KR101009282B1

KR101009282B1 - 펫트병 성형용 맨드릴

Info

Publication number: KR101009282B1
Application number: KR1020080069649A
Authority: KR
Inventors: 유재희
Original assignee: 이응준
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2011-01-18
Also published as: KR20100008987A

Abstract

본 발명은 펫트병 성형용 맨드릴을 제공하는 것을 그 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 중앙부에 펫트병 성형전의 반제품인 프리폼(2)의 내부로 연통되는 통공(16)이 형성되어 상기 프리폼(2)의 마개 결합부(4) 내측으로 삽입되는 내측 맨드릴(10)과, 중앙부에 상기 내측 맨드릴(10)의 통공(16)과 연통되는 구멍(26)이 형성되고 상기 내측 맨드릴(10)의 외주면과 마주하는 부분에는 복수개의 에어 공급공(22)이 형성되어 상기 내측 맨드릴(10)과의 사이에 상기 프리폼(2)의 상기 마개 결합부(4)가 삽입되어 지지되도록 하는 삽입 공간부를 형성함과 동시에 상기 에어 공급공(22)을 통해 상기 프리폼(2)의 마개 결합부(4) 외면에 에어가 공급되도록 하는 외측 맨드릴(20)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

내측 맨드릴, 외측 맨드릴, 프리폼, 마개 결합부, 변형, 방지

Description

펫트병 성형용 맨드릴{Polyethylen terephthlate bottle molding mandrill}

본 발명은 펫트병 성형용 맨드릴에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 블로잉시 마개와 결합되는 주요 부분이 변형되어 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 펫트병 성형용 맨드릴에 관한 것이다.

일반적으로, 펫트(Pet;Polyethylen terephthlate)병은 음료와 각종의 식품용기 용도로 널리 사용되고 있다. 페트병을 제작하기 위해서는 Pet 소재를 가열성 실린더에서 270~280° 정도의 온도로 가소화시켜 몰드내로 사출시키는 공정에 의해 반제품인 이른바 프리폼을 얻은 후, 이 프리폼을 블로잉 성형장치의 턴테이블 위에 거치하여 회전시키면서 대략 90~100° 정도의 온도로 재가열하면서 적정 공기압으로 블로잉(Blowing)하는 공정을 통해 원하는 형상으로 성형하게 된다. 이때, 프리폼을 별도의 취부용 금형인 맨드릴에 지지하여 블로잉 성형장치의 턴테이블 위에 거치시키게 된다.

그런데, 종래에는 프리폼에 히터를 통해 열을 가할 때, 펫트병의 마개가 결 합되는 마개 결합부에도 열이 가해져서, 프리폼에 블로잉 성형을 할 때, 프리폼의 마개 결합부가 틀어지기 때문에, 최종적으로 성형된 펫트병의 마개 결합부에 마개를 제대로 결합할 수 없는 문제를 초래하게 된다. 즉, 프리폼을 히터로 가열할 때 열간섭으로 인해 프리폼의 마개 결합부에도 열이 가해져서 블로잉 성형 도중에 프리폼의 마개 결합부도 틀어지기 때문에, 불량이 많이 발생되고 있는 실정이다.

프리폼의 마개 결합부에 열이 가해지지 않도록 식혀주기 위해 찬공기를 계속 불어주는 경우도 있으나, 프리폼의 마개 결합부를 견고하게 지지하는 수단이 미비하여, 비록 프리폼의 마개 결합부에 찬공기를 불어주는 경우에도 블로잉 성형시에 프리폼의 마개 결합부가 틀어져 불량이 발생되는 현상은 여전히 상존하고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 펫트병 성형을 위한 반제품인 프리폼을 블로잉 성형할 때 마개와 결합되는 부분이 열 간섭에 의해 변형되어 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가, 불량 발생을 방지하여 자원 절약 등의 면에서 유리한 새로운 구성의 펫트병 성형용 맨드릴을 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따르면, 중앙부에 펫트병 성형전의 반제품인 프리폼의 내부로 연통되는 통공이 형성되어 상기 프리폼의 마개 결합부 내측으로 삽입되는 내측 맨드릴과, 중앙부에 상기 내측 맨드릴의 통공과 연통되는 구멍이 형성되고 상기 내측 맨드릴의 외주면과 마주하는 부분에는 복수개의 에어 공급공이 형성되어 상기 내측 맨드릴과의 사이에 상기 프리폼의 상기 마개 결합부가 삽입되어 지지되도록 하는 삽입 공간부를 형성함과 동시에 상기 에어 공급공을 통해 상기 프리폼의 마개 결합부 외면에 에어가 공급되도록 하는 외측 맨드릴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 펫트병 성형용 맨드릴이 제공된다.

