KR101539137B1

KR101539137B1 - 블로 성형 공구 및 압출 블로 성형된 플라스틱 제품의 제조 방법

Info

Publication number: KR101539137B1
Application number: KR1020127032484A
Authority: KR
Inventors: 데니즈 빈휠스; 마티아스 보르헤르트; 토마스 부흐홀츠; 카르슈텐 엘자써; 슈테펜 프레이; 요헨 힐트; 크리슈토프 메렌; 마르쿠스 슈미츠
Original assignee: 카우텍스 텍스트론 게엠베하 운트 콤파니 카게
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2015-07-23
Also published as: WO2012003929A2; CN103052494A; CA2798978C; US8858217B2; WO2012003929A3; US20120013048A1; DE102010026716B4; CN103052494B; EP2603372A2; CA2798978A1; JP2013530857A; DE102010026716A1; JP5822148B2; EP2603372B1; KR20130038281A

Abstract

플라스틱 제품, 특히 연료 탱크를 제조하기 위한 블로 성형 공구로서, 주형 클램핑 장치들 (3) 및 적어도 2개의 블로 주형 하프들을 구비하는 적어도 하나의 클램핑 프레임 (2) 을 포함하고, 상기 적어도 2개의 블로 주형 하프들은 상기 프레임 (2) 의 개방 및 폐쇄 운동에 의해 접합되는 방향 및 분리되는 방향으로 이동될 수 있도록 형성되고, 상기 적어도 2개의 블로 주형 하프들은 각각 상기 플라스틱 제품을 성형하기 위한 적어도 하나의 공동 (8) 을 갖고, 상기 블로 성형 공구 (1) 는 상기 주형 클램핑 장치들 (3) 이 각 경우에 주형 인서트 (7) 가 교환가능하게 삽입되는 적어도 하나의 공구 홀더 (6) 를 갖는 사실과 상기 공구 홀더 (6) 가 각각 주위의 밀봉 연부 (10) 를 형성하는 것에 의해 구별된다.

Description

블로 성형 공구 및 압출 블로 성형된 플라스틱 제품의 제조 방법 {BLOW MOLDING TOOL AND METHOD FOR PRODUCING EXTRUSION BLOW-MOLDED PLASTIC ARTICLES}

본 발명은 플라스틱 제품의 제조를 위한 블로 성형 공구에 관한 것이다.

본 발명은 특히 열가소성 재료로부터 연료 탱크를 제조하기 위한 블로 성형 공구 및 이와 같은 블로 성형 공구를 이용하여 연료 탱크를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

플라스틱으로 제조된 연료 탱크 내에 연료 펌프, 충전 액위 표시기, 공기 유입 및 배출 밸브, 내부의 배플 등과 같은 내부 부품을 제공하는 것이 관례이다. 열가소성 재료로 제조된 연료 탱크는 주로 폴리에틸렌으로 제조된다. 폴리에틸렌은 탄화수소에 대해 완전하게 내확산성이 아니므로 플라스틱 연료 탱크가 탄화수소에 대해 대체로 불투과성이 되도록 특별한 조치가 필요하다. 이것은 불소화 또는 술폰화에 의해 실행되거나 HDPE계 다층 플라스틱의 공압출물 (co-extrudate) 로부터 제조되는 탱크 벽에 의해 최대 범위까지 보장되고, 이 공압출물은 장벽 재료, 예를 들면 EVOH의 내층을 포함한다. 연료 탱크 내에 전술한 내부 부품을 체결하기 위해, 때때로 탱크 벽에 개구 또는 개공을 제공할 필요가 있다. 이 "연료 탱크" 시스템의 높은 내투과성을 위해, 탱크 벽은 가능한 한 무손상 상태로 두거나, 설치된 상태에서 자동차와의 요구되는 접속부를 제공하는데 절대적으로 필요한 개수 만큼만 탱크 벽에 개공을 제공한다. 따라서, 열가소성 재료로 제작되는 연료 탱크는 압출 블로 성형에 의해 그 성형 중에 또는 제조 중에 내부 부품이 미리 설치되는 것이 점증하고 있다. 내부 부품은 압출 블로 성형 중에 여전히 용융 상태인 탱크 벽에 미리 결합된다.

