KR100362482B1 - 브러시제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러시 몸체의 사출성형을 위한 주형을 갖는 브러시 제조장치에 관한 것이다. 주형은 정지형의 주형부(10)와 가동주형부(12)와 상기 가동주형부(12)의 오목부(16)에 삽입되는 한쌍의 삽입부(14a, 14b)를 포함한다. 상기 삽입부(14a, 14b)는 그 내부에 솔 삽입구멍(24)을 갖는다. 하나의 보조 주형부(14a)가 가동부형부(12)의 오목부(16)에 삽입될 동안, 브러시 몸체는 성형재료에 매립된 강모의 솔로 사출성형되며, 다른 주형부(14b)는 강모의 솔을 솔 삽입구멍(24)에 도입하기 위하여 솔 로딩 스테이션(31)에 위치된다. 솔 공급기는 강모 용기(51)로부터 주형으로 솔 세트를 이송하는 가동 솔 캐리어(30)를 포함한다. 상기 캐리어(30)를 주형과 강모 용기 사이에 이송하기 위해 로봇(29)이 사용된다.

Description

브러시 제조장치

유럽 특허출원 제0 463 217호에 개시된 칫솔용 브러시 제조장치에 있어서, 칫솔 브러시 몸체는 3개의 주형부로 구성된 주형에서 성형되며, 상기 3개의 주형부중 제1주형부는 정지형이며, 제2주형부는 주형 공동을 개폐하기 위하여 상기 제1주형부를 향하여 또는 제1주형부로부터 이동가능하며, 제3주형부는 브러시 헤드의 영역에서 제2주형부의 표면을 형성하는 공동을 완성하기 위하여 제2주형부의 오목부에 삽입된다. 한쌍의 제3주형부는 제2주형부의 오목부에 삽입되는 위치로 주형부중 하나를 이동하기 위하여 피봇운동 및 복동운동을 실행하는 2아암형 캐리어의 단부상에 장착되며, 상기 캐리어의 다른 아암의 단부상의 주형부는 그 반대로 솔 공급기의 전방에 위치된다. 상기 솔 공급기는 생산될 브러시의 소정의 솔 패턴에 대응하는 패턴으로 파이버의 스트랜드를 주형부에 제공된 복수개의 솔 삽입구멍에 공급한다. 상기 파이버의 스트랜드는 솔 삽입구멍으로 진행되므로 그 단부는 주형부에 의해 부분적으로 형성된 주형 공동내로 돌출된다. 그후 파이버의 단부는 각 파이버 솔의 내측 단부에 각각의 노브를 형성하도록 열에 노출되므로, 그 결과 솔은 노브부분 주위로 흐르는 성형재료에 단단히 고정된다. 상기 파이버의 단부는 가공되며, 파이버의 솔이나 강모를 갖는 주형부는 주형으로 이동되어 완성된 브러시가 동시에 취출된다. 따라서, 칫솔이 성형될 동안 강모의 솔을 솔 삽입구멍을 갖는 2개의 주형부중 하나에 삽입하므로써 차후의 칫솔 제조가 준비된다.

브러시의 성형이 완료된 후, 강모의 단부를 둥글게 하고 광택을 내기 위한 마무리 공정이 요구되며, 최종적으로 소정의 형태나 형상을 갖는 강모를 제공하게 된다.

칫솔 제조에 인출관(picking tube)을 사용하는 것은 예를 들어 유럽 특허출원 제0 567 672호에 이미 공지되어 있다. 그러나 이러한 방법에 따르면, 솔 삽입 구멍의 패턴을 갖는 베이스 부재는 완성된 브러시 몸체의 일부가 될 것이 요구된다. 브러시 몸체를 단일의 성형단계로 제조하는 것은 불가능하다.

강모가 평행하게 압축된 상태로 유지되어 있는 패키지로부터 각각의 강모의 솔을 인출하는 것은 매우 세밀한 작업이다. 상기 관이 패키지내에서 예비완성된 강모의 단부에 대해 관의 전방 단부가 전진하였을 때, 강모의 일부는 각각의 관에 의해 형성된 채널내로 용이하게 관통되지만, 그러나 나머지는 관의 엣지와 접촉하여 굴곡되어 관의 패키지내로의 더 이상의 관통을 방해한다. 관의 강모 패키지내로의 관통을 돕기 위하여 또 다른 방법이 제안되었다. 유럽 특허출원 제0 567 672호에는 베벨형 전방 단부를 갖는 인출관이 도시되어 있다. 독일 특허출원 제40 27 288 호에서 솔 인출관은 그 전방 단부상에 협소한 목부와 넓은 내측 채널을 갖는 것으로 도시되어 있다. 미국 특허 제5,165,759 호에서, 인출관의 관통은 강모 파이버를 그길이방향에 평행하게 이동시키기 위하여 강모 파이버의 후방 단부와 결합된 진동판에 의해 도움을 받는 것으로 기재되어 있다. 이러한 방법들중 일부는 성공적이기는 하지만 성형 재료가 성형 공동으로부터 누설되는 것을 방지하기 위하여 강모의 솔로 충진되어야만 하는 솔 삽입구멍을 갖는 주형과의 사용시 신뢰성이 결여된다.

본 발명은 성형재료에 매립된 강모의 솔을 갖는 브러시 몸체를 사출성형하기 위한 주형을 포함하는 브러시 제조장치에 관한 것이다.

도1은 솔 공급기를 갖는 주형의 측면도.