본 발명은 반제품인 프리폼에서 마개가 결합되는 부분인 마개 결합부를 내측 맨드릴과 외측 맨드릴에 의해 견고하게 지지한 상태에서 찬공기(cool air)를 프리폼의 마개 결합부에 공급하면서 블로잉 성형되도록 한 것으로, 블로잉 성형시 열간섭에 의해 프리폼의 마개 결합부가 틀어져 불량이 발생되는 현상을 효과적으로 방지하는 장점이 있으며, 이처럼 프리폼의 마개 결합부가 틀어져 불량이 발생되는 것을 미연에 차단하므로, 생산성 면에서도 유리하고, 불량 발생으로 인한 자원의 낭비를 방지하여 자원 절약 등의 면에서도 유리한 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 분해 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 외측 맨드릴의 주요부를 도시한 측면도, 도 3은 도 1의 조립도, 도 4는 도 3의 사용 상태를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 펫트병 성형전의 반제품인 프리폼(2)의 마개 결합부(4)를 내측 맨드릴(10)과 외측 맨드릴(20) 사이에 끼워서 지지한 상태에서 외측 맨드릴(20)의 에어 공급공(22)을 통해 에어를 공급하면서 프리폼(2)을 블로잉 성형하도록 된 펫트병 성형용 맨드릴이다.

상기 내측 맨드릴(10)은 하측이 개방되고 내부에는 중공부가 형성된 원형 블록 형상으로 이루어지며, 내측 맨드릴(10)의 중앙부에는 블로잉 성형장치의 주요부인 블로워(예를 들어, 블로잉 에어 분사노즐)가 투입되기 위한 통공(16)이 형성되어 있다. 또한, 내측 맨드릴(10)의 하측부 외주면에는 단턱부(12)가 형성되어 있으며, 내측 맨드릴(10)의 상단 외주면에는 저면에서 상면 방향으로 갈수록 직경이 점차적으로 좁아지도록 경사진 삽입 가이드부(18)가 형성되어 있다.

상기 외측 맨드릴(20)은 내측 맨드릴(10)의 하단부에 결합되는 제1외측 맨드릴(24)과, 이러한 제1외측 맨드릴(24)의 저면에 결합되는 제2외측 맨드릴(28)로 구성된다.

제1외측 맨드릴(24)은 내측 맨드릴(10)의 하단부가 얹혀지며 중앙부에는 내측 맨드릴(10)의 통공(16)과 연통되는 구멍(26a)이 형성된 링형상의 제1바디부(24a)와, 제1바디부(24a)의 외주면에 일체화되며 원주 방향을 따라 복수개의 에어 공급공(22)이 형성된 측벽부(24b)를 갖는 형상으로 이루어진다.

제2외측 맨드릴(28)은 중앙부에 구멍(26b)이 형성된 제2바디부(28a)와, 이 제2바디부(28a)의 상단에 일체화된 결합턱(28b)을 갖는 형상으로 구성되어, 제2외측 맨드릴(28)의 결합턱(28b)이 제1외측 맨드릴(24)의 저면에 형성된 결합홈(24c)에 끼워진 상태로 결합된다.

이러한 외측 맨드릴(20)의 저면을 관통하는 볼트(34)가 내측 맨드릴(10)에 체결되어, 내측 맨드릴(10)과 외측 맨드릴(20)이 탈부착 가능하게 결합된 구조를 이룬다.

이때, 외측 맨드릴(20)의 저면부는 블로잉 성형용 이송라인 위에 설치된 회전 구동장치(예를 들어, 회전기어)에 구동적으로 연결되어 외측 맨드릴(20)과 내측 맨드릴(10) 및 이들 사이에 결합되어 지지된 프리폼(2)이 함께 자전될 수 있도록 구성된다.

