KR102103303B1 - 프리폼 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리폼 성형장치에 관한 것으로, 가압형 고정부를 프리폼 내부에 삽입후 내부에서 외부로 가압하여 고정함으로서, 프리폼의 목부분 손상이 예방되며, 별도의 파지 또는 고정수단(네크링)이 필요 없어 제작단가 및 작업시간이 늘어나는 문제점을 해소하는 효과가 있다.

Description

프리폼 성형장치{APPARATUS FOR MOLDING PREFORM}

본 발명은 프리폼 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프리폼을 내측에서 외측으로 가압하여 몸체부에 밀착고정시키는 프리폼 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 블로우 성형 플라스틱 용기, 특히 이축 연신 용기는 오늘날에는 일반화되어 있으며, 그 우수한 투명성과 적절한 가스 베리어성에 의해 액체 세제, 샴푸, 화장품, 간장, 소스 등의 액체 상품 외에 맥주, 콜라, 사이다 등의 탄산음료나 과즙, 미네랄 워터 등의 다른 음료 용기에 널리 사용되고 있다.

이축 연신 용기의 성형시에는 수지의 사출 성형에 의해 최종 용기보다 치수가 상당히 작다. 또한, 프리폼을 미리 형성하며, 이 프리폼 연신 온도로 예비 가열하여 블로우 금형에서 축 방향으로 인장 연신하는 동시에 둘레방향으로 블로우 연신하는 방법이 채용되어 있다.

이러한, 프리폼의 형상으로는 용기의 입에 해당하는 입경부와, 블로우 성형되어야 하는 통형상부를 구비하고, 전체형상은 시험관 형상인 것이 일반적이다. 여기서 입경부에는 예컨대 밀봉용 개구단이나, 덮개와의 결합수단이 형성되어 있다.

또한, 바닥부에는 사출 성형의 필요성으로부터, 바닥부 중심에서 외측으로 돌출한 게이트부가 반드시 형성되어 있다.

프리폼을 수지의 압축 성형으로 제조하는 것도 이미 알려져 있으며, 압출기로부터 압출된 용융 수지 덩어리를 절단, 유지하여 암형 내에 공급한 후 상기 암형 내에 수형을 압입하여 암형 내에서 압축 성형함으로써 이루어지는 프리폼의 제조 방법이 제안되어 있다.

이와 같이, 제조되는 용기의 경우 프리폼을 형성하고, 형성된 프리폼을 블로우 금형 내에서 용기로 가공한 후 가공한 용기의 상단을 커팅기를 통해 커팅하여 완제품을 만드는 경우가 있다.

상기 후가공에 의해 용기의 상단을 커팅하는 것은 블로우 금형 내측으로 프리폼을 이동시킬시 넥 지그가 프리폼의 상단을 파지할 수 없기 때문에 1차로 프리폼을 형성할 시에 넥 지그에 의해 파지되는 부분을 별도로 형성하여 가공단계에서 키팅시키거나 별도의 네크링을 형성하여 블로우 금형시 고정하여 최종적인 용기를 생산한다.

상기와 같이 가공에 의해 넥 지그가 파지 및 금형에 고정하기 위한 별도의 추가부분을 성형시 커팅장비 및 제품을 부가적으로 형성되는 원료가 불필요하게 낭비되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2013-123444호 (2013.11.12. 공개)

이에 본 발명은 전술한 점을 감안하여 안출된 것으로, 프리폼에 내삽되어, 내부에서 외부로 프리폼을 가압하여 성형장치에 고정함으로써, 프리폼의 목부분에 별도의 파지 또는 고정부분을 형성하지 않아도 견고하게 고정되는 프리폼 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 내부에 프리폼을 수용하는 몸체부; 프리폼에 내삽되며, 프리폼을 외측으로 가압하여 몸체부에 밀착고정시키는 가압형 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 가압형 고정부를 프리폼 내부에 삽입후 내부에서 외부로 가압하여 고정함으로써, 프리폼의 목부분 손상이 예방되며, 별도의 파지 또는 고정수단(네크링)이 필요 없어 제작단가 감소 및 작업시간이 단축되는 효과가 있다.

또한, 성형장치의 개구부 내주면에 고정돌출부를 형성하여 성형장치에 프리폼이 견고하게 고정되도록 하는 효과가 있다.

또한, 가압형 고정부에 연신봉이 통과하는 이동로를 구비하여, 프리폼 내부에 기체주입시 길이방향으로 프리폼의 성형을 용이하게 하는 효과가 있다.

