KR101530006B1 - 블로우 성형기 - Google Patents

Abstract

부품을 교환함으로써 사출연신 블로우 성형기와 인젝션 블로우 성형기의 쌍방으로 전환해서 사용할 수 있는 범용성이 높은 블로우 성형기를 제공한다. 블로우 성형기는, 복수의 처리 스테이션에 배치되는 사출형 및 블로우형을 포함하는 부품을 교환함으로써, 블로우 성형기가 사출연신 블로우 성형기(50) 및 인젝션 블로우 성형기(200)의 쌍방에 겸용된다. 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기(200)에 사용될 때는, 하부 실린더(120)에 의해 상부 기반(56)을 하강시키고, 또한 블로우 성형기(50)의 제1 사출 코어형(112)을 구동하기 위해 마련된 상부 실린더(116)를 구동한다. 상부 실린더에 의해 승강되는 형 체결반(114)에 고정되는 수압 블록(400)이 이송금형 유닛(210)을 직접 압박하여, 하부 기반측에 지지된 제2 사출 캐비티형(220)에 이송금형 유닛을 형 체결하여 제2 프리폼을 성형한다.

Description

블로우 성형기{BLOW-MOLD MACHINE}

본 발명은 금형부품을 교환함으로써 사출연신 블로우 성형기와 인젝션 블로우 성형기의 쌍방으로 전환해서 사용할 수 있는 블로우 성형기에 관한 것이다.

사출연신 블로우 성형기(2축 연신 블로우 성형기라고도 한다)는, 프리폼을 사출 성형하고, 그 프리폼을 연신 로드와 블로우 에어에 의해 2축(가로축 및 세로축) 방향으로 연신해서 용기를 성형한다(특허문헌 1, 2). 사출연신 블로우 성형기는 성형 프로세스 중에 걸쳐 연신 적온을 유지하기 쉽고, 또 연신 특성도 좋은 재료, 예를 들면 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)를 재료로 하는 용기의 성형에 적합하다. 그러나, 사출연신 블로우 성형기는 PE(폴리에틸렌)이나 PP(폴리프로필렌) 등과 같이 PET보다도 결정화 속도가 빠르며, 성형 프로세스 중에 연신 적온 이하가 되기 쉽고 또 연신 특성이 좋지 않은 재료의 용기를 성형하는 데는 적합하지 않다. PE나 PP를 재료로 한 박육(薄肉) 용기를 제조하는 경우에는, 사출연신 블로우에 의한 성형은 더 곤란한 것이 된다.

또, 특허문헌 1의 사출연신 블로우 성형기에는 가열(온도조절) 스테이지가 탑재되어 있다. 가열(온도조절) 스테이지는 사출성형 후의 프리폼에 발생하는 바람직하지 않은 열 이력을 적정화하거나 프리폼을 국소 가열하여 보다 복잡한 형상의 보틀을 성형할 수 있거나 하는 등 큰 메리트가 있다. 그러나, 세로축 연신이 그다지 필요하지 않은 PET제 소형 용기, 예를 들면 안약 용기 등에서는 가열(온도조절) 스테이지에서 프리폼의 보유 열량이 감소하는 결과, 용기 모서리부 등의 형상이 다 나오지 않는 경우도 있었다.

따라서, PE나 PP 등의 재료를 이용하거나 PET라도 세로축 연신이 그다지 필요하지 않은 소형 용기를 성형하거나 하는 경우에는, 인젝션 블로우 성형기가 보다 적합하다고 할 수 있다. 인젝션 블로우 성형기는 프리폼을 사출 성형하고, 그 프리폼을 사출 코어형에 의해 사출성형 스테이션으로부터 블로우 성형 스테이션으로 반송한다. 블로우 성형 스테이션에서는 사출 코어형으로부터의 블로우 에어만으로 주로 1축(가로축) 방향으로 프리폼을 연신해서 용기를 성형한다(특허문헌 3).

다른 재료를 포함시켜 다품종 용기를 로트의 생산 개수를 적게 해서 성형하는 경우에도, 종래에는 사출연신 블로우 성형기와 인젝션 블로우 성형기의 2대를 구분해서 사용할 수밖에 없었다.

일본국 공고특허공보 소53-22096호 일본국 공개특허공보 평05-77311호 일본국 공개특허공보 소48-44355호

다품종 소량의 용기를 블로우 성형방법이 다른 2대의 블로우 성형기를 사용해서 성형하면, 2대의 블로우 성형기의 비용이 용기의 가격에 반영되므로, 용기의 비용 저감에도 한계가 있다. 2대의 블로우 성형기가 배치되는 공장의 설치 면적도 넓어지고, 2대의 블로우 성형기의 유지비도 용기의 가격에 반영된다. 또한, 다품종 소량 생산에 2대의 블로우 성형기를 구분해서 사용하면, 각 1대의 블로우 성형기의 가동율도 낮고, 효율적이지 않다.

본 발명의 몇 양태는, 부품을 교환함으로써 사출연신 블로우 성형기와 인젝션 블로우 성형기의 쌍방으로 전환해서 사용할 수 있는 범용성이 높은 블로우 성형기를 제공한다.

본 발명의 다른 몇 양태는, 사출연신 블로우 성형기와 인젝션 블로우 성형기의 쌍방으로 전환해서 사용해도, 회전반이 변형되어 회전 불량이 되는 것을 방지할 수 있는 블로우 성형기를 제공한다.

본 발명의 일 양태는,

하부 기반과,

상기 하부 기반의 위쪽에서 승강되는 상부 기반과,

상기 상부 기반에 회전 가능하게 지지되고, 복수의 이송부재를 복수의 회전정지 위치에서 정지시키는 회전반과,

상기 하부 기반과 상기 상부 기반의 사이의 공간에서, 상기 복수의 회전정지 위치에 배치되는 복수의 처리 스테이션을 가지고,

상기 복수의 처리 스테이션이 사출형(injection mold)을 가지는 사출성형 스테이션과 블로우형(blow mold)을 가지는 블로우 성형 스테이션을 적어도 포함하고,

상기 복수의 이송부재, 상기 사출형 및 상기 블로우형을 포함하는 부품을 교환함으로써, 사출연신 블로우 성형기 및 인젝션 블로우 성형기의 쌍방에 이용되는 블로우 성형기로서,

상기 사출성형 스테이션은,

상기 하부 기반에 지지되고, 상부 기반을 승강 구동하는 하부 실린더와,

상기 상부 기반에 지지되고, 형 체결반(mold clamp base)을 승강 구동하는 상부 실린더를 가지며,

상기 블로우 성형기가 사출연신 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 복수의 이송부재의 각각이 제1 넥형(neck mold)을 포함하고, 상기 사출성형 스테이션에서 상기 하부 실린더에 의해 상기 상부 기반, 상기 회전반 및 상기 형 체결반을 하강시키고, 또한 하강된 상기 형 체결반에 고정되는 제1 사출 코어형(injection core mold)을 상기 상부 실린더에 의해 더 하강시켜서, 상기 하부 기반측에 지지된 제1 사출 캐비티형(injection cavity mold)에 상기 제1 넥형 및 상기 제1 사출 코어형을 형 체결하여 제1 프리폼을 성형하고,

상기 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 복수의 이송부재의 각각이 제2 넥형 및 제2 사출 코어형을 가지는 이송금형 유닛을 포함하고, 상기 사출성형 스테이션에서 상기 하부 실린더에 의해 상기 상부 기반, 상기 회전반 및 상기 형 체결반을 하강시키고, 또한 하강된 상기 형 체결반에 고정되는 수압 블록(pressure receiving block)을 상기 상부 실린더에 의해 더 하강시켜서 상기 이송금형 유닛을 직접 압박하고, 상기 하부 기반측에 지지된 제2 사출 캐비티형에 상기 이송금형 유닛을 형 체결하여 제2 프리폼을 성형하는 블로우 성형기에 관한 것이다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 1대의 블로우 성형기의 하부 기반, 상부 기반, 회전반 및 복수의 처리 스테이션이 사출연신 블로우 성형기 및 인젝션 블로우 성형기의 쌍방에 겸용된다. 이 2종의 블로우 성형을 실시하기 위해서는, 적어도 사출성형 스테이션과 블로우 성형 스테이션을 가지고, 회전반에 지지되는 복수의 이송부재와 각 스테이션에 배치되는 금형을 포함하는 부품을 교환하면 된다. 부품 교환은 성형되는 용기의 사양마다 통상 실시되는 작업이며, 본 발명의 일 양태에서는 부품 교환에 의해 블로우 성형기의 기종 변경을 사실상 실시할 수 있다.

프리폼이나 용기의 반송에서도, 회전반에 의해 회전 반송되는 복수의 이송부재를 이용하는 것은 2종의 블로우 성형에서 공통한다. 사출연신 블로우 성형기에서는 이송부재가 제1 넥형을 포함하고, 제1 넥형에 의해 프리폼을 반송한다. 사출연신 블로우 성형에서는, 제1 사출 코어형은 사출성형 스테이션에서만 승강되면 된다. 인젝션 블로우 성형에서는 이송부재가 제2 넥형과 제2 사출 코어형을 가지는 이송금형 유닛이다. 이송금형 유닛을 회전반에 의해 반송하면, 블로우 성형 스테이션에서 제2 사출 코어형으로부터 블로우 에어를 프리폼 내에 공급할 수 있다.

여기서, 상부 실린더는, 사출연신 블로우 성형기에서는 제1 사출 코어형을 승강하여 형 체결하기 위해 사용되며, 제2 사출 코어형을 포함하는 이송금형을 상부 기반 및 회전반과 함께 승강하는 인젝션 블로우 성형기에서는 본래 불필요하다. 인젝션 블로우 성형기에서는 상부 실린더를 이용하지 않고, 하부 실린더가 상부 기반을 견인하고, 상부 기반에 의해 회전반을 통해 이송금형 유닛을 형 체결하는 것이 가능하다. 그러나, 그렇게 하면 상부 기반과 이송금형 유닛의 사이에서 회전반에 형 체결력이 작용하여 회전반이 변형될 우려가 있다. 회전반의 변형은 상부 기반에 대해 회전 구동될 때의 장해가 되어, 이음이나 회전 불량을 발생시킨다.

본 발명의 일 양태에서는, 하부 실린더에 의해 구동되는 형 체결반에 수압 블록이 고정되고, 수압 블록이 직접 이송금형 유닛을 압박하도록 했기 때문에, 상부 기반이나 회전반을 죄는 일이 없어, 회전반의 변형에 기인한 회전시의 불량을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 하부 실린더 및 상기 상부 실린더는, 실린더 내경이 실질적으로 동일하고, 또한 형 체결시에 같은 압력으로 설정할 수 있다.

하부 실린더 및 상부 실린더를 같은 압력으로 하면, 양 실린더의 내경이 실질적으로 동일하면, 하부 실린더의 힘은 상부 실린더의 반력으로 상쇄되어, 형 체결력으로서는 상부 실린더의 힘만이 된다. 인젝션 블로우 성형기에서는, 상부 실린더에 의해 구동되는 형 체결반에 수압 블록이 고정되고, 이 수압 블록은 이송금형 유닛을 직접 압박한다. 따라서, 형 체결시에 상부 기반이나 회전반에 형 체결력이 작용하지 않아, 회전반의 변형이 방지된다. 사출연신 블로우 성형기에서는, 상부 실린더에 의해 구동되는 형 체결반에 제1 사출 코어형이 고정되기 때문에, 형 체결시에 상부 기반이나 회전반에 형 체결력이 작용하지 않는다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 하부 기반으로부터 위쪽으로 연장되는 스토퍼 로드를 더 가지고, 상기 상부 기반을 상기 형 체결시에 상기 스토퍼 로드에 맞닿게 하여 형 체결 위치에서 지지할 수 있다.

하부 실린더에 의해 압박된 상부 기반은, 형 체결시에는 하부 실린더의 힘이 상부 실린더의 반력과 조화되어 압박력이 해제된다. 그때, 상부 기반은 스토퍼 로드와 맞닿아 형 체결 위치에서 지지된다. 따라서, 형 체결시의 상부 기반의 높이 위치가 일의적으로 결정되고, 상부 기반의 자중 등에 의해 회전반을 압박하여 회전반을 변형시키는 일이 없어진다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 형 체결시에 상기 상부 기반과 스토퍼 로드의 사이에 개재되고, 상기 상부 기반의 상기 형 체결 위치를 조정하는 스페이서 부재를 더 가질 수 있다.

형 체결시의 상부 기반과 하부 기반의 간격은, 제1 사출 코어형과 이송금형 유닛의 높이 사이즈의 차이나 성형품의 길이에 따라 다른 경우가 있다. 형 체결시의 상부 기반과 하부 기반의 간격은, 스페이서 부재의 유무나 스페이서 부재의 두께를 변경함으로써, 상부 기반의 형 체결 위치를 변경함으로써 용이하게 조정할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 형 체결시에 상기 수압 블록과 상기 상부 기반의 대향면 간에 제1 클리어런스를 마련할 수 있다.

수압 블록은 형 체결된 이송금형 유닛과 밀착한 위치에서 정지되고, 수압 블록의 영향을 받지 않고 스토퍼 로드에 의해 정해지는 상부 기반의 형 체결 위치를 조정함으로써, 수압 블록과 상부 기반의 대향면 간에 제1 클리어런스를 확보할 수 있다. 그에 의해, 수압 블록으로부터의 압력이 상부 기반에 작용하지 않는 것이 담보되어, 상부 기반을 통해 회전반이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 형 체결시에 상기 상부 기반과 상기 회전반의 대향면 간에 제2 클리어런스를 마련할 수 있다.

