KR20210005808A - 사출 연신 블로 성형기와 중공 성형체의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

중공 성형체의 용기 형상의 고정화를, 블로 성형 공정 중에 완료시키지 않고, 취출부의 이젝트 공정 중에 완료시키도록 하여, 연신 블로 성형부에서의 동작 시간을 줄이고, 성형 사이클 중의 블로 성형 공정에 필요로 하는 시간의 단축화에 의해, 중공 성형체의 제조 효율을 향상시킨다. 이젝트 공정(C)에 있어서 취출부에 배치된 중공 성형체의 내측에, 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정(B) 중에 냉각 에어를 취입하여, 취출부에 배치된 중공 성형체를 냉각하여 용기 형상의 고정화를 완료시킨다.

Description

사출 연신 블로 성형기와 중공 성형체의 제조 방법

본 발명은, 1대의 성형기에 구성된 세 개의 공정으로 이루어지는 성형 사이클로 중공 성형체를 제조하는 사출 연신 블로 성형기와, 이 사출 연신 블로 성형기에 의한 중공 성형체의 제조 방법에 관한 것이다.

(사출 연신 블로 성형기)

종래부터 합성 수지제의 용기 형상으로 한 중공 성형체의 제조에 있어서는 사출 연신 블로 성형기가 이용되고 있다. 도 6과 도 7과 도 8은 종래의 사출 연신 블로 성형기의 일례를 나타내고 있다. 이 사출 연신 블로 성형기(1)는, 사출 장치(a)가 접속되어 용융 수지가 송입되는 사출 성형부(2)와, 사출 성형부(2)에서 사출 성형된 프리폼을 용기 형상의 중공 성형체로서 블로 성형하는 연신 블로 성형부(3)와, 연신 블로 성형부(3)에서 블로 성형된 중공 성형체를 기기 밖으로 반출하는 취출부(取出部)(4)의 세 개의 스테이션을 구비하고 있다.

(회전판)

상기 사출 연신 블로 성형기(1)에서는, 세 개의 스테이션을 동일한 원주 상의 위치에서 등각도마다 배치하여, 세 개의 스테이션 상에, 성형된 프리폼 및 중공 성형체를 선회 이동시키는 형태로 반송하는 회전판(5)을 중간 기반(6)의 내측에 구비하고 있다.

(립 금형)

사출 연신 블로 성형기(1)의 상기 회전판(5)은, 프리폼 구부(口部)의 외주면을 형성하며, 또 성형된 프리폼의 구부를 무는 형태로 프리폼의 반송과 용기 형상으로 성형된 중공 성형체의 반송을 하는 프리폼 구부의 외주면 형성용 겸 프리폼 반송용의 립 금형(7)을 하면에 가지고 있는 것이다.

(회전판의 일정 각도 회전)

사출 연신 블로 성형기(1)에서는, 특허 문헌 1, 그리고 도 9에 나타내고 있는 바와 같이, 회전판(5)의 회전 중심축 둘레로 사출 성형부(2), 연신 블로 성형부(3), 취출부(4)가 등각도(120도)마다 설치되어 있다. 중간 기반(6)에 제어 장치나 구동 전동기 등을 장착하여 이루어지는 회전판부(8)가 상기 회전판(5)을 지지하고 있으며, 회전판부(8)의 제어 하에서, 회전판(5)이 일정 회전 각도(120도)의 회전마다 정지하고, 또 회전을 정지한 상태의 회전판이 회전판부(8)와 함께 강하와 상승을 하도록 하고 있다.

(사출 성형부)

그리고, 회전판(5)이 강하할 때마다, 회전판(5)의 하면의 립 금형(7)은, 사출 성형부(2), 연신 블로 성형부(3), 취출부(4)에 대응하고 있으며, 사출 성형부(2)에서는, 립 금형(7)이 강하함으로써 이 사출 성형부(2)에 배치되어 있는 금형과 립 금형(7)으로 사출 성형 금형(9)이 형성된다. 또, 연신 블로 성형부(3)에서는, 립 금형(7)이 강하함으로써 연신 블로 성형부(3)에 배치되어 있는 금형과 립 금형(7)으로 연신 블로 성형 금형이 형성되도록 하고 있다.

또한, 도 6에서는, 사출 연신 블로 성형기(1)의 구조 등을 이해하기 쉽게 하기 위해, 사출 성형 금형(9)의 캐비티 금형이나 코어 금형은 도시되어 있지 않다. 도 7에서는, 사출 성형부(2)에서 사출 성형 금형(9)이 형개(型開)한 상태가 표현되어 있으며, 상부 기반(10)측에 코어 금형(11)이 상승하고, 하부 기반(12)측에 캐비티 금형(13)이 위치하고 있다.

립 금형(7)은 사출 성형 금형(9)의 일부로서 프리폼 구부의 외주면의 형상을 형성함과 함께, 사출 성형되어 높은 온도에서 연질 상태가 되어 있는 프리폼을 유지하여 연신 블로 성형부(3)에 반송한다.

(연신 블로 성형부)

연신 블로 성형부(3)에서는, 도 6에 나타내고 있는 바와 같이 블로 형체(型締) 유닛(14)으로 분할 금형이 구성되어 있음과 함께, 연신 블로 성형부(3)의 상방이 되도록 하여 중간 기반(6)에, 프리폼을 연신하는 연신 유닛(15)이 장착되어 있으며, 연신 블로 성형부(3)에 립 금형(7)이 대응함으로써 블로 성형 금형(16)이 형성되도록 하고 있다.

연신 블로 성형부(3)는 사출 성형부(2)에 대해 회전판 회전 방향에서의 하류측에 위치하고 있어, 사출 성형부(2)에 대해 다음 성형 단계이다. 이 연신 블로 성형부(3)에 립 금형(7)이 대응함으로써, 프리폼이 블로 성형 금형에 위치되고, 도 10에 나타내는 바와 같이, 상기 연신 유닛(15)의 동작 및 블로 에어(c)의 취입(吹入)에 의해, 프리폼으로부터 용기 형상으로 중공 성형체가 블로 성형된다.

블로 성형된 중공 성형체는 립 금형(7)에 유지된 상태인 채이며, 이 립 금형(7)이 상기 중공 성형체를 다음의 단계의 취출부(4)로 반송한다. 그리고 립 금형(7)이 취출부(4)에 대응함으로써, 중공 성형체가 취출부(4)에 위치하게 된다.

(취출부)

취출부(4)에 있어서는, 하부 기반(12)측에 도시하지 않은 슬로프가 배치되어 있다. 그리고, 취출부(4)에 대응하는 립 금형으로부터 해방된 중공 성형체가 상기 슬로프에 안내되어 사출 연신 블로 성형기(1)의 기기 밖으로 송출되도록 하고 있다. 도 8은 사출 연신 블로 성형기(1)를 취출부(4)측에서 본 상태에서 나타내고 있으며, 도면 상, 안쪽측에 연신 블로 성형부(3)의 블로 형체 유닛(14)이 위치하고 있다.

또, 취출부(4)에는 상기 슬로프의 상방측으로 하여, 이 슬로프를 향하여 중공 성형체를 밀어내기 위한 기구가 구성되어 있다. 도 6과 도 8에 나타내는 바와 같이 이 취출부(4)에 대응하는 위치로 하여 상기 중간 기반(6)측에 취출 유닛(17)이 배치되어 있고, 립 금형(7)에 의해 취출부(4)에 위치한 중공 성형체를 밀어 내는 복수개의 로드(18)를, 상기 취출 유닛(17)이 안내하여 상승과 강하가 행해지도록 하고 있다.

한편, 회전판(5)에 배치되어 있는 립 금형(7)은, 도 11에 나타내는 바와 같이 1쌍의 절반체가 조합되어 있는 것이며, 이분할 가능하게 되어 있는 것이다. 그리고, 상기 로드(18)가 강하하여 중공 성형체의 예를 들면 구부에 맞닿기 직전에 립 금형(7)이 열리도록 설치되어 있으며, 립 금형(7)의 유지로부터 해방된 중공 성형체에 로드(18)가 맞닿아, 중공 성형체가 슬로프측으로 밀어내어지도록 하여, 중공 성형체가 슬로프로부터 기기 밖으로 송출되는 것으로 되어 있다.

