KR102317252B1 - 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구압착성형부를 포함한 면봉제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구압착성형부를 포함한 면봉제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 면봉을 제조하는 면봉제조장치에서 솜으로 이루어진 면구를 압착하여 외부로 노출되는 면적을 넓혀 사용 중 한 번에 보다 많은 면적을 덮을 수 있는 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구압착성형부를 포함한 면봉제조장치에 관한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 다수 개의 면대가 저장되고 저장된 면대를 하방으로 배출하는 호퍼와, 상기 호퍼의 배출구측에 배치되어 배출된 면대가 삽입되는 요홈이 외주면에 일정 간격을 두고 복수 개 형성되어 상기 면대를 일정 속도 및 일정 간격으로 이송하는 배출드럼을 포함함 면대배출부; 엔드리스(endless) 타입의 이송벨트에 다수 개가 상호 간격을 두고 배치되어 상기 배출드럼을 통해 이송된 면대가 각각에 개별적으로 삽입되는 면대삽입구를 포함한 면대이송부; 상기 면대이송부를 통해 일정 속도로 이송되는 면대의 길이 방향 양단부 중 적어도 어느 일단의 외주면을 가열하는 히팅부; 면구를 형성하기 위한 솜뭉치로부터 이송된 솜을 상기 가열된 면대의 단부의 외주면에 결합하는 면구형성부; 면대에 결합된 면구를 압착하여 면구의 노출되는 면적을 넓히기 위한 면구압착성형부; 상기 면구압착성형부를 거쳐 성형된 면봉을 포장하기 위한 포장부;를 포함하되, 상기 히팅부는, 인가된 전원 및 신호에 의해 가열되는 히팅바와, 상기 면대파지구에 파진된 면대의 위치를 정렬하는 위치정렬바를 포함하고, 상기 위치정렬바는, 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되며, 길이 방향으로 연장된 편평한 플레이트 형태로 이루어지고, 상기 면대가 진입하는 단부는 상호 마주보는 방향을 향해 점진적으로 좁아지는 간격을 가지도록 사선 방향으로 형성된 진입로와, 상기 진입로의 단부에서 면대의 이동 방향으로 이웃하게 배치되어 이동하는 면대의 위치를 정렬하는 위치정렬면을 포함한다.

Description

평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구압착성형부를 포함한 면봉제조장치{Cotton swab manufacturing apparatus including cotton ball compression molding for forming flat surface ball}

본 발명은 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구압착성형부를 포함한 면봉제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 면봉을 제조하는 면봉제조장치에서 솜으로 이루어진 면구를 압착하여 외부로 노출되는 면적을 넓혀 사용 중 한 번에 보다 많은 면적을 덮을 수 있는 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구압착성형부를 포함한 면봉제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 면봉은 사용자가 파지하는 파지용 봉인 면대와 상기 면대의 단부에 솜으로 형성한 면구를 포함한 것으로, 흔히 귀, 코, 입 등에 약을 바르거나 이물질을 제거하는 용도로 사용된다.

이러한 면봉은 통상 다수 개가 하나의 박스에 포장된 상태로 제공되어 필요에 따라 하나씩 꺼내어 사용한다.

종래의 면봉은 이송 컨베이어를 포함한 자동화 공정을 통해 면대에 솜을 일체로 결합하고, 결합된 솜이 면대에서 풀리지 않도록 하기 위해 표면에 약액 등을 도포한 후 소정 개수만큼 포장용 상자에 포장한다.

여러개가 하나의 박스에 포장된 상태로 제공되는 면봉의 경우 사용할 때마다 박스를 개방한 후 사용하는데, 박스가 개방될 때 저장된 면봉이 외기에 노출된다. 외기에 노출된 면봉은 솜을 면대에 고정하기 위해 도포된 약액이 증발하기 때문에 외기에 노출될수록 면대에 뭉쳐 있던 솜이 풀어지고, 따라서 다수 개의 면봉 중 실제로 사용할 수 있는 개수는 조금뿐이며 대부분은 폐기하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 면봉을 개별 포장한 제품이 제공되는데, 종래의 개별 포장된 면봉의 경우 포장에 사용되는 포장용 비닐의 강도가 약해 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.

또한, 햇빛에 노출되어 솜의 변색 또는 약액이 증발하는 것을 방지하기 위하여 박막의 시트 타입으로 된 알루미늄 또는 LLDPE, PET, CPP, PE 등과 같은 합성수지재로 이루어진 포장용지를 사용한 제품이 제공되고 있다.

그러나, 이러한 금속재 또는 합성수지재로 이루어진 포장용지를 사용하는 경우 제품의 제조단가가 높아지는 문제점이 있다.

