KR100864767B1

KR100864767B1 - 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형방법 및 장치

Info

Publication number: KR100864767B1
Application number: KR1020037003702A
Authority: KR
Inventors: 사부로 스즈키
Original assignee: 프론티어 인코포레이티드
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2008-10-22
Also published as: KR20080059343A; WO2003008176A1; US6976836B2; KR20040016440A; EP1410894A1; JPWO2003008176A1; EP1927460A2; US20030168782A1; EP1410894A4; CN100354105C; TW531488B; EP1410894B1; EP1927459A2; JP4223948B2; CN1464834A; MY130965A; KR100890683B1; DE60238841D1; CA2422482A1

Abstract

입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치(10)에서는, 뒤집힌 상태의 프리폼(6)이, 루프형상의 캐리어 순환로(30)를 따라 순환하는 프리폼 캐리어(40)에 의해 동일 평면 위에서 반송되고, 가열 스테이션(60)을 경유하여 가열된 후에, 운반 스테이션(80)을 통해 원형 순환로(71)를 따라 순환하는 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)로 운반된다. 성형된 입이 큰 용기(1)는 마찬가지로 동일 평면 위의 반송경로를 따라 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)로부터 꺼내어져 회수 스테이션(90)으로 회수된다. 연속적이고 고속으로 입이 큰 용기를 성형할 수 있고, 필름으로 입이 큰 용기를 성형하는 경우에 비해 재료 손실이 적어 경제적이다.

Description

입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형방법 및 장치{BIAXIAL STRETCH BLOW MOLDING METHOD AND DEVICE FOR WIDE-MOUTHED CONTAINERS}

본 발명은 아이스크림이나 우유음료 등의 용기로서 이용되는 입이 큰 용기를, 고속으로 연속적으로 성형할 수 있는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형방법 및 성형장치에 관한 것이다.

아이스크림이나 우유음료용의 플라스틱제 용기는, 입이 넓은 원뿔대 또는 각뿔대 형상을 하고 있으며, 개구 둘레에는 두께가 얇은 포트부 플랜지가 형성된 형상으로 되어 있는 것이 일반적이다. 종래, 이러한 입이 큰 용기는 압축공기 성형법이나 진공 성형법 등에 의해 폴리에틸렌이나 폴리스틸렌, HIPS 등의 폴리올레핀계의 플라스틱 시트로 성형된다.

즉, 종래의 방법에서는, 플라스틱 시트 롤에서 풀어 낸 플라스틱 시트가 가열 스테이션을 통해 반송되어, 성형에 적합한 온도로 가열된다. 다음으로 가열 후의 플라스틱 시트는 성형 스테이션으로 반송되며 여기에서 플라스틱 시트는, 하측에 배치되어 있는 성형몰드에 대해, 상측으로부터 가동몰드에 의해 소정의 가압력으로 하측을 향해 눌려지는 동시에, 소정의 공기압이 인가된다. 성형몰드에는 매트릭스형상으로 성형용 캐비티가 형성되어 있기 때문에, 플라스틱 시트는 공기압에 의해 늘어나 각 성형용 캐비티에 강제로 눌려 붙여져 용기형상으로 성형되며, 더욱이 다음 공정에서 상측으로부터 가압되는 가동몰드에 의해 트리밍되어 각 용기가 절단된다. 매트릭스형상으로 용기 성형 부분이 이젝트된 후의 플라스틱 시트의 남은 프레임 부분은 재이용되는데, 재료에 따라서는 그대로 폐기된다.

이와 같이 소정 길이만큼 플라스틱 시트를 성형 스테이션으로 보낸 후에는 성형이 종료할 때까지 플라스틱 시트의 반송이 정지되고, 소정 개수의 용기의 성형이 종료된 후에는 다시 플라스틱 시트를 소정량만큼 반송하도록 되어 있다. 즉, 배치(batch)식으로 용기가 성형된다.

이러한 종래의 입이 큰 용기의 제조방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 플라스틱 시트로부터 입체형상의 입이 큰 용기를 성형하므로, 용기의 깊이가 깊어질수록 그 몸체부의 두께가 얇아져 용기의 강성이 저하되어 버리고, 또 낙하강도가 충분한 입이 큰 용기를 제조하기가 곤란하다. 특히, PET재를 이용한 소정 크기 이상으로 깊은 입이 큰 용기인 경우에는, 그 몸체부의 강도를 확보할 수 없으므로 제조가 한층 어려워진다.

둘째, 성형 후에는 대략 50%정도의 플라스틱 시트가 남게 되므로, PET와 같이 재생이 어려운 재료일 경우에는 재료손실이 크다는 문제가 있다.

셋째, 플라스틱 시트를 성형 스테이션으로 반송하여 소정 개수씩 입이 큰 용기를 성형하므로, 일련의 성형조작을 연속적으로 효율적으로 수행할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 이러한 점을 감안하여 플라스틱 필름을 사용하는 대신에, 미리 성형해 둔 프리폼(preform)을 재가열하여 2축 스트레치 블로우 성형함으로써, 입이 큰 용기를 연속적이고 효율적으로 제조할 수 있는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 성형방법 및 장치를 제안하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 깊어도 충분한 강도가 얻어지는 입이 큰 용기를 제조할 수 있는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 성형방법 및 장치를 제안하는 데 있다.

더욱이 본 발명의 목적은, 재료손실이 없이 입이 큰 용기를 제조할 수 있는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 성형방법 및 장치를 제안하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 바닥이 형성된 통형상의 용기 본체의 개구부에 외측으로 벌어진 포트부 플랜지가 형성된 형상의 입이 큰 용기를, 2축 스트레치 블로우 성형법에 의해 성형하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형방법으로서,

2축 스트레치 블로우 성형에 의해 상기 용기 본체가 되는 스트레치 성형부분과, 상기 스트레치 성형부분의 개구부를 따라 형성되며, 스트레치 성형되지 않고 그대로 상기 포트부 플랜지로서 남는 포트부 플랜지를 구비한 프리폼을 준비하여,

이 프리폼을 뒤집힌 상태로 반송하면서 스트레치 성형에 적합한 온도로 가열하고,

가열 후의 프리폼을 뒤집힌 상태인 채로 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리에 넣어 2축 스트레치 블로우 성형을 하여,

상기 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리로부터 성형 후의 입이 큰 용기를 꺼내어 회수하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 프리폼을 동일 평면 위에 있는 반송 경로를 따라 반송하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명은, 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치로서,

프리폼을 공급하는 프리폼 공급 스테이션과,

이 프리폼 공급 스테이션으로부터 공급된 프리폼을, 루프형상의 동일 평면 위에 위치하는 캐리어 순환로를 따라 순환시키는 프리폼 캐리어와,

상기 캐리어 순환로를 따른 위치에 배치되며, 상기 프리폼 캐리어에 의해 반송되는 프리폼을 2축 스트레치 블로우 성형에 적합한 온도로 가열하는 가열 스테이션과,

가열 후의 프리폼을 상기 프리폼 캐리어로부터 수취하여, 2축 스트레치 블로우 성형하는 블로우 성형 스테이션과,

성형된 입이 큰 용기를 상기 블로우 성형 스테이션으로부터 회수하는 입이 큰 용기 회수 스테이션을 가지며,

상기 프리폼은, 뒤집힌 상태로 각 프리폼 캐리어에 의해 동일 평면 위에서 반송되고, 뒤집힌 상태 및 동일 평면 위에 있는 상태 그대로, 상기 블로우 성형 스테이션으로 운반되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 프리폼 캐리어는, 뒤집힌 상태의 상기 프리폼의 포트부 플랜지 혹은 개구 단면(端面)이 놓이는 프레임형상 지지면을 구비한 구성으로 할 수 있다.

이 경우, 상기 프리폼 캐리어는, 상기 프레임형상 지지면에 놓인 상기 프리 폼의 포트부 플랜지 및/또는 나사부가 가열되어 수축, 변형하는 것을 방지하기 위한 가열 방지 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 가열 방지 수단은, 상기 프레임형상 지지면에 놓인 프리폼의 상방으로부터 하강하여, 상기 포트부 플랜지를 덮을 수 있는 커버 판과, 이 커버 판을 승강시키는 승강 기구를 구비한 구성으로 할 수 있다.

또한, 상기 프리폼 캐리어는, 상기 프레임형상의 지지면에 놓인 프리폼의 위치를 보정하는 위치 보정 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 상기 위치 보정 수단은, 상기 프레임 형상 지지면의 하측으로부터 상기 지지면의 중심 개구를 통해 프리폼의 포트부 플랜지 내부로 진입할 수 있는 코어와, 이 코어를 승강시키는 승강기구를 구비하는 구성으로 할 수 있다.

더욱이, 상기 블로우 성형 스테이션은, 원형의 순환로와, 이 원형의 순환로를 따라 소정의 피치로 순환하는 복수의 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리를 구비하고, 각 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리는, 상하방향으로 상대적으로 개폐하는 제 1 및 제 2 몰드를 구비하며, 이들 제 1 및 제 2 몰드가 폐쇄된 상태에서는, 이들 몰드의 사이에 상기 프리폼의 상기 포트부 플랜지가 밀봉된 상태로 핀칭되는 구성으로 할 수 있다.

상기 제 1 몰드를 고정측 베이스 플레이트로 하고, 상기 제 2 몰드를 상하방향으로 이동하는 성형금형으로 할 수 있다.

이 경우, 상기 베이스 플레이트는, 상기 프리폼의 개구 단면을 얹을 수 있는 상면을 구비한 승강 링과, 이 승강 링을 밀어 올려 상기 승강 링의 상기 상면을 상 기 베이스 플레이트의 상면과 동일한 높이 위치에 유지하는 스프링 부재를 구비하며, 상기 성형금형을 강하시켜 몰드 체결 상태를 형성하면, 상기 성형금형에 의해 상기 승강 링이 밀려 내려가, 상기 성형금형과 상기 베이스 플레이트의 사이에 상기 프리폼의 상기 포트부 플랜지가 밀봉 상태로 핀칭된 상태가 되는 구성을 채용할 수 있다.