로드(18)가 상승하여 대기 위치로 되돌아올 때에 립 금형(7)이 다시 닫혀지도록 설치되어 있다. 그 후, 회전판(5)의 회전에 의해 이 립 금형(7)이 상기 사출 성형부(2)로 이동한다. 또한, 립 금형(7)이 사출 성형부(2)로부터 연신 블로 성형부(3)로 이동할 때, 또 연신 블로 성형부(3)로부터 취출부(4)로 이동할 때, 또한 취출부(4)로부터 사출 성형부(2)로 이동할 때에는, 회전판(5)은 회전판부(8)(중간 기반(6))와 함께 승강하는 것이다.

(성형 사이클)

종래의 사출 연신 블로 성형기에서는, 사출 성형 공정과, 블로 성형 공정과, 이젝트 공정이 순서대로 진행되는 성형 사이클을 구비하고 있으며, 이 성형 사이클을 거침으로써 중공 성형체가 제조된다. (각 공정은, 성형기 동작이다. )

(사출 성형 공정)

우선, 사출 성형 공정에서는, 상술한 바와 같이 립 금형(7)이 사출 성형부(2)에 대응하며, 이 사출 성형부(2)로 구성된 사출 성형 금형(9)에 대해 사출 장치로부터 수지가 송입되어, 상기 사출 성형 금형(9)에서 프리폼이 사출 성형된다.

(블로 성형 공정)

블로 성형 공정은, 립 금형(2)이 연신 블로 성형부(3)에 대응하며, 연신 블로 성형부(3)로 구성되는 블로 성형 금형(16)에 의해 행해진다. 구체적으로는, 사출 성형부(2)에서 사출 성형된 높은 온도에서 연질의 프리폼을 유지하는 립 금형(7)이, 연신 블로 성형부(3)로 이동하여 대응하고, 이 립 금형의 대응에 의해 상기 프리폼이 연신 블로 성형부(3)에 있어서의 블로 성형 금형(16)에 배치된다. 그리고, 프리폼을 상기 연신 유닛(15)의 로드로 연신함과 함께, 프리폼에 블로 에어(c)의 취입을 행한다. 이것에 의해 용기 형상의 중공 성형체가 블로 성형된다.

(이젝트 공정)

블로 성형 공정에 이어지는 이젝트 공정에서는, 상술한 바와 같이 블로 성형된 중공 성형체를 유지하는 립 금형(7)이, 취출부(4)로 이동하여 대응하고, 이 립 금형(7)의 취출부(4)로의 대응에 의해 상기 중공 성형체가 취출부(4)에 배치된다. 그리고, 립 금형(7)이 열려 중공 성형체의 구부에 대한 유지를 해제한다. 또한 상기 취출 유닛(17)에 안내되어 상방으로부터 강하하는 로드(18)가 중공 성형체의 구부에 맞닿아, 이 로드(18)로 중공 성형체가 밀어내어짐으로써 립 금형(7)으로부터 이탈하여, 상기 슬로프에 송출되도록 하고 있다.

상기 공정을 순서대로 진행시키는 성형 사이클로 중공 성형체를 제조하는 상기 사출 연신 블로 성형기에서는, 상기 성형 사이클에서의 공정 진행이, 당해 성형 사이클의 다음 성형 사이클에서의 공정 진행에 대해 1공정 어긋나 진행되어 있으며, 각 성형 사이클마다 중공 성형체가 제조되도록 하고 있다. (도 12 참조)

일본국 특허공개 2017-109472호 공보

도 12는, 상기 사출 연신 블로 성형기가 가동하고 있을 때의 상기 세 개의 공정의 진행이 개략적으로 나타나 있다. 상술한 바와 같이 성형 사이클은, 사출 성형 공정, 블로 성형 공정, 이젝트 공정이 순서대로 진행되기 때문에, 이 도 12에 있어서, 하나의 성형 사이클에서의 공정 진행이 횡방향(X축방향)으로 공정 순으로 기재되어 있다. 즉, 사출 성형 공정(A), 블로 성형 공정(B), 이젝트 공정(C)의 순으로 기재되어 있다. 또한, 도 12 중의 부호 r로 나타내는 부분은, 회전판의 상승과 회전판의 회전(120도)과 회전판의 강하가 행해지는 단계를 나타내고 있다.

또, 상기 사출 연신 블로 성형기에서는, 성형 사이클이, 이 성형 사이클의 다음 성형 사이클에서의 공정 진행에 대해 1공정 어긋나 진행된다. 즉, 성형 사이클의 공정 진행이 다음 성형 사이클의 공정 진행에 대해, 1공정분 선행하도록 설치되어 있다. 도 12의 종방향(Y축방향)으로, 세 개의 성형 사이클(1), (2), (3)을 선행순으로 나타나 있다. 그리고, 선행하는 성형 사이클의 공정 진행이, 그 다음 성형 사이클에 대해 1공정분 진행되어 있는 상태가 나타나 있다.

또한, 도 12에서는 설명을 용이하게 하기 위해 세 개의 성형 사이클을 나타내고 있다. 물론, 사출 연신 블로 성형기의 가동에서는, 4번째 이후의 성형 사이클도 계속해서 행해진다.

또한, 상기 사출 연신 블로 성형기는, 도 9에 나타낸 바와 같이 하부 기반에 120도의 각도 간격으로 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부가 있다. 또, 하나의 회전판에, 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부에 대응하도록 120도의 각도 간격으로 복수의 립 금형이 분리 배치되어 있다. 그리고 상기 회전판이 일정 회전 각도(120도)의 회전마다 정지하여 강하함으로써, 상기 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부 각각에 립 금형이 위치한 상태가 된다. 상기 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부에서의 공정이 종료되면, 다시 회전판이 상승하여, 회전판 회전 방향에서의 하류측을 향하여 120도의 회전을 한다.

이와 같이 하나의 회전판이 강하하고 있을 때에, 사출 성형부에서는 사출 성형 공정이 행해지고, 연신 블로 성형부에서는 블로 성형이 행해지며, 취출부에서는 이젝트 공정이 행해지기 때문에, 사출 성형 공정과 블로 성형 공정과 이젝트 공정 중 어느 것에 있어서, 회전판 자체가 강하하여 정지하고 있는 시간은 동일해진다.

(연신 블로 성형부에서의 동작)

종래의 사출 연신 블로 성형기의 연신 블로 성형부에서는, 연신 유닛의 로드가 프리폼의 내부에 들어가, 이 프리폼의 저부를 눌러 내리며 연신을 행함과 함께, 프리폼의 내부에, 소정 온도로 설정된 블로 에어를 취입하여 블로 성형한다.

(팽화 단계(3차 블로))

그리고, 블로 성형 공정(B)에서의 상기 블로 성형에서는, 도 12에 나타내는 바와 같이 팽화 단계(d)와 이 팽화 단계(d)에 연속하는 유지 단계(e)가 있다. 팽화 단계(d)는 3차 블로라고 칭해지고 있으며, 블로 에어(c)의 취입에 의해 블로 성형 금형의 금형 내에서 프리폼을 삼차원 방향으로 부풀려, 부풀어 오른 프리폼이 블로 성형 금형의 금형면에 접하여, 그 프리폼이 형상 변화한 중공 성형체가 용기 형상으로 형성되는 단계이다. 또한, 도 13에 프리폼의 형상이 변화하는 팽화 단계를 나타냈다.

(유지 단계(냉각 블로))

상기 유지 단계(e)는 냉각 블로라고 칭해지고 있으며, 팽화 단계(d)에 이어서 상기 블로 에어(c)의 취입을 계속하여, 블로 성형 금형에서 상기 중공 성형체를 유지하는 단계이다. 그리고, 이 유지 단계(e)에서는, 용기 형상이 고형화할 때까지 블로 에어(c)의 취입을 행하여 중공 성형체를 냉각하고 있으며, 유지 단계(e)에서 용기 형상의 고형화를 완료시키고 있다. 도 14에 유지 단계를 나타냈다.