한편, 종래의 면봉의 경우 단순히 약품을 바르는 과정을 용이하게 하거나 약품 보관 용기에 저장된 약품이 사용자의 체액에 닿아 변질되는 것을 방지하기 위해 사용되어 활용도가 좁은 문제점이 있었다.

또한, 종래의 면봉은 솜으로 형성된 면구의 형태가 원형 또는 타원형으로 이루어지는 것이 일반적인데, 사용자의 피부에 접촉하는 형태가 점접촉이기 때문에 한 번에 접촉하는 면적이 작은 단점이 있었다.

이러한 단점은 예를 들어 약품을 상처 부위에 바르는 경우 상처 부위의 크기에 따라 여러 번 왕복해야만 전체 상처 부위에 약품을 바를 수 있는데, 이 과정에서 상처 부위에 약품을 바른 면봉은 버리고 새로운 면봉으로 약품 용기에서 약품을 전달하여 상처 부위를 바름으로써 약품의 오염을 방지한다. 따라서, 많은 양의 면봉이 버려지게 되고 이는 새로운 면봉을 구매해야 하는 경제적인 비용 상승의 문제 이외에도 환경을 오염시키는 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안 제20-0193381호 대한민국 공개특허 제10-2018-0123307호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 면봉을 구성하는 솜에 기능성 조성물을 충진한 후 각각의 면봉을 개별 포장하여 제공함으로써 립스틱, 립글루즈, 로션, 색조 화장품 등의 테스터로 사용할 수 있도록 하여 활용도를 높이고,

이때 솜으로 이루어진 면구를 압착하여 외부로 노출되는 면적을 넓힘으로써 사용에 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 한 번에 넓은 면적을 덮거나 칠할 수 있어 사용 개수를 줄임으로써 경제성을 높인 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구압착성형부를 포함한 면봉제조장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 면대와 솜을 결합하는 과정에서 양 부재간의 결합을 위한 약품을 사용하지 않아 기능성 조성물이 변질되는 것을 방지하고 동시에 솜이 면대에 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있는 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구압착성형부를 포함한 면봉제조장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

다수 개의 면대가 저장되고 저장된 면대를 하방으로 배출하는 호퍼와, 상기 호퍼의 배출구측에 배치되어 배출된 면대가 삽입되는 요홈이 외주면에 일정 간격을 두고 복수 개 형성되어 상기 면대를 일정 속도 및 일정 간격으로 이송하는 배출드럼을 포함함 면대배출부;

엔드리스(endless) 타입의 이송벨트에 다수 개가 상호 간격을 두고 배치되어 상기 배출드럼을 통해 이송된 면대가 각각에 개별적으로 삽입되는 면대삽입구를 포함한 면대이송부;

상기 면대이송부를 통해 일정 속도로 이송되는 면대의 길이 방향 양단부 중 적어도 어느 일단의 외주면을 가열하는 히팅부;

면구를 형성하기 위한 솜뭉치로부터 이송된 솜을 상기 가열된 면대의 단부의 외주면에 결합하는 면구형성부;

면대에 결합된 면구를 압착하여 면구의 노출되는 면적을 넓히기 위한 면구압착성형부;

상기 면구압착성형부를 거쳐 성형된 면봉을 포장하기 위한 포장부;를 포함하되,

상기 히팅부는,

인가된 전원 및 신호에 의해 가열되는 히팅바와,

상기 면대파지구에 파진된 면대의 위치를 정렬하는 위치정렬바를 포함하고,

상기 위치정렬바는,

한 쌍이 상호 대칭되게 배치되며, 길이 방향으로 연장된 편평한 플레이트 형태로 이루어지고,

상기 면대가 진입하는 단부는 상호 마주보는 방향을 향해 점진적으로 좁아지는 간격을 가지도록 사선 방향으로 형성된 진입로와,

상기 진입로의 단부에서 면대의 이동 방향으로 이웃하게 배치되어 이동하는 면대의 위치를 정렬하는 위치정렬면을 포함한다.

또한, 상기 면구압착성형부는, 하우징과, 상기 하우징에 배치되되 이송된 면구를 상부와 하부에서 각각 압착하도록 이송된 면구를 사이에 두고 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 면구를 압착하기 위한 한 쌍의 압착롤러와, 상기 압착롤러 사이로 이동하는 면대의 위치 이동을 제한하기 위한 이동제한바와, 상기 한 쌍의 압착롤러 사이로 진입한 면대가 압착시 발생하는 반발력에 의하여 튀어 오르는 것을 방지하기 위하여 면대를 상방에서 누르도록 배치된 탄성바와, 상기 탄성바를 상기 하우징의 외측으로 이격된 위치에 배치하기 위한 결합플랜지를 포함한다.

