KR101017438B1 - 블로우성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 2축 연신 블로우성형장치(1)의 제 1 이송기구(13)는 원형 링형상 반송로(12)를 따라 반송되는 복수의 슬라이더(45)를 구비하고, 슬라이더(45)는 턴테이블(43)에 부착된 원형 링형상 가이드레일(44)을 따라 슬라이딩한다. 각 슬라이더(45)는 턴테이블(43)의 회전에 따라 요동아암(49)에 의해 좌우로 요동하여, 그 선단에 부착된 유지판(46)에 형성된 프리폼의 유지홈(46a)의 이송피치가 변경된다. 간단한 기구에 의해 이송피치를 변경할 수 있다. 유지홈(46a)이 항상 반경방향을 향해 있기 때문에, 원형 링형상 반송로를 따라 이송되는 프리폼(2)을 확실하게 주고받을 수가 있다.

Description

블로우성형장치{BLOW-FORMING MACHINE}

본 발명은 1차 성형품인 프리폼(Preform)을 가열하여 블로우성형함으로써 페트병 등의 플라스틱제 용기를 제조하는 블로우성형장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 이러한 블로우성형장치에 있어서의 프리폼의 이송피치를 변경하기 위한 이송기구, 프리폼 혹은 블로우성형품을 반전시키기 위한 반전이송기구 및 좌우로 개폐하는 블로우성형몰드의 개폐기구에 관한 것이다.

페트병 등의 블로우성형품을 제조하는 2축 연신(延伸) 블로우성형장치로서는 각종의 것이 알려져 있는데, 기본적으로는 프리폼 공급 스테이션과, 프리폼을 가열하는 가열 스테이션과, 가열된 프리폼을 2축 연신 블로우잉하는 블로우성형몰드를 구비한 블로우 스테이션과, 블로우성형몰드로부터 블로우성형품을 회수하는 회수 스테이션을 구비한다. 이러한 구성의 2축 연신 블로우성형장치는, 예컨대 본 출원인에 의해 하기의 참조문헌 1에서 제안된 바 있다. 또, 블로우 스테이션으로는 복수의 블로우성형몰드를 턴테이블(turntable) 위에 일정한 각도간격으로 탑재한 로터리방식의 것이 알려져 있다.

이와 같은 구성의 블로우성형장치에서, 가열 스테이션에서는 좁은 이송피치로 프리폼을 반송함으로써 다수의 프리폼을 효율적으로 가열하여 장치의 소형화를 도모한다. 가열 스테이션으로부터 블로우 스테이션으로 가열 후의 프리폼을 인도할 때에는, 블로우성형몰드의 이송피치에 맞도록 이송피치를 넓힐 필요가 있다. 이송피치를 넓혀 프리폼을 이송하는 기구로는, 하기의 참조문헌 2에 나타낸 바와 같이, 좁은 이송피치로 원형 고리형상 반송로를 따라 반송되는 프리폼을, 큰 이송피치로 다른 원형 고리형상 반송로를 따라 반송되는 그리퍼장치(gripper device)에 의해 파지(把持)하는 구성의 것이 알려져 있다. 각 그리퍼 장치는 이것을 좌우로 요동운동시키는 요동기구 및 앞뒤로 직선운동시키는 직선운동기구에 의해 유지되며, 프리폼을 수취할 때에는 좁은 이송피치로 반송되는 프리폼과 동일한 이송피치가 되도록 각 그리퍼 장치를 반송하면서 프리폼을 수취하도록 구성되어 있다.

또한, 프리폼은 캐리어에 도립(倒立)자세로 유지된 상태에서 가열 스테이션, 블로우 스테이션을 경유하여 반송된다. 일반적으로는 프리폼 공급 스테이션으로부터 공급된 정립(正立)자세의 프리폼을 반전시켜 그 개구부(opening part)에 하측으로부터 맨드렐(mandrel)을 끼워넣고, 이후에는 이 상태로 프리폼을 반송한다. 그리고, 블로우성형금형에 의해 블로우성형되어 블로우성형품이 된 후에는, 그 블로우성형품의 개구부로부터 하방으로 맨드렐을 빼내고 그 후에 블로우성형품을 반전시켜 회수 스테이션에서 회수하도록 되어 있다. 프리폼을 반전시켜 캐리어에 유지시키는 기구도 하기의 참조문헌 2에 개시되어 있다.

한편, 블로우성형몰드로서는 좌우 한 쌍의 성형몰드부재를 좌우로 개폐하여 몰드 개방 및 몰드 폐쇄를 수행하는 구성의 것이 알려져 있다. 이러한 구성의 블로우성형몰드의 몰드개폐기구로는, 링크기구를 이용한 것이 하기의 참조문헌 3, 4 등에 개시되어 있다.

참조문헌 1 : JP-A 2000-117821호 공보

참조문헌 2 : JP-A 11-115039호 공보

참조문헌 3 : JP-A 6-15724호 공보

참조문헌 4 : JP-A 6-39909호 공보

상기 이송피치변환용 이송기구에서는, 요동기구에 의한 요동운동과, 직선운동기구에 의한 직선운동의 복합운동에 의해, 그리퍼장치의 위치결정이 이루어진다. 그러나, 이러한 복합운동에 의해 그리퍼장치를 프리폼의 수취위치 혹은 인도위치에 위치결정하기 위해서는, 각 기구의 구성부품을 정밀하게 제조할 필요가 있으며, 또한 정밀하게 조립할 필요가 있다. 따라서, 제조가 어렵고 제조비용이 많이 든다는 문제가 있다.

또한, 원형 고리형상 반송로 상호간에서 프리폼, 블로우성형품을 주고받는 경우에는, 이들 반송로의 반경방향 양쪽으로부터 그리퍼장치를 대치시켜 실행하는 것이 바람직하다. 그러나, 종래의 기구에서 그리퍼장치의 방향이 반경방향을 향하는 것은 프리폼 등을 주고받는 순간뿐이었다. 이로 인해, 프리폼 등을 확실하게 주고받을 수 없게 될 우려가 있다.

다음으로, 종래의 블로우성형장치에서는, 일반적으로 프리폼을 반전시키는 조작을 행하기 위한 턴테이블, 블로우성형품을 반전시키는 조작을 행하기 위한 턴테이블, 프리폼에 맨드렐을 삽입하는 조작을 행하기 위한 턴테이블 및 블로우성형품으로부터 맨드렐을 빼내는 조작을 행하기 위한 턴테이블이 필요하다. 상술한 바와 같이 프리폼의 이송피치를 변경하는 동시에 프리폼을 반전시키는 기구가 제안되었지만, 기본적으로는 4개의 테이블이 필요하므로, 장치 크기가 커지고 제조가격이 높아진다는 문제가 있다.

한편, 종래의 블로우성형장치에서 좌우로 개폐가능한 블로우성형몰드의 몰드개폐기구에서는, 이것을 구성하는 링크기구가, 각 블로우성형몰드의 배면으로부터 각 블로우성형몰드를 선회시키는 턴테이블의 중심을 향해 평면방향으로 연장되어 있다. 턴테이블에는 중량이 있는 다수의 블로우성형몰드가 탑재되어 있으며, 각 블로우성형몰드의 반송은 정밀하게 이루어질 필요가 있다. 따라서, 턴테이블을 회전이 자유로운 상태로 지지하는 베어링부재는, 가능한 한 중량물의 바로 아래, 즉 턴테이블의 블로우성형장치의 바로 아래에 배치하는 것이 바람직하다. 그러나, 종래의 몰드개폐기구는 각 블로우성형몰드로부터 턴테이블의 회전중심을 향해 평면방향으로 길기 때문에, 베어링부재를 그 몰드개폐기구에 간섭하지 않도록 턴테이블의 회전중심에 가까운 위치에 설치할 수밖에 없다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 이러한 점을 감안하여, 원형 링형상 반송로를 따라 반송되는 프리폼 등의 이송피치를 간단한 기구에 의해 변경할 수 있으며, 더욱이 프리폼 등을 확실하게 주고받을 수 있는 블로우성형장치의 이송기구를 제안하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 프리폼 및 블로우성형용기를 반전하는 기구, 프리폼에 캐리어의 맨드렐을 끼워넣는 기구 및 블로우성형용기로부터 캐리어의 맨드렐을 빼내는 기구가 단일 턴테이블 상에 구성된 블로우성형장치의 반전이송기구를 제안하는 데 있다.

