KR910005178B1 - 인장 성형용 패리슨 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

인장 성형용 패리슨

제1도는 본 발명의 실시예에 관련되는 패리슨의 저부 단면도.

제2도는 제1도의 패리슨을 부분적으로 절단한 정면도.

제3a도 내지 제3c도는 제1도 패리슨의 패딩부에 대한 다른 양태의 부분적인 종단면도.

제4도는 제2도 패리슨의 사출 성형 공정을 나타낸 저부 종단면도.

제5도 및 제6도는 제2도 패리슨을 이용하여 용기를 블로우 성형하는 공정을 나타낸 개략종단면도.

제7a도 내지 제7c는 블로우 성형 공정의 패리슨 저벽부에 대한 인장 상태를 개략적으로 나타낸 개략적인 부분단면도.

제8도는 블로우 성형 후 용기 저부의 상태를 나타낸 횡단면도.

제9도는 패리슨 저벽부 외부로부터 돌출한 인장 상태를 나타낸 저부의 부분 종단면도.

제10도는 적층 구조로 된 패리슨의 부분 종단면도.

제11도는 종래 패리슨의 정면도.

제12도는 제11도의 패리슨을 사용하여 성형한 용기의 정면도.

제13도는 제11도 패리슨의 저벽부의 종단면도.

제14도는 제11도의 패리슨의 저벽부를 얇게한 상태의 저부 종단면도.

제15도는 종래의 패리슨을 이용하여 블로우 성형하므로 제조된 용기 저부의 두께부를 확장하여 나타낸 용기 저부의 종단면도.

제16도는 제14도의 패리슨을 사용하여 블로우 성형하므로 제조된 용기 저부의 종단면도이다.

본 발명은 프라스틱병과 같은 용기를 블로우 성형하기 위하여 예비적으로 성형되는 인장 성형용 패리슨에 관한 것으로, 특히 저부를 가진 패리슨에 관한 것이다.

PET용기(폴리에틸렌 테레트랄 레이트 수지제 용기로써 이후 PET용기라 통칭함)와 같은 플라스틱 병은 일반적으로 제11도로 도시와 같이 패리슨(100)을 예비 성형하고 이 패리슨(100)에 압축 공기를 불어 넣어 팽창시켜 제12도에 도시와 같이 최종 제품으로써 중공 용기 B를 성형 하도록 블로우 성형되었다.

패리슨(100)는 저부를 가진 원통형으로, 용기(B)의 원통부(B1)를 형성하는 원통상의 측벽부(101)와, 용기(B)의 저부(B2)를 형성하고 사출 성형으로 형성되는 저벽부(102)들로 이루어진다. 이 측벽부(101)와 저벽부(102)의 각각의 두께부는 최종 제품으로 용기(B)의 두께부가 소정 칫수를 갖도록 결정된다. 즉, 패리슨(100)의 저벽부(102)의 인접부가 블로우 성형 중 인장성형되어 얇은 두께로 되므로, 저벽부(102)는 전체적으로 제13도에 도시와 같이 두께가 두텁게 된다.

그러므로, 종래의 용기는 저부에 필요량 이상의 재료가 사용되게 된다.

그러나, 이러한 종래 용기의 경우, 패리슨(100)의 전체 저벽부(102)의 두께가 대단히 두껍게 되면, 재료에 대한 비용이 높아지게 된다. 또한 두께가 두껍게 되면 사출 성형 중에 패리슨(100)의 수지에 대한 냉각 효율이 떨어지게 되므로, 패리슨(100)의 성형 시간이 길게 되고 생산 효율이 저하 되므로, 그 결과 용기의 대량 생산에 한계가 있게 된다.

상기 문제를 해결하기 위하여 제14도에 도시와 같이 저부벽(102)의 두께부가 감소되는 경우, 사용 재료의 양이 비교적 적어지고 냉각 효율이 좋아진다고 할지라도 용기(B)의 저부((B2) 근방에 부분 B2는 제16도에 도시와 같이 블로우 성형 후에 두께가 얇아지며, 그 결과 강도 저하를 초래하여 용기(B)의 낙하 시동에 쉽사리 파손되는 위험이 있게 된다.

