KR100283507B1

KR100283507B1 - 중공성형기

Info

Publication number: KR100283507B1
Application number: KR1019980707960A
Authority: KR
Inventors: 호르스트 빈터; 칼 그리스벡
Original assignee: 크론제더 폴커; 크로네스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 2001-03-02
Also published as: CA2251253A1; CN1217683A; RU2163194C2; DE59802613D1; JP2000512929A; WO1998035815A1; DE19727278A1; CN1079047C; ATE211964T1; EP0894045A1; US6152723A; CA2251253C; EP0894045B1; ES2168744T3; BR9805910A; KR20000064862A

Abstract

예비성형물에 대한 복수개의 수용 수단이 마련되고 실질적으로 수직한 회전축을 가지는 가열 휠과, 중공체에 대한 복수개의 블로우 스테이션이 마련되고 실질적으로 수직한 회전축을 가지는 블로우 휠을 구비한 중공 성형기에 있어서, 상기 가열 휠과 블로우 휠은 다른 수준에 배열되고 적어도 부분적으로 서로 겹친다. 예비성형물은 트랜스퍼 장치에 의하여 가열 휠의 수준으로부터 블로우 휠의 수준까지 이동한다. 이러한 방식으로, 중공 성형기에서 바닥 공간 및 제조 비용의 상당한 절감이 실현된다.

Description

중공 성형기{Blow moulding machine}

이러한 중공 셩형기는 다양한 구현예에서 알려져 있는데, 여기에서는 병과 같은 예비성형물 및 완성된 중공체가 헐거운 맨드렐에 의하여 직접적으로(GB 2 074496 A) 또는 간접적으로(DE 27 42 693 C2) 운반된다. 어떠한 경우에서도, 가열 휠(heating wheel)과 블로우 휠(blow wheel)은 공통의 수평면에서 나란하게 회전한다. 그리고 필요한 경우에는, 가열된 예비성형물을 위하여 중간매개적인 트랜스퍼 장치가 사용된다. 이에 의하여, 넓은 바닥 공간을 차지하고 많은 공간을 가지는 구조상의 설계가 불가피하게 발생하게 된다. 따라서 병을 채우는 장치 등에 공지의 중공 성형기를 통합시키는 것(이것은 경비 절감을 위하여 실제로 점점 더 많이 현실화되고 있다)이나, 이미 존재하는 병을 채우는 장치에 중공 성형기를 차후에 통합하는 것이 훨씬 더 어려워진다.

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 중공 성형기에 관한 것이다.

도 1은 중공 성형기의 제1 구현예의 측면도이다.

도 2는 도 1에 따른 중공 성형기의 평면도이다.

도 3은 도 1의 "A-A"에 따른 단면도이다.

도 4는 도 1 내지 도 3에 따른 중공 성형기의 트랜스퍼 장치에 대한 확대 평면도이다.

도 5는 도 4의 "B-B"에 따른 단면도이다.

도 6은 트랜스퍼 장치 영역에서 중공 성형기의 제2 구현예에 대한 수직 단면도이다.

도 7은 도 6에 따른 트랜스퍼 장치의 상부 로터의 평면도이다.

도 8은 도 6에 따른 트랜스퍼 장치의 중앙 로터의 측면도이다.

도 9는 도 6에 따른 트랜스퍼 장치의 하부 로터의 평면도이다.

도 10은 도 6 내지 도 9에 따른 중공 성형기를 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명의 목적은 처음에 언급한 종류의 중공 성형기에 필요한 공간의 크기를 단순한 수단에 의하여 실질적으로 감소시키는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기의 목적은 청구항 제1항의 특징부에 기술된 형태에 의하여 실현된다.

