KR100444525B1 - 인발롯드의 자기 조종장치를 갖춘 인발-취입성형 회전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리폼(10)의 인발성형과 취입성형으로 열가소성 물질 용기들의 제조 기계에 관한 것으로, 이 기계에는 회전하는 회전대(14) 상에 장착되어 있는 여러 주형단(12)들이 있고, 각각의 단(12)이 그 축(An)에 따라 미끄럼 운동으로 조종되는 최소한 하나의 인발롯드(20)를 갖추고 있는 것으로, 기계의 특징으로는 인발롯드(20)가 회전대(14)의 회전 축(A1) 주위에 배열된 적어도 하나의 고정 자기 유도장치(36)(38)(40)(42)와 인발롯드(20)와 연동되어 있고 적어도 하나의 자기 스케이트(32)(34)가 있는 작은 홈(24)을 갖고 있는 자기 장치로 조종되며, 스케이트와 유도장치가 정해진 각 이동을 작은 홈(24)이 받아들이도록 자기 결합으로 협동한다는 것이다.

Description

인발롯드의 자기 조종장치를 갖춘 인발-취입성형 회전기 {ROTARY STRETCH BLOW MOULDING MACHINE COMPRISING A MAGNETICALLY CONTROLLED STRETCH ROD}

이러한 기계들은 특히 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 된 병들과 같은 용기들을 제조하는 데 이용된다.

이러한 기계들에서는 통 모양의 프리폼들을 사용한다. 이 프리폼들의 축의 한 단부에서 폐쇄되어 있고, 다른 축의 단부에는 열려져 있으며 최종 용기 목 부분의 최종 형태를 이미 제시한다.

각각의 프리폼이 열가소성 물질의 반투명의 전이 온도보다 상위 온도로 프리폼 동체를 이끌도록 열 조절 가마 내에서 가열된다. 이렇게 조절된 프리폼이 제조될 용기 형태에 캐비티 범위를 정하는 취입성형 모울드 쪽으로 이전된다. 프리폼이 모울드 내에 배열되어 있어서 그 열려진 단부가 모울드 외부를 통과한다. 이렇게 취입성형 장치가 프리폼 내에 압축 공기를 주입하기 위해 프리폼의 목부분 정도에 이끌어질 수 있다. 그와 동시에 인발롯드가 프리폼 저면부의 닫힌 단부에 기대어 압박하기 위해 프리폼의 내부에 삽입된다. 인발롯드는 이렇게 용기 취입성형 중에프리폼의 축을 따라 일어나는 변형을 가장 잘 조종할 수 있게 한다.

이러한 취입성형 방식의 바람직한 작용에 있어서 중요한 매개변수들 중의 하나가 인발롯드 운동 속도를 잘 제어하고 취입성형 개시와 함께 완벽하고 동시에 일어나게 하는 것이다.

본 발명은 사출성형에 의한 주형으로 미리 만들어진 프리폼의 인발과 취입성형에 의한 열가소성 물질로 된 용기들 제조기계 분야에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 회전 기계 부분의 개략적인 축 단면도.

도 2는 도 1 기계의 상부부분의 개략분해투시도.

도 3은 인발롯드 이동의 조종 수단들을 더욱 특히 묘사한 도 4의 B-B선에 따른 축의 부분 단면도.

도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도.

도 5는 도 4의 C-C선에 따른 단면도.

본 발명은 회전하는 유형의 기계 내에 실행되도록 구상된 것으로, 이 기계에는 축 주위를 회전하여 구동되는 회전대 둘레에 장착되어 있는 여러 취입성형단들은 갖고 있다. 각각의 취입성형단은 특히 취입성형 모울드와 취입성형 장치와 인발 장치를 갖고 있다.

공지된 개념에 따르면, 인발롯드 운동이 롯드 이동에 필요한 에너지를 제공하는 공기 잭에 의해 조종되지만 회전대의 회전축 주위에 고찰되는 취입성형단의 각위치의 변화에 따라서 인발롯드의 축 위치를 완벽하게 동시에 일어나게 하는 로울러와 캠이 있는 장치로 인해 인발 속도가 조절된다.

이 시스템들은 취입성형 방식의 운행에 있어서 완벽한 만족을 제공한다. 그렇지만 이 취입성형 기계들의 압력 용액의 소비를 경감시킬 필요성이 드러났다. 그래서 앞서 알려진 기계들의 소모원들 중의 하나는 각 취입성형단의 인발롯드 조종 잭들로 구성되어 있다.

