KR101655111B1 - Foil stamped parts having asymmetrical edges - Google Patents
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Abstract
장식용 또는 보호용 코팅으로 코팅된 비대칭 에지(94)를 갖는 부품(92). 부품은 필름 분배기(110), 필름 회수기(112), 맨드릴(102), 및 부품 홀더(100)를 포함하는 장치(90)로 코팅된다. 바람직하게는, 맨드릴 및 부품 홀더 중 하나 또는 양자는 서로에 대해 소정의 각도 관계로 움직이며, 필름 분배기 및 필름 회수기는 부품 홀더에 대해 적어도 2차원으로 상호작용식으로 움직인다. 제1 에지(114) 및 제2 에지(116)를 갖는 필름(108)이 추가로 제공되며, 필름은 장식용 코팅, 보호용 코팅 또는 이들의 조합일 수 있다. 필름 분배기는 필름의 제1 에지를 보유지지하고, 필름은 맨드릴과 부품 홀더 사이에 위치되며, 필름 회수기는 필름의 제2 에지를 보유지지한다.A component (92) having an asymmetric edge (94) coated with a decorative or protective coating. The component is coated with an apparatus 90 that includes a film dispenser 110, a film dispenser 112, a mandrel 102, and a component holder 100. Preferably, one or both of the mandrel and the component holder move in a predetermined angular relationship with respect to each other, and the film dispenser and film dispenser move in an interactive manner at least two dimensions relative to the component holder. A film 108 having a first edge 114 and a second edge 116 is additionally provided and the film may be a decorative coating, a protective coating or a combination thereof. The film dispenser holds the first edge of the film, the film is positioned between the mandrel and the component holder, and the film picker holds the second edge of the film.
Description
본 발명은 비대칭 에지(edge)들을 갖고 비대칭 표면 상에서 장식용 또는 보호용 포일 스탬핑(foil stamping)으로 코팅된 부품에 관한 것이다.The present invention relates to a component having asymmetric edges and coated with decorative or protective foil stamping on an asymmetric surface.
장식 또는 보호 목적을 위한 부품 상에서의 포일 스탬핑이 알려져 있다. 부품을 장식 및 보호하기 위한 포일이 또한 알려져 있다. 포일은 전형적으로 얇은 다층 시트 또는 리본이다. 층들은 전형적으로 박막 캐리어(thin film carrier), 휘발성 이형 물질(volatile release substance), 착색 또는 보호 코팅, 금속 층 및 접착제를 포함한다. 그러나, 종래의 기계 및 이들 기계의 사용 방법은 전형적으로 평탄한 대칭 표면 상에서 사용된다. 예를 들어, 정합 맨드릴(mated mandrel)을 원통형 및 절두 원추형 부품 위에서 간단히 롤링시킴으로써 이들을 덮는 방법이 알려져 있다. 포일은 부품과 맨드릴 사이에 공급되고, 부품에 균일하게 부착된다. 그러나, 맨드릴은 비대칭 부품과는 일정한 접촉을 유지할 수 없기 때문에, 이들 시스템은 비대칭의 기하학적 형상을 갖는 부품을 다루지 못한다.Foil stamping on parts for decoration or protection purposes is known. Foils for decorating and protecting parts are also known. The foil is typically a thin multi-layer sheet or ribbon. The layers typically comprise a thin film carrier, a volatile release substance, a colored or protective coating, a metal layer and an adhesive. However, conventional machines and methods of using these machines are typically used on flat, symmetrical surfaces. For example, it is known to cover mated mandrels by simply rolling them over cylindrical and frusto-conical parts. The foil is fed between the part and the mandrel and is uniformly attached to the part. However, since mandrels can not maintain constant contact with asymmetric components, these systems can not handle components with asymmetric geometries.
더욱이, 스탬핑될 부품의 네거티브 이미지(negative image)인 스탬프를 생성함으로써 복잡한 형상이 포일 스탬핑될 수 있다. 사실상 임의의 형상이 이러한 방식으로 스탬핑될 수 있지만, 이러한 공정에 대하여 하나의 고유한 결점이 존재한다. 포일은 평탄하며, 복잡한 형상 위에 스탬핑될 때, 포일은 반드시 연신되고 접혀 포개져야 하는데, 이는 불균일한 커버리지(coverage)를 초래한다. 따라서, 이러한 유형의 포일 스탬핑에 대한 기하학적 제한이 존재한다.Moreover, the complex shape can be foil stamped by creating a stamp, which is a negative image of the part to be stamped. Although virtually any shape can be stamped in this manner, there is one inherent drawback to this process. The foil is flat and, when stamped onto a complex feature, the foil must be stretched and folded over, which results in nonuniform coverage. Therefore, there is a geometric limitation for this type of foil stamping.
비대칭 표면 상에 포일 또는 라벨을 가압하기 위해 연성의 변형 가능한 스탬프가 또한 사용된다. 소다수 병에는 종종 이러한 방식으로 라벨이 부착된다. 그러나, 이러한 연성의 변형 가능한 스탬프 패드는 위에서 논의된 것과 동일한 결점을 겪는다. 평탄한 포일이 만곡된 표면 상에 가압될 때, 포일은 접히고 연신됨으로써 표면에 정합되어야 한다. 이는 예외 없이 불균일한 커버리지로 이어진다.A flexible deformable stamp is also used to press the foil or label on the asymmetric surface. Soda bottles are often labeled in this manner. However, such flexible deformable stamp pads suffer the same drawbacks as discussed above. When a flat foil is pressed onto a curved surface, the foil must be matched to the surface by folding and stretching. This leads to non-uniform coverage without exception.
