KR0144706B1 - 중공용기의 취입성형방법 및 취입공기 실린더 - Google Patents

Abstract

압출기로부터 압출된 파리손의 취입공기 취입용의 취입노출을 꽂아서 공기의 취입을 행하는 가로취입방식의 중공용기의 취입성형방법에 있어서, 취입노즐을 전진시켜서 파리손에 꽂아 파리손내의 적어도 아래방향 즉, 병입구부의 반대방향에 취입공기를 취입하는 동시에, 취입공기에 의해 중공용기가 부형된 후에,취입노즐의 돌자부 근방 또는 윗쪽의 파리손 벽면의 일부가 얇아져 파열하여 개구부가 형성되고, 취입공기가 중공용기내를 순환하여 배출되는 것을 특징으로 하는 취입성형방법이다.

이 취입성형방법에는 (A)실린더내를 진퇴자유롭게 미끄럼움직이는 접동부의 적어도 일부분에 노즐의 진퇴위치가 결합한 기구를 가지고, 선단부가 중앙부 부근의 외경보다 가는 직경이며 또한 비개구의 주사침형상으로 형성되며, 취입공기 취입구가 선단부보다 약간 후퇴한 위치에서 선단부의 직경보다 굵은 직경으로 노즐중앙부 부근의 외경보다 가는 직경으로 되어 있는 위치에, 적어도 아래방향에 전체 취입공기유량의 30% 이상의 비율로 취입가능한 개구부가 형성되어 있는 취입노즐과,

(B)취입노즐과 적어도 부분적으로 접촉상태로 그 외부측에 배치된 본체로 구성되는 취입공기 실린더가 적절하게 사용된다.

Description

[발명의 명칭]

중공용기의 취입성형방법 및 취입공기 실린더

[도면의 간단한 설명]

제1도는 종래의 취입성형방법에 있어서의 취입노즐 배치상태를 설명하기 위한 약도,

제2도는 본 발명의 취입성형방법에 있어서의 취입노즐 배치상태를 설명하기 위한 약도,

제3도는 종래의 취입성형방법에 있어서 사용되고 있는 취입노즐 측단면도,

제4도는 본 발명의 취입성형방법에 있어서 사용되는 취입노즐의 1예를 예시하는 측단면도,

제5도는 본 발명의 취입성형방법에 있어서 사용되는 취입노즐의 1예를 예시하는 정단면도,

제6도는 본 발명의 취입공기 실린더의 작동전 상태의 단면도,

제7도는 본 발명의 취입공기 실린더의 취입노즐 전진용의 취입공기의 공급개시상태를 도시하는 단면도,

제8도는 본 발명의 취입공기 실린더의 취입공기의 압력에 의해 취입노즐의 전진상태를 도시하는 단면도,

제9도는 본 발명의 취입공기 실린더의 취입노즐 후퇴용의 공기공급을 개시한 상태를 도시한 단면도,

제10도는 본 발명의 취입공기 실린더의 공기압력에 의해 취입노즐이 원상태로 후퇴한 상태를 도시하는 단면도,

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은, 중공(中空)용기의 취입성형방법 및 취입공기 실린더에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 취입성형후의 성형품의 냉각시간단축을 가능하게 하고, 치수정밀도가 우수한 성형품을 효율있게 성형하기 위한 취입성형방법 및 그것에 적절하게 사용되는 취입공기 실린더에 관한 것이다.

[종래의 기술]

열가소성 수지로부터 취입성형에 의해 중공용기를 성형하는 경우, 압출기의 다이헤드로부터 용융압출된 파리손(parison)의 상방부에 취입공기를 취입하기 위한 취입노즐을 꽂아 압착공기를 취입하고, 파리손을 금형벽면으로 가압하여 부형(賦形)하는 동시에 냉각시키는 것은 잘 알려져 있다.

이 취입성형에 사용되는 취입노즐은 상기 파리손의 상부벽면을 관통시켜 노즐의 선단부 혹은 그 근방에 설치된 취입공기 취입구로부터 파리손내에 압착공기를 취입하는 것이며, 그 형상구조에도 각종 연구가 진행되고 있다.

예컨대, 일본국 실공소 52-19033호 공보에는, 선단이 예리한 취입성형용 핀의 중심에 중심축방향의 공기유통로를 설치하고, 그 선단부근에 이것과 대략 직각방향으로 연이어 통하는 구멍을 설치하며, 이 구멍으로부터 노즐선단과의 사이의 외부측에 1개 이상의 홈을 직선적으로 설치한 취입성형용의 노즐구조가 개시되어 있다.

이 취입성형용 노즐의 선단형상은, 가열상태로 압출된 파리손 벽면에 쉽게 관통되고, 더구나 그후의 취입공기의 취입이 원활하게 행히지도록 형성하는 것이 필요하며, 이 발명의 취입공기 취입구의 형상도, 이 점을 고려하여 선단부로 향하여 홈형상의 공기취입구가 형성되어 있다.

