KR20200135763A - 사출-압축식 성형 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출-압축식 성형장치(1)를 제공하며, 이 성형장치에 있어서 봉(3)과 코어(5)는 조인트(20)에 의해 서로 연결되고 이 조인트는 사출-압축식 성형 공정의 일부 단계에서 견고한 연결 및 사출-압축식 성형 공정의 압축 단계에서 연접식 연결을 제공할 수 있다.

Description

사출-압축식 성형 방법

본 발명은 열가소성 재료 예컨대 PET로 형성된 병 예비성형품(프리폼)의 제조를 위한 사출-압축식 성형 방법에 관한 것이다.

열가소성 재료로 형성된 병 프리폼은 통상적으로 사출성형법으로 제작된다.

최근에는 사출-압축식 성형이라고 하는 또다른 프리폼 제작 공정이 알려졌다.

사출-압축식 성형 공정에는 몰드(주형) 밀폐 단계, 사출 단계 및 압축 단계가 포함된다.

주형의 밀폐 단계에서 주형 밀폐력이 부가된다.

사출 단계에서 소정량의 용융 플라스틱이 주형에 주입된다.

또한 압축 단계에서 압축력을 부가하여 프리폼의 성형 작업을 완료한다..

사출-압축식 성형법으로 프리폼을 제작하는 성형장치는 도 1에 개략적으로 도시하였으며, 이 장치는 통상적으로 프레임(2), 봉(3), 성형틀(4) 및 코어(5)를 포함한다. 코어(5)는 봉(3)의 말단에 견고히 고정된다.

프레임(2)은 상부와 하부 사이에서 연장되는 중심부를 포함한다. 상부와 하부는 중심부에 대해 캔틸레버 형태로 되어 있으며 특히 프레임(2)은 실질적으로 "C" 형태이다.

봉(3) 혹은 샤프트는 프레임(2)의 상부의 가이드홀에 삽입되어 이 프레임(2)의 상부에 대해 활주할 수 있다.

성형틀(4)은 암(female) 주형이라고도 하며 프리폼의 외부 형태를 한정하고 프레임(2)의 하부에 견고히 고정된다.

코어(5)는 수(male) 주형이라고도 하며 프리폼의 내부 형태를 한정하는 말단부를 포함한다.

성형틀(4)과 코어(5) 특히 이의 말단부는 상호 보완적인 구성요소로서 함께 프리폼의 주형을 형성한다.

프리폼의 성형시 코어(5)가 성형틀(4)에 삽입되어 주형을 폐쇄할 수 있다.

우수한 품질, 특히 중심 오차가 없는 프리폼을 얻기 위해, 코어(5)는 성형틀(4)에 완벽하게 중심이 맞추어져야 한다. 이상적인 조건을 도 1에 개략적으로 도시한다. 특히, 코어(5)의 종축이 성형틀(4)의 종축과 일치해야 한다.

공지의 성형장치에서, 상기의 조건은 밀폐력이나 무게(톤수)를 전혀 부여하지 않을 때에만 생길 수 있다.

실제로는 프리폼 제작시 소정의 중심 오차를 수반할 수 있다.

실제로 압축 단계 전에 각 코어(5)-성형틀(4)쌍에 대해 밀폐력, 예컨대, 1 내지 3 톤을 인가한다. 이러한 밀폐력이 프레임(2)에 전달되며 따라서 도 2에서 보는 바와 같이 변형된다. 특히, 프레임(2)의 상부와 하부 사이의 상대적 경사 혹은, 다시 말하여, C형 프레임(2)의 "개구"가 생긴다.

따라서 프레임(2)의 변형은 성형틀(4)에 대하여 코어(5)의 상대적 경사 혹은 회전을 야기한다.

도 2에서, 코어(5)와 성형틀(4)의 종축간에 형성되는 각도를 부호 "δ"로 표시한다. 이 각도(δ)는 실질적으로 프레임(2)의 개방 각도에 상응한다. 성형틀(4)에 대한 코어(5)의 경사는 실질적으로 성형된 프리폼의 중심 오차를 야기한다. 중심 오차는 도 2에서 부호 "ε"로 표시한다.

도 2는 개략적인 도시인 점에 유의한다. 특히, 예시의 목적으로서 도 2에서는 봉(3)과 코어(5)의 경사량, 또한 개방각(δ)의 폭 및 중심 오차(ε) 등을 가능한 실제 상황에 대해 강조 방식으로 묘사했다.

프레임의 변형에 따른 영향과 그 결과는 모두, 동일한 성형장치의 일부를 형성하는, 특히 동일한 프레임을 한정하는 코어-성형틀쌍의 개수가 많을수록 더욱 현저하다.

예를 들어, 성형틀당 2톤의 밀폐력이 인가되는 3개의 성형틀을 포함하는 성형장치는 결국 6톤에 상당하는 총 밀폐력을 받게 된다. 이 경우, 각도(δ)의 폭은 약 0.1° 이며 중심 오차(ε)는 약 0.3 mm이다.

따라서, 공지 기술의 단점들을 극복할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 병 프리폼을 제작하기 위한 것으로서 성형된 프리폼의 중심 오차를 최소화하는 사출-압출식 성형장치를 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위하여, 병 프리폼을 제작하기 위한 사출-압출식 성형장치를 제공하며 이 장치는:

- 프레임;

- 프레임에 고정된 적어도 하나의 성형틀;

- 상기 프레임에 연결되어 이에 대해 활주할 수 있는 적어도 하나의 봉;

- 상기 적어도 하나의 봉에 연결되어 이에 대해 활주할 수 있고 상기 적어도 하나의 성형틀 속에 삽입되어 주형을 한정하도록 구성된 적어도 하나의 코어; 및

- 상기 적어도 하나의 코어가 적어도 하나의 성형틀 속에 삽입될 때 주형 밀폐력을 제공하도록 구성된 작동수단을 포함하며,

또한 상기 적어도 하나의 봉에 적어도 하나의 코어를 연결하기 위한 조인트가 구비되고,

상기의 조인트는:

- 상기 적어도 하나의 코어에 일체로 연결되고 이와 동축 방향에 있으며 공동(cavity)을 한정하는 제1 부분;

- 상기 적어도 하나의 봉에 일체로 연결되고 이와 동축 방향에 있는 한편, 밀폐력이 가해질 때 상기 공동 내에서 부분적으로 활주할 수 있도록 된 제2 부분; 및

- 상기 공동 내에 배치된 탄성수단을 포함하고;

상기 제1 부분에는 내측면이 있고;

상기 제2 부분에는 외측면이 있으며;

상기 조인트의 제1 구성에서, 밀폐력이 결여된 조건에서 상기 탄성수단의 편향에 의해 상기 외측면이 내측면과 접촉되고 이에 따라 상기 적어도 하나의 봉과 적어도 하나의 코어가 상호 동축 방향에 있으며; 및

상기 조인트의 제2 구성에서, 밀폐력이 존재하는 조건에서 상기 외측면과 내측면 사이에 간격이 있고 상기 탄성수단은 제2 부분에 의해 압축되며 이에 따라 상기 적어도 하나의 봉이 코어에 대해 회전하도록 구성된다.

특히, 상기 작동수단은 상술한 밀폐력을 인가하거나, 더 일반적으로는, 상기 적어도 하나의 코어가 각 성형틀에 삽입될 때 상기 적어도 하나의 봉에 힘을 가한다. 밀폐력은 또한 톤수라고도 한다.

상기 작동수단은 바람직하게는 공압식, 즉, 공압 실린더이다.

주형은 성형틀과 코어, 특히 이 코어의 말단부에 의해 형성된다.