또한, 가압형 고정부에 기체주입부를 일체로 형성하여, 프리폼에 기체를 주입시 별도의 기체주입수단 및 작업도구가 필요 없어 제작단가 감소 및 작업시간이 단축되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프리폼 성형장치를 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 따른 프리폼 성형장치에 프리폼이 고정되는 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 가압형 고정부에 따른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4a는 도 3에 따른 프리폼 내부에 기체를 주입하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리폼 내부에 기체를 주입하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 가압형 고정부에 따른 또다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프리폼 성형장치의 프리폼 성형과정을 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 프리폼 성형장치에 대하여 상세히 설명한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프리폼 성형장치를 나타낸 도면이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1에 따른 프리폼 성형장치에 프리폼이 고정되는 실시예를 나타낸 도면이다. 도 3은 도 1의 가압형 고정부에 따른 실시예를 나타낸 도면이다. 도 4a는 도 3에 따른 프리폼 내부에 기체를 주입하는 과정을 나타낸 도면이다. 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리폼 내부에 기체를 주입하는 과정을 나타낸 도면이다. 도 5는 도 1의 가압형 고정부에 따른 또다른 실시예를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프리폼 성형장치의 프리폼 성형과정을 나타낸 도면이다.

이들 도면들과 도시된 바와 같이, 프리폼 성형장치(10)에 대해 설명한다.

내부에 프리폼(P)을 수용하는 몸체부(100); 프리폼(P)에 내삽되며, 프리폼(P)을 외측으로 가압하여 몸체부(100)에 밀착고정시키는 가압형 고정부(200);를 포함한다.

몸체부(100)는, 내부에 성형공간(110a)을 구비하는 하우징(110); 하우징(110)의 상측에 형성된 개구부(113); 및 개구부(113) 내주면에 돌출형성되어 상기 프리폼(P)을 위치고정하는 고정돌출부(111);를 포함한다.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 하우징(110)은, 일예로 서로 대칭으로 형성되며, 내부에 프리폼(P)이 수용되는 성형공간(110a)이 형성된다.

또한, 개구부(113)는 하우징(110)의 상측에 형성되며, 프리폼(P)이 고정되도록 위치제공을 하게 된다.

이로 인해, 프리폼(P)은 하우징(110)의 내부에 수용되며, 프리폼(P)의 목부분이 개구부(113)의 내주면에 고정되게 된다.

이때, 프리폼(P)은 나사부가 형성되는 목부분 상측이 하우징(110)의 외부로 노출되며, 목부분 하측 일부가 가압형 고정부(200)를 통해 개구부(113) 내주면에 밀착고정되는 것이다.

한편, 고정돌출부(111)는 프리폼(P)을 하우징(110)에 견고하게 고정되도록 개구부(113)의 내주면에 돌출형성된다.

이러한, 고정돌출부(111)는 후술할 복수의 고정편(210)에 대응하도록 개구부(113) 내주면에 형성되며, 프리폼(P)을 하우징(110)에 밀착고정시 복수의 고정편(210)과 고정돌출부(111)가 서로 맞물려 프리폼(P)을 하우징(110)에 더욱 견고하게 고정하게 된다.

또한, 도 5에서 도시한 바와 같이, 프리폼(P)은 고정돌출부(111)와 대응하도록 고정홈(Pa)을 더 포함한다.

이로써, 고정돌출부(110)는 대응되도록 형성된 고정홈(Pa)에 삽입 결합되어 하우징(110)과 프리폼(P)을 더욱 견고하게 고정하게 되는 것이다.

이어서, 도 2에 도시한 바와 같이, 가압형 고정부(200)는 프리폼(P)을 가압하는 복수의 고정편(210); 복수의 고정편(210)에 연결되어, 간격을 조절하는 간격조절부(220); 및 간격조절부(220)에 간격을 조절하기 위한 구동력을 제공하는 구동부(230);를 포함한다.

먼저, 복수의 고정편(210)은 프리폼(P)이 하우징(110)의 개구부(113) 내주면에 고정되도록 적어도 2개 이상의 복수의 고정편(210)으로 형성된다.

이러한, 복수의 고정편(210)은 프리폼(P)의 내부에 삽입되어, 프리폼(P)의 목부분 하측 일부를 내측에서 외측으로 가압하여 프리폼(P)을 개구부(113) 내측면에 밀착고정하게 되는 것이다.