또, 일본국 실개소 57-169510호 공보에는 선단부가 폐쇄된 죽창형상으로 그 경사각도가 10∼45도이고, 선단부에 이르는 중간에 취입공기통로에 대하여 직각 2방향으로 공기취입구멍을 가지는 취입성형용 취입노즐의 형상이 개시되어 있고, 이 발명에 있어서도 역시 노즐선단부의 형상을 특정한 것으로 함으로써, 외경이 굵은 노즐이라도 파리손 벽면에의 관통을 용이하게 할 수 있도록 하는 배려가 행해지고 있다.

그런데, 가로취입방식의 취입성형방법에 있어서는 취입노즐은 금형내에 가열압출된 파리손의 벽면에 꽂혀져, 금형을 닫은 후에 압착공기(취입공기)를 취입함으로써 이 취입공기가 연화상태의 파리손을 금형내에 빈틈없이 가압하여 부형하고, 성형품을 냉각시켜 1회의 취입공정을 종료시키는 것이다.

[발명이 해결해야 할 과제]

그런데, 종래의 취입노즐을 사용한 취입성형방법에 있어서는, 취입공기 취입구로부터 취입된 취입공기가, 연화상태의 파리손을 금형의 벽면을 따라 부형시킨 시점에서 병내부가 공기로 충만되기 때문에 취입공기의 유동이 정지되고 말아, 그 후의 병벽변의 냉각은 주로 병과 접촉상태에 있는 금형내에 냉각수를 순환시킴으로써 행해지고 있다.

그러나, 이 방법에서는 부형상태로 아직 고온으로 유지되어 있는 병을 냉각시키고, 금형의 개방을 행할 수 있는 상태로 되기까지에는 상당한 시간이 소요되며, 성형효율의 점에서 문제가 있을 뿐만 아니라, 병의 두께가 부분적으로 다르기 때문에, 균일한 냉각을 할 수 없다고 하는 기술상의 문제도 존재한다.

즉, 종래의 취입노즐은 파리손 벽면에의 꽂힘정도라든가, 공기의 취입구형상 등에 연구를 집중시키고 있으나, 이 노즐로부터 취입되는 취입공기가 어떤 상태의 경우에 성형품(병)의 냉각공정을 가장 효율적으로 행할 수 있는가에 대하여 고려한 것은 알려져 있지 않다.

[발명의 목적]

그래서, 본 발명의 목적을 병내에 취입되는 취입공기가 병 부형후에도 효율적으로 대류하고, 부형후의 병의 급속냉각을 가능케 하는 동시에, 성형왜곡이 없는 품질이 우수한 중공용기를 취입성형하는 방법 및 취입공기 실린더를 제공하는 것에 있다.

발명의 개시

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여 제안된 것이며, 특적형상의 취입노즐을 사용한 중공용기의 성형방법 및 그 취입노즐을 내장하는 취입공기 실린더를 요건으로 하는 것이다.

즉, 본 발명에 의하면, 압출기의 다이헤드에서 압출된 파리손 외벽에 취입노즐을 꽂아서 취입공기의 취입을 행하는 횡 취입방식의 중공용기의 취입성형방법에 있어서 상기 파리손내의 적어도 하부방향 즉, 병입구부와 반대방향으로 취입공기를 취입하여 개구부를 형성한 것을 특징으로 하는 중공용기의 취입성형방법이 제공된다.

또, 본 발명에 의하면, 취입공이에 의해 중공용기가 부형된 후에 취입노즐의 돌자부(突刺部)근방 또는 윗쪽의 파리손 벽면의 일부가 얇게 되어 파열하여 개구부가 형성되고, 취입공기가 중공용기 내부를 순환하여 배출되도록 한 취입성형방법이 제공된다.

또, 본 발명에 의하면, 취입공기의 취입 유량은 하부방향의 취입공기유량이 다른 방향의 취입공기유량보다도 큰 취입성형방법이 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면, 취입공기 취입구가 상하방향으로 형성되고, 아래쪽에의 공기유량이 큰 취입성형방법이 제공된다.

그리고 또, 본 발명에 의하면, 취입공기 취입구가 상하좌우의 방향에 형성되고, 아래방향에의 취입공기유량이 다른 3방향의 각각의 공기유량보다 큰 취입성형방법이 제공된다.