본 발명에 따른 중공 성형기의 바닥 공간은, 기계의 기능을 손상함이 없이, 블로우 휠과 가열 휠이 겹치는 정도에 따라 다소 감소한다. 전체적인 높이가 약간 증가하지만, 이것은 이와 같은 중공 성형기가 통상적으로 설치되는 장소에서는 어떠한 부정적인 영향을 가지지 않는다. 블로우 휠과 가열 휠이 서로를 완전히 가리고 바람직하게는 서로의 상단에서 동심원상으로 그리고 직접적으로 회전할 때, 가능한 최소 공간이 실현된다. 기계 프레임에 사용되는 부품의 수가 대응하여 감소하기 때문에, 이에 의하여 또한 제작 경비가 상당히 감소하게 된다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 2개의 구현예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5에 따른 중공 성형기는, 예를 들면 PET(polyethylen terephthalate)와 같은 열가소성 재료로 이루어진 사출-성형된 예비성형물(1)로부터 음료용 병을 생산하도록 설치된다. 이 중공 성형기는, 강철부로 이루어지고 박스 형태의 기본 형상을 가지는 프레임(8)을 구비하는데, 상기 프레임(8)에는 수직의 중공 중앙주(central column)(18)가 마련된다. 이 중앙주(18)에는 그 하부 수준에 블로우 휠(5)이 부착되고, 상기 블로우 휠(5)의 상단인 그 상부 수준에는 가열 휠(3)이 부착되며, 상기 각 휠은 상기 중앙주에 회전 가능하게 지지된다. 따라서 가열 휠(3)의 열은 상단에서 방해받지 않고 벗어날 수 있다. 상기 가열 휠(3)과 블로우 휠(5)은 공통의 회전축(7)을 가지고, 수직방향으로 상호 이격된 수평면상에서 회전한다. 모터(19) 및 복수개의 기어로 이루어진 트랜스미션(20)에 의하여, 가열 휠(3)과 블로우 휠(5)이 상호 동기되어 그러나 상이한 속도로 화살표 방향으로 구동된다. 블로우 휠(5)은 가열 휠(3)에 의하여 완전히 가려진다. 따라서 프레임(8)의 바닥 공간은, 가열 휠(3)의 지름 또는 블로우 휠(5) 자름 중 하나만에 의하여(2개의 휠의 지름 중 더 큰 것에 따라) 정해진다. 상기 바닥 면적은 실질적으로, 블로우 휠과 가열 휠이 나란하게 배열되는 종래의 중공 성형기 바닥 면적의 1/2이 된다.

상기 가열 휠(3)은 그 개구부가 아랫방향을 향하도록 방향이 맞추어진 예비성형물들(1)을 수용하는 균일하게 분포되고 회전 가능한 복수개의 수용 수단(4)을 그 궤도(T)상에 가지는데, 상기 수용 수단(4)은 정지된 승강 캠 경로 수단(37)에 의하여 제어되기에 적합하도록 된 팽창 아버(expansion arbor)로서 설치된다. 상기 팽창 아버의 회전 경로에는 정지된 가열 및 냉각 스테이션(22)이 배열되는데, 예비성형물(1)이 가열 휠과 함께 회전하는 동안에 상기 스테이션에 의하여 예비성형물이 공정 온도로 가열된다. 또한 상기 가열 휠(3)은 상기 예비성형물(1)이 그 자신의 축을 중심으로 자전하도록 한다.

프레임(8)의 작동측(23)의 좌측 영역에는, 예비성형물(1)의 공급 장치(14)가 가열 휠(3)의 상부 수준에 마련된다. 이 공급 장치(14)는 실질적으로, 예비성형물(1)에 대한 하방으로 경사진 가이드 홈(21)과 상기 가이드 홈(21) 다음에 오는 회전 휠(15)에 의하여 구성되는데, 예비성형물의 완전히 형성된 개구부에는 지지 링이 마련되고, 이 개구부는 위쪽을 향한다. 이 회전 휠(15)은 트랜스미션(20)에 의하여 화살표 방향으로 가열 휠(3)과 동기 구동된다. 회전 휠(15)은 정상적인 위치에 있는 예비성형물(1)을 넘겨받아서, 바람직하게는 도시되지 않은 스크류 컨베이어에 의하여 분리된 후에, 제어가능한 그리퍼에 의하여 상기 예비성형물(1)을 그 횡축을 중심으로 하여 180도 회전시켜서, 그 개구부가 아래를 향한 상태의 예비성형물을 가열 휠(3)의 수용 수단(4)에 유입시킨다. 여기에서 상기 예비성형물(1)은 상기 수용 수단의 제어가능한 팽창 아버에 의하여 고정된다.

블로우 휠(5)은, 가열된 예비성형물(1)을 사용하여 중공체에 최종적으로 블로잉(blowing)하도록, 그 궤도(t)상에 균일하게 분포된 복수개의 통상적인 블로우 스테이션(6)을 가진다. 각 블로우 스테이션(6)은 개방되기에 적합하도록 된 분할된 블로우 금형(24)과, 예비성형물(1)을 기계적으로 미리 연신시키는 캠-제어 연신 로드(25) 및 가스-밀봉 방식으로 예비성형물(1)의 개구부를 수용하고 블로잉 공기를 공급하기 위한 블로우 맨드렐(26)을 구비한다. 블로우 금형(24)은 예비성형물(1)의 수용 및 방출 영역에서는 캠 제어 수단에 의하여 통상적인 방식으로 개방되고, 실제의 변형 영역에서는 폐쇄되어 잠겨진다.

