KR100808671B1 - 프리폼 네크부의 결정화 방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리폼 네크부의 결정화 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프리폼의 네크부에 형성된 실링부 내경의 거칠기를 보다 매끄럽게 하기 위해 결정화단계에서 치수지그의 실링부가 접하는 외주면에 홈을 형성함으로서 치수지그와 실링부가 비접촉되어 냉각과정에서 치수지그를 들어올려 치수지그의 홈이 형성되지 않은 외주면으로 실링부가 확관이될 수 있도록 하는 프리폼 결정화 공정방법에 관한 것이다.

상부측의 외주면에 나사산이 형성되고, 끝단부에 실링부가 형성된 네크부로 이루어진 프리폼과, 상기 실링부가 접촉되지 않도록 외주면에 내측으로 홈이 형성된 치수지그가 형성되되, 상기 치수지그는 실링부의 내주면을 매끄럽게 하기 위해 홈이 상기 실링부의 내주면에 대응되어 비접촉 되도록 상기 네크부의 내주면으로 치수지그를 삽입하는 삽입단계;(S100) 상기 치수지그의 외주면과 실링부가 비접촉된 상태에서 네크부가 외부 히터에 의해 가열되어 결정화되는 결정화단계;(S200) 상기 실링의 내주면을 설정된 치수로 맞추기 위해 치수지그 외주면이 실링부의 내주면에 접촉하도록 치수지그를 수직상승시키는 치수지그수직상승단계;(S300) 상기 네크부의 치수고착을 위해 외주면이 외부의 냉각에어노즐에 의해 강제 에어냉각되는 강제냉각단계;(S400) 상기 냉각된 네크부에서 치수지그를 분리하는 분리단계;(S500) 를 포함하여 구성되는 프리폼 네크부의 결정화 방법에 관한 것이다.

프리폼, 히터, 에어냉각노즐, 치수지그, 네크부

Description

프리폼 네크부의 결정화 방법.{method of process of preform crystalization}

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 프리폼 공정방법을 나타낸 계략도.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 치수지그를 나타낸 정면도.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 프리폼 공정방법을 나타낸 흐름도.

［도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명］

10: 프리폼 11: 네크부

12: 실링부 20: 치수지그

21: 홈 30: 히터

40: 냉각에어노즐 50: 몸체

본 발명은 프리폼 네크부의 결정화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 프리폼의 네크부에 형성된 실링부 내경의 거칠기를 보다 매끄럽게 하기 위해 결정화단계에서 치수지그의 실링부가 접하는 외주면에 홈을 형성함으로서 치수지그와 실링부가 비접촉되어 냉각과정에서 치수지그를 들어올려 치수지그의 홈이 형성되지 않 은 외주면으로 실링부가 치수고착이될 수 있도록하는 프리폼 네크부 결정화 공정방법에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에스텔 연신 플라스틱 병은 투명성이 뛰어나고, 깨어지지 않는 강인성, 위생적으로 무해한 점 등 여러 가지 장점이 있으나 열에 약하기 때문에 고온으로 가열하거나, 고온으로 내용물을 주입 또는 살균시에 용기 자체가 변형되어 사용할 수 없으므로 저온으로만 사용하고 있는 실정이다.

또한, 폴리에스텔 플라스틱 병은 폴리에스틸 수지에 열을 가하여 용융시킨 다음 이를 사출하여 일정한 형태가 이루어지도록 하며, 이때 성형된 프리폼은 각 부분의 밀도와 조직이 균일해야 화학적으로나 기계적 특성이 우수하며, 이와 같은 프리폼은 일정한 온도를 유지하도록 외부로부터 가열하여 연신이 잘되게하고, 성형하고자 하는 금형에 넣어 주입구를 통하여 고압의 공기를 분사함으로서 요구하는 모양의 병이 성형되는 것이다.

이러한, 병의 몸체부는 균일하게 2축 연신되어 투명부를 형서하나 주입구 부분은 전혀 연신을 받지 않고 성형되어 양쪽부분은 조직, 밀도 및 강도에 있어 현저한 차이가 있다.

따라서 무연신 성형부인 주입구 부분은 비교적 유연하고, 강도가 떨어져 열변형이 쉽게 일어나게 된다.

또한, 상기 주입구는 뚜껑을 끼워 사용하게 되므로 무연신 성형으로 이루어진 주입구는 균일현상이 쉽게 일어나고 기계적 강도면에서나 내열성에 대하여 결코 만족스러운 효과를 갖지 못하고 있다.

따라서, 기계적 강도와 열에 대한 안전성을 얻기 위하여 일반적으로 병의 주입구 부분을 결정화 시키는 방벙이 사용되고 있는데, 이러한 결정화 방법에는 off-line방법과 on-line방법이 사용된다.