이러한 구성의 스트레치 블로우 성형금형 어셈블리를 이용하면, 나사부가 형성된 프리폼을 베이스 플레이트의 상면과 동일한 높이의 반송경로를 따라 반송하고, 동일 높이 위치 그대로 스트레치 블로우 성형금형 어셈블리로 운반할 수 있다. 또, 스트레치 블로우 성형금형 어셈블리에서의 2축 스트레치 성형 시에는, 베이스 플레이트와 성형금형 간에 포트부 플랜지를 밀봉 상태로 핀칭할 수도 있다.

다음으로, 소정 압력, 가령 블로우 에어와 동일한 공기압을, 몰드 체결 시에 상기 성형금형의 배면(背面)에 가하는 몰드 체결력 증가수단을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 성형금형의 몰드 체결 상태를 유지하기 위한 누름 기구를 가지는 것이 바람직하다. 이 누름 기구는, 구름 접촉 상태에서 몰드 체결 상태에 있는 상기 성형금형을 눌러 붙이는 누름 롤러를 구비하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 캐리어 순환로가, 상기 가열 스테이션을 통해 연장되는 직선 반송로 부분과, 이 직선 반송로 부분에 연속된 반원형 반송로 부분을 구비하고, 상기 블로우 성형 스테이션이, 원형의 순환로와, 이 순환로를 따라 일정한 피치로 순환하는 복수의 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리를 구비하는 경우에는, 상기 반원형 반송로 부분에서 반송되는 상기 프리폼의 이동궤적의 반경을 조정함으로써, 상기 반원형 반송로 부분에서 반송되는 프리폼의 이송 피치와, 상기 원형의 블로우 성형몰드 순환로에서 반송되는 블로우 성형몰드 어셈블리의 이송 피치를 일치시킬 수 있다.

이 경우, 상기 반원형 반송로 부분의 프리폼 운반 위치에 도달한 상기 프리폼 캐리어에 지지되어 있는 프리폼을, 상기 원형 순환로의 프리폼 수취(受取) 위치에 도달한 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리로 운반하기 위한 운반 수단을 다음과 같이 구성할 수 있다.

즉, 상기 운반 수단은, 프리폼의 포트부 플랜지 혹은 개구 단면이 슬라이드하는 슬라이드면과, 이 슬라이드면에 형성된 원호상(圓弧狀) 가이드와, 이 원호상 가이드를 따라 상기 프리폼 운반 위치의 프리폼을 상기 프리폼 수취위치까지 송출하기 위한 회전원반과, 이 회전원반의 외주면에 일정한 각도 간격으로 형성된 반원형 홈을 구비하며, 상기 반원형 홈과 상기 원호상 가이드의 사이에 핀칭된 상태로, 프리폼을 상기 슬라이드면을 따라 슬라이드시키는 구성으로 할 수 있다.

한편, 상기 프리폼 공급 스테이션은, 복수의 프리폼을 뒤집힌 자세로 상하로 적층한 상태에서 유지하는 통형상의 프리폼 공급통과, 이 프리폼 공급통의 하단 개구로부터 복수의 스크류에 의해 1장씩 프리폼을 낙하시키는 낙하기구와, 프리폼의 포트부 플랜지가 상측으로부터 끼워지는 반원형 포켓이 동심원상으로 형성되며, 낙하한 프리폼을 상기 하단 개구의 바로 아래에 위치시킨 상기 반원형 포켓에 의해 수취하는 스타 휠을 구비한 구성으로 할 수 있다.

그 대신에, 프리폼 공급 스테이션을, 프리폼을 제조하는 사출 성형기로부터 프리폼을 직접 반송하는 컨베이어 등의 반송수단과, 이 반송수단에 의해 반송되는 프리폼의 반송 피치를 변환시키는 타이밍 스크류를 구비한 구성으로 할 수도 있다.

다음으로, 상기 회수 스테이션은, 상기 블로우 성형 스테이션으로부터 뒤집힌 상태로 회수된 입이 큰 용기를 블로잉하는 에어 노즐과, 블로잉된 입이 큰 용기를 받아 들이는 상하방향으로 연장된 통형상 스태커와, 블로잉된 입이 큰 용기를 상기 통형상 스태커의 하단 개구로부터 상방으로 보내기 위한 와인딩용 벨트 기구를 구비한 구성으로 할 수 있다.

그 대신에, 회수 스테이션을, 상기 블로우 성형 스테이션으로부터 뒤집힌 상태로 회수된 입이 큰 용기를 그대로 컨베이어 등의 반송수단에서 기기 외부로 송출하고, 패킹 (packing) 등의 다음 공정으로 직접 공급하도록 구성할 수도 있다.

한편, 본 발명의 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치에 있어서, 상기 캐리어 순환로는, 구동 체인 등으로 이루어진 구동부재에 의해 규정할 수 있다. 이 경우, 상기 캐리어 순환로는, 상기 가열 스테이션을 통해 연장되는 직선 반송로 부분과, 이 직선 반송로 부분에 연속된 반원형 반송로 부분을 구비한 구성으로 할 수 있다.

또, 이 경우에는 상기 프리폼 캐리어는, 상기 구동부재에 내측 단부가 연결된 수평 아암과, 이 수평 아암의 외측 단부에 탑재된 맨드렐과, 이 맨드렐의 상면에 형성되어 있는 상기 프레임형상 지지면을 구비한 구성으로 할 수 있다.

여기서, 상기 반원형 반송로 부분을 따라 반송되는 프리폼 캐리어가, 진동 혹은 요동하면서 반송되면, 이 반송로 부분으로부터 다른 반송로 부분으로 프리폼 을 이송하는 조작을 확실히 수행할 수가 없다. 이러한 폐해를 방지하기 위해서는, 상기 프리폼 캐리어의 상기 수평 아암에, 그 내측 단부에서의 반송방향 양측면에 형성된 접합면을 형성하여, 상기 프리폼 캐리어가 상기 반원형 반송로 부분에서 반송되는 상태에서는, 인접하는 상기 프리폼 캐리어의 상기 접합면이 서로 밀접한 상태가 되도록 하면 된다.

가령, 상기 수평 아암의 상기 내측 단부를 상기 구동부재를 넘어 반경방향 내측으로 연장시킴으로써 연장 부분을 형성하고, 이 연장 부분의 양측면에, 프리폼 반송방향에 직교하는 방향에 대하여 소정 각도만큼 경사진 상기 접합면을 형성해 두면 된다. 이러한 접합면은, 직선 반송로 부분에서 반송되는 동안에는, 서로 수평 아암이 평행해지도록 개방되어 있으므로, 밀접해지는 일이 없고, 반원형 반송로 부분에서는 그 반경방향 내측이 서로 좁아지므로, 서로 밀접한 상태가 된다.

또한, 프리폼 캐리어는, 그 내측 단부가 구동부재에 연결된 상태에서 반송되므로, 반송중에 그 외측 단부가 상하, 좌우로 요동되기 쉽다. 이에, 상기 프리폼 캐리어의 상기 수평 아암의 프리폼 반송방향 양측면의 한쪽 측에 피 결합부를 형성하고, 다른 쪽 측에 상기 피 결합부에 대하여 프리폼 반송방향으로부터 결합이 가능한 결합부를 형성해 두는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 상기 프리폼 캐리어가 상기 직선 반송로 부분에서 반송되는 상태에서는, 각 프리폼 캐리어의 상기 수평 아암의 상기 피 결합부에 대하여, 인접하는 상기 프리폼 캐리어의 상기 수평 아암의 결합부가 결합상태가 되어, 각 프리폼 캐리어의 요동이 방지 혹은 억제된다.

여기서, 상기 결합부 및 상기 피 결합부를, 상기 수평 아암에서의 외측 단부의 측면에 형성해 두면, 이러한 프리폼 캐리어의 외측 단부쪽 요동을 확실히 방지할 수 있다.

도 1은 입이 큰 용기 및 그 프리폼의 예를 나타낸 설명도,

도 2는 본 발명을 적용한 2축 스트레치 블로우 성형장치를 나타낸 개략 평면도, 및 그 캐리어 순환로를 나타낸 설명도,

도 3은 도 2의 2축 스트레치 블로우 성형장치의 개략 측면도,

도 4(a) 및 도 4(b)는, 프리폼 낙하기구 및 스타 휠(star wheel)의 부분을 나타낸 부분 확대 평면도 및 부분 확대 단면도,

도 5는 캐리어 순환로, 운반 스테이션 및 스트레치 성형 스테이션을 나타낸 부분 평면도,

도 6(a)은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선으로 절단한 부분의 부분 단면도이고, 도 6(b)은 프리폼 캐리어를 나타낸 부분 평면도,

도 7은 프리폼 공급 스테이션을 나타낸 부분 평면도,

도 8은 블로우 성형 스테이션을 나타낸 평면도,

도 9는 블로우 성형 스테이션을 나타낸 단면도,

도 10은 블로우 성형 스테이션의 일부를 확대하여 나타낸 확대 부분 단면도,

도 11은 블로우 성형 스테이션의 일부를 더욱 확대하여 나타낸 부분 확대 단면도,

도 12는 운반 스테이션을 나타낸 부분 평면도,

도 13은 용기 회수 스테이션을 나타낸 부분 평면도,

도 14는 용기 회수 스테이션을 나타낸 부분 단면도,

도 15는 본 발명을 적용한 프리폼 캐리어의 다른 구성예를 나타낸 설명도이다

도 16은 본 발명을 적용한 프리폼 캐리어의 또 다른 구성예를 나타낸 설명도, 및 피 결합부와 결합부의 상태를 나타낸 설명도,

도 17은 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리의 다른 예를 나타낸 구성도,

도 18은 도 17에 나타낸 스트레치 블로우 성형 금형 어셈블리를 직교하는 방향에서 본 경우의 구성도,

도 19는 나사부가 형성된 입이 큰 용기 및 그 성형에 이용되는 나사부가 형성된 프리폼을 나타낸 설명도,

도 20은 나사부가 형성된 프리폼의 2축 스트레치 블로우 성형을 하기에 적합한 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리의 예를 나타낸 구성도,

도 21은 반(半) 고리형상의 커버판을 구비한 프리폼 캐리어를 나타낸 평면도 및 단면도,

도 22는 각 스테이션의 레이아웃이 다른 2축 스트레치 블로우 성형장치의 예를 나타낸 평면도,

도 23은 도 22의 2축 스트레치 블로우 성형장치의 입면도,

도 24는 도 22의 2축 스트레치 블로우 성형장치의 부분 확대 평면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 적용한 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치의 실시예를 설명한다.

