KR100278011B1 - 열가소성 용기 제조방법 및 제조장치 - Google Patents
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Abstract
발명은 상당하게 변형하지 않고 심한 온도 상태를 순차적으로 받기에 적당한 용기(23) 제조에 관한 것이며, 중간 용기(2)는 본체가 열가소성 물질의 적어도 연화 온도로 가열되는 예비 형성물(1)을 신장-블로잉에 의해 또한 블로잉에 의해 몰드되며, 중간 용기는 마지막 용기(23)의 크기들보다 큰 크기를 가지며 그것으로부터 여백이 마지막용기(23)의 본체의 길이보다 큰 예정된 길이의 열-수축된 본체를 갖게 생성되며 그것으로부터 마지막 용기의 본체가 그것의 밑바닥 부분을 제외하고 몰드되거나 블로우-몰드되며, 언몰드된 밑바닥 부분을 갖는 용기의 길이는 마지막 용기(23)의 길이와 실제로 똑같게 되며, 마지막으로 본체와 그것의 밑바닥 부분은 마지막 용기(23)를 얻기 위해 그들의 마지막 모양과 크기를 차지하기 위해 블로우-몰드된다.
Description
제1aA도 내지 제1c도는 종래의 열가소성 용기를 제조하는 단계를 보인 도면이다.
제2a도 내지 제2d도는 본 발명의 열가소성 용기를 제조하는 단계를 보인 도면이다.
제3도는 본 발명의 열가소성 용기를 제조하는 단계와 따라 변형되는 용기의 형상을 보인 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 예비 성형품 2 : 중간 용기
10 : 블랭크 11 : 몰드
11a : 제1몰드부 11b : 제2몰드부
12 : 이동 바닥부 13 : 공동
14 : 피스톤 15 : 공간
16 : 베이스 17,18,19 : 도관
20 : 몰딩 표면 21 : 오리피스
본 발명은 열가소성 재료로 된 예비 성형품으로부터 용기, 특히 병을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 열가소성 용기의 내부를 고온의 액체로 채우거나 용기에 들어 있는 내용물을 저온 살균할 때 열가소성 용기는 심하게 변형되지 않아야 하며, 열가소성 재료로 된 예비 성형품은 열가소성 재료의 연화 온도보다 낮은 온도로 가열되며, 이 열가소성 재료로 된 예비 성형품은 블로잉(blowing) 또는 연신 블로잉(stretch-blowing)에 의해 몰딩(molding) 성형되어 얻고자 하는 최종 용기의 치수보다 큰 치수를 갖는 중간 용기로 변형된다. 상기 중간 용기는 가열에 의해 길이 및 직경이 줄어든 블랭크(blank)로 변형되며, 이 블랭크의 몰딩 성형에 의해 최종 용기를 얻게 한다.
열가소성 재료로 된 예비 성형품으로부터 용기를 제조하는 방법 및 장치는 FR-A-2 658 119(EP-A-O 442 836)를 통해 공지되어 있다.
이 공지된 방법은 초기의 여러 방법에 비해 만족스러운 효과를 제공한다. 그러나, 이 공지된 방법에 의해 얻어지는 용기에 있어서는, 용기의 내부를 고온의 액체로 채울 때, 용기의 밑부분, 특히 용기의 측벽과 만나는 부분이 바깥쪽으로 부풀어올라서 용기의 밑부분이 심하게 변형되는 문제점이 발생된다. 용기의 밑부분이 바깥쪽으로 부풀어오르는 현상이 용기의 둘레를 따라 규칙적으로 발생하지는 않기 때문에, 밑부분의 형상은 제어 불가능할 정도로 변형됨으로써, 용기의 안정성이 크게 떨어지게 된다. 또한 바깥쪽으로 부풀어오르는 현상이 발생한 용기의 밑부분은 상대적으로 약해지며, 그에 의해 용기의 체적이 달라지게 된다.
용기의 밑부분이 바깥쪽으로 부풀어오르는 현상은 용기의 벽이 국부적으로 과도하게 연신됨으로써 발생하고, 가열에 의해 길이 및 직경이 줄어든 블랭크에 대해 최종 블로잉이 행해지는 동안(블랭크 내부에 최종적으로 압축 유체를 불어넣는 동안) 야기된 응력이 용기의 내부에 채워지는 고온의 액체에 의해 풀리게 됨으로써 발생하게 된다.
