KR101427039B1 - 모노필라멘트(칫솔모) 표면 미세돌기 성형 사각금형형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칫솔모용 모노필라멘트 표면에 미세돌기를 성형하는 장치로서, 가공되지 않은 긴(연속의) 모노필라멘트를 형성 시키고자하는 돌기 모양의 음각 또는 양각 되어 있고, 소정의 온도로 가열된 상.하 사각금형을 가압 및 통과 시킴으로서 모노필라멘트(칫솔모)에 미세돌기를 성형시키는 장치이며, 성형된 미세돌기는 매끈매끈한 칫솔모에 비해 잇새에 끼어 있는 음식물 또는 치아와 잇몸 사이에 부착되어 있는 이물 제거 효과(양치 효과)를 향상시킬 수 있다.

Description

모노필라멘트(칫솔모) 표면 미세돌기 성형 사각금형형 장치{rectangle mould-type device of forming fine villus on monofilament(Toothbrush hair)}

본 발명은 칫솔모용 모노필라멘트 표면에 미세돌기를 성형하는 장치로서, 가공되지 않은 모노필라멘트(칫솔모)를 형성 시키고자하는 돌기 모양이 음각 또는 양각되어 있고 또 소정의 온도로 가열된 상.하 사각금형을 가압 및 통과시킴(찍어냄)으로서 모노필라멘트(칫솔모)에 미세돌기를 성형시키는데, 이는 기존 민자인 매끈매끈한 칫솔모에 비해 잇새에 끼어 있는 음식물 또는 치아와 잇몸 사이에 부착되어 있는 이물 제거 효과를 향상시킬 수 있다. 또 극세 돌기 또는 요철의 경우 치약의 연마제와 상호작용하여 연마 효율도 높일 수도 있다. (이 때 투입되는 미 가공 모노필라멘트는 얻고자하는 돌기모 직경 보다 약간 굵어야하며, 그 굵기 정도는 돌기 크기 및 모양에 따라 달라지므로 실험치에 의존 한다) .

기존 모노필라멘트(칫솔모)는 일반적으로 나일론 등을 압출 및 인장으로 만들어지는데,일반적으로 표면이 매끈매끈한 원통형(일부 삼각형,사각형 등등이 있음)으로서 칫솔이 발명된 이후 현재까지 가늘어 지고 끝 부분이 뾰족해지거나 갈라지는 변화는 있었으나, 칫솔모 자체 표면의 매끈매끈함에는 변화가 전혀 없었슴. 이에 형성 시키고자하는 돌기 모양이 음각 또는 양각되어 있고, 또 소정의 온도로 가열된 상.하 사각금형을 가압 및 통과(찍어내는)하는 추가 가공 공정을 거침으로서 모노필라멘트(칫솔모)에 미세돌기를 성형시켜 칫솔에 적용하며, 이에 따라 칫솔의 이물제거 능력 등 양치효과 개선을 추구하는 기술임.

현재 칫솔모는 표면이 매끈매끈한 관계로 양치질을 하더라도 치아와 치아사이 또는 치아와 잇몸 사이에 끼어있는 음식 잔여물이 통상 기대하는 많큼 제거 되지 않아, 그 잔여 이물 때문에 입 냄새가 나거나 치석이 형성되는데, 현재 칫솔모 보다 양치의 효과를 높이기 위해 치솔모 개선이 불가피 하다.

가공되지 않은 기존의 표면이 매끈매끈한 칫솔모용 모노필라멘트를 직경이 보다 작으며(가늘며) 형성 시키고자하는 모양의 돌기 음각 또는 양각이 되어 있고 또 소정의 온도로 가열된 상.하 사각금형을 가압 및 통과 시켜 모노필라멘트(칫솔모)에 음각 또는 양각의 미세 돌기를 성형하고, 이 미세 돌기가 성형된 칫솔모를 칫솔 제조에 쓰고, 궁극적으로 그 칫솔을 사용한다.