또한, 상기 면구형성부에 의해 형성된 면구에 기능성 조성물을 충진하기 위한 조성물 투입부가 더 구비되되, 상기 조성물 투입부는, 기능성 조성물이 저장된 탱크와, 상기 탱크로부터 기능성 조성물을 이송하기 위한 배관과, 상기 탱크에 저장된 기능성 조성물을 펌핑하여 상기 배관으로 공급하는 펌프와, 상기 면구형성부에 형성되고 상기 배관의 일단이 결합되어 이송된 기능성 조성물을 배출하는 배출공을 포함한다.

또한, 상기 포장부는, 형성된 면봉을 개별 포장하는 개별포장부와, 개별 포장된 면봉을 소정 개수만큼 포장하기 위한 단위포장부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 개별포장부는, 상기 면봉이 일정 간격으로 투입되는 투입홈이 방사상으로 다수 개 형성된 포장롤러와, 상기 면봉의 하방에 배치되는 하부필름을 공급하는 하부필름공급수단과, 상기 면봉의 상방에 배치되는 상부필름을 공급하는 상부필름공습수단과, 상기 하부필름과 상부필름을 열융착하여 결합하는 열융착수단과, 열융착된 상기 하부필름과 상부필름에서 인접한 면봉과 면봉 사이에 절취선을 형성하는 절취선형성커터 및 개별 포장된 각 면봉의 길이 방향 중앙에 개봉선을 형성하는 개봉선형성커터를 포함한 것을 특징으로 한다.

이어서 상기 포장롤러에는, 투입된 하부필름을 흡착하기 위한 흡착수단이 더 구비되되, 상기 흡착수단은, 상기 투입홈에 형성된 흡착공과, 상기 흡착공과 배관을 통해 연결되어 흡착공으로부터 공기를 흡입하는 압력을 형성하는 압력펌프를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단위포장부는, 개별 포장된 면봉이 연속적으로 투입되는 정렬드럼과, 상기 정렬드럼의 외측에 배치되어 개별 포장된 면봉을 일정 개수로 절단하는 절단커터 및 절단된 면봉을 이송시키는 배출용벨트를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 다양한 색상의 립스틱, 로션, 손톱에 바르는 네일 등과 같은 화장품의 샘플을 면봉을 구성하는 솜에 첨가한 후 이를 개별 포장하여 제공함으로서 화장품을 구매하고자하는 사용자가 미리 테스트할 수 있어 활용도를 높이고,

외기와 접촉이 차단된 상태에서 개별 포장되어 장시간 보관에서 기능성 조성물의 변질을 방지할 수 있으며,

면대와 솜의 결합을 위해 추가되는 약액이 없기 때문에 기능성 조성물의 변질을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 면구를 압착하여 편평한 형태로 이루어지도록 형성함으로써 사용에 소요되는 시간을 줄이고, 한 번에 넓은 면적을 처리할 수 있어 버려지는 면봉의 개수를 줄일 수 있어 경제성이 높고 환경 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구압착성형부를 포함한 면봉제조장치를 개략 도시한 개략도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 면대배출부를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 면대 가이드를 도시한 예시도.
도 5는 본 발명을 구성하는 면대이송부 및 히팅부를 도시한 예시도.
도 6은 본 발명을 구성하는 히팅부를 도시한 예시도.
도 7은 본 발명을 구성하는 면구형성부 및 조성물 투입부를 도시한 예시도.
도 8은 본 발명을 구성하는 조성물 투입부를 도시한 예시도.
도 9는 본 발명을 구성하는 면구압착성형부를 도시한 예시도.
도 10은 본 발명을 구성하는 면구압착성형부의 일부를 분해 도시한 분해도.
도 11 및 도 12는 본 발명을 구성하는 포장부를 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구성형부를 포함한 면봉제조장치의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명에 따른 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구성형부를 포함한 면봉제조장치(1)는, 다수 개의 면대(S)가 저장되고 저장된 면대를 하방으로 배출하는 호퍼(11)와, 상기 호퍼(11)의 배출구측에 배치되어 배출된 면대가 삽입되는 요홈(121)이 외주면에 일정 간격을 두고 복수 개 형성되어 상기 면대를 일정 속도 및 일정 간격으로 이송하는 배출드럼(12)을 포함함 면대배출부(10)와, 엔드리스(endless) 타입의 이송벨트에 다수 개가 상호 간격을 두고 배치되어 상기 배출드럼(12)을 통해 이송된 면대가 각각에 개별적으로 삽입되는 면대삽입구(21)를 포함한 면대이송부(20)와, 상기 면대이송부(20)를 통해 일정 속도로 이송되는 면대의 길이 방향 양단부 중 적어도 어느 일단의 외주면을 가열하는 히팅부(30)와, 면구를 형성하기 위한 솜뭉치로부터 이송된 솜을 상기 가열된 면대의 단부의 외주면에 결합하는 면구형성부(40)와, 면대에 결합된 면구를 압착하여 면구의 노출되는 면적을 넓히기 위한 면구압착성형부(50) 및 상기 면구압착성형부(50)를 거쳐 성형된 면봉을 포장하기 위한 포장부(60)를 포함한 것으로, 면대배출부를 통행 일정 간격 및 일정 속도로 이송되는 면대의 단부를 가열한 후 솜뭉치로부터 이송된 솜을 가열된 면대의 단부에 결합하여 면구를 형성한 후 형성된 면구를 면구압착성형부를 통해 압착하여 편평한 형태의 면구를 형성한 후 이를 포장하여 제공하여 사용자의 편의성을 향상시키고 한 번에 넓은 면적을 처리할 수 있어 버려지는 면봉의 개수를 줄일 수 있어 경제성이 높고 환경 오염을 방지할 수 있는 면봉을 제조할 수 있는 것이다.