가열에 의해 길이 및 직경이 줄어든 블랭크는 최종 블로잉이 행해지는 몰드(mold)의 공동(5)의 길이 및 직경보다 작은 길이 및 직경을 갖는다(제1a도 참조). 따라서, 몰드가 합체되었을 때 블랭크는 찌부러지지 않게 된다. 상기 블랭크의 내부에 고압(예를 들어, 3×106Pa 내지 4×106Pa)의 압축 유체를 불어넣는 동안, 블랭크(3)의 상부(6)는 몰드 공동의 벽에 맞대어짐으로써, 최종 용기의 어깨부분이 만들어지고, 그후에 블랭크는 어깨 부분에서 밑부분으로 내려가면서 몰드공동의 벽과 맞대어짐으로써, 용기의 밑부분이 최종적으로 형성된다. 그러나, 이러한 몰딩 성형의 경우와 같이 어깨 부분을 먼저 형성한 다음에 차례로 용기의 몸체와 용기의 밑부분을 형성하게 되면 용기의 직경이 늘어나게 되며, 열가소성 재료가 어느 한쪽 영역에서 다른쪽 영역으로 연신되지 않는다고 하면 블랭크의 길이는 점진적으로 줄어들게 된다. 그 결과 블랭크의 아직 최종적으로 형성이 되지 않은 미완성 밑부분(7)과 몰드 공동(5)의 바닥부(8)사이의 거리는 크게 늘어나게 된다(제1b도 참조). 따라서, 블랭크의 밑부분을 최종적으로 형성하게 될 때, 블랭크의 밑부분은 두 방향(길이 방향 및 방사상 방향)으로 크게 연신된다. 그런데 이러한 연산은 재료의 신장을 통해 이루이지므로, 최종적으로 얻어지는 용기(4)(제1c도 참조)의 밑부분(9)의 두께는 줄어들게 된다. 또한 용기의 밑부분에는 용기의 다른 부분보다 큰 응력이 발생하게 된다.
EP-A-O 559 103에는 상기한 결점을 해결하고, 구조적으로 튼튼한 밑부분을 갖춘 용기를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은 몰드의 이동 바닥부를 사용하여 가열에 의해 줄어든 블랭크의 밑부분의 가운데를 위로 밀어 올려서 용기의 밑부분의 가운데가 안쪽으로 움푹 들어가도록 용기를 제조하는데 적용된다. 이 경우에는, 얻고자 하는 최종 용기의 길이보다는 짧지만, 용기의 목 부분의 오리 피스와 최종 용기의 볼록한 밑부분의 상부 사이의 거리보다는 길게 블랭크를 형성하여야 한다. 그밖에, 가열에 의해 줄어든 블랭크의 밑부분을 위로 밀어 올린 다음 용기 내부에 고압의 압축 유체를 불어넣어 최종 용기를 형성하기 위해서는 블랭크를 중심에 두고 그 위치에서 블랭크를 유지하기 위한 봉을 블랭크 내부에 설치하지 않으면 안된다.
결과적으로, 상기한 방법은 실시하기가 쉽지 않을 뿐만 아니라 소비자가 항상 필요로 하지 않는 밑부분의 가운데가 안쪽으로 움푹 들어간 용기를 제조하는데 국한된다.
