KR20240020273A - 특정된 통합형 핸들 페트 프리폼 및 용기 구조물들에 대해 적용되는 연속적인 스트레치 블로우 몰딩 시스템 - Google Patents

특정된 통합형 핸들 페트 프리폼 및 용기 구조물들에 대해 적용되는 연속적인 스트레치 블로우 몰딩 시스템 Download PDF

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KR20240020273A
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preform
pet
handle
container
blow
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Application number
KR1020237042583A
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닉 멜런
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인티그레이티드 플라스틱스 피티와이 리미티드
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Abstract

본 발명은 PET 일체형 손잡이들을 갖는 PET 용기들을 위한 스트레치 블로우 성형 시스템에 관한 것이며, 용기들은 사출 성형된 프리폼들로부터 블로우 성형되고; 각각의 프리폼은 프리폼의 본체 부분 상의 접합 지점으로부터 돌출되는 일체형 손잡이를 갖고; 용기들은 시스템의 연속 회전 스트레치 블로우 성형 기계에서 블로우 성형된다. 바람직한 형태에서, 프리폼들은 실질적으로 일정한 속도로 연속적으로 진행되며; 프리폼으로부터 블로우 성형된 용기들은 충전 및 캡핑 기계까지 동일한 실질적으로 일정한 속도로 진행하며; 용기들은 충전 및 캡핑 기계를 통해 동일한 실질적으로 일정한 속도로 연속적으로 진행된다. 또한, 프리폼들의 가변 벽 두께 및/또는 용기들의 가변 벽 두께를 얻기 위해, 프리폼들로부터 스트레치 블로우 성형된 특정 일체형 손잡이 PET 프리폼 및 PET 블로우 성형된 용기 구조물들에 적용되는 연속 스트레치 블로우 성형 시스템에 대해서도 설명한다.

Description

특정된 통합형 핸들 페트 프리폼 및 용기 구조물들에 대해 적용되는 연속적인 스트레치 블로우 몰딩 시스템
[0001] 본 발명은 사출 성형된 프리폼들로부터 스트레치 블로우-성형된 PET 용기들을 생산하기 위한 장비 및 방법에 관한 것이다.
[0002] 보다 구체적으로, 본 발명은 연속 스트레치-블로우-성형 공정에서 PET 프리폼들로부터 PET 용기들을 생산하기 위한 연속 스트레치-블로우-성형 시스템에 관한 것이다.
[0003] 보다 구체적으로(그러나, 이에 국한되지 않음), 프리폼들의 벽 두께의 제어된 변화; 블로우 성형된 용기의 벽 두께의 제어된 변화, 보다 구체적으로(그러나, 이에 국한되지 않음) 프리폼의 선택된 섹션들을 통과하는 수평면에서의 방사각의 함수로서 제어된 변화; 및 보다 구체적으로(그러나, 이에 국한되지 않음) 블로우 성형된 용기의 선택된 섹션들을 통과하는 수평면에서의 방사각의 함수로서 제어된 변화를 포함하는(그러나, 이에 제한되지 않음) 시스템을 위한 추가 공정들 및 개선 공정들이 개시되어 있다.
[0004] 사전에 사출 성형된 프리폼으로부터 폴리머 용기들을 스트레치-블로우-성형하는 공정은 당업계에 오랫동안 확립되어 있다. 일반적으로, 사출 성형된 프리폼들은 세장형의 원통형 본체 부분 및 목부를 포함한다. 스트레치 블로우-성형 공정에서, 프리폼은 사출 성형된 형상을 유지하는 목부에 의해 고정된 채 다이에 들어가며, 본체는 먼저 적어도 한 방향으로 기계적으로 연신된 다음 공기를 주입하여 폴리머 재료를 다이 캐비티에 의해 규정된 원하는 형상으로 강제 연신하고 또한 폴리머 재료를 적어도 다른 한 방향 ─ 이축 방향이라고 함 ─ 으로 연신한다. 프리폼들의 사출 성형과 블로우 성형 공정 진입 사이에 시간이 경과하여 프리폼들이 주변 온도로 냉각된 경우, 프리폼들이 블로우 몰드 다이에 들어가기 전에 예열 공정이 적용된다. 후자의 경우, 프리폼의 손잡이가 스트레치-블로우 성형 공정의 영향을 받지 않아야 하므로, 손잡이는 몰드의 손잡이 캐비티에 삽입되어야 한다.
[0005] 프리폼이 회전적으로 비대칭이고, 본 발명의 경우와 같이 손잡이가 일체형으로 부착된 채로 사출 성형되는 경우, 더욱 구체적으로 손잡이가 프리폼의 본체의 두 지점들에 일체형으로 부착된 루프 형태인 경우, 공정은 상당히 더 복잡해진다. 이러한 복잡성은 주로 손잡이의 배향을 제어하고 손잡이가 과도한 열을 흡수하지 않도록 보호하면서 프리폼의 본체를 올바르게 예열해야 할 뿐만 아니라 프리폼을 스트레치-블로우-성형 다이에 올바르게 삽입해야 하기 때문에 발생한다. 후자의 경우, 프리폼의 손잡이는 스트레치 블로우-성형 공정의 영향을 받지 않기 때문에, 손잡이를 몰드에 삽입하여 몰드의 손잡이 캐비티에 중첩시켜야 한다.
[0006] 이러한 프리폼 및 일체형 손잡이를 갖는 용기로의 변환을 위한 시스템은 WO2007101309에 개시되어 있다. WO2007101309의 전체 개시는 본 명세서에 상호 참조로 포함된다. 그 개시에서, 프리폼들은 손잡이의 배향 후에 당해 문헌의 도 55 및 도 72에 개략적으로 도시된 바와 같이 생산 기계로 진입하고, 그 배향은 예열 스테이지를 거쳐서 스트레치-블로우-성형 다이로 유지된다.
[0007] 그러나 WO2007101309에 개시된 시스템들에서, 생산 공정은 불연속적이거나 '배치'; 즉 생산 기계들이 프리폼들을 점진적으로 진행하며, 각각의 인덱스에서 프리폼들의 픽 앤 플레이스 로딩, 지지 맨드릴로의 삽입 및 스트레치 블로우-성형 캐비티들로의 진입 및 반출을 허용하기 위해 일시 정지하는 반면, 프리폼들은 각각의 성형 사이클마다 정지된다. 이러한 점진적 공정 처리의 단점은 연속 공정에 비해 효율성이 현저히 떨어진다는 것이다.
[0008] 본 발명은 연속 이송, 이에 따른 비-점진 시스템에서 일체형 손잡이를 갖는 프리폼들의 스트레치-블로우-성형용 기계 및 공정에 관한 것이다. 공정의 여러 스테이지들로 인해, 손잡이 배향을 구축하는 요건들, 예열 스테이지 및 스트레치-블로우-성형 스테이지와 완성된 용기들의 제거가 필요하기 때문에, 시스템의 회전 인피드, 예열, 성형 및 이송 요소들 사이에서 프리폼들을 이송해야 한다. 연속 공정은 이러한 공정들과 일체형 손잡이를 갖는 프리폼의 이송을 상당히 복잡하게 만든다.
[0009] 선택적 예열을 위해 그리고 스트레치-블로우-성형 다이에 로딩하기 전에 알려진 배향이 필요한 비회전 대칭 프리폼을 처리하기 위한 시스템이 US8,632,333 B2에 공개되었다. 이 특허의 배열에서, 배향은 작은 기준 탭 또는 노치를 참조하여 설정되지만, 손잡이가 없는 이 프리폼은 열 차폐를 기준으로 한 배향 설정이 필요하지 않다.
[0010] US 2012/0048683은 또한 시스템을 통과하는 프리폼들의 특정 배향에 의해 원심력으로 인한 프리폼들의 변형에 대해 특별한 예방 조치들을 취하는 연속 회전 블로우 성형 시스템을 개시하고 있다. 이러한 배향은 예를 들어 손잡이가 있는 비대칭 프리폼들의 경우 유용할 수 있지만, 손잡이 열 차폐에 들어가는 프리폼의 배향은 개시되어 있지 않다.
[0011] US 6779651은 스트레치-블로우-성형 다이에 프리폼을 도입하기 전에 손잡이들이 있는 프리폼들의 배향의 중요성을 구체적으로 교시한다. 그러나 손잡이에 열 차폐를 통한 차폐가 필요하다는 제안은 없으므로, 본 특허에는 손잡이와 열 차폐를 결합하기 위한 배향 제어에 대한 배열이 없다.
[0012] 티보도(Thibodeau)의 일련의 특허들 및 출원들, US D746,142 S; US8,524,143 B2; US9,499,302 B2 및 WO2015/112440 A1은 일체형 손잡이들을 갖는 사출 성형 프리폼들로부터 스트레치-블로우-성형된 일체형 손잡이 용기를 갖는 용기들의 생산과 관련되어 있다. 그러나, 아래에 개시된 바와 같이 본 출원의 배열과는 대조적으로, 티보도에 따른 용기의 손잡이는 프리폼으로 사출 성형된 것과 같은 손잡이와 근본적으로 다른 형상을 가지며, 스트레치-블로우-성형 단계에서 일종의 언컬링이 이루어진다.
[0013] 다른 연속 회전 블로우-성형 시스템은 US 5683729에 개시되어 있으며, 여기에는 시스템의 다양한 스테이지들 사이에서 프리폼들을 이송하는 기구들이 설명되어 있다. 그러나 일체형 손잡이들을 갖는 프리폼들에 대한 개시는 없으며, 따라서 프리폼들의 특수한 배향에 대한 처리는 없다.
[0014] 본 출원인의 국제 특허 출원 PCT/AU2018/051285는 일체형 손잡이 PET 용기들을 위한 연속 스트레치-블로우-성형 시스템을 개시하고 있다.
[0015] 동 출원에 설명된 공정을 구현하기 위해, 본 출원에서 설명된 공정이 플라스틱을 보다 경제적으로 사용하는 것을 요구하여, 프리폼들의 재가열 동안 발생할 수 있는 왜곡에도 불구하고 높은 처리량, 및 하류 공정들의 효율적인 수용을 요구하도록 개선될 수 있다면 유리할 것이다.
[0016] 프리폼 벽 두께가 프리폼의 선택된 섹션들을 통과하는 수평면에서의 방사각의 함수로서 제어될 수 있다면; 그리고 용기 벽 두께가 블로우 성형된 용기의 선택된 섹션들을 통과하는 수평면에서의 방사각의 함수로서 제어될 수 있다면, 더욱 유리할 것이다.
[0017] 상기와 같은 단점들을 해결하거나 적어도 일부 개선하는 것이 본 발명의 목적이다.
참고들
[0018] 본 명세서에서 "포함하는(comprising)" (및 이의 문법적 변형들)이란 용어는 "갖는(having)" 또는 "포함하는(including)"의 포괄적인 의미로 사용되며, "만으로 구성되는"의 배타적인 의미로 사용되지 않는다.
[0019] 본 발명의 배경기술에 있어서 종래 기술에 대한 상기 논의는 본 발명에서 논의된 모든 정보가 인용 가능한 종래 기술 또는 모든 국가에서 당업자들의 통상의 일반 지식의 일부임을 인정하는 것이 아니다.
정의들
[0020] 연속 프리폼 이송: 본 명세서에서, 연속 프리폼 이송은 프리폼들이 경로를 따라 진입 위치로부터 반출 위치로 일정한 속도로 진행되는 경우에 발생한다. 이는 블로우 몰드 작동이 이루어지는 동안 프리폼 이송이 진행되다가 정지하는 배치 모드 작동과는 구별되어야 한다.
[0021] 비대칭 프리폼: 본 명세서에서, 비대칭 프리폼은 종축에 대해 비대칭 프리폼이다. 비대칭의 주요 원인은 프리폼에 일체형 손잡이가 통합된 경우에 발생한다. 특정 실시예들에서, 프리폼 벽들도 비대칭의 원인이 된다.
[0022] 일체형 손잡이 프리폼: 본 명세서에서, 일체형 손잡이 프리폼은 프리폼의 본체로부터 연장되는 손잡이 부분을 갖는 비대칭 프리폼이고, 여기서 손잡이는 프리폼의 본체와 일체형으로 성형된다.
[0023] 스트레치-블로우-성형 다이: 본 명세서에서, 스트레치-블로우-성형 다이는 다이의 캐비티 내에서 예열된 프리폼의 후속 스트레치-블로우-성형을 위해 예열된 프리폼을 수용하도록 조정된 개방 가능한 캐비티를 포함한다.
[0024] 따라서, 본 발명의 한 가지 광의의 형태에 따르면, PET 손잡이에 일체형으로 연결된 본체 부분 및 목 부분을 갖는 PET 용기로서, PET 손잡이는 적어도 제1 연결 지점에서 용기에 일체형으로 연결되고; PET 용기는 스트레치-블로우-성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되며; PET 재료의 스트립 형태의 영역이 PET 손잡이 아래의 용기 상에 위치되는 PET 용기가 제공된다.
[0025] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, PET 손잡이에 일체형으로 연결된 본체 부분 및 목 부분을 갖는 PET 용기로서, PET 손잡이는 적어도 제1 연결 지점에서 용기에 일체형으로 연결된 PET 재료의 세장형 부분을 포함하고; PET 용기는 스트레치-블로우-성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되며; PET 재료의 스트립 형태의 영역이 프리폼 및 PET 재료의 세장형 부분 반대편의 대응하는 용기 상에 위치되는 PET 용기가 제공된다.
[0026] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, PET 손잡이에 일체형으로 연결된 본체 부분 및 목 부분을 갖는 PET 용기로서, PET 손잡이는 적어도 제1 연결 지점에서 용기에 일체형으로 연결되고; PET 용기는 스트레치-블로우-성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되며; PET 재료의 스트립 형태의 영역이 프리폼 및 PET 손잡이 반대편의 대응하는 용기 상에 위치되는 PET 용기가 제공된다.
[0027] 바람직하게는, 손잡이 및 좁은 스트립이 고체 덩어리를 형성하여 손잡이와 블로우 성형된 용기 사이의 일체형 연결을 유지한다.
[0028] 바람직하게는, 일체형으로 연결된 손잡이 및 좁은 스트립이 고체 연결 덩어리를 형성하여 손잡이와 블로우 성형된 용기 사이의 일체형 연결을 강화한다.
[0029] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 프리폼으로부터 스트레치 블로우-성형된 PET 용기로서, 프리폼 및 용기는 목 부분 및 PET 손잡이가 일체형으로 연결된 본체 부분을 가지며; PET 손잡이는 적어도 프리폼의 본체 부분 상의 제1 연결 지점에서 용기 상에 일체형으로 연결된 PET 재료의 세장형 부분을 포함하고; PET 용기는 스트레치-블로우-성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되고; PET 재료의 스트립 형태의 영역이 프리폼 및 PET 재료 손잡이의 세장형 부분 반대편의 대응하는 용기 상에 위치되고; 재료의 스트립은 연결 지점 반대편 상의 용기 벽의 두께와는 두께가 차별화되는 PET 용기가 제공된다.
[0030] 바람직하게는, 손잡이 및 좁은 스트립이 고체 덩어리를 형성하여 손잡이와 블로우 성형된 용기 사이의 일체형 연결을 유지한다.
[0031] 바람직하게는, PET 재료의 세장형 부분이 스템을 포함한다.
[0032] 바람직하게는, PET 손잡이가 제2 연결 지점에서 용기에 연결된다.
[0033] 바람직하게는, 제1 연결 지점이 상부 연결 지점이다.
[0034] 바람직하게는, 제2 연결 지점이 하부 연결 지점이다.
[0035] 바람직하게는, 프리폼이 목 부분 및 목 부분 아래에 위치한 확장 가능한 부분을 갖는다.
[0036] 바람직하게는, 두 부착 지점들 사이의 스트립에 의해 형성된 프리폼 본체의 영역이 용기의 연신 및 블로잉 동안 실질적으로 안정적으로 유지된다.
[0037] 바람직하게는, 좁은 스트립으로부터 측면으로 떨어진 외부 및 내부 표면층들의 영역들이 모두 이축 연신된다.
[0038] 바람직하게는, 좁은 스트립의 외부 표면은 실질적으로 안정적으로 유지되지만, 가소화된 PET 재료가 연신 및 블로잉 힘들의 영향을 받으면 스트립에서의 용기의 벽 및 손잡이 부착 지점들 사이의 내부 층들은 주변 영역들과 함께 어느 정도 흐름을 겪고 그리고 얇아진다.
[0039] 바람직하게는, PET 손잡이는 프리폼이 성형되는 것과 동시에 동일한 몰드에서 형성된다.
[0040] 바람직하게는, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 대향하는 벽의 영역에서 플라스틱 재료의 로딩은 이 영역의 벽 둘레의 위치에 따라 차등 제어된다.
[0041] 바람직하게는, 이 영역은 차등 로딩 영역으로 지정된다.
[0042] 바람직하게는, 바로 제1 위치 지점과 제2 위치 지점 사이의 영역에서 재료의 로딩이 증가되는 반면, 차등 로딩 영역의 정반대편에 위치한 반대편 영역은 점선 윤곽선으로 표시된 바와 같이 이로부터 제거된 재료의 두께가 감소된다.
[0043] 바람직하게는, 프리폼의 벽들에 대한 원주 포지션에 따른 차등 재료 로딩은 블로우 성형된 용기의 벽 두께에 대한 제어 제공에 도움이 된다.
[0044] 바람직하게는, 스트레치-블로우-성형 공정은 2 단 스트레치-블로우-성형 공정이다.
[0045] 바람직하게는, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 대향하는 차등 로딩 영역은 블로잉 공정 동안 실질적으로 변경되지 않는다.
[0046] 바람직하게는, 차등 로딩 영역은 프리폼의 목 부분의 연장부이자 일부이다.
[0047] 바람직하게는, 프리폼은 손잡이의 하부 단부의 연결 지점 바로 아래로부터 연장되는 본체 부분의 하부 영역에서 프리폼의 벽의 대칭 두께부를 포함한다.
[0048] 바람직하게는, 손잡이의 제1 연결 지점과 제2 연결 지점 사이에 위치한 제2 중간 영역에서, 프리폼의 벽 두께부가 제1 두께(T1)로부터 제2 더 얇은 두께(T2)로 점진적으로 가늘어진다.
[0049] 바람직하게는, 두께부가 프리폼의 종축에 대해 대칭이다.
[0050] 바람직하게는, 두께부로 인해, 대응하는 중간 영역에서 그리고 손잡이의 하부 단부의 제1 연결 지점 바로 아래의 하위 영역에서도 블로우 성형된 용기의 재료 두께가 제어 가능하게 증가한다.
[0051] 바람직하게는, 두께부로 인해 대응하는 중간 영역에서 그리고 손잡이의 하부 단부의 제2 연결 지점 바로 아래의 하위 영역에서도 블로우 성형된 용기의 재료 두께가 제어 가능하게 증가한다.
[0052] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 스트레치 블로우-성형 용기 및 사출 성형된 프리폼의 일체형 손잡이로서, 일체형 손잡이는 프리폼의 본체 부분의 단일 연결 영역 및 용기 본체의 단일 연결 영역에 각각 연결되고, 프리폼의 본체 부분의 벽 두께 및 용기 본체의 손잡이 연결 영역 아래로 연장되는 영역에서의 용기 벽 두께가 인접한 벽 영역들의 두께와 실질적으로 동일한 일체형 손잡이가 제공된다.
[0053] 바람직하게는, 손잡이는 프리폼 및 용기 모두에 공통적인 목 부분에 근접한 프리폼 및 용기의 단일 영역으로부터 연장된다.
[0054] 바람직하게는, 손잡이는 단일 연결 영역으로부터 연장되는 상부 아치형 섹션을 포함하며; 아치형 상부 부분은 실질적으로 직선의 아래쪽으로 돌출된 부분으로 전이된다.
[0055] 바람직하게는, 손잡이는 용기의 본체 부분을 이등분하는 평면 및 프리폼의 본체 부분의 중심선을 통과하는 중앙 평면에 놓이는 중앙 웹을 포함한다.
[0056] 바람직하게는, 중앙 웹은 에지에 의해 경계지어지며; 에지는 프리폼 본체 부분과 용기의 본체 모두에 상부 접합 지점으로부터 하부 접합 지점까지 웹의 주변을 중심으로 연속적으로 연장된다.
[0057] 바람직하게는, 웹에 대해 수직인 리브가 에지를 따라 연장되고; 리브는 평면의 양측으로부터 외측으로 대칭적으로 돌출되며; 리브와 중앙 웹은 I형 빔과 같은 단면을 형성한다.
[0058] 바람직하게는, 리브의 상부 및 하부 연결 단면들은 프리폼 본체 부분 및 용기의 본체 모두의 표면들과 용융된다.
[0059] 바람직하게는, 웹과 리브 모두의 안쪽을 향한 단면들에는 하나 이상의 스캘럽 구성들이 제공되며, 스캘럽 구성들은 사용 중인 손잡이를 잡는 것을 보조한다.
[0060] 바람직하게는, 리브의 상부 부분으로부터 돌출된 엄지 지지대가 제공된다.
[0061] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 일체형 손잡이를 갖는 사출 성형된 프리폼으로부터 스트레치 블로우 성형된 용기에서 PET 폴리머의 부피를 감소시키는 방법이 제공되며; 손잡이는 프리폼의 본체의 제1 연결 지점과 제2 연결 지점 사이에서 연장되는 루프로서 형성되며,
a. 프리폼의 일체형 손잡이를 루프로서 형성된 일체형 손잡이로부터 프리폼의 본체 부분의 단일 연결 영역으로부터 연장되는 단일 연결 손잡이로 변경하는 단계,
b. 단일 연결 손잡이의 연결 영역 아래의 영역에서 프리폼의 본체 부분의 벽 두께를 강화된 두꺼워진 벽으로부터 프리폼의 인접한 영역들의 벽 두께와 동일한 두께로 감소시키는 단계
를 포함하는 PET 폴리머의 부피를 감소시키는 방법이 제공된다.
[0062] 바람직하게는, 손잡이는 프리폼 및 용기 모두에 공통적인 목 부분에 근접한 프리폼 및 용기의 단일 영역으로부터 연장된다.