<입이 큰 용기 및 프리폼의 예>

우선, 도 1에는 본 예의 2축 스트레치 블로우 성형장치에 의해 제조되는 입이 큰 용기 및 그 입이 큰 용기를 성형하기 위한 프리폼의 형상이 도시되어 있다. 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 입이 큰 용기(1)는 바닥(2)이 형성된 통형상의 용기본체(3)의 개구 둘레(4)를 따라 외측으로 벌어진 포트부 플랜지(5)가 형성된 형상이다. 용기본체(3)는 바닥(2)쪽에서 개구 둘레(4)를 향해 테이퍼상으로 벌어진 원뿔대형상이며, 개구 둘레(4)의 외경(外徑)이 가장 크다.

도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 이러한 형상의 입이 큰 용기(1)를 2축 스트레치 블로우 성형법에 의해 성형하기 위해 이용하는 프리폼(6)은, 2축 스트레치 블로우 성형에 의해 용기 본체(3)가 되는 얕은 주발형상의 스트레치 형성부분(7)과, 이 스트레치 성형부분(7)의 개구 둘레(8)를 따라 형성되며, 스트레치 성형되지 않고 그대로 입이 큰 용기의 포트부 플랜지(5)로서 남는 포트부 플랜지(9)를 구비한 형상이다. 스트레치 성형부분(7)은, 성형몰드 내에서 도 1(a)의 이미지 라인으로 나타낸 바와 같이 스트레치 되어 입이 큰 용기(1)의 용기본체(3)를 형성한다.

<2축 스트레치 블로우 성형장치의 전체 구성>

다음으로 도 2(a) 및 도 3은 본 예의 2축 스트레치 블로우 성형장치를 나타낸 개략 평면도 및 개략 측면도이다. 본 예의 2축 스트레치 블로우 성형장치(10)는, 프리폼(6)을 뒤집은 상태에서 동일 평면 위를 반송하면서 스트레치 성형에 적합한 온도로 가열하고, 가열 후의 프리폼(6)을 뒤집힌 상태 그대로, 또한 동일 평면 위를 반송시키며, 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리에 넣어 2축 스트레치 블로우 성형하고, 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리에서 성형된 입이 큰 용기를 꺼내어 회수하는 것이다.

도 2, 3을 참조하여 설명하면, 본 예의 2축 스트레치 블로우 성형장치(10)는 프리폼(6)을 공급하는 프리폼 공급 스테이션(20)과, 이 프리폼 공급 스테이션(20)으로부터 뒤집은 상태로 공급되는 프리폼(6)을, 루프형상의 캐리어 순환로(30)를 따라 순환시키는 복수의 프리폼 캐리어(40)를 구비한 프리폼 반송기구(50)와, 캐리어 순환로(30)를 따라 배치되며, 프리폼 캐리어(40)에 의해 반송되는 프리폼(6)을 2축 스트레치 블로우 성형에 적합한 온도로 가열하는 가열 스테이션(60)을 갖는다. 더욱이, 가열 후의 프리폼(6)을 2축 스트레치 블로우 성형하는 블로우 성형 스테이션(70)과, 가열 후의 프리폼(6)을 상기 캐리어 순환로(30) 쪽에서 블로우 성형 스테이션(70)으로 전달하는 운반 스테이션(delivery station, 80)과, 성형된 입이 큰 용기를 블로우 성형 스테이션(70)으로부터 회수하는 회수 스테이션(90)을 갖는다.

<프리폼 공급 스테이션>

도 2, 도 3을 참조하여 설명하면, 프리폼 공급 스테이션(20)은 통형상의 프리폼 공급통(21)을 구비하고, 그 내부에는 복수의 프리폼(6)이 뒤집힌 자세로 상하로 적층된 상태에서 유지되고 있다. 이 프리폼 공급통(21)은 수직 통부분(21a)과, 그 상단으로부터 횡방향으로 구부러져 수평에 대해 약간 경사져 있는 경사 통부분(21b)을 구비한다. 경사 통부분(21b)의 개구단으로부터 프리폼(6)을, 그 포트부 플랜지(9)쪽에서 투입하면, 수직 통부분(21a)에서는 프리폼(6)이 뒤집힌 자세로 적층된 상태가 된다.

이 프리폼 공급통(21)의 수직 통부분(21a)의 하단 개구부분에는, 그 하단 개구로부터 프리폼(6)을 1개씩 낙하시키기 위한 복수의 스크류로 이루어진 프리폼 낙하기구(22)가 부착되어 있다. 또, 낙하한 프리폼(6)을 거두어 캐리어 순환로(30)의 프리폼 캐리어(40)로 운반하기 위한 스타 휠(23)이 배치되어 있다.

도 4(a) 및 (b)는, 프리폼 낙하기구(22) 및 스타 휠(23)의 부분을 나타낸 부분 확대 평면도 및 부분 확대 단면도이다. 또, 도 7은 프리폼 공급 스테이션(20)을 나타낸 부분 평면도이다.

이들 도면을 참조하여 설명하면, 본 예의 프리폼 낙하기구(22)는 수직 통부분(21a)의 하단 개구(21c)에 동축 상태로 부착된 링형상 플랜지(221)에 동심원상으로 부착된 복수의(도시된 예에서는 3개) 스크류(222,223,224)를 구비하며, 이들은 수직축선 둘레로 회전할 수 있다. 하단 개구(21c)의 직경방향 양쪽에 위치하는 한 쌍의 스크류(222,223)는 반대방향으로 회전하고, 이들로부터 90도 각도 간격의 위치에 있는 나머지 스크류(224)는 스크류(222)와 동일한 방향으로 회전한다. 각 스크류(222∼224)에는 나선상의 이송홈(222a,223a,224a)이 형성되어 있다. 이로써, 스크류(222∼224)를 회전시킴에 따라 프리폼(6)은 그 포트부 플랜지(9)가 이송홈(222a∼224a)에 끼워지고, 이들에 의해 하방을 향해 송출되어 수직으로 하강한다. 프리폼(6)은 스크류(222∼224)의 하단까지 하강하면, 그 포트부 플랜지(9)가 스크류(222∼224)로부터 개방된다.

스크류(222∼224)로부터 개방된 위치는, 스타 휠(23)의 외주부에 형성된 반원형의 각 홈(포켓;231)이 통과하는 위치(232)가 된다. 또, 이 위치(232)로부터 캐리어 순환로(30)쪽으로 연장되는 원호상의 외측 가이드판(233)이 배치되어 있다. 위치(232)로 낙하한 프리폼(6)은, 그 위치(232)를 통과하는 스타 휠(23)의 반원형 홈(231)에 끼워져 외측 가이드판(233)의 원호상 가이드 측면(234)을 따라, 캐리어 순환로(30)를 향해 뒤집힌 상태로 송출된다. 즉, 수평한 고정 베이스판(235)의 표면에 놓여있는 포트부 플랜지(9)가 그 표면을 슬라이드한다.

그 후, 프리폼(6)은 뒤집힌 상태에서 상기 고정 베이스판(235)의 표면과 동일한 높이의 반송면을 따라 반송되어 2축 스트레치 성형이 실시되고, 그 후에도 동일한 반송면을 따라 성형 후의 입이 큰 용기가 반송되어 회수 스테이션(90)에 이르도록 되어 있다.

<프리폼 반송기구, 프리폼 캐리어>

도 2를 참조하여 설명하면, 프리폼 반송기구(50)는 장치 가대(架臺, 11)에 의해 회전이 가능하도록 지지되어 있는 구동측 스프로킷(51) 및 종동측 스프로킷(52)과, 이들 사이에 걸쳐진 구동 체인(53)과, 구동측 스프로킷(51)을 회전 구동하기 위한 회전 구동원(도시생략)을 갖는다. 구동 체인(53)에 의해 루프형상의 캐리어 순환로(30)가 규정되어 있다. 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 캐리어 순환로(30)는, 가열 스테이션(60)을 통해 연장되는 양쪽의 직선 반송로 부분(31,32)과, 이 직선 반송로 부분(31,32)의 양단을 잇는 반원형 반송로 부분(33,34)을 구비한 루프형상의 순환로이다.

도 5는 캐리어 순환로(30), 운반 스테이션(80) 및 블로우 성형 스테이션(70)을 나타낸 부분 평면도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선으로 절단한 부분의 부분 단면도 및 프리폼 캐리어를 나타낸 부분 평면도이다.

도 2(a), 도 5 및 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 종동측 스프로킷(52)은 가대(11)에 수직으로 고정된 회전 중심축(12)의 상단에 회전이 가능하도록 지지되며, 구동 체인(53)이 걸쳐져 있다. 구동 체인(53)에는 일정한 피치(캐리어 반송 피치;p1)로 프리폼 캐리어(40)가 부착되어 있다.

도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 프리폼 캐리어(40)는 구동 체인(53)에 연결된 수평 아암(41)과 이 수평 아암(41)의 선단부분에 탑재된 맨드렐(42)을 구비한다. 수평 아암(41)의 선단은, 구동 체인(53)과 평행해지도록 장치 가대(11)에 부착되어 있는 가이드 판(44)에 의해 슬라이딩이 가능한 상태에서 지지되며, 따라서 수평한 자세로 이동한다.

