KR100853297B1 - 화장용구의 심체 성형방법과 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 봉 형상으로 형성된 아이브로우, 아이라이너, 립라이너 등의 심체의 조밀화와 세선화가 가능하면서 외관손상이 없이 형상변화가 자유로워 심체의 형상 다양성에 의한 제품의 신뢰성 및 심체 선단의 가공단계를 줄여 생산성의 극대화할 수 있는 화장용구의 심체 성형방법과 성형장치를 제공함에 있다.

상기 목적 달성을 위해 본 발명은 페이스트(반죽)상태의 심체 재료를 압축공기의 힘에 의해 예비 압축몰드의 전환밸브를 경유하여 예비 압축공간에 압송하여 일정량을 압축하는 예비 압축단계;

예비 압축몰드를 심체 성형몰드의 상부에 하강하고, 전환밸브의 반전에 의해 예비 압축공간에 압축된 심체 재료를 가압 토출하여 성형몰드의 성형공간에 충전하는 성형몰드 충전단계;

성형몰드를 냉각수단에 의해 냉각하여 심체 재료를 경화하고 성형공간의 내부를 따라 심봉의 상승에 의해 심체를 상부로 탈형하여 제조하는 심체 탈형단계;

의 일련 공정으로 이루어지는 화장용구의 심체 성형방법과 이러한 성형방법을 구체적으로 실시하는 성형장치에 특징이 있다.

화장용구, 심체, 예비 압축몰드, 성형몰드, 전환밸브, 압축기

Description

화장용구의 심체 성형방법과 성형장치{MOULDING METHODS OF PENCIL CORE FOR MAKE-UP AND PENCIL CORE MOULDING APPARATUS}

도 1a 및 도 1b는 종래의 화장용구 심체의 성형방법을 도시한 개략도로서,

도 1a는 충전노즐이 성형 몰드에 하강하면서 화장조성물의 흡입 상태도,

도 1b는 충전노즐이 성형 몰드에 상승하면서 화장조성물의 방출 상태도.

도 2는 본 발명의 심체 성형 공정도.

도 3a는 본 발명의 심체 성형장치의 전체 구성도 이고, 도 3b는 일부 발췌 확대도 이다.

도 4는 본 발명의 예비 압축몰드수단의 정면 사시도.

도 5는 본 발명의 예비 압축몰드수단의 배면 사시도.

도 6은 본 발명의 예비 압축몰드수단의 정단면도.

도 7은 도 6의 일부 발췌 확대도.

도 8은 본 발명의 심체 성형몰드수단의 구성도.

도 9는 본 발명의 냉각수단의 평면상태 구성도.

도 10a 내지 도 10i는 심체 성형에 따른 단계별 작동도.

도 11a은 본 발명의 화장용구 심체의 종단면도이고, 도 11b~11h는 횡단면도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100: 예비 압축몰드수단 110: 밸브몸체

130: 심체 재료 135: 심체

141: 인입공 142: 예비 압축공간

120: 밸브구멍 140: 예비 압축공간

170: 충전노즐 180: 테프론링

210: 가압로드 220: 가이드블록

230: 가이드로드 250: 압축실린더

310: 전환밸브 330: 전환실린더

400: 교반탱크 410: 교반모터

500: 심체 성형몰드수단 510: 성형몰드

520: 성형공간 530: 심봉

540: 받침블록 550: 업다운실린더

600: 냉각/예열수단 610: 전후진 실린더

620: 냉각/예열판 630: 냉수/온수 겸용 펌프

본 발명은 다양한 봉 형상으로 형성된 아이브로우, 아이라이너, 립라이너 등의 심체 제조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 심체의 조밀화와 세선화가 가능하면서 외관손상이 없이 형상변화가 자유로워 심체의 형상 다양성에 의한 제품의 신뢰성 및 심체 선단의 가공단계를 줄여 생산성의 극대화할 수 있는 화장용구의 심체 성형방법과 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 아이브로우, 립라이너, 아이라이너는 여성들이 눈이나 입술화장 시에 사용되는 화장용구로 잘 알려져 있다.

이러한 화장용구의 생명은 눈썹, 속눈썹, 입술의 윤곽 화장에 가장 중요한 역할을 제공하는 심체에 있다.

이러한 심체의 역할은 전술한 바와 같이, 눈썹 또는 속눈썹, 입술의 윤곽화장에 기초를 두고 있기 때문에 심체가 가늘어야만 섬세하고 세밀한 화장이 가능하게 된다.

결국, 심체의 성형에 있어 직경(단면 지름)을 최대한 줄이면서 사용에 따른 절손이 없어야만 수명과 제품성을 보장하게 된다.

종래에도 이러한 화장용구의 심체 제조에 관한 다수의 기술이 개시되고 있으나, 상기에서 언급한 바와 같이, 심체의 직경을 최대한 줄이지 못하고, 심체의 밀도가 조밀하지 못하여 사용과정에서 쉽게 부러지는 단점으로 제품성을 보장하지 못 하였다.