종래의 방법 및 장치와 관련된 이들 및 다른 문제를 극복하는 장치 및 방법에 대한 필요성이 존재한다. 보다 구체적으로, 비대칭 부분을 갖는 부품의 표면 상에 얇은 장식용 또는 보호용 필름을 적용할 수 있는 장치에 대한 필요성이 존재한다.There is a need for an apparatus and method that overcomes these and other problems associated with conventional methods and apparatuses. More specifically, there is a need for an apparatus that is capable of applying a thin decorative or protective film on the surface of a component having an asymmetric portion.
본 발명은, 비대칭 에지를 갖는 부품으로서, 비대칭 에지가 부품 홀더 및 맨드릴(mandrel)을 갖는 장치에 의해 적용되는 얇은 필름으로 코팅되고, 부품이 부품 홀더에 의해 보유지지되고 이어서 사이에 얇은 필름이 개재된 상태로 부품이 맨드릴 위에서 롤링되며, 맨드릴과 부품 홀더 중 하나 또는 둘 모두는 서로에 대해 소정의 각도 관계로 움직이는, 부품에 관한 것이다. 본 발명의 부품을 코팅하는 데 사용되는 장치는 필름 분배기 및 필름 회수기를 추가로 갖는다. 또한, 필름 분배기 및 필름 회수기는 부품 홀더에 대해 적어도 2차원으로 상호작용식으로 움직인다. 장치는 제1 에지 및 제2 에지를 갖는 필름을 추가로 포함할 수 있으며, 필름은 장식용 코팅, 보호용 코팅 또는 이들의 조합이다. 필름은 바람직하게는 캐리어, 이형 화합물, 금속 포일 및 접착제를 포함하는 다층 필름이다.The present invention relates to a component having an asymmetric edge, wherein the asymmetric edge is coated with a thin film applied by an apparatus having a component holder and a mandrel, the component is held by the component holder, The part is rolled over the mandrel and one or both of the mandrel and the component holder move in a predetermined angular relationship with respect to each other. The apparatus used to coat the components of the present invention further has a film dispenser and a film dispenser. In addition, the film dispenser and the film dispenser interactively move at least two dimensions relative to the component holder. The apparatus may further comprise a film having a first edge and a second edge, wherein the film is a decorative coating, a protective coating or a combination thereof. The film is preferably a multilayer film comprising a carrier, a release compound, a metal foil and an adhesive.
본 발명은 균일한 코팅을 초래하는 신속하고, 경제적인 방법으로, 장식용 또는 보호용 포일로 코팅되는 비대칭 에지를 갖는 부품을 제공한다. 본 발명의 부품은, 포일에 가시적인 줄무늬를 유발하는 불규칙하게 형상화된 부품 위에서 포일을 연신하거나 잡아당기는 종래의 방법 및 장치의 결점을 겪지 않는다. 불규칙하게 형상화된 부품을 코팅하는 능력은 설계자에게 설계에서의 상당한 새로운 자유를 부여한다. 새로운 부품의 형상이 제조 및 장식되거나 보호될 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 표면들의 추가는 하나의 부품 상에서 다수의 장식들을 허용한다. 본 발명의 이들 그리고 다른 이점은 당업자에게 명백할 것이다.The present invention provides a component having an asymmetric edge coated with a decorative or protective foil in a fast, economical way resulting in a uniform coating. The components of the present invention do not suffer from the drawbacks of conventional methods and apparatus for stretching or pulling foils on irregularly shaped parts that cause visible stripes on the foil. The ability to coat irregularly shaped components gives designers considerable new freedom in design. Not only can the shape of the new part be manufactured, decorated or protected, but the addition of the various surfaces allows multiple decorations on one part. These and other advantages of the present invention will be apparent to those skilled in the art.
본 명세서는 본 발명을 구체적으로 지시하며 명확하게 청구하는 특허청구범위로 결론을 맺지만 본 발명은 첨부 도면과 함께 취해지는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더 잘 이해될 것으로 여겨진다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS While the specification concludes with claims particularly pointing out and distinctly claiming the invention, it is believed that the invention will be better understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, taken in conjunction with the accompanying drawings.
도 1은 비대칭 에지를 갖는 부품의 단면도.
도 2는 비대칭 에지를 갖는 부품의 단면도.
도 3은 종래 기술의 맨드릴, 부품 및 부품 홀더를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 맨드릴, 부품 및 부품 홀더를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 장치를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 비대칭 에지를 구비한 뚜껑을 갖는 단지(jar)를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 뚜껑의 나머지 표면들과는 상이하게 장식된 비대칭 에지를 갖는 뚜껑을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 비대칭 에지를 갖는 투명 오버 캡(over cap)을 도시하는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 비대칭 에지를 갖는 투명 오버 캡 및 펌프를 구비하는 단지를 도시하는 도면.
도 10은 본 발명에 따른 비대칭 에지를 갖는 펌프를 구비하는 단지를 도시하는 도면.1 is a cross-sectional view of a component having an asymmetric edge;
2 is a cross-sectional view of a component having an asymmetric edge;
Figure 3 shows a prior art mandrel, part and part holder.
Figure 4 shows a mandrel, part and part holder according to the invention.
Figure 5 shows a device according to the invention.
Figure 6 shows a jar with a lid with an asymmetric edge according to the invention;
Figure 7 shows a lid having asymmetric edges that are differently decorated from the remaining surfaces of the lid according to the invention.
Figure 8 illustrates a transparent overcap with an asymmetric edge according to the present invention.