상부 기반과 회전반의 대향면 간에는, 회전반의 회전 반송시에는 클리어런스가 확보되도록 설계된다. 수압 블록의 힘은 상부 기반에 전해지지 않으며, 상부 기반은 스토퍼 로드에 의해 자중이 지지되기 때문에, 회전 반송시와 같은 클리어런스를 상부 기반과 회전반의 대향면 간에 확보할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 제1 넥형은 한 쌍의 분할형(split mold)으로 구성되고, 상기 한 쌍의 분할형은 상기 회전반에 고정된 2개의 L자 가이드를 따라 개폐 자유롭게 지지되고, 상기 이송금형 유닛은 플랜지가 구비된 슬리브가 삽입되는 구멍을 포함하고, 상기 플랜지가 구비된 슬리브는 구멍이 구비된 플랜지와, 상기 구멍이 구비된 플랜지로부터 연장되는 중공(中空) 축부를 포함하고, 상기 중공 축부의 길이는 상기 구멍보다도 길게 형성되고, 상기 플랜지가 구비된 슬리브에 삽입되는 볼트를 상기 회전반에 조임으로써, 상기 이송금형 유닛과 상기 회전반의 사이에 일정한 제3 클리어런스를 확보하면서, 상기 이송금형 유닛을 상기 플랜지와 상기 회전반의 사이에서 체결할 수 있다.

제1 넥형은 분할형 구조에 의해 개폐 가능하게 회전반에 지지되기 때문에, 비교적 강성이 약한 회전반을 변형시키는 일은 없다. 한편, 이송금형 유닛은 회전반에 볼트 고정하는 것이 가능하다. 이렇게, 이송금형 유닛을 회전반에 볼트 조임하면, 강성이 약한 회전반은 조임에 의해 변형을 일으킬 우려가 있다. 플랜지가 구비된 슬리브는 이송금형 유닛과 회전반 사이에 일정한 제3 클리어런스를 확보하면서, 이송금형 유닛을 플랜지와 회전반의 사이에서 체결한다. 따라서, 플랜지 면적에 작용하는 체결력만이 회전반에 작용하여 회전반에 대한 부하가 작아지고, 회전반의 변형이 억제된다. 또, 회전반과 상부 기반의 대향면 간에 제3 클리어런스를 확보하기 쉬워진다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는 로터리 조인트가 더 마련되고,

상기 이송금형 유닛은 통로를 포함하고,

상기 로터리 조인트와 상기 이송금형 유닛에 연결되는 제1 배관 및 제2 배관이 더 마련되고, 상기 제1 배관은 상기 통로에 유체를 공급하고, 상기 제2 배관은 상기 통로로부터 상기 유체를 배출하고,

상기 로터리 조인트는,

고정 축체와,

상기 고정 축체의 주위에 배치되고, 상기 회전반에 고정되는 하우징을 가지고,

상기 고정 축체는, 외표면에 형성된 복수의 둘레 홈과, 상기 복수의 둘레 홈의 하나에 연통되는 제1 세로 구멍과, 상기 복수의 둘레 홈의 다른 하나에 연통되는 제2 세로 구멍을 포함하고,

상기 하우징은 상기 제1 배관이 연결되고, 상기 복수의 둘레 홈의 상기 하나와 대향하는 제1 개구부와, 상기 제2 배관이 연결되고, 상기 복수의 둘레 홈의 상기 다른 하나와 대향하는 제2 개구부를 가질 수 있다.

이렇게 하면, 회전반과 함께 회전 구동되는 이송금형 유닛에 로터리 조인트를 통해 유체 예를 들면 온도조절용 매체 혹은 블로우 에어 등을 흡배(吸排)할 수 있다. 특히, 이송금형 유닛과 제1, 제2 배관을 통해 연결되는 하우징은 회전반과 함께 회전하기 때문에, 하우징과 이송금형 유닛의 상대 위치 관계는 불변이 된다. 따라서, 회전반의 회전에 따라 제1, 제2 배관이 꼬여 파손되는 일도 없다. 또한, 이 로터리 조인트를 가지는 블로우 성형기는 겸용기가 아니라 인젝션 블로우 성형기로서의 전용기에도 적용할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서는, 상기 제1 배관 및 상기 제2 배관을 지지하는 배관 지지부재를 더 가지고, 상기 배관 지지부재는 상기 회전반 및 상기 로터리 조인트와 함께 승강할 수 있다.

이렇게 하면, 로터리 조인트와 외부를 접속하는 배관을 쓸데없이 길게 끌고 다닐 필요가 없어진다.

본 발명의 다른 양태는,

하부 기반과,

상기 하부 기반의 위쪽에서 승강되는 상부 기반과,

상기 상부 기반에 회전 가능하게 지지되고, 복수의 이송부재를 복수의 회전정지 위치에서 정지시키는 회전반과,

상기 하부 기반과 상기 상부 기반의 사이의 공간에서, 상기 복수의 회전정지 위치에 배치되는 복수의 처리 스테이션과,

상기 상부 기반을 승강하는 세로 형 체결기구를 가지고,

상기 복수의 처리 스테이션이 사출형을 가지는 사출성형 스테이션과 블로우형을 가지는 블로우 성형 스테이션을 적어도 포함하고,

상기 복수의 이송부재, 상기 사출형 및 블로우형을 포함하는 부품을 교환함으로써, 상기 블로우 성형기가 사출연신 블로우 성형기 및 인젝션 블로우 성형기의 쌍방에 이용되고,

상기 블로우 성형기가 사출연신 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 복수의 이송부재의 각각이 제1 넥형을 포함하고, 상기 사출성형 스테이션에서 상기 제1 넥형과 형 체결되는 제1 사출 코어형 및 제1 사출 캐비티형을 이용하여 제1 프리폼을 성형하고, 상기 제1 프리폼을 상기 제1 넥형에 의해 유지하여 상기 회전반의 회전 반송에 의해 상기 블로우 성형 스테이션으로 반송하고, 상기 블로우 성형 스테이션에서 상기 제1 넥형과 형 체결되는 제1 블로우 캐비티형 내에 배치된 상기 제1 프리폼을 연신 로드의 세로축 구동과 블로우 코어형으로부터의 블로우 에어에 의해 2축 방향 연신하여 제1 용기를 블로우 성형하고,

상기 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 복수의 이송부재의 각각이 제2 넥형 및 제2 사출 코어형을 갖는 이송금형 유닛을 포함하고, 상기 사출성형 스테이션에서 상기 이송금형 유닛과 형 체결되는 제2 사출 캐비티형을 이용하여 제2 프리폼을 성형하고, 상기 제2 프리폼을 상기 이송금형 유닛에 의해 유지해서 상기 회전반의 회전 반송에 의해 상기 블로우 성형 스테이션으로 반송하고, 상기 블로우 성형 스테이션에서 상기 이송금형 유닛과 형 체결되는 제2 블로우 캐비티형 내에 배치된 상기 제2 프리폼을 상기 제2 사출 코어형으로부터의 블로우 에어에 의해 연신해서 제2 용기를 블로우 성형하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양태에서도 본 발명의 일 양태와 마찬가지로, 금형 등의 교환만으로 1대의 블로우 성형기의 하부 기반, 상부 기반, 회전반 및 복수의 처리 스테이션이 사출연신 블로우 성형기 및 인젝션 블로우 성형기의 쌍방에 겸용된다. 이 외, 사출연신 블로우 성형기에서 블로우 성형되는 제1 용기의 형상 등에 따라 사출성형 스테이션에는 제1 사출 캐비티형이, 블로우 성형 스테이션에는 제1 블로우 캐비티형, 블로우 코어형 및 연신 로드가 배치된다. 인젝션 블로우 성형기로 하는 경우에는, 블로우 성형되는 제2 용기의 형상 등에 따라 제1 블로우 캐비티형을 대신해서 제2 블로우 캐비티형이 배치되고, 블로우 코어형 및 연신 로드는 이용되지 않는다.

본 발명의 다른 양태에서는, 상기 회전반은 회전각 180도로 간헐 회전 구동되고, 상기 복수의 처리 스테이션은, 회전 반송방향을 따라 배치되는 제1 및 제2 스테이션으로 이루어지며, 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션을 상기 블로우 성형 스테이션과 취출 스테이션에 겸용할 수 있다.

이렇게 구성하면, 사출 연신 블로우 성형기 및 인젝션 블로우 성형기에 불가결한 사출성형 스테이션 및 블로우 성형 스테이션의 2 스테이션만으로 블로우 성형기를 구성할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서는, 상기 회전반은 회전각 90도로 간헐 회전 구동되고, 상기 복수의 처리 스테이션은 회전 반송방향을 따라 배치되는 제1∼제4 스테이션으로 이루어지며, 상기 블로우 성형기가 사출연신 블로우 성형기에 사용될 때는 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 프리폼 온도조절 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션이 되고, 상기 제4 스테이션이 취출 스테이션이 되며, 상기 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 취출 스테이션이 되고, 상기 제4 스테이션을 상기 제2 사출 코어형을 냉각하는 냉각 스테이션으로 할 수 있다.

이렇게 구성하면, 사출연신 블로우 성형기가 온도조절 스테이션을 가짐으로써, 사출성형시의 열을 보유한 프리폼을 블로우 성형에 적합한 온도나 온도 분포로 재조정할 수 있어, 블로우 성형 품질을 높일 수 있다. 또, 취출 스테이션을 블로우 성형 스테이션과는 별개로 마련함으로써, 사출연신 블로우 성형기에서도 인젝션 블로우 성형기에서도 취출 스테이션에서는 성형된 용기를 낙하시키면 되어, 용기를 수평방향으로 반출하는 특별한 취출장치가 불필요해진다. 또한, 인젝션 블로우 성형기에서는 용기를 취출한 후에 노출되는 제2 사출 코어형을 냉각할 수 있다. 따라서, 제2 사출 코어형은 내부에 온도조절 매체를 통과시킬 필요가 없어진다. 인젝션 블로우 성형되는 제2 용기가 입구가 좁은 용기인 경우, 제2 사출 코어형의 코어핀은 온도조절 매체 통로가 없는 속이 꽉 찬 봉으로 형성할 수 있고, 코어핀 직경을 예를 들면 8mm 이하로 좁게 하여, 입구가 좁은 용기의 구경에 일치시키는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 양태에서는, 상기 회전반은 회전각 90도 또는 180도로 간헐 회전 구동되고, 상기 복수의 처리 스테이션은 회전 반송방향을 따라 배치되는 제1∼제4 스테이션으로 이루어지며, 상기 블로우 성형기가 상기 사출연신 블로우 성형기에 사용될 때는 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 프리폼 온도조절 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션이 되고, 상기 제4 스테이션이 취출 스테이션이 되며, 상기 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션과 취출 스테이션에 겸용되고, 상기 제2 스테이션 및 상기 제4 스테이션에서는 상기 회전반을 정지시키지 않도록 할 수 있다.

이렇게 구성하면, 사출연신 블로우 성형기에서는 4 스테이션을 가짐으로써, 상술한 대로 블로우 성형 품질을 높일 수 있는 한편, 인젝션 블로우 성형기는 2 스테이션으로 함으로써 부품점수를 적게 하여 제조 비용을 저감할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서는, 상기 회전반은 회전각 120도로 간헐 회전 구동되고, 상기 복수의 처리 스테이션은 회전 반송방향을 따라 배치되는 제1∼제3 스테이션으로 이루어지며, 상기 블로우 성형기가 상기 사출연신 블로우 성형기에 사용될 때는 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 취출 스테이션이 되며, 상기 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션을 취출 스테이션으로 할 수 있다.

이렇게 구성하면, 취출 스테이션을 블로우 성형 스테이션과는 별개로 마련함으로써, 사출연신 블로우 성형기에서도 인젝션 블로우 성형기에서도 취출 스테이션에서는 성형된 용기를 낙하시키면 되어, 용기를 수평방향으로 반출하는 특별한 취출장치가 불필요해진다.

본 발명의 다른 양태에서는, 상기 블로우 성형 스테이션에서 상기 블로우형을 가로 형 체결하는 블로우형 체결기구를 상기 사출연신 블로우 성형기와 상기 인젝션 블로우 성형기에 겸용할 수 있다.

사출연신 블로우 성형기와 인젝션 블로우 성형기에서 블로우 성형 스테이션의 위치가 변경되지 않는 한, 블로우형 체결기구는 기대측에 고정되어 양 기종에 공용할 수 있다.