따라서, 본 발명의 목적은 고온에 견딜 수 있고, 발생된 응력에 큰 영향을 받지 않으며, 고온의 유체로 채워질 때 변형이 되지 않는 용기를 제조하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 방법 및 장치는 상기한 FR-A-2 658 119(EP-A-O 442 836)에 개시된 방법 및 장치에 기초하여 실시할 수 있을 정도로 간단하게 구성된다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 열가소성 재료로 된 예비 성형품으로 부터 용기, 특히 병을 제조하는 방법으로서, 열가고성 용기의 내부를 고온의 액체로 채우거나 용기에 들어 있는 내용물을 저온 살균할 때 열가소성 용기는 심하게 변형되지 않으며, 열가소성 재료로 된 예비 성형품은 열가소성 재료의 연화 온도보다 낮은 온도로 가열되며, 열가소성 재료로 된 예비 성형품은 블로잉 또는 연신 블로잉에 의해 몰딩 성형되어 얻고자 하는 최종 용기의 치수보다 큰 치수를 갖는 중간 용기로 변형되고, 상기 중간 용기는 가열에 의해 밑직경이 줄어든 블랭크로 변형되며, 이 블랭크의 몰딩 성형에 의해 최종 용기를 형성하는 방법에 있어서,
- 중간 용기는 가열에 의해 길이 및 직경이 줄어든 블랭크를 형성하는데 사용되며, 상기 가열에 의해 길이 및 직경이 줄어든 블랭크는 얻고자 하는 최종 용기보다 길이가 길며,
- 가열에 의해 길이 및 직경이 줄어든 블랭크는 예비 블로잉에 의해 몰딩 성형되어 얻고자 하는 최종 용기로 변형되며, 아직 최종적으로 형성이 되지 않은 미완성 밑부분을 가진 용기의 길이는 얻고자 하는 최종 용기의 길이와 동일하며,
- 아직 최종적으로 형성이 되지 않은 미완성 밑부분을 가진 용기가 최종 블로잉에 의해 몰딩 성형되어 용기의 몸체 및 밑부분이 최종적인 형상 및 치수를 갖게 됨으로써, 최종 용기를 얻게 되는 것을 특징으로 하는 열가소성 용기, 특히 열가소성 병을 제조하는 방법을 제공한다.
저압(예를 들어, 105Pa 내지 1.5×106Pa)의 압축 유체를 블랭크의 내부에 불어넣어 가열에 의해 줄어든 블랭크를 예비몰딩 성형하는 동안, 어깨 부분과 몸체가 팽창하여 몰드 공동의 측벽에 맞대어짐으로써 블랭크의 길이는 줄어들게 된다. 그러나, 어깨 부분과 몸체를 팽창시키는 압력은 상기 블랭크의 밑부분을 구성하는 재료를 연신하거나 늘이기에는 불충분하다. 이러한 저압의 블로잉에 의해 예비 몰딩 성형에 의해 블랭크의 형상은 변형되지만 표면적은 변하지 않는다. 이러한 상태에서, 블랭크의 밑바닥은 연신되지 않고, 그 두께가 감소되지 않으며, 블랭크의 밑바닥을 구성하는 재료는 어떠한 응력도 받지 않는다.
이렇게 하여 얻어진, 아직 최종적으로 형성되지 않은 미완성 밑부분을 갖춘용기의 길이는 얻고자 하는 최종 용기의 길이와 사실상 동일하기 때문에, 상기 용기의 미완성 밑바닥은 고압(예를 들어, 106Pa 내지 4×106Pa)의 블로잉에 의해 최종 몰딩 성형이 행해지는 몰드 공동의 바닥부와 맞대어지거나, 맞대어질 정도의 위치에 놓이게 된다. 그 결과, 용기의 밑부분은 방사상 방향으로만 연신되며 길이 방향으로는 전혀 또는 거의 연신되지 않는다. 또한, 가열에 의해 줄어든 블랭크의 밑부분의 직경과 미완성 밑부분을 갖춘 용기의 밑부분의 직경은 몰드 공용의 직경보다 단지 약간 작으며, 밑부분의 두께는 그다지 감소되지 않고, 밑부분에 그다지 큰 응력이 발생하지 않는다. 이렇게 하여, 고온의 액체로 채워지는 동안 변형이 일어나지 않는 용기가 최종적으로 얻어진다.
그밖에, 본 발명의 방법은, 이하에서 설명되는 조건에서 실시될 때 몰딩 성형 장치 및 성형 조건을 단지 약간만 변형하기만 하면 되기 때문에, 상기한 FR-A-2 658 119(EP-A-O 442 836)에 개시된 방법에서 크게 벗어남이 없이 수행될 수 있다.
본 발명의 예비 몰딩 성형 및 최종 몰딩 성형은 다음의 두 위치 사이를 오가는 이동 바닥부가 제공되는 몰드 내에서 수행되는 것이 바람직하다.