블로우 성형시 인장된 패리슨의 저벽부(102)의 인장 상태가 자세히 점검될때. 저벽부(102)의 중심점 0' 부근이 제15도에 도시와 같이 견고하게 인장된다. 이에 따라 용기(B)의 저부(B2)의 중심 부근을 부서지기 쉽게 되고 두께가 얇아지게 되어, 그 결과로 강도의 저하가 발생된다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해결하도록, 패리슨의 블로우 성형 후 용기 저부의 두께가 부분적으로 얇아지지 않도록 방지하면서, 다량의 재료를 사용 않고도 충분히 강도를 가지며, 냉각 효과를 높이므로 패리슨의 생산성을 향상 시키도록 한 인장 성형용 패리슨을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 인장 성형용 패리슨은 블로우 성형시 중공 용기의 원통부를 구성하는 원통상의 측벽부와, 블로우 성형시 측벽부로부터 연장하여 있는 용기의 저부를 구성하는 저벽부와, 저벽부의 중심으로부터 방사상 외측 방향으로 점차로 두께가 감소되는 패딩부들로 구성되어 있다.

이러한 구성은 블로우성형시 패리슨의 저벽부가 그의 방사상 방향으로 인장되어 저벽부 중심의 인접부를 그의 주변부보다 부분적으로 상당히 인장되게 하는 경향이 있다. 그러나 패딩부를 중심 부근에 형성하여 블로우 성형 후 용기 저부의 두께가 감소되도록 블로우 성형을 수행 하므로 두께에서의 감소는 방지된다.

본 발명을 첨부 도면에 의거하여 상세히 기술하면 다음과 같다. 제1도 내지 제3도 본 발명의 일실시예의 패리슨을 나타낸다.

본 실시예에서, 제12도에 도시의 종래 용기와 동일한 용기(B)가 블로우 성형된다. 패리슨(1)은 실예를 들면 폴리에스테르와 같은 열가소성 수지로 만들어지고 그의 형상은 실지로 저부를 가진 실린더의 형태로 이루어지는데, 용기(B)의 원통부(B1)를 형성하는 원통형 측벽부(2)와 용기(B)의 저부(B2)를 형성하고 측벽부(2)로부터 연장하여 있는 저벽부(3)로 구성되어 있다. 용기(3)의 목부(B3)는 측벽부(2)의 개방 단부에 형성된다. 복부(B3)는 용기(B)의 캠(도시않됨)이 나사식으로 돌려지는 나선부(4)와 나선부(4) 아래에 형성되는 플랜지부(41)로 구성된다.

패리슨(1)의 저벽부(3)는 그의 단면이 원호상으로 둥글게 되어 각기 반구형태로 되는 내외측 표면을 가진다. 패리슨(1)의 측벽부(2)와 저벽부(3)의 각 두께는 블로우 성형후 용기(B)의 두께가 소정크기를 갖도록 설정된다. 저벽부(3)의 중심(0)(패리슨 1의 축(X)과 저벽부(3)의 교차점)으로부터 방사성 방향에서 외측으로 향하여 점차 두께가 감소되는 패딩부(5)가 저벽부(3)의 내측 표면에 그로부터 돌설되어 있다. 즉, 패딩부(5)는 단면파형상으로 패리슨(1)에서 돌출되고, 저벽부(3)의 중심(0)을 장점으로 하여 그의 방사상 방향으로 외측으로 향하여 점차로 두께가 얇아진다. 패딩부(5)의 두께 t, 직경 d과 곡률은 블로우 성형 하고자 하는 용기(B)의 형상과 크기. 실예를 들면 용기(B)의 저부(B2)에 대한 직경 및 두께와 용기(B) 원통부(B1)의 길이들에 의하여 결정된다. 또한 저벽부(3)의 패딩부(5) 두께가 패리슨의 최대 두께보다 다소 작은 것이 바람직하고, 그의 직경이 이 버어(7)(burr)의 직경보다 더 클 필요가 있다.