더욱이, 본 발명의 목적은 블로우성형몰드가 탑재되어 있는 턴테이블을 지지하는 베어링을 블로우성형몰드의 바로 아래에 가까운 위치에 배치할 수 있는 블로우성형장치의 몰드개폐기구를 제안하는 데 있다.

또, 본 발명의 목적은 소형이며 컴팩트하게 구성되고, 게다가 프리폼이나 블로우성형품을 효율적이고도 확실하게 반송할 수 있는 블로우성형장치를 제안하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제 1 원형 링형상 반송로를 따라 제 1 이송피치로 반송되는 프리폼, 블로우성형품 혹은 맨드렐을 수취하여, 제 2 원형 링형상 반송로를 따라 상기 프리폼, 블로우성형품 혹은 맨드렐을 반송하면서, 이송피치를 상기 제 1 이송피치에서 제 2 이송피치로 변환하여 제 3 원형 링형상 반송로로 인도하는 블로우 성형장치의 이송기구에 있어서,

턴테이블과,

상기 턴테이블의 표면에 상기 턴테이블의 회전중심이 중심이 되도록 고정된 원형 링형상 가이드레일과,

상기 원형 링형상 가이드레일을 따라 슬라이딩 가능한 복수의 슬라이더와,

각 슬라이더에 형성된 프리폼, 블로우성형품 혹은 맨드렐을 유지하기 위한 유지부와,

상기 턴테이블의 상기 원형 링형상 가이드레일의 내측위치에서, 상기 턴테이블의 회전중심을 중심으로 하는 동심원상에 일정한 각도간격으로 회전이 자유로운 상태로 배열된 요동핀과,

상기 턴테이블의 회전에 따라, 각 요동핀을 중심으로 하여 상기 턴테이블의 표면을 따라 요동하는 복수의 요동아암과,

각 요동아암의 요동단부를, 각 슬라이더에 대하여 상기 요동아암의 축선방향으로 슬라이딩 가능한 상태로 연결하는 슬라이드식 연결부를 가지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 각 요동아암을 상기 턴테이블의 회전에 따라 요동시키는 요동용 캠기구는, 각 요동핀으로부터 직교하는 방향으로 연장되어 있는 아암과, 상기 아암의 선단에 부착된 캠 폴로워(cam follower)와, 상기 캠 폴로워가 슬라이딩하는 캠홈이 형성되어 있는 고정 디스크를 구비한 구성으로 할 수 있다.

본 발명의 블로우성형장치의 이송기구에서는, 원형 링형상 가이드레일을 따라 슬라이딩하는 슬라이더에 유지부를 부착하고, 슬라이더를 턴테이블의 회전에 따라 요동아암에 의해 좌우로 요동시킴으로써, 이송피치를 변경한다. 간단한 기구에 의해 정밀하게 이송피치를 변경할 수가 있다. 또, 슬라이더에 부착된 프리폼 등을 유지하기 위한 유지부는 항상 반경방향을 향해 있기 때문에, 원형 링형상 반송로를 따라 반송되는 프리폼 등을 수취하는 동작 및 프리폼 등을 다른 원형 링형상 반송로로 인도하는 동작을 확실하게 수행할 수 있다.

다음으로, 본 발명은 제 1 원형 링형상 반송로를 따라 반송되는 정립 혹은 도립자세의 프리폼 혹은 블로우성형품을 수취하여, 제 2 원형 링형상 반송로를 따라 반송하면서 자세를 반전시킨 후에 제 3 원형 링형상 반송로로 인도하는 블로우성형장치의 반전이송기구에 있어서,

턴테이블과,

상기 턴테이블의 표면에서, 상기 턴테이블의 회전중심을 중심으로 하여 방사상으로 연장되어 있는 동시에, 상기 턴테이블에 의해 회전가능한 상태로 지지되어 있는 원통부재와,

상기 원통부재의 중공부를 관통하여 연장되어 있는 동시에, 상기 원통부재와 일체로 회전하는 축부재와,

상기 축부재의 외단부에 부착되며, 프리폼 혹은 블로우성형품의 개구부를 유지할 수 있고, 상기 턴테이블이 회전하면 상기 제 2 원형 링형상 반송로를 따라 이동하는 그리퍼(gripper)와,

상기 턴테이블의 회전에 따라, 상기 원통부재를 180도 회전시키는 회전용 캠기구를 갖는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회전용 캠기구는, 상기 원통부재의 축선방향으로 왕복이동이 가능한 슬라이더에 형성된 제 1 및 제 2 캠 폴로워와, 상기 원통부재의 외주면을 따라 나선상으로 180도의 각도범위에 걸쳐 형성된, 상기 제 1 캠 폴로워가 슬라이딩하는 제 1 캠홈과, 고정디스크의 표면에 형성된, 상기 제 2 캠 폴로워가 슬라이딩하는 제 2 캠홈을 구비하고, 상기 턴테이블의 회전에 따라 상기 슬라이더가 반경방향으로 왕복이동하도록 상기 제 2 캠홈의 형상이 규정된 구성으로 할 수 있다.

또, 상기 그리퍼가 개폐가능한 한 쌍의 개폐 클로우(claw)를 구비하는 경우에는, 상기 개폐 클로우를 개폐하는 클로우 개폐기구로서, 상기 축부재를 상기 원통부재의 축선방향으로 슬라이딩시키는 슬라이드용 캠기구와, 상기 축부재의 슬라이딩을 상기 개폐 클로우의 개폐동작으로 변환하는 링크기구를 구비한 구성의 것을 채용할 수가 있다.

더욱이, 도립상태의 상기 프리폼 혹은 블로우성형품의 개구부에 대하여, 맨드렐을 넣고 빼기 위한 삽입 이탈 기구로서, 각 그리퍼의 바로 아래의 위치에서 승강 가능한 맨드렐 지지부재와, 상기 맨드렐 지지부재를 상기 턴테이블의 회전에 따라 승강시키는 승강용 캠기구를 구비한 구성의 것을 이용할 수 있다.

다음으로, 본 발명은 복수의 블로우성형몰드가 일정한 이송피치로 원형 링형상 반송로를 따라 반송되고, 각 블로우성형몰드가 좌우로 개폐가능한 한 쌍의 성형몰드부재로 구성되어 있는 블로우성형장치의 몰드개폐기구에 있어서,

복수의 블로우성형몰드가 일정한 각도간격으로 탑재된 턴테이블과,

상기 턴테이블의 회전에 따라 승강하는 승강축과,

상기 승강축의 승강에 따라 상기 블로우성형몰드의 개폐방향과 직교하는 방향으로 슬라이딩하는 슬라이더와,

상기 슬라이더의 슬라이딩운동을 상기 블로우성형몰드의 개폐운동으로 변환하는 한 쌍의 조작아암을 가지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 슬라이더와 상기 한 쌍의 성형몰드부재의 사이에 상기 승강축을 배치할 수 있다.

또, 상기 성형몰드부재를 각각 지지하고 있는 좌우의 몰드지지부재와, 상기 몰드지지부재를 폐쇄상태로 유지하기 위한 폐쇄고정기구를 구비하도록 구성할 수 있다. 이 경우, 폐쇄고정기구는 승강식 고정핀과, 상기 고정핀을 상측으로부터 끼워넣을 수 있는 상기 몰드지지부재의 개폐단부에 형성된 핀 홀과, 상기 고정핀을 상기 핀 홀에서 빼낸 상태로 로크하기 위한 로크기구를 구비하도록 구성할 수 있다. 또한, 로크기구는 상기 고정핀의 외주면에 형성된 오목부와, 상기 오목부에 끼워넣을 수 있는 상기 몰드지지부재쪽에 배치된 볼과, 상기 볼을 상기 고정핀쪽으로 가압하는 스프링부재를 구비하도록 구성할 수 있다.

