KR20140020076A - 유리병 블로우 성형장치 및 그 성형방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리병 블로우 제조 장치에 관한 것으로서, 특히 한 쌍의 금형몸체에 성형공기를 주입하여 금형몸체 내부에 수용된 용융 유리가 유리병으로 성형되고, 유리병의 내부 바닥면 중앙에는 요홈이 형성되는 유리병 블로우 제조 장치에 관한에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 관형체를 이루는 한 쌍의 금형몸체(11); 유리병의 바닥면을 성형하는 베이스금형(12); 상기 금형몸체(11) 상부에는 성형공기를 주입하여 금형몸체(11)와 베이스금형(12)의 내벽으로 제1차 성형된 유리병이 팽창되어 밀착될 수 있도록 하는 블로우 헤드(13)로 구성된 블로우 금형(10)에 의한 유리병의 블로우 성형장치에 있어서, 상기 블로우 헤드(13) 내주연부에는 유리병(14)의 내부 바닥면에 요홈부(15)가 성형될 수 있도록 하는 요홈성형기(20)가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

유리병 블로우 성형장치 및 그 성형방법{Glass bottle blow molding apparatus and method of making the same}
본 발명은 유리병 블로우 성형장치 및 그 성형방법에 관한 것으로서, 특히 한 쌍의 금형몸체에 성형공기를 주입하여 금형몸체 내부에 수용된 용융 유리가 유리병으로 성형되고, 유리병의 내부 바닥면 중앙에는 요홈성형기로 요홈을 성형하는 유리병 블로우 성형장치 및 그 성형방법에 관한 것이다.
일반적으로 유리병 성형방법은 블로우(Blow) 성형법, 프레싱(Pressing, MDP) 성형법 및 캐스팅 (Casting) 성형법으로 크게 분류되며 상기 성형법은 유리곱(glass gob: 녹은 유리)을 금형에 투입하여 상기의 성형방법으로 제조하고 있다.
상기 유리 성형방법 중 유리병을 제조하기 위해서 주로 사용되는 방법은 블로우 성형방법으로, 이러한 블로우 성형방법을 이용한 유리병 성형장치를 설명하기 전에 여기서의 유리병 모양은 금형에 따라 다양하게 성형할 수 있는 것으로서 어느 특정한 유리병을 설정하지 않고 하나의 물품을 예를 들어 설명하기로 한다.
즉, 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 패리슨(parison)(110)이 수용된 블랭크금형(111)의 상부에는 유리병의 바닥면의 구부를 성형하는 세틀 블로우(settle blow)(112)와, 상기 블랭크금형(111) 하부에는 관형체를 이루는 한 쌍의 제1금형몸체(113)와, 상기 제1금형몸체(113) 하부에는 유리병의 병목을 성형하는 네크링금형(neck ring mold)(114)과, 유리병의 개구부을 성형하는 플랜져(flanger)(115)로 구성된 제1금형(100)과, 유리병의 병목을 클램프(121)로 파지하여 유리병 병목이 상부 위치로 전환시키기 위한 로터리회전체(120)와, 관형체를 이루는 한 쌍의 제2금형몸체(131)와 상기 제2금헝몸체(131) 하부에는 유리병의 저부를 성형하는 베이스금형(132) 및 상기 제2금형몸체(131) 상부에는 성형공기를 주입하여 제2금형몸체(131)의 내벽으로 유리병이 팽창되어 밀착될 수 있도록 블로우 헤드(133)로 구성된 제2금형(130)을 포함하는 유리병의 블로우 성형장치로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 유리병의 블로우 성형장치의 작용을 설명하면 블랭크금형(111)에 수용된 패리슨(110)을 블랭크금형(111) 상부에 마련된 세틀 블로우(112)가 하강한 후 성형공기를 주입하면 패리슨(110)은 제1금형몸체(113)의 내벽과 네크링 금형(114)의 내주연부로 밀착된다. 여기서 패리슨의 상부는 호형으로 성형된다.