도 1은 2 스테이션 타입의 블로우 성형기의 회전반과 2 스테이션의 관계를 나타내는 평면도이다.
도 2는 3 스테이션 타입의 블로우 성형기의 회전반과 3 스테이션의 관계를 나타내는 평면도이다.
도 3은 4 스테이션 타입의 블로우 성형기의 회전반과 4 스테이션의 관계를 나타내는 평면도이다.
도 4는 4 스테이션/2 스테이션 전환 타입의 블로우 성형기의 회전반과 4 스테이션/2 스테이션의 관계를 나타내는 평면도이다.
도 5는 4 스테이션의 사출연신 블로우 성형기를 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5의 사출연신 블로우 성형기의 일부를 파단해서 나타내는 정면도이다.
도 7은 도 5의 IIV-IIV선을 따른 단면도이다.
도 8은 2 스테이션의 인젝션 블로우 성형기에 마련되는 사출성형 스테이션의 형 개방시의 개략 단면도이다.
도 9는 2 스테이션의 인젝션 블로우 성형기의 사출성형 스테이션의 형 체결시의 개략 단면도이다.
도 10은 2 스테이션의 인젝션 블로우 성형기에 마련되는 블로우 성형 스테이션의 형 체결시의 개략 단면도이다.
도 11은 도 10의 A부 확대도이다.
도 12는 2 스테이션의 인젝션 블로우 성형기에 마련되는 블로우 성형 스테이션의 용기 취출시의 개략 단면도이다.
도 13은 2 스테이션의 인젝션 블로우 성형기에 마련되는 블로우 성형 스테이션의 회전 반송시의 개략 단면도이다.
도 14는 4 스테이션의 인젝션 블로우 성형기에 마련되는 코어 냉각 스테이션을 나타내는 도면이다.
도 15는 2 스테이션의 인젝션 블로우 성형기에 마련되는 로터리 조인트를 나타내는 도면이다.
도 16은 로터리 조인트 및 배관 지지부재를 나타내는 블로우 성형기의 측면도이다.
도 17은 로터리 조인트의 단면도이다.
도 18은 로터리 조인트의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 19는 로터리 조인트의 고정 축체를 나타내는 도면이다.
도 20은 로터리 조인트의 하부에 연결되는 중계 배관부의 단면도이다.
도 21은 독립 6경로를 가지는 하우징의 단면도이다.
도 22는 사출연신 블로우 성형기의 사출성형 스테이션에서의 형 체결을 나타내는 정면도이다.
도 23은 인젝션 블로우 성형기의 사출성형 스테이션에서의 형 체결을 나타내는 정면도이다.
도 24는 도 23의 부분 확대도이다.
도 25는 도 23에 나타내는 형 체결을 비교예와 대비해서 나타내는 설명도이다.
도 26은 도 25의 비교예 부분을 나타내는 A부 확대도이다.
도 27은 도 25의 실시예 부분을 나타내는 B부 확대도이다.
도 28은 이송금형 유닛의 장착 구조를 나타내는 확대도이다.

1. 블로우 성형기의 종류

본 발명에 따른 2 스테이션, 3 스테이션 및 4 스테이션의 회전 반송형 블로우 성형기를 도 1∼도 4에 나타낸다. 도 1∼도 4는 회전반(20)의 소정 회전 각도로 복수의 회전정지 위치에 배치되는 처리 스테이션(1A∼4D)을 모식적으로 나타내고 있다. 도 1∼도 4의 어느 블로우 성형기나 사출연신 블로우 성형기(STR)와 인젝션 블로우 성형기(INJ)에 겸용된다.

회전반(20)은 처리 스테이션에 대향하는 배치되는 부품의 통과를 허용하고,혹은 부품과의 간섭을 방지하는 개구(21∼24)를 가진다. 도 1은 2 스테이션 타입을 나타낸다. 도 2는 3 스테이션 타입을 나타낸다. 도 3 및 도 4는 4 스테이션 타입을 나타낸다. 또한, 도 2의 2 스테이션 타입에 이용되는 회전반(20)은 파선으로 나타내는 2군데에 개구(22, 24)는 불필요하지만, 도 3 및 도 4의 스테이션 타입과 겸용하기 위해 개구(22, 24)를 가져도 된다. 단, 도 1의 2 스테이션 전용 회전반(20)으로 하면, 그 회전반(20)의 반경은 최소로 할 수 있다. 2 스테이션, 3 스테이션 및 4 스테이션의 회전반(20)의 반경을 각각 D1, D2, D3로 한다. 2 스테이션, 3 스테이션 및 4 스테이션에 각각 전용 회전반(20)으로 하는 경우에는, D1＜D2＜D3가 된다. 스테이션수가 적을수록 이웃하는 스테이션끼리를 가깝게 배치해도 간섭하지 않기 때문이다. 한편, 2 스테이션, 3 스테이션 및 4 스테이션에 각각 회전반(20)을 공용하면 D1=D2=D3가 된다.

도 1에 나타내는 2 스테이션 타입에서는, 회전반(20)의 180도 회전 각도의 2개의 회전정지 위치에 배치되는 2개의 처리 스테이션이, 사출성형 스테이션(제1 스테이션)(1A)과 블로우 성형 스테이션(제2 스테이션)(2A)이다. 블로우 성형기를 사출연신 블로우 성형기(STR) 또는 인젝션 블로우 성형기(INJ) 중 어느 것에 이용하는 경우라도 사출성형 스테이션(1A)에서 프리폼이 사출성형되고, 블로우 성형 스테이션(2A)에서 프리폼이 용기로 블로우 성형된다. 블로우 성형 스테이션(2A)은 성형기로부터 용기가 취출되는 취출 스테이션으로서 겸용된다.

도 2에 나타내는 3 스테이션 타입에서는, 회전반(20)의 120도 회전 각도의 3개의 회전정지 위치에 배치되는 3개의 처리 스테이션이 사출성형 스테이션(제1 스테이션)(1B)과 블로우 성형 스테이션(제2 스테이션)(2B)과 취출 스테이션(제3 스테이션)(3B)이다. 도 1과는 달리, 취출 스테이션(3B)이 블로우 성형 스테이션(2B)과는 별개로 배치된다. 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기(INJ)로서 이용될 경우, 도 3의 제3 스테이션(3B)은 용기를 취출 후에 노출되는 사출 코어형을 냉각하는 냉각 스테이션으로서 겸용해도 된다.

도 3에 나타내는 4 스테이션 타입에서는, 회전반(20)의 90도 회전 각도의 4개의 회전정지 위치에 배치되는 4개의 처리 스테이션(1C∼4C)이 마련된다. 블로우 성형기를 사출연신 블로우 성형기(STR)로서 이용하는 경우에는, 제1∼제4 스테이션(1C∼4C) 전부가 사용된다. 이 경우, 제1 스테이션이 사출성형 스테이션, 제2 스테이션(2C)이 온도조절 스테이션, 제3 스테이션(3C)이 블로우 성형 스테이션, 제4 스테이션이 취출 스테이션이 된다. 한편, 블로우 성형기를 인젝션 블로우 성형기(INJ)로서 이용하는 경우에는, 제1, 제3 스테이션(1C, 3C)이 이용되고, 제1 스테이션(1C)이 사출성형 스테이션, 제3 스테이션이 블로우 성형 스테이션이다. 이 경우, 제2, 제4 스테이션(2C, 4C)은 이용되지 않다. 따라서, 블로우 성형기를 인젝션 블로우 성형기(INJ)로서 이용하는 경우에는, 도 1과 마찬가지로 회전반(20)을 180도 회전 각도의 2개의 정지 위치에서 정지시키면 된다.

도 4에 나타내는 4 스테이션 타입에서는 도 3과는 달리, 블로우 성형기를 사출연신 블로우 성형기(STR) 또는 인젝션 블로우 성형기(INJ) 중 어느 것에 이용하는 경우라도 제1∼제4 스테이션(1C∼4C) 전부가 사용된다. 블로우 성형기가 사출연신 블로우 성형기(STR)로서 이용되는 경우에는, 제1∼제4 스테이션(1A∼4D)은 도 3의 제1∼제4 스테이션(1C∼4C)과 동일하다. 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기(INJ)로서 이용되는 경우에는 제1 스테이션(1D)이 사출성형 스테이션, 제2 스테이션(2D)이 블로우 성형 스테이션, 제3 스테이션(3D)이 취출 스테이션, 제4 스테이션(4D)이 사출 코어형 냉각 스테이션이 된다.

이렇게, 본 발명은 1대의 블로우 성형기를 사출연신 블로우 성형기(STR)와 인젝션 블로우 성형기(INJ)에 겸용하는 것이며, 그에 의해 다품종 소량 생산되는 용기의 성형 비용을 저감하는 것이다.

2. 4 스테이션/2 스테이션 전환 타입의 블로우 성형기

2.1. 4 스테이션의 사출연신 블로우 성형기

우선, 도 3에 나타내는 4 스테이션의 블로우 성형기를 사출연신 블로우 성형기로 한 일본국 특허 제3722671호를 도 5∼도 7을 참조해서 설명한다.

4 스테이션의 사출연신 블로우 성형장치(50)는 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 기대(52)와 하부 기반(54)과 상부 기반(56)과 견인판(58)과 실린더 고정판(60)을 가지고, 상부 기반(56)과 견인판(58)과 실린더 고정판(60)이 하부 기반(54)을 관통하는 복수, 예를 들면 4개의 타이바(62)(도 5 참조)에 의해 연결 고정되어 있다.

기대(52)는 내부 공동(空洞)의 상자형상으로 되어 있고, 그 상면의 일방측에 사출장치(64)를 장착한 상태로 되어 있다. 하부 기반(54)은 기대(52)의 타방측의 상면에 고정된 상태로 되어 있다. 상부 기반(56)은 하부 기반(54)과 소정의 간격을 두고 하부 기반(54)의 위쪽에 배설되고, 하면측에 회전반(66)(도 3의 회전반(20))을 회전 가능하게 지지하고 있다.

또한, 이 상부 기반(56)은 사출장치(64) 측의 2개의 타이바(62)의 도중 위치와, 사출장치(64)와 반대측의 2개의 타이바(62)의 상단에 연결 고정된 상태로 되어 있다.

그리고, 기대(52) 상의 하부 기반(54)과 상부 기반(56)의 사이의 공간으로서, 회전반(66)의 복수의 회전정지 위치에 도 3에 나타내는 복수의 처리 스테이션(1C∼4C)이 배치된다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 사출장치(64) 측에 사출성형 스테이션(68)(도 3의 1C에 대응), 그 대향 위치에 블로우 성형 스테이션(70)(도 3의 3C에 대응), 사출성형 스테이션(68) 및 블로우 성형 스테이션(70)과 90도 교차하는 위치에 온도조절 스테이션(72)(도 3의 2C에 대응) 및 취출 스테이션(74)(도 3의 4C에 대응)이 마련되어 있다.

사출성형 스테이션(68)에서는 도 6에 나타내는 바와 같이, 사출장치(64)와 노즐 터치하는 핫 러너형(76)을 통해 사출 캐비티형(제1 사출 캐비티형)(78)이 하부 기반(54) 상에 장착되어 있다.

블로우 성형 스테이션(70)에서는, 동일하게 도 6에 나타내는 바와 같이, 블로우형 형 체결 실린더(80)를 포함하는 블로우형 체결기구(82)에 의해 형 체결 가능하게 된 분할형으로 이루어지는 블로우 캐비티형(제1 블로우 캐비티형)(84)이 하부 기반(54) 상에 마련되어 있다.

온도조절 스테이션(72)에서는 도 7에 나타내는 바와 같이, 온도조절 포트(86)가 하부 기반(54) 상에 고정되어 있다.

취출 스테이션(74)에서는 도 7에 나타내는 바와 같이, 성형품을 취출하기 위한 슈터(88)가 하부 기반(54) 상에 장착되어 있다(도 6에서는 생략).

또, 회전반(66)의 하면에는 사출성형 스테이션(68), 온도조절 스테이션(72), 블로우 성형 스테이션(70), 취출 스테이션(74)의 각각의 위치에 대응하여 각각 복수, 예를 들면 2개의 넥형(제1 넥형)(90)이 배설되어 있다.

넥형(90)은 분할형으로 구성되고, 이들 분할형이 각각 분할판으로 이루어지는 넥 지지판(92)에 장착되고, 넥 지지판(92)의 개폐에 의해 넥형(90)이 개폐 가능하게 되어 있다. 사출연신 블로우 성형기(50)에서는 넥형(90) 및 이를 개폐 가능하게 지지하는 넥 지지판(92)이 회전반(66)에 유지되는 이송부재를 구성한다.

또, 회전반(66)은 상부 기반(56) 상에 마련한 전동 모터(94)에 의해 90도씩 간헐 회전 가능하게 되어, 넥형(90)을 사출성형 스테이션(68), 온도조절 스테이션(72), 블로우 성형 스테이션(70), 취출 스테이션(74)으로 순차 반송할 수 있도록 되어 있다.

또한, 이 회전반(66)의 회전정지 위치는 위치 결정기구(96)에 의해 위치 결정되도록 되어 있지만, 서보 모터의 위치 결정 수단만으로도 상관없다.

또, 상부 기반(56) 상에는 온도조절 스테이션(72) 대응 위치에 도시하지 않는 온도조절 코어를 승강시키는 온도조절 코어 승강 실린더(98), 블로우 성형 스테이션(70) 대응 위치에 블로우 코어형(100)을 승강시키는 블로우 코어형 승강 실린더(102) 및 연신 로드(104)를 승강시키는 연신 로드 승강 실린더(106), 그리고 취출 스테이션(74) 대응 위치에 넥 지지판(92)을 열기 위한 이젝트 캠(108)을 승강시키는 이젝트 캠 승강 실린더(110) 등이 마련되어 있다.

실린더 고정판(60)은 상부 기반(56)의 위쪽에서 사출성형 스테이션(68) 측에 위치하는 2개의 타이바(62)의 상단에 고정되고, 이 실린더 고정판(60)과 상부 기반(56)의 사이에는 사출 코어형(112)을 장착한 사출 코어형 형 체결판(넓은 의미로는 형 체결반)(114)이 2개의 타이바(62)를 따라 승강 가능하게 장착되어 있다. 또한, 사출 코어형(112)에는 냉각 매체가 순환되는데, 냉각 매체의 순환장치에 대해서는 생략한다.

또, 실린더 고정판(60) 상에는 사출 코어형 형 체결 실린더(넓은 의미로는 상부 실린더)(116)가 장착되고, 이 사출 코어형 형 체결 실린더(116)의 피스톤(118)의 선단이 사출 코어형 형 체결판(114)에 연결되어 있다.

