KR101810839B1 - 고무마개 제조장치 및 이를 이용한 고무마개 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무마개 제조장치에 관한 것으로서, 사출성형과 시편 자동정량 주입으로 사출 게이트 자국이 남지 않고 성형 후 스크랩 제거를 위한 펀칭 공정을 생략할 수 있으며, 이를 통한 일반 제약용 고무마개에서 발생할 수 있는 이물 및 고무가루를 현저히 저감 및 감소시킬 수 있는 특징과 장점이 있다.

Description

고무마개 제조장치 및 이를 이용한 고무마개 제조방법{RUBBER CAP MANUFACTURING APPARATUS AND RUBBER CAP MANUFACTURING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 고무마개 제조장치 및 이를 이용한 고무마개 제조방법에 관한 것으로서, 보다 자세히는 고무마개를 스크랩과 이물이 존재하지 않도록 제조할 수 있는 고무마개 제조장치 및 이를 이용한 고무마개 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 주사약병, 유리병, 수액병과 같은 의료용기의 입구에는 고무마개가 결합된다. 그 고무마개에 주사바늘을 찔러서 주사약이나 점적주사액을 주사기에 옮겨서 사용할 수 있도록 한다.

이러한 고무마개는 상부금형과 하부금형 사이에 고무시편을 적재하고, 상부금형이 하부금형을 가압하여 고무시편을 고무마개의 형상으로 성형시킨다. 이러한 고무마개의 제조과정은 공개특허 제10-2012-0139876호 "의약용 고무마개 제조방법 및 그 장치"에 개시된 바 있다.

도 1은 종래 고무마개 제조방법에 의해 제조된 고무마개(10)를 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 종래 고무마개(10)는 복수개의 고무마개(10)가 서로 폐고무재(20)에 의해 서로 연결되게 구비된다. 이는 넓은 면적의 고무시편을 작업자가 수동으로 하부금형에 적재하고, 상부금형으로 압축하여 복수개의 고무마개(10)를 함께 형성하기 때문이다.

이렇게 제조된 종래 고무마개(10)는 별도의 펀칭기계를 이용해 폐고무재(20)를 절단하는 작업을 거치게 된다.

그런데, 이렇게 제조된 종래 고무마개(10)는 복수개의 고무마개가 동시에 제조되는 넓은 면적의 고무시편을 사용하게 되므로, 제조된 개별 고무마개(10)의 표면에 사출 게이트 자국이 남는 문제가 있다. 또한, 폐고무재(20)의 절단과정을 거치면서 표면에 스크랩이 남아 표면이 매끈하지 않은 문제가 있다.

또한, 고무시편을 작업자가 수동으로 적재하여야 하므로, 작업시간이 지연되는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 고무원료를 낱개의 고무마개의 무게에 대응되는 고무시편으로 계량하여 자동으로 공급하여 펀칭과정을 생략하고 스크랩 발생을 방지할 수 있는 고무마개 제조장치 및 이를 이용한 고무마개 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고무마개 성형시 오버플로우되는 고무시편을 별도로 저장하여 고무마개의 품질에 영향을 주는 것을 방지할 수 있는 고무마개 제조장치 및 이를 이용한 고무마개 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 고무마개 제조장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 고무마개 제조장치는, 고무마개의 하부형상에 대응되는 하부캐비티가 형성된 하부금형과; 상기 하부금형의 상부에 상하로 이동가능하게 구비되며, 상기 고무마개의 상부형상에 대응되는 상부캐비티가 형성된 상부금형과; 상기 하부금형과 상기 상부금형 사이에 이동가능하게 구비되며, 고무원료를 상기 하부캐비티로 정량 공급하는 고무원료 공급모듈과; 상기 고무원료 공급모듈을 상기 하부금형과 상기 상부금형 사이의 고무공급위치와, 상기 고무공급위치로부터 이격된 대기위치 사이로 이동시키는 모듈이송부를 포함하되, 상기 고무원료 공급모듈은, 고무원료를 공급하는 고무원료공급부와; 상기 고무원료공급부를 통해 연속적으로 공급되는 고무원료를 상기 고무마개 성형에 소요되는 무게만큼의 고무시편으로 계량하는 고무원료계량부와; 상기 고무원료계량부에서 계량된 고무시편만큼을 상기 고무원료로부터 절단하는 고무원료절단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 하부캐비티와 연통되게 상기 하부금형에 구비되며, 상기 상부금형과 상기 하부금형이 결합되어 상기 고무마개의 성형시에 오버플로우되는 잉여고무가 수용되는 오버플로우저장조를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 오버플로우저장조는 상기 하부캐비티와 연결로를 통해 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 목적은 고무마개 제조방법에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 고무마개 제조방법은, 고무원료가 연속하여 공급되는 단계와; 상기 고무원료로부터 고무마개의 성형시 요구되는 고무시편만큼의 무게를 계량하는 단계와; 상기 고무원료의 하부를 상기 고무시편의 무게만큼 절단하는 단계와; 상기 절단된 고무시편이 하부금형의 하부캐비티로 낙하되는 단계와; 상부캐비티가 형성된 상부금형이 상기 하부금형으로 하강하며, 상기 고무시편을 가압하여 고무마개로 성형하는 단계와; 상기 고무마개의 성형이 완료된 후, 상기 상부캐비티가 상승되는 단계와;성형이 완료된 고무마개를 상기 하부캐비티로부터 분리하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 고무마개 제조장치는 고무원료를 연속하여 자동으로 공급하여 종래 작업자가 수작업으로 고무원료를 공급하던 공정과 비교할 때 작업시간을 단축할 수 있다.

