KR101004978B1 - 내측에서 인서트를 갖는 압출 블로우 성형 제품을 제조하기위한 몰드 - Google Patents

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카우텍스 텍스트론 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

본 발명은 몰드 캐비티 (4) 의 경계에서, 적어도 3 개의 몰딩 부품 (2a, 2b, 3) 을 포함하는, 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드에 관한 것이고, 상기 몰딩 부품의 두 개는 외부 형상 (2a, 2b) 이고 하나는 중앙 형상 (3) 이다. 외부 형상 (2a, 2b) 및 중앙 형상 (3) 은 몰드의 개/폐 이동을 위해서 서로에 대해 변위가능하다. 중앙 형상 (3) 은 규정된 몰드 평면이 내부 및 외부로 이동할 수 있는 구성 부품 홀더 (11) 를 구비하고, 구성 부품 홀더는 중앙 형상 (3) 에 대해 변위가능한 지지부 (10) 에 차례로 배열되어 있다.

Description

내측에서 인서트를 갖는 압출 블로우 성형 제품을 제조하기 위한 몰드{MOULD FOR PRODUCTION OF EXTRUSION-BLOW-MOULDED PRODUCTS WITH INSERTS ON THE INNER SIDE}
본 발명은 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드 공구에 관한 것이다.
압출 블로우 성형을 위한 알려진 몰드 공구는 일반적으로 상호 보완적인 구성이고 공동으로 몰드 캐비티를 규정하는 두 개의 몰드 절반부를 포함한다. 압출 블로우 성형 과정에서, 일반적으로 관 형태인 열가소성 압출물 (extrudate) 이 공구의 개방된 절반부 사이의 위치에 놓여진다. 공구는 프리폼 주위를 폐쇄하고, 공구 내부에서 이 프리폼은 공구에 의해 형성된 캐비티의 내벽에 가해져서 완성품은 몰드 공구의 내부 윤곽에 따른 외부 형상을 갖게 된다. 공구의 캐비티 내부의 프리폼의 성형은 가스 압력에 의한 프리폼의 팽창 또는 몰드 벽의 통로에 의해 생성된 감소된 압력에 의해 프리폼이 공구의 내벽에 가해짐으로써 이루어진다.
이 명세서의 도입부에서 미리 언급된 바와 같이, 관형태의 압출물을 몰드 공구 내에서 압출하는 것과 밴드 또는 웨브의 형태의 압출물을 공구에서 변형하는 것이 모두 공지되어 있다. 간단한 블로우 성형 몰드는 두 부분으로 되어 있고, 몰드 절반부는 서로에 대해 변위가능하게 또는 폐쇄 프레임 구조물에 배열된다. 폐쇄 프레임 구조물 내부에서, 공구의 일부는 개폐 운동을 수행한다. 또한 종종 폐쇄 프레임 구조물 자체는 정지가능하게 배열되어 있는 하나 이상의 압출 헤드에 대해 변위가능하다.
병, 캐니스터, 탱크 등의 중공체는 보통 압출 블로우 성형 공정으로 생성된다. 적어도 공구에서 슬라이더의 도움 없이 블로우 성형 공정으로는 심하게 언더컷된 형상을 포함하는 구성 부품을 제조하는 것이 불가능하다는 것을 알게 될 것이다. 또한, 벽 두께의 정확한 치수 정확성이 중요한 고려 사항이 되는 부품은 중공체의 외부 윤곽만이 정확하게 재생산될 수 있는 제조 방법인 블로우 성형 공정으로는 제조될 수 없다. 이 이유로, 프리폼이 몰드 공구 안으로 도입되기 전에, 치수 정확성이 중요한 고려사항이 되는 컨테이너의 나사산 또는 다른 구성 부품이 종종 사출 성형 인서트부의 형태로 몰드 공구 안에 부착된다. 유사한 과정이 병에 라벨을 붙이는 것 (인 몰드 라벨링) 에 관련되어 있다.