- 몰드 공동의 길이가 최종 용기의 몸체의 길이보다 길고 몰드 공동은 가열에 의해 줄어든 블랭크를 수용할 수 있는, 예비 몰딩 성형을 위한 하강 위치
- 몰드 공동의 길이가 최종 용기의 몸체의 길이와 동일한, 최종 몰딩 성형을 위한 상승 위치
몰드의 이동 바닥부는 미완성 밑바닥을 갖춘 용기의 성형 중에 또는 성형 후에 하강 위치에서 상승 위치로 이동함으로써, 이동 바닥부는 미완성 밑부분을 갖춘 용기의 밑부분에 스러스트를 가하지 않는다.
상기한 EP-A-0 559 103에 개시된 것과는 달리, 몰드의 이동 바닥부는, 상승하는 동안, 미완성 밑부분을 갖춘 용기의 밑부분을 위로 밀어올리지 않는다. 따라서, 이동 바닥부는 단지 몰딩 성형이 행해지는 동안 용기의 실제 체적에 가깝게 몰드 공동의 체적을 조정하는 역할만을 한다.
또한, 본 발명은 상기한 방법에 따라 열가소성 재료로 된 예비 성형품으로부터 용기, 특히 병을 제조하는 장치로서, 열가소성 용기의 내부를 고온의 액체로 채우거나 용기에 들어 있는 내용물을 저온 살균할 때 열가소성 용기는 심하게 변형되지 않으며, 상기 장치가 열가소성 재료로 된 예비 성형품으로부터 가열에 의해 줄어든 용기 블랭크를 제조하는 수단과, 상기 가열에 의해 줄어든 블랭크로부터 최종 형상 및 치수를 갖는 최종 용기를 형성하는 몰딩 수단을 구비하는 장치에 있어서,
- 상기 가열에 의해 줄어든 용기 블랭크를 제조하는 수단은 얻고자 하는 최종 용기의 몸체의 길이보다 긴 블랭크를 형성할 수 있도록 구성되며,
- 상기 몰딩 수단은 얻고자 하는 최종 용기의 몸체와 방사상 방향으로 동일한 치수를 갖지만 길이 방향으로는 더 긴 치수를 갖는 몰드 공동을 한정하는, 예비 몰딩 성형을 위한 하강 위치와, 얻고자 하는 최종 용기의 몸체와 방사상 방향 및 길이 방향으로 동일한 치수를 갖는 몰드 공동을 한정하는 상승 위치 사이에서 이동할 수 있는 이동 바닥부를 갖춘 몰드로 이루어지며,
상기 장치는
- 몰드의 이동 바닥부는 상기 하강 위치에 있을 때 몰드 공동 내에 배치된 가열에 의해 줄어든 블랭크 내부에 압축 유체를 불어넣어, 몸체는 몰딩 성형되고 밑부분은 몰딩 성형되지 않고 길이는 얻고자 하는 최종 용기의 길이와 동일한 용기를 형성하는 저압 블로잉 수단과,
- 몰드의 이동 바닥부가 상기 상승 위치에 있을 때 몰드 공동 내에 배치된 미완성 밑부분을 가진 용기 내부에 압축 유체를 불어넣어, 얻고자 하는 최종 용기를 형성하는 고압 블로잉 수단과,
- 미완성 밑부분을 갖춘 용기의 밑부분에 대해 스러스트를 가함이 없이, 미완성 밑부분을 갖춘 용기의 몸체를 성형하는 동안 또는 성형한 후에 하강 위치에서 상승 위치로의 몰드의 이동 바닥부의 이동을 제어하는 수단을 또한 구비한 것을 특징으로 하는 열가소성 용기, 특히 열가소성 병을 제조하는 장치를 제공한다.
저압 블로잉 수단은 105Pa 내지 1.5×106Pa의 압력을 갖춘 압출 유체를 블랭크 내부에 불어넣을 수 있도록 구성되며, 고압 블로딩 수단은 106Pa 내지 4×106Pa의 압력을 갖는 압축 유체를 미완성 밑부분을 가진 용기 내부에 불어넣을 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
몰드이 이동 바닥부는 불어넣어진 고압의 압축 유체에 의해 상기 하강 위치에서 상기 상승 위치로 이동하는 공기 액추에이터의 피스톤에 고정되는 것이 바람직하다.