[0063] 바람직하게는, 손잡이는 단일 연결 영역으로부터 연장되는 상부 아치형 섹션을 포함하며; 아치형 상부 부분은 실질적으로 직선의 아래쪽으로 돌출된 부분으로 전이된다.
[0064] 바람직하게는, 손잡이는 용기의 본체 부분을 이등분하는 평면 및 프리폼의 본체 부분의 중심선을 통과하는 중앙 평면에 놓이는 중앙 웹을 포함한다.
[0065] 바람직하게는, 중앙 웹은 에지에 의해 경계지어지며; 에지는 프리폼 본체 부분과 용기의 본체 모두에 상부 접합 지점으로부터 하부 접합 지점까지 웹의 주변을 중심으로 연속적으로 연장된다.
[0066] 바람직하게는, 웹에 대해 수직인 리브가 에지를 따라 연장되고; 리브는 평면의 양측으로부터 외측으로 대칭적으로 돌출되며; 리브와 중앙 웹은 I형 빔과 같은 단면을 형성한다.
[0067] 이에 따라, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 스트레치-블로우-성형 용기의 단일 연결 손잡이로서; 용기는 사출 성형 프리폼으로부터 스트레치-블로우-성형되고; 프리폼은 프리폼의 단일 연결 영역에 연결된 일체형 손잡이를 포함하고; 손잡이는 프리폼의 본체 부분의 섹션에 대해 외측으로 연장되고 일반적으로 평행하며, 여기서 본체 부분의 섹션에서 프리폼의 벽 두께는 프리폼의 인접 영역들의 벽 두께와 동일한 단일 연결 손잡이가 제공된다.
[0068] 따라서 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 일체형 손잡이를 갖는 용기를 스트레치-블로우-성형하기 위한 일체형 손잡이를 갖는 사출 성형 프리폼으로서; 프리폼은 프리폼의 목부 아래로부터 연장되는 원통형 본체 부분 및 본체 부분의 베이스에 있는 곡선형 폐쇄부를 가지며; 프리폼의 원통형 본체 부분의 벽들은 일정한 두께를 갖는 사출 성형 프리폼이 제공된다.
[0069] 바람직하게는, 일체형 손잡이는 단일 연결 영역에서 프리폼에 연결되고; 손잡이는 프리폼의 본체 부분의 섹션에 대해 외측으로 연장되고 일반적으로 평행한다.
[0070] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 프리폼으로부터 스트레치 블로우-성형된 PET 용기로서; 프리폼 및 용기는 PET 손잡이가 일체형으로 연결되는 목 부분 및 본체 부분을 갖고; PET 손잡이는 적어도 프리폼의 본체 부분과 용기의 제1 연결 지점에서 일체형으로 연결된 PET 재료의 세장형 부분을 포함하고, 프리폼 벽 두께가 제어되어 블로우 성형된 용기(1428) 상의 대응하는 위치들의 벽 두께가 손잡이(1426)에 가장 가까운 용기 측면 및 손잡이(1426) 아래에 위치한 용기(1420B)의 영역의 벽 두께(1421B)가 용기(1428)의 영역(1420B)과는 반대측에 위치한 영역(1440B)의 벽 두께(1441B)와 구별될 수 있도록 하는 PET 용기가 제공된다.
[0071] 바람직하게는, 손잡이와 좁은 스트립은 실질적으로 평면적인 영역을 형성하여, 손잡이와 블로우 성형된 용기 사이의 일체적인 연결을 유지한다.
[0072] 바람직하게는, PET 재료의 세장형 부분은 스템을 포함한다.
[0073] 바람직하게는, PET 손잡이는 제2 연결 지점에서 용기에 연결된다.
[0074] 바람직하게는, 제1 연결 지점은 상부 연결 지점이다.
[0075] 바람직하게는, 제2 연결 지점은 하부 연결 지점이다.
[0076] 바람직하게는, 프리폼은 목 부분 아래에 위치한 확장 가능한 부분을 갖는다.
[0077] 바람직하게는, 두 부착 지점들 사이의 스트립에 의해 형성되는 프리폼 본체의 영역은 용기의 연신 및 블로잉 동안 실질적으로 안정적으로 유지된다.
[0078] 바람직하게는, 좁은 스트립으로부터 측면으로 떨어진 외부 표면층과 내부 표면층의 영역들이 모두 이축 연신된다.
[0079] 바람직하게는, 좁은 스트립의 외부 표면은 상당히 안정적으로 유지되지만, 스트립의 용기의 벽 및 손잡이 부착 지점들 사이의 내부 층들은 PET 재료가 연신 및 블로잉 힘들의 영향을 받으면 주변 영역들과 함께 어느 정도의 흐름을 겪고 그리고 얇아진다
[0080] 바람직하게는, PET 손잡이는 프리폼이 성형되는 것과 동시에 동일한 몰드에서 형성된다.
[0081] 바람직하게는, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 대향하는 벽의 영역에서 플라스틱 재료의 로딩은 이 영역의 벽 둘레의 위치에 따라 차등 제어되고; 영역은 차등 로딩 영역으로 지정된다.
[0082] 바람직하게는, 바로 제1 위치 지점과 제2 위치 지점 사이의 영역에서 재료의 로딩이 증가되는 반면, 차등 로딩 영역의 정반대편에 위치한 반대편 영역은 재료의 두께가 감소된다.
[0083] 바람직하게는, 프리폼의 벽들에 대한 원주 포지션에 따른 차등 재료 로딩은 블로우 성형된 용기의 벽 두께에 대한 제어 제공에 도움이 된다.
[0084] 바람직하게는, 스트레치-블로우-성형 공정은 2 단 스트레치-블로우-성형 공정이다.
[0085] 바람직하게는, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 대향하는 차등 로딩 영역은 블로잉 공정 동안 실질적으로 변경되지 않는다.
[0086] 바람직하게는, 차등 로딩 영역은 프리폼의 목 부분의 연장부이자 일부이다.
[0087] 바람직하게는, 프리폼은 손잡이의 하부 단부의 연결 지점 바로 아래로부터 연장되는 본체 부분의 하부 영역에서 프리폼의 벽의 대칭 두께부를 포함한다.
[0088] 바람직하게는, 손잡이의 제1 연결 지점과 제2 연결 지점 사이에 위치한 제2 중간 영역에서, 프리폼의 벽 두께부가 제1 두께(T1)로부터 제2 더 얇은 두께(T2)로 점진적으로 가늘어진다.
[0089] 바람직하게는, 두께부가 프리폼의 종축에 대해 대칭이다.
[0090] 바람직하게는, 두께부로 인해 중간 영역에서 그리고 손잡이의 하부 단부의 제2 연결 지점 바로 아래의 하위 영역에서도 블로우 성형된 용기의 재료 두께가 제어 가능하게 증가한다.
[0091] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 일체형으로 형성된 손잡이를 갖는 용기를 스트레치 블로우-성형하기 위한 프리폼을 제어하는 방법으로서; 프리폼이 본체 부분과 일체형으로 형성된 손잡이를 포함하고; 프리폼이 프리폼 공급원으로부터 용기를 블로우 성형하기 위한 블로우 성형 다이로 이송되며;
- 프리폼을 프리폼 손잡이 배향 장치를 통과시키는 단계,
- 프리폼을 프리폼 이송 시스템으로 이송하는 단계,
- 이송 시스템으로의 이송 및 블로우 성형 다이로의 이송 동안, 손잡이 배향 장치에 의해 부과된 프리폼 손잡이의 배향을 유지하는 단계,
- 일체형으로 형성된 손잡이가 가열 요소들에 과도하게 노출되지 않도록 차폐하면서 프리폼 가열 요소들의 어레이를 지나서 이송 시스템을 따라 이송하는 동안 프리폼을 회전시키는 단계,
- 이송 시스템으로부터 블로우 성형 다이로 프리폼을 이송하는 단계
를 포함하며,
손잡이는 프리폼의 본체 부분 상의 적어도 상부 연결 영역으로부터 연장되는 배향성 플라스틱 재료를 포함하는 프리폼 제어 방법에 있어서; 손잡이가 손잡이의 하부 단부에 곡선형 강화 요소를 포함하고; 배향성 플라스틱 재료가 분기되어 둘러싸인 일반적으로 삼각형 요소를 형성하는 것을 특징으로 하는 프리폼 제어 방법이 제공된다.
[0092] 바람직하게는, 손잡이는 프리폼의 본체 부분 상의 상부 연결 영역으로부터 하부 연결 영역으로 연장된다.
[0093] 바람직하게는, 곡선형 강화 요소는 프리폼의 본체 부분 및 블로우 성형 용기의 본체와 접한다.
[0094] 바람직하게는, 곡선형 강화 요소는 일반적으로 폭 및 단면이 손잡이의 폭 및 단면과 일치한다.
[0095] 바람직하게는, 손잡이는 상부 연결 영역에 접근하면서 점진적으로 넓어지는 단면을 가지며, 단면은 손잡이의 상부 연결 영역 단면 부근에서 최대 폭에 도달하고 유지된다.
[0096] 바람직하게는, 단면은 대향하는 외측 에지들로부터 중심선을 향해 연장되고; 단면은 외측 에지들로부터 점진적으로 두께가 증가하여 중심선에서 최대 두께에 도달한다.
[0097] 바람직하게는, 손잡이는 하부 연결 영역으로부터 아래쪽으로 각진 직선 섹션과, 직선 섹션의 단부로부터 상부 연결 영역으로 연장되는 아치형 섹션을 포함한다.
[0098] 바람직하게는, 상부 연결 영역 및 하부 연결 영역 각각과 직선 섹션과 아치형 섹션 사이의 접합부에 각각 일체형으로 성형된 제1, 제2 및 제3 강화 요소들이 제공된다.
[0099] 바람직하게는, 상부 연결 영역에서의 제1 강화 요소는 폭 및 단면이 상부 연결 영역에 근접한 손잡이의 폭 및 단면과 일치하는 제1 곡선 요소를 포함하고; 제1 곡선 요소는 상부 연결 영역 아래의 제1 분리 연결 영역으로부터 연장되어 손잡이의 최대 폭의 제1 단부 부근에서 손잡이와 합쳐진다.
[00100] 바람직하게는, 하부 연결 영역에서의 제2 강화 요소는 폭 및 단면이 손잡이의 직선 섹션의 폭 및 단면과 일치하는 직선 요소를 포함하고; 직선 요소는 하부 연결 영역 위의 제2 분리 연결 영역으로부터 연장되어 하부 연결 영역 부근에서 손잡이의 직선 섹션과 합쳐진다.
[00101] 바람직하게는, 손잡이의 직선 섹션과 아치형 섹션의 접합부에 있는 제3 강화 요소는 손잡이의 직선 섹션과 아치형 섹션의 접합부에 인접한 손잡이의 폭 및 단면과 폭 및 단면이 일치하는 추가의 곡선 요소를 포함하고; 곡선 요소의 각각의 외부 단부들은 손잡이의 직선 섹션 및 아치형 섹션과 합쳐진다.
[00102] 바람직하게는, 각각의 강화 요소는 프리폼의 본체와 제1 및 제2 강화 요소들 사이, 및 제3 강화 요소와 직선 섹션 및 아치형 섹션 사이에 각각 형성된 경계들 내에 배향 가능 플라스틱 재료의 웹을 포함하며; 배향 가능 플라스틱 재료의 각각의 웹은 중심선으로부터 양방향으로 동일하게 정렬되고 연장된다.
[00103] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 블로우 성형된 용기를 들어올리는 손의 지지 손가락에 대한 변형을 감소시키는 방법으로서; 용기에는 일체형 손잡이가 제공되며;
- 손잡이를 형성하는 배향성 플라스틱 재료를 포함하는 프리폼으로부터 용기를 스트레치 블로우-성형하는 단계─배향성 플라스틱 재료는 적어도 상부 연결 영역으로부터 연장됨─
를 포함하며,
- 손잡이는 손잡이의 하부 단부에 곡선형 강화 요소를 포함하며; 배향성 플라스틱 재료는 에워싸인 일반적으로 삼각형 요소를 형성하기 위해 분기되는 것을 포함하는 변형 감소 방법이 제공된다.
[00104] 바람직하게는, 손잡이는 상부 연결 영역으로부터 프리폼의 본체 부분의 하부 연결 영역으로 연장된다.
[00105] 바람직하게는, 곡선형 강화 요소는 프리폼의 본체 부분과 블로우 성형 용기의 본체에 접한다.
[00106] 바람직하게는, 곡선형 강화 요소는 일반적으로 폭 및 단면이 손잡이의 폭 및 단면과 일치한다.
[00107] 바람직하게는, 상부 연결 영역에 근접한 강화 요소; 강화 요소는 일반적으로 폭 및 단면이 상부 연결 영역에 근접한 손잡이의 폭 및 단면에 부합하는 제1 곡선 요소를 포함하고; 제1 곡선 요소는 상부 연결 영역 아래의 제1 분리 연결 영역으로부터 연장되어 손잡이의 최대 폭의 제1 단부에 근접한 손잡이와 합쳐진다.
[00108] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 스트레치-블로우-성형 용기의 손잡이로서; 용기는 적어도 상부 연결 영역으로부터 연장되는 손잡이를 포함하는 프리폼으로부터 블로우 성형되고; 손잡이는 손잡이의 하부 단부에 곡선형 강화 요소를 포함하고; 곡선형 강화 요소는 폭 및 단면이 일반적으로 손잡이의 폭 및 단면과 일치하며; 배향성 플라스틱 재료는 에워싸인 일반적으로 삼각형 요소를 형성하기 위해 분기되는 용기의 손잡이가 제공된다.
[00109] 바람직하게는, 손잡이는 상부 연결 영역으로부터 프리폼의 본체 부분의 하부 연결 영역으로 연장된다.
[00110] 바람직하게는, 곡선형 강화 요소는 프리폼의 본체 부분과 블로우 성형 용기의 본체에 접한다.
[00111] 바람직하게는, 곡선형 강화 요소는 일반적으로 폭 및 단면이 손잡이의 폭 및 단면과 일치한다.
[00112] 바람직하게는, 손잡이는 직선형 하부 섹션 및 직선형 하부 섹션의 단부로부터 상부 연결 영역으로 연장되는 아치형 섹션을 더 포함하고; 손잡이는 상부 연결 영역에 접근하면서 점진적으로 넓어지는 단면을 갖고; 단면은 상부 연결 영역에 근접한 최대 폭에 도달하고 유지된다.
[00113] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에서는, 상기 방법들 중 어느 하나에 따라 형성된 블로우 성형된 용기가 제공된다.
[00114] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에서는, 상술한 바와 같이 손잡이를 포함하는 블로우 성형된 용기가 제공된다.
[00115] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 손잡이를 갖는 프리폼으로서; 프리폼은 스트레치-블로우-성형 용기의 제1 생산 단계에서 형성되고; 프리폼으로부터 블로우 성형된 용기는 적어도 상부 연결 영역으로부터 연장되는 손잡이를 포함하고; 손잡이는 직선 하부 섹션을 포함하며 손잡이의 하부 단부에 곡선형 강화 요소를 포함하고; 배향 가능 플라스틱 재료는 에워싸인 일반적으로 삼각형 요소를 형성하기 위해 분기되는 손잡이를 갖는 프리폼이 제공된다.
[00116] 바람직하게는, 손잡이는 상부 연결 영역으로부터 프리폼의 본체 부분의 하부 연결 영역으로 연장된다.
[00117] 바람직하게는, 곡선형 강화 요소는 프리폼의 본체 부분 및 블로우 성형 용기의 본체와 접한다.
[00118] 바람직하게는, 곡선형 강화 요소는 일반적으로 폭 및 단면이 손잡이의 폭 및 단면과 일치한다.
[00119] 바람직한 형태에서, 상기 캐비티들, 시스템들, 프리폼들, 공정들, 용기들, 손잡이들, 특징들 및 방법들은 모두 비대칭 사출 성형 프리폼들로부터 용기들을 스트레치-블로우-성형하기 위한 연속 회전, 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계에서 이루어지고; 비대칭 프리폼들은 프리폼의 본체 상의 접합 지점으로부터 연장되는 일체형 손잡이를 포함하고; 프리폼의 본체 및 일체형 손잡이는 동일한 재료로 구성된다.
[00120] 바람직한 형태들의 기계의 추가적인 특징들은 바로 아래에 설명되어 있다:
[00121] 따라서, 연속 회전, 비대칭 프리폼 이송, 스트레치-블로우-성형 기계의 하나의 광의의 형태에 있어서, 비대칭 사출 성형 프리폼들로부터 용기들을 스트레치-블로우-성형하기 위한 연속 회전, 비대칭 프리폼 이송, 스트레치-블로우-성형 기계로서; 비대칭 프리폼들은 프리폼의 본체의 접합 지점으로부터 연장되는 일체형 손잡이를 포함하고; 프리폼의 본체 및 일체형 손잡이는 동일한 재료로 구성되는 스트레치-블로우-성형 기계가 제공된다.
[00122] 연속 회전, 비대칭 프리폼 이송, 스트레치-블로우-성형 기계의 추가의 광의의 형태에서, 회전 이송 시스템들의 픽 앤 플레이스 장치들의 그리퍼들의 경로들을 제어하는 방법으로서; 회전 이송 시스템은 연속 비대칭 프리폼 이송 스트레치-블로우-성형 기계에서 작동하고; 프리폼들로서 비대칭 프리폼들의 개개의 개소들을 따르는 그리퍼들의 경로들은 프리폼 픽 오프 포지션으로부터 회전 이송 시스템들에 의해 이송되고, 예열 스테이지의 프리폼 지지 맨드릴에 삽입 및 상기 지지 맨드릴로부터 추출되고, 회전하는 스트레치-블로우-성형 다이들로부터 스트레치-블로우-성형 용기들로서 삽입 및 추출되고; 비대칭 프리폼들은 본체 부분과 본체 부분으로부터 연장되는 일체형 손잡이를 포함하며; 방법은 개개의 회전 이송 시스템의 회전 암에 픽 앤 플레이스 장치들 각각을 회전적으로 장착하는 단계를 포함하는 그리퍼들의 경로들을 제어하는 방법이 제공된다.
[00123] 연속 회전 비대칭 프리폼 이송, 스트레치-블로우-성형 기계의 추가의 광의의 형태에서, 연속 비대칭 프리폼 이송 회전 스트레치-블로우-성형 기계의 스테이지들 사이에서 비대칭 프리폼을 이송하는 방법으로서; 비대칭 프리폼은 비대칭 프리폼을 스트레치-블로우-성형 다이의 캐비티 내에서 연신 및 블로우 성형하는 단계에 의해 스트레치-블로우-성형 용기로 변형되고; 방법은 프리폼의 일체형 손잡이가 기계의 픽 오프 포지션에 도착할 때 알려진 배향을 갖도록 비대칭 프리폼을 배향하는 단계를 포함하는 비대칭 프리폼을 이송하는 방법이 제공된다.
[00124] 연속 회전, 비대칭 프리폼 이송, 스트레치-블로우-성형 기계의 추가의 광의의 형태에서, 비대칭 사출 성형된 프리폼을 연속 프리폼 이송 스트레치-블로우-성형 기계의 스트레치-블로우-성형 다이로 조작하는 방법으로서; 방법은 프리폼의 일체형 손잡이가 미리결정된 배향을 갖도록 연속 회전 이송 시스템의 픽 앤 플레이스 장치를 사용하여 프리폼 예열 스테이지로부터 프리폼을 추출하는 단계를 포함하는 조작 방법이 제공된다.
[00125] 연속 회전, 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계의 추가의 광의의 형태에서, 프리폼을 다이 도입 온도로 제어 가능하게 가열하는 방법이 제공되며; 프리폼은 본체 부분으로부터 연장되는 목 부분을 가지며; 상기 프리폼은 방사상으로 연장되는 손잡이 부분을 더 갖고; 상기 방법은, 일체형 손잡이 PET 프리폼을 연속적으로 이동하는 컨베이어 상으로 제어 가능하게 이송하는 단계; 목 부분에 의해 프리폼을 컨베이어에 고정시키는 단계 ─ 이 단계에 의해, 프리폼은 프리폼 진입 위치로부터 프리폼 반출 위치로의 재가열 경로를 따라 실질적으로 일정한 속도로 컨베이어에 의해 이송됨 ─ 를 포함하는 가열 방법이 제공된다.
[00126] 바람직하게는, 프리폼의 적어도 부분들이 프리폼 반출 위치에 도달할 때까지 다이 도입 온도로 제어 가능하게 가열된다.
[00127] 바람직하게는, 프리폼의 선택된 부분들로 열을 향하도록 배열된 경로를 따라 분포된 제어 가능한 히터 어레이.
[00128] 바람직하게는, 프리폼은 프리폼 반출 위치로부터 프리폼의 스트레치-블로우-성형을 위한 다이로 제어 가능하게 이송되어 블로우 성형된 용기를 형성한다.
[00129] 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치-블로우-성형 기계의 추가의 광의의 형태에서는, 스트레치 블로우-성형 기계의 스테이지들로 진입하기 위해 비대칭 프리폼을 배향하는 방법으로서; 비대칭 프리폼은 프리폼의 목부 아래의 제1 접합 지점으로부터 프리폼의 본체의 제2 접합 지점까지 연장되는 일체형 손잡이를 포함하고; 방법은 경사 레일들의 상부 레일들을 따라 프리폼들의 목부들에 의해 지지되는 동안 배향 기구를 향해 경사 레일들 아래로 미끄러지도록 프리폼들을 제공하는 단계를 포함하는 비대칭 프리폼을 배향하는 방법이 제공된다.
[00130] 연속 회전, 비대칭 프리폼 이송, 스트레치-블로우-성형 기계의 추가의 광의의 형태에서, 일체형 손잡이들을 갖는 사출 성형된 프리폼이 제1 이송 시스템으로부터 예열 스테이지로 이송되는 연속 회전, 비대칭 프리폼 이송, 스트레치-블로우-성형 기계로서; 프리폼의 수직축이 프리폼 지지 맨드릴의 수직축과 정렬되고, 프리폼의 손잡이가 맨드릴 상에 제공된 열 차폐로 미끄러져 들어가면서 하나의 유체 운동으로 이루어지는 제1 이송 시스템의 그리퍼로부터 프리폼을 프리폼 지지 맨드릴로 이송하는 단계를 포함하는 성형 기계가 제공된다.