견인판(58)은 기대(52) 내에서 4개의 타이바(62)의 하단에 연결 고정되어 있다. 이 견인판(58)에는 사출성형 스테이션(68)의 아래쪽 위치에 세로 형 체결수단으로서의 넥형 형 체결 실린더(넓은 의미로는 하부 실린더)(120)가 장착되고, 이 넥형 형 체결 실린더(120)의 피스톤(122)이 하부 기반(54)의 하면에 연결되어 있다. 또한, 상부 기반(56)의 세로 형 체결기구는 견인판(58), 타이바(62) 및 실린더(120)로 구성된다.

따라서, 도 7에 나타내는 바와 같이 견인판(58)이 상승한 상태에서 넥형 형 체결 실린더(120)를 구동시키면, 견인판(58)의 하강에 따라 타이바(62)가 견인되어 하강하고, 이 타이바(62)에 연결 고정된 상부 기반(56)이 도 6에 나타내는 바와 같이 스트로크(L1)분 하강하여 회전반(66)에 장착된 넥형(90)이 하강하고, 예를 들면 사출성형 스테이션(68)에서는 사출 캐비티형(78)에 대해 넥형(90)이 형 체결되게 된다.

또한, 블로우 성형 스테이션(70) 측에서는, 상부 기반(56)의 하면이 블로우형 체결기구(82)의 상부에 마련한 스토퍼(138)에 맞닿아, 상부 기반(56)의 하한 위치에서 위치 결정된다.

또한, 온도조절 스테이션(72) 및 블로우 성형 스테이션(70)에서는 넥형(90)에 대해 온도조절 포트(86) 및 블로우형 체결기구(82)에 의해 블로우 캐비티형(84)이 형 체결된다.

이 상부 기반(56)의 하강시에는 사출성형 스테이션(68) 측의 2개의 타이바(62) 상단에 고정된 실린더 고정판(60)도 동시에 상부 기반(56)과 같은 스트로크(L1)분만큼 하강한 상태로 되어 있다.

이 상태에서, 사출성형 스테이션(68)에서는 사출 코어형 형 체결 실린더(116)의 구동에 의해 사출 코어형 형 체결판(114)을 스트로크(L2)분 하강시킴으로써, 사출 코어형(112)과 넥형(90)을 형 체결하고, 사출장치(64)로부터 용융 수지를 사출 캐비티형(78) 내에 사출하여 프리폼(제1 프리폼)(124)을 사출 성형하도록 하고 있다.

이 경우, 사출 코어형 형 체결 실린더(116)는 상부 기반(56)의 하강에 따라 일체로 하강하기 때문에, 상부 기반(56)의 거리가 항상 일정하게 유지된다.

그 때문에, 사출 코어형 형 체결 실린더(116)의 하강 스트로크(L2)는 사출 코어형(112)을 회전반(66)으로부터 퇴피한 위치에서 형 체결 위치까지의 최소 스트로크로 해결되기 때문에, 사출 코어형 형 체결 실린더(116)의 길이를 짧게 할 수 있다.

또한, 사출 코어형 형 체결 실린더(116)는 사출 코어형(112)을 형 체결하는 만큼의 형 체결력이 얻어지면 충분하기 때문에, 사출 코어형 형 체결 실린더(116)를 비교적 소형으로 할 수 있다.

여기에서, 이 사출성형 스테이션(68)의 성형 동작과 동시에, 온도조절 스테이션(72)에서는 온도조절 코어 승강 실린더(98)에 의해 도시하지 않는 온도조절 코어를 온도조절 포트(86) 내에 삽입해서 프리폼(124)을 온도 조절한다.

또, 블로우 성형 스테이션(70)에서는 블로우 코어형 승강 실린더(102)에 의해 블로우 코어형(100)을 하강시키고, 넥형(90)에 대해 블로우 코어형(100)을 형 체결함과 함께, 연신 로드 승강 실린더(106)에 의해 연신 로드(104)를 하강시키고, 블로우 캐비티형(84) 내에 블로우 에어를 공급함으로써 온도 조절된 프리폼(124)을 2축 연신 블로우 해서 보틀(제1 용기)(126)을 성형한다.

또한, 취출 스테이션(74)에서는, 이젝트 캠 승강 실린더(110)에 의해 이젝트 캠(108)을 하강시켜 넥 지지판(92)을 통해 넥형(90)을 열고, 보틀(126)을 낙하시켜 슈터(88)에 의해 보틀(126)을 장치 밖으로 배출하도록 하고 있다. 또한, 넥 지지판(92)을 구성하는 한 쌍의 분할판이 스프링에 의해 상시 폐쇄상태로 설정됨으로써, 넥형(90)이 형 체결상태로 되어 있다. 또, 그 한 쌍의 분할판에는 도시하지 않는 쐐기 구멍이 그 길이방향의 양단부에 각각 마련되어 있다. 넥형(90)의 형 개방은 이젝트 캠 승강 실린더(110)에 의해 구동되는 이젝트 캠(108)이 쐐기 구멍을 향해 하강되고, 분할판을 개방 구동함으로써 실시된다.

다음으로, 각 성형공정 종료 후, 블로우형 체결기구(82)에 의해 블로우 캐비티형(84)을 형 개방하고, 넥형 형 체결 실린더(120)에 의해 상부 기반(56)을 상승시키고, 사출 코어형 형 체결 실린더(116), 온도조절 코어 승강 실린더(98), 블로우 코어형 승강 실린더(102), 연신 로드 승강 실린더(106) 및 이젝트 캠 승강 실린더(110)에 의해 사출 코어형(112), 온도조절 코어, 블로우 코어형(100), 연신 로드(104) 및 이젝트 캠(108)을 회전반(66) 위치로부터 대피시키면, 회전반(66)이 회전 가능한 상태가 된다.

이 상태에서, 전동 모터(94)에 의해 회전반(66)을 간헐 회전시켜 순차 각 처리 스테이션에 있어서의 처리를 실시할 수 있다.

또, 견인판(58)의 블로우 성형 스테이션(70)의 아래쪽 위치에는, 보조 형 체결 실린더(128)가 마련되고, 이 보조 형 체결 실린더(128)의 도시하지 않는 피스톤의 선단을 하부 기반(54)에 연결해서, 사출성형 스테이션(68) 측과 블로우 성형 스테이션(70) 측의 상부 기반(56)의 승강을 균형 있게 하여, 승강을 원활하게 실시할 수 있도록 하고 있다.

또한, 기대(52) 내에는 넥형 형 체결 실린더(120)와 보조 형 체결 실린더(128)를 동기시키는 동기수단(130)이 배설되어 있다.

이 동기수단(130)은, 하부 기반(54)의 사출성형 스테이션(68) 측과 블로우 성형 스테이션(70) 측에 각각 늘어뜨려 배설된 2개의 랙(132)과, 견인판(58)의 사출성형 스테이션(68)과 블로우 성형 스테이션(70) 간에 걸쳐 배설된 회전축(134)과, 이 회전축(134)에 고정되고, 각 랙(132)과 맞물리는 2개의 피니언(136)으로 구성된다. 또한, 사출성형 스테이션(68)에도 상부 기반(56)의 하강 한도를 보조적으로 규제하기 위한 스토퍼 로드(140)가 마련되어 있다.

2.2. 2 스테이션의 인젝션 블로우 성형기

도 5∼도 7에 나타내는 4 스테이션의 사출연신 블로우 성형기(50)의 기본 구조를 이용하여, 부품의 교환에 의해 전환되는 2 스테이션 타입의 인젝션 블로우 성형기(200)에 대해 도 8∼도 11을 참조해서 설명한다.

2 스테이션의 인젝션 블로우 성형기(200)에서는, 4 스테이션의 사출연신 블로우 성형기(50)의 온도조절 스테이션(72)(2C)과 취출 스테이션(74)(4C)은 사용되지 않으며, 프리폼 또는 그를 지지하기 위한 제2 사출 코어형이 통과할 뿐이다. 제2 사출 코어형은 형 개방시에 상승하므로, 블로우 성형 스테이션으로 이동할 때는 온도조절 스테이션(72)(2C)이나 취출 스테이션(74)(4C)과는 간섭하지 않기 때문에, 기본적으로는 철거할 필요는 없다. 단, 제2 사출 코어형의 온도조절 매체나 에어의 공급 배관과 간섭하는 부재가 있을 경우(예를 들면 온도조절 포트)에는 철거할 필요가 있다.

4 스테이션의 사출연신 블로우 성형기(50)의 사출성형 스테이션(68)(1C)은 부품의 교환에 의해 도 8 및 도 9에 나타내는 인젝션 블로우 성형기(200)의 사출성형 스테이션(251)(1C)으로 변경된다. 4 스테이션의 사출연신 블로우 성형기(50)의 블로우 성형 스테이션(68)(3C)은 금형부품의 교환에 의해 도 8 및 도 9에 나타내는 인젝션 블로우 성형기(200)의 블로우 성형 스테이션(202)(3C)으로 변경된다.

2.2.1. 사출성형 스테이션

우선, 도 8 및 도 9을 참조하여, 인젝션 블로우 성형기(200)의 사출성형 스테이션(201)(1C)에 대해 설명한다.

우선, 도 8 및 도 9에 나타내는 회전반(66)(20)에는 도 7에 나타내는 넥형(90) 및 넥 지지판(92)으로 구성되는 이송부재를 대신해, 인젝션 블로우용 이송부재(이송금형 유닛)(210)가 장착된다. 이 이송부재(210)는, 예를 들면 한 쌍의 분할형으로 이루어지는 제2 넥형(211)과 사출 코어형(212)과 넥형 고정판(213), 넥형 압박판(214), 코어 고정판(215), 코어 누름판(216) 및 단열판(217)을 포함할 수 있다. 넥형 고정판(213)은 한 쌍의 분할판으로 이루어지고, 한 쌍의 제2 넥형(211)이 고정된다. 또한, 넥형 고정판(213)에는 도시하지 않았지만, 냉각 매체용 통로가 마련되어 있다. 넥형 누름판(214)은 넥형 고정판(213)의 분할판을 개폐 안내한다. 이 넥형 누름판(214)은 상시 코어 고정판(215)과 밀착하도록 도시하지 않는 스프링에 의해 위쪽으로 힘이 가해지고 있다. 그에 의해, 사출 코어형(212)과 넥형(211)의 형 체결상태가 설정되어 있다. 사출 코어형(212)은 코어 누름판(216) 및 코어 고정판(215)에 유지되어 있다. 코어 누름판(216)에는 온도조절 매체 급배통로(216A)가 형성되고, 코어 고정판(215)에는 블로우 에어의 공급로(215A)가 형성되어 있다. 여기에서, 코어 고정판(215) 혹은 코어 누름판(216) 중 어느 한쪽에 온도조절 매체 급배통로와 블로우 에어 공급로를 병설해도 된다. 또한, 사출 코어형(212)의 상세한 사항은 도 11을 이용해서 후술한다.

인젝션 블로우 성형기(200)의 사출성형 스테이션(201)(1C)에서도, 사출장치(64)와 노즐 터치하는 핫 러너형(76)이 하부 기반(54)에 고정되어 사출연신 블로우 성형기(50)와 공용할 수 있다. 핫 러너형(76) 상에는 인젝션 블로우 성형기(200)의 제2 사출 캐비티형(220)이 탑재된다.

여기서, 도 8은 도 7과 마찬가지로 상부 기반(56)이 상한 위치에 있는 형 개방상태를 나타내고, 도 9는 상부 기반(56)이 하한 위치에 있는 형 체결상태를 나타내고 있다. 사출연신 블로우 성형기(50)의 사출성형 스테이션(68)(1C)과, 인젝션 블로우 성형기(200)의 사출성형 스테이션(201)(1C)이 1대의 블로우 성형기에서 선택적으로 실현되기 위해서는, 이하의 요건을 충족할 필요가 있다. 우선, 도 7과 도 8에 나타내는 형 개방시의 치수(L3, L4)가 도 7과 도 8에서 동일해야 한다. 다음으로, 도 6과 도 9에 나타내는 형 체결시의 치수(L5)가 도 6과 도 9에서 동일해야 한다.

치수(L4)는, 형 개방시의 상부 기반(56)의 하면(회전반(66)의 상면)과 하부 기반(54)의 상면까지의 거리이다. 치수(L5)는, 형 체결시의 상부 기반(56)의 하면(회전반(66)의 상면)과 하부 기반(54)의 상면까지의 거리이다. 상부 기반(56)의 이동 스트로크는 도 6에 나타내는 치수(L1)이므로, L5=L4-L1의 관계가 성립한다. 세로 형 체결기구(58, 62, 120)가 공용되므로, 사출연신 블로우 성형기(50)의 사출성형 스테이션(68)(1C)과 인젝션 블로우 성형기(200)의 사출성형 스테이션(201)(1C)에서 치수(L4, L5)는 동일해진다. 이 치수(L4, L5)는 모든 처리 스테이션에 적용되며, 블로우 성형 스테이션에서도 동일한 제약이 된다. 본 실시형태에서는 핫 러너형(76)이 공용되므로, 형 개방시의 상부 기반(56)의 하면(회전반(66)의 상면)과 핫 러너형(76)의 상면까지의 거리(L3)도 도 7과 도 8에서 동일해진다. 또한, 상부 기반(56)이 형 개방된 상태에서, 도 7의 제1 프리폼(124)도 도 8의 제2 프리폼(205)도 각각의 사출 캐비티형(78, 220)으로부터 완전히 이형되어, 회전 반송이 가능해지는 것이다. 즉, 제1, 제2 프리폼(124, 205)의 몸통부의 길이(전체 길이-넥부의 길이)는, 상부 기반(56)의 이동 스트로크(L1)보다도 작다. 단, 기종에 따라서는 L5＜L4로 설정되는 경우도 있다.

