WO2021167430A1 - 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈 - Google Patents

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WO2021167430A1
WO2021167430A1 PCT/KR2021/002212 KR2021002212W WO2021167430A1 WO 2021167430 A1 WO2021167430 A1 WO 2021167430A1 KR 2021002212 W KR2021002212 W KR 2021002212W WO 2021167430 A1 WO2021167430 A1 WO 2021167430A1
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container
moving block
module
molds
manufacturing apparatus
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PCT/KR2021/002212
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Inventor
변우홍
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신우코스텍(주)
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/28—Blow-moulding apparatus
    • B29C49/30—Blow-moulding apparatus having movable moulds or mould parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/4236—Drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/48—Moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages

Definitions

  • the present invention relates to a container forming module for a container manufacturing apparatus, and relates to an invention capable of preventing the gap between container molds from widening when performing a blow molding method for forming a container by injecting air.
  • An object of the present invention is to solve this problem, and it is an object of the present invention to provide an invention capable of improving the adhesion of the container mold while preventing the separation of the container mold through a relatively simple and economical structure.
  • the preform of the container is accommodated is provided with a cavity corresponding to the outer shape of the container, and a plurality of removable container molds that are spaced apart or come into contact with each other; a plurality of moving blocks attached to the container mold to move the container mold; a driving drive providing a driving force capable of moving the moving block; a driving force transmitting unit that connects the driving drive and the moving block to transmit the power of the driving drive to the moving block, and a fixing module that maintains the plurality of container molds so that the bonding state is maintained when the plurality of container molds are adhered to each other;
  • a plurality of container molds are attached to each other, it provides a container forming module for a container manufacturing apparatus, characterized in that it includes a push module for improving mutual adhesion in a sticking state.
  • the container mold includes a first container mold and a second container mold
  • the moving block includes a first moving block coupled to the rear of the first container mold, and a second moving block coupled to the rear of the second container mold and a first coupling part and a second coupling part engaged with each other are provided on the side surface of the first moving block and the side of the second moving block, and the fixed module is engaged with the first coupling part and the second coupling part while the first coupling part and the second coupling part are engaged. It is characterized in that it consists of a fixed actuator that maintains the state.
  • a first through-hole formed in the first coupling portion and a second through-hole formed in the second coupling portion are included, and when a plurality of container molds are bonded together, the first and second through-holes overlap each other and are arranged on the same line, ,
  • An insertion rod reciprocating by a fixed actuator constituting the fixed module is provided to be insertable into the first and second through-holes to prevent release of the coupling state of the first and second coupling portions.
  • the driving force transmitting unit includes: a rotating unit disposed on the rotation shaft of the driving drive; first and second link members rotatably provided at both ends of the rotating unit; When the first and second link members are respectively connected to the first and second link members and further include first and second connecting plates connected to the first and second moving blocks, the first and second link members are gathered around the rotating unit due to the rotation of the rotating unit, It is characterized in that the first and second container molds are separated when the first and second container molds are attached to each other, and the first and second link members are dispersed in the outer direction of the rotating part.
  • the push module is disposed behind any one of the moving blocks among the plurality of moving blocks, and the push module includes; a cover member coupled to the rear of the moving block; a cylinder movably provided in a space formed between the cover member and the rear of the moving block; and an air supply device connected to the cover member to provide air pressure in the cylinder direction, and when air is supplied by the air supply device, the cylinder moves to the rear of the moving block and operates to push the container molds into close contact with each other characterized.
  • a groove portion is provided at the rear of the moving block, and the cylinder includes an insertion portion inserted into the groove portion; a body portion positioned behind the insertion portion; It is disposed at the rear of the body and includes an inlet that becomes an entry space into which air is introduced, and the diameter of the body is larger than the insert and smaller than the diameter of the inlet, and the inlet, the body, and the insert are integrally formed. and a space through which air can enter is formed therein.
  • the cylinder and the cover member are provided in plurality at the rear of one moving block, and the air supply passage of the air supply device is connected to all the cover members, so that air is simultaneously supplied to all the cylinders.
  • the first and second coupling parts are engaged with each other in a state where the container mold is stuck to each other, and in this state, the coupling state can be firmly maintained by the fixing module, so that the container can be injected with strong air pressure. Separation between molds is prevented.
  • Figure 3 is a side view showing the maximum gap between the container mold in the present invention.
  • FIG. 4 is a side view showing a state in which the space between the container and mold is narrower than that of FIG. 3 .
  • Figure 5 is a side view showing a state in which the container mold is completely in close contact in the present invention.
  • FIG. 6 is a plan cross-sectional view of the push module in the present invention.
  • Figure 7 (a) is a plan view showing a state before the air is injected in the push module according to the present invention.
  • Figure 7 (b) is a plan view showing a state in which air is injected in the push module according to the present invention.
  • the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
  • the container forming module for a container manufacturing apparatus (hereinafter referred to as 'container forming module') (1) includes a frame 10 constituting a body, and a bottle inside and a container mold 100 having a cavity corresponding to the external shape of the same container.
  • the container mold 100 includes a first container mold 110 and a second container mold 120 .
  • the first container mold 110 and the second container mold 120 are provided to be in close contact with each other or to be spaced apart from each other, and a plurality of cavities ( C) is provided.