이를 좀 더 상세히 살펴보면, 먼저 상기 면대배출부(10)는, 길이 방향으로 연장된 봉 형태의 면대(S)를 다수 개 저장하고, 저장된 면대를 일정 간격으로 배출하여 후속 공정으로 공급하는 것으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 다수 개의 면대(S)가 저장된 호퍼(11)와, 상기 호퍼(11)에 저장된 면대를 일정 간격으로 이송하는 배출드럼(12)을 포함한다.

상기 호퍼(11)는, 내부에 면대(S)를 저장하는 소정의 저장공간이 형성되고, 상기 저장공간에 면대를 투입하기 위한 투입부가 상단에 형성되며, 하부에 면대가 배출되는 배출부가 형성된 함체 형태로서, 바람직하게는 외부에서 내부를 확인할 수 있도록 투명한 소재로 이루어지거나 유리 또는 투명한 합성수지재로 이루어진 확인창이 구성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 호퍼(11)는 상기 저장공간이 하방을 향할수록 좁아지는 형태로 구성되어 배출부로 배출되는 면대가 순차적으로 배출되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 배출드럼(12)은 상기 호퍼(11)의 배출부측에 배치되어 면대를 개별적으로 후술하는 공정으로 제공하기 위한 것으로, 상기 배출드럼(12)에는 일정 간격으로 면대(S)가 삽입되는 요홈(121)이 형성되고 인가된 전원 및 신호에 의해 회전하도록 구성된다.

한편, 상기 면대배출부(10)에는 상기 배출드럼(12)의 상방에 배치되어 면대(S)를 배출드럼(12)의 요홈(121)측으로 안내하는 면대 가이드(13)가 더 구비되는데, 상기 면대 가이드(13)는 상기 요홈(121)의 형태 및 간격과 동일한 대응요홈(121)이 형성된 가이드롤러(131)와, 상기 가이드롤러(131)의 상방에 배치되어 면대를 상기 요홈(121)측으로 안내하는 가이드편(133)을 포함한다.

상기 가이드롤러(131)는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배출드럼(12)의 상방측에 배치되어 호퍼(11)의 저장공간에 저장된 면대가 대응요홈(131a)에 선(先)삽입된 상태에서 회전하면서 하방에 배치된 배출드럼(12)의 요홈(121)측으로 안내한다.

상기 가이드편(133)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 호퍼(11)의 저장공간에 고정된 고정브라켓(132)에 일단이 결합되고 타단은 상기 가이드롤러(131)측으로 배치되어 상방에서 이동하는 면대를 배출드럼(12)측으로 안내하는 것으로, 이때 상기 가이드편(133)은 금속 또는 합성수지재로 이루어지되 탄성복원력을 가진 얇은 플레이트 형태로 이루어져 면대의 무게에 의해 파손되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 면대이송부(20)는, 면대배출부(10)의 배출드럼(12)에 이웃하게 배치되어 배출드럼(12)을 통해 공급되는 면대를 일정 간격으로 이송시키기 위한 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 구동모터(22)와, 상기 구동모터(22)의 모터축에 결합된 회전기어(23)와, 상기 회전기어(23)와 수평 방향으로 이격된 위치에 배치된 피동기어(24)와, 상기 회전기어(23)와 피동기어(24)에 맞물려 이동하고 면대삽입구(21)가 일정 간격을 두고 다수 개 배치된 체인(25)을 포함한다.