이동 바닥부는 이동 바닥부를 관통하여 형성된 덕트를 구비하며, 이 덕트는 이동 바닥부의 가운데에 배치되고 저압에 연결된 하나 이상의 오리피스를 통해 몰드 공동과 소통하여 최종 용기의 밑부분을 몰드에서 분리시키는 것이 또한 바람직하다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 제3도를 참조하면, 약 5℃ 내지 90℃의 측벽과 약 5℃ 내지 40℃의 바닥을 갖춘 몰드 내에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 된 예비 성형품(1)이 블로잉 또는 연신 블로잉에 의해 몰딩 성형되어 길이 및 직경이 크게 늘어난 중간용기(2)로 변형된다. 그후에, 길이 및 직경이 크게 늘어난 중간 용기(2)는 연신 블로잉에 의해 야기된 응력이 풀릴 수 있도록 가열되며, 이러한 가열에 의해 중간 용기(2)는 길이 및 직경이 줄어든 블랭크(10)로 변형된다. 상기한 단계는 FR-A-2 658 119(DE-A-O 442 836)에 개시된 바와 같은 조건에서 수행되지만, 상기 블랭크(10)의 길이가 얻고자 하는 최종 용기의 길이보다 길도록 조건을 변경할 필요가 있다. 원하는 결과를 얻기 위해 종래의 다양한 해결책을 개별적으로 또는 함께 이용할 수도 있으며, 사용되는 재료 및 최종 용기의 치수에 맞는 구조적인 조건 및/또는 온도조건을 특정할 수 있다.
가열에 의해 줄어든 블랭크(10)는 150℃ 내지 240℃의 온도로 가열되고, 벽의 온도가 100℃ 내지 160℃인 몰드(11)(제2a도 참조) 내에서 블로잉에 의해 팽창된다. 제2a도 내지 제2d도에 도시한 바와 같이, 블로잉 몰드는 크게 세 개의 부분으로 이루어져 있다. 하나는 반쪽 형태의 제1몰드부(11a)이고, 또다른 하나는 제1몰드부(11a)와 짝을 이루는 반쪽 형태의 제2몰드부(11b) 이고, 나머지 하나는 이동 바닥부(12)이다. 제1몰드부(11a)와 제2몰드부(11b)는 함께 결합되어 얻고자 하는 최종 용기의 몸체 형상으로 된 공동(13)을 형성하고 있다. 이동 바닥부(12)는 몰드의 베이스(16) 안쪽에 형성된 공간(15) 내에서 밀폐된 상태로 이동할 수 있는 피스톤(14)에 부착되어 있다. 베이스(16) 또한 몰드의 공동의 길이방향 축을 따라 상승 위치와 하강 위치 사이에서 위아래로 이동할 수 있다. 상승 위치에서는, 베이스가 제1몰드부(11a) 및 제2몰드부(11b)의 하단부에 의해 둘러싸여서 몰드 공동의 일부분을 형성하게 된다. 하강 위치에서는, 몰딩 성형된 용기를 몰드에서 꺼낼 수가 있다. 상기한 바와 같이 구성된 액추에이터(14)(15)는 압축 유체(압축 공기)에 의해 작동되는 것이 바람직하다. 또한 상기한 액추에이터는 복동식으로 구성될 수도 있다. 이를 위해, 베이스(16)를 관통하는 두 개의 도관(17)(18)이 제공되어 있다. 이들 도관은 피스톤(14) 양쪽의 공간과 소통하고 있다. 최종 용기를 몰드에서 쉽게 꺼낼 수 있도록, 이동 바닥부(12)에는 축방향으로 적어도 하나의 중앙 오리피스(21)를 통해, 바람직하게는 제2a도 내지 제2d도에 도시한 바와 같은 다수의 오리피스를 통해 이동 바닥부(12)의 몰딩 표면(20)까지 관통하고 있는 도관(19)이 형성되어 있다. 도관(19)을 통해 최종 용기를 몰드에서 꺼내는데 필요한 압축 유체가 공급되며, 이 압축 유체는 액추에이터를 상승 위치에서 하강위치로 움직이는데 또한 사용된다. 이를 위해, 도관(19)은 피스톤(14)의 (도면의) 상부면에 인접한 공간(15)과 소통하고 있고, 도관(18) 역시 피스톤의 상부면에 인접한 공간과 소통하고 있다.