또한, 고무원료를 낱개의 고무마개에 대응되게 무게를 계량한 고무시편으로 절단하여 각각의 하부캐비티에 공급하므로 종래 고무마개 성형 후 폐고무재를 제거하기 위한 펀칭공정의 생략을 통하여, 고무마개가 사출성형에 의해 형성되므로 표면에 사출 게이트 자국이 남지 않고 스크랩과 이물이 존재하지 않아 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기의 공정 등과 같이 펀칭이 필요 없는 낱개성형을 통하여 펀칭면에서 세척 또는 이동시 마찰로 인하여 발생되는 고무가루를 최소화 시킬 수 있다.

도 1은 종래 고무마개의 펀칭전 상태를 도시한 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 고무마개 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 고무마개 제조장치를 이용해 고무마개를 제조하는 과정을 도시한 예시도,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 고무마개 제조장치의 하부금형의 변형예들을 도시한 예시도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고무마개 제조장치를 이용해 고무마개를 제조하는 과정을 도시한 예시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 고무마개 제조장치의 구성을 도시한 개략도이고, 도 3은 고무마개 제조장치를 이용해 고무마개를 제조하는 과정을 도시한 예시도이다.

본 발명에 따른 고무마개 제조장치(100)는 하부금형(110)과, 하부금형(110)의 상부에 상하로 이동가능하게 구비되는 상부금형(120)과, 하부금형(110)의 상부에 이동가능하게 구비되어 하부금형(110)으로 고무원료(A)를 정량계량한 고무시편(A')을 공급하는 고무원료 공급모듈(130)과, 고무원료 공급모듈(130)을 상부금형(120) 이동에 간섭을 주지 않게 이동시키는 모듈이송부(140)를 포함한다.

본 발명에 따른 고무마개 제조장치(100)는 낱개의 고무마개(B)를 성형할 수 있는 고무시편(A')을 계량하여 하부금형(110)으로 공급하여 고무마개(B)의 성형을 완료할 수 있다. 이에 의해 종래 넓은 고무시편에 복수개의 고무마개를 한꺼번에 성형하고, 이들이 연결된 폐고무재를 펀칭해야 했던 과정을 생략할 수 있으며, 펀칭시 발생하던 고무마개 표면의 스크랩 발생을 방지를 통하여 기존 제약용 고무마개에서 발생할 수 있는 이물이나 고무가루 등을 감소시킬 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 고무마개 제조장치(100)로 제조할 수 있는 고무마개(B)는 의료용인 것이 바람직하나, 경우에 따라 다른 목적의 고무마개(B)도 제조할 수 있다.

하부금형(110)에는 고무마개(B)의 하부형상에 대응되는 하부캐비티(111)가 구비되고, 상부금형(120)에는 고무마개(B)의 상부형상에 대응되는 상부캐비티(121)가 구비된다.

