KR100607567B1 - 플라스틱 용기 진공성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱 용기 진공성형 장치에 관한 것으로, 균일한 테두리 두께를 갖는 플라스틱 용기를 성형하기 위해서, 본 발명은 진공 성형 방식의 플라스틱 용기 진공 성형 장치로서, 관통 구멍들이 형성된 베이스 금형과, 상기 관통 구멍에 각기 설치되어 상기 베이스 금형의 상부면에 탄성적으로 상하 이동할 수 있도록 설치되며 상부에 플라스틱 용기로 성형될 플라스틱 판을 예비 신장시키는 적어도 하나 이상의 철(凸)부를 갖는 하부 금형과; 상기 하부 금형의 상부에 배치되며 상기 철부에 대응되게 요부가 형성되어 있으며, 상기 철부에 의해 예비 신장된 상기 플라스틱 판을 상기 요부의 내측면에 진공 흡착시키는 진공 흡착 구멍들이 형성된 상부 금형;을 포함하되, 상기 철부는, 하부면과 상기 베이스 금형의 상부면 사이에 개재된 지지대와 탄성 링을 포함하되, 상기 상부 금형의 가압력에 의해 상기 철부의 지지대하부면은 하강하여 상기 베이스 금형의 상부면에 밀착되며, 상기 지지대는 사용자가 요구하는 테두리 두께만큼만 링이 이동할수 있도록 지지하며 탄성 링은 상기 상부 금형의 가압력을 축적하여 상기 철부지지대의 하부면을 상기 베이스 금형의 상부면에서 이격시켜 원래의 위치로 복원시키는 것을 특징으로 하는 플라스틱 용기 진공성형 장치를 제공한다

이때 본 발명의 탄성체로 사용되는 탄성 링은 종래의 스프링과 달리 각각의 탄성계수 자체가 균등할 뿐만 아니라 사용 기간에 따라서도 탄성계수의 변화가 크지 않기 때문에, 초기 단계 뿐만 아니라 사용 도중 훼손된 특정의 탄성 링만 교체 하는 경우에도 용기 테두리의 불균일이 거의 발생되지 않아 지속적으로 균일한 두께의 테두리를 갖는 플라스틱 용기를 성형할 수 있다.

탄성 링, 탄성 링을 포함하는 지지대, 플라스틱 용기, 진공성형장치

Description

플라스틱 용기 진공성형 장치{Plastic case vacuum molding device}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 용기 진공성형 장치의 하부 금형의 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 탄성바의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시에에 따른 플라스틱 용기 성형 진공장치의 상부 금형을 보여주는 사시도이다.

도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 용기 진공성형 장치를 이용하여 플라스틱 용기를 성형하는 단계를 보여주는 도면들로서,

도 4는 하부 금형과 상부 금형 사이에 플라스틱 판을 삽입하는 단계를 보여주는 단면도이고,

도 5는 하부 금형과 상부 금형이 맞물려 플라스틱 판을 진공 성형하는 단계를 보여주는 단면도이고,

도 6은 하부 금형에서 상부 금형이 분리된 상태를 보여주는 단면도이고,

도 7은 플라스틱 판을 개별 플라스틱 용기로 절단하는 단계를 보여주는 단면도이고,

도 8은 개별 플라스틱 용기를 보여주는 사시도이다.

도 9는 종래기술에 따른 플라스틱 용기 진공 성형 장치의 하부 금형의 사시 도이다.

도 10 및 도 11은 종래기술에 따른 플라스틱 용기 진공 성형 장치를 이용하여 플라스틱 용기를 성형하는 단계를 보여주는 도면들로서,

도 10은 하부 금형과 상부 금형 사이에 플라스틱 판을 삽입하는 단계를 보여주는 단면도이고,

도 11은 하부 금형과 상부 금형이 맞물려 플라스틱 판을 진공 성형하는 단계를 보여주는 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

