KR101816789B1

KR101816789B1 - 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치

Info

Publication number: KR101816789B1
Application number: KR1020160160654A
Authority: KR
Inventors: 유중근
Original assignee: (주)동희산업
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2018-01-15
Anticipated expiration: 2036-11-29
Also published as: US20180147771A1; EP3326781A1; CN207954447U; EP3326781B1

Abstract

본 발명은 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치에 관한 것으로, 패리슨(52)을 연료탱크 형상을 갖는 반제품(56,57)으로 성형시 제1,2금형(53,54)과 중간몰드(55)를 이용한 가압 성형을 통해 반제품(56,57)을 성형하도록 된 것이다.

Description

차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치{FORMING APPARATUS OF PLASTIC FUEL TANK FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패리슨을 이용해서 플라스틱 연료탱크를 성형하는 장치로서 성형이 완료된 플라스틱 연료탱크의 단면두께에 대한 산포를 최대한 줄일 수 있는 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량의 엔진은 연소실의 연료를 연소시켜 발생되는 폭발력을 이용해 크랭크샤프트를 회전시킴으로써 열에너지를 기계적인 회전력으로 변환하는 장치이다.

상기와 같은 엔진은 연소실에서 연소될 연료가 지속적으로 공급되어야 하며, 연료의 지속적인 공급을 위해 차량에는 일정량의 연료를 저장할 수 있는 연료탱크가 구비된다.

상기 연료탱크는 보통 그 재질이 스틸(steel)인 것과 플라스틱(plastic) 인 것이 있으나, 최근에는 중량감소 및 연비향상을 위해 플라스틱 연료탱크의 사용이 증가하고 있는 추세이다.

플라스틱 연료탱크는 용융 공정과 압출 공정 및 성형 공정을 통해서 제작되는 바, 상기 용융 공정은 플라스틱 소재를 고온으로 가열해서 용융수지로 녹이는 공정이고, 상기 압출 공정은 용융수지를 C형, 트윈 시트(twin sheet), 원통모양 등의 패리슨(parison)으로 압출 성형하는 공정이며, 상기 성형 공정은 금형을 사용해서 패리슨을 연료탱크의 형상으로 성형하는 공정이다.

성형 공정의 일예로 중간몰드를 사용하는 공법이 있으며, 이와 관련해서는 도 1을 참고해서 설명한다.

플라스틱 소재가 용융기에서 고온의 열에 의해 용융수지로 녹으면, 용융수지는 도 1(A)와 같이 압출기(1)의 헤드코어(1a)를 특정 형상을 갖는 패리슨(2,parison)으로 압출 성형되고, 압출 성형된 패리슨(2)은 도 1(B)와 같이 제1,2금형(3,4)사이의 공간으로 이동된다.

상기 패리슨(2)은 단면이 C형상으로 된 것이 일예로서 도시되어 있지만 트윈 시트의 패리슨이 될 수도 있다.

패리슨(2)이 제1,2금형(3,4)사이의 공간으로 이동되고 나면, 도 1(C)와 같이 패리슨(2)의 내부로 중간몰드(5)가 삽입되고, 도 1(D)와 같이 제1,2금형(3,4)이 합형되어서 닫히고, 중간몰드(5)를 통해서 고압의 에어가 토출됨에 따라 패리슨(2)은 제1,2금형(3,4)의 캐비티의 벽면과 접촉되면서 연료탱크 형상을 갖는 반제품(6,7)으로 블로잉 성형된다.

패리슨(2)의 블로잉 성형을 위해 중간몰드(5)에는 에어홀(5a)이 형성되고, 에어홀(5a)은 외부에 위치한 공압장치와 연결된 구조를 갖는다.

블로잉 성형 후 합형된 제1,2금형(3,4)은 도 1(E)와 같이 서로 이형되어서 열리고, 중간몰드(5)가 제1,2금형(3,4)의 외부로 빠지고, 대신에 도 1(F)와 같이 플라스틱 부품(8)이 클램핑된 그리퍼(9)가 제1,2금형(3,4)사이로 삽입되어서 도 1(G)와 같이 반제품(6)의 안쪽면에 플라스틱 부품(8)을 열융착으로 결합시키고, 플라스틱 부품(8)의 결합 후 그리퍼(9)가 빠지고, 도 1(H)와 같이 이형된 제1,2금형(3,4)이 다시 합형됨에 따라 반제품(6,7)끼리 서로 열융착으로 결합되어서 도 1(I)와 같이 최종적으로 플라스틱 연료탱크(10)로 제작이 완료된다.