그러나, 상기 off-line공법은 프리폼 진입 후 치수지그를 삽입하여 가열로 인한 결정화를 하게되는데, 가공과 가공비는 절감되지만 네크부의 내면이 거칠어 지는 문제점 있다.

또한, in-line공법은 프리폼진입후 치수지그 없이 가열하고, 치수지그 없이 결정화를 완료한 후 치수지그를 삽입하여 치수를 고정한 후 배출하게 되는데, 상기와 같은 in-line공법의 경우 네크부의 내면이 매끄럽게 가공되지만, 가공비와 가공이 어렵다는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 프리폼의 네크부에 형성된 실링부 내경의 거칠기를 보다 매끄럽게 하기 위해 결정화단계에서 치수지그의 실링부가 접하는 외주면에 홈을 형성함으로서 치수지그와 실링부가 비접촉되어 냉각과정에서 치수지그를 들어올려 치수지그의 홈이 형성되지 않은 외주면으로 실링부가 확관이될 수 있도록하는 프리폼 네크부의 결정화 방법에 관한 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 프리폼의 성형 방법에 있어서, 상부측의 외주면에 나사산이 형성되고, 끝단부에 실링부가 형성된 네크부로 이루어진 프리폼과, 상기 실링부가 접촉되지 않도록 외주면에 내측으로 홈이 형성된 치수지그가 형성되고, 상기 치수지그의 홈이 상기 실링부의 내주면에 대응되어 비접촉 되도록 상기 네크부의 내주면으로 치수지그를 삽입하는 삽입단계;(S100) 상기 치수지그의 외주면과 실링부가 비접촉된 상태에서 네크부가 외부 히터에 의해 가열되어 결정화되는 결정화단계;(S200) 상기 실링부의 내주면을 설정된 치수로 맞추기 위해 치수지그 외주면이 실링부의 내주면에 접촉하도록 치수지그를 수직상승시키는 수직상승단계;(S300) 상기 네크부의 치수고착을 위해 외주면이 외부의 냉각에어노즐에 의해 냉각되는 강제냉각단계;(S400) 상기 냉각된 네크부에서 치수지그를 분리하는 분리단계;(S500)로 이루어지며, 상기 결정화단계에서 네크부를 가열하기 전에 네크부의 하부측에 형성된 몸체는 외부에 형성된 에어노즐에 의해 냉각되어 냉각층을 형성함으로써 하부측이 히터에 의해 가열되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 보다 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1, 3을 참조하면 프리폼의 공정방법에 관한 계략도와 흐름도로서,

프리폼(10)틀에 의해 투명한 원통형태의 내부가 중공되고 하부면이 밀폐되며, 상단면이 개구되어 실링부(12)가 형성된 네크부(11)가 형성되며, 상기 네크부(12)의 외주면으로 CAP이 결합될 수 있도록 나사산이 형성되고, 나사산이 형성된 하측으로 네크부(11)와 몸체(50)의 경계를 위해 외주면에 돌출되어 형성된 가이드부를 포함하여 이루어진다.

(S100)단계는 네크부(11)의 내경을 확관 및 치수고착을 위해 상기 네크부(11)의 내경과 대응되어 결합되도록 원통형태의 내부가 중공된 치수지그(20)가 형성되며, 상기 치수지그(20)의 외주면이 네크부(11) 내경에 접촉하며, 상기 네크부(11)의 끝단부에 형성된 실링부(12)의 내주면은 상기 치수지그(20)의 외주면과 비접촉할 수 있도록 치수지그(20)의 외주면에 실링부(12)와 대응되도록 하측이 경사진 홈(21)이 형성된 치수지그(20)가 네크부(11)로 삽입되는 단계로서 치수지그(20)의 온도는 160℃~170℃이며, 네크부(11)의 개구된 상부면으로 삽입되고, 실링부(12)에 CAP이 결합될때 내용물 유출방지와 견고한 고정을 위해 삽입되는 치수지그(20)의 외주면과 실링부(12)가 접촉하지 않도록 치수지그(20)의 홈(21)과 실링부(12)가 대응되어 삽입되는 치수지그(20) 삽입단계를 나타낸다.

(S200)단계는 네크부(11)에 치수지그(20)가 삽입되어 가열되는 결정화 단계로서 네크부(11)의 확관을 위해 치수지그가 삽입되어 고정된 후 외부에 형성된 히터(30)에 의해 60초~70초 정도 가열되며, 가열에 의해 상기 네크부(11)는 불투명하게 변색되고, 상기 히터(30)에 의해 네크부(11)가 아닌 몸체(50) 부분이 가열되는 것을 방지하기 위해 가이드부에 외부의 에어노즐에 의해 냉각층이 형성되어 히 터(30)에 의해 몸체(50)가 가열되는 것을 방지하면서 결정화하는 결정화 단계를 나타낸다.