이어서 네크링금형(114) 내부에 마련된 플랜져(115)가 하부로 이동하게 되면 네크링금형(114)과 플렌져(115)사이에 공간이 형성되어 성형공기가 주입되고 패리슨(110)의 중앙은 홈을 성형함과 동시에 패리슨(110)이 양측으로 벌어지면서 제1금형몸체(113)의 내벽과 세틀 블로우(112) 하부면에 패리슨이 밀착되어 제1차 유리병이 성형되는 것이다.
상기와 같이 성형된 제1차 유리병을 로터리회전체(120)의 클램프(121)로 유리병의 병목을 파지하여 하부에 위치한 병목이 상부로 전환시킴과 아울러 유리병은 베이스금형(132)의 상부에 위치되는 것이다.
상기 베이스금형(132)위로 제1차 유리병이 위치되면 양측으로 분할되어 있던 제2금형몸체(131)가 제1차 유리병의 방향으로 이동, 양측이 결합되고, 제2금형몸체(131) 상부에는 블로우 헤드(133)가 안착되는 것이다.
그러면 블로우 헤드(133)는 유리병의 병목의 외주연부를 파지한 상태에서 성형공기를 주입하여 1차로 성형된 유리병이 팽창되면서 제2금형몸체(131)의 내벽과 베이스금형(132)으로 밀착되어 제2차 유리병이 성형되는 것이다.
상기와 같이 제2차로 성형된 유리병의 단면을 확인하면 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 유리병의 내부 바닥면은 수평상태로 성형된 것을 확인할 수 가 있다.
그러나, 상기와 같이 유리병의 내부 바닥면이 수평상태인 상태에서 내용물을 펌프로 배출하는 디스펜서 용기로 사용할 경우 첨부도면 도3에 도시된 바와 같이 내부에 저장된 내용물의 저장량이 어느 정도 이상일 경우에는 배출되는데 별 문제가 없으나, 내용물이 소진되어 바닥에 가까울 경우 내용물이 수평면 전체로 흩어져 있는 상태에서 내용물을 배출시키는 배출관의 기능이 제대로 이루어지지 않게 됨은 물론 일정량이 소진되지 않게 됨으로써 사용이 매우 불편함과 아울러 잔량의 내용물을 사용하지 못하고 그대로 낭비되는 등 다양한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 그 목적으로는 관형태의 몸체로 성형된 유리병의 내부 바닥면 중앙에는 요홈성형기로 요홈을 성형하여 첨부도면 도9에 도시된 바와 같이 디스펜서와 같은 펌핑 수단에 의해 배출되는 내용물이 모두 소진될 수 있도록 하는 것을 제공함에 있다 하겠다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 관형체를 이루는 한 쌍의 금형몸체(11); 유리병의 저부를 성형하는 베이스금형(12); 상기 금형몸체(11) 상부에는 성형공기를 주입하면 금형몸체(11)의 내벽으로 유리병이 팽창되어 밀착될 수 있도록 탈착되는 블로우 헤드(13)로 구성된 블로우 금형(10)에 의한 유리병의 블로우 성형장치에 있어서,
상기 블로우 헤드(13) 내주연부에는 유리병(14)의 내부 바닥면에 요홈부(15)가 성형될 수 있도록 하는 요홈성형기(20)가 마련되어 유리병의 블로우 성형장치가 달성된다.