다음으로, 본 발명은 정립상태로 프리폼을 공급하는 프리폼 공급 스테이션과, 프리폼을 반송하면서 블로우성형에 적합한 온도상태로 가열하는 가열 스테이션과, 가열 후의 프리폼을 블로우잉하여 블로우성형품을 성형하는 블로우 스테이션과, 블로우성형품을 회수하는 회수 스테이션을 갖는 블로우성형장치에 있어서,

상기 프리폼 공급 스테이션으로부터 공급되는 프리폼을 제 1 이송피치로 반송하는 제 1 원형 링형상 반송로와,

상기 제 1 원형 링형상 반송로로부터 프리폼을 수취하여, 제 2 원형 링형상 반송로를 따라 반송하면서, 이송피치를 제 1 이송피치보다 넓은 제 2 이송피치로 변경하는 제 1 이송기구와,

상기 제 2 원형 링형상 반송로로부터, 제 2 이송피치로 반송되는 프리폼을 수취하여, 제 3 원형 링형상 반송로를 따라 반송하면서 프리폼을 도립상태로 반전하며, 그 후에 도립상태의 프리폼의 개구부에 하측으로부터 맨드렐을 끼워넣는 반전이송기구와,

상기 제 3 원형 링형상 반송로로부터, 맨드렐이 끼워진 상태로 반송되는 프리폼을 수취하여, 제 4 원형 링형상 반송로를 따라 반송하면서 이송피치를 제 2 이송피치에서 제 1 이송피치로 변경하는 제 2 이송기구와,

상기 가열 스테이션에 형성된, 상기 제 4 원형 링형상 반송로로부터 맨드렐이 끼워넣어진 상태의 프리폼을 수취하는 원호형상 반송로 부분과,

상기 원호형상 반송로 부분으로부터, 가열 후의 프리폼을 수취하여, 제 5 원형 링형상 반송로를 따라 반송하면서 이송피치를 제 1 이송피치에서 제 2 이송피치로 변경하는 제 3 이송기구를 가지며,

상기 블로우 스테이션에서 제 6 원형 링형상 반송로를 따라 제 2 이송피치로 반송되고 있는 블로우성형몰드에 의해, 상기 제 5 원형 링형상 반송로를 따라 제 2 이송피치로 반송되고 있는 프리폼을 수취하고,

상기 반전이송기구는, 상기 블로우성형몰드로부터 블로우성형품을 수취하여, 상기 제 3 원형 링형상 반송로를 따라 반송하면서 도립상태의 블로우성형품의 개구부에 끼워넣어져 있는 맨드렐을 하방으로 빼내며, 그 후에 도립상태의 블로우성형품을 반전시켜 정립상태로 하고,

상기 반전이송기구로부터 상기 회수 스테이션으로 블로우성형품이 회수되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명을 적용한 2축 연신 블로우성형장치의 전체구성을 나타낸 개략평면도.
도 2는 도 1의 2축 연신 블로우성형장치의 제 1 이송기구를 나타낸 평면도.
도 3은 도 2의 제 1 이송기구를 나타낸 단면도.
도 4는 도 1의 2축 연신 블로우성형장치의 반전이송기구를 나타낸 단면도.
도 5는 도 4의 반전이송기구의 확대부분단면도.
도 6은 도 1의 2축 연신 블로우성형장치의 로터리식 블로우 스테이션을 나타낸 부분단면도.
도 7은 도 6의 블로우성형몰드의 몰드개폐기구를 나타낸 부분단면도.
도 8은 도 6의 블로우성형몰드의 몰드개폐기구를 나타낸 평면구성도.
도 9는 도 6의 몰드개폐기구의 개폐단부측 측면을 나타낸 측면도.
도 10은 도 6의 몰드개폐기구의 개폐중심측 측면을 나타낸 측면도.

이하에 도면을 참조하여 본 발명을 적용한 블로우성형장치의 실시형태를 설명한다.

(전체구성)

도 1은 본 실시형태에 따른 2축 연신 블로우성형장치의 전체구성을 나타낸 개략평면도이다. 상기 도면을 참조하여 설명하면, 2축 연신 블로우성형장치(1)는, 가령 음료용 페트병의 제조장치로서, 프리폼(2)을 공급하는 프리폼 공급 스테이션(3)과, 프리폼(2)을 반송하면서 블로우성형에 적합한 온도상태로 가열하는 가열 스테이션(4)과, 가열 후의 프리폼(2)을 블로우잉하여 페트병(5 : 블로우성형품)을 성형하는 로터리식 블로우 스테이션(6)과, 페트병(5)을 회수하는 회수 스테이션(7)을 구비한다.

프리폼 공급 스테이션(3)은 공급처를 향해 하방으로 경사진 가이드레일(8)을 구비하며, 여기에 프리폼(2)의 개구부(2a)의 플랜지(2b)가 매달려 있고, 이러한 정립상태에서 프리폼(2)이 자중(自重)에 의해 가이드레일(8)을 따라 낙하한다(프리폼(2)에 대해서는 예컨대 후술하는 도 3 참조).

프리폼 공급 스테이션(3)의 가이드레일(8)의 하단에는, 프리폼 공급 스테이션(3)으로부터 공급되는 프리폼(2)을, 제 1 이송피치(p1)로 반송하는 제 1 원형 링형상 반송로(9)가 수평으로 형성되어 있다. 상기 제 1 원형 링형상 반송로(9)는, 외주단면에 래칫(ratchet) 형상의 이송홈이 제 1 이송피치와 동일한 간격으로 형성된 턴테이블(10)과, 상기 턴테이블(10)의 외주단면(10a)에 대향하여 대략 180도 각도에 걸쳐 형성된 원호형상 가이드면(11)을 구비한다. 프리폼(2)은 그 개구부(2a)가 이들 사이에 끼워진 상태에서 제 1 이송피치(p1)로 제 1 원형 링형상 반송로(9)를 따라 송출된다.

상기 제 1 원형 링형상 반송로(9)의 인접위치에는, 상기 제 1 원형 링형상 반송로(9)로부터 프리폼(2)을 수취하여, 상기 제 1 원형 링형상 반송로(9)에 외접하는 제 2 원형 링형상 반송로(12)를 따라 프리폼(2)을 반송하면서, 그 이송피치를 제 1 이송피치(p1)보다 넓은 제 2 이송피치(p2)로 변경하는 제 1 이송기구(13)가 배치되어 있다.

또한, 상기 제 2 원형 링형상 반송로(12)로부터, 제 2 이송피치(p2)로 반송되는 프리폼(2)을 수취하여, 상기 제 2 원형 링형상 반송로(12)에 외접하는 제 3 원형 링형상 반송로(14)를 따라 반송하면서 프리폼(2)을 도립상태로 반전시키고, 그 후에 도립상태의 프리폼(2)의 개구부(2a)에 하측으로부터 맨드렐(15, 도 4 참조)을 끼워넣는 반전이송기구(16)가 배치되어 있다.

더욱이, 제 3 원형 링형상 반송로(14)로부터, 개구부(2a)에 맨드렐(15)이 끼워진 상태로 반송되고 있는 프리폼(2), 다시 말해 프리폼(2)이 끼워넣어진 상태로 반송되고 있는 맨드렐(15)을 수취하여, 상기 제 3 원형 링형상 반송로(14)에 외접하는 제 4 원형 링형상 반송로(17)를 따라 반송하면서, 이송피치를 제 2 이송피치(p2)에서 제 1 이송피치(p1)로 되돌리는 제 2 이송기구(18)가 배치되어 있다.