이 장치를 통하여 표면이 매끈매끈한 칫솔모에 미세의 양각 또는 음각의 돌기를 형성함으로서 돌기에 의한 걸림 또는 마찰효과를 유발시켜, 잇새 또는 치아와 잇몸 사이에 부착되어 있는 이물 제거 효과등 양치효과를 향상 시킬 수 있다.

도 1은 가공되지 않은 표면이 매끈매끈한 원통 모노필라멘트(칫솔모)의 표면에 미세돌기를 성형하는 사각 금형 type 창치 전체 입체도. 대표도와 동일함
도 2는 돌기 모양의 음각 또는 양각이 새겨져 있는 음각 홈 line이 있는 하부 금형. 상부 금형은 대칭이고, 소정의 온도로 가열할 수 있는 카트리지 히터와 온도 센서가 셋팅 되어 있다.
도 3은 모노필라멘트 안착 가이드가 있는 금형의 예(例). 모노필라멘트의 위치 에 따라 상.하판을 뒤집을 수 있다.
도 4는 입.출 모노필라멘트 물림 패드. 좌측 그림의 경우 필라멘트 좌측 이동 시(時)는 물고 우측으로 원위치 시는 놓는다. 우측 그림은 패드의 이동 대신 물림 패드에 롤러를 설치하여 필라멘트를 이동하게 한다. 필라멘트가 닿는 부분은 부드러운 것으로 입힌다.
도 5는 모노필라멘트 가공 전(前)과 돌기 성형 가공 후 모양의 예(例)
도 6은 가공 전(前) 직경 0.23mm 원통형 모노필라멘트(윗쪽)와 직경 0.2mm 및 돌기가 음각 된 간이(簡易) 금형으로 돌기를 성형 가공(찍음)한 견본(아래) 실제 확대 사진(돌기 모양은 음.양각 형태를 변경하여 바꿀 수 있음)
도 7은 모노필라멘트를 간이 금형으로 가공(찍은) 여러 가닥의 돌기가 형성된 실제 견본 확대 사진
도 8는 간이 금형으로 돌기 형성 가공된 긴 모노필라멘트를 말아 놓은 실제 확대 사진(이를 적당한 길이로 컷팅해서 칫솔 만드는데 사용함)

본 장치는 대표도와 같이 크게 핵심 구성품인 모노필라멘트에 성형하고자 하는 미세 돌기 형태의 음각 또는 양각 되어있고 소정의 온도로 가열하기 위한 카트리지 히터와 온도 조절 센서가 셋팅 되어 있는 사각 금형과 상판을 아래로 압력을 가해 주는 프레스, 그리고 모노필라멘트를 이동 시키는 이동 패드 및 이동 장치와 금형의 음각 홈 line에 정확히 안착될 수 있게하는 입.출 가이드 슬롯부로 구성되어 있다. 그리고 모노필라멘트 이동을 위한 이동 창치 셋트와 돌기 성형을 위한 프레스의 가압 등을 순차적 및 연속적으로 이루어 지게 조절하는 컨트롤 패널(Control panel)이 있다.

대표도 또는 도 1 을 참고하여 구체적인 설명을 하면,

앞단의 보빈(Bobbin)에 감겨 있는 여러 가닥의 미 가공 모노필라멘트(대표도의 ⑩ , 얻고자하는 가공된 모노필라멘트 보다 직경이 더 굵은 것)를 입.출 가이드 (대표도의 ⑪)과 돌기 성형 사각 금형의 음각 홈과 일치 되고 물림 패드(대표도의 ②) 전단에 통과 저항을 조절할 수 있는 패드를 두어 조절하여 적당히 탄성이 유지되게 물림패드(대표도의 ②)에 물리게 셋팅 한다. 그 다음 장치에 전원을 공급하여 카트리지 히터가 발열되어 모노필라멘트에 돌기가 성형될 수 있을 정도의 수준인 소정의 온도(모노필라멘트의 원료 종류에 따라 약 110℃∼160℃ 정도 수준)에 도달 했을 때 프레스 가압 및 물림패드가 모노필라멘트를 물고 이동하는 연동 동작을 반복.지속되게 하게 하고, 대표도 ① 처럼 돌기가 성형된 모노필라멘트 를 보빈에 감게 한다. 모노필라멘트 높이는 입.출 슬롯의 원통 롤러 높이로 조절 한다.