그래서 본 발명은 인발롯드 이동을 조종하기 위해 특히 단순하고 효과적인 해결책을 제시하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적에서, 본 발명은 사출성형으로 미리 실행된 프리폼의 인발성형과취입성형으로 열가소성 물질 용기들의 제조 기계를 제시하는 것으로 이 기계에는 기계의 틀과 비교하여 그 축 주위로 계속된 방식의 회전으로 구동되는 회전대 상에 장착되어 있는 여러 주형단들이 있고, 각각의 단이 취입성형 실행 중에 프리폼의 인발성형을 보장하기 위해 그 축에 따라 미끄럼 운동으로 조종되는 최소한 하나의 인발롯드를 갖추고 있는 것으로, 기계의 특징으로는 인발롯드가 회전대의 회전 축 주위에 배열된 고정 자기 유도장치와 인발롯드와 연동되어 있고 자기 스케이트가 있는 작은 홈을 갖고 있는 자기 장치로 조종되며, 스케이트와 유도장치가 회전대의 각 위치의 변화에 따라서 유동장치가 정해진 각 이동을 작은 홈이 받아들이도록 자기 결합으로 협동하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 다음과 같다.

- 자기 결합이 접촉없이 실행된다.

- 스케이트와 유도장치가 작은 홈의 이동 축 방향과 직각 방향으로 서로 비교하여 협동한다.

- 유도장치가 여러 섹션으로 분할되어 있다.

- 기계에 나란히 배열되어 있는 한 쌍의 두 유동장치가 있고, 작은 홈이 한 쌍의 두 유도장치 사이를 순환한다.

- 적어도 하나의 자기 스케이트 중 하나가 영구 자석 형태로 실행된다.

- 작은 홈이 제1축이동방향에 따라 홈을 조종하는 유도장치와 협동하는 적어도 하나의 영구 자석(32)을 갖고 그 반대 방향으로 홈을 조정하는 적어도 하나의 영구 자석을 갖는다.

- 홈이 회전대와 연계된 자석 수단으로 말단의 각 위치 내에 고정되어 있다

본 발명의 또 다른 특징들과 잇점들이 첨부도면과 비교하여 다음에 계속되는 상세한 설명들로 드러날 것이다.

도면들 상에는 개략적이고 부분적인 방식으로 사출성형에 의한 주형으로 미리 실행된 프리폼(10)의 인발과 취입성형으로 열가소성 물질로 된 용기들의 제조 기계를 도시하였다.

특히 이 기계는 회전 기계 유형으로, 다시 말해서 회전대(14) 상에 장착되는 인발-취입성형의 여러 단들(12)을 갖추고 있다. 회전대(14)는 그 축(A1) 주위에서 연속되는 방식의 회전으로 구동된다.

각각의 인발 취입성형단(12)은 요컨대 취입성형 도관(18)과 인발롯드(20)와 인발롯드(20)의 이동 조종수단들(22)을 갖고 있다.

도시된 예에 있어서, 회전대(14)의 회전축(A1)이 수직축이고 각각의인발단(12)이 수직축(An)에 따라 배열된다. 이 축(An)들은 축(A1) 둘레에서 원 상에서 서로 90°로 배열되어 있다. 프리폼들(10)은 상부로 돌려서 열린 그 단부들과 함께 취입 성형되어, 취입성형 도관들(18)과 인발롯드(20)가 모울드(16) 상부에 배열된다. 이러한 배열로 상부와 하부의 개념을 선택하게 한다. 이러한 개념들은 다음에 계속되는 본문에서 사용될 것이며 본 발명이 미치는 거리의 한계들로 간주되지는 않는다.

이러한 배열로, 각 단(12)의 인발롯드(20)가 상부 위치와 하부 위치 사이의 해당 축(An)에 따라서 수직으로 배열되도록 끌어들여진다. 좀더 정확하게 말해서, 각 취입성형 단이 회전대(14) 각각의 선반에서 용기 취입성형을 행하기 때문에 롯드(20)들이 상부와 하부 위치 사이에서 각 회전대(14) 선반에서 왕복운동을 실행한다.

공지된 방식으로 롯드가 회전대(14)와 연계된 갠트리(28) 상에 장착된 레일(26) 위를 수직 방향으로 미끄러질 수 있는 홈(24) 상에 고정된다. 갠트리(28)가 침목으로 그 정상에 연결된 두 개의 수직 기둥으로 구성된 U자를 뒤집은 모양을 보인다. 갠트리(28)가 회전대 반경에 대해 수직으로 교차하는 평면상에 펼쳐지고 홈의 유도장치 레일(26)이 갠트리의 기둥 중 하나에 고정되어서 홈이 두 기둥 사이로 받아들여진다.

롯드(20)가 회전대의 상부 플레이트(30) 내를 관통한 구멍을 가로질러서 하부로 펼쳐진다. 이 상부 플레이트 상에는 취입성형의 서로 다른 단위들과 상응하는 갠트리(28)들이 고정되어 있다. 게다가 공지된 방식으로 각각의 롯드(20)가 상응하는 취입성형(18) 도관을 가로질러서 축을 따라서 펼쳐져서 그 도관들의 하부 단부가 모울드(16)의 캐비티 내에 틀어박혀 있는 프리폼 내에 축을 따라서 진입될 수 있다.