여기서, 가열 스테이션(4)은 구동(驅動)측 스프로킷(sprocket)(19)과 종동(從動)측 스프로킷(20)과, 이들 사이에 걸쳐진 체인(21)과, 체인(21)에 일정한 간격으로 부착된 맨드렐 캐리어(22)를 구비하며, 맨드렐 캐리어(22)는 긴 원형의 반송로(23)를 따라 반송된다. 상기 반송로(23)에는 프리폼(2)을, 제 2 이송기구(18)의 제 4 원형 링형상 반송로(17)로부터 수취하여 맨드렐 캐리어(22)에 유지시키기 위한 반원형의 반송로 부분(25 ; 원호형상 반송로 부분)이 포함되어 있다. 반송로(23)를 따라 복수의 가열부(24(1) ∼ 24(5))가 배치되어 있으며, 제 2 이송기구(18)로부터 프리폼(2)을 수취한 각 맨드렐 캐리어(22)가 반송로(23)를 따라 반송되는 동안에, 이들 가열부를 통해 상기 프리폼(2)이 블로우성형에 적합한 온도상태로 가열된다.

반원형 반송로 부분(25)의 제 2 이송기구(18)와는 반대쪽의 인접위치에는, 상기 반송로 부분(25)으로부터 가열 후의 프리폼(2)을 맨드렐 캐리어(22)에서 수취하여 제 5 원형 링형상 반송로(26)를 따라 반송하면서, 이송피치를 제 1 이송피치(p1)에서 제 2 이송피치(p2)로 넓히는 제 3 이송기구(27)가 배치되어 있다.

상기 제 3 이송기구(27)의 인접위치에 블로우 스테이션(6)이 배치되어 있다. 블로우 스테이션(6)은 턴테이블(28)과, 그 표면에 동심원상으로 제 2 이송피치(p2)에 대응하는 간격으로 배열된 복수의 블로우성형몰드(29)가 탑재되어 있다. 블로우성형몰드(29)는 좌우로 개폐되는 한 쌍의 성형몰드부재(30,31)로 구성되어 있고, 각 블로우성형몰드(29)의 배면측에는 성형몰드부재(30,31)를 개폐하기 위한 몰드개폐기구(33)가 배치되어 있다.

상기 블로우 스테이션(6)에서는 턴테이블(28)의 회전에 의해 블로우성형몰드(29)가 제 6 원형 링형상 반송로(34)를 따라 제 2 이송피치(p2)로 순환한다. 각 블로우성형몰드(29)는 몰드개방상태에서, 상기 제 5 원형 링형상 반송로(26)를 따라 제 2 이송피치(p2)로 반송되는 프리폼(2)을 수취하여, 제 6 원형 링형상 반송로(34)를 따라 반송되면서 몰드폐쇄상태가 되어, 프리폼(2)의 2축 연신 블로우성형을 수행한다. 이렇게 하여 얻어진 페트병(5)은, 몰드개방상태의 블로우성형몰드(29)로부터 스타 휠(star wheel : 35)로 인도된다. 스타 휠(35)의 외주면에는 제 2 이송피치(p2)에 대응하는 간격으로 원호홈(35a)이 형성되어 있으며, 이 원호홈(35a)에 의해 페트병(5)은 반전이송기구(16)를 향해 반송된다.

반전이송기구(16)는 스타 휠(35)로부터 페트병(5)을 수취하여 제 3 원형 링형상 반송로(14)를 따라 반송하면서, 도립상태의 페트병(5)의 개구부(2a)에 끼워넣어져 있는 맨드렐(15)을 하방으로 빼내며, 그 후에 도립상태의 페트병(5)을 반전시켜 정립상태로 한다. 그리고, 스타 휠(36)을 통해 회수 스테이션(7)으로 페트병(5)을 인도한다.

이러한 구성의 2축 연신 블로우성형장치(1)에서는 반전이송기구(16)에 의해, 프리폼(2) 및 블로우성형품인 페트병(5)의 반전조작, 프리폼(2)의 개구부(2a)에 맨드렐(15)을 끼워넣는 조작, 그리고 페트병(5)의 개구부(2a)로부터 맨드렐(15)을 빼내는 조작이 이루어진다. 따라서, 이러한 조작을 별개의 장소에서 수행하던 종래의 2축 연신 블로우성형장치에 비해, 장치를 소형으로 컴팩트하게 구성할 수 있고 제조비용도 낮게 억제할 수 있다.

(이송기구)

도 2 및 도 3은 상기 제 1 이송기구(13)를 나타내는 평면도 및 단면도이다. 이들 도면을 참조하여 설명하면, 제 1 이송기구(13)는, 제 1 원형 링형상 반송로(9)를 따라 제 1 이송피치(p1)로 반송되는 프리폼(2)을 수취하여, 제 2 원형 링형상 반송로(12)를 따라 상기 프리폼(2)을 반송하면서 이송피치를 제 1 이송피치(p1)에서 제 2 이송피치(p2)로 넓혀, 반전이송기구(16)의 제 3 원형 링형상 반송로(14)로 인도하기 위한 것이다.

제 1 이송기구(13)는, 장치 랙(40)에 수직으로 고정된 원통형상 하우징(41)과, 상기 원통형상 하우징(41)의 내부에 회전이 자유로운 상태에서 동축상(同軸狀)으로 지지되어 있는 회전축(42)을 구비하고, 상기 회전축(42)이 도시되지 않은 구동모터에 의해 회전구동된다. 회전축(42)의 상단에는 원반형상의 턴테이블(43)이 동축상태로 수평으로 고정되어 있다. 상기 턴테이블(43)의 표면에는 원형 링형상 가이드레일(44)이 동축상태로 고정되어 있다. 즉, 턴테이블(43)의 회전중심(43a)에 원형 링형상 가이드레일(44)의 중심이 일치하고 있다.

원형 링형상 가이드레일(44)에는 편평한 직방체 형상의 슬라이더(45)가 반경방향을 향한 자세로 슬라이딩 가능하도록 복수개가 부착되어 있다. 도시된 예에서는 6개의 슬라이더(45)가 부착되어 있다. 각 슬라이더(45)의 외단부에는 프리폼(2)의 개구부 플랜지(2a)를 올려놓을 수 있는 반원형의 홈(46a)이 형성된 유지판(46)이 수평으로 부착되어 있다.

턴테이블(43)의 원형 링형상 가이드레일(44)보다 중심쪽의 부분에는, 동심원상으로 일정한 각도간격으로 복수의 요동핀(47)이 회전이 자유로운 상태로 수직으로 부착되어 있다. 즉, 턴테이블(43)을 관통하여 연장되는 원통형상의 베어링 홀더(48)에 의해 각 요동핀(47)이 회전이 자유로운 상태로 유지되어 있다. 베어링 홀더(48)의 상단으로부터 상방으로 돌출되어 있는 요동핀(47)의 상단에는, 요동아암(49)의 내단부가 고정되어 있다. 각 요동아암(49)은 턴테이블(43)의 표면을 따라 그 외주측을 향해 연장되어 있으며, 요동핀(47)을 중심으로 턴테이블(43)의 표면을 따라 좌우로 요동이 가능하다.

각 요동아암(49)의 선단은 슬라이드식 연결부(50)를 통해 각 슬라이더(45)의 내단부쪽에 연결되어 있다. 슬라이드식 연결부(50)는, 요동아암(49)의 선단부에 형성된 상기 요동아암(49)의 축선방향으로 긴 슬롯(51)과, 상기 슬롯(51)을 따라 슬라이딩 가능한 캠 폴로워 핀(52)을 구비하며, 상기 캠 폴로워 핀(52)이 슬라이더(45)의 상면 중앙의 내단부쪽 부위에 고정되어 있다.