(S300)단계는 치수지그(20) 수직상승단계로서 결정화 단계를 마친 후 실링부(12)의 내주면을 확관하기 위해 치수지그(20)를 들어올려 치수지그(20)의 홈(21)이 형성되지 않은 외주면과 실링부(12)의 내부면이 접촉할 수 있도록 치수지그(20)를 들어올려 고정하는 단계로서, 상기 실링부(12) 내주면은 치수지그(20)에 형성된 홈(21)에 의해 확관이 이루어지지 않아 네크부(11) 내경과 실링부(12) 내경의 크기차이가 생기므로 내경의 크기를 맞추고, 실링부(12) 내주면의 거칠기를 매끄럽게 하기 위하여 치수지그(20)의 홈(21)이 형성되지 않은 외주면과 실링부(12)의 내주면이 접촉할 수 있도록 상기 치수지그(20)를 들어올려 고정시키는 단계를 나타낸다.

(S400)단계는 들어올린 치수지그(20)를 들어올린 후 강제냉각 하는 단계로서 치수지그(20)의 홈(21)이 형성되지 않은 외주면을 실링부(12)의 내주면에 접촉하도록 들어올려 고정한 후 외부의 에어냉각노즐(40)에 의해 강제냉각이 이루어지며, 이러한 강제냉각을 통해 치수고착과 네크부(11)의 강도가 향상되는 단계이다.

S(500)단계는 냉각을 강제냉각을 마친 치수지그(20)가 분리되어 이탈하는 단계로서 냉각된 네크부(11)에서 치수지그(20)가 이탈분리되어 프리폼(10)의 공정이 마무리 되는 단계이다.

도 2를 참조하면, 치수지그(20)의 정면도로서 원통형태의 내부가 관통된 치수지그(20)는 네크부(11) 내경의 확관을 위해 형성되어 160℃~170℃의 온도로 네크 부(11)에 삽입되며, 상기 네크부(11)에 삽입시 네크부(11)의 상부면에 형성된 실링부(12)의 내주면이 치수지그(20)와 접촉하지 않도록 치수지그(20)의 외주면에 실링부(12)와 대응되는 홈(21)이 형성되어 실링부(12)와 비접촉되며, 상기 치수지그(20)의 하단부는 네크부(11)에 원활히 삽입되기 위해서 경사각이 이루어진다.

또한, 비접촉 상태에서 결정화된 실링부(12)의 확관을 위해 치수지그(20)의 외주면이 실링부(12)의 내주면과 접촉하도록 치수지그(20)를 들어올려 고정 후 강제냉각된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 프리폼 성형방법에 관한 것으로서, 프리폼의 네크부에 형성된 실링부와 접하는 치수지그의 외주면에 홈을 형성함으로써 치수지그와 실링부가 비접촉되어 냉각과정에서 치수지그를 들어올려 치수지그의 홈이 형성되지 않은 외주면으로 실링부가 확관이될 수 있도록하여 성형공정의 복잡함이 없이 실링부 거칠기를 보다 매끄럽게할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 프리폼(100)의 상부에 형성되며 외주면에 나사산을 형성한 실링부(12)와, 상기 실링부(12)의 하측에 형성된 네크부(11)를 포함하는 프리폼의 성형 방법에 있어서,

   상기 네크부(11)의 내주면의 내경과 같되 실링부(12)의 내주면과는 비접촉되도록 외주면의 내측에 홈(21)을 형성한 치수지그(20)를 상기 네크부(11)의 내주면까지 삽입하며 홈(21)이 실링부(12)와는 비접촉되도록하는 삽입단계(S100)와;

   상기 치수지그(20)의 홈(21)의 외주면과 실링부(12)가 비접촉된 상태에서 네크부(11)가 외부 히터(30)에 의해 가열되어 결정화되는 결정화단계(S200)와;

   상기 실링부(12)의 내주면을 설정된 치수로 맞추기 위해 네크부(11)의 내경과 같은 치수지그(20)의 외주면이 실링부(12)의 내주면에 접촉하도록 치수지그(20)를 수직상승시키는 수직상승단계(S300)와;

   상기 네크부(11)의 치수고착을 위해 외주면이 외부의 냉각에어노즐(40)에 의해 냉각되는 강제냉각단계(S400)와;

   상기 냉각된 네크부(11)에서 치수지그(20)를 분리하는 분리단계(S500);

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리폼 네크부의 결정화 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 결정화단계(S200)는,

   네크부(11)를 가열하기 전에 프리폼(10)의 하부에 형성된 몸체(50)를 외부에 구비된 에어노즐로 냉각하여, 몸체(50)가 히터(30)에 의해 가열되어 열 변형되는 것으로부터 방지하는 것을 특징으로 하는 프리폼 네크부의 결정화 방법.

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