이와 같이 유지 단계(e)에서 중공 성형체의 고형화를 완료시키고 있으므로, 연신 블로 성형부로부터 취출부로 반송되어, 그 취출부에 있어서 상기 슬로프 상으로 낙하하거나 하여도, 중공 성형체에 찌부러짐이나 패임이 생기지 않게 된다.

연신 블로 성형부에서는, 상술한 바와 같이 블로 에어의 취입을 행하여 용기 형상이 고형화되는 온도까지 중공 성형체를 냉각하도록 하고 있다. 그리고, 중공 성형체의 용기 형상의 고정화를 완료시키는 것을 주된 조건으로 하여, 블로 성형 공정에서 회전체가 강하하여 정지하고 있지 않으면 안 되는 시간을 정하고 있다.

(사출 성형부에서의 동작)

한편, 상기 사출 연신 블로 성형기에서의 사출 성형부에서는, 핫 러너 부분(사출 성형부의 캐비티 금형에 통하는 러너)에 접속된 사출 장치로부터 수지를 사출 성형 금형에 사출한다. 그리고 프리폼이 적정하게 이형(離型)할 수 있고, 또한, 회전판 회전 방향의 하류인 상기 연신 블로 성형부로 반송할 때에 변형하지 않는 프리폼 형상으로 안정될 때까지 냉각을 행하고 있다. 그리고, 이 사출 성형 금형으로의 수지의 사출과 사출 성형 금형에서의 프리폼의 냉각을 주요한 동작으로 하여, 상기 사출 성형 공정에서 행해진다. 도 12에 있어서 부호 f로, 그 프리폼의 사출 냉각 단계를 나타냈다.

(취출부에서의 동작)

취출부에서는, 상술한 바와 같이 중공 성형체의 구부를 유지하고 있는 립 금형을 열어, 취출 유닛의 로드로 중공 성형체를 슬로프측으로 떨어뜨리는 동작을 하고 있다. 그리고, 이젝트 공정 중에 립 금형의 엶, 중공 성형체의 로드에 의한 밀어 떨어뜨림, 립 금형의 닫힘을 행하고 있다.

(문제의 사상)

그러나, 상기 종래의 사출 연신 블로 성형기를 이용하여 중공 성형체를 제조하는 경우에,

· 연신 블로 성형부에 있어서 용기 형상의 고정화를 완료시키기까지 필요로 하는 시간과,

· 사출 성형부에 있어서 금형 내에 수지가 퍼지는 시간과 프리폼의 냉각에 필요로 하는 시간의 합계 시간(사출 장치의 사출 동작에 관한 시간을 제외한다)과,

· 취출부에 있어서 립 금형의 개폐와 로드의 승강에 관련된 실제 동작의 시간을 비교하면, 연신 블로 성형부에 있어서 용기 형상의 고정화를 완료시키기까지 필요로 하는 시간이, 가장 길어지게 되었다. 또한, 취출부에 있어서 립 금형의 개폐와 로드의 승강에 관련된 실제 동작의 시간은 단시간이다.

상술한 바와 같이 성형 사이클의 사출 성형 공정과 블로 성형 공정과 이젝트 공정 중 어느 것에서도, 회전판 자체가 강하하여 정지하고 있는 시간은 동일하다. 그리고 상기 연신 블로 성형부에서의 블로 성형 공정에 필요로 하는 시간이 가장 길어져 있다. 그 때문에, 성형 사이클 중, 사출 성형 공정에 할당되는 시간과, 블로 성형 공정에 할당되는 시간과, 이젝트 공정에 할당되는 시간이, 모두 가장 긴 블로 성형 공정에 할당된 시간과 동일하게 되어 버린다는 문제가 있다.

예를 들면, 사출 성형 공정에 있어서의 사출 성형부의 각 기기의 동작과 사출 장치의 동작을, 블로 성형 공정에서 규정되는 시간에 적합하도록 조정해야 한다. 특히, 프리폼 형상이 안정되어 있다고 해도 연질 상태에 있는 프리폼을, 사출 성형부로부터 연신 블로 성형부의 블로 성형 금형의 금형 내에 부드럽게 이동시키기 위해, 사출 장치측의 쇼트 전 동작을 길게 하는 조정을 해야 한다.

또한 근래에는, 사출 성형 금형으로부터 프리폼을 조기에 이형할 수 있는 고안을 실시하여, 사출 성형부에 있어서의 동작 시간을 단축하고, 이것에 의해 성형 사이클의 단축화를 도모하는 시도가 이루어지게 되었다.

그러나, 사출 성형 공정에 할당되는 시간이, 블로 성형 공정에서 필요로 하는 시간과 동일해지기 때문에, 사출 성형부에 있어서 프리폼을 조기에 이형할 수 있도록 도모했다고 해도, 사출 장치측의 쇼트 전 동작을 길게 하는 조정이 필요하다. 따라서 프리폼을 조기에 이형할 수 있도록 한 이점을 살릴 수 없다.

본 발명자는, 연신 블로 성형부에 대해 회전판 회전 방향의 하류측에 구성되어 있는 취출부에 있어서, 립 금형의 개폐와 로드의 승강에 관련된 실제 동작의 시간은 단시간임과 함께, 그 립 금형의 개폐와 로드의 승강의 동작 타이밍을, 사출 성형부에서의 기기의 동작이나 연신 블로 성형부에서의 기기의 동작에 영향을 미치지 않고, 이젝트 공정 중에서 설정하기 쉽다는 점에 주목했다.

그래서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여, 중공 성형체의 용기 형상의 고정화를, 블로 성형 공정 중에 완료시키지 않고, 취출부의 이젝트 공정 중에 완료시키도록 하며, 연신 블로 성형부에서의 동작 시간을 줄이는 것을 과제로 하여, 성형 사이클 중의 블로 성형 공정에 필요로 하는 시간의 단축화에 의해, 중공 성형체의 제조 효율을 향상시키는 것을 목적으로 하는 것이다.

(청구항 1의 발명)

본 발명은 상기 과제를 고려하여 이루어진 것으로, 프리폼 구부의 외주면 형성용 겸 프리폼 반송용의 립 금형을 하면에 가지고 있으며 일정 회전 각도의 회전마다 정지하여 승강하는 회전판의 하방에, 당해 회전판의 회전 중심축 둘레로 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부가 설치되고, 상기 일정 회전 각도의 회전을 하여 회전판이 강하할 때마다 상기 립 금형이 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부에 대응하는 사출 연신 블로 성형기로서,

립 금형이 대응한 사출 성형부에서 프리폼이 사출 성형되는 사출 성형 공정과,

상기 사출 성형부에서 사출 성형된 높은 온도에서 연질의 프리폼을 유지하는 립 금형이, 연신 블로 성형부로 이동하여 대응하고, 이 립 금형의 연신 블로 성형부로의 대응에 의해 상기 프리폼이 연신 블로 성형부에 배치되고, 프리폼으로의 블로 에어의 취입에 의해 중공 성형체가 용기 형상으로서 블로 성형되는 블로 성형 공정과,

상기 연신 블로 성형부에서 블로 성형된 중공 성형체를 유지하는 립 금형이, 취출부로 이동하여 대응하고, 이 립 금형의 취출부로의 대응에 의해 상기 중공 성형체가 취출부에 배치되고, 취출부에 대응한 립 금형이 열리고 이 립 금형으로부터 중공 성형체가 이탈하는 이젝트 공정이 순서대로 진행되는 성형 사이클을 가지며,

상기 성형 사이클에서의 공정 진행이, 당해 성형 사이클의 다음 성형 사이클에서의 공정 진행에 대해 1공정 어긋나 진행되어, 성형 사이클마다 중공 성형체를 제조하는 사출 연신 블로 성형기에 있어서,

상기 취출부에 배치되며 구부가 립 금형에서 유지되어 있는 중공 성형체의 내측에, 상기 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정 중에, 냉각 에어를 취입 가능하게 한 냉각 장치를 가지고 있으며,

상기 냉각 장치가, 취출부에 배치된 중공 성형체의 내측에, 상기 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정 중에 냉각 에어를 취입하여, 상기 취출부에 배치된 중공 성형체를 냉각하여 용기 형상의 고정화를 완료시키는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 사출 연신 블로 성형기를 제공하여, 상기 과제를 해소하는 것이다.