또한, 본 발명은 관형체를 이루는 한 쌍의 금형몸체(11) 내부와 베이스금형(12)상부에는 제1차 성형된 유리병이 제2차 성형하기 전인 유리병성형준비단계(S1); 상기 금형몸체(11) 상부에 블로우 헤드(13)가 안착되어 성형공기를 주입하면 제1차 유리병(14)이 금형몸체(11)의 내벽과 베이스금형(12) 상부에 밀착되어 제2차 유리병으로 성형되는 유리병성형단계(S2)를 포함하여 이루어진 블로우 금형(10)에 의한 유리병의 블로우 성형방법에 있어서,
상기 블로우 헤드(13) 내주연부에는 요홈성형기(20)에 마련된 직선작동부(23)의 피스톤로드(21)가 하강 되는 피스톤로드하강단계(S3); 상기 피스톤로드(21)가 하강하여 유리병(14)의 내부 바닥면에 요홈부(15)가 성형될 수 있도록 하는 요홈성형단계(S4); 상기 피스톤로드(21)가 하강된 상태에서 다시 상승하여 복귀하는 피스톤로드상승단계(S5)로 이루어진 것으로 유리병의 블로우 성형방법이 달성된다.
본 발명에 의해 유리병의 내부 바닥면 중앙에 요홈부가 성형된 유리병에 배출펌프와 같은 디스펜서를 사용할 경우 디스펜서에 마련된 배출관이 요홈부에 위치하여 유리병에 있는 잔량의 내용물을 모두 소진시킬 수 있는 것이다.
도 1은 종래의 유리병 블로우 성형장치의 개략도.
도 2는 종래의 유리병 블로우 공정에 의해 성형된 유리병의 단면도.
도 3은 종래의 유리병 블로우 공정에 의해 성형된 유리병을 디스펜스 용기에 적용될 경우 사용상태 단면도.
도 4는 본 발명의 유리병 블로우 성형공정의 블록도.
도 5는 본 발명의 유리병 블로우 성형장치 단면도.
도 6 내지 도7은 본 발명의 유리병 블로우의 작용상태도.
도 8은 본 발명의 유리병 블로우의 장치에 의해 성형된 유리병의 단면도.
도 9는 본 발명에 의해 성형된 유리병에 배출펌프를 장착한 상태의 단면도. 도 10의 a b, c는 본 발명에 적용된 직선작동부에 적용된 단동실린더와 복동실린더 및 캠을 도시한 상태도.
도 11 a,b는 본 발명에 적용된 솔레노이드밸브를 도시한 상태도.
이하, 본 발명은 첨부도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 유리병 블로우 성형단계의 블록도로서, 관형체를 이루는 한 쌍의 금형몸체(11)와 하측에 마련된 베이스금형(12)및 제1차 성형된 유리병(14)을 제2차로 성형하기 전의 유리병성형준비단계(S1); 상기 금형몸체(11) 상부에 블로우 헤드(13)가 안착되어 성형공기를 주입하면 제1차 유리병(14)이 금형몸체(11)의 내벽과 베이스금형(12) 에 밀착되어 제2차 유리병으로 성형되는 유리병성형단계(S2)를 포함하여 이루어진 블로우 금형(10)에 의한 유리병 블로우 성형방법에 있어서,
상기 블로우 헤드(13) 내주연부에 마련된 요홈성형기(20)의 피스톤로드(21)가 하강 되는 피스톤로드하강단계(S3); 상기 피스톤로드(21)가 하강하여 유리병(14)의 내부 바닥면에 요홈부(15)가 성형될 수 있도록 하는 요홈성형단계(S4); 상기 피스톤로드(21)가 하강된 상태에서 다시 상승하여 복귀하는 피스톤로드상승단계(S5)로 이루어진 유리병 블로우 성형방법으로 이루어진다.
그리고 본 발명의 블로우에 의한 유리병 성형장치는 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이, 유리병(14)의 목부를 파지함과 아울러 유리병의 몸체를 수용하는 관형체를 이루는 한 쌍의 금형몸체(11)가 마련되고, 상기 금형몸체(11)의 하측에는 베이스금형(12)이 마련되며, 금형몸체(11)의 상부에는 금형몸체(11) 내벽으로 유리병(14)이 팽창되어 밀착될 수 있도록 성형공기를 주입하는 블로우 헤드(13)로 구성된다.