도 1a 및 도 1b는 종래 일 예의 화장용구 심체 성형방법에 관한 개략도로서, 이를 참조하여 종래의 화장용구 심체의 성형과정을 살펴본다.

즉, 도 1a와 같이 충전노즐(10)이 하강하면서 화장조성물 저장탱크로부터 페이스트(paste)(비흐름성 상태)의 화장조성물의 심체 재료(20)를 흡입하면서 성형몰드(30)의 상부몰드(31)의 심체성형공간(33)에 삽입 하강한 상태에서 도 1b와 같이 충전노즐(10)이 상승하면서 흡입된 심체 재료(20)를 상기 심체성형공간(33)에 토출과 동시에 상승하면서 충전을 하게 된다.

이렇게 충전된 상태의 상기 성형몰드(30)를 냉각수단(냉각기)에서 냉각하여 상기 화장조성물(20)을 경화하고 상부몰드(31)과 하부몰드(32)을 분리하고 상부몰드(31)의 심체성형공간(33)에 성형 된 심체(40)을 분리하여 제조하고 있다.

그러나 이러한 종래 일 예의 심체 성형방법은 다음과 같은 여러 가지 단점이 있다.

첫째, 심체재료의 충전에 따른 작동조건을 맞추기 어려운 단점이 있다.

즉, 충전노즐(10)의 상승속도와 충전속도가 맞추기 어려워서 형상의 변화에 따라서 작업성이 극감되는 단점이 있다.

이는 상기 충전노즐(10)의 상승작동과 동시에 화장조성물(20)의 충전속도가 맞지 않을 경우로서 충전속도가 빠르면 심체성형공간(33)에서 오버플로우(overflow)가 되는 경우가 있어 재료의 낭비가 발생한다.

둘째, 성형몰드의 심체성형공간(33)의 하부로부터 상승하면서 심체재료의 충 전이 이루어져 페이스트 상태의 화장조성물의 충전에 따른 내부 공기의 원활한 배출이 어려워 충전과정에서 배출이 되지 않은 공기가 내용물에 그대로 머물면서 기포(50)을 내부에 갖거나 외부에 형성되어 심체(40)의 외관 미와 조밀 성이 떨어져서 쉽게 부러지는 단점으로 사용수명은 물론 제품성이 떨어지는 단점이 있었다.

셋째, 심체의 직경을 줄여서 성형하는 데 한계가 있다.

즉, 상기 충전노즐(10)이 상부몰드(31)의 심체성형공간(33)에 안전하게 삽입될 수 있는 직경을 가질 수밖에 없기 때문에 상기 충전노즐(10)의 직경을 줄이는데 한계성이 있어 심체성형공간(33)의 직경을 줄이는데 한계가 있다.

예를 들어, 상기 충전노즐(10)의 직경(d)은 2mm 미만으로의 제조가 어렵고, 만약에 노즐이 2mm로 된다면 심체성형공간(33)의 직경(d)은 적어도 3mm 이상으로 형성될 수밖에 없기 때문에 심체를 2mm 이내로 제조할 수 없다.

넷째, 화장조성물(20)의 충전시에 충전노즐(10)의 노즐 외주면과 내부에 화장조성물이 경화되어 재충전 시에는 반드시 충전노즐의 외부를 닦아내고, 내부에 막힌 상태로 있는 심체재료은 충전노즐의 외부에서 가열에 의해 경화된 내용물을 배출시켜야 함으로서 작업의 번잡성으로 생산성이 떨어지는 단점이 있다.

다섯째, 상부몰드(31)의 심체성형공간(33) 직경이 작아질수록 기포(50)의 형성에 의한 상부몰드(31)에서 심체(40)의 분리시에 쉽게 부러지는 단점과, 제품 불량률이 많아 제조원가의 상승을 초래하는 단점이 있다.

그리하여 본 출원인은 상부몰드에 가공된 심체성형공간과 일정간격을 갖는 심체재료 안내통로와, 이 안내통로와 상기 심체성형공간을 연결하는 연결통로를 하 부몰드에 형성하여서; 심체재료의 안내통로의 상부에서 충전노즐에 의해 심체재료의 충전과 동시에 상기 연결통로를 경유하여 심체성형공간의 하부로부터 내용물이 백 충전되면서 심체성형공간의 공기를 강제적으로 배출하면서 충전하고 냉각 경화로 심체를 제조하는 방법에 대하여 특허 제2004-416788호로 등록받은바 있다.

그러나 이러한 본 출원인의 선등록 특허는 심체 성형에 따른 형상변화에 한계가 있고, 심체 성형에 따른 밀도의 조밀화에 여전히 한계가 있어 심체의 더욱 세선화가 어려운 단점, 성형 후에 심체의 분리가 상, 하부 몰드의 분리에 의해 가능함으로써 생산성이 떨어지는 단점이 여전히 남아 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 심체 성형기술의 단점 및 본 출원인의 선등록 기술의 단점을 보완하여 효과적으로 심체의 성형에 따른 형상의 다양화, 세선화 및 고밀도 성형에 의한 사용수명의 보장 및 제품의 질을 극대화할 수 있는 화장용구의 심체 성형방법과 성형장치 및 이에 의해 제조된 심체를 제공함에 있다.

