KR20020008216A - 적어도 두 개의 챔버를 갖는 압출 블로우 성형 용기 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 격벽에 의해 개별 용기 챔버로 분할되는 내부를 갖는 용기를 제조하는 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 외부 노즐 링(27)과 내부 노즐 코어(31) 사이의 환형 갭(37)으로부터 가소화된 합성 재료로 구성된 튜브를 압출하기 위한 압출기 수단을 포함한다. 상기 노즐 코어는 환형 갭(37)으로부터 분기되는 합성 재료를 위한 가이드 수단(41,43)과, 분기된 합성 재료가 그 단부로부터 배출되며 압출 튜브 내로 연장되는 연속 격벽을 형성하는 적어도 하나의 출구 슬릿(45)을 갖춘다. 합성 재료용 가이드 수단(41,43)은 출구 슬릿(45)의 출구 단부로부터 소정 거리 이격되어 상류측에 위치된 환형 갭(37)의 영역에 배치된다.

Description

적어도 두 개의 챔버를 갖는 압출 블로우 성형 용기 제조 장치{Device For Producing Extrusion Blow-Molded Containers With At Least Two Chambers}

이러한 형태의 장치는 독일 특허 제 1 179 356 A1호로부터 공지되어 있다. 내부 격벽을 형성하는 합성 재료를 위한 가이드 수단으로서, 상기 공지된 장치에서는 환형 갭의 하류측 배출구와 노즐 코어 내에 직경방향으로 연장되는 작은 깊이의 출구 슬롯 사이에 직접 연결부가 제공된다. 환형 갭의 단부 영역 내에 부여되어 있는 마찰 상태가 대응 설정값으로 한정된 범위 내에서 유지될지라도, 형성된 격벽의 균일한 소정의 재료 두께가 작동 중에 거의 유지될 수 없다. 유동 상태를 향상시키면, 출구 슬롯은 중앙으로부터 양 단부로 확장되는 단면을 갖고 형성되므로, 환형 갭의 분기 위치에서 중앙 영역에 형성된 격벽이 에지 영역에서 보다 작은 두께를 갖게 되는 위험이 있다.

본 발명은 적어도 하나의 격벽에 의해 개별의 용기 챔버로 분할되는 내부를 갖는 용기를 제조하는 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 외부 노즐 링과 내부 노즐 코어 사이의 환형 갭으로부터 가소화된 합성 재료의 튜브를 압출하는 압출기 수단을 가지며, 상기 노즐 코어는 환형 갭으로부터 분기된 합성 재료를 위한 가이드 수단과 적어도 하나의 단부측 출구 슬롯을 갖추며, 분기된 합성 재료는 상기 출구 슬롯으로부터 압출된 튜브 내로 연속적으로 연장되는 격벽으로서 배출되며, 상기 장치는 용접 및 성형 수단을 갖추며 이에 의해 튜브의 단부가 용접에 의해 폐쇄되며 튜브에 작용하는 공기 압력 구배를 발생시킴으로써 튜브가 팽창되며 성형 수단의 성형벽에 배치되어 용기를 형성한다.

도 1은 내용물이 첨가되지 않은 본 발명에 따른 장치에 의해 형성되는 2-챔버 용기의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 한 실시예의 압출기 유닛의 노즐 장치의 개략적인 종방향 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 장치용 압출기 수단의 변형예의 노즐 코어의 개략도.

도 4는 회전 개방식 잠금 장치(twist-off lock)에 의해 개방될 수 있는 양 챔버용 마개가 용기 네크부 상에 성형되어 있는 2-챔버 용기의 측면도.

도 5는 도 4의 용기의 부분 절개 평면도.

도 6은 블로우 몰드가 개방된 상태의, 2-챔버 용기를 형성하기 위한 본 발명에 따른 장치의 한 실시예의 개략도.

도 7 내지 도 9는 블로우 몰드가 폐쇄된 상태의, 성형의 상이한 단계, 용기의 충전 및 폐쇄가 도시되어 있는 도 6에 대응하는 장치를 도시한 도면.

본 발명의 목적은 개선된 작동 거동을 특징으로 하는, 상술한 형태의 장치를 제공하는 것이다.

상술한 형태의 장치에서, 본 발명의 목적은 분기된 합성 재료용 가이드 수단이 출구 슬롯의 출구 단부로부터 소정 거리 이격되어 상류측에 배치된 환형 갭의 영역에 배치되는 본 발명에 따라 성취된다.