도2는 주형과 솔 공급기의 개략적인 평면도,

도3은 중간위치에서 로봇을 도시한 부분평면도.

도4는 강모용기의 개략적인 측면도.

도5A 내지 5C는 강모용기내로의 인출관 관통의 다른 상태를 도시한 도면.

도6A 및 도6B는 용기로부터 강모의 선택적 인출을 도시한 도면.

도7은 그 내부에 삽입된 강모의 솔을 갖는 주형부를 도시한 도면.

도8은 주형과 솔 공급기의 다른 실시예를 도시한 도면.

도9는 다른 실시예에 따른 캐리어 카세트를 갖는 삽입주형부를 도시한 도면.

도10은 강모의 인출전 솔 인출 스테이션의 다른 실시예를 도시한 도면.

도11은 관의 일부만을 갖는 강모의 인출후 솔 인출 스테이션을 도시한 도면.

도12는 다른 실시예에 따른 솔 인출 동작을 도시한 도면.

도13을 양호한 술 인출 스테이션의 개략적인 사시도.

도14는 주형과 솔 공급기의 양호한 실시예의 개략적인 평면도.

본 발명은 부가적인 마무리 공정없이 다른 형태의 강모와 파이버를 포함하여 솔을 다양한 성분과 형태로 높은 효율로 생산할 수 있게 하는 브러시 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 브러시 제조장치는 성형재료에 매립되는 강모의 솔을 갖는 브러시 몸체 특히, 칫솔 브러시 몸체를 사출성형하기 위한 주형을 포함하도록 구성된다. 상기 주형은 생산될 브러시의 소정의 솔 패턴에 대응하는 패턴으로 배치되는 솔 삽입구멍을 갖는 면 부분을 형성하는 공동을 구비한 주형부를 포함한다. 솔 공급기는 강모의 솔을 솔 삽입구멍에 도입하기 위해 제공되며, 이에 의해 강모는 주형 공동내로 돌출되는 한쪽 단부를 갖게 된다. 상기 솔 공급기는 복수개의 솔 인출 스테이션을 갖는다. 상기 각각의 솔 인출 스테이션은 예비완성된 상이한 강모가 평행하게 패킹되어 있는 강모용기와, 솔 인출관 세트가 구비된 솔 피커를 포함한다. 복수개의 솔 캐리어는 인출관에 의해 상기 강모용기로부터 인출된 강모의 솔을 상기 주형으로 이송하기 위하여 상기 솔 인출 스테이션 사이에서 이동가능하다. 이러한 형태의 브러시 제조장치에 의해 칫솔의 각각의 솔 세트는 강모용기중 적절한 하나의 강모용기의 선택에 의해 다른 형태의 강모로 구성될 수 있다. 다양한 디자인을 갖는 칫솔이 자동으로 그리고 높은 효율로 생산될 수 있다. 각각의 캐리어에서의 솔 인출관은 성형 사이클이 주형에 의해 수행될 동안 복수개의 솔인출 스테이션을 통과하므로써 강모의 솔로 충진된다. 따라서, 솔 패턴이 복잡한 형태로 생산될 수 있다고 해도, 성형장치가 차후의 성형 사이클을 시작하기 위해 새로운 솔 공급을 요구하는 것과 동시에 언제나 완성된 솔 세트가 이용될 수 있다. 장치의 동작은 거의 연속적이므로 매우 효과적이다. 솔 인출 스테이션의 갯수에는 제한이 가해지지 않기 때문에, 생산될 브러시는 어떠한 성분의 솔이라도 가능하다.

양호한 실시예에서, 상기 캐리어는 폐쇄된 루프에서 공통의 분할 구동부에 해제가능하게 연결되므로써 각각의 솔 인출 스테이션을 통하여 연속적으로 이동된다. 마지막 솔 인출 스테이션을 떠나는 각각의 캐리어는 솔 인출 및 이송 관이 충진되어 있는 각각의 캐리어가 솔 인출 및 이송 관이 비어있는 캐리어로 교환되는 캐리어 교환 스테이션을 통과한다. 만일 솔 로딩 스테이션으로부터 솔 인출 및 이송 관이 비어있는 캐리어를 제거하기 위해 로봇이 사용된다면, 교환 스테이션에서 충진된 관을 갖는 캐리어를 파지하는 단계와, 교환 스테이션에서 비어있는 관을 갖는 캐리어를 떠나서 충진된 관을 갖는 상기 캐리어를 솔 로딩 스테이션으로 이동시키는 단계가 요구될 것이다. 상기 솔 공급기는 성형장치로부터 분리된 유닛이 될 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 술 인출 및 이송 관은 강모용기로의 관통에 따라 관의 독립적인 축방향 이동을 허용하는 캐리어에 지지된다. 상기 캐리어는 주형내에 솔의 이송중 관을 고정된 위치에 클램핑하기 위해 해제가능한 클램핑 수단을 포함한다. 따라서, 강모 파이버의 패키지내로의 관의 초기 관통상태에서 각각의 관은 다른 모든 관과 독립적으로 패키지내로 자유로이 전진할 수 있으며, 상기 관은 패키지내로 동시에 가압되지 않는다. 상기 관의 일부는 패키지내로 초기 거리만큼 관통되며, 나머지는 그 전방 엣지가 강모 파이버의 단부와의 접촉에 의해 거절된다, 또 다른 개선점은 복수개의 일련의 초기 행정에 의해 관을 패키지내로 구동시키므로써 그 전방 단부가 강모의 솔이 그 내부에 결합될 때까지 강모 길이의 일부만 강모용기내로 관통되게 하고, 다른 행정이나 마지막 행정에 의해 관의 전체가 그 결합된 강모의 솔을 가질 때에만 강모용기내로 계속 전진시키므로써 달성된다. 그후 클램핑 수단이 작동되고 관은 솔을 주형으로 이송하기 위한 위치에 고정된다.