9 shows a block with a transparent overcap and pump with an asymmetric edge according to the invention.
10 shows a block with a pump with an asymmetric edge according to the invention;
본 발명은 예시적이고 바람직한 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명을 참고함으로써 더 쉽게 이해될 수 있다. 특허청구범위의 범주가 본 명세서에 기술된 특정 성분, 방법, 조건, 장치, 또는 파라미터로 한정되지 않으며, 본 명세서에 사용된 용어가 청구된 발명을 한정하고자 하는 것이 아님을 이해해야 한다. 또한, 첨부된 특허청구범위를 포함한 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 복수형을 포함하며, 특정 수치 값의 언급은 문맥이 분명히 다르게 기술하지 않는다면 적어도 그 특정 값을 포함한다. 값들의 범위가 표시될 때, 다른 실시예는 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 값들이 선행사인 "약"의 사용에 의해 근사치로 표현될 때, 특정 "값"들이 다른 실시예를 형성함이 이해될 것이다. 모든 범위는 포함하는 것이고 조합가능하다.The invention may be more readily understood by reference to the following detailed description of illustrative and preferred embodiments. It is to be understood that the scope of the claims is not limited to the specific components, methods, conditions, devices, or parameters described herein, and the terms used herein are not intended to limit the claimed invention. Also, as used in the specification, including the appended claims, the singular forms "a," "an," and "the" include plural forms, At least the specific value thereof. When a range of values is indicated, other embodiments include from one particular value and / or to another specific value. Similarly, it will be understood that when values are approximated by the use of the "about" prod- uct, certain "values" form another embodiment. All ranges are inclusive and combinable.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "부품"은 용기, 예를 들어 "병", "단지", "오버 팩(over pack)" 등; 뚜껑, 예를 들어 용기 캡, 오버 캡 등; 소비자 제품, 예를 들어 면도기, 칫솔, 전동 칫솔, 피부 케어 장치, 펌프, 전기 면도기, 가정용 기기 등일 수 있다. 부품은 공지된 플라스틱 및 다른 중합체 조성물, 고무, 금속과 같은 자연 발생적 화합물, 및 당업자에게 공지된 다른 구성 재료로부터 제조될 수 있다. 마찬가지로, 부품은 당업자에게 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 성형 및 고광택 성형이 부품 제조의 바람직한 예이지만, 스탬핑, 열 형성 등이 또한 본 발명의 부품을 형성하는 허용 가능한 방법이다.As used herein, a "part" refers to a container, e.g., a bottle, a jar, an overpack, A lid, such as a container cap, an overcap, etc.; Consumer products such as razors, toothbrushes, electric toothbrushes, skin care devices, pumps, electric shavers, household appliances, and the like. The parts can be made from known plastics and other polymeric compositions, naturally occurring compounds such as rubbers, metals, and other constituent materials known to those skilled in the art. Likewise, parts can be manufactured by methods known to those skilled in the art. Molding and high gloss molding is a preferred example of component manufacture, but stamping, heat forming, etc. are also acceptable methods of forming the components of the present invention.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "비대칭 에지를 갖는 부품"은 도 1 및 도 2를 참조함으로써 가장 잘 정의된다. 도 1은 본 발명에 따른 단지, 병 등을 위한 대체로 원형인 뚜껑(22)의 단면도이다. 더욱 구체적으로, 도 1에서, 뚜껑(22)은 상부 에지(12), 제1 경사 에지(14), 및 제2 경사 에지(16)를 갖는다. 뚜껑(22)은 측벽(18), 나삿니(20), 및 저부(bottom, 24)를 추가로 포함한다. 저부(24)에 평행하게 그려진 선(19)은 제1 경사 에지(14)에 평행하게 그려진 선(21)과 교차하여 각도(β)를 형성한다. 마찬가지로, 제2 경사 에지(16)에 평행하게 그려진 선(23)은 선(19)과 교차하여 각도(α)를 형성한다. 따라서, 부품이 비대칭 에지를 갖는지를 판단하기 위해, 부품의 중심을 통해 수직 단면이 취해지고, α 및 β가 계산된다. 부품은 부품의 중심을 통한 적어도 하나의 수직 단면이 α가 β와 동일하지 않은 결과가 될 때, 비대칭 에지를 갖는다. 바람직하게는, α는 β와 적어도 3°, 더 바람직하게는 적어도 약 5°, 그리고 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 10°만큼 동일하지 않다. α 또는 β가 90°일 수 있다는 것이 이해된다. 이는 경사 에지가 전혀 존재하지 않을 때(즉, 상부 에지(12)가 측벽(18)이 직접 만나는 경우) 발생할 것이지만, 다른 각도가 90°보다 크거나 작은 경우에는, 비록 부품의 일부분이지만 비대칭 에지가 존재한다.As used herein, a "part having an asymmetric edge" is best defined by reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a cross-sectional view of a generally
이제, 도 2로 가면, 이는 본 발명에 따른 단지, 병 등을 위한 대체로 원형인 뚜껑(32)의 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 2에서, 뚜껑(32)은 상부 에지(42), 제1 경사 에지(34), 및 제2 경사 에지(36)를 갖는다. 뚜껑(32)은 측벽(38), 나삿니(40) 및 저부(44)를 추가로 포함한다. 제1 경사 에지(34) 및 제2 경사 에지(36)는 각각 오목하고 볼록하다. 도 2는 본 발명의 에지들 중 어느 것도 평탄할 필요가 없음을 예시한다. 각도(α', β')는 위에서 논의된 바와 같이 여전히 계산될 수 있다. 각도(β')는 제1 경사 에지(34)와 측벽(38)의 외측 교차점(31) 및 제1 경사 에지(34)와 상부 에지(42) 사이의 외측 교차점(33)을 사용하여 측정될 수 있다. 저부(44)에 평행하게 그려진 선(49)이 외측 교차점(31, 33)들을 통해 그려진 선(51)과 교차하여 각도(β')를 형성한다. 마찬가지로, 외측 교차점(35, 37)들을 통해 그려진 선(53)이 선(49)과 교차하여 각도(α')를 형성한다.Turning now to FIG. 2, it is a cross-sectional view of a generally