10 : 하부 금형 20 : 베이스 금형

21 : 제 1 관통 구멍 23 : 제 2 관통 구멍

30 : 철부 31 : 탄성바

33 : 링 35 : 플러그

37 : 고정핀 41 : 가이드 바

43 : 지지대 45 : 탄성 링

47 : 체결핀 49 : 핀 헤드

51 : 바닥판 53 : 연결대

57 : 삽입 홈 60 : 상부금형

61 : 요부 70 : 플라스틱 판

71 : 플라스틱 용기 73 : 용기 몸체

75 : 테두리 100 : 플라스틱 용기 진공 성형 장치

본 발명은 플라스틱 용기 진공 성형 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하부 금형과 상부 금형 사이에 플라스틱 판을 개재한 상태에서 진공 성형으로 플라스틱 용기를 제조하는 진공 성형 방식의 플라스틱 용기 진공 성형 장치에 관한 것이다.

음료수, 요구르트, 젤 등의 음식물을 담는 용기로는 금속, 도자기, 유리, 플라스틱류 등이 주로 사용된다. 특히 플라스틱 용기는 사용이 편리하고, 떨어뜨리더라도 쉽게 파손되지 않는 등의 장점으로 최근에 널리 사용되고 있다.

이와 같은 플라스틱 용기를 제조하는 방법은 사출 성형 방법과 진공 성형 방법이 일반적으로 사용된다. 사출 성형 방법은 서로 맞물린 금형의 캐버티(cavity)에 액상의 플라스틱 수지를 주입하고 경화시켜 플라스틱 용기를 제조하는 방법이다. 물론 캐버티는 제조할 플라스틱 용기의 형태에 대응되는 공간이다. 그리고 진공 성형 방법은 하부 금형과 상부 금형 사이에 소정의 온도로 예열된 플라스틱 판을 개재한 상태에서 요부가 형성된 상부 금형에서 플라스틱 판을 진공 흡착하여 플라스틱 용기를 제조하는 방법이다.

사출 성형 방법은 상대적으로 두께가 두꺼운 플라스틱 용기를 제조하는 방법으로는 적합하지만 두께가 얇은 플라스틱 용기를 제조하는 방법으로는 적합하지 못하다. 반면에 진공 성형 방법은 두께가 얇은 플라스틱 용기를 제조하는 방법으로 열가소성의 플라스틱 판을 진공으로 금형에 흡착시켜 성형하는 방법이다. 진공 성형 금형은 금형 및 성형기의 비용이 적고 대형품이나 얇은 용기 및 일회용 용기의 성형에 적합한다.

한편 제조된 플라스틱 용기에 내용물을 담은 다음, 플라스틱 용기 상부의 테두리에 부분에 봉합 필름을 부착하여 내용물을 외부환경으로부터 보호하게 된다.

종래의 진공 성형 방식의 플라스틱 용기 진공 성형 장치(200)는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 철(凸)부(130)가 형성된 하부 금형(110)과, 철부(130)에 대응되게 요부(161)가 형성된 상부 금형(160)을 포함하여 구성된다.

특히 하부 금형(110)은 베이스 금형(120)과, 베이스 금형(120)에 탄성적으로 결합된 철부(130)로 구성된다. 철부(130)는 일측이 베이스 금형(120)에 탄성적으로 상하 이동할 수 있도록 결합된 탄성바(131)와, 탄성바(131)의 상단에 체결된 중앙링(133)과, 중앙링(133) 사이에 결합된 플러그(135)를 포함한다.

탄성바(131)는 소정의 길이를 갖는 가이드 바(141)와, 가이드 바(141)에 삽입된 스프링(145)을 포함한다. 가이드 바(145)는 베이스 금형(120)의 하부면을 통하여 관통 구멍(121)에 삽입되어 베이스 금형(120)의 상부면으로 돌출되어 중앙링(133)에 체결되며, 하단부는 베이스 금형(120)의 하부면에 밀착될 수 있도록 베이스 금형(120)에 형성된 관통 구멍(121)보다는 크게 형성되어 있다. 그리고 스프링(145)은 베이스 금형(120)의 상부면으로 돌출된 가이드 바(141)에 삽입되어 베이스 금형(120)과 중앙링(133) 사이에 탄성적으로 밀착된다. 이때 베이스 금형(120)의 하부면으로 밀착되는 가이드 바(141)의 하단부를 핀 헤드(149)라 한다.