그런데, 상기와 같이 제작된 플라스틱 연료탱크(10)는 전체적으로 단면두께에 대한 치수가 균일하지 못한 단점이 있으며, 이와 같은 단면두께의 불균일성으로 인해 내구성에 대한 문제 및 품질문제가 발생하는 단점이 있다.

즉, 종래의 장치는 중간몰드(5)를 이용해서 고압을 에어를 패리슨(2)으로 제공하고, 이를 통해 패리슨(2)이 연료탱크 형상을 갖는 반제품(6,7)으로 블로잉 성형되는 기술로, 패리슨(2)으로 토출되는 에어의 압력이 패리슨(2)의 전체면적에 걸쳐서 고르게 작용하도록 제어하는 것이 어렵고, 이 결과 블로잉 성형으로 제작된 반제품(6,7)의 단면두께가 전체의 면적에 걸쳐서 고르지 못함에 따라 단면두께에 대한 산포가 크고, 따라서 최종적으로 제작된 플라스틱 연료탱크(10)도 전체적으로 단면두께에 대한 치수가 균일하지 못함에 따라 단면두께의 불균일성으로 인한 내구성에 대한 문제 및 품질문제가 발생하는 단점이 있었던 것이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2015-0013432호

본 발명은, 패리슨을 이용해서 연료탱크 형상을 갖는 반제품으로 성형시 블로잉 성형을 하지 않고 대신에 금형과 중간몰드를 이용한 가압 성형을 통해 반제품을 제작하도록 함으로써 제작된 반제품의 단면두께가 전체의 면적에 걸쳐서 균일하게 성형될 수 있도록 하고, 이를 통해 최종적으로 제작된 플라스틱 연료탱크도 전체적으로 단면두께에 대한 치수가 균일해지도록 함으로써 플라스틱 연료탱크의 단면두께에 대한 산포를 최대한 줄일 수 있도록 하고, 이 결과 제작 완료된 플라스틱 연료탱크의 내구성 향상 및 품질 향상을 도모할 수 있는 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 패리슨을 연료탱크 형상을 갖는 반제품으로 성형하고 반제품을 완제품의 플라스틱 연료탱크로 성형하는 장치로서 합형 및 이형 동작하는 제1,2금형, 및 상기 제1,2금형사이로 삽입되거나 빠지도록 동작하는 중간몰드를 포함하는 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치에 있어서, 상기 패리슨이 반제품으로 성형될 때에 중간몰드는 패리슨의 내측에 위치해서 코어역할을 하고, 제1,2금형이 합형될 때에 제1,2금형이 패리슨의 외측을 가압하고 중간몰드가 패리슨의 내측을 지지함에 따라 패리슨이 반제품으로 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 중간몰드는 제1,2금형의 합형시 제1,2금형의 캐비티로 삽입되는 몸통부; 및 상기 몸통부의 외측으로 돌출되고 제1,2금형의 합형시 캐비티의 밖에서 제1,2금형사이에 위치하는 플랜지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 중간몰드의 몸통부는 단면이 사각형으로 형성되면서 사각형의 모서리는 라운드모양으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 중간몰드의 몸통부에는 반제품에 구멍을 뚫기 위한 니들 핀 및 반제품의 안쪽면에 열융착으로 결합되는 플라스틱 부품이 추가로 구비되고; 상기 니들 핀 및 플라스틱 부품은 제1,2금형이 합형된 상태에서 패리슨이 반제품으로 성형이 완료될 때까지는 중간몰드의 몸통부속에 위치하고, 제1,2금형이 합형된 상태에서 패리슨이 반제품으로 성형이 완료되고 나면 중간몰드의 몸통부로부터 돌출되어서 반제품에 구멍을 뚫거나 또는 반제품의 안쪽면에 열융착으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1,2금형의 캐비티와 연결되도록 제1,2금형에 각각 형성된 다수개의 에어통로; 상기 에어통로와 각각의 에어라인을 통해서 연결된 에어펌프; 및 상기 에어라인마다 한 개씩 설치된 것으로 제어기의 제어에 의해 에어통로와 에어펌프를 연결하거나 또는 에어통로와 대기를 연결하도록 