이어서, 복수의 고정편(210) 상측으로 연결되어 복수의 고정편(210)의 간격을 조절하는 간격조절부(220)와 간격조절부(220)에 간격을 조절하기 위한 구동력을 제공하는 구동부(230)가 구비된다.

이로 인해, 복수의 고정편(210)은 구동부(230)에서 구동력을 제공받아 간격조절부(220)를 통해 수축 또는 인장하여 프리폼(P)을 하우징(110)에 고정하게 되는 것이다.

즉, 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 가압형 고정부(200)를 프리폼(P) 내부로 삽입하여 구동부(230)에서 구동력을 제공받은 간격조절부(220)를 통해 복수의 고정편(210)을 내측에서 외측으로 이송시켜 프리폼(P)을 개구부(113)에 고정하게 되는 것이다.

보다 상세하게는, 하우징(110)에 프리폼(P)을 밀착고정하기 위해 프리폼(P) 내부에 구동부(230)에서 구동력을 제공받은 간격조절부(220)를 통해 복수의 고정편(210)을 수축하여 삽입하고, 프리폼(P)이 고정될 위치에 위치하게 되면 간격조절부(220)를 통해 복수의 고정편(210)이 인장 되면서 프리폼(P)을 내측에서 외측으로 가압하여 프리폼(P)을 하우징(110)에 밀착고정하게 되는 것이다.

여기서, 복수의 고정편(210)은 튜브 등의 가압이 가능한 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 튜브형으로 형성될 경우 프리폼 내부에 기체를 주입할 수 있도록 기체가 이동하는 유로를 형성하게 된다.

아울러, 구동부(230)는 간격조절부(220)에 구동을 제공하는 장치로는 통상적으로 사용되는 공압, 유압 또는 모터를 이용할 수 있다.

이어서, 도 3 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 복수의 고정편(210)은 프리폼(P)과 접촉하는 부분에 미끄럼을 방지하는 미끄럼방지부(400);를 포함한다.

미끄럼방지부(400)는, 일예로 마찰력이 있는 재질로 형성되며, 적어도 프리폼(P)이 성형되는 열 변형 온도보다 높은 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 프리폼(P)이 몸체부(100)에 더욱 견고하게 고정되도록 복수의 고정편(210)의 외측면에 돌출부 또는 홈부를 형성할 수 있으며, 일예로, 나사형상으로 형성하여 프리폼(P)의 고정을 더욱 견고하게 할 수 있다.

이러한, 가압형 고정부(200)는 프리폼 성형장치(10)의 연신봉(300)이 통과하는 이동로(240);를 구비한다.

도 3에 도시한 같이, 이동로(240)는 프리폼 성형장치(10)의 연신봉(300)이 슬라이딩 가능하도록 형성된다.

이때, 연신봉(300)은 가압형 고정부(200)의 수축 또는 인장시 가압형 고정부(200)의 이동을 방해하지 않도록 가압형 고정부(200)의 중앙을 관통하여 형성되는 것이 바람직할 것이다.

이러한 구성의 프리폼 성형장치(10)는 프리폼(P)을 이송수단(미도시)를 통해 몸체부(100)로 이송하여, 가압형 고정부(200)로 하우징(110) 상측에 형성된 개구부(113)에 프리폼(P)을 고정하고, 하우징(110) 내부에 형성된 성형공간(110a)의 형상에 따라 프리폼(P)을 성형하게 된다. 이때, 가압형 고정부(200)는 이송수단으로 사용할 수 있다.

한편, 프리폼(P)의 목부분 상측은 하우징(110) 외부에 위치하게 되며, 프리폼(P)의 목부분 하측은 가압형 고정부(200)를 통해 개구부(113)에 밀착고정되게 된다.

또한, 개구부(113)에 밀착고정된 프리폼(P)은 기체를 주입하는 기체주입수단(500)을 통해 프리폼(P) 내부에 기체를 주입하여, 몸체부(100) 내부에 형성된 성형공간(110a)의 형상을 따라 완성 용기로 형성되게 된다.

기체주입수단(500)은 프리폼(P) 내부에 기체주입시 기체가 외부로 유출되는 것을 방지하는 실링캡(510); 실링캡(510)의 상부 일측면에 형성되어 기체를 주입하도록 형성된 기체유로(520);를 포함한다.

이러한, 기체주입수단(500)은 개구부(113)를 통해 기체가 외부로 유출하는 것을 방지하도록 개구부(113) 상측에 실링캡(510)을 체결하고, 그 후 기체유로(520)를 통해 기체를 주입시켜 프리폼(P)을 성형하게 되는 것이다.