그리고, 상기 블로우 헤드(13)의 내주연부에는 유리병(14)의 내부 바닥면에 요홈부(15)가 성형될 수 있도록 하는 요홈성형기(20)가 설치되어 있는 것으로서, 상기 요홈성형기(20) 상부에는 하부의 피스톤로드(21)가 안내공(22)을 따라 하강이 가능하도록 하는 직선작동부(23)가 마련되고, 상기 직선작동부(23)는 단동실리더(24) 또는 복동실린더(25) 및 캠(26) 중에 어느 하나를 선택하여 작용이 가능하도록 하였다.
그리고, 상기 안내공(22)의 내주연부에는 피스톤로드(21)가 하강한 후 다시 복귀할 수 있도록 하는 탄성부재(27)가 마련되어 있는 것으로, 상기 탄성부재(27)는 스프링이 바람직하다.
그리고, 상기 피스톤로드(21)의 단부에는 스커트 형상으로 된 펀치돌기(21')가 형성되어 있어 유리병(14) 내부 바닥면 중앙에 펀치돌기(21')와 대응하는 스커트 형상의 요홈부(15)가 성형된다.
그리고, 도10 내지 도11에서 보는 바와 같이 상기 단동실린더(24)는 3/2way의 솔레노이드밸브(24')가 적용되며, 상기 복동실린더(25)는 5/2 way의 솔레노이드밸브(25')가 각각 적용하여 작용 될 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.
먼저 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 유리병(14)의 병목이 상부로 향하게 하고 베이스금형(12) 상부에는 유리병의 목부를 파지함과 아울러 유리병(15) 몸체를 수용하는 한 쌍의 금형몸체(11)가 상호 밀착 결합되고 금형몸체(11)의 상부에는 블로우 헤드(13)가 안착된다. 이때 블로우 헤드(13)는 유리병(14)의 목부의 외주연부를 파지하게 된다.
상기와 같이 블로우 헤드(13)가 유리병(14)의 목부를 파지하고 난 뒤 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 블로우 헤드(13)로 성형공기가 주입되면 금형몸체(11)에 수용된 유리병(15)이 팽창하면서 금형몸체(11)의 내벽과 베이스금형(12)으로 각각 밀착되는 것이다.
이어서, 첨부도면 도7에 도시된 바와 같이 블로우 헤드(13) 내부에 마련된 요홈성형기(20)를 작동시키는데 직선작동부(23)의 단동실린더(24)는 3/2way의 솔레노이드밸브(24')의 작용에 의해 피스톤로드(21)가 하강하고 피스톤로드(21) 끝단에 일체로 된 펀치돌기(21')는 유리병(14) 내부의 바닥면에 요홈부(15)를 성형한 다음 피스톤로드(21)는 상승 복귀 하게 된다. 이때 피스톤로드(21)는 두 가지로 상승 작용을 하는 것으로서, 그 하나는 첨부도면 도 10a 내지 11a 에 도시된 바와 같이 단동실린더(24)가 3/2way 솔레노이드밸브(24')인 경우 안내공(22)에 있는 탄성부재(27)의 탄성에 의해 복귀하게 되며, 또 다른 하나는 첨부도면 10b 내지 11b 에도시된 바와 같이 복동실린더(25)가 5/2way솔레노이드밸브(25')인 경우 탄성부재(27)와 상관없이 피스톤로드(21)가 상승하는 것으로서, 여기서 3/2way 솔레노이드밸브(24')와 5/2way솔레노이드밸브(25')의 구체적인 작용은 공지의 내용으로서 생략한다.
상기와 같이 단동실린더(24) 또는 복동실린더(25)의 작용에 의해 요홈부(15)가 성형된 유리병(14)은 첨부도면 도8에 도시된 바와 같이 유리병(14) 내부의 바닥면에 요홈부(15)가 성형된 것을 확인할 수 가 있다.