바람직하게는, 조인트는 성형 공정의 일부 단계에서 봉과 코어 사이의 고정연결을 확보하며, 주형 밀폐력이 인가될 때 및 압축 과정에서 봉과 코어 사이의 연접식 연결이 이루어진다. 특히, 주형 밀페력은 조인트의 제1 부분과 제2 부분 사이에서 상대운동 특히 병진운동을 야기하며 이에 따라 상기 조인트의 제1 부분과 제2 부분 사이에 요크(joke)가 생겨 상호 경사가 이루어진다.

봉과 코어가 예컨대 주형 밀폐력의 부재하에 견고하게 연결되면, 이들은 서로에 대해 및 성형틀과 동축 방향에 있으며, 즉, 이들의 종축이 실질적으로 일치한다. 그러므로, 성형틀 내에 코어가 정확하게 삽입되며 또한 코어 및 결과적으로는 성형된 프리폼을 성형틀로부터 정확하게 분리할 수 있다.

봉과 코어가 연접 방식으로 연결되면 이 봉과 코어는 서로 경사진다. 특히, 주형 밀폐력 탓에 프레임이 변형되는 경우 봉과 코어가 서로 경사지고 따라서 코어와 성형틀 간의 정렬 오차를 보상할 수 있다. 이는 성형된 프리폼의 중심 오차를 최소화한다.

다른 한편, 종래의 장치에서 봉과 코어는 언제나 서로 견고하게 연결되어 있으므로 항상 서로에 대해 정렬된다. 상술한 바와 같이, 종래 장치에서 주형 밀폐력 인가시, 프레임의 변형 탓에 밀폐력이 인가될 때 및 압축 과정에서 봉과 코어는 서로 정렬하나 성형틀과는 함께 정렬하지 않으며, 따라서 프리폼의 중심오차는 높은 유의미한 수준이다.

본 발명의 그밖의 특징과 장점은 예시적인, 다만 이에 국한되지 않는, 구현예에 대한 상세한 설명에서 더욱 명확할 것이다.

본원의 종속 청구항들은 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 개시하고 있다.

본 발명의 상세한 설명은 첨부 도면을 참조하며 이는 비제한적 실시예로서 제공된다.

도 1은 성형 공정의 일 단계에서 종래 기술에 따른 성형장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 성형 공정의 또다른 단계에서 도 1의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 3은 성형 공정의 일 단계에서 본 발명에 따른 성형장치를 개략적으로 도시한다.
도 4는 성형 공정의 또다른 단계에서 도 3의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 5A는 본 발명의 일 구현예에 따른 조인트의 단면도를 나타낸다.
도 5B는 도 5A에 있어서 Y축에 대해 회전한 도 5A의 조인트의 일 구성요소의 단면도를 나타낸다.
도 5C는 도 5A에 있어서 Y축에 대해 회전한 도 5A의 조인트의 또다른 구성요소의 단면도를 나타낸다.
도 5D는 본 발명에 따른 성형장치의 단면도를 나타낸다.
도 5E는 도 5D의 세부 사항을 도시한다.
도 5F 및 5H는 각각 제1 및 제2 구성에서의 도 5A의 조인트의 단면도를 도시하며, 일부의 특정 구성요소를 예시의 목적으로 강조하여 표시했다.
도 5G는 도F와 5G 사이의 중간 구성에 있어서 도 5A의 조인트의 단면도를 도시하며, 일부의 특정 구성요소를 예시의 목적으로 강조하여 표시했다.
도 6은 본 발명의 변형예의 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 또다른 변형예의 단면도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 또다른 변형예의 단면도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 또다른 변형예의 단면도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 또다른 변형예의 단면도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 또다른 변형예의 단면도를 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 장치의 가능한 구성요소의 사시도를 도시한다.
도 13은 도 12의 구성요소들의 또다른 사시도를 도시한다.

도면에서 동일한 요소나 구성요소 혹은 서로 유사한 요소나 구성요소는 동일한 부호로 정의한다.

병 프리폼을 제작하기 위한 사출-압출식 성형장치(1)를 도면을 참조하여 도시한다.

성형장치(1)는 일반적으로:

- 프레임(2);

- 프레임(2)에 고정된 적어도 하나의 성형틀(4);

- 프레임(2)에 연결되어 이에 대해 활주할 수 있는 적어도 하나의 봉(3);

- 적어도 하나의 봉(3)에 연결되어 이에 대해 활주할 수 있고 상기 적어도 하나의 성형틀(4) 속에 삽입되어 주형을 한정하도록 구성된 적어도 하나의 코어(5); 및

- 상기 적어도 하나의 코어(5)가 적어도 하나의 성형틀(4)에 삽입될 때 주형 밀폐력을 인가하도록 구성된 작동수단을 포함하고,

또한 상기 적어도 하나의 봉(3)에 적어도 하나의 코어(5)를 연결하기 위한 조인트(20)가 구비되며,

상기의 조인트(20)는:

- 상기 적어도 하나의 코어(5)에 일체로 연결되고 이와 동축 방향에 있으며 공동(cavity)(23)을 한정하는 제1 부분(21);

- 상기 적어도 하나의 봉(3)에 일체로 연결되고 이와 동축 방향에 있는 한편, 밀폐력이 가해질 때 상기 공동(23) 내에서 부분적으로 활주할 수 있도록 된 제2 부분(22); 및

- 상기 공동(23) 내에 배치된 탄성수단(24)을 포함하고;

상기 제1 부분(21)에는 내측면(25)이 있고;

상기 제2 부분(22)에는 외측면(26)이 있으며;

상기 조인트(20)의 제1 구성에서, 밀폐력이 결여된 조건에서 상기 탄성수단(24)의 편향에 의해 상기 외측면(26)이 내측면(25)과 접촉되고 이에 따라 상기 적어도 하나의 봉(3)과 적어도 하나의 코어(5)가 상호 동축 방향에 있으며; 및

상기 조인트(20)의 제2 구성에서, 밀폐력이 존재하는 조건에서 상기 외측면(26)과 내측면(25) 사이에 간격이 있고 상기 탄성수단(24)은 제2 부분(22)에 의해 압축되며 이에 따라 상기 적어도 하나의 봉(3)이 코어(5)에 대해 회전하도록 구성된다.

특히, 상기 작동수단은 상술한 밀폐력을 인가하거나, 더 일반적으로는, 상기 적어도 하나의 코어가 각 성형틀에 삽입될 때 상기 적어도 하나의 봉에 힘을 가한다.

상기 작동수단은 바람직하게는 공압식, 즉, 공압 실린더이다. 압축력을 제공하기 위해 추가적인 작동수단도 구비된다.

프레임(2)은 상부(7)와 하부(8) 사이에서 연장되는 중심부(6)를 포함한다. 상부(7)와 하부(8)는 중심부(6)에 대해 캔틸레버 형태로 되어 있으며 서로 대향한다. 특히, 상부(7)와 하부(8)는 중심부(6)의 양 말단부로부터 횡방향으로 연장한다. 따라서 프레임(2)은 실질적으로 "C" 형태이다.

성형틀(4)은 암(female) 주형이라고도 하며 프리폼의 외부 형태를 한정하고 프레임(2)의 하부(8)에 견고히 고정된다.

코어(5)는 수(male) 주형이라고도 하며 프리폼의 내부 형태를 한정하는 말단부를 포함한다.

성형틀(4)과 코어(5) 특히 이의 말단부는 상호 보완적인 구성요소로서 함께 프리폼의 주형을 형성한다.

프리폼의 성형시 코어(5)가 성형틀(4)에 삽입되어 주형을 폐쇄할 수 있다.

성형틀(4)은 블록(14)의 내벽에 의해 한정되어 있다. 블록(14)은 프레임(2)의 하부(8)의 상면에 일체적으로 고정되어 있다. 성형틀(4)은 프레임(2)의 상부(7)에 대향하는 개구부를 갖는다. 장치(1) 특히 프레임(2)은 하나 이상의 성형틀(4), 예컨대, 1개, 2개 혹은 3개의 성형틀를 가질 수 있다. 바람직하게는 3개의 헝셩틀이 구비된다. 블록은 소정의 피치, 패턴에 따라 배치되며 바람직하게는 원주를 따라 배치된다.