그리고, 또 본 발명에 의하면, (A)본체내를 진퇴자유롭게 미끄럼 움직이는 접동부의 적어도 한부분에 취입공기 취입구의 위치가 결합한 기구를 가지며, 선단부가 중앙부 부근의 외경보다 가는 직경으로 또한 비개구(非開口)의 주사침형상으로 형성되고, 취입공기 취입구가 선단부보다 약간 후퇴한 위치에서 선단부의 직경보다 굵은 직경으로, 중앙부근의 외경보다 가는 직경으로 되어 있는 위치에, 적어도 아래방향으로 전체 취입공기유량의 30%이상의 비율로 취입가능한 개구부가 형성되어 있는 취입노즐과, (B)취입노즐과 적어도 부분적으로 접촉상태로 그 외부측에 배치된 본체로 구성된 것을 특징으로 하는 취입공기 실린더가 제공된다.

[발명을 실시하기 위한 최상의 형태]

본 발명의 기술적 특징의 첫째는, 상기한 바와같이 취입노즐의 적어도 아래방향 즉, 병입구부와 반대방향으로 취입공기를 취입하는 공기취입구로부터의 취입공기의 취입량을 전체취입공기유량의 30%이상, 바람직하게는 50%이상, 더욱 바람직하게는 70%이상으로 되도록 취입노즐의 취입공기 취입구를 형성한 것에 있다.

상기 설명은 병입구부를 상향으로 한 경우에 대한 것이며, 병입구부를 하향으로 한 경우에는, 취입공기의 취입방향은 당연히 윗방향으로 되는 것으로 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 기술적 특징의 두 번째는, 취입공기가 금형내에 충만한 병에 부형된 후에, 취입노즐의 돌자부 근방 또는 윗쪽의 파리손 벽면의 일부가 얇아져 파열하여 개구부가 형성되고, 취입공기가 병내부를 순환하여 배출되는 것에 있다.

즉, 이 개구부는 병이 부형된 후에 취입공기의 압력에 의해 파열하여 형성되고, 이 개구부가 병내에 충만된 취입공기의 배출을 조절하기 위하여 취입공기는 병이 부형된 후에도 금형내에 체류함이 없이, 병내부를 대류하여 가열상태의 병을 급속하게 냉각시킬 수 있다. 따라서, 상기2개의 기술적 특징이 편성되게 되므로써, 병의 급속냉각이 한층 효율적으로 실시되게 된다.

이점에 대하여 더욱 상세하게 설명하면, 본 발명에 있어서 사용되는 취입노즐은 상기한 바와같은 특정한 구조를 가짐으로써 취입된 취입공기의 대부분이 병의 아래방향으로 강하하여 병의 바닥면에 도달하 수 있게 된다. 취입공기가 병의 바닥면에 도달했을때에 연화상태에 있는 파리손은 순간적으로 금형형상으로 부형되고, 이 시점에서 취입공기에 의해 병이 부형된 후에 취입노즐 삽입부의 근방 또는 윗쪽의 파리손 벽면의 일부가 얇게 되어 파열되어 개구부가 형성되며, 취입공기가 병내부를 순환하여 효율적으로 냉각된다. 이 개구부로부터 금형내에 충만된 취입공기가 배출되고, 계속하여 취입공기의 대류가 행해지게 된다. 파리손 벽면의 일부를 얇게 하기 위해서는, 당해부분의 금형벽면에 외부로 연통하는 개구를 형성해두고, 취입공기의 압력에 의해 이 개구부분에 연화된 파리손이 가압되어 얇은 오목부를 형성하며, 더욱 취입공기가 취입됨으로써, 이 얇은 부분은 파열되어 개구를 형성한다.

상기 개구부는 그 이외에도 상기 파리손의 벽면을 외부로부터 바늘(針)형상의 것으로 꽂음으로써 형성하여도 된다. 또, 상기 바늘형상의 것은 선단이 주사침형상으로 되어 있는 것이 바람직하며, 속이 빈 (中空)것이거나, 속이찬(中)것이라도 동일하게 사용할 수 있다. 즉 중공의 바늘형상물은 파리손 벽면에 꽂는 것만으로 중공부를 통과하여 취입공기가 배기되며, 속이 찬 바늘형상물은 파리손 벽면에 꽂은 후, 신속히 뽑아냄으로써, 배기공으로서의 개구부가 형성된다. 병의 취입성형에 있어서는 바닥면의 핀치오프(pinch-off)부가 다른부분에 비하여 약간 두꺼운 상태로 형성되어 있으나, 이 바닥면의 냉각이 충분하지 않으면 성형품의 치수정밀도가 손상되어 양질의 성형품을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다.

그런데, 본 발명에 의하면, 취입노즐로부터 아래방향으로 대량의 취입공기가 취입되어 병내를 대류하고, 다시 이 취입공기가 파리손의 일부를 파열시킴으로써 형성된 개구부를 통과하여 배출되기 때문에, 두꺼운 부분으로서 형성되는 핀치오프부의 냉각이 극히 효율적으로 행해져, 병 전체로서 치수정밀도가 우수한 병이 단시간에 얻어진다.