즉, 본 발명은 심체의 고밀도 성형에 의한 1.5mm 이하의 세선화(thinning, 細線化)로 제품성의 극대화 및 사용과정에서 부러짐을 최대한 방지하여 사용수명을 극대화할 수 있도록 한 것에 있다.

또, 본 발명은 심체의 형상(단면형상)을 다양화가 가능하여 제품성을 극대화할 수 있도록 한 것에 있다.

또, 본 발명은 심체의 선단의 형태를 성형과정에서 성형하도록 하여 심체 성 형 후에 별도 가공이 없어 심체의 생산성 및 품질을 높이도록 한 것에 있다.

본 발명의 상기 목적은 페이스트(반죽)상태의 심체 재료를 압축공기의 힘에 의해 예비 압축몰드의 예비 압축공간에 압송하여 예비 압축공간에 하강상태로 있는 가압수단을 강제적으로 상승시키면서 자체 압축에 의한 심체 재료를 고밀도로 압축하는 단계;

예비 압축몰드를 하강하여 심체 성형몰드의 상부에 기밀상태로 결합하고, 고밀도로 압축된 심체 재료를 가압수단의 하강에 의해 토출하여 성형몰드의 성형공간에 투입하여 성형공간의 내부에 상승상태로 있는 심봉을 강제 하강하면서 재압축에 의한 성형몰드 충전단계;

성형몰드를 냉각수단에 의해 냉각하여 심체 재료를 경화하고 심봉의 강제 상승에 의해 심체를 상부로 탈형하여 제조하는 심체 탈형단계;

로 이루어지는 일련 공정의 화장용구의 심체 성형방법과 이러한 성형방법을 구체적으로 실시하는 심체 성형장치에 의해 달성된다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 화장용구의 심체 성형방법에 대하여 도 2의 성형 공정도를 참조하여 살펴보면,

교반탱크에 투입된 분말형태의 화장조성물을 교반하면서 68℃~72℃의 범위 내에서 가열하여 페이스트상태(비 흐름성의 겔 상태)의 심체 재료를 준비한다.

이러한 교반단계는 당업계에서는 이미 알려진 기술으로 상세한 설명은 생략한다. 그리고 상기 가열온도 범위도 이미 잘 알려진 기술로 간략하게 설명하면, 화장조성물의 가열온도를 68℃ 이하로 하게 되면 분말의 화장조성물이 페이스트 상태로 유지하지 못하고, 72℃ 이상으로 가열하게 되면 화장조성물의 갖고 있는 고유색상(컬러)가 분리되는 단점이 있어 가열온도는 상기한 68℃~72℃의 범위 내에서 교반하여 페이스트 상태의 심체 재료를 준비한다.

이렇게 페이스트 상태의 심체 재료를 준비한 후, 압축기와 같은 압축공기공급수단에 의해 압축공기의 힘으로 교반탱크로부터 심체 재료를 예비 압축몰드수단에 강제로 밀어서 투입하는 단계를 취한다.

이때, 상기 예비 압축몰드수단은 내부에 구비된 전환밸브에 유로 전환에 의해 상기 교반탱크에서 압송되는 심체 재료를 압축공간에 압송되고, 이렇게 압송되는 심체 재료는 예비 압축공간에 하강상태로 있는 가압수단을 강제적으로 상승시키면서 심체 재료 자체가 고밀도로 압축하게 된다.

이러한 단계에서 예비 압축몰드를 하강하여 심체 성형몰드의 상부에 기밀상태로 결합하고, 전환밸브의 유로를 전환하는 단계를 취하게 된다.

이러한 전환밸브의 유로 전환에 의해 예비 압축공간과 성형몰드는 직결의 연통상태로 전환되고, 이러한 상태에서 예비 압축공간에 고밀도의 압축상태로 충전된 심체 재료를 가압수단의 하강에 의해 예비 압축공간에 압축된 상태로 충전된 심체 재료를 토출하여 성형몰드의 성형공간에 투입하는 단계를 취하게 된다.

이때, 성형몰드의 성형공간은 예비 압축공간의 직경보다 작은 성형공간으로 되어 있고 성형공간의 내부와 동일 형상의 심봉이 상승 상태로 있다가 예비 압축공간으로부터 토출되는 심체 재료가 성형몰드의 성형공간에 강제적으로 압축 충전되고, 이러한 심체 재료의 충전 압력으로 상승하여 있던 심봉을 강제 하강하면서 재압축에 의한 더욱 고밀도로 심체 재료를 성형공간 내에 정량 충전하게 된다.

이렇게 심체 재료가 충전된 성형몰드는 냉각수단에 의해 심체재료를 경화하고 심봉의 상승에 의해 심체를 상부로 탈형하여 심체를 제조하게 된다.