프레임(8)의 작동측(23)의 오른쪽 영역에서는, 완성된 중공체(2)의 방출 장치(16)가 블로우 휠(5)의 하부 수준에 마련된다. 이 방출 장치는 실질적으로, 중공체(2)가 그 지지 링에 의하여 걸려있는 수평의 공기 컨베이어(27)와, 상기 공기 컨베이어(27)의 앞에 있는 회전 휠(17)로 구성된다. 이 회전 휠(17)은 트랜스미션(20)에 의하여 화살표 방향으로 상기 블로우 휠(5)과 동기 구동된다. 상기 회전 휠은 제어가능한 그리퍼에 의하여 개방된 블로우 금형(24)으로부터 그 개구부가 아랫방향을 향한 상태의 병을 넘겨 받고, 그 횡축을 중심으로 하여 상기 병(2)을 180도 회전시켜서, 공기 콘베이어(27)로 이것을 유입시킨다. 그 다음에 상기 병(2)은, 예를 들면 채우는 장치 및 마감 장치(도시되지 않음)로 이송되어서, 음료수가 채워진다.

상기 프레임(8)의 작동측(23)의 중앙부에서는, 예비성형물(1)의 트랜스퍼 장치(9)가 공급 장치(14)와 방출 장치(16) 사이에 마련되는데, 상기 트랜스퍼 장치(9)는 가열 휠(3)의 상부 수준 및 블로우 휠(5)의 하부 수준에 걸쳐서 연장되어 있다.

트랜스퍼 장치(9)는 가열 휠(3)의 수용 수단(4)으로부터 상측이 아래로 뒤집혀진 예비성형물(1)을 넘겨 받아서, 이것을 블로우 휠(5)의 수준까지 하강시킨다. 한편 이 동안에 상기 예비성형물은 그 수직 상태가 유지되고, 이 예비성형물은 블로우 스테이션(6)의 블로우 맨드렐(26)으로 공급된다. 전송하는 동안에, 예비성형물들(1)의 간격, 즉 2개의 인접한 예비성형물(1)의 중앙축 사이의(그 이동 경로상에서 측정한) 거리는, 가열 휠(3)의 궤도(T)상의 작은 간격에서 블로우 휠(5)의 궤도(t)상의 큰 간격으로 넓어진다. 그리고 가열 휠(3)의 큰 궤도(T)와 블로우 휠(5)의 작은 궤도(t) 사이의 간격이 연결되고, 가열 휠(3)의 훨씬 적은 속도에 대응하는 예비성형물(1)의 속도는 훨씬 큰 속도로 회전하는 블로우 휠(5)의 속도에 맞추어지도록 증가한다. 따라서 가열된 예비성형물(1)은 가열 휠(3)로부터 블로우 휠(5)로 비교적 짧은 경로상에서 주의깊고 신뢰성있게 전송되어야 한다. 이러는 동안에, 필요하다면 가열 요소, 냉각 요소 또는 이와 유사한 요소(이들 중 어느 것도 도시되어 있지 않음)에 의하여 부가적인 공정이 수행될 수도 있고, 또는 열 손실의 방지하는 것이 마련될 수도 있다.

트랜스퍼 장치(9)는 수직한 회전축을 가지는 로터(10)를 구비하는데, 상기 로터(10)는 트랜스미션(20)에 의하여 화살표 방향, 즉 가열 휠(3) 및 블로우 휠(5)의 회전 방향에 반대되는 회전 방향으로 그리고 상기 가열 휠(3) 및 상기 블로우 휠(5)과 동기되어 회전하기에 적합하도록 된다. 케이지(cage) 비슷한 상기 로터(10)에는 2개의 홀더 그룹이 마련되는데, 상기 홀더 그룹은 예비성형물(1)의 개구부 영역에 대한 탄성적인 스냅 그리퍼(snap gripper)의 형상을 가지는 6개의 홀더를 각각 구비한다. 상기 첫 번째 홀더 그룹(13)은, 상기 홀더들이 수평면에서 피봇될 수 있도록, 로터의 상단 플레이트(28)에 지지된다. 반면에 상기 두 번째 홀더 그룹(11)은, 로터(10)의 회전축에 대하여 동심원상으로 배치되는 원뿔 형상이 면에 배열된 로드-형상의 가이드 수단(12)에서 수직으로 이동가능한 방식으로 가이드된다. 상기 홀더(13)의 피봇 운동은 캠 디스크(30)의 정지된 캠 경로 수단(29)에 의하여 제어되는데, 상기 정지된 캠 경로 수단(29)은 롤러 종동부(roller follower; 31)를 통하여 홀더(11)에 맞물린다. 상기 홀더(11)의 승강 운동은 원뿔 형상의 캠 몸체(33)의 정지된 승강 캠 경로 수단(32)에 의하여 제어되는데, 상기 정지된 캠 경로 수단(32)은 롤 종동부(follower roll; 34)를 통하여 홀더(11)에 맞물린다. 캠 디스크(30) 및 캠 몸체(33)는, 이들이 프레임(8)에 대하여 상대 회전되지 않고 고정되도록, 로터(10)의 내부에 배열되고 프레임(8)에 연결된다. 반면에 상기 로터(10)는 상기 프레임(8)에 회전 가능하게 지지된다.