맨드렐(42)의 상면에는, 뒤집힌 상태의 프리폼(6)의 포트부 플랜지(9)가 놓이는 둥근 링형상의 지지면(42a;프레임형상 지지면)이 형성되어 있다. 둥근 링형상의 지지면(42a)은 프리폼 공급 스테이션(20)에서의 스타 휠(23)의 고정 베이스판(235) 표면과 동일한 평면 위에 위치하고 있으며, 그 내경(內徑) 크기는 포트부 플랜지(9)의 내경 크기와 대략 동일하고, 그 외경 크기는 포트부 플랜지(9)의 외경 크기보다 크다. 한편, 이 둥근 링형상 지지면(42a)의 형상은, 반송되는 프리폼의 포트부 플랜지의 형상에 대응된 프레임 형상이 된다.

<위치 보정 수단>

프리폼 캐리어(40)에는, 이 둥근 링형상 지지면(42a)에 놓인 프리폼(6)의 중심이 상기 둥근 링형상 지지면(42a)의 중심과 일치하도록, 지지 위치를 보정하기 위한 위치 보정 수단이 구비되어 있다. 본 예의 위치 보정 수단은, 둥근 링형상 지지면(42a)의 하측으로부터 프리폼(6)의 개구 둘레(8) 내부로 끼워질 수 있는 코어(43)와, 이 코어(43)를 승강시키는 승강기구를 구비한다.

도 6을 참조하여 설명하면, 둥근 링형상 지지면(42a)의 내측에는 얕은 원형 오목부(42b)가 형성되어 있고, 원형 오목부(42b)에는 중심 관통홀(42c)이 수직방향으로 뻗어있다. 중심 관통홀(42c)을 슬라이딩이 가능한 상태로 코어축(43a)이 관통하며, 이 코어축(43a)의 상단에는 원형 오목부(42b)에 끼워지는 크기의 원반형상의 코어(43)가 수평하게 부착되어 있다. 코어(43)를 도 6(a)의 우측과 같이 원형 오목부(42b)에 수납한 상태에서, 도 6(a)의 좌측과 같이 상방으로 돌출시키면, 코어(43)가 둥근 링형상 지지면(42a)에 놓여있는 프리폼(6)의 개구 둘레(8)내부로 하측으로부터 끼워져, 그 프리폼(6)의 중심위치가 둥근 링형상 지지면(42a)의 중심위치와 일치한다. 또한, 코어(43)의 외주면은 상방을 향해 오므라든 원호상의 테이퍼면이 되어, 프리폼(6)의 센터링이 원활히 이루어진다.

코어(43)를 승강시키기 위한 승강기구는, 본 예에서는 구동 체인(53)의 하방 위치에서 그 구동 체인(53)을 따라 배치된 가이드 레일(45)을 구비하고, 가이드 레일(45)의 내측단(45a)이 장치 가대(11)쪽에 부착되며, 외측단(45b)이 코어축(43a)의 하단에 부착된 레일 홈으로서의 풀리(43b)에 슬라이딩이 가능한 상태로 끼워져 있다. 가이드 레일(45)의 외측단(45b)의 높이 위치가, 캐리어 순환로(30)를 따라(구동 체인(53)을 따라) 변화한다. 따라서, 프리폼 캐리어(40)는 캐리어 순환로(30)를 따라 이동하는 동안, 도 6(a)의 우측에 나타낸 위치 및 좌측에 나타낸 상승위치의 사이를 승강한다.

도 5 및 도 7을 참조하여 코어(43)의 승강 타이밍에 대해 설명한다. 프리폼 캐리어(40)에 지지되어 있는 프리폼(6)이, 캐리어 순환로(30)의 반원형 반송로 부분(34)의 회전중심(12a)과, 운반 스테이션(80)의 스타 휠(83)의 회전중심(83a)을 연결하는 선(A)위에, 그 중심이 위치한 시점(운반 위치)에서는 코어(43)는 완전히 하강되어 있어야 한다. 이보다 앞선 시점, 가령 도면에서 선(B)으로 나타낸 시점에서 코어(43)의 하강을 개시하면 된다. 이 선(B)으로 나타낸 시점에서는 후술하는 바와 같이 프리폼(6)은, 스타 휠(83)의 포켓(반원형의 홈;84)과 가이드 측면(82)에 의해 구속되어 있기 때문에 위치가 벗어나는 일이 없다.

또, 하강한 코어(43)는, 새로운 프리폼(6)이 프리폼 캐리어(40)에 공급될 때까지 하강위치에 유지된다. 프리폼 공급 스테이션(20)에서 도 7의 선 E로 나타낸 공급 위치에서 새로운 프리폼(6)이 프리폼 캐리어(40)에 공급된 후에는, 하강 위치에 있는 코어(43)를 상승시켜 프리폼(43)의 위치를 보정할 필요가 있다.

<가열 방지 수단>

본 예의 프리폼 캐리어(40)는, 가열 스테이션(60)을 통과하는 동안에 프리폼(6)의 포트부 플랜지(9)가 가열되어 수축, 변형하는 것을 방지하기 위한 가열 방지 수단을 구비한다. 도 6을 참조하여 설명하면, 본 예의 가열 방지 수단은, 둥근 링형상 지지면(42a)에 놓인 프리폼(6)의 상방으로부터 하강하여, 포트부 플랜지(9)를 덮을 수 있는 링형상의 커버 판(46 ; 프레임형상 커버판)과, 이 커버판(46)을 승강시키는 승강기구(47)를 구비한다.

커버판(46)은, 수평 아암(41)에 대해 승강이 가능하도록 부착된 승강축(46a)의 상단부분에 수평하게 부착되어 있다. 이 승강축(46a)에는 승강 위치를 규정하기 위한 상측 스토퍼(46b) 및 하측 스토퍼(46c)가 부착되어 있다.

승강기구(47)는, 승강축(46a)을 항상 밀어 내리는 코일 스프링(47a)과, 승강축(46a)의 상단부분에 부착된 롤러형상 캠 종동절(47b)과, 이 캠 종동절(47b)이 슬라이딩하는 상승 캠(47c) 및 하강 캠(47d)을 구비한다. 커버 판(46)의 상승 시에는, 캠 종동절(47b)이 상승 캠(47c)의 캠면에 얹혀져, 코일 스프링(47a)의 스프링력을 거스르며 승강축(46a)이 상승한다. 반대로, 커버판(46)의 하강 시에는, 스프링력에 의해 승강축(46a)이 끌어내려지는 동시에, 캠 종동절(47b)이 하강 캠(47d)의 캠면을 따라 슬라이딩하여 그 하강 위치에 유지된다.

프리폼 공급 스테이션(20)으로부터 프리폼 캐리어(40)로 프리폼(6)을 공급하는 시점, 및 프리폼 캐리어(40)로부터 프리폼(6)을 운반 스테이션(80)으로 운반하는 시점에서는, 도 6(a)의 우측에 나타낸 바와 같이, 커버 판(6)이 상방으로 퇴피되어 있다. 그 외의 시점에서는 도 6(a)의 좌측에 나타낸 바와 같이, 커버 판(46)은 프리폼(6)의 포트부 플랜지(9)를 상측부터 덮는다.

즉, 커버 판(46)의 상승 개시는, 도 5의 선 D로 나타낸 시점이며, 상승 완료 위치는 도 5의 선 A로 나타낸 시점이다. 또, 하강 개시는 도 7의 선 E로 나타낸 시점이고, 하강 완료는 프리폼(6)이 스타 휠(23)쪽에서 완전히 프리폼 캐리어(40)쪽으로 운반된 후의 시점, 즉 도 7의 선 E로 나타낸 시점이다.

<가열 스테이션>

도 2를 참조하여 설명하면, 가열 스테이션(60)은, 캐리어 순환로(30)에서의 직선 반송로 부분(31)을 따라 그 캐리어 반송방향(30A)을 향해 배열된 제 1 및 제 2 가열부(61,62)를 구비한다. 또, 다른 쪽 직선 반송로 부분(32)을 따라 마찬가지로 캐리어 반송방향(30A)을 향해 배열된 제 3, 제 4 및 제 5의 가열부(63,64,65)를 구비한다. 각 가열부는 가령, 역 U자 형상의 덮개와, 그 내측에서 캐리어 순환로(30)를 따라 배치된 적외선 램프로 구성할 수 있다. 최종 가열부(65)를 통과함으로써, 프리폼 캐리어(40)에 지지되어 있는 프리폼(6)은 2축 스트레치 블로우 성형에 적합한 온도상태가 되며, 운반 스테이션(80)을 통해 블로우 성형 스테이션(70)으로 운반된다.

<블로우 성형 스테이션>

도 8 및 도 9는 블로우 성형 스테이션(70)을 나타낸 평면도 및 단면도이다. 또, 도 10은 블로우 성형몰드를 나타내는 부분 단면도이다. 이들 도면을 참조하여 설명하면, 블로우 성형 스테이션(70)에서는 원형 순환로(71)를 따라 화살표 71B 방향으로 일정한 피치로 복수의 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)가 순환하도록 구성되어 있다. 각 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)는, 그 프리폼 수취 위치(72A)에서 성형에 최적인 가열 상태에 있는 프리폼(6)을 운반 스테이션(80)으로부터 수취한다. 더욱이, 그 성형용기 이젝트 위치(72B)를 통과하면, 성형 후의 입이 큰 용기(1, 도 1(a) 참조)가 회수 스테이션(90)으로 회수된다.

상세히 설명하면, 블로우 성형 스테이션(70)은 수직축선(70a)을 중심으로 회전이 가능한 회전 원반(73)을 구비하고, 회전 원반(73)은 래디얼 스러스트 베어링(73a)을 통해 장치 가대(11)에 의해 회전이 가능하도록 지지되어 있다. 또한, 회전 원반(73)은 그 회전원반(73)의 이면(裏面)에 동축상으로 고정된 내치 기어(74a), 이 내치 기어(74a)에 맞물려 있는 외치 기어(74b)를 포함하는 기어 기구(74)를 통해, 도시되지 않은 회전 구동원으로부터 전달되는 회전력에 의해 화살표 71B 방향으로 회전 구동할 수 있게 되어 있다.