이것을 위해 필요한 공구들은 비교적 복잡하고, 특히 소위 "트윈 시트 (Twin Sheet) 블로 성형 공정"이 사용되는 경우, 2 개의 블로 주형 하프 (halves) 및 중앙 프레임 또는 코어를 포함하는 3 개 부품의 공구가 필요하다. 중앙 프레임 또는 코어는 공구 품질로 제작되어야 하므로, 특히 탱크의 접합부 (seam) 가 비교적 복잡한 3차원 외형을 따르는 복잡한 공간 설계의 연료 탱크를 성형하고자 하는 경우, 결국 이와 같은 공구를 위한 투자비가 상당하다.
청구항 1 의 전제부에 따른 블로 성형 공구는 예를 들면 문헌 US 5,935,620로부터 공지되어 있고, 이 블로 성형 공구는 단일의 블로 성형 사이클에서 관 형상의 예비성형체로부터 예를 들면 병 형태의 수개의 제품을 제조하기 위해 수개의 주형 인서트들을 갖는 소위 다중 공동 공구로서의 하나의 실시예에 따라 형성된다.
문헌 US 1,441,603 A로부터 디스크 형상의 반제품으로부터 중공체를 제조하기 위한 다부품의 딥드로잉 공구가 공지되어 있다.
JP 06099474 A로부터 주형 지지 플레이트 및 이 주형 지지 플레이트 상에 교체 가능하게 장착되는 블로 주형 하프들을 구비하는 블로 성형 공구가 공지되어 있다.
교정된 내경을 갖는 부품을 제조하기 위한 중앙 공구를 포함하는 3 부품 공구를 이용하는 압출 블로 성형 공정은 예를 들면 JP 61134226 A로부터 공지되어 있다.
예비성형체가 상호 상대 이동할 수 있는 블로 성형 공구의 2 개의 외부 성형 하프들 사이로 이동되는 블로 성형 공정은 GB 1205783로부터 공지되어 있고, 이 블로 성형 공구는 또한 중공체를 형성하기 위해 상호 상대 이동할 수 있는 2 개의 내부 공구들을 포함한다. 따라서 먼저 외부 성형 하프들이 폐쇄되고, 예비성형체는 이 주형 하프들 내에서 확장되고, 그후 예비성형체의 부품들을 일부의 영역에서 상호 융합하기 위해 슬라이더 형태의 공구의 내부 부품들은 폐쇄된다.

그러므로 본 발명의 목적은 기본적으로 더 단순한 구조를 갖는 블로 성형 공구를 제공하는 것이다.

더욱, 본 발명의 목적은 압출 블로 성형된 플라스틱 제품을 제조하기 위한, 특히 열가소성 재료로부터 연료 탱크를 제조하기 위한 대응하는 단순화된 방법을 제공하는 것이다.

이 목적은 일차적으로 플라스틱 제품, 특히 연료 탱크를 제조하기 위한 블로 성형 공구로서, 주형 클램핑 장치들 및 적어도 2개의 블로 주형 하프들을 구비하는 적어도 하나의 클램핑 프레임을 포함하고, 상기 적어도 2개의 블로 주형 하프들은 상기 프레임의 개방 및 폐쇄 운동에 의해 접합되는 방향 및 분리되는 방향으로 이동될 수 있도록 형성되고, 상기 적어도 2개의 블로 주형 하프들은 각각 상기 플라스틱 제품을 성형하기 위한 적어도 하나의 공동을 갖고, 상기 블로 성형 공구는 상기 주형 클램핑 장치들이 각각 적어도 하나의 공구 홀더를 갖는 사실에 의해 구별되고, 적어도 하나의 중앙 공구가 제공되고, 이 적어도 하나의 중앙 공구는 상기 블로 주형 하프들의 개방 및 폐쇄 운동에 대해 횡방향으로 이동될 수 있고, 상기 공구 홀더의 밀봉 연부와 밀봉 접촉 상태가 될 수 있고, 상기 공구 홀더는 쉘 형태의 적어도 2 개의 중간 생성물의 형성을 가능하게 하고, 상기 주형 인서트들은 폐쇄 연부/핀칭 연부를 대응하여 형성하고, 상기 폐쇄 연부/핀칭 연부는 상기 공구들의 추가의 폐쇄 시에 완성된 중공체를 형성하기 위해 쉘들의 상호 융합을 가능하게 하는, 블로 성형 공구에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 블로 성형 공구는 공동을 제공하기 위해 사용되는 공구가 종래기술에 따른 블로 성형 공구의 경우에 비해 훨씬 더 단순한 형태일 수 있는 이점을 갖는다. 본 발명에 따르면, 공구의 공동의 밀봉이 공구 자체에 의해서가 아닌 공구 홀더에 의해서 달성되는 것이 예상되므로, 공구가 교환될 때 또는 블로 성형 공구가 상이한 제품으로 전환될 때, 단지 주형 인서트만 교환해주면 된다. 더욱, 본 발명에 따른 블로 성형 공구의 경우 더 단축되는 리드 타임 (lead times) 을 갖는 저가의 시험용 공구로서 교환 가능한 주형 인서트가 사용될 수 있는 파일럿 플랜트 생산이나 소규모 생산을 위해 특히 유리하다. 공구 홀더는 표준화될 수 있고; 공동의 밀봉은 이 표준화된 공구 홀더에 의해 실행된다. 본 발명에 따른 블로 성형 공구의 바람직한 변형례의 경우, 공구 홀더는 폐쇄 운동에 대해 수직한 평면 내에서만 전적으로 연장하므로 공구 홀더에 의해 한정되는 공구의 분리 평면의 외형은 실질적으로 2차원이다.