(청구항 2의 발명)

그리고, 상기 발명에 있어서, 상기 연신 블로 성형부의 블로 성형은, 블로 에어의 취입에 의해 상기 프리폼을 부풀려 용기 형상의 중공 성형체를 형성하는 팽화 단계와, 이 팽화 단계에 이어서 상기 중공 성형체를 유지하는 유지 단계를 구비하고 있는 것이며,

상기 연신 블로 성형부는, 블로 성형에서의 상기 유지 단계에, 상기 냉각 장치에서의 중공 성형체에 대한 상기 냉각의 전처리로서 중공 성형체를 냉각하는 것으로 되어 있는 것이 양호하다.

(청구항 3의 발명)

또, 상기 발명에 있어서, 상기 취출부는 밀어냄 기구체를 구비하고 있으며,

당해 밀어냄 기구체는, 취출부에 배치된 중공 성형체의 구부에 대응하여 상하 방향으로 이동 가능하게 된 로드를 가지고, 당해 로드의 하단의 이동 범위를, 취출부에 배치된 중공 성형체의 상방으로부터 이 중공 성형체의 상기 구부의 위치를 통과하여 중공 성형체의 내방까지의 범위로 하고 있으며, 로드의 하단이 중공 성형체의 상방으로부터 이 중공 성형체의 상기 구부의 위치에 이르렀을 때에 로드의 강하를 일단 정지시키고, 이 일단 정지 후의 로드의 강하 시에 립 금형을 열어 립 금형에 의한 중공 성형체의 구부의 유지를 해제하고, 립 금형에 의한 유지가 해제된 중공 성형체를 하방으로 밀어내는 것이며,

상기 밀어냄 기구체의 로드에, 당해 로드의 하단에 취출구(吹出口)를 위치시켜 상기 냉각 장치의 냉각 에어가 통과하는 통로가 설치되어 있으며,

상기 냉각 장치는, 늦어도 로드의 강하의 상기 일단 정지까지의 동안에, 상기 취출구로부터 중공 성형체의 내방에 냉각 에어를 취입하는 것으로 되어 있는 것이 양호하다.

(청구항 4의 발명)

또, 다른 하나의 발명은, 프리폼 구부의 외주면 형성용 겸 프리폼 반송용의 립 금형을 하면에 가지고 있으며 일정 회전 각도의 회전마다 정지하여 승강하는 회전판의 하방에, 당해 회전판의 회전 중심축 둘레로 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부가 설치되고, 상기 일정 회전 각도의 회전을 하여 회전판이 강하할 때마다 상기 립 금형이 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부에 대응하며, 사출 성형부에서는 이 사출 성형부에 설치된 금형과 립 금형으로 사출 성형 금형이 형성되고, 연신 블로 성형부에서는 이 연신 블로 성형부에 설치된 금형과 립 금형으로 블로 성형 금형이 형성되는 사출 연신 블로 성형기로서,

립 금형이 대응한 사출 성형부에서 프리폼이 사출 성형되는 사출 성형 공정과,

상기 사출 성형부에서 사출 성형된 높은 온도에서 연질의 프리폼을 유지하는 립 금형이, 연신 블로 성형부로 이동하여 대응하고, 이 립 금형의 연신 블로 성형부로의 대응에 의해 상기 프리폼이 연신 블로 성형부에 배치되고, 프리폼으로의 블로 에어의 취입에 의해 중공 성형체가 용기 형상으로서 블로 성형되는 블로 성형 공정과,

상기 연신 블로 성형부에서 블로 성형된 중공 성형체를 유지하는 립 금형이, 취출부로 이동하여 대응하고, 이 립 금형의 취출부로의 대응에 의해 상기 중공 성형체가 취출부에 배치되고, 취출부에 대응한 립 금형이 열리고 이 립 금형으로부터 중공 성형체가 이탈하는 이젝트 공정이 순서대로 진행되는 성형 사이클을 가지며,

상기 성형 사이클에서의 공정 진행이, 당해 성형 사이클의 다음 성형 사이클에서의 공정 진행에 대해 1공정 어긋나 진행되는 사출 연신 블로 성형기로 중공 성형체를 제조하는 방법에 있어서, 상기 사출 연신 블로 성형기는, 상기 취출부에 배치되며 구부가 립 금형에서 유지되어 있는 중공 성형체의 내측에 냉각 에어를 취입 가능하게 한 냉각 장치를 가지고 있으며,

상기 냉각 장치에 의해, 취출부에 배치된 중공 성형체의 내측에, 상기 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정 중에 냉각 에어를 취입하여, 상기 중공 성형체를 냉각하여 당해 중공 성형체의 용기 형상을 고형화하는 것을 특징으로 하는 중공 성형체의 제조 방법이며, 이 중공 성형체의 제조 방법을 제공하여 상기 과제를 해소하는 것이다.

(청구항 5의 발명)

그리고 상기 발명에 있어서, 상기 블로 성형 공정은, 블로 에어의 취입에 의해 상기 블로 성형 금형의 금형 내에서 상기 프리폼을 부풀려 용기 형상의 중공 성형체를 형성하는 팽화 단계와, 이 팽화 단계에 이어서 블로 성형 금형에서 상기 중공 성형체를 유지하는 유지 단계를 가지고 있으며,

상기 성형 사이클에는, 블로 성형 공정 중에서의 상기 유지 단계부터 당해 성형 사이클에서의 이젝트 공정에 걸쳐 중공 성형체에 있어서의 용기 형상을 고형시키는 고형화 기간이 설정되어 있으며,

이 고형화 기간에서의 상기 유지 단계에서, 블로 성형 금형에서 유지되어 있는 중공 성형체에 블로 에어의 취입을 하여 중공 성형체를 냉각하고, 또한 고형화 기간에서의 상기 이젝트 공정에서, 취출부에 배치된 중공 성형체에 상기 냉각 장치의 냉각 에어의 취입을 하여 중공 성형체를 냉각하여, 이 고형화 기간에 중공 성형체의 고형화를 완료시키는 것이 양호하다.

(청구항 1의 발명의 효과)

청구항 1의 발명에 의하면, 사출 연신 블로 성형기는, 취출부에 배치된 중공 성형체의 내측에, 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정 중에, 냉각 에어를 취입 가능하게 한 냉각 장치를 가지고 있으며, 이 냉각 장치가, 상기 중공 성형체의 내측에, 상기 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정 중에 냉각 에어를 취입하여, 이 중공 성형체를 냉각하여 용기 형상의 고정화를 완료시키므로, 연신 블로 성형부에서의 동작 시간을 줄일 수 있다.

그리고, 연신 블로 성형부에서의 동작 시간이 줄어듦으로써, 성형 사이클 중의 블로 성형 공정에 할당되는 시간이 짧아진다. 본 사출 연신 블로 성형기에 있어서의 성형 사이클의 사출 성형 공정에 할당하는 시간과 이젝트 공정에 할당하는 시간도, 블로 성형 공정에 할당하는 시간과 동일함으로써, 성형 사이클의 단축화를 도모할 수 있다는 효과를 나타낸다.

또한, 연신 블로 성형부의 블로 에어와 냉각 장치로부터의 냉각 에어를 상이한 것으로 할 수 있으므로, 냉각 장치로부터 송입하는 상기 냉각 에어의 온도나 압력을 설정할 때의 자유도가 높다는 효과를 나타낸다.

(청구항 2의 발명의 효과)

청구항 2의 발명에 의하면, 연신 블로 성형부는, 블로 성형에서의 유지 단계에, 냉각 장치에서의 중공 성형체에 대한 고정화를 완료시키기 위한 냉각의 전처리로서, 중공 성형체를 냉각하는 것으로 하고 있으므로, 성형 사이클 중에, 용기 형상의 고정화를 행하기 위한 시간을 보다 한층 확보하기 쉬워진다는 효과를 나타낸다.