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "필름"이라는 용어는 일반적으로 적어도 하나의 층이 부품 상에 침착되는 다수의 층들을 갖는 임의의 얇은 시트형 재료를 기술하기 위해 사용된다. 침착 층은 보호용, 장식용 코팅 등일 수 있다. 금속, 색상, 라벨, 전사 도안(decal), 인쇄물, 플라스틱 및 더 많은 재료들이 필름에 의해 본 발명의 부품에 적용될 수 있다. 본 발명에서의 사용에 적합할 수 있는 예시적인 필름이, 예를 들어 2009년 11월 19일자로 공개된 메이키(Meiki) 등의 미국 특허 출원 공개 제2009/0286054호, 2008년 3월 13일자로 공개된 콜라(Colella) 등의 미국 특허 출원 공개 제2008/0063863호, 및 2008년 8월12일자로 허여된 베슨(Bethune)의 미국 특허 제7,410,551호에 도시 및 기술되어 있다.As used herein, the term "film" is generally used to describe any thin sheet-like material having a plurality of layers on which at least one layer is deposited. The deposit layer may be a protective, decorative coating or the like. Metals, colors, labels, decals, prints, plastics and many other materials can be applied to the components of the present invention by film. Exemplary films that may be suitable for use in the present invention are described, for example, in U.S. Patent Application Publication No. 2009/0286054 to Meiki et al., Published November 19, 2009, March 13, 2008 And US Patent No. 7,410,551 to Bethune, issued August 12, 2008, to Colella et al., Which is hereby incorporated by reference in its entirety.
다양한 필름들이 다양한 최종 결과들를 위해 사용될 수 있지만, 전형적인 필름은 캐리어, 이형 화합물, 침착 층 및 접착제를 포함할 것이다. 캐리어는 침착될 층을 보유지지하고, 침착 후 캐리어는 회수, 예를 들어 필름 회수기에 의해 걷어들일 수 있다. 캐리어는 종종 침착 공정의 열, 압력 또는 둘 모두를 견딜 수 있는 플라스틱 또는 다른 저렴한 재료의 얇은 시트이다. 이형 화합물은 전형적으로, 침착 층의 어느 것도 캐리어와 함께 취해짐이 없이, 침착 층으로부터 캐리어가 용이하게 떼어내지게 하는 액체, 겔, 또는 반-고체 재료이다. 바람직하게는, 이형 화합물은 캐리어가 떼어내질 때, 이형 화합물이 간단히 증발하도록 휘발성이다. 대안적으로, 비-휘발성 이형 화합물이 침착 후 단계에서 세척되거나 닦여질 수 있다.While various films can be used for various end results, typical films will include carriers, mold release compounds, deposition layers and adhesives. The carrier holds the layer to be deposited, and after deposition, the carrier can be recovered, for example, by a film dispenser. The carrier is often a thin sheet of plastic or other inexpensive material that can withstand the heat, pressure, or both of the deposition process. The release compound is typically a liquid, gel, or semi-solid material that allows the carrier to be easily removed from the deposition layer without any of the deposition layers being taken with the carrier. Preferably, the heterogeneous compound is volatile such that when the carrier is detached, the heterogeneous compound is simply vaporized. Alternatively, the non-volatile dissimilar compound may be cleaned or wiped in a post-deposition step.
침착 층은 많은 재료일 수 있으며, 그 자체가 다수의 층들을 포함할 수 있다. 진공 금속화된 금속의 얇은 층이 장식 및 보호 둘 모두를 위한 대중적인 선택이다. 종종 색상 층이 금속 층에 추가될 것이다. 금속 필름은 다른 방법에 의해서 또한 제조될 수 있으며, 원하는 결과가 요구하는 만큼 두껍거나 얇을 수 있다. 분명히, 보다 얇은 침착 층은 보다 경제적이고 보다 큰 가요성을 가질 것이지만, 보다 두꺼운 층은 침착된 때 더 내구적이며 더 적은 색상 편차를 보일 것이다. 마지막으로, 접착제는 단순히 침착 층을 부품에 부착시키는 역할을 한다. 접착제들은 당업계에 잘 알려져 있으며, 이들은 온도, 압력, 활성 화합물 또는 이들 모두에 의해 활성화될 수 있다. 급속 경화 에폭시의 경우에, 부품은 에폭시의 하나의 화학물질로 코팅될 수 있는데, 이때 다른 화학물질이 필름 상에 있다. 필름이 부품과 접촉할 때, 반응이 일어나고 접착제 층이 형성된다. 대부분의 경우에, 접착제는 간단히, 맨드릴과 부품 사이의 압력 및/또는 열에 의해 활성화된다. 필연적으로, 필름의 캐리어 측은 맨드릴과 접촉하는 반면, 접착제 및 필름의 침착 층 측은 부품과 접촉한다.The deposition layer can be many materials, and can itself comprise multiple layers. A thin layer of vacuum metallized metal is a popular choice for both decoration and protection. Often a color layer will be added to the metal layer. The metal film may also be produced by other methods, and may be as thick or thin as the desired result requires. Obviously, a thinner deposit layer will be more economical and will have greater flexibility, but a thicker layer will be more durable and less color shifted when deposited. Finally, the adhesive simply acts to adhere the deposit layer to the component. Adhesives are well known in the art and they can be activated by temperature, pressure, active compounds or both. In the case of fast cure epoxy, the part can be coated with one chemical of epoxy, with other chemicals on the film. When the film contacts the part, a reaction takes place and an adhesive layer is formed. In most cases, the adhesive is simply activated by pressure and / or heat between the mandrel and the component. Inevitably, the carrier side of the film contacts the mandrel while the adhesive and the deposition side of the film are in contact with the component.