[00131] 따라서, 연속 회전, 비대칭 프리폼 이송, 스트레치-블로우-성형 기계의 추가의 광의의 형태에서, 비대칭 사출 성형 프리폼들로부터 용기들을 스트레치-블로우-성형하는 데 전용되는 연속 비대칭 프리폼 이송 스트레치-블로우-성형 기계로서; 비대칭 프리폼들은 프리폼의 본체 상의 제1 접합 지점으로부터 제2 접합 지점으로 연장되는 일체형 손잡이를 포함하고, 상기 프리폼의 본체 및 일체형 손잡이는 동일한 재료로 구성되며, 기계는, 프리폼의 손잡이를 픽 오프 포지션에 도착할 때 공지된 배향으로 배향하기 위한 프리폼 배향 시스템을 포함하는 성형 기계가 제공된다.
[00132] 바람직하게는, 프리폼들은 초기 프리폼 픽 오프 지점에서부터 용기로들의 스트레치-블로우-성형 및 스트레치-블로우 성형된 용기들로서 기계로부터의 배출을 통해 연속적으로 움직인다.
[00133] 바람직하게는, 일체형 손잡이는 스트레치-블로우-성형 기계의 모든 스테이지들을 통해 사출 성형된 손잡이의 형상을 유지하여, 스트레치-블로우 성형된 용기 상에 손잡이를 형성한다.
[00134] 바람직하게는, 스트레치-블로우-성형 기계의 스테이지들은 손잡이 배향 스테이지를 포함하며; 모든 프리폼들은 픽 오프 포지션에 접근하는 프리폼의 동작에 대하여 미리결정된 방향으로 배향된 일체형 손잡이를 갖는 픽업 지점에 도착한다.
[00135] 바람직하게는, 스트레치-블로우-성형 기계의 스테이지들은 프리폼 픽 오프 포지션에서 연속적으로 회전하는 프리폼 피더 휠로부터 프리폼들을 연속적으로 회전하는 예열 스테이지의 예열 포지션으로의 이송으로 이송하는 연속적으로 회전하는 제1 이송 시스템을 포함한다.
[00136] 바람직하게는, 제1 이송 시스템의 제1 픽 앤 플레이스 장치는 프리폼 파지 그리퍼; 픽 앤 플레이스 장치의 회전 캐리어와 2 개의 캠 개소들의 조합에 의해 유도된 파지 그리퍼의 왕복 회전 및 선형 변위를 포함한다.
[00137] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 프리폼을 다이 도입 온도로 제어 가능하게 가열하는 방법으로서; 프리폼은 본체 부분으로부터 연장되는 목 부분을 갖고; 상기 프리폼은 방사상으로 연장되는 일체형 사출 성형 손잡이 부분을 더 구비하고; 상기 방법은,
- 손잡이 부분의 공지된 배향을 유지하면서 일체형 손잡이 PET 프리폼을 연속적으로 움직이는 컨베이어로 제어 가능하게 이송하는 단계;
- 목 부분에 의해 프리폼을 컨베이어에 고정시키는 단계 ─ 이 단계에 의해, 프리폼은 컨베이어에 의해 프리폼 진입 위치로부터 프리폼 반출 위치로 연속적으로 이송됨 ─ 를 포함하며,
- 프리폼의 적어도 일부들은 프리폼이 프리폼 반출 위치에 도달할 때까지 제어 가능하게 다이 도입 온도로 가열되고;
- 제어 가능한 히터 어레이는 프리폼의 선택된 부분들로 열을 전달하도록 배열된 경로 컨베이어를 따라 분포되고;
- 프리폼은 프리폼의 스트레치-블로우-성형을 위해 프리폼 반출 위치로부터 다이로 제어 가능하게 이송되어 블로우 성형된 용기를 형성하고; 그리고
프리폼은 개방된 목 부분과 목 부분으로부터 연장되는 중공형 본체를 포함하고; 중공형 본체의 벽들의 적어도 일부는 다양한 두께를 갖고, 중공형 본체의 내부 표면의 적어도 일부의 단면들은 난형의 단면을 갖는 가열 방법이 제공된다.
[00138] 바람직하게는, 손잡이 부분은 고체이고, 제1 단부 및 제2 단부를 가지며; 제1 단부는 제1 상부 위치에서 프리폼에 일체형으로 연결되고, 제2 단부는 제2 하부 위치에서 프리폼에 일체형으로 연결된다.
[00139] 바람직하게는, 제1, 상부 위치는 본체 부분 상에 위치한다.
[00140] 바람직하게는, 제1 상부 위치는 목 부분에 위치한다.
[00141] 바람직하게는, 제2 하부 위치는 본체 부분에 위치한다.
[00142] 바람직하게는, 요소들은 모듈들로 배열되고; 모듈들은 연속적으로 회전하는 프리폼 컨베이어 주위로 배열되고; 요소들은 높이에 기초하여 그룹으로 제어되며, 모듈들의 가장 위쪽 요소들은 함께 미리결정된 온도로 제어되고, 그 다음 아래쪽 높이의 요소들도 함께 미리결정된 온도로 제어되고, 그리고 가장 낮은 레벨의 요소들까지 함께 제어된다.
[00143] 바람직하게는, 프로세서는 프리폼들의 연속적인 전진 속도를 제어하기 위해 모터의 회전 속도를 제어한다.
[00144] 바람직하게는, 온도 센서는 환경 온도 감지를 제공하는데, 이는 프로세서에 의해 모든 요소들의 가열 정도를 차이 계수 델타(Δ)에 의해 변조하기 위해 활용된다.
[00145] 바람직하게는, 일체형 손잡이 PET 프리폼을 연속적으로 이동하는 컨베이어 상으로 제어 가능하게 이송하는 단계는 픽 오프 포지션에 도착할 때 프리폼의 손잡이를 공지된 배향으로 배향하는 단계를 포함한다.
[00146] 바람직하게는, 프리폼은 개방된 목 부분과 목 부분으로부터 연장되는 중공형 본체를 포함하고; 프리폼은 일체형으로 사출 성형된 손잡이; 두께가 변하는 중공형 본체의 벽들의 적어도 일부를 더 포함한다.
[00147] 바람직하게는, 중공형 본체의 내부 표면의 적어도 일부가 중공형 본체의 외부 표면과 비동심이다.
[00148] 바람직하게는, 중공형 본체의 외부 표면은 실질적으로 원통형 본체를 형성하기 위해 프리폼의 중심 종축을 중심으로 한 직경들에 의해 규정된다.
[00149] 바람직하게는, 중공형 본체의 내부 표면의 적어도 일부의 단면들은 단면이 난형이다.
[00150] 본 발명의 추가의 광의의 형태에서는, 스트레치-블로우-성형 용기의 벽 두께를 최적화하는 방법이 제공되며, 이 방법은,
- 각각의 프리폼의 적어도 하부 부분이 하부 부분의 외부 표면들과 비동심인 내부 단면들을 갖는 중공 프리폼들을 사출 성형하는 단계,
- 프리폼들을 스트레치-블로우-성형에 적합한 온도로 가열하는 단계,
- 프리폼들을 스트레치-블로우-성형 기계의 캐비티들에 삽입하는 단계,
- 프리폼들을 기계적으로 연신하고 공기를 주입하여 용기를 형성하는 단계
를 포함하는 방법이 제공된다.
[00151] 본 발명의 추가의 광의의 형태에서, 사출 성형된 중공 프리폼의 내부 표면을 형성하는 맨드릴로서, 프리폼의 외부 표면들을 규정하는 직경들과 비동심인 단면들을 갖는 적어도 하나의 부분을 포함하는 맨드릴이 제공된다.
[00152] 본 발명의 추가의 광의의 형태에서는, 상기 정의된 바와 같이 프리폼의 적어도 하나의 부분의 벽들로부터 스트레치 블로우 성형된 용기의 선택된 측벽들로 폴리머 재료를 편향적으로 분배하는 방법이 제공되며; 상기 방법은,
- 프리폼 사출 성형 다이의 캐비티에 의해 규정된 바와 같이 프리폼의 대응하는 외부 표면들과 비동심인 적어도 하나의 부분의 단면들을 갖는 프리폼의 내부 표면들을 규정하는 맨드릴을 배열하는 단계,
- 적어도 하나의 부분의 맨드릴 단면들의 주요 축들이 캐비티의 중앙 수직면과 정렬되도록 사출 성형 다이에 맨드릴을 배열하는 단계,
- 프리폼을 사출 성형하는 단계,
- 프리폼의 중앙 수직면이 일반적으로 직사각형 단면의 블로우 성형된 용기의 중앙 수직면과 정렬되도록 프리폼을 스트레치-블로우-성형 기계의 캐비티에 도입하는 단계를 포함하며,
용기의 중앙 수직면은 용기의 양쪽 장변들과 평행하는 분배 방법이 제공된다.
[00153] 바람직하게는, 난형 형상의 단면들의 중심들은 프리폼의 종축을 중심으로 한다.
[00154] 바람직하게는, 난형 형상의 단면들의 중심들은 프리폼의 종축으로부터 오프셋된다.
[00155] 바람직하게는, 중공형 본체의 일부의 원형 단면들의 중심들은 중공형 본체의 종축으로부터 오프셋된다.
[00156] 이제, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다.
[00157] 도 1은 연속 블로우-성형 기계를 이용하여 용기를 스트레치 블로우-성형하기 위한 일체형 손잡이를 갖는 프리폼의 측면도이다.
[00158] 도 2는 도 1의 프리폼으로부터 스트레치 블로우-성형된 일체형 손잡이를 갖는 용기의 측면도이다.
[00159] 도 3은 도 2의 용기를 생산하는 스트레치 블로우-성형 기계의 평면도이다.
[00160] 도 4a는 도 3의 기계의 프리폼 배향 및 로딩 섹션의 측면도이다.
[00161] 도 4b는 도 3의 기계의 프리폼 배향 및 로딩 섹션의 평면도이다.
[00162] 도 4c는 도 3의 기계에 대한 프리폼 배향 배열의 추가의 바람직한 실시예의 평면도이다.
[00163] 도 4d는 도 4c의 배향 배열의 측면 사시도이다.
[00164] 도 4e는 도 4c 및 도 4d의 배향 배열을 아래에서 본 사시도이다.
[00165] 도 5는 도 4a의 프리폼 배향 및 로딩 섹션의 로딩 단부 및 제1 프리폼 이송 시스템의 평면도이다.
[00166] 도 6은 도 5의 제1 프리폼 이송 시스템의 측면도이다.
[00167] 도 7은 도 5 및 도 6의 프리폼 이송 시스템의 일부와 기계의 프리폼 예열 스테이지의 프리폼 로딩 및 언로딩 영역의 평면도이다.
[00168] 도 8은 기계의 프리폼 예열 스테이지를 통한 이송을 위해 열 차폐를 갖는 맨드릴에 삽입된 도 1의 프리폼의 사시도이다.
[00169] 도 9는 도 7의 프리폼 로딩 및 언로딩 영역의 일부, 제2 이송 시스템 및 기계의 스트레치-블로우-성형 다이 어셈블리의 일부를 도시한 기계의 단면을 확대 평면도이다.
[00170] 도 10은 도 2에 도시된 용기의 생산을 위한 스트레치-블로우-성형 다이의 절반의 정면도이다;
[00171] 도 11은 스트레치-블로우-성형 다이로부터 용기 수용 통으로 블로우 성형된 용기들을 이송하는 영역을 도시하는 도 3의 기계 일부에 대한 평면도이다.
[00172] 도 12는 상술한 실시예들 중 어느 하나에서 사용 가능한 프리폼들의 가열 및 이송의 제어와 연관된 제어 구성요소들의 개략적인 블록도이다.
[00173] 도 13a는 종래 기술에 따른 폴리머 용기의 스트레치-블로우-성형을 위한 전형적인 사출 성형 프리폼의 측면도이다.
[00174] 도 13b는 프리폼의 중앙 수직축을 통과하는 중앙 수직면이 종이의 평면에 놓여 있는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼의 측단면도이다.
[00175] 도 14는 맨드릴의 중앙 수직축을 통과하는 중앙 수직면이 종이의 평면에 놓여 있는 도 13b의 프리폼을 사출 성형하기 위한 맨드릴의 측면도이다.
[00176] 도 15는 도 14의 맨드릴의 수직 중심축을 따라 A-A 레벨에서 절취한 단면이다.
[00177] 도 16은 도 3의 맨드릴의 수직 중심축을 따라 레벨 B-B에서 절취한 단면이다.
[00178] 도 17은 도 2의 프리폼으로부터 스트레치 블로우 성형된 용기의 측면도이다.
[00179] 도 18은 도 17의 용기의 단부도이다.
[00180] 도 19a는 본 발명에 따른 프리폼의 추가의 바람직한 실시예의 측단면도이다.
[00181] 도 19b 및 도 19c는 도 19a의 프리폼의 선택된 단면들이다.
[00182] 도 20a는 본 발명에 따른 프리폼의 추가의 바람직한 실시예의 측단면도이다.
[00183] 도 20b 및 도 20c는 도 20a의 프리폼의 선택된 단면들이다.
[00184] 도 21a는 본 발명에 따른 프리폼의 추가의 바람직한 실시예의 측단면도이다.
[00185] 도 21b 및 도 21c는 도 21a의 프리폼의 선택된 단면들이다.
[00186] 도 22a는 본 발명에 따른 프리폼의 추가의 바람직한 실시예의 측단면도이다.
[00187] 도 22b 및 도 22c는 도 22a의 프리폼의 선택된 단면들이다.
[00188] 도 23a은 본 발명에 따른 프리폼의 추가의 바람직한 실시예의 측단면도이다.
[00189] 도 23b 및 도 23c는 도 23a의 프리폼의 선택된 단면들이다.
[00190] 도 24는 도 13b 및 도 19a, 도 20a 내지 도 23a의 프리폼들을 제조하기 위한 사출 성형 공정의 개략도이다.
[00191] 도 25는 도 13a의 프리폼으로부터 블로우-성형된 일체형 손잡이들을 갖는 용기이다.
[00192] 도 26은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 PET 부피가 감소된 프리폼이다.
[00193] 도 27은 벽 두께의 변화들을 나타내는 도 26의 프리폼의 본체의 단면도이다.
[00194] 도 28은 도 26 및 도 27의 프리폼으로부터 스트레치 블로우 성형된 용기의 측면도이다.
[00195] 도 29는 본 발명의 기계에서 스트레치-블로우-성형에 따라 손잡이가 일체형으로 형성된 프리폼의 추가 측면도이다.
[00196] 도 30은 본 발명의 연속 회전식 스트레치 블로우-성형 기계에서 사용하는 프리폼들을 성형하기 위한 사출 성형 프레스 및 사출 성형 다이의 개략적인 측단면도로서, 사출 성형 사이클 전에 다이가 개방된 도면이다.
[00197] 도 31은 사출 성형 사이클이 종료된 시점에서 도 30의 사출 성형 다이의 이동 다이 섹션의 면에 대한 정면도이다(가열된 고정 다이 섹션이 제거된 상태).
[00198] 도 32는 로봇에 의해 개방된 다이에 삽입된 진공 요소들에 의해 성형된 프리폼들을 추출하는 사출 성형 프레스의 일부를 보여주는 추가 도면이다.
[00199] 도 33은 본 발명에 따른 프리폼과 일체형으로 부착된 손잡이의 바람직한 실시예에 대한 측면도이다.
[00200] 도 34는 도 33의 프리폼의 단부도이다.
[00201] 도 35는 도 33 및 도 34의 프리폼과 손잡이를 위에서 본 도면이다.
[00202] 도 36a는 본 발명에 따른 프리폼의 추가의 바람직한 실시예의 측단면도이다.
[00203] 도 36b 및 도 36c는 도 36a의 프리폼의 선택된 단면들이다.
[00204] 도 37a는 본 발명에 따른 프리폼의 추가의 바람직한 실시예의 측단면도이다.
[00205] 도 37b 및 도 37c는 도 37a의 프리폼의 선택된 단면들이다.
[00206] 도 38은 선택된 수평면들에서의 방사각의 함수로서 가변 벽 두께를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 용기의 사시도이다.
[00207] 도 39는 선택된 수평면들을 규정하는 도 38의 용기의 측면도이다.
[00208] 도 40은 각도 참조들을 정의하고, 선택된 평면들(XX, YY, ZZ)을 통해 벽 두께를 그래프로 나타낸 도 38의 용기를 위에서 본 도면이다.
[00209] 도 41은 스트레치 블로우-성형 기계와 충전 및 캡핑 기계의 중간에 위치한 용기 재배향 디바이스의 개략적인 평면도이다.
[00210] 도 42는 추가의 바람직한 실시예들에 따라 배열 및 제조된 두 위치들에 일체형 손잡이가 부착된 프리폼의 측면도이다.
[00211] 도 43은 도 42의 프리폼으로부터 블로우 성형된 용기의 측면도이다.
[00212] 도 44는 본 발명에 따른 일체형 손잡이가 단일 지점에 부착된 프리폼의 측면도이다.
[00213] 도 45는 도 44의 프리폼으로부터 스트레치 블로우-성형된 단일 연결 일체형 손잡이를 갖는 용기의 측면도이다.
[00214] 도 46은 대안적인 가변 벽 프로파일을 갖는 단일 지점에 손잡이가 부착된 프리폼의 추가적인 예의 측단면도이다.
[00215] 도 47은 대안적인 가변 벽 프로파일을 갖는 단일 지점에 손잡이가 부착된 프리폼의 추가적인 예의 측단면도이다.
[00216] 도 48은 일체형, 이중 연결 손잡이를 갖는 용기를 스트레치-블로우-성형하기 위한 프리폼의 측면도이다.
[00217] 도 49는 도 1의 프리폼의 측면도로서, 스트레치 블로우-성형 기계에서 프리컨디셔닝 스테이지를 통과한 후 왜곡된 모습을 도시한다.
[00218] 도 50은 도 49의 프리폼의 왜곡을 교정하도록 조정된 스트레치-블로우-성형 다이의 절반의 정면도이다.
[00219] 도 51은 도 49의 프리폼으로부터 도 50의 다이로 스트레치 블로우-성형된 일체형 이중 연결 손잡이를 갖는 용기의 측면도이다.
[00220] 도 52는 예열 후 왜곡된 일체형 단일 연결 손잡이를 갖는 용기를 스트레치-블로우-성형하기 위한 프리폼의 측면도이다.
[00221] 도 53은 도 52의 다이에서 도 6의 프리폼으로부터 스트레치 블로우-성형된 일체형 단일 연결 손잡이를 갖는 용기의 측면도이다.
[00222] 도 54는 도 53의 용기의 추가 측면도이다.
[00223] 다음은, 특정 일체형 손잡이 PET 프리폼 및 프리폼들로부터 스트레치 블로우-성형된 PET 블로우 성형된 용기 구조물에 적용되는 연속 스트레치 블로우 성형 시스템에 대한 상세한 설명이다.
[00224] 연속 스트레치 블로우 성형 시스템을 먼저 설명한 다음, 지정된 적용예들을 설명한다. 가장 간단한 형태에서, 스트레치 블로우 성형 시스템은 단일 스테이지 성형 시스템일 수 있다. 대안적인 형태로는 1.5 스테이지 시스템일 수 있다. 추가의 형태에서는, 2-스테이지 시스템일 수 있다.
[00225] 시스템 스트레치는 설명되는 바와 같이 연속적인 공정을 사용하여 일체형 손잡이 PET 프리폼들로부터 일체형 손잡이 PET 용기들을 블로우 성형한다.
[00226] 시스템 스트레치는 비대칭 사출 성형 프리폼들로부터 일체형 손잡이 PET 용기들을 블로우 성형하며; 비대칭 프리폼들은 프리폼의 본체 상에 적어도 하나의 접합 지점으로부터 연장되는 일체형 손잡이를 포함하고; 프리폼의 본체 및 일체형 손잡이는 동일한 PET 재료로 구성된다.
[00227] 제1 바람직한 형태에 있어서, 도 3에 바람직한 구성이 도시된 본 발명의 연속 기계(10)의 특징은 도 1에 도시된 바와 같이 비대칭 사출 성형 프리폼(12)의 기계를 통한 동작이 그 초기 유입부터 스트레치-블로우-성형 용기(14)로서 출현하기까지(도 2에 도시됨) 연속적으로 이루어진다는 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 사전 사출 성형된 폴리머 프리폼은 원통형의 세장형 본체(16) 및 목부(18)를 포함한다. 일체형 손잡이(20)는 목부(18) 바로 아래의 제1 접합 지점(22)으로부터 프리폼의 본체(16) 상의 제2 접합 지점(24)까지 연장된다.
[00228]도 3을 다시 참조하면, 기계(10)의 연속적인 비증가 공정은 로딩 또는 픽 오프 포지션(26)으로부터 예열 스테이지(28)로 프리폼들을 이송하고, 예열 스테이지를 거쳐 스트레치-블로우 성형 다이(30)로 이송하고, 이어서 다이로부터 블로우 성형된 용기(14)를 제거하고 기계로부터 제거하는 것을 포함한다. 이제 이러한 스테이지들을 자세히 설명한다.
프리폼들의 진입 및 손잡이 배향 - 제1 바람직한 실시예
[00229] 도 3의 기계(10)의 바람직한 배치에 도시되고, 도 4a 및 도 5를 또한 참조하면, 사전 사출 성형된 프리폼들(12)(도 1에 도시됨)은 예를 들어 호퍼(도시되지 않았지만, 업계에서 잘 알려져 있음)로부터 공급되어 중력에 따라 경사 레일들(32) 아래로 미끄러지면서 그 목부들(18)에 의해 지지되는 동안 미끄러진다. 경사 레일들(32)은 프리폼들이 목부들(18)에 의해 매달려 있는 한 쌍의 상부 레일들(32a)과, 프리폼들의 손잡이들(20)을 레일들의 장축들과 대략 일치하도록 구속하는 한 쌍의 하부 레일들(32b)을 포함한다. 그러나, 앞으로 명확해질 이유 때문에, 프리폼들이 기계의 스테이지들을 통과하는 동안, 프리폼의 일체형 손잡이(20)의 배향이 정밀하게 제어되는 것이 필수적이다.