  • a small pre-form placed on a lip plate (not shown) is accommodated in the cavity (C), and after the first and second container molds 110 and 120 are closely adhered, air is introduced into the preform to perform the expansion process. Through this, a container corresponding to the shape of the cavity C is manufactured.
  • the lip plate (not shown) is located under the first and second container molds 110 and 120 in a state in which the first and second container molds 110 and 120 are in close contact, and since the inlet of the preform must be supported by the lip plate, the inlet of the preform should point downwards.
  • the lip plate on which the preform is supported upside down enters the lower space inside the frame 10, and in that state, the first and second container molds 110 and 120 that were spaced apart from each other are in close contact with each other.
  • the preform is accommodated in the cavity (C) inside the first and second container molds (110, 120).
  • the lip plate moves and the container exits the container forming module 1 .
  • first moving block 210 is connected to the first container mold 110 at the rear of the first container mold 110 so that the first and second container molds 110 and 102 can be in close contact with each other or spaced apart from each other. and a second moving block 220 is connected to the second container mold at the rear of the second container mold 120 .
  • a rail 11 is formed on the side surface of the frame 10 , and rail moving parts 211 and 221 that can move by engaging the rail are provided on the upper side of the side of the first moving block 210 and the second moving block 220 .
  • the frame 10 has a driving drive D and a driving force transmitting unit ( 300) is provided.
  • the driving drive D is implemented as a motor spaced apart from one side of the frame 10 .
  • the driving force transmitting unit 300 includes a rotating shaft 310 that is connected to the driving drive D and crosses in the width direction of the frame 10 .
  • Plate-shaped rotating parts 320 are provided at both ends of the rotating shaft 310 , and one ends of the first and second link members 331 and 332 are connected to both ends of each rotating part 320 .
  • the first and second link members 331 and 332 are provided in the form of a double plate, and a space is formed between them. ), the rotating part 320 is inserted into the inner space to prevent mutual interference.
  • a 'L'-shaped first connection plate 341 is connected to the other end of the first link member 331 , and the first connection plate 341 is connected to a sidewall of the first moving block 210 .
  • the second connecting plate 342 of the 'L' shape is connected to the other end of the second link member 332 , and the second connecting plate 342 is connected to the sidewall of the second moving block 220 . .
  • the rotating shaft 310 , the rotating unit 320 , the first and second link members 331 and 332 , and the first and second connecting plates 341 and 342 are elements constituting the driving force transmitting unit 300 .
  • the driving drive D operates, and when the rotating shaft 310 rotates, the rotating unit 320 rotates, and accordingly, the first and second link members 331 and 332 are moved around the rotating unit 320 .
  • the first and second moving blocks 210 and 220 come closer to each other, and the first and second container molds 110 and 120 come into contact with each other.
  • the rotating unit 320 rotates, and accordingly, the first and second link members 331 and 332 are spread out or dispersed to the outside of the rotating unit 320, as shown in FIGS. 4 and 5, the first and second moving blocks 210 and 220 ) as the distance from each other, the first and second container molds 110 and 120 are spaced apart.
  • the first and second container molds 110 and 120 are in close contact, and air is injected in a state in which the preform is accommodated in the cavity C to perform the blowing operation.
  • the pressure of the air to be formed is about 40 to 80 bar, which is quite strong.
  • first and second container molds 110 and 120 may be opened by the pressure, a structure to prevent this is required.
  • a fixed state maintaining module is provided.
  • the first coupling part 410 in the form of two plates spaced apart from each other is provided on the side surface of the first moving block 210 , and inserted into the first coupling part 410 on the side surface of the second moving block 220 .
  • the second coupling part 420 in the form of a single-layer block or plate that can be coupled to the first coupling part 410 is provided.
  • first and second coupling portions 410 and 420 are not limited to the above shapes, and may be interchanged with each other, and any structure that can be coupled to each other is possible.
  • the first and second coupling portions 410 and 420 are provided with first and second through-holes 411 and 421, respectively, and on the outermost side of the first coupling portion 410, an insertion rod selectively toward the first through-hole 411 ( A fixed actuator 440 capable of inserting or withdrawing (not shown) is provided.
  • the insertion rod protrudes and is inserted into the outer first through hole 411, the second through hole 421, and the inner first through hole 411 at once, Disengagement of the first and second coupling portions is prevented.
  • the configuration of the first and second coupling portions 410 and 420 having the above-described fixed actuator 440, insertion rod, and first and second through-holes 411 and 421 constitute a fixed state maintenance module.
  • a push module 500 for pushing in the direction is provided.
  • a fixing pole 600 for fixing the frame 100 to a predetermined floor surface or a workbench is provided, and the upper end of the fixing pole 600 has a protrusion protruding from the frame 10 ( 15) is inserted and fixed, and the lower end of the fixing pole 600 is fixed to the floor surface.
  • the push module 500 is disposed behind the first moving block 210, and a cover member 510 coupled to the rear of the first moving block 210, the cover member A cylinder 520 movably provided in a space formed between the 510 and the rear of the first moving block 210, and an air supply device connected to the cover member 510 to provide air pressure in the cylinder 520 direction ( 530).
  • the air supply device 530 includes a supply flow path 531 for supplying air and a guide flow path 532 connected thereto to guide air into the cylinder 520 .
