KR101956870B1

KR101956870B1 - 패리슨 공급 장치 및 공급 방법, 이들을 이용한 블로우 성형기 및 블로우 성형 방법

Info

Publication number: KR101956870B1
Application number: KR1020177002182A
Authority: KR
Inventors: 노리히사 히로타; 아츠시 요네다; 코이치 나루타키; 아키히로 우사미; 에이이치로 카네코; 타쿠오 야마다; 유타로 타카하시; 이쿠오 코마츠
Original assignee: 토요 세이칸 가부시키가이샤
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2019-03-12
Also published as: US10632666B2; KR20190026971A; CN106573406A; US20170173842A1; EP3178629A4; CN106573406B; WO2016021435A1; KR20170026510A; EP3178629A1

Abstract

척이 패리슨에 접촉할 때에, 패리슨 외면과 척 내면이 마찰되는 현상이나, 척이 패리슨을 잡은 직후에 척 상에 패리슨의 고임이 형성되는 현상을 회피하고, 패리슨의 두께 분포를 균일하게 유지하고, 고품질의 성형체를 제조하고, 생산성을 향상시킨 블로우 성형을 행한다.
압출 다이로부터 토출되는 패리슨을 블로우 금형에 공급하는 패리슨 공급 장치(1)로서, 압출 다이(10)로부터 하방으로 토출된 패리슨(P)을 상하에서 잡는 한 쌍의 척(2)과, 한 쌍의 척(2)이 패리슨(P)을 잡는 동작, 및 한 쌍의 척(2)의 이동을 제어하는 척 동작부(3)를 구비하고, 척 동작부(3)에 의해, 한 쌍의 척(2)은 하방으로 이동하면서 패리슨(P)을 잡는 동작을 행한다.

Description

패리슨 공급 장치 및 공급 방법, 이들을 이용한 블로우 성형기 및 블로우 성형 방법{PARISON SUPPLY DEVICE AND SUPPLY METHOD, AND BLOW MOLDING MACHINE AND BLOW MOLDING METHOD USING SAME}

본 발명은, 블로우 성형에 있어서 압출 다이로부터 토출되는 패리슨을 블로우 금형에 공급하는 패리슨 공급 장치 및 패리슨 공급 방법, 이들을 이용한 블로우 성형기 및 블로우 성형 방법에 관한 것이다.

블로우 성형은, 압출 다이로부터 토출되는 중공 파이프 형상의 열가소성 용융 토출물(이하, 패리슨이라고 한다)을 블로우 금형으로 사이에 끼우고, 금형 내의 패리슨 내부에 블로우 에어를 불어넣어 중공체를 성형하는 것이다.

패리슨을 블로우 금형에 전달하는 방법으로서, 하기 특허문헌 1에 기재된 종래 기술에서는, 수직 하방으로 압출 성형된 패리슨의 하단 부근을 하방 척으로 잡고, 동시에 하방 척과 성형용 다이와의 사이를 칼날이 장착되어 있는 별도의 상방 척으로 패리슨을 절단하는 동시에 잡고, 상하의 척으로 용융 상태의 패리슨을 유지하고, 그대로 수평 방향으로 이동하여 블로우 성형용 금형에 삽입하고 있다. 그리고, 그 삽입 도중에, 하방 척을 하방으로 이동시킴으로써, 용융 패리슨의 드로다운에 의한 늘어짐을 흡수하는 동시에 가는 패리슨을 만들어, 블로우 금형에 전달하도록 하고 있다.

일본 공개 특허 1979-34372호 공보

전술한 종래 기술에 의하면, 압출 다이로부터 수직 하방으로 압출된 패리슨을 상하의 척으로 잡음으로써, 안정된 상태에서 패리슨을 블로우 금형에 공급하는 것이 가능하게 된다. 또한, 패리슨을 상하방 척으로 잡은 후에 하방 척을 하방으로 이동시킴으로써, 패리슨의 드로다운에 의한 늘어짐을 흡수하는 동시에 패리슨 직경을 가늘게 하는 것이 가능하게 된다.

그러나, 전술한 종래 기술은, 압출 다이로부터 하방으로 소정의 속도로 하강하고 있는 패리슨에 대하여 상하의 척은 정지된 높이 위치에서 패리슨을 잡기 때문에, 척이 패리슨에 접촉할 때에 패리슨 외면과 척 내면이 마찰되는 현상이 발생하는 동시에, 척이 패리슨을 잡은 직후에는, 척 상에 패리슨의 고임이 형성되는 현상이 발생한다. 이에 의해, 패리슨의 두께 분포를 정밀하게 균일화할 수 없어, 성형체의 품질이 저하되고, 또한 생산성을 향상시킨 블로우 성형을 행할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은, 이러한 문제에 대처하는 것을 과제의 일례로 하는 것이다. 즉, 척이 패리슨에 접촉할 때에, 패리슨 외면과 척 내면이 마찰되는 현상이나, 척이 패리슨을 잡은 직후에, 척 상에 패리슨의 고임이 형성되는 현상을 회피하고, 패리슨의 두께 분포를 균일하게 유지하여, 고품질의 성형체를 제조하고, 생산성을 향상시킨 블로우 성형을 행할 수 있는 것, 등이 본 발명의 목적이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 구성을 구비하는 것이다.

압출 다이로부터 토출되는 패리슨을 블로우 금형에 공급하는 패리슨 공급 장치로서, 압출 다이로부터 하방으로 토출된 패리슨을 상하에서 잡는 한 쌍의 척과, 상기 한 쌍의 척이 패리슨을 잡는 동작 및 상기 한 쌍의 척의 이동을 제어하는 척 동작부를 구비하고, 상기 척 동작부에 의해, 상기 한 쌍의 척은 하방으로 이동하면서 패리슨을 잡는 동작을 행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 이러한 특징을 가짐으로써, 척이 패리슨에 접촉할 때에, 하방으로 이동하는 척과 하강하는 패리슨과의 속도차가 적어지고, 패리슨 외면과 척 내면이 마찰되는 현상이나, 척이 패리슨을 잡은 직후에, 척 상에 패리슨의 고임이 형성되는 현상을 회피할 수 있다. 이에 의해, 패리슨의 두께 분포를 균일하게 유지하여, 고품질의 성형체를 제조하고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

[도 1]은 본 발명의 일 실시형태에 따른 패리슨 공급 장치 및 패리슨 공급 방법을 나타낸 설명도이다.
[도 2]는 본 발명의 일 실시형태에 있어서 패리슨 반송 공정에서의 척 동작부의 동작예를 나타낸 설명도이며, 비대칭 보틀의 성형에 적용한 예를 나타내고 있다.
[도 3]은 본 발명의 일 실시형태에 따른 패리슨 공급 장치 및 패리슨 공급 방법의 적용예를 나타낸 설명도이다.
[도 4]는 본 발명의 일 실시형태에 따른 패리슨 공급 장치 및 패리슨 공급 방법의 적용예를 나타낸 설명도이다.
[도 5]는 본 발명의 일 실시형태에 따른 패리슨 공급 장치 및 패리슨 공급 방법의 적용예를 나타낸 설명도이다.
[도 6]은 본 발명의 일 실시형태에 따른 패리슨 공급 장치를 이용한 블로우 성형기(수평 로터리 성형기)의 예를 설명하는 설명도(상면도)이다.
[도 7]은 본 발명의 일 실시형태에 따른 패리슨 공급 장치를 이용한 블로우 성형기(수평 로터리 성형기)의 예를 설명하는 설명도(상면도)이다.
[도 8]은 본 발명의 일 실시형태에 따른 패리슨 공급 장치를 이용한 블로우 성형기(셔틀 성형기)의 예를 설명하는 설명도(상면도)이다.
[도 9]는 본 발명의 일 실시형태에 따른 패리슨 공급 장치를 이용한 블로우 성형기(셔틀 성형기)의 예를 설명하는 설명도(상면도)이다.
[도 10]은 패리슨 절단 장치를 설명하는 설명도((a)가 측면에서 본 설명도, (b)가 평면에서 본 설명도)이다.
[도 11]은 패리슨 절단 장치가 구비하는 커터의 형태를 나타낸 설명도(평면도와 X-X 단면도)이다.
[도 12]는 패리슨 절단 장치의 동작예를 나타내는 설명도이다.
[도 13]은 패리슨 절단 장치의 파지·절단 동작 기구의 예를 나타낸 설명도((a)가 랙·피니언 기구의 예, (b)가 크랭크 기구의 예))이다.
[도 14]는 패리슨 절단 장치의 하향 이동의 동작예를 나타낸 설명도(시간 경과에 대한 동작 상태도)이다.
[도 15]는 블로우 성형기 및 블로우 성형 방법을 나타낸 설명도이다((a)가 결합 공정, (b)가 블로우 노즐 삽입 공정·블로우 공정, (c)가 배기 공정·취출공정을 나타내고 있다.).
[도 16]은 본 발명의 실시형태에서의 척을 나타낸 설명도((a)가 한쪽의 척, (b)가 다른 쪽의 척을 나타내고 있다.)이다.
[도 17]은 블로우 성형 방법의 취출 공정의 구체예를 나타낸 설명도이다.
[도 18]은 블로우 성형 방법의 다른 구성예를 나타낸 설명도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다(이하의 도면에 있어서 공통되는 부위에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 생략한다.). 도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 패리슨 공급 장치 및 패리슨 공급 방법을 나타내고 있다. 패리슨 공급 장치(1)는, 블로우 성형 시에 압출 다이(10)로부터 토출되는 패리슨(P)을 블로우 금형(20)에 공급하는 것이며, 압출 다이(10)로부터 하방으로 토출된 패리슨(P)을 상하에서 잡는 한 쌍의 척(2)(상방 척(2A)과 하방 척(2B))과, 한 쌍의 척(2)이 패리슨(P)을 잡는 동작 및 한 쌍의 척(2)이 이동하는 동작을 제어하는 척 동작부(3)를 구비하고 있다.