작동하는 제어밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어통로는 제1,2금형을 수평방향으로 절개한 단면에서 캐비티의 수평벽면을 관통하는 제1통로, 모서리를 관통하는 제2통로, 및 수직벽면을 관통하는 제3통로로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 패리슨의 내측으로 중간몰드가 삽입되고 제1,2금형이 합형 동작을 시작하기 전인 상태로서 패리슨이 반제품으로 성형되기 전인 제1단계일 때, 제1,2,3통로는 모두 대기와 연결되어서 에어벤트의 역할을 하고; 상기 제1,2금형이 합형 동작을 시작함에 따라 패리슨이 제1,2금형 및 중간몰드와 접촉하는 상태로서 패리슨이 캐비티의 입구를 막는 제2단계일 때, 제1,2,3통로는 모두 에어펌프와 연결되어서 캐비티는 진공상태가 되고; 상기 제1,2금형의 합형이 진행되고 중간몰드의 몸통부 및 패리슨이 캐비티로 삽입되는 상태로서 패리슨이 반제품으로 성형이 진행되는 제3단계일 때, 제1,2,3통로 중에서 패리슨에 의해 밀폐되는 통로는 대기와 연결되어서 에어벤트의 역할을 하고, 패리슨에 의해 밀폐되지 않은 나머지 통로는 에어펌프와 연결되어서 캐비티의 진공상태를 유지시키고; 상기 제1,2금형의 합형이 종료된 상태로서 패리슨이 반제품으로 성형이 완료된 제4단계일 때, 제1,2,3통로는 모두 대기와 연결되어서 에어벤트의 역할을 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3단계에서는 제1통로가 패리슨에 의해 가장 먼저 밀폐되고 그 다음으로 제3통로가 밀폐되고 제2통로가 가장 늦게 밀폐되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 패리슨을 연료탱크 형상을 갖는 반제품으로 성형시 블로잉 성형을 하지 않고 대신에 제1,2금형과 중간몰드를 이용한 가압 성형을 통해 반제품을 성형하도록 함으로써, 제작된 반제품의 단면두께가 전체의 면적에 걸쳐서 균일하게 성형되고, 이를 통해 최종적으로 제작된 플라스틱 연료탱크도 전체적으로 단면두께에 대한 치수가 균일해짐으로써 플라스틱 연료탱크의 단면두께에 대한 산포를 최대한 줄일 수 있게 되고, 이 결과 제작 완료된 플라스틱 연료탱크의 내구성 향상 및 품질 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 성형장치를 이용해서 플라스틱 연료탱크를 성형하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 성형장치를 이용해서 플라스틱 연료탱크를 성형하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 성형장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치에 대해 살펴보기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 성형장치를 이용해서 플라스틱 연료탱크를 성형하는 과정이 도시되어 있다.

플라스틱 소재가 용융기에서 고온의 열에 의해 용융수지로 녹으면, 용융수지는 도 2(A)와 같이 압출기(51)의 헤드코어(51a)를 특정 형상을 갖는 패리슨(52,parison)으로 압출 성형되고, 압출 성형된 패리슨(52)은 도 2(B)와 같이 제1,2금형(53,54)사이의 공간으로 이동된다.

상기 패리슨(52)은 단면이 C형상으로 된 것이 일예로서 도시되어 있지만 트윈 시트의 패리슨이 될 수도 있다.

패리슨(52)이 제1,2금형(53,54)사이의 공간으로 이동되고 나면, 도 2(C)와 같이 패리슨(52)의 내부로 중간몰드(55)가 삽입되고, 도 2(D)와 같이 제1,2금형(53,54)이 합형되어서 닫힘에 따라 패리슨(52)은 제1,2금형(53,54)의 캐비티(53a,54a)의 벽면과 접촉되면서 연료탱크 형상을 갖는 반제품(56,57)으로 성형된다.

즉, 패리슨(52)이 반제품(56,57)으로 성형될 때에 중간몰드(55)는 패리슨(52)의 내측에 위치해서 코어(core)의 역할을 하고, 제1,2금형(53,54)이 합형될 때에 제1,2금형(53,54)이 패리슨(52)의 외측을 가압하고 중간몰드(55)가 패리슨(52)의 내측을 지지함에 따라 패리슨(52)이 반제품(56,57)으로 성형된다.

종래의 성형장치에서 패리슨을 반제품으로 성형할 때에는 중간몰드에서 토출되는 고압의 에어를 이용해서 패리슨의 내면으로 가압함에 따라 반제품으로 성형하는 블로잉 성형이었으며, 이와 같이 블로잉 성형으로 제작된 반제품의 단면두께는 전체의 면적에 걸쳐서 고르지 못함에 따라 단면두께에 대한 산포가 크고, 따라서 최종적으로 제작된 플라스틱 연료탱크도 전체적으로 단면두께에 대한 치수가 균일하지 못함에 따라 단면두께의 불균일성으로 인한 내구성에 대한 문제 및 품질문제가 발생하는 단점이 있었다.

하지만, 본 발명의 성형장치는 일반적인 프레스 가공과 같이 중간몰드(55)를 패리슨(52)의 내측에 위치시켜서 패리슨(52)을 지지하는 코어 역할을 하도록 하고, 제1,2금형(53,54)의 합형시에 제1,2금형(53,54)이 패리슨(52)의 외측을 가압하고 중간몰드(55)가 패리슨(52)의 내측을 지지함에 따라 패리슨(52)을 반제품(56,57)으로 성형하는 구성으로, 이와 같이 프레스 가공과 같은 형태로 제작된 반제품(56,57)은 전체의 면적에 걸쳐서 단면두께가 균일함에 따라 단면두께에 대한 산포가 적고, 따라서 최종적으로 제작된 플라스틱 연료탱크도 전체적으로 단면두께에 대한 치수가 균일해짐에 따라 내구성 향상 및 품질을 크게 개선할 수 있는 장점이 있다.

상기 중간몰드(55)는 제1,2금형(53,54)의 합형시 제1,2금형(53,54)의 캐비티(53a,54a)로 삽입되는 몸통부(55a), 및 상기 몸통부(55a)의 외측으로 돌출되고 제1,2금형(53,54)의 합형시 캐비티(53a,54a)의 밖에서 제1,2금형(53,54)사이에 위치하는 플랜지부(55b)를 포함하며, 상기 중간몰드(55)의 몸통부(55a)는 단면이 사각형으로 형성되면서 사각형의 모서리는 라운드모양으로 형성된다.

본 발명의 성형장치를 이용해서 제작된 반제품(56,57)에서 중간몰드(55)의 몸통부(55a)에 의해서 성형된 부위가 실질적인 플라스틱 연료탱크가 되고, 중간몰드(55)의 플랜지부(55b)에 의해서 성형된 나머지 부위는 후공정에서 잘려져서 버려지는 스크랩(scrap)이 된다.

따라서, 사각 단면으로 형성된 중간몰드(55)의 몸통부(55a)에서 모서리부위를 본 발명과 같이 라운드모양으로 형성하게 되면, 패리슨(52)이 반제품(56,57)으로 성형시 보다 유연하게 굴곡되면서 신장율을 낮출 수 있게 되는 바, 이를 통해 제작 완료된 반제품(56,57)의 단면 두께의 변화를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

전술한 바와 같이 반제품(56,57)을 성형하고 난 다음 합형된 제1,2금형(53,54)은 도 2(E)와 같이 서로 이형되어서 열리고, 중간몰드(55)가 제1,2금형(53,54)의 외부로 빠지고, 대신에 도 2(F)와 같이 플라스틱 부품(58)이 클램핑된 그리퍼(59)가 제1,2금형(53,54)사이로 삽입되어서 도 2(G)와 같이 반제품(56)의 안쪽면에 플라스틱 부품(58)을 열융착으로 결합시키고, 플라스틱 부품(58)의 결합 후 그리퍼(59)가 빠지고, 도 2(H)와 같이 이형된 제1,2금형(53,54)이 다시 합형됨에 따라 제1,2금형(53,54)의 반제품(56,57)끼리 서로 열융착으로 결합되어서 도 2(I)와 같이 최종적으로 플라스틱 연료탱크(60)의 제작이 완료된다.

한편, 전술한 바와 같이 그리퍼(59)를 이용해서 플라스틱 부품(58)을 반제품(56)의 안쪽면에 열융착으로 결합시킬 수 있지만, 도 4와 같이 중간몰드(55)에 일체로 구비된 액추에이터(61)를 이용해서 플라스틱 부품(58)을 반제품(56)의 안쪽면에 열융착으로 결합시킬 수도 있다.

즉, 도 4(A)와 같이 패리슨(52)이 제1,2금형(53,54)사이의 공간으로 이동되고, 패리슨(52)의 내부로 중간몰드(55)가 삽입되고, 제1,2금형(53,54)이 합형되고, 패리슨(52)이 반제품(56,57)으로 성형이 완료되기 전까지 플라스틱 부품(58)과 액추에이터(61)는 중간몰드(55)의 몸통부(55a)속에 위치하고 있게 되고, 제1,2금형(53,54)이 합형된 상태에서 반제품(56,57)으로 성형이 완료된 상태일 때 액추에이터(61)의 작동에 의해 플라스틱 부품(58)이 몸통부(55a)의 밖으로 돌출되어서 반제품(56)의 안쪽면에 열융착으로 결합되는 것이다.

상기 액추에이터(61)는 공압 액추에이터인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 중간몰드(55)에 자체적으로 플라스틱 부품(58)을 열융착으로 결합하기 위한 액추에이터(61)가 구비되면, 별도의 그리퍼(59)장치를 구성할 필요가 없는 바, 이를 통해 비용 절감을 도모할 수 있으며, 더 나아가 작업 싸이클을 대폭 줄일 수 있음에 따라 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 도 3과 같이 반제품(56)에 구멍을 뚫을 수 있는 니들 핀(62)을 구비한 액추에이터(63)을 중간몰드(55)에 추가로 더 구비할 수도 있다.

즉, 도 3(A)와 같이 패리슨(52)이 제1,2금형(53,54)사이의 공간으로 이동되고, 패리슨(52)의 내부로 중간몰드(55)가 삽입되고, 제1,2금형(53,54)이 합형되고, 패리슨(52)이 반제품(56,57)으로 성형이 완료되기 전까지 니들 핀(62)과 액추에이터(63)는 중간몰드(55)의 몸통부(55a)속에 위치하고 있게 되고, 제1,2금형(53,54)이 합형된 상태에서 반제품(56,57)으로 성형이 완료된 상태일 때 액추에이터(63)의 작동에 의해 니들 핀(62)이 몸통부(55a)의 밖으로 돌출되어서 반제품(56)의 소정부위에 구멍을 뚫게 된다.

상기 반제품(56)에 뚫려진 구멍으로는 별도의 플라스틱 부품이 결합된다.

상기 액추에이터(63)는 공압 액추에이터인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명은 제1,2금형(53,54)의 캐비티(53a,54a)와 연결되도록 제1,2금형(53,54)에 각각 형성된 다수개의 에어통로(70); 상기 에어통로(70)와 각각의 에어라인(81,82,83)을 통해서 연결된 에어펌프(84); 및 상기 에어라인(81,82,83)마다 한 개씩 설치된 것으로 제어기(85)의 제어에 의해 에어통로(70)와 에어펌프(84)를 연결하거나 또는 에어통로(70)와 대기를 연결하도록 작동하는 제어밸브(86,87,88);를 더 포함한다.

상기 에어통로(70)는 제1,2금형(53,54)을 수평방향으로 절개한 단면에서 캐비티(53a,54a)의 수평벽면을 관통하는 제1통로(71), 모서리를 관통하는 제2통로(72), 및 수직벽면을 관통하는 제3통로(73)로 구성된다.

상기 에어통로(70)는 패리슨(52)을 반제품(56,57)으로 성형할 때에 성형성을 좋게 하기 위한 것으로, 성형 단계에 따라 제어기(85)가 제어밸브(86,87,88)의 동작을 각각 제어해서, 캐비티(53a,54a)내의 공기가 외부로 배출되도록 하거나 또는 캐비티(53a,54a)의 공간을 진공상태로 만들게 된다.

즉, 도 6(A)와 같이 패리슨(52)의 내측으로 중간몰드(55)가 삽입되고 제1,2금형(53,54)이 합형 동작을 시작하기 전인 상태로서 패리슨(52)이 반제품(56,57)으로 성형되기 전인 제1단계일 때, 제1,2,3통로(71,72,73)는 모두 대기와 연결되어서 에어벤트의 역할을 하게 된다.

그리고, 도 6(B)와 같이 제1,2금형(53,54)이 합형 동작을 시작함에 따라 패리슨(52)이 제1,2금형(53,54) 및 중간몰드(55)와 접촉하는 상태로서 패리슨(52)이 캐비티(53a,54a)의 입구를 막는 제2단계일 때, 제1,2,3통로(71,72,73)는 모두 에어펌프(84)와 연결되고 이로 인해 캐비티(53a,54a)는 진공상태가 되는 바, 이를 통해 중간몰드(55)의 몸통부(55a) 및 패리슨(52)은 계속된 제1,2금형(53,54)의 합형 동작으로 보다 원활하게 캐비티(53a,54a)의 공간으로 삽입된다.

그리고, 도 6(C)와 같이 계속해서 제1,2금형(53,54)의 합형이 진행되고 중간몰드(55)의 몸통부(55a) 및 패리슨(52)이 캐비티(53a,54a)로 삽입되는 상태로서 패리슨(52)이 반제품(56,57)으로 성형이 진행되는 제3단계일 때, 제1,2,3통로(71,72,73) 중에서 패리슨(52)에 의해 밀폐되는 통로(71)는 대기와 연결되어서 에어벤트의 역할을 하고, 패리슨(52)에 의해 밀폐되지 않은 나머지 통로(72,73)는 에어펌프(84)와 연결되어서 캐비티(53a,54a)의 진공상태를 유지시키게 된다.

패리슨(52)에 의해 밀폐되는 제1통로(71)가 대기와 연결됨에 따라 에어벤트의 역할을 하게 되면 중간몰드(55)의 몸통부(55a) 및 패리슨(52)가 보다 원활하게 캐비티(53a,54a)의 공간으로 삽입될 수 있도록 도움을 주게 되며, 패리슨(52)에 의해 밀폐되는 않은 제2,3통로(72,73)를 통해 캐비티(53a,54a)의 공간이 계속해서 진공상태를 유지하게 되면 패리슨(52)이 반제품(56,57)으로 성형시 성형성에 도움을 주게 된다.

마지막으로, 도 6(D)와 같이 제1,2금형(53,54)의 합형이 종료된 상태로서 패리슨(52)이 반제품(56,57)으로 성형이 완료된 제4단계일 때, 제1,2,3통로(71,72,73)는 모두 패리슨(52)에 의해 밀폐됨에 따라 대기와 연결되어서 에어벤트의 역할을 하게 된다.

한편, 상기 제3단계에서는 제1통로(71)가 패리슨(52)에 의해 가장 먼저 밀폐되고 그 다음으로 제3통로(73)가 밀폐되고 제2통로(72)가 가장 늦게 밀폐되는 바, 이는 캐비티(53a,54a)의 모서리부위의 특성에 기인한 것으로, 캐비티(53a,54a)의 모서리부위에 잔여 공기가 최종적으로 정체되도록 함으로써 반제품(56,57)으로의 성형시 성형성에 도움을 줄 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 패리슨(52)을 연료탱크 형상을 갖는 반제품(56,57)으로 성형시 블로잉 성형을 하지 않고 대신에 제1,2금형(53,54)과 중간몰드(55)를 이용한 가압 성형을 통해 반제품(56,57)을 성형하도록 함으로써, 제작된 반제품(56,57)의 단면두께가 전체의 면적에 걸쳐서 균일하게 성형되고, 이를 통해 최종적으로 제작된 플라스틱 연료탱크(60)도 전체적으로 단면두께에 대한 치수가 균일해짐으로써 플라스틱 연료탱크(60)의 단면두께에 대한 산포를 최대한 줄일 수 있게 되고, 이 결과 제작 완료된 플라스틱 연료탱크(60)의 내구성 향상 및 품질 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

52 - 패리슨 53 - 제1금형
54 - 제2금형 55 - 중간몰드
56,57 - 반제품 58 - 플라스틱 부품
60 - 플라스틱 연료탱크

Claims

패리슨을 연료탱크 형상을 갖는 반제품으로 성형하고 반제품을 완제품의 플라스틱 연료탱크로 성형하는 장치로서 합형 및 이형 동작하는 제1,2금형, 및 상기 제1,2금형사이로 삽입되거나 빠지도록 동작하는 중간몰드를 포함하는 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치에 있어서,
상기 패리슨이 반제품으로 성형될 때에 중간몰드는 패리슨의 내측에 위치해서 코어역할을 하고, 제1,2금형이 합형될 때에 제1,2금형이 패리슨의 외측을 가압하고 중간몰드가 패리슨의 내측을 지지함에 따라 패리슨이 반제품으로 성형되고;
상기 제1,2금형의 캐비티와 연결되도록 제1,2금형에 각각 형성된 다수개의 에어통로;
상기 에어통로와 각각의 에어라인을 통해서 연결된 에어펌프; 및
상기 에어라인마다 한 개씩 설치된 것으로 제어기의 제어에 의해 에어통로와 에어펌프를 연결하거나 또는 에어통로와 대기를 연결하도록 작동하는 제어밸브를 포함하고;
상기 에어통로는 제1,2금형을 수평방향으로 절개한 단면에서 캐비티의 수평벽면을 관통하는 제1통로, 모서리를 관통하는 제2통로, 및 수직벽면을 관통하는 제3통로로 구성되고;
상기 패리슨의 내측으로 중간몰드가 삽입되고 제1,2금형이 합형 동작을 시작하기 전인 상태로서 패리슨이 반제품으로 성형되기 전인 제1단계일 때, 제1,2,3통로는 모두 대기와 연결되어서 에어벤트의 역할을 하고;
상기 제1,2금형이 합형 동작을 시작함에 따라 패리슨이 제1,2금형 및 중간몰드와 접촉하는 상태로서 패리슨이 캐비티의 입구를 막는 제2단계일 때, 제1,2,3통로는 모두 에어펌프와 연결되어서 캐비티는 진공상태가 되고;
상기 제1,2금형의 합형이 진행되고 중간몰드의 몸통부 및 패리슨이 캐비티로 삽입되는 상태로서 패리슨이 반제품으로 성형이 진행되는 제3단계일 때, 제1,2,3통로 중에서 패리슨에 의해 밀폐되는 통로는 대기와 연결되어서 에어벤트의 역할을 하고, 패리슨에 의해 밀폐되지 않은 나머지 통로는 에어펌프와 연결되어서 캐비티의 진공상태를 유지시키고;
상기 제1,2금형의 합형이 종료된 상태로서 패리슨이 반제품으로 성형이 완료된 제4단계일 때, 제1,2,3통로는 모두 대기와 연결되어서 에어벤트의 역할을 하고;
상기 제3단계에서는 제1통로가 패리슨에 의해 가장 먼저 밀폐되고 그 다음으로 제3통로가 밀폐되고 제2통로가 가장 늦게 밀폐되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치.
청구항 1에 있어서,
상기 중간몰드는 제1,2금형의 합형시 제1,2금형의 캐비티로 삽입되는 몸통부; 및
상기 몸통부의 외측으로 돌출되고 제1,2금형의 합형시 캐비티의 밖에서 제1,2금형사이에 위치하는 플랜지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치.
청구항 2에 있어서,
상기 중간몰드의 몸통부는 단면이 사각형으로 형성되면서 사각형의 모서리는 라운드모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치.
청구항 2에 있어서,
상기 중간몰드의 몸통부에는 반제품에 구멍을 뚫기 위한 니들 핀 및 반제품의 안쪽면에 열융착으로 결합되는 플라스틱 부품이 추가로 구비되고;
상기 니들 핀 및 플라스틱 부품은 제1,2금형이 합형된 상태에서 패리슨이 반제품으로 성형이 완료될 때까지는 중간몰드의 몸통부속에 위치하고, 제1,2금형이 합형된 상태에서 패리슨이 반제품으로 성형이 완료되고 나면 중간몰드의 몸통부로부터 돌출되어서 반제품에 구멍을 뚫거나 또는 반제품의 안쪽면에 열융착으로 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라스틱 연료탱크의 성형장치.
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