강모 파이버 팩내로의 관의 관통은 파이버의 후방단부를 강모의 길이를 횡단하는 방향으로 진동되는 판과 마찰결합에 의해 도움을 받게 된다. 관의 일련의 행정은 관의 후방 단부와 결합하는 복동의 가압기 부재에 의해 양호하게 형성된다. 상기 가압기 부재는 동시에 관의 선택된 관과 결합하는 형태를 취하며, 그후 나머지 관은 다른 형태의 강모 즉, 예를 들어 색깔이 다른 강모를 다른 강모용기내로 관을 구동시키는 다른 가압기 부재에 의해 결합된다.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 상기 인출관은 초기에는 관으로부터 이격된 강모 단부가 강모의 길이에 횡단하는 방향으로 진동하는 판에 의해 마찰결합될 동안 강모의 극히 일부만 강모 패키지내로 그 전방 단부가 초기에 구동되며, 각각의 관이 그 전방 단부에서 결합된 강모의 솔을 가질 때 마지막 행정에 의해 강모의 패키지내로 완전히 구동된다. 관내로의 강모의 관통은 진동판의 진동 및 태핑 운동의 조합에 의해 도움을 받게 된다.

본 발명에 의해 제공된 특별한 형태의 강모용기를 이용하므로써 솔 인출 동작이 상당히 촉진된다. 상기 강모용기는 강모의 팩 주위에 결합된 가요성의 밴드를 갖는다. 상기 가요성 밴드는 강모를 일정한 압력하에 유지하기 위해 이동가능한 압력부재가 그 개방측내로 결합되는 U형의 루프를 형성한다. 각각의 솔 세트가 용기로부터 인출된 후, 상기 압력부재는 패키지의 감소된 체적을 보상하기 위하여 용기내로 계속 가압된다. 상기 가요성 밴드는 인출관의 관통에 응답하여 파이버의 길이를 횡단하는 모든 방향으로 패키지가 미세하게 이동할 수 있게 한다.

파이버의 패키지가 용기내에서 설정된 양으로 감소되었을 때, 상기 용기는 재충전될 것이 요구된다. 용기의 재충전은 조합된 강모 처리 및 강모용기 재충전 장치에서 연속적으로 실행될 수 있다.

본 발명의 다른 특징과 장점은 첨부된 도면을 참조하여 하기의 상세한 설명에 의해 명확하게 인식될 것이다.

도1 및 도2에는 칫솔을 생산하기 위한 브러시 제조장치의 주요 부품이 도시되어 있다. 이러한 부품들중 하나는 정지형의 제1주형부(10)와 가동형의 제2주형부(12)와 상기 제2주형부(12)에 삽입되는 한쌍의 삽입주형부(14a, 14b)로 구성된 주형이다. 상기 삽입주형부(14a, 14b)는 수직축(20)을 따라 그 주위에서 피봇운동 및 왕복운동을 위해 장착되는 2아암형 레버(18)의 단부에 연결된다. 상기 제1주형부 및 제2주형부(10, 12)와 삽입주형부(14a, 14b)는 성형될 칫솔 브러시 몸체의 형상을 갖는 복수개의 폐쇄이격된 공동(22)을 형성한다. 삽입주형부(14a, 14b)는 칫솔의 헤드부에 대응하는 특히, 성형 처리의 완료후에 강모가 돌출되는 헤드부의 측면에 대응하는 공동 형성면을 갖는다. 따라서, 삽입주형부(14a, 14b)는 삽입주형부를 통하여 연장되고 그 내부에 형성된 공동부분(22a)내로 개방되는 복수개의 솔 삽입구멍(24)(도7 참조)의 세트를 갖는다. 도2에 도시된 바와 같이, 삽입주형부(14a, 14b)중 한쪽 삽입주형부는 제2주형부(12)의 오목부(16)에 삽입되는 위치로 이동가능하며, 다른쪽 삽입주형부는 칫솔의 강모를 형성하기 위하여 파이버 솔의 세트를 수용하기 위한 준비위치에 있게 된다.

이러한 브러시 제조장치는 분리된 유닛으로서의 솔 공급기를 포함한다. 상기 솔 공급기는 전체 6개의 솔 인출 스테이션(25a, 25b, ..., 25f)을 포함한다. 또한 검사 스테이션(26)과 캐리어 교환 스테이션(27)을 포함한다. 상기 솔 인출 스테이션(25a, 25b,..... 25f)과 검사 스테이션과 캐리어 교환 스테이션(27)은 폐쇄루프 분할 장치(28)를 따라 배치된다. 도5A 내지 도5C 및 도6을 참조로 하기에 상세히 서술될 캐리어 카세트(30)는 상기 분할 장치(28)에 해제가능하게 연결된다. 캐리어 카세트(30)의 갯수는 도2에는 8 개로 도시되어 있으며, 이것은 솔 공급기에 제공된 스테이션의 전체 갯수이다. 각각의 솔 인출 스테이션(25a, 25b, ..., 25f)에 있어서, 강모의 솔은 도5A 내지 도5C 및 도6을 참조로 하기에 상세히 서술되는 방식으로 그 관련의 강모용기(51)로부터 인출된다. 각각의 캐리어 카세트(30)는 복수개의 솔 삽입부를 지지하며 주형부(10, 12)에 의해 형성된 공동(22)의 갯수에 대응하는 솔 인출 및 이송 관(32)을 이송한다. 각각의 스테이션에서의 강모용기(51)는, 반드시 필요한 것은 아니지만 한쪽 스테이션에서의 강모와 다른쪽 스테이션에서의 강모가 서로 다른 예비완성된 강모를 포함한다. 예를 들어, 강모용기는 색깔이나 재료 또는 경도가 다른 강모나 또는 특성이 다른 강모를 함유할 수 있다. 도2에는 전부 6개의 솔 인출 스테이션(25a, 25b, ..., 25f)이 도시되었지만, 필요할 경우 솔 공급기는 다른 갯수의 스테이션을 포함할 수도 있다.