특히 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부 홀더(13)의 이동 경로는 그 회전 경로의 가열 휠(3) 및 블로우 훌(5)로부터 먼 쪽에서 하부 홀더(11)의 이동 경로와 겹치게 된다. 상부 홀더(13)는, 어떠한 수직방향의 운동을 하지 않고, 예비성형물의 간격 및 가속의 높은 증가 비율을 일으킨다. 반면에 하부 홀더(13)는 전체적인 수직 운동 및 효과를 일으키고, 이와 동시에 원뿔 형상의 이동 경로에 의하여 블로우 휠(5)에 의하여 미리 정해진 크기까지 간격이 확대되고 속도가 증가한다. 상기 홀더들(11,13)에는 탄성적인 파지 집게가 마련되어 있어서 이들이 예비성형물(1)로 밀려가거나 후퇴될 때 자동적으로 개방되므로, 상기 홀더들(11,13)의 파지 기능에 관한 제어가 절대적으로 필요하지는 않다. 그러나 블로우 맨드렐(26)으로의 전송 뿐만 아니라 홀더들 사이에서의 전송 및 개개의 수용 수단(4)으로부터 넘겨받는 것을 용이하게 하기 위하여, 상부 홀더 및/또는 하부 홀더(13,11)가 또 다른 캠 제어 수단(39)에 의하여 반지름 방향으로 이동될 수 있도록 구성하는 것이 편리할 수도 있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 개개의 홀더들(11,13) 사이의 전송은 가열 휠(3)의 상부 수준에서 일어난다. 그 다음에 상기 홀더(11)는 블로우 휠(5)의 수준까지 하강하는 운동 및 상기 블로우 휠의 궤적(t)에 접근하는 운동을 시작한다.

특히 도 5로부터 볼 수 있는 바와 같이, 블로우 휠(5)은 2개의 롤러 베어링에 의하여 프레임(8) 또는 상기 프레임(8)의 중공 중앙주(18)에 회전 가능하게 지지된 중공 샤프트(40)에 고정된다. 중앙주(18)의 외측에는 캠 제어 수단(38)과 블로우 맨드렐(26)의 수직 이동을 위한 정지된 제어 캠, 연신 로드(25), 블로우 금형(24)의 바닥 부재 등이 마련된다.

가열 휠(3)과 블로우 휠(5)이 공통의 수직 회전축(7)을 중심으로 서로에 대하여 독립적으로 회전할 수 있도록, 가열 휠(3)이 블로우 휠(5)의 상단 또는 상기 블로우 휠(5)의 중공 샤프트(40)의 상단에 또 다른 롤러 베어링에 의하여 회전가능하게 지지된다.

블로우 휠(5)은 트랜스미션(20)에 의하여 상기 중공 샤프트(40)의 하단에 배열된 치를 통하여 구동된다. 가열 휠(3)은 기어와 상기 트랜스미션(20)의 실질적으로 수직한 샤프트에 의하여, 그 외측 경계에 형성된 치를 통하여 구동된다.

블로우 훌(5)의 상부 영역에서는, 회전축(7)에 대하여 동심원상에 있고 치가 형성된 림(35)이 가열 휠(3)의 바로 아래 위치에 고정된다. 이러한 치가 형성된 림(35)은 피니언(36)에 맞물리는데, 상기 각 피니언은, 거기에서 상대 회전하지 않고 고정되도록, 가열 휠(3)의 수용 수단(4)에 고정된다. 그 다음에 수용 수단(4)이, 회전축(7)에 평행하게 연장된 축을 중심으로 회전되게 맞추어지도록, 가열 횔(3)에 회전 가능하게 지지된다. 블로우 휠(5) 및 가열 휠(3)의 서로 상이한 속도를 고려하여, 치가 형성된 림(35) 및 피니언(36)은 행성 톱니바퀴식 기어로서 작용하는데, 이것은 중공 성형기의 작동시에 수용 수단(4)이 그 자신의 축을 중심으로 자전하도록 한다. 가열 및 냉각 스테이션(22)에 의하여 예비성형물(1)을 균일하게 가열하도록 하기 위해서는, 이러한 것이 필수적이다.

블로우 스테이션(6)에 냉각수, 가압 공기 등과 같은 작동 매체를 공급하는 것은, 상기 가열 휠(3)의 내측에 있는 회전 분배기(도시되지 않음)와 상기 가열 휠(3)에서 바깥쪽으로 반지름 방향으로 연장되는 통로(역시 도시되지 않음)에 의하여 실현된다.

도 6 내지 도 10에 따른 중공 성형기는 프레임(8)을 구비하는데, 상기 프레임의 내부의 가열 휠(3) 및 상기 가열 휠(3) 아래의 블로우 휠(5)은 수직 방향으로 이격된 수평면에서 공통의 수직한 회전축(7)을 중심으로 회전한다. 상기 가열 휠(3)은 그 궤도(T)상에서 균일하게 분포되고 회전할 수 있는 복수개의 예비성형물(1)의 수용 수단(4)을 가지고, 이 회전 경로에는 정지된 가열 및 냉각 스테이션(도시되지 않음)이 배열된다. 가열된 예비성형물(1)을 사용하여 중공체를 최종 블로잉하기 위하여, 블로우 휠(5)그 궤도(t)상에 균일하게 분포된 복수개의 블로우 스테이션(6)을 가진다.