더구나 패딩부(5)의 형상은 상기 파형상으로 제한되지 않으며, 실예를 들면 제3a도 내지 제3c도에 도시된 원호상, 사다리 형상과 원추 형상과 같은 여러가지 형상이 선택될 수 있다.

제4도는 패리슨(1)의 제조하는 방법의 일실예를 나타낸다. 사출 성형에 사용되는 금형(6)에서, 패리슨(1)의 외주부에 해당하는 오목부(61) 내에 패리슨(1)의 내주면에 일치되는 코어(62)와 용융 수지재가 주입되는 공동(C)이 오목부(61)의 내주면과 코어(62)의 외주면 사이에 형성된다. 용융 수지재가 주입 성형기(도시않됨)로부터 주입되어 통과하는 게이트(63)는 오목부(61)의 후단부(63), 실예를 들면 성형하고자 하는 패리슨(1)의 저벽부(3) 측면상에 개구되는 상태로 형성되어 있다. 패리슨(1)의 내주면에 형성되는 패딩부(5)에 해당한 오목부(621)는 코어(62)에 형성된다. 그러므로, 패딩부(5)의 형상이 실예를 들면 제3a도 내지 3c도에 도시한 형상으로 변경되어야 할 때 고어만을 변경시킬 수 있다. 따라서, 패리슨(1)이 제조되는 경우, 가열 용융된 수지재는 사출 성형기로부터 게이트(63)를 통과하여 금형(6)의 공동(C) 내로 주입되고 그 내부에 충전된다. 수지제의 주입후 공동(C)내의 수지재는 냉각 경화된다. 이 경우 패리슨(1)의 저벽부(3)는 패딩부(5)에서만 부분적으로 두께가 얇아지고 제13도에 도시된 종래 패리슨(3)의 두께보다 더 두터운 표면 영역을 가져 높은 냉각 효율을 나타내게 된다. 그러므로 냉각 경화 시간이 단축 되므로, 수지재의 충진으로부터 금형을 제거 하는 처리 가공 싸이클을 단축 시키고, 소정시간 동안 제조되는 패리슨(1)의 생산수를 증가시켜서 생산성을 높이도록 하는 것이 가능하다.

또한 하나의 패리슨(1)을 성형하는데 필요한 수지재의 양을 종래 패리슨(1)과 비교하여 감소시키고 재료비를 감소 시키는 것이 가능하다. 사출 성형된 패리슨(1)의 저벽부(3)의 외주면 상에는 게이트(63)에 대응하여 버어(7)가 형성 되지만 버어(7)의 크기는 패리슨(1)의 크기와 형상에 따라 좌우되고 가능한 작게 형성된다. 패리슨(1)의 저벽부(3) 내주면상에 형성된 패딩부(5)의 직경은 버어(7)의 직경보다 더 크다.

이후 제5도 및 제6도를 기초로 하여 상기 패리슨(1)을 이용하는 용기(B)의 블로우 성형 공정에 대하여 기술된다. 도면에서 블로우 성형을 위하여 사용된 금형(8)은 용기(B)의 원통부(B1)를 실질 성형하기 위한 분할 금형(81), 용기의 저부(B2)를 성형하기 위한 저부 금형(82)과 용기(B)의 목부(B3)를 성형하기 위한 목부 금형(83)들로 구성되어 있다. 패리슨을 그의 축방향 X선으로 인장 시키는 인장로드(9)는 돌출되고 회수될수 있는 구동원(도시않됨)에 의하여 목부(B3)로부터 금형(8)에 장착된 패리슨(1) 내로 자유로히 삽입된다. 또한 압축 공기와 같은 유체가 통과되는 유체 통로(10)는 인장로드(9)와 패리슨(1)의 내측 표면 사이에 형성된다.