도1 및 도2에서 우측에 도시된 솔 공급기와 좌측에 도시된 성형 장치 사이의 기능적 연결부는 로봇(29)으로서; 이러한 로봇은 성형장치의 솔 로딩 스테이션(31)으로부터 비어있는(empty) 솔 인출 및 이송 관(32)을 갖는 캐리어(30a)를 제거하고, 교환 스테이션(27)에서 충진된 관을 갖는 캐리어(30b)를 파지하고, 교환 스테이션(27)으로 비어있는 관을 갖는 캐리어를 보내고, 충진된 관을 갖는 캐리어(30b)를 솔 로딩 스테이션(31)으로 이동시키기 위한 것이다. 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 상기 로봇(29)은 솔 공급기와 성형장치 사이에서 회전운동 및 전송운동의 조합동작을 실행한다.

제1주형부 및 제2주형부(10, 12)에서 공동(22)의 갯수는 본 실시예에서는 8개이기 때문에 각각의 캐리어 카세트(30)는 8세트의 솔 인출 및 이송 관(32)을 이송한다. 상기 솔 인출 및 이송 관(32)은 캐리어 카세트내에서 관의 축방향으로 상대적인 운동을 허용하는 방식으로 지지되지만, 클램핑판(34)을 갖는 클램핑 기구는 캐리어 카세트(30)에 대해 고정된 위치에서 관(32)을 클램핑한다. 솔 인출 및 이송 관(32)의 각각의 세트는 삽입주형부(14a, 14b)에서 솔 삽입구멍(24)의 패턴에 대응하는 패턴으로 캐리어 카세트내에 배치된다.

솔 인출 스테이션에서는 특별한 형태의 강모용기가 사용된다. 상기 강모용기는 도4에 상세히 도시되어 있다. 도4에 도시된 바와 같이, 강모용기(51)는 U형의 프레임(52)과, 예비완성된 평행한 강모(또는 파이버)의 패키지를 수용하기 위한 사각형 공간을 형성하는 직립의 레그를 포함한다. 가요성 밴드(56)는 강모(54)의 패키지 주위에서 결합된다. 상기 가요성 밴드(56)의 상단부는 프레임(52)의 직립 레그의 내측에 지지된다. 상기 가요성 밴드는 압력 블록(58)에 의해 폐쇄되는 상단부를 갖는 U형이다. 상기 압력 블록(58)은 거의 일정한 압력하에서 강모(54)를 지지한다. 강모의 솔이 패키지로부터 인출될 때, 상기 압력 블록(58)은 패키지의 체적 감소를 보상하기 위하여 하강된다. 상기 가요성 밴드(56)는 그 하부에서 강모(54)의 패키지의 한정된 측부 운동을 허용한다. 상기 가요성 밴드(56)의 하부는 밴드(56)의 외측면과 프레임(52)의 오목한 벽부분 사이에 결합된 스프링과 같은 3개의 탄성 지지부재(60)에 의해 부가적으로 지지된다.

도5A 내지 도5C는 솔 인출 및 이송 관(32)의 일부를 갖는 캐리어 카세트(30)에 인접하여 작동위치에 있는 캐리어 카세트(30)를 도시하고 있다. 상기 관(32)과 정렬된 관통개구를 갖는 판(62)은 캐리어 카세트(30)와 강모(54)의 패키지 사이에 위치된다. 판(62)의 대향측상에서, 강모(54)의 후방 단부는 진동판(64)에 의해 마찰결합되며, 상기 진동판의 진동운동은 상기 면에 평행하다.

상기 캐리어 카세트(30)는 관(32)을 미끄럼가능하게 수납하는 정렬된 개구를 갖는 한쌍의 이격된 전방 및 후방 벽을 포함한다. 클램핑판(34)은 캐리어 카세트(30)의 전방 및 후방 벽내에 형성된 공간에 위치된다. 상기 클램핑판(34)은 관(32)이 연장되는 개구를 갖는다. 상기 관(32)은 그 길이방향으로 캐리어 카세트(30)를 자유롭게 미끄러질 수 있다. 그러나, 클램핑 스크류(66)의 회전에 의해 발생될 수 있는 측부방향의 힘이 클램핑판(34)에 가해질 때, 상기 관(32)은 캐리어 카세트(30)에 대해 클램핑 및 고정위치에 있게 된다.

