KR20060014033A - 몰딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 몰딩 공구(10)를 이동시키기 위한 몰딩 장치, 특히 상기 공구를 적어도 폐쇄시키기 위한 폐쇄 위치로 상기 각각의 몰딩 공구(10)를 가져오는 링크 이동부(22)에 의해서 플라스틱 컨테이너의 헤드 형상을 발생시키기 위한 몰딩 장치에 관한 것이다. 상기 링크 이동부(22)는 구동부(24)에 의해서 작동된다. 상기 링크 이동부는 유압 구동 수단을 완전히 회피하는 것을 허용하는 각각의 몰딩 공구를 위한 신규한 구동 및 운동학적(kinematic) 개념을 허용한다. 양호하게는, 상기 구동부는 전기 구동부, 특히 스텝 모터이다.

몰딩 장치, 링크 이동부, 플라스틱 컨테이너, 헤드 형상, 스텝 모터

Description

몰딩 장치{MOLDING DEVICE}

컨테이너의 제조를 위한 공정 및 장치는 종래 기술(DE 199 26 329 A1)에 공지되어 있으며, 그 중 가소성(plasticized) 플라스틱 재료의 호스(hose)는 몰딩 메카니즘내로 압출되고, 상기 호스의 일 단부는 가열 밀봉에 의해서 폐쇄되고, 상기 호스에 작용하는 공압 구배(pneumatic pressure gradient) 발생의 결과로서, 상기 호스는 팽창되어 컨테이너를 형성하기 위한 몰딩 메카니즘의 성형 벽(shaping wall)에 적용된다. 이어서, 상기 플라스틱 컨테이너는 무균(sterile) 상태에서 상기 몰딩 메카니즘 내부의 충전 맨드릴(charging mandrel)에 의해 충진되고, 특정 헤드 형상을 형성하기 위하여 상기 충전 맨드릴의 제거 이후에 용접 밀폐(hermetically sealed)되며, 폐쇄 위치를 얻기 위해서 유압(hydraulic) 구동 수단에 의한 대향 방향으로 서로를 향해 이동하고 서로 멀어져서 개방 위치로 이동될 수 있는 2개의 헤드 형성 조우들(jaws)이 존재한다. 또한, 상기 헤드 조우들에 의해서 발생하게 될 헤드 형상은 분리 지점에 의해서 폐쇄되는 앰플(ampule) 형태인 상기 플라스틱 컨테이너의 넥 구성요소(neck component)를 규칙적으로 포함하며, 헤드 피스가 상기 분리 지점에 의해서 분리되자마자 유체 제거 공정을 위하여 그 위에 성형된 토글 부분(toggle part)에 의해서 개방될 수 있으며, 따라서 상기 플라스틱 컨테이너로부터 제거될 수 있다.

이러한 공정들은 다수의 실시예들에 기재되어 왔고, 예를 들면, 기재된 보텔팩7 시스템(bottelpack7 system)에서 액체나 페이스트 생산품(paste products)을 위한 패킹 시스템에서 널리 사용된다.

몰딩 공구의 각 공급 이동을 위한 실제 적용에 규칙적으로 사용되는 유압 구동 시스템은, 임의의 누출이 유체와의 파울링(fouling)을 발생시킬 수 있는 문제점과, 특히 성형 기계가 제약(pharmaceutical) 및 음식 포장 분야(food packaging spheres)에서 및 일반적으로 의료 기술에서 플라스틱 컨테이너를 위해 사용될 때에, 문제점을 발생시키는 것으로 존재한다. 또한, 유지 비용은 증가되고, 유압 구동 시스템은 몰딩 공구의 정확한 위치설정을 위하여 대량 생산을 위한 소정의 또는 높은 사이클 주파수에 도달하지 못한다.

이러한 종래 기술에 기초하여, 본 발명의 목적은 적어도 하나의 몰딩 공구를 이동시키기 위한 몰딩 장치를 제조하는 것이며, 공구는 유지 비용이 감소된 전기나 공압(pneumatic) 구동부의 형태와 같은 현대식 구동 개념을 적용하는 것을 가능하게 하며, 이는 특히 몰딩 공구들을 위한 높은 위치설정 정확도와 함께, 플라스틱 컨테이너와 같은 생산될 물품의 높은 생산률을 허용한다. 따라서, 설명된 목적은 청구항 제 1항에 규정된 특성들을 완전히 포함하는 몰딩 장치에 의해서 달성된다.