프레임(8)의 작동측(23)의 중앙 영역에는, 예비성형물(1)의 트랜스퍼 장치(41)가, 가열 휠(3)에 예비성형물(1)을 공급하는데 사용되는 공급 장치(14)와 완성된 중공체를 블로우 휠(5)로부터 방출하는데 사용되는 방출 장치(16) 사이에 마련된다. 상기 트랜스퍼 장치(41)는 상기 가열 휠(3)의 상부 수준으로부터 상기 블로우 휠(5)의 하부 수준까지 연장된다. 상기 트랜스퍼 장치(41)는 상측이 아래로 뒤집힌 예비성형물(1)을 가열 휠(3)의 수용 수단(4)으로부터 넘겨 받아서, 이 예비성형물을 180도 회전시키면서 블로우 휠(5)의 수준까지 하강시키고, 이를 블로우 휠(5)의 블로우 스테이션(6)으로 공급하는데, 상기 블로우 스테이션에서는 그 직립한 정상적인 상태를 가지면서 중공체 즉 병이 완성된다. 전송하는 동안에, 에비성형물(1)의 간격은 또한 가열 휠(3)의 궤도(T)상의 좁은 간격으로부터 블로우 휠(5)의 궤도(t)상의 넓은 간격으로 확대되고, 가열 휠(3)의 큰 궤도(T)와 블로우 휠(5)의 작은 궤도(t) 사이의 간격은 연결되며, 가열 휠(3)의 휠씬 낮은 속도에 대응하는 예비성형물(1)의 속도가 더 큰 속도로 회전하는 블로우 휠(5)의 속도에 맞추어지도록 증가된다. 따라서 가열된 예비성형물(1)은 블로우 휠은 짧은 경로상에서 가열 휠(3)로부터 블로우 휠(5)까지 주의깊고 신뢰성있게 전송된다. 이러는 동안에 필요하다면, 가열 요소, 냉각 요소 또는 이와 비슷한 요소(이들 요소 중 어느 것도 도시되지 않음)에 의하여 부가적인 공정이 수행될 수 있고, 또한 열 손실을 방지하는 것이 마련될 수 있고/또는 예비성형물(1)이 그 자신의 축을 중심으로 자전되도록 할 수 있다.

상기 트랜스퍼 장치(41)는 모두 3개의 디스크-형상의 로터(42,43,44)를 구비하는데, 이들은 연속하여 기능적으로 연결되고, 가열 휠(3) 및 블로우 휠(5)에 동기 구동될 뿐만 아니라 서로에 대하여 동기 구동된다.

상부 로터(42)는 가열 휠(3)의 수준의 수평한 면에서 반대의 회전 방향으로 회전한다. 상기 로터(42)의 외주에는 반지름 방향으로 이동가능하게 지지되고 균일하게 분포된 복수개의 파지 집게(45)가 마련된다. 상기 파지 집게(45)는 각각 종동부 롤(54)에 의하여, 로터(42)가 회전하는 동안에 파지 집게(45)의 상대 운동 또는 상대 위치를 제어하는 폐쇄-루프 캠 경로 수단(55)에 맞물린다. 상기 각 파지 집게(45)는 그 자체로서, 가위의 한 쌍의 암과 같이 피봇될 수 있고 스프링(57)의 작용하에서 닫히는 방향으로 탄성 부하가 걸리는 2개의 파지 암(56)을 구비한다. 상기 파지 암(56)의 단부는, 예비성형물(1)로 밀려가거나 이로부터 후퇴할 때 상기 파지 암이 자동적으로 열리거나 닫히도록, 경사가 형성되어 있다.

하부 로터(44)는 블로우 휠(5)의 수준의 수평한 면에서 반대 회전 방향으로 회전한다. 상기 하부 로터(44)는 상부 로터(42)의 지름보다 더 큰 지름을 가지고, 상기 상부 로터(42)처럼 그 원주상에 파지 집게(46)가 마련되어 장착된다. 그러나 상기 파지 집게(46)의 수는 상부 로터(42)의 경우처럼 많지는 않다. 파지 집게(46)는, 실질적으로 반지름 방향으로 이동할 수 있도록, 구부러진 레버(53)에 지지되고, 그 다음에 상기 구부러진 레버(53)는 로터(44)에 피봇 가능하게 지지된다. 파지 집게(46)의 반지름 방향의 운동 및 피봇 운동은, 구부러진 레버(53)와 파지 집게(46)에 각각 고정된 종동부 롤(60,61)에 의하여 맞물리는 2개의 분리된 그리고 정지된 폐쇄-루프 캠 경로 수단(58,59)에 의하여 제어된다. 도 9에서는 파지 집게들(46)의 간격이 블로우 휠(5)의 블로우 스테이션들(6)의 간격과 일치하는 반지름 방향의 중앙 위치에 있는 구부러진 레버(53) 및 파지 집게(46)이 도시되어 있다. 로터(44)가 회전하는 동안에 파지 집게(46)는 2개의 캠 경로 수단(58,59)에 의하여 상대 이동할 수 있고, 이에 의하여 상기 파지 집게들(46)의 속도 뿐만 아니라 간격이 변화되고, 그 파지 운동이 제어될 것이다. 중앙 로터(43)로부터 예비성형물(1)을 넘겨 받기 위하여 2개의 파지 집게(46)가 서로를 향하여 이동하는 위치는 일점 쇄선으로 표시된다.