도5A 내지 도5C에는 가압기 블록(70)이 도시되어 있다. 상기 가압기 블록(70)은 관(32)의 후방 단부와 결합하여 관(32)의 전방 단부를 전진시켜 강모(54)의 패키지내로 관통시키게 하는 반복되는 왕복 가압행정을 실행한다. 솔 인출 처리의 초기 상태에 있어서, 가압기 블록(70)은 관(32)의 전방 단부를 강모(54)의 패키지 내로 약 1 mm 또는 2mm 정도 가압한다. 관(32)의 일부는 관의 내측 채널내로 관통하는 강모의 솔 주위에서 용이하게 결합할 것이며, 주위의 강모는 관의 전방 엣지에 의해 펼쳐지게 된다. 상기 가압기 블록(70)이 관(32)의 후방 단부로부터 후퇴될 때, 강모(54)의 패키지내로의 통로를 발견한 관들은 패키지내에 결합된 상태로 잔류될 것이며, 강모의 전방 단부상과의 접촉에 의해 거절된 나머지 관들은 그 초기위치로 복귀될 것이다. 용이하게 이해되는 바와 같이, 관(32)의 이러한 복귀 운동은 상기 관이 캐리어 카세트(30)의 개구에서 자유롭게 이동되기 때문에 허용된다. 강모(54)의 패키지내로의 관(32)의 관통을 돕기 위하여, 진동판(64)은 진동을 실시하고, 이에 따라 강모는 그 길이방향에 횡단하는 방향으로 상기 강모(54)의 패키지로 미세하게 이동된다.

도5B에 있어서 2개의 관(32)은 강모(54)의 패키지내로의 통로를 발견하고 3개의 관(32)은 거절되어 그 초기위치로 복귀되는 솔 인출처리의 초기상태가 도시되어 있다. 그러나, 가압기 블록(70)에 의한 한정된 횟수의 가압행정후에 모든 관(32)은 강모(54)의 패키지내로 약간의 거리를 관통할 것이다. 이때, 가압기 블록(70)은 최종의 부가적인 행정을 수행하므로써 관(32)은 진동판(64)을 대체하는 단부 판(72)과 접촉될 때까지 강모(54)의 패키지를 통하여 완전히 가압된다. 상기클램핑 스크류(66)가 클램핑판(34)과 결합하여 회전하므로써, 관(32)은 캐리어 카세트(30)에 대해 고정된 위치에 있게 된다. 가압기 블록(70)은 후퇴되며, 관(32)은 강모(54)의 패키지로부터 후퇴할 수 있으며, 잔존의 강모의 솔은 관(32)의 내측 채널에 결합된다.

도6A 및 도6B의 실시예에 도시된 바와 같이, 각각의 솔 인출 스테이션(25a, 25b, ..., 25f)에서는 다른 가압기 블록(70a, 또는 70b)이 사용된다. 상기 가압기 블록(70a)은 도6A에서 도면부호 32a, 32b, 32c로 도시된 각각의 관 세트의 일부에만 선택적으로 결합될 것이다. 각 세트의 잔존의 관(32d, 32e)은 가압기 블록(70b)에 의해 차후의 솔 인출 스테이션에서 결합될 것이다. 도6A에 도시된 솔 인출 실시예에 있어서 첫번째 형태의 강모(54a)는 제1강모용기(51a)로부터 인출되며, 도6B의 제2솔 인출 스테이션에서 두번째 형태의 강모(54b)는 제2강모용기(51b)로부터 인출된다. 용이하게 이해되는 바와 같이, 어떠한 수의 강모 형태라도 광범위한 칫솔을 생산하는 방식으로 조합될 수 있다.

솔 인출 스테이션(25a, 25b, ..., 25f)을 연속적으로 통과하므로써, 각각의 캐리어 카세트(30)는 각각의 강모용기(51)로부터 강모의 솔로 선택적으로 충진되는 솔 인출 및 이송 관(32)을 갖는다. 마지막 솔 인출 스테이션(25f)을 떠나는 캐리어는 적절한 형태의 강모로 충진된 관을 각각 갖는다. 이어지는 검사 스테이션(26)에서, 각각의 솔 인출 및 이송 관(32)은 불완전하거나 결함의 여부 또는 누락의 여부를 검사받게 된다. 양호한 실시예에서, 결함이 있는 캐리어는 적절한 보정행위를 수행하는 보정장치(33)에 의해 보정되거나 폐기된다.

다음 단계에서, 완성된 강모 세트를 갖는 캐리어 카세트(30)는 교환 스테이션(27)에서 로봇(29)에 제공된다. 이것은 각각의 캐리어 카세트가 각각의 스테이션을 지나게 되는 솔 공급기의 작동 사이클을 완성한다. 필요할 경우, 솔 인출 스테이션(25a, 25b, ..., 25f)과 검사 스테이션(26)과 보정장치는 동시에 작동될 수도 있다.

새로운 강모 솔을 갖는 캐리어 카세트(30)가 성형장치에서 솔 로딩 스테이션(31)에 제공될 때, 캐리어 카세트는 로봇(29)으로부터 해제되며 솔 로딩 스테이션(31)상에 위치된다. 도7에 도시된 바와 같이, 플런저 부재(36)는 그 내부에 포함되어 있는 강모의 솔을 삽입구멍(24)을 통하여 삽입주형부(14a, 또는 14b)에 가압하기 위하여 관(32)의 후방 단부내로 도입된다. 도7에 상세히 도시된 바와 같이, 플런저 부재(36)는 다른 길이로 전진할 수 있기 때문에, 강모의 솔은 삽입주형부(14a)의 공동부분(22a)에 대해 다른 레벨로 그 외측면을 갖는다. 공동내로 돌출되는 솔 파이버의 과도한 길이는 커터(44)에 의해 트림될 수 있다. 또한 도7에 도시된 바와 같이, 플런저 부재(36)의 전방 단부는 희망의 프로필을 갖는 솔의 외측 단부를 제공하는 형태를 취할 수 있다.