종축(X)을 한정하는 각 봉(3) 및 종축(Y)을 한정하는 각 코어(5)가 각 성형틀(4)에 설치된다.

다시 말하면, 성형틀(4)의 갯수는 봉(3)과 코어(5)의 갯수에 상응한다.

2개 이상의 성형틀(4)이 설치되면, 봉(3)은 성형틀(4)과 동일한 피치나 패턴으로 배치되며 따라서 각 코어(5)가 각 성형틀(4) 내에 삽입될 수 있다.

각 봉(3)은 프레임(2) 상부(7)의 각 홀이나 가이드 홀에 삽입된다. 작동수단에 의해 작동되는 각 봉(3)은 따라서 프레임(2)에 대해 활주할 수 있으며 가이드 홀에 의해 인도된다.

각 코어(5)에 각 봉(3)을 연결하는 조인트(20)는 프리폼 성형 공정의 일부 단계에서 봉(3)과 코어(5) 사이의 고정 연결 및, 특히, 주형 밀폐력이 인가될 때 및 사출-압축식 성형 공정의 압축 단계에서 봉(3)과 코어(5) 사이의 연접식, 즉, 비고정식 연결을 확보한다.

특히 도 5A, 도 5B 및 도 5E를 참조하여, 조인트(20)의 제1 부분(21)은 코어(5)의 종축(Y)과 실질적으로 일치하는 중심축을 한정하며 여기에 제1 부분(21)이 연결되어 있다.

조인트(20)의 제1 부분(21)은 제1 본체 혹은 상부 본체(31) 및 제2 본체 혹은 하부 본체(32)를 포함한다.

상부 본체(31)와 하부 본체(32)는 고정수단에 의해 일체적으로 고정된다. 예를 들어, 상부 본체(31)와 하부 본체(32)는 고정나사(71) 즉 제1 고정나사에 의해 서로 고정되어 있으며 (도 5E), 이들 나사는 상부 본체(31)와 하부 본체(32)에 삽입된다. 고정나사(71) 중 하나를 도 5E에 도시하며, 상부 본체(31)에 의해 일부가 또한 하부 본체(32)에 의해 또다른 일부가 한정된 각 하우징(81)은 도 5B에 도시되어 있다. 도 5B 및 도 5E는 도 5A에 대해 Y축 둘레를 회전한 것이다.

또다른 고정나사(73) 즉 제2 고정나사(도 5E)를 추가로 구비하며, 이는 조인트(20)의 제1 부분(21)을 코어(5)의 구조에 고정하는데 사용한다. 제2 고정나사(73)는 상부 본체(31)와 하부 본체(32)을 횡단하여 하부 본체(32)의 하부로 돌출함으로써 코어(5)의 구조 속으로 삽입 고정된다. 고정나사(73) 중 하나는 도 5E에 도시되며, 다른 한편 도 5B는 상부 본체(31)와 하부 본체(32)에 의해 한정되는 각 하우징(83)의 일부를 도시한다.

바람직하게, 중심핀(72) (도 5A)을 설치하며 이는 상부 본체(31)와 하부 본체(32) 속으로 삽입된다. 중심핀(72)은 하부 본체(32)의 하부로 돌출하며 또한 코어(5)의 구조 속으로 삽입된다.

제1 고정나사(71), 제2 고정나사(73) 및 중심핀(72)은 바람직하게는 하부 본체(32)의 플랜지 혹은 주변부(29), 및 상부 본체(31)의 플랜지 혹은 주변부에 삽입된다. 바람직하게, 제1 고정나사(71), 제2 고정나사(73) 및 중심핀(72)은 실질적으로 원형 패턴에 따라 분포된다.

특히 도 5A 및 5B를 참조하면, 상부 본체(31)는 절두원추면(frusto-conical surface)(25) 및 이 절두원추면과 동축 방향의 원통면(35)을 포함하는 벽 혹은 내측면을 갖는다. 원통면(35)은 봉(3)에 근접하고 절두원추면(25)은 봉(3)에서 떨어져있다. 원통면(35)은 상부 본체(31)의 개구부를 한정한다. 절두원추면(25)은 상향 경사지며 즉 봉(3)을 향해 테이퍼 경사진다. 바람직하게, 절두원추면(25)의 테이퍼 각도 즉 절두원추면(25)의 축(Y)에 대한 각도는 10° 내지 30° 범위의 값으로서 바람직하게는 양측 극값도 포함한다.

원통면(35)의 직경은 절두원추면(25)의 최소 직경보다 작다. 원통면(35)과 절두원추면(25)은 바람직하게는 원통면(35)에 실질적으로 직교하는 면(34)에 의해 연결된다. 이 면(34)은 Y축에 수직인 평면에서 볼때 실질적으로 원형 크라운이다.

특히 도 5A 및 5C를 참조하면, 조인트(20)의 제2 부분(22)은 바람직하게는 단일체로 형성된다. 제2 부분(22)은 중심축을 한정하며 이는 실질적으로 봉(3)의 종축(X)과 일치한다. 제2 부분(22)은 바람직하게는 내부 중심에 있는 하우징을 한정하며, 나사(69) (도 5A)를 삽입하여 제2 부분(22)이 봉(3)에 일체적으로 고정되도록 한다. 특히, 나사(69)는 제2 부분(22)을 커플링 (혹은 연결체), 바람직하게는 베이오넷(bayonet) 커플링(15)에 고정시키며 여기에 봉(3)이 연결된다. 베이오넷 커플링(15)은 하기에 더 상세히 기술될 것이다. 베이오넷 커플링(15)의 일부와 조인트(20)의 제2 부분(22)에 삽입된 중심핀(74) (도 5C)은, 바람직하게는 나사(69) 둘레에 설치된다. 베이오넷 커플링(15)의 하부는 바람직하게는 조인트(20)의 제1 부분의 상부 본체(31)의 상면으로부터 이격되어 있으므로 베이오넷 커플링(15)과 상부 본체(31) 사이에 간격이 생긴다 (도 5A).

조인트(20)의 제2 부분(22)은 각각 유사한 형상으로 되고 또한 각각 절두원추면(25), 원통면(35) 및 조인트(20)의 제1 부분(21)의 표면(34)에 대향한다.

특히, 제2 부분(22)의 외벽이나 표면은 절두원추면(26) 및 이 절두원추면(26)과 동축 방향인 원통면(45)을 포함한다. 원통면(45)은 봉(3)과 근접하며 절두원추면(26)은 봉(3)에서 멀리 떨어져있다. 절두원추면(26)은 상향 경사지며, 즉, 봉(3)을 향해 테이퍼 경사진다. 바람직하게, 절두원추면(26)의 테이퍼 각도, 즉, 절두원추면(26)의 X축에 대한 각도는 Y축에 대한 절두원추면(25)의 테이퍼 각도와 같다.

원통면(45)의 직경은 절두원추면(26)의 최소각도보다 작다. 원통면(45)과 절두원추면(26)은 바람직하게는 원통면(45)에 직교하는 면(44)에 의해 연결된다. 이 면(44)은 X축에 수직인 평면에서 볼 때 실질적으로 원형 크라운이다. 바람직하게는, 상기 면(44)은 다수의 홈(75)을 포함하며 이들 각각은 도 5C 및 5E에서 보는 바와 같고 바람직하게는 원형 패턴에 따라 배치된다. 조인트(20)의 제1 부분(21)의 상응하는 관통홀(77) (도 5B)이 조인트(20)의 제2 부분(22)의 각 홈(75)에 구비되며 특히 상부 본체(31)에 존재한다. 상부 본체(31)의 일부를 횡단하는 각 핀(76) (도 5E) 혹은 각 나사는 상기의 홈(75) 속으로 삽입된다.