  • a plurality of cover members 510 are provided behind the first moving block 210 .
  • a groove portion 215 is provided at the rear of the first moving block 210, and the cylinder 520 has an insertion portion 521 inserted into the groove portion 215, and a body portion located behind the insertion portion 521 ( 522 and an inlet portion 523 disposed at the rear of the body portion 522 to become an entry space (S) through which air is introduced.
  • the diameter of the body portion 522 is larger than the insertion portion 521 and is provided to be smaller than the diameter of the inlet portion 523, and the inlet portion 523, the body portion 522, and the insertion portion 523 are integrally configured. , a space (S) through which air can enter is formed.
  • a chamfer 524 for preventing interference with the inner surface of the cover member 510 is provided outside the rim of the inlet portion 523 so as not to interfere with the movement or installation of the cylinder 520 , and the inner surface of the side wall of the cover member 510 is provided.
  • a spacing groove 511 shorter than the length of the edge of the inlet portion 523 is provided.
  • a sealing member 540 is provided between the inner surface of the side wall of the cover member 510 and the side surface of the cylinder 520 in order to prevent the outflow of air.
  • the distance between the first and second container molds 110 and 120 is also maximized.
  • the lip plate on which the preform is mounted upside down enters the lower space of the space between the first container mold 110 and the second container mold 120 .
  • the reference numeral 140 which is not described here, is a sealing member that blocks the upper portion of the first and second container molds 110 and 120 when they are in close contact, thereby forming the bottom surface of the container to be erected upside down.
  • the first and second link members 331 and 332 overlap the rotating part 320 while completely surrounding the rotating part 320 so as not to interfere, and finally, the first and second container molds (110, 120) is completely in close contact.
  • first coupling part 410 on the side of the first moving block 210 and the second coupling part 420 on the side of the second moving block 220 are also coupled, and the first through hole ( 411) and the second through hole 421 overlap each other.
  • the push module 500 operates before or after the operation of the fixed module, or simultaneously with the operation. Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7 , when air flows into the cylinder 520 through the supply passage 531 and the connection passage 532 in the air supply device 530 , the cover member 510 is in close contact with the inner surface of the cover member 510 . The cylinder 520 is moved forward.
  • the insertion part 521 of the cylinder 520 is in close contact with the groove 215 formed at the rear of the first moving block 210, so that the first moving block 210 and the first container mold 110 are slightly removed. It moves in the direction of the two-container mold 120 , and the adhesion between the first container mold 110 and the second container mold 120 is increased.
  • the time for injecting air into the cylinder 520 is a short time of 0.5 seconds to 1 second, and in that short time, air is injected into the preform to complete the molding of the container.
  • the push module 500 operates when the air for forming the container is injected, it is possible to prevent the gap between the first and second container molds 110 and 120 from being opened by the air for forming the container.
  • the first and second link members 331 and 332 gathered around the rotating unit 320 are dispersed by the rotating operation of the rotating unit 320, and the first and second link members 331 and 332 are dispersed.
  • the distance between the container molds 110 and 120 and the distance between the first and second moving blocks 210 and 220 are widened, sequentially in the state of FIG. 3, the distance between the first and second container molds 110 and 120 becomes the maximum.
  • the completed container is supported upside down on the lip plate, and then the lip plate is separated from the area where the container forming module 1 is by other components (eg, a rotary table) and is directed toward the container take-out module (not shown). move to

Abstract

본 발명은 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈에 관한 것으로서, 공기를 주입하여 용기를 성형하기 위한 블로윙 성형 공법 수행시, 용기 금형 간의 간격이 벌어지는 것을 방지할 수 있는 발명에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 용기의 프리폼이 수용되며 용기의 외부 형상에 대응되는 캐비티가 구비되고 상호 이격되거나 맞닿게 되는 분리 가능한 복수의 용기 금형과; 상기 용기 금형에 부착되어 용기 금형을 이동시키는 복수의 이동 블록과; 상기 이동 블록을 이동시킬 수 있는 구동력을 제공하는 구동 드라이브와;구동 드라이브와 이동 블록을 연결하여 구동 드라이브의 동력을 이동 블록에 전달하는 구동력 전달부와, 복수의 용기 금형이 맞붙은 경우, 맞붙은 상태가 유지되도록 이를 유지시키는 고정상태 유지 모듈과; 복수의 용기 금형이 맞붙은 경우, 맞붙은 상태에서 상호 밀착력을 향상시키는 푸시 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈을 제공한다.

Description

용기 제조 장치용 용기 성형 모듈
본 발명은 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈에 관한 것으로서, 공기를 주입하여 용기를 성형하기 위한 블로윙 성형 공법 수행시, 용기 금형 간의 간격이 벌어지는 것을 방지할 수 있는 발명에 관한 것이다.
본 발명자에 의하여 제안된 한국 등록 특허 10-1585157호에서는 인몰드 라벨 용기 성형 장치가 개시된다. 본 선행문헌에서는 두 개의 이격된 용기 금형 사이에 프리폼을 넣고, 용기 금형을 닫은 다음 프리폼 내부에 공기를 주입하여 용기를 팽창시켜서 용기를 제작하는 장치가 개시된다.