중앙 로터(43)는 가열 휠(3)의 수준과 블로우 휠(5)의 수준 사이의 수직한 면에서 회전하는데, 상기 로터(43) 회전의 상부 영역은 상부 로터(42) 회전의 외부 영역에 접하고, 상기 로터(43) 회전의 하부 영역은 하부 로터(44) 회전의 외부 영역에 접한다. 회전이 접하는 영역에서 상기 중앙 로터(43)의 회전 운동이 상부 로터(42)의 회전 운동 및 하부 로터(44)의 회전 운동에 각각 대응하고, 가열 휠(3) 및 블로우 휠(5)은 반대의 회전 방향으로 회전하도록, 그러한 방식으로 중앙 로터(43)의 회전 방향이 되어 있다.

중앙 로터(43)에는, 그 외주상에 균일하게 배열되고, 실질적으로 반지름 방향으로 이동될 수 있을 뿐만 아니라 피봇 가능한 방식으로 지지된 홀딩 맨드렐(holding mandrel; 47)이 마련된다. 이 홀딩 맨드렐(47)에 연결된 종동부 롤(64,65)에 의하여 맞물리는 2개의 정지된 폐쇄-루프 캠 경로 수단(62,63)에 의하여, 중앙 로터(43)가 회전하는 동안에 상기 홀딩 맨드렐(47)의 운동 및 위치가 제어된다. 홀딩 맨드렐(47)은, 마찰 결합에 의하여 상기 예비성형물(1)을 신뢰성있게 고정하기 위하여, 예비성형물(1)의 내부 지름에 맞추어진다.

상기 정지된 캠 경로 수단(55,58,59,62.63)의 구조적 설계는, 트랜스퍼 장치(41)의 상기에서 기술된 기능이 얻어지는 그러한 성질을 가지게 된다. 3개의 로터(42,43,44)는 연속적으로 회전하고, 가열 휠(3) 및 블로우 휠(5)도 마찬가지이다. 첫 번째 로터(42)의 파지 집게(45)의 반지름 방향의 운동은, 가열 휠(3)의 수용 수단(4)에 있는 예비성형물(1)을 붙잡아서, 중앙 로터(43)의 홀딩 맨드렐(47)의 회전 경로에 맞추는 기능을 수행하도록 작용한다. 중앙 로터(43)의 홀딩 맨드렐(47)의 피봇 및 승강 운동은, 파지 집게(45)에 의하여 아직 잡혀 있는 예비성형물(1) 안으로 홀딩 맨드렐(47)을 유입시키고, 미리 하부 로터(44)의 파지 집게(46)에 의하여 붙잡혀 있는 예비성형물(1)로부터 홀딩 맨드렐(47)을 분리시키도록 작용한다. 그러나 블로우 휠(5)의 더 높은 속도와 블로우 스테이션(6)의 간격에 대응하는 더 넓은 간격과 조화되도록 하기 위하여, 하부 로터(44)의 파지 집게(46)의 피봇 및 승강 운동이 예비성형물들(1)을 가속하고 그들 사이의 간격을 넓히도록 작용한다. 완전히 전송되는 동안에, 가열된 예비성형물(1)은 지지 링 위의 상대적으로 차가운 영역의 외측으로부터 또는 내측으로부터 배타적으로 붙잡히고, 그것들은 양의 그리고/또는 마찰 결합에 의하여 항상 정밀하게 고정된다.

필요하다면, 홀딩 맨드렐(47)이 그 중앙축을 중심으로 회전되도록 지지됨으로써 그리고 홀딩 맨드렐(47)이 마찰 휠(66)에 의하여 회전되도록 함으로써, 예비성형물(1)이 중앙 로터(43)의 영역에서 회전될 수 있다. 중앙 로터(43)의 영역에서 180도로 피봇 운동하는 동안의 예비성형물(1)의 변형은 이러한 방식으로 신뢰성있게 중화된다. 상기 마찰 휠(66)은 그 안에 형성된 캠 경로 수단(63)을 가지는 정지된 디스크의 측방향 표면에 작용한다.