중앙링(133) 사이에 결합된 플러그(135)는 베이스 금형(120)의 하부면을 통하여 삽입되어 베이스 금형(120)의 상부면으로 돌출되어 플러그(135)의 하부면에 소정의 깊이로 삽입/체결된 고정 핀(137)에 의해 지지된다. 도면부호 123은 고정 핀(137)이 삽입될 수 있도록 베이스 금형(120)에 형성된 관통 구멍을 나타낸다.

그리고 상부 금형(160)은 하부 금형(110)의 상부에 배치되며 플러그(135)에 대응되게 하부면에서 안쪽으로 요부(161)가 형성되어 있다. 플라스틱 판을 진공 성형할 수 있도록 요부(161)의 내측면에 진공 흡착 구멍들이 형성되어 있다.

이와 같은 구조를 갖는 종래기술에 따른 플라스틱 용기 진공성형 장치(200)를 이용하여 플라스틱 용기(171)를 성형하는 방법을 도 10 및 도 11을 참조하여 설명하겠다.

플라스틱 용기를 진공성형하는 공정은, 도 10에 도시된 바와 같이, 하부 금형(110)의 상부에 상부 금형(160)이 소정의 간격으로 이격되어 배치된 상태에서 출발한다. 물론 하부 금형의 철부들(130)에 각기 대응되게 상부 금형의 요부(161)가 위치할 수 있도록 배치된다. 그리고 상부 금형(160)은 하부 금형(110)과 맞물려 플라스틱 판(170)을 진공 흡착하여 플라스틱 용기로 진공 성형할 수 있도록, 상부 금형(160)은 소정의 온도로 예열될 수 있다.

다음으로 도 11에 도시된 바와 같이, 하부 금형(110)와 상부 금형(160) 사이에 소정의 온도로 예열된 플라스틱 판(170)이 이송된 상태에서, 플라스틱 판(170)을 중심으로 하부 금형(110)과 상부 금형(160)이 맞물리면서 상부 금형(160)의 진공 흡착 구멍을 통하여 플라스틱 판(170)을 진공 흡착하여 요부(161)의 내벽과 요 부(161)의 가장자리 부분에 밀착시켜 플라스틱 용기(171)로 성형한다.

이때 상부 금형(160)이 하부 금형(110)을 소정의 압력으로 가압하게 되는데, 탄성바(131)가 하강하면서 가압력을 축적하고 플러그(135)가 하부 금형의 요부(161)에 밀착됨으로써, 소정 모양의 플라스틱 용기(171)를 성형하게 된다.

즉. 철부의 플러그(135)는 특히 용기 몸체(73)의 깊이가 깊은 경우에 가열된 플라스틱 판(170)을 상부 금형 요부(161) 내로 밀어 넣어 예비 신장되도록 하여 진공흡착을 보조하는 역할을 한다

상기 중앙링(133)은 요부(161)에 근접한 가장자리 부분(163)과 맞물려 플라스틱 용기의 테두리(175)를 성형한다. 스프링(145)이 압축되는 길이만큼 가이드 바의 핀 헤드(149)는 베이스 금형(120)의 하부면에서 이격된다. 물론 고정 핀(137)의 핀 헤드도 베이스 금형(120)의 하부면에서 이격된다.

그런데 이러한 스프링방식으로는 성형시 상부 금형(160)과 하부금형(110)이 밀착되어 제품 성형시 중앙링(133)이 형성하여주는 테두리부위를 일정하게 유지하기 어렵다.

이는 상기 중앙링(133)의 작동을 돕는 네 군데의 스프링(145)의 탄성계수가 각각 차이가 있으며, 스프링(145)의 탄성력만으로 지지되므로 초기부터 두께가 균일하지 못하게 되는 문제점이 많았다.

특히, 0.5~1mm 의 미세한 두께를 형성시켜야 하는 경우에는, 이러한 문제점은 더욱 두드러졌으며, 이는 바로 용기의 불량으로 연결되었다.

