KR100599457B1

KR100599457B1 - 수지성형기

Info

Publication number: KR100599457B1
Application number: KR1020040038185A
Authority: KR
Inventors: 이상현; 박내덕; 요시히로 아이오이; 박삼구
Original assignee: 이피아이 주식회사
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2006-07-13
Also published as: KR20030046382A; KR20040053016A

Abstract

본 발명의 수지성형기에 관한 것으로, 사출성형에 의해서 얻어진 프리폼을 일련의 공정에서 블로우성형기구에 이송하여 정밀도 높은 블로우 성형품을 얻을 수 있는 성형기를 제공함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 사출성형기구와 블로우성형기구가 일체로 구성된 고정측기구부와 이동측기구부, 피스톤을 포함한 작동실린더, 피스톤의 왕복운동에 의해 좌우로 이동되는 프리폼 지지틀, 암형과 웅형으로 이루어진 사출금형, 암형에 용융수지를 유입시키는 게이트, 게이트로 용융수지를 안내하는 유로인 핫런너, 용융수지를 핫런너로 주입시키는 노즐, 프리폼을 블로우 성형하는 블로우성형용 금형, 프리폼을 블로우성형용 금형으로 이송시키는 프리폼 이송수단, 블로우성형용 금형을 지지하는 금형취부판, 블로우 성형시 가압공기를 통해 금형취부판을 지지하는 취부압판, 블로우성형용 금형에 위치된 프리폼을 연신시키는 한편 가압공기를 불어넣는 중공의 연신봉 및 연신봉의 하단에 착탈 가능하게 설치되어 성형품의 종류에 따라 교체 사용할 수 있도록 구성된 연신봉 선단칩을 포함하여 이루어진다.

사출성형, 사출성형기, 금형, 블로우성형, 블로우성형기, 연신블로우성형

Description

수지성형기{Resin injection molding machine}

도 1 은 종래의 기술에 따른 수지성형기를 개략적으로 보인 단면도.

도 2 는 도 1 의 실시 형태를 개략적으로 보인 단면도.

도 3 은 본 발명에 따른 수지성형기의 제 1 동작에 따른 사출성형을 개략적으로 보인 단면도.

도 4 는 본 발명에 따른 수지성형기의 제 2 동작에 따른 사출성형 후 이동측기구부의 이동상태를 보인 단면도.

도 5 는 본 발명에 따른 수지성형기의 제 3 동작에 따른 프리폼 이송수단의 회전을 보인 단면도.

도 6 은 본 발명에 따른 수지성형기의 제 4 동작에 따른 프리폼 지지틀의 전진을 보인 단면도.

도 7 은 본 발명에 따른 수지성형기의 제 5 동작에 따른 프리폼의 테일조각 컷팅을 보인 단면도.

도 8 은 본 발명에 따른 수지성형기의 제 6 동작에 따른 이송수단의 원위치를 보인 단면도.

도 9 는 본 발명에 따른 수지성형기의 제 7 동작에 따른 사출성형과 블로우성형을 보인 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100. 수지성형기 110. 고정측기구부

120. 이동측기구부 130. 프리폼 이송수단

132. 회전암 134. 프리폼 수취코어

136. 흡인구 140. 연신봉

150. 연신봉 선단칩 160. 조각절단기

200. 사출성형기구 210. 작동실린더

212. 피스톤 220. 프리폼 지지틀

222. 프리폼 지지공 230. 사출금형

230a. 암형 사출금형 230b. 웅형 사출금형

240. 게이트 250. 핫런너

260. 노즐 300. 블로우성형기구

310. 블로우성형용 금형 320. 금형취부판

330. 취부압판

본 발명은 수지성형기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출성형기와 블로우성형기를 일체로 구성하여 사출성형으로부터 블로우성형에 이르기까지 일련의 공정으로 합성수지를 성형할 수 있도록 한 수지성형기에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형(Injection molding)이란 열가소성 수지로 일정한 형상의 제품을 성형하는 방법의 일종으로, 성형수지는 사출성형기 내에서 열에 의해 용융되어 성형기의 플런저 또는 스크류에 의해 굳게 닫혀진 금형 내에 주입됨으로써 일정한 형태로 성형된다.

전술한 바와 같은 사출성형법은 열가소성 플라스틱의 성형에 이용되었으나, 최근에는 형을 가열함에 따라 열경화성 플라스틱의 성형에도 이용되며, 이 성형에 이용되는 사출성형기는 금형을 열고 닫는 기구부인 형체결장치와 성형수지를 가소화시켜 사출하는 기구부인 사출장치로 구성된다.

한편, 블로우성형(Blow molding)은 공기나 물의 유체압력을 이용하는 성형방법의 일종으로, 압출 및 사출성형 등에 의해 만들어지는 파이프 형상의 소재를 합해진 형의 내면에 눌러 붙여 성형하는 방법이다. 이러한 블로우성형은 용기 등의 성형에 사용된다.

따라서, 블로우성형시에는 사출성형기와 블로우성형기가 인접되게 구성되는 것이 일반적이다. 다음은 종래의 기술에 따른 수지성형기를 보인 것이다.

도 1 은 종래의 기술에 따른 수지성형기를 개략적으로 보인 단면도, 도 2 는 도 1 의 실시 형태를 개략적으로 보인 단면도이다.