상부금형(120)은 도면에 도시되지 않았으나 상부금형구동부(미도시)에 의해 상하로 이동된다. 상부금형(120)은 하부로 이동되며 하부캐비티(111)에 적재된 고무시편(A')을 가압하고, 고무시편(A')이 하부캐비티(111)와 상부캐비티(121) 사이에서 압력에 의해 고무마개(B)로 성형되도록 한다.

하부금형(110)과 상부금형(120)에는 복수개의 하부캐비티(111)와 상부캐비티(121)가 구비된다.

고무원료 공급모듈(130)은 반고체상태의 고무원료(A)를 계량하여 하나의 고무마개(B)의 성형에 요구되는 고무시편(A')으로 공급한다.

고무원료 공급모듈(130)은 고무원료(A)를 공급하는 고무원료공급부(131)와, 연속하여 공급되는 고무원료(A)를 계량하는 고무원료계량부(133)와, 고무원료계량부(133)에서 계량된 고무원료(A)를 고무시편(A')으로 절단하는 고무원료절단부(135)를 포함한다.

고무원료공급부(131)는 반고체상태의 고무원료(A)를 연속하여 고무원료계량부(133)로 공급한다. 고무원료공급부(131)는 고무원료저장조(미도시)에 저장된 고무원료(A)를 일정속도로 고무원료계량부(133)로 공급한다.

고무원료계량부(133)는 하부금형(110)의 하부캐비티(111)에 대응되는 위치에 고무원료공급구(133a)가 구비된다. 고무원료공급부(131)로부터 공급되는 반고체상태의 고무원료(A)는 고무원료공급구(133a)로 공급된다. 고무원료계량부(133)는 고무원료공급구(133a)로 공급되는 고무원료(A)의 양을 측정한다. 고무원료계량부(133)는 측정된 고무원료(A)의 무게가 하나의 고무마개(B)를 성형하는데 요구되는 고무시편(A')의 무게인지를 판단한다.

고무원료계량부(133)가 고무원료(A)의 무게를 측정하는 방법은 고무원료공급구(133a)를 통해 낙하되는 고무원료의 유량과 공급속도를 통해 산출하거나, 실제 고무원료(A)의 무게를 측정하는 방법이 사용될 수 있다.

고무시편(A')의 무게는 작업자에 의해 미리 입력된다. 제어부(미도시)는 고무원료계량부(133)에서 측정한 고무원료(A)의 무게가 기입력된 고무시편(A')의 무게와 동일한지 판단하고, 고무시편(A')의 무게와 동일할 경우 고무원료절단부(135)를 구동한다.

고무원료절단부(135)는 고무원료계량부(133)의 하부에 구비된다. 고무원료절단부(135)는 가위 형태로 구비되고, 제어부(미도시)의 제어에 의해 절단구동부(135a)가 동작하며 고무원료계량부(133)로부터 하부캐비티(111)로 이동되는 고무원료(A)를 고무시편(A')에 해당하는 양만큼 절단한다.

이에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 고무원료절단부(135)에 의해 절단된 고무시편(A')이 하부캐비티(111)에 적재된다.

모듈이송부(140)는 고무원료 공급모듈(130)을 도 2에 도시된 바와 같이 하부금형(110)과 상부금형(120) 사이의 고무원료 공급위치로 이동시켜 고무원료(A)가 하부금형(110)으로 공급되도록 한다. 그리고, 고무원료(A)의 공급이 완료되면, 상부금형(120)이 하부로 이동될 수 있도록 고무원료 공급모듈(130)을 하부금형(110)의 측면으로 이동시킨다.

모듈이송부(140)는 고무원료 공급모듈(130)을 하부금형(110)에 대해 좌우로 수평이동시켜 상부금형(120)의 상하 이동에 간섭이 되지 않게 한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 고무마개 제조장치(100)를 이용한 고무마개 제조과정을 도 2와 도 3을 참조로 설명한다.

모듈이송부(140)는 하부금형(110)의 상부로 고무원료 공급모듈(130)을 이송한다. 각 하부캐비티(111)와 대응되는 위치에 고무원료공급구(133a)가 위치되면, 고무원료공급부(131)는 고무원료(A)를 고무원료공급구(133a)로 연속하여 공급한다.

이 때, 고무원료계량부(133)는 고무원료공급구(133a)에서 하부금형(110)으로 낙하되는 고무원료(A)의 양을 측정한다. 각 고무원료공급구(133a)로부터 반고체 상태의 고무원료(A)가 연속하여 떨어지고, 고무시편(A')에 대응되는 양이 되는 부분에서 고무원료절단부(135)가 구동된다.