본 발명에서 청구되는 몰딩 장치에서, 적어도 하나의 몰딩 공구, 특히 플라스틱 컨테이너에서 헤드 형상의 발생을 위해서 몰딩 공구를 이동시키기 위하여 링크 이동 제어 요소가 제공되고, 이러한 요소는 몰드를 적어도 폐쇄시키기 위한 폐쇄 위치로 각각의 몰딩 공구를 이동시키며, 상기 링크 이동 제어 요소는 구동부에 의해서 작동가능하게 된다. 상기 링크 이동 제어 요소에 기초하여, 유압 구동 수단을 위하여 신규한 구동 및 이동 개념이 존재하게 되고, 이것은 유압 구동 수단으로써 분배하는 것을 가능하게 하고, 양호하게는 상기 구동 수단으로써 전기 또는 공압 구동부를 사용한다. 그러나, 본건의 링크 이동 제어 요소는 요구하는 것으로 나타나게 된다면, 유압 구동부에 의하여 통상적으로 연속되게 작동될 수 있으며, 강성 요구사항은 무균 충전(sterile filling)이나 클린 룸 품질(clean room qualities)을 위하여 설정되지 않는다.

몰딩 장치로서 폐쇄 이동을 위하여 구동가능한 링크 이동 제어 요소를 갖는 본 발명에서 청구되는 몰딩 장치는, 각 몰딩 공구의 일정하고, 안전하며, 위치설정이 정확한 구동을 허용하며, 단지 적은 유지 비용이 수반된다. 상기 링크 이동 제어 요소는 빠른 시퀀스(sequence)로 다수의 개방 및 폐쇄 절차들을 실행하도록 사용될 수 있으며, 본 발명에서 청구되는 몰딩 장치에 따라서, 제조될 물품, 특히 무균 상태 하에서 충전된 블로우-성형된(blow-molded) 플라스틱 컨테이너의 형태인 물품의 높은 생산을 발생시킨다.

본 발명에서 청구되는 몰딩 장치의 바람직한 실시예에서, 링크 이동 제어 요소는 공급 구성요소에 슬롯 안내부(slot guide)를 구비하며, 이는 구동부에 의해서 작동되는 회전 요소에 의해서 몰딩 공구의 개방 및 폐쇄 위치로 이동될 수 있는 작동 부재에 의해서 결합된다. 결과적으로, 안전하고 정확한 위치설정 제어는 링크 이동 제어 요소에 의해서 규정된 명확하게 한정된 특정 폐쇄력과 함께 달성된다.

본 발명에서 청구된 몰딩 장치의 특히 바람직한 다른 실시예에서, 상기 공급 요소는 이 공급 요소에 의해서 몰딩 장치의 폐쇄 위치내로 포지티브하지 않게(non-positively) 이동될 수 있는 레일-안내형(rail-guided) 활주 구성요소와 연계하여 작동한다. 선택에 따라서, 활주 구성요소는 몰딩 공구의 폐쇄 위치로 몰딩 공구와 함께 이동될 수 있으며, 이는 리셋 수단(reset-means)에 의해서 그 개방 위치로 상기 몰딩 공구를 리셋하는 것이 가능하게 된다. 상기 몰딩 장치를 위한 강성의 기계 형상은 언급된 레일 안내부에 의해서 달성되며, 작동시의 방해(obstructions)는 몰딩 공구와 활주 구성요소의 분리된 리셋 이동에 의해서 확실히 배제된다.

본 발명에서 청구되는 몰딩 장치의 다른 바람직한 실시예에서, 몰딩 공구를 위한 폐쇄력은, 양호하게는 에너지 어큐뮬레이터(energy accumulator)의 형태인 중심 조절 수단으로 규정될 수 있다. 디스크 스프링 등의 형태와 같은 압력 스프링 요소는 에너지 어큐뮬레이터로서 사용하기에 적합하다. 상기 링크 이동 제어 요소의 폐쇄력은 적용되는 조절 수단의 힘에 관계없이 제한될 수 있다.