회전 원반(73)에는, 동심원상으로 일정한 각도 간격으로 복수의 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)가 탑재되어 있다. 각 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)는 회전원반(73)에 부착되어 있는 고정측 베이스 플레이트(72a)와, 그 바로 위에 배치된 성형용 캐비티(72b)를 구비한 가동측 성형금형(72c)과, 베이스 플레이트(72a)의 중심을 관통하여 승강할 수 있는 스트레치 로드(72d)를 구비한다. 스트레치 로드(72d)의 중심을 통해 스트레치 블로우 성형용의 가압 공기를 캐비티 내부로 공급할 수 있다.

성형금형(72c)의 바로 위에는 이젝트 핀(72e)이 동축(同軸) 상태로 뻗어 있고, 그 이젝트 핀(72e)에 의해 성형 후의 입이 큰 용기를 캐비티(72b)내부에서 이젝트할 수 있다. 성형 금형(72c)은, 회전 원반(73)에 부착된 승강 레일(72f)을 따라 승강이 가능하며, 캠 기구 등으로 이루어진 몰드 개폐기구(76)에 의해 승강한다. 도 10에 나타낸 상태가 몰드 체결 상태이고, 이 위치에서 소정의 거리만큼 성형금형(72c)이 상승한 위치가 몰드 개방 위치이다.

각 성형 금형(72c)은 그 회전각도 위치를 따라 승강한다. 도 8을 참조하여 설명하면, 성형용기 이젝트 위치(72B) 직전의 회전각도 위치로부터 프리폼 수취 위치(72A)까지의 동안에는, 성형 금형(72c)은 상승 위치(몰드 개방위치)에 있다. 프리폼 수취 위치(72A)를 통과하면 성형 금형(72c)은 하강을 개시하여 베이스 플레이트(72a)에 밀어붙여진 몰드 체결 위치에 도달한다. 그 후에는 2축 스트레치 블로우 성형이 이루어지고, 성형 동작의 종료 후에 성형 금형(72c)은 다시 상승을 개시하며, 성형용기 이젝트 위치(72b)에 도달하는 시점에서는 몰드 개방 위치에 위치한다.

본 예의 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)의 특징은, 상하로 몰드 체결(mold clamping) 및 몰드 개방이 이루어진다는 점이다. 또, 승강하는 가동측 성형금형(72c)을 하강시켜 몰드 체결 상태가 형성되면, 그 성형금형(72c)과 베이스 플레이트(72a)간에, 프리폼(6)의 포트부 플랜지(9)가 상하방향에서 클램핑되어, 밀봉 상태가 자동적으로 형성되어 있는 점이다.

즉, 도 11에 확대하여 나타낸 바와 같이, 성형금형(72c)의 하단면(721)과, 베이스 플레이트(72a)의 표면부분(722) 간에, 프리폼(6)의 포트부 플랜지(9)가 핀칭되어 캐비티(72b)의 밀봉 상태가 형성된다. 이 상태를 유지하며 2축 스트레치 블로우 성형이 이루어져 입이 큰 용기(1)가 성형된다.

이에 부가하여 본 예에서는 블로우 에어와 동일한 공기압을, 몰드 체결 시에 성형금형(72c)의 배면에 가하는 몰드 체결력 증가수단을 갖는다. 즉, 도 10에 도시한 바와 같이, 성형금형(72c)은 몰드 개폐기구(76)에 의해 지지되어 있는데, 이 개폐기구(76)의 금형 지지판(76a)과 성형금형(72c)의 사이에는, 블로우 에어가 도입되는 둥근 링형상의 공기압실(77)이 구획 형성되어 있다. 몰드가 체결된 상태에서, 블로우 에어가 캐비티(72b)내부로 도입되는 시점에서는, 동시에 상기 공기압실(77)에도 블로우 에어가 도입된다. 그 결과, 성형 시에 캐비티(72b) 내부에 가해지는 블로우 에어에 의해 베이스 플레이트(72a)와 성형금형(72c)의 사이에서 밀봉 리크(seal leakage)가 발생하는 것이 방지된다.

또한, 필요에 따라 감압밸브를 이용하면, 블로우 에어와 다른 압력을 공기압실(77)에 공급할 수도 있다.

<피치 변환기구 및 운반 스테이션>

캐리어 순환로(30)를 따라 배치되어 있는 가열 스테이션(60)의 각 가열부(61∼65)에서는 프리폼(6)의 간격을 극력히 작게 하는 것이, 공간 절약, 열효율의 측면에서 효과적이다. 이에 대해, 블로우 성형 스테이션(70)에서는 각 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)의 크기, 구동기구의 설치공간 등으로 인해 간격을 크게 해야만 한다. 이로 인해, 가열 스테이션(60)과 블로우 성형 스테이션(70)의 사이에서 반송간격(피치)을 바꿀 필요가 있고, 이를 위한 기구가, 장치의 컴팩트화 및 고속화를 실현함에 있어 매우 중요하게 된다.

본 예에서는 이러한 피치 변환을, 이하에 설명하는 바와 같이 체인을 이용하여 수행함으로써, 종래와 같은 캠을 이용한 방법에 비해 매우 간단한 기구를 실현한다.

도 5 및 도 12를 참조하여 설명하면, 블로우 성형 스테이션(70)에서는 원형 순환로(71)를 따라 화살표 71B 방향을 향해 일정 피치(p2)로 복수의 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)가 순환되고 있다. 이에 대해, 캐리어 순환로(30)의 직선 반송로 부분(31,32)에서는 화살표 30A 방향을 향해 일정 피치(p1)로 프리폼 캐리어(40)가 순환한다. 본 예에서는 캐리어 순환로(30)로부터 원형 순환로(71)로 프리폼(6)을 넘기는 위치를, 캐리어 순환로(30)의 반원형 반송로 부분(34)으로 하고, 그 부분에서의 이송 피치를 원형 순환로(71)의 이송 피치(p2)와 일치시키도록 하고 있다.

즉, 캐리어 순환로(30)에서의 반원형 반송로 부분(34)에서 반송되는 프리폼(6)의 이동궤적의 반경을 조정함으로써, 그 반원형 반송로 부분(34)에서 반송되는 프리폼(6)의 이송 피치를, 원형 순환로(71)에서 반송되는 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)의 이송 피치와 일치시킨다.

본 예에서는 구동 체인(53)이 걸쳐져 있는 종동측 스프로킷(52)의 반경과, 구동 체인(53)에 부착된 프리폼 캐리어(40)의 수평 아암(41)의 길이를 조정함으로써 프리폼(6)의 반원형 이동궤적(34A)을 조정한다.

그 결과, 반원형 반송로 부분(34)에서 반송되는 프리폼(6)은, 그 운반 위치(A)를 일정한 시간간격으로 통과한다. 마찬가지로, 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)는 원형 순환로(71)에서의 수취 위치(72A)를, 동일한 시간간격으로 통과한다. 따라서, 프리폼(6)의 이동궤적(34A)의 회전반경과 동일한 반경을 구비하고, 프리폼(6)의 이동속도와 동일한 주속도(peripheral velocity)로 회전하는 스타 휠(83)을 이용함으로써, 프리폼(6)을 캐리어 순환로(30)로부터 원형 순환로(71)로 운반할 수 있다.

도 5, 도 8에 나타낸 바와 같이, 운반 스테이션(80)은 프리폼(6)의 포트부 플랜지(9)가 슬라이딩하는 수평한 슬라이드면(81)과, 이 슬라이드면(81)에 형성된 원호상의 가이드 측면(82)과, 이 가이드 측면(82)을 따라 프리폼 운반 위치(34A)의 프리폼(6)을 프리폼 수취위치(72A)까지 송출하기 위한 스타 휠(83)을 구비한다. 스타 휠(83)의 외주면에는 일정한 각도 간격으로 포켓(반원형 홈 ; 84)이 형성되어 있다. 스타 휠(83)을 회전시키면, 그 포켓(84)이 캐리어 순환로(30)에서의 각 프리폼 캐리어(40)가 반원형 반송로 부분(34)의 운반 위치(A)를 통과하는 시점에서, 그 위치를 통과하여 프리폼 캐리어(40)로부터 프리폼(6)을 수취한다. 뒤집힌 상태의 프리폼(6)은, 그 포트부 플랜지(9)가 포켓(84)과 원호상의 가이드 측면(82)간에 끼워진 상태가 되며, 이 상태에서 그 포트부 플랜지(9)가 슬라이드면(81)을 따라 슬라이딩하여 수취위치(72A)를 통과하는 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)로 운반된다.

<회수 스테이션>

도 13 및 도 14는, 회수 스테이션(90)을 나타내는 부분 평면도 및 부분 단면도이다. 이들 도면을 참조하여 설명하면, 회수 스테이션(90)은 기본적으로는 상기한 운반 스테이션(80)과 동일한 구성의 운반 장치(90A)와, 이 운반 장치(90A)에 의해 회수된 입이 큰 용기(1)를 상하로 적층한 상태에서 적재하는 용기 적재 장치(90B)를 구비한다.

운반 장치(90A)는, 성형된 입이 큰 용기(1)의 포트부 플랜지(5)가 슬라이딩하는 수평한 슬라이드면(91)과, 이 슬라이드면(91)에 형성된 원호상의 가이드 측면(92)과, 용기 운반 위치(72B)를 통과하는 몰드 개방 상태의 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)로부터 입이 큰 용기(1)를 꺼내어, 가이드 측면(92)을 따라 용기 적재 장치(90B)로 송출하기 위한 스타 휠(회전 원반 ; 93)을 구비한다. 스타 휠(93)의 외주면에는 일정 각도 간격으로 포켓(반원형 홈 ; 94)이 형성되어 있다.