또한, 플라스틱 용기 진공 성형 장치(200)의 반복적인 성형 작업에 의해 상 기 스프링(145)의 탄성력은 각기 다른 탄성도로 떨어지게 되고, 각 스프링(145)의 탄성계수가 초기보다 더욱 불균일하게 되어 플라스틱 용기(171)의 두께가 더 불균일하게 됨으로써 불량률이 현저히 증가되는 문제가 발생된다.

한편, 스프링(145)에 의해 탄성적으로 지지되는 중앙링(133)과 상부 금형의 요부(161)의 가장자리 부분과 맞물려 형성되는 플라스틱 용기 테두리(175) 두께의 균일도가 떨어지게 되어, 플라스틱 용기 테두리(175)의 두께가 일정하지 못하게 되면, 플라스틱 용기의 테두리(175)에 봉합 필름이 부착될 때, 안정적으로 부착되지 못하여 내용물이 안전하게 밀봉되지 못하는 문제점이 발생된다.

한편 훼손된 특정의 스프링만 교체할 경우, 새로 교체한 스프링과 기 설치된 스프링과의 탄성력에는 더 큰 차이가 발생되기 때문에, 더욱 불량률이 증가되는 문제가 발생된다. 따라서 소정의 시간을 사용한 이후에는 일괄적으로 스프링을 교체해 주어야 플라스틱 용기의 두께의 균일도를 어느 정도까지는 유지할 수 있는 바, 스프링의 유지보수에 비용 및 시간이 많이 소요되는 문제점도 안고 있다.

하지만 근본적으로 스프링의 경우는 탄성계수가 각각 다르므로 전체 스프링을 모두 교체하는 경우에도 스프링의 특성상 특히, 0.5~1mm 미세한 두께로 제작하는 경우에는 두께가 불균일하게 되는 문제는 여전히 상존하여 근본적으로 불균일한 두께의 플라스틱 용기가 제작되는 문제는 해결되지 못하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 제1 목적은 사용자가 요구하는 테두리의 두께만큼만 링이 작동하 고 멈출수 있도록 하는 링을 지지하는 지지대와 그 지지대의 원위치로의 복원을 돕는 탄성체의 발명으로 반복적인 사용시에도 항상 균일한 두께의 테두리를 가지는 플라스틱 용기를 제조할 수 있는 플라스틱용기 진공성형장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 제 2 목적은 훼손된 특정의 탄성체만 교체하더라도 균일한 두께의 테두리를 갖는 플라스틱 용기를 제조할 수 있는 플라스틱 용기 진공 성형 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 진공 성형 방식의 플라스틱 용기 진공 성형 장치로서, 관통 구멍들이 형성된 베이스 금형과, 상기 관통 구멍에 각기 설치되어 상기 베이스 금형의 상부면에 탄성적으로 상하 이동할 수 있도록 설치되며 상부에 플라스틱 용기로 성형될 플라스틱 판을 예비 신장시키는 적어도 하나 이상의 철(凸)부를 갖는 하부 금형과, 상기 하부 금형의 상부에 배치되며 상기 철부에 대응되게 요부가 형성되어 있으며, 상기 철부에 의해 예비 신장된 상기 플라스틱 판을 상기 요부의 내측면에 진공 흡착시키는 진공 흡착 구멍들이 형성된 상부 금형을 포함하되, 상기 철부에는 상기 상부 금형이 하강하여 상기 베이스 금형에 가압 접촉시에는 상기 철부의 하부면이 상기 베이스 금형의 상부면에 밀착 지지되도록 축소되며, 상기 상부 금형의 가압력이 해제되는 경우에는 그 복원력에 의해 원 상태로 복원되는 탄성링이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 상기 철부에는 플라스틱 용기의 목적하는 두께에 따라 해당되는 위치만큼만 이동될 수 있도록 상기 탄성 링에 가해지는 외력에 대항하며 지지되는 지지대가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 상기 철부는, 상기 베이스 금형의 하부면을 통하여 상기 관통 구멍들에 각기 삽입되어 상기 베이스 금형의 상부면으로 소정의 높이로 돌출된 가이드 바와, 상기 베이스 금형의 상부면에서 상기 가이드 바에 각기 삽입되는 지지대와, 상기 가이드 바를 중심으로 상기 지지대의 바닥면과 상기 베이스 금형의 상부면 사이에 개재되어 상기 상부 금형이 상기 하부 금형을 가압하는 가압력을 축적하는 탄성 링을 갖는 탄성바와; 상기 지지대의 상부면으로 돌출된 상기 가이드 바 부분에 체결되어 상기 지지대의 상부면에 밀착되는 링과; 상기 링 사이에 결합된 플러그;를 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 탄성 링은 실리콘, 고무, 탄성의 플라스틱 등 탄성을 가지는 소재로 제조할 수 있다.