본 발명은 공구의 초기 폐쇄 또는 최초 폐쇄 중에 공구의 공동의 밀봉이 하나의 평면 내에서, 즉 2차원적으로 공구 홀더의 밀봉 연부에 의해 실행되도록 본 발명에 따른 공구가 형성된다는 것으로 요약될 수 있다. 공구의 추가의 폐쇄에 대한 추가의 단계에서 완성된 중공체를 형성하기 위해 쉘들을 함께 융합하는 단계는 주형 인서트의 대응하여 형성되는 폐쇄 연부/핀칭 (pinching) 연부에 의해 실행될 수 있다.

삭제

특히, 공구 홀더의 밀봉 연부가 폐쇄 운동에 대해 수직한 평면 내에서 (2차원적으로) 연장하는 경우, 중앙 공구는 대응하는 단순한 구성이 일수 있다. 이 목적을 위해, 중앙 공구는 각각 하나의 평면 내에서 연장하는 그리고 공구 홀더의 밀봉 연부 내에서 함께 작용하는 적어도 2 개의 주위의 밀봉 연부를 가질 수 있다.

가장 단순한 경우, 중앙 공구는 박스 형상의 프레임으로서 형성될 수 있고, 이 프레임은 적어도 하나의 부품 캐리어를 포함한다. 이 부품 캐리어는 예를 들면 제품 고유의 부품 클램핑 플레이트로서 형성되고, 그 플레이트 상에 예를 들면 제조될 연료 탱크 내에 내부 부품을 도입하기 위한 접합 유닛이 제공될 수 있다.

공구 홀더들은 각각 주위의 탄성 시일을 갖는 것이 바람직하다.

이것은 웨브 또는 시트 형태의 예비성형체가 제 1 공정 단계에서 블로 주형 하프들 내에서 형성되고, 이 예비성형체들이 후속되는 공정 단계에서 완성된 중공체를 형성하기 위해 상호 융합되는 압출 블로 성형 공정을 이용할 때 특히 이점을 갖는다. 이 경우, 블로 성형 공구의 공동은 먼저 공구 홀더의 밀봉 연부를 접촉시킴으로써 중앙 공구의 밀봉 연부에 대해 밀봉된다. 이것은 또한 원칙적으로 탄성 밀봉 수단이 없어도 가능하지만, 특히 블로 주형 하프들 사이로 이동될 압출된 예비성형체가 밀봉 연부의 주위에 완전히 접촉한 상태로 배치되지 않거나 밀봉 연부에 완전히 중첩되지 않은 경우에, 주위의 탄성 시일을 사용하는 것은 공동의 밀봉에 추가의 이점을 제공한다. 이것은 또한 압출된 웨브 형태의 시트 형상의 예비성형체가 그 연부 영역에서 재료의 두께가 다른 경우에 편리할 수 있다. 탄성 밀봉 수단은 유리한 방식으로 이와 같은 재료 두께의 변화를 보상한다.

본 발명에 따른 블로 성형 공구의 특히 편리한 구성의 경우, 시일이 그 탄성을 이용하여 능동적으로 변형될 수 있고, 바람직하게는 공압에 의해 확장 (팽창) 될 수 있는 것이 제공된다. 블로 주형 하프들이 상호에 대해 접촉하여 폐쇄될 때, 완성된 중공체를 형성하기 위해 쉘의 상호 융합이 형성되는 것이 대응하는 클램핑 힘을 가함으로써 달성되고자 하는 경우, 시일을 다시 붕괴시키는 것이 유리하다. 본 발명에 따른 장치는 완성된 제품 상에 주위의 가능한 3차원의 접합부를 생성하는, 블로 성형 공구의 클램핑 힘이 주형 인서트의 대응하는 폐쇄 연부를 통해 계속적으로 가해지도록 형성된다.

더욱 편리하게, 공구 홀더는 주형 인서트의 실질적으로 폐쇄된, 바람직하게는 박스 형상의 포위체로서 형성되고, 이 주형 인서트는 주형 인서트와 형반 사이에 적어도 하나의 폐쇄실을 한정한다. 주형 인서트와 공구 홀더 사이에는 진공실/공동이 각각 형성되고, 이 진공실/공동을 통해 예를 들면 음의 압력이 주형 인서트의 공동에 가해질 수 있다.

공구 홀더는 주형 인서트에 대해 밀봉 기능을 갖는 측방향 개구들을 가질 수 있다. 동력 라인 (물, 공기, 유압, 전기) 은 이들 개구들을 통해 안내될 수 있다.

본 발명에 따른 블로 성형 공구의 특히 편리한 구성의 경우, 중앙 공구의 밀봉 연부는 폐쇄 운동에 일치하거나 역행하여 후퇴되거나 신장될 수 있도록 형성되는 것이 제공된다.

예를 들면, 내부 부품을 위한 용기들이 중앙 공구 내에 배치되는 경우, 예를 들면, 블로 주형 하프들이 폐쇄되고 동시에 밀봉 연부들이 후퇴되었을 때, 용기 상에 배치되는 내부 부품을 블로 성형 공구들의 공동 내에 제공되는 쉘에 접합시킬 수 있게 하는 행정/접합 경로를 형성하도록 중앙 공구의 밀봉 연부의 후퇴 및 신장 운동이 사용될 수 있다.