본 발명에서 청구되는 몰딩 장치의 특히 바람직한 다른 실시예에서, 쌍으로 서로 대향한 몰딩 공구는 링크 이동 제어 요소에 의해서 그 폐쇄 위치로 동시에 이동될 수 있다. 바람직하게는, 하나의 활주 구성요소의 2개의 링크 이동 제어 요소가 구동부에 의해서 작동되는 기어부(gearing)에 의해서 작동될 수 있도록 설비(provision)가 만들어진다. 부가적으로, 2개의 링크 이동 제어 요소를 각각 구비하는 2개의 활주 구성요소가 레일 안내부에 의해서 서로를 향해 또는 서로 멀어지는 대향한 방향으로 이동될 수 있도록 만들어지는 것이 또한 바람직하다. 이러한 방법에서, 시퀀스로 장착된 몰딩 형상을 갖는 전체 4개의 몰딩 공구들은 몇몇 헤드 형상을 발생시키기 위해서 쌍으로 동시에 작동될 수 있다.

본 발명은 도면을 참조하는 예시적인 실시예를 기초로 하기에 보다 상세히 설명된다.

도 1은 폐쇄 위치에서의 몰딩 공구(molding tool)를 갖는 몰딩 장치의 부분적인 평면도.

도 2는 몰딩 장치의 구성요소가 전체적으로 몰딩 장치를 형성하기 위해서 폐쇄 분리 라인(I-I)을 따라 병렬배치된(juxtaposed), 개방 위치에서의 몰딩 공구를 갖는 몰딩 장치의 부분적인 평면도.

도 3은 도 1의 라인(II-II)을 따라 취한 섹션을 도시하는 도면.

먼저, 몰딩 공구(10)를 이동시키기 위한 몰딩 장치의 일부는 도 1에서 도면의 하부 섹션을 참조하여 상세히 설명된다. 그 자유 전방측상에서, 몰딩 공구(10)는 도시되지 않은 플라스틱 컨테이너를 위한 헤드 형상의 발생을 위하여 몰드 반부들(mold halves)을 형성하는 트로프형(trough-like) 리세스(12)를 구비한다. 각각의 헤드 형상을 발생시키기 위해서, 상기 몰딩 공구(10)는 시선으로 볼 때에, 도 2의 하부에 예시의 방법으로 도시된 바와 같이 리세스(12)를 갖는 대응 몰딩 공구(10a)와 연계하여 작동한다. 상기 몰딩 공구(10)는 상기 리세스(12)에 대향한 그 측면상에서 그 길이가 적어도 하나의 정지 구성요소(stop component)(16)에 의해서 조절될 수 있는 2개의 조절(adjusting) 구성요소(14)에 연결되므로, 상기 조절 구성요소(14)는 가변 접촉면(variable contact surface)(18)을 제공한다. 결과적으로, 상기 몰딩 공구(10)는 폐쇄 분리 라인(I-I)을 따라 그 자유 전방측상에 배향될 수 있다. 부가적으로, 상기 몰딩 공구(10)는 예를 들면, 도 1에 도시된 폐쇄 위치로부터 안내부(도시 생략)를 따라서, 종래의 공압 실린더(pneumatic cylinder) 형태의 수단들인 리셋 수단들(reset means)(20)에 의해서 도 2에 도시된 바와 같이 독립적으로 리셋될 수 있다.