이러한 본 발명은 페이스트 상태의 심체 재료를 예비 성형몰드의 압축 성형공간에 전환밸브에 의해 상승 투입하면서 가압수단을 강제적으로 상승하는 과정으로 고밀도로 1차 압축하고, 이렇게 1차 압축된 상태에서 다시 성형몰드의 성형공간에 1차 압축된 심체 재료를 강제 토출하면서 성형공간에 상승한 상태의 심봉을 강제적으로 하강하는 과정으로 심체 재료를 2차 압축하는 단계를 거치면서 더욱 고밀도의 압축에 의해 심체를 성형함으로써, 심체가 1.5mm의 세선화에도 강도가 보장되고 충전과정에서 심체 재료의 반복 압축에 의해 심체의 기포 형성을 근본적으로 차단하여 심체의 품질을 높일 수 있다.

이러한 본 발명은 심체의 성형몰드의 성형공간의 다양화가 가능하여 심체 형상의 다양화가 가능하다.

다음은 상기한 본 발명의 방법을 구체화하기 위한 심체 성형장치에 대해 첨부도면을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 3a는 본 발명의 심체 성형장치의 전체 구성도 이고, 도 3b는 일부 발췌 확대도로서 이들 도면을 참조하면,

고정위치에 승강 작동하는 예비 압축몰드수단(100)과 이 예비 압축몰드수단의 하부에서 제어부(C/B)에 제어에 의해 성형몰드(510)를 회전이나 직진 이송에 의해 위치되는 심체 성형몰드수단(500)으로 크게 구분된다.

예비 압축몰드수단(100)은 일측에서 교반탱크(400)와 연결되고, 심체 성형몰드수단(500)은 상기 예비 압축몰드수단(100)의 하부에 위치되며 냉각/예열수단(600)을 구비한다.

그리고 상기 각 구성 수단은 제어부(C/B)와 전기적으로 연결되고, 도시되지는 않았지만 센서 감지에 의해 각각의 개별작동을 제어부(C/B)에 전달하여 제어하도록 되어 있다.

도 3 내지 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 상기 예비 압축몰드수단(100)은,

일측 수평방향으로 심체 재료(130)의 인입공(141)과 수직방향으로 상부로 관통하는 예비 압축공간(142)과 하부에 관통하는 토출구멍(143)이 연통 된 구조의 유로와 상기 인입공(141)과 직교하여 수평방향으로 관통한 밸브구멍(120)을 연통 구성한 밸브몸체(110)와,

이 밸브몸체의 좌, 우측에 결합하는 지지측면판(150)과,

이 지지측면판의 사이 상부에 결합하는 상부지지블록(160)과,

밸브몸체에 수직으로 관통한 토출구멍(143)의 하부에 결합하는 충전노즐(170)과,

상기 예비 압축공간(142)에 승강 가능케 결합하는 가압로드(210)와,

이 가압로드의 승강에 따른 예비 압축공간(142)의 상부를 기밀하는 오링(195)을 끼움하고 결합하는 로드커버(190)와,

상기 가압로드(210)의 상부와 결합하고 상기 밸브몸체(110)와 상부지지블록(160)과의 사이에 설치된 한 쌍의 가이드로드(230)에 지지 안내되어 승강 작동하는 가이드블록(220)과,

이 가이드블록의 일측에 로드 선단을 축결합하고 몸체를 상기 상부지지블록(160)과 결합한 압축실린더(250)와,

상기 밸브구멍(120)에 결합하여 상기 인입공(141), 예비 압축공간(142)과 토출구멍(143)에 90도 회전으로 선택적으로 연통하는 T형 유로(320)를 관통 구비한 전환밸브(310)와,

이 전환밸브의 90도 회전을 제공하도록 상기 지지측면판(150)에 몸체 상부가 축 결합하고 상기 전환밸브(310)의 일측에 연결된 연결링크(340)에 로드로 연결하여 설치된 전환실린더(330)로 구성된다.

상기 상부지지블록(160)은 중앙에 스토퍼볼트(161)이 나사조립되고, 나사회전에 의한 승강 조정에 의해 가이드블록(220)의 상승거리를 제한하도록 되어 있다.

이러한 가이드블록(220)의 상승 거리 제한은 상기 예비 압축공간(142)에 승강 자재로 결합한 가압로드(210)의 상승 거리를 제한하여 결국, 밸브몸체(110)의 인입공(141)을 경유하여 인입되는 심체 재료(130)의 인입량을 제어하도록 되어 있고, 이러한 동작은 후술하는 작동 설명에서 더욱 구체적으로 설명한다.

그리고 가이드블록(220)은 승강 작동에 따른 원활한 승강을 위하여 내부에 가이드부시(231)를 삽입한 상태로 한 쌍의 가이드 로드(230)의 외주 면에 삽입 결합한다.

또 가이드블록(220)의 일측과 로드로 결합하는 압축실린더(250)는 로드의 전, 후진(상승, 하강)에 큰 힘이 제공되는 복동형 공압실린더가 바람직하다.