[00230] 대략적으로 배향된 손잡이를 갖는 프리폼들(12)은 프리폼의 본체(16)와 레일(40) 사이의 마찰이 프리폼과 프리폼의 손잡이의 회전을 유도하는 방식으로, 프리폼을 피더 휠과 짧은 레일(40) 사이에서 운반하는 연속적으로 회전하는 피더 휠(36)에 의해 포착되도록 이스케이프먼트(34)를 하나씩 통과한다. 회전 손잡이는 레일(40) 아래의 정지부(40a)와 충돌하여 각각의 손잡이를 이동 방향에 대해 후방 배향으로 강제하여 픽 오프 포지션(26)에 도달하게 한다.
[00231] 프리폼이 픽 오프 포지션(26)에 도착하는 경우에, 픽 오프 포지션(26) 아래에 위치한 한 쌍의 양쪽 액추에이터들(도시되지 않음)이 동시에 프리폼 손잡이(20)를 잠시 닫았다가 해제하여 그리퍼(58)에 대한 배향을 고정하고, 그 순간에 프리폼의 목부(18)와 맞물린다.
프리폼들의 진입 및 손잡이 배향 - 제2 바람직한 실시예
[00232] 이 제2 바람직한 실시예에서, 이제 도 4b를 참조하여, 사출 성형된 프리폼들(12)은 다시 경사 레일들(32a) 상으로 공급되고, 이 레일들(32a)은 목부들(18)의 플랜지들에 의해 지지되는 중력에 따라 아래로 미끄러져 내려간다. 다시, 상기 제1 바람직한 실시예에 대해 설명한 바와 같이, 손잡이들은 하부 레일들(32b) 사이에 느슨하게 구속되며, 손잡이들은 경사면을 따라 진행함에 따라 프리폼들의 이동 방향을 가리키는 "선행" 또는 후방을 가리키는 "후행" 위치에 있다.
[00233] 이 제2 바람직한 실시예에서, 배향 기구(34A)는 레일들(32)의 하부 단부에 접근하는 레일들(32)을 따라 한 지점에 위치한다. 도 4b에서 볼 수 있듯이, 이 기구는 2 개의 역회전 구동 휠들(33 및 35)을 포함하며, 이 휠들은 레일들(32)의 양쪽에 배치되고, 프리폼들의 본체들의 가장 낮은 부분과 하부 레일들(32b) 아래 및 손잡이들의 가장 낮은 지점에 일치하는 레벨에 배치된다. 휠들의 축들은 경사 레일들의 경사와 수직이다. 도 4b에는 하부 레일들(32b)만 도시되어 있음에 유의한다.
[00234] 구동 휠들(33 및 35)은 프리폼들의 본체(16)의 직경보다 다소 좁은 갭(37)에 의해 분리되어 있다. 휠들(33 및 35) 각각은, 프리폼 본체(16)가 갭을 통과하는 것을 허용하도록, 충분히 부드러운 폴리머 재질의 하나 또는 두 개의 타이어들(39)이 제공되지만, 본체에 대한 어느 정도의 파지를 제공한다.
[00235] 도 4b에 도시된 바와 같이, 구동 휠(33)은 반시계 방향으로 회전하는 반면, 구동 휠(35)은 시계 방향으로 회전한다. 이 두 회전들의 조합은 갭(37)을 통해 프리폼을 끌어당기는 효과를 갖는다. 그러나 2 개의 구동 휠들은 동일한 속도로 회전하지 않으며, 도 4b에 도시된 바람직한 배열에서 구동 휠(35)은 가이드 휠(33)보다 훨씬 낮은 rpm으로 회전한다. 바람직한 구동 휠(33) 대 구동 휠(35)의 회전 비율은 2:1 정도이다.
[00236] 2 개의 구동 휠들의 이러한 회전 속도의 차이의 효과는 구동 휠(35)이 프리폼의 본체(16)에 상당히 더 큰 파지력을 발휘하여 프리폼이 2 개의 구동 휠들 사이의 갭(37)을 통과할 때 프리폼을 반시계 방향으로 회전시키는 작용을 한다는 것이다. 즉, 프리폼이 갭(37)에 진입할 때 선행 포지션에 있는 프리폼의 손잡이(20)가 우측 하부 레일들(32b)에 접촉할 때까지 회전한다(도 4b에서 위에서 본 바와 같이). 손잡이의 이러한 회전을 허용하기 위해, 좌측 하부 레일에는 갭(40)이 제공된다.
[00237] 구동 휠(35)에 의해 유도되는 반시계 방향 회전은 후행 손잡이를 우측 하부 레일과 접촉하도록 구동하는 것 외에는, 손잡이들이 후행된 상태로 갭으로 진입하는 프리폼에 영향을 미치지 않는다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 배향 기구(34A)의 하류에 있는 모든 프리폼들은 손잡이들이 후행 포지션에 있는 상태에서 바람직한 배향으로 이스케이프먼트(34)에 접근한다.
[00238] 이스케이프먼트(34)는 전술한 바와 같이 손잡이 배향 프리폼들의 피더 휠(36)로의 이송을 제어하여, 기구(34A)에 의해 유도된 손잡이들의 후행 배향을 유지한다. 위의 제1 배열과 관련하여, 프리폼이 픽 포지션(26)에 도착하는 경우, 픽 오프 포지션(26) 아래에 위치한 한 쌍의 대향하는 액추에이터들(도시되지 않음)이 동시에 프리폼 손잡이(20)를 짧게 닫았다가 해제하여 그리퍼(58)에 대한 배향을 고정하고, 또한, 그 순간에 프리폼의 목부(18)와 맞물리게 한다.
[00239] 상기 설명은 시계 방향으로 회전하는 구동 휠에 의한 반시계 방향으로의 프리폼의 회전에 한정되어 있지만, 기구의 원리들에 따른 배향은 2 개의 구동 휠들의 차등 회전 속도들을 역전시키고 도 4b에 예시된 것과 반대편에 하부 가이드 레일의 갭을 제공함으로써 동일하게 달성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이러한 대안적 배열에서, 반시계 방향으로 회전하는 구동 휠은 휠들 사이를 통과하는 프리폼의 본체에 시계 방향으로 회전을 유도하고, 선행 배향 손잡이를 좌측 하부 레일에 접촉할 때까지 회전시키며(도 4b에서 위에서 본 바와 같이), 손잡이의 회전을 허용하는 갭은 우측 하부 레일에서 제공된다.
[00240] 기계의 모든 스테이지들에서 손잡이의 정확한 배향은 배향이 열 차폐들의 정렬과 일치해야 하는 예열의 공정과, 프리폼과 손잡이를 스트레치-블로우-성형 다이에 올바르게 배치하기 위한 공정에 매우 중요하다.
프리폼들의 진입 및 손잡이 배향 - 제3 바람직한 실시예
[00241] 이제 도 4c 내지 도 4e를 참조하면, 손잡이 배향 기구(34b)의 이러한 추가의 바람직한 배열에서, 사출 성형 프리폼들(12)은 예를 들어 컨베이어(도시되지 않음)를 통해 벌크 공급원으로부터 한 번에 하나씩 나와서 한 쌍의 역회전, 하향 경사 롤러들(11 및 13) 위에 중앙으로 적치된다. 롤러들(11 및 13)은 각각의 프리폼의 본체(16)와 손잡이(20)가 그들 사이의 갭을 통해 떨어지도록 갭을 두되, 프리폼의 목부(18) 아래에 돌출된 칼라의 보다 넓은 직경을 유지하도록 갭을 둔다. 롤러들(11 및 13)은 롤러들 사이의 갭과 비슷한 갭으로 떨어져 있는 한 쌍의 가이드 레일들(15 및 17) 위에 장착된다(도 4e에서 가장 잘 볼 수 있음). 프리폼들의 본체들과 손잡이들이 롤러들 사이의 갭과 가이드 레일들(15 및 17) 사이의 갭을 통해 떨어지면서 손잡이들(20)은 이들 레일들 사이에 대략적으로 정렬되도록 제한되지만, 이 스테이지에서 손잡이들은 도 4d 및 도 4e에 도시된 하향 방향의 움직임과 관련하여 "선행" 또는 "후행"할 수 있다. 프리폼들이 피더 휠(36)로 진입할 때 프리폼 손잡이들이 후행 포지션에 있어야 한다는 것은 아래에 설명되는 블로우-성형 기계의 설계에 의해 부과된 요건이기 때문에, 선행 손잡이는 회전되어야 한다.
[00242] 롤러들의 하방 단부들에서, 프리폼들은 주 지지 레일들(19 및 21)의 레벨로 떨어지고, 프리폼들은 이제 그 칼라들에 의해 이들 주 지지 레일들 사이에 유지된다. 중력과 뒤따르는 프리폼들의 압력의 조합으로 인해 각각의 프리폼은 지지 레일들 사이의 중앙 수직면의 양쪽에 위치한 나란히 반대로 회전하는 오거 나사들(23 및 25)의 위쪽 외부 단부들을 향해 힘을 가한다. 오거 나사들의 플루트들(27)은 프리폼들의 목부들(18) 사이를 포착할 수 있는 크기로 되어 있다. 오거 나사들의 피치는 나사의 회전에 의해 아래쪽 방향으로 구동되는 동안 프리폼들을 분리할 수 있도록 되어 있다.
[00243] 일반적으로, 오거 나사들 중 하나(도면들에 도시된 배열에서는, 오거 나사(25))의 길이와 공존하는 주 지지 레일(21)은 그 밑면에 마찰 스트립(29)이 제공된다(도 4e의 확대 삽도에서 가장 잘 볼 수 있음). 이 마찰 스트립(29)은 주 지지 레일들(19 및 21) 사이의 갭으로 약간 돌출되어 있어 오거들 사이로 진행하면서 내부 에지가 프리폼의 본체와 맞물리게 된다. 이러한 마찰 접촉은 위에서 본 바와 같이 프리폼의 회전을 반시계 방향으로 압박한다.
[00244] 또한, 오거 나사(25)의 길이와 거의 일치하는 가이드 레일(17)의 갭이 존재한다. 이미 후행하는 손잡이를 회전시키면, 손잡이는 반대쪽 가이드 레일(15)과 맞물리게 되고, 후행 상태를 유지하게 된다. 그러나 도 4e의 확대된 삽도에서 볼 수 있듯이, 오거 나사들 사이의 입구에서 손잡이들이 선행하는 프리폼들의 손잡이들은 손잡이가 선행하는 포지션으로부터 점진적으로 회전하여 (가이드 레일(17)의 갭에 의해 자유롭게 회전할 수 있을 때까지) 반대쪽 가이드 레일(15)에 의해 더 이상 회전하지 못하도록 고정될 것이다. 도 4d 및 도 4e에서 볼 수 있듯이, 여기에서부터, 손잡이들이 모두 후행하는 프리폼들은 피더 휠(36)에서 최종 배향 작동에 도달할 때까지 손잡이들이 이제 연속적인 가이드 레일들(15 및 17) 사이에 구속된 상태에서 주 지지 레일들(19 및 21)을 따라 진행하게 된다.
[00245] 오거 나사들(23 및 25) 사이를 통과할 때 프리폼들의 간격 및 회전뿐만 아니라, 오거 나사들의 회전 속도는 해당 휠의 회전과 동기화하여 프리폼을 피더 휠(36)로 전달하는 것과 같은 것이다. 또한, 오거 나사들의 회전은 프리폼들이 주 지지 레일들 아래로 진행되는 것을 보장하도록 압력을 제공한다.
예열로 이동
[00246] 이제 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 회전 이송 시스템(42)은 피더 휠(36)에 인접하여 위치결정되고, 제1 회전 이송 시스템(42)의 연속적으로 회전하는 캐리어(44)와 피더 휠(36)은 서로 대향하여 회전한다.
[00247] 제1 회전 이송 시스템(42)의 회전 캐리어(44)는, 이 실시예에서, 수직 축(50)을 중심으로 회전하기 위해 고정된 회전 중심(48)으로부터 반경 방향으로 연장되는 4 개의 대향 지지 암들(46)을 포함한다. 암들의 각각의 단부는 제1 픽 앤 플레이스 장치(52)를 지탱한다. 각각의 제1 픽 앤 플레이스 장치(52)는 선형 가이드(54), 지지 암(46)의 외부 단부에 회전 가능하게 장착되는 하우징(56)을 포함하여 수직 축(51)을 중심으로 한 하우징(56)의 회전을 가능하게 한다. 두 손가락 그리퍼(58)는 선형 가이드(54)의 자유 슬라이딩 요소(64)의 외부 단부에 있는 수직 플레이트(62)에 의해 지지되는 회전 액추에이터(60)에 장착된다. 그리퍼 핑거들(66)은 그리퍼 유효 수직 축(68)의 중앙에 위치하며, 그리퍼는 회전 액추에이터(60)의 수평 축(61)을 중심으로 회전할 수 있다.
[00248] 고정된 수평 캠 플레이트(70)는 회전 캐리어(44) 아래의 레벨에 장착되어, 그 중심이 회전 캐리어의 수직 축(50)과 일치하도록 한다. 캠 플레이트(70)의 둘레 에지(72)는 외부 캠 표면(74)을 형성하고, 그 상부 표면(76)에는 둘레 에지(72) 및 외부 캠 표면(74)의 내측에 캠 채널(78)이 제공된다.
[00249] 선형 가이드(54)의 하우징(56)에는 선형 가이드(54)의 회전 중심(82)으로부터 반경 방향으로 연장되는 아우트리거 암(80)이 제공된다. 아우트리거 암(80)의 외부 단부는 캠 채널(78)에 위치하는 제1 캠 팔로워(84)를 지지한다. 수평면에서의 왕복 선형 운동에 적합한 자유 슬라이딩 요소(64)는 제2 캠 팔로워(86)와 함께 제공되며, 자유 슬라이딩 요소(64)는 제2 캠 팔로워(86)와 외부 캠 표면(74) 사이의 접촉을 유지하기 위해 스프링들(88)에 의해 편향된 제2 캠 팔로워(86)와 함께 제공된다.
[00250] 캠 채널(78) 및 외부 캠 표면(74)은 제1 픽 앤 플레이스 장치(52)가 프리폼 픽 오프 포지션(26)을 지나서 회전할 때, 회전 캐리어(44)의 회전과 제1 및 제2 캠 팔로워들(84,86)의 개소들이 결합하여 그리퍼(58)가 왕복으로 연장 및 후퇴되고 암(46)에 대하여 회전하도록 배열된다. 그리퍼 동작은 프리폼 픽 오프 포지션(26)에 대한 접근 시, 자유 슬라이딩 요소(64) 및 따라서, 그리퍼(58)가 연장된 후 회전 캐리어(44)의 회전 방향에 대해 역행 또는 음의 방향으로 선형 가이드(54) 및 그리퍼(58)가 회전하는 것과 같은 방식으로 이루어진다.
[00251] 프리폼(12)이 대략적인 배향 후에 픽 오프 포지션(26)에 도착하여 프리폼의 손잡이(20)가 후행하지만 아직 고정되지 않은 순간, 외부 캠 표면(74)에 대한 제1 캠 팔로워(84)를 통한 그리퍼(58)의 연장 운동은 그리퍼 유효 축(68)을 프리폼의 중심 축과 일치하게 한다. 이 경우에도 픽 오프 포지션(26) 아래에 위치한 한 쌍의 대향하는 액추에이터들이 동시에 프리폼 손잡이(20)를 잠시 닫았다가 해제하여 그리퍼(58)에 대한 방향을 고정하고, 또한, 그 순간 프리폼의 목부(18)와 맞물리게 한다. 그런 다음, 그리퍼(58)가 양의 방향으로 회전하여 프리폼(12)을 지지하는 짧은 레일(40)에서 벗어나 픽 오프 포지션(26)으로부터 멀리 이동시킨다.
[00252] 그리퍼(58)의 왕복 회전과 연장 및 후퇴의 이러한 조합은 피더 휠(36)과 회전 캐리어(44)의 지지 톱니 형성부(38)의 장소들의 발산을 서로에 대해 역회전할 때 보상한다. 회전하는 선형 가이드와 두 개의 캠 장소들의 조합을 통한 그리퍼의 왕복 회전 및 후퇴 운동을 통해 두 개의 회전 요소들; 즉 피더 휠(36)과 회전 캐리어(44) 사이에서 프리폼의 원활한 연속 이송이 가능하다.
맨드릴 스테이지에의 로딩
[00253] 이제 도 7을 참조하면, 회전 캐리어(44)의 회전은 기계(10)의 도 3에 도시된 바와 같이 그리퍼(58) 내에 유지된 프리폼(12)을 예열 스테이지(28)로 가져온다. 프리폼들의 예열은 프리폼들이 픽 오프 포지션(26)에서의 초기 포지션으로부터 반전된 상태, 즉 목부(18)가 위로 향하게 된 상태에서 수행되기 때문에, 자유 슬라이딩 요소(64)의 단부에 있는 회전 액추에이터(60)는 프리폼들이 픽 오프 포지션(26)과 예열 이송 시스템(90)으로 이동하는 동안 그리퍼(58)와 프리폼을 180 도로 회전시킨다. 이러한 회전의 효과는 프리폼의 손잡이(20)가 도 5에서 볼 수 있듯이 픽 오프 포지션(26)에서와 같이 후행하는 대신, 회전 캐리어(44)의 회전 방향에 대해 이제 "선행"하게 된다는 것이다.
[00254] 예열 이송 시스템(90)은 또한 연속적으로 이동하며, 루프의 양쪽 단부에 각각 근위 및 원위 회전 가이드 휠들(94 및 96)을 갖는 루프 레일 시스템(92)을 포함한다. 복수의 프리폼 지지 맨드릴들(98)은 루프 레일 시스템(92) 주위를 이동하도록 조정되며, 고정된 구동 체인(도시되지 않음)에 의해 루프의 직선 섹션들을 중심으로 움직이고 가이드 휠들의 틈새들(103)에 중첩되어 가이드 휠들(94,96) 주위를 이동한다. 맨드릴들(98)은 루프 레일 시스템(92) 주위를 이동하는 것뿐만 아니라, 수직 축들을 중심으로 연속적으로 회전한다.
[00255] 프리폼(12)의 예열은 프리폼의 본체(16), 즉 연신 및 블로우 몰딩을 거치게 될 프리폼의 그 부분에 대해 폴리머를 충분히 연화시키기 위해 요구된다. 그러나 도 3에 도시된 블로우 성형된 용기로부터 사출 성형된 형태를 유지하는 손잡이(20)와 목부(18)는 프리폼이 예열 스테이지를 통과할 때 과도한 열로부터 보호되어야 한다. 이러한 이유로, 도 8에 도시된 바와 같이, 프리폼 지지 맨드릴(98)은 맨드릴의 원통형 칼라(104)로부터 상승하는 채널(102)을 포함하는 열 차폐막(100)이 제공되며, 이 채널은 손잡이(20)가 보호되는 동안 목부(18)가 맨드릴의 원통형 칼라(104) 내에 삽입됨으로써 보호된다.
[00256] 도 5에 도시된 바와 같이, 픽 오프 포지션(26) 부근에서 외부 캠 표면(74)의 패턴과 제1 회전 이송 시스템(42)의 캠 채널(78)의 패턴이 예열 포지션(106)으로의 프리폼 이송에 대한 접근 및 그 이후의 패턴과 상이하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이는 프리폼의 수직 축이 맨드릴(98)의 원통형 칼라(104)의 수직 축과 정렬되고 손잡이(20)가 열 차폐 채널(102)과 정렬되는 포지션으로 프리폼을 조향할 때 그리퍼(58)에 필요한 움직임의 차이를 반영한다. 이러한 축들이 정렬되고 프리폼의 손잡이(20)가 채널(102)의 측면 요소들 사이에 정렬되는 경우, 칼라(104) 내의 원통형 플런저(108)가 목부(18)로 상승했다가 하강하여 목부를 칼라 내에 삽입된 포지션으로 가져온다. 물론 이러한 움직임은 제1 회전 이송 시스템(42)과 근위 가이드 휠(94)이 연속적으로 대칭을 이루는 동안 발생한다. 이러한 복잡한 움직임은 다시 암(46)의 회전과 자유 슬라이딩 요소(64)의 회전 및 선형 움직임, 및 이에 따라 제1 픽 앤 플레이스 장치(52)의 그리퍼 핑거들(66)의 회전 및 선형 움직임의 조합에 의해 가능하다.
[00257] 따라서, 프리폼의 수직 축이 맨드릴의 수직 축과 정렬되고 프리폼의 배향성 손잡이가 열 차폐 안으로 미끄러지면서 루프 레일, 맨드릴 및 이송 시스템의 회전들 각각과 그리퍼의 움직임들을 수용하면서 프리폼을 제1 이송 시스템(42)의 그리퍼로부터 프리폼 지지 맨드릴(98)로 이송하는 것은 하나의 유동적인 동작으로 달성된다.
프리폼들의 예열
[00258] 도 3 및 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 가열 요소들(109)의 뱅크들(110)은 루프 레일 시스템(92)의 직선 섹션들을 따라 위치결정된다. 등급이 지정된 고온의 공기(111)가 추출기 팬들(113)에 의해 프리폼들(12)의 경로를 가로질러 유입된다. 원통형 칼라(104) 및 칼라 내의 프리폼의 목부(18)의 과도한 열 축적을 방지하기 위해, 냉각 공기 흐름(115)이 칼라들로 향하게 된다.