또한, 상기 몰딩 장치는 이 몰딩 공구(10)를 이동시키는 목적을 위해서 전체가 도면부호 22로 도시된 링크 이동 제어 요소(link motion control element)를 구비하고, 이 링크 이동 제어 요소에 의하여, 각각의 몰딩 공구(10)는 몰드를 폐쇄할 목적으로 폐쇄 분리 라인(I-I)을 따라 이동될 수 있으며, 이는 구동부(21), 양호하게는 전기 스텝 모터(electric step motor)의 형태와 같은 전기 모터의 형태인 구동부(21)에 의해서 상기 링크 이동 제어 요소(22)를 작동시키는 것을 가능하게 한다. 이러한 목적을 위해서, 상기 링크 이동 제어 요소(22)는 공급(feed) 구성요소(28)내에 슬롯 안내부(slot guide)(26)를 구비하며, 이러한 공급 구성요소(28)는 활주(slide) 구성요소(30)내로 통합되며, 이와함께 2개의 레일 안내부(32)를 따라서 상기 몰딩 공구(10)의 폐쇄 및 개방 방향들로 이동가능하게 된다. 상기 슬롯 안내부(26)는 상기 몰딩 공구(10)의 공급 방향 및 상기 레일 안내부(32)에 대하여 횡단으로 이동하도록 장착된다.

상기 슬롯 안내부(26)는 캠 롤러(cam roller)(36)(도 3 참조)의 형태로 상기 작동 부재(34)에 의해서 결합된다. 상기 작동 부재(34)나 캠 롤러(36)의 피봇(pivoting) 작용은 구동부(24)에 의해서 구동되는 회전 구성요소(38)에 의해서 수행된다. 이러한 회전 구성요소(38)는 상기 활주 구성요소(30)와 함께 상기 공급 구성요소(28)를 도 1에 도시된 그 폐쇄 위치로부터 도 2에 도시된 바와 같은 개방 위치까지 뒤로 이동시키기 위해서 도 1을 시선으로 바라볼 때에, 화살표(40)로 지시한 방향으로 상기 작동 부재의 피봇을 허용한다. 상기 폐쇄 위치에 대향한 방향으로의 이동 목적을 위해서, 상기 활주 구성요소(30)와 함께 상기 공급 구성요소(28)는 상기 폐쇄 분리 라인(I-I)의 방향에서 상기 작동 부재(34)(캠 롤러)에 의한 적절한 피봇 이동에 의해서 화살표(40)의 방향에 대향한 방향으로 공급될 것이다.

전체가 도면부호 38로 도시된 회전 구성요소의 구조는 도 3의 도면에 보다 상세하게 나타난다. 먼저, 상기 회전 구성요소(38)는 상기 2개의 레일 안내부(32) 사이에서 연장하는 플레이트형(plate-shaped) 기계 장착 지지부(42)에서 정지되도록 수용된다. 치형 림(toothed rim)(48)에 강성으로 연결되고 이러한 림에 의해서 구동되는 수직으로 배향된 구동 샤프트(46)는 적절한 롤러 베어링(roller bearing)(44)에 의해서 회전가능하도록 상기 기계 장착 지지부(42)에 장착된다. 상기 구동 샤프트(46)의 하부측, 즉 상기 롤러 베어링(44) 아래에서, 레버 피스(lever piece)(50)는 상기 구동 샤프트에 강성으로 연결된다. 상기 레버 피스(50)에서 자유롭게 회전할 수 있는 상기 캠 롤러(36)는 도 3의 방향으로 볼 때에, 그 자유 좌전방측에서 이러한 레버 피스(50)를 통해 연장된다. 상기 슬롯 안내부(26) 는 상기 공급 구성요소(28)내에서 상기 레버 피스(50) 아래에 장착되고, 상기 공급 구성요소는 교대로 상기 활주 구성요소(30)의 일체형 구성요소가 된다. 스텝 모터의 형태인 상기 전기 구동부(24)에 의해서 구동될 수 있는 상기 구동 치형 림(52)의 치부는 예를 들면, 상기 치형 림(48)의 치부와 맞물린다. 상기 구동 방향은 화살표(54)로 지시되고, 상기 몰딩 공구(10)는 각각의 방향에서 그 개방 위치인 뒤로 이동된다.