상기 전환밸브(310)는 도 7을 더욱 참조하면, 원통형 몸체 중앙부분에 3방향 유로로 형성된 T형 유로(320)의 양측에 오링홈을 형성하여 오링(321,322)을 끼움 한 상태로 밸브구멍(120)에 끼움 되어 상기 T형 유로(320)의 외측을 밀봉처리한 상태로 결합하되, 밸브몸체(110)에 결합하는 축커버(191)에 의해 회전 지지 및 일측 방향의 이탈 방지로 결합하고, 타측은 연결링크(340)에 의해 상기 전환실린더(330)의 로드와 연결된다.

상기 충전노즐(170)은 노즐공(171)이 관통되어 우수한 내식성, 윤활이형성, 내마모성, 이형성, 미끄럼성이 우수한 테프론링(180)이 결합한다.

이러한 예비 압축몰드수단(100)은 밸브몸체(110)의 인입공(141)에 연결되어 심체 재료(130)를 공급하는 교반탱크(400)가 일측에 연결프레임(401)에 의해 조립되고, 이러한 예비 압축몰드수단(100)과 교반탱크(400)는 지지플레이트(101)에 조립되어 승강실린더(102)에 의해 전체가 승강 가능케 조립된다.

상기 지지플레이트(101)는 도시되지 않았지만 다수의 프레임에 의해 구성되는 기대 상에 통상의 L.M가이드와 같은 레일수단에 의해 승강에 따른 지지가 제공된다.

상기 교반탱크(400)는 교반모터(410)에 의해 내부에 투입된 분말 형태의 화장조성물 교반하면서 가열히터(420)에 의해 68℃~72℃의 범위 내에서 가열하여 페이스트(반죽) 상태(비 흐름성의 겔 상태)의 심체 재료(130)를 일측에 연결된 압축기(430)의 공기압(1~1.5㎏/㎠)으로 밀어 상기 밸브몸체(110)의 인입공(141)을 통하여 공급하도록 되어 있다.

이러한 교반탱크(400)의 구성은 당 업계에서 이미 잘 알려진 통상의 기술이지만 페이스트(반죽) 상태의 심체 재료(130)를 종래와 같이 피스톤과 같은 수단에 의해서 토출하는 것이 아니라 심체 재료(130)의 상부에서 일정한 압력의 압축공기로 밀어서 강제적으로 압송하는 기술이 특징이다.

상기 압축기(430)는 제어부(C/B)와 전기적으로 연결되어 제어된다.

예비 압축몰드수단(100)의 하부에 위치되는 심체 성형몰드수단(500)은 도 8에 도시된 바와 같이,

일정 형상의 성형공간(520)을 갖는 성형몰드(510)와,

이 성형몰드의 성형공간(520)의 내부와 동일형상을 갖고 승강 자재로 결합하는 심봉(530)과,

이 심봉의 하단부에 결합하는 받침블록(540)과,

이 받침블록과 로드로 연결되어 상기 심봉(530)을 일정거리를 승강 동작하는 업다운실린더(550)로 구성된다.

상기 성형몰드(510)는 도시되지는 않았지만 직진이송이나 회전이송의 테이블 과 같은 수단에 여러 개 결합 고정되어 제어부(C/B)의 제어에 의해 상기 예비 압축몰드수단(100)의 충전노즐(170)의 중심선 상에 위치된 상태에서 심체 재료(130)가 충전되고, 이렇게 충전된 심체 재료(130)는 성형몰드(510)의 외부에 위치된 냉각/예열수단(600)에 의하여 냉각으로 경화되고 상기 심봉(530)의 상승에 의해 도 11a와 같이, 화장용구용 심체(135)를 제조하게 된다.

이러한 작동도 후술하는 본 발명의 작동 설명에서 쉽게 이해될 것이다.

그리고 상기 심봉(530)의 선단은 심체(135)의 선단의 형상이 뾰족하게 성형 되도록 성형요홈(531)이 형성된다.

따라서 심체 재료(130)가 후술하는 냉각/예열수단(600)에 의하여 경화된 상태에서 탈형이 이루어질 경우 심체(135)는 첨예부(136)가 성형 되어 선단의 후가공이 필요 없게 된다.

상기 냉각/예열수단(600)은 도 9에 도시된 바와 같이,

상기 성형몰드(510)의 외주면을 감싸도록 2분할된 반구형 결합홈(621)을 갖는 한 쌍의 냉각/예열판(620)과,

이 냉각/예열판에 로드에 의해 연결되어 각 냉각/예열판(520)을 전후진 동작하는 전, 후진 실린더(610)과,

상기 냉각/예열판(620)과 연결되고 제어부(C/B)에 의해 제어되어 냉수/온수를 공급하는 냉수/온수 겸용 펌프(630)로 구성된다.