상기 구동모터(22)와, 회전기어(23)와, 피동기어(24) 및 체인(25)의 구성은 면대를 이송하기 위한 엔드리스(endless) 타입의 이송벨트 및 이를 구동시키기 위한 것으로, 이러한 구성 및 동작 관계는 공지의 것이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 면대삽입구(21)는 상기 체인(25)에 결합되어 면대(S)를 개별적으로 파지하여 이동시키기 위한 것으로, 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 파지편(211)이 구비되고 상기 파지편(211) 사이에 면대(S)가 삽입된다.(도 5의 확대원안 참조)

상기 히팅부(30)는 상기 면대이송부(20)와 이웃하게 배치되어 이송된 면대(S)의 길이 방향 양단부 중 적어도 어느 일단을 가열하는 것이다. 이를 위해 상기 히팅부(30)는 도 6에 도시된 바와 같이, 인가된 전원 및 신호에 의해 가열되는 히팅바(31)와, 상기 면대삽입구(21)에 파지된 면대(S)의 위치를 정렬하는 위치정렬바(32)를 포함하되, 상기 위치정렬바(32)는, 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되며, 길이 방향으로 연장된 편평한 플레이트 형태로 이루어지고, 상기 면대(S)가 진입하는 방향의 일단부에서 상호 마주보는 방향으로 각각 돌출 형성된 위치정렬면(322)을 포함한다.

상기 히팅바(31)는 상기 면대이송부(20)의 면대삽입구(21)를 기준으로 상방과 하방 중 적어도 어느 일방에 구성되어 이송된 면대의 외주면을 가열하도록 구성되되, 바람직하게는 면대삽입구(21)를 기준으로 상방과 하방 양측에 구비되어 동시에 면대의 외주면을 가열하도록 구성된다.

이러한 히팅바(31)는 인가된 전원 및 신호에 의해 가열되는 것으로, 이러한 히팅바(31)의 구조 및 동작관계는 공지의 것으로 상세한 설명은 생략하도록 한다. 여기서 상기 히팅바(31)를 냉각시키기 위한 냉각수 및 이를 포함한 냉각수단이 더 포함될 수 있다.

상기 위치정렬바(32)는 상기 히팅바(31)로 유입되는 면대의 위치를 정렬하기 위한 것으로, 한 쌍이 상기 히팅바(31)를 사이에 두고 상호 마주보도록 배치되며, 길이 방향으로 연장된 편평한 플레이트 형태로 이루어지고, 상기 면대(S)가 진입하는 단부는 상호 마주보는 방향을 향해 점진적으로 좁아지는 간격을 가지도록 사선 방향으로 형성된 진입로(321)와, 상기 진입로(321)의 단부에서 면대(S)의 이동 방향으로 이웃하게 배치되어 이동하는 면대의 위치를 정렬하는 위치정렬면(322)을 포함한다.

상기 진입로(321)는 면대의 이동 방향을 따라 상호간의 간격이 점진적으로 좁아지도록 사선으로 형성되어 이동 중인 면대가 마주보도록 형성된 진입로(321)로 진입된 후 이에 맞닿아 위치가 정렬되도록 하고, 이후 진입로(321)에 이웃하게 형성된 위치정렬면(322)에 면대의 길이 방향 양단부가 맞닿아 정렬됨으로써 면대의 위치를 정렬할 수 있는 것이다.

여기서 위치정렬면(322)에 의해 정렬된 면대의 위치는 길이 방향의 양단부가 상기 히팅바(31)에 직하방에 위치하도록 하여 이동 중에 히팅바(31)를 통해 면대의 길이 방향 단부가 가열되도록 한다.

상기 위치정렬바(32)를 통해 이동되는 면대(S)의 위치가 어느 일측으로 치우져 투입되더라도 진입로(321)와 위치정렬면(322)을 통해 면대의 위치가 조절됨으로써 다수개의 면대에서 가열되는 위치가 동일하도록 한다.

상기 면구형성부(40)는 상기 히팅부(30)를 통과하면서 외주면이 가열된 면대(S)에 솜(C)을 결합하여 면구를 형성하는 것으로, 도 1과 도 7에 도시된 바와 같이 상기 히팅부(30)와 이웃하게 배치되며 솜뭉치(미도시됨)로부터 공급된 솜(C)을 외주면이 가열된 면대(S)에 결합한다.

이를 위해 상기 면구형성부(40)는 솜(C)이 투입되고, 투입된 솜을 일정량만큼 절단하는 롤링커터(42)가 구비된 바디(41)와, 상기 바디를 통과하면서 면대에 결합된 면구의 외형을 형성하기 위한 면구형성체(43)를 포함한다.

상기 바디(41)는 내부가 빈 함체 형태로 이루어지고, 상기 롤링커터(42)가 바디(41)의 내측에 배치되어 연결된 구동수단을 통해 일정속도로 회전한다. 이때 상기 롤링커터(42)는 도시된 바와 같이 면대와 솜이 투입되는 방향에 배치되어 투입되는 면대를 회전시켜 솜이 면대를 감싸도록 하는 제1롤러(421)와, 상기 제1롤러(421)와 이웃하게 배치되며 면대를 감싸는 솜을 일정 간격으로 절단하는 제2롤러(422)를 포함한다.