이러한 방식으로 합성 재료의 분기 위치는 입구 영역(mouth area)에 대해 상류측의 환형 갭의 영역에 위치되기 때문에, 하류측 배출구를 향해 이동하는 플라스틱 칼럼이 상당한 압력 구배를 갖는 영역에서는, 분기 위치와 배출구 사이의 거리를 단순하게 선택함으로써, 슬롯으로 진입하는 합성 재료에 대해 소정의 최적의 유동 상태가 설정된다. 배출구의 상류측에 부여되어 있는 높은 압력 레벨을 사용함으로써, 성형될 격벽에 대한 출구 슬롯의 소정의 공급이 압출 합성 재료의 각각의 점성 특성에 대해 보장될 수 있다.

한 적합한 실시예에서, 출구 슬롯으로 공급되는 분기된 합성 재료를 위한 가이드 수단으로서의 노즐 코어는, 상기 노즐 코어와 각각의 출구 슬롯을 둘러싸는 환형 갭 사이의 연결부로서의 적어도 하나의 횡단 구멍을 가질 수 있다. 상이한상태를 적용하기 위해, 단순히 노즐 코어를 상이하게 배치하며 상이한 재료 특성을 만족시키기 위해 치수 설정된 횡단 구멍이 준비될 필요가 있다.

다른 적합한 실시예에서, 노즐 코어는 중심 나사 유니언(screw union)에 의해 단부측에 나사 조임되며 출구 슬롯이 형성되어 있는 코어 팁을 가지며, 상기 코어 팁의 표면 및 서로 마주하는 노즐 코어의 종속부(following part)는 중심 나사 유니언을 둘러싸는 깔때기형 표면과 원추형 표면을 형성하며, 상기 표면들은 서로로부터 소정 거리 이격되어 위치되며, 환형 갭으로부터 분기되며 나사 유니언의 코어 내의 대응 통로를 경유하여 출구 슬롯에 도달하는 합성 재료를 위한 가이드 수단으로서의 나사 유니언 코어를 둘러싸며 노즐의 종방향 축에 대해 경사지게 연장되는 입구 영역을 형성한다. 이러한 실시예에서, 상이한 상태의 적용은, 코어 팁의 깔때기형 표면과 대향 원추형 표면 사이에 입구 영역의 단면이 소정의 변화가 형성되도록, 단순히 코어 팁만을 교체하거나 노즐 코어의 종속부에 나사 조임함으로써 이루어진다.

본 발명을 도면을 참조하여 하기에 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치에 의해 형성되며, 서로 유체 기밀식으로 분리되어 있는 두 개의 챔버(23,25)로 용기(19)의 내부를 분할하는 연속적 내부 격벽(21)을 갖는 용기(19)의 개략적인 형태를 도시한다. 도 2 및 도 3은 도시하지 않은 블로우 몰드(blow mold)와 상호 작용하여 본 발명에 따른 장치의 실시예를 형성하는 압출기 수단(1)의 주요부를 도시하며, 상기 압출기 수단에 의해 도 1에 도시한 바와 같이 내부 격벽(21)을 갖는 용기(19)가 제조될 수 있다.

도 2는 노즐 코어(31)가 노즐의 종방향 축(29)에 동축적으로 배치되어 있는 노즐 링(27)을 구비하는, 도시하지 않은 블로우 몰드와 대면하는 압출기 수단(1)의 단부를 도시하며, 상기 노즐 코어의 팁(33)과 노즐 링(27)의 단부 영역은 압출 합성 재료가 튜브의 형태로 배출되는 환형 배출구(35)를 형성한다. 용융된 합성 재료는 노즐 링(27)과 노즐 코어(31) 사이에 형성된 환형 갭(37)을 경유하여 배출구(35)에 도달한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 환형 갭(37)은, 공급된합성 재료용 유지 영역(39)을 발생시키도록 상류측을 따르는 노즐 코어(31)의 부분과 코어 팁(33) 사이의 전이부에서 좁아진다.