본 발명의 지침에 따라서, 회전대(14)의 회전 중에 인발롯드(20) 이동을 유발하는 조종수단들이 자기수단들을 갖추고 있다.

이렇게 해서 각각의 홈은 최소한 하나의 자석을 갖고 있다. 그 자석은 자기 물질로 된 유동장치로 원격으로 협동하도록 되어 있고, 회전대의 주변에 배열되어 있고, 기계의 고정 프레임과 연계되어 있다. 이렇게 해서 유도장치들은 축(A1)의 나선형 궁형으로 펼쳐진다.

도시된 예에 있어서, 각 홈(24)은 두 쌍의 자석(32)(34)을 포함하고 있다.

제1자석쌍(32)은 롯드(20)가 상부 위치로 다시 상승하도록 설계되었다. 재상승한 제1자석(32)이 외부를 향해 방사선 모양으로 돌려진 홈(24) 면 상에 배열된다. 이것은 갠트리(28) 궤도 외부에 배열된 외부 유도장치(36)와 협동하도록 설계되었다. 재상승한 제2자석(32)이 외부를 향해 방사선 모양으로 돌려지고, 갠트리 궤도 내부에 배열된 내부 유도장치(38)와 협동한다. 홈의 재 상승을 보장하는 두 개의 외부와 내부 유도장치는 물론 서로 비교하여 평행을 이루며 배열되고 갠트리(28)와 홈(24)을 통과시키는 공간 사이에서 벌어진다.

동일한 방식으로 각 홈(24)은 평행인 내부하강유도장치(40)와 외부하강유도장치(42)가 협동하도록 설계된 내부 하강자석과 외부 하강자석(34)을 갖는다.

도시 예에 있어서, 재 상승 자석(32)들이 하강자석(34) 바로 아래에 있는폼(24) 상에 배열된다.

유도장치들(36)(38)(40)(42)은 예를 들어 기계의 프레임 상부 플레이트(46) 아래에 있는 상부부분에 의해 걸려 있는 거꾸로 된 U자 모양의 포크(44)들로 지탱되고 있다. 물론 각 포크(44)의 두 지선이 떨어진 건 갠트리(28)가 통과하도록 설계된 것이다.

조종수단들(22)에는 상부와 하부 제동장치가 있어서 각 홈(24)을 지탱시켜주며, 그래서 상부와 하부 위치에서 롯드(20)들을 지탱해준다. 제시된 예에 있어서 각각의 갠트리(28)가 이런 식으로 상부자기제동장치(48)와 하부자기제동장치(50)를 갖는다. 이 제동장치들 상에 홈이 상부위치와 하부위치에서 제각기 달라붙는다.

상승 유도장치들(36)(38)이 기계의 프레임 상에 배열되어서, 그 전방 단부가 홈들이 하부 위치에 있을 때 회전대(14)의 회전 방향과 비교하여 홈들(24)의 재상승 자석들(32)과 같은 높이에서 수직으로 위치한다. 후방 단부는 홈들이 하부 위치에 있을 때 재상승 자석들(32)과 같은 높이에 위치한다. 이들 둘 사이에서는 유도장치들이 도 5에 도시되어 있듯이 일정한 높이 차를 따른다. 그 반면에 인발롯드들의 개별적인 속도 변화를 얻기 위하여 여러 가지의 경사를 따를 수 있다.

그와 반대 의미로 두 하강유도장치(40)(42)는 하강자석들(34)의 상부위치와 하부위치 사이의 경사를 따른다.

이렇게 해서 회전대(14)의 회전 중에 홈(24)의 자석들이 해당 유도장치의 전방 단부와 비교해서 다다를 때 이 자석의 자기 흐름이 유도장치 상에서 다시 막혀서 유도장치와 자석 사이에 막대한 인력이 발휘된다. 또한 '연결' 순간부터 홈이유도장치 궤도를 따르는 방향으로 홈 상에 있는 자석에 의해 발휘되는 힘에 의해 유도장치의 높이 변화가 감소된다. 실제로 홈이 처음 제동장치 위치에서 떨어지고, 회전대 회전 중에 또 다른 제동장치 위치까지 끌어들여진다. 충분히 강력한 자석들 선택과 부품들을 기하학적으로 좋은 배치로 홈의 수직 유도장치의 뛰어난 정확성을 얻는다. 실제로 자석과 해당 유도장치 사이의 인력은 회전대의 주어진 각 위치에 대하여 홈(24)의 수직 위치와 유도장치의 수직 위치 사이에 거의 어떤 편차(차이, 간격)도 허용하지 않는다.