여기서, 척 동작부(3)는, 한 쌍의 척(2)이 패리슨(P)을 잡는 동작과 한 쌍의 척(2)이 하방으로 이동하는 동작을 합성하는 제어가 이루어지고, 한 쌍의 척(2)은, 하방으로 이동하면서 패리슨을 잡는 동작을 행한다. 구체적으로는, 척 동작부(3)는 압출 다이(10)가 설치되는 기준 높이 위치(H0)(또는 블로우 금형(20)이 설치되는 기준 높이 위치(H1))에 대하여, 상방 척(2A) 및 하방 척(2B)의 위치를 하방으로 이동시키는 동작과, 상방 척(2A) 및 하방 척(2B)으로 패리슨(P)을 잡는 동작을 동시에 행하여, 압출 다이(10)로부터 토출되는 패리슨(P)으로부터 한 쌍의 척(2)으로 잡은 패리슨 조각(片)(Ps)을 잘라낸다. 이때, 상방 척(2A) 및 하방 척(2B)으로 패리슨(P)을 잡는 동작에는, 상방 척(2A) 및 하방 척(2B)을 패리슨(P)에 근접시키는 동작을 더할 수 있다.

도시한 예에서는, 척 동작부(3)는, 한 쌍의 척(2)이 토출된 패리슨(P)에 근접하는 타이밍(t1, t2), 한 쌍의 척(2)이 토출된 패리슨(P)을 잡는 타이밍(t3), 한 쌍의 척(2)이 잡은 패리슨 조각(Ps)을 토출된 패리슨(P)으로부터 분리하는 타이밍(t4), 한 쌍의 척(2)이 잡은 패리슨 조각(Ps)을 블로우 금형(20)에 공급하는 타이밍(t5)에 있어서, 타이밍(t1~t4)의 동안에 서서히 상방 척(2A)과 하방 척(2B) 모두를 하방으로 이동시키고 있다.

그 동안, 상방 척(2A)과 하방 척(2B)의 간격은 일정하게 유지한 채 이동시켜도 되고, 상방 척(2A)과 하방 척(2B)의 간격을 변화시키면서(상방 척(2A)과 하방 척(2B)의 이동 속도를 변화시키면서) 이동시켜도 된다. 예를 들면, 상방 척(2A)과 하방 척(2B)의 간격을 서서히 넓히면서 한 쌍의 척(2)을 하방으로 이동시키고, 한 쌍의 척(2)이 패리슨(P)을 잡은 후에 패리슨 조각(Ps)에 인장을 더하면서 블로우 금형(20)에 공급해도 된다.

또한 한 쌍의 척(2)이 토출된 패리슨(P)에 근접하는 타이밍(t1, t2)에서는, 기준 높이 위치(H0 또는 H1)에 대하여, 한 쌍의 척(2)의 위치를 일정하게 유지하고, 한 쌍의 척(2)이 토출된 패리슨(P)을 잡는 타이밍(t3)의 직전 직후 의 사이에 한 쌍의 척(2)을 하방으로 이동시키도록 하여도 된다.

이러한 특징을 갖는 패리슨 공급 장치(1)를 이용한 패리슨 공급 방법은, 압출 다이(10)로부터 하방으로 토출된 패리슨(P)을 상하 한 쌍의 척(2)으로 잡는 공정에 있어서, 한 쌍의 척(2)이 패리슨(P)을 잡는 동작을 하방으로 이동시키면서 행하기 때문에, 한 쌍의 척(2)이 패리슨(P)에 접촉할 때에, 하방으로 이동하는 한 쌍의 척(2)과 하강하는 패리슨(P)과의 속도차가 적어지고, 패리슨(P)의 외면과 한 쌍의 척(2)의 내면이 마찰되는 현상이나, 한 쌍의 척(2)이 패리슨(P)을 잡은 직후에 한 쌍의 척(2) 상에 패리슨의 고임이 형성되는 현상을 회피할 수 있다.

패리슨(P)을 상하 한 쌍의 척(2)으로 잡는 공정에서는, 척 동작부(3)에 의해 한 쌍의 척(2)을 하방으로 이동시키는 동작은 패리슨(P)의 하강 속도에 맞춰 행하는 것이 바람직하다. 이때, 한 쌍의 척(2)의 이동 속도와 패리슨(P)의 하강 속도를 동등하게 하는 것이 보다 바람직하지만, 양자의 속도가 일치하고 있지 않아도, 그 속도를 근접시킴으로써, 유리한 효과를 얻을 수 있다.

패리슨 공급 장치(1)를 이용한 패리슨 공급 방법은, 패리슨(P)을 상하 한 쌍의 척(2)으로 잡는 공정 후, 척 동작부(3)가 패리슨(P)을 잡은 상태의 한 쌍의 척(2)을 각각 블로우 금형(20)의 상하에 이동시키는 패리슨 반송 공정을 갖는다.

또한, 패리슨 반송 공정에서는, 척 동작부(3)는, 한 쌍의 척(2)의 간격을 일정하게 유지하여, 패리슨 조각(Ps)을 잡은 상태의 한 쌍의 척(2)을 각각 블로우 금형(20)의 상하에 이동시켜도 되고, 전술한 바와 같이, 한 쌍의 척(2)의 간격을 넓히면서 패리슨 조각(Ps)을 잡은 상태의 한 쌍의 척(2)을 각각 블로우 금형(20)의 상하에 이동시켜도 된다.

또한 척 동작부(3)에는, 상방 척(2A)과 하방 척(2B)을 독립적으로 이동시키는 기구를 더할 수 있다. 이에 의하면, 패리슨 반송 공정에 있어서, 척 동작부(3)가 블로우 금형(20)에 대하여, 한 쌍의 척(2)(상방 척(2A)과 하방 척(2B))을 독립적으로 상하 방향(수직 방향) 또는 상하 방향에 대하여 교차하는 방향(수평 방향)으로 이동시킬 수 있다.

도 2는, 패리슨 반송 공정에서의 척 동작부(3)의 동작예를 나타내고 있다. 여기에서는, 비대칭 보틀을 성형하기 위한 블로우 금형(20A)에 패리슨(P)을 반송하는 예를 나타내고 있다. 이 예의 척 동작부(3)는, 패리슨(P)을 한 쌍의 척(2)이 잡은 후, 비대칭 형상의 블로우 금형(20A)에 패리슨 조각(Ps)을 경사진 상태로 공급하기 위하여, 상방 척(2A)가 블로우 금형(20A) 위로 이동하고, 하방 척(2B)이 블로우 금형(20A) 아래로 이동하는 동안에, 상방 척(2A)의 수평 이동량에 대하여 하방 척(2B)의 수평 이동량을 ΔL만큼 시프트 시키고 있다.