본 발명의 상기 지지대는, 바닥면에 상기 탄성 링의 일부가 삽입될 수 있는 원형의 삽입 홈이 형성된 바닥판과, 상기 바닥판과 일체로 형성되어 상기 바닥판의 중심 부분에서 소정의 높이로 돌출된 연결대를 포함하며, 상기 가이드 바의 체결핀이 삽입될 수 있도록 상기 바닥판과 상기 연결대를 수직으로 관통하는 관통 구멍이 형성될 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탄성 링(45)을 포함한 지지대를 갖는 플라스틱 용기 진공 성형 장치의 하부 금형(10)의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 탄 성바의 분해 사시도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시에에 따른 탄성 링을 갖는 플라스틱 용기 진공 성형 장치의 상부 금형(60)을 보여주는 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 용기 진공 성형 장치는 진공 성형 방식의 플라스틱 용기 진공 성형 장치로서, 철부(30)가 설치된 하부 금형(10)과, 철부(30)에 대응되게 요부(61)가 형성된 상부 금형(60)을 포함하여 구성된다. 이때 플라스틱 용기 진공 성형 장치는 한번의 진공 성형으로 다수개의 플라스틱 용기를 제조할 수 있도록 하부 금형(10)과 상부 금형(60)은 서로 대응되는 위치에 다수개의 철부(30)와 요부(60)가 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 용기 진공 성형 장치에 대해서 구체적으로 설명하면, 하부 금형(10)은 베이스 금형(20)과, 베이스 금형(20)에 탄성적으로 결합된 다수개의 철부(30)로 구성된다. 베이스 금형(20)의 상부면에 다수개의 철부(30)가 격자 배열되게 설치될 수 있도록 관통 구멍들(21, 23)이 형성되어 있다. 철부(30)는 관통 구멍(21, 23)에 각기 설치되어 베이스 금형(20)의 상부면에 탄성적으로 상하 이동할 수 있도록 설치되며, 상부에 플라스틱 용기로 성형될 플라스틱 판이 이송되어 탑재된다.

그리고 상부 금형(60)은 하부 금형(10)의 상부에 배치되며 철부(30)에 각기 대응되게 하부면에서 안쪽으로 요부(61)가 형성되어 있다. 플라스틱 판을 진공 성형할 수 있도록 요부(61)의 내측면에 진공 흡착 구멍들이 형성되어 있다.

여기서 철부(30)는 일측이 베이스 금형(20)에 탄성적으로 상하 이동할 수 있도록 결합된 탄성바(31)와, 탄성바(31)의 상단에 체결된 링(33)과, 링(33) 사이에 결합된 플러그(35)를 포함한다. 이때 관통 구멍(21, 23)은 다수개의 탄성바(31)가 설치되는 제 1 관통 구멍(21)과, 플러그(35)를 지지하는 고정 핀(37)이 설치되는 제 2 관통 구멍(23)을 포함한다.

특히 본 발명의 실시예에 따른 탄성바(31)는 베이스 금형(20)의 하부면을 통하여 각각의 제 1 관통 구멍(21)에 삽입되어 베이스 금형(20)의 상부면으로 소정의 높이로 돌출된 다수개의 가이드 바(41)와, 베이스 금형(20)의 상부면에서 가이드 바(41)에 각기 삽입되는 다수개의 지지대(43)와, 가이드 바(41)를 중심으로 지지대(43)의 바닥면과 베이스 금형(20)의 상부면 사이에 개재된 탄성 링(45)을 포함한다.