이러한 냉각/예열수단(600)은 냉수/온수 겸용 펌프(630)의 전환에 의해 냉각 /예열판(620)에 냉각수를 공급할 경우에는 성형몰드(510)에 충전된 심체 재료(130)의 경화시키는 기능을 수행하고, 온수를 공급할 경우에는 성형몰드(510)의 예열수단으로 활용하여 내부에 잔존하고 있는 심체 재료(130)를 녹여 배출하는 세척수단으로 활용할 수 있다.

상기 심체 성형몰드수단(500)의 성형몰드(510)의 성형공간(520)은 횡단면 형상이 원형, 타원형 내지 삼각, 사각, 오각, 육각의 다각형 형상으로 되어서 도 11b 내지 도 11h와 같은 다양한 단면 형상의 심체(135)를 제조할 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 화장용구용 심체 제조에 대하여 첨부 도면 도 10a 내지 도 10i를 참조하여 상세히 살펴본다.

먼저, 분말형태의 화장조성물을 교반탱크(400)에 투입한 상태에서 교반모터(410)에 장착된 교반날(미도시함)에 의해 교반하게 되고, 이러한 교반상태에서 가열히터(420)에 의해 68℃~ 72℃의 범위 내에서 가열하여 페이스트(반죽)상태로 심체 재료(130)를 교반하게 된다.

이러한 상태에서 도 10a와 같이, 압축기(430)에 의해 1~1.5㎏/㎠의 공기압력으로 토출구를 통하여 밀어서 상기 예비압축몰드수단(100)으로 토출하게 된다.

이렇게 토출되는 심체 재료(130)는 예비 압축몰드수단(100)의 밸브몸체(110)에 구비된 인입공(141)의 통하여 강제적으로 토출된다.

이때, 밸브몸체(110)의 밸브구멍(120)에 설치된 전환밸브(310)는 제어부(C/B)의 제어에 의해 T형 유로(320)가 인입공(141)과 예비 압축공간(142)에 연통 된 상태로 회전 위치되어 있다.

따라서 교반탱크(400)로부터 공기압에 의해 강제적으로 토출되는 심체 재료(130)는 밸브몸체(110)의 인입공(141)을 경유하여 예비 압축공간(142)으로 공급된다.

이러한 상태에서 도 10b와 같이, 심체 성형몰드수단(500)을 구성하는 상기 성형몰드(510)의 성형공간(520)에는 제어부(C/B)에 의해 업다운실린더(550)가 동작하여 심봉(530)이 최상단까지 위치된다.

이러한 상태에서 도 10c와 같이, 상기 교반탱크(400)로부터 공기압에 의해 토출되는 심체 재료(130)가 예비 압축공간(142)에 하강상태로 있던 가압로드(210)를 강제적으로 상승하면서 고밀도로 압축된다.

이러한 상태에서 도 10d와 같이, 예비 압축몰드수단(100)은 제어부(C/B)의 제어로 승강실린더(102)가 작동하여 하강하게 되고, 동시에 전환실린더(330)의 동작 제어로 전환밸브(310)는 90도 회전 위치된 상태로 하강하여 도 10e와 같이, 심체 성형몰드수단(500)의 성형몰드(510)에 충전노즐(170)이 결합한다.

이때 충전노즐(170)에 결합한 테프론링(180)에 의해 성형몰드(510)의 상부면은 완벽하게 기밀 된다.

그리고 상기 전환밸브(310)는 상기와 같이 충전노즐(170)이 성형몰드(510)에 결합한 상태에서 90도 전환하여 위치할 수도 있다.

이러한 상태에서 도 10f와 같이, 제어부(C/B)의 제어로 압축실린더(250)의 동작에 의해 가이드블록(220)에 결합한 가압로드(210)가 일정거리를 하강하여 압축 된 심체 재료(130)를 토출구멍(143)을 통하여 토출한다.

이렇게 토출되는 고밀도의 심체 재료(130)는 다시 성형몰드(510)에 상승하여 위치한 심봉(530)을 강제적으로 밀어 하강시키면서 충전되어 다시 재압축에 의한 심체 재료(130)는 더욱 고밀도로 압축된다.

특히, 상기 예비 압축공간(142)과 직결된 토출구멍(143) 및 성형몰드(510)의 성형공간(520)으로 갈수록 공간이 더욱 축소되면서 가압로드(210)의 하강에 의해 예비 압축공간(142)에 고밀도로 압축된 심체 재료(130)는 점진적으로 더욱 압축되는 상태로 고밀도화된다.

이렇게 성형몰드(510)의 성형공간(520)에 심체 재료(130)가 충전된 상태에서 도 10g와 같이, 승강실린더(102)의 상승작동에 의해 예비 압축몰드수단(100)은 원상태로 상승 복귀하게 된다.

이러한 과정에서 도 10h와 같이, 상기 심체 성형몰드수단(500)은 냉각/예열수단(600)의 동작에 의해 성형몰드(510)의 성형공간(520)에 충전된 심체 재료(130)을 냉각 경화하게 된다.