프리폼을 용기로 형성하기 위해서는 약 20~40 bar의 압력이 1~2초 만에 주입되어야 하므로, 공기의 압력에 의하여 용기 금형이 벌어지는 문제가 발생할 수 있다. 이를 해소하기 위해서 종래 기술에서는 봉 형태의 고정바와, 그 고정바를 잡아서 고정시키는 걸림장치를 제안한 바 있었다.
그런데, 이와 같은 걸림 장치의 경우, 다수의 기계적 구성요소를 구비함으로써, 그 배치가 복잡하고, 설비 원가가 비싸다는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 비교적 단순하고 경제적인 구조를 통하여 용기 금형의 분리를 방지하는 한편, 용기 금형의 밀착상태를 개선할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용기의 프리폼이 수용되며 용기의 외부 형상에 대응되는 캐비티가 구비되고 상호 이격되거나 맞닿게 되는 분리 가능한 복수의 용기 금형과; 상기 용기 금형에 부착되어 용기 금형을 이동시키는 복수의 이동 블록과; 상기 이동 블록을 이동시킬 수 있는 구동력을 제공하는 구동 드라이브와; 구동 드라이브와 이동 블록을 연결하여 구동 드라이브의 동력을 이동 블록에 전달하는 구동력 전달부와, 복수의 용기 금형이 맞붙은 경우, 맞붙은 상태가 유지되도록 이를 유지시키는 고정 모듈과; 복수의 용기 금형이 맞붙은 경우, 맞붙은 상태에서 상호 밀착력을 향상시키는 푸시 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈을 제공한다.
용기 금형은 제1용기 금형과, 제2용기 금형을 포함하고,이동 블록은 제1용기 금형의 후방에 결합되는 제1 이동 블록과, 제2 용기 금형의 후방에 결합되는 제2 이동 블록을 포함하고, 제1이동 블록의 측면과 제2이동 블록에 측면에는 서로 맞물리는 제1결합부와, 제2결합부가 마련되며, 상기 고정 모듈은 제1결합부와 제2결합부가 맞물린 상태에서, 맞물린 상태를 유지시키는 고정 액츄에이터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1결합부에 형성된 제1관통공과, 제2결합부에 형성된 제2관통공을 포함하며, 복수의 용기 금형이 맞붙은 경우, 제1,2관통공은 서로 겹쳐져서 동일 선상에 배치되고, 상기 고정 모듈을 구성하는 고정 액츄에이터에 의하여 왕복 운동을 하는 삽입봉이 상기 제1,2관통공에 삽입 가능하게 마련되어 제1,2결합부의 결합 상태의 해제를 방지하는 것을 특징으로 한다.
구동력 전달부는 구동 드라이브의 회전축에 배치된 회동부와; 회동부 양단에 회동 가능하게 마련되는 제1,2 링크 부재와; 각각 1,2링크 부재와 연결되고, 제1,2 이동 블록과 연결되는 제1,2연결 플레이트를 더 포함하되, 회동부의 회전으로 인하여 제1,2링크 부재가 회동부 주위에 모이는 경우, 제1,2 용기 금형이 맞붙고, 제1,2 링크 부재가 회동부 외측 방향으로 분산되는 경우 제1,2 용기 금형이 분리되는 것을 특징으로 한다.
상기 푸시 모듈은 상기 복수의 이동 블록 중 어느 하나의 이동 블록의 후방에 배치되며, 상기 푸시 모듈은; 이동 블록 후방에 결합되는 커버부재와; 상기 커버 부재와 이동 블록 후방 사이에 형성된 공간에 이동 가능하게 마련되는 실린더와; 상기 커버부재에 연결되어 실린더 방향으로 공기압을 제공하는 공기 공급 장치를 포함하며, 공기 공급 장치에 의하여 공기가 공급되는 경우, 실린더가 이동 블록 후방으로 이동하여 용기 금형들이 상호 밀착되게 밀도록 작동하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동 블록의 후방에는 홈부가 마련되고, 상기 실린더는 상기 홈부 내부에 삽입되는 삽입부와; 상기 삽입부 후방에 위치하는 몸체부와; 상기 몸체부의 후방에 배치되어 공기가 유입되는 진입 공간이 되는 입구부를 포함하며, 상기 몸체부의 직경은 삽입부보다 크고, 입구부의 직경보다 작도록 마련되며 상기 입구부 및 몸체부, 삽입부는 일체로 구성되며, 그 내부에는 공기가 들어올 수 있는 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 실린더 및 커버부재는 하나의 이동 블록의 후방에 복수개로 마련되고,공기 공급장치의 공기 공급유로는 모든 커버 부재에 연결되어 있어서 동시에 공기를 모든 실린더에 공급하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 용기 금형이 서로 맞붙은 상태에서 제1,2결합부가 상호 맞물려 결합되고, 이 상태에서 고정 모듈에 의하여 그 결합상태가 공고하게 유지될 수 있으므로, 강한 공기 압력 주입에도 용기 금형 간의 분리가 방지된다.
특히, 종래 기술에 비하여 보다 간단한 구조를 제공하면서도, 금형간의 분리를 방지할 수 있어서, 제조 원가를 현저하게 낮출수 있다는 장점이 있다.