그 자유 전방측상에서, 상기 몰딩 공구가 상기 조절 구성요소(14)에 의해서 상기 폐쇄 분리 라인(I-I)을 따라 그 폐쇄 위치로 이동하고, 대향 몰딩 공구가 도 1에 도시된 바와 같이 상기 폐쇄 분리 라인(I-I)을 따라 그 폐쇄 위치로 이동하는 경우 상기 대향 몰딩 공구(10a)의 이동 방향에 대향한 폐쇄 위치로 이동할 때에, 상기 활주 구성요소(30)는 이동 활주부의 종류에 따라 형성된 상기 몰딩 공구를 운반하는 캐리어 구성요소(carrier components)(56)를 구비한다. 폐쇄력을 조절하는 것이 선택적으로 가능하도록, 각각의 경우에, 상기 플레이트형 기계 장착 지지부(42)상에 작용하는 디스크 스프링 패키지(disk spring package)(58)의 형태인 중심 조절 수단들이 각 레일 안내부(32)의 일 자유 단부상에 장착되어 있으며, 이러한 목적을 위해서 이는 상기 레일 안내부(32)상에서 종방향으로 이동가능하도록 단부 안내부(60)에 의해서 장착된다. 상기 폐쇄력이 상기 폐쇄 분리 라인(I-I)을 따라서 너무 높게된다면, 활주 구성요소(30)와 기계 장착 지지부(42)를 갖는 몰딩 공구(10)의 전체 형상은 상기 디스크 스프링 패키지(58)의 작용에 대향해서 뒤로 리셋될 수 있다. 결과적으로, 안전성은 기계 충돌이 우연히 발생하는 경우에 제공되는 데 특히, 상기 몰딩 공구들(10, 10a)의 구역내에 제공된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 치형 림(48)을 갖는 구동 치형 림(52)이 구동부(24)에 의해서 활살표(54, 40)로 지시된 방향으로 구동된다면, 상기 활주 구성요소(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 그 초기 위치로 다시 이동하며, 상기 공급 구성요소(28)도 후방 위치로 이동하고, 상기 캠 롤러(36)는 도 1에 도시된 위치로부터 뒤로 180°피봇한다. 따라서, 상기 활주 구성요소(30)의 캐리어 구성요소(56)는 상기 조절 구성요소(14)에 의해서 접촉면(18)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 되고, 각각의 몰딩 공구(10, 10a)는 리셋 수단들과 같은 공압 실린더(20)에 의해서 개방 위치로 복귀되고, 이어서 다른 폐쇄 공정을 위해 이용가능해진다. 서로 대향하여 배치된 한쌍의 몰딩 공구들(10, 10a)은, 몰딩 공정을 수행하는 목적을 위해서 폐쇄 공정 동안 각각의 링크 이동 제어 요소(22)의 쌍에 의해서 동시에 작동된다. 결과적으로, 몰딩 공구(10, 10a) 모두를 위한 상기 구동부(24)는 중심 제어 유닛(도시 생략)에 의해서 통상적으로 동시에 작동된다. 또한, 상기 각각의 동시 작동은 상기 몰딩 공구(10, 10a)에 의해서 생산된 그 헤드 구성요소에 의해서 플라스틱 컨테이너의 배출(ejection)을 용이하게 한다. 도 1 및 도 2에 도시된 2개의 구성요소들의 구조를 비교할 때에, 도 1에 사용된 참조 번호들은 도 2에서 동일하게 사용된다. 그러나, 원리에 있어서, 이동가능하게 될 단지 하나의 몰딩 공구(10)를 디자인하기 위한 해법으로 상기 링크 이동 제어 요소(22)를 사용하고, 따라서 몰딩 공정을 위한 고정 몰딩 공구(도시 생략)에 관련해서 상기 몰딩 공구(10)를 이동시키는 가능성이 또한 존재한다. 어떠한 경우에서도, 설명된 바와 같은 상기 몰딩 장치는 매우 높은 사이클 주파수와 그에따른 플라스틱 컨테이너(도시 생략)를 위한 생산 속도에 도달하는데 사용될 수 있다. 부가적으로, 상기 링크 이동 제어 요소(22)에 의한 각 몰딩 공구(10, 10a)의 정확한 위치설정도 가능하다.