본 발명의 목적은 주형 클램핑 장치 및 적어도 2 개의 블로 주형 하프들을 구비하는 적어도 하나의 클램핑 프레임을 포함하는 블로 성형 공구를 이용하여, 전술한 유형의 블로 성형 공구를 이용하여, 압출 블로 성형된 플라스틱 제품을 제조하기 위한 방법으로서, 열가소성 재료로부터 적어도 하나의 예비성형체의 압출 단계, 쉘의 형태로 적어도 2 개의 중간 생성물의 성형 단계, 바람직하게 3차원적으로 주위의 접합부를 갖는 실질적으로 폐쇄된 중공체를 형성하기 위해 상기 쉘들의 접합 단계를 포함하고, 상기 쉘들은 각각 실질적으로 전적으로 하나의 평면 내에서 상기 제품의 주위에 걸쳐 상기 접합부의 외측으로 연장하는 주위의 칼라를 형성하는, 방법에 의해 또한 달성된다.

플라스틱 제품 또는 중공체의 3차원 주위의 접합부는 본 발명의 목적을 위해 예를 들면 연료 탱크로서의 중공체의 복잡한 설계에 대응하는 것으로서 탱크의 하프 쉘 (half-shells) 의 실제의 접합부가 하나의 전적으로 평면 내에서 연장하지 않는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 이것과 대조적으로, 상호 융합된 하프 셀의 주위의 칼라는 하나의 평면 내에서 연장되도록 형성되고, 이것은 본 발명에 따라 블로 성형 공구의 비교적 단순한 설계를 가능하게 한다.

본 발명에 따른 방법의 유리한 변형례의 경우, 쉘들이 형성될 때, 블로 성형 공구의 공동이 주위의 칼라의 영역 또는 접합부의 외측에서 밀봉되는 것이 제공된다.

적용에 따라, 예를 들면 연료 탱크의 제조의 경우, 완성된 제품 상에 제공될 수 있는 주위의 칼라는 블로 성형 공구로부터 제거된 후에 대응하는 마무리 가공에 의해 제거될 수 있다. 예를 들면, 연료 탱크가 본 발명에 따른 블로 성형 공구를 이용하여 본 발명에 따른 방법에 의해 열가소성 재료로 제조되는 경우, 이것은 소규모 제조 또는 심지어 시작품이나 샘플의 제조를 위해 매우 적합하다.

이 방법의 하나의 변형례는 융합 전에 쉘의 상호 대향하는 벽들에 내부 부품을 접합하는 것을 특징으로 한다.

내부 부품의 접합은, 특히 클램핑 프레임의 폐쇄 운동에 일치하거나 역행하여 후퇴되거나 신장될 수 있도록 중앙 공구의 밀봉 연부들이 형성되는 블로 성형 공구를 사용할 때, 예를 들면 클램핑 프레임의 폐쇄 운동을 이용함으로써 실행될 수 있다.

이하에서 본 발명은 도면들에 도시된 예시적 실시예에 기초하여 설명된다.

도 1은 개략적이고 대단히 단순화된 형태로 본 발명에 따른 블로 성형 공구의 단면도를 도시한다,
도 2는 블로 주형 하프들과 중앙 공구 사이에 클램핑된 예비성형체를 갖춘 도 1에 대응하는 단면도를 도시한다,
도 3은 제조될 제품의 쉘 (shells) 을 형성할 때 블로 성형 공구의 도 1 및 도 2에 대응하는 단면도를 도시한다,
도 4는 블로 성형 공구 내의 완성된 제품을 도시한다,
도 5는 블로 성형 공구로부터 완성된 제품의 제거를 도시한다,
도 2a, 3a, 4a, 5a는 각각 공구 홀더의 밀봉 연부 및 주형 인서트의 폐쇄 연부의 확대도로서, 도 2a 및 도 3a는 초기 폐쇄 중에 블로 성형 공구의 주형 임프레션의 밀봉을 도시하고, 도 4a 및 도 5a는 쉘들의 융합을 위한 블로 성형 공구의 폐쇄를 도시한다,
도 6은 공구 홀더 및 이 공구 홀더에 배치되는 2 개의 교환 가능한 주형 인서트를 구비하는 형반의 개략도를 도시한다,
도 7은 연료 탱크 형태로 제조될 제품의 개략 측면도를 도시한다,
도 8은 제조될 제품의 내벽에 내부 부품을 접합하는 중에 본 발명에 따른 블로 성형 공구의 개략도를 도시한다,
도 9는 중앙 공구가 후퇴 및 신장 가능하고 밀봉 연부로 이어지는 본 발명의 블로 성형 공구의 단면도를 도시한다, 그리고
도 10은 주형 인서트가 없는 본 발명에 따른 블로 성형 공구의 하나의 하프의 사시도를 도시한다.