여기에서, 도 8 및 도 9에 나타내는 이송부재(210)의 두께는, 도 7에 나타내는 넥형(90) 및 넥 지지판(92)으로 이루어지는 이송부재보다도 두꺼워진다. 따라서, 양 기종의 이송부재의 두께의 차이를 고려하여 치수(L3∼L5)를 결정할 필요가 있다. 이때, 사출연신 블로우 성형기(50)에서 성형되는 제1 용기(126)는 음료용 보틀 등으로 세로축으로도 연신되기 때문에 전체 높이가 크다. 이에 반해, 인젝션 블로우 성형기(200)에서 성형되는 제2 용기는 약병, 화장품 용기, 유산음료 용기, 전구 커버 등으로, 제1 용기(126)보다도 전체 높이는 작다. 따라서, 사출연신 블로우 성형기(50)에서 성형되는 제1 용기 및 그를 위한 제1 프리폼(124)의 전체 높이를 기준으로 해서 치수(L3∼L5)를 결정하면, 인젝션 블로우 성형기(200)에서도 치수(L3∼L5)를 만족시키는 것은 가능하다.

인젝션 블로우 성형기(200)의 사출성형 스테이션(201)(1C)에서는, 도 6에 나타내는 사출 코어형 형 체결 실린더(116)와, 그 피스톤(118)에 연결된 사출 코어형 형 체결판(114)은 사용되지 않도록 하는 것도 가능하다. 이들 부재는 사출성형 스테이션(201)(1C)에서의 사출성형 동작이나 회전 반송 동작에 지장이 없는 한, 떼지 않아도 된다. 혹은, 사출 코어형 체결판(114)에 사출 코어형을 대신해서 압박(수압) 블록을 설치하고, 사출 코어형 체결판(114)을 사출 코어형 형 체결 실린더(116)에 의해 승강시켜도 된다. 이 점에 대해 도 22∼도 28을 참조해서 후술한다.

2.2.2. 블로우 성형 스테이션

도 10, 도 12 및 도 13은 인젝션 블로우 성형기(200)의 블로우 성형 스테이션(202)(3C)에서의 형 체결상태를 나타내고 있다. 도 11은 도 10의 A부 확대도이며, 사출 코어형(212)의 상세한 사항을 나타내고 있다. 블로우 성형 스테이션(202)(3C)에는, 한 쌍의 분할형으로 이루어지는 제2 블로우 캐비티형(230)이 배치되어 있다. 제2 블로우 캐비티형(230)의 한 쌍의 분할형은 도 6에 나타내는 블로우형 체결기구(82)에 장착되어 있다. 도 10에 나타내는 바닥형(bottom mold)(232)은, 제2 블로우 캐비티형(230)을 구성하는 한 쌍의 분할형의 한쪽과 일체로 개폐된다.

도 8에 나타내는 사출성형 스테이션(201)(1C)에서 형 개방되고, 제2 프리폼(205)을 지지한 이송부재(210)는, 회전반(66)(20)의 180도 회전에 의해 블로우 성형 스테이션(202)(3C)에 반입된다. 그 후, 상부 기반(56)이 하강되고, 도 6에 나타내는 블로우형 체결기구(82)에 의해 제2 블로우 캐비티형(230)이 가로 형 체결됨으로써, 도 10에 나타내는 형 체결상태로 설정된다.

도 10에 나타내는 형 체결상태에서, 이송부재(210)에 유지된 사출 코어형(212)으로부터 블로우 에어를 제2 프리폼(205) 내에 도입함으로써, 제2 프리폼(205)은 제2 블로우 캐비티형(230)의 캐비티면(231)을 따른 몸통부 및 바닥부의 형상을 가지는 제2 용기(206)(도 12 참조)로 블로우 성형된다. 이때, 사출연신 블로우 성형기(50)와는 달리, 연신 로드(104)는 이용되지 않다. 사출연신 블로우 성형기(50)의 연신 로드(104)는, 이송부(210)와 간섭하는 경우에는 떼내진다. 연신 로드(104)가 사용되지 않으므로, 제2 프리폼(205)은 세로축으로는 거의 연신되지 않고, 가로축 방향으로 연신된다.

제2 사출 코어형(212)은 도 11에 나타내는 바와 같이, 제1 코어 핀(212A)과 제2 코어 핀(212B)을 가지며, 제1 코어 핀(212A)과 제2 코어 핀(212B)의 사이에 에어 유로(212C) 및 에어 취출구(212D)를 형성한다. 에어 유로(212C)는 도 10에 나타내는 블로우 에어 공급로(215A)와 연통하고 있다. 제1 코어 핀(212A)은 제2 프리폼(205)의 몸통부 형상을 가지며, 그 위쪽은 제2 코어 핀(212B) 내에 삽입되어 있다. 또, 제1 코어 핀(212A)은 선단을 닫은 중공 형상이며, 제1 코어 핀(212A)에 마련된 온도조절 매체 순환유로(212E)가 도 10에 나타내는 온도조절 매체 급배통로(216A)와 연통하고 있다. 제2 코어 핀(212B)은 제2 프리폼(205)의 넥부 내면 형상을 가지며, 그 위쪽 외면은 제2 넥형(211)과 접촉한다. 에어 취출구(212D)는 제2 프리폼(205)의 넥부의 하단 내면 근처에 형성되며, 블로우 성형공정에 있어서 고압의 블로우 에어가 내뿜어진다.

도 12는 블로우 성형 스테이션(202)(3C)에서의 제2 용기(206)의 취출 공정을 나타내고 있다. 블로우 성형후, 블로우형 체결기구(82)에 의해 제2 블로우 캐비티형(230)이 형 개방된다. 이에 의해 넥형(211), 넥형 고정판(213) 및 넥 압박판(214)을 하강할 수 있는 스페이스가 확보된다. 여기에서, 상부 기반(56)에는 넥 압박판(214)을 하강 구동시키는 넥 하강 실린더(도시하지 않음)가 배치된다. 이 실린더의 구동에 의해 구동되는 피구동 로드가, 도시하지 않는 스프링의 가력에 저항해서 넥 압박판(214)을 코어 고정판(215)의 하면에서 떨어지도록 하강 구동하고, 넥 고정판(213)을 아래쪽으로 압박한다. 이 결과, 제2 넥형(211)에 의해 그 넥부가 유지된 용기(6)가 제1 코어 핀(212A)으로부터 이형 구동되게 된다.

그 후, 제2 넥형(211)을 구성하는 분할형이 개방 구동되고, 제2 용기(206)를 넥형(211)으로부터 이형시킬 수 있다. 여기에서, 넥형 고정판(213)을 구성하는 한 쌍의 분할판이 스프링에 의해 상시 폐쇄상태로 설정됨으로써, 제2 넥형(211)이 형 체결상태로 되어 있다. 또, 그 한 쌍의 분할판에는 도시하지 않는 쐐기 구멍이 그 길이방향의 양단부에 각각 마련되어 있다. 제2 넥형(211)의 형 개방은 블로우 성형 스테이션(202)(3C)에 배치되는 이젝트 캠 승강 실린더에 의해 구동되는 이젝트 캠이 쐐기 구멍을 향해 하강되고, 분할판을 개방 구동함으로써 실시된다.

여기에서, 제2 블로우 캐비티형(230)이 형 개방된 후로서, 제2 용기(206)의 취출이 실시되기 전에 도 12에 나타내는 바와 같이, 도시하지 않는 취출장치가 구동되고, 레일 부재(240)가 제2 용기(206)의 아래쪽으로 인출되어 있다. 따라서, 넥형(211)으로부터 낙하되는 제2 용기(206)는 레일 부재(240)에 받아진다. 그 후, 레일 부재(240)를 원래의 위치로 되돌림으로써, 제2 용기(206)가 장치 외부로 취출된다. 제2 용기(206)의 취출은 레일 부재(240)을 대신해서 제2 용기(206)의 넥부를 유지해서 취출하는 암 부재이어도 된다.

도 13은 블로우 성형 스테이션(202)(3C)에서의 이송부재(210)의 회전 반송 공정을 나타내고 있다. 도 13에서는, 상부 기반(56)이 상한 위치에 복귀됨으로써 이송부재(210)는 제1 코어 핀(212A)이 제2 블로우 캐비티형(230) 및 제2 사출 캐비티형(220)과 간섭하지 않는 높이 위치까지 상승되어 있다. 따라서, 이 상태로 회전반(66)(20)을 회전 구동함으로써, 이송부재(210)을 사출성형 스테이션(201)(1C)으로 되돌려 이동할 수 있다.

또한, 도 13에서는, 다음 블로우 성형에 대비하여, 제2 블로우 캐비티형(230)은 도 12에 나타내는 형 개방상태로부터 형 폐쇄 방향으로 이동되어 있다. 이에 의해, 제2 블로우 캐비티형(230)의 형 폐쇄 및 형 체결시간을 단축하고 있다.

이상대로, 본 실시형태에 의하면, 부품을 교환함으로써 1대의 블로우 성형기를 사출연신 블로우 성형기(50) 및 인젝션 블로우 성형기(200)의 쌍방으로 전환할 수 있고, 다품종 소량 생산에 적합한 범용성이 확보된다. 또한, 사출연신 블로우 성형은 온도조절 스테이션(2C) 및 전용 취출 스테이션(1D)을 가지기 때문에, 블로우 품질이 높은 용기를 만드는 성형 사이클을 빨리 실시할 수 있다. 또, 인젝션 블로우 성형기는 최소 2 스테이션이기 때문에, 부품수가 적어 저렴하게 제조할 수 있다.

3. 4 스테이션 타입의 블로우 성형기

도 4에 나타내는 4 스테이션 타입의 블로우 성형기에서 4 스테이션의 사출연신 블로우 성형기를 구축하는 것은, 도 5∼도 7에 나타내는 사출연신 블로우 성형기(50)를 구축하는 것과 일치하므로, 설명은 생략한다.

한편, 도 4에 나타내는 4 스테이션 타입의 블로우 성형기에서 4 스테이션의 인젝션 블로우 성형기를 구축하는 경우, 도 4에 나타내는 사출성형 스테이션(1D)은 도 8∼도 9에 나타내는 사출성형 스테이션(1C)과 일치한다. 도 4에 나타내는 블로우 성형 스테이션(2D)은, 도 10 및 도 11에 나타내는 블로우 성형 스테이션(3C)과 일치한다. 단, 도 12에 나타내는 용기 취출 공정은 실시되지 않고, 도 13에 나타내는 이송부재(210)에 제2 용기(206)를 유지한 채 형 개방과 회전 반송이 실시된다.

도 4에 나타내는 취출 스테이션(3D)에서는, 도 12에 나타내는 제2 용기(206)의 취출 공정이 실시된다. 단, 취출 스테이션(3D)에는, 도 12에 나타내는 제2 블로우 캐비티형(230)은 존재하지 않다. 또, 제2 용기(206)를 취출하기 위해 필요한 부재로서, 넥형 누름판(213)을 하강 구동시키는 실린더, 이젝트 캠 승강 실린더 등은 취출 스테이션(3D)에 배치할 필요가 있다.

도 4에 나타내는 코어 냉각 스테이션(4D)을 도 14에 나타낸다. 이 코어 냉각 스테이션(3D)에는, 도 14에 나타내는 바와 같이 제1 코어 핀(212A)이 노출된 상태로 이송부재(210)가 회전반(66)(20)에 의해 반송되어 온다. 코어 냉각 스테이션(4D)의 상류측의 취출 스테이션(3D)에서 제2 용기(206)가 이미 취출되어 있기 때문이다.

코어 냉각 스테이션(4D)에는, 하부 기반(54)에 고정된 예를 들면 2개의 실린더(250)의 로드(251)에 코어 냉각 유닛(260)이 지지되어 있다. 코어 냉각 유닛(260)은, 이송부재(210)에 유지된 제1 코어 핀(212A)을 삽입할 수 있는 크기의 구멍(261)이 제1 코어 핀(261)의 개수에 일치하는 수만큼 형성되어 있다. 이 구멍(261)의 주위에는 파선으로 나타내는 바와 같이 원주방향으로 냉매공급로(262)가 형성되어 있다. 냉매공급로(262)로부터 구멍(261)을 규정하는 내주면을 향해 관통하는 복수의 냉매 안출구멍(263)이 구멍(261)의 둘레방향을 따라 같은 간격으로 형성되어 있다.

코어 냉각 스테이션(4D)에 이송부재(210)가 반입될 때에는, 코어 냉각 유닛(260)은 제1 코어 핀(212A)과 간섭하지 않는 아래쪽 위치에서 대기하고 있다. 이송부재(210)가 반입된 후에, 2개의 실린더(250)가 구동되어 로드(251)가 상하방향을 따라 왕복 구동된다.

로드(251)에 유지된 냉각 유닛(260)은 복수의 구멍(261)에 제1 코어 핀(212A)을 삽입시킨 상태에서 상하로 왕복 이동한다. 그 상하동 중에 냉매 분출 구멍(213)으로부터 에어 등의 냉매를 분출시킴으로써, 제1 코어 핀(212A)을 냉각할 수 있다. 이렇게 해서, 사출성형 스테이션(1D)에 이송부재(210)을 되돌리기 전에 제1 코어 핀(212A)을 충분히 냉각할 수 있다.