이제, 도 3으로 돌아가면, 이는 본 발명의 상이점 및 이점을 강조하기 위해 도시된 종래의 포일 스탬핑 작업이다. 도 3에서, 맨드릴 홀더(61)에 부착된 회전 가능 맨드릴(60)이 있다. 부품(63)은 부품 홀더(66)에 의해 제 위치에 보유지지되는 것으로 도시되어 있다. 부품(63)은 맨드릴(60)과는 반대 방향으로 회전하는 평탄 측벽(65)을 갖는다. 필름(62)은 부품(63)의 평탄 측벽(65)과 맨드릴(60) 사이에 공급되어, 둘 모두와 접촉한다. 알 수 있는 바와 같이, 맨드릴(60)과 부품(63) 사이의 각도는 결코 변하지 않는다. 이는 필름(62)이 결코 비틀리거나 하나의 운동 평면의 외측으로 이동하게 됨이 없이, 측방향으로만 이동하게 한다. 이러한 구성은 필름에 최소의 응력을 가하거나 전혀 응력을 가하지 않으며, 일반적으로 양호한 커버리지를 초래한다. 이 시스템은 대칭형 절두 원추형 부품에서도 잘 작동하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이러한 단순한 시스템은 비대칭 에지들을 갖는 부품에 대해서는 잘 작동하지 않는다.Turning now to FIG. 3, this is a conventional foil stamping operation shown to highlight the differences and advantages of the present invention. In Figure 3, there is a
도 4는 본 발명에 따른 비대칭 에지를 포함하는 부품을 코팅하기 위한 장치의 개략도를 도시한다. 장치(69)는, 회전하고 맨드릴 홀더(71)에 부착되는 맨드릴(70)을 갖는다. 부품 홀더(76)는 비대칭 에지(80)를 갖는 부품(73)을 보유지지한다. 필름(72)은 맨드릴(70)과 부품(73) 사이에 배치된다. 부품(73)은 맨드릴(70)과는 반대 방향으로 회전한다. 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 맨드릴(70) 및 부품 홀더(76) 중 하나 또는 둘 모두는 서로에 대해 소정의 각도 관계로 움직인다. 도 4에서, 부품 홀더(76)는 힌지(82)를 통해 맨드릴 홀더(71)에 부착되는 플레이트(81) 상에 놓인다. 이는 단지 본 발명의 필요한 각운동을 성취하는 하나의 방식이다. 맨드릴 및 부품 홀더는 연결될 필요는 없는데, 그 이유는 예를 들어 서보 모터, 공압 모터 등에 의해 미리 프로그래밍된 방식으로 부품 홀더, 맨드릴 또는 둘 모두를 컴퓨터 제어함으로써, 각이동이 원격 제어될 수 있음을 당업자가 알 것이기 때문이다.Figure 4 shows a schematic view of an apparatus for coating parts comprising an asymmetric edge according to the invention. The
본 발명에서의 사용에 적합한 맨드릴은 형상이 절두 원추형(예를 들어, 도 4의 맨드릴(69) 참조), 원통형(예를 들어, 도 5의 맨드릴(102) 참조), 또는 대체로 대칭인 다른 형상일 수 있다. 마찬가지로, 맨드릴은 중실이거나 변형 가능할 수 있다. "변형 가능한"은 맨드릴이 불규칙한 형상, 예를 들어 오목 또는 볼록한 형상에 정합할 수 있다는 것을 의미한다. 변형 가능한 맨드릴은, 예를 들어 도 2의 부품(32)의 제1 경사 에지(34) 및 제2 경사 에지(36) 각각을 코팅하는 데 사용될 것이다. 변형 가능한 맨드릴은 양각 또는 음각 표지를 갖는 부품을 코팅할 때, 예를 들어 장식될 부품에 제품명, 상표, 또는 로고가 직접 성형된 때 유용하다.A mandrel suitable for use in the present invention may have a truncated cone shape (e.g., see
도 5는 본 발명의 장치(90)의 조금 더 상세한 개략도이다. 부품(92)은 비대칭 에지(94), 측벽(96) 및 상부 에지(98)를 갖는 것으로 도시되어 있고, 부품 홀더(100)에 부착된다. 맨드릴(102)은 맨드릴 홀더(104)에 부착된 것으로 도시되어 있고, 맨드릴 히터(106)가 또한 도시되어 있다. 맨드릴 히터(106)는 필름의 접착제 층이 열 활성인 경우에 사용되며, 감압 접착제, 에폭시 등에 대해서는 필요치 않다. 필름(108)은 필름 분배기(110) 및 필름 회수기(112)에 부착된 것으로 도시되어 있다. 필름(108)은 롤로 도시되어 있지만, 가장 간단한 형태에서, 필름(108)은 필름 분배기(110)에 부착되는 제1 에지(114) 및 필름 회수기(112)에 부착되는 제2 에지(116)를 갖는다. 도시된 바와 같이, 맨드릴(102) 및 맨드릴 홀더(104)는 회전하는 반면, 부품(92) 및 부품 홀더(100)는 반대 방향으로 회전한다. 필름 분배기(110) 및 필름 회수기(112)가 또한 맨드릴(102)과 부품(92) 사이에 필름(108)을 공급하기 위해 회전할 수 있다. 필름 분배기(110) 및 필름 회수기(112)는 연속적으로 회전하거나, 각각의 부품의 처리 사이에서만 회전, 즉 인덱싱될 수 있다. 또한, 처리되는 각각의 부품에 대해 필름 분배기(110)와 필름 회수기(112) 사이에 새로운 필름 시트가 로딩될 수 있으며, 이 경우에 필름 분배기(110) 및 필름 회수기(112)는 회전할 필요가 없다.5 is a more detailed schematic view of an
도 5에 도시된 바와 같이, 필름 분배기(110) 및 필름 회수기(112)는 축(111, 113)을 중심으로 자유롭게 운동해야 한다. 이들이 축(111, 113)을 중심으로 좌우로만 또는 상하로만 움직인다면, 이는 2차원 이동으로 간주될 것이다. 이들이 축(111, 113)을 중심으로 상하 및 좌우 둘 모두로 움직인다면, 이는 3차원 이동이다. 임의의 하나의 이론에 의해 구애되고자 하는 것은 아니지만, 비대칭 에지의 각도가 부품의 원주 둘레에서 변화하고 부품 홀더(또는 맨드릴, 또는 둘 모두)가 이러한 각도 변화를 보정하도록 움직이게 되기 때문에, 필름 상에 응력이 있게 된다는 것이 알려져 있다. 이러한 응력은 평탄한 부품 또는 심지어 절두 원추형 부품을 코팅할 때에는 겪게 되지 않는데, 이는 필름, 맨드릴 및 부품 사이의 각도가 절대 변화하지 않기 때문이다.As shown in FIG. 5, the