도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 위에서 기술된 중공 성형기는 모두 4개의 주파수-제어 동기 모터에 의하여 구동된다. 첫 번째 동기 모터(48)는 블로우 휠(5) 및 방출 장치(16)를 구동하고, 두 번째 동기 모터(49)는 가열 휠(3)을 구동하며, 세 번째 동기 모터(51)는 공급 장치(14)를 구동하며, 네 번째 동기 모터(52)는 트랜스퍼 장치(41)를 구동한다.

상기 모든 동기 모터(48,49,51,52)에는 영구적으로 강력하게 여기된 자극을 가지는 로터가 마련되고, 사용되는 자석 재료은 고 투자율 재료이다. 결과적으로 발생하는 높은 잔류 자기 플럭스 밀도는 실질적으로 과부하 용량을 가진 매우 큰 동기 토크를 허용한다. 동기 모터(48,49,51,52)는 그 입력 측에서 정전-안전 방식으로 전기적으로 연결된다. 이러한 연결 때문에, 정전시에도 모터가 동기 각(synchronous angle)으로 계속 작동하는 것을 보증한다.

동기 모터(48,49,51,52)를 구동시키는 회전 전계는, 중공 형성기를 구동시키기 위한 요구 속도가 조절되는 공통의 주파수 변환기(50)로부터 발생한다. 주파수 변환기(50)의 출력 주파수의 조절 범위는 0 헤르쯔로부터 예를 들면 120 헤르쯔까지의 범위에 있다.

상기에서 기술된 단일의 주파수 변환기를 가진 중공 성형기의 다중-모터 구동이 사용되면, 한편으로는 많은 통상적인 트랜스미션 요소들이 더 이상 필요하지 않고, 다른 한편으로는 모터들의 동기 작동을 위한 복잡한 전자기 제어가 없어도 된다. 따라서 상기 다중-모터 구동은 본 발명에 따른 중공 성형기의 특히 콤팩트하고 경제적인 구조상의 설계에 기여한다.

Claims

예비성형물(1)에 대한 복수개의 수용 장치(4)가 마련되고, 수직한 회전축을 가지는 가열 휠(3)과,

중공체(2)에 대한 복수개의 블로우 스테이션(6)이 마련되고, 수직한 회전축을 가지는 블로우 휠(5)을 구비한 중공 성형기에 있어서,

상기 가열 휠(3) 및 블로우 휠(5)은 다른 높이에 배열되고 부분적으로 상호 겹치는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 1항에 있어서,

상기 가열 휠(3)은 상기 블로우 휠(5)보다 더 높은 높이에 배열되고, 상기 블로우 휠(5)을 완전히 가리는 것을 특징으로 하는 중공 성형기
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 가열 휠(3)과 블로우 휠(5)은 동심원상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 3항에 있어서,

상기 가열 휠(3)과 블로우 휠(5)은 동일한 회전 방향으로 그리고 상이한 속도로 동기화되어 구동되기에 적합하게 된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 4항에 있어서,

상기 가열 휠(3)은 상기 블로우 휠(5)보다 더 큰 지름을 가지는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 5항에 있어서,

상기 가열 휠(3)과 블로우 휠(5)은 공통의 프레임(8)에 배열된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 6항에 있어서,

상기 가열 휠(3)의 수용 장치(4)들의 간격은 상기 블로우 휠(5)의 블로우 스테이션들(6)의 간격보다 더 좁은 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 7항에 있어서,

예비성형물(1)을 상기 가열 휠(3)의 높이로부터 상기 블로우 휠(5)의 높이까지 전송시키는 트랜스퍼 장치(9)가 마련된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 8항에 있어서,

상기 트랜스퍼 장치(5)는 예비성형물들의 간격을 넓히는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 9항에 있어서,

상기 트랜스퍼 장치(9)는 그 회전축이 가열 휠(3) 및 블로우 휠(5)의 회전축(7)과 평행하게 연장되는 로터(10)를 구비하고,

상기 로터(10)는, 상기 가열 휠(3) 및 상기 블로우 휠(5)과 동기화되어 구동되고 상기 휠들의 회전 방향과 반대의 회전 방향으로 구동되기에 적합하게 된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 10항에 있어서,

상기 로터(10)에는 예비성형물(1)의 홀더(11)가 장착되고,

상기 홀더(11)는 제어된 방식으로 수직 방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 11항에 있어서,

상기 수직 방향으로 이동가능한 홀더(11)는, 상기 로터(10)의 회전축과 동심원상에 배치된 원뿔 형상의 면에 배열된 가이드 장치(12)에 지지되는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 12항에 있어서,

상기 로터(10)에는 예비성형물(1)의 홀더(13)가 설치되고,

상기 홀더(13)는 제어된 방식으로 회전 방향으로 주축회전되기에 적합하게 된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 13항에 있어서,