상기 면구형성체(43)는, 면대가 이동하는 방향을 따라 길이 방향으로 연장 형성되고, 내부에 길이 방향을 따라 면대에 결합된 솜이 통과하는 면구형성홈(44)이 형성된다.

이때, 상기 면구형성체(43)는 한 쌍의 분체로 이루어져 분리 및 결합이 가능하도록 구성되어 청소 및 교체의 편의성을 향상시킬 수 있으나 하나의 몸체로도 이루어질 수 있는 것으로, 도시된 형태에 한정되지 않음은 물론이다.

상기 면구형성홈(44)은 면대에 결합된 솜이 통과하면서 솜의 모양이 형성되는 것으로, 면구형성체(43)의 길이 방향을 따라 관통 형성된다. 상기 면구형성홈(44)은 면봉에서 솜의 모양을 형성하는 것으로, 상기 면구형성홈(44)의 형태에 따라 다양하게 변경 가능하다.

이러한 면봉에서 면구의 모양은 후술하는 기능성 조성물에 따라 다양한 모양으로 형성되어야 한다. 즉, 상기 면구의 모양은 기능성 조성물의 점성(粘性) 또는 기능성 조성물의 종류에 따라 변경되는 것이 바람직하다. 일 예로 기능성 조성물이 액체 상태인 소독약인 경우 상기 면구의 모양은 타원 형태로 이루어져 액체 상태의 소독약이 최대한 많이 흡수되도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 기능성 조성물이 겔(gel) 상태의 립글로즈(Lip gloss)인 경우 편평한 모양으로 이루어져 사용자가 사용시 최대한 넓은 면적을 칠할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 면구형성체(43)는 상기 면대의 길이 방향의 양단부에 각각 배치되어 면봉에 형성되는 한 쌍의 면구가 각각 다른 모양을 가지도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 면구형성체(43)를 통해 형성된 면구에 기능성 조성물을 충진하기 위한 조성물 투입부(70)가 더 구비될 수 있는데, 상기 조성물 투입부(70)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 기능성 조성물이 저장된 탱크(71)와, 상기 탱크(71)와 상기 면구형성부(40)를 연결하는 배관(72)과, 상기 탱크(71)에 저장된 기능성 조성물을 상기 배관(72)으로 공급하는 펌프(73)와, 상기 면구형성부(40)에 형성되어 상기 배관(72)의 일단이 결합되는 배출공(74)을 포함한다.

여기서 상기 기능성 조성물은 액체 형태의 소독약, 리무버 또는 겔 형태의 립글로즈, 네일액 또는 분말 형태의 색조 화장품 등과 같이 다양한 형태 및 종류로 구성될 수 있는 것으로, 상기한 형태 및 종류에 한정되지 않는다.

상기 탱크(71)는 기능성 조성물이 저장되는 용기이며, 상기 배관(72), 그리고 펌프(73)는 상기 탱크(71)에 저장된 기능성 조성물을 상기 면구형성부(40)에 형성된 배출공(74)으로 공급하기 위한 구성이다.

상기 배관(72)은 각도 조절이 자유로운 플렉시블 형태로 이루어지고, 상기 펌프(73)는 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 탱크(71)에 저장된 기능성 저장물을 펌핑하여 배관으로 공급한다.

상기 배출공(74)은 상기 면구형성부(40)에 형성되어 배관(72)의 일단이 연결되고, 배관(72)을 통해 공급된 기능성 조성물이 면구에 투입된다.

한편, 상기 배출공(74)은 다수 개가 상호 이격된 위치에 형성될 수 있고, 상기 배관(72)에는 각각의 배출공(74)에 기능성 조성물을 공급할 수 있도록 분기관(미도시됨)이 더 구비될 수 있다.

이어서 상기 조성물 투입부(70)에 의해 면구에 기능성 조성물이 충진된 면구는 후술하는 면구압착성형부(50)를 통과하면서 면구의 형태를 변형하기 전에 충진된 기능성 조성물을 건조하여 압착 성형 중 기능성 조성물이 손실되는 것을 최소화하기 위한 건조부(80)가 더 구비될 수 있다.

상기 건조부(80)는 면구에 충진된 기능성 조성물의 증발을 최소화하기 위하여 열에 의한 건조 보다는 송풍팬을 통한 건조가 바람직하나 이에 한정되지 않음은 물론이다.