예를 들어 고온의 공기 취입기와 같은 가열장치(40)는 삽입구멍(24)을 통하여 삽입되고 각각의 공동부분(22a)내로 돌출되는 솔 파이버의 단부에 대해 고온의 공기 흐름을 분사시키기 위해 제공된다. 파이버 단부를 가열하는 목적은 파이버 재료를 부분적으로 용융시켜 파이버 재료의 각각의 노브를 형성하거나 또는 궁극적으로 성형단계중 성형재료에 매립될 다소나마 연속적인 파이버 재료의 베이스를 형성하기 위한 것이다.

한세트의 솔이 솔 로딩 스테이션(31)에서 삽입주형부(14a, 또는 14b)에 로딩될 동안, 한세트의 다른 삽입주형부(14a, 또는 14b)에 매립되며, 한세트의 강모가 각각의 솔 삽입구멍의 세트에 포함되어 된다. 성형 사이클의 완료후, 주형은 가동형의 제2주형부(12)를 상승시키므로써 개방되며, 삽입주형부(14a)는 주형부에서 오목부(16)로부터 제거되며, 완성된 칫솔은 공동(22)으로부터 취출되며, 레버(18)는 180° 회전하여 솔 로딩 스테이션(31)에서 다른 주형을 위하여 삽입주형부(14a, 14b)중 하나를 교환한다.

도8에 도시된 장치의 다른 실시예에 있어서, 각각의 삽입주형부(14a, 14b)는 캐리어 카세트(30)에 해제가능하게 연결되므로 각각의 솔 삽입구멍(24)은 대응의 솔 삽입 및 이송 관(32)과 정렬된다, 캐리어 카세트(30)와 삽입주형부(14a, 또는 14b)는 솔 인출 스테이션(25a, 25b, ..., 25f)과 솔 로딩 스테이션을 통과하는 중에 이러한 방법으로 서로 연결되어 존재하게 되지만 그러나 삽입주형부(14a, 또는 14b)가 주형으로 이동되기 전에 서로 분리된다.

도9는 삽입주형부(14a)로부터 분리된 제1캐리어 카세트(30x)와 삽입주형부(14a, 14b)에 연결된 제2캐리어 카세트(30y)를 도시하고 있다. 이러한 실시예는 솔 삽입구멍(24)내로 솔의 도입을 촉진시키지만 이에 대응하는 갯수의 삽입주형부가 요구된다.

도4와 도5A 및 도5B에 도시된 실시예에 있어서, 하나의 캐리어 카세트(30)의 솔 인출관(32)의 모든 세트는 단일의 강모용기(51)로부터 강모로 동시에 충진될 수있다. 이것은 상당한 칫수의 강모용기를 필요로 하게 된다. 도10 및 도11의 실시예에서는 작은 강모용기가 사용된다. 이러한 실시예에 있어서, 제1강모용기(51a)의 칫수는 강모를 솔 인출 및 이송 관(32) 세트의 절반에만 제공할 수 있다. 도10에서 제1강모용기(51a)는 관(32f)의 전방에만 위치되지만, 도11에서는 관(32g)의 다른 절반으로 이동될 수 있다. 상기 관(32f, 32g)은 도5A 내지 도5C에 대해 서술한 바와 같은 방법으로 제1강모용기(51a)의 강모로 분리되어 충진되기 때문에, 관(32f, 32g)의 각각의 집단은 각각 고유의 클램핑 부재(34a)와 클램핑 스크류(66a, 66b)를 갖는다.

도10 및 도11을 참조하여 양호한 실시예의 솔 인출장치가 서술될 것이다.

도12에 있어서, 솔 인출관(132)은 캐리어 블록(130)에 고정된다. 판(162)은 솔 인출관(132)을 갖는 판(162)이 도면에 도시된 바와 같은 방법으로 관상에 미끄러질 수 있도록 캐리어 블록(130)상에 미끄럼가능하게 지지된다. 도12에 도시된 상태에서 판(162)은 강모용기(151)에 내장된 강모(154)의 전방 단부와 접촉한다. 그 전에 강모(154)의 후방 단부는 진동판(164)에 의해 결합된다. 솔 인출관(132)은 판(162)의 면과 정렬되는 전방 엣지를 갖는다.

도12에 도시된 바와 같이, 솔 인출관(132)을 갖는 캐리어 블록(130)은 진동판(164)이 연속적으로 진동할 동안 솔 인출관(132)의 전방 단부가 강모 길이의 일부인 짧은 거리만큼 강모의 패키지내로 관통하도록 전진하게 된다. 판(162)은 관위에서 미끄러지므로써 솔 인출관(132)의 전방 엣지로부터 후퇴된다. 강모(154)의 패키지내로의 솔 인출관(132)의 초기 관통거리는 강모의 두께와 길이에 의존한다. 칫솔을 생산하기에 적절한 거리는 2 내지 3 mm 이다.

