급원으로부터 그 내부의 공동의 내측부 내로 통과할 수 있는, 하나 이상의 포트를 포함할 수 있다. 열을 굽힘 영역(150)(및/또는, 이격부(140), 엘보(130), 및 주변 플랜지(120)와 같은, 주변 플랜지의 다른 부분)에 전달하도록 선택된 방법은 중요하지 않고, 다양한 주지의 열 전달 방법 및 장비 중 임의의 것이 이용될 수 있다. 만약 상부 본체(200)가 열을 전달할 수 있고 냉각된다면, 편향 가능 플랜지(160)의 성형 중에 그 내부에 존재하는 열은 상부 본체(200)로 흐를 수 있고, 이러한 열 흐름은, 예를 들어, 상부 본체(200)와 램(300) 사이에서의 편향 가능 플랜지의 압축 시에, 편향 가능 플랜지(160)를 냉각시키고 그에 의해서 편향된 위치에서 경직화시키는 역할을 할 수 있다.

램(300)

램(300)의 일차적인 기능은, 물품이 상부 본체(200) 내에 배치될 때, 편향 가능 플랜지(160)의 주변 플랜지(120)에 충돌되고 그에 압축력을 인가하는 것이다. 이러한 압축력은 굽힘 영역(150) 및 연장부(존재하는 경우)를 향해서 주변 플랜지(120)를 위쪽으로 그리고 반-주변적으로 구동하는 경향을 가지고, 그에 의해서 열가소성 시트의 잠재적으로 날카로운 주변 연부(110)를 그렇게 형성된 물품의 주변부로부터 멀리 이동시킨다. 따라서, 그러한 압축력이 인가되기만 한다면, 램(300)의 설계는 특히 중요하지 않다. 도 1c 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각도를 이루는 상부 면(302)을 가지는 램(300)은, 램이 주변 플랜지(120)를 압축함에 따라, 주변 플랜지(120)를 그러한 각도를 따른 방향으로 지향시키는 경향을 가질 것이다. 따라서, 압축이 발생될 때, 주변 플랜지(120)를 반-주변적으로 "미는" 구조로 램(300)의 상부 면(302)을 성형하는 것이 유리할 수 있다.

상부 본체(200)와 마찬가지로, 램(300)을 제조하는 재료는 중요치 않다. 동작 온도 및 압력을 견딜 수 있는 금속, 세라믹, 석재, 및 중합체 재료가 적합하고 당업자에 의해서 용이하게 선택될 수 있다. 만약 램(300)이 열을 전달할 수 있고 냉각된다면, 편향 가능 플랜지(160)의 성형 중에 그 내부에 존재하는 열은 램(300)으로 흐를 수 있고, 이러한 열 흐름은, 예를 들어, 상부 본체(200)와 램(300) 사이에서의 편향 가능 플랜지의 압축 시에, 편향 가능 플랜지(160)를 냉각시키고 그에 의해서 편향된 위치에서 경직화시키는 역할을 할 수 있다.

도 2에 도시된 실시예에서, 물품의 실질적으로 모든 주변 플랜지들(120)에 동시에 충돌되도록, 단일 램(300)이 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 램(300)은, 예를 들어, 둥근 모서리를 가지는 직사각형 트레이-유형의 용기의 형상을 가지는 물품의 주변부 주위 전체에서 연장되는 단일 주변 플랜지(120)에 충돌되고 그에 압축력을 인가하도록 설계된다.

도 5에 도시된 대안적인 실시예에서, 본원에서 전술한 유형의 상부 본체(200)가 존재하지 않을 때, 물품의 편향 가능 플랜지(160)는 연화까지 가열되고 램(300)에 대해서 부딪친다. 상부 본체(200)의 부재는, 적어도 편향 가능 플랜지(160)에 인접하는 다른 부분(예를 들어, 물품(100)의 본체(10)의 부분 또는 연장부(50))이 편향 가능 플랜지(160)의 연화된 부분의 왜곡 또는 편향을 방지할 수 있을 정도로 충분한 강성을 가지지 못하는 경우에, 편향 가능 플랜지(160)의 연화된 부분의 왜곡 또는 편향을 초래할 수 있다. 그러나, 그러한 강성도가 존재한다면, 또는 그러한 왜곡 또는 편향이 최종 제품에서 용인될 수 있다면, 상부 본체(200)가 없이 본원에서 설명된 방법이 이용될 수 있다.

예

이제, 이하의 예를 참조하여 이러한 개시 내용의 청구 대상을 설명한다. 이러한 예는 단지 설명을 위해서 제공된 것이고, 청구 대상은 이러한 예로 제한되지 않고, 본원에서 제공된 교시 내용의 결과로서 자명한 모든 변경을 포함한다.