(청구항 3의 발명의 효과)

청구항 3의 발명에 의하면, 밀어냄 기구체의 로드에, 냉각 장치의 냉각 에어가 통과하는 통로를 설치하고, 이 통로에서의 냉각 에어의 유로의 종단인 취출구를, 상기 로드의 하단에 위치시키고 있으며, 냉각 장치는, 늦어도 로드의 강하의 일단 정지까지의 동안에, 상기 취출구로부터 중공 성형체의 내방에 냉각 에어를 취입하는 것으로 되어 있다. 그 때문에, 밀어냄 기구체의 로드가, 냉각 장치의 냉각 에어를 중공 성형체에 안내하는 파이프재의 역할도 겸하게 되어, 상기 로드의 주위에 냉각 에어용의 파이프재를 부착할 필요가 없다.

(청구항 4의 발명의 효과)

청구항 4의 발명에 의하면, 사출 연신 블로 성형기의 냉각 장치가, 중공 성형체의 내측에, 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정 중에 냉각 에어를 취입하여, 이 중공 성형체를 냉각하여 용기 형상의 고정화를 완료시키므로, 연신 블로 성형부에서의 동작 시간을 줄일 수 있다.

그리고, 연신 블로 성형부에서의 동작 시간이 줄어듦으로써, 성형 사이클 중의 블로 성형 공정에 할당되는 시간이 짧아진다. 중공 성형체를 제조하는 성형 사이클의 사출 성형 공정에 할당하는 시간과 이젝트 공정에 할당하는 시간도, 블로 성형 공정에 할당하는 시간과 동일하므로, 성형 사이클의 단축화를 도모할 수 있다는 효과를 나타낸다.

(청구항 5의 발명의 효과)

청구항 5의 발명에 의하면, 성형 사이클에는, 블로 성형 공정 중에서의 유지 단계부터 성형 사이클에서의 이젝트 공정에 걸쳐 중공 성형체에 있어서의 용기 형상을 고형시키는 고형화 기간이 설정되어 있다. 그리고, 고형화 기간에서의 상기 유지 단계에서, 블로 성형 금형에서 유지되어 있는 중공 성형체에 블로 에어의 취입을 하여 중공 성형체를 냉각하고, 또한 고형화 기간에서의 이젝트 공정에서, 취출부에 배치된 중공 성형체에 냉각 장치의 냉각 에어의 취입을 하여 중공 성형체를 냉각하여, 이 고형화 기간에서 중공 성형체의 고형화를 완료시키는 것으로 하고 있다.

이와 같이 블로 성형부에 있어서의 블로 성형 공정 중의 유지 단계와 취출부의 이젝트 공정 중 양쪽에서, 중공 성형체를 냉각하여, 고형화를 완료시키고 있으며, 성형 사이클 중에, 용기 형상의 고정화를 행하기 위한 시간을 보다 한층 확보하기 쉬워진다는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 사출 연신 블로 성형기의 실시의 형태를 나타내는 설명도이다.
도 2는 실시의 형태에 있어서의 취출부의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3은 실시의 형태에 있어서의 립 금형을 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명에 있어서 1공정 어긋나 진행되는 성형 사이클을 나타내는 설명도이다.
도 5는 종래의 제조 방법에서의 성형 사이클의 공정 진행과 본 발명의 제조 방법에서의 성형 사이클의 공정 진행을 대비하여 나타내는 설명도이다.
도 6은 종래의 사출 연신 블로 성형기의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 7은 사출 연신 블로 성형기의 일례를 사출 성형부측에서 본 상태로 나타내는 설명도이다.
도 8은 사출 연신 블로 성형기의 일례를 취출부측에서 본 상태로 나타내는 설명도이다.
도 9는 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부의 레이아웃을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 10은 블로 성형을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 11은 립 금형을 나타내는 설명도이다.
도 12는 종래의 사출 연신 블로 성형기에 있어서의 각 성형 사이클의 공정 진행을 나타내는 설명도이다.
도 13은 블로 성형에서의 팽화 단계를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 14는 블로 성형에서의 유지 단계를 개략적으로 나타내는 설명도이다.

다음에 본 발명을 도 1 내지 도 5에 나타내는 실시의 형태에 의거하여 상세하게 설명한다. 또한, 종래예와 구성이 중복되는 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

(사출 연신 블로 성형기)

본 발명의 사출 연신 블로 성형기(1)는, 도 6에 나타내는 바와 같이 종래의 사출 연신 블로 성형기와 마찬가지로, 120도의 회전 각도의 회전마다 정지하여 승강하는 회전판(5)의 하방에, 이 회전판(5)의 회전 중심축 둘레로 사출 성형부(2)와 연신 블로 성형부(3)와 취출부(4)가 설치되어 있다. 사출 성형부(2)와 연신 블로 성형부(3)와 취출부(4)란, 하부 기반(12)에, 회전판(5)의 회전 중심축 둘레로 120도마다 배치되어 있다.

상기 회전판(5)도, 종래의 사출 연신 블로 성형기와 마찬가지로, 프리폼 구부의 외주면 형성용 겸 프리폼 반송용의 립 금형(7)을 하면에 가지고 있다. 상기 립 금형(7)은, 회전판(5)의 회전 중심축 둘레로 120도의 회전 각도마다가 되도록 분리 배치되어 있다. (도 2 참조)

120도의 회전을 하여 회전판(5)이 강하할 때마다 상기 립 금형(7)은, 사출 성형부(2)와 연신 블로 성형부(3)와 취출부(4)에 대응한다. 그리고, 사출 성형부(2)에서는 이 사출 성형부(2)에 설치된 금형과 립 금형(7)으로 사출 성형 금형(9)이 형성되고, 연신 블로 성형부(3)에서는 이 연신 블로 성형부(3)에 설치된 금형과 립 금형(7)으로 블로 성형 금형(16)이 형성되도록 하고 있는 것이다. 취출부(4)에 있어서는, 이 취출부(4)에 대응한 립 금형(7)이 열려 중공 성형체의 구부를 해방하고, 로드에 의한 밀어 떨어뜨림이 행해짐으로써, 중공 성형체가 슬로프에 낙하하여 기기 밖으로 송출되도록 하고 있다.

또, 사출 연신 블로 성형기(1)는 종래의 사출 연신 블로 성형기와 마찬가지로, 사출 성형 공정(A)과 블로 성형 공정(B)과 이젝트 공정(C)이 순서대로 진행되는 성형 사이클을 구비하고 있으며, 이 성형 사이클을 거침으로써 중공 성형체가 제조된다. 또한, 성형 사이클에서의 공정 진행이, 이 성형 사이클의 다음 성형 사이클에서의 공정 진행에 대해 1공정 어긋나 진행되는 점도 종래의 예와 동일하다.

(취출부)

본 발명의 사출 연신 블로 성형기(1)의 취출부(4)에서는, 회전판 회전 방향의 상류측인 연신 블로 성형부(3)로부터 반송되고, 이 취출부(4)에 배치된 중공 성형체를, 냉각 에어를 이용하여 냉각하는 고안이 실시되어 있다.

도 2는 취출부(4)의 슬로프의 상방측이 되도록 하여 구성되어 있는 밀어냄 기구체(19)가 나타나 있다. 우선, 이 밀어냄 기구체(19)는 중간 기반(6)에 취출 유닛(17)이 장착되어 있다. 또, 밀어냄 기구체(19)는, 복수개로 한 밀어냄용의 로드(18)의 상단이 연결되어 그 로드(18)가 하수(下垂)하도록 지지하는 베이스판(20)을 구비하고 있다. 그리고 취출 유닛(17)이 상기 베이스판(20)을 안내하여 상하로 이동시킴으로써, 상기 로드(18)는 승강 가능하게 설치되어 있다.