이에 의해 고무시편(A')이 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 하부캐비티(111)에 안착된다.

모듈이송부(140)는 고무원료 공급모듈(130)을 하부금형(110)의 측면으로 수평이동시키고, 상부금형(120)은 하부로 하강한다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상부금형(120)이 하강하면서 고무시편(A')은 가압되고, 고무시편(A')은 하부캐비티(111)와 상부캐비티(121) 사이에서 고무마개(B)로 성형된다.

도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상부금형(120)이 상부로 이동되고, 성형이 완료된 고무마개(B)는 하부캐비티(111)로부터 분리된 후 곧바로 클린룸으로 이송후 포장된다. 이에 의해 종래 고무마개 제조시 요구되던 펀칭공정, 세척공정 등과 같은 후처리 공정없이 깔끔한 고무마개를 제조할 수 있게 된다.

한편, 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고무마개 제조장치(100)는 고무원료계량부(133)에서 하나의 고무마개(B)를 제조하는데 요구되는 고무원료(A)의 양을 계량하여 하부캐비티(111)로 공급한다.

그러나, 유동성 있는 고무원료를 연속적으로 공급하면서 계량하면 무게에 오차가 발생될 수 있다. 정량의 고무시편(A')의 무게 보다 많은 량의 고무시편이 하부금형(110)으로 공급되는 경우 성형된 고무마개(B)의 표면에 고무원료가 불규칙하게 덧붙여져 종래와 같이 펀칭을 하거나 불량으로 분류되어야 한다.

이에 본 발명의 다른 실시예에 따른 하부금형(110a, 110b)은 하부캐비티(111)에 기준량보다 많은 량의 고무시편(A')이 공급되었을 때, 하부캐비티(111)로부터 오버플로우되는 잉여고무(m)가 저장되는 오버플로우저장조(113)가 구비될 수 있다.

오버플로우저장조(113)는 도 4에 도시된 바와 같이 하부캐비티(111)의 일측에 형성될 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 하부캐비티(111)에 동심원상으로 고리 형태로 형성될 수 있다.

오버플로우저장조(113)는 연결로(115)에 의해 하부캐비티(111)와 연결된다. 도 4에 도시된 바와 같이 오버플로우에 의해 오버플로우저장조(113)에 저장된 잉여고무(m)는 고무마개(B)의 일측에 덧붙여지게 된다. 작업자는 성형이 완료된 고무마개(B)를 점선으로 표시된 X자 라인을 따라 절단하여 잉여고무(m)를 제거하게 된다.

연결로(115)만큼만 절단되므로 절단흔적이 최소화되어 고무마개(B)의 품질에 영향을 미치지 않게 된다.

한편, 도 6의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 고무마개 제조장치(100a)는 고무마개(B)의 성형과 동시에 잉여고무(m)를 제거하게 구비된다.

앞서 설명한 오버플로우된 잉여고무(m)는 성형이 완료된 고무마개(B)를 하부캐비티(111)로부터 분리하고, 작업자가 제거하게 된다. 이러한 잉여고무(m) 제거작업에도 시간이 소요될 수 있으므로, 다른 실시예에 따른 고무마개 제조장치(100a)는 상부금형(120a)의 상부캐비티(121)의 테두리영역에 연결로(115)에 대응되는 위치에 잉여고무절단날(123)이 일정 길이 구비된다.

이에 의해 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 상부금형(120a)이 하강하면서 고무시편(A')이 성형되고, 오버플로우되는 고무원료(A)가 오버플로우저장조(113)로 이동하게 된다. 이와 동시에 잉여고무절단날(123)이 하부캐비티(111)의 내벽면으로 삽입되면서 연결로(115)부분을 절단하여 고무마개(B)와 잉여고무(m)를 분리시킨다.

따라서, 작업자가 별도로 고무마개(B)로부터 잉여고무(m)를 제거하는 과정을 생략할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 고무마개 제조장치는 고무원료를 연속하여 자동으로 공급하여 종래 작업자가 수작업으로 고무원료를 공급하던 공정과 비교할 때 작업시간을 단축할 수 있다.