상기 장치의 블로우 성형은 다음 방법으로 수행된다. 적적 온도로 가열되는 패리슨(1)은 제5도에 도시와 같이 먼저 금형(8) 내에 설치된다. 그 다음 패리슨(1)의 적벽부(3)를 저부금형(82)과 접촉 시킬 때까지 인장로드(9)가 연장되게 하는 동안 유체 통로(10)내로 압축 유체를 불어 넣음으로써 패리슨(1)은 인장된다. 이때 게이트(63)에 대응하고 패리슨(1)의 주입 성형중 저벽부(3)의 외주면으로부터 돌출하는 버너(7)가 미리제거되는 것이 바람직하며 이 버어(7)는 블로우 성형시 처리될 수도 있다.

인장로드(9)에 의하여 인장 가공하는 중에 압축 공기는 연신로드(0)상에 형성한 흡인 구성(11)을 통과하여 연신중에 패리슨(1)내로 공급되어, 패리슨(1)과 인장로드(9) 사이에밀착되는 것을 방지하도록 한다. 이때 패리슨(1)의 측벽부(2)는 주로 축방향으로 인장된다.

제6도에 도시된 바와 같이 압축 공기는 패리슨(1)에서 고압하에 유체 통로(10)를 통하여 흡인되어 패리슨(1)의 측벽부(2)가 방사상 외부로 팽창되고 금형(8)의 내측 표면에 밀착되도록 한다. 한편 저벽부(3)는 또한 두게가 얇아지는 동안 그의 중심(0)으로부터 방사상 외측 방향으로 팽창되어, 그의 외측 표면이 저부금형(82)의 내측 표면에 밀착되게 한다.

바꾸어 말하면, 저벽부(3)의 내측 표면상에 형성된 패딩부(5)는 저벽부(3)가 제7a도 내지 제7c에 도시와 같이 얇아지는데 따라 그의 방사상 외측 방향으로 확장된다. 그러므로 제8도에 도시와 같이, 블로우 성형이 완료된 후 용기(B)의 저부(B2) 두께는 중심 01의 부근에 걸쳐 확장되어 균일하게 되면서, 제15도에 도시된 종래의 용기와 비교하여 그 두께가 더욱 얇다. 결국 용기(B)의 두께는 원통부(B1)로부터 저부(B2)의 범위에 걸쳐 균일하게 되고, 이에 따라 용기(B)의 저부(B2)에서 강도 저하가 방지된다. 저벽부(3)의 외주면으로부터 돌출한 버어(7)가 가능한 작게 형성 되므로, 용기(B)가 블로우 성형 되는 경우 버어(7)는 평탄하게 되어 다소 연장될 뿐이지, 용기(B)의 저부(B2) 두께에 대한 균일화에 어떠한 나쁜 영향도 미치지 않는다. 용기(B)가 음식용기 등으로써 사용될 때 제10도에 도시와 같이 중간층(31)으로 작용하는 EVAL(에틸렌 -비닐 알코올 공중합체)과 같은 가스 베리어재와 증간층의 양측에 형성된 PET층(폴리에틸렌 테레프탈 레이트)으로 이루어진 박판 구조의 용기가 사용되는데, 본 발명의 용기(B)도 이러한 박판 구조에 적용될 수 있다.

Claims (3)

1. 블로우 성형시 중공 용기의 원통부를 형성하는 측벽부와, 블로우 성형시 상기 측벽부로부터 연장하여 있고 상기 용기의 저부를 형성하는 저벽부와, 상기 저벽부의 중심부로부터 방사상 외측 방향으로 점차 두께가 얇아지게 하고 저벽부의 내주면에 형성되게 한 패딩부들로 구성되게 한 인장 성형용 패리슨.
2. 제1항에 있어서, 패딩부의 직경이 인장 성형시 형성되고 저벽부의 외주면 중심에 남아 있게 되는 버어의 직경보다 크게 한 인장 성형용 패리슨.
3. 제1항에 있어서, 패딩부의 두께가 상기 패리슨의 최대 두께부의 두께보다 더 작게 한 인장 성형용 패리슨.

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