여기서, 각 요동아암(49)은 캠기구(53)에 의해, 턴테이블(43)의 회전에 따라 좌우로 요동하도록 구성되어 있다. 캠기구(53)는, 턴테이블(43)의 이면으로부터 일정한 거리만큼 떨어진 위치에서 하우징(41)에 수평으로 고정된 고정 원반(54)과, 상기 고정원반(54)의 표면에 형성된 변형 하트형의 캠홈(55)과, 상기 캠홈(55)을 따라 슬라이딩하는 롤러형상의 캠 폴로워(56)를 구비한다. 턴테이블(43)의 이면으로부터 요동핀(47)의 하단이 하방으로 돌출되어 있으며, 여기에는 요동아암(49)과 직교하는 방향으로 연장되는 아암(57)의 원단(元端)부분이 고정되고, 상기 아암(57)의 선단에 캠 폴로워(56)가 부착되어 있다.

제 1 이송기구(13)의 동작을 설명한다. 턴테이블(43)을 도 2에 나타내는 화살표 방향으로 회전시키면, 그 위에 놓인 원형 링형상 가이드레일(44), 각 슬라이더(45) 및 요동아암(49)도 동일한 방향으로 회전한다. 여기서, 각 요동아암(49)에 연결되어 있는 캠기구(53)의 캠 폴로워(56)는, 고정원반(54)에 형성된 변형 하트형 캠홈(55)을 따라 슬라이딩한다. 캠홈(55)은 변형 하트형의 궤적을 그리므로, 캠 폴로워(56)가 상기 캠홈(55)을 따라 슬라이딩하면, 캠 폴로워(56)는 고정위치에 있는 요동핀(47)에 대하여 반경방향으로 이동한다. 그 결과, 요동핀(47)은 좌우로 회전하며, 요동핀(47)에 내단부가 고정되어 있는 요동아암(49)도 좌우로 요동한다. 요동아암(49)의 선단에는 그 축선방향으로 슬라이딩 가능한 상태로 각 슬라이더(45)가 연결되어 있기 때문에, 요동아암(49)이 좌우로 요동하면, 슬라이더(45)는 원형 링형상 가이드레일(44)을 따라 좌우로 슬라이딩한다. 즉, 각 슬라이더(45)는 변형 하트형 캠홈(55)의 형상에 따라 서로 접근하는 방향 및 멀어지는 방향으로 상대이동하면서 턴테이블(43)과 함께 동일한 방향으로 회전한다.

따라서, 변형 하트형 캠홈(55)의 형상을 적절히 설정해 둠으로써, 슬라이더(45)의 외단부에 부착된 유지판(46)의 유지홈(46a)의 중심이 그리는 제 2 원형 링형상 반송로(12)와 제 1 원형 링형상 반송로(9)와의 외접(外接)위치에서, 슬라이더(45)의 간격을 좁혀 이들을 제 1 이송피치(p1)로 반송할 수가 있다. 또한, 제 2 원형 링형상 반송로(12)와, 프리폼이 인도되는 제 3 원형 링형상 반송로(14)와의 외접위치에서, 슬라이더(45)의 간격을 넓혀 이들을 제 2 이송피치(p2)로 반송시킬 수가 있다. 그 결과, 제 1 원형 링형상 반송로(9)를 따라 제 1 이송피치(p1)로 반송되는 프리폼(2)을 슬라이더(45)의 선단에 부착된 유지판(46)의 유지홈(46a)에서 수취하여, 제 2 이송피치(p2)로 상기 프리폼(2)을 제 3 원형 링형상 반송로(14)로 인도할 수가 있다.

이러한 구성의 제 1 이송기구(13)에서는, 종래의 피치변환용 이송기구와 같이 요동아암을 신축시켜 피치를 변환하는 기구와는 달리, 요동아암(49)을 요동시키기만 하면 되므로 기구가 간단해진다. 또한, 구성부품의 조립도 간단해져 조립오차도 억제할 수 있다. 더욱이, 요동아암(49)에 의해 요동하는 슬라이더(45)는 원형 링형상 가이드레일(44)을 따라 슬라이딩하므로, 그 선단에 부착되어 있는 유지판(46)의 반원형 유지홈(46a)은 항상 반경방향 외측을 향해 있다. 따라서, 원형 링형상 반송로를 따라 반송되는 프리폼을 확실하게 주고받을 수가 있다.

또한, 제 2 이송기구(18) 및 제 3 이송기구(27)도 상기 제 1 이송기구(13)와 동일하게 구성되어 있으므로, 이들에 대한 설명은 생략하기로 한다.

(반전이송기구)

다음으로, 도 4 및 도 5는 반전이송기구(16)를 나타내는 단면도 및 확대부분단면도이다. 상술한 바와 같이 반전이송기구(16)는, 제 1 이송기구(13)의 제 2 원형 링형상 반송로(12)를 따라 반송되는 정립자세의 프리폼(2)을 수취하여, 제 3 원형 링형상 반송로(14)를 따라 반송하면서 자세를 반전시켜 도립자세로 한 후에, 그 개구부(2a)에 하측으로부터 맨드렐(15)을 끼워넣으며, 그 후에 제 2 이송기구(18)의 제 4 원형 링형상 반송로(17)로 인도하기 위한 것이다. 또, 블로우 스테이션(6)의 각 블로우성형몰드(29)로부터 도립자세의 페트병(5)을 수취하여, 제 3 원형 링형상 반송로(14)를 따라 반송하면서, 그 개구부(2a)로부터 맨드렐(15)을 하방으로 빼낸 후에 자세를 반전시켜 정립상태로 하며, 그 후에 회수 스테이션(7)의 스타 휠(36)로 인도하는 것이다.

도 1, 4, 5를 참조하여 설명하면, 반전이송기구(16)는 장치 랙(40)에 수직으로 고정된 원통형상 하우징(61)과, 상기 원통형상 하우징(61)의 내부에 동축상태로 회전이 자유롭게 지지된 회전축(62)을 구비하며, 상기 회전축(62)의 상단부분에 동축상태로 턴테이블(63)이 수평으로 고정되어 있다. 턴테이블(63)은 회전축(62)을 통해 도시되지 않은 구동모터에 의해 회전 구동된다.

턴테이블(63)의 표면에는, 그 회전중심(63a)을 중심으로 하여 일정한 각도간격으로 복수의 원통부재(65)가 수평상태에서 방사상으로 배치되며, 각 원통부재(65)는 그 축선(65a)을 중심으로 하여 회전이 자유로운 상태에서 턴테이블(63)의 표면에 지지되어 있다. 도시된 예에서는, 8개의 원통부재(65)가 배열되어 있다. 각 원통부재(65)에는 그 중공부를 관통하여 슬라이드 축(66)이 동축상으로 배치되어 있으며, 그 슬라이드 축(66)은 원통부재(65)와 일체로 회전하는 동시에, 상기 원통부재(65)에 대하여 그 축선(65a)의 방향으로 슬라이딩 가능하도록 되어 있다.

또한, 각 원통부재(65)의 외단부에는, 링크기구(67)를 통해 프리폼(2) 및 페트병(5)의 개구부(2a)를 양쪽에서 파지할 수 있는 한 쌍의 개폐 클로우(68a, 68b)를 구비한 그리퍼(68)가 연결되어 있다. 각 그리퍼(68)에 파지된 프리폼(2) 및 페트병(5)은, 턴테이블(63)이 회전하면 제 3 원형 링형상 반송로(14)를 따라 반송된다.

수직인 회전축(62)의 상단은 원통형상의 베어링 홀더(69)에 지지된 베어링에 의해 회전이 자유로운 상태로 지지되어 있다. 베어링 홀더(69)는 그 상단면에 동축상태로 고정된 수평고정원반(70)을 통해 장치 랙 쪽에 고정되어 있다.