상기한 바와같이, 본 발명에 있어서 사용되는 취입노즐은 파리손내의 적어도 아래방향에 취입공기를 대량으로 취입하도록 구성하지 않으면 안된다.

즉, 본 발명의 취입성형방법에 사용되는 취입노즐은, 적어도 아래방향에 취입공기 취입구가 형성되어 있는 것이 필수요건이며, 아래방향에만 1개의 취입공기 취입구를 가지는 것이라도 무방하며, 또는 아래방향과 그 이외에 임의의 방향으로 취입공기 취입구가 형성되어 있어도 무방하나, 복수의 취입공기 취입구가 형성되어 있는 경우에는 아래방향의 취입공기 취입구로부터의 취입공기가 다른 취입공기 취입구보다도 많은 취입공기를 취출(吹出)하도록 구성되지 않으면 안된다.

구체적으로는, 아래방향에의 취입노즐로부터의 취입공기 취입유량이 전체 취입공기의 30%이상, 바람직하게는 50%이상, 더욱 바람직하게는 70%이상의 비율로 설정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는 아래방향이란, 바로 밑방향뿐만 아니라, 병내벽면으로 향하여 뿜어내도록 경사진 아래방향에의 취출도 의미한다.

종래의 취출성형방법에 있어서는, 제1도에 도시된 바와같은 취출노즐을 사용하여, 파리손의 상부로부터 취입공기를 취입하기 때문에 취입공기의 대부분은 일단 취입구의 대면 벽부에 맞닿고, 이어서 아래방향 및 윗방향에 체류하여 대류하게 된다. 그런데, 아래방향에의 취입공기의 대류량이 윗방향과 균등하게 들여보내지기 때문에, 가령 파리손의 윗쪽에 취입공기에 의해 파열시켜서 개구부를 형성하여도 아직 병내를 순환하고 있지 않는 취입공기까지도 배출되게 되어 아래방향에의 취입공기의 대류는 극히 적은 상태로 된다.

종래의 취입노즐은 제3도에 도시된 형상의 것뿐만 아니라, 가령 상기한 일본국 실개소57-169510호 공보에 개시된 바와같은 공기취입구가 선단부에 이르는 중간에 취입공기통로에 대하여 직각 2방향으로 형성된 것도 알려져 있으나, 이 노즐에 있어서도 취입공기는 단순히 상하방향으로 취출되는 것이 교시되어 있을 뿐으로 본 발명과 같이 병의 적어도 아래방향에 대량의 취입공기를 취입함으로써 병의 아래방향을 한꺼번에 취입공기에 의해 냉각시킨다고 하는 기술사상은 개시되어 있지 않다. 이것에 대하여 본 발명에 있어서는 예컨대, 제4도, 제5도에 도시된 바와같은 특정형상의 취입노즐을 사용하고, 이 노즐의 취입구를 파리손내의 대략 중앙부 윗쪽으로 배치함으로써, 취입구로부터 병내에 취입되는 취입공기가 바로 밑방향으로 취입되는 경우는 바닥면에 도달한후, 병 내벽면에 균일하게 급속히 대류하며, 또 경사진 아래방향에 취입되는 경우는, 어느 한쪽의 병 내벽면을 냉각시키면서 바닥면에 도달한후, 다른쪽의 벽면을 냉각시키면서 상승하고, 병내를 대류함으로써 성형품의 냉각을 효율적으로 행한다.

본 발명의 1실시예인 제4도 및 제5도에 전체로서 1로 표시되는 취입노즐의 형상은 취입공기 취출부의 정단면은 대략 원형이나, 취입실린더의 본체내를 미끄럼 움직이는 피스톤(9)은 가로방향으로 길고, 세로방향으로 짧은 대략 타원형으로 형성되는 것이 첫째의 특징이며, 이 부분에서 대량의 취입공기를 취입하기 위한 취입구(2)의 적어도 하나가 항상 아래쪽에 위치되도록 구성되는 노즐의 위치가 결합한 기구로서의 작용을 한다. 이 예에서는, 취입노즐(1)의 선단부(3)보다 약간 후퇴한 위치(5)에 상하 좌우의 4방향에 대략 직각으로 개구하도록 형성된 취입공기 취입구(2)를 형성한다. 취입공기 취입구(2)로부터 후방의 취입노즐(1)의 내면은 중공부(6)를 형성하고 있고, 이 중공부(6)를 통과하여 취입공기가 공급되거나, 성형후에는 취입공기의 배기를 위한 통기로로도 기능한다.