스타 휠(93)을 회전시키면, 그 포켓(94)이, 각 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)가 원형 순환로(71)의 용기 운반 위치(72B)를 통과하는 시점에서, 그 위치를 통과하여 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)로부터 입이 큰 용기(1)를 이젝트한다. 뒤집힌 상태의 입이 큰 용기(1)는, 포켓(94)과 가이드 측면(92)간에 끼워진 상태에서, 그 포트부 플랜지(5)가 슬라이드면(91)을 따라 슬라이드하여 용기 적재 장치(90B)의 용기 회수 위치(90a)를 향해 송출된다.

용기 적재 장치(90B)는, 용기 회수 위치(90a)의 바로 아래에 배치되어 있는 용기 블로우용 에어 노즐(101)과, 용기 회수 위치(90a)의 바로 위에 수직으로 배치되어 있는 원통형상 스태커(102)와, 이 원통형상 스태커(102)의 하단 개구(103)의 외주 둘레 부분을 따라 동심원상으로 배치된 복수의 와인딩용 벨트 기구(104)를 구비한다. 본 예에서는 3개의 와인딩용 벨트 기구(104)가 등각도 간격으로 배치되어 있다.

용기 회수 위치(90a)에 입이 큰 용기(1)가 도달하면, 에어 노즐(101)로부터 블로우용 에어가 상방으로 뿜어 나온다. 이 블로우용 에어에 의해 입이 큰 용기(1)는 상방으로 블로잉되어 수직 상방에 위치하고 있는 와인딩용 벨트 기구(104)의 사이에서 원통형상 스태커(102)로 들어간다. 블로잉된 입이 큰 용기(1)는, 와인딩용 벨트 기구(104)에 의해 상방으로 보내져 도 14와 같이, 순차적으로 하측으로부터 적층된 상태에서 원통형상 스태커(102)내부에 적재되어 간다.

또한, 원통형상 스태커(102)에 일정 개수 이상의 입이 큰 용기(1)가 적층된 후에는, 원통형상 스태커(102)의 내부에 적층되어 있는 입이 큰 용기(1)를 도시되지 않은 기구에 의해 밀어 올려, 원통형상 스태커(102)의 상단 개구로부터 이젝트하도록 하면 된다.

<프리폼 캐리어의 다른 예>

프리폼 캐리어(40)는 도 5, 도 6에 도시한 바와 같이, 캐리어 순환로(30)를 따라 배치되어 있는 구동 체인(53 ; 구동부재)에 내측 단부가 연결되어 있는 수평 아암(41)과, 이 수평 아암(41)의 선단 부분(외측 단부)에 탑재된 맨드렐(42)을 구비한다. 또, 수평 아암(41)의 선단 부분은, 구동 체인(53)과 평행해지도록 장치 가대(11)에 부착되어 있는 가이드 판(44) 위에 슬라이딩이 가능한 상태로 놓여 있다.

프리폼 캐리어(40)에 지지되어 있는 프리폼(6)은, 캐리어 순환로(30)에서의 반원형 반송로 부분(34)에서 반송되는 동안에, 운반 스테이션(80)의 스타 휠(83)에 의해 블로우 성형 스테이션(70) 쪽 원형 순환로(71)로 운반된다. 따라서, 반원형 반송로 부분(34)에서, 프리폼 캐리어(40)에 지지된 프리폼(6)이, 거칠게 흔들린 상태로 반송되면, 프리폼(6)을 프리폼 캐리어(40)로부터 스타 휠(83)로 운반하는 조작을 확실히 수행할 수 없게 될 우려가 있다. 이러한 폐해를 방지하기 위해서는, 반원형 반송로 부분(34)에서 반송되는 각 프리폼 캐리어(40)를 서로 밀접시킨 상태로 반송하는 것이 바람직하다.

도 15는 이러한 구성을 채용한 프리폼 캐리어의 예를 나타낸 것이다. 이 도면에서 상기 실시예에서의 각 부분에 대응되는 부위에는 동일한 부호를 사용하고, 그 설명은 생략한다. 본 예의 프리폼 캐리어(40A)에서는, 그 수평 아암(41A)의 반경방향 내측 단부가, 구동 체인(53)보다 내측으로 연장된 연장 부분(402)으로 되어 있다. 이 연장 부분(402)의 선단 부분에는, 그 반송 방향의 좌우 측면 부분(403,404)을 반송방향에 대해 소정의 각도로 절취함으로써 형성된 한 쌍의 접합면(405,406)이 형성되어 있다.

프리폼 캐리어(40A)는, 직선 반송로 부분(31,32)에서 반송되는 동안에는 이들이 반송방향에 직교하는 방향을 향해 평행하게 배열된 상태가 된다. 따라서, 인접하는 프리폼 캐리어(40A)의 접합면(405,406)이 접하는 일은 없다.

그런데, 반원형 반송로 부분(34)을 반송될 때에는, 이들은 반원형 반송로 부분(34)의 중심으로부터 방사상으로 벌어진 상태로 반송된다. 따라서, 접합면(405,406)의 형성위치, 그 각도 또는 구동 체인(53)이 걸쳐져 있는 스프로킷(52)의 반경을 적절히 설정해 두면, 인접하는 프리폼 캐리어(40A)의 접합면(405,406)을 서로 접합시킨 상태로 각 프리폼 캐리어(40A)를 반원형 반송로 부분(34)을 따라 반송할 수 있다.

인접하는 프리폼 캐리어(40A)의 접합면(405,406)을 서로 밀접시킴으로써, 프리폼 캐리어(40A)의 덜커덕거리는 상태를 방지할 수 있다. 그 결과, 프리폼 캐리어(40A)로부터 스타 휠(83)로의 프리폼(6)의 이송, 혹은 스타 휠로부터 프리폼 캐리어로의 프리폼의 이송을 확실히 수행할 수 있다.

다음으로, 직선 반송로 부분(31,32)에서도, 반송되는 프리폼 캐리어(40A)에 요동이 발생하는 경우가 있다. 즉, 프리폼 캐리어(40A)는 그 외측 단부가 가이드 판(44) 위에 놓인 상태로 반송된다. 프리폼 캐리어(40A)의 외측 단부는 단순히 가이드 판(44)에 놓여 있을 뿐이므로, 반송 시에 상하 혹은 좌우로 요동되기 쉽다. 특히, 수평 아암(41)에서의 구동 체인(53)에 연결되어 있는 내측 단부로부터, 프리폼(6)이 지지되어 있는 둥근 링형상 지지면(42a)의 중심까지의 거리가 긴 경우에는 요동이 커진다. 프리폼 캐리어의 요동이 크면, 그 곳에 지지된 프리폼(6)이 요동되어 위치가 벗어나거나 프리폼 캐리어로부터 낙하할 위험도 있다.

직선 반송로 부분(31,32)에서 반송되는 프리폼 캐리어의 요동을 방지하기 위해서는, 도 16과 같이 인접하는 프리폼 캐리어를 서로 연결한 상태에서 반송할 수 있도록 하면 된다.

즉, 도 16에 나타낸 프리폼 캐리어(40B)는, 그 수평 아암(41B)의 외측 단부(410)의 반송방향 양 측면 중, 한쪽 면에 결합용 오목부(피 결합부 ; 411)가 형성되고, 다른 쪽 면에 상기 오목부(411)에 대해 반송방향으로 이동하여 끼워질 수 있는 걸림돌기(412)가 형성되어 있다. 또, 본 예의 프리폼 캐리어(40B)는, 그 내측 단부(420)에는 상기한 프리폼 캐리어(40A)의 경우와 마찬가지로 접합면(405,406)도 형성되어 있다.

이러한 구성의 프리폼 캐리어(40B)에서는 직선 반송로 부분(31)에서 반송되 는 각 프리폼 캐리어(40B)는, 인접하는 한쪽 프리폼 캐리어(40B)의 오목부(411)에 다른 쪽 프리폼 캐리어(40B)의 돌기(412)가 끼워진 상태로 반송된다.

가령, 도 16(b)에 도시한 바와 같이, 오목부(411)는 수평 아암(41B)의 하면을 소정의 두께로 절결(切缺)한 홈으로서, 이 홈과 가이드 판(44) 간의 극간에 돌기(412)가 끼워진 상태가 된다. 그 결과, 앞뒤 프리폼 캐리어(40B)가 서로 연결되므로, 상하, 좌우의 요동이 방지된다.

또한, 피 결합부 및 결합부는 핀 홀과 핀의 조합으로도 가능하며, 그 밖의 결합구조일 수도 있다.

<스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리 유지용 누름기구>

다음으로 도 17 및 도 18에는 상기한 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)에서의 가동측 성형금형(72c)의 다른 예를 나타낸다. 도시된 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(720)는, 그것을 몰드 체결상태로 유지하기 위한 롤러 이동식 누름 기구를 구비한다. 또, 도 17, 도 18에서 상기한 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)에서의 각 부분에 대응하는 부위에는 동일한 부호를 사용한다.

본 예의 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(720)의 기본적인 구조는 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)와 동일하며, 고정측 베이스 플레이트(720a)와, 승강이 가능한 성형금형(720c)을 구비하고, 성형금형(720c)의 내부에는 성형용 캐비티(720b)가 형성되어 있다. 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(720)는 회전원반(73)에 탑재되어 있고, 회전원반(73)은 그 이면(裏面)에 동축상으로 부착되어 있는 래디얼 스러스트 배어링(73a)을 통해 장치 가대(11)에 의해 회전이 가능한 상태로 지지되어 있다. 성형 금형(720c)을 개폐하기 위한 몰드 개폐기구(76)는 성형 금형(720c)을 지지하고 있는 지지부(761)와, 이 지지부(761)의 측면에 부착되어 있는 상하 한 쌍의 슬라이더(762,763)와, 슬라이더(762,763)가 상하로 슬라이딩하는 수직 가이드 레일(764)을 구비한다. 또, 지지부(761)로부터 상방에 수직으로 뻗어있는 지주(支柱)(765)의 상단에 수평하게 부착된 캠 롤러(766)를 구비한다. 이 캠 롤러(766)는 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(720)와 함께 원형 순환로(71, 도 8 참조)를 따라 이동하는 동안, 도시되지 않은 캠면을 따라 구르며, 캠면의 고저에 따라 승강한다. 그 결과, 소정의 타이밍으로 성형금형(720c)의 개폐동작이 이루어진다.