이에 의하면, 한 쌍의 척(2)으로 잡은 패리슨 조각(Ps)을 블로우 금형(20A)의 형상에 대응되도록 경사진 혹은 만곡된 상태로 공급할 수 있고, 블로우 금형(20A)를 경사지게 하지 않고, 비대칭 보틀의 두께를 적정하게 컨트롤할 수 있다. 또한 척 동작부(3)가 독립적으로 상방 척(2A)과 하방 척(2B)을 이동시킴으로써, 상방 척(2A)과 하방 척(2B)을 개별적으로 위치 결정할 수 있고, 다양한 형상의 블로우 금형(20A)에 대하여, 한 쌍의 척(2)의 위치를 적정하게 또한 용이하게 조정할 수 있다.

도 3~도 5는, 압출 다이로부터 토출된 패리슨을 항시 구속하는 기구에 전술한 한 쌍의 척(2)과 척 동작부(3)를 내장한 예를 나타내고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 이 예에 관련된 패리슨 공급 장치(1)는, 복수의 구속 척(4)과 구속 척 동작부(5)를 구비하고 있다. 이하의 설명에서는, 구속 척(4)으로서 2개의 구속 척(4A, 4B)을 구비하는 예를 나타내어 설명하지만, 하나의 패리슨 공급 장치(1)가 구비하는 구속 척(4)은 3개 이상이어도 된다.

구속 척(4A, 4B)은, 파지한 패리슨(P)에 대하여, 압출 다이(10)와의 사이에서 패리슨(P)의 토출 방향과 일치한 방향의 인장을 더한다. 구속 척(4A, 4B)이 패리슨(P)을 파지하는 동작 타이밍은, 구속 척(4A, 4B)의 토출 방향 이동 개시와 동시 혹은 그 후이어도 되고, 구속 척(4A, 4B)의 패리슨(P)의 토출 방향에서의 이동 속도를 패리슨(P)의 토출 속도에 대하여 빠르게 함으로써, 패리슨(P)을 압출 다이(10)와의 사이에서 인장할 수 있다.

복수의 구속 척(4)을 동작시키는 구속 척 동작부(5)는, 각각의 구속 척(4A, 4B)을 소정의 주기로 반복하여 동작함으로써, 압출 다이(10)로부터 토출되는 패리슨(P)을 항시 구속하여, 그 인장 상태를 계속시킨다. 이 구속 척 동작부(5)에 의하면, 각각의 구속 척(4A, 4B)이 압출 다이(10)에 가까운 제1 위치(I)에서 패리슨(P)을 파지하여 압출 다이(10)와 이간된 제2 위치(II)까지 이동하는 반복 동작을 행한다. 도시의 설정 거리(L)는, 구속 척(4A, 4B)이 압출 다이(10)의 개구단에 대하여 패리슨 토출 방향으로 이간 가능한 최장 거리이다.

구속 척(4A, 4B)의 도시 하방의 이동은 패리슨(P)을 구속하여 인장을 더하는 동작을 행하는 이동이지만, 구속 척(4A, 4B)의 도시 상향의 이동은 패리슨(P)의 구속을 풀어 다음 인장 동작의 준비를 행하기 위한 복귀 동작의 이동이다. 구속 척(4A, 4B)의 복귀 동작에서의 이동 속도는, 인장 방향의 이동 속도와는 무관하게 다음 인장 동작의 타이밍에 맞춰 필요한 속도로 설정할 수 있다.

구속 척 동작부(5)는, 선행되는 구속 척(4A)((4B))과 그 후속된 구속 척(4B)((4A))의 동작 타이밍을 설정하고, 선행되는 구속 척(4A)이 제2 위치(II)에서 압출 다이(10)와 설정 거리(L)만큼 이간되기 전에, 그 후속된 구속 척(4B)이 제1 위치(I)에서 패리슨(P)을 파지한다.

도 3에서의 (a)~(e)는, 패리슨(P)의 토출 상태의 변화와 구속 척(4A, 4B)의 동작을 시계열 순으로 나타내고 있다. 도 3(a), (b)의 상태에서는, 구속 척(4A)이 패리슨(P)을 파지하면서 인장 방향(토출 방향)으로 이동하고, 구속 척(4B)은, 그것과는 반대의 복귀 방향으로 패리슨(P)을 파지하지 않고 이동하고 있다. 그리고 도 3(c)에 있어서는, 선행되는 구속 척(4A)이 인장을 계속하고 있는 상태에서, 그 후속된 구속 척(4B)이 제1 위치(I)에서 패리슨(P)을 파지하고 있다.

도 3(c)의 상태 이후는 도 3(d)와 마찬가지로, 패리슨(P)은 한 쌍의 구속 척(4A, 4B)으로 함께 파지된 상태가 되고, 이와 같이 구속 척(4A, 4B)으로 패리슨(P)이 함께 파지된 상태에서, 전술한 한 쌍의 척(2)으로 패리슨(P)을 잡는 공정이 행하여지고, 패리슨 조각(Ps)의 분리가 행하여진다.

도 4는, 도 3에 나타낸 구속 척(4A, 4B)의 동작 곡선이며, 횡축을 시간(T), 종축을 압출 다이(10)로부터의 거리(Z), 실선의 꺾인 선이 구속 척(4A)의 동작 곡선, 파선의 꺾인 선이 구속 척(4B)의 동작 곡선을 나타내고 있다. 또한, 도 4에서의 시각 [1]~[5]의 상태는, 도 3의 (a)~(e)의 상태에 대응되어 있다.

도 4에 있어서, 구속 척(4A, 4B)은 인장 방향에 있어서 일정한 속도로 이동하고 있고, 각 구속 척(4A, 4B)은 인장 방향의 이동 속도에 대하여 복귀 방향의 이동 속도를 빠르게 하여 인장의 개시 타이밍을 설정하고 있다. 여기에서는, 선행되는 구속 척(4A)((4B))과 압출 다이(10)와의 거리가 제2 위치(II)에 있어서 설정 거리(L)에 도달하는 타이밍(T2)으로부터 시간(Ts)만큼 빠른 타이밍(T1)에, 후속되는 구속 척(4B)((4A))이 제1 위치(I)에서 패리슨(P)을 파지하고, 그 후 선행되는 구속 척(4A)((4B))과 후속되는 구속 척(4B)((4A))이 함께 패리슨(P)을 협지하여 이동한다.

여기서, 각각의 구속 척(4A, 4B)은, 각각 위상차를 가진 동일한 동작 곡선을 따라 동작하고 있고, 패리슨(P)을 항시 구속하여 인장을 부가하고 있다. 전술한 시간(Ts) 동안에는, 선행되는 구속 척(4A)((4B))과 그 후속된 구속 척(4B)((4A))이 함께 패리슨(P)을 파지한 상태에서 압출 다이(10)로부터 이간되도록 이동한다. 구속 척(4A)((4B))의 인장 방향의 이동 속도를 일정하게 함으로써, 시간(Ts) 동안에는, 선행되는 구속 척(4A)((4B))과 그 후속된 구속 척(4B)((4A))의 간격이 일정하게 유지되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 전술한 시간(Ts)의 일부 또는 전부는, 한 쌍의 척(2)에 의해 패리슨(P)을 잡는 공정과 패리슨(P)으로부터 패리슨 조각(Ps)을 잘라내어 블로우 금형(20)에 반송하는 패리슨 반송 공정으로 설정할 수 있다.

한 쌍의 척(2)(상방 척(2A)과 하방 척(2B))은, 구속 척(4A, 4B)에 동기하여 이동함으로써, 하방으로의 이동을 행하면서 패리슨(P)을 잡는 동작을 행한다. 도 5의 예에서는, 한 쌍의 척(2)(상방 척(2A), 하방 척(2B))은, 일정한 간격을 유지하여 하강하면서 서서히 패리슨(P)에 접근하여(도5 (a), (b) 참조), 소정의 위치에서 패리슨(P)을 잡아 패리슨 조각(Ps)을 잘라내고, 블로우 금형(20)에 반송한다(도 5(c), (d) 참조). 그 후, 한 쌍의 척(2)은, 더 하강하면서 패리슨(P)의 중심축으로부터 서서히 멀어지고, 각각 블로우 금형(20)의 상하로 이동하여 블로우 금형(20)에 패리슨 조각(Ps)을 공급한다(도 5(d), (e) 참조).