예비성형물(1)의 공급 장치(14)가 상기 트랜스퍼 장치(9) 전방의 상기 가열 휠(3)의 회전 경로상에 마련된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 14항에 있어서,

직립한 정상적인 상태의 예비성형물들(1)을 넘겨 받아서, 이들을 180도 주축회전시키고, 상기 예비성형물들의 개구부가 아래쪽을 향하도록 상기 가열 휠(3)의 수용 장치(4)로 이들을 전송하는 회전 휠(15)이 상기 공급 장치(14)에 마련된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 15항에 있어서,

완성된 중공체(2)의 방출 장치(16)가 상기 블로우 휠(5)의 회전 경로상에서 상기 트랜스퍼 장치(9) 후방에 마련된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 16항에 있어서,

완성된 중공체들의 개구부가 아래를 향하는 상태로 상기 완성된 중공체들을 상기 블로우 스테이션들(6)로부터 분리하고, 이들을 180도로 회전시키고, 이들을 직립한 정상적인 상태로 방출하는 회전 휠(17)이, 상기 방출 장치(16)에 마련된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 17항에 있어서,

상기 트랜스퍼 장치(9)가 상기 공급 장치(14)와 상기 방출 장치(16) 사이에서, 프레임(8)의 작동측(23)에 배열된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 18항에 있어서,

상기 블로우 휠(5)은 프레임(8) 또는 상기 프레임에 연결된 중앙주(18)에 회전가능하게 지지되고,

상기 가열 휠(3)은 상기 블로우 휠(5)에 회전가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 19항에 있어서,

상기 블로우 휠(5)은, 가열 휠(3)의 회전 가능한 수용 장치(4)에 대하여 상대 회전이 방지되도록 이 수용 장치(4)에 연결된 피니언(36)에 맞물리는 치가 형성된 림(35)을 가지는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 20항에 있어서,

상기 트랜스퍼 장치(41)는, 연이어서 연결되고 서로에 대하여 동기화되어 구동되기에 적합하도록 된 3개의 로터(42,43,44)를 구비하고,

상기 첫 번째 로터(42)는 가열 휠(3)로부터 예비성형물(1)을 넘겨 받고,

상기 마지막 로터(44)는 예비성형물(1)을 블로우 휠(5)로 전송하며,

상기 각 중간매개적 로터(43)는 부분적으로 예비성형물(1)의 높이를 변경시키는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 21항에 있어서,

상기 첫 번째 로터(42)는 상기 가열 휠(3)의 높이에서 수평면상에서 회전하고,

상기 마지막 로터(44)는 상기 블로우 휠(5)의 높이에서 수평면상에서 회전하며,

상기 각 중간매개적 로터(43)는 수직면상에서 회전하는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 22항에 있어서,

상기 첫 번째 로터(42)및 마지막 로터(44)에는 파지 집게(45,46)가 마련되고,

상기 적어도 하나의 중간매개적 로터(43)에는 예비성형물의 홀딩 맨드렐(47)이 마련된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 23항에 있어서,

상기 파지 집게들(45,46) 및 홀딩 맨드렐(47)은, 그들의 각 로터(42,43,44)의 회전면상에서 그리고 상기 각 로터(42,43,44)에 대하여 상대적으로 제어 운동을 수행하기에 적합하게 된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 24항에 있어서,

상기 첫 번째 로터(42)의 파지 집게들(45)은 반지름 방향으로 이동가능한 방식으로 지지된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 25항에 있어서,

상기 마지막 로터(44)의 파지 집게들(46)은 반지름 방향으로 이동될 수 있고 주축회전될 수 있도록 지지된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 26항에 있어서,

상기 중간매개적 로터(43)의 홀딩 맨드렐(47)들은 반지름 방향으로 이동될 수 있고 주축회전될 수 있도록 지지된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 27항에 있어서,

예비성형물들의 간격을 넓히는 것이 상기 마지막 로터(44)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 28항에 있어서,

상기 가열 휠(3) 및 블로우 휠(5)은 별개의 주파수-제어되고 동기화된 모터(48,49)에 의하여 각각 구동되고,

상기 동기화된 모터(48,49)는 공통의 주파수 변환기(50)에 연결된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 29항에 있어서,

상기 공급 장치(14), 상기 방출 장치(16) 또는 상기 트랜스퍼 장치(41)는, 각각 별개의 주파수-제어되고 동기화된 모터(51,52)에 의하여 구동되고,

상기 동기화된 모터(51,52)은 공통의 주파수 변환기(50)에 연결된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 30항에 있어서,

상기 주파수 변환기(50)의 주파수 조절 범위가 아래로는 0 헤르쯔에 달하는 것을 특징으로 하는 중공 성형기.
제 23항 내지 제 31항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 홀딩 맨드렐(47)은 그 중앙축을 중심으로 회전하기에 적합하게 된 것을 특징으로 하는 중공 성형기.