한편, 제1이동 블록 후방에서 일시적으로 강한 압력을 가하여, 제1이동 블록을 푸시함으로써, 제1용기 금형과 제2용기 금형 간의 밀착상태를 개선할 수 있으므로, 용기 표면에 형성될 수 있는 파팅라인이 발생하는 것을 최대한 억제할 수 있다는 장점도 있다.
도1과 도2는 본 발명에 의한 용기 성형 모듈의 사시도이다.
도3은 본 발명에서 용기 금형 사이가 최대한 벌어진 상태를 도시한 측면도이다.
도4는 도3의 상태보다 용기 금형 사이가 좁아진 상태를 도시한 측면도이다.
도5는 본 발명에서 용기 금형이 완전하게 밀착된 상태를 도시한 측면도이다.
도6은 본 발명에서 푸시 모듈의 평단면도이다.
도7(a)는 본 발명에 의한 푸시 모듈에서 공기가 주입되기 전의 상태를 도시한 평단면도이다.
도7(b)는 본 발명에 의한 푸시 모듈에서 공기가 주입한 상태를 도시한 평단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도1,2에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한, 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈(이하, '용기 성형 모듈'이라고 한다)(1)는 몸체를 구성하는 프레임(10)과, 내부에 병과 같은 용기의 외형 형상에 대응되는 캐비티를 구비한 용기금형(100)을 포함한다. 여기서 용기 금형(100)은 제1용기 금형(110)과, 제2용기 금형(120)을 포함한다.
제1용기 금형(110)과 제2용기 금형(120)은 서로 밀착되거나 이격될 수 있게 마련되며, 제1용기 금형(110)과 내면과 제2용기 금형(120)의 내면에는 복수의 캐비티(C)가 마련된다. 이 캐비티(C) 내부에 립플레이트(미도시)에 얹혀진 작은 프리폼(pre-form)이 수용되고, 제1,2용기 금형(110,120)이 밀착된 후, 프리폼 내부로 공기가 유입되어 팽창과정을 거쳐서 캐비티(C)의 형상에 대응되는 용기가 제작된다.
립 플레이트(미도시)는 제1,2용기 금형(110,120)이 밀착된 상태에서 제1,2용기 금형(110,120)의 아래에 위치하고, 프리폼의 입구가 립 플레이트에 지지되어야 하기 때문에, 프리폼의 입구는 아래 방향을 향해야 한다.
따라서, 프리폼이 거꾸로(입구가 아래로 향하도록 거꾸로 배치) 지지되는 립플레이트가 프레임(10) 내부의 아랫 공간에 들어오고, 그 상태에서 상호 이격되었던 제1,2용기 금형(110,120)이 밀착되어 프리폼이 제1,2용기 금형(110,120) 내부에 있는 캐비티(C)에 수용된다.
그 상태에서 공기가 프리폼 입구에 주입되어, 프리폼이 팽창하여, 용기가 성형되고, 다시 용기 내부에 차가운 공기가 유입되어 용기가 냉각된다.
그 이후에, 제1,2용기 금형(110,120)이 분리된 후, 립플레이트가 움직여서 용기가 용기 성형 모듈(1)을 빠져나간다.
이와 같이, 제1,2용기 금형(110,102)이 서로 밀착되거나, 서로 이격될 수 있도록, 제1용기 금형(110)의 후방에는 제1이동 블록(210)이 제1용기 금형(110)과 연결되고, 제2용기 금형(120) 후방에는 제2이동 블록(220)이 제2용기 금형과 연결된다.
프레임(10)의 측면에는 레일(11)이 형성되며, 제1이동 블록(210) 및 제2이동 블록(220)의 측면 상단에는 레일에 맞물려서 이동할 수 있는 레일 이동부(211,221)가 마련된다.
한편, 제1,2이동 블록(210, 220)을 움직여서 궁극적으로 제1,2 용기금형(110,120)을 움직이기 위한 구동력을 제공하기 위해서 프레임(10)에는 구동 드라이브(D) 및 구동력 전달부(300)가 마련된다.
구동 드라이브(D)는 프레임(10)의 일측에서 이격된 모터로 구현된다.
프레임(10) 측면에는 구동 드라이브(D)가 설치될 수 있는 설치 브라켓(20)이 마련된다. 구동력 전달부(300)는 구동 드라이브(D)와 연결되어 프레임(10)의 폭 방향으로 가로지르는 회전축(310)을 포함한다.
회전축(310)의 양 단에는 플레이트 형태의 회동부(320)가 마련되며, 각 회동부(320)의 양 단에는 제1,2 링크 부재(331,332)의 일단부가 연결된다. 제1,2링크 부재(331,332)는 이중 플레이트 형태로 마련되고, 그 사이에는 공간이 형성되어, 회동부(320)의 동작에 의하여 제1,2링크 부재(331,332)가 회동하여 회동부(320)와 중첩되는 경우, 그 내부 공간으로 회동부(320)가 삽입되어 상호 간섭이 발생하는 것을 방지한다.
제1링크 부재(331)의 타단부에는 'ㄴ' 자 형태의 제1연결 플레이트(341)가 연결되고, 제1연결플레이트(341)는 제1이동 블록(210)의 측벽에 연결된다. 그리고, 제2링크 부재(332)의 타단부에는 'ㄱ' 자 형태의 제2연결 플레이트(342)가 연결되고, 제2연결플레이트(342)는 제2이동 블록(220)의 측벽에 연결된다.