본 발명의 장치는 다음과 같이 동작한다.
(150℃-240℃의 온도로 가열되어) 길이 및 직경이 줄어든 블랭크(10)가 몰드(11) 내에 설치된다. 이 때, 이동 바닥부(12)는 (도면의) 하강 위치에 놓이고, 따라서 몰드 공동의 길이는 최대가 된다. 이동 바닥부(12)의 표면(20)은 블랭크(10)의 밑부분과 맞대어지지만, 이동 바닥부(12)의 표면이 블랭크(10)의 밑부분에 힘을 가하지는 않는다(제2a도).
제2b도에 화살표(Pps)로 표시한 바와 같이, 블랭크(10)내에 비교적 낮은 압력, 예를 들어 105Pa 내지 106Pa의 압력을 갖는 유체(압축 공기)를 단시간에, 예를 들어 0.2 초 내지 0.6초 동안, 불어넣어 예비 몰딩 성형을 행한다.
이러한 몰딩 성형이 행해지는 동안, 블랭크의 어깨 부분과 몸체는 몰드의 공동(13)의 측벽과 접촉하게 될 때까지 팽창됨으로써 블랭크의 길이는 줄어든다. 그러나, 블로잉 압력은 블랭크를 연신하기에는 불충분하며, 특히 블랭크의 밑부분을 연신하기에는 불충분하다. 이러한 첫 번째 블로잉 또는 예비 블로잉에 의해, 블랭크의 형상은 변하지만, 그 초기 표면적은 변하지 않으며 따라서, 블랭크의 벽두께는 그대로 유지된다.
제2b도에 도시한 바와 같이, 이 단계에서 블랭크 또는 미완성 밑부분을 갖는 용기(22)는 길이방향으로 줄어들게 되어, 얻고자 하는 최종 용기의 길이와 동일한 길이를 갖게 되고, 밑부분은 몰드 공동 내에서 최종 용기의 밑부분이 차지하게될 높이에 매우 가까운 위치에 놓이게 된다.
그런 다음, 제2c도에서 화살표(Ps)로 나타낸 바와 같이 도관(17)을 통해 피스톤(14)에 압축 유체를 인가하게 되면, 몰드의 이동 바닥부(12)는 상승 위치로 이동하게 된다. 실제로, 이하에서 설명되는 용기의 최종 블로잉을 위해 사용되는 것과 동일한 고압의 압축 공기가 사용된다. 상승 위치에서, 이동 바닥부(12)는 미완성 밑부분을 갖는 용기(22)의 밑부분과 맞대어진다. 그러나 이 상태에서는 용기의 밑부분에 어떠한 힘도 가해지지 않는다. 이 단계에서 몰드 공동은 얻고자 하는 최종 용기의 형상 및 치수, 특히 길이를 갖게 된다. 즉, 이동 바닥부(12)는 하강 위치에서 상승 위치로 이동함으로써 용기의 길이 감소를 보상하게 된다.
블랭크(22)가 예비 블로잉에 의해 그 길이가 줄어들 때, 이동 바닥부(12)는 그 예비 블로잉에 의해 이동하기 때문에, 이동 바닥부(12)는 블랭크의 밑부분에 힘을 인가하지 않으면서 밑부분과 맞대어질 수 있다.
최종적으로, 미완성 밑부분을 갖는 용기(22) 내부로 고압, 예를 들어 4×106Pa 의 압력을 갖는 압축 공기를(화살표 Ps의 방향으로) 불어넣어 원하는 최종용기(23)를 얻는다(제2d도 참조). 몰드 공동 내에서 미완성 밑부분을 갖는 용기(22)는 양쪽 몰드부(11a)(AAb)및 상승 위치에 놓여 있는 이동 바닥부(12)와 맞닿아 있기 때문에, 용기의 밑부분만이 방사상으로 연신되며, 길이 방향으로 연신이 일어나지 않는다. 그리고 미완성 밑부분을 갖는 용기(22)의 밑부분의 직경은 몰드 공공의 바닥 부분의 직경보다 약간 작기 때문에, 방사상 연신의 폭은 그다지 크지 않다. 그 결과, 밑부분에서의 재료의 두께의 변화는 작으며, 그로 인해 야기되는 응력 또한 작다. 후속하여, 최종 용기(23)는 (예를 들어, 고온 충전 단계에서) 현저한 변화 없이 고온으로 가열된다.