제5에 도시한 취입노즐(1)은 상하좌우의 4방향에 취입공기 취입구들을 가지고 있다. 그중, 아래방향의 취입공기 취입구(2a)는 다른 취입공기 취입구(2b,2c 및 2d)보다도 큰 개구단면을 가지며, 아래방향의 취입공기 취입구(2a)만으로는 전체 취입공기유량의 30% 이상, 바람직하게는 50%이상, 더욱 바람직하게는 70%이상의 취입공기를 취출하도록 구성되어 있다. 아래방향의 취입구(2a)의 취입공기의 취입각도(θ1)는 10내지 20° 바람직하게는 13내지17°특히 바람직하게는 약15°의 각도로 설계함으로써, 취입된 공기가 병내를 효율적으로 대류한다.

또, 노즐선단부의 각도(θ₂)는, 55내지 65°의 범위가 바람직하며, 가장 바람직한 것은 약 60°이다. 또한, 노즐선단부의 가는 직경부분으로부터 취입공기 취입구(2)에 걸쳐서의 경사각도(θ₃)는, 15내지 25°가 바람직하며, 가장 바람직한 것은 약 20°이다. 다라서, 취입노즐(1)에 있어서의 취입공기 취입구(2)는 선단부(3)에서 약간 후퇴한 위치에서 선단부(3)의 직경보다 굵은 직경으로 중앙부(4)의 외경보다 가는 직경으로 구성된 위치로서 상기 각도에서 취출되는 공기가 병내의 아래방향에 유효하게 대류할 수 있는 위치에 형성하면 된다.

즉, 본 발명에 있어서는, 상기한 특정형상의 취입노즐(1)을 사용하고, 이것을 파리손의 상부벽면에 꽂으며, 또한 취입공기 취입구(2)를 파리손내의 대략 중앙부에 배치함으로써, 병의 중앙상부로부터 병의 내벽면 혹은 바로밑방향으로 향하여 많은 유량의 취입공기가 취입노즐(1)로부터 취입되게 한다. 상기 취입공기가 병내에 취입되면, 연화상태의 파리손은 순식간에 금형형상에 따른 병으로서 부형되며, 그 시점에서 취입공기는 병내를 상승하고, 제2도에 도시된 취입노즐의 돌자부(7)근방 또는 위쪽부분에서 얇게 되어 파열하여 형성된 개구부(8)를 통과하고, 그 일부가 병밖으로 배출되는 동시에, 배기구멍이 형성됨으로써 취입공기가 병의 내부를 단시간에 균일하게 대류하고, 병내벽면이 급속히 냉각되게 된다.

그러나, 상기 배기구멍은 취입노즐(1)을 통과하여 취입되는 취입공기의 전부를 배기하기 위한 것은 아니며, 어디까지나 보조적인 배기를 관장하는 것으로서, 성형후의 병내 공기의 대부분은 취입공기의 취입이 종료된 시점에서 취입노즐(1)이 신속히 후퇴하여 형성된 구멍으로부터 나오고, 다시 후퇴하는 본체의 선단근방에 형성된 외부와 통하는 배출구(13)를 통과하며 배출된다. 즉, 취입노즐(1)이 후퇴하여 파리손으로부터 이탈할 때, 취입노즐(1)이 꽂혀있었던 벽면의 약간 큰 구멍이, 그대로 내부공기의 배기구멍으로서 기능하기 때문에, 취입성형종료후의 병내부압력은 곧바로 대기압까지 회복하게 된다.

따라서, 취입노즐의 굵기를 굵게 구성함으로써, 그것에 의해 형성되는 배기구멍은 크게 형성되어 배기시간의 단축에 도움이 되게 한다.

다음에, 본 발명의 취입공기 실린더 구조에 대해 설명한다.

본 발명의 취입공기 실린더는, 제6도 내지 제10도에 도시된 바와같이, 본체(11)내를 진퇴자유롭게 미끄럼 움직이는 취입노즐(1)의 적어도 일부분에 취입공기 취입구(2)의 위치가 결합한 기구를 가지며, 선단부(3)가 중앙부(4)부근의 외경보다 가는 직경으로, 또한 비개구의 주사침형상으로 형성되고, 취입공기 취입구(2)가 선단부(3)보다 약간 후퇴한 위치에서 선단부(3)의 직경보다 굵은 직경으로, 중앙부(4)부근의 외경보다 가는 직경으로 되어 있는 위치에, 적어도 아래방향으로 전체 취입공기유량의 30%이상의 비율로 취입가능하게 한 취입노즐(1)과 적어도 부분적으로 접촉상태로 그 외부측에 배치된 본체(11)로 구성되어 있다. 본체(11)의 선단근방의 벽면에는, 취입노즐(1)이 후퇴하는 동시에 금형내에 충만되어있던 취입공기를 효율적으로 외부에 배기하기 위한 배출구(13)가 형성되어 있다.