따라서, X축 혹은 Y축 둘레의 회전이 방지되며 혹은 적어도 조인트(20)의 제1 부분(21)과 제2 부분(22) 사이의 과도한 회전이 방지된다. 바람직하게, 홈(75)의 폭은 핀 부분(76)의 폭보다 넓고 이러한 핀 부분은 바람직하게는 홈(75)에 수용되는 웨지(78) 형상이다 (도 5E). 따라서, 조인트(20)의 제1 부분(21)에 대한 제2 부분(22)의 경사는 장애를 받지 않는다. 바람직하게, 상기 웨지(78)는 핀 부분(76)에 고정된 요소이다.

특히 도 5A를 참조하면, 절두원추면(26)은 절두원추면(25)에 둘러싸여 있으며; 원통면(45)은 원통면(35)에 둘러싸여 있고; 또한 면(44)는 면(34)과 대향하며 특히 상기 면(34)의 하부에 있다.

원통면(45)의 외경은 원통면(35)의 내경보다 작으므로 원통면(45)과 원통면(35) 사이에 간격이 생긴다.

절두원추면(26)의 높이는 절두원추면(25)의 높이보다 낮다. 특히, 이 높이는 조인트(20)의 제1 구성에서 종축(X) 혹은 종축(Y)과 평행하며, 상기 구성에 있어서 이들 축은 서로 일치한다.

조인트(20)의 탄성수단(24)은 조인트(20)의 제2 부분(22)과 조인트(20)의 제1 부분(21)의 하부 본체(32) 사이에 적어도 부분적으로 혹은 전체적으로 배치된다. 그러나, 비제한적으로, 탄성수단(24)은 스프링, 예컨대, 접시형 와셔, 탄성중합체 수단, 예컨대, 하나 이상의 탄성 링, 혹은 공압식 탄성수단, 예컨대, 에어 스프링 등일 수 있다.

도 3은 조인트(20)가 제1 구성일 때의 성형장치(1)를 개략적으로 도시한다. 조인트(20)의 제1 구성은 또한 도 5F에서 확인할 수 있다. 주형 밀폐력이 인가되지 않을 때 형성되는 조인트(20)의 제1 구성에서, 사출-압축식 성형 공정에 앞서서, 탄성수단(24)은 제2 부분(22)을 상향 진출시키며, 즉, 조인트(20)의 제1 부분(21)의 상부 본체(31)쪽으로 진출시킨다. 절두원추면(26)은 탄성수단(24)에 의해 절두원추면(25)과 접촉 유지된다. 바람직하게는, 전체 절두원추면(26)이 전체 절두원추면(25)과 접촉 유지된다.

제1 구성에서, 절두원추면(26)은 절두원추면(25)과 동축 방향에 있으며 따라서 코어(5)는 서로 일치하는 종축(X) 및 종축(Y)과 함께 상호 배열 유지된다. 특히 제1 구성에서, 절두원추면(25)은 코어(5)의 종축(Y)과 일치하는 중심축을 한정하며, 절두원추면(26)은 코어(3)의 종축(X)과 일치하는 중심축을 한정한다. 제1 구성에서, 절두원추면(25)과 절두원추면(26)은 서로 평행하고 동축 방향에 있다.

바람직하게, 제1 구성에서 상기 면(44)은 면(34)으로부터 이격되어 있다.

조인트(20)의 제2 구성 (도 4 및 도 5H)은 주형 밀폐력이 인가될 때 사출-압축식 성형 공정에 앞서서 적절한 작동수단에 의해 형성된다. 바람직하게, 이러한 주형 밀폐력은 봉(3) 상의 작동수단에 의해 인가된다. 제2 구성에서, 봉(3)에 의해 하향 진출된 제2 부분(22)은 탄성수단(24)에 힘을 가한다. 주형 밀폐력은 탄성요소(24)의 탄성력보다 크다. 따라서, 탄성수단(24)은 압축되며 제2 부분(22)은 하향 활주, 즉, 조인트(20)의 제1 부분(21)의 하부 본체(32) 방향으로 활주한다. 절두원추면(26)의 높이가 절두원추면(25)의 높이보다 낮기 때문에, 이들 두 절두원추면(25, 26) 사이에 간격이 생긴다. 다시 말하면, 절두원추면(25, 26)은 상호 경사지며 따라서 이들의 중심축도 상호 경사진다. 더욱이, 원통면(35)과 원통면(45) 사이에 간격이 생기므로 봉(3)이 코어(5)에 대해 회전할 수 있으며, 다시 말하여, 코어(5)에 대해 경사질 수 있다.

회전은 봉(3)의 X축과 코어(5)의 Y축 사이의 각도가 0 이 아닌 방식으로 이루어진다. 바람직하게, 상기와 같이 형성된 각도는 0° 내지 2°, 바람직하게는 0.05° 내지 0.5°, 예컨대 약 0.1° 이며 바람직하게는 양측 극값이 포함된다.

도 2 (종래 기술)와 도 4 (본 발명에 따른 조인트의 제2 구성)을 비교하면, 프레임(2)의 개방 각도(δ)가 동일한 반면, 성형된 프리폼의 중심 오차(β)가 종래 기술에 따른 장치의 중심 오차(ε)보다 훨씬 작다는 사실을 확인할 수 있다.

도 4는 개략적인 도시임에 유의한다. 특히, 예시의 목적으로, 도 4에서는 개방 각도 (δ)의 폭을 실제 상황에 대해 강조 방식으로 묘사하고 있다.

바람직하게, 조인트(20)의 제1 부분(21)은 조인트(20)의 제2 부분(22)의 면(28)과 대향하는 면(27)을 가지며 이들 면(27)과 면(28) 중 적어도 하나는 만곡되어 있고 바람직하게는 10 내지 500 nm의 곡률반경을 갖는다. 바람직하게, 조인트(20)의 제1 구성에서 상기 면(28)과 면(27) 사이의 최소거리는 0.1 내지 5 mm 범위에서 선택된 값, 바람직하게는 0.6 mm이거나 이에 근사한 값이다.

제2 구성에서, 면(27)과 면(28)은 서로 협력하며 특히 서로 접촉하여 봉(3)과 코어(5)를 상호 회전시킨다. 이에 의해 회전이 촉진된다. 경우에 따라서, 양측 면(27)과 면(28)이 모두 만곡되고 바람직하게는 동일한 곡률반경을 갖는다. 이 면(27)과 면(28)은 서로 동일한 혹은 상반되는 요면(함몰부)을 가질 수 있다. 예를 들어, 면(27)과 면(28)이 모두 상향 요면, 즉, 봉(3) 방향의 요면을 갖거나; 면(27)과 면(28)이 모두 하향 요면, 즉, 코어(5) 방향의 요면을 갖거나; 혹은 면(27)은 하향 요면을 면(28)은 상향 요면을 가질 수 있다. 별개적으로, 상기의 면(27)이나 면(28)만 만곡되고 다른 곳은 편평할 수 있다. 이 경우, 만곡면의 요면은 편평면의 반대측에 있다. 예를 들어, 면(28)이 만곡되고 면(27)이 편평할 경우, 면(28)의 요면은 상향한다.

이러한 기술내용은 본 발명의 모든 변형예에 대해 적용된다.

기술된 구현예의 구체적인 실시예를 하기와 같이 설명한다..

도 5A 내지 5H에 도시한 실시예에서, 조인트(20)의 제2 부분(22)은 주변부(50)와 하부 중심부(38)를 포함한다. 주변부(50)는 절두원추면(26)을 포함한다.

탄성수단(24)은 바람직하게는 접시형 와셔이다. 접시형 와셔(24)는 하부 중심부(38) 둘레에 배치된다. 특히, 접시형 와셔(24)는 부분적으로 하부 중심부(38)와 주변부(50) 사이에 형성된 환형 요홈부(36) (도 5C)에 배치된다.