코어 냉각 스테이션(4D)을 배치함으로써, 제2 사출 코어형(212)은 제1 사출 코어형(90)과는 달리, 내부에 온도조절 매체를 통과시킬 필요가 없어진다. 이에 의해, 안약이나 마스카라 등을 수용하는 입구가 좁은 용기라도 인젝션 블로우 성형이 가능해진다. 왜냐하면, 제2 사출 코어형(212)의 제1 코어 핀(212A)은 온도조절 매체 통로가 없는 속이 꽉 찬 봉으로 형성할 수 있고, 코어 핀 직경을 예를 들면 8mm 이하로 좁게 해서, 입구가 좁은 용기의 구경에 일치시키는 것이 가능해지기 때문이다. 또, 이송부재(210) 상의 온도조절 매체 급배통로도 불필요해지는 결과, 이송부재(210)의 구조가 단순해지기 때문에 이송부재(210)에 드는 금형 비용도 저감되게 된다.

이렇게, 도 4에 나타내는 4 스테이션 타입의 블로우 성형기는, 보다 입구가 좁은 용기를 인젝션 블로우 성형할 수 있는 점이나 전용 취출 스테이션(3D)을 가지기 때문에 성형 사이클이 빨라지는 점에서, 도 3에 나타내는 블로우 성형기보다도 우수하다.

4. 3 스테이션 타입의 블로우 성형기

도 2에 나타내는 3 스테이션 타입의 블로우 성형기에서 3 스테이션의 사출연신 블로우 성형기를 구축하는 것은, 도 5∼도 7에 나타내는 사출연신 블로우 성형기(50)로부터 온도조절 스테이션(2C)을 삭제하고, 회전반(66)(20)의 간헐 회전을 회전각 120도마다 실시하면 된다.

한편, 도 2에 나타내는 3 스테이션 타입의 블로우 성형기에서 3 스테이션의 인젝션 블로우 성형기를 구축하는 경우, 도 2에 나타내는 사출성형 스테이션(1D)은 도 8∼도 9에 나타내는 사출성형 스테이션(1C)과 일치한다. 도 2에 나타내는 블로우 성형 스테이션(2B)은, 도 10 및 도 11에 나타내는 블로우 성형 스테이션(3C)과 일치한다. 단, 도 12에 나타내는 용기 취출 공정은 실시되지 않고, 도 13에 나타내는 이송부재(210)에 제2 용기(206)를 유지한 채 형 개방과 회전 반송이 실시되는 점은, 도 4의 블로우 성형 스테이션(2D)과 같다.

도 2에 나타내는 취출 스테이션(3B)에서는, 도 12에 나타내는 제2 용기(206)의 취출 공정이 실시된다. 이 취출 스테이션(3B)에서는, 도 14에 나타내는 코어 냉각 공정을 실시할 수도 있다. 취출 스테이션(3B)에서 제2 용기(206)를 취출한 후에는 도 14과 같은 상태를 확보할 수 있기 때문이다. 이때, 낙하하는 제2 용기(206)가 냉각 유닛(260)과 간섭하지 않도록 도 12에 나타내는 취출장치의 레일 부재(240)를 취출 스테이션(3B)에 배치해도 된다.

도 2에 나타내는 3 스테이션 타입의 블로우 성형기는, 사출연신 블로우 성형은 프리폼의 온도조절 없이 실시되므로 복잡한 형상의 제1 용기(126)에는 적합하지 않지만, 온도조절 스테이션이 존재하지 않는 분만큼 3개의 처리 스테이션(1B∼3B)을 가까이 배치할 수 있으므로, 회전반(66)(20)의 직경(D2)을 도 3 및 도 4의 직경(D3)보다도 작게 할 수 있어, 콤팩트화가 도모된다. 또, 인젝션 블로우 성형은 도 3의 2 스테이션 타입보다도 성형 사이클을 빠르게 할 수 있다. 또한, 취출 스테이션(3B)에 도 14의 코어 냉각 스테이션을 병설하면, 구경 8mm 이하의 제2 용기(206)의 인젝션 블로우 성형도 가능해진다.

5. 2 스테이션 타입의 블로우 성형기

도 1에 나타내는 2 스테이션 타입의 블로우 성형기는, 도 3에 나타내는 4 스테이션/2 스테이션 전환 타입의 블로우 성형기에서 제2, 제4 스테이션(2C, 4C)이 배제되면 된다. 또, 도 1의 블로우 성형 스테이션(3A)에 도 12에 나타내는 취출장치의 레일 부재(240)가 인젝션 블로우 성형기의 경우 외에 사출연신 블로우 성형기의 경우에도 배치된다.

도 1에 나타내는 2 스테이션 타입의 블로우 성형기는 사출연신 블로우 성형은 프리폼의 온도조절 없이 실시되므로, 복잡한 형상의 제1 용기(126)에는 적합하지 않지만, 온도조절 스테이션 및 전용 취출 스테이션이 존재하지 않는 분만큼 2개의 처리 스테이션(1A, 3A)을 보다 가까이 배치할 수 있으므로, 회전반(66)(20)의 직경(D1)을 도 2∼도 4의 직경(D2 및 D3)보다도 작게 할 수 있어, 컴팩트화가 도모된다.

6. 인젝션 블로우 성형기의 로터리 조인트

도 5∼도 7에 나타내는 4 스테이션의 사출연신 블로우 성형기(50)의 기본 구조를 이용하여, 부품의 교환에 의해 전환되는 2 스테이션 타입의 인젝션 블로우 성형기(200)의 사출성형 스테이션(201)과 블로우 성형 스테이션(202)을 도 15에 개략적으로 나타낸다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 회전반(66)에는 회전 각도로 180°만큼 떨어진 2군데에 인젝션 블로우용 이송부재(210)가 고정되어 있다.

2개의 이송부재(210)는, 도 8로 나타낸 바와 같이 온도조절 매체 급배통로(216A)가 각각 마련되어 있다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 회전반(66)에 의해 회전 구동되는 2개의 이송부재(210)의 온도조절 매체 급배통로(216A)에 온도조절 매체를 급배하기 위한 로터리 조인트(270)가 회전반(66)에 지지되어 있다. 2개의 이송부재(210)의 각각은 제1, 제2 배관(210A, 210B)에 의해 로터리 조인트(270)와 연결되어 있다. 제1 배관(210A)에 의해 로터리 조인트(270)로부터 이송부재(210)에 온도조절 매체가 공급되고, 제2 배관(210B)에 의해 이송부재(210)로부터 로터리 조인트(270)에 온도조절 매체가 되돌려진다.

도 16은 인젝션 블로우 성형기(200)의 측면도이며, 상단이 회전반(66)에 지지된 로터리 조인트(270)의 하단은 2개의 배관(291, 292)을 지지하는 배관 지지부재(290)를 통해 견인반(58)과 연결되어 있다. 견인반(58)과 회전반(66)은 일체적으로 승강되므로, 로터리 조인트(270) 및 배관 지지부재(290)도 또 일체적으로 승강된다. 배관 지지부재(290)에 지지된 한쪽의 배관(291)은 온도조절 매체를 공급하고, 다른 쪽의 배관(292)은 온도조절 매체를 배출한다.

다음으로, 로터리 조인트(270)의 상세한 사항에 대해 도 17∼도 20을 참조해서 설명한다. 로터리 조인트(270)는 도 18에 나타내는 통형상의 하우징(271)의 내부에 도 19에 나타내는 고정 축체(280)가 배치되어, 도 17과 같이 조립된다. 하우징(271)의 플랜지(272)가 회전반(66)에 볼트 고정되어, 하우징(271)은 회전반(66)과 일체 회전한다. 한편, 고정 축체(280)는 중계 배관부(285)에 고정되고, 회전되지 않다.

도 18에 나타내는 바와 같이, 하우징(271)에는 고정 축체(280)를 삽입하는 관통 구멍(273)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(273)에는 상하방향의 3군데에 관통 구멍(273)의 내경보다도 큰 내경의 O링 홈(274A, 274B, 274C)이 형성되어 있다. O링 홈(274A, 274B)에 배치되는 O링과 회전 축체(280)로 구획되는 영역(275)이 공급 통로가 되고, O링 홈(274B, 274C)에 배치되는 O링과 회전 축체(280)로 구획되는 영역(276)이 배출 통로가 된다.

공급 통로(275)와 연통하는 2개의 제1 개구부(275A, 275B)가 하우징(271)의 둘레면에 개구되어 있다. 제1 개구부(275A)는 한쪽의 이송부재(210)에 연결되는 제1 배관(210A)에 연통되고, 제1 개구부(275B)는 다른 쪽의 이송부재(210)에 연결되는 제1 배관(210A)에 연통된다.

마찬가지로, 배출 통로(276)와 연통하는 2개의 제2 개구부(276A, 276B)가 하우징(271)의 둘레면에 개구되어 있다. 제2 개구부(276A)는 한쪽의 이송부재(210)에 연결되는 제2 배관(210B)에 연통되고, 제2 개구부 276B은 다른 쪽의 이송부재(210)에 연결되는 제2 배관(210B)에 연통된다.

도 17에 나타내는 바와 같이, 고정 축체(280)는 베어링(277A, 277B)을 통해 하우징(271)을 회전 가능하게 지지한다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 고정 축체(280)는 하우징(271)의 공급 통로(275)와 배출 통로(276)와 대응하는 외주면에 2개의 둘레 홈(281, 282)을 가진다. 둘레 홈(281)은 제1 세로 구멍(281A)을 통해 하단 개구와 연통하고, 둘레 홈(282)은 제2 세로 구멍(282A)을 통해 하단 개구와 연통하고 있다.

도 17 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 고정 축체(280)의 하단에 연결된 중계 배관부(285)가 마련되어 있다. 중계 배관부(285)는, 고정 축체(280)의 세로 구멍(281A)의 하단 개구와 연통하는 통로(286)와, 고정 축체(280)의 세로 구멍(282A)의 하단 개구와 연통하는 통로(287)를 내장한다. 통로(286)는, 배관 지지부재(290)에 지지된 배관(291)과 연통되어 있다. 통로(287)는 배관 지지부재(290)에 지지된 배관(292)과 연통되어 있다.

본 실시형태에 의하면, 회전반(66)과 함께 회전 구동되는 2개의 이송부재(210)에 로터리 조인트(270)를 통해 온도조절 매체를 순환할 수 있다. 특히, 2개의 이송부재(210)와 배관(210A, 210B)을 통해 연결되는 하우징(271)은 회전반(66)과 함께 회전하므로, 하우징(271)과 2개의 이송부재(210)의 상대위치 관계는 불변이 된다. 따라서, 회전반(66)의 회전에 따라 배관(210A, 210B)이 꼬여 파손되는 일도 없다.

또, 로터리 조인트(270)와 외부를 접속하는 배관(291, 292)을 지지하는 배관 지지부재(290)는 로터리 조인트(270)와 일체로 승강하므로, 배관(291, 292)을 쓸데없이 길게 끌고 다닐 필요도 없다.

상술한 실시형태에서는 2개의 이송부재(210)에 온도조절 매체를 급배하기 위한 로터리 조인트이었지만, 다른 유체를 급배해도 된다. 다른 유체로서 블로우 에어를 들 수 있다. 도 8에 나타내는 바와 같이 에어 공급로(215A)를 통해 블로우 에어를 공급하는 것만으로도 되지만, 블로우 성형된 용기 내의 에어를 배기하는 경로를 마련할 수 있다. 또 다른 유체로서, 예를 들면 도 8에 나타내는 이송부재(210)의 넥형(211)에 급배되는 냉각 매체를 들 수 있다.

도 21은 온도조절 매체의 급배, 블로우 에어의 급배 및 냉각 매체의 급배를 실시할 수 있는 6개의 독립 경로를 구비한 로터리 조인트의 하우징(300)을 나타내고 있다. 이 하우징(300)에는 7개의 O링 홈(302)으로 칸막이된 6개의 공급/배출로(301A∼301F)가 형성되어 있다. 이 하우징(300)에 적합한 고정 축체를 내부에 배치하면, 6개의 독립 경로를 구비한 로터리 조인트를 제공할 수 있다.

여기에서, 2 경로는 온도조절 매체의 급배 통로이고, 다른 2 경로는 냉각 매체의 통로이며, 이들은 서로 절연할 필요가 있다. 그를 위해, 세로방향에서 중앙의 2개의 통로(301C, 301D)를 블로우 에어의 급배 통로로 하고, 예를 들면 온도조절 매체를 급배하는 통로(301A, 301B)와 냉각 매체를 급배하는 통로(301E, 301F)를 에어 단열할 수 있다.

7. 사출성형 스테이션에서의 형 체결

7.1. 사출연신 블로우 성형기에서의 사출형 체결

도 22는 사출연신 블로우 성형기의 사출성형 스테이션에서의 형 체결을 나타내고 있다. 도 22에 나타내는 부재 중, 도 7과 동일 기능을 가지는 부재에 대해 동일 부호를 붙였다.

도 22에서도 도 7과 마찬가지로, 하부 실린더(120)에 의해 승강되는 2개의 타이바(62)의 상단에 실린더 고정판(60)이 고정되고, 실린더 고정판(60)에 상부 실린더(116)가 고정되어 있다. 상부 실린더(116)의 피스톤(118)의 선단이 형 체결반(114)에 연결되어 있다. 형 체결반(114)에는 사출 코어형 고정판(112A)이 볼트 고정됨으로써, 형 체결반(114)에 사출 코어형(112)이 고정된다.