바람직하게, 외측 맨드릴(20)을 구성하는 제2외측 맨드릴(28)의 저면부에는 블로잉 성형용 이송라인 위에 설치된 회전기어에 기어식으로 연결되도록 기어부가 형성되어, 회전기어의 회전에 따라 외측 맨드릴(20)과 내측 맨드릴(10) 및 이들에 결합된 프리폼(2)이 동시에 자전될 수 있도록 한다.

이러한 구성의 본 발명에 의하면, 상기 내측 맨드릴(10)과 외측 맨드릴(20) 사이(구체적으로, 내측 맨드릴(10)과 제1외측 맨드릴(24)의 측벽부(24b) 사이)에 반제품인 프리폼(2)의 마개 결합부(4)를 끼워주면, 프리폼(2)의 마개 결합부(4)가 내측 맨드릴(10)과 외측 맨드릴(20) 사이에서 견고하게 지지됨과 동시에 외측 맨드릴(20)에 형성된 복수개의 에어 공급공(22)이 프리폼(2)의 마개 결합부(4) 외표면과 마주하여 쿨에어를 공급할 수 있는 상태가 된다.

따라서, 본 발명의 펫트병 성형용 맨드릴은 블로잉 성형용 이송라인 위에 설치되어 연속적으로 이송됨과 동시에 외측 맨드릴(20)의 저면부는 이송라인 상의 회전 구동장치(예를 들어, 상기한 회전기어)에 연결되어, 회전 구동장치의 작동에 따라 외측 맨드릴(20)과 내측 맨드릴(10) 및 프리폼(2)을 함께 자전시킴과 동시에 히터에 의해 프리폼(2)의 외표면에 열을 가하면서 외측 맨드릴(20)의 구멍(26)과 내측 맨드릴(10)의 통공(16)으로 진입한 블로워(예를 들어, 블로잉 에어 분사노즐)에 의해 블로잉함으로써 반제품인 프리폼(2)을 완제품인 펫트병으로 블로잉 성형하게 된다.

이때, 본 발명의 주요부인 외측 맨드릴(20)에는 프리폼(2)의 마개 결합부(4)와 마주하는 부분, 구체적으로, 제1외측 맨드릴(24)의 측벽부(24b)에 복수개의 에 어 공급공(22)이 형성되어, 에어 공급공(22)을 통해 쿨에어(cool air)를 프리폼(2)의 마개 결합부(4)에 공급하면서 식혀주므로, 프리폼(2)의 다른 부분은 히터에 의해 가열되지만 마개 부분은 가열되지 않게 된다. 다시 말해, 프리폼(2)의 마개 결합부(4)에는 열간섭이 일어나지 않게 된다. 물론, 쿨에어는 도시되지 않은 쿨에어 공급장치에 의해 외측 맨드릴(20)의 에어 공급공(22)으로 공급된다.

동시에, 본 발명의 외측 맨드릴(20)과 내측 맨드릴(10) 사이에 프리폼(2)의 마개 결합부(4)를 끼워서 견고하게 지지한 상태가 되기 때문에, 블로잉 성형시 열간섭에 의해 프리폼(2)의 마개 결합부(4)가 변형되는 것을 더욱 확실하게 방지하게 된다.

이를 테면, 본 발명은 외측 맨드릴(20)과 내측 맨드릴(10) 사이에 프리폼(2)의 마개 결합부(4)를 끼워서 견고하게 지지하는 기능과 함께 프리폼(2)의 마개 결합부(4)를 견고하게 지지하는 기능을 겸비함으로써, 블로잉 성형시에 히터의 열간섭에 의해 프리폼(2)의 마개 결합부(4)가 변형되는 현상을 확실하게 방지할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 내측 맨드릴(10)의 외주면에 상대적으로 직경이 큰 단턱부(12)가 형성되어, 내측 맨드릴(10)을 외측 맨드릴(20)에 결합하였을 때, 단턱부(12)의 외주면이 외측 맨드릴(20)의 내주면(구체적으로, 제1외측 맨드릴(24)의 측벽부(24b) 내주면)에 밀착되므로, 내측 맨드릴(10)이 외측 맨드릴(20)에 유동되지 않고 안정적으로 결합되는 효과가 있으며, 아울러, 내측 맨드릴(10)의 단턱부(12)에 프리폼(2)의 마개 결합부(4) 하단이 안정적으로 얹혀지는 효과도 있다.