코어 팁(33)은 서로 마주하는 코어 팁(33)의 표면과 노즐 코어(31)의 종속부가 서로로부터 소정 거리 이격되어 위치되도록 외부 나사산(40)을 갖는 핀을 통해 노즐 코어(31)의 종속의 상류측 부분에 나사 조임된다. 코어 팁(33)의 대응 표면은 깔때기형 표면(41)을 형성하며, 나머지 노즐 코어(31)의 대향 표면은 원추형 표면(43)을 형성한다. 도시한 실시예에서 노즐의 종방향 축(29)에 대해 65°또는 60°의 경사각을 형성하는 상기 표면들(41,43)은, 환형 갭(37)으로부터 분기되며 표면들(41,43) 사이의 보유 영역(39)에 형성된 분기 위치로 진입하는 합성 재료를 위한 가이드 수단을 그 사이에 형성한다. 외부 나사산(40)을 갖는 코어 팁(33)의 핀 내의 구멍을 통해 상기 분기된 합성 재료는 코어 팁(33)의 전방측에 형성된 출구 슬롯(45)으로 진입된다. 분기된 합성 재료는 압출 튜브 내로 교차 방향으로 연장되는 웨브로서 배출되며, 튜브의 팽창 후에 상기와 같이 성형되어 있는 용기(19)의 격벽(21)을 형성한다(도 1). 출구 슬롯(45)에 바로 인접한 양측에서, 즉 출구 슬롯(45)으로부터 배출되는 플라스틱 웨브의 양측에서, 코어 팁(33)의 단부면에는 보조 공기를 위한 하나의 배출구(47)가 각각 형성되어 있으며, 상기 배출구는 외부 나사산(40)을 갖는 핀에 형성된 분기선(49)을 통해 중심 공기 채널(51)에 연결된다.

공기 채널(51)로부터 배출구(47)를 통해 공급된 공기는 압출 튜브의 붕괴 및 상기 튜브가 격벽(21)을 형성하는 웨브에 고착되는 것을 방지하는 보조 공기로서사용된다. 상기 용기는, 코어 팁(33)의 배출구(47)와 유사한 배치로 팽창 공기, 적합하게는 살균된 송풍 공기를 공급하기 위한 송풍 개구를 갖는 송풍 및 충전 맨드릴에 의해 부가의 작업 단계에서 블로우 성형에 의해 팽창된다. 상기 송풍 개구는 용기 챔버(23,25)로의 내용물의 공급을 위한 충전 개구로서 또한 사용된다.

도 3은 노즐 코어를 둘러싸고 있는 노즐 링(27)을 갖지 않는 변형된 노즐 코어(31)의 전방 단면도이다. 상술한 실시예와는 대조적으로, 노즐 코어(31)는, 노즐 코어의 종속부와 협동하여 분기되는 합성 재료를 위한 가이드 수단을 형성하기 위해 나사 조임되어 있는 전방 코어 팁을 갖지 않는다. 오히려, 도 3의 실시예에서, 가이드 수단으로서 종방향 축을 가로질러 노즐 코어(31)내로 연장되며 출구 슬롯(45)의 내부, 즉 상류측 단부에 연결되는 횡단 구멍(53)을 통해 노즐 코어(31)를 둘러싸는 환형 갭과 단부측 출구 슬롯(45) 사이에 직접 연결부가 제공된다. 횡단 구멍(53)의 개수 및 단면은, 외부 환형 갭으로부터 분기되어 있는 소정량의 합성 재료가 튜브 내로 교차 방향으로 연장되며 격벽(21)을 형성하는 웨브로서 환형 갭으로부터 출구 슬롯(45)으로부터 배출되도록 선택된다. 상술한 실시예와 마찬가지로, 출구 슬롯(45)에 바로 인접한 양측부에는, 중심 공기 채널(51)로부터 공급되는 보조 공기를 위한 배출구(47)가 제공된다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같은 양 실시예에서, 출구 슬롯(45)으로부터 배출되는 웨브의 두께는 노즐 갭, 즉 노즐 링 내에 형성된 환형 갭(37)의 폭과 출구 슬롯(45)의 폭 사이의 비율을 선택함으로써 조절될 수 있다. 도 2에 도시한 실시예에서는 또한, 깔때기형 표면(41)과 원추형 표면(43) 사이의 거리, 마찬가지로 보유 영역(39) 상의 갭의 협소화량이 이러한 조정을 위해 변경될 수 있다.

도 6 내지 도 9를 참조한다. 본 발명에 따른 장치를 사용하여 제조되는 용기(19)는 원한다면, 헤드측 상부 용접 조(jaw)가 단부측에 용기 네크부(57)를 형성하기 위해 블로우 몰드와 함께 이동되며 선택적으로 용접에 의해 폐쇄되기 전에, 블로우 몰드(5)내에 종래의 단일 챔버 용기와 마찬가지로 충전될 수 있다. 상술한 바와 같이, 2-챔버 용기(19)는 조합형 송풍 및 충전 맨드릴에 의해, 또는 충전 기능만을 수행하며 각각의 용기 챔버(23,25)에 대해 내용물을 위한 배출구를 갖는 충전 맨드릴에 의해 충전될 수 있으며, 상기 배출구는, 격벽(21)을 형성하는 출구 슬롯(45)에 바로 인접한 양측에 형성되어 있는 본원에 설명한 압출기 수단(1)의 노즐 코어(31) 상의 보조 공기를 위한 배출구(47)의 경우와 마찬가지로 충전 재료의 종방향 축에 동일한 방식으로 편심 배치되어 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법을 사용하여 제조된 용기의 네크부의 성형은 관련 블로우 몰드 상의 상부 가동형 용접 조(13)에 의해 수행된다(도 6 내지 도 9 참조). 도 1에 도시한 용기(19)의 실시예에서, 양 용기 챔버(23,25)를 폐쇄하는 도시하지 않은 나사 캡에 의해 마개(closure)용 나사산(17)이 형성된다.