또, 본체(11)의 외벽면에는 취입노즐 전진용의 취입공기 공급구(11a)와, 취입노즐 후퇴용의 공기공급부(12a)가 형성되어 있고, 내부에 취입공기의 압력에 의해 전후로 진퇴 자유로운 피스톤(9)을 구비한 취입노즐(1)이 설치되어 있다.

제5도에 도시된 바와같이 상기 취입노즐(1)의 단면의 적어도 일부분은 가로방향으로 길고, 세로방향으로 짧은 대략 타원형으로 형성되어 있으며, 제4도는 도시되는 피스톤(9)의 횡단면 역시 이런 형상으로 구성되어 있다. 즉, 취입노즐(1)의 단면이 전체적으로 원형이 아니며, 적어도 일부분은 가로방향으로 길고, 세로방향으로 짧은 대략 타원형으로 형성되어 있음으로써, 취입노즐(1)이 회전하는 것과 같은 일이 없고, 취입공기의 취입구(2)가 항상 일정방향으로 설치될 수 있다고 하는 취입노즐(1)의 위치가 결합한 기구로서 기능한다.

본 발명의 취입공기 실린더 단면도의 1예를 사용하여 취입공기 실린더의 작동상태를 예시하면, 제6도는 작동전의 취입공기 실린더를 도시하며, 제7도는 취입노즐 전진용의 취입공기의 공급을 개시한 상태를 도시하고, 제8도는 취입공기의 압력에 의해 취입노즐이 전진한 상태를 도시하며, 제9도는 취입노즐 후퇴용의 공기의 공급을 개시한 상태를 도시하고, 제10도는 공기의 압력에 의해 취입노즐이 원상태로 후퇴한 상태를 도시한 것이다.

제6도 내지 제10도에 있어서, 공기의 흐름을 띠형상을 점선으로 도시하였다. 11은 본체를 나타내며, 1은 취입공기 실린더내에서 전후로 진퇴가능하게 구성되며, 피스톤을 구비한 취입노즐을 나타낸다.

본체(11)의 외벽면에는, 내부에 통하는 취입노즐 전진용의 공기공급구(11a)와 취입공기 취입후에 취입노즐을 후퇴시키기 위한 공기공급구(12a)가 형성되어 있다. 공기공급구(11a)는 본체(11)의 중앙부로부터 약간 후퇴한 부분(11b)에서 본체(11)내부에 개구하고, 공기공급구(12a)는 본체 중공부(14)선단부분(12b)에서 실린더 내부에 개구하고 있다.

제7도에 있어서, 공기공급구(11a)로부터 취입된 공기는 본체(11)내벽면과 접하여 진퇴 자유롭게 구성된 피스톤(9)을 밀면서 취입노즐을 전진시킨다. 이 피스톤(9)이 본체(11)내의 중공부(14)선단에 도달한 시점에서, 노즐(2)의 후단부근방에 형성된 노즐의 취입공기공급구(21)가 본체 중공부(14)에 노출되고, 계속 취입되는 취입공기는 취입공기 공급구(21)로부터 취입노즐내의 중공부(6)를 통과하여 취입노즐 선단부(3)보다 약간 후퇴한 위치에 형성된 공기취입구(2a,2b...)(제5도참조)로부터 취입성형체의 내부에 취입되게 된다. 취입공기의 취입이 종료되면, 취입공기의 공급장치에 설치된 자동절환장치(도시않음)가 작동하여, 공기는 이번에는 제9도에 도시된 바와같이 공기공급구(12a)에의 공기공급을 개시한다. 이 시점에서는 공기공급구(12b)(6도 참조)는 취입노즐(1)의 중앙부(4)에 형성된 피스톤(9)과, 본체(11)내의 중공부(14)선단과의 중간에 개구하도록 형성되어 있고, 공기공급구(12a)로부터 공급된 공기는 공기공급구(12b)로부터 본체(11)내에 도입됨으로써, 피스톤(9)을 후퇴시키고 이것에 의해 취입노즐(1)은 원상태로 복귀하게 된다(제10도).

취입노즐(1)이 후퇴하여 파리손으로부터 이탈할 때, 취입노즐(1)이 꽂혀 있던 벽면의 약간 큰 구멍으로부터는 금형내에 충만되어 있는 취입공기가 힘차게 취출되고, 본체(11)의 선단근방의 벽면에 형성되어 있는 배출구멍(13)으로부터 한꺼번에 외부에 배출된다.

또, 취입공기는 상기 배출구(13)로부터 뿐만 아니라, 그 일부는 취입노즐(1)에 형성되어 있는 취입공기 취입구(2a,2b...)로부터 들어가 취입노즐의 중공부(6)를 역류하여 외부에 배기할 수도 있다.