로드(18) 자체는 종래의 사출 연신 블로 성형기에서의 설명에서 나타낸 바와 같이, 취출부(4)에 대응한 립 금형(7)과 이 립 금형(7)이 유지하는 중공 성형체(b)의 구부의 내측을 통과할 수 있도록, 취출부(4)에 위치하는 중공 성형체(b)의 상방에 대응 위치한다. 그리고, 로드(18)가 강하함으로써 그 로드(18)의 하단이, 립 금형(7)과 중공 성형체(b)의 구부의 내측에 대응 위치한다. 또한 로드(18)의 소정량의 강하가 행해짐으로써, 도시하는 바와 같이 로드(18)의 하단의 외주 둘레에 부착되어 있는 맞댐 부재(21)가, 중공 성형체(b)의 구부에 맞닿아, 중공 성형체(b)를 하방을 향하여 밀어내는 기능을 한다.

상기 베이스판(20)을 상하로 이동시키기 위해, 취출 유닛(17)에 실린더 장치(22)가 설치되어 있다. 상기 실린더 장치(22)에 샤프트(23)가 진퇴 가능하게 설치되어 있으며, 그 샤프트(23)가 베이스판(20)에 연결되어 있다. 그리고 실린더 장치(22)의 동작 하에서 로드(18)가 승강함과 함께, 로드(18)의 하단이 후술하는 설정된 높이 위치에서 일단 정지하도록 설치되어 있다.

(립 금형의 열림)

또한 베이스판(20)의 측단부 각각에는, 립 금형(7)을 열기 위한 립 금형 열림판(24)이 부착되어 있다. 이 립 금형 열림판(24)으로 립 금형(7)을 여는 점과 로드(18)가 강하하여 중공 성형체(b)를 밀어내는 움직임이 이하와 같이 관련지어져 있다.

로드(18)의 하단의 이동 범위는, 취출부(4)의 중공 성형체(b)의 상방으로부터 이 중공 성형체(b)의 구부의 위치를 통과하여 중공 성형체의 내방까지의 범위로 하고 있다. 도 2에서는, 좌측 절반면에 로드(18)가 대기 위치에 있는 상태가 나타나 있다. 우측 절반면에 로드(18)의 하단이 중공 성형체(b)의 구부에 대응 위치하여 일단 정지한 상태를 나타내고 있다.

우선, 실린더 장치(22)의 동작에 의해 샤프트(23)가 하방으로 신장하고, 베이스판(20)과, 중공 성형체(b)의 상방 위치에서 하단이 중공 성형체(b)를 향하고 있는 로드(18)가 강하한다. 로드(18)의 하단이 립 금형(7)을 통과하고, 또한 중공 성형체(b)의 구부의 높이 위치까지 강하한 시점에서, 로드(18)의 강하가 일단 정지하도록 설치되어 있다. 일단 정지한 상태로 로드(18)의 하단은, 중공 성형체(b)의 내방을 향하여 면하도록 위치한다. (도 2의 우측 절반면 참조)

베이스판(20)이, 로드(18)가 일단 정지할 때의 높이 위치에 있을 때에는, 이 베이스판(20)에 부착되어 있는 립 금형 열림판(24)은, 각각이 립 금형(7)의 절반체를 장착하고 있는 1쌍의 립판(25)의 위치에는 도달하지 않아, 립 금형(7)은 닫힌 상태이다. (도 3 참조)

강하를 일단 정지한 베이스판(20)과 로드(18)가 다시 강하함으로써, 립 금형 열림판(24)의 하단이 1쌍의 립판(25)의 맞대어진 부분에 맞닿아, 1쌍의 립판(25)의 사이가 열리게 된다. 1쌍의 립판(25)의 사이가 열리면, 립 금형(7)의 절반체가 서로 떨어져, 립 금형(7)이 열리도록 하고 있다. 이 립 금형(7)의 열림에 의해 중공 성형체(b)의 구부의 유지가 해제된다.

또한 베이스판(20)의 강하로 로드(18)가 강하하면, 상기 맞댐 부재(21)가 중공 성형체(b)의 구부에 맞닿아 이 중공 성형체(b)를 하방으로 밀어낸다. 이것에 의해 중공 성형체(b)가 립 금형(7)으로부터 이탈한다.

중공 성형체(b)가 이탈하면, 로드(18)를 상승시키는 움직임이 행해진다. 베이스판(20)이 상승하면, 립 금형 열림판(24)이, 열려 있는 1쌍의 립판(25)으로부터 상방으로 떨어짐과 함께, 로드(18)의 하단이 립 금형(7)의 부분으로부터 상방으로부터 빠져 나오도록 하여 로드(18)가 상방으로 이동하여, 대기하는 위치로 되돌아온다.

립판(25)에는, 립 금형(7)의 절반체가 상시 맞대어지도록 탄성 가압하는 도시하지 않은 탄성 가압 수단을 구비하고 있으며, 립 금형 열림판(24)이 상방으로 이동하여 립판(25)으로부터 떨어질 때에 1쌍의 립판(25)은 사이가 닫히게 되어, 절반체가 서로 맞대어진 상태의 립 금형(7)이 형성되고, 이것에 의해 립 금형(7)이 닫힌 상태로 되돌아오도록 하고 있다.

(냉각 장치)

도 2에 나타내고 있는 바와 같이, 베이스판(20)에 튜브재를 통하여 냉각 장치(26)가 접속되어 있다. 그리고 튜브재의 접속 부분으로부터 상기 베이스판(20)의 내부를 통과하여 로드(18) 각각에 이르고, 또한 그 로드(18)의 내부를 통과하여 로드(18)의 하단에 개구한 취출구(27)에 이르는 통로(28)가 설치되어 있다. 상기 통로(28)는, 냉각 장치(26)로부터 송입되는 냉각 에어가 흐르는 유로이며, 유로의 말단이 상기 취출구(27)이다.

냉각 장치(26)는, 취출부(4)에 배치된 상기 중공 성형체(b)의 내부에 냉각 에어를 송입하여 중공 성형체(b)를 냉각하고, 이 냉각에 의해, 중공 성형체(b)의 용기 형상의 고정화를 완료시키도록 하는 것이다.

상술한 바와 같이 연신 블로 성형부(3)로부터 이동해 온 중공 성형체(b)가 취출부(4)에 배치되고, 상기 밀어냄 기구체(19)의 로드(18)가 강하하여, 그 로드(18)의 하단이 중공 성형체(b)의 구부의 내측에 들어가고, 로드(18)의 하단이 중공 성형체(b)의 구부의 높이 위치에서 일단 정지한다. 그리고, 로드(18)의 강하가 일단 정지했을 때에, 냉각 장치(26)는 냉각 에어의 송입을 행한다.

냉각 장치(26)가 냉각 에어의 송입을 행할 때, 상기 취출구(27)는, 중공 성형체(b)의 내부를 향하여 면하도록 위치하고 있다. 그리고, 취출구(27)로부터 냉각 에어가 중공 성형체(b)의 내부에 송입되고, 중공 성형체(b)의 냉각을 행하여 용기 형상의 고형화를 완료시킨다. 중공 성형체(b)의 내부에 송입되는 냉각 에어는, 중공 성형체(b)의 구부와 상기 맞댐 부재(21) 사이에 형성되어 있는 간극을 통과하여, 중공 성형체의 밖으로 배출된다.

그리고, 로드(18)가 다시 강하하기 전에, 냉각 장치(26)는 냉각 에어의 송입을 정지한다. 냉각 에어의 송입을 정지한 후, 상술한 립 금형(7)의 열림(중공 성형체의 구부에 대한 유지의 해제)과, 맞댐 부재(21)에 의한 중공 성형체(b)의 밀어냄(중공 성형체의 이탈)가 행해진다.

냉각 에어는, 중공 성형체(b)의 내부에 들어가 용기 형상의 고정화를 완료하는 온도까지 냉각하는 것이다. 그리고, 연신 블로 성형부(3)로부터 취출부(4)에 위치한 중공 성형체(b)에 대해, 냉각 장치(26)는, 늦어도 로드(18)의 강하의 일단 정지 상태가 종료할 때까지 동안에, 취출구(27)로부터 냉각 에어를 취입하는 것이다. 그러나, 냉각 에어의 송입을 시작하는 단계는, 상술한 바와 같이 로드(18)의 강하가 일단 정지된 시점일 필요는 없다. 로드(18)가 중공 성형체(b)의 상방에 대응 위치한 시점에서, 냉각 에어를 송입하도록 하는 것도 가능하다.