회전축(310)과, 회동부(320), 제1,2링크 부재(331,332), 제1,2연결 플레이트(341,342)가 구동력 전달부(300)를 구성하는 요소들이다.
이러한 구조하에서 구동 드라이브(D)가 동작하여, 회전축(310)이 회전하면, 회동부(320)가 회전을 하고, 이에 따라서 제1,2링크 부재(331,332)가 회동부(320) 주위에 모이면, 도5와 같이 제1,2 이동 블록(210,220)이 서로 가까워지면서, 제1,2용기 금형(110,120)이 맞붙는다.
이와 반대로 회동부(320)가 회전을 하고, 이에 따라서 제1,2링크 부재(331,332)가 회동부(320) 외측으로 벌어지거나 분산되면, 도4,5와 같이 제1,2 이동 블록(210,220)이 서로 멀어지면서, 제1,2용기 금형(110,120)이 이격된다.
한편, 제1,2이동 블록(210,220)이 가까워져서 제1,2 용기금형(110,120)이 밀착되고, 캐비티(C) 내부에 프리폼이 수용된 상태에서 공기가 주입되어 블로윙 작업이 수행될 때, 주입되는 공기의 압력은 40~80 bar 정도로서 상당히 강력하다.
따라서, 제1,2용기 금형(110,120)이 그 압력에 의하여 벌어질 수 있으므로, 이를 방지할 구조가 필요하다. 이를 위해서 고정상태 유지모듈이 마련된다.
따라서, 제1이동 블록(210)의 측면에는 상호 이격된 두 개의 플레이트 형태의 제1결합부(410)가 마련되고, 제2이동 블록(220)의 측면에는 제1결합부(410)에 삽입되어 제1결합부(410)와 결합될 수 있는 단일층의 블록 또는 플레이트 형태의 제2결합부(420)가 마련된다.
제1,2결합부(410,420)의 형상은 위 형상에 한정되지 않고, 서로 바뀔수도 있고, 상호 결합될 수 있는 구조라면 무엇이든지 가능하다.
제1,2결합부(410,420)에는 각각 제1,2관통공(411,421)이 마련되며, 제1결합부(410)의 최외측면에는 상기 제1관통공(411)을 향해서 선택적으로 삽입봉(미도시)을 삽입하거나 인출할 수 있는 고정 액츄에이터(440)가 마련된다.
제1,2이동 블록(210,220)이 최대한 가까워지면, 제1,2용기 금형(110,120)은 밀착되고, 제1결합부(410)와 제2결합부(420)가 상호 결합된다. 본 도면을 기초로 하면, 제1결합부(410) 사이의 공간에 제2결합부(420)가 삽입되고, 그 때, 제1관통공(411)과, 제2관통공(421)이 중첩된다..
이때, 고정 액츄에이터(440)가 동작하여, 삽입봉이 돌출되어 바깥쪽의 제1관통공(411)과, 제2관통공(421)과, 안쪽의 제1관통공(411)에 한꺼번에 삽입되면, 제1,2결합부의 결합이 해제되는 것이 방지된다.
이에 의하여, 강한 공기압이 캐비티(C) 내부에 있는 프리폼 내부에 주입되어서 제1,2용기 금형(110,120)이 벌어지려고 하여도, 위와 같은 고정 액츄에이터(440)의 삽입봉 및 제1,2관통공(411,421)의 체결 구조에 의하여, 제1,2용기 금형(110,120)이 벌어지는 것이 방지된다.
상술한 고정 액츄에이터(440), 삽입봉, 제1,2관통공(411,421)을 구비한 제1,2결합부(410,420)의 구성이 고정상태 유지모듈을 구성한다.
제1이동 블록(212) 후방에는 제1,2 용기 금형(110,120)이 맞붙은 상태에서, 그 맞붙은 밀착 상태를 더 개선 또는 향상하기 위해서, 제1용기 금형(110)을 제2용기 금형(120) 방향으로 밀어주는 푸쉬 모듈(500)이 마련된다.
한편, 푸시 모듈(500)의 후방에는 프레임(100)을 소정의 바닥면 또는 작업대에 고정시키는 고정 기둥(600)이 마련되며, 고정기둥(600)의 상단부는 프레임(10)에서 돌출되는 돌출부(15)에 삽입되어 고정되고, 고정 기둥(600) 하단부는 바닥면에 고정된다.
도1,2 및 6에서 도시한 바와 같이, 푸시 모듈(500)은 제1이동 블록(210) 후방에 배치되며, 제1이동 블록(210) 후방에 결합되는 커버부재(510)와, 커버 부재(510)와 제1이동 블록(210) 후방 사이에 형성된 공간에 이동 가능하게 마련되는 실린더(520)와, 커버부재(510)에 연결되어 실린더(520) 방향으로 공기압을 제공하는 공기 공급 장치(530)를 포함한다.
여기서 공기 공급 장치(530)는 공기 공급을 위한 공급 유로(531) 및 이와 연결되어 실린더(520) 내부로 공기를 안내 하는 안내 유로(532)를 포함한다.