즉, 제어부(C/B)의 제어에 의해 냉수/온수 겸용 펌프(630)에 제어에 의해 냉각/예열판(620)에는 냉각수가 공급되고, 동시에 전, 후진 실린더(620)에 의해 상기 2분할된 한 쌍의 냉각/예열판(620)이 동시에 전진하여 성형몰드(510)의 외주면을 결합홈(621)에 의하여 감싼 상태에서 영하 15℃에서 3~4초 냉각하게 된다.

이러한 본 발명의 냉각/예열수단(600)은 기존과 같이, 성형몰드(510)의 외부에서 냉각기류를 불어서 냉각하는 방식을 탈피하여 상기 성형몰드(510)의 표면에 직접적으로 붙였다 떼는 방식으로 열전달 효과가 뛰어나다.

이렇게 냉각 경화된 상태의 심체 재료(130)는 도 10i와 같이, 제어부(C/B)의 제어에 의해 회전 이송이나 직진 이송에 의해 이송되고, 다시 예비 압축몰드수단(100)의 하부에는 충전이 안 된 심체 성형몰드수단(500)의 성형몰드(510)이 위치되며, 상기 경화된 심체 재료(130)는 업다운 실린더(550)의 전진 동작에 의해 심봉(530)이 상승하여 성형공간(520)에 경화 성형 된 심체(135)를 탈형하여 제조하게 된다.

그리고 상기 예비 압축몰드수단(100)은 전술한 도 10a에서 도 10b 단계를 거쳐 예비 압축공간(142)에 심체 재료(130)를 압축한 상태로 있다가 다시 도 10c에서 도 10i의 단계를 거치면서 심체(135)를 제조하게 된다.

이렇게 제조된 심체(135)는 도 11a 내지 도 11h와 같이, 선단의 가공이 필요없는 첨예부(136)를 갖고 횡단면 형태가 원형, 타원형 내지 삼각, 사각, 오각, 육각의 다각형 형상으로 다양한 단면 형상의 심체(135)를 제조할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 본 출원인의 심체 성형에 따른 형상변화에 한계가 있고, 심체 성형에 따른 밀도의 조밀화에 여전히 한계가 있어 심체의 더욱 세선화가 어려운 단점, 성형 후에 심체의 분리가 상,하부 몰드의 분리에 의해 가능함으로서 생산성이 떨어지는 단점이 여전히 남아 있었다.

Claims (14)

1. 페이스트(반죽)상태의 심체 재료를 압축공기의 힘에 의해 예비 압축몰드의 전환밸브를 경유하여 예비 압축공간에 압송하여 일정량을 압축하는 예비 압축단계;

   예비 압축몰드를 심체 성형몰드의 상부에 하강하고, 전환밸브의 반전에 의해 예비 압축공간에 압축된 심체 재료를 가압 토출하여 성형몰드의 성형공간에 충전하는 성형몰드 충전단계;

   성형몰드를 냉각수단에 의해 냉각하여 심체 재료를 경화하고 성형공간의 내부를 따라 심봉의 상승에 의해 심체를 상부로 탈형하여 제조하는 심체 탈형단계;

   의 일련 공정으로 이루어지는 화장용구의 심체 성형방법.
2. 제1항에 있어서,

   예비 압축단계는 페이스트 상태의 심체 재료가 예비 압축공간에 상승 투입하면서 내부에 하강상태로 있던 가압수단을 강제적으로 상승하는 과정으로 고밀도로 1차 압축하는 화장용구의 심체 성형방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   성형몰드 충전단계는 상기 예비 압축단계에서 1차 압축된 심체 재료가 가압수단의 하강에 의해 강제적으로 토출하면서 성형몰드의 성형공간에 상승한 상태의 심봉을 강제적으로 하강하는 과정으로 충전되면서 심체 재료를 2차 압축하는 화장 용구의 심체 성형방법.
4. 통상의 제어부(C/B)에 제어에 의해 고정위치에 승강 작동하고 통상의 교반탱크(400)에 구비된 압축기(430)에 의한 압축공기의 힘으로 페이스트 상태의 심체 재료(130)를 예비 압축공간(142)에서 1차적으로 압축하는 예비 압축몰드수단(100);

   심체 형상의 성형공간(520)을 갖는 성형몰드(510)를 회전 이송이나 직진 이송에 의해 상기 예비 압축몰드수단(100)의 하부에 일치 위치되고, 상기 예비 압축몰드수단(100)의 하강에 의해 성형몰드(510)를 기밀 결합한 상태에서 심체 재료(130)의 가압토출에 의해 성형공간(520)에 심체 재료(130)를 충전하는 심체 성형몰드수단(500);

   이 심체 성형몰드수단의 외부에서 성형몰드(510)의 외부를 감싸 충전된 심체 재료의 냉각으로 경화하거나 잔여 심체 재료(130)을 예열하여 배출하는 냉각/예열수단(600);

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.
5. 제4항에 있어서,

   예비 압축몰드수단(100)은,

   일측 수평방향으로 심체 재료(130)의 인입공(141)과 수직방향으로 상부로 관통하는 예비 압축공간(142)과 하부에 관통하는 토출구멍(143)이 연통 된 구조의 유로와 상기 인입공(141)과 직교하여 수평방향으로 관통한 밸브구멍(120)을 연통 구 성한 밸브몸체(110)와,