도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 구성된 종래의 기술에 따른 사출성형과 블로우성형의 수지성형기(10)는 암형(22a)과 웅형(22b)의 사출성형금형(22)과 사출성형금형(22)에 용융수지를 주입하는 노즐(24)로 이루어진 사출성형기구(20), 취입성형금형(32)이 구비되어 사출성형기구(20)의 하부에 근접되게 설치되는 취입성형기구(30), 사출성형기구(20)와 취입성형기구(30) 사이에 설치되어 사출성형기구(20)로부터 취입성형기구(30)로 예비성형물(60)을 이송시키는 이송부재(40) 및 예비성형물(60)을 연신하는 연신기구(50)의 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같이 종래의 기술에 따른 수지성형기(10)는 사출성형금형(22)을 통해 예비성형물(60)을 성형한 상태에서 이송부재(40)를 통해 취입성형기구(30)로 취입시킨 후, 연신기구(50)를 통해 연신하여 제품을 완성하게 된다. 이처럼 종래의 기술에 따른 수지성형기(10)는 사출성형과 블로우 성형은 일련의 공정을 거쳐 최종적으로 블로우 성형품을 제조하는 구성을 채택하고 있다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 기술에 따른 수지성형기에서 제조된 PET수지 성형품은 제조가 비교적 곤란하고 게다가 성형품에 언더컷이 있는 형상의 경우에는 사출성형에 따른 금형이 매우 복잡하다는 문제가 있다.

또한, 종래의 기술과 같은 예에서는 명시되어 있지 않지만 일반적으로는 금형은 장치의 뒷면에서부터 설치되어지기 때문에 다른 금형을 사용하려는 경우에는 사출성형기를 분해해서 뒷면에서부터 설치하여야 하는 복잡한 공정이 필요하다.

따라서, 전술한 바와 같은 종래의 기술에 따른 수지성형기는 일품종 다량제조의 성형물에는 적합한 장치이지만, 금형을 자주 교체해주어야 하는 다품종 소량제조의 성형물에는 적합하지 않은 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 사출성형기와 블로우성형기가 일체로 구성된 수지성형기를 통해 사출성형과 블로우성형이 하나의 장치로써 이루어질 수 있도록 한 수지성형기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 사출성형기와 블로우성형기가 일체로 구성된 수지성형기의 사출성형기를 의해 얻어진 프리폼(예비성형품)을 일련의 과정을 통해 블로우성형기에 반송하여 정밀도가 높은 블로우 성형품을 얻을 수 있도록 함에 있다.

나아가, 본 발명은 전술한 목적들 이외에 금형의 교체를 용이하게 할 수 있도록 하여 일품종 다량생산의 성형물은 물론, PET 수지 성형품의 다품종 소량생산의 성형물에도 적합하도록 함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명의 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 수지성형기는 용융된 수지를 프리폼으로 사출성형하는 사출성형기구와 프리폼을 블로우 성형하는 블로우성형기구가 설치 구성된 고정측기구부와 이동측기구부; 고정측기구부의 사출성형기구의 상하에 일정간격으로 설치되는 피스톤을 포함한 작동실린더; 피스톤 선단 각각에 상하부가 지지되어 좌우로 이동되어지되 그 중심에는 좌우로 관통되는 프리폼 지지공이 형성된 프리폼 지지틀; 작동실린더 사 이의 선단측에 설치 고정되는 암형의 사출금형; 암형의 사출금형 후단에 구비되어 용융수지를 유입시키는 게이트; 암형의 사출금형 후방에 설치되어 주입되는 용융수지를 게이트로 안내하는 핫런너; 핫런너의 후단에 설치되어 용융수지를 주입시키는 노즐; 암형의 사출금형에 관계하는 형태로 이동측기구부에 설치 고정되는 웅형의 사출금형; 고정측기구부와 이동측기구부의 하부측 각각에 상호 대응되는 이등분으로 구성되어 프리폼을 블로우 성형하는 블로우성형용 금형; 이동측기구부의 일측에 회전 가능하게 설치되어 프리폼을 블로우성형용 금형으로 이송시키는 프리폼 이송수단; 고정측기구부의 하부측에 설치되어 블로우성형용 금형을 지지하는 금형취부판; 이동측기구부의 하부측에 설치되어 블로우성형시 가압되는 가압공기를 분기시켜 금형취부판을 지지하는 취부압판; 이동측기구부에 상하로 이동 가능하게 설치되어 블로우성형용 금형에 위치된 프리폼을 연신시키는 한편 가압공기를 불어넣는 중공의 연신봉; 및 연신봉의 하단에 착탈 가능하게 설치되어지되 성형품의 종류에 따라 교체 사용할 수 있도록 다양한 종류로 이루어진 연신봉 선단칩을 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에는 고정측기구부의 일측에 상하로 이동 가능하게 설치되어 프리폼 지지틀의 전진에 의해 프리폼 이송수단으로 넘겨져 지지된 프리폼 후단의 테일조각을 절단하는 조각절단기가 더 구성될 수 있다.

전술한 프리폼 지지틀은 암형 사출금형과의 관계에 있어 언더컷을 가진 구성으로 이루어진다. 이때, 프리폼 지지틀은 작동실린더에 의해 이동측기구부의 방향으로 전진시에 두 개로 분리 확대되도록 구성되어 언더컷과의 간섭이 발생되지 않 도록 구성함이 양호하다.

전술한 구성의 프리폼 이송수단은 이동측기구부의 일측에 사출성형기구의 사출금형으로부터 블로우성형기구의 블로우성형용 금형에 이르는 각도만큼 회전 가능하게 설치되는 회전암; 회전암에 설치되어지되 회전암의 회전에 따라 상기 사출성형기구의 사출금형에 의해 사출성형된 프리폼을 프리폼 지지틀로부터 넘겨받아 블로우성형기구의 블로우성형용 금형으로 이송시키는 프리폼 수취코어; 및 프리폼 수취코어에 다수 형성되어 프리폼을 이송시 진공에 의한 흡인을 하여 프리폼 수취코어로부터 프리폼이 탈락하는 것을 방지하는 흡인구의 구성으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같은 수지성형기는 사출성형기구의 사출금형에서 용융수지를 사출하여 예비성형품인 프리폼을 성형한 후, 프리폼을 프리폼 이송수단을 통해 블로우성형기구의 블로우성형용 금형으로 이송시켜 연신봉과 연신봉을 통해 가압되는 가압공기를 통해 프리폼을 연신 및 블로우 성형하는 구성으로 이루어진다.