접시형 와셔(24)는 이의 상면이 조인트(20)의 제2 부분(22)와 접촉하며, 또한 조인트(20)의 제1 부분(21)의 하부 본체(32)의 저부와 접촉한다.

하부 종심(38)은 바람직하게는 원통형 외벽을 갖는다. 하부 중심부(38)의 외경은 주변부(50)의 내경보다 작다. 하부 중심부(38)는 주변부(50)에 대해, 특히 절두원추면(26)에 대해 하부 돌출된다.

하부 중심부(38)는 상향 요면을 갖는, 바람직하게는, 만곡된 하면(28)을 포함한다. 도 5F, 5G 및 5H에서는 면(28)의 곡률이 예시 목적으로 강조되었다.

하부 본체(32)는 면, 특히 하면(28)과 대향하는 바닥면(27)을 갖는다. 바닥면(27)은 바람직하게는 편평하다. 바닥면(27)은 하부 본체(32)의 주변 플랜지(29)의 상면에 대해 오목하다. 접시형 와셔(24)는 이러한 바닥면(27)과 하부 접촉한다.

조인트(22)의 제2 부분과 제2 본체(32)의 주변 플랜지(29)의 상면(41) 사이에는 간격이 있다. 특히, 주변부(50)의 하면(51)과 주변 플랜지(29)의 상면(41) 사이에 간격이 있다.

도 5F에 예시된 조인트(20)의 제1 구성에서, 접시형 와셔(24)는 사전압축되어 조인트(20)의 제2 부분(22)을 상향 진출시켜 절두원추면(25)이 절두원추면(26)과 접촉 유지되게 한다. 또한, 제1 구성에서, 하면(28)은 바닥면(27)로부터 이격되어 있다. 바람직하게, 하면(28)과 바닥면(27) 간의 최소거리는 0.1 내지 5 mm의 범위, 바람직하게는 0.6 mm이거나 이에 근사한 값이다. 도 5F, 5G 및 5H에서, 상기의 최소거리는 예시를 위해 실제의 값으로 표시되지 않았다.

도 5H는 조인트(20)의 제2 구성을, 도 5G는 제1 구성과 제2 구성 사이의 중간 구성을 도시한다.

조인트(20)의 제2 구성에서, 하면(28)은 바닥면(27)과 접촉하여 코어(5)에 대한 봉(3)의 경사를 촉진한다. 특히, 제2 구성에서 봉(3)과 코어(5)는 서로에 대해 회전 및 병진운동할 수 있다. 도 5H에서 나타낸 제2 구성에서, 주변부(50)의 하면(51)의 일부가 주변 플랜지(29)의 상면(41)의 일부와 접촉할 수 있는 반면, 반대측에서 상면(41)과 하면(51) 간의 거리는 조인트(20)의 제1 구성 대비시 증가한다는 점에 주목한다.

상술한 구현예의 예시적인 복수의 변형예를 하기와 같이 기술한다.

도 6에 나타낸 제1 변형예에서, 조인트(120)의 제1 부분(121)은 상부 본체(131) 및 하부 본체(132)와 더불더 추가적인 본체(143)을 포함한다. 이 본체(143)는 하부 본체(132)와 조인트(120)의 제2 부분(122) 사이에 배치된다. 상기 본체(143)는 바람직하게는 외부 원통면을 가진 하부 중심부(148) 아래로 연장되는 플랜지(147)를 구비한다. 플랜지(147)의 외경은 하부 중심부(148)의 외경보다 크다.

하부 본체(132)는 하부 본체(132)의 주변 플랜지(129)의 상면(141)에 대해 오목한 바닥면(157)을 갖는다.

바람직하게, 접시형 와셔인 탄성수단(124)은 플랜지(147)의 하면 및 하부 본체(132)의 바닥면(157)과 접촉하며, 하부 중심부(148) 둘레에 배치된다.

본체(143)의 상면이 되는 플랜지(147)의 상면(127)은 주변 플랜지(129)의 상면(141)보다 큰 높이를 갖는다. 더욱이, 플랜지(147)의 상면(127)은 바람직하게는 조인트(120)의 제2 부분(122)의 하면(128) 중심부와 항상 접촉된 상태이다. 반면에, 상기 하면(128)의 주변부와 하부 본체(132)의 주변 플랜지(129)의 상면(141) 사이에는 간격이 있다.

조인트(120)의 제2 부분(122)의 하면(128)은 바람직하게는 편평하다.

본체(143)의 상면(127)은 바람직하게는 만곡되어 있으며 특히 하향 오목하다.

조인트(120)의 제1 구성에서, 접시형 와셔(124)는 사전압축되며 본체(143)을 상향 진출시키고, 이로 인해 조인트(120)의 제2 부분(122)이 상향 진출한다. 따라서, 절두원추면(125)과 절두원추면(126) 사이의 접촉이 확보된다.

조인트(120)의 제2 구성에서, 하면(128)은 상면(127)과 접촉하여 봉(3)을 코어(5)에 대해 회전시킨다. 특히, 제2 구성에서, 봉(3)과 코어(5)는 서로에 대해 회전 및 병진운동할 수 있다. 조인트(120)의 제2 구성, 바람직하게는 이 구성에서만, 상기 본체(143)가 하부 본체(132)의 바닥면(157)에 인접한다.

도 7에서 나타낸 제2 변형예에서, 조인트(220)의 제1 부분(221)은 상기 상부 본체(231) 및 하부 본체(232)와 더불어 추가적인 본체(243) 및 구형체(254)를 더 포함한다. 상기 구형체(254)의 대안으로서 원통체를 설치할 수도 있으며, 이의 종축은 상기의 Y축에 대해 수직으로 배치된다.

본체(243)는 하부 본체(232)와 조인트(220)의 제2 부분(222) 사이에 배치된다.

구형체(254)는 본체(243)와 조인트(220)의 제2 부분(222) 사이에 배치된다.

본체(243)는 일부(248)가 하향 연장하는 플랜지(247)를 구비하며, 이 부분(248)은 바람직하게는 원통형인 외측면을 갖는다. 플랜지(247)의 외경은 상기 부분(248)의 외경보다 크다. 이 부분(248)은 바람직하게는 하부 중심이다.

하부 본체(232)는 이 하부 본체(232)의 주변 플랜지(229)의 상면(241)에 대해 오목한 바닥면(257)을 갖는다.

바람직하게는 접시형 와셔인 탄성수단(224)이 플랜지(247)의 하면 및 하부 본체(232)의 바닥면(257)과 접촉하며, 상기 부분(248) 둘레에 배치된다.

본체(243)의 상면은 중심에 구형 캡 형상의 면 (구형 캡면)(249)를 포함하며 이 캡면은 플랜지(247)의 상면에 대해 오목하다. 구형 캡면(249)은 위로 오목하다.

조인트(220)의 제2 부분(222)의 하면(251)은 중심에 구형 캡 형상의 오목면 (구형 오목면) (228)을 포함하며 이는 상기 본체(243)의 구형 캡면(249)에 배치된다. 상기 구형 오목면(228)은 아래로 오목하다.

구형체(254)는 일부는 조인트(220)의 제2 부분(222)의 구형 오목면(228)에 의해 형성된 요홈부에 수용되며, 또다른 일부는 본체(243)의 구형 캡면(249)에 의해 형성된 요홈부에 수용된다.

오목면(228)과 캡면(249)는 구형체(254)와 실질적으로 동일한 곡률반경을 갖는다. 바람직하게는, 오목면(228)과 캡면(249)이 동일한 연장부 혹은 표면적을 갖는다.