   이 밸브몸체의 좌, 우측에 결합하는 지지측면판(150)과,

   이 지지측면판의 사이 상부에 결합하는 상부지지블록(160)과,

   밸브몸체에 수직으로 관통한 토출구멍(143)의 하부에 결합하는 충전노즐(170)과,

   상기 예비 압축공간(142)에 승강 가능케 결합하는 가압로드(210)와,

   이 가압로드의 승강에 따른 예비 압축공간(142)의 상부를 기밀하는 오링(195)을 끼움하고 결합하는 로드커버(190)와,

   상기 가압로드(210)의 상부와 결합하고 상기 밸브몸체(110)와 상부지지블록(160)과의 사이에 설치된 한 쌍의 가이드로드(230)에 지지 안내되어 승강 작동하는 가이드블록(220)과,

   이 가이드블록의 일측에 로드 선단을 축 결합하고 몸체를 상기 상부지지블록(160)과 결합한 압축실린더(250)와,

   상기 밸브구멍(120)에 결합하여 상기 인입공(141), 예비 압축공간(142)과 토출구멍(143)에 90도 회전으로 선택적으로 연통하는 T형 유로(320)를 관통 구비한 전환밸브(310)와,

   이 전환밸브의 90도 회전을 제공하도록 상기 지지측면판(150)에 몸체 상부가 축 결합하고 상기 전환밸브(310)의 일측에 연결된 연결링크(340)에 로드로 연결하여 설치된 전환실린더(330)로 구성된 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 상부지지블록(160)은 중앙에 스토퍼볼트(161)이 나사조립되고, 나사회전에 의한 승강 조정에 의해 가이드블록(220)의 상승거리를 제한하도록 된 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 전환밸브(310)는,

   원통형 몸체 중앙부분에 3방향 유로로 형성된 T형 유로(320)의 양측에 오링홈을 형성하여 오링(321,322)을 끼움 한 상태로 밸브구멍(120)에 끼움 되어 상기 T형 유로(320)의 외측을 밀봉처리한 상태로 결합하되, 밸브몸체(110)에 결합하는 축커버(191)에 의해 회전 지지 및 일측 방향의 이탈 방지로 결합하고, 타측은 연결링크(340)에 의해 상기 전환실린더(330)의 로드와 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.
8. 제5항에 있어서,

   상기 충전노즐(170)의 노즐공(171) 하부에는 테프론링(180)이 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.
9. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   예비 압축몰드수단(100)은 밸브몸체(110)의 인입공(141)에 연결되어 심체 재료(130)를 공급하는 교반탱크(400)와 연결프레임(401)에 의해 조립되어 지지플레이트(101)에 조립되고 승강실린더(102)에 의해 전체가 승강 가능케 구성된 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.
10. 제4항에 있어서,

    심체 성형몰드수단(500)은,

    일정 형상의 성형공간(520)을 갖는 성형몰드(510)와,

    이 성형몰드의 성형공간(520)의 내부와 동일형상을 갖고 승강 자재로 결합하는 심봉(530)과,

    이 심봉의 하단부에 결합하는 받침블록(540)과,

    이 받침블록과 로드로 연결되어 상기 심봉(530)을 일정거리를 승강 동작하는 업다운실린더(550)로 구성된 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 심봉(530)의 선단은 심체(135)의 선단의 형상이 뾰족하게 성형 되도록 성형요홈(531)이 형성된 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.
12. 제4항 또는 10항에 있어서,

    상기 성형몰드(510)의 성형공간(520)은 횡단면 형상이 원형, 타원형 내지 삼 각, 사각, 오각, 육각의 다각형 형상 중 어느 한 형상인 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.
13. 제4항 또는 제10항에 있어서,

    상기 냉각/예열수단(600)은,

    상기 성형몰드(510)의 외주면을 감싸도록 2분할된 반구형 결합홈(621)을 갖는 한 쌍의 냉각/예열판(620)과,

    이 냉각/예열판에 로드에 의해 연결하여 각 냉각/예열판(520)을 전후진 동작하는 전, 후진 실린더(610)과,

    상기 냉각/예열판(620)과 연결되고 제어부(C/B)에 의해 제어되어 냉수/온수를 공급하는 냉수/온수 겸용 펌프(630)로 구성된 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 냉각/예열수단(600)은,

    상기 냉수/온수 겸용 펌프(630)의 전환에 의해 냉각/예열판(620)에 냉수를 공급할 경우에는 성형몰드(510)에 충전된 심체 재료(130)의 경화시키는 기능을 수행하거나, 온수를 공급할 경우에는 성형몰드(510)의 예열수단으로 활용하여 내부에 잔존하고 있는 심체 재료(130)를 녹여 배출하는 세척수단으로 선택 활용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 화장용구의 심체 성형장치.

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