또한, 전술한 수지성형기는 사출성형과 블로우성형시 고정측기구부와 이동측기구부의 합체가 이루어지고, 사출성형기구에 의해 성형된 프리폼을 블로우성형기구로 이송시에는 고정측기구부와 이동측기구부의 분리가 이루어지는 구성이다.

전술한 암형의 사출금형과 프리폼 지지틀은 이동측기구부 방향에서 고정측기구부 방향으로 순차적으로 조립되는 한편, 그 역방향으로 순차적으로 분리되게 구성됨이 양호하다.

한편, 전술한 금형취부판은 블로우성형용 금형과 같이 회전 가능하게 설치될 수도 있고, 금형취부판은 블로우성형용 금형과 같이 수평방향으로 평행이동 가능하 게 설치될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수지성형기에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 은 본 발명에 따른 수지성형기의 제 1 동작에 따른 사출성형을 개략적으로 보인 단면도, 도 4 는 본 발명에 따른 수지성형기의 제 2 동작에 따른 사출성형 후 이동측기구부의 이동상태를 보인 단면도, 도 5 는 본 발명에 따른 수지성형기의 제 3 동작에 따른 프리폼 이송수단의 회전을 보인 단면도, 도 6 은 본 발명에 따른 수지성형기의 제 4 동작에 따른 프리폼 지지틀의 전진을 보인 단면도, 도 7 은 본 발명에 따른 수지성형기의 제 5 동작에 따른 프리폼의 테일조각 컷팅을 보인 단면도, 도 8 은 본 발명에 따른 수지성형기의 제 6 동작에 따른 이송수단의 원위치를 보인 단면도, 도 9 는 본 발명에 따른 수지성형기의 제 7 동작에 따른 사출성형과 블로우성형을 보인 단면도이다.

도 3 내지 도 9 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 수지성형기(100)는 사출성형기구(200)와 블로우성형기구(300)가 일체로 구성된 고정측기구부(110)와 이동측기구부(120), 피스톤(212)을 포함한 작동실린더(210), 피스톤(212)의 왕복운동에 의해 좌우로 이동되는 프리폼 지지틀(220), 암형(230a)과 웅형(230b)으로 이루어진 사출금형(230), 암형(230a)에 용융수지를 유입시키는 게이트(240), 게이트(240)로 용융수지를 안내하는 유로인 핫런너(250), 용융수지를 핫런너(250)로 주입시키는 노즐(260), 프리폼(180)을 블로우 성형하는 블로우성형용 금형(310), 프리폼(180)을 블로우성형용 금형으로 이송시키는 프리폼 이송수단(130), 블로우성형용 금형(310)을 지지하는 금형취부판(320), 블로우성형시 가압공기를 통해 금형취부판(320)을 지지하는 취부압판(330), 블로우성형용 금형(310)에 위치된 프리폼(180)을 연신시키는 한편 가압공기를 불어넣는 중공의 연신봉(140) 및 연신봉(140)의 하단에 착탈 가능하게 설치되어 성형품(190)의 종류에 따라 교체 사용할 수 있도록 구성된 연신봉 선단칩(150)을 포함하여 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 수지성형기(100)는 하나의 장치에 사출성형기와 블로우성형기가 일체로 형성되어 일련의 공정으로 용융수지의 사출성형과 사출에 의해 성형된 예비성형품인 프리폼(180)을 블로우성형을 통해 완제품으로 성형하는 구성이다.

먼저, 본 발명에 따른 수지성형기(100)에 의한 사출성형과 블로우성형을 개략적으로 설명하면, 먼저 도 3 에 도시된 바와 같은 상태에서 노즐(260)을 통해 용융된 수지가 주입되면 용융수지는 핫런너(250)를 경유하여 게이트(240)를 통해 암형의 사출금형(230a)에 주입되어 예비성형품인 프리폼(180)이 성형된다.

전술한 바와 같이 예비성형품인 프리폼(180)이 성형된 후에는 도 4 에서와 같이 이동측기구부(120)가 고정측기구부(110)로부터 분리되는 방향으로 이동되고, 이동측기구부(120)의 이동이 완료된 후에는 도 5 에 도시된 바와 같이 프리폼 이송수단(130)이 사출성형기구(200) 측으로 회전된다.

한편, 전술한 바와 같이 프리폼 이송수단(130)이 사출성형기구(200) 측으로 회전되어 정지된 후에는 도 6 에 도시된 바와 같이 프리폼 지지틀(220)이 작동실린더(210)의 작동에 의해 프리폼 이송수단(130) 방향으로 전진되어 예비성형품인 프 리폼(180)을 프리폼 이송수단(130)의 선단부에 넘겨주게 된다.

전술한 바와 같이 프리폼 지지틀(220)이 예비성형품인 프리폼(180)을 프리폼 이송수단(130)의 선단부에 넘겨주고 다시 원위치 된 후에는 도 7 에 도시된 바와 같이 프리폼(180) 후단의 테일조각(182)을 절단하는 조각절단기(160)가 하향으로 이동되어 프리폼 이송수단(130)에 넘겨진 프리폼(180) 후단의 테일조각(182)을 절단하게 된다.

그리고, 조각절단기(160)에 의해 프리폼(180)의 테일조각(182)이 절단된 후에는 도 8 에 도시된 바와 같이 프리폼 이송수단(130)이 프리폼(180)을 지지한 상태로 원위치되어 프리폼(180)을 블로우성형용 금형(310)에 위치시키게 된다.