가이드 바(41)는 베이스 금형(20)의 하부면을 통하여 제 1 관통 구멍(21)에 삽입되어 베이스 금형(20)의 상부면으로 돌출된 체결 핀(47)과, 체결 핀(47)의 하단에 형성되어 제 1 관통 구멍(21)의 주위에 밀착되는 핀 헤드(49)를 포함한다. 이때 체결 핀(47)의 상단의 외주면에는 링(33)에 소정의 깊이로 삽입되어 체결될 수 있도록 나사산이 형성되어 있다.

지지대(43)는 바닥면에 탄성 링(45)의 일부가 삽입될 수 있는 원형의 삽입 홈(57)이 형성된 바닥판(51)과, 바닥판(51)과 일체로 형성되어 바닥판(51)의 중심 부분에서 소정의 높이로 돌출된 연결대를(53) 포함하며, 가이드 바의 체결 핀(47)이 삽입될 수 있도록 바닥판(51)과 연결대(53)를 수직으로 관통하는 관통 구멍(55)이 형성되어 있다. 이때 나사산이 형성된 체결 핀(47)의 상단은 연결대(53)의 상부면 위로 돌출되어 링(33)에 소정의 깊이로 결합되어 체결되며, 링(33)의 하부면 은 연결대(53)의 상부면에 밀착되어 지지된다.

탄성 링(45)은 베이스 금형(20)의 상부면과 지지대(43)의 하부면 사이에 개재되어 하부 금형의 철부(30) 위에 탑재된 플라스틱 판이 상부 금형(60)에 의해 가압될 때 그 가압력을 축적하면서 플라스틱 판을 사이에 두고 철부(30)와 요부(61)가 탄성적으로 밀착될 수 있도록 하는 수단으로서, 실리콘, 고무, 연성의 플라스틱 등 탄성을 가지는 소재의 오링(O-ring)이 사용될 수 있다. 여기서 탄성 링(45)으로 사용되는 오링은 밀봉 수단이 아닌 복원 수단으로 사용된다.

특히 본 발명의 탄성체로 사용되는 탄성 링(45)은 종래의 스프링에 비해서 사용 기간에 따라서 탄성계수의 변화가 크지 않다. 따라서 탄성력이 떨어진 특정의 탄성 링(45)만 교체하는 것이 가능하다. 즉 교체한 탄성 링과 기존의 탄성 링 사이에 탄성계수의 차이가 거의 없기 때문에, 특정의 탄성 링 교체로 인한 성형되는 플라스틱 용기의 두께의 불균일은 거의 발생되지 않아 균일한 두께를 갖는 플라스틱 용기를 성형할 수 있다.

링(33)은 상부 금형의 요부(61)의 가장자리 부분(63)과 맞물려 플라스틱 용기의 테두리를 성형하는 부분으로서, 하부면에 체결된 4개의 탄성바(31)에 의해 지지된다. 물론 탄성바들(31)이 링(33)을 안정적으로 지지할 수 있도록, 4개의 탄성바(31)는 링(33)의 중심에서 서로 90도의 각을 이루는 위치에 체결된다.

그리고 플러그(35)는 상부 금형의 요부(61)와 맞물려 플라스틱 용기의 용기 몸체를 성형할 수 있도록 플라스틱시트를 예비 신장하는 부분으로서, 하부면에 체결된 고정 핀(37)에 의해 지지된다. 이때 고정 핀(37)은 체결 핀(47)과 동일한 방 식으로 플러그(35)에 체결된다. 즉, 고정 핀(37)은 베이스 금형(20)의 하부면을 통하여 제 2 관통 구멍(23)에 삽입되어 베이스 금형(20)의 상부면으로 돌출되어 플러그(35)의 하부면에서 소정의 깊이로 삽입/체결된다. 이때 링(33)에 하단부가 결합된 플러그(35)를 안정적으로 지지할 수 있도록 링(33)의 중심 부분에 해당되는 플러그(35)의 하부면에 고정 핀(37)이 설치된다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 용기 진공 성형 장치(100)를 이용하여 플라스틱 판(70)을 플라스틱 용기(71)로 성형하는 단계를 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명하겠다.