최종 블로잉이 행해진 후에, 이동 바닥부(12)는 도관(17)을 통해 공급되는 고압의 공기에 의해 상승 위치에서 유지되고 있을 때, 저압, 예를 들어 5×105Pa 내지 6×105Pa의 압력을 갖는 공기가 도관(18)을 통해 공급된다. 저압의 공기는 도관(19)을 통해 이동 바닥부(12)의 표면(20)의 오리피스(21)로 공급되며, 따라서 몰딩 성형된 용기의 밑바닥은 이동 바닥부에서 분리된다.
그리고, 도관(18)으로의 저압의 공기 공급이 지속되는 동안, 도관(17)을 통한 고압의 공기 공급은 중단됨으로써, 이동 바닥부(12)는 하강 위치로 이동하게 된다.
최종적으로, 반쪽 형태의 두 몰드부(11a)(11b)가 분리되고, 베이스(16)는 하강위치로 이동하게 됨으로써, 몰드로부터 용기(23)를 꺼낼 수 있게 된다.
이상과 같이 첨부도면과 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명이 이에만 국한되지 않으며, 청구의 범위에 기재된 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않는 한 여러 가지로 변형 및 변경이 가능하다.
Claims (6)
- 열가소성 재료로 된 예비 성형품으로부터 용기(23)를 제조하는 방법으로서, 열가소성 용기의 내부를 고온의 액체로 채우거나 용기에 들어 있는 내용물을 저온 살균할 때 열가소성 용기는 심하게 변형되지 않으며, 열가소성 재료로 된 예비 성형품은 열가소성 재료의 연화 온도보다 낮은 온도로 가열되며, 열가소성 재료로 된 예비 성형품(1)은 블로잉 또는 연신 블로잉에 의해 몰딩 성형되어 얻고자 하는 최종 용기의 치수부다 큰 치수를 갖는 중간 용기(2)로 변형되고, 상기 중간 용기는 가열에 의해 길이 및 직경이 줄어든 블랭크로 변형되며, 이 블랭크의 몰딩 성형에 의해 최종 용기(23)를 형성하는 방법에 있어서,- 중간 용기(2)는 가열에 의해 길이 및 직경이 줄어든 블랭크(10)를 형성하는데 사용되며, 상기 가열에 의해 길이 및 직경이 줄어든 블랭크는 얻고자 하는 최종 용기(23)보다 길이가 길며,- 가열에 의해 길이 및 직경이 줄어든 블랭크(10)는 예비 블로잉에 의해 몰딩 성형되어 얻고자 하는 최종 용기로 변형되며, 아직 최종적으로 형성이 되지 않은 미완성 밑부분을 가진 용기(22)의 길이는 얻고자 하는 최종 용기의 길이와 동일하며,- 아직 최종적으로 형성이 되지 않은 미완성 밑부분을 가진 용기(22)가 최종 블로잉에 의해 몰딩 성형되어 용기의 몸체 및 밑부분이 최종적인 형상 및 치수를 갖게 됨으로써, 최종 용기(23)를 얻게 되는 것을 특징으로 하는 열가소성 용기 제조방법.
- 제1항에 있어서, 예비 몰딩 성형 및 최종 몰딩 성형은, (가) 몰드 공동(130의 길이가 최종 용기(23)의 몸체의 길이보다 길고 몰드 공동(13)은 가열에 의해 줄어든 블랭크(10)를 수용할 수 있는, 예비 몰딩 성형을 위한 하강 위치와, (나) 몰드 공동(13)의 길이가 최종 용기(23)의 몸체의 길이와 동일한, 최종 몰딩 성형을 위한 상승 위치 사이를 오가는 이동 바닥부(12)가 제공된 몰드(11)내에서 수행되며,몰드의 이동 바닥부(12)는 미완성 밑바닥을 갖춘 용기(22)의 성형 중에 또는 성형 후에 하강 위치에서 상승 위치로 이동함으로써, 이동 바닥부는 미완성 밑부분을 갖춘 용기의 밑부분에 스러스트를 가하지 않는 것을 특징으로 하는 열가소성 용기 제조방법.