상기와 같이 본 발명에 의해 유리병(14) 내부 저면부에 요홈부(15)가 성형된 유리병에 배출펌프와 같은 디스펜서를 사용할 경우 첨부도면 도9에 도시된 바와 같이 요홈부(15)에는 디스펜서의 배출관이 자리하게 되고, 유리병에 있던 잔량의 내용물은 요홈부(15)에 집합되어 배출관으로 내용물의 잔량을 모두 소진시킬 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
1O: 블로우 금형 11: 한 쌍의 금형몸체
12: 베이스금형 13: 블로우 헤드
14: 유리병 16: 요홈부
20: 요홈성형기 21: 피스톤로드
22: 안내공 23: 직선작동부
24: 단동실린더 25: 복동실린더
26: 캠 27: 탄성부재
21': 펀치돌기 24': 3/2way 솔레노이밸브
25: 5/2way 솔레노이밸브 S1: 유리병성형준비단계
S2: 유리병성형단계 S3: 피스톤로드하강단계
S4: 요홈성형단계 S5: 피스톤로드상승단계

Claims (9)

  1. 관형체를 이루는 한 쌍의 금형몸체(11); 유리병의 바닥면을 성형하는 베이스금형(12); 상기 금형몸체(11) 상부에는 성형공기를 주입하여 금형몸체(11)와 베이스금형(12)의 내벽으로 제1차 성형된 유리병이 팽창되어 밀착될 수 있도록 하는 블로우 헤드(13)로 구성된 블로우 금형(10)에 의한 유리병 블로우 성형장치에 있어서,
    상기 블로우 헤드(13) 내주연부에는 유리병(14)의 내부 바닥면에 요홈부(15)가 성형될 수 있도록 하는 요홈성형기(20)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유리병 블로우 성형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요홈성형기(20) 상부에는 하부의 피스톤로드(21)가 안내공(22)을 따라 승, 하강이 가능하도록 하는 직선작동부(23)가 마련되어 있는 것을 특징으로 유리병 블로우 성형장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 직선작동부(23)에는 단동실린더(24) 또는 복동실린더(25) 및 캠(26) 중에 어느 하나를 선택하여 작용되는 것을 특징으로 하는 유리병 블로우 성형장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 피스톤로드(21)의 단부에는 스커트 형상으로 된 펀치돌기(21')가 형성된 것을 특징으로 하는 유리병 블로우 성형장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 안내공(22)의 내주연부에는 피스톤로드(21)가 하강한 후 다시 복귀할 수 있도록 하는 탄성부재(27)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유리병 블로우 성형장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 단동실린더(24)는 3/2way 솔레노이밸브(24')로 작용되는 것을 특징으로 하는 유리병 블로우 성형장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 복동실린더(25)는 5/2way 솔레노이밸브(25')로 작용되는 것을 특징으로 하는 유리병 블로우 성형장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 탄성부재(26)는 스프링으로 형성된 것을 특징으로 하는 유리병 블로우 성형장치.
  9. 관형체를 이루는 한 쌍의 금형몸체(11)와 하측에 마련된 베이스금형(12)및 제1차 성형된 유리병(14)을 제2차로 성형하기 전의 유리병성형준비단계(S1); 상기 금형몸체(11) 상부에 블로우 헤드(13)가 안착되어 성형공기를 주입하면 제1차 유리병(14)이 금형몸체(11)의 내벽과 베이스금형(12) 에 밀착되어 제2차 유리병으로 성형되는 유리병성형단계(S2)를 포함하여 이루어진 블로우 금형(10)에 의한 유리병 블로우 성형방법에 있어서,
    상기 블로우 헤드(13) 내주연부에는 요홈성형기(20)에 마련된 직선작동부(23)의 피스톤로드(21)가 하강 되는 피스톤로드하강단계(S3); 상기 피스톤로드(21)가 하강하여 유리병(14)의 내부 바닥면에 요홈부(15)가 성형될 수 있도록 하는 요홈성형단계(S4); 상기 피스톤로드(21)가 하강된 상태에서 다시 상승하여 복귀하는 피스톤로드상승단계(S5) 이루어진 것을 특징으로 하는 유리병 블로우 성형방법.





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