[00259] 맨드릴(98) 및 프리폼(12)이 근위 회전 가이드 휠(94)에 의해 이송-예열 포지션(106)으로부터 회전됨에 따라, 예열 이송 시스템(90)의 체인에서 지지되는 맨드릴들은 제1 직선 섹션(112)을 따라 원위 회전 가이드 휠(96) 주위로 이동한 후 제2 직선 섹션(114)을 따라 다시 이동하여 맨드릴로부터 이송 위치(116)에 도달하게 된다. 이러한 직선 섹션들을 통과하는 동안, 맨드릴들은 체인(107)과 맞물리는 맨드릴의 기어(105)에 의해 수직 축들을 중심으로 회전하여 프리폼들의 본체들이 가열 요소들(109)의 뱅크들(110)에서 나오는 열에 고르게 노출되도록 한다. 가열 요소들(109)은 각각 통과하는 프리폼들에 대한 근접성에 대해 개별적으로 조절 가능한 일련의 적외선 가열 요소들로 배열된다.
[00260] 예열 포지션(106)으로의 이송 및 맨드릴 포지션(116)으로부터의 이송 모두에서 각각의 맨드릴(98)의 배향은 개개의 제1 및 제2 이송 시스템들이 맨드릴의 열 차폐의 채널로부터 프리폼 손잡이를 삽입 및 추출할 수 있도록 하는 데 중요하다는 것이 이해될 것이다. 근접 가이드 휠(94)의 주변에 대한 이들 열 차폐 배향들은 이 두 포지션들에서 동일하지 않으므로, 맨드릴 및 그 열 차폐의 배향은 손잡이 추출 포지션에서 요구되는 방향으로부터 손잡이 삽입 포지션에서 요구되는 방향으로 변경될 필요가 있다.
[00261] 이를 위해, 각각의 맨드릴에는 맨드릴에 고정된 가이드 캐리지(98a)가 제공된다. 맨드릴이 맨드릴로부터 이송 포지션(116)에 접근하면, 캠 팔로워들(98b 및 98c)이 가이드 채널들과 맞물려 맨드릴을 필요한 배향으로 회전시킨다. 근접 가이드 휠(94)의 주변을 이동하는 동안 캠 팔로워들(98b 및 98c)은 근접 가이드 휠 위에 있는 캠 플레이트의 캠 채널들을 따라 열 차폐의 배향을 이송-예열 포지션(106)에서 필요한 방향으로 가져온다.
몰드로의 이송
[00262] 이제 도 9를 참조하면, 제2 회전 이송 시스템(118)은 예열 이송 시스템(90)으로부터 스트레치 블로우 몰딩 다이 어셈블리(120)로 프리폼들(12)을 이송하기 위해 작동한다. 스트레치-블로우-성형 다이 어셈블리(120)는 4 개의 스트레치-블로우-성형 다이들(30)로 구성되며, 그 중 2 개는 도 9의 기계의 절단도에서 볼 수 있다. 본 실시예에서, 방사상으로 배치된 4 개의 스트레치-블로우-성형 다이들(30)은 공통의 중심(122)을 중심으로 연속적으로 회전한다.
[00263] 제2 회전 이송 시스템(118)은 위에서 설명한 제1 회전 이송 시스템(42)과 유사한 구성을 가진다. 즉, 캠 플레이트(124)를 포함하며, 또한 인보드 캠 채널(126)과 그 주변을 둘러싼 외부 캠 표면(128)이 제공된다.
[00264] 이 예에서, 제2 회전 이송 시스템(118)은 4 개가 아닌 2 개의 연속적으로 회전하는 대향하는 방사형 암들(130)을 포함하며, 암들 각각은 제2 픽 앤 플레이스 장치(132)를 운반한다. 다시 말하지만, 제1 회전 이송 시스템(42)의 제1 픽 앤 플레이스 장치(52)와 유사하게, 각각은 방사형 암(130)의 개개의 외부 단부에 회전 가능하게 장착된 선형 가이드를 포함하며, 선형 가이드의 자유 슬라이딩 요소는 회전 액추에이터를 지지하고, 이는 차례로 그리퍼를 지지한다. 또한, 이 배열에서, 선형 가이드의 하우징에 부착된 아우트리거 암의 제1 캠 팔로워는 인보드 캠 채널(126)에 위치하며, 선형 가이드의 자유 슬라이딩 요소의 제2 캠 팔로워는 스프링에 의해 외부 캠 표면(128)과 접촉된 상태로 유지된다.
[00265] 프리폼 지지 맨드릴들(98)에 여전히 유지된 프리폼들은 예열 시스템의 회전하는 근접 가이드 휠(94)에 다시 도착하여 맨드릴로부터의 이송 포지션(116)에 접근하고, 위에서 설명한 바와 같이 열 차폐의 필요한 배향으로 회전된다. 맨드릴(98)의 원통형 플런저(108)는 맨드릴로부터의 이송 포지션(116)에 접근하여 프리폼을 들어올려 목부가 원통형 칼라(104)에서 벗어나도록 하여 제2 회전 이송 시스템(118)의 그리퍼가 노출된 목부(18)에 의해 프리폼과 맞물릴 수 있도록 한다. 다시 말하지만, 방사형 암(130)의 회전, 선형 가이드의 회전 및 캠 채널(126) 및 외부 캠 표면(128)에 의해 제어되는 그리퍼를 지지하는 자유 슬라이딩 요소의 선형 운동들의 조합에 의해 유도되는 그리퍼의 운동은 프리폼 및 그 손잡이가 예열 이송 시스템(90)으로부터 원활하게 제거될 수 있게 한다.
[00266] 제2 회전 이송 시스템(118)의 하나의 회전 방사상 암(130)이 예열 이송 시스템(90)으로부터 프리폼에 접근하여 프리폼을 제거할 때, 반대쪽 방사상 암은 다이 로딩 포지션(134)에 접근한다. 맨드릴로부터의 이송 포지션(116)으로부터 다이 로딩 포지션(134)으로 회전하는 동안, 제2 픽 앤 플레이스 장치(132)의 회전 액추에이터는 수평 축을 중심으로 회전하여 예열 스테이지 동안 보유 지지된 반전된 포지션으로부터 다시 직립 포지션으로 프리폼을 변경한다. (도 9는 회전 암(130)과 스트레치-블로우-성형 다이(30)가 다이 로딩 포지션(134)에 접근하는 모습을 모두 보여주고 있음에 유의해야 한다).
[00267] 다이 어셈블리(120)의 스트레치 블로우 성형 다이들은 두 개의 다이 절반부들(136)의 형태이며, 그 중 하나는 도 10에 도시되어 있다. 다이 절반부들(136)은 수직축(142)을 중심으로 바이밸브(bivalve) 방식으로 함께 힌지되고, 힌지는 방사형 스트레치 블로우-성형 기계들의 전형적인 배열에 따라 다이 어셈블리(130)의 중앙 구조물(146)로부터 지지된다. 도 10에 도시된 다이 절반부의 면 표면(138)은 음영 처리되어 본체(16)와 프리폼의 일체형 손잡이(20)를 위한 다이 캐비티(148)를 강조한다. 용기들의 스트레치-블로우-성형에서 흔히 볼 수 있듯이, 스트레치-블로우-성형 공정에서 변경되지 않은 목부(18)는 닫힐 때 다이 밖으로 돌출된다.
[00268] 다시 도 9를 참조하면, 스트레치-블로우-성형 다이들(30)이 로딩 포지션(134)에 접근함에 따라, 다이 절반부들은 프리폼을 수용하기 위한 준비를 위해 회전 중심(122) 및 다이 힌지(144)의 수직 축(142)을 통과하는 이등분 반경선(152)을 중심으로 대칭적으로 개방된다. 도 3 및 도 9로부터, 제2 회전 이송 시스템(118), 예열 스테이지의 근접 회전 가이드 휠(94) 및 스트레치-블로우-성형 다이 어셈블리(120)의 회전 중심들이 직선 라인(154)을 따라 놓여 있음이 알 수 있다.
[00269] 개방된 다이(30)가 직선(154) 상에 놓인 다이 로딩 포지션(134)에 접근함에 따라, 제2 픽 앤 플레이스 장치(132)의 그리퍼에 프리폼이 유지된 방사형 암(130)도 로딩 포지션으로 접근한다. 다이 절반부들(136)의 이등분 방사형 라인(152)이 직선 라인(154)과 일치하게 되면, 제2 픽 앤 플레이스 장치(132)의 움직임들에 따라 그리퍼의 유효 수직 축과 프리폼의 수직 축이 다이의 축(156)(다이에 고정되었을 때 프리폼 본체의 중심에 의해 규정됨)과 일치하게 되고 손잡이가 직선 라인(154)에 의해 정의된 수직 평면에 놓이도록 방향이 조정된다. 다이 절반부들이 닫히고 다이(30)의 경로들과 회전 암(130)의 단부가 갈라지기 시작하는 동안, 프리폼의 목부(18)를 여전히 잡고 있는 그리퍼의 회전 및 확장은 닫힘이 완료될 때까지 손잡이의 배향이 다이 절반부들의 이등분선에 의해 규정되는 수직 평면에서 유지되되는 것을 보장한다. 그런 다음 그리퍼는 프리폼 목부로부터 분리된다.
[00270] 도 10에서, 프리폼의 손잡이(20)의 곡선형 섹션이 다이의 수축 캐비티(150)에 중첩되어 손잡이가 왜곡되지 않고, 접합 지점들(22,24) 사이의 영역이 늘어나지 않도록 하는 것을 볼 수 있다. 손잡이의 직선 섹션의 밑면은 사실상 손잡이 아래의 용기의 형상을 결정하는 표면을 형성한다.
[00271] 다이 절반부들(136)이 닫힌 상태에서, 용기의 스트레치-블로우-성형이 진행되며, 다이 로딩 포지션(134)에 로딩된 다이(30)는 도 11에 도시된 바와 같이 다이 언로딩 포지션(158)을 향해 회전한다.
용기 언로딩
[00272] 제3 회전 이송 시스템(160)은 스트레치-블로우-성형 다이 어셈블리(120)에 인접하여 위치하며, 상술한 제1 및 제2 회전 이송 시스템들(42,132)과 유사한 방식으로 구성된다. 제2 회전 이송 시스템(132)과 마찬가지로, 제3 회전 이송 시스템(160)은 제3 픽 앤 플레이스 어셈블리(164)의 각각의 단부에 반대되는 방사형 암들(162)을 포함한다. 그러나, 다이로부터 배출되는 용기는 배출 공정을 통해 직립 포지션에 유지되므로, 회전 액추에이터는 포함하지 않는다.
[00273] 제1 및 제2 회전 이송 시스템들의 경우, 그리퍼(166)의 움직임들은 대향하는 방사형 암들(160)의 회전, 선형 가이드의 자유 요소의 선형 운동 및 2 개의 캠 장소들의 조합에 의해 제어된다.
[00274] 이제 완성된 용기(14)를 포함하는 스트레치-블로우-성형 다이(30)가 스트레치-블로우-성형 다이 어셈블리(120)와 제3 이송 시스템의 양쪽 방사형 암들(160)의 회전 중심을 연결하는 라인(168)에 놓인 다이 언로딩 포지션(158)에 가까워지면, 픽 앤 플레이스의 그리퍼가 용기의 목부를 파지하기 위한 포지션으로 이동한다. 다이가 다이 언로딩 포지션에 도달하면, 다이 절반부가 열리고 그리퍼가 다이(30)로부터 블로우 성형된 용기(14)를 추출한다.
[00275] 제3 회전 이송 시스템(160)은 회전을 계속하여 그리퍼(166)에 의해 유지된 용기(14)를 배출 채널(172)로 가져가고, 용기의 베이스는 가이드 레일(170)을 지나 이동한다. 가이드 레일(170)은 제3 회전 이송 시스템과의 동심원에서 회전하는 2 단 배출 휠(172)과의 동심원으로 전이된다. 이제 배출 채널(172)에 있는 용기(14)가 제3 회전 이송 시스템(160)의 회전 중심과 배출 휠(172)의 회전 중심을 연결하는 라인(176)에 놓인 해제 포지션(174)에 도달하면 그리퍼(166)는 목부를 해제하고 후퇴한다. 동시에 회전하는 배출 휠의 스캘럽형 홈(172a)이 용기의 본체를 포착하여 배출 채널(178)로 공급한다. 용기들이 그리퍼(166)의 경로를 따라가다가 배출 휠(172)에 의해 결정된 경로를 따라갈 때 용기의 베이스는 가이드 레일(170)의 오리피스들(182)로부터 냉각 공기를 받고, 배출 채널(172)에 쌓인 용기로 인한 역압으로 용기가 용기 수용 통(180)으로 떨어지거나 도 38과 같이 용기가 충전 및 캡핑 기계로 이송되는 경우 컨베이어(178) 위로 떨어진다.
기계의 제어
[00276] 기계(10)의 작동은 프로그래밍 가능한 로직 제어기의 제어하에 있다. 제어기는 모든 회전 구동 서보 모터들이 동기적으로 작동하도록 보장할 뿐만 아니라, 예열 요소들의 파라미터들과 스트레치-블로우-성형 다이들의 파라미터들을 완전히 조정하는 것을 제공한다. 여기에는 예열 이송 시스템 주변에서 프리폼들이 진행됨에 따라 열에 대한 노출이 점차 증가하도록 차등 온도 구배들을 설정하고, 주변 온도들의 변화에 따라 가열 요소 온도들을 자동으로 조정하는 것이 포함된다.
[00277] 예열의 제어는 프리폼의 일체형 손잡이에 의해 지시되는 프리폼의 고유한 특성들로 인해 본 시스템에서 특히 중요하다. 따라서, 예열은 스트레치-블로우-성형 공정의 연신 단계 동안 길이 방향의 흐름과 확장을 제한하면서 손잡이의 두 접합 지점들 사이의 영역에서 재료의 횡 방향 흐름을 허용하도록 설계된다. 대신, 프리폼에 열을 가하는 방식은 도 2의 용기의 외피를 형성하는 대량의 폴리머가 손잡이의 하부 접합 지점 아래 프리폼의 해당 영역에서 생성되도록 보장한다.
[00278] 도 12는 전술한 실시예들 중 임의의 실시예에서 사용 가능한 프리폼들의 가열 및 이송의 제어와 연관된 제어 구성요소들의 개략적인 블록도들이다.
[00279] 도 12의 삽도에서 잘 알 수 있듯이, 가열 요소들(109)의 뱅크들(110)은 루프 레일 시스템(92)의 직선 섹션들 각각을 따라 위치결정된다. 등급이 매겨진 고온의 공기(111)는 추출기 팬들(113)에 의해 프리폼들(12)의 경로를 가로질러 유입된다. 원통형 칼라(104) 및 칼라 내의 프리폼의 목부(18)의 과도한 열 축적을 방지하기 위해, 냉각 공기 스트림(115)이 칼라들로 향하게 된다.
[00280] 바람직한 형태에서, 각각의 뱅크(110)는 모듈(201)을 포함한다. 모듈들(201)은 도 12에 예시된 바와 같이 컨베이어(202) 주위에 순차적으로 배열된다.
[00281] 바람직한 형태에서, 메모리(204)와 결합된 프로세서(203)는 모듈들(201)의 가열 요소들(109)의 제어를 위한 프로그램을 실행한다.
[00282] 특정의 바람직한 형태에서, 각각의 모듈(201)의 각각의 요소(109)는 프로세서(203)에 의해 개별적으로 제어된다.
[00283] 대안적인 바람직한 형태에서, 요소들(109)은 높이에 기초하여 그룹으로 제어되는데 - 이에 따라 모듈들(201)의 가장 위쪽의 요소들(109)은 함께 미리결정된 온도로 제어되고, 다음으로 아래쪽의 높이의 요소들(109B)도 함께 미리결정된 온도로 제어되며 - 가장 낮은 레벨의 요소들(109G)까지 계속하여 함께 제어될 수 있다.
[00284] 또한, 프로세서(203)는 프리폼들(16)의 연속 속도를 제어하기 위해 모터(205)의 회전 속도를 제어한다.
[00285] 온도 센서(206)는, 하나의 형태의 적외선 온도 센서로서, 환경 온도 감지를 제공하고, 이는 프로세서(203)에 의해 모든 요소들(109)의 가열 정도를 차이 계수 델타(Δ)에 의해 변조하는 데 이용된다.
[00286] 이는 주변 온도의 변화들에 대응하여 시스템 온도를 전체적으로 제어할 수 있게 한다.
[00287] 상술한 바와 같이, 스트레치 블로우-성형 기계는 특히 손잡이가 일체형인 비대칭 프리폼의 공급 및 이송을 위해 개발되고 이에 적합하며, 궁극적으로 해당 프리폼을 손잡이가 일체형인 용기로 스트레치-블로우-성형하는 데 적합하다. 본 발명에 따른 프리폼은 아래에 설명되는 다양한 형태를 취할 수 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이 목 부분(18) 및 일체형 손잡이(20)가 모두 공통적이다.
[00288] 이제 설명될 프리폼들은 주로 내부 표면들의 구성과 관련하여 서로 다르며, 블로우 성형된 용기의 벽들에 대한 폴리머 재료의 분포가 개선될 뿐만 아니라 필요한 폴리머의 부피가 감소되어 제조 경제성이 크게 개선되는 이점을 제공한다.
제1 바람직한 비대칭 프리폼 실시예
[00289] 제1 바람직한 실시예에서, 도 13b에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 프리폼(310)은 완성된 목 부분(312) 및 목 부분 아래로부터 연장되는 관형의 중공형 본체 부분(314)을 포함한다. 종래 기술의 프리폼들과 유사하게, 본체 부분(314)의 외부 표면은 중앙 수직축(316)을 중심으로 하는 직경들에 의해 규정되므로, 본체 부분(314)은 원통에 가깝지만 목 부분(312)으로부터 프리폼의 폐쇄 단부(318)까지 직경이 감소한다.
[00290] 프리폼(310)의 내부 표면들은 외부 표면들과 동심원이 아닌 중공형 본체 부분(314)의 표면들을 포함한다. 바람직하게는, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 프리폼(310)의 내부 표면들의 단면들은 단면 A-A으로 표시된 바와 같이 프리폼의 목 부분(312)에서는 원형이고 동심원이지만, 목 부분 아래에서는 단면 B-B로 표시된 바와 같이 난형이다. 그러나 모든 단면들은 프리폼의 본체의 중앙 종축(316)을 중심으로 한다.
[00291] 이제 도 14를 참조하면, 바람직한 배열에서, 프리폼(310)이 사출 성형되는 맨드릴(322)은 맨드릴을 사출 성형 캐비티 내의 정확한 포지션에 위치결정하고 유지하도록 조정된 원형 단면들의 상부 영역(324)을 포함한다. 맨드릴의 제1 프리폼 규정 부분(326)은 이 상부 영역(324)으로부터 목 부분(312)의 깊이와 동일한 깊이까지 연장되며, 도 4에 도시된 바와 같이 목 부분의 동심 벽들을 형성하기 위해 원형 단면 A-A로 되어 있다. 맨드릴의 난형 부분(328)은 제1 부분(326)을 따르게 되어 맨드릴의 팁(330)까지 연장된다.
[00292] 난형 부분(328)의 단면의 난형 형상을 감안할 때, 목 부분의 내부 형태를 형성하는 부분(326) 바로 아래에 맨드릴의 짧은 전이 부분이 존재하며, 이는 부분(326)의 원형 단면 A-A로부터 난형 형상의 단면들 B-B로 전이된다. 따라서, 이러한 전이는 원뿔의 비대칭 절두체의 형태를 취하는데, 그 상부 단부는 제1 부분(326)의 하부 단부의 직경과 동일한 직경을 가지며, 전이 부분의 하부 단부는 프리폼의 나머지 길이의 난형 형상의 단면(B-B)의 상부 단부에 단면적으로 부합한다.
[00293] 도 13b를 참조하면, 맨드릴(322)에 의해 규정되는 바와 같이 프리폼의 본체 부분(314)의 외부 표면과 내부 표면들의 난형 부분 모두 테이퍼링되고; 즉 프리폼의 외부 표면을 규정하는 직경들이 목 부분(312) 아래로부터 저부(318)로 감소하고 있으며, 유사하게 난형 부분(328)의 단면들의 주축(344) 및 보조축(342) 또한 이에 따라 감소하고 있음을 알 수 있다.
[00294] 도 13b를 계속 참조하면, 본 발명의 프리폼(310)은 위에서 언급한 바와 같이, 목 부분(312) 아래의 상부 접합부(336)로부터 프리폼의 외부 표면과의 하부 접합부(338)까지 수직으로 연장되는 재료의 루프를 형성하는 일체형 손잡이(334)를 더 포함한다. 손잡이(334)는 프리폼의 중앙 종축(316)을 포함하는 중앙 수직 평면(340)(종이의 평면에 놓여 있음)의 중심에 위치하며, 중앙 수직 평면(340)을 규정한다.
[00295] 맨드릴(322) 및 이에 따른 난형 부분(328)의 내부 표면들은 손잡이(334)를 기준으로 배향되어, 난형 형상의 단면(B-B)의 주축(344)이 중앙 수직면(340)에 놓이게 된다.
[00296] 따라서, 도 16 및 단면 B-B로부터, 내부 표면들이 난형 형상의 단면에 의해 규정되는 프리폼의 해당 부분(328) 내의 프리폼(310)의 벽 두께는 난형 형상의 단면의 보조 축들(342)의 양쪽 단부들에서의 최대치부터 주축(340)의 외부 단부들에서의 최소치까지 다양하다는 것을 알 수 있다. 바람직하게는, 난형 부분의 최대 벽 두께 대 최소 벽 두께의 비율은 2:1 및 2.2:1의 범위 내에 놓인다.
[00297] 난형 부분의 비대칭성에 의해 제공되는 본 발명에 따른 프리폼 내의 폴리머의 분포는, 최대 두께 영역의 프리폼의 폴리머 벽들이 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 직사각형 단면의 블로우 성형된 용기(348)의 긴 측벽들(346) 쪽으로 주로 편향되는 반면, 최소 두께 영역으로부터의 프리폼의 폴리머 벽들은 블로우 성형된 용기의 짧은 측벽들(350) 쪽으로 주로 분포되도록 허용한다. 도 17 및 도 18로부터, 더 긴 측벽들(346)은 중앙 수직면(340) 및 이에 따라 손잡이(334)의 양측에 위치하여, 수직면(340)에 대한 주축(344)의 정렬이 최대 벽 두께의 영역들로부터의 폴리머가 이들 더 긴 측벽들로 향하도록 보장하는 것을 알 수 있다. 바람직한 형태들에서, 제1 실시예의 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 바람직한 형태들에서, 이렇게 생산된 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계에서 재가열 및 블로우-성형된다.