또한, 외측 맨드릴(20)의 저면을 관통하는 볼트(34)가 내측 맨드릴(10)에 체결되어 내측 맨드릴(10)과 외측 맨드릴(20)을 탈부착 가능하게 결합할 수 있으므로, 외측 맨드릴(20)과 내측 맨드릴(10)의 해체나 조립 작업이 보다 용이하게 이루어지는 효과도 기대할 수 있다.

또한, 상기 내측 맨드릴(10)의 상단 외주면에는 저면에서 상면 방향으로 갈수록 직경이 점차적으로 좁아지도록 경사진 삽입 가이드부(18)가 더 형성되어, 프리폼(2)의 마개 결합부(4)를 내측 맨드릴(10)과 외측 맨드릴(20) 사이에 삽입할 때, 삽입 가이드부(18)에 의해 프리폼(2)의 마개 결합부(4)가 보다 원활하게 삽입되도록 가이드되는 효과가 있으며, 나아가, 이처럼 프리폼(2)을 외측 맨드릴(20)과 내측 맨드릴(10) 사이에 보다 원활하게 끼움으로 인해 생산성이 높아지는 효과도 기대할 수 있다. 아울러, 제2외측 맨드릴(28)은 중앙부에 구멍(26b)이 형성된 제2바디부(28a)와, 제2바디부(28a)의 상단에 일체화된 결합턱(28b)을 갖는 형상으로 구성되어, 제2외측 맨드릴(28)의 결합턱(28b)이 제1외측 맨드릴(24)의 저면에 형성된 결합홈(24c)에 끼워진 상태로 결합되므로, 외측 맨드릴(20)의 주요부를 이루는 제1외측 맨드릴(24)과 제2외측 맨드릴(28)을 보다 용이하게 조립할 수 있는 등의 효과도 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 분해 사시도

도 2는 도 1에 도시된 외측 맨드릴의 주요부를 도시한 측면도

도 3은 도 1의 조립도

도 4는 도 3의 사용 상태를 도시한 단면도

Claims

중앙부에 펫트병 성형전의 반제품인 프리폼(2)의 내부로 연통되는 통공(16)이 형성되어 상기 프리폼(2)의 마개 결합부(4) 내측으로 삽입되는 내측 맨드릴(10)과, 중앙부에 상기 내측 맨드릴(10)의 통공(16)과 연통되는 구멍(26)이 형성되고 상기 내측 맨드릴(10)의 외주면과 마주하는 부분에는 복수개의 에어 공급공(22)이 형성되어 상기 내측 맨드릴(10)과의 사이에 상기 프리폼(2)의 상기 마개 결합부(4)가 삽입되어 지지되도록 하는 삽입 공간부를 형성함과 동시에 상기 에어 공급공(22)을 통해 상기 프리폼(2)의 마개 결합부(4) 외면에 에어가 공급되도록 하는 외측 맨드릴(20)을 포함하고,

상기 내측 맨드릴(10)의 외주면에는 단턱부(12)가 더 형성되어, 상기 단턱부(12)에 상기 프리폼(2)의 상기 마개 결합부(4) 하단이 얹혀짐과 동시에 상기 단턱부(12)의 외주면은 상기 외측 맨드릴(20)의 내주면에 접촉되도록 구성되며,

상기 외측 맨드릴(20)은 상기 내측 맨드릴(10)의 하단부가 얹혀지며 중앙부에는 구멍(26a)이 형성된 바디부(24a)와, 상기 바디부(24a)의 둘레부에 일체화되며 원주 방향을 따라 복수개의 에어 공급공(22)이 형성된 측벽부(24b)를 갖는 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 펫트병 성형용 맨드릴.
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제 1 항에 있어서, 상기 외측 맨드릴(20)의 저면을 관통하는 볼트(34)가 상기 내측 맨드릴(10)에 체결되어 상기 내측 맨드릴(10)과 상기 외측 맨드릴(20)을 결합하도록 된 것을 특징으로 하는 펫트병 성형용 맨드릴.