전술한 바와 같이 프리폼 이송수단(130)이 프리폼(180)을 지지한 상태로 원위치되어 프리폼(180)을 블로우성형용 금형(310)에 위치시킨 후에는 도 9 에 도시된 바와 같이 이동측기구부(120)가 고정측기구부(110)로 이동되어 합체가 이루어지면 연신봉(140)의 하향 이동과 가압공기에 의해 프리폼(180)의 연신과 블로우성형이 이루어진다. 이때, 사출성형기구(200)에서는 용융수지가 주입되어 사출성형이 이루어진다.

전술한 도 9 와 같이 사출성형과 블로우성형이 동시에 이루어지는 가운데 완제품의 성형품(190)이 완성되면 다시 도 4 에서와 같이 이동측기구부(120)가 고정측기구부(110)로부터 분리되는 방향으로 이동되고, 이에 따라 블로우성형기구(300)의 금형취부판(320)은 취부압판(330)으로부터 자유로워져 회전 또는 수평이동에 의해 블로우성형용 금형(310)에서 블로우 성형된 성형품(190)을 이탈시키게 된다. 이때, 블로우성형기구(300)에서 완성된 성형품(190)이 블로우성형용 금형(310)으로부터 이탈과정이 진행되는 가운데 프리폼 이송수단(130)은 사출성형기구(200) 측으로 회전된다.

전술한 바와 같은 도 3 내지 도 9 에 도시된 일련의 과정은 앞서 기술한 바와 같이 성형품(190)을 제조하는 과정을 표현한 것으로, 보다 상세한 작용설명은 후술하기로 한다.

본 발명에 따른 수지성형기(100)를 구성하고 있는 각각의 구성요소들에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 고정측기구부(110)와 이동측기구부(120)는 그 내부에 사출성형기구(200)와 블로우성형기구(300)를 일체로 구성하여 일련의 과정을 통해 사출성형과 블로우성형이 동시에 이루어질 수 있도록 한 것으로, 이동측기구부(120)는 사출성형기구(200)에 의해 사출성형된 프리폼(180)을 블로우성형기구(300)로 이송하거나 블로우 성형된 성형품(190)을 블로우성형기구(300)로부터 이탈시킬 때 고정측기구부(110)로부터 분리되고, 사출성형과 블로우성형시에는 고정측기구부(300)에 합체된다.

사출성형기구(200)는 용융된 수지를 일정한 형태로 사출하여 예비성형품인 프리폼을 성형하기 위한 것으로, 이 사출성형기구(200)는 고정측기구부(110)와 이동측기구부(120)의 상부측에 구성되어 용융수지를 일정한 형태의 예비성형품인 프리폼(180)으로 사출성형한다.

전술한 바와 같은 사출성형기구(200)에는 피스톤(212)을 포함한 작동실린더(210), 프리폼 지지공(222)이 형성된 프리폼 지지틀(220), 상호 대응하 는 암형(230a)과 웅형(230b)으로 이루어진 사출금형(230), 용융수지를 암형(230a)에 유입시키는 게이트(240), 용융수지의 유로인 핫런너(250) 및 용융수지가 주입되는 노즐(260)의 구성으로 이루어진다.

피스톤(212)을 포함한 작동실린더(210)는 작동을 통해 프리폼 지지틀(220)을 좌우로 이동시키기 위한 것으로, 이 피스톤(212)을 포함한 작동실린더(210)는 고정측기구부(110)의 상부측 상하에 일정간격으로 평행하게 설치된다.

전술한 바와 같이 설치된 피스톤(212)을 포함한 작동실린더(210)는 이동측기구부(120)가 고정측기구부(110)로부터 분리된 상태에서 후술하는 프리폼 이송수단(130)이 사출성형기구(200) 측으로 회전하였을 때 프리폼 지지틀(220)을 프리폼 이송수단(130) 방향으로 이동시켜 사출성형된 프리폼(180)을 건네주고자 할 때 작동되어진다.

프리폼 지지공(222)이 형성된 프리폼 지지틀(220)은 용융수지의 사출성형시 암형(230a)에 웅형(230b)의 사출금형을 안내하는 한편 사출성형되는 프리폼(180)을 지지하여 프리폼 이송수단(130)으로 전달하기 위한 것으로, 이 프리폼 지지틀(220)은 그 상부와 하부가 상하 작동실린더(210) 각각의 피스톤(212)에 연결되어 암형(230a)에 밀착됨으로써 웅형(230b)을 안내한다.

전술한 바와 같이 설치된 프리폼 지지틀(220)은 암형(230a)과 웅형(230b)의 사출금형(230)이 이루는 형대로 프리폼(180)이 사출성형될 때, 사출성형된 프리폼(180)을 프리폼 지지공(222)을 통해 지지하여 작동실린더(210)의 작동시 프리폼 이송수단(130) 측으로 이동되어 프리폼(180)을 프리폼 이송수단(130)에 전달 하게 된다.

한편, 전술한 바와 같은 프리폼 지지틀(220)은 암형 사출금형(230a)과의 관계에 있어 언더컷을 가진 구성으로 이루어지고, 이러한 프리폼 지지틀(220)은 작동실린더(210)에 의해 프리폼 이송수단(130)의 방향으로 전진시에 두 개로 분리 확대되도록 구성되어 언더컷과의 간섭이 발생되지 않도록 구성된다.

상호 대응하는 암형(230a)과 웅형(230b)으로 이루어진 사출금형(230)은 예비성형품인 프리폼(180)을 사출성형하기 위한 것으로, 암형의 사출금형(230a)은 고정측기구부(110)의 상하 작동실린더(210) 사이의 선단부에 설치 고정된다.

전술한 바와 같이 구성된 암형(230a)과 웅형(230b)의 사출금형(230)은 고정측기구부(110)와 이동측기구부(120)의 합체에 의해 한 조의 금형으로 이루어 노즐(260), 핫런너(250) 및 게이트(240)를 경유하여 유입된 용융수지를 예비성형품인 프리폼(180)으로 사출성형하게 된다.