여기서 커버 부재(510) 는 제1이동 블록(210) 후방에 복수개가 마련되는 것이 바람직하다.
제1이동 블록(210)의 후방에는 홈부(215)가 마련되고, 실린더(520)는 홈부(215) 내부에 삽입되는 삽입부(521)와, 삽입부(521) 후방에 위치하는 몸체부(522)와, 몸체부(522)의 후방에 배치되어 공기가 유입되는 진입 공간(S)이 되는 입구부(523)를 포함한다.
몸체부(522)의 직경은 삽입부(521)보다 크고, 입구부(523)의 직경보다 작도록 마련되며 입구부(523) 및 몸체부(522), 삽입부(523)는 일체로 구성되며, 그 내부에는 공기가 들어올 수 있는 공간(S)이 형성되어 있다.
그리고, 공기가 유입되면, 도7(b)와 같이, 커버부재(510)의 내면과 실린더(520)의 입구부(523) 테두리는 이격되고, 삽입부(521)와 홈부(215) 사이는 밀착되며, 공기가 유출되면, 도7(a)와 같이, 커버부재(510)의 내면과 실린더(520)의 입구부(523) 테두리는 밀착되고, 삽입부(521)와 홈부(215) 사이는 이격된다.
실린더(520)의 이동이나 설치에 방해가 되지 않도록 입구부(523) 테두리 바깥쪽에는 커버부재(510) 내면과의 간섭을 방지하기 위한 챔퍼(524)가 마련되고, 커버부재(510) 측벽 내면에는 입구부(523) 테두리의 길이보다 짧은 이격홈(511)이 마련된다.
한편, 공기의 유출을 방지하기 위해서 커버부재(510) 측벽 내면과 실린더(520)의 측면 사이에 실링부재(540)가 마련되어 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작에 대해서 설명하겠다.
도3과 같이 구동 드라이브(D)의 동작에 의하여, 회동부(320)의 양단에 있는 제1,2링크부재(331,332)가 최대한 벌어지면, 제1,2링크부재(331,332)와 연결된 제1,2 연결 플레이트(341,342)에 의하여, 제1,2이동블록(210, 220)의 간격이 최대가 된다.
이에 의하여 제1,2용기 금형(110,120)의 간격도 최대가 된다.
이 상태에서, 프리폼이 거꾸로 장착된(입구가 아래로 향하는) 립플레이트가 제1용기 금형(110)과 제2용기 금형(120) 사이 공간의 하부 공간으로 들어온다.
한편, 여기서 미설명 부호 140은 제1,2용기 금형(110, 120)가 밀착되었을 때 그 상부를 막아서, 거꾸로 세워질 용기의 바닥면을 형성할 밀폐부재이다.
이 상태에서, 구동 드라이브(D)가 동작하여, 회동부(320)가 회동 운동을 하면, 도4에서 도시한 바와 같이, 제1,2링크부재(331,332)가 회동부 주변으로 모이게 되고, 이 운동은 제1,2연결플레이트(341,342)로 전달되어, 제1,2이동 블록(210, 220)의 간격이 좁아지고, 제1,2 용기 금형(110,120)도 서로 가까워진다.
그리고, 그 운동이 더 지속되면, 도5에서 도시한 바와 같이, 제1,2링크부재(331,332)가 회동부(320)를 완전히 감싸면서 간섭되지 않게 중첩되고, 최종적으로 제1,2용기금형(110,120)이 완전하게 밀착된다.
이렇게 되면, 제1이동 블록(210)의 측면에 있는 제1결합부(410)와, 제2이동 블록(220)의 측면에 있는 제2결합부(420)도 결합되고, 제1관통공(411)과, 제2관통공(421)이 상호 중첩된다.
이 상태에서, 고정 액츄에이터(440)의 삽입봉이 제1,2관통공(411,421)으로 진입함으로써, 제1,2결합부(410, 420)의 결합이 해제되는 것을 방지한다.
한편, 고정 모듈 동작 전 또는 동작 후에, 또는 동작과 동시에, 푸시 모듈(500)이 동작한다. 따라서, 도6 및 도7과 같이, 공기 공급 장치(530)에 있는 공급유로(531) 및 연결유로(532)를 통해서 공기가 실린더(520) 내부로 유입되면, 커버 부재(510) 내면에 밀착되어 있는 실린더(520)가 전방으로 이동한다.
이 경우, 제1이동블록(210)의 후방에 형성된 홈(215)에 실린더(520)의 삽입부(521)가 밀착되어 제1이동블록(210) 및 제1용기 금형(110)이 살짝 제2용기 금형 (120)방향으로 이동하고, 제1용기 금형(110)과 제2용기 금형(120) 간의 밀착력이 높아진다.
이와 같이 실린더(520) 내부로 공기를 주입하는 시간은 0.5초~1초의 짧은 시간이며, 그 짧은 시간에, 프리폼에 공기를 주입하여 용기의 성형을 완료한다. 이와 같이, 용기 형성용 공기 주입시에 푸시 모듈(500)가 동작함으로써, 용기 형성용 공기 주입에 의하여 제1,2용기 금형(110,120)의 틈이 벌어지는 것을 방지할 수 있다.