여기서, 몰드 체결상태에 있는 성형금형(720c)이 베이스 플레이트(720a)로부터 부상(浮上)하는 일이 없도록 상기 성형금형(720c)을 누르기 위한 누름 기구(780)는, 몰드 체결 상태에 있는 성형금형(720c)을 지지하고 있는 지지부(761)의 수평한 상면(761a)을 구를 수 있는 높이 위치에 배치된 복수 개의 누름 롤러를 구비한다. 본 예에서는 좌우 2개씩의 누름 롤러(781∼784)가 배치되어 있다. 이들 누름 롤러(781∼784)를 회전이 가능하도록 지지하는 롤러 지지판(785)은, 수평 가이드 레일(786)을 따라 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(720)의 원형 순환로의 반경방향으로 이동할 수 있다. 롤러 지지판(785)의 반경방향 외측단에는 캠 롤러(787)가 회전가능한 상태로 지지되어 있다.

캠 롤러(787)는, 장치 가대(11)쪽에 형성되어 있는 캠면(788)을 따라 구른다. 이들 캠 롤러(787) 및 캠 면(788)으로 이루어진 캠 기구에 의해, 누름 롤러(781∼784)는 도 17에서 실선으로 나타낸 성형 금형의 지지부(761)를 누르고 있는 누름 위치와, 이 지지부(761)의 상면(761a)으로부터 반경방향의 외측으로 벗어난 이미지 라인으로 나타낸 개방 위치의 사이를 이동한다.

롤러식 누름 기구(780)는, 성형금형의 지지부(761)에 대해 구름 접촉(rolling contact)하므로, 그 누름 위치와 개방 위치간의 이동을 원활히 할 수 있다. 특히, 누름 기구를 개방 위치로 이동시키는 경우, 몇몇 요인으로 인해 이를 저해하는 힘이 가해진 경우에도, 누름 기구를 확실히 개방위치로 이동시킬 수 있다는 이점이 있다.

<프리폼 및 입이 큰 용기의 다른 예>

도 19에는 개구부에 나사부가 형성된 프리폼 및 입이 큰 용기의 예가 도시되어 있다. 도면에서 이미지 라인으로 나타낸 바와 같이, 나사부가 형성된 입이 큰 용기(110)는, 바닥(112)이 형성된 통형상의 용기본체(113)와, 그 개구 둘레 부분에 형성된 나사부(114)와, 용기 본체(113) 및 나사부(114)의 사이에 형성된 외측으로 벌어진 링형상의 초커 링(115 ; 포트부 플랜지)을 구비한 형상을 하고 있다. 용기 본체(113)는 바닥(112)쪽에서 나사부(114)를 향해 테이퍼 형상으로 벌어진 원뿔대 형상이다.

이러한 형상의 입이 큰 용기(110)를 2축 스트레치 블로우 성형법에 의해 성형하기 위해 이용되는 프리폼(600)은, 2축 스트레치 블로우 성형에 의해 용기 본체(113)가 되는 얕은 주발형상의 스트레치 성형부분(607)과, 이 스트레치 성형부 분(607)의 개구 둘레 부분을 따라 형성되고, 스트레치 성형되지 않고 그대로 입이 큰 용기(110)의 나사부(114) 및 초커 링(115)으로서 남는 나사부(608) 및 초커 링(609)을 구비한 형상이다.

<스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리의 다른 예>

도 20에는 상기한 프리폼(600)으로부터 나사부가 형성된 입이 큰 용기(110)를 성형하기 위한 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리의 바람직한 예가 도시되어 있다. 본 예의 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리를 상기한 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72,720) 대신에 이용함으로써, 나사부가 형성된 프리폼(600)도 프리폼(6)과 마찬가지로 동일한 평면 위에서 반송되어 2축 스트레치 블로우 성형할 수 있게 된다.

도 20을 참조하여 설명하면, 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(730)의 기본적인 구조는 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(72)와 동일하며, 고정측 베이스 플레이트(731)와, 승강이 가능한 성형금형(732)을 구비하고, 성형금형(732)의 내부에는 성형용 캐비티(733)가 형성되어 있다. 고정측 베이스 플레이트(731)의 중심 개구 둘레에는 내측으로 돌출한 둥근 링형상의 시팅부(seat, 734)가 형성되어 있고, 이 시팅부(734)에는 하측으로부터 승강 링(735)이 스프링(736)에 의해 밀어 붙여져 있다. 승강 링(735)의 둥근 링형상의 상단면(735a)이, 프리폼(600)의 개구부 상단면(600a)이 놓이는 면이 된다. 이 상단면(735a)은, 승강 링(735)이 시팅부(734)에 닿아 있는 상태(상승위치)에서는, 베이스 플레이트(731)의 상면과 동일한 평면 위에 위치한다. 즉, 프리폼(600)이 반송되는 반송 레벨(600A)과 동일한 높이로 되어 있다.

성형금형(732)의 하단부분은, 프리폼(600)의 초커 링(609)의 둥근 링형상 이면(裏面)을 누를 수 있는 둥근 링형상 부분(732a)이 형성되어 있다. 성형금형(732)을 화살표로 나타낸 바와 같이 하강시키면, 그 하단의 둥근 링형상 부분(732a)에 의해 프리폼(600)이 하방으로 눌린다. 이로써, 프리폼(600)이 놓인 승강 링(735)이 스프링력에 거스르며 하강한다. 그 결과, 도 20(b)에 나타낸 바와 같이, 베이스 플레이트(731)의 시팅부(734) 상면과, 성형금형 하단의 둥근 링형상 부분(732a)의 하면 간에 프리폼(600)의 초커 링(609)이 끼워져 캐비티(733) 내부가 시일된 상태가 형성된다.

따라서, 이러한 몰드 체결상태에서, 블로우 에어를 에어 도입부(737)로부터 캐비티(733)내부로 도입하는 동시에, 스트레치 로드(738)를 상승시키면서 프리폼(600)을 2축 스트레칭을 하여 나사부가 형성된 입이 큰 용기(100)를 성형할 수 있다. 입이 큰 용기(100)가 성형된 후에 성형금형(732)을 상승시키면, 승강 링(735)은 스프링력에 의해 다시 상승하여, 반송 레벨(600A)로 복귀한다. 이로써, 입이 큰 용기(100)를, 프리폼 반송 레벨(600A)과 동일한 평면 위에 있는 반송경로를 통해 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리(730)로부터 꺼내어 회수할 수 있다.

<가열 방지 수단의 다른 예>

도 21에는, 가열 스테이션(60)을 통과하는 동안에 프리폼(6)의 포트부 플랜지(9)가 가열되어 수축, 변형하는 것을 방지하기 위한 가열 방지 수단의 다른 예가 도시되어 있다. 또, 도 21에서 도 6에 도시된 각 부분에 대응되는 부위에는 동일 한 부호를 사용하였다.

본 예의 가열 방지 수단은, 둥근 링형상 지지면(42a)에 놓인 프리폼(6)의 상방으로부터 하강하여, 포트부 플랜지(9)를 덮을 수 있는 반 고리형상의 커버 판(46A ; 프레임형상 커버 판)과, 이 커버 판(46A)을 승강시키는 승강기구(47A)를 구비한다. 커버 판(46A)은, 수평 아암(41)에 대하여 승강이 가능하도록 부착된 승강축(46a)의 상단 부분에 수평하게 부착되어 있다.

승강기구(47A)는, 승강축(46a)을 항상 밀어 내리는 코일 스프링(47a)과, 승강축(46a)의 하단 부분에 부착된 롤러형상의 캠 종동절(47b)과, 이 캠 종동절(47b)이 슬라이딩하는 상승 캠 및 하강 캠(도시생략)을 구비한다. 커버 판(46A)의 상승 시에는, 캠 종동절(47b)이 상승 캠의 캠 면에 얹혀져 코일 스프링(47a)의 스프링력에 거스르며 승강축(46a)이 상승한다. 반대로, 커버 판(46A)의 하강 시에는 스프링력에 의해 승강축(46a)이 끌어 내려지는 동시에, 캠 종동절(47b)이 하강 캠의 캠면을 따라 슬라이딩하여 그 하강 위치에 유지된다.

<각 스테이션의 다른 배치예>

도 22, 도 23 및 도 24에는 도 2, 3에 도시한 2축 스트레치 블로우 성형장치에서의 각 스테이션의 다른 배치예가 도시되어 있다.

본 예의 배치예에 따라 각 스테이션이 배열되어 있는 2축 스트레치 블로우 성형장치(310)는, 프리폼(6)을 뒤집은 상태에서, 동일 평면 위에서 반송되면서 스트레치 성형에 적합한 온도로 가열하고, 가열 후의 프리폼(6)을 뒤집힌 상태 그대로 다시 동일 평면 위를 반송하여, 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리에 넣어 2축 스트레치 블로우 성형을 수행하고, 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리에서 성형된 입이 큰 용기를 꺼내어 회수하는 것이다.

즉, 본 예의 2축 스트레치 블로우 성형장치(310)는, 프리폼(6)을 공급하는 프리폼 공급 스테이션(320)과, 이 프리폼 공급 스테이션(320)으로부터 뒤집힌 상태로 공급되는 프리폼(6)을, 루프형상의 캐리어 순환로(330)를 따라 순환시키는 복수의 프리폼 캐리어(340)를 구비한 프리폼 반송기구(350)와, 캐리어 순환로(330)를 따라 배치되고, 프리폼 캐리어(340)에 의해 반송되는 프리폼(6)을 2축 스트레치 블로우 성형에 적합한 온도로 가열하는 가열 스테이션(360)을 갖는다. 더욱이, 가열 후의 프리폼(6)을 2축 스트레치 블로우 성형하는 블로우 성형 스테이션(370)과, 가열 후의 프리폼(6)을 상기 캐리어 순환로(330)쪽에서 블로우 성형 스테이션(370)으로 넘기는 운반 스테이션(380)과, 성형된 입이 큰 용기를 블로우 성형 스테이션(370)으로부터 회수하는 회수 스테이션(390)을 갖는다.