도 3~도 5에 나타낸 예에서는, 복수의 구속 척(4)(각각의 구속 척(4A, 4B))을 교대로 동작시킴으로써, 압출 다이(10)로부터 토출된 패리슨(P)을 항시 구속하여 직선적인 인장을 더할 수 있고, 수직 하방으로 토출되는 패리슨(P)에 대하여 드로다운에 의한 두께 불균일을 억제할 수 있다. 또한 방향 및 속도가 변하지 않는 적절한 인장을 더하고, 이 인장 상태를 유지한 채 블로우 금형(20)에 공급할 수 있다. 또한 한 쌍의 척(2)이 하방으로 이동하면서 하강하는 패리슨(P)을 잡기 때문에, 패리슨 외면과 척 내면이 마찰되는 현상이나, 척이 패리슨을 잡은 직후에 척 상에 패리슨의 고임이 형성되는 현상을 회피할 수 있어, 고품질의 패리슨 조각(Ps)을 연속적으로 블로우 금형(20)에 공급하는 것이 가능하게 된다.

도 6~도 9에 의해, 전술한 패리슨 공급 장치(1)를 이용한 블로우 성형기의 예를 설명한다. 도 6 및 도 7이 수평 로터리 성형기에 대한 적용예를 나타내고 있고, 도 8 및 도 9가 셔틀 성형기에 대한 적용예를 나타내고 있다. 각 도면은 모두 장치 구성의 개략을 나타낸 상면도이다. 도면에 있어서는, 한 쌍의 척(2)에서의 상방 척(2A)만을 나타내지만, 상방 척(2A)과 겹치는 위치에 하방 척(2B)이 배치되어 있다.

도 6에 있어서, 블로우 성형기(50)는, 압출기(51), 반송 터릿(52), 성형 터릿(53), 취출 터릿(54)을 구비하고 있다. 압출기(51)에는, 압출 다이(10)가 장비되어 있고, 압출 다이(10)의 다이 중심(10S)과 같은 축에 수직 하방(도면의 지면에 수직 방향)을 향하여 중공 형상의 패리슨이 토출된다. 토출된 패리슨은 반송 터릿(52)에 장비되는 한 쌍의 척(2)에 의해 잡히고, 패리슨 조각이 화살표(A) 방향으로 반송되어, 수직축(O1) 주위에 수평 회전하는 성형 터릿(53)에 장비되는 복수의 블로우 금형(20) 중 하나에 공급된다.

반송 터릿(52)은, 성형 터릿(53)의 수직축(O1)과는 상이한 수직축(O2)의 주위에 수평 회전하고, 수직축(O2)으로부터 등거리의 위치에 복수 배치되는 한 쌍의 척(2)을 수평 이동시킨다. 또한 반송 터릿(52)에는, 척 동작부(3)가 설치되어 있고, 이 척 동작부(3)에 의해, 한 쌍의 척(2)은 다이 중심(10S)를 향하는 과정에서 하방으로 이동하면서 패리슨을 잡는 동작을 행한다. 반송 터릿(52)에서의 한 쌍의 척(2)의 개폐 동작은, 척 동작부(3)에 의해 제어되어, 다이 중심(10S)의 전방에서는 열린 상태가 되고, 다이 중심(10S)에서 닫혀 패리슨을 잡고, 그대로 회전하여 성형 터릿(53)의 블로우 금형(20)에 패리슨 조각을 공급한 후 다시 열린 상태가 된다.

성형 터릿(53)은, 반송 터릿(52)과 동기하여 수직축(O1) 주위에 수평 회전하고, 수직축(O2)으로부터 등거리의 위치에 복수 배치되는 블로우 금형(20)을 수평 이동시킨다. 성형 터릿(53)의 블로우 금형(20)은, 반송 터릿(52)에서의 한 쌍의 척(2)의 회전 궤적과 접하는 위치에서 공급된 패리슨 조각을 사이에 끼워 닫히고, 그 후 화살표(B) 방향으로 회전하면서 블로우 성형이 행하여진다. 그리고 블로우 금형(20)은, 성형 완료 후, 취출 터릿(54)의 취출 척(6)과 접하는 위치에서 개방된다. 취출 터릿(54)은, 화살표(C) 방향으로 회전하고, 블로우 금형(20)과 접하는 위치에서 취출 척(6)이 성형물을 잡아 화살표(C) 방향으로 반송한다.

도 7에 있어서, 블로우 성형기(50A)는, 압출기(51), 성형 터릿(53A), 취출 터릿(54)을 구비하고 있다. 압출기(51)에는, 전술한 예와 마찬가지로, 압출 다이(10)가 장비되어 있고, 압출 다이(10)의 다이 중심(10S)과 같은 축에 수직 하방(도면의 지면에 수직 방향)을 향하여 중공 형상의 패리슨이 토출된다.

성형 터릿(53A)에는, 복수의 블로우 금형(20)이 장비되어 있고, 복수의 블로우 금형마다 한 쌍의 척(2)이 장비되어 있다. 그리고 성형 터릿(53A)의 수직축(O1) 주위에 수평 회전에 의해 수평 이동하는 블로우 금형(20)이, 차례로 압출 다이(10)의 다이 중심(10S)에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 또한 성형 터릿(53A)에는 블로우 금형(20)마다 장비되는 한 쌍의 척(2)을 동작하는 척 동작부(3)가 장비되어 있다.

이러한 블로우 성형기(50A)는, 토출된 패리슨을 다이 중심(10S)에 대향하는 위치에 있는 한 쌍의 척(2)이 이동하여 잡고, 개방된 블로우 금형(20) 사이에 패리슨 조각을 공급한다. 이때, 한 쌍의 척(2)은, 척 동작부(3)에 의해, 다이 중심(10S)을 향하는 이동 중에 하방으로 이동하면서 패리슨을 잡는 동작을 행한다. 블로우 금형(20)에 패리슨 조각이 공급되면, 블로우 금형(20)은 닫히고, 블로우 금형(20)이 화살표(B) 방향으로 수평 이동하는 사이에 블로우 성형이 행하여진다. 그리고 블로우 금형(20)은, 성형 완료 후, 취출 터릿(54)의 취출 척(6)과 접하는 위치에서 개방되고, 척 동작부(3)는, 성형물을 블로우 금형으로부터 이탈하도록 한 쌍의 척(2)을 이동시켜, 성형물을 취출 터릿(54)의 취출 척(6)에 인도한다. 취출 터릿(54)은, 화살표(C) 방향으로 회전하여, 취출 척(6)이 잡은 성형물을 화살표(C) 방향으로 반송한다.

도 8에 있어서, 블로우 성형기(60)는, 한 쌍의 척(2) 및 척 동작부(3)를 구비하는 패리슨 공급 장치(1)와, 정지 위치에서 개폐 동작을 행하는 블로우 금형(20)을 구비하고, 정지된 위치의 블로우 금형(20)에 대하여 패리슨(P)을 잡은 한 쌍의 척(2)을 이동시킨다. 이 블로우 성형기(60)는, 척 동작부(3)가 패리슨(P)을 잡는 한 쌍의 척(2)을 화살표(A) 방향과 화살표(B) 방향으로 이동시키고, 그 이동 중에 잡은 패리슨 조각(Ps)을 정지된 위치의 블로우 금형(20)에 공급한다. 이때, 척 동작부(3)에 의해, 한 쌍의 척(2)은 화살표(A) 방향에 대한 이동 중에 하방으로 이동하면서 패리슨(P)을 잡는 동작을 행한다.

도 9에 있어서, 블로우 성형기(60A)는, 한 쌍의 척(2) 및 척 동작부(3)를 구비하는 패리슨 공급 장치(1)와, 이 패리슨 공급 장치(1)와 함께 이동하는 블로우 금형(20)을 구비하고 있고, 한 쌍의 척(2)은, 블로우 금형(20)과 함께 이동하여 패리슨(P)(패리슨 조각(Ps))을 잡은 상태에서 블로우 금형(20)의 상하에 각각 이동한다. 이 블로우 성형기(60A)는, X방향으로 평행 이동하는 블로우 금형(20)마다 패리슨 공급 장치(1)가 구비되어 있고, 블로우 금형(20)의 평행 이동 중에 척 동작부(3)는 한 쌍의 척(2)을 Y방향으로 이동시키고, 패리슨을 잡아 블로우 금형(20)까지 반송시킨다. 여기에서도, 척 동작부(3)에 의한 Y방향의 이동 중에, 한 쌍의 척(2)은 하방으로 이동하면서 패리슨(P)을 잡는 동작을 행한다.