공기 주입을 통한 블로윙 작업이 완료되면, 실린더(520) 내부의 공기는 외부로 방출되고, 이후, 고정 액츄에이터(440)가 삽입봉을 후퇴시켜서, 제1,2관통공(411,421)에서 삽입봉을 인출한다.
그 상태에서, 다시 구동 드라이브(D)가 동작하면, 회동부(320)의 회전동작에 의하여, 회동부(320) 주위에 모였던 제1,2링크 부재(331,332)가 분산되어, 제1,2용기 금형(110,120) 간의 거리와, 제1,2이동 블록(210, 220)간의 거리가 벌어져서, 순차적으로 도4 상태가 되고, 완전히 제1,2링크 부재(110,120)가 펼쳐져서 그 간격이 최대가 되면 도3과 같이, 제1,2용기 금형(110,120)간의 거리가 최대가 된다.
이 상태에서 립플레이트에는 완성된 용기가 거꾸로 지지되어 있고, 이후 립플레이트가 다른 구성요소(예, 회전 테이블)에 의하여 용기 성형 모듈(1)이 있는 영역에서 이탈하여 용기 취출 모듈(미도시) 방향으로 이동한다.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

Claims (7)

  1. 용기의 프리폼이 수용되며 용기의 외부 형상에 대응되는 캐비티가 구비되고 상호 이격되거나 맞닿게 되는 분리 가능한 복수의 용기 금형과;
    상기 용기 금형에 부착되어 용기 금형을 이동시키는 복수의 이동 블록과;
    상기 이동 블록을 이동시킬 수 있는 구동력을 제공하는 구동 드라이브와;
    구동 드라이브와 이동 블록을 연결하여 구동 드라이브의 동력을 이동 블록에 전달하는 구동력 전달부와,
    복수의 용기 금형이 맞붙은 경우, 맞붙은 상태가 유지되도록 이를 유지시키는 고정 모듈과;
    복수의 용기 금형이 맞붙은 경우, 맞붙은 상태에서 상호 밀착력을 향상시키는 푸시 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    용기 금형은 제1용기 금형과, 제2용기 금형을 포함하고,
    이동 블록은 제1용기 금형의 후방에 결합되는 제1 이동 블록과, 제2 용기 금형의 후방에 결합되는 제2 이동 블록을 포함하고,
    제1이동 블록의 측면과 제2이동 블록에 측면에는 서로 맞물리는 제1결합부와, 제2결합부가 마련되며,
    상기 고정 모듈은 제1결합부와 제2결합부가 맞물린 상태에서, 맞물린 상태를 유지시키는 고정 액츄에이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1결합부에 형성된 제1관통공과, 제2결합부에 형성된 제2관통공을 포함하며, 복수의 용기 금형이 맞붙은 경우, 제1,2관통공은 서로 겹쳐저서 동일 선상에 배치되고,
    상기 고정 모듈을 구성하는 고정 액츄에이터에 의하여 왕복 운동을 하는 삽입봉이 상기 제1,2관통공에 삽입 가능하게 마련되어 제1,2결합부의 결합 상태의 해제를 방지하는 것을 특징으로 하는 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    구동력 전달부는 구동 드라이브의 회전축에 배치된 회동부와;
    회동부 양단에 회동 가능하게 마련되는 제1,2 링크 부재와;
    각각 제1,2링크 부재와 연결되고, 제1,2 이동 블록과 연결되는 제1,2연결 플레이트를 더 포함하되,
    회동부의 회전으로 인하여 제1,2링크 부재가 회동부 주위에 모이는 경우, 제1,2 용기 금형이 맞붙고, 제1,2 링크 부재가 회동부 외측 방향으로 분산되는 경우 제1,2 용기 금형이 분리되는 것을 특징으로 하는 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 푸시 모듈은 상기 복수의 이동 블록 중 어느 하나의 이동 블록의 후방에 배치되며,
    상기 푸시 모듈은;
    이동 블록 후방에 결합되는 커버부재와;
    상기 커버 부재와 이동 블록 후방 사이에 형성된 공간에 이동 가능하게 마련되는 실린더와;
    상기 커버부재에 연결되어 실린더 방향으로 공기압을 제공하는 공기 공급 장치를 포함하며,
    공기 공급 장치에 의하여 공기가 공급되는 경우, 실린더가 이동 블록 후방으로 이동하여 용기 금형들이 상호 밀착되게 밀도록 작동하는 것을 특징으로 하는 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이동 블록의 후방에는 홈부가 마련되고,
    상기 실린더는 상기 홈부 내부에 삽입되는 삽입부와; 상기 삽입부 후방에 위치하는 몸체부와; 상기 몸체부의 후방에 배치되어 공기가 유입되는 진입 공간이 되는 입구부를 포함하며,
    상기 몸체부의 직경은 삽입부보다 크고, 입구부의 직경보다 작도록 마련되며
    상기 입구부 및 몸체부, 삽입부는 일체로 구성되며, 그 내부에는 공기가 들어올 수 있는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실린더 및 커버부재는 하나의 이동 블록의 후방에 복수개로 마련되고,
    공기 공급장치의 공기 공급유로는 모든 커버 부재에 연결되어 있어서 동시에 공기를 모든 실린더에 공급하는 것을 특징으로 하는 용기 제조 장치용 용기 성형 모듈.
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