이러한 나사형 마개를 제조하는 대신에, 예를 들면 보틀팩(bottlepack)(상표명) 시스템에 따른 바와 같은 적절한 단일 챔버 용기용 기술로 공지된 바와 같은 용기 네크부 성형에 의해 상이한 형태의 마개가 상부 용접 조(13)에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 회전 잠금식(rotary lock) 마개가 예를 들면 용기 네크부(57)에 성형될 수 있다. 여기서, 용접 프로세스는,성형된 핸들부(61)를 사용하여 회전함으로써 표시된 위치로서 제조되는 분리부(63)에서 분리될 수 있는 회전 개방식 잠금 장치(59)에 의해 두 개의 챔버(23,25)가 폐쇄되도록 실행된다.

도 6 내지 도 9는 두 개의 챔버(23,25)가 충전되어 있으며, 회전식 잠금 마개(73)(도 9)에 의해 밀폐되어 있는 상태의, 2-챔버 플라스틱 용기의 제조를 완성하기 위해 합성 재료의 초기 압출 프로세스로부터 프로세스 단계의 진행을 매우 개략적으로 도시한다. 도 6 및 도 7은 내부 격벽(21)을 갖는 튜브가 개방된 블로우 몰드(5)내로 압출되거나, 블로우 몰드(5)가 폐쇄된 후(도 7 참조) 격벽(21)의 양측 상의 송풍 맨드릴(11)에 의해 송풍된 송풍 공기에 의해 용기(19) 내로 팽창되어, 하부측 용접 에지(7)가 고온 와이어 용접 처리됨으로써 튜브(3)가 하부 단부에서 폐쇄되며 용접심(9) 상의 격벽(21)의 단부에 결합되는 것을 도시한다.

송풍 맨드릴(11)을 제거하고, 격벽(21)에 의해 분리된 각각의 용기 챔버(23, 25)에 각각 하나의 충전 개구를 갖는 충전 맨드릴(71)을 삽입한 후, 상기 두 개의 챔버(23,25)는 용기(19)가 블로우 몰드(5) 내에 여전히 위치된 상태에서(도 8) 충전된다.

충전이 완료된 후, 충전 맨드릴(71)은 제거되고, 상부 용접 조(13)는 용기 네크부 상에 다른 용접 프로세스를 실행하기 위해 함께 이동하며, 여기서 용기 네크부(57)는 최종 성형되며, 동시에 도시된 실시예에서 양 챔버(23,25)를 밀폐하는 마개 수단이 제공된다. 도 9에 도시한 실시예에서, 상기 회전식 잠금 마개(73)는, 분리부(63)에서 잠금 장치(59)를 회전 개방할 수 있게 하며, 그에 의해 용기(19)의두 개의 챔버(23,25)를 개방되는, 핸들부(61)를 갖는 회전 개방식 잠금 장치(59)가 도시되어 있는 도 4 및 도 5에 도시한 방식으로 용기 네크부가 제조되도록 형성된다.

용기가 충전되고 충전 맨드릴(71)이 제거된 후, 원한다면, 삽입 부품들이 용기를 밀폐하기 전에 용기 네크부(57)에 배치될 수 있다. 상기 삽입 부품들은, 상기 삽입 부품 주위를 용접함과 동시에 밀폐 마개를 형성하기 위해 용접 조가 함께 이동하기 전에 진공 파지기(gripper)에 의해 삽입될 수 있는 낙하 삽입부(drop insert), 고무 플러그, 중공 니들 또는 다른 부품과 같은 기능부일 수 있다.

본 발명을 2-챔버 용기의 제조에 기초하여 설명하였지만, 압출기 수단(1)의 노즐 코어(31)에는, 하나 이상의 플라스틱 웨브를 압출하기 위해 하나 이상의 출구 슬롯(45)이 제공될 수 있다. 따라서 플라스틱 튜브 내에는 다수의 격벽이 형성되며, 상기 격벽의 양측에는 관련 블로우 몰드의 다중 챔버를 성형하기 위해 송풍 공기가 공급된다.