본 발명에 따른 블로 성형 공구 (1) 는 통상의 로킹 장치 (4) 및 중앙 공구로서의 중앙 프레임 (5) 뿐만 아니라 형반 (3) 을 구비하는 클램핑 프레임 (2) 을 포함한다.

주형 인서트 (7) 가 수용되는 공구 홀더 (6) 는 형반 (3) 상에 각각 배치된다. 주형 인서트 (7) 는 각각 연료 탱크 (9) 형태의 플라스틱 중공체의 형성을 위한 공동 (8) 을 형성한다.

공구 홀더 (6) 는 각각 주형 인서트 (7) 를 위한 박스 형상의 용기로서 형성된다. 중앙 프레임 (5) 은 마찬가지로 박스 형상의 프레임으로서 형성된다. 공구 홀더 (6) 는 각각 이하에서 설명될 중앙 프레임 (5) 의 밀봉 연부 (11) 와 함께 작용하는 주위의 밀봉 연부 (10) 를 형성한다.

압출 다이 헤드는 도면부호 12로 표시되고, 이 압출 다이 헤드는 블로 성형 공구 (1) 상에 배치되고, 이 압출 다이 헤드에는 열가소성 재료의 가소화를 위한 도시되지 않은 압출기가 연결된다. 웨브 형태의 2 매의 시트 형상의 예비성형체 (13) 가 슬롯 다이를 통해 압출 다이 헤드 (12) 로부터 중력의 방향으로 연속적으로 압출된다. 이 예비성형체는, 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이, 각각 개방된 공구 홀더 (6) 와 중앙 프레임 (5) 사이에서 개방된 블로 성형 공구 (1) 내로 압출된다. 블로 성형 공구 (1) 는 압출 다이 헤드 (12) 에 대해 이동될 수 있도록 배치된다. 대안적으로, 예비성형체 (13) 를 상이한 장소에서 압출하고, 이 예비성형체 (13) 를 조작기에 의해 블로 성형 공구 (1) 의 개방된 부분들 사이로 이동시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 이 예비성형체는 EVOH로 이루어지는 적어도 하나의 내부 장벽을 갖는 HDPE계 또는 폴리아미드계의 다층의 압출물로 이루어진다.

전술한 예시적 실시예의 경우, 클램핑 프레임 (2) 은 압출 다이 헤드 (12) 에 대해 이동될 수 있다. 클램핑 프레임 (2) 에 의해, 형반 (3) 및 이 형반을 구비하는 공구 홀더 (6), 및 이 공구 홀더 (6) 내에 배치되는 주형 인서트 (7) 는 함께 이동될 수 있고, 폐쇄 운동의 의미로 이격될 수 있다. 중앙 프레임 (5) 은 형반 (3) 에 의해 실행되는 폐쇄 및 개방 운동에 대해 횡방향으로, 즉 도면의 지면에 대해 내측 및 외측으로 이동될 수 있다.

제품의 형성을 위한 적어도 하나의 공동 (8) 을 각각 형성하는 주형 인서트들 (7) 은 공구 홀더 (6) 내에서 인서트들 (7) 의 후측에 각각 진공실 (14) 을 형성하기 위해 이동 가능한 방식으로 각각 공구 홀더 (6) 내에 삽입되고, 이 진공실 (14) 은 진공화될 수 있고, 또 전선 및 유압라인을 수용하는 역할을 할 수 있다. 모든 동력 공급 라인, 즉 물, 공기, 유압, 기압 라인 및 전기 신호용 케이블은 이 진공실 (14) 내에 설치된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 개구들 (15) 이 공구 홀더 (6) 에 대해 횡방향으로 제공되고, 이 개구들 (15) 에는 유압/전기 및 기압을 위한 동력 공급용 부싱이 밀봉 방식으로 삽입된다.

특히 공구 홀더 (6) 상에는 상세한 설명이 생략된 진공 분배기들이 배치되어 있고, 이 진공 분배기를 이용하여 전체 진공실 (14) 은 진공화될 수 있고, 그 결과 공동들 (8) 은 주형 인서트 (7) 상의 대응하는 진공 보어들 및 진공 체널들을 통해 진공화될 수 있다.

주형 인서트 (7) 는 진공실 내에서 지지 요소들 (16) 상에 장착된다.

공구 홀더 (6) 의 주위의 밀봉 연부 (10) 및 중앙 프레임 (5) 의 밀봉 연부 (11) 의 양자는 전적으로 단일 평면에서 연장하고, 그러므로 본 발명의 목적을 위해 한정되는 바와 같이 2차원 외형을 갖는다. 공구 홀더들 (6) 은 실질적으로 박스 형태이고; 중앙 프레임 (5) 은 공구 홀더 (6) 와 접촉하기 위한 대응하는 박스 형태이다. 주형 인서트들 (7) 은 각각 공구 홀더 (6) 의 밀봉 연부들 (10) 보다 더 큰 범위까지 돌출하거나 더 작은 범위까지 돌출하는 주위의 폐쇄 연부 (28) 를 갖고, 이것은 주형 인서트 (7) 의 폐쇄 연부 (28) 가 중앙 프레임 (5) 내로 더 큰 범위까지 또는 더 작은 범위까지 진입하는 한 이 중앙 프레임 (5) 에 대해 공구 홀더 (6) 의 밀봉에 문제를 일으키지 않는다. 폐쇄 연부 (28) 는 완성된 제품 상의 접합부 (25) 의 외형을 한정하는 3차원 접합 연부를 한정한다.