제2 바람직한 비대칭 프리폼 실시예
[00298] 이제 도 19a를 참조하여, 이 바람직한 실시예에서, 이 실시예의 프리폼(400)의 외부 표면(410)은 실질적으로 원통형이다. 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 이 역시 일체형으로 사출 성형된 손잡이(434)를 포함한다. 이 실시예에서, 프리폼의 내부 표면들(414)은 도 17a 및 도 17b의 두 샘플 단면들에 표시된 바와 같이 단면이 일관되게 원형이다. 그러나, 도 17의 측단면도 및 두 단면들로부터 다시 알 수 있듯이, 내부 표면(414)의 테이퍼링이 존재하여, 벽 단면들이 외부 표면에 동심이지만, 프리폼의 목 부분(412)에서의 최소 두께로부터 그 하부 단부(418)에 근접한 최대 두께까지 증가한다. 바람직한 형태들에서, 제2 실시예의 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 바람직한 형태들에서, 이렇게 생산된 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계에서 재가열 및 블로우-성형된다.
제3 바람직한 비대칭 프리폼 실시예
[00299] 본 발명의 추가의 바람직한 실시예에서, 도 20a에 도시된 바와 같은 프리폼(500)은 도 17 및 도 18에 도시된 용기들을 제조하는 데 필요한 재료의 부피를 현저히 감소시키기 위해 형성된다. 상기 실시예에서와 같이, 프리폼(500)은 사출 성형된 일체형 손잡이(534)를 포함한다. 본 실시예에서, 목 부분(512)은 그 외부 및 내부 형태들이 이전 실시예들과 동일하지만, 목 부분 아래의 프리폼의 본체의 실질적으로 원통형인 부분의 직경이 상당히 감소되어 있다.
[00300] 본 실시예에서도, 상기 제2 바람직한 실시예에서와 마찬가지로, 프리폼의 내부 표면들은 도 20b 및 도 20c의 두 샘플 단면들(A 및 B)에 도시된 바와 같이 단면이 일관되게 원형이지만, 벽 섹션들이 목 부분에서 얻어진 최소 두께로부터 그리고 목 부분 아래의 직경들의 전이를 통해 프리폼의 하부 단부(518)에 근접한 최대 벽 두께까지 증가함에 따라 테이퍼화된다.
[00301] 본 실시예의 프리폼에서 재료의 부피를 감소시키는 추가의 수단으로서, 목 부분(512) 아래의 외부 표면(510)은 또한 하부 단부(518)를 향해 테이퍼링된다. 바람직한 형태들에서, 제3 실시예의 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 바람직한 형태들에서, 이렇게 생산된 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계에서 재가열 및 블로우-성형된다.
제4 바람직한 비대칭 프리폼 실시예
[00302] 이제 도 21a를 참조하여, 본 발명에 따른 프리폼(600)의 바람직한 실시예는 상기 제1 및 제2 바람직한 실시예들의 특징들과 다수의 특징들을 공유한다. 이는 (본 발명의 모든 프리폼 실시예들과 마찬가지로) 앞서 설명한 바와 같이 일체형 손잡이(634)를 가지며, 상기 제1 바람직한 실시예와 마찬가지로, 프리폼의 내부 표면들(614)은 프리폼의 길이에 걸쳐 일관되게 원형 단면으로 구성되지 않는다. 그러나, 프리폼의 외부 표면들(610)은 제2 바람직한 실시예에서와 같이 실질적으로 원통형 형태이다.
[00303] 따라서, 외부 표면들(610)은 원형 단면들에 의해 규정되지만, 내부 표면들(614)은 목 부분(612)으로부터 도 21b의 A-A 단면에 이르기까지 원형 단면으로부터 변화하다가, 도 21c에 도시된 바와 같이 하부 단부(618)에 접근하여 난형 형상의 단면(B-B)으로 전이된다.
[00304] 이 특정 실시예의 특징은, 주축들의 단부들에서 프리폼의 내부 표면(614)의 난형 부분의 벽 두께가 단면 A-A로부터 동심 단면들의 벽 두께들과 일정하게 유지되는 반면, 난형 형상의 단면의 부축에서는 벽의 두께가 최대로 증가한다는 것이다. 바람직한 형태들에서, 제4 실시예의 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 바람직한 형태들에서, 이렇게 생산된 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계에서 재가열 및 블로우-성형된다.
제5 바람직한 비대칭 프리폼 실시예
[00305] 도 22a에 도시된 프리폼(700)의 본 실시예의 프리폼은 상기 제4 바람직한 실시예와 유사하지만, 여기서는 도 22b 및 도 22c의 단면도들(A-A 및 B-B)에 도시된 바와 같이, 프리폼의 난형 형상의 단면 부분의 주축의 외부 단부들의 벽 두께가 목 부분(712)의 위 및 아래의 벽 두께와 동일하게 유지되지 아니한다. 오히려, 벽 두께는 목 부분 아래로부터 프리폼의 하부 단부(718)를 향해 점진적으로 증가한다.
[00306] 이 시점에서, 본 실시예 및 상기의 제1 바람직한 실시예와 같은 프리폼의 형태들에서, 외부 및 내부 표면들의 이러한 비동심 형태들의 내부 표면을 형성하는 것은 프리폼들의 사출 성형에 상당한 문제들을 야기한다는 점에 주목할 수 있다.
[00307] 도 24에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프리폼들을 포함한 프리폼들은 전형적으로 다중 캐비티 다이들(800)에서 사출 성형되는데, 다이 내의 캐비티들(820)은 프리폼의 외부 형상(본 경우들에서, 일체형 손잡이의 형상을 포함함)에 부합한다. 벽 두께들이 동심인 프리폼들, 즉 원형 단면들을 갖는 프리폼들에서 내부 표면들을 형성하기 위한 맨드릴들(840)도 원형 단면을 갖는다. 따라서, 이러한 맨드릴을 사출 성형 캐비티에 대해 위치결정하기 위한 유일한 요건은 캐비티의 목 부분과의 동심도이다.
[00308] 단면이 전체적으로 또는 부분적으로 비원형인 프리폼의 내부 표면을 생산하기 위한 맨드릴은, 첫째로 상당히 복잡한 가공 작업을 요구할 수 있고, 둘째로 사출 성형 캐비티에서 특별히 배향되어야 한다.
[00309] 비원형 단면들을 갖는 프리폼들을 위한 맨드릴들은 사출 성형 다이(820)의 캐비티들 내에 위치결정되어야 하며, 그 중 절반은 도 24에 도시된 바와 같이 난형 부분의 주축들이 캐비티들의 수직 중앙 평면에 대하여 정렬되어야 한다. 일체형 손잡이들을 갖는 본 발명에 따른 프리폼들의 경우, 그 수직면은 전술한 바와 같이 프리폼의 손잡이가 중앙에 위치하는 평면(사실상 다이 절반부의 면(842))이다.
[00310] 프리폼의 서로 다른 벽 두께 영역들로부터 블로우 성형된 용기의 지정된 영역들로 폴리머 재료 흐름을 편향시키는 데 효과적이기 위해서는, 프리폼의 배향이 스트레치 블로우-성형 기계의 캐비티 내에서 유지되어야 한다. 즉, 프리폼의 수직면은 용기의 규정된 수직면과 일치해야 한다. 본 발명에서, 프리폼의 수직면은 일체형 손잡이에 의해 규정되고, 스트레치-블로우-성형 캐비티에서 블로우 성형된 용기의 중앙 수직면과 다시 용기의 일체형 손잡이의 중앙에 있는 용기의 중앙 수직면과 일치하도록 만들어진다.
[00311] 성형 사이클에서, 다이 절반부들이 함께 모여서 다이를 닫고, 맨드릴들(840)의 어레이가 캐비티들(820) 내로 구동된다. 그런 다음, 사출 노즐(848)이 사출 포켓(844)으로 전진되고 용융된 폴리머가 러너 시스템(846)을 통해 강제적으로 주입되어 캐비티들(820)의 외부 표면들과 맨드릴들(840) 사이의 공간들을 채워 프리폼들을 생성한다.
[00312] 상기의 설명은 일부 실시예들에서 난형 또는 오프셋 단면들을 사용하여 해당 부분의 임의의 단면에서 프리폼의 적어도 일부의 벽 두께들을 변화시키는 것에 초점을 맞추었지만, 그러한 변화는 맨드릴의 다른 비동심 형상으로 달성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 다시 말하지만, 바람직한 실시예에 대해 설명된 난형 형상의 단면들은 프리폼의 수직 축을 중심으로 하지만, 이러한 단면의 비대칭적 위치결정에 의해 다른 재료 분배 효과들이 달성될 수 있다. 바람직한 형태들에서, 제5 실시예의 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 바람직한 형태들에서, 이렇게 생산된 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계에서 재가열 및 블로우-성형된다.
제6 바람직한 비대칭 프리폼 실시예
[00313] 본 발명에 따른 프리폼의 추가의 바람직한 실시예로서 도 23a에 도시된 바와 같이, 프리폼(900)에는 특히 프리폼으로부터 용기를 생산하는 스트레치-블로우-성형 스테이지에서 이 영역의 재료 제어를 최적화하기 위해 일체형으로 사출 성형된 손잡이(934)의 접합 지점들(936 및 938) 사이의 영역에 벽 두께(911)가 제공된다.
[00314] 이 실시예에서, 프리폼의 외부 표면(910)은 다시 실질적으로 원통형이다. 프리폼의 내부 표면(914)은 마찬가지로 원형 단면들로 형성되지만, 도 23b의 측단면도 및 도 23b의 단면 AA에서 볼 수 있듯이, 단면들의 일부의 중심들(단면 A-A로 대표됨)은 프리폼의 본체의 중심 축(930)에 놓이지 않고, 손잡이(934) 쪽으로 오프셋되어 있다.
[00315] 그 효과는 손잡이의 접합 지점들(936 및 938) 사이의 영역에서 벽 두께를 "얇게" 하는 것이다. 이는 가능하고 바람직한데, 그 이유는 첫째, 이 영역의 길이 방향 연신이 없기 때문에 용기를 형성하는 데 필요한 재료의 부피가 더 적고, 둘째, 얇게 함으로써 재료의 상당한 비용 절감을 제공하기 때문이다.
[00316] 상기한 프리폼의 모든 실시예들은 생산의 경제성이란 이유들로 프리폼의 폴리머 재료의 블로우 성형된 용기 내로의 분포를 최적화하고, 무게 및 이에 따른 재료의 부피를 감소시킴으로써 이를 달성하고자 하는 것으로 이해될 것이다. 바람직한 형태들에서, 제6 실시예의 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 바람직한 형태들에서, 이렇게 생산된 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치-블로우-성형 기계에서 재가열 및 블로우-성형된다.
제7 바람직한 비대칭 프리폼 실시예
[00317] 도 26 및 도 27을 참조하면, 도 28에 도시된 용기(1040)를 스트레치-블로우-성형하기 위한 프리폼(1000)은 목 부분(1012), 칼라(1014) 및 칼라 아래로부터 연장되는 본체(1016)로 구성된다. 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 프리폼에서와 같이, 프리폼(1000)은 칼라(1014) 바로 아래의 제1 접합 포지션(1020) 및 본체의 길이를 따라 제2 접합 포지션(1022)에서 본체(1016)에 결합된 일체형 손잡이(1018)를 포함한다.
[00318] 칼라(1014) 아래로 연장되는 본체의 제1 원통형 부분(1024)은 실질적으로 일정한 직경을 가지며, 칼라 바로 아래의 영역에서, 그 직경은 도 28에서 볼 수 있는 바와 같이 완성된 용기의 직경과 실질적으로 일치한다.
[00319] 그러나 본 발명에 따른 프리폼(1000)과 종래 기술의 프리폼을 비교하면, 먼저 제1 원통형 부분(1024) 아래의 본체(1016)의 직경이 현저히 감소되어 있는 것을 알 수 있다.
[00320] 또한, 직경의 감소부와 저부 부분(1030)과의 접선(1028) 사이에 있는 본체의 이 제2 부분(1026)은 원통형이 아니라 좁은 원뿔의 일부를 형성하며, 원뿔의 기저 직경(1030), 즉 가장 큰 직경은 제1 원통형 부분(1024)의 직경보다 상당히 작다는 것이 명백하다. 따라서, 이러한 직경의 큰 감소 및 테이퍼링은 본 발명의 프리폼에 포함된 PET의 부피의 첫 번째 상당한 감소를 제공한다.
[00321] 이제 도 27의 단면도를 참조하면, 프리폼(1000)의 본체(1016)의 벽들은 두께가 상당히 가변한다. 목 부분(1012) 및 칼라(1014) 아래의 제1 부분(1024)의 벽 두께는 실질적으로 일정한 두께인 반면, 제2 부분(1026)의 벽 두께는 기저 직경(1030)에서 비교적 얇은 벽 섹션으로부터 접선(1028)에 근접한 최대 두께까지 다양하다.
[00322] 저부 부분(1032)의 벽 두께는 접선(1028)에서의 최대 두께로부터 저부 부분의 베이스에서 최소 두께로 감소하면서 더욱 변화된다.
[00323] 제2 부분(1026)의 최대 직경(1030) 아래의 영역에서의 이러한 벽 두께의 얇아짐은, 직경 감소 및 제2 부분(1026)의 형태에 의해 제공되는 재료 부피의 감소를 증강시킨다.
[00324] 이러한 벽 두께들의 변화는 재료 부피의 감소를 제공할 뿐만 아니라, 도 28에 도시된 바와 같이, PET 재료의 부피를 대략 0.5 ㎜의 평균 두께로 스트레치-블로우-성형 용기(1040)의 벽들의 다양한 영역들에 균등하게 분배하도록 설계된다. 바람직한 형태들에서, 제7 실시예의 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 바람직한 형태들에서, 이렇게 생산된 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계에서 재가열 및 블로우-성형된다.
제8 바람직한 비대칭 프리폼 실시예
[00325] 도 33, 도 34 및 도 35를 참조하여, 프리폼으로부터 블로우 성형된 용기들의 리프팅에 인체공학적 측면들을 부여하기 위해, 플레어 부분을 갖는 일체형 손잡이를 구비하는 프리폼이 예시되어 있다.
[00326] 이제 도 33을 참조하면, 바람직한 형태의 프리폼에서, 프리폼(2100)은 목부(2102), 본체 부분(2103) 및 손잡이(2113)를 포함한다. 목부(2102)는 나사산 부분(2104) 및 위치 지정 링(2105)을 갖는다. 프리폼은 본 명세서의 다른 곳에서 교시하는 바에 따라 PET 재료로부터 사출 성형된다. 프리폼 상태에서 사출 성형된 바와 같은 구성의 손잡이는, 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 연속 블로우 성형 공정으로부터 결과물인 용기를 형성하는 스트레치 블로우-성형 공정에 의해 변경되지 않는다.
[00327] 용기를 생산하기 위해, 도 33 내지 도 35에 도시된 프리폼(2100)은, 예를 들어 도 3에 개략적으로 도시된 기계(10)와 같은 블로우 성형 기계에 공급되고, 양축 배향 블로우 성형 기술들에 따라 블로우 성형된다. 이 과정에서, 목부(2102)는 스트레치 블로우-성형 다이(30)에서의 팽창을 방지하는 방식으로 기계(10)의 이송 시스템의 도 14에 도시된 바와 같이, 맨드릴(322)에 고정된다.
[00328] 손잡이(2113)를 형성하는 배향성 재료의 루프는, 도 34 및 도 35에서 볼 수 있듯이, 하부 연결 영역(2116)에의 근접부로부터 상부 연결 영역(2115)에 접근하여 점차 넓어지는 단면(2124)까지 일반적으로 균일한 단면을 가지며, 그 단면은 상부 연결 영역(2115) 부근에서 최대 폭에 도달하고 유지한다.
[00329] 도 33을 다시 참조하면, 일체형으로 성형된 제1, 제2 및 제3 강화 요소들(2135, 2136 및 2137)은 상부 연결 영역(2115), 하부 연결 영역(2116) 및 손잡이(2113)의 직선 섹션(2118)과 아치형 섹션(2120) 사이의 접합부에 각각 제공된다.
[00330] 상부 연결 영역(2115)의 제1 강화 요소(2135)는 일반적으로 폭 및 단면이 상부 연결 영역 부근의 손잡이의 넓어진 부분(2124)의 폭 및 단면과 일치하는 곡선형 강화 요소를 포함한다. 곡선형 강화 요소는 상부 연결 영역(2115) 아래의 프리폼(및 블로우 성형된 용기)의 본체 부분(2103) 상의 제1 개별 연결 영역(2140)으로부터 연장되고, 손잡이의 최대 폭의 제1 단부(2141)에 근접한 배향성 재료의 루프와 합쳐진다.
[00331] 손잡이의 하부 연결 영역(2116)에 있는 제2 강화 요소(2136)는, 일반적으로 폭 및 단면이 직선 섹션(2118)의 폭 및 단면과 일치하는 직선 강화 요소를 포함한다. 직선 강화 요소는 손잡이의 직선 섹션의 하부 연결 영역(2116) 상부의 제2 개별 연결 영역(2142)으로부터 연장되어, 하부 연결 영역에 근접한 손잡이의 직선 섹션과 합쳐진다.
[00332] 손잡이의 직선 섹션(2118)과 아치형 섹션(2120)의 접합부에 있는 제3 강화 요소(2137)는, 접합부에 인접한 직선 섹션(2118)과 아치형 섹션(2120) 모두의 손잡이의 폭 및 단면과 일반적으로 폭 및 단면이 일치하는 추가적인 곡선형 강화 요소를 포함한다. 이 추가 곡선 요소의 개개의 외부 단부들은 직선 섹션(2118) 및 아치형 섹션(2120) 각각과 합쳐진다.
[00333] 이 경우, 제1 강화 요소(2135)의 폭은 상부 연결 영역(2115)에 근접한 손잡이의 넓어진 부분(2124)의 최대 폭과 동일하다는 점에 유의해야 한다. 제1 강화 요소(2135)의 이러한 증가된 폭은 용기를 들어 올리는 손의 검지(도시되지 않음) 위로 용기의 하중을 분산시키기 위한 추가의 광의의 영역을 제공하는 한편, 제1 강화 요소의 곡률은 사람 손의 평균 검지 위에 편안하게 맞도록 선택된다.
[00334] 바람직하게는, 각각의 강화 요소(2135, 2136 및 2137)는 프리폼의 본체 부분(2112)과 제1 및 제2 강화 요소들(2135 및 2136) 사이에, 그리고 제3 강화 요소(2137)와 직선 및 아치형 섹션들(2118 및 2120) 사이에 각각 형성된 경계들 내에 배향 가능한 재료의 웹을 포함한다. 배향성 재료의 각각의 웹은 손잡이의 중심선(2132)으로부터 양방향들로 동일하게 정렬되고 연장된다. 바람직한 형태들에서, 제8 실시예의 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 바람직한 형태들에서, 이렇게 생산된 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계에서 재가열 및 블로우-성형된다.
제9 바람직한 비대칭 프리폼 실시예
[00335] 도 36a를 참조하여, 프리폼의 부피를 감소시키기 위한 목적으로 대안적인 단면 배열들을 나타내는 프리폼의 제9 실시예가 예시되어 있다. 이 예에서, 도 21a을 참조한 제4 실시예와 같은 구성요소들이 번호가 매겨져 있다. 이 예에서, 도 21a의 벽 프로파일과 비교하여 단면 AA 및 단면 BB에 도시된 바와 같은 단면 벽 프로파일이 90 도 회전된다. 바람직한 형태들에서, 제9 실시예의 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 바람직한 형태들에서, 이렇게 생산된 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계에서 재가열 및 블로우-성형된다.
제10 바람직한 비대칭 프리폼 실시예
[00336] 도 37a를 참조하여, 프리폼의 부피를 감소시키기 위한 목적으로 대안적인 단면 배열들을 나타내는 프리폼의 제10 실시예가 예시되어 있다. 이 예에서, 도 22a를 참조한 제5 실시예와 같은 구성요소가 번호가 매겨져 있다. 이 예에서, 도 22a의 벽 프로파일과 비교하여 단면 AA 및 단면 BB에 도시된 바와 같은 단면 벽 프로파일이 90 도 회전된다. 바람직한 형태들에서, 제10 실시예의 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 바람직한 형태들에서, 이렇게 생산된 프리폼은 본 명세서의 앞부분에서 설명한 바와 같이 연속적으로 회전하는 비대칭 프리폼 이송, 스트레치 블로우-성형 기계에서 재가열 및 블로우-성형된다.
차등 벽 두께 시스템
[00337] 도 38, 도 39 및 도 40을 참조하여, 수평면에서의 방사각의 함수로서, 그리고 또한, 블로우 성형된 용기(950)를 통과하는 수평면의 위치에 따라 가변 벽 두께를 갖는 블로우 성형된 용기가 예시되어 있다.
[00338] 이러한 변화는 본 명세서의 앞부분에서 설명한 다양한 프리폼 프로파일들 중에서 프리폼 벽 두께를 선택함으로써 달성될 수 있다.
[00339] 블로우 성형된 용기의 벽 두께의 변화는 또한 블로우 몰드 내부에 위치한 프리폼의 벽들이 프리폼 캐비티의 내부 벽들 및 손잡이(950)가 중첩되는 캐비티에 의해 허용되는 범위 내에서 수평 및 수직 방향들로 연신될 때 프리폼의 서로 다른 영역들의 차등 연신 블로잉을 보조 및 장려하기 위해 블로우 몰드 내부를 구성함으로써 프리폼 벽 두께 프로파일과는 독립적으로 달성될 수 있다.
[00340] 추가의 양태들에서, 블로우 성형된 용기의 벽 두께에 대한 제어는 프리폼 벽 두께의 선택과 블로우 몰드 캐비티 설계의 조합에 의해 달성된다.