- 제1항의 방법에 따라 열가소성 재료로 된 예비 성형품(1)으로부터 용기(23)를 제조하는 장치로서, 열가소성 용기으 내부를 고온의 액체로 채우거나 용기에 들어 있는 내용물을 저온 살균할 때 열가소성 용기는 심하기 변형되지 않으며, 상기 장치가 열가소성 재료로 된 예비 성형품(1)으로부터 가열에 의해 줄어든 용기 블랭크(10)를 제조하는 수단과, 상기 가열에 의해 줄어든 블랭크(10)로부터 최종 형상 및 치수를 갖는 최종 용기(23)를 형성하는 몰딩 수단(11)을 구비하는 장치에 있어서,- 상기 가열에 의해 줄어든 블랭크(10)를 제조하는 수단은 얻고자 하는 최종 용기의 몸체의 길이보다 긴 블랭크를 형성할 수 있도록 구성되며,- 상기 몰딩 수단(11)은 얻고자 하는 최종 용기(23)의 몸체와 방사상 방향으로 동일한 치수를 갖지만 길이 방향으로는 더 긴 치수를 갖는 몰드 공동(13)을 한정하는, 예비 몰딩 성형을 위한 하강 위치와, 얻고자 하는 최종 용기(23)의 몸체와 방사상 방향 및 길이 방향으로 동일한 치수를 갖는 몰드 공동(13)을 한정하는 상승 위치 사이에서 이동할 수 있는 이동 바닥부(12)를 갖춘 몰드로 이루어지며,상기 장치는- 몰드의 이동 바닥부(12)가 상기 하강 위치에 있을 때 몰드 공동(13) 내에 배치된 블랭크(10) 내부에 압축 유체를 불어넣어, 몸체는 몰딩 성형되고 밑부분은 몰딩 성형되지 않고 길이는 얻고자 하는 최종 용기의 길이와 동일한 용기(22)를 형성하는 저압 블로잉 수단(Pps)과,- 몰드의 이동 바닥부(12)가 상기 상승 위치에 있을 때 몰드 공동(13) 내에 배치된 미완성 밑부분을 가진 용기(22) 내부에 압축 유체를 불어넣어, 얻고자 하는 최종 용기(23)를 형성하는 고압 블로잉 수단(Ps)과,- 미완성 밑부분을 갖춘 용기의 밑부분에 대해 스러스트를 가함이 없이, 미완성 밑부분을 갖춘 용기의 몸체를 성형하는 동안 또는 성형한 후에 하강 위치에서 상승 위치로의 몰드의 이동 바닥부의 이동을 제어하는 수단(14-18)을 또한 구비한 것을 특징으로 하는 열가소성 용기 제조장치.
- 제3항에 있어서, 몰드의 이동 바닥부(12)는 불어넣어진 고압(Ps)의 압축 유체에 의해 상기 하강 위치에서 상기 상승 위치로 이동하는 공기 액추에이터(14)(15)의 피스톤(14)에 고정되는 것을 특징으로 하는 열가소성 용기 제조장치.
- 제3항에 있어서, 이동 바닥부(12)는 이동 바닥부를 관통하여 형성된 덕트(19)를 구비하며, 이 덕트(19)는 이동 바닥부의 가운데에 베치되고 저압(Ps)에 연결된 하나 인상의 오리피스(21)를 통해 몰드 공동과 소통하여 최종 용기의 밑부분을 몰드에서 분리시키는 것을 특징으로 하는 열가소성 용기 제조장치.
- 제1항에 있어서, 미완성 밑부분을 갖춘 용기(22)를 형성하는 예비 몰딩 성형은 가열에 의해 줄어든 블랭크(10)에 대한 저압 블로잉에 의해 수행되고, 최종 형상의 밑부분 및 몸체를 갖춘 최종 용기(23)를 형성하는 최종 몰딩은 미완성 밑부분을 갖춘 용기(22)에 대한 고압 블로잉에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 열가소성 용기 제조방법.
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