도 8에서 실시 형태를 통해 개략적으로 도시되는 바와 같이, 중앙 프레임 (5) 은 적어도 하나의 제품 고유의 부품 캐리어 (17) 이고, 이 부품 캐리어 (17) 는 도 8에 도시된 본 발명에 따른 블로 성형 공구 (1) 의 변형례의 경우, 공압 접합 실린더 (18) 를 갖고, 후술되는 바와 같이 이 공압 접합 실린더 (18) 를 이용하여 내부 부품들 (19) 은 제조될 제품의 내벽 상에 접합될 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 블로 성형 공구 (1) 의 기능 상 및 작동 상의 원리는 실질적으로 아래와 같다.

도 1에서 이미 나타낸 바와 같이, 먼저 예비성형체들 (13) 이 개방된 공구 홀더 (6) 와 중앙 프레임 (5) 사이의 전체 길이에 걸쳐 연장하도록 예비성형체들 (13) 이 블로 성형 공구의 개방된 부분들 사이로 이동된다. 다음에, 블로 성형 공구 (1) 가 폐쇄되고, 즉 공구 홀더 (6) 가 상면에 배치되는 형반들 (3) 이 중앙 프레임 (5) 에 접촉하여 폐쇄됨으로써, 공구 홀더 (6) 의 밀봉 연부 (10) 는 중앙 프레임 (5) 의 양면 상의 밀봉 연부 (11) 와 접촉한다. 공구 홀더 및 중앙 프레임의 양자의 밀봉 연부 (10, 11) 는 주위의 팽창 가능한 플라스틱 시일 (20) 을 구비하고, 플라스틱 시일 (20) 은 예비성형체 (13) 가 주위의 밀봉 연부 (10, 11) 에 완전히 접촉하지 않은 경우 또는 주위의 밀봉 연부 (10, 11) 에 완전히 중첩하지 않은 경우에 블로 성형 공구 (1) 의 밀봉을 제공한다.

폐쇄된 블로 성형 공구 (1) 는 도 2에 도시되어 있다. 블로 성형 공구 (1) 가 폐쇄되었을 때, 예비성형체 (13) 는 압출 다이 헤드 (12) 의 하부에서 핀치오프 (pinched off) 된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 공구 예를 들면 열 절단기 등에 의해 압출 다이 헤드 (12) 의 하측에서 예비성형체 (13) 를 분리시키는 것을 예상할 수 있다.

다음에, 블로 성형 공구 (1) 내의 예비성형체 (13) 는 도 3에 도시된 바와 같이 음의 압력을 가함으로써 주형 인서트 (7) 상에서 공동 (8) 내로 흡인된다. 주형 인서트 (7) 의 진공화는 주형 인서트 (7) 후방의 진공실 (14) 에 의해 실행된다. 이것에 의해 예비성형체 (13) 는 동시에 2개의 쉘 (21) 로 성형되거나, 추가의 단계에서 내부 부품 (19) 이 설치된다.

블로 성형 공구 (1) 의 밀봉은 공구들 자체를 통해, 즉 공구 홀더 (6) 및 중앙 프레임 (5) 에 의해 실행되고, 그 결과 2차원적인 주위의 밀봉 연부가 제공된다. 공구 홀더와 중앙 프레임 (5) 에 의해 제공되는 외형으로부터 출발하여, 주형 인서트 (7) 는 도 6 및 도 7의 실시 형태를 통해 나타낸 바와 같이 쉘 (21) 을 위한 3차원 접합 연부 (22) 를 결정할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 변형례에 따르면, 블로 성형 공구가 쉘의 성형 직후에 다시 개방되고, 공구 홀더 (6) 와 주형 인서트 (7) 사이에서 중앙 프레임 (5) 을 제거하는 것, 즉 도면의 지면의 내외로 중앙 프레임을 이동시키는 것을 예상할 수 있다. 그러면, 이와 같은 방식으로 개방된 주형 임프레션 내에서 쉘 (21) 의 접근할 수 있는 내벽 상에 예를 들면 내부 부품 (19) 이 접합될 수 있다. 이 시점에서, 쉘 (21) 은 여전히 용융 상태에 있으므로, 예를 들면 내부 부품 (19) 은 쉘 (21) 의 내벽 또는 내측과 융합될 수 있다.