도 8 및 도 9에 나타낸 예에서는, 척 동작부(3)는, 성형 후에 성형물을 블로우 금형(20)으로부터 이탈하도록 한 쌍의 척(2)을 이동시키는 동작을 행할 수 있다. 도 8에 나타내는 예에서는, 성형 후에 한 쌍의 척(2)을 화살표(B) 의 역방향으로 이동시킴으로써, 성형물을 블로우 금형(20)으로부터 이탈시킬 수 있고, 도 9에 나타내는 예에서는, 성형 후에 한 쌍의 척(2)을 Y방향으로 이동시킴으로써, 성형물을 블로우 금형(20)으로부터 이탈시킬 수 있다.

이상, 설명한 본 발명의 실시형태에 따른 패리슨 공급 장치, 패리슨 공급 방법, 블로우 성형기, 블로우 성형 방법은, 압출 다이(10)로부터 하방으로 토출되는 패리슨에 대하여, 상하 한 쌍의 척(2)으로 패리슨을 잡아 블로우 금형(20)으로 이동함에 있어서, 한 쌍의 척(2)이 하방으로 이동하면서 패리슨을 잡는 동작을 행한다. 이에 의해, 패리슨 외면과 척 내면이 마찰되는 현상이나, 한 쌍의 척(2)이 패리슨을 잡은 직후에 척 상에 패리슨의 고임이 형성되는 현상을 회피할 수 있고, 패리슨의 두께 분포를 균일하게 유지하여, 성형 시의 재현성을 향상하는 것이 가능하게 된다.

또한 본 발명의 실시형태에 의하면, 상하 한 쌍의 척(2)에 의해 패리슨을 잡아 블로우 금형(20)까지 반송하기 때문에, 패리슨의 흔들림에 의한 영향을 배제할 수 있고, 양질의 패리슨을 블로우 금형에 공급하는 것이 가능하게 된다. 상하 한 쌍의 척(2)은, 척 동작부(3)에 의해 독립적으로 위치 결정할 수 있기 때문에, 비대칭 보틀의 성형 등에 있어서, 블로우 금형의 형상에 따라 패리슨 조각을 경사 또는 만곡된 상태로 공급할 수 있고, 각종 형상의 보틀의 두께를 정밀하게 컨트롤할 수 있다.

또한 본 발명의 실시형태에 의하면, 수직으로 압출된 패리슨을 한 쌍의 척(2)으로 수평으로 잡아, 블로우 금형으로 이동할 수 있다. 이에 의해, 수평 로터리 성형기나 셔틀 성형기에 있어서, 양질의 패리슨의 공급이 가능하게 된다. 또한, 본 발명의 실시형태는, 구속 척(4)을 이용하여 패리슨을 항시 구속하여 인장을 더하는 기구와 병용함으로써, 보다 양질의 패리슨을 공급하고, 성형체의 품질을 향상시킨 블로우 성형을 행할 수 있다.

다음에 도 10~도 14에 의해, 본 발명의 다른 실시형태를 설명한다. 이 실시형태는, 전술한 구속 척(4)에 커터(101)를 장비한 패리슨 절단 장치(100)를 구비하고 있다. 패리슨 절단 장치(100)는, 압출기의 압출 다이(10)로부터 연직 하향으로 토출되는 패리슨(P)을, 금형에 대한 공급 단위(Ps)로 절단하는 것이며, 커터(101)는, 구속 척(4)의 직하에서 패리슨(P)을 절단한다. 구속 척(4)과 커터(101)는, 일체 구조로 할 수 있고, 구속 척(4)의 하면과 커터(101)의 상면의 간격은 10mm 이하, 바람직하게는 1~10mm로 설정된다.

구속 척(4)의 한 쌍의 척 조각(4R, 4L)은, 도 10(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 패리슨(P)의 중공 상태를 유지하는 반원 형상의 오목부(4p)를 각각 갖고 있다. 이러한 오목부(4p)를 가짐으로써, 패리슨(P)은 내부를 에어가 통과한 상태를 유지하면서 주위만이 구속 척(4)으로 파지된다. 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 구속 척(4)은, 수평면 내의 1축 방향을 따라 근접·이간되는 한 쌍의 척 조각(4R, 4L)을 갖고, 커터(101)는, 1축 방향과 직교하는 방향으로 이동하여 패리슨(P)을 절단한다. 커터(101)는, 필요에 따라 내부에 히터(101H)를 설치할 수 있고, 커터의 온도를 패리슨(P)의 대상 수지에 맞춰 적절한 온도(예를 들면 400~60℃)로 설정할 수 있다.

커터(101)의 형태는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 띠 형상(a), 판 형상 화살촉형(b), 판 형상 평형(c), 판 형상 단두대형(d) 등으로 적절히 설정할 수 있다. 커터(101)의 재질은 적절히 선택 가능하며, 커터(101)를 가열할 경우에는, 가열 시의 변형이 적은 SUS, Ni 합금 등을 이용할 수 있다. 또한 커터(101)의 칼날 가공은, 한 쪽에만 설치하여 일방향 이동으로 절단하도록 하여도 되고, 양측에 설치하여 왕복 이동으로 교대로 절단하도록 하여도 된다.

이러한 패리슨 절단 장치(100)에 의하면, 구속 척(4)으로 패리슨(P)을 파지하여 그 직하를 커터(101)로 절단하기 때문에, 확실한 분단이 가능하게 되고, 양질의 단면을 얻을 수 있다. 그리고 구속 척(4)의 한 쌍의 척 조각(4R, 4L)이 오목부(4p)를 가져 패리슨 중심과 동심의 구멍부를 형성하고, 패리슨(P)의 주위만을 파지할 수 있고, 패리슨(P) 내의 정압을 유지한 상태로 절단하기 때문에, 단면의 무너짐(폐색)을 방지할 수 있다.

도 12는, 패리슨 절단 장치(100)의 동작예를 나타내고 있다. 패리슨 절단 장치(100)는, 패리슨(P)을 파지하여 하방으로 이동하면서 절단 동작을 행한다. 구속 척(4)은, 패리슨(P)의 주위를 파지하여 하방으로 이동하면서 압출 다이(10)로부터 토출되는 패리슨(P)을 구속하고, 커터(101)는, 구속 척(4)과 일체로 이동하면서 구속 척(4)의 직하에서 패리슨(P)을 절단한다.

이와 같이, 패리슨 절단 장치(100)를 파지하여 하방으로 이동하면서 절단 동작을 행함으로써, 압출 다이(10)로부터 연속하여 토출되는 패리슨(P)에 대하여, 압출 다이(10)를 상방에 이동시키는 동작을 생략하고, 절단 후의 재결합을 피하여 확실하게 패리슨(P)을 분단할 수 있다. 이때의 커터(101)는, 구속 척(4)이 패리슨(P)을 파지하고, 커터(101)의 하측에서 패리슨 절단 장치(100)의 움직임에 맞춰 하방으로 이동하는 한 쌍의 척(2)이, 패리슨(P)의 공급 단위(Ps)를 유지한 후에 절단 동작을 행한다. 한 쌍의 척(2)은, 하향으로 이동하면서 수평으로도 이동하고, 절단 후에서의 패리슨 조각(Ps)을, 압출 다이(10)의 직하로부터 대피시킨다.

척(2)은, 커터(101)의 하측에서 공급 단위(Ps)의 상부를 잡는 좌우 한 쌍의 척 조각으로 이루어지는 상방 척(2A)과, 공급 단위(Ps)의 하부를 잡는 좌우 한 쌍의 척 조각으로 이루어지는 하방 척(2B)을 구비하고 있다. 이때, 커터(101)의 하면과 상방 척(2A)의 상면과의 간격은, 5~15mm 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 상방 척(2A)과 하방 척(2B)과의 간격은, 패리슨 조각(Ps)을 공급하는 블로우 금형(20)의 높이에 맞춰 설정되고, 블로우 금형(20)의 상하 외측에서, 패리슨 조각(Ps)을 유지할 수 있도록 설정된다. 그리고 상방 척(2A)의 한 쌍의 척 조각은, 패리슨 중심과 동심의 구멍부를 형성하도록 각각 반원 형상의 오목부(2p)를 구비하고 있다. 이 오목부(2p)를 설치함으로써, 패리슨의 단면이 개구된 상태를 유지한 채, 패리슨 조각(Ps)을 블로우 금형(20)에 공급할 수 있다.