상기 솔 인출관(132)은 진동판(164)이 연속적으로 진동할 동안 강모의 특성과 크기에 따라 예를 들어 0.5 내지 5 초의 짧은 시간동안 전진된 위치에 남아있게 된다. 용이하게 이해되는 바와 같이, 강모의 패키지내로의 인출관의 초기 관통상태에 있어서, 강모의 일부는 관의 전방 엣지와 접촉하여 구부러지게 된다. 그러나, 진동판(164)의 연속적인 진동으로 인하여, 대부분의 강모는 인출관의 개구의 내측이나 외측에 정렬하게 된다.

모든 강모가 적절하게 정렬되고 인출과의 전방 엣지와 접촉하는 강모가 없도록, 진동판(164)은 진동운동과 태핑운동이 조합된 운동을 실시하게 된다. 상기 진동판(164)의 조합된 진동운동 및 태핑운동은 예를 들어 수초간의 짧은 시간동안 시행된다.

모든 강모가 인출관의 외측이나 내측에 적절하게 정렬되었을 때, 진동판(164)의 진동운동과 태핑운동은 정지되며, 상기 판은 반응판(reaction plate)으로 교체된다. 상기 반응판은 패키지에서 강모(154)의 후방 단부에 제공된 부드러운 정렬면을 갖는다.

솔 인출관(132)은 계속 전진하게 되며, 마지막 인출 행정에 의해 그 전방 엣지가 반응판과 접촉할 때까지 강모의 패키지내로 구동된다.

그후 인출관은 그 내부에 포함되어 있는 강모의 솔을 갖는 강모의 패키지로부터 후퇴된다.

도13에 도시된 솔 인출장치는 상술한 방법으로 작동된다. 이러한 실시예의솔 인출장치에 있어서, 한쌍의 캐리어 블록(130a, 130b)은 수평축(210)주위에서 이동가능하고 상기 축을 따라서 이동가능한 2아암형 홀더(200)에서 이동가능하게 지지된다. 캐리어 블록(130a)은 강모의 솔로 충진된 솔 인출관을 갖는 강모용기(151)의 전방에 위치되며, 또 다른 캐리어 블록(130b)은 복수개의 솔 수납구멍(222)의 세트가 형성되어 있는 솔 수집 및 캐리어 판(220)의 전방에 위치된다. 특히, 솔 인출관(132b)의 전방 단부는 한세트의 솔 수납구멍(222)과 정렬된다. 솔 인출관(132b)에 있는 강모의 솔을 솔 수집 및 캐리어 판(220)의 솔 수납구멍(222)으로 이송하기 위하여, 플런저 부재(136)는 솔 인출관(132b)의 후방 단부에 도입된다.

다른 실시예에서, 상기 플런저 부재(136)는 솔 인출관(132)을 따라 이동된다. 따라서, 인출된 강모의 솔을 솔 수집 및 캐리어 판(220)의 관통구멍으로 이동시키기 위해시는 단지 상대적인 이동만이 발생된다.

한세트의 솔이 캐리어 블록(130b)으로부터 한세트의 술 수납구멍(222)으로 이송되었을 경우 상기 솔 수집 및 캐리어 판(220)은, 다른 세트의 솔이 강모용기(151)로부터 인출되었을 때 홀더(200)의 회전운동 및 축방향 운동의 조합에 의해 솔 수집 및 캐리어 판(220)의 전방에 위치되는 캐리어 블록(130a)의 솔 인출관(132a)에 새로운 세트의 수납구멍(222)을 제공하도록 분할된다. 동시에, 캐리어 블록(130b)의 비어있는 솔 인출관(132b)은 또 다른 세트의 강모를 인출하도록 강모용기(151)의 전방으로 이동된다.

상기 솔 수집 및 캐리어 판(220)의 모든 세트의 솔 수납구멍(222)이 동일한강모용기(151)로부터 또는 다른 강모용기로부터 획득한 강모의 솔로 충진되었을때, 솔 수집 및 캐리어 판(220)은 솔 수납구멍이 주형의 대응의 솔 삽입구멍의 전방에 위치되도록 이동된다.

도14의 실시예는 도2의 실시예와 유사하며, 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호가 부여되었다. 그러나, 도14의 실시예에서는 특별한 형태의 솔 인출 스테이션이 사용되었다. 또한 도2에 도시된 실시예의 캐리어 카세트(30)대신에, 솔 수집 및 캐리어 판(220a, 220b, ...)이 사용되었다. 각각의 솔 인출 스테이션(125a, 125b, ...)에 있어서, 솔 수집 및 캐리어 판의 구멍에는 완성된 솔 패턴의 선택된 부분만 충진된다. 강모용기(151a, 151b, ...)는 다른 형태의 강모를 포함하며, 따라서 각각의 솔 패턴은 희망하는 어떠한 조합으로도 구성될 수 있다.

Claims (15)

1. 성형재료에 매립되는 강모의 솔을 갖는 브러시 몸체를 사출성형하기 위한 주형을 포함하며, 상기 주형은 생산될 브러시의 소정의 솔 패턴에 대응하는 패턴으로 배치되는 솔 삽입구멍(24)이 제공된 공동부분(22a)을 갖는 삽입주형부(14a, 14b)와, 강모가 공동(22)내로 돌출되도록 강모의 솔을 상기 삽입구멍(24)에 제공하기 위한 솔 공급기를 포함하는 브러시 제조장치에 있어서,

   상기 솔 공급기는 복수개의 솔 인출 스테이션(25a, 25b, ..., 25f)과, 솔 인출관(32)에 의해 강모용기(51)로부터 인출된 강모의 솔을 상기 주형(10)으로 이송하기 위하여 상기 솔 인출 스테이션 사이에서 이동가능한 복수개의 캐리어 카세트(30)와 솔 수집 및 캐리어 판(220)을 포함하며;