본 방법의 다른 변형례의 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 중앙 프레임 (5) 내에서 접합 실린더들 (18) 과 끼워맞춤된 하나 이상의 부품 캐리어가 제공되는 것을 예상할 수 있다. 본 방법의 변형례의 경우, 쉘 (21) 의 성형 직후에 내부 부품을 장착하는 접합 실린더 (18) 는 신장되고, 내부 부품 (19) 은 쉘 (21) 의 내벽으로 이동되고, 예를 들면 리벳 접합, 융합 등에 의해 그 내벽에 접합된다.

다음에, 접합 실린더 (18) 는 후퇴되고, 블로 성형 공구 (1) 는 개방된다. 본 방법의 양 변형례의 경우 동일한 마지막 단계에서, 블로 성형 공구 (1) 의 블로 주형 하프들 또는 형반들 (3) 은 함께 이동된다. 블로 성형 공구 (1) 는 폐쇄되고, 그 결과 쉘 (21) 의 플랜지 형상의 주위의 칼라 (23) 는 공구 홀더 (6) 의 밀봉 연부 (10) 에 의해 상호 접촉될 수 있고, 그리고 부분적으로 상호 융합될 수 있다. 밀봉 연부 (10) 에 주위의 탄성 시일 (20) 이 제공되는 경우, 탄성 시일 (20) 에 앞서 공기가 유입될 수 있다. 완성된 중공체/제품을 성형하기 위한 쉘들 (21) 의 접합 또는 폐쇄는 블로 성형 공구가 폐쇄되었을 때 함께 이동하는 주형 인서트의 폐쇄 연부 (28) 에 의해 실행된다.

다음에, 연료 탱크 (9) 의 형태 (도 5 참조) 로 블로 성형 공구 (1) 로부터 제거되는 완성된 제품은 압출 다이 헤드 (12) 의 하측으로부터 이격된 방향으로 이동된 블로 성형 공구 (1) 로부터 상방으로 제거된다.

도 7은 완성된 연료 탱크 (9) 의 구성의 실시 형태를 도시하는 것으로서, 이것은 주형 인서트 (7) 에 의해 결정되는 대략 2차원적으로 연장하는 주위의 칼라 (23) 및 3차원적인 주위의 접합부 (25) 를 갖는다.

도 9에 도시된 본 발명에 따른 블로 성형 공구 (1) 의 변형례의 경우, 중앙 프레임은 후퇴 및 신장 가능한 프레임 (26) 을 각각 주위에 구비하고, 이 프레임 (26) 은 각각 후퇴 및 신장 가능한 밀봉 연부 (11) 를 형성한다. 중앙 프레임 (5) 내에는 강성의 접합 유닛 (27) 이 제공되고, 이 접합 유닛 (27) 은 각각 내부 부품 (19) 을 장착한다. 접합 유닛 (27) 의 개수 및 배치는 쉘 (21) 내의 내부 부품 (19) 의 최종 위치에 대응하도록 작성된다.

공구 홀더들 (6) 은 먼저 신장된 프레임 (26) 에 접촉하여 폐쇄된다. 다음에 예비성형체 (13) 는 음의 압력을 가함으로써 공동 (8) 과 접촉된다. 다음 단계에서, 프레임 (26) 은 후퇴되고, 공구 홀더 (6) 는 대응하는 경로에 의해 폐쇄되고, 그 결과 내부 부품 (19) 은 생성되는 행정 (stroke) 운동에 의해 쉘 (21) 상에 접합된다. 프레임 (26) 은 또한 공구의 폐쇄 운동에 의해 수동적으로 후퇴될 수도 있다. 그 후, 블로 성형 공구 (1) 는 개방될 수 있고; 중앙 프레임 (5) 은 폐쇄 운동에 대해 횡방향으로 블로 성형 공구 (1) 로부터 외부로 이동되고, 그 결과 블로 성형 공구 (1) 는 다시 폐쇄될 수 있다.

1: 블로 성형 공구
2: 클램핑 프레임
3: 형반
4: 로킹 장치
5: 중앙 프레임
6: 공구 홀더
7: 주형 인서트
8: 공동
9: 연료 탱크
10: 밀봉 연부
11: 밀봉 연부
12: 압출 다이 헤드
13: 예비성형체
14: 진공실
15: 개구들
16: 지지 요소들
17: 부품 캐리어
18: 접합 실린더
19: 내부 부품
20: 탄성 시일
21: 쉘
22: 접합 연부
23: 칼라
25: 접합부
26: 프레임
27: 접합 유닛
28: 폐쇄 연부