게이트(240)는 암형(230a)과 웅형(230b)의 사출금형(230)에 용융수지를 유입시키는 것으로, 이 게이트(240)는 암형의 사출금형(230a) 후단에 구비되어 용융수지를 유입시키게 된다.

핫런너(250)는 후술하는 노즐(260)을 통해 주입된 용융수지를 게이트(240)에 안내하기 위한 유로로, 이 핫런너(250)는 게이트(240)의 후단에 연결된다. 이처럼 구성된 핫런너(250)는 통상 게이트(240)와 노즐(260) 사이에 구성된다.

노즐(260)은 용융수지가 주입되는 주입구로, 이 노즐(260)은 핫런너(250)의 후단에 구성되어 사출성형시 용융장치에 의해 용융된 수지가 플런저나 스크류장치 에 의해 가압되어 주입된다.

블로우성형기구(300)는 사출성형기구(200)에 의해 사출성형된 프리폼(180)을 블로우성형하기 위한 것으로, 이 블로우성형기구(300)는 고정측기구부(110)와 이동측기구부(120)의 하부측에 구성되어 사출성형기구(200)에 의해 사출성형된 프리폼(180)을 연신과 블로우 성형을 통해 완제품의 성형품(190)을 제조하게 된다.

전술한 바와 같은 블로우성형기구(300)는 프리폼(180)을 블로우 성형하는 블로우성형용 금형(310), 블로우성형용 금형(310)을 지지하는 금형취부판(320), 프리폼(180)의 블로우성형시 가압되는 가압공기를 분기시켜 금형취부판(320)을 지지하는 취부압판(330)의 구성으로 이루어진다.

블로우성형용 금형(310)은 사출성형기구(200)에 의해 사출성형된 프리폼(180)을 블로우 성형하여 완제품인 성형품(190)으로 제조하기 위한 것으로, 이 블로우성형용 금형(310)은 고정측기구부(110)와 이동측기구부(120)의 하부측 각각에 상호 대용되는 이등분으로 구성된다. 물론, 이 블로우성형용 금형(310)은 성형하고자 하는 최종적인 형태로 구성된다.

금형취부판(320)은 블로우성형용 금형(310)을 지지하기 위한 것으로, 이 금형취부판(320)은 고정측기구부(110)의 하부측에 설치되어 블로우성형용 금형(310)에 위치된 프리폼(180)의 블로우성형시 블로우성형용 금형(310)이 움직이지 않도록 후술하는 취부압판(330)에 의해 들려져 블로우성형용 금형(310)을 지지하게 된다.

전술한 바와 같이 구성된 금형취부판(320)은 블로우성형용 금형(310)과 같이 회전 가능하게 설치될 수도 있고, 블로우성형용 금형(310)과 같이 수평방향으로 평 행이동 가능하게 설치될 수도 있다.

취부압판(330)은 프리폼(180)의 블로우성형시 가압되는 가압공기를 분기시켜 금형취부판(320)을 지지하는 것으로, 이 취부압판(330)은 이동측기구부(120)의 하부측에 설치되어 블로우성형용 금형(310)에 위치된 프리폼(180)의 블로우성형시 가압되는 가압공기를 분기시켜 금형취부판(320)을 지지함으로써 블로우성형용 금형(310)이 움직이지 않도록 한다.

한편, 본 발명의 구성에서 프리폼 이송수단(130)은 사출성형기구(200)에 의해 사출성형된 프리폼(180)을 사출성형기구(200)로부터 블로우성형용 금형(310)으로 이송시키는 것으로, 이 프리폼 이송수단(130)은 이동측기구부(120)의 일측에 사출성형기구(200)의 사출금형(230)으로부터 블로우성형기구(300)의 블로우성형용 금형(310)에 이르는 각도만큼 회전 가능하게 설치되는 회전암(132), 회전암(132)에 설치되어지되 회전암(132)의 회전에 따라 사출성형기구(200)의 사출금형(230)에 의해 사출성형된 프리폼(180)을 프리폼 지지틀(220)로부터 넘겨받아 블로우성형기구(300)의 블로우성형용 금형(310)으로 이송시키는 프리폼 수취코어(134) 및 프리폼 수취코어(134)에 다수 형성되어 프리폼(180)을 이송시 진공에 의한 흡인을 하여 프리폼 수취코어(134)로부터 프리폼(180)이 탈락하는 것을 방지하는 흡인구(136)의 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 프리폼 이송수단(130)은 사출성형기구(200)에 의해 사출성형된 프리폼(180)을 블로우성형용 금형(310)에 이송시킬 경우 고정측기구부(110)로부터 이동측기구부(120)가 분리된 상태에서 원위치인 블로우성 형기구(300) 방향에서 사출성형기구(200) 방향으로 회전하여 작동실린더(210)의 작동에 의해 전진하는 프리폼 지지틀(220)로부터 프리폼(180)을 전달받게 된다. 이때, 전달되는 프리폼(180)은 프리폼 수취코어(134)에 건네진 상태로 흡인구(136)의 진공압에 의해 프리폼 수취코어(134)에 지지된다.

한편, 전술한 바와 같이 프리폼 수취코어(134)로 프리폼(180)을 전달받은 상태에서 프리폼 지지틀(220)이 원위치되면 회전암(132)은 다시 블로우성형기구(300) 방향으로 회전되어 프리폼(180)을 블로우성형용 금형(310)에 위치시키게 된다. 이와 같은 프리폼 이송수단(130)이 회전하여 프리폼을 전달받고 다시 원위치되어 프리폼(180)을 블로우성형용 금형(310)에 위치시키는 일련의 과정은 이동측기구부(120)가 고정측기구부(110)로부터 분리된 상태에서 이루어진다.