상기 면구압착성형부(50)는, 상기 면구형성부(40)에 이웃하게 배치되어 형성된 면구를 압착하여 편평한 형태로 형성하기 위한 것으로, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 하우징(51)과, 상기 하우징(51)에 배치되되 이송된 면구를 상부와 하부에서 각각 압착하도록 이송된 면구를 사이에 두고 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 면구를 압착하는 한 쌍의 압착롤러(52)와, 상기 압착롤러(52) 사이로 이동하는 면대의 위치 이동을 제한하기 위한 이동제한바(53)와, 상기 한 쌍의 압착롤러(52) 사이로 진입한 면대가 압착시 발생하는 반발력에 의하여 튀어 오르는 것을 방지하기 위하여 면대(S)를 상방에서 누르도록 배치된 탄성바(54)와, 상기 탄성바(54)를 상기 하우징(51)의 외측으로 이격된 위치에 배치하기 위한 결합플랜지(55)를 포함한다.

상기 하우징(51)은 내부가 빈 사각 함체 형태로 이루어져 내부에 상기 압착롤러(52)를 동작시키기 위한 구동수단이 배치되고, 상기 한 쌍의 압착롤러(52) 중 상방에 배치된 압착롤러(52)의 높이를 조절할 수 있는 높이조절수단(511)이 더 배치될 수 있다.

여기서 상기 구동수단은 공지의 모터로 구성되어 인가된 전원 및 신호에 의해 일정한 속도로 구동하면서 압착롤러(52)를 회전시키고, 이때 상기 한 쌍의 압착롤러(52)는 상호 반대 방향으로 회전하도록 회전력을 전달하면서 회전 방향을 변경하는 동력전달수단(벨트, 체인 및 기어박스 또는 감속기 등)을 통해 연결된다.

그리고, 상기 구동수단은 한 쌍의 압착롤러(52) 중 위치가 고정된 압착롤러(52)와 연결되는 것이 바람직하다.

상기 높이조절수단(511)은 한 쌍의 높이조절볼트(512)와 상기 높이조절볼트(512)가 맞물리며 상기 압착롤러(52)의 회전축이 중앙에 삽입된 승강체(513)를 포함한다.

상기 압착롤러(52)는 한 쌍이 면구를 사이에 두고 상하에서 상호 마주보도록 배치되어 사이로 인입된 면구를 압착한다.

이때 한 쌍의 압착롤러(52) 중 상방에 배치되는 압착롤러(52)는 하우징(51)에 구비된 높이조절수단(511)을 통해 높이가 조절될 수 있어 형성되는 면구의 두께를 조절할 수 있다.

상기 이동제한바(53)는 상기 한 쌍의 압착롤러(52) 사이로 이동하는 면대의 위치 이동을 제한하기 위한 것으로, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 길이 방향으로 연장되고 면구형성부(40)와 압착롤러(52) 사이에 배치된다.

상기 이동제한바(53)는 이동 중인 면대가 이동 중 발생하는 진동, 충격 등에 의해서 상방으로 위치 이동하는 것을 방지하고, 특히 일단이 압착롤러(52)의 외주연에 근접하도록 배치되어 한 쌍의 압착롤러(52) 사이로 진입하는 면대가 항상 동일한 위치로 이동하도록 함으로써 한 쌍의 압착롤러 사이로 정확하게 안내될 수 있도록 한다.

상기 탄성바(54)는 길이 방향으로 연장 형성된 편평한 판재 형태로 이루어져 한 쌍의 압착롤러(52) 사이로 진입한 면대가 압착시 발생하는 반발력에 의하여 상방으로 튀어 오르는 것을 방지하기 위한 것이다.

여기서 상기 탄성바(54)는 자체 탄성력을 가진 금속재 또는 합성수지재로 이루어질 수 있고, 상기 이동제한바(53)와 수평 방향으로 이격된 위치에 나란히 배치되되 압착롤러를 통해 면구를 압착시 발생하는 반발력에 의하여 면대가 튀어오르는 것을 방지하기 위하여 단부의 위치는 압착롤러(52)의 회전 중심축 또는 압착롤러(52)의 외주면 보다 더 길게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 결합플랜지(55)는 상기 탄성바(54)를 하우징(51)의 외측으로 이격된 위치에서 수평을 유지하면서 배치되도록 하기 위한 것으로, 상기 하우징(51)에 결합되는 고정플랜지(551)와, 일측은 상기 탄성바(54)에 용접 또는 볼트를 통해 결합되고 타측은 상기 고정플랜지(551)에 볼트를 통해 분리 가능하게 결합되는 가변플랜지(552)를 포함한다.

여기서, 상기 가변플랜지(552)에는 상기 고정플랜지(551)와 볼트에 의해 결합될 때 높이를 조절할 수 있는 장공(552a)이 형성되어, 탄성바(54)의 높이를 조절할 수 있다.