[00341] 추가의 양태들에서, 블로우 성형된 용기의 벽 두께에 대한 제어는 또한 블로우 몰드 캐비티에 도입되기 직전의 프리폼 벽들의 온도 프로파일에 대한 제어에 의해 달성된다.
[00342] 이러한 제어는 재가열 단계 동안 프리폼의 손잡이를 덮는 차폐들의 형상에 의해 달성될 수 있다.
[00343] 이러한 제어는 재가열 단계를 통한 프리폼들의 진행 타이밍에 의해 달성될 수 있다.
[00344] 도 38을 참조하면, PET 손잡이(953)가 일체형으로 연결되는 본체 부분(952) 및 목 부분(951)을 갖는 PET 용기(950)가 예시되며; PET 손잡이(953)가 적어도 제1 연결 지점(954)에서 용기에 일체형으로 연결되고; PET 용기는 스트레치 블로우 성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되며; PET 재료의 스트립(955) 형태의 영역이 PET 손잡이(953) 아래에서 용기(950) 상에 위치된다.
[00345] 도 38은 PET 손잡이가 일체형으로 연결되는 본체 부분 및 목 부분을 갖는 PET 용기로서; PET 손잡이는 적어도 제1 연결 지점에서 용기에 일체형으로 연결되는 PET 재료의 세장형 부분을 포함하고; PET 용기는 스트레치 블로우 성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되며; PET 재료의 스트립 형태의 영역이 프리폼 및 PET 재료의 세장형 부분 반대편에 위치한 대응하는 용기 상에 위치되는 PET 용기를 추가로 예시한다.
[00346] 도 38은 PET 손잡이에 일체형으로 연결되는 본체 부분 및 목 부분을 갖는 PET 용기로서; PET 손잡이는 적어도 제1 연결 지점에서 용기에 일체형으로 연결되고; PET 용기는 스트레치 블로우 성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되며; PET 재료의 스트립 형태의 영역이 프리폼 및 PET 손잡이 반대편에 위치한 대응하는 용기 상에 위치되는 PET 용기를 추가로 예시한다.
[00347] 바람직하게는, 손잡이(953) 및 좁은 스트립(955)은 고체 덩어리(956)를 형성하여, 손잡이(953)와 블로우 성형된 용기(950) 사이의 일체적인 연결을 유지한다.
[00348] 바람직하게는, 일체형으로 연결된 손잡이 및 좁은 스트립은 고체 연결 덩어리를 형성하여, 손잡이와 블로우 성형된 용기 사이의 일체적 연결을 강화한다.
[00349] 따라서, 본 발명의 추가의 광의의 형태에 따르면, 프리폼으로부터 블로우-성형된 PET 용기로서; 프리폼 및 용기는 PET 손잡이가 일체형으로 연결된 본체 부분 및 목 부분을 가지며; PET 손잡이는 적어도 프리폼의 본체 부분 상의 제1 연결 지점에서 용기에 일체형으로 연결된 PET 재료의 세장형 부분을 포함하고; PET 용기는 스트레치 블로우 성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되며; PET 재료의 스트립 형태의 영역이 PET 재료 손잡이의 세장형 부분의 반대편에 위치한 대응하는 용기 및 프리폼 상에 위치되며; 재료의 스트립은 연결 지점의 반대편에 있는 용기의 벽 두께와 두께가 차별화되는 PET 용기가 제공된다.
[00350] 바람직하게는, 손잡이와 좁은 스트립은 고체 덩어리를 형성하여, 손잡이와 블로우 셩형된 용기 사이의 일체형 연결을 유지한다.
[00351] 바람직하게는, PET 재료의 세장형 부분은 스템을 포함한다.
[00352] 바람직하게는, PET 손잡이는 제2 연결 지점에서 용기에 연결된다.
[00353] 바람직하게는, 제1 연결 지점은 상부 연결 지점이다.
[00354] 바람직하게는, 제2 연결 지점은 하부 연결 지점이다.
[00355] 바람직하게는, 프리폼은 목 부분 및 목 부분 아래에 위치한 확장 가능한 부분을 갖는다.
[00356] 바람직하게는, 두 부착 지점들 사이의 스트립에 의해 규정되는 프리폼 본체의 영역은 용기의 연신 및 블로잉 동안 실질적으로 안정된 상태를 유지한다.
[00357] 바람직하게는, 좁은 스트립으로부터 측면으로 떨어져 있는 외부 및 내부 표면층들의 영역들 모두가 이축 연신된다.
[00358] 바람직하게는, 좁은 스트립의 외부 표면은 실질적으로 안정적으로 유지되지만, 스트립에서의 용기의 벽과 손잡이 부착 지점들 사이의 내부 층들은 가소화된 PET 재료가 연신 및 블로잉 힘들의 영향을 받음에 따라 주변 영역들과 함께 어느 정도 흐름을 겪고 그리고 얇아지게 된다.
[00359] 바람직하게는, PET 손잡이는 프리폼이 성형되는 것과 동시에 동일한 몰드 내에서 형성된다.
[00360] 바람직하게는, 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 대향하는 벽의 영역에서 플라스틱 재료의 로딩은 이 영역의 벽 둘레의 위치에 따라 차등적으로 제어된다.
[00361] 바람직하게는, 상기 영역은 차등 로딩 영역으로 지정된다.
[00362] 바람직하게는, 제1 위치 지점과 제2 위치 지점 사이의 바로 그 영역에서는 재료의 로딩이 증가되는 반면, 차등 로딩 영역의 정반대편에 위치한 반대 영역에서는 점선 윤곽선으로 표시된 바와 같이 그로부터 제거되는 재료의 두께가 감소된다.
[00363] 바람직하게는, 프리폼의 벽들에 대한 원주 포지션에 따른 차등 재료 로딩은 블로우 성형된 용기의 벽 두께에 대한 제어 제공에 도움이 된다.
[00364] 바람직하게는, 스트레치 블로우 성형 공정은 2 단 스트레치 블로우 성형 공정이다.
[00365] 바람직하게는, 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 대향하는 차등 로딩 영역은 블로잉 공정 동안 실질적으로 변경되지 않는다.
[00366] 바람직하게는, 차등 로딩 영역은 프리폼의 목 부분의 연장부이자 일부이다.
[00367] 바람직하게는, 프리폼은 손잡이 하부 단부의 연결 지점 바로 아래로부터 연장되는 본체 부분의 하부 영역에서 프리폼의 벽의 대칭 두께부를 포함한다.
[00368] 바람직하게는, 손잡이의 제1 연결 지점과 제2 연결 지점 사이에 위치한 제2 중간 영역에서, 프리폼의 벽 두께부가 제1 두께(T1)로부터 제2 더 얇은 두께(T2)로 점진적으로 가늘어진다.
[00369] 바람직하게는, 두께부는 프리폼의 종축에 대해 대칭적이다.
[00370] 바람직하게는, 두께부로 인해 대응하는 중간 영역에서 그리고 손잡이의 하부 단부의 제1 연결 지점 바로 아래의 하위 영역에서도 블로우 성형된 용기의 재료 두께가 제어 가능하게 증가한다.
[00371] 바람직하게는, 두께부로 인해 대응하는 중간 영역에서 그리고 손잡이의 하부 단부의 제2 연결 지점 바로 아래의 하위 영역에서도 블로우 성형된 용기의 재료 두께가 제어 가능하게 증가한다.
[00372] 도 42를 참조하면, PET 플라스틱들로부터 온전히 사출 성형된 프리폼(1010)이 예시되어 있다. 이 예에서, 프리폼은 이 예에서 적어도 상부 연결 지점(1422)에서 연결된 일체형 PET 손잡이(1426)를 포함한다. 이 특정 예에서, 손잡이(1426)는 또한 하부 연결 지점(1424)에서 연결된다.
[00373] 이전 실시예들과 마찬가지로, 프리폼의 벽 두께는 프리폼으로부터 블로우 성형되는 용기(1428)의 특정 단부 벽 두께들을 달성하기 위해 프리폼 전체에 걸쳐 차별화될 수 있다─도 43 참조.
[00374] 특히, 손잡이(1426) 아래에 위치하며 손잡이(1426)에 가장 가까운 프리폼의 측면에 위치한 프리폼(1420A)의 영역에서의 벽 두께(1421A)는 영역(1420A)으로부터 프리폼의 반대편에 위치한 영역(1440A)의 벽 두께(1441A)와 차별화될 수 있다. 이는 블로우 성형된 용기(1428) 상에 대응하는 위치들의 벽 두께가 손잡이(1426) 아래에 위치하는 용기(1420B) 영역 및 손잡이(1426)에 가장 가까운 용기 측면의 벽 두께(1421B)가 영역(1420B)으로부터 용기(1428)의 반대편에 위치하는 영역(1440B)의 벽 두께(1441B)와 구별되도록 프리폼 벽 두께를 제어하려는 의도이다.
[00375] 블로우 성형된 용기 내의 결과적으로 차별화되는 벽 두께는 프리폼(1410) 내의 벽 두께의 선택에 의해 달성될 수 있다. 대안적인 형태에서, 블로우 성형된 용기 내의 결과적인 차등화된 벽 두께는 스트레치 블로우 성형 공정 동안 벽들 내의 PET의 선택적 이동에 의해 달성될 수 있다. 특정 형태들에서는, 두 가지 방법론들이 함께 사용될 수 있다.
[00376] 특정 형태에서, 영역(1420B)은 블로우 몰드(1461)의 실질적으로 평면적인 내부 벽(1460)에 대하여 블로우 성형되어(도 43의 삽도 참조), 영역(1420B) 자체가 실질적으로 평면적인 영역을 구성한다.
[00377] 특정 바람직한 형태에서, 상부 연결 지점(1422)은 결과적인 블로우 성형된 용기(1428)의 실질적으로 비팽창 영역(1470B)에 대응하는 프리폼의 비팽창 영역(1470A) 상에 위치한다.
[00378] 일체형 손잡이(1426)의 하부 단부가 하부 연결 지점(1424)에서 프리폼에 일체형으로 연결되는 특정 바람직한 형태에서, 하부 연결 지점은 블로우 성형된 용기(1410)의 실질적으로 평면적인 영역에 연결된다.
[00379] 도 42 및 도 43을 참조로부터 블로우 성형된 용기 및 프리폼의 이 실시예에서, 블로우 성형된 용기의 벽의 영역은 손잡이의 정반대편에 있는 감소된 벽 두께로부터 영역 내 재료의 증가된 로딩에 의해 두께가 차별화된다. 영역(1420B)은 실질적으로 평면적일 수 있다.
[00380] 특정 형태에서, 강성 손잡이(1426) 및 실질적으로 평면적인 영역은 상호 연결된 강성 구조물을 형성하여, 용기(1428)에 대하여 사용 중인 손잡이(1426)의 휨이 저지된다. 이러한 특징은 특히 용기 내의 액체의 무게가 상당할 수 있는 예를 들어, 4 리터 용기들과 같이, 더 큰 용적의 용기들(1428)에 대해 유리할 수 있다.
[00381] 스트레치 블로우 성형 작업 동안 한 가지 형태에서, 영역(1420A/ 1420B)은 실질적으로 안정적으로 유지되며, 영역의 양측 측면에 있는 영역들은 양방향 연신에 노출된다.
[00382] 프리폼으로부터 스트레치 블로우-성형된 PET 용기로서; 프리폼 및 용기는 PET 손잡이가 일체형으로 연결된 본체 부분 및 목 부분을 구비하고; PET 손잡이는 적어도 프리폼의 본체 부분 및 용기 상의 제1 연결 지점에서 일체형으로 연결된 PET 재료의 세장형 부분을 포함하며; 손잡이의 반대편에 위치한 용기 상에 평면 영역 형태의 영역이 위치되고; 평면 영역은 손잡이의 반대편에 있는 용기 벽의 두께와 두께가 차별화되는 PET 용기.
[00383] 바람직하게는, 손잡이 및 평면 영역은 고체 덩어리를 형성하여 손잡이와 블로우 성형된 용기 사이의 일체적인 연결을 유지한다.
[00384] 바람직하게는, 일체형 손잡이는 스템을 포함한다.
[00385] 바람직하게는, PET 손잡이는 제2 연결 지점에서 용기에 연결된다.
[00386] 바람직하게는, 제1 연결 지점은 상부 연결 지점이다.
[00387] 바람직하게는, 제2 연결 지점은 하부 연결 지점이다.
[00388] 바람직하게는, 프리폼은 목 부분 아래에 위치한 확장 가능한 부분을 갖는다.
[00389] 바람직하게는, 두 부착 지점들 사이에서 실질적으로 평면적인 영역에 의해 규정되는 프리폼 본체의 영역은 용기의 연신 및 블로잉 동안 실질적으로 안정된 상태를 유지한다.
[00390] 바람직하게는, PET 손잡이는 프리폼이 성형되는 것과 동시에 동일한 몰드에서 형성된다.
[00391] 바람직하게는, 상부 연결 지점과 하부 연결 지점 사이에 대향하는 벽(1420A/1420B)의 영역에서 플라스틱 재료의 로딩은 이 영역의 벽 둘레의 위치에 따라 차등 제어되며, 이 영역을 차등 로딩 영역으로 지정한다.
[00392] 바람직하게는, 제1 위치 지점과 제2 위치 지점 사이의 바로 그 영역에서 재료의 로딩이 증가되는 반면, 차등 로딩 영역의 정반대 방향에 위치한 반대 영역은 재료 두께가 감소된다.
[00393] 바람직하게는, 프리폼의 벽들에 대한 원주 포지션의 함수로서 차등 재료 로딩은 블로우 성형된 용기의 벽 두께에 대한 제어를 제공하는 데 도움을 준다.
[00394] 바람직하게는, 스트레치 블로우 성형 공정은 2 단 스트레치-블로우-성형 공정이다.
[003954] 바람직하게는, 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 대향하는 차등 로딩 영역은 블로잉 공정 동안 실질적으로 변경되지 않는다.
[00396] 바람직하게는, 차등 로딩 영역은 프리폼의 목 부분의 연장부이자 일부이다.
분기된 강화 시스템
[00397] 도 42 및 도 43, 및 전술한 차등 벽 두께 시스템 실시예를 참조하여, 용기(1428)의 본체에 대한 연결을 더욱 강화하기 위해 해당 실시예의 일체형 손잡이에 추가 특징이 부가될 수 있다.
[00398] 도 42 및 도 43에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 손잡이(1426)는 손잡이의 하부 단부에 곡선형 강화 요소(1481)를 포함한다. 일 예에서, 강화 요소(1481)는 아치형 섹션(1482)과 손잡이(1483)의 직선 섹션 사이의 접합부에 위치한다. 이 영역에서, 배향 가능 플라스틱 재료는 분기되어 둘러싸는, 일반적으로 삼각형의 요소(1484)를 형성하며, 이는 일반적으로 삼각형 형상을 따르는 중앙 웹을 포함할 수 있다.
[00399] 상부 및 하부 연결 영역들 각각에 유사하게 분기되고, 바람직하게는 웹으로 된 강화 요소들(1485 및 1486)이 제공될 수 있다.
[00400] 실질적으로 평면적인 영역(1420A, 1420B)에 대한 연결부와 강화 요소들(1485 및 1486)의 조합은, 특히 용기가 비교적 큰 부피일 때, 사용자에게 신뢰감을 주는 폐쇄된 강성 구조를 제공한다.
손잡이에 대한 참고 사항들
[00401] 바람직한 형태들에서, 프리폼의 일체형 손잡이는 스트레치-블로우-성형 공정 동안 실질적으로 변형되거나 실질적으로 형상이 변경되지 않고, 사출 성형된 형상을 실질적으로 유지한다. 도 10에 도시된 블로우-몰딩 캐비티는 사출 성형된 손잡이 형태에 맞게 특별히 형성된 리세스를 포함한다. 이는 기계의 예열 스테이지에서 프리폼이 이송되는 동안 손잡이의 왜곡을 유발할 수 있는 열로부터 손잡이를 보호하기 위한 열 차폐의 주요 기능으로 이해될 수 있다.
프리폼들의 사출 성형
[00402] 이제, 도 29 내지 도 31을 참조하여, 전술한 프리폼들 중 임의의 프리폼을 사출 성형하는 바람직한 시스템을 설명할 것이다. 다른 곳에서 언급된 바와 같이, 프리폼들로부터 스트레치-블로우-성형되는 용기들의 일체형 이중 연결 손잡이들은 사출 성형 공구의 설계 및 작동에 상당한 복잡성을 야기한다.
[00403] 전형적으로, 대칭형 또는 비손잡이형 용기들을 위한 프리폼들의 사출 성형에서, 목부 아래 프리폼들의 본체들은 사출 성형 다이의 "고온" 고정 섹션의 캐비티에 형성되고, 나사산 목 부분들은 움직이는 다이 섹션의 면에 운반되는 반대쪽 절반 캐비티들에 형성된다. 몰드 사이클 후 몰드가 열리면 프리폼들의 본체들은 목 부분들에 의해 캐비티들에서 빠져나오며, 이 제1 개방 스테이지에서 아직 닫혀 있는 반대쪽 절반 캐비티들에 유지되어 개방된 다이 섹션과 함께 움직인다. 이제 반대편 절반 캐비티들이 분리되어 목부들이 해제되고 스트리퍼 플레이트가 활성화되어 프리폼들을 코어들(움직이는 다이 섹션에 고정된)에서 강제로 제거한다.
[00404] 이제 도 29 내지 도 31을 참조하면, 손잡이들(1112)을 갖는 프리폼들(1100)의 경우, 손잡이 아래의 해당 섹션(1114)만이 다이(1120)의 가열되고 고정된 섹션(1118) 내의 캐비티(1116)에 형성될 수 있고, 목부(1122)와 손잡이(1112)는 훨씬 더 길고 복잡한 반대쪽 절반 캐비티들(1124)에 형성되어 이동 다이 섹션(1126) 상에 운반된다. 다시 말하지만, 프리폼들(1100)의 내부 형상을 형성하는 코어들(1128)은 이동 다이 섹션(1126)에 고정되고, 다이의 가열된 고정면 및 반대쪽 절반 캐비티들에 있는 캐비티들(1116)의 공통 축에 위치한다.
[00405] 다이가 열리자마자 본체들이 공기에 노출되는 대칭형 프리폼들의 탈형과는 달리, 본 발명의 프리폼들의 훨씬 더 큰 부분이 반대쪽 절반 캐비티들(1124)에 유지되므로, 프리폼들이 냉각되고 코어들(1128)을 벗겨내기에 충분히 안정되기까지 더 긴 지연 시간이 필요하다. 이는 손잡이들을 갖는 프리폼들의 몰드 사이클 시간을 상당히 증가시킨다.
[00406] 사이클 시간을 줄이고, 이에 따라 생산량을 증가시키기 위해, 이제 도 32를 참조하는 본 발명의 시스템에서, 로봇(1130)(도 32에는 로봇 암의 일부만 도시되어 있음)이 프리폼들(1100)의 탈형에 사용된다. 로봇 암 단부 이펙터(1132)는 도 31에 도시된 바와 같이 사출 성형 다이의 캐비티들의 수 및 간격에 따라 동일한 수 및 간격으로 배치된 진공 컵들(1136)의 어레이(1134)를 장착한다. 몰드 사이클이 끝날 무렵, 이 진공 컵들의 어레이(1134)는 사출 성형 다이(1120) 위(또는 측면)에 배치되고, 다이가 어레이를 삽입할 수 있을 정도로 충분히 열리자마자, 로봇은 어레이를 다이의 분할된 섹션들(1118 및 1126) 사이의 등록된 포지션으로 가져오고, 프리폼들의 하부 단부들에 맞도록 진공 컵들(1136)을 전진시킨다.
[00407] 손잡이들이 반대편 캐비티 절반부들의 에지들에 걸릴 수 있는 포지션들로 손잡이가 회전하는 것을 방지하기 위해, 손잡이들이 성형된 배향으로 정렬된 상태를 유지하는 것이 프리폼들의 올바른 추출을 위해 중요하다. 이러한 이유로 진공 컵들의 외부 단부들에는 손잡이의 하부 단부를 따라 미끄러지는 슬롯 또는 채널(138)이 제공된다. 이는, 또한 프리폼의 더 많은 부분이 진공 컵으로 덮이는 것을 의미한다. 이제 진공이 컵들(1136)에 적용되고 로봇이 어레이(1134)를 후퇴시키고 프리폼들(1100)은 이제 컵들의 진공 압력에 의해 고정되어 프리폼들을 코어들로부터 끌어당긴다. 코어들에서 벗어나면 진공 컵들의 어레이와 유지된 프리폼들이 가열된 고정 섹션(1118)과 다이의 이동면(1126) 사이에서 인출되고 프리폼들의 축들이 실질적으로 수직 방향이 되도록 회전한다. 그런 다음, 진공 압력이 차단되어 프리폼들이 진공 컵들로부터 수용 통으로 떨어지도록 한다.
[00408] 이형 공정에서 종래의 스트리퍼 플레이트 대신에 진공을 사용하는 것의 장점은, 진공을 적용하면 프리폼들의 냉각에 상당한 도움이 되므로, 몰드 사이클의 초기 지점에서 프리폼들을 추출할 수 있고 사이클을 단축할 수 있다는 것이다. 이는 성형될 프리폼의 마지막 부분(프리폼의 폐쇄 단부의 팁으로부터 사출이 진행됨)인 손잡이 아래의 단부가 다이가 열릴 때 가장 높은 온도에 있는 본 발명의 프리폼들에 특히 유용하다. 또한, 손잡이의 하부를 수용하는 슬롯 또는 채널은, 흡입 컵들이 프리폼들의 하부 및 중간 부분들을 완전히 감싸기 직전에 진공이 적용될 때 흡입 컵들로의 공기 흐름에 의해 제공된 냉각에 의해 프리폼의 더 많은 부분이 노출되도록 한다.
[00409] 로봇이 진공 컵들과 프리폼들의 어레이를 몰드로부터 그리고 수용 통 위로 끌어당기면서 냉각은 더 진행된다. 그런 다음, 어레이는 다이 포지션으로부터 제거된 초기 상태, 즉 프리폼들의 축들이 수평인 상태에서 진공 압력이 차단될 때 프리폼들이 컵들에서 떨어져서 수용 통으로 떨어질 수 있도록 수직으로 회전한다.