도 22에 나타내는 바와 같이, 회전반(20)에 마련된 하나의 개구(21)(도 1∼도 4 참조)와 대향하여 상부 기반(56)에 개구(56A)가 마련되어 있다. 우선 하부 실린더(120)를 구동하면, 타이바(62)를 통해 상부 기반(56) 및 회전반(20)이 하강되어, 회전반(20)에 지지된 넥형(90)이 사출 캐비티형(78)에 형 체결된다. 이때, 실린더 고정판(60), 상부 실린더(116) 및 형 체결반(114)을 통해 사출 코어형(112)도 하강된다. 그때, 사출 코어형(112)은 개구(56, 21)를 통과해서 상부 기반(56) 및 회전반(20)과 간섭하지 않고, 사출 캐비티형(78) 내에 배치된다. 그 후, 하강된 형 체결반(114)에 고정된 제1 사출 코어형(112)을 상부 실린더(116)에 의해 더 하강시킨다. 그에 의해, 하부 기반측에 지지된 사출 캐비티형(78)에 넥형(90) 및 사출 코어형(112)을 형 체결할 수 있다. 이상의 동작은, 도 7에서도 마찬가지로 실시된다.

7.2. 인젝션 블로우 성형기에서의 사출형 체결

도 23은 도 22에 나타내는 기구를 이용한 인젝션 블로우 성형기에서의 사출형 체결을 나타내고 있다. 상술한 대로, 도 23에 나타내는 이송금형 유닛(이송부재)(210)은 회전반(20)에 고정되므로, 상부 실린더(116)를 이용하지 않아도 하부 실린더(120)만으로 이송금형 유닛(210)을 형 체결하는 것이 가능하다. 단, 도 23은 도 22와 마찬가지로 상부 실린더(116)를 이용하여 이송금형 유닛(210)을 형 체결하고 있다.

그 때문에, 형 체결반(114)에는 도 22에 나타내는 사출 코어형(112)을 대신해서 도 23에 나타내는 수압 블록(400)이 볼트 고정된다. 우선, 하부 실린더(120)를 구동하면, 타이바(62)를 통해 상부 기반(56) 및 회전반(20)이 하강되어, 회전반(20)에 지지된 이송금형 유닛(210)이 형 폐쇄된다. 이때, 실린더 고정판(60), 상부 실린더(116) 및 형 체결반(114)을 통해 수압 블록(400)도 하강된다. 그때, 수압 블록(400)은 개구(56, 21)를 통과해서 상부 기반(56) 및 회전반(20)과 간섭하지 않고 하강된다.

그 후, 하강된 형 체결반(114)에 고정된 수압 블록(400)을 상부 실린더(116)에 의해 더 하강시킨다. 그에 의해, 수압 블록(400)은 이송금형 유닛(210)을 직접 압박하고, 사출 캐비티형(220)에 대해 이송금형 유닛(210)을 형 체결할 수 있다.

여기에서, 상부 실린더(116)를 이용하지 않고, 하부 실린더(120)가 상부 기반(56)을 견인해서, 상부 기반(56)에 의해 회전반(20)을 통해 이송금형 유닛(210)을 형 체결한 경우와 본 실시형태를 대비한다. 상부 실린더(116)를 이용하지 않으면, 상부 기반(56)과 이송금형 유닛(210)의 사이에서 회전반(20)에 형 체결력이 작용하게 된다. 그에 의해, 강성이 약한 회전반(20)이 변형될 우려가 있다. 회전반(20)의 변형은 상부 기반(56)에 대해 회전 구동될 때의 장해가 되어, 이음나 회전 불량을 발생시킨다.

본 실시형태에서는, 하부 실린더(120)에 의해 상부 기반(56)과 함께 구동되는 형 체결반(114)에 수압 블록(400)이 고정되고, 수압 블록(400)이 직접 이송금형 유닛(210)을 압박하도록 했으므로, 상부 기반(56)이나 회전반(20)을 죄는 일이 없다. 따라서, 회전반(20)의 변형에 기인한 회전시의 불량을 방지할 수 있다.

7.3. 상부 실린더와 하부 실린더의 관계

본 실시형태에서는, 하부 실린더(120) 및 상부 실린더(116)는 실린더 내경이 실질적으로 동일하고, 또한 형 체결시에 같은 압력으로 설정할 수 있다. 하부 실린더(120) 및 상부 실린더(116)를 같은 압력으로 설정하기 위해서는, 기름 등의 압력매체의 회로를 쇼트시키면 된다. 하부 실린더(120) 및 상부 실린더(116)의 각각의 압박력은 수압(受壓) 면적×압력이므로, 동일해진다. 하부 실린더(120) 및 상부 실린더(116)의 각각의 동일한 압박력은 하향으로 작용한다.

여기에서, 하부 실린더(120) 및 상부 실린더(116)가 함께 같은 압력으로 구동되고 있는 형 체결상태에서는, 하부 실린더(120)의 하향 압박력과 상부 실린더(116)의 하향 압박력에 저항하는 상향 반력이 조화되어 상쇄된다. 따라서, 형 체결력으로는 상부 실린더(116)의 압박력만이 된다. 이는, 도 22에 나타내는 사출연신 블로우 성형기의 사출형 체결 및 도 23에 나타내는 인젝션 블로우 성형기에서의 사출형 체결에 모두 적용된다.

인젝션 블로우 성형기에서는, 상부 실린더(116)에 의해 구동되는 형 체결반(114)에 수압 블록(400)이 고정되고, 이 수압 블록(400)은 이송금형 유닛(210)을 직접 압박한다. 그에 의해, 이송금형 유닛(210)을 형 체결할 수 있다. 따라서, 형 체결시에 상부 기반(56)이나 회전반(20)에 형 체결력이 작용하지 않아, 회전반(20)의 변형이 방지된다. 사출연신 블로우 성형기에서는, 상부 실린더(116)에 의해 구동되는 형 체결반(114)에 사출 코어형(112)이 고정되므로, 사출 코어형(112)에 의해 압박되는 넥형(90)과 함께 사출 코어형(112)을 형 체결할 수 있다. 이때에도, 상부 기반(56)이나 회전반(20)에 형 체결력이 작용하지 않다.

7.4. 스토퍼 로드의 새로운 구조 및 기능

도 7에 나타내는 스토퍼 로드(140)는 상술한 대로, 상부 기반(56)의 하강 한도를 보조적으로 규제하기 위한 것이었다. 즉, 스토퍼 로드(140)는 형 두께를 잘못 설정하거나 혹은 상부 기반(56)의 기울기가 소정 각도 이상으로 기운 이상 시에 상부 기반(56)의 하강 이동을 정지하기 위한 것이다. 따라서, 스토퍼 로드(140)를 이용한 도 26의 비교예에서 나타내는 바와 같이, 형 체결시에는 스토퍼 로드(140)와 상부 기반(56) 측의 사이에는 클리어런스(δ4)가 확보되어 있다.

도 22 및 도 23에서, 하단(410A)이 하부 기반(54)에 고정되어 위쪽으로 연장되는 스토퍼 로드(410)는, 도 7의 스토퍼 로드(140)와는 구조도 목적도 다르다. 이 스토퍼 로드(410)의 상단(410B)은, 형 체결시에 상부 기반(56) 측과 틈 없이 맞닿아 상부 기반(56)을 형 체결 위치에서 지지할 수 있다.

하부 실린더(120)에 의해 압박 구동된 상부 기반(56)은, 형 체결시에는 하부 실린더(120)의 힘이 상부 실린더(116)의 반력과 조화되어, 압박력이 해제된다. 이 형 체결시에는, 상부 기반(56)은 스토퍼 로드(410)와 맞닿아 형 체결 위치에서 지지된다. 따라서, 형 체결시의 상부 기반(56)의 높이 위치가 일의적으로 정해지고, 상부 기반(56)의 자중 등에 의해 회전반(20)을 압박해서 회전반(20)을 변형시키는 일이 없어진다.

도 22 및 도 23에서는, 형 체결시에 상부 기반(56)과 스토퍼 로드(410)의 상단(410B)의 사이에 개재되어, 상부 기반(56)의 형 체결 위치를 조정하는 스페이서 부재(420)를 더 가질 수 있다.

여기에서, 도 22와 도 23에서는 형 체결시의 하부 기반(54)과 상부 기반(56)의 거리(L5)는 동일하게 되어 있다. 단, 도 22에 나타내는 사출연신 블로우 성형기와 도 23에 나타내는 인젝션 블로우 성형기에서, 형 체결시의 상부 기반(56)과 하부 기반(54)의 간격(L5)이 동일해지는 일은 오히려 드물다. 사출 코어형(112)과 이송금형 유닛(210)의 높이 사이즈의 차이나 성형품의 길이에 따라 도 22와 도 23에서 거리(L5)가 다른 경우가 있다.

그러한 경우, 형 체결시의 상부 기반(56)과 하부 기반(54)의 간격(L5)은 스페이서 부재(420)의 유무나 스페이서 부재(420)의 두께를 변경함으로써, 상부 기반(56)의 형 체결 위치를 변경함으로써 용이하게 조정할 수 있다.

스토퍼 로드(410)의 상단(410B) 측을 도 24에 확대해서 나타낸다. 도 24에 나타내는 바와 같이, 스페이서 부재(420)는 스토퍼 로드(410)를 승강 안내하는 중공 가이드(430)와 함께, 볼트(431)에 의해 상부 기반(56)에 고정할 수 있다. 볼트(431)를 풀면, 스페이서 부재(410)을 떼거나 혹은 두께가 다른 다른 스페이서 부재(410)로 교환함으로써, 거리(L5)를 조정할 수 있다. 그러나, 도 26의 비교예에서는, 형 체결시에는 스토퍼 로드(140)와 상부 기반(56) 측의 사이에는 클리어런스(δ4)가 확보되어 있으므로, 스페이서 부재를 변경해도 거리(L5)를 조정할 수는 없다.

7.5. 형 체결시의 클리어런스

도 25는 도 23에 나타내는 형 체결을 비교예와 대비해서 나타내는 설명도이다. 도 26은 도 25의 비교예 부분을 나타내는 A부 확대도이다. 도 27은 도 25의 실시예 부분을 나타내는 B부 확대도이다.

우선, 본 실시형태에서는 도 27에 나타내는 바와 같이, 형 체결시에 수압 블록(400)과 상부 기반(56)의 대향면 간에 제1 클리어런스(δ1)를 마련할 수 있다. 수압 블록(400)은 형 체결된 이송금형 유닛(210)과 밀착한 위치에서 정지된다. 그 한편으로, 수압 블록(400)의 영향을 받지 않고 스토퍼 로드(410)에 의해 정해지는 상부 기반(56)의 형 체결 위치를 조정할 수 있다. 이에 의해, 수압 블록(400)과 상부 기반(56)의 대향면 간에 제1 클리어런스(δ1)를 확보할 수 있다. 그에 의해, 수압 블록(400)으로부터의 압력이 상부 기반(56)에 작용하지 않는 것이 담보되어, 상부 기반(56)을 통해 회전반(20)이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 클리어런스(δ1)는 도 24에 나타내는 바와 같이, 형 체결시의 넥형 고정판(112A)과 상부 기반(56)의 대향면 간에도 형성된다.

도 26에 나타내는 비교예에서는, 상부 실린더(116)에 의해 구동되는 수압 블록(400A)은 도 27의 수압 블록(400)과는 달리, 상부 기반(56)을 압박하는 것이다. 이렇게 하면, 수압 블록(400A)과 상부 기반(56)의 대향면 간의 틈(δ)은 0이 된다. 그 때문에, 도 26의 비교예에서는 형 체결시에는 수압 블록(400A)과 이송금형 유닛(210)의 사이에서 상부 기반(56)과 회전반(20)이 끼이게 된다. 이 때문에, 회전반(20)에 과대한 힘이 가해져, 강성이 비교적 약한 회전반(20)은 변형되어 버린다.

다음으로, 본 실시형태에서는 도 27에 나타내는 바와 같이, 형 체결시에 상부 기반(56)과 회전반(20)의 대향면 간에 제2 클리어런스(δ2)를 마련할 수 있다. 원래, 상부 기반(56)과 회전반(20)의 대향면 간에는 회전반(20)의 회전 반송시에는 클리어런스가 확보되도록 설계된다. 그렇지 않으면, 회전반(20)의 회전 구동에 악영향이 있기 때문이다. 본 실시형태에서는 수압 블록(400)의 힘은 상부 기반(56)에 전해지지 않으며, 상부 기반(56)은 스토퍼 로드(410)에 의해 자중이 지지되므로, 회전 반송시와 같은 제2 클리어런스(δ2)를 상부 기반(56)과 회전반(20)의 대향면 간에 확보할 수 있다. 그에 의해, 회전반(20)이 상부 기반(56)과 이송금형 유닛(210)의 사이에 끼이는 것이 방지되어, 회전반(20)이 변형되는 것이 방지된다.

이에 반해, 도 26에 나타내는 비교예에서는, 상술대로 형 체결시에는 수압 블록(400A)과 이송금형 유닛(210)의 사이에서 상부 기반(56)과 회전반(20)이 끼이게 된다. 따라서, 회전 반송시와 같은 클리어런스(δ2)를 상부 기반(56)과 회전반(20)의 대향면 간에 확보할 수 없다. 따라서, 회전반(20)에 형 체결력이 작용해서 변형되어 버린다.

7.6. 이송부재의 장착 구조

회전반(20)에 장착되는 이송부재는, 사출연신 블로우 성형기의 경우에는 넥형(90)이고, 인젝션 블로우 성형기의 경우에는 이송금형 유닛(210)이다.