여기서, 턴테이블(63)의 회전에 따라, 원통부재(65)의 선단에 연결되어 있는 그리퍼(68)를 180도 회전시켜서 여기에 파지되어 있는 프리폼(2) 혹은 페트병(5)을 반전시키는 반전용 캠기구가 구비되어 있다. 상기 반전용 캠기구는, 원통부재(65)의 상측위치에서, 상기 원통부재(65)의 축선(65a)방향으로 왕복이동이 가능한 슬라이더(71)와, 상기 슬라이더(71)의 하면에 부착된 제 1 캠 폴로워(72)와, 상기 슬라이더(71)의 상면에 부착된 제 2 캠 폴로워(73)를 구비한다. 또한, 원통부재(65)의 외주면을 따라 나선상으로 180도 각도범위에 걸쳐 형성된 제 1 캠홈(74)을 구비한다. 상기 캠홈(74)을 따라 제 1 캠 폴로워(72)가 슬라이딩하도록 되어 있다. 더욱이, 수평고정원반(70)의 이면에 형성된 제 2 캠홈(75)을 구비하며, 상기 캠홈(75)을 따라 제 2 캠 폴로워(73)가 슬라이딩하도록 되어 있다.

제 2 캠홈(75)의 형상을 적절하게 설정해 둠으로써, 턴테이블(63)이 회전하면, 상기 캠홈(75)을 따라 슬라이딩하는 제 2 캠 폴로워(73)는 원통부재(65)의 축선(65a)방향으로 왕복이동시킬 수 있다. 제 2 캠 폴로워(73)가 부착되어 있는 슬라이더(71)에는 제 1 캠 폴로워(72)가 부착되어 있으며, 상기 제 1 캠 폴로워(72)가 축선(65a)방향으로 왕복이동하면, 회전이 자유로운 상태로 지지되어 있는 원통부재(65)가 180도 회전하므로, 상기 원통부재(65)와 일체가 되어 회전하는 슬라이드 축(66) 및 링크기구(67)도 180도 회전한다. 또, 원통부재(65)의 선단에 연결되어 있는 그리퍼(68)를 180도 반전시킬 수 있다.

다음으로, 슬라이드 축(66)을 축선(65a)방향으로 슬라이딩시켜 그리퍼(68)를 개폐하는 개폐용 캠기구를 설명한다. 상기 개폐용 캠기구는 베어링홀더(69)의 외주면에 형성된 원통 캠면(81)과, 슬라이드축(66)의 내단부에 부착된 롤러(82)와, 롤러(82)를 원통 캠면(81)에 대하여 밀어붙이는 코일 스프링(83)을 구비한다. 턴테이블(63)의 회전에 따라, 슬라이드축(66)의 롤러(82)가 원통 캠면(81)을 따라 이동한다. 이로써, 상기 원통 캠면(81)의 윤곽형상을 적절하게 설정해 둠으로써, 슬라이드 축(66)을 축선(65a)을 따라 왕복이동시킬 수 있다. 슬라이드 축(66)의 선단과 그리퍼(68)의 사이를 연결하는 링크기구(67)는, 가령 슬라이드 축(66)이 외측으로 밀려나가면, 그리퍼(68)의 개폐 클로우(68a,68b)를 좌우로 밀어 개방하고, 슬라이드 축(66)이 내측으로 끌려들어가면 개폐 클로우(68a,68b)를 폐쇄하도록 동작한다.

다음으로, 턴테이블(63)의 외주단으로부터 외측으로 돌출된 각 그리퍼(68)의 바로 아래에는, 맨드렐(15)을 프리폼(2) 혹은 페트병(5)의 개구부(2a)에 하측으로부터 끼워넣는 동시에, 상기 개구부(2a)로부터 맨드렐(15)을 하방으로 빼내기 위한 맨드렐 홀더(85)가 배치되어 있다. 상기 맨드렐 홀더(85)는 턴테이블(63) 이면의 각 그리퍼(68)에 대응하는 위치로부터 하방으로 수직으로 연장되는 가이드 축(86)을 따라 승강하는 승강 슬라이더(87)에 부착되어 있다. 상기 승강 슬라이더(87)에는 캠 폴로워(88)가 고정되어 있으며, 상기 캠 폴로워(88)는 장치 랙(40)에 고정된 원통부재(89)의 외주면에 형성된 원통 캠홈(89a)을 따라 슬라이딩하도록 되어 있다. 원통 캠홈(89a)을 적절하게 설정해 둠으로써, 턴테이블(63)의 회전에 따라 맨드렐 홀더(85)를 승강시켜, 도립상태의 프리폼(2)의 개구부(2a)에 하측으로부터 맨드렐(15)을 끼워넣을 수가 있다. 또한, 도립상태의 페트병(5)의 개구부(2a)로부터 하측으로 맨드렐(15)을 빼낼 수 있다.

본 실시형태에서는 도 1에 나타낸 바와 같이 제 3 원형 링형상 반송로(14)의 구간(14a)에서 프리폼(2)이 도립상태로 반전되는, 다음 구간(14b)의 전반(前半)에 있어서 도립상태의 프리폼(2)의 개구부(2a)에 하측으로부터 맨드렐(15)이 끼워넣어진다. 또한, 구간(14c)에서 도립상태의 페트병(5)의 개구부(2a)로부터 하방으로 맨드렐(15)이 빼내어지고, 다음 구간(14d)에서 페트병(5)이 반전되어 정립자세가 된다.

이러한 구성의 반전이송기구(16)에서는, 1장의 턴테이블(63)의 회전에 따라 프리폼(2)의 반전, 맨드렐(15)의 끼워넣음, 페트병(5)으로부터 맨드렐(15)을 빼내는 조작 및 페트병(5)의 반전을 수행할 수가 있다. 따라서, 종래와 같이 4곳에 배치된 턴테이블에서 각각의 동작을 수행하도록 구성된 블로우성형장치에 비해 반송경로를 컴팩트하게 구성할 수 있으므로, 그만큼 장치크기를 작게 할 수 있고 제조비용도 낮출 수가 있다.

(몰드개폐기구)

다음으로 도 6은 로터리식 블로우 스테이션(6)을 나타내는 부분단면도이고, 도 7은 그 블로우성형몰드(29)의 몰드개폐기구(33)를 나타내는 부분단면도, 도 8은 몰드개폐기구(33)의 평면구성도이다. 또, 도 9는 몰드개폐기구의 개폐단측 측면을 나타내는 측면도이고, 도 10은 몰드개폐기구의 개폐중심측 측면을 나타내는 측면도이다. 이들 도면을 참조하여 블로우 스테이션(6)의 전체구성 및 블로우성형몰드(29)의 몰드개폐기구(33)를 설명한다.

상술한 바와 같이 블로우 스테이션(6)은, 복수의 블로우성형몰드(29)가 턴테이블(28)상에서 제 6 원형 링형상 반송로(34)를 따라 제 2 이송피치(p2)로 순환하는 로터리식이다. 턴테이블(28)은 장치 랙(40)에 지지되어 있는 스러스트 베어링(91)에 의해, 회전중심선(28a)을 중심으로 하여 회전이 자유로운 상태에서 수평으로 지지되어 있다. 즉, 턴테이블(28)은 스러스트 베어링(91)의 내륜(inner race)(91a)에 고정되어 있고, 상기 내륜(91a)의 내주면에는 내부기어(91b)가 형성되어 있다. 상기 내부기어(91b)는 도시되지 않은 구동모터에 의해 회전구동되는 수직회전축(92)의 상단에 동축상태로 고정되어 있는 구동측 외부기어(93)에 맞물려 있다. 구동모터에 의해 턴테이블(28)은 그 회전중심선(28a)을 중심으로 회전한다.

각 블로우성형몰드(29)는 좌우로 개폐가능한 성형몰드부재(30,31)를 구비하며, 각 성형몰드부재(30,31)는 각각 외측면에 고정된 좌우의 몰드지지부재(94,95)에 의해 지지되어 있다. 이들 몰드지지부재(94,95)는 수직축(96)을 중심으로 하여 좌우로 개폐가 가능하며, 수직축(96)은 턴테이블(28)의 상면에 고정된 몰드지지판(97)에 의해 지지되어 있다.