냉각 에어는, 상술한 바와 같이 중공 성형체(b)의 내부에 들어가 용기 형상의 고정화를 완료하는 온도까지 냉각하는 것이면 된다. 온도나 취입의 압력은 특별히 한정되지 않는다.

또한, 온도나 취입의 압력으로서는, 예를 들면, 온도를 -30℃로 하고, 취입을 위해 가하는 압력을 1MPa(mega pascal)로 하거나, 온도를 30℃로 하고, 상기 압력을 2.2MPa로 하는 것도 가능하다.

(제조 방법, 블로 성형 공정에 대해서)

사출 연신 블로 성형기(1)에서는 복수의 성형 사이클이 진행되고 있다. 그리고 성형 사이클의 이젝트 공정에서의 취출부(4)에서 냉각 에어를 취입하고 있는 냉각 장치(26)의 취입 동작은, 성형 사이클에 이어지는 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정 중에 행해지고 있는 것이다. 본 발명에 있어서 이 점은 중요하다.

본 발명의 사출 연신 블로 성형기(1)의 성형 사이클은, 도 4에 나타내고 있는 바와 같이 사출 성형 공정(A)과 블로 성형 공정(B)과 이젝트 공정(C)이 순서대로 진행된다. 또, 성형 사이클에서의 공정 진행이, 이 성형 사이클의 다음 성형 사이클에서의 공정 진행에 대해 1공정 어긋나 진행된다. 그리고 각 성형 사이클마다 중공 성형체가 제조된다.

본 발명의 중공 성형체(b)를 제조하는 각 성형 사이클에서의 블로 성형 공정에도, 블로 성형이, 연신 블로 성형부(3)에서 블로 에어를 취입하여, 높은 온도에서 연질의 프리폼이 용기 형상으로 형상 변화한 팽화 단계(29)와, 팽화 단계에 이어서 상기 블로 에어의 취입을 계속하여, 블로 성형 금형에서 상기 중공 성형체를 유지하는 유지 단계(30)가 있다. 이 팽화 단계(29)와 유지 단계(30)에 의해, 블로 성형 공정에서의 블로 성형이 구성되어 있다.

블로 성형이 팽화 단계(29)와 유지 단계(30)로 구성되어 있는 점은, 종래의 예와 동일하다. 그러나, 상술한 종래의 사출 연신 블로 성형기로 중공 성형체를 제조하는 방법은, 유지 단계에서 용기 형상의 고형화를 완료시키고 있다. 즉, 블로 성형에서, 중공 성형체의 용기 형상의 고형화를 완료시킨다. 그 때문에, 블로 성형에 필요로 하는 시간이 길어져 있다(유지 단계에 필요로 하는 시간이 길다).

한편, 본 발명의 방법에 있어서, 상기 유지 단계(30)에서는 용기 형상의 고형화를 완료시키지 않는다. 즉, 용기 형상의 고형화의 완료에 도달하고 있지 않고, 또한 용기 형상이 안정되어 있는 고형화 미완료 상태의 중공 성형체(b)를, 블로 성형 금형에서 성형하도록 하고 있다. 그리고, 블로 성형 공정(B)을 거친 고형화 미완료 상태의 중공 성형체(b)가 상기 취출부(4)에 반송되어, 이 취출부(4)에서 이젝트 공정(C)으로 이동하도록 하고 있다.

(고형화 기간)

본 발명의 방법에서의 성형 사이클에서는, 도 4에 나타내고 있는 바와 같이 블로 성형 공정(B) 중에서의 유지 단계(30)로부터 이 성형 사이클에서의 이젝트 공정(C)에 걸쳐 중공 성형체에 있어서의 용기 형상을 고형시키는 고형화 기간(31)이 있다.

상기 고형화 기간(31)의 종단은, 상기 냉각 장치(26)의 냉각 에어의 취입이 종료된 시점이다. 냉각 에어의 취입의 종료가 상기 로드(18)의 일단 정지 상태가 종료될 때이라면, 고형화 기간(31)의 종단은 로드(18)의 일단 정지 상태의 종료 시이다. 또한, 도 4에 있어서 부호 32로, 냉각 장치(26)가 동작하여 냉각 에어가 취입되는 냉각 에어 취입 단계를 나타냈다.

상기 이젝트 공정(C) 중의 고형화 기간(31)에서는, 상술한 바와 같이 냉각 장치(26)로부터 냉각 에어가 중공 성형체(b)의 내부에 취입된다. 그리고, 취출부(4)에서 행하는 이젝트 공정(C)에서의 고형화 기간(31)에서 중공 성형체(b)의 용기 형상의 고형화를 완료시킨다.

이상과 같이 본 발명에서는, 고형화 기간(31)에서의 유지 단계(30)(블로 성형 공정(B) 중)에서, 블로 성형 금형에서 유지되어 있는 중공 성형체에 블로 에어의 취입을 하여 중공 성형체를 냉각하여, 고형화 미완료 상태의 중공 성형체(b)가 얻어지도록 한다. 또한, 고형화 기간(31)에서의 이젝트 공정(C)에서, 취출부(4)의 중공 성형체(b)에 냉각 장치(26)의 냉각 에어의 취입을 하여 중공 성형체를 냉각하여, 용기 형상의 고형화를 완료시킨다.

본 발명에서는, 블로 성형 금형을 이용한 블로 성형에 있어서, 유지 단계(30)에서 중공 성형체의 용기 형상의 고형화를 완료시키지 않게 되기 때문에, 블로 성형에 필요로 하는 시간이 짧아진다. 또, 이젝트 공정(C)에서는, 냉각 에어를 강제적으로 취입하여 용기 형상의 고형화가 완료할 때까지 냉각시키므로, 냉각 시간이 장시간이 되지 않도록 설정하는 것이 용이하다. 반대로, 이 이젝트 공정(C)에 할당되는 시간 내이며, 사출 성형부나 연신 블로 성형부에서의 동작에 영향을 미치지 않는 범위에서, 냉각 시간을 길게 확보하는 것도 가능하다.

블로 성형에 필요로 하는 시간을 짧게 할 수 있으므로, 성형 사이클 중의 연신 블로 공정(B)에 대해 할당하는 시간을 짧게 함으로써, 사출 성형 공정(A)과 이젝트 공정(C)에 할당하는 시간이 짧아진다(성형 사이클에서의 사출 성형 공정(A)과 블로 성형 공정(B)과 이젝트 공정(C)이란, 필요로 하는 시간이 동일하기 때문에). 따라서, 성형 사이클의 단축화가 가능해져, 중공 성형체를 제조하는 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시의 형태에 있어서, 연신 블로 성형부(3)가 행하는 블로 성형에서의 상기 유지 단계(30)는, 블로 에어가 취입되어 냉각이 행해지는 것으로서 설명했지만, 유지 단계(30)에서 블로 에어의 취입에 의한 냉각을 행하지 않는 블로 성형으로 하는 것이 가능하다. 용기 형상으로 형상 변화된 중공 성형체가 블로 성형 금형에 접촉함으로써 냉각되어, 고형화 미완료 상태의 중공 성형체가 블로 성형되도록 해도 된다.

도 5는, 종래의 제조 방법에 있어서의 성형 사이클의 진행과 본 발명에서의 제조 방법에 있어서의 성형 사이클의 진행을 상하로 배치하여 모식적으로 비교한 상태가 나타나 있다. 이 도 5에서 나타내고 있는 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에 있어서의 성형 사이클에서는 단축화가 행해지므로, 종래에 비해 중공 성형체의 제조 효율이 향상된다.