도 13은, 패리슨 절단 장치(100)의 파지·절단 동작 기구의 예를 나타내고 있다. 패리슨 절단 장치(100)가 구비하는 구속 척(4)의 좌우 한 쌍의 척 조각(4R, 4L)은, 예를 들어 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 리드 스크류(102)에 의해, 수평면 내의 1축 방향을 따라 근접·이간되도록 구동시킬 수 있다. 이 리드 스크류(102)에는, 안내 방향이 역방향이 되는 나사부(102R, 102L)가 설치되어 있다.

패리슨 절단 장치(100)가 구비하는 커터(101)는, (a)에 나타내는 예에서는, 동작 프레임(104)에 장비된 지지 프레임(103)에 지지되어 있고, 동작 프레임(104)이 랙·피니언 기구(105)에 의해, 한 쌍의 척 조각(4R, 4L)이 근접·이간되는 방향과 직교하는 방향으로 왕복 동작한다. 또한 (b)에 나타내는 예에서는, 커터(101)를 지지하는 동작 프레임(104)이, 크랭크 기구(106)에 의해 한 쌍의 척 조각(4R, 4L)이 근접·이간되는 방향과 직교하는 방향으로 왕복 동작한다. 이들의 기구예는 일례이며 각종 동작 기구를 채용할 수 있다.

구속 척(4)을 구비하는 패리슨 절단 장치(100)는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 도 3과 마찬가지로 동작시킬 수 있다. 패리슨 절단 장치(100)는, 구속 척(4)((4A, 4B))을 하향으로 이동시킴으로써, 압출 다이(10)로부터 토출된 패리슨(P)을 항시 구속하고, 직선적인 인장을 더할 수 있다. 이 결과, 연직 하향으로 토출되는 패리슨(P)의 드로다운에 의한 두께 불균일을 억제할 수 있고, 방향 및 속도가 변하지 않는 적절한 인장을 더하여, 이 인장상태를 유지한 채 커터(101)에 의해 패리슨(P)을 절단할 수 있다. 이 결과, 두께의 균일성이 높고, 분자 배향 상태 등도 뛰어난 고품질의 패리슨(P)을 잘라내어 블로우 금형(20)에 공급할 수 있다.

그리고 하방으로 이동하는 구속 척(4)((4A, 4B))이 패리슨의 주위를 파지하고, 구속 척(4)의 하측에서 한 쌍의 척(2)이 패리슨(P)의 공급 단위(Ps)를 유지한 후, 구속 척(4)의 직하에서 구속 척(4)과 일체로 이동하는 커터(101)에 의해 패리슨(P)을 절단하기 때문에, 패리슨(P)을 확실하게 분단할 수 있는 동시에, 그 단면이 개구된 상태를 유지한 채 블로우 금형(20)에 공급하는 것이 가능하게 된다.

이에 의해, 압출 다이(10)(압출기)를 위로 이동시키는 동작을 생략할 수 있는 동시에, 블로우 금형(20)은 협지된 패리슨의 상부 개구로부터 블로우 노즐, 혹은 블로우 핀을 삽입하고, 배기·냉각 효율이 좋은 블로우 공정을 행할 수 있다. 이에 의해, 성형 사이클을 올려 성형품의 높은 생산성을 얻을 수 있다. 또한 블로우 니들을 금형 내의 패리슨에 관통시키는 공정을 없앨 수 있기 때문에, 니들 가루의 발생을 없애고, 고품질의 성형품을 얻을 수 있다.

다음에 도 15~도 18에 의해, 본 발명의 다른 실시형태를 설명한다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 블로우 성형기(70)는, 한 쌍의 척(2)(한쪽의 척(상측 척)(2U)과 다른 쪽의 척(하측 척)(2D)), 블로우 금형(20), 블로우 장치(7), 취출 장치(8)(한쪽의 취출부(8U)와 다른 쪽의 취출부(8D))를 구비하고 있다.

한 쌍의 척(2)은, 패리슨(P)의 상부를 파지하는 한쪽의 척(2U)과, 패리슨(P)의 하부를 파지하는 다른 쪽의 척(2D)으로 이루어진다. 한쪽의 척(2U)은, 패리슨(P)의 한쪽의 개구를 막지 않고 파지하는 개구부(2a)를 구비한다. 도 16에 그 구성예를 나타낸다. (a)에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 척(2)에서의 한쪽의 척(2U)은, 우측 척 조각(20R)과 좌측 척 조각(20L)으로 패리슨(P)을 사이에 끼워 파지하고, 우측 척 조각(20R)과 좌측 척 조각(20L)의 각각에 설치되는 오목부(2p)를 합침으로써, 전술한 개구부(2a)를 형성한다. 도시한 예에서는, 한쪽의 척(2U)은 상측 척이다.

또한 (b)에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 척(2)에서의 다른 쪽의 척(2D)도, 한쪽의 척(2U)과 마찬가지로, 우측 척 조각(21R)과 좌측 척 조각(21L)으로 패리슨(P)을 사이에 끼워 파지한다. 도시한 예에서는, 다른 쪽의 척(2D)은 하측 척이다. 한 쌍의 척(2)(한쪽의 척(2U)과 다른 쪽의 척(2D))은, 각각 척 동작부(22U, 22D)에 의해 파지 동작이나 반송 동작을 행한다.

블로우 금형(20)은, 한 쌍의 척(2)(한쪽의 척(2U)과 다른 쪽의 척(2D))으로 파지되어 있는 패리슨(P)을, 한 쌍의 척(2)의 사이에서 협지한다. 블로우 금형(20)으로 패리슨(P)을 협지한 후에도, 한 쌍의 척(2)에 의한 패리슨(P)의 파지는 계속된다.

블로우 장치(7)는, 한 쌍의 척(2)의 한쪽의 척(2D)을 개재하여, 블로우 금형(20)으로 협지된 패리슨(P) 내에 삽입하는 블로우 노즐(40)을 구비한다. 한쪽의 척(2U)은, 패리슨(P)의 한쪽의 개구를 막지 않고 파지하는 개구부(2a)를 구비하고 있기 때문에, 그 개구부(2a)에 블로우 노즐(40)이 삽입된다. 블로우 노즐(40)은, 한쪽의 척(2U)의 개구부(2a)를 통하여 블로우 금형(20) 내에 삽입됨으로써, 블로우 금형(20)에 의해 협지된 패리슨(P) 내에 확실하게 삽입된다.

취출 장치(8)는 블로우 금형(20)의 금형 개방 후에 한 쌍의 척(2)으로 파지되어 있는 성형물(M)을, 한 쌍의 척(2)으로부터 수취하는 한쪽의 취출부(8U)와 다른 쪽의 취출부(8D)를 구비하고 있다.

이러한 블로우 성형기(70)에 의한 블로우 성형 방법의 공정을 설명한다. 도시 생략한 압출 다이로부터 연속적으로 토출되는 패리슨(P)은, 한 쌍의 척(2)으로 파지되어, 블로우 금형(20)에 대응하는 길이로 잘라 내어진다. 도 15(a)에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 척(2)으로 상부와 하부가 파지되어 있는 패리슨(P)을, 한 쌍의 척(2)의 사이에서 블로우 금형(20)에 의해 협지한다(결합 공정). 한 쌍의 척(2)으로 상부와 하부가 파지된 패리슨(P)은, 블로우 금형(20)의 소정의 위치에 정밀하게 위치 결정된다.

다음에, 도 15(b)에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 척(2)의 한쪽의 척(2U)을 통하여, 블로우 금형(20)으로 협지된 패리슨(P) 내에 블로우 장치(7)의 블로우 노즐(40)을 삽입하고(블로우 노즐 삽입 공정), 한 쌍의 척(2)으로 패리슨(P)을 파지한 상태를 유지하면서, 블로우 금형(20) 내의 패리슨(P)에 블로우 노즐(40)로부터 블로우 에어를 불어넣는다(블로우 공정).