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "상호작용식으로 움직인다"는 필름 분배기 또는 필름 회수기 중 적어도 하나가 비대칭 에지를 갖는 부품 및 맨드릴의 각도 변화를 책임지기 위해 2차원적으로 움직인다는 것을 의미하고자 한다. 바람직하게는, 필름 분배기 및 필름 회수기 둘 모두는 2차원으로 움직이며, 보다 바람직하게는 필름 분배기 또는 필름 회수기 중 적어도 하나는 3차원으로 움직이고, 더욱 더 바람직하게는 필름 분배기 및 필름 회수기 둘 모두가 3차원으로 움직인다. 필름 적용 공정 동안 필름 상의 응력을 완화시키기 위해, 필름 분배기 및 필름 회수기가 어떻게 움직이는지는 각각의 개별 부품의 기하학적 형상에 좌우된다. 본 발명의 의도 및 목적이 필름 적용 공정 동안 적어도 1회 각도가 변화하는 에지들을 갖는 부품을 다루지만, 변화의 정도 및 변화의 횟수가 부품별로 변할 것이라는 것이 이해된다. 그러나, 일반적인 원리로서, 본 발명의 장치는 맨드릴의 표면적을 코팅될 부품의 에지에 대체로 평행하게 유지하며, 맨드릴과 부품 사이의 공간으로 상당히 평탄하게, 즉 비틀림 없이 진입하도록 필름을 공급하는 것이 최상이다. 마찬가지로, 필름이 인덱싱되는 경우(연속적으로 공급되지 않는 경우), 필름은 필름을 대체로 평탄하게 그리고 맨드릴과 부품 에지의 계면에 대해 평행한 관계로 유지하도록 여전히 조작될 수 있다. 이러한 일반적인 교시를 사용하여, 당업자는 필름 분배기, 필름 회수기, 또는 둘 모두의 이동을 각각의 개별 비대칭 부품 구성에 대해 프로그래밍할 수 있을 것이다. 본 발명의 필름 분배기 및 필름 회수기와 같은 기계적 장치의 이동 방법은 당업자에게 공지되어 있을 것이다. 필름 분배기 및 필름 회수기를 움직이게 하기 위해 공압 모터, 서보 모터 등이 사용될 수 있으면서, 컴퓨터 지원형 제어기가 이 이동을 맨드릴 및 부품 홀더의 변화하는 각도와 조화시킬 수 있다.As used herein, "interactively moving" means that at least one of the film dispenser or film dispenser moves two-dimensionally to account for angular changes in the part and mandrel having an asymmetric edge. Preferably, both the film dispenser and the film dispenser move in two dimensions, more preferably at least one of the film dispenser or the film dispenser moves in three dimensions, and even more preferably both the film dispenser and the film dispenser move in three dimensions Moves in dimension. In order to alleviate stress on the film during the film application process, how the film distributor and the film dispenser move depends on the geometry of each individual component. It is understood that while the intent and purpose of the present invention deals with parts having edges that change their angles at least once during the film application process, the degree of variation and the number of variations will vary from part to part. However, as a general principle, it is best to keep the surface area of the mandrel substantially parallel to the edge of the part to be coated, and to feed the film into the space between the mandrel and the part to be fairly flat, i.e. without warping, . Likewise, if the film is indexed (not continuously fed), the film can still be manipulated to keep the film substantially flat and in a parallel relationship to the interface of the mandrel and the component edge. Using this general teaching, one of ordinary skill in the art will be able to program the movement of the film dispenser, film dispenser, or both for each individual asymmetric component configuration. Methods of moving mechanical devices such as film dispensers and film dispensers of the present invention will be known to those skilled in the art. A pneumatic motor, servo motor or the like can be used to move the film dispenser and film dispenser, while a computer-aided controller can match this movement with the changing angles of the mandrel and component holder.