다양한 기술적 구성 부품과 관련하여, 인서트부가 중공체 내에 위치되는 것이 바람직하다. 특히 연료 탱크의 제조시에, 밸브, 펌프, 플로트, 서지 컨테이너 등이 연료 탱크 안에 부착되어야만 한다. 밸브, 펌프, 플로트, 서지 컨테이너 등은 제작 동안에 탱크 안에 부착될 수 있거나 나중에 개구부를 통해 탱크 안에 부착될 수 있다.
다양한 상이한 이유로, 인서트부가 중공체의 제작 동안에 중공체 안으로 미리 도입되는 것이 특히 유리하고, 이 경우에 제작될 탱크의 당해의 부품의 정확한 배치 및 고정이 어려워지게 된다. 중공체의 제조시에 인서트부도 제 위치에서 블로우 성형된다는 것이 오래전부터 알려져 있다. 이것은 예를 들어 플라스틱 재료의 배터리 케이싱 또는 다른 전자 유닛의 제조시에 일반적이다. 이 경우에 전극 또는 컨덕터 트랙은 관형 압출물에 의해 둘러싸이도록 그리퍼에 의해 압출 헤드 아래에 위치된다. 그 다음의 몰드의 폐쇄 및 프리폼의 팽창시에, 프리폼의 플라스틱 재료는 부분적으로 당해의 요소를 통해 유동하여서 제조될 중공체 내에 견고하게 고정된다.
이것은 다수의 인서트부가 서로에 대해 미리결정된 공간 배열로 중공체에 위치되도록 될 때는 간단하지 않다. 그래서, 중공체의 내벽에 이들 인서트부를 고정하고 또한 정확히 배치하는 것이 일반적으로 어려워진다.
연료 탱크의 제조시에, 예컨대 밸브, 밸브 장착 수단 및 이를 연결하는 연료 도관은 탱크의 제조시에 탱크의 내벽에 완전하게 미리 조립된 도관 매니폴드 형태로 고정되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 압출 블로우 성형된 중공체의 제조시에 중공체가 공간적으로 복잡한 형상인 경우에도 다수의 인서트부를 정확히 배치할 수 있는 신규한 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 몰드 캐비티를 규정하고 몰드부 중 두 개가 외부 몰드의 형태이고, 하나는 중앙 몰드의 형태인 적어도 3 개의 몰드부를 포함하는 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드 공구로서, 상기 외부 몰드 및 중앙 몰드는 서로에 대한 개/폐 이동을 실행할 수 있고 상기 중앙 몰드에는 중앙 몰드에 의해 규정된 공구 평면 외부 및 내부로 이동될 수 있는 구성 부품 홀더가 제공되고, 이 변위가능한 구성 부품 홀더는 중앙 몰드의 종방향 중앙 평면에 대해 내부 및 외부로 설정될 수 있는 캐리어에 배열되는 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드 공구에 의해 얻어진다. 본 발명에 따른 공구 평면 (tool plane) 이라는 용어는 공구의 두 개의 각각 인접한 부분 사이의 분리 평면 (separation plne) 을 나타내고, 이러한 분리 평면은 가장 엄격한 기하학적 의미의 평면일 필요는 없다. 그러한 점에서 공구 평면 또는 분리 평면이라는 용어는 친숙한 기술적 용어이다.
특히 변위가능한 캐리어가 중앙 몰드 내부에 제공된다는 사실로 인해서, 특히 공구 분리 평면이 이심 위치 (off-center position) 에 있을 때 몰드 캐비티의 윤곽이 복잡한 경우에도, 구성 부품 홀더는 변위가능한 구성 부품 홀더의 작동을 위한 최적 개시 위치에 있을 수 있다.
변위가능한 캐리어의 사용은, 변위가 큰 이동이 포함되는 경우에도, 중앙 몰드가 비교적 작은 치수일 수 있다는 이점을 제공한다. 이렇게 해서 또한 구성 부품이 비교적 깊은 몰드 캐비티 안에 장착될 수 있다.