그 후, 도 15(c)에 나타내는 바와 같이, 블로우 노즐(40)을 블로우 금형(20)으로부터 뽑아내어, 블로우 금형(20) 내의 배기를 행하고(배기 공정), 블로우 금형(20)의 금형 개방 후에, 한 쌍의 척(2)으로 파지되어 있는 성형물(M)을 한 쌍의 척(2)으로부터 취출 장치(8)에 전달한다(취출 공정).

이러한 블로우 성형기(70)를 이용한 블로우 성형 방법에 의하면, 결합 공정부터 블로우 공정을 거쳐 금형 개방 후의 취출 공정에 이르기까지, 항상 패리슨(P), 혹은 성형물(M)이 상하 한 쌍의 척(2)으로 파지되어 있다. 이에 의해, 패리슨(P)을 블로우 금형(20)에 정밀하게 위치 결정할 수 있는 동시에, 금형 개방 시에 안정된 상태에서 성형물을 유지할 수 있고, 블로우 금형(20)으로부터의 취득 시, 및 그 후의 공정에서 성형물(M)의 양호한 핸들링을 얻을 수 있다.

또한 패리슨(P)의 한쪽의 개구를 막지 않고 파지하는 한쪽의 척(2U)을 개재하여, 블로우 노즐(40)을 블로우 금형(20)으로 협지된 패리슨(P) 내에 삽입하기 때문에, 블로우 금형(20)으로 협지된 패리슨(P)에 확실하게 블로우 노즐(40)을 삽입하여, 정밀도가 높은 블로우 처리를 행할 수 있다.

그리고 더 특징적인 구성으로서, 블로우 성형기(70)는, 한쪽의 척(2U)에 따라 패리슨(P)의 일부를 돌출 성형(張出成形, stretch forming)하는 장출 성형 수단(stretch-forming unit)을 구비한다. 도 15에 나타낸 예에서는, 그 돌출 성형 수단으로서, 블로우 장치(7)가 패리슨(P)의 일부를 한쪽의 척(2U)의 상면과의 사이에서 사이에 끼워 가압(押壓) 성형하는 돌출 성형부(stretch-forming part)(41)를 구비하고 있다.

블로우 장치(7)가 돌출 성형부(41)를 구비함으로써, 도 15(b)에 나타내는 바와 같이, 블로우 노즐 삽입 공정에 있어서, 한쪽의 척(2U)의 상면과 블로우 장치(7)의 돌출 성형부(41)와의 사이에서 패리슨(P)의 일부를 가압 성형하고, 플랜지 형상의 돌출부(Pf)를 성형한다. 이러한 돌출부(Pf)를 성형함으로써, 도 15(c)에 나타내는 바와 같이, 금형 개방 후의 성형물(M)을 한 쌍의 척(2)에 의해 안정된 상태로 유지할 수 있고, 성형물(M)을 확실하게 취출 장치(8)에 전달할 수 있다.

전술한 블로우 노즐(40)을 블로우 금형(20)으로부터 뽑아내어 블로우 금형(20) 내의 배기를 행하는 배기 공정의 구체예를 설명한다. 이들의 예에서는, 블로우 공정 완료 직후에 블로우 노즐(40)을 블로우 금형(20)으로부터 뽑아냄으로써, 전자 밸브 등의 밸브를 개재하지 않고 보틀 등의 성형물 내의 에어를 개방하여 배기를 행하기 때문에, 블로우 공정 후의 블로우 금형(20) 내의 배기를 신속하게 행할 수 있고, 배기 시간의 단축에 의해 성형 사이클의 효율 상승이 가능하게 된다. 여기에서는, 보틀을 성형하는 예를 설명한다.

제1 구체예는, 그 간이적인 기본 구성을 갖고, 에어 공급측의 밸브를 열어 블로우 금형(20) 내의 압력을 높인 후, 배기측의 밸브를 열어 블로우 금형(20) 내에 에어를 순환시켜 보틀을 내측부터 냉각하는 것이다.

제2 구체예는, 블로우 노즐(40)을 이중 원관 구조로 하고, 에어 공급측의 밸브를 열어 중앙 노즐로부터의 에어 공급으로 블로우 금형(20) 내의 압력을 높인 후, 배기측의 밸브를 열어 중앙 노즐과 외주 노즐에 의해 형성되는 유로를 개재하여 블로우 금형(20) 내에 에어를 순환시켜, 보틀을 내측부터 냉각하는 것이다. 이와 같이, 블로우 노즐(40)을 이중 원관 구조로 하고, 효율적으로 에어를 순환시킴으로써, 냉각 시간을 단축할 수 있다.

제3 구체예는, 블로우 노즐(40)의 이중 원관 구조를 구성하는 중앙 노즐을 승강 가능한 로드로 하는 것에 의해, 로드 선단에 의한 보틀의 저부의 냉각, 로드의 횡혈에 의한 보틀의 몸통부, 구부 등의 적시 부위의 냉각을 가능하게 한 것이다. 이들의 구체예에 있어서는, 전술한 바와 같이 블로우 노즐(40)을 블로우 금형(20)으로부터 뽑아냄으로써 신속하게 배기가 행하여진다.

도 17은, 취출 장치(8)에 의한 취출 공정의 구체예를 나타내고 있다(전술한 설명과 공통되는 부위에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 생략한다). 취출 공정에서는, 한쪽의 척(2U)이 성형물(M)의 상부에 성형되는 플랜지 형상의 돌출부(Pf) 아래를 파지하고, 다른 쪽의 척(2D)이 성형물(M)의 다른 쪽에 형성되는 버(burr)(Mb)를 파지한다. 이 상태에서, 취출 장치(8)의 한쪽의 취출부(8U)는, 한쪽의 척(2U)이 파지하고 있는 성형물(M)을 수취하고, 취출 장치(8)의 다른 쪽의 취출부(8D)는, 한 쌍의 척(2)의 다른 쪽의 척(2D)이 파지하는 버(Mb)를 수취한다. 이와 같이, 취출 장치(8)이 성형물(M)뿐만 아니라 버(Mb)를 수취함으로써, 성형물(M)로부터의 버(Mb)의 제거·회수를 확실하게 또한 간이하게 행할 수 있다.

도 18는, 블로우 성형기(70)의 다른 구성예를 나타내고 있다(전술한 설명과 공통되는 부위에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 생략한다). 이 예는, 전술한 돌출 성형 수단을 블로우 금형(20)이 구비하고 있다. 즉, 돌출 성형 수단으로서, 블로우 금형(20)이 패리슨(P)의 일부를 한쪽의 척(2U)의 하면과의 사이에서 블로우 성형하는 돌출 성형부(30)를 구비한다.

이 예에서는, 전술한 바와 같이 블로우 노즐 삽입 공정에 있어서, 한쪽의 척(2U)의 상면과 블로우 장치(7)의 돌출 성형부(41)와의 사이에서 패리슨(P)의 일부를 가압 성형하고, 플랜지 형상의 돌출부(Pf)를 성형한다. 그리고 블로우 공정에 있어서, 한쪽의 척(2U)의 하면과 블로우 금형(20)의 돌출 성형부(30)와의 사이에서 패리슨(P)의 일부를 블로우 성형하여, 플랜지 형상의 돌출부(Pf1)를 성형한다. 이와 같이, 한쪽의 척(2U)의 하면에 따라 돌출부(Pf1)를 성형함으로써, 한쪽의 척(2U)은 더욱 안정되어 성형물(M)을 유지할 수 있다. 여기에서는, 돌출부(Pf, Pf1)를 모두 성형한 예를 나타냈지만, 블로우 장치(7)의 돌출 성형부(41)를 생략하고, 돌출부(Pf1)만을 성형해도 된다.

블로우 성형기(70) 혹은 이를 이용한 블로우 성형 방법에 의하면, 블로우 금형(20)으로부터의 취출 시 및 그 후의 공정에서 성형물(M)의 양호한 핸들링을 얻을 수 있다. 또한 성형물(M)로부터의 버(Mb)의 제거·회수를 확실하게 또한 간이하게 행할 수 있다. 또한 블로우 금형(20)으로 협지된 패리슨(P)에 확실하게 블로우 노즐(40)을 삽입하여 정밀도가 높은 블로우 처리를 행할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명했지만, 구체적인 구성은 이들의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계의 변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다. 또한 상기한 각 실시형태는, 그 목적 및 구성 등에 특별히 모순이나 문제가 없는 한, 서로의 기술을 유용하여 조합하는 것이 가능하다.