넥형(90)은 한 쌍의 분할형으로 구성되고, 한 쌍의 분할형은 도 24에 나타내는 바와 같이 회전반(20)에 고정된 2개의 L자 가이드(500)를 따라 개폐 자유롭게 지지된다. 한편, 도 28에 나타내는 바와 같이 이송금형 유닛(210)은 회전반(20)에 고정된다.

도 28은 이송금형 유닛(210)의 장착 구조를 나타내고 있다. 이송금형 유닛(210)은 장착 구멍(210C)을 가진다. 이 장착 구멍(210C)에는 플랜지가 구비된 슬리브(510)가 삽입된다. 플랜지가 구비된 슬리브(510)는, 구멍이 구비된 플랜지(511)와 장착 구멍(210C)에 삽입되는 중공 축부(512)를 가진다. 이 중공 축부(512)는 장착 구멍(210C)보다 약간 길게 형성되어 있기 때문에, 플랜지가 구비된 슬리브(510)에 삽입되는 볼트(520)를 회전반(20)에 조임으로써, 이송금형 유닛(210)과 회전반(20)의 사이에 일정한 제3 클리어런스(δ3)를 확보하면서, 이송금형 유닛(210)을 플랜지(511)와 회전반(20)의 사이에서 체결할 수 있다. 또한, 도 28에서는, 볼트(520)의 머리(521)와 플랜지(511)의 사이에 워셔(530)를 개재시켜서 헐거우짐을 방지하고 있다.

여기에서, 넥형(90)은 L자 가이드(500)에 의해 일정한 제3 클리어런스(δ3)를 가지면서 개폐 가능하게 회전반(20)에 지지되므로, 비교적 강성이 약한 회전반(20)을 변형시키는 일은 없다. 한편, 도 26의 비교예에서 나타내는 바와 같이, 이송금형 유닛(210)을 회전반(20)에 볼트 조임하면, 강성이 약한 회전반은 이송금형(210)의 비교적 넓은 면에서 조여짐으로써 변형을 일으켜, 회전반의 회전 구동에 악영향을 끼칠 우려가 있다.

그 점에서, 도 28에 나타내는 플랜지가 구비된 슬리브(510)는 이송금형 유닛(210)을 플랜지(511)와 회전반(20)의 사이에서 일정한 틈(δ3)을 가지고 체결하므로, 플랜지(511)의 면적에 작용하는 체결력만이 회전반(20)에 작용하여, 회전반(20)에 대한 부하가 작아진다. 이에 의해, 회전반(20)의 변형이 억제되고, 회전반(20)과 상부 기반(56)의 대향면 간에 제2 클리어런스(δ2)를 확보하기 쉬워진다.

또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지의 범위 내에서 여러 변형 실시가 가능하다.

1A∼1D, 68, 201…사출성형 스테이션
2B, 2D, 3A, 3C, 3D, 70, 202…블로우 성형 스테이션
3B, 4C, 4D, 74…취출 스테이션 2C, 2D, 72…온도조절 스테이션
3B, 4D…코어 냉각 스테이션 20, 66…회전반
21∼24…개구 50…사출연신 블로우 성형기
52…기대 54…하부 기반
56…상부 기반 58, 62, 120…세로 형 체결기구
78…제1 사출 캐비티형 82…블로우형 체결기구
84…제1 블로우 캐비티형 90…제1 넥형
92…이송부재 100…블로우형
104…연신 로드 112…제1 사출 코어형
116…상부 실린더 120…하부 실린더
124…제1 프리폼 126…제1 용기
200…인젝션 블로우 성형기 205…제2 프리폼
206…제2 용기 210…이송부재
210A, 210B…제1, 제2 배관 210C…구멍
211…제2 넥형 212…제2 사출 코어형
220…제2 사출 캐비티형 230…제2 블로우 캐비티형
270…로터리 조인트 271, 300…하우징
275A, 275B…제1 개구부 276A, 276B…제2 개구부
280…회전 축체 281, 282…둘레 홈
281A, 282A…제1, 제2 세로 구멍 290…배관 지지부재
291, 292…배관 400…수압 블록
410…스토퍼 로드 420…스페이서 부재
500…L자 가이드 510…플랜지가 구비된 슬리브
520…볼트 δ1… 제1 클리어런스
δ2…제2 클리어런스 δ3…제3 클리어런스

Claims (15)

1. 하부 기반과,
   상기 하부 기반의 위쪽에서 승강되는 상부 기반과,
   상기 상부 기반에 회전 가능하게 지지되고, 복수의 이송부재를 복수의 회전정지 위치에서 정지시키는 회전반과,
   상기 하부 기반과 상기 상부 기반의 사이의 공간에서, 상기 복수의 회전정지 위치에 배치되는 복수의 처리 스테이션을 가지고,
   상기 복수의 처리 스테이션이 사출형(injection mold)을 가지는 사출성형 스테이션과 블로우형(blow mold)을 가지는 블로우 성형 스테이션을 적어도 포함하고,
   상기 복수의 이송부재, 상기 사출형 및 상기 블로우형을 포함하는 부품을 교환함으로써, 사출연신 블로우 성형기 및 인젝션 블로우 성형기의 쌍방에 이용되는 블로우 성형기로서,
   상기 사출성형 스테이션은,
   상기 하부 기반에 지지되고, 상부 기반을 승강 구동하는 하부 실린더와,
   상기 상부 기반에 지지되고, 형 체결반(mold clamp base)을 승강 구동하는 상부 실린더를 가지고,
   상기 블로우 성형기가 사출연신 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 복수의 이송부재의 각각이 제1 넥형(neck mold)을 포함하고, 상기 사출성형 스테이션에서 상기 하부 실린더에 의해 상기 상부 기반, 상기 회전반 및 상기 형 체결반을 하강시키고, 또한 하강된 상기 형 체결반에 고정되는 제1 사출 코어형(injection core mold)을 상기 상부 실린더에 의해 더 하강시켜서, 상기 하부 기반측에 지지된 제1 사출 캐비티형(injection cavity mold)에 상기 제1 넥형 및 상기 제1 사출 코어형을 형 체결하여 제1 프리폼을 성형하고,
   상기 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 복수의 이송부재의 각각이 제2 넥형 및 제2 사출 코어형을 가지는 이송금형 유닛을 포함하고, 상기 사출성형 스테이션에서 상기 하부 실린더에 의해 상기 상부 기반, 상기 회전반 및 상기 형 체결반을 하강시키고, 또한 하강된 상기 형 체결반에 고정되는 수압 블록(pressure receiving block)을 상기 상부 실린더에 의해 더 하강시켜서 상기 이송금형 유닛을 직접 압박하고, 상기 하부 기반측에 지지된 제2 사출 캐비티형에 상기 이송금형 유닛을 형 체결하여, 제2 프리폼을 성형하는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하부 실린더 및 상기 상부 실린더는, 실린더 내경이 실질적으로 동일하고, 또한 형 체결시에 같은 압력으로 설정되는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 하부 기반으로부터 위쪽으로 연장되는 스토퍼 로드를 더 가지고,
   상기 상부 기반은, 상기 형 체결시에 상기 스토퍼 로드에 맞닿아 형 체결 위치에서 지지되는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 형 체결시에 상기 상부 기반과 스토퍼 로드의 사이에 개재되고, 상기 상부 기반의 상기 형 체결 위치를 조정하는 스페이서 부재를 더 가지는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 형 체결시에, 상기 수압 블록과 상기 상부 기반의 대향면 간에 제1 클리어런스가 마련되는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 형 체결시에, 상기 상부 기반과 상기 회전반의 대향면 간에 제2 클리어런스가 마련되는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 넥형은 한 쌍의 분할형(split mold)으로 구성되고, 상기 한 쌍의 분할형은 상기 회전반에 고정된 2개의 L자 가이드를 따라 개폐 자유롭게 지지되고,
   상기 이송금형 유닛은 플랜지가 구비된 슬리브가 삽입되는 구멍을 포함하고,
   상기 플랜지가 구비된 슬리브는 구멍이 구비된 플랜지와, 상기 구멍이 구비된 플랜지로부터 연장되는 중공 축부를 포함하고, 상기 중공 축부의 길이는 상기 구멍보다도 길게 형성되고,
   상기 플랜지가 구비된 슬리브에 삽입되는 볼트를 상기 회전반에 조임으로써, 상기 이송금형 유닛과 상기 회전반의 사이에 일정한 제3 클리어런스를 확보하면서, 상기 이송금형 유닛이 상기 플랜지와 상기 회전반의 사이에서 체결되는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 블로우 성형기가 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는 로터리 조인트가 더 마련되고,
   상기 이송금형 유닛은 통로를 포함하고,
   상기 로터리 조인트와 상기 이송금형 유닛에 연결되는 제1 배관 및 제2 배관이 더 마련되고, 상기 제1 배관은 상기 통로에 유체를 공급하고, 상기 제2 배관은 상기 통로로부터 상기 유체를 배출하고,
   상기 로터리 조인트는,
   고정 축체와,
   상기 고정 축체의 주위에 배치되고, 상기 회전반에 고정되는 하우징을 가지고,
   상기 고정 축체는, 외표면에 형성된 복수의 둘레 홈과, 상기 복수의 둘레 홈의 하나에 연통되는 제1 세로 구멍과, 상기 복수의 둘레 홈의 다른 하나에 연통되는 제2 세로 구멍을 포함하고,
   상기 하우징은 상기 제1 배관이 연결되고, 상기 복수의 둘레 홈의 상기 하나와 대향하는 제1 개구부와, 상기 제2 배관이 연결되고, 상기 복수의 둘레 홈의 상기 다른 하나와 대향하는 제2 개구부를 가지는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 로터리 조인트에 외부로부터 상기 유체를 공급하는 제3 배관과,
   상기 로터리 조인트로부터 외부로 상기 유체를 배출하는 제4 배관과,
   상기 제3 배관 및 제4 배관을 지지하는 배관 지지부재를 더 가지고,
   상기 배관 지지부재는, 상기 회전반 및 상기 로터리 조인트와 함께 승강하는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블로우 성형기가 상기 사출연신 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 제1 프리폼을 상기 제1 넥형에 의해 유지해서 상기 회전반의 회전 반송에 의해 상기 블로우 성형 스테이션으로 반송하고, 상기 블로우 성형 스테이션에서 상기 제1 넥형과 형 체결되는 제1 블로우 캐비티형 내에 배치된 상기 제1 프리폼을, 연신 로드의 세로축 구동과 블로우 코어형으로부터의 블로우 에어에 의해 2축 방향 연신해서 제1 용기를 블로우 성형하고,
    상기 블로우 성형기가 상기 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 제2 프리폼을 상기 이송금형 유닛에 의해 유지해서 상기 회전반의 회전 반송에 의해 상기 블로우 성형 스테이션으로 반송하고, 상기 블로우 성형 스테이션에서 상기 이송금형 유닛과 형 체결되는 제2 블로우 캐비티형 내에 배치된 상기 제2 프리폼을 상기 제2 사출 코어형으로부터의 블로우 에어에 의해 연신해서 제2 용기를 블로우 성형하는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 회전반은 회전각 180도로 간헐 회전 구동되고,
    상기 복수의 처리 스테이션은, 회전 반송방향을 따라 배치되는 제1 및 제2 스테이션을 가지며, 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션과 취출 스테이션에 겸용되는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
12. 제10항에 있어서,
    상기 회전반은 회전각 90도로 간헐 회전 구동되고,
    상기 복수의 처리 스테이션은, 회전 반송방향을 따라 배치되는 제1∼제4 스테이션으로 이루어지며,
    상기 블로우 성형기가 상기 사출연신 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 프리폼 온도조절 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션이 되고, 상기 제4 스테이션이 취출 스테이션이 되며,
    상기 블로우 성형기가 상기 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 취출 스테이션이 되고, 상기 제4 스테이션이 상기 제2 사출 코어형을 냉각하는 냉각 스테이션이 되는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
13. 제10항에 있어서,
    상기 회전반은 회전각 90도 또는 180도로 간헐 회전 구동되고,
    상기 복수의 처리 스테이션은, 회전 반송방향을 따라 배치되는 제1∼제4 스테이션으로 이루어지며,
    상기 블로우 성형기가 상기 사출연신 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 프리폼 온도조절 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션이 되고, 상기 제4 스테이션이 취출 스테이션이 되며,
    상기 블로우 성형기가 상기 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션과 취출 스테이션에 겸용되고, 상기 제2 스테이션 및 상기 제4 스테이션에서는 상기 회전반이 정지되지 않는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
14. 제10항에 있어서,
    상기 회전반은 회전각 120도로 간헐 회전 구동되고,
    상기 복수의 처리 스테이션은, 회전 반송방향을 따라 배치되는 제1∼제3 스테이션으로 이루어지며,
    상기 블로우 성형기가 상기 사출연신 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 취출 스테이션이 되며,
    상기 블로우 성형기가 상기 인젝션 블로우 성형기에 사용될 때는, 상기 제1 스테이션이 상기 사출성형 스테이션이 되고, 상기 제2 스테이션이 상기 블로우 성형 스테이션이 되고, 상기 제3 스테이션이 취출 스테이션이 되는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
15. 제10항에 있어서,
    상기 블로우 성형 스테이션에서 상기 블로우형을 가로 형 체결하는 블로우형 체결기구가, 상기 사출연신 블로우 성형기와 상기 인젝션 블로우 성형기에 겸용되는 것을 특징으로 하는 블로우 성형기.
    

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