구성 부품 홀더의 내향 및 외향 이동을 위해 신축가능한 (telescopic) 실린더를 사용할 때, 예를 들어 비대칭적으로 분할된 공구의 경우에, 공구의 개폐 방향의 한쪽에만 필요한 스트로크 이동이 너무 커서 거리가 브리지되지 않거나 그 결과 장치의 안정성이 나빠질 수 있다. 본 발명에 따르면, 이것은 중앙 몰드에 대해 변위가능한 캐리어에 의해 해소된다.
바람직하게 캐리어는 중앙 몰드의 종방향 중앙 평면의 각 측에서 외부로 설정되거나 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 몰드 공구의 변형에서, 적어도 외부 설정 또는 연장된 위치에서 잠금가능한 캐리어가 제공된다. 이러한 잠금 효과는 바람직하게는 기계식이거나 또는 포지티브한 잠금이어서, 캐리어는 예컨대 공압 실린더 등에 의해 구성 부품 홀더의 다른 연장 이동을 위한 안정적인 지지부를 형성하게 된다.
캐리어는 몰드부의 개폐 이동 방향으로 중앙 몰드 내에서 변위가능하게 안내될 수 있다.
본 발명에 따른 몰드 공구의 바람직한 변형에서, 적어도 하나의 공압 구동기에 의해 변위가능한 캐리어가 제공된다.
본 발명에서 구성 부품 홀더 및 또한 캐리어를 위한 구동기는 대안적으로 전기식으로 또는 유압식으로 작동될 수 있다.
본 발명에 따른 몰드 공구의 바람직한 변형에서, 구성 부품 홀더는 캐리어에 고정된 공압 구동기에 의해 캐리어에 대해 변위가능하다.
외부로 단계적으로 이동될 수 있는 다수의 캐리어가 상호 포개진 관계로 몰드 캐비티 내부에 배열될 수 있다.
또한 본 발명에 따라 캐리어와 구성 부품 홀더는, 한편으로는 캐리어의 변위 이동 및 다른 한편으로는 구성 부품 홀더의 변위 이동이 다른 방향으로, 즉 상호 수직으로 실시되도록 협력할 수 있으며, 따라서 중공체의 거칠고 들쭉날쭉한 내부 윤곽에 대해서도 다수의 인서트부가 공구의 개폐 이동에 대해 각도를 이루어 정확히 배치될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 예에 의한 실시형태에 의해서 이하에서 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 개방 몰드 공구의 종방향 단면을 도시한다.
도 2 ~ 7 은 각각 블로우 성형 제품의 제조시의 여러 단계를 도시하면서, 본 발명에 따른 몰드 공구의 단면을 도시한다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 공구
2a, 2b: 외부 몰드
3: 중앙 몰드
4: 몰드 캐비티
5a, 5b: 서브 캐비티
6: 제품
7: 압출 헤드
8: 압출물
9: 플랜지
10: 캐리어
11: 구성 부품 홀더
12: 실린더
13: 밸브 장착 수단
14: 제품의 내벽
도 1 에 도시된 몰드 공구 (1) 는 두 개의 외부 몰드 (2a, 2b) 및 중앙 몰드 (3) 를 포함하는 3 부분의 공구의 형태이다. 그러나 본 발명에서는 총 3 개보다 많은 몰드부, 예를 들어 몰드 캐비티 (4) 를 전체적으로 감싸는 두 개의 중앙 몰드와 두 개의 외부 몰드가 제공될 수 있다. 각각의 외부 몰드 (2a, 2b) 는 서브 캐비티 (5a, 5b) 를 형성하고, 서브 캐비티의 내벽은 최종 제품 (6) 의 윤곽을 규정 또는 결정한다.