Claims

플라스틱 제품을 제조하기 위한 블로 성형 공구 (1) 로서, 형반들 (3) 및 적어도 2개의 블로 주형 하프들을 구비하는 적어도 하나의 클램핑 프레임 (2) 을 포함하고, 상기 적어도 2개의 블로 주형 하프들은 상기 클램핑 프레임 (2) 의 개방 및 폐쇄 운동에 의해 접합되는 방향 및 분리되는 방향으로 이동될 수 있도록 형성되고, 상기 적어도 2개의 블로 주형 하프들은 각각 상기 플라스틱 제품을 성형하기 위한 적어도 하나의 공동 (8) 을 갖고, 상기 형반들 (3) 은 각각 적어도 하나의 공구 홀더 (6) 를 갖고, 각 경우에 상기 공구 홀더 (6) 들내에 주형 인서트 (7) 가 교환 가능하게 삽입되고, 상기 주형 인서트들은 공동을 형성하고, 상기 공구 홀더들은 각각 주위의 밀봉 연부 (10) 를 형성하는, 플라스틱 제품을 제조하기 위한 블로 성형 공구에 있어서,
상기 블로 주형 하프들의 개방 및 폐쇄 운동에 대해 횡방향으로 이동될 수 있고, 상기 공구 홀더 (6) 들의 밀봉 연부 (10) 와 밀봉 접촉 상태가 될 수 있는 적어도 하나의 중앙 프레임 (5) 으로서, 상기 공구 홀더 (6) 들은 쉘 형태의 적어도 2 개의 중간 생성물의 형성을 가능하게 하고, 상기 주형 인서트들은 대응하여 형성된 폐쇄 연부를 갖고, 상기 폐쇄 연부는 상기 공구들의 추가의 폐쇄 시에 완성된 중공체를 형성하기 위해 쉘들의 상호 융합을 가능하게 하는, 상기 적어도 하나의 중앙 프레임 (5) 을 특징으로 하는 플라스틱 제품을 제조하기 위한 블로 성형 공구.
제 1 항에 있어서,
상기 공구 홀더 (6) 들의 밀봉 연부 (10) 는 상기 폐쇄 운동에 대해 수직한 평면 내에서 전적으로 연장하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품을 제조하기 위한 블로 성형 공구.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 중앙 프레임 (5) 은 각 경우에 하나의 평면 내에서 연장하는 그리고 상기 공구 홀더들 (6) 의 밀봉 연부 (10) 와 함께 작용하는 적어도 2 개의 주위의 밀봉 연부 (11) 를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품을 제조하기 위한 블로 성형 공구.
제 2 항에 있어서,
상기 중앙 프레임 (5) 은 박스 형상의 프레임으로서 형성되고, 상기 프레임은 적어도 하나의 부품 캐리어 (17) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품을 제조하기 위한 블로 성형 공구.
제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공구 홀더 (6) 들 및 상기 중앙 프레임 (5) 중 하나 이상은 각각 주위의 탄성 시일 (20) 을 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품을 제조하기 위한 블로 성형 공구.
제 5 항에 있어서,
상기 시일은 그 탄성을 이용하여 능동적으로 변형될 수 있고, 공압에 의해 팽창될 수 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품을 제조하기 위한 블로 성형 공구.
제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공구 홀더 (6) 들은 주형 인서트 (7) 의 실질적으로 폐쇄된, 박스 형상의 포위체로서 형성되고, 상기 주형 인서트 (7) 는 상기 각 주형 인서트의 후방에서 적어도 하나의 폐쇄실을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품을 제조하기 위한 블로 성형 공구.
제 3 항에 있어서,
상기 중앙 프레임 (5) 의 밀봉 연부 (11) 는 폐쇄 운동에 일치하거나 역행하여 후퇴되거나 신장될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품을 제조하기 위한 블로 성형 공구.
형반 (3) 및 적어도 2 개의 블로 주형 하프들을 구비하는 적어도 하나의 클램핑 프레임 (2) 을 포함하는 블로 성형 공구 (1) 를 이용하여, 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 블로 성형 공구 (1) 를 이용하여 압출 블로 성형된 플라스틱 제품을 제조하기 위한 방법으로서,
열가소성 재료로부터 적어도 하나의 예비성형체 (13) 의 압출 단계, 쉘들 (21) 의 형태로 적어도 2 개의 중간 생성물의 성형 단계, 3차원적으로 주위의 접합부 (25) 를 갖는 실질적으로 폐쇄된 중공체를 형성하기 위해 상기 쉘들의 접합 단계를 포함하고, 상기 쉘들 (21) 은 각 경우에 실질적으로 전적으로 하나의 평면 내에서 상기 제품의 주위에 걸쳐 상기 접합부 (25) 의 외측으로 연장하는 주위의 칼라 (23) 를 형성하고 있고,
상기 쉘들이 형성될 때, 상기 블로 성형 공구의 공동은 상기 주위의 칼라 (23) 의 영역 내에서 또는 상기 접합부 (25) 의 외측에서 밀봉되는, 플라스틱 제품을 제조하기 위한 방법.
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제 9 항에 있어서,
상기 쉘들의 융합 전에 상기 쉘들 (21) 의 상호 대면하는 벽들에 내부 부품들 (19) 을 접합하는 단계를 특징으로 하는 플라스틱 제품을 제조하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 내부 부품들 (19) 의 접합은 상기 클램핑 프레임 (2) 의 폐쇄 운동을 이용함으로써 실행되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품을 제조하기 위한 방법.
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