플라스틱 용기를 성형하는 공정은, 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 금형(10)의 상부에 상부 금형(60)이 소정의 간격으로 이격되어 배치된 상태에서 출발한다. 물론 하부 금형의 철부들(30)에 각기 대응되게 상부 금형의 요부(61)가 위치할 수 있도록 배치된다. 그리고 상부 금형(60)은 하부 금형(10)과 맞물려 플라스틱 판(70)을 플라스틱 용기로 성형할 수 있도록, 상부 금형(60)은 소정의 온도로 예열될 수 있다.

다음으로 하부 금형(10)와 상부 금형(60) 사이에 소정의 온도로 예열된 플라스틱 판(70)이 이송된다. 이때 플라스틱 판(70)의 소재로는 진공 성형 방식에 의해 성형될 수 있는 열가소성 수지계열을 사용하는 것이 바람직하다.

다음으로 도 5에 도시된 바와 같이, 하부 금형의 플러그(35)가 상승하여 플라스틱 판(70)을 밀어올려 예비 신장을 행한 다음 상부 금형(60)의 진공 흡착 구멍(도 3의 65)을 통하여 플라스틱 판(70)을 진공 흡착하여 요부(61)의 내벽과 요부 (61)의 가장자리 부분에 밀착시켜 플라스틱 용기(71)로 성형한다.

이때 상부 금형(60)은 플라스틱 용기(71)의 테두리 부분이 소정의 두께로 형성될 수 있도록 플라스틱 판(70)을 가압하게 되는데, 이때 지지대(43)가 베이스 금형(30)의 상부면에 밀착되어 더 이상 아래로 이동하지 않기 때문에, 플라스틱 용기(71)의 테두리 부분을 균일한 두께로 성형할 수 있다.

여기서 지지대(43)와 베이스 금형(30) 사이에 개재된 탄성 링(45)은 수축하며, 상부 금형(60)이 하부 금형(10)에서 분리되면, 탄성 링(43)의 복원력에 의해 지지대(43)는 베이스 금형(30)의 상부면에서 이격되어 원래의 위치로 복원된다.

다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 금형(60)을 상승시켜 하부 금형(10)에서 분리한 후, 성형된 플라스틱 용기(71)를 갖는 플라스틱 판(70)을 언로딩한다. 이때 압축되었던 탄성 링(45)은 상부 금형(60)이 분리되면서 복원되기 때문에, 가이드 바의 핀 헤드(49)는 베이스 금형(20)의 하부면에 다시 밀착된다. 물론 고정 핀(37)의 핀 헤드도 베이스 금형(20)의 하부면에 밀착된다.

마지막으로 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 플라스틱 판(70)을 개별 플라스틱 용기(71)로 분리하는 단계가 진행된다. 플라스틱 판(70)에 일괄적으로 형성된 플라스틱 용기들(71)을 절단 수단(80)을 이용하여 절단함으로써, 개별 플라스틱 용기(71)를 얻을 수 있다. 예컨대, 절단 수단(80)으로는 펀치가 사용될 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

따라서, 본 발명의 구조를 따르면 탄성 링이 하부 금형의 베이스 금형과 플러그를 지지하는 지지대 사이에 개재되고, 지지대의 상부면에 플러그의 하단부가 삽입되는 링이 체결되어 안정적으로 지지되는 구조를 갖기 때문에, 링은 요부에 근접한 가장자리 부분과 균일한 가압력으로 맞물려 균일한 두께의 테두리를 갖는 플라스틱 용기의 테두리를 성형할 수 있다.

또한, 탄성 링은 스프링과 달리 탄성계수가 거의 변하지 않기 때문에 장기간 사용이 가능하며, 불량 탄성 링만을 교체해도 전체적으로 균등한 탄성계수를 유지하게 되므로 경제적으로 매우 유리한 효과가 있다.