도 1 에 도시된 실시형태에서, 공구는 두 개의 압출 헤드 (7) 아래에서 개방된 상태로 배열되어 있고, 각각의 압출 헤드로부터 웨브 형태이고 열가소성 가소화 물질을 포함하는 압출물 (8) 이 매달린 상태로 나오게 된다. 공구 (1) 의 일부는 폐쇄 프레임 구조물 (도시되지 않음) 에 배열되어 있고, 이 구조물에서 외부 몰드 (2a, 2b) 가 중앙 몰드 (3) 에 대해 개폐하도록 외부 몰드 (2a, 2b) 가 중앙 몰드 (3) 에 대해 압출 방향 (X-방향) 에 대한 횡방향으로 변위가능하고, 압출물 (8) 은 중앙 몰드 (3) 와 외부 몰드 (2a, 2b) 사이에 각각 수용된다. 블로우 성형에서는 일반적인 것처럼, 외부 몰드 (2a, 2b) 가 중앙 몰드 (3) 에 대해 폐쇄된다. 이 명세서의 도입부에서 미리 언급된 바와 같이, 변위 이동이 유압 구동기에 의해 폐쇄 프레임 구조물에서 발생되고 압출물 (8) 이 압출 헤드 (7) 와 공구 (1) 사이에서 절단된다. 도 6 및 7 의 도면에서 특히 보여지는 바와 같이, 공구 (1) 가 폐쇄될 때 압출물이 공구 (1) 를 넘어 횡방향으로 돌출하여서 주변 방향으로 연장한 플랜지 (9) 가 형성된다.
캐리어 (10) 가 중앙 몰드 (3) 내에 배열되는데, 이 캐리어는 중앙 몰드에 대해서 변위가능하고 공구 (1) 또는 외부 몰드 (2a, 2b) 의 개폐 이동시에, 즉 X 방향으로 변위가능하거나 이동가능하다. 캐리어 (10) 는 X 방향으로 변위가능하게 안내되고 공압 구동기 (도시되지 않음) 에 의해 이동된다. 필요하다면 캐리어는 도 1 의 좌측에 도시된 외부 몰드 (2a) 를 향하는 방향 및 우측에 도시된 외부 몰드 (2b) 의 방향 모두로 중앙 몰드 (3) 의 종방향 중앙 평면에서 벗어나 배치될 수 있다.
캐리어 (10) 에는 구성 부품 홀더 (11) 가 배열되어 있고, 이 구성 부품 홀더 (11) 는 캐리어 (10) 에 대해 변위가능하고 실린더 (12) 에 의해 캐리어 (10) 에 대해 변위가능하다.
도면에 도시된 실시형태는 밸브 장착 수단 (13) 이 부착되어 있는 제품 (6) 으로서 연료 탱크의 제조를 참조하여 설명된다.
밸브 장착 수단 (13) 은 연료 탱크의 제조 동안에 다양한 위치에서 내벽 (14) 에 용접된다.
도 2 는 먼저 공구 (1) 의 시작 상태를 도시하는 것으로, 외부 몰드 (2a, 2b) 와 중앙 몰드 (3) 사이에는 압출물 (8) 이 있다.
캐리어 (10) 에 배열되어 있는 구성 부품 홀더 (11) 는 그 시작 위치에 있고 상기에 언급된 밸브 장착 수단 (13) 이 부착되어 있다.
공정의 다음 단계에서, 외부 몰드 (2a, 2b) 는 중앙 몰드 (3) 에 대해 폐쇄 된다. 그 다음에 압출물 (8) 은 몰드 캐비티 (4) 내부의 압축 가스 및/또는 진공의 작용에 의해 팽창되어서 압출물이 서브 캐비티 (5a, 5b) 의 내벽에 대해 지탱하게 된다.