좌우의 성형몰드부재(30,31)를 지지하는 몰드지지부재(94,95)는 링크기구로 이루어진 몰드개폐기구(33)에 의해 좌우로 개폐하도록 되어 있다. 상기 몰드개폐기구(33)는 수직축(96)의 배면측(턴테이블(28)의 중심측) 위치에 배치되어 있는 승강축(98)을 구비하며, 상기 승강축(98)은 몰드지지판(97) 및 턴테이블(28)을 관통하여 연장되어 있다. 상기 승강축(98)의 배면측(턴테이블(28)의 중심측) 위치에는, 몰드지지판(97)에 부착된 슬라이드 가이드(99)가 배치되어 있다. 상기 슬라이드 가이드(99)는 블로우성형몰드(29)로부터 턴테이블(28)의 회전중심선(28a)을 향해 연장되어 있으며, 상기 슬라이드 가이드(99)를 따라 슬라이더(100)가 슬라이딩할 수 있도록 되어 있다. 상기 슬라이더(100)와, 승강축(98)의 몰드지지판(97) 상방으로 돌출되어 있는 부분의 사이는, 각각에 핀결합된 연결아암(101)에 의해 연결되어 있다.

슬라이더(100)와 좌우의 몰드지지부재(94,95)의 사이는, 슬라이더(100)의 슬라이딩운동을 몰드지지부재(94,95)의 개폐운동으로 변환하는 개폐용 링크기구(102)에 의해 연결되어 있다. 개폐용 링크기구(102)는 도 8에서 알 수 있듯이, 좌우 한 쌍의 조작아암(103,104)을 구비한다. 이들 조작아암(103,104)은 좌우대칭인 형상을 하고 있으며, 일단이 슬라이더(100)에 대해 연결핀(105a,105b)을 중심으로 하여 좌우로 회전이 자유로운 상태로 연결되어 있으며, 여기에서 좌우로 확대되는 방향으로 연장된 절곡아암부분(103a,104a)과, 이들의 선단으로부터 서로 평행하게 연장된 평행아암부분(103b,104b)을 구비한다. 평행아암부분(103b,104b)의 선단은 연결핀(106a,106b)을 중심으로 하여 좌우로 회전이 자유로운 상태에서 몰드지지부재(94,95)의 배면측 양단에 연결되어 있다.

몰드개폐기구(33)는 몰드폐쇄상태에서는 도 6, 도 8에서 실선으로 나타낸 상태에 있다. 이 상태에서 승강축(98)을 하강시키면, 슬라이더(100)는 턴테이블(28)의 중심측을 향해 수평방향으로 슬라이딩하여 가상선으로 나타낸 위치 100A에 도달한다. 슬라이더(100)가 슬라이딩하면, 여기에 연결되어 있는 좌우의 조작아암(103,104)도 전체적으로 턴테이블(28)의 중심쪽으로 이동한다. 그 결과, 조작아암(103,104)의 단부에 연결된 좌우의 몰드지지부재(94,95)가 수직축(96)을 중심으로 하여 좌우로 개방되어, 도 8에서 가상선으로 나타낸 위치가 되고, 이들에 의해 지지되고 있는 좌우의 성형몰드부재(30,31)가 개방된다. 이로써 몰드개방상태가 형성된다. 이 상태에서, 승강축(98)을 상승시켜 도 6에서 실선으로 나타낸 위치로 되돌리면, 슬라이더(100)가 블로우성형몰드(29)에 접근하는 방향으로 슬라이딩하므로, 조작아암(103,104)의 단부에 연결되어 있는 좌우의 몰드지지부재(94,95)가 수직축(96)을 중심으로 서로 폐쇄된 상태가 되어 몰드폐쇄상태가 형성된다.

여기서, 승강축(98)은 승강용 캠기구(110)에 의해 승강한다. 승강용 캠기구(110)는 승강축(98)의 하단부분에 부착된 캠 폴로워(111)와, 장치 랙(40)에 지지되어 있는 원통형상부재(112)의 외주면에 형성된 원통 캠홈(113)을 구비한다. 턴테이블(28)이 회전하면, 캠 폴로워(111)가 캠홈(113)을 따라 슬라이딩한다. 턴테이블(28)의 회전위치에 따라 캠홈(113)이 오르내리도록 해두면, 승강축(98)을 턴테이블(28)의 회전에 따라 승강시킬 수 있다. 즉, 블로우성형몰드(29)를 턴테이블(28)의 회전각도위치에 따라 개폐할 수가 있다.

또한, 승강축(98)의 하단부분에는 승강 슬라이더(114)가 고정되어 있으며, 이 슬라이더(114)는, 몰드지지판(97)에 형성된 하방으로 수직으로 연장되어 있는 수직판 부분에 부착된 수직 슬라이드 가이드(115)를 따라 승강하도록 되어 있다.

다음으로, 좌우의 몰드지지부재(94,95)의 개폐단부에는, 상기 몰드지지부재를 폐쇄상태로 유지하기 위한 폐쇄고정기구(120)가 구비되어 있다. 상기 폐쇄고정기구(120)는 승강식 고정핀(121)과, 상기 고정핀(121)을 하측으로부터 끼워넣을 수 있는 몰드지지부재(94,95)의 개폐단부에 형성된 핀 홀(94a,95a)과, 고정핀(121)을 핀 홀(94a,95a)에 끼워넣은 상태로 로크하기 위한 로크기구(122)를 구비하고 있다. 또한, 고정핀(121)을 승강시키기 위한 캠기구(123)를 구비한다.

로크기구(122)는 고정핀(121)의 외주면에 형성된 홈(121a)과, 상기 홈(121a)에 끼워넣을 수 있는 몰드지지부재측에 배치된 볼(124)과, 상기 볼(124)을 고정핀(121)의 외주면을 향해 가압하는 코일 스프링(125)을 구비한 플런저로 구성되어 있다. 또한, 캠기구(123)는 고정핀(121)의 하단에 부착된 캠 폴로워(126)와, 상기 캠 폴로워(126)가 슬라이딩하는 캠홈(127)을 구비한다. 캠홈(127)은 장치 랙(40)에 지지되어 있는 부재의 원형 내주면에 형성된 캠홈이다.

턴테이블(28)의 회전위치에 따라 고정핀(121)은 도 6, 7, 9에 나타낸 로크위치로 하강하는 동시에, 핀 홀(94a,95a)로부터 벗어난 위치까지 상승한다. 몰드개폐기구(33)의 개폐에 연동하여 고정핀(121)을 승강시켜 몰드폐쇄상태에서는 고정핀(121)에 의해 폐쇄상태로 유지한다. 또, 개방상태에서는, 플런저로 이루어진 로크기구에 의해 고정핀(121)이 핀 홀(94a,95a)로부터 낙하하는 것이 방지된다.

이와 같이 구성된 블로우성형몰드(29)의 몰드개폐기구(33)에서는, 승강축(98)의 승강운동을 슬라이더(100)의 슬라이딩운동으로 변환하고, 슬라이더(100)의 슬라이딩운동을 한 쌍의 조작아암(103,104)을 통해 좌우의 성형몰드부재(30,31)를 지지하는 몰드지지부재(94,95)의 개폐운동으로 변환하도록 한다. 따라서, 3개 이상의 다수의 아암을 이용하여 구성되는 링크기구에 의해 몰드개방 및 몰드폐쇄를 수행하는 종래의 몰드개폐기구에 비해, 몰드개폐기구를 소형으로 컴팩트하게 구성할 수 있다. 특히, 블로우성형몰드(29)의 배면으로부터 턴테이블의 중심방향으로의 길이를 짧게 할 수 있다. 그 결과, 턴테이블(28)을 회전이 자유롭도록 지지하는 스러스트 베어링(91)을, 블로우성형몰드(29)의 바로 아래에 가까운 위치에 설치할 수 있다. 따라서, 중량이 있는 블로우성형몰드가 탑재된 턴테이블(28)이 원활하게 회전운동하도록 할 수가 있다.