본 발명 덕분에 이렇게 인발롯드 이동의 단순하고 신뢰할 만한 조종장치를 얻는다. 이 자기수단들은 공기 잭과 비교하여 모든 압축공기 소비를 피할수 있도록 하기 때문에 이로운 것이다. 자기수단들은 접촉 없이 작동하기 때문에 훼손이 잘 안되고 조절하기가 특히 간단하다. 기계를 새로운 용기 크기에 적용시키는 데에는, 예를 들어 홈(24)의 상부제동장치와 하부제동장치의 위치들을 변경하는 것으로 충분하다. 변형에 있어서는 롯드(20)의 인발 경로에 맞춰 조절한 유도장치 작용을 예사할 수 있을 것이다.

도시 예에 있어서, 각 취입성형 단에 있어서 두 상승자석과 두 하강자석들을 배열하기로 결정하여, 그 결과로 한 쌍의 상승 유도장치와 한 쌍의 하강 유도장치를 필요로 한다. 그렇지만 이러한 적용에 있어서는 단 하나의 상승 자석과 하강 자석으로 충분해서 또한 유도장치 수를 감소할 수 있게 될 것이다. 마찬가지로 도시 예에서 하강자석들과 상승자석들을 구별하도록 결정되었는데, 또한 동일한 자석이두 기능을 보장할 수 있기를 예상할 수 있을 것이다.

물론, 본 발명에 따른 또 다른 변형이 여전히 가능한 것이다. 또한 전자석들에 의해 영구 자석 모양으로 실행되는 상승과 하강 자석들을 대체할 것을 고려할 수 있다. 상부와 하부 자기 제동장치에 있어서도 마찬가지이다.

게다가 본 발명은 취입성형 모울드들이 동시에 여러 용기들의 취입성형을 가능하도록 여러 캐비티들을 갖는 기계들의 경우에서 실행될 수 있는 것이다. 이 경우에 있어서 각 인발-취입성형 단의 홈이 여러 인발롯드를 갖고 있을 것이다.

Claims (8)

1. 프리폼(10)의 인발성형과 취입성형으로 열가소성 물질 용기들의 제조 기계로 이 기계에는 기계의 틀(46)과 비교하여 그 축(A1) 주위로 계속된 방식의 회전으로 구동되는 회전대(14) 상에 장착되어 있는 여러 주형단(12)들이 있고, 각각의 단(12)이 취입성형 실행 중에 프리폼(10)의 인발성형을 보장하기 위해 그 축(An)에 따라 미끄럼 운동으로 조종되는 최소한 하나의 인발롯드(20)를 갖추고 있는 것에 있어서, 인발롯드(20)가 회전대(14)의 회전 축(A1) 주위에 배열된 적어도 하나의 고정 자기 유도장치(36)(38)(40)(42)와 인발롯드(20)와 연동되어 있고 적어도 하나의 자기 스케이트(32)(34)가 있는 작은 홈(24)을 갖고 있는 자기 장치로 조종되며, 스케이트와 유도장치가 회전대(14)의 각 위치의 변화에 따라서 유동장치가 정해진 각 이동을 작은 홈(24)이 받아들이도록 자기 결합으로 협동함을 특징으로 하는 인발롯드의 자기 조종장치를 갖춘 인발-취입성형 회전기.
2. 제1항에 있어서, 자기 결합이 접촉 없이 실행되는 것을 특징으로 하는 기계.
3. 제2항에 있어서, 스케이트(32)(34)와 유도장치(36)(38)(40) (42)가 작은 홈(24)의 이동 축(aN) 방향과 직각 방향으로 서로 비교하여 협동하는 것을 특징으로 하는 기계.
4. 제1항-제3항의 어느 한 항에 있어서, 유도장치가 여러 섹션으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 기계.
5. 제1항-제4항의 어느 한 항에 있어서, 기계에 나란히 배열되어 있는 한 쌍의 두 유동장치(36)(38)(40)(42)가 있고, 작은 홈(24)이 한 쌍의 두 유도장치 사이를 순환하는 것을 특징으로 하는 기계.
6. 제1항-제5항의 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 자기 스케이트 중 하나가 영구 자석 형태로 실행되는 것을 특징으로 하는 기계.
7. 제6항에 있어서, 작은 홈(24)이 제1축 이동 방향에 따라 홈(24)을 조종하는 유도장치(36)(38)와 협동하는 적어도 하나의 영구 자석(32)을 갖고 그 반대 방향으로 홈을 조정하는 적어도 하나의 영구 자석(34)을 갖는 것을 특징으로 하는 기계.
8. 제1항-제7항의 어느 한 항에 있어서, 홈(24)이 회전대(28)(14)와 연계된 자석 수단(48)(50)으로 말단의 각 위치 내에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 기계.