예 1

도 6a 및 도 6b는, 열가소성 재료의 편평한 시트로부터 열형성되고 이어서 시트로부터 절단된 열가소성 트레이를 도시한다. 절단 프로세스에 의해서 형성된 날카로운 연부가, 날카로운 연부와 접촉된 손가락과 함께, 이러한 도면의 각각에 도시되어 있다. 본원에서 설명된 매끄럽게 하는 프로세스가 이러한 트레이에서 실시된 후에, 트레이의 외관은 대략적으로 도 3에 도시된 외관이 되며, 날카로운 연부는 "둥글게 굽혀졌고", 그에 따라 날카로운 연부는 트레이의 본체에 대면되고, 트레이의 테두리에 부착된 얇은 프라스틱 막에 또는 트레이의 전체 주위에 여유있게(snugly) 랩핑된 얇은 플라스틱 막에 충격을 가하지 않는, 매끄러운 부분은 적어도 편향 가능 플랜지의 굽힘 영역을 휘어지게 하고 가열 및 냉각하여 트레이에 대해서 매끄러운 외부 주변부를 초래하는 것에 의해서 형성된다.

본원에서 인용된 모든 특허, 특허출원, 및 공개의 개시 내용은 그 전체가 본원에서 참조로 포함된다.

구체적인 실시예를 참조하여 이러한 청구 대상을 개시하였지만, 본원에서 설명된 청구 대상의 진정한 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고도, 다른 당업자가 다른 실시예 및 변형예를 고안할 수 있다는 것이 명확하다. 첨부된 청구항은 모든 그러한 실시예 및 등가 변형예를 포함한다.

Claims (7)

1. 주변 연부를 갖는 열가소성 재료로 제조되고 매끄러운 주변부를 가지며, 편향 가능 플랜지를 연부에 갖는 본체를 포함하는, 성형된 물품으로서,
   상기 편향 가능 플랜지는
   주변 플랜지의 주변 단부에 위치하는 열가소성 재료의 주변 연부;
   엘보에 의해서 이격부에 연결되고 상기 이격부를 넘어서서 연장되는 주변 플랜지;
   굽힘 영역에 의해서 상기 본체에 연결되고, 상기 굽힘 영역은 상기 이격부와 상기 본체 사이에서 매끄러운 곡선 형태인, 이격부; 및
   상기 굽힘 영역, 상기 이격부, 상기 엘보 및 상기 주변 플랜지 중 적어도 하나를 포함하는 굽힘 부분을 포함하고,
   상기 굽힘 영역 및 상기 굽힘 부분은 상기 물품의 주변부로부터 상기 주변 연부를 변위시키기에 충분히 굽혀지는, 성형된 물품.
2. 제1항에 있어서,
   상기 편향 가능 플랜지는 상기 물품의 모든 연부 주위에 형성되고, 그리고
   상기 주변 연부는 상기 물품의 전체 주변부 주위에서 상기 물품의 주변부로부터 변위되는, 성형된 물품.
3. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 실질적으로 평면형인 밀봉 표면에 의해서 둘러싸인 오목 격실을 포함하고, 상기 물품의 전체 주변부 주위에서 상기 밀봉 표면에 상단부 시트가 밀봉되어 밀봉된 격실을 형성하는, 성형된 물품.
4. 제3항에 있어서,
   상기 상단부 시트는, 상기 밀봉 표면에 밀봉된 후에, 상기 밀봉 표면 주위의 주변에서 트리밍되는, 성형된 물품.
5. 제3항에 있어서,
   상기 상단부 시트는 상기 밀봉 표면에 열-밀봉되는, 성형된 물품.
6. 제1항에 있어서,
   밀봉된 격실을 형성하기 위해서 상기 물품 주위에 랩핑 및 밀봉된 가요성 플라스틱을 갖는, 성형된 물품.
7. 주변 연부를 갖는 열가소성 재료로 제조되고 매끄러운 주변부를 가지며, 편향 가능 플랜지를 연부에 갖는 본체를 포함하는, 성형된 물품으로서,
   상기 편향 가능 플랜지는
   주변 플랜지의 주변 단부에 위치하는 열가소성 재료의 주변 연부;
   엘보에 의해서 굽힘 영역에 연결되고 상기 굽힘 영역을 넘어서서 연장되며, 상기 굽힘 영역은 상기 엘보와 상기 본체 사이에서 매끄러운 곡선 형태인, 주변 플랜지; 및
   상기 굽힘 영역, 상기 엘보 및 상기 주변 플랜지 중 적어도 하나를 포함하는 굽힘 부분을 포함하고,
   상기 굽힘 영역 및 상기 굽힘 부분은 상기 물품의 주변부로부터 상기 주변 연부를 변위시키기에 충분히 굽혀지는, 성형된 물품.

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