PET 용기의 단일 연결 일체형 손잡이 및 생산 방법
[00410] PET 폴리머는 주요 일회용 병들을 생산하기 위한 고가의 재료이다. 물론 PET의 잘 알려진 장점들은 첫째, 용기의 내용물들을 선명하게 볼 수 있는 소재의 투명성, 둘째, 재활용에 적합한 소재라는 점이다. 그러나, PET 스트레치 블로우-성형 용기에, 예를 들어, 통상적으로 HDPE 용기들로 제공되는 것과 같은 병의 측면의 구멍 주위를 형성하여 제공되는 손잡이와 같은 일체형 손잡이를 제공하는 것은 불가능하거나, 적어도 매우 복잡하다.
[00411] 일체형 손잡이가 제공되는 PET 용기들은 미적 매력뿐만 아니라, 용기 조작의 용이성에 있어서도 바람직한 특징을 더할 수 있다. JP2010-274967에 개시된 바와 같이, 별도로 사출 성형된 손잡이가 스트레치 블로우-성형 캐비티에 위치결정되고 용기가 블로우 성형되어 손잡이의 단부들이 그 주위를 흐르는 재료에 의해 포착되도록 하는 일부 해결책들이 알려져 있다. 그러나 이러한 배열들은 실제로는 복잡하고 어렵다.
[00412] 도 1에서 잘 알 수 있듯이, 손잡이(26)의 루프를 도 43의 용기(28)에 고정적으로 연결하는 데 필요한 강도를 제공하기 위해, 상부 및 하부 연결 영역들(22, 24) 및 손잡이의 아치형 섹션(32)과 직선형 하부(34)의 교차점(30)에 브레이싱 구조에 상당한 양의 폴리머가 소비된다.
[00413] 이제 도 44 및 도 45를 참조하면, 본 발명의 프리폼(42) 및 용기(44)의 일체형 손잡이(40)는 프리폼의 원통형 본체 부분(46)에 연결된다. 이러한 형태의 손잡이(40)에서는, 연결 영역(48) 또는 연결 영역 아래로 연장되는 영역(50)에서 벽의 두께를 증가시킬 필요가 없으므로, 사실상 프리폼의 원통형 본체 부분(46)의 벽 두께가 균일하다는 것을 알 수 있다. 다시 말하지만, 이러한 균일한 벽 두께는 도 44의 프리폼으로부터 블로우 성형되는 도 4a의 용기(44)로 전달된다.
[00414] 이 예에서, 손잡이(40)는 단일 연결 영역(48)으로부터 연장되는 상부 아치형 부분(52)을 포함하며, 이는 실질적으로 직선의 아래쪽으로 돌출된 부분(54)으로 전이된다. 손잡이(40)는 프리폼의 본체 부분의 중심선(58)을 통과하는 평면에 놓이는 중앙 웹(56)으로 구성된다. 웹(56)은 프리폼의 본체 부분(46)의 상부 접합 지점(62)으로부터 하부 접합 지점(64)까지 웹의 주변을 둘러싸는 연속적인 에지(60)에 의해 경계지어진다.
[00415] 손잡이(40)는 에지(60)를 따라 연장되는 웹(56)에 대해 수직인 리브(66)로 더 구성된다. 리브(66)는 평면의 양측으로부터 외측 및 대칭적으로 돌출되어, 사실상 웹(56)과 리브(66)가 I-빔과 같은 단면을 형성한다. 리브(66)의 상부 및 하부 단면들은 프리폼 및 용기의 표면들과 용융되도록 연장된다. 리브와 중앙 웹의 이러한 영역들은 결합하여 충전된 용기를 조작하는 데 필요한 손잡이와 용기의 연결 강도를 제공한다.
[00416] 일부 바람직한 실시예들에서, 웹(56) 및 리브(66) 모두의 안쪽을 향하는 섹션들(68)에는 사용자에 의한 손잡이의 파지를 보조하도록 구성된 하나 이상의 스캘럽들이 제공된다. 또한, 바람직하게는, 일부 실시예들에서, 손잡이는 도 45의 용기에 도시된 바와 같이, 리브의 상부 부분으로부터 돌출된 엄지 지지체(70)를 추가로 제공할 수 있다.
[00417] 프리폼의 본체 부분과 프리폼으로부터 블로우 성형된 용기의 본체 양쪽의 단일 연결 영역에 연결된 손잡이(40)에 의해, 종래 기술의 이중 연결 손잡이에 비해 PET 폴리머의 상당한 절약이 달성된다. 이는 손잡이 연결 영역의 벽 두께를 감소시켜 프리폼과 용기 모두에서 손잡이 연결 영역의 벽 두께가 인접한 영역의 벽 두께와 실질적으로 동일하도록 할 수 있다.
[00418] 도 46은 대안적인 가변 벽 프로파일을 갖는 단일 지점에 손잡이가 부착된 프리폼의 추가의 예의 측단면도이다.
[00419] 이 예에서, 프리폼(A10)은 프리폼의 목부 단부 근처에 제1 비교적 얇은 두께(A11)를 갖는 측벽들을 가지며, 목부(A13)로부터 가장 멀리 떨어진 프리폼의 하부 단부 근처에 제2 비교적 두꺼운 두께(A12)를 갖는다.
[00420] 이 경우, 제1 비교적 얇은 두께 벽은 도 46에 예시된 바와 같이 전이 구역(A14)을 경유하여 비교적 두꺼운 두께 벽으로 전이된다.
[00421] 이 경우, 내벽 직경(A15)은 프리폼의 길이의 함수로서 감소하고, 목부(A13)로부터 점진적으로 감소하여 전이 구역(A14)의 벽 두께와 비교적 두꺼운 두께 벽(A12)을 생성한다.
[00422] 이 경우, 외벽 직경(A16)은 프리폼의 길이의 함수로서 비교적 일정하게 유지되거나, 대안적인 버전에서는 목부(A13)로부터 멀어짐에 따라 길이의 함수로서 약간 증가한다.
[00423] 최종 결과는 목부로부터 가장 멀리 떨어진 벽 두께가 비교적 두꺼운 프리폼이 된다. 바람직한 형태에서, 이는 프리폼(A10)으로부터 블로우 성형된 블로우 성형된 용기의 비교적 확대된 부피를 형성하기 위해 스트레치 블로잉을 위한 증가된 재료를 제공한다. 2 단 스트레치 블로잉 공정 또는 시스템의 일부로서 스트레치 블로잉을 위한 프리폼에서 벽을 두께부의 위치에 대한 근거는 기술 문헌 ─ 예를 들어, 1990년 5월 31일 자로 Springer Netherlands에서 N.C. Lee에 의해 공보된 문헌 [Plastic Blow Moulding Handbook] ─ 에, 특히 이 문헌의 101 내지 107 페이지에 설명되어 있다.
[00424] 도 47은 대안적인 가변 벽 프로파일을 갖는 단일 지점에 손잡이가 부착된 프리폼의 추가의 예의 측단면도이다.
[00425] 이 예에서, 프리폼(A20)은 프리폼의 목부 단부 근처에 제1 비교적 얇은 두께(A21)를 갖는 측벽을 가지며, 목부(A23)로부터 가장 멀리 떨어진 프리폼의 하부 단부 근처에 제2 비교적 두꺼운 두께(A22)를 갖는 측벽을 갖는다.
[00426] 이 예에서, 제1 비교적 얇은 두께 벽은 도 47에 예시된 바와 같이 전이 구역(A24)을 경유하여 비교적 두꺼운 두께 벽으로 전이된다.
[00427] 이 예에서, 내벽 직경(A25)은 프리폼의 길이의 함수로서 비교적 일정하게 유지되거나, 대안적인 버전에서는, 목부(A23)로부터의 길이의 함수로서 약간 증가한다.
[00428] 이 경우, 외벽 직경(A26)은 프리폼의 길이의 함수로서 증가하고, 목부(A23)로부터 점진적으로 증가하여, 이에 의해 전이 구역(A24) 및 비교적 두꺼운 두께 벽(A22)의 벽 두께를 생성한다.
[00429] 최종 결과는 목부로부터 가장 멀리 떨어진 비교적 두꺼운 벽 두께를 갖는 프리폼이다. 바람직한 형태에서, 이는 프리폼(A10)으로부터 블로우 성형된 블로우 성형된 용기의 비교적 확대된 부피를 형성하기 위해 스트레치 블로잉을 위한 증가된 재료를 제공한다. 2 단 스트레치 블로잉 공정 또는 시스템의 일부로서 스트레치 블로잉을 위한 프리폼에서 벽을 두께부의 위치에 대한 이론적 근거는 기술 문헌 ─ 예를 들어, 1990년 5월 31일자로 Springer Netherlands에서 공보된 문헌 [Plastic Blow Moulding Handbook]─ 에, 특히 이 문헌의 101 내지 107 페이지에 설명되어 있다.
[00430] 도 46 및 도 47에 도시된 단일 연결 손잡이(A17, A27)의 경우, 목부(A13, A23) 근처의 프리폼 상부에 위치한 단일 연결은 앞서 설명한 바와 같이 벽 두께 설계의 유연성 및 PET 재료의 최적 사용을 허용한다.
프리폼 왜곡 제어 및 방법
[00431] 도 48 및 도 49는 스트레치 블로우-성형 기계의 예열 컨디셔닝 스테이지를 통과한 후 초기 사출 성형되고 왜곡된 상태에서 일체형으로 연결된, 이 예에서는 이중으로 연결된 손잡이(12)를 갖는 사출 성형된 프리폼(10)을 도시한다. 도 49에서 볼 수 있듯이, 일체형으로 연결된 손잡이에 의해 도입된 프리폼의 비대칭으로 인해 프리폼의 상당한 왜곡이 발생할 수 있다. 프리폼의 본체 부분(14)의 구부러짐은 손잡이를 사출 성형된 포지션으로부터 당겨낸다.
[00432] 한계 내에서, 스트레치 로드의 움직임이 손상되지 않는 한, 프리폼의 원통형 본체(12)의 왜곡은 큰 문제가 되지 않는다. 그러나, 일체형 손잡이들을 갖는 프리폼들의 스트레치 블로우-성형에서, 손잡이들은 스트레치 블로우-성형 사이클 동안 그들의 구성을 유지하기 위한 스트레치 블로우-성형 다이의 포켓들에 적절히 삽입될 수 없을 정도로 왜곡되어서는 안된다.
[00433] 도 51에 도시된 바와 같이, 손잡이가 원하는 구성을 갖는 스트레치 블로우-성형 용기를 생산하기 위해서는, 첫째, 왜곡을 관리 가능한 최소 범위 내로 감소시키고, 둘째, 이 최소 범위 내의 왜곡들을 수용하도록 스트레치 블로우-성형 다이를 조정하는 것이 필요하다.
[00434] 본 발명의 바람직한 실시예에서, 왜곡들의 최소 범위는 신중하게 제어되고 조정된 파라미터들을 사용하여 기계의 컨디셔닝 스테이지를 통해 사출 성형된 프리폼들(10)을 통과시키는 반복적인 테스트 실행에 의해 설정된다. 이러한 파라미터들에는 가열 요소들의 설정들 및 배치, 다양한 위치들에서의 온도 구배들, 프리폼들의 통과 시간 및 회전 등이 포함될 수 있다. 이러한 테스트 실행은 손잡이의 왜곡을 제어하기 위한 전략들이 고안될 수 있는 주어진 파라미터들의 세트에 대해 반복 가능한 최소 왜곡 범위를 설정한다.
[00435] 프리폼이 예열 스테이지를 통과할 때 과도한 열로부터 손잡이를 보호하는 열 차폐는 최소 왜곡 범위 내에서 최대 왜곡을 수용하도록 설계되어야 한다.
[00436] 하나의 배열에서, 사출 성형된 프리폼의 일체형으로 연결된 손잡이와 프리폼 사출 성형 다이의 캐비티의 설계는, 적어도 어느 정도는, 컨디셔닝 스테이지에 의해 유도된 왜곡이 스트레치 블로우-성형 다이의 반대편 캐비티들에 있는 손잡이 포켓들로 들어가기 위한 원하는 구성으로 손잡이를 다시 가져오는 경향이 있도록 조정될 수 있다.
[00437] 왜곡은 손잡이 수용 포켓의 주변부의 특정 형상에 의해 추가로 수용될 수 있다. 도 50에 도시된 바와 같이, 각각의 다이 절반부(18) 내의 손잡이 중첩 포켓(16)에는 왜곡된 손잡이를 포켓(16) 내의 적절한 안착 포지션으로 안내하고 강제하기 위한 각진 리드인 표면들(20)이 제공된다. 이러한 배열에서, 리드인 표면들(20)의 외부 에지들(22)은 적어도 왜곡들의 범위의 최대 왜곡을 규정하는 것과 같은 것이다. 이러한 방법으로, 도 51에 도시된 바와 같은 용기는 블로우 성형된 용기 상에 올바른 설계된 배치로 일체형 손잡이를 갖는 용기를 제조할 수 있다.
[00438] 도 52 및 도 53에 도시된 바와 같이, 단일 연결 일체형 손잡이를 보정하기 위한 동일한 전략들이 채택될 수 있다. 이중 연결 손잡이의 경우, 프리폼(100)의 단일 연결 손잡이(114)는 프리폼의 본체(112)의 왜곡에 의해 사출 성형된 포지션으로부터 왜곡된다.
[00439] 전술한 바와 같이, 왜곡들의 최소 범위를 설정하고, 프리폼의 설계를 조정하고, 다이 절반부들(118) 내의 손잡이 안착 포켓(116)을 위한 특수 리드인 표면들(120)을 제공하는 전략들이 도 53의 최종 스트레치 블로우-성형 용기를 생산하기 위해 전개될 수 있다.
산업적 적용 가능성
[00440] 사전에 사출 성형된 비대칭 프리폼들이 기계(10)로의 초기 공급부터 전술한 다양한 연속 회전 단계를 통해 지속적으로 이동하면, 그러한 프리폼들로부터 스트레치-블로우-성형된 용기들의 출력 및 품질이 현저히 향상되는 것을 제공한다. 프리폼 인피드로부터 용기의 아웃피드까지의 이러한 연속적인 흐름은 기계의 이송 시스템들의 고유한 특징들과 각각의 이송 시 프리폼 손잡이들의 배향 제어 및 예열 스테이지로의 이송 및 예열 스테이지로부터의 이송 시 프리폼 지지 맨드릴들의 배향 제어에 의해 가능해진다.
[00441] 상술한 실시예들의 프리폼들은 도 25의 용기와 용량이 동일하지만, PET의 부피가 현저히 감소되고, 도 17 및 도 18에 도시된 용기들을 형성하기 위해 프리폼으로부터 최적의 재료 분배를 부여하는 스트레치-블로우-성형 기계에서 용기의 스트레치-블로우-성형이 가능하도록 제공한다. 따라서, 본 발명의 프리폼들은 일체형 손잡이를 갖는 PET 용기들의 생산에서 원자재 비용들을 상당히 절감할 수 있다.

Claims (27)

  1. PET 손잡이에 일체형으로 연결되는 본체 부분 및 목 부분을 갖는 PET 용기로서,
    상기 PET 손잡이는 적어도 제1 연결 지점에서 상기 용기에 일체형으로 연결되고; 상기 PET 용기는 스트레치 블로우 성형 공정(stretch blow moulding process)에서 PET 프리폼(preform)으로부터 블로우 성형되며; PET 재료의 스트립(strip) 형태의 영역이 상기 PET 손잡이 아래에서 상기 용기 상에 위치되는,
    PET 용기.
  2. PET 손잡이에 일체형으로 연결되는 본체 부분 및 목 부분을 갖는 PET 용기로서,
    상기 PET 손잡이는 적어도 제1 연결 지점에서 상기 용기에 일체형으로 연결되는 PET 재료의 세장형 부분을 포함하고; 상기 PET 용기는 스트레치 블로우 성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되며; PET 재료의 스트립 형태의 영역이 PET 재료의 상기 세장형 부분 반대편에서 상기 프리폼 및 대응하는 용기 상에 위치되는,
    PET 용기.
  3. PET 손잡이에 일체형으로 연결되는 본체 부분 및 목 부분을 갖는 PET 용기로서,
    상기 PET 손잡이는 적어도 제1 연결 지점에서 상기 용기에 일체형으로 연결되고; 상기 PET 용기는 스트레치 블로우 성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되며; PET 재료의 스트립 형태의 영역이 PET 손잡이 반대편에서 상기 프리폼 및 대응하는 용기 상에 위치되는,
    PET 용기.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 손잡이 및 좁은 스트립이 고형 물질(solid mass)을 형성하여, 이에 의해 상기 손잡이와 상기 블로우 성형된 용기 사이의 일체형 연결을 유지하는,
    PET 용기.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일체형으로 연결된 손잡이 및 좁은 스트립이 고형의 연결 물질을 형성하여, 이에 의해 상기 손잡이와 상기 블로우 성형된 용기 사이의 일체형 연결을 강화하는,
    PET 용기.
  6. 프리폼으로부터 스트레치 블로우-성형된 PET 용기로서,
    상기 프리폼 및 상기 용기는 PET 손잡이가 일체형으로 연결된 본체 부분 및 목 부분을 가지며; 상기 PET 손잡이는 적어도 상기 프리폼의 본체 부분 및 상기 용기 상의 제1 연결 지점에서 일체형으로 연결되는 PET 재료의 세장형 부분을 포함하고; 상기 PET 용기는 스트레치 블로우 성형 공정에서 PET 프리폼으로부터 블로우 성형되고; PET 재료의 스트립 형태의 영역이 PET 재료 손잡이의 상기 세장형 부분 반대편에서 상기 프리폼 및 대응하는 용기 상에 위치되고; 상기 재료의 스트립은 상기 연결 지점이 있는 측과는 반대편에서의 상기 용기의 벽의 두께와는 두께가 차별화되는,
    PET 용기.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 손잡이 및 좁은 스트립이 고형 물질을 형성하여, 이에 의해 상기 손잡이와 상기 블로우 성형된 용기 사이의 일체형 연결을 유지하는,
    PET 용기.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    PET 재료의 상기 세장형 부분이 스템(stem)을 포함하는,
    PET 용기.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PET 손잡이가 제2 연결 지점에서 상기 용기에 연결되는,
    PET 용기.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 연결 지점이 상부 연결 지점인,
    PET 용기.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 연결 지점이 하부 연결 지점인,
    PET 용기.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리폼이 목 부분 및 상기 목 부분 아래에 위치한 확장 가능한 부분을 갖는,
    PET 용기.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    두 부착 지점들 사이에서 상기 스트립에 의해 형성된 상기 프리폼 본체의 영역은 상기 용기의 연신 및 블로잉 동안 실질적으로 안정적으로 유지되는,
    PET 용기.
  14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 좁은 스트립으로부터 측면으로 떨어져 있는 외부 및 내부 표면층들의 영역들 모두가 이축 연신되는,
    PET 용기.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 좁은 스트립의 외부 표면은 실질적으로 안정적으로 유지되지만, 가소화된 PET 재료가 연신 및 블로잉 힘들의 영향을 받으면, 상기 스트립에서의 용기의 벽 및 손잡이 부착 지점들 사이의 내부 층들은 주변 영역들과 함께 어느 정도 흐름을 겪고 그리고 얇아지는,
    PET 용기.
  16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PET 손잡이는 상기 프리폼이 성형되는 것과 동시에 상기 동일한 몰드에서 형성되는,
    PET 용기.
  17. 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 위치와 제2 위치 사이에서 대향하는 벽의 영역에서 플라스틱 재료의 로딩은 이 영역의 벽 둘레의 위치에 따라 차등 제어되고; 상기 영역은 차등 로딩 영역으로 지정되는,
    PET 용기.
  18. 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 위치 지점과 제2 위치 지점 바로 그 사이의 영역에서는 재료의 로딩이 증가되는 반면, 상기 차등 로딩 영역의 정반대편에 위치한 반대편 영역은 점선 윤곽선으로 표시된 바와 같이 그로부터 제거되는 재료의 두께가 감소되는,
    PET 용기.
  19. 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리폼의 벽들에 대한 원주 포지션에 따른 차등 재료 로딩은 블로우 성형된 용기의 벽 두께에 대한 제어 제공에 도움이 되는,
    PET 용기.
  20. 제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스트레치 블로우 성형 공정은 2 단( stage) 스트레치 블로우 성형 공정인,
    PET 용기.
  21. 제1 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 위치와 제2 위치 사이에서 대향하는 차등 로딩 영역은 블로잉 공정 동안 실질적으로 변경되지 않은 상태로 유지되는,
    PET 용기.
  22. 제1 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차등 로딩 영역은 상기 프리폼의 목 부분의 연장부이자 일부인,
    PET 용기.
  23. 제1 항 내지 제22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리폼은 손잡이의 하부 단부의 연결 지점 바로 아래로부터 연장되는 본체 부분의 하부 영역에서 상기 프리폼의 벽의 대칭 두께부를 포함하는,
    PET 용기.
  24. 제1 항 내지 제23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    손잡이의 제1 연결 지점과 제2 연결 지점 사이에 위치된 제2 중간 영역에서, 상기 프리폼의 벽 두께부는 제1 두께(T1)로부터 제2 더 얇은 두께(T2)로 점진적으로 가늘어지는,
    PET 용기.
  25. 제1 항 내지 제24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 두께부는 상기 프리폼의 종축에 대해 대칭인,
    PET 용기.
  26. 제1 항 내지 제25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 두께부로 인해, 대응하는 중간 영역에서 그리고 손잡이의 하부 단부의 제1 연결 지점 바로 아래의 하위 영역에서도 상기 블로우 성형된 용기의 재료 두께가 제어 가능하게 증가하는,
    PET 용기.
  27. 제1 항 내지 제26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 두께부로 인해, 대응하는 중간 영역에서 그리고 손잡이의 하부 단부의 제2 연결 지점 바로 아래의 하위 영역에서도 상기 블로우 성형된 용기의 재료 두께가 제어 가능하게 증가하는,
    PET 용기.
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