시스템system
본 발명의 장치는 독립형 작동체이거나, 공지된 구성요소들을 구비한 시스템에서, 즉 적어도 2개의 모듈을 포함하는 시스템 내의 하나의 모듈로서 사용될 수 있다. 본 발명의 모듈형 장치와 함께 사용하기 위한 다른 모듈에는 대칭 에지를 갖는 부품을 코팅하기 위한 장치, 라벨 또는 전사 도안을 적용하기 위한 장치, 비-평면을 코팅하기 위한 변경 가능 맨드릴을 구비한 장치 등이 포함되지만, 이로 한정되지 않는다. 본 발명의 시스템에서, 부품은 부품을 위한 원하는 수준의 장식 또는 보호가 달성될 때까지 미리 정해진 순서로 하나의 모듈로부터 다음 모듈로 이동된다.The apparatus of the present invention can be used as a stand alone actuator or as a module in a system with known components, i.e., in a system comprising at least two modules. Other modules for use with the modular device of the present invention include devices for coating parts with symmetrical edges, devices for applying labels or transfer designs, devices having a changeable mandrel for coating non-planar, etc. But are not limited thereto. In the system of the present invention, the part is moved from one module to the next in a predetermined order until a desired level of decoration or protection for the part is achieved.
모듈형 시스템의 이점에는, 많은 다양한 장식용 또는 보호용 코팅이 각각의 단계 사이에서 필름을 변경시키지 않고서 단일 부품에 적용될 수 있다는 것; 개별적인 코팅 단계들이 각각의 단계의 코팅 사이에서 최상의 관찰 및 가장 효율적인 중첩을 제공하도록 스테이지화될 수 있다는 것; 그리고 작업 흐름에서 필름, 전사 도안, 라벨 등의 층상화를 허용하는 것이 포함되지만, 이로 한정되지 않는다. 본 명세서에 청구된 시스템의 이점을 예시하는 예로서, 도 6은 단지 또는 병을 위한 뚜껑인 부품(120)을 도시한다. 부품(120)은 경사 에지(122), 평탄 측벽(124), 및 오목한 표면인 상부 에지(126)를 갖는다. 도시된 바와 같이, 3개 에지 모두는 상이한 장식용 코팅을 가지며, 오목한 상부 에지(126) 상의 장식용 표면 위에 배치된 라벨(128)이 있다. 부품(120)은 장식용 재료를 4회 변경함으로써, 하나의 장치를 포함하는 하나의 스테이션에서 4단계로 장식 및 라벨 부착될 수 있다. 이러한 비효율적인 공정은 본 발명에 따른 4개의 모듈형 시스템을 사용함으로써 제거될 수 있다.Advantages of modular systems include that many different decorative or protective coatings can be applied to a single component without altering the film between each of the steps; That individual coating steps can be staged to provide the best viewing and most efficient overlap between the coatings of each step; And allowing layering of films, transfer designs, labels, etc. in the work flow. As an example to illustrate the benefits of the system claimed herein, FIG. 6 shows a
사용 방법How to use
부품의 비대칭 에지 위에 필름을 위치시키는 단계 및 이어서 필름이 사이에 개재된 상태로 맨드릴 위에서 부품을 롤링시키는 단계를 포함하는, 비대칭 에지를 포함하는 부품을 코팅하는 방법. 이 방법에서, 맨드릴 및 부품 홀더 중 하나 또는 둘 모두는 서로에 대해 소정의 각도 관계로 움직인다. 비대칭 에지가 각도를 변경하는 동안, 필름이 또한 배향을 변경하는 것이 바람직하다. 이를 달성하기 위해, 코팅되는 부품의 비대칭 에지의 변화 각도와 필름을 정렬시키도록 상호작용식으로 움직이는 필름 분배기 및 필름 회수기에 의해 필름의 에지들이 보유지지되는 것이 바람직하다. 적절한 필름 정렬을 달성하기 위한 이동 방식은 위에서 논의되었다.The method comprising: positioning a film over an asymmetric edge of the component, and then rolling the component over the mandrel with the film interposed therebetween. In this method, one or both of the mandrel and the component holder move in a predetermined angular relationship with respect to each other. While the asymmetric edge changes the angle, it is also desirable that the film also change its orientation. To accomplish this, it is desirable that the edges of the film be held by a film distributor and film dispenser that interactively move to align the film with the angle of change of the asymmetric edge of the part being coated. The manner of movement to achieve proper film alignment has been discussed above.
부품part
본 발명의 부품은, 예를 들어 병, 단지, 오버 캡, 펌프, 뚜껑, 소비자 제품 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 소비자 제품의 예에는 면도기, 칫솔, 전동 칫솔, 피부 케어 장치, 전기 면도기, 가전기기 등이 포함되지만, 이로 한정되지 않는다. 부품은 공지된 플라스틱 및 다른 중합체 조성물, 고무, 금속과 같은 자연 발생적 화합물, 및 당업자에게 공지된 다른 구성 재료로부터 제조될 수 있다. 마찬가지로, 부품은 당업자에게 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 성형 및 고광택 성형이 부품 제조의 바람직한 예이지만, 스탬핑, 열 형성 등이 또한 본 발명의 부품을 형성하는 허용 가능한 방법이다. 비대칭 에지는 부품 내에 성형될 수 있거나, 부품 상에 물리적으로 스탬핑되거나 화학적으로 에칭되거나 절단 또는 연마될 수 있거나, 당업계에 공지된 임의의 다른 방식으로 만들어질 수 있다.The components of the present invention may be selected from the group consisting of, for example, bottles, jars, overcaps, pumps, lids, consumer products, and mixtures thereof. Examples of consumer products include, but are not limited to, razors, toothbrushes, electric toothbrushes, skin care devices, electric shavers, home appliances, and the like. The parts can be made from known plastics and other polymeric compositions, naturally occurring compounds such as rubbers, metals, and other constituent materials known to those skilled in the art. Likewise, parts can be manufactured by methods known to those skilled in the art. Molding and high gloss molding is a preferred example of component manufacture, but stamping, heat forming, etc. are also acceptable methods of forming the components of the present invention. The asymmetric edge can be molded in the part, physically stamped on the part, chemically etched, cut or polished, or can be made in any other way known in the art.