본 예의 프리폼 공급 스테이션(320)은, 도 24에서 알 수 있듯이 프리폼(6)을 제조하는 사출 성형기로부터 프리폼(6)을 반송하는 컨베이어(321) 등의 반송수단과, 이 반송수단에 의해 반송되는 프리폼(6)의 반송 피치를 변환하기 위한 타이밍 스크류(322)와, 스타 휠(323,324)을 구비한다.

회수 스테이션(390)은, 블로우 성형 스테이션(370)으로부터 뒤집힌 상태의 입이 큰 용기(1)를 회수하는 스타 휠(391)과, 스타 휠(391)을 통해 뒤집힌 상태로 회수된 입이 큰 용기(1)를 기기 외부로 송출하는 컨베이어(392) 등의 반송수단을 구비하며, 컨베이어(392)를 통해 입이 큰 용기(1)는 다음 공정의 스테이션을 향해 반송된다.

또, 본 예의 루프형상의 캐리어 순환로(330), 프리폼 캐리어(340), 프리폼 반송기구(350), 가열 스테이션(360), 운반 스테이션(380) 및 블로우 성형 스테이션(370)은, 도 2 및 도 3에 나타낸 2축 스트레치 블로우 성형장치(10)의 경우와 동일하게 구성되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 미리 프리폼을 성형해 두고, 이것을 재가열하여 스트레치 블로우함으로써 입이 큰 용기를 제조하도록 한다. 따라서 본 발명에 따르면, 재료의 낭비가 없는 효율적인 입이 큰 용기의 성형방법 및 장치를 실현할 수 있다. 또, 필름으로부터 입이 큰 용기를 성형하는 경우와는 다르게, 용기 본체의 두께를 확보할 수 있으므로, 깊고 강도가 있는 입이 큰 용기도 간단히 제조할 수 있다.

다음으로 본 발명에서는, 프리폼 캐리어를 루프형상의 캐리어 순환로를 따라 순환시키는 동시에, 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리도 루프형상의 성형몰드 순환로를 따라 순환시키며, 이들간의 프리폼의 운반은, 뒤집힌 상태로 그 포트부 플랜지 혹은 개구 단면을 이용하여 평면 위를 슬라이딩시켜 이루어지도록 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 가열 및 블로우 성형을 포함하는 일련의 성형조작을 연속적이고 고속으로 수행할 수 있다. 따라서, 입이 큰 용기를 효율적으로 성형할 수 있다.

Claims

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바닥이 형성된 통형상의 용기 본체의 개구부에 외측으로 벌어진 포트부 플랜지가 형성된 형상의 입이 큰 용기를, 2축 스트레치 블로우 성형법에 의해 성형하기 위해,

2축 스트레치 블로우 성형에 의해 상기 용기 본체가 되는 스트레치 성형부분과, 상기 스트레치 성형부분의 개구부를 따라 형성되며, 스트레치 성형되지 않고 그대로 상기 포트부 플랜지로서 남는 포트부 플랜지를 구비한 프리폼을,

동일 평면 위에 있는 반송 경로를 따라 반송하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치로서,

상기 프리폼을 공급하는 프리폼 공급 스테이션과,

상기 프리폼 공급 스테이션으로부터 공급된 상기 프리폼을, 루프형상의 동일 평면 위에 위치하는 캐리어 순환로를 따라 순환시키는 프리폼 캐리어와,

상기 캐리어 순환로를 따른 위치에 배치되며, 상기 프리폼 캐리어에 의해 반송되는 프리폼을 2축 스트레치 블로우 성형가능한 온도로 가열하는 가열 스테이션과,

가열 후의 프리폼을 상기 프리폼 캐리어로부터 수취하여, 2축 스트레치 블로우 성형하는 블로우 성형 스테이션과,

성형된 입이 큰 용기를 상기 블로우 성형 스테이션으로부터 회수하는 입이 큰 용기 회수 스테이션을 가지며,

상기 프리폼은, 뒤집힌 상태로 각각의 상기 프리폼 캐리어에 의해 동일 평면 위에서 반송되고, 뒤집힌 상태 및 동일 평면 위에 있는 상태 그대로, 상기 블로우 성형 스테이션으로 운반되고,

상기 블로우 성형 스테이션은, 원형의 순환로와, 상기 원형의 순환로를 따라 순환하는 복수의 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리를 구비하고,

각각의 상기 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리는, 상하방향으로 상대적으로 개폐하는 제 1 및 제 2 몰드를 구비하며,

상기 제 1 및 제 2 몰드가 닫힌 상태에서는, 이들 몰드 사이에 상기 프리폼의 상기 포트부 플랜지가 밀봉된 상태로 핀칭되는 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.
제 9항에 있어서,

상기 제 1 몰드는 고정측 베이스 플레이트이며, 상기 제 2 몰드는 상하방향으로 이동하는 성형금형인 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.
제 10항에 있어서,

상기 베이스 플레이트는, 나사부가 형성된 입이 큰 용기를 성형하기 위해 이용하는 나사부가 형성된 프리폼의 개구 단면을 얹을 수 있는 상면을 구비한 승강 링과, 상기 승강 링을 밀어 올려 상기 승강 링의 상기 상면을 상기 베이스 플레이트의 상면과 동일한 높이 위치에 유지하는 스프링 부재를 구비하며,

상기 성형금형을 강하시켜 몰드 체결 상태를 형성하면, 상기 성형금형에 의해 상기 승강 링이 밀려 내려가, 상기 성형금형과 상기 베이스 플레이트의 사이에 상기 프리폼의 상기 포트부 플랜지가 밀봉 상태로 끼워진 상태가 되는 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.
제 10항에 있어서,

블로우 에어와 동일한 공기압을, 몰드 체결 시에 상기 성형금형의 배면에 가하는 몰드 체결력 증가수단을 갖는 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.
제 10항에 있어서,

상기 성형금형의 몰드 체결 상태를 유지하기 위한 누름 기구를 가지며,

상기 누름 기구는, 구름 접촉 상태에서 몰드 체결 상태에 있는 상기 성형금형을 눌러 붙이는 누름 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.
제 9항에 있어서,

상기 캐리어 순환로는, 상기 가열 스테이션을 통해 연장되는 직선 반송로 부분과, 상기 직선 반송로 부분에 연속된 반원형 반송로 부분을 구비하고,

상기 반원형 반송로 부분에서 반송되는 상기 프리폼의 이동궤적의 반경을 조정함으로써, 상기 반원형 반송로 부분에서 반송되는 프리폼의 이송 피치와, 상기 블로우 성형 스테이션의 상기 순환로에서 반송되는 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리의 이송 피치를 일치시키는 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.
제 14항에 있어서,

상기 반원형 반송로 부분의 프리폼 운반 위치에 도달한 상기 프리폼 캐리어에 지지되어 있는 상기 프리폼을, 상기 순환로의 프리폼 수취 위치에 도달한 스트레치 블로우 성형몰드 어셈블리로 운반하기 위한 운반 수단을 구비하고,

상기 운반 수단은, 프리폼의 상기 포트부 플랜지의 단면 혹은 개구 단면이 슬라이드하는 슬라이드면과, 상기 슬라이드면에 형성된 원호상 가이드와, 상기 원호상 가이드를 따라 상기 프리폼 운반 위치의 프리폼을 상기 프리폼 수취위치까지 송출하기 위한 회전원반과, 상기 회전원반의 외주면에 일정한 각도 간격으로 형성된 반원형 홈을 구비하며,

상기 반원형 홈과 상기 원호상 가이드의 사이에 핀칭된 상태로, 상기 프리폼이 상기 슬라이드면을 따라 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.
제 9항에 있어서,

상기 프리폼 공급 스테이션은, 복수의 프리폼을 뒤집힌 자세로 상하로 적층한 상태에서 유지하는 통형상의 프리폼 공급통과, 상기 프리폼 공급통의 하단 개구로부터 복수의 스크류에 의해 1장씩 프리폼을 낙하시키는 낙하기구와, 프리폼의 포트부 플랜지 혹은 개구 단부가 상측으로부터 끼워지는 반원형 포켓이 동심원상으로 형성되며, 낙하한 프리폼을 상기 하단 개구의 바로 아래에 위치시킨 상기 반원형 포켓에 의해 수취(受取)하는 스타 휠을 구비한 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.
제 9항에 있어서,

상기 회수 스테이션은, 상기 블로우 성형 스테이션으로부터 뒤집힌 상태로 회수된 입이 큰 용기를 블로잉하는 에어 노즐과, 블로잉된 입이 큰 용기를 받아 들이는 상하방향으로 연장된 통형상 스태커와, 블로잉된 입이 큰 용기를 상기 통형상 스태커의 하단 개구로부터 상방으로 보내기 위한 와인딩용 벨트 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.
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제 9항에 있어서,

상기 프리폼 공급 스테이션은, 상기 프리폼을 수평하게 반송하는 반송수단과, 상기 반송수단에 의해 반송되는 프리폼의 반송피치를 변환하기 위한 타이밍 스크류와, 반송 피치가 변환된 후의 상기 프리폼을 상기 반송수단으로부터 수취하여, 상기 캐리어 순환로를 따라 순환하는 프리폼 캐리어로 운반하는 스타 휠을 구비하는 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.
제 9항 또는 제 23항에 있어서,

상기 입이 큰 용기 회수 스테이션은, 입이 큰 용기를 수평하게 반송하는 반송수단과, 입이 큰 용기를 상기 블로우 성형 스테이션으로부터 수취하여, 상기 반송수단으로 운반하는 스타 휠을 구비하는 것을 특징으로 하는 입이 큰 용기의 2축 스트레치 블로우 성형장치.