용기 네크부(57)의 최종 제품에서, 두 개의 챔버(23,25)는 각각 고유의 마개를 가질 수 있다.

Claims (7)

1. 적어도 하나의 격벽(21)에 의해 개별의 용기 챔버(23,25)로 분할되는 내부와, 외부 노즐 링(27)과 내부 노즐 코어(31) 사이의 환형 갭(37)으로부터 가소화된 튜브(3)를 압출하는 압출기 수단 및, 용접 및 성형 수단(5,7,13)을 구비하는 용기(19)를 제조하기 위한 장치로서, 상기 노즐 코어는 상기 환형 갭(37)으로부터 분기되는 합성 재료를 위한 가이드 수단(41,43; 53)과, 상기 분기된 합성 재료가 상기 압출된 튜브(3) 내로 연속적으로 연장되는 격벽(21)으로서 배출되는 적어도 하나의 단부측 출구 슬롯(45)을 가지며, 상기 용접 및 성형 수단에 의해 상기 튜브(3)의 단부는 용접에 의해 폐쇄되며, 상기 튜브에 작용하는 공기 압력 구배를 발생시킴으로써 상기 튜브는 팽창되며 성형 수단의 성형벽에 배치되어 용기(19)를 형성하는 용기 제조 장치에 있어서,

   상기 분기된 합성 재료를 위한 가이드 수단(41,43; 53)은 상기 출구 슬롯(45)의 출구 단부로부터 소정 거리 이격되어 상류측에 배치된 환형 갭(37)의 영역에 배치되는 용기 제조 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 출구 슬롯(45)에 공급되는 분기된 합성 재료를 위한 가이드 수단으로서의 상기 노즐 코어(31)는, 상기 노즐 코어(31)를 둘러싸는 환형 갭(37)과 상기 각각의 출구 슬롯(45) 사이의 연결부로서의 적어도 하나의 횡단 구멍(53)을 갖는 용기 제조 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐 코어(31)는 중심 나사 유니언(40)에 의해 단부측에 나사 조임되어 있으며, 출구 슬롯(45)이 형성되어 있는 코어 팁(33)을 가지며,

   상기 코어 팁(33)의 표면과, 서로 대면하는 노즐 코어(31)의 종속부의 표면은 상기 중심 나사 유니언(40)을 둘러싸는 깔때기형 표면(41)과 원추형 표면(43)을 형성하며, 상기 표면들은 서로로부터 소정 거리 이격되어 위치되며, 상기 나사 유니언의 코어 내의 대응 통로를 통해 출구 슬롯(45)에 도달하며 상기 환형 갭(37)으로부터 분기되는 합성 재료를 위한 가이드 수단으로서의 나사 유니언 코어를 둘러싸며 상기 노즐의 종방향 축(29)에 경사지게 연장되는 입구 영역을 형성하는 용기 제조 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 코어 팁(33)은 그 상류측 단부 영역에서, 상기 노즐 코어(31)의 종속부보다 큰 직경을 가지며, 분기될 합성 재료의 진입 위치에서 상기 환형 갭(37)에는 좁은 영역(39)이 형성되는 용기 제조 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 코어(31)는 상기 출구 슬롯(45)에 바로 인접한 양측에 보조 공기를 위한 배출구(47)를 갖는 용기 제조 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 코어 팁(33)의 나사 유니언(40)은 중심 공기 공급 채널(51)을 상기 배출구(47)에 연결하기 위한 분기선(49)을 갖는 용기 제조 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용접 및 성형 수단으로서 블로우 몰드(5,7,13)가 제공되며, 상기 튜브(3)는 상부로부터 개방된 블로우 몰드(5) 내로 상기 압출기 수단(1)에 의해 압출되며, 압출 중에 전방 단부가 되는 상기 튜브(3)의 단부와 상기 블로우 몰드(5)가 폐쇄된 상태의 각각의 내부 격벽(21)의 전방 단부는 각각의 격벽에 연결되어 있는 용기 저부를 폐쇄하기 위해 상기 각각의 격벽(21)에 몰드의 하부측 용접 조(7)에 의해 용접되며, 상기 블로우 몰드(5) 상에는, 상기 블로우 몰드(5)가 폐쇄되어 있을 때 형성되는 용기 네크부(57)를 성형 마무리하며 용접에 의해 상기 네크부를 선택적으로 밀폐하기 위한 상부 가동성 용접 조(13)가 제공되는 용기 제조 장치.