보다 더 높은 생산률을 달성하기 위해서, 적어도 하나의 다른 몰딩 공구(10)는 대응하는 링크 이동 제어 요소(22)에 의해서 설명된 바와 같이 중심 구동부(24)에 의해서 작동될 수 있으며, 연속적으로 열(row) 형태의 직렬로(in tandem) 장착되어 제공된다. 결과적으로, 도 1의 시선에서 볼 때에, 구동부(24)와 다른 치형 림(62)상에서 도 1에 도시된 형상은 상기 활주 구성요소(30)가 도 1에 도시된 그 전방 위치로부터 도 2에 도시된 그 후방 위치로 이동되는 경우에 화살표(64)를 따라서 작동될 수 있다. 따라서, 상기 슬롯 안내부(26)도 설명된 바와 같은 동일한 방향으로 배향된다. 결과적으로, 종방향 작동 공정을 위해서, 상기 캠 롤러(36)는 상기 구동 샤프트(46) 주위의 원형 경로를 따라 롤링하며, 상기 공정에서 상기 2개의 레일 안내부(32)에 평행한 종방향 이동을 따라서 공급 구성요소(28, 30)를 운반하며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 슬롯 안내부(26)의 횡단 위치는 변하지 않는다. 조절 수단과 같은 상기 각각의 디스크 스프링 패키지(58)에 의한 최대 힘 제한은 상기 레일 안내부(32)의 일 측면상에서 달성되며, 각각의 형상은 도 2에 도시된 플레이트형 기계 장착 지지부(42)의 경우에는 제공될 필요가 없다.

Claims (9)

1. 몰드를 적어도 폐쇄하기 위한 폐쇄 위치내로 각각의 몰딩 공구(10, 10a)를 이동시키는 링크 이동 제어 요소(22)에 의해서, 특히 플라스틱 컨테이너용 헤드 형상(head geometries)을 발생시키기 위하여 적어도 하나의 몰딩 공구(10, 10a)를 이동시키는 몰딩 장치로서,

   상기 링크 이동 제어 요소(22)는 구동부(drive)(24)에 의해서 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 링크 이동 제어 요소(22)는 공급(feed) 구성요소(28)내의 슬롯 안내부(slot guide)(26)를 구비하며,

   상기 슬롯 안내부(26)는 회전 구성요소(38)에 의해서 작동될 수 있는 작동 부재(actuating member)(34)에 의해서 결합되고, 상기 회전 구성요소는 상기 구동부에 의하여 상기 몰딩 공구의 개방 및 폐쇄 위치에 대응하는 위치내로 구동될 수 있는 몰딩 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 공급 구성요소(28)는 상기 몰딩 공구(10, 10a)의 폐쇄 위치로 상기 공급 구성요소(28)에 의해서 포지티브하지 않게(non-positively) 이동될 수 있는 레일-안내형(32) 활주 구성요소(30)와 연계하여 작동하는 몰딩 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 활주 구성요소(30)는 상기 몰딩 공구(10, 10a)와 함께 상기 몰딩 공구의 폐쇄 위치로 이동될 수 있으며,

   상기 몰딩 공구(10, 10a)는 상기 활주 구성요소(30)의 그 개방 위치로 리셋 수단(20)에 의해서 독립적으로 리셋될 수 있는 몰딩 장치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몰딩 공구(10, 10a)를 위한 최대 폐쇄력은 바람직한 수단(preference means)으로는 에너지 어큐뮬레이터(energy accumulator) 형태인 중심 조절 수단(58)에 의해서 규정될 수 있는 몰딩 장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 각각 링크 이동 제어 요소(22)에 대향되어 한 쌍을 형성하는 상기 몰딩 공구는 그 폐쇄 위치내로 동시에 이동될 수 있는 몰딩 장치.
7. 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 활주 구성요소(30)의 2개의 링크 이동 제어 요소(22)는 상기 구동부(24)에 의해서 작동되는 기어(gears)에 의해서 구동될 수 있는 몰딩 장치.
8. 제 7항에 있어서, 2개의 링크 이동 제어 요소(22)를 각각 구비하는 2개의 활 주 구성요소(30)는, 각각의 레일 안내부(32)에 의한 대향 방향에서 서로를 향해서 이동하거나 또는 서로 멀어지게 이동될 수 있는 몰딩 장치.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 전기나 공압(pneumatic) 구동부, 특히 전기 스텝 모터가 구동부(24)로서 사용되는 몰딩 장치.

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