더욱더, 오목면(228)과 캡면(249)는 모두 각각 구형체(254)의 전체면의 절반 미만을 수용할 수 있다. 따라서, 본체(243)와 조인트(220)의 제2 부분(222) 사이에 간격이 생긴다. 또한, 주변 플랜지(229)의 상면(241)과 조인트(220)의 제2 부분(222) 사이에도 간격이 있다. 특히, 조인트(220)의 제2 부분의 하면(251)과 주변 플랜지(229)의 상면(241) 사이에 간격이 있다.

조인트(220)의 제1 구성에서, 접시형 와셔(224)가 사전압축되어 본체(243)를 상향 진출시키고 이에 의해 구형체(254)가 상향 진출하며 따라서 조인트(220)의 제2 부분(222)이 상향 진출한다. 그러므로, 절두원추면(225)과 절두원추면(226) 간의 접촉이 확보된다.

조인트(220)의 제2 구성에서, 구형 오목면(228)은 구형체(254)의 표면(227) 위를 활주하여 봉(3)을 코어(5)에 대해 회전시킬 수 있다. 특히, 제2 구성에서, 봉(3)과 코어(5)는 서로에 대해 회전 및 병진운동할 수 있다. 조인트(220)의 제2 구성에서, 바람직하게는 이 구성에서만 상기 본체(243)가 하부 본체(232)의 바닥면(257)에 인접한다.

도 8에 나타낸 제3 변형예에서, 조인트(320)의 제1 부분(321)의 상부 본체는 참조부호 (331)로 표시하며, 하부 본체(332)는 주변 플랜지(329)와 중심부(348) 사이에 환형 하우징을 포함한다. 중심부(348)는 측면, 바람직하게는 원통형 측면과 상면(327)을 갖는다.

환형 하우징은 주변 플랜지(329)의 상면(341)과 중심부(348)의 상면(327)에 대해 오목하다.

조인트(320)의 제2 부분(322)은 중심부(338)를 포함하며 이 중심부는 원통형 외측면과 하면(328)을 갖는다.

조인트(320)의 제2 부분(322)은 또한 절두원추면(326)을 갖는 주변부(350)를 더 포함한다.

환형 하우징은 주변부(350)와 원통형 중심부(338) 사이에 설치되며, 상기의 환형 하우징은 중심부(338)의 하면(328)과 주변부(350)의 하면(351)에 대해 오목하다.

조인트(320)의 제2 부분(322)의 환형 하우징은 하부 본체(332)의 환형 하우징에 위치한다.

탄성수단(324)은 일부는 조인트(320)의 제2 부분(322)의 환형 하우징 내에 및 또다른 일부는 하부 본체(332)의 환형 하우징 내에 배치된다. 특히, 탄성수단(324)은 조인트(320)의 제2 부분(322)의 환형 하우징의 하면 및 하부 본체(332)의 환형 하우징의 바닥면에 접촉한다. 또한, 탄성수단(324)은 중심부(338) 및 중심부(348)를 둘러싸고 있다.

탄성수단(324)은 바람직하게는 탄성중합체 수단이다. 예를 들어, 탄성 링을 구비할 수 있다.

중심부(338)의 하면(328)은 바람직하게는 상향 요면을 갖도록 만곡된다.

중심부(338)의 상면(327)은 바람직하게는 편평하다.

하면(328)은 상면(327)과 대향한다.

주변 플랜지(329)의 상면(341)과 조인트(320)의 제2 부분(322) 사이에 간격이 있다. 특히, 주변부(350)의 하면(351)과 주변 플랜지(329)의 상면(341) 사이에 간격이 있다.

조인트(320)의 제1 구성에서, 탄성수단(324)은 사전압축되어 조인트(320)의 제2 부분(322)을 상향 진출시킨다. 따라서, 절두원추면(325)과 절두원추면(326) 사이의 접촉이 확보된다. 또한, 상면(327)과 하면(328)은 서로 이격되어 있다.

조인트(320)의 제2 구성에서, 조인트(320)의 제2 부분의 하면(328)은 하부 본체(332)의 상면(327)과 접촉하여 코어(5)에 대한 봉(3)의 경사를 촉진한다. 특히, 제2 구성에서 봉(3)과 코어(3)는 서로에 대해 회전 및 병진운동할 수 있다.

도 9에 나타낸 제4 변형예에서, 조인트(420)의 제1 부분(421)은 하부 본체(432)와 조인트(420)의 제2 부분(422) 사이에 배치된 구형체(454)를 포함한다. 구형체(454)의 대안으로서 원통체를 구비할 수도 있으며, 이의 종축은 Y축에 대해 수직으로 배치된다.

조인트(420)의 제1 부분(421)의 상부 본체는 참조부호(431)로 표시하며, 하부 본체(432)는 주변 플랜지(429)와 중심부(448) 사이에 환형 하우징 혹은 요홈부를 포함한다. 중심부(448)는 측면 바람직하게는 원통형 측면을 갖는다. 또한, 중심부(448)는 가운데가 오목한 구형 캡 형상의 면(구형 캡면)(449)을 구비하며 이는 위로 오목하다. 종축(Y) 방향의 캡면(449)의 최대 깊이는 하부 본체(432)의 환형 하우징의 종축(Y) 방향의 깊이보다 작다.

조인트(420)의 제2 부분(422)은 절두원추면(426)이 있는 주변부(450)를 포함한다.

조인트(420)의 제2 부분(422)은 또한 원통형 외측면을 가진 중심부(438)를 더 포함한다.

중심부(438)는 가운데가 오목한, 구형 캡 형상의 면 (구형 캡면)(428)을 갖는다. 이 캡면(428)은 아래로 오목하며 조인트(420)의 제2 부분(422)의 구형 캡면(449)에 배치된다.

구형체(454)는 일부는 조인트(420)의 제2 부분(422)의 구형 캡면(428)에 의해 형성된 요홈부에 수용되고, 또다른 일부는 하부 본체(432)의 구형 캡면(449)에 의해 형성된 요홈부에 수용된다.

상기의 캡면(428) 및 캡면(449)은 구형체(454)와 동일한 곡률반경을 갖는다. 바람직하게, 상기의 캡면(428) 및 캡면(449)은 동일한 연장부 혹은 표면적을 갖는다.

더욱더, 캡면(428)과 캡면(449)은 모두 각각 구형체(454)의 전체면의 절반 미만을 수용할 수 있다. 따라서, 중심부(438)와 중심부(448) 사이에 간격이 생긴다. 특히, 캡면(428)과 캡면(449)를 각각 둘러싸는 중심부(438)와 중심부(448)의 엣지부들 사이에 간격이 있다.

또한, 주변 플랜지(429)의 상면(441)과 조인트(420)의 제2 부분(422) 사이에 간격을 둔다. 특히, 주변부(450)의 하면(451)과 주변부(429)의 상면(441) 사이에 간격을 둔다.

주변부(450)와 중심부(438) 사이에 환형 하우징이 설치된다.

이러한 조인트(420)의 제2 부분(422)의 환형 하우징은 하부 본체(432)의 환형 하우징에 위치한다.

탄성수단(424)의 일부는 조인트(420)의 제2 부분(422)의 하우징에, 또한 다른 일부는 하부 본체(432)의 환형 하우징에 배치된다. 특히, 탄성수단(424)은 조인트(420)의 제2 부분(422)의 환형 하우징의 하면 및 하부 본체(432)의 환성 하우징의 바닥면과 접촉한다. 또한, 탄성수단(424)은 중심부(438)와 중심부(448)를 둘러싼다.

탄성수단(424)은 바람직하게는 탄성체 수단이다. 예를 들어, 탄성 링을 구비할 수 있다.

조인트(420)의 제1 구성에서, 탄성수단(424)은 사전압축되어 조인트(420)의 제2 부분(422)을 상향 진출시킨다. 따라서, 절두원추면(425)과 절두원추면(426) 사이의 접촉을 확보한다.