이때 사각 금형 온도와 모노필라멘트 통과 저항 조절 패드의 저항력, 통과 속도 등은 서로 연관 관계가 있기 때문에 실험에 의거하여 그 조건을 적절하게 셋팅 한다.

이렇게 돌기가 성형된 모노필라멘트는 적당한 간격으로 컷팅 및 추가 가공을 거처 칫솔 제조에 사용한다. 그 밖에 보다 굵은 모노필라멘트를 가공하여 기타 산업용 솔 등에도 적용할 수도 있다.

- 대표도(도 1과 동일)의 부호에 대한 설명 -
① : 장치를 통해 돌기가 성형된 칫솔모
② : 물림 패드. 표면에는 모노필라멘트에 긁힘을 발생 시키지 않는 부드러운 천을 입힌 것으로 모노필라멘트에 돌기를 성형 후 좌측으로 이동 시(時) 물고 있다가 우측으로 원 위치할 때는 풀게 한다. 왕복창치 대신에 패드부에 소형 롤러 설치하여 모노필라멘트를 이동하게 할 수도 있다.
③ : 패드 홀더(holder) 왕복장치. 돌기 성형 금형 음각 line 만큼 왕복하는 왕복이동 장치.
④ : 프레스. 돌기 성형 금형에 가압하는 것으로 30kg 이상이면 충분 할 것으로 예상
⑤ : 패드 홀더.
⑥ : 동작 컨트롤 패널. 금형 온도 조절과 패드 홀더 이동 및 프레스 연동 작동 조절 한다.
⑦ : 전기선
⑧ : 온도 센서. 금형에 구멍을 파고 설치
⑨ : 카트리지 히터. 금형에 구멍을 파고 설치
⑩ : 미 가공 기존 모노필라멘트(칫솔모). 주로 압출 및 인장으로 만들어지고 매끈함. 가공 후 요구 되는 굵기 보다는 약간 더 큰 직경의 모노필라멘트이며돌기의 모양과 크기 등과 연관되어 있으므로 실험치로 결정한다.
⑪ : 모노필라멘트 입.출 가이드 슬롯. 모노필라멘트와 금형의 돌기 성형 음각 홈 과 일치되게 셋팅 하기 위함.
⑫ : 원통 롤러. 모노필라멘트 입.출 높이를 조절 해주고 회전 시킴으로서 마찰을 줄일 수 있다.
⑬ : 돌기 성형 사각 금형
⑭ : 돌기 성형 음각 홈 line. 금형(홈 line)에는 성형 시키고자 하는 여러 모양 돌기의 음각 또는 양각이 새겨져 있음. 상부 금형은 대칭되게 제작함.
⑮ 전기모터. 모노필라멘트 이동 위해 물림패드에 소형 롤러에 동력 공급. 패드 왕복 장치 활용 時는 제거.

Claims (2)

1. 상.하 사각 금형에 소정의 온도로 가열하기 위한 카트리지 히터와 온도 조절 센서가 있고, 모노필라멘트에 성형하고자 하는 미세 돌기 형태의 음각 또는 양각 되어 있는 음각 홈 line이 있으며, 모노필라멘트가 사각 금형의 음각 홈 line 부위에 정확히 일치되게 하는 입.출 가이드 부, 금형에 압력을 가하는 프레스부, 그리고 돌기 성형 가압 후 모노필라멘트를 이동하는 이동장치부로 구성되어 있는 것을 특징으로 모노필라멘트에 다양한 모양의 돌기를 성형하는 장치.
2. 제 1항에 있어 모노필라멘트 셋팅 위치에 따라 상.하가 바뀔 수 있는 사각 금형의 돌기 성형 음각 홈 line에 모노필라멘트 안착 가이드가 있는 모노필라멘트에 다양한 모양의 돌기를 성형하는 장치.

Images