다른 단계에서, 캐리어 (10) 는 외부 몰드 (2a) 를 향하는 방향으로 중앙 몰드 (3) 에 대해 외부로 이동된다. 캐리어는 잠금 요소 (도시되지 않음) 에 의해 그 위치에서 잠긴다. 그 다음에 구성 부품 홀더 (11) 가 배치되어 있는 실린더 (12) 가 연장되어서 밸브 장착 수단 (13) 이 제품의 내벽 (14) 에 가압되게 된다. 플라스틱 재료도 포함하는 밸브 장착 수단은 내벽 (14) 에 용접되거나 몇몇 다른 방식으로 내벽 (14) 에 고정된다. 실린더 (12) 가 후퇴된 후에 캐리어 (10) 가 외부 몰드 (2b) 를 향하는 방향으로 중앙 몰드 (3) 의 외부로 이동된다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 구성 부품이 배열되어 있는 구성 부품 홀더 (11) 가 서브 캐비티 (5b) 에 있는 제품 (6) 또는 중간 제품의 내벽 (14) 을 향하는 방향으로 연장된다. 구성 부품은 내벽 (14) 에 위치되어 용접된다. 다음 단계에서, 캐리어 (10) 및 구성 부품 홀더는 다시 안쪽으로 이동되고 외부 몰드 (2a, 2b) 가 개방되고 중앙 몰드가 외부 몰드 (2a, 2b) 사이에서 제거되는데, 즉 도 1 의 Z 방향으로 변위된다. 그 다음에 외부 몰드 (2a, 2b) 는 다시 폐쇄된다. 제품 (6) 의 주변으로 연장하는 플랜지 (9) 가 완성된 제품의 주변으로 연장된 용접 심 (seam) 을 형성하고, 이는 나중에 몰드로부터 제거될 수 있다.
상기의 예에서, 본 발명에 따른 몰드 공구가 오직 하나의 캐리어로만 설명되었다. 이 명세서의 도입부에 미리 언급된 바와 같이, 다수의 캐리어가 중앙 몰 드에 배열될 수 있고, 이들 캐리어는 예를 들어 상호 포개진 관계로 배열된다.
또한 본 발명과 관련하여 본 발명이 실시예에 의해 실시형태에 대해서 간략한 형태로 도시되었지만, 캐리어 및 구성 부품의 서로에 대한 연장 이동이 다수의 방향으로 발생되는 것이 가능하다. 캐리어 및 구성 부품 홀더의 이동 방향은 X 방향으로만 실시된다.

Claims (6)

  1. 몰드 캐비티 (4) 를 규정하고 몰드부 중 두 개가 외부 몰드 (2a, 2b) 의 형태이고 하나는 중앙 몰드 (3) 의 형태인 적어도 3 개의 몰드부 (2a, 2b, 3) 를 포함하는 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드 공구로서,
    상기 외부 몰드 (2a, 2b) 및 중앙 몰드 (3) 는 서로에 대한 개/폐 이동을 실행할 수 있고, 상기 중앙 몰드 (3) 에는 중앙 몰드와 외부 몰드 (2a, 2b) 에 의해 규정되는 양 측면인 공구 평면 외부 및 내부로 이동될 수 있는 구성 부품 홀더 (11) 가 제공되고, 이 변위가능한 구성 부품 홀더 (11) 는 중앙 몰드 (3) 의 종방향 중앙 평면 상에 위치하거나, 또는 중앙 몰드 (3) 의 종방향 중앙 평면에서 벗어나 위치할 수 있는 캐리어 (10) 에 배열되는 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드 공구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 (10) 는 중앙 몰드 (3) 의 종방향 중앙 평면에서 벗어나 위치하거나 또는 내벽 (14) 쪽으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드 공구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 캐리어 (10) 는 적어도 중앙 몰드 (3) 의 종방향 중앙 평면에서 벗어난 위치 또는 내벽 (14) 쪽으로 이동된 위치에서 잠금가능한 것을 특징으로 하는 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드 공구.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 캐리어 (10) 는 몰드 부의 개폐 이동 방향으로 중앙 몰드 (3) 내에서 변위가능하게 안내되는 것을 특징으로 하는 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드 공구.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 캐리어 (10) 는 적어도 하나의 공압 구동기에 의해 변위가능한 것을 특징으로 하는 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드 공구.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구성 부품 홀더 (11) 는 캐리어 (10) 에 고정된 공압 구동기에 의해 캐리어 (10) 에 대해 변위가능한 것을 특징으로 하는 압출 블로우 성형 제품의 제조를 위한 몰드 공구.
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