조인트(420)의 제2 구성에서, 구형 캡면(428)은 구형체(454)의 면(427) 위를 활주하여 봉(3)을 코어(5)에 대해 회전시킬 수 있다. 특히, 제2 구성에서, 봉(3)과 코어(5)는 서로에 대해 회전 및 병진운동할 수 있다.

도 10에 도시된 제5 변형예에서, 조인트(520)의 제1 부분(521)은 상부 본체(531) 및 하부 본체(532)와 더불어 추가적인 본체(543)을 더 포함한다. 이 본체(543)는 하부 본체(532)와 조인트(520)의 제2 부분(522) 사이에 배치된다. 특히, 본체(543)는 하부 본체(532)의 주변 플랜지(529)의 상면(541)에 대해 부분적으로 요홈부 내에 배치된다. 본체(543)의 외측면은 이 본체(543)가 배치된 하부 본체(532)의 요홈부의 내측면에 대향한다.

본체(543)의 하면은 요홈부를 구비하며, 이는 추후 기술되는 에어 챔버(524)위에 한정된다. 본체(543)의 상면(527)은 바람직하게는 만곡되어 하향 요면을 갖는다.

조인트(520)의 제2 부분(522)의 하면(528)은 바람직하게는 편평하다.

본체(543)의 상면(527)은 주변 플랜지(529)의 상면(541)보다 큰 높이를 갖는다. 더욱이, 본체(543)의 상면(527)은 바람직하게는 항상 조인트(520)의 제2 부분(522)의 하면(528) 중심부와 접촉한다. 하면(528)의 주변부와 하부 본체(532)의 주변 플랜지(529)의 상면(541) 사이에 간격을 둔다.

하부 본체(532)는 바닥벽(559)을 구비하며 그 위에 바닥면(557)이 한정된다.

하부 본체(532)의 바닥벽(559)에는 개구부가 형성되며, 내부에는 압축공기 공급용 밸브(560)가 삽입된다.

이 변형예에서, 탄성수단은 공기 스프링을 포함하거나 이것으로 구성되며, 상기 본체(543)는 실질적으로 피스톤이다.

특히, 바닥면(557)과 본체(543)의 하면 사이에 가압 기체가 함유된 챔버, 바람직하게는 에어 챔버(524)가 설치된다. 바람직하게 밸브(560)는 일방향 형태로서, 즉, 공기가 에어 챔버(524)에만 유입된다. 밸브(560)를 통해, 에어 챔버(524)는 공기 흐름이나 기타 기체를 챔버(524)에 주입하도록 구성된 수단과 연통된다.

예를 들어, 밸브(560)를 통해, 에어 챔버(524)는 사출-압축 장치(1)의 아래에 있는 압축 챔버(도시하지 않음)와 연통된다. 압축 챔버 내부의 압력은 상당히 높다. 예를 들어, 압축 챔버에 10 내지 50 바아, 예컨대, 38 바아의 압력을 공급할 수 있다. 따라서, 챔버(524)로부터의 공기 누출을 압축 챔버의 공기로 보충하며 이에 따라 탄성력은 변함없이 유지된다. 공기 누출을 억제하기 위해, 본체(543)의 외측면은 하우징, 특히, 요홈부를 포함하며 내부에 밀봉부(544)가 수용된다.

조인트(520)의 제1 구성에서, 에어 챔버(524)는 본체(543)에 압력을 인가하며 따라서 본체가 상향 진출한다. 그 결과, 본체(543)는 조인트(520)의 제2 부분(522)을 상향 진출시킨다. 이에 따라 절두원추면(525)과 절두원추면(526) 사이의 접촉을 확보한다.

조인트(520)의 제2 구성에서, 조인트(520)의 제2 부분(522)의 하면(528)은 본체(543)의 상면(527)과 접촉하여 봉(3)을 코어(5)에 대해 회전시킨다. 특히 제2 구성에서, 봉(3)과 코어(5)는 모두 서로에 대해 회전 및 병진운동할 수 있다. 조인트(520)의 제2 구성에서, 본체(543)는 하부 본체(532)의 바닥면(557)에 인접한다.

도 11에 나타낸 제6 변형예에서, 조인트(620)의 제1 부분(621)은 상부 본체(631) 및 하부 본체(632)와 더불어 추가적인 본체(643)와 구형체(654)를 더 포함한다. 구형체(654)의 대안으로서 원통체를 설치할 수도 있으며 이의 종축은 Y축에 수직이다.

본체(643)는 하부 본체(632)와 조인트(620)의 제2 부분(622) 사이에 배치된다. 특히, 본체(643)는 하부 본체(632)의 주변 플랜지(629)의 상면(641)에 대해 부분적으로 요홈부 내에 배치된다. 본체(643)의 외측면은 이 본체(643)가 배치된 하부 본체(632)의 요홈부의 내측면에 대향한다.

본체(643)의 하면은 요홈부를 구비하며, 이는 추후 기술되는 에어 챔버(624) 위에 한정된다.

본체(643)는 중심에 구형 캡 형상의 면 (구형 캡면)(649)를 포함하며 이 캡면(649)은 위로 오목하다.

조인트(620)의 제2 부분(622)의 하면(651)은 중심에 구형 캡면(628)을 포함하며 이는 상기 본체(643)의 구형 캡면(649)에 배치된다. 상기 구형 캡면(628)은 아래로 오목하다.

구형체(654)는 일부는 조인트(620)의 제2 부분(622)의 구형 캡면(628)에 의해 형성된 요홈부에 수용되며, 또다른 일부는 본체(643)의 구형 캡면(649)에 의해 형성된 요홈부에 수용된다.

캡면(628)과 캡면(649)은 구형체(654)와 실질적으로 동일한 곡률반경을 갖는다. 바람직하게는, 캡면(628)과 캡면(649)이 동일한 연장부 혹은 표면적을 갖는다.

더욱더, 캡면(628)과 캡면(649)은 모두 각각 구형체(654)의 전체면의 절반 미만을 수용할 수 있다. 따라서, 본체(643)와 조인트(620)의 제2 부분(622) 사이에 간격이 생긴다. 또한, 주변 플랜지(629)의 상면(641)과 조인트(620)의 제2 부분(622) 사이에 간격을 둔다. 특히, 조인트(620)의 제2 부분의 하면(651)과 주변플랜지(629)의 상면(641) 사이에 간격을 둔다.

하부 본체(632)는 바닥벽(659)을 구비하며 그 위에 바닥면(657)이 한정된다.

하부 본체(632)의 바닥벽(659)에는 개구부가 형성되며, 내부에는 압축공기 공급용 밸브(660)가 삽입된다.

이 변형예에서, 탄성수단(624)은 공기 스프링으로 구성되며, 상기 본체(643)는 실질적으로 피스톤이다.

특히, 바닥면(657)과 본체(643)의 하면 사이에 에어 챔버(624)가 설치된다. 밸브(660)를 통해, 에어 챔버(624)는 공기 흐름이나 기타 기체를 챔버(624)에 주입하도록 구성된 수단과 연통된다.

예를 들어, 상기 제5 변형예에서 기술한 바와 같이, 밸브(660)를 통해, 에어 챔버(624)는 사출-압축 장치(1)의 아래에 있는 압축 챔버(도시하지 않음)와 연통된다. 또한, 제6 변형예에서는 공기 누출을 억제하기 위해, 본체(643)의 외측면은 하우징, 특히, 요홈부를 포함하며 내부에 밀봉체(644)가 수용된다..

조인트(620)의 제1 구성에서, 에어 챔버(624)는 본체(643)에 압력을 인가하며 따라서 본체가 상향 진출하고 이에 의해 본체(643)는 조인트(620)의 제2 부분(622)을 상향 진출시킨다. 이에 따라 절두원추면(625)과 절두원추면(626) 사이의 접촉을 확보한다.