본 발명의 취입성형방법에 있어서는, 이와같은 특정한 취입노즐을 사용함으로써, 취입공기 취입용 노즐의 공기취입구로부터 취입되는 취입공기를 대량으로 아래방향에 취입하는 동시에, 다시 성형후에 금형내에 충만된 취입공기를 한꺼번에 외부에 배기할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, 취입공기를 병내에 효율적으로 대류시킬 수 있게 되고, 최입노즐후퇴후의 구멍 및 취입공기 실린더의 본체선단 근방의 벽면에 설치한 배출구(13)가 대량의 취입공기를 단숨에 외부에 배기하는 배기구멍으로서 기능함으로써, 취입성형에 있어서의 사이클이 현저하게 단축되는 것이며, 이와같은 효과는 취입공기에 의해 얇아져 파열하거나, 또는 바늘형상물에 의해 형성된 개구를 파리손의 취입노즐 돌자부 근방 또는 윗쪽에 형성한 것 및 취입공기 실린더의 구조를 상기 특정한 것으로 한 구성이 결합되어 비로소 달성된다.

실시예

이하, 실시예에 의거하여 본 발명의 취입성형방법의 효과를 설명한다. 또한 종래의 취입성형에 있어서의 취입공기 온도 26℃, 금형의 표면온도 15℃, 냉각시간 13초라고 하는 조건으로 성형품을 냉각시켰을때에, 두께방향의 평균온도가 108℃로 되는 조건을 기준으로 하였다. 그래서, 동일재료를 사용하여 동일형상의 성형품을 형성했을때의 두께방향의 평균온도가 108℃로 되는 조건을 실험하였다.

하기의 (3) 및 (4)의 본 실시예에 있어서 사용한 취입노즐은 제5도에 도시한 바와같이 상하좌우에 취입공기 취입구를 가지며, 아래방향의 노즐 Φ3.5, 상, 좌, 우방향의 노즐 Φ1.5, 유로직경 Φ5, 단면적 19.6mm², 취입구직경의 단면적 14.9mm², 취입구부의 각도 15°로 이루어지는 것이며, 이 취입노즐은 아래방향의 취입공기 취입구가 취입공기 전체량의 64%를 취출하도록 구성되어 있다.

(1)금형의 표면온도만을 5℃로 유지하고, 취입공기온도는 26℃인 채로 취입한 경우, 12.5초로 108℃로 되었다. 따라서 금형의 표면온도를 5℃로 한 경우의 승속(speed-up)비율은 5%로 된다.

(2)금형의 표면온도는 15℃인채로, 취입공기온도를 0℃로 한 경우, 12.7초로 108℃로 되었다. 따라서 취입공기온도를 0℃로 한 경우의 승속비율은 3%로 된다.

(3)금형의 표면온도를 15℃, 취입공기온도를 26℃인채, 상기 본 발명의 취입공기 실린더를 사용하여 취입노즐은 제2도와 같이 파리손에 꽂았을 경우, 10.5초로 108℃로 되었다. 따라서, 이 경우의 승속비율은 25%로 된다.

(4)상기(3)의 방법에 있어서, 취입공기를 약9초간 취입한 후, 곧바로 노즐을 후퇴시켜 형성된 구멍을 배기구멍으로 하고, 병내부의 공기를 배기시킨 경우, 9.4초로 108℃로 되었다. 따라서 이 경우의 승속비율은 40%로 된다.

또한 상기(1)의 경우, 금형의 표면온도를 5℃로 유지하기 위해서는 0℃이하의 냉각수를 공급하지 않으면 안되고, 공업적으로 곤란한 동시에 금형표면의 결로(結露)등의 문제도 있어 실시 불가능하다. 또, 상기(2)의 경우도, 취입공기의 온도를 0℃로 유지하여 공급하는 것은 공업적으로 곤란한 동시에 (1), (2)의 어느쪽이나 취입성형시간의 단축에 기여하는 비율은 적어, 채용할 가치가 없는 것으로 이해된다.

이상의 실험결과로 명백한 바와같은, 취입된 취입공기를 특별히 아래방향으로 단숨에 취입하고, 성형품 내면에 빈틈없이, 또한 급속히 대류시켜 주는 것 및 가압상태로 취입된 취입공기를 급속히 배기시켜줌으로써, 현저한 취입성형 사이클의 단축이 달성된다.

따라서, 취입공기의 성형품 내면에서의 효율적인 대류를 가능하게 한 노즐의 구조상의 의의는 없다.