특히 본 발명에 따른 지지대의 복원 수단으로서 실리콘 수지 등으로 형성된 탄성 링을 사용함으로써, 탄성 링 간의 탄성계수의 차이가 거의 없는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 탄성 링의 경우에는 사용 중에도 스프링과 달리 탄성력의 변화가 거의 없으므로 탄성력이 떨어진 특정의 탄성 링만 교체하는 것이 가능하다.

즉, 교체한 탄성 링과 기존의 탄성 링 사이에 탄성계수의 차이가 거의 없기 때문에, 특정의 탄성 링 교체로 인한 성형되는 플라스틱 용기의 두께의 불균일은 거의 발생되지 않으며 균일한 두께의 테두리를 갖는 플라스틱 용기를 성형할 수 있다.

또 탄성링을 포함하는 지지대를 사용함으로 인해서 일정한 범위이후로는 더 이상 링이 이동할 수 없도록 하므로 일정한 두께의 테두리를 가지는 플라스틱용기를 성형할 수 있다

Claims (5)

1. 진공 성형 방식의 플라스틱 용기 진공 성형 장치로서,

   관통 구멍들이 형성된 베이스 금형과, 상기 관통 구멍에 각기 설치되어 상기 베이스 금형의 상부면에 탄성적으로 상하 이동할 수 있도록 설치되며 상부에 플라스틱 용기로 성형될 플라스틱 판을 예비 신장시키는 적어도 하나 이상의 철(凸)부를 갖는 하부 금형과;

   상기 하부 금형의 상부에 배치되며 상기 철부에 대응되게 요부가 형성되어 있으며, 상기 철부에 의해 예비 신장된 상기 플라스틱 판을 상기 요부의 내측면에 진공 흡착시키는 진공 흡착 구멍들이 형성된 상부 금형;을 포함하되,

   상기 철부에는,

   상기 상부 금형이 하강하여 상기 베이스 금형에 가압 접촉시에는 상기 철부의 하부면이 상기 베이스 금형의 상부면에 밀착 지지되도록 축소되며, 상기 상부 금형의 가압력이 해제되는 경우에는 그 복원력에 의해 원 상태로 복원되는 탄성링이 더 포함된 것을 특징으로 하는, 플라스틱 용기 진공 성형 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 철부에는 플라스틱 용기의 목적하는 두께에 따라 해당되는 위치만큼만 이동될 수 있도록 상기 탄성 링에 가해지는 외력에 대항하며 지지되는 지지대가 더 포함된 것을 특징으로 하는, 플라스틱 용기 진공 성형 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 철부는,

   상기 베이스 금형의 하부면을 통하여 상기 관통 구멍들에 각기 삽입되어 상기 베이스 금형의 상부면으로 소정의 높이로 돌출된 가이드 바와,

   상기 베이스 금형의 상부면에서 상기 가이드 바에 각기 삽입되는 상기 지지대와,

   상기 가이드 바를 중심으로 상기 지지대의 바닥면과 상기 베이스 금형의 상부면 사이에 개재되어 상기 상부 금형이 상기 하부 금형을 가압하는 가압력을 축적하는 상기 탄성 링을 갖는 탄성바와;

   상기 지지대의 상부면으로 돌출된 상기 가이드 바 부분에 체결되어 상기 지지대의 상부면에 밀착되는 링과;

   상기 링 사이에 결합된 플러그;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 용기 진공 성형 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 지지대는,

   바닥면에 상기 탄성 링의 일부가 삽입될 수 있는 원형의 삽입 홈이 형성된 바닥판과;

   상기 바닥판과 일체로 형성되어 상기 바닥판의 중심 부분에서 소정의 높이로 돌출된 연결대를 포함하며,

   상기 가이드 바의 체결핀이 삽입될 수 있도록 상기 바닥판과 상기 연결대를 수직으로 관통하는 관통 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는, 플라스틱 용기 진공 성형 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 링은 실리콘, 고무, 연성의 플라스틱 중 어느 하나의 탄성재질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 용기 진공 성형 장치.

Images