조인트(620)의 제2 구성에서, 조인트(620)의 제2 부분(622)의 구형 캡면(628)은 구형체(654)의 표면(627) 위를 활주하여 봉(3)을 코어(5)에 대해 회전시킬 수 있다. 특히, 제2 구성에서, 봉(3)과 코어(5)는 서로에 대해 회전 및 병진운동할 수 있다. 조인트(620)의 제2 구성에서, 본체(643)는 하부 본체(632)의 바닥면(657)에 인접한다.

모든 구현예에서, 봉(3)은 바람직하게 베이오넷 커플링(15)에 의해 조인트(20)에 고정된다. 도 12 및 13은 각각 2개의 베이오넷 커플링(15)의 사시도를 도시한다. 베이오넷 커플링(15)의 단면은 예를 들어 도 5A에 도시된다.

베이오넷 커플링(15)은 맞물림대(61) 둘레에 배치된 슬리브(60), 및 X축과 맞물림대(61)에 대한 슬리브의 각방향 회전을 유도하는 한편 X축에 평행한 방향으로 맞물림대(61)와 통합된 구속체를 포함한다.

맞물림대(61)는 중심에 구멍이 있어 여기에 나사(69)가 삽입되며, 이에 의해 베이오넷 커플링(15)이 조인트(20) 특히 이 조인트의 제2 부분(22)에 일체적으로 고정된다.

슬리브(60)에 공동 내부를 향하는 톱니(62'), (62") 및 (62"')가 구비되며, 이들은 봉(3)의 상응하는 홈(도면에 없음)에 고정되고 또한 봉(3)과 슬리브(60) 간의 상대 회전, 예컨대, 화살표(R) 방향으로 약 60° 로 회전하여 봉(3)의 환형홈 속으로 슬라이딩 활주하는 형상으로 되어 있다. 따라서, 봉(3)은 성형되는 프리폼의 조립/분해 조작, 관리 혹은 포맷 변경 등을 수행하기 위해 베이오넷 커플링(15)에 신속 부착 및 탈착할 수 있다.

바람직하게, 접시형 와셔(68)는 베이오넷 커플링(15) (예를 들어 도 5A에 도시된) 혹은, 베이오넷 커플링(15)과 봉(3) 사이의 고정에 기여하는 기타의 탄성수단에 구비된다. 특히, 접시형 와셔(68)에 의해 진출될 때, 봉(3)의 하부는 톱니(62'), (62"), (62"') 등과 맞물림대(61) 사이에 고정 유지된다.

바람직하게, 성형장치(1)는 사출-압축식 성형기계나 장비의 일부이다. 이러한 기계는 통상 복수의 성형장치(1)를 포함한다. 바람직하게 이와 같은 기계는 회전형이다.

Claims (11)

1. 병의 예비 성형품(프리폼)을 제작하기 위한 사출-압축식 성형장치(1)로서, 이 장치는:
   - 프레임(2);
   - 프레임(2)에 고정된 적어도 하나의 성형틀(4);
   - 프레임(2)에 연결되어 이에 대해 활주할 수 있는 적어도 하나의 봉(3);
   - 적어도 하나의 봉(3)에 연결되어 이에 대해 활주할 수 있고 상기 적어도 하나의 성형틀(4) 속에 삽입되어 주형을 한정하도록 구성된 적어도 하나의 코어(5); 및
   - 상기 적어도 하나의 코어(5)가 적어도 하나의 성형틀(4)에 삽입될 때 주형 밀폐력을 인가하도록 구성된 작동수단을 포함하고,
   또한 상기 적어도 하나의 봉(3)에 적어도 하나의 코어(5)를 연결하기 위한 조인트(20)가 구비되며,
   상기의 조인트(20)는:
   - 상기 적어도 하나의 코어(5)에 일체로 연결되고 이와 동축 방향에 있으며 공동(cavity)(23)을 한정하는 제1 부분(21);
   - 상기 적어도 하나의 봉(3)에 일체로 연결되고 이와 동축 방향에 있는 한편, 밀폐력이 가해질 때 상기 공동(23) 내에서 부분적으로 활주할 수 있도록 된 제2 부분(22); 및
   - 상기 공동(23) 내에 배치된 탄성수단(24)을 포함하고;
   상기 제1 부분(21)에는 내측면(25)이 있고;
   상기 제2 부분(22)에는 외측면(26)이 있으며;
   상기 조인트(20)의 제1 구성에서, 밀폐력이 결여된 조건에서 상기 탄성수단(24)의 편향에 의해 상기 외측면(26)이 내측면(25)과 접촉되고 이에 따라 상기 적어도 하나의 봉(3)과 적어도 하나의 코어(5)가 상호 동축 방향에 있으며; 및
   상기 조인트(20)의 제2 구성에서, 밀폐력이 존재하는 조건에서 상기 외측면(26)과 내측면(25) 사이에 간격이 있고 상기 탄성수단(24)은 제2 부분(22)에 의해 압축되며 이에 따라 상기 적어도 하나의 봉(3)이 코어(5)에 대해 회전하도록 구성되는 것인, 성형장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 내측면(25)은 절두원추형이고 상기 적어도 하나의 코어(5)의 종축(Y)과 일치하는 중심축을 한정하며, 또한 상기 외측면(26)은 절두원추형이고 상기 적어도 하나의 봉(3)의 종축(X)과 일치하는 중심축을 한정하는 것인 성형장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   제1 구성에서 내측면(25)과 외측면(26)은 서로 평행하고 동축 방향에 있으며; 및
   제2 구성에서 내측면(25)과 외측면(26)은 서로에 대해 경사지고 따라서 이들의 중심축이 서로에 대해 경사지는 것인 성형장치.
   
4. 제2항 또는 3항에 있어서,
   상기 외측면(26)의 높이는 상기 내측면(25)의 높이보다 낮고, 바람직하게는, 제1 구성에서 내측면(25)과 외측면(26)이 적어도 하나의 봉(3)에 대해 테이퍼 경사지는 것인 성형장치.
   
5. 제2항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 내측면(25)은 각 중심축에 대해 제1 각도를 형성하고; 상기 외측면(26)은 각 중심축에 대해 제2 각도를 형성하며; 또한 상기 제1 각도는 제2 각도와 같고 바람직하게는 상기 제1 각도는 10° 내지 30°의 값인 것인 성형장치.
   
6. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   제1 부분(21)은 제1면(27)을 갖고;
   제2 부분(22)은 상기 제1 부분(21)의 제1면(27)에 대향하는 제2면(28)을 갖고;
   상기 제1면(27)과 제2면(28) 중 적어도 하나는 만곡되어 있으며; 및
   제2 구성에서, 제1면(27)과 제2면(28)은 서로 접촉하여 상기 적어도 하나의 봉(3)과 적어도 하나의 코어(5)를 서로에 대해 회전시키는 것인 성형장치.
   
7. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탄성수단(24)은 조인트(20)의 제1 부분(21)과 제2 부분(22) 사이에 배치되며, 바람직하게는 상기 탄성수단(24)은 접시형 와셔, 탄성 링 혹은 에어 스프링을 포함하는 것인 성형장치.
   
8. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   조인트(20)의 제1 부분(21)은 고정수단(71)에 의해 서로 고정된 상부 본체(31)와 하부 본체(32)를 포함하는 것인 성형장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   조인트(20)의 제2 부분(22)은 상기 외측면(26)을 가진 주변부(50)와 하면(51)을 포함하고;
   상기 하부 본체(32)는 상면(41)을 갖고; 및
   상기 하면(51)과 상면(41) 사이에 간격이 있는 것인 성형장치.
   
10. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    2개 이상의 봉(3)과 2개 이상의 코어(5)를 포함하고, 각 봉(3)과 각 코어(5)가 각각의 조인트(20)에 의해 서로 연결되어 있는 것인 성형장치.
    
11. 전술한 항들 중 어느 한 항에 따른 성형장치(1)를 복수개 포함하는 성형장비.

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