[산업상의 이용가능성]

이상 상설한 바와같이 본 발명에 의하면, 취입공기 실린더 구조를 특정한 것으로 하는 동시에, 취입노즐 돌자부의 윗쪽에 취입공기의 압력, 또는 외부로부터의 바늘형상물의 진입에 의해 파열하는 개구부를 형성하고, 이 취입노즐을 파리손 상부에 꽂아서, 그 대략 중앙부에 배치함으로써, 성형품 내면에 있어서 취입공기의 효율적인 대류가 행해지는 동시에, 취입노즐 후퇴후의 구멍 및 본체선단 근방의 배출구멍이 배기구로서 작용하고, 성형품 내면의 가압상태의 공기를 단숨에 배출시킬 수 있게 된다. 그 결과, 취입성형품의 치수정밀도, 두께의 균일성등의 점에 있어서 품질의 향상이 달성된다.

Claims (16)

1. 압출기로부터 압출된 파리손에 취입공기 취입용의 취입노즐을 꽂아서 공기의 취입을 행하는 가로(횡)취입방식의 중공용기의 취입성형방법에 있어서, 취입노즐을 전진시켜서 파리손에 꽂고, 파리손내의 병입구부와 반대방향에 취입공기를 취입하는 동시에, 취입공기에의해 중공용기가 부형된 후에, 취입노즐의 돌자부 근방 또는 윗쪽의 파리손에 개구부가 형성되고, 취입공기가 중공용기내를 순환하여 배출되는 것을 특징으로 하는 취입 성형방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 개구부가 파리손 벽면의 일부가 취입공기에 의해 얇아져 파열하여 형성되는 것을 특징으로 하는 취입성형방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 개구부가 외부로부터 바늘형상의 것으로 파리손 벽면의 일부를 꽂은 것으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 취입성형방법.
4. 제1항에 있어서, 취입성형 완료후에 취입노즐을 후퇴시켜서 중공용기내의 취입공기를 본체선단 근방에 설치한 배출구를 통하여 급속하게 배기하는 것을 특징으로 하는 취입성형방법.
5. 제1항에 있어서, 취입노즐선단 근방에 취입공기가 파리손내의 아래방향 또는 아래방향 및 그외의 방향 쌍방으로 취입되도록 취입공기 취입구를 개구형성한 것을 특징으로 하는 취입성형방법.
6. 제1항에 있어서, 취입공기의 취입이 상기 개구부의 형성후에도 계속 행해지는 것을 특징으로 하는 취입성형방법.
7. 제1항에 있어서, 취입공기의 취입공기유량은 아래방향의 취입공기유량이 다른 방향의 취입공기유량보다 큰 것을 특징으로 하는 취입성형방법.
8. 제7항에 있어서, 취입공기 취입구가 상하방향으로 형성되고, 아래방향에의 취입공기 유량이 큰 것을 특징으로 하는 취입성형방법.
9. 제7항에 있어서, 취입공기 취입구가 상하좌우방향으로 형성되고, 아래방향에의 취입 공기유량이 다른 3방향의 각각의 공기유량보다 큰 것을 특징으로 하는 취입성형방법.
10. 제1항 내지 제9항중의 어느 한항에 있어서, 아래방향으로 취입공기 취입유량이 전체 취입공기유량의 30∼100%비율로 취입되는 것을 특징으로 하는 취입성형방법.
11. 제10항에 있어서, 아래방향에의 취입공기 취입유량이 전체 취입공기유량의 50∼100%비율로 취입되는 것을 특징으로 하는 취입성형방법.
12. (a)본체내를 진퇴자유롭게 미끄럼움직이는 접동부의 하나 또는 그 이상의 부분에 취입공기 취입구의 위치가 결합한 기구를 가지며, 선단부가 중앙부 부근의 외경보다 가는 직경으로 또한 비개구의 주사침형상으로 형성되고, 취입공기 취입구가 선단부보다 후퇴한 위치에서 선단부의 직경보다 굵은 직경으로 중앙부 부근의 외경보다 가는 직경으로 되어 있는 위치에, 아래방향 또는 아래방향 및 그 이외의 방향 쌍방으로 전체 취입공기유량의 30∼100%비율로 취입 가능한 개구부가 형성되어 있는 취입노즐과 (b)취입노즐과 부분적으로 접촉상태에서 그 외부측에 배치된 본체로 구성되는 취입공기실린더.
13. 제12항에 있어서, 본체의 선단근방의 벽면에 취입공기를 배기시키기 위한 배출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 취입공기 실린더.
14. 제12항에 있어서, 본체에 취입노즐을 전진시키고, 또한 취입노즐을 통하여 금형내에 취입공기를 취입하는 공기공급구와 취입노즐을 후퇴시키는 공기공급구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 취입공기 실린더.
15. 제12항에 있어서, 상기 위치가 결합한 기구가 취입노즐의 단면의 하나 또는 그 이상의 부분이 가로방향으로 길고, 세로방향으로 짧은 대략 타원형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 취입공기 실린더.
16. 제12항에 있어서, 취입공기의 취입유량은 아래방향의 취입공기유량이 다른 방향의 취입공기유량보다 큰 것을 특징으로 하는 취입공기 실린더.