1: 사출 연신 블로 성형기 2: 사출 성형부
3: 연신 블로 성형부 4: 취출부
5: 회전판 7: 립 금형
17: 취출 유닛 18: 로드
19: 밀어냄 기구체 20: 베이스판
21: 맞댐 부재 24: 립 금형 열림판
26: 냉각 장치 27: 취출구
28: 통로 29: 팽화 단계
30: 유지 단계 31: 고형화 기간
A: 사출 성형 공정 B: 블로 성형 공정
C: 이젝트 공정 b: 중공 성형체

Claims (5)

1. 프리폼 구부(口部)의 외주면 형성용 겸 프리폼 반송용의 립 금형을 하면에 가지고 있으며 일정 회전 각도의 회전 마다 정지하여 승강하는 회전판의 하방에, 당해 회전판의 회전 중심축 둘레로 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부(取出部)가 설치되고, 상기 일정 회전 각도의 회전을 하여 회전판이 강하할 때 마다 상기 립 금형이 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부에 대응하는 사출 연신 블로 성형기로서,
   립 금형이 대응한 사출 성형부에서 프리폼이 사출 성형되는 사출 성형 공정과,
   상기 사출 성형부에서 사출 성형된 높은 온도에서 연질의 프리폼을 유지하는 립 금형이, 연신 블로 성형부로 이동하여 대응하고, 이 립 금형의 연신 블로 성형부로의 대응에 의해 상기 프리폼이 연신 블로 성형부에 배치되고, 프리폼으로의 블로 에어의 취입(吹入)에 의해 중공 성형체가 용기 형상으로서 블로 성형되는 블로 성형 공정과,
   상기 연신 블로 성형부에서 블로 성형된 중공 성형체를 유지하는 립 금형이, 취출부로 이동하여 대응하고, 이 립 금형의 취출부로의 대응에 의해 상기 중공 성형체가 취출부에 배치되고, 취출부에 대응한 립 금형이 열리고 이 립 금형으로부터 중공 성형체가 이탈하는 이젝트 공정이 순서대로 진행되는 성형 사이클을 가지며,
   상기 성형 사이클에서의 공정 진행이, 당해 성형 사이클의 다음 성형 사이클에서의 공정 진행에 대해 1공정 어긋나 진행되어, 성형 사이클 마다 중공 성형체를 제조하는 사출 연신 블로 성형기에 있어서,
   상기 취출부에 배치되며 구부가 립 금형에서 유지되어 있는 중공 성형체의 내측에, 상기 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정 중에, 냉각 에어를 취입 가능하게 한 냉각 장치를 가지고 있으며,
   상기 냉각 장치가, 취출부에 배치된 중공 성형체의 내측에, 상기 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정 중에 냉각 에어를 취입하여, 상기 취출부에 배치된 중공 성형체를 냉각하여 용기 형상의 고정화를 완료시키는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 사출 연신 블로 성형기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 연신 블로 성형부의 블로 성형은, 블로 에어의 취입에 의해 상기 프리폼을 부풀려 용기 형상의 중공 성형체를 형성하는 팽화 단계와, 이 팽화 단계에 이어서 상기 중공 성형체를 유지하는 유지 단계를 구비하고 있는 것이며,
   상기 연신 블로 성형부는, 블로 성형에서의 상기 유지 단계에, 상기 냉각 장치에서의 중공 성형체에 대한 상기 냉각의 전처리로서 중공 성형체를 냉각하는 것으로 되어 있는, 사출 연신 블로 성형기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 취출부는 밀어냄 기구체를 구비하고 있으며,
   당해 밀어냄 기구체는, 취출부에 배치된 중공 성형체의 구부에 대응하여 상하 방향으로 이동 가능하게 된 로드를 가지고, 당해 로드의 하단의 이동 범위를, 취출부에 배치된 중공 성형체의 상방으로부터 이 중공 성형체의 상기 구부의 위치를 통과하여 중공 성형체의 내방까지의 범위로 하고 있으며, 로드의 하단이 중공 성형체의 상방으로부터 이 중공 성형체의 상기 구부의 위치에 이르렀을 때에 로드의 강하를 일단 정지시키고, 이 일단 정지 후의 로드의 강하 시에 립 금형을 열어 립 금형에 의한 중공 성형체의 구부의 유지를 해제하고, 립 금형에 의한 유지가 해제된 중공 성형체를 하방으로 밀어내는 것이며,
   상기 밀어냄 기구체의 로드에, 당해 로드의 하단에 취출구(吹出口)를 위치시켜 상기 냉각 장치의 냉각 에어가 통과하는 통로가 설치되어 있으며,
   상기 냉각 장치는, 늦어도 로드의 강하의 상기 일단 정지까지의 동안에, 상기 취출구로부터 중공 성형체의 내방으로 냉각 에어를 취입하는 것으로 되어 있는, 사출 연신 블로 성형기.
4. 프리폼 구부의 외주면 형성용 겸 프리폼 반송용의 립 금형을 하면에 가지고 있으며 일정 회전 각도의 회전 마다 정지하여 승강하는 회전판의 하방에, 당해 회전판의 회전 중심축 둘레로 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부가 설치되고, 상기 일정 회전 각도의 회전을 하여 회전판이 강하할 때 마다 상기 립 금형이 사출 성형부와 연신 블로 성형부와 취출부에 대응하며, 사출 성형부에서는 이 사출 성형부에 설치된 금형과 립 금형으로 사출 성형 금형이 형성되고, 연신 블로 성형부에서는 이 연신 블로 성형부에 설치된 금형과 립 금형으로 블로 성형 금형이 형성되는 사출 연신 블로 성형기로서,
   립 금형이 대응한 사출 성형부에서 프리폼이 사출 성형되는 사출 성형 공정과,
   상기 사출 성형부에서 사출 성형된 높은 온도에서 연질의 프리폼을 유지하는 립 금형이, 연신 블로 성형부로 이동하여 대응하고, 이 립 금형의 연신 블로 성형부로의 대응에 의해 상기 프리폼이 연신 블로 성형부에 배치되고, 프리폼으로의 블로 에어의 취입에 의해 중공 성형체가 용기 형상으로서 블로 성형되는 블로 성형 공정과,
   상기 연신 블로 성형부에서 블로 성형된 중공 성형체를 유지하는 립 금형이, 취출부로 이동하여 대응하고, 이 립 금형의 취출부로의 대응에 의해 상기 중공 성형체가 취출부에 배치되고, 취출부에 대응한 립 금형이 열리고 이 립 금형으로부터 중공 성형체가 이탈하는 이젝트 공정이 순서대로 진행되는 성형 사이클을 가지며,
   상기 성형 사이클에서의 공정 진행이, 상기 성형 사이클의 다음 성형 사이클에서의 공정 진행에 대해 1공정 어긋나 진행되는 사출 연신 블로 성형기로 중공 성형체를 제조하는 방법에 있어서,
   상기 사출 연신 블로 성형기는, 상기 취출부에 배치되며 구부가 립 금형에서 유지되어 있는 중공 성형체의 내측에 냉각 에어를 취입 가능하게 한 냉각 장치를 가지고 있으며,
   상기 냉각 장치에 의해, 취출부에 배치된 중공 성형체의 내측에, 상기 다음 성형 사이클에서의 블로 성형 공정 중에 냉각 에어를 취입하여, 상기 중공 성형체를 냉각하여 당해 중공 성형체의 용기 형상을 고형화하는 것을 특징으로 하는 중공 성형체의 제조 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 블로 성형 공정은, 블로 에어의 취입에 의해 상기 블로 성형 금형의 금형 내에서 상기 프리폼을 부풀려 용기 형상의 중공 성형체를 형성하는 팽화 단계와, 이 팽화 단계에 이어서 블로 성형 금형에서 상기 중공 성형체를 유지하는 유지 단계를 가지고 있으며,
   상기 성형 사이클에는, 블로 성형 공정 중에서의 상기 유지 단계부터 당해 성형 사이클에서의 이젝트 공정에 걸쳐 중공 성형체에 있어서의 용기 형상을 고형시키는 고형화 기간이 설정되어 있으며,
   이 고형화 기간에서의 상기 유지 단계에서, 블로 성형 금형에서 유지되어 있는 중공 성형체에 블로 에어의 취입을 하여 중공 성형체를 냉각하고, 또한 고형화 기간에서의 상기 이젝트 공정에서, 취출부에 배치된 중공 성형체에 상기 냉각 장치의 냉각 에어의 취입을 하여 중공 성형체를 냉각하여, 이 고형화 기간에 중공 성형체의 고형화를 완료시키는, 중공 성형체의 제조 방법.

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