또한, 좌우의 몰드지지부재(94,95)를 폐쇄한 상태로 로크하기 위한 로크기구(122)는, 고정핀(121)의 외주면에 형성된 홈(121a)에 볼(124)을 끼워넣는 구성이기 때문에, 고정핀(121)을 확실하게 고정할 수가 있다.

산업상 이용 가능성

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 블로우성형장치의 이송기구에서는, 원형 링형상 가이드레일을 따라 프리폼 등을 유지하는 유지부가 구비된 슬라이더를 슬라이딩할 수 있도록 배치하고, 각 슬라이더를 턴테이블의 회전에 따라 좌우로 슬라이딩시킴으로써, 유지부에 의해 유지되는 프리폼 등의 이송피치를 변경하도록 한다.

따라서, 종래의 요동운동과 신축운동이 조합된 복합운동에 의해 유지부에 유지되는 프리폼 등의 이송피치를 변경하는 구성에 비해 구성이 간소화될 수 있으므로, 이송피치를 정밀하게 변경할 수 있다. 또한, 원형 링형상 가이드레일을 따라 슬라이딩하는 슬라이더에 부착된 유지부는 항상 턴테이블의 반경방향을 향하는 자세로 유지되어 있기 때문에, 원형 링형상 반송로를 따라 반송되는 프리폼 등을 수취하는 동작 및 원형 링형상 반송로로 프리폼 등을 인도하는 동작을 확실하게 수행할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 블로우성형장치의 반전이송기구에서는, 턴테이블의 회전에 따라 프리폼을 수취하여 반전하는 동작, 반전된 프리폼의 개구부에 맨드렐을 끼워넣는 동작, 블로우성형품을 수취하여 그 개구부로부터 맨드렐을 빼내는 동작, 및 맨드렐을 빼낸 후의 블로우성형품을 반전시키는 동작을 수행하도록 구성되어 있다. 따라서, 이들 각 동작을 별개의 턴테이블을 이용하여 수행하던 종래의 블로우성형장치에 비해 프리폼, 블로우성형품의 반송기구를 소형이며 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또, 반송경로를 짧게 할 수 있으므로 생산효율도 개선된다.

다음으로, 본 발명의 블로우성형장치의 몰드개폐기구에서는 승강축에 의한 승강운동을 슬라이더의 슬라이딩운동으로 변환하고, 그 슬라이딩운동을 한 쌍의 조작아암에 의해 몰드지지부재를 좌우로 개폐하는 개폐운동으로 변환하도록 한다. 따라서, 종래와 같이 3개 이상의 조작아암을 이용한 링크기구로 구성되는 몰드개폐기구에 비해 몰드개폐기구를 소형이며 컴팩트하게 구성할 수 있다.

특히, 턴테이블에 블로우성형몰드가 탑재된 로터리식 블로우 스테이션의 경우에는, 블로우성형몰드의 배면측 부위에 설치되는 몰드개폐기구에 간섭하지 않고 턴테이블의 베어링부재를 블로우성형몰드의 바로 아래에 가까운 위치에 배치할 수 있다. 그 결과, 중량이 있는 블로우성형몰드가 탑재된 턴테이블을 원활히 회전시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

한편, 본 발명의 블로우성형장치는 상기 구성의 이송기구, 반전이송기구 및 몰드개폐기구를 구비하고 있으므로, 전체적으로 소형이면서 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또, 프리폼 및 블로우성형품을 확실하고도 효율적으로 반송할 수 있다.

1 : 2축 연신 블로우성형장치 2 : 프리폼
2a : 개구부 2b : 개구부 플랜지
3 : 프리폼 공급 스테이션 4 : 가열 스테이션
5 : 페트병 6 : 블로우 스테이션
7 : 회수 스테이션 9 : 제 1 원형 링형상 반송로
12 : 제 2 원형 링형상 반송로 13 : 제 1 이송기구
14 : 제 3 원형 링형상 반송로 15 : 맨드렐
16 : 반전이송기구 17 : 제 4 원형 링형상 반송로
18 : 제 2 이송기구 25 : 반송로 부분
26 : 제 5 원형 링형상 반송로 27 : 제 3 이송기구
28 : 턴테이블 28a : 회전중심선
29 : 블로우성형몰드 30,31 : 좌우의 성형몰드부재
33 : 몰드개폐기구 34 : 제 6 원형 링형상 반송로
40 : 장치 랙(rack) 43 : 턴테이블
44 : 원형 링형상 가이드레일 45 : 슬라이더
46 : 유지판 46a : 유지홈
47 : 요동핀 49 : 요동아암
50 : 슬라이드식 연결부 51 : 슬롯
52 : 캠 폴로워 핀 53 : 캠기구
55 : 변형 하트형 캠홈 56 : 캠 폴로워
63 : 턴테이블 65 : 원통부재
65a : 축선 66 : 슬라이드 축
67 : 링크기구 68 : 그리퍼
68a, 68b : 개폐 클로우 71 : 슬라이더
72 : 제 1 캠 폴로워 73 : 제 2 캠 폴로워
74 : 제 1 캠홈 75 : 제 2 캠홈
81 : 원통 캠면 82 : 롤러
83 : 코일 스프링 85 : 맨드렐 홀더
86 : 가이드 축 87 : 승강 슬라이더
88 : 캠 폴로워 89a : 원통 캠홈
91 : 스러스트 베어링(thrust bearing) 94,95 : 몰드지지부재
94a,95a : 핀 홀 96 : 수직축
97 : 몰드지지판 98 : 승강축
99 : 슬라이드 가이드 100 : 슬라이더
101 : 연결아암 102 : 개폐용 링크기구
103,104 : 조작아암 110 : 승강용 캠기구
111 : 캠 폴로워 113 : 원통 캠홈
114 : 승강 슬라이더 120 : 폐쇄고정기구
121 : 고정핀 121a : 홈
122 : 로크기구 123 : 캠기구
124 : 볼 125 : 코일 스프링
126 : 캠 폴로워 127 : 캠홈

Claims (3)

1. 복수의 블로우성형몰드가 일정한 이송피치로 원형 링형상 반송로를 따라 반송되고, 각 블로우성형몰드가 좌우로 개폐가능한 한 쌍의 성형몰드부재로 구성되어 있는 블로우성형장치의 몰드개폐기구로서,
   복수의 블로우성형몰드가 일정한 각도간격으로 탑재된 턴테이블(turntable)과,
   상기 턴테이블의 회전에 따라 승강하는 승강축과,
   상기 승강축의 승강에 따라, 상기 블로우성형몰드의 개폐방향과 직교하는 방향으로 슬라이딩하는 슬라이더와,
   상기 슬라이더의 슬라이딩운동을 상기 블로우성형몰드의 개폐운동으로 변환하는 한 쌍의 조작아암을 가지는 것을 특징으로 하는 블로우성형장치의 몰드개폐기구.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 슬라이더와 상기 한 쌍의 성형몰드부재 사이에 상기 승강축이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 블로우성형몰드의 몰드개폐기구.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 성형몰드부재를 각각 지지하고 있는 좌우의 몰드지지부재와,
   상기 몰드지지부재를 폐쇄상태로 유지하기 위한 폐쇄고정기구를 가지며,
   상기 폐쇄고정기구는, 승강식 고정핀과, 상기 고정핀을 하측으로부터 끼워넣을 수 있는 상기 몰드지지부재의 개폐단부에 형성된 핀 홀과, 상기 고정핀을 상기 핀 홀에 끼워넣은 상태로 로크하기 위한 로크기구를 구비하고,
   상기 로크기구는, 상기 고정핀의 외주면에 형성된 오목부와, 상기 오목부에 끼워넣을 수 있는 상기 몰드지지부재쪽에 배치된 볼과, 상기 볼을 상기 고정핀쪽으로 가압하는 스프링부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 블로우성형장치의 몰드개폐기구.

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