이는 면대의 직경에 따라 탄성바(54)의 높이를 조절하여 탄성바가 이동 중인 면대의 외주면에 밀착하지 않도록 함으로써 이동을 제한하지 않도록 한다.

한편, 상기 결합플랜지(55)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 고정플랜지(551)와 가변플랜지(552)가 각각 상호 대칭되는 한 쌍으로 구성되는 것이 바람직하나 하우징의 어느 일측에만 형성될 수 있는 것으로 도시된 형태에 한정되지 않음은 물론이다.

상기 포장부(60)는 면구압착성형부(50)와 이웃하게 배치되어 제조된 면봉을 포장하기 위한 것으로, 형성된 면봉을 개별 포장하는 개별포장부(60A)와, 개별 포장된 면봉을 소정 개수만큼 포장하기 위한 단위포장부(60B)로 구성된다.

상기 개별포장부(60A)는 이송된 면봉을 개별 포장하기 위한 것으로, 상기 면봉이 일정 간격으로 투입되는 투입홈(A611)이 방사상으로 다수개 형성된 포장롤러(A61)와, 상기 면봉의 하방에 배치되는 하부필름(61)을 공급하는 하부필름공급수단(A62)과, 상기 면봉의 상방에 배치되는 상부필름(62)을 공급하는 상부필름공급수단(A63)과, 상기 하부필름(61)과 상부필름(62)을 열융착하여 결합시키는 열융착수단(A64)과, 인접한 면봉과 면봉 사이에 절취선을 형성하는 절취선형성커터(A65) 및 개별 포장된 각 면봉의 길이 방향 중앙에 개봉선을 형성하는 개봉선형성커터(A66)를 포함한다.

상기 포장롤러(A61)는 인가된 전원 및 신호에 의해 회전하는 것으로, 면봉이 투입되는 투입홈(A611)이 일정 간격을 두고 다수 개 형성된다.

이때, 상기 포장롤러(A61)로 공급되는 하부필름공급수단(A62)을 통해 공급된 하부필름(61)을 흡착하기 위한 흡착수단(63)이 더 구비된다. 상기 흡착수단(63)은 투입된 하부필름(61)의 위치를 고정하기 위한 것이다. 이를 위한 흡착수단(63)은, 상기 투입홈(A611)에 관통된 흡착공(631)과, 상기 흡착공(631)으로부터 공기를 흡입하는 압력을 형성하는 압력펌프(632)를 포함한다.

상기 흡착공(631)은 각각의 투입홈(A611)에 다수 개가 형성되어 압력펌프(632)를 통해 제공된 압력을 통해 공기가 유입되면서 하부필름을 흡착한다.

여기서 상기 흡착공(631)은 도면 중 도시된 위치 및 개수에 제한되지 않는다. 즉, 상기 투입홈(A611)의 크기에 따라 개수 및 위치는 변경될 수 있다.

상기 하부필름공급수단(A62)과 상부필름공급수단(A63)은, 상기 포장롤러(A61)로 하부필름(61)과 상부필름(62)을 공급하기 위한 것으로, 하부필름(61)과 상부필름(62)이 각각 권취된 필름권취롤러(A621)와, 필름권취롤러(A621)로부터 인출된 필름의 장력을 유지하기 위한 다수의 장력유지롤러(A622)를 포함한다.

여기서 상기 장력유지롤러(A622)의 개수 및 위치는 장력을 유지하고자 하는 필름, 그리고 필름권취롤러와 포장롤러 사이의 위치에 따라 다양하게 변경 가능한 것으로, 도면 중 도시된 형태에 한정되지 않는다.

상기 열융착수단(A64)은 면봉이 배치된 상태의 하부필름과 상부필름을 열융착시켜 일체화하는 것으로, 인가된 전원 및 신호에 의해 가열되면서 맞닿은 필름의 폭 방향 양측을 열융착하는 제1히팅롤러(A641)와, 상기 제1히팅롤러(A641)를 통과한 인접한 면봉 사이에 형성되는 간격의 중앙을 폭 방향을 따라 접합하는 제2히팅롤러(A642)를 포함한다.

여기서, 상기 제1히팅롤러(A641)와 제2히팅롤러(A642)는 각각 인가된 전원에 의해 가열되는 히팅수단이 구비된 것이며, 이러한 히팅수단은 히터, 열선 등으로 구성될 수 있으며 이는 공지의 것이므로 상세한 구조 및 설명은 생락하도록 한다.

상기 절취선형성커터(A65)는, 인접한 면봉을 개별적으로 분리하기 용이한 절취선을 형성하기 위한 것으로, 인가된 전원 및 신호에 의해 회전하도록 구성된다.

상기 개봉선형성커터(A66)는, 개별 포장된 면봉의 길이 방향 중앙 부위에 개봉선을 형성하기 위한