연신봉(140)은 블로우성형용 금형(310)에 위치된 프리폼(180)을 연신 및 가압공기를 통해 블로우성형하기 위한 것으로, 이 연신봉(140)은 이동측기구부(120)에 상하로 이동 가능하게 설치되어 블로우성형용 금형(310)에 위치된 프리폼(180)을 연신시키는 한편, 가압공기를 불어 프리폼(180)을 블로우 성형하게 된다. 이때, 연신봉(140)은 중공의 파이프 형태로 이루어진다.

그리고, 연신봉 선단칩(150)은 가압되는 가압공기를 프리폼(180)에 불어넣기 위한 것으로, 이 연신봉 선단칩(150)은 프리폼(180)을 성형하고자 하는 형태로 구성되어진다. 즉, 연신봉 선단칩(150)의 형태에 따라 블로우 성형되는 성형품(190)의 형상이 결정된다고 할 수 있다.

따라서, 전술한 바와 같은 연신봉 선단칩(150)은 성형하고자 하는 성형품(190)의 종류에 따라 교체 사용할 수 있도록 사양한 형상의 종류로 이루어진다. 물론, 연신봉 선단칩(150)은 교체 사용이 이루어져야 하기 때문에 연신봉(140) 하단에 착탈 가능하게 설치된다.

한편, 전술한 본 발명의 수지성형기(100)에는 고정측기구부(110)의 일측에 상하로 이동 가능하게 설치되어 프리폼(180) 후단의 테일조각(182)을 절단하기 위한 조각절단기(160)가 더 구성된다. 이러한 조각절단기(160)에 의한 테일조각(182)의 절단은 작동실린더(210)의 작동에 따른 프리폼 지지틀(220)의 전진에 의해 프리폼(180)이 프리폼 이송수단(130)으로 넘겨져 지지된 상태에서 이루어진다.

전술한 바와 같은 본 발명의 수지성형기(100)는 다음과 같이 요약할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 수지성형기(100)는 사출성형기구(200)의 사출금형(230)에서 용융수지를 사출하여 예비성형품인 프리폼(180)을 성형한 후, 프리폼(180)을 프리폼 이송수단(130)을 통해 블로우성형기구(300)의 블로우성형용 금형(310)으로 이송시켜 연신봉(140)과 연신봉(140)으로 가압되는 가압공기를 통해 프리폼(180)을 연신 및 블로우 성형하는 구성으로 이루어진다.

또한, 전술한 바와 같은 본 발명의 수지성형기(100)는 사출성형과 블로우성형시 고정측기구부(110)와 이동측기구부(120)의 합체가 이루어지고, 사출성형기구(200)에 의해 성형된 프리폼(180)을 블로우성형기구(300)로 이송시에는 고정측기구부(110)와 이동측기구부(120)의 분리가 이루어지는 구성이다.

한편, 본 발명의 수지성형기(100)는 암형의 사출금형(230a)과 프리폼 지지틀(220)은 이동측기구부(120) 방향에서 고정측기구부(110) 방향으로 순차적으로 조립되는 한편, 그 역방향으로 순차적으로 분리되게 구성된다.

이하에서는 본 발명에 따른 수지성형기(100)에 의해 사출성형과 블로우성형시 일련의 작동 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 도 3 에서와 같이 고정측기구부(110)에 이동측기구부(120)가 합체된 상태의 최초 상태에서 장치를 작동시키게 되면 용융수지는 노즐(260)로부터 핫런너(250)로 도입되고, 핫런너(250)로 도입된 용융수지는 핫런너(250)와 게이트(240)를 경유하여 사출금형(230)에 주입됨으로써 사출금형(230)의 형상대로 프리폼(180)이 성형된다. 이때, 수지성형기(100)는 최초의 작동 상태이기 때문에 블로우성형기구(300) 측에서는 블로우성형이 당연히 이루어지지 않는다.

전술한 바와 같이 프리폼(180)이 사출성형되는 과정이 이루어진 이후에는 도 4 에서와 같이 다음 과정을 진행하기 위해 이동측기구부(120)가 고정측기구부(110)로부터 분리되는 방향으로 이동되고, 이동측기구부(120)의 이동이 완료된 후에는 도 5 에 도시된 바와 같이 프리폼 이송수단(130)의 회전암(132)이 블로우성형기구(300) 측으로부터 사출성형기구(200) 측으로 일정각도 회전된다. 이러한 프리폼 이송수단(130)의 일정각도 회전은 이동측기구부(120)의 이동과 함께 서서히 이루어질 수도 있고, 이동측기구부(120)의 이동이 완료된 후에 프리폼 이송수단(130)의 회전이 이루어질 수도 있다.

한편, 전술한 바와 같이 프리폼 이송수단(130)의 회전암(132)이 사출성형기구(200) 측으로 회전되어 정지된 후에는 도 6 에 도시된 바와 같이 프리폼 지지틀(220)이 작동실린더(210)의 작동에 의해 프리폼 이송수단(130)의 프리폼 수취코어(134)의 방향으로 전진되어 예비성형품인 프리폼(180)을 프리폼 이송수단(130)의 프리폼 수취코어(134)에 넘겨주게 된다. 이때, 프리폼 수취코어(134)로 넘겨진 프리폼(180)은 프리폼 수취코어(134)에 다수 구성된 흡인구(136)의 진공 흡착에 의해 프리폼 수취코어(134)에 지지된다.

그리고, 전술한 바와 같은 작용에서 사출성형된 프리폼(180)을 프리폼 수취코어(180)에 넘겨주는 프리폼 지지틀(220)은 암형 사출금형(230a)과의 관계에 있어 언더컷을 가진 구성과 프리폼 이송수단(130)의 방향으로 전진시에 두 개로 분리 확대되도록 구성되어 있기 때문에 프리폼(180)을 프리폼 수취코어(134)에 넘겨 줄 때 언더컷과의 간섭이 발생되지 않게 된다.