1: 패리슨 공급 장치, 2: 척,
2A: 상방 척, 2B: 하방 척,
2U: 한쪽의 척, 2D: 다른 쪽의 척,
20R, 21R: 우측 척 조각, 20L, 21L: 좌측 척 조각,
22U:, 22D: 척 동작부, 2a: 개구부, 2p: 오목부,
3: 척 동작부, 4(4A, 4B): 구속 척, 4p: 오목부,
4R, 4L: 척 조각,
5: 구속 척 동작부, 6: 취출 척,
7: 블로우 장치, 8: 취출 장치,
8U: 한쪽의 취출부, 8D: 다른 쪽의 취출부,
10: 압출 다이, 10S: 다이 중심, 20, 20A: 블로우 금형,
30: 돌출 성형부,
40: 블로우 노즐, 41: 돌출 성형부, 42: 중앙 노즐,
42a: 로드, 43: 외주 노즐,
50, 50A, 60, 60A, 70: 블로우 성형기,
51: 압출기, 52: 반송 터릿, 53, 53A: 성형 터릿,
54: 취출 터릿,
100: 패리슨 절단 장치, 101: 커터, 102: 리드 스크류,
102R, 102L: 나사부, 103: 지지 프레임, 104: 동작 프레임,
105: 랙·피니언 기구, 106: 크랭크 기구,
P: 패리슨, Ps: 패리슨 조각(공급 단위), Pf, Pf1: 돌출부,
M:성형물, Mb:버

Claims

압출 다이로부터 토출되는 패리슨을 블로우 금형에 공급하는 패리슨 공급 장치로서,
압출 다이로부터 하방으로 토출된 패리슨을 상하에서 잡는 한 쌍의 척과, 상기 한 쌍의 척이 패리슨을 잡는 동작, 및 상기 한 쌍의 척의 이동을 제어하는 척 동작부를 구비하고,
상기 척 동작부에 의해, 상기 한 쌍의 척은 하방으로 이동하면서 패리슨을 잡는 동작을 행하고,
상기 한 쌍의 척의 한쪽의 척은 상기 패리슨의 한쪽의 개구를 막지 않고 파지하는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 척 동작부는, 패리슨의 하강 속도에 맞춰 상기 한 쌍의 척을 하방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 척 동작부는, 패리슨을 잡은 상태의 상기 한 쌍의 척을, 각각 블로우 금형의 상하에 이동시키는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 척 동작부는, 블로우 금형에 대하여 패리슨을 잡은 상태의 상기 한 쌍의 척을 독립적으로 상하 방향 또는 상하 방향에 대하여 교차하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 압출 다이에 가까운 제1 위치에서 상기 압출 다이로부터 토출된 패리슨을 파지하여 상기 제1 위치보다도 상기 압출 다이로부터 떨어진 제2 위치까지 이동하는 구속 척을 구비하고, 당해 구속 척은, 하나의 상기 구속 척이 상기 제2 위치에 도달하기 전에 상기 제1 위치에서 다른 상기 구속 척이 패리슨을 파지하고, 한 쌍의 상기 구속 척이 패리슨을 파지하고 있는 사이에, 상기 한 쌍의 척이 패리슨을 잡는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 구속 척이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치까지 이동하는 속도를 상기 압출 다이로부터 토출되는 패리슨의 하강 속도보다 빠르게 하는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 구속 척은 수평면 내의 1축 방향을 따라 근접·이간되는 한 쌍의 척 조각을 갖고, 상기 척 조각이 패리슨의 중공 상태를 유지하여 파지하는 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 구속 척의 직하에서 패리슨을 절단하는 커터를 구비하고, 상기 커터는, 1축 방향과 직교하는 방향으로 이동하여 패리슨을 절단하는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 장치.
제 1 항에 기재된 패리슨 공급 장치를 구비한 블로우 성형기로서,
수직축 주위에 회전하는 성형 터릿이 구비하는 복수의 블로우 금형 중 하나에, 상기 한 쌍의 척이 잡은 패리슨을 공급하는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 9 항에 있어서,
상기 한 쌍의 척은, 상기 성형 터릿의 수직축과는 상이한 수직축 주위에 회전하는 반송 터릿에 장비되어 있는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 9 항에 있어서,
상기 한 쌍의 척은, 상기 성형 터릿의 복수의 블로우 금형마다 장비되어 있는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 1 항에 기재된 패리슨 공급 장치를 구비한 블로우 성형기로서,
정지된 위치의 블로우 금형에 대하여, 패리슨을 잡은 상기 한 쌍의 척을 이동시키는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 1 항에 기재된 패리슨 공급 장치를 구비한 블로우 성형기로서,
상기 한 쌍의 척은, 블로우 금형과 함께 이동하여 패리슨을 잡은 상태에서, 상기 블로우 금형의 상하에 각각 이동하는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 1 항에 기재된 패리슨 공급 장치를 구비한 블로우 성형기로서,
상기 척 동작부는, 성형 후에 성형물을 블로우 금형으로부터 이탈하도록, 상기 한 쌍의 척을 이동시키는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 14 항에 있어서,
상기 한 쌍의 척의 한쪽의 척을 개재하여, 상기 블로우 금형으로 협지된 패리슨 내에 블로우 노즐을 삽입하는 블로우 장치와,
상기 블로우 금형의 금형 개방 후에 상기 한 쌍의 척으로 파지되어 있는 성형물을, 당해 한 쌍의 척으로부터 수취하는 취출 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 15 항에 있어서,
상기 한쪽의 척에 따라, 상기 패리슨의 일부를 돌출 성형하는 돌출 성형 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 16 항에 있어서,
상기 돌출 성형 수단으로서, 상기 블로우 장치가 상기 패리슨의 일부를 상기 한쪽의 척과의 사이에서 사이에 끼워 가압 성형하는 돌출 성형부를 구비하는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 16 항에 있어서,
상기 돌출 성형 수단으로서, 상기 블로우 금형이 상기 패리슨의 일부를 상기 한쪽의 척과의 사이에서 블로우 성형하는 돌출 성형부를 구비하는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 15 항에 있어서,
상기 블로우 노즐은 상기 개구부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
제 19 항에 있어서,
상기 취출 장치는, 상기 한쪽의 척이 파지하는 성형물을 수취하는 수취부와, 상기 한 쌍의 척의 다른 쪽의 척이 파지하는 버(burr)를 수취하는 수취부를 구비하는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
압출 다이로부터 토출되는 패리슨을 블로우 금형에 공급하는 패리슨 공급 방법으로서,
압출 다이로부터 하방으로 토출된 패리슨을 상하 한 쌍의 척으로 잡는 공정에 있어서, 상기 한 쌍의 척은 하방으로 이동하면서 패리슨을 잡는 동작을 행하고,
상기 한 쌍의 척의 한쪽의 척은 상기 패리슨의 한쪽의 개구를 막지 않고 파지하는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 패리슨을 상하 한 쌍의 척으로 잡는 공정에서는, 패리슨의 하강 속도에 맞춰 상기 한 쌍의 척을 하방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 방법.
제 22 항에 있어서,
상기 패리슨을 상하 한 쌍의 척으로 잡는 공정 후,
패리슨을 잡은 상태의 상기 한 쌍의 척을, 각각 블로우 금형의 상하에 이동시키는 패리슨 반송 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 방법.
제 23 항에 있어서,
상기 패리슨 반송 공정에서는,
블로우 금형에 대하여 패리슨을 잡은 상태의 상기 한 쌍의 척을, 독립적으로 상하 방향 또는 상하 방향에 대하여 교차하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 패리슨 공급 방법.
제 23 항에 기재된 패리슨 공급 방법을 이용한 블로우 성형 방법으로서,
상기 패리슨을, 복수의 구속 척을 교대로 동작시켜 토출 방향으로 잡아 당기고, 그 후 상기 패리슨 반송 공정을 행하고,
성형 후에 상기 한 쌍의 척을 이동시킴으로써, 성형물을 블로우 금형으로부터 이탈시키는 것을 특징으로 하는 블로우 성형 방법.