이때, 가압형 고정부(200)에 형성된 이동로(240)를 통해 연신봉(300)은 함께 삽입된다.

여기서, 연신봉(300)은 프리폼(P)의 하부를 가압하여 프리폼(P)의 길이방향 형성을 돕게 된다.

상세하게는, 기체가 유출되지 않도록 개구부(113) 상측에 실링캡(510)을 체결하고, 기체주입수단(500)을 통해 프리폼(P) 내부로 기체를 주입시키면 프리폼(P)의 목부분 공간을 통하여 기체가 프리폼(P) 내부로 기체가 주입되어 하우징(110)내부에 형성된 성형공간(110a)을 따라 프리폼(P)은 성형하게 되며, 이때, 연신봉(300)은 프리폼(P)의 성형이 더욱 용이하도록 프리폼(P)의 하부를 가압하게 되는 것이다.

여기서, 실링캡(510)의 밀폐성을 확보하기 위해 오링과 같은 실링부재를 사용하는 것이 바람직하다.

다른 실시예로, 도 4b에 도시한 바와 같이, 가압형 고정부(200')는 내부를 관통하여 기체주입부(530)를 일체로 형성할 수 있다.

이러한, 가압형 고정부(200')는 고정편(210)의 내부를 관통하여 기체주입부(530)가 일체로 형성되며, 프리폼(P)의 목부분을 가압 및 프리폼(P) 내부에 기체 주입을 함께 수행할 수 있게 된다.

이로 인해, 가압형 고정부(200')는 별도의 기체주입수단(500) 없이도 프리폼(P)의 내부에 기체를 주입시킬 수 있게 되는 것이다.

여기서, 가압형 고정부(200')는 밀폐성을 확보하기 위해 마감캡(510')을 이용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 가압형 고정부를 프리폼 내부에 삽입후 내부에서 외부로 가압하여 고정함으로서, 프리폼의 목부분 손상이 예방되며, 별도의 파지 또는 고정수단(네크링)이 필요 없어 제작단가 감소 및 작업시간이 단축되는 효과가 있다.

또한, 성형장치의 개구부 내주면에 고정돌출부를 형성하여 성형장치에 프리폼이 견고하게 고정되도록 하는 효과가 있다.

또한, 고정돌출부와 대응하도록 고정홈을 형성하여 성형장치에 프리폼이 더욱 더욱 견고하게 고정되도록 하는 효과가 있다.

또한, 가압형 고정부에 연신봉이 통과하는 이동로를 구비하여, 프리폼 내부에 기체주입시 길이방향으로 프리폼의 성형을 용이하게 하는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 프리폼 성형장치 100 : 몸체부
110 : 하우징 110a : 성형공간
111 : 고정돌출부 113 : 개구부
200 : 가압형 고정부 210 : 고정편
220 : 간격조절부 230 : 구동부
240 : 이동로 300 : 연신봉
400 : 미끄럼방지부 500 : 기체유입수단
510 : 실링캡 520 : 기체유로
530 : 기체주입부 P : 프리폼
Pa : 고정홈

Claims (5)

1. 내부에 프리폼을 수용하는 몸체부;
   상기 프리폼에 내삽되며, 상기 프리폼을 외측으로 가압하여 상기 몸체부에 밀착고정시키는 가압형 고정부;를 포함하고,
   상기 가압형 고정부는,
   서로 간격이 조절되어 상기 프리폼을 가압하고, 상기 프리폼과 밀착되는 외측면에 구비되는 미끄럼방지부 및 각각의 내부에 관통형성되어 상기 프리폼 내부에 기체를 주입하는 기체주입부를 포함하는 복수의 고정편;
   상기 복수의 고정편에 연결되어, 고정편들의 간격을 조절하는 간격조절부; 및
   상기 몸체부의 개구부 상측에 구비되고, 상기 복수의 고정편 및 간격조절부가 관통되며, 상기 프리폼 내부에 기체주입시 상기 기체가 외부로 유출되는 것을 방지하는 마감캡;을 포함하되,
   상기 몸체부는,
   내부에 성형공간을 구비하는 하우징;
   상기 하우징의 상측에 형성된 개구부; 및
   상기 개구부 내주면으로부터 돌출형성되어 상기 프리폼의 외측면에 밀착되되, 상기 복수의 고정편과 대응되는 위치에 구비되는 고정돌출부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가압형 고정부는, 프리폼 성형장치의 연신봉이 통과하는 이동로;를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형장치.
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