전술한 바와 같이 프리폼 지지틀(220)이 예비성형품인 프리폼(180)을 프리폼 이송수단(130)의 프리폼 수취코어(134)에 넘겨주고 다시 원위치된 후에는 도 7 에 도시된 바와 같이 고정측기구부(110)의 일측에 상하로 이동 가능하게 설치된 조각절단기(160)가 하향 이동되어 프리폼(180) 후단에 게이트(240)의 형상대로 형성된 테일조각(182)을 절단하게 된다. 이러한 조각절단기(160)는 테일조각(182)을 절단한 후 다시 상향으로 원위치된다.

전술한 바와 같이 조각절단기(160)에 의해 프리폼(180)의 테일조각(182)이 절단한 후 원위치된 후에는 도 8 에 도시된 바와 같이 프리폼 수취코어(134)에 프리폼(180)이 지지된 상태로 프리폼 이송수단(130)의 회전암(132)이 사출성형기구(200) 측으로부터 블로우성형기구(300) 측으로 일정각도 회전되어 원 위치된다. 이때, 프리폼 이송수단(130)의 원위치에 의해 프리폼 수취코어(134)에 지지된 프리폼(180)은 블로우성형용 금형(310)에 위치된다.

전술한 바와 같이 프리폼 이송수단(130)이 프리폼(180)을 지지한 상태로 원위치되어 프리폼(180)을 블로우성형용 금형(310)에 위치시킨 후에는 도 9 에 도시된 바와 같이 이동측기구부(120)가 고정측기구부(110)로 이동되어 합체가 이루어진다. 이처럼 고정측기구부(110)와 이동측기구부(120)의 합체가 이루어지면 연신봉(140)의 하향 이동되어 블로우성형용 금형(310)에 위치된 프리폼(180)을 연신시키는 한편, 연신봉(140)을 통해 가압공기를 프리폼(180)에 불어넣어 프리폼(180)을 블로우 성형하게 된다. 이때, 블로우 성형되는 프리폼(180)은 연신봉(140)의 하단에 설치된 연신봉 선단칩(150)의 형상대로 성형이 이루어진다.

한편, 전술한 도 9 에 도시된 바와 같이 블로우성형기구(300)에서 프리폼(180)이 블로우 성형되고 있는 가운데 사출성형기구(200) 측에서는 용융수지가 노즐(260)로부터 핫런너(250)와 게이트(240)를 통해 사출금형(230)에 주입되어 사출금형(230)의 형상대로 프리폼(180)이 성형된다. 즉, 최초의 프리폼(180)이 사출성형된 이후, 블로우성형용 금형(310)에 이송된 후에는 프리폼(180)의 사출성형과 프리폼(180)의 블로우성형이 동시에 이루어진다.

전술한 도 9 와 같이 사출성형에 의한 프리폼(180)의 성형과 블로우성형에 의한 완제품의 성형품(190)이 성형된 후에는 도 4 에서와 같이 이동측기구부(120)가 고정측기구부(110)로부터 분리된다. 이처럼 이동측기구부(120)가 고정측기구부(110)로부터 분리되면 블로우성형기구(300)의 금형취부판(320)은 취부 압판(330)으로부터 자유로워져 회전 또는 수평이동에 의해 블로우성형용 금형(310)에서 블로우 성형된 성형품(190)을 이탈시키게 된다.

또한, 전술한 바와 같이 블로우성형기구(300)에서 완성된 성형품(190)이 블로우성형용 금형(310)으로부터 이탈과정이 진행되는 가운데 프리폼 이송수단(130)의 회전암(132)은 사출성형기구(200) 측으로 회전된다. 이때, 이탈되는 성형품(190)은 무게에 따라 적당한 컨베이어에 낙하시켜 장치외부로 반송한다. 더욱이, 성형품(190)을 이탈시키는 과정은 컨베이어에 낙하시키는 대신 성형품(190)을 이탈시키는 기계장치 등에 의해서도 가능하다.

이후의 과정은 도 4 로부터 도 9 의 과정이 계속적으로 반복되어 성형품(190)이 제조된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 수지성형기(100)는 일련의 과정을 통해 예비성형품인 프리폼(180)과 완성품인 성형품(190)을 동시에 진행하여 제조할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 사출성형에 의해 프리폼을 성형하고, 이 프리폼을 블로우성형 혹은 연신블로우 성형할 경우에도 일련의 공정에 의해 자동적으로 최종 성형품을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 프리폼 지지틀을 전진시키는 구성이기 때문에 프리폼의 주 고받음에 있어서도 프리폼 수취코어에 대해서 확실히 프리폼을 전달할 수 있고, 게다가 프리폼 지지틀에 언더컷을 구성하였기 때문에 웅형의 사출금형이 열릴 때에 있어서도 프리폼이 확실히 암형의 사출금형에 남아 있게 된다. 따라서, 정밀도가 높은 블로우 성형품을 얻을 수 있는 효과가 발휘된다.

더구나, 본 발명에 따른 기술은 프리폼 지지틀을 2분할 구조로 하여 전진시에는 프리폼 지지틀이 확장되어 열릴 수 있도록 함으로써 언더컷의 간섭을 방지하여 프리폼의 주고받는 과정이 확실하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 암형의 사출금형과 프리폼 지지틀을 이동측기구부 방향에서 고정측기구부 방향으로 순차적으로 조립하고, 그 역방향으로 순차적으로 분리되게 구성되어 있기 때문에 정밀한 핫런너 시스템을 분해하지 않고 암형의 사출금형과 프리폼 지지틀만을 단시간에 교환할 수 있어서 다품종 소량생산이 요구되는 경우에도 충분히 대응할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 기술은 블로우성형기구의 블로우성형용 금형이 아래로부터 금형취부판에 의해 지지되고, 또한 금형취부판은 블로우성형용 금형과 함께 회전 가능하게 혹은 평행이동 가능하게 구성되어 있어 성형품의 완성 후에는 금형취부판을 작동시키는 것만으로 용이하게 성형품을 이탈시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 수지성형기는 자동화가 가능하다.