부가적으로, 본 발명의 부품은 본 명세서에 기술된 바와 같은 얇은 필름으로 코팅되는 비대칭 에지를 갖는다. 도 7 내지 도 10은 본 발명의 예시적이고 비-제한적인 부품을 도시한다. 도 7은 얇은 필름(134)으로 장식된 비대칭 에지(133)를 구비한 뚜껑(132)을 갖는 단지(130)를 도시한다. 본 예에서, 본 발명에 따른 부품은 뚜껑(132)이다. 장식된 비대칭 에지를 갖는다면, 단지(130)가 또한 본 발명에 따른 부품일 수 있다. 도 8은 얇은 필름 장식용 코팅(144)을 갖는 비대칭 에지(143)를 구비한 투명한 오버 캡(140)을 도시한다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 오버 캡은 전형적으로 펌프 등을 보호하거나 밀봉하는 데 사용된다. 도 9는 얇은 필름 장식(153)을 갖는 비대칭 에지(154)를 구비한 투명한 오버 캡(152)을 갖는 단지(150)를 도시한다. 또한, 펌프(156)가 오버 캡(152) 아래에 도시되어 있다. 펌프(156)는 필름 보호용 코팅(157)을 갖는 비대칭 에지(158)를 구비한다. 단지(160) 및 펌프(162)가 도 10에 도시되어 있으며, 단지(160)는 보호용 필름 코팅(163)을 갖는 비대칭 에지(162)를 구비한다. 도 7 내지 도 10에 예시된 부품들은 단지 예시적이며, 당업자는 이러한 특유의 기술을 구현할 수 있는 수 많은 부품 및 소비자 제품을 알 것이다.Additionally, the component of the present invention has an asymmetric edge coated with a thin film as described herein. Figures 7 to 10 illustrate exemplary non-limiting components of the present invention. Figure 7 shows a
임의의 교차 참조된 또는 관련된 특허 또는 출원을 비롯한 본 명세서에 인용된 모든 문헌은 명확히 배제되거나 달리 제한되지 않는다면 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 임의의 문헌의 인용은 그것이 본 명세서에 개시되거나 청구된 임의의 발명에 대하여 종래 기술이거나, 또는 그것이 단독으로 또는 임의의 다른 참고 문헌 또는 참고 문헌들과 조합하여 임의의 그러한 발명을 교시하거나, 제안하거나 개시함을 인정하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서 내의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함된 문헌의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충될 경우, 본 명세서 내의 용어에 할당된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.All literature cited herein, including any cross-referenced or related patents or applications, is expressly incorporated herein by reference in its entirety, unless expressly excluded or otherwise limited. The citation of any document is intended to be illustrative only as to whether it is prior art to any invention disclosed or claimed herein, or that it teaches, proposes, or any combination of such inventions, either alone or in combination with any other reference or reference It does not acknowledge the initiation. Also, any meaning or definition of a term in the present specification will conflict with any meaning or definition of the same term in the document included by reference, the meaning or definition assigned to the term in the present specification will prevail.
본 발명의 특정 실시예가 설명되고 기술되었지만, 다양한 다른 변경 및 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 모든 변경과 수정을 첨부된 특허청구범위에 포함하고자 한다.While particular embodiments of the present invention have been illustrated and described, it will be apparent to those skilled in the art that various other changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, all such changes and modifications that are within the scope of the invention are intended to be embraced within the scope of the appended claims.
Claims (10)
맨드릴(mandrel) 및 부품 홀더를 포함하고,
상기 부품은 상기 부품 홀더에 의해 보유지지되고, 상기 부품과 상기 부품 홀더 사이에 얇은 필름이 개재된 상태로 상기 부품이 상기 맨드릴 위에서 롤링되며, 상기 맨드릴과 상기 부품 홀더 중 하나 또는 둘 모두는 서로에 대해 소정의 각도 관계로 움직이는, 비대칭 에지를 갖는 부품을 코팅하는 장치.An apparatus for coating a component having an asymmetric edge with a thin film,
A mandrel and a component holder,
Wherein the component is held by the component holder and the component is rolled on the mandrel with a thin film interposed between the component and the component holder and one or both of the mandrel and the component holder And moving in a predetermined angular relationship with respect to the component.
a. 필름 분배기;
b. 필름 회수기를 추가로 포함하고,
상기 필름 분배기 및 상기 필름 회수기는 상기 부품 홀더에 대해 적어도 2차원으로 상호작용식으로 움직이는, 비대칭 에지를 갖는 부품을 코팅하는 장치.The apparatus of claim 1,
a. Film dispenser;
b. Further comprising a film pick-up,
Wherein the film dispenser and the film dispenser are adapted to interactively move at least two dimensions relative to the component holder.
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