또한, 고무원료를 낱개의 고무마개에 대응되게 무게를 계량한 고무시편으로 절단하여 각각의 하부캐비티에 공급하므로 종래 고무마개 성형 후 폐고무재를 제거하기 위한 펀칭공정 생략을 통하여, 고무마개가 사출성형에 의해 형성되므로 표면에 사출 게이트 자국이 남지 않고 스크랩과 이물이 존재하지 않아 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기의 공정등과 같이 펀칭이 필요 없는 낱개 성형을 통하여 펀칭면에서 세척 또는 이동시 마찰로 인하여 발생되는 고무가루를 최소화시킬 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 고무마개 제조장치 및 이를 이용한 고무마개 제조방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 고무마개 제조장치 110 : 하부금형
111 : 하부캐비티 113 : 오버플로우저장조
115 : 연결로 120 : 상부금형
121 : 상부캐비티 123 : 잉여고무절단날
130 : 고무원료 공급모듈 131 : 고무원료공급부
133 : 고무원료계량부 133a : 고무원료공급구
135 : 고무원료절단부 135a : 절단구동부
140 : 모듈이송부

Claims (4)

1. 고무마개의 하부형상에 대응되는 하부캐비티가 형성된 하부금형과;
   상기 하부금형의 상부에 상하로 이동가능하게 구비되며, 상기 고무마개의 상부형상에 대응되는 상부캐비티가 형성된 상부금형과;
   상기 하부금형과 상기 상부금형 사이에 이동가능하게 구비되며, 반고체상태의 고무원료를 상기 하부캐비티로 정량 공급하는 고무원료 공급모듈과;
   상기 고무원료 공급모듈을 상기 하부금형과 상기 상부금형 사이의 고무공급위치와, 상기 고무공급위치로부터 이격된 대기위치 사이로 수평 이동시키는 모듈이송부와;
   상기 하부캐비티와 연통되게 상기 하부금형에 구비되며, 상기 상부금형과 상기 하부금형이 결합되어 상기 고무마개의 성형시에 오버플로우되는 잉여고무가 수용되며, 상기 하부캐비티와 연결로를 통해 연결되는 오버플로우저장조와;
   상기 상부금형의 상부캐비티의 테두리 영역에 상기 연결로에 대응되는 위치에 일정 길이 구비된 잉여고무절단날을 포함하되,
   상기 고무원료 공급모듈은,
   반고체상태의 고무원료를 공급하는 고무원료공급부와;
   상기 하부금형의 하부캐비티에 대응하는 위치에 고무원료공급구가 구비되며, 상기 고무원료공급부로부터 상기 고무원료공급구로 연속적으로 공급되는 반고체상태의 고무원료를 상기 고무마개 성형에 소요되는 무게만큼의 고무시편으로 계량하는 고무원료계량부와;
   상기 고무원료계량부의 하부에 구비되어, 상기 고무원료계량부에서 계량된 고무시편만큼을 상기 반고체상태의 고무원료로부터 절단하는 고무원료절단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 고무마개 제조장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항의 의료용 고무마개 제조장치를 이용하여 의료용 고무마개를 제조하는 방법으로서,
   상기 모듈이송부가 상기 하부금형의 상부로 상기 고무원료 공급모듈을 이송하여, 상기 하부캐비티와 대응되는 위치에 상기 고무원료공급구를 위치시키는 단계와;
   상기 고무원료공급부가 반고체상태의 고무원료를 상기 고무원료공급구로 연속하여 공급되는 단계와;
   상기 고무원료계량부가 상기 반고체상태의 고무원료로부터 고무마개의 성형시 요구되는 고무시편만큼의 무게를 계량하는 단계와;
   상기 고무원료절단부가 상기 고무원료의 하부를 상기 고무시편의 무게만큼 절단하는 단계와;
   상기 절단된 고무시편이 상기 하부금형의 하부캐비티로 안착되는 단계와;
   상기 모듈이송부가 상기 고무원료 공급모듈을 상기 하부금형의 측면으로 이동시키고, 상부캐비티가 형성된 상부금형이 상기 하부금형으로 하강하며 상기 고무시편을 가압하여 고무마개로 성형하는 단계와;
   상기 고무마개의 성형이 완료된 후, 상기 상부금형이 상승되는 단계와;
   성형이 완료된 고무마개를 상기 하부캐비티로부터 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 고무마개의 제조방법.

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