Claims

용융수지의 주입에 의해 프리폼을 사출성형하는 사출성형기구와 상기 사출성형기구에 의해 성형된 프리폼을 블로우 성형하는 블로우성형기구가 설치 구성되어지되 일측은 고정되고 타측은 좌우로 이동되는 고정측기구부와 이동측기구부;

상기 고정측기구부의 사출성형기구의 상하에 일정간격으로 설치되는 피스톤을 포함한 작동실린더;

상기 작동실린더의 피스톤 선단 각각에 상하부가 지지되어 상기 피스톤의 왕복운동에 의해 좌우로 이동되어지되 그 중심에는 좌우로 관통되는 프리폼 지지공이 형성된 프리폼 지지틀;

상기 작동실린더 사이의 선단측에 설치 고정되는 암형의 사출금형;

상기 암형의 사출금형 후단에 구비되어 용융수지를 유입시키는 게이트;

상기 암형의 사출금형 후방에 설치되어 주입되는 용융수지를 상기 게이트로 안내하는 핫런너;

상기 핫런너의 후단에 설치되어 용융수지를 주입시키는 노즐;

상기 암형의 사출금형에 관계하는 형태로 상기 이동측기구부에 설치 고정되는 웅형의 사출금형;

상기 고정측기구부와 이동측기구부의 하부측 각각에 상호 대응되는 이등분으로 구성되어 상기 사출금형에 의해 성형된 프리폼을 블로우 성형하는 블로우성형용 금형;

상기 이동측기구부의 일측에 회전 가능하게 설치되어 상기 사출성형기구에서 사출성형된 프리폼을 상기 블로우성형기구의 블로우성형용 금형으로 이송시키는 프리폼 이송수단;

상기 고정측기구부의 하부측에 설치되어 상기 블로우성형용 금형을 지지하는 금형취부판;

상기 이동측기구부의 하부측에 설치되어 블로우성형시 가압되는 가압공기를 분기시켜 상기 금형취부판을 지지하는 취부압판;

상기 이동측기구부에 상하로 이동 가능하게 설치되어 상기 블로우성형용 금형에 위치된 프리폼을 연신시키는 한편 가압공기를 불어넣는 중공의 연신봉; 및

상기 연신봉의 하단에 착탈 가능하게 설치되어지되 성형품의 종류에 따라 교체 사용할 수 있도록 다양한 종류로 이루어진 연신봉 선단칩을 포함하여 이루어진 수지성형기.
제 1 항에 있어서, 상기 고정측기구부의 일측에 상하로 이동 가능하게 설치되어 상기 프리폼 지지틀의 전진에 의해 상기 프리폼 이송수단으로 넘겨져 지지된 프리폼 후단의 테일조각을 절단하는 조각절단기가 더 구성된 것을 특징으로 하는 수지성형기.
제 1 항에 있어서, 상기 프리폼 지지틀은 상기 암형 사출금형과의 관계에 있어 언더컷을 가진 것을 특징으로 하는 수지성형기.
제 3 에 있어서, 상기 프리폼 지지틀은 상기 작동실린더에 의해 상기 이동측기구부의 방향으로 전진시에 두 개로 분리 확대되도록 구성되어 상기 언더컷과의 간섭이 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 수지성형기.
제 1 항에 있어서, 상기 프리폼 이송수단은 상기 이동측기구부의 일측에 상기 사출성형기구의 사출금형으로부터 상기 블로우성형기구의 블로우성형용 금형에 이르는 각도만큼 회전 가능하게 설치되는 회전암;

상기 회전암에 설치되어지되 상기 회전암의 회전에 따라 상기 사출성형기구의 사출금형에 의해 사출성형된 프리폼을 상기 프리폼 지지틀로부터 넘겨받아 상기 블로우성형기구의 블로우성형용 금형으로 이송시키는 프리폼 수취코어; 및

상기 프리폼 수취코어에 다수 형성되어 상기 프리폼을 이송시 진공에 의한 흡인을 하여 상기 프리폼 수취코어로부터 프리폼이 탈락하는 것을 방지하는 흡인구의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수지성형기.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지성형기는 상기 사출성형기구의 사출금형에서 용융수지를 사출하여 예비성형품인 프리폼을 성형한 후, 상기 프리폼을 상기 프리폼 이송수단을 통해 상기 블로우성형기구의 블로우성형용 금형으로 이송시켜 상기 연신봉과 상기 연신봉으로 가압되는 가압공기를 통해 상기 프리폼을 연신 및 블로우 성형하는 것을 특징으로 하는 수지성형기.
제 6 항에 있어서, 상기 수지성형기는 사출성형과 블로우성형시 상기 고정측기구부와 이동측기구부의 합체가 이루어지고, 상기 사출성형기구에 의해 성형된 프리폼을 상기 블로우성형기구로 이송시에는 상기 고정측기구부와 이동측기구부의 분리가 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지성형기.
제 7 항에 있어서, 상기 암형의 사출금형과 프리폼 지지틀은 상기 이동측기구부 방향에서 고정측기구부 방향으로 순차적으로 조립되는 한편, 그 역방향으로 순차적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 수지성형기.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 금형취부판은 상기 블로우성형용 금형과 같이 회전 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 수지성형기.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 금형취부판은 상기 블로우성형용 금형과 같이 수평방향으로 평행이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 수지성형기.