   상기 각각의 솔 인출 스테이션(25a, 25b, ..., 25f)은 예비완성된 상이한 강모가 평행하게 패킹된 상태로 내장된 강모용기(51)와, 한세트의 솔 인출관(32)이 구비된 솔 피커를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 카세트(30)와 솔 수집 및 캐리어 판(220)은 상기 각각의 솔 인출 스테이션(25a, 25b, ..., 25f)을 통하여 연속적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 캐리어 카세트(30)와 솔 수집 및 캐리어 판(220)은 폐쇄루프에서 공통의 분할장치(28)에 해제가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 솔 인출 스테이션의 마지막 솔 인출 스테이션(25f)을 떠난 후의 각각의 캐리어 카세트(30)는 솔이 로딩되어 있는 캐리어(30b)가 빈(empty) 캐리어(30a)로 교환되는 캐리어 교환 스테이션(27)을 통과하는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 캐리어 교환 스테이션(27)으로 이동하기 전의 각각의 캐리어 카세트(30)는 강모 솔의 결함이나 누락을 검출하기 위해 검사 스테이션(26)을 통과하는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
6. 제4항에 있어서, 주형으로부터 빈 캐리어(30a)를 제거하고, 상기 교환 스테이션(27)에서 솔이 로딩되어 있는 캐리어(30b)를 파지하고, 상기 빈 캐리어(30a)를 교환 스테이션(27)으로 보내고, 상기 로딩된 캐리어(30b)를 주형으로 이동시키는 로봇(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
7. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1주형부 및 제2주형부(10, 12)는 설정된 배치로 복수개의 폐쇄이격된 공동(22)을 포함하며, 상기 각각의 캐리어 카세트(30)는 이와 유사한 배치로 또한 상기 복수개에 대응하는 개수의 솔 인출관 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
8. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 카세트(30)는 삽입주형부(14a, 14b)에서 솔 삽입구멍의 패턴수에 대응하여 형성된 복수개의 솔 수납구멍(222)의 세트를 갖는 솔 수집 및 캐리어 판(220)으로 대체될 수 있는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
9. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 블록(130)을 강모용기(151)의 전방에 이동시키고 솔 인출관(132)을 그 전방부가 강모 길이의 일부만 상기 강모용기내로 관통될 때 까지 전진시키는 이동수단과, 상기 모든 관이 그 내부에서 결합된 강모의 솔을 가진후 상기 관을 완전히 전진시키기 위하여 일련의 복수개의 초기 행정과 적어도 하나의 부가 행정에 의해 상기 솔 인출관(132)을 강모용기(151)내로 반복적으로 구동시키는 구동수단을 부가로 포함하며; 상기 솔 인출관(132)은 캐리어 블록(130)에 지지되는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
10. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어(30a, 30b)는 적어도 한세트의 솔 인출관을 지지하는 캐리어 카세트(30)에 의해 각각 형성되며, 상기 솔로딩 스테이션(31)은 각각의 캐리어 카세트로부터 상기 삽입주형부(14a, 14b)로 강모의 솔을 이송하기 위하여 상기 주형에 연속하여 제공되는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 솔 인출 및 이송 관(32)은 강모용기(51)내로의 관통시 상기 관의 독립적인 축방향 이동을 허용하는 방식으로 상기 캐리어 카세트에 지지되며; 상기 캐리어 카세트는 솔을 상기 솔 로딩 스테이션(31)으로 이송하는 도중 상기 캐리어 카세트에 대해 상기 관을 고정위치에 클램핑하는 해제가능한 클램핑수단인 클램핑판(34)를 가지며; 강모(54)의 솔이 그 내부에 결합될 때까지, 일련의 복수의 초기행정에 의해 상기 관(32)을 강모용기(51)내로 구동시키므로써, 각각의 관(32)이 반복적으로 전진되어 그 전방 단부가 강모 길이의 일부만 상기 강모용기 내로 관통되게 하고 상기 모든 관이 그 내부에 결합된 강모의 솔을 가질 경우에만 적어도 하나의 부가 행정에 의해 상기 관(32)을 강모용기내로 계속 전진시키는 구동수단이 제공되며; 상기 구동수단은 관(32)의 후방단부와 결합하는 가압기 블록(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
12. 제11항에 있어서, 각각의 솔 인출 스테이션은 각각의 캐리어 카세트(30)에서 솔 인출 및 이송 관(32)의 일부의 후방단부에만 선택적으로 결합하도록 형성된 가압기 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
13. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 강모용기는 강모(54)의 팩 주위에 결합된 가요성 밴드(56)를 포함하며, 상기 가요성 밴드(56)는 상기 강모를 적어도 일정한 압력하에 유지하기 위하여 이동가능한 압력부재인 압력블록(58)이 개방측내로 결합되는 U형 루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
14. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 솔 삽입구멍이 형성된 삽입주형부(14a, 14b)와 상기 캐리어 카세트(30)는 솔 인출 및 솔 로딩 동작중 각각의 솔 인출 및 이송 관(32)이 대응의 솔 삽입구멍(24)에 배치되도록 서로 해제가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.
15. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 각각의 솔 인출 스테이션은 완성된 솔 패턴을 갖는 솔의 선택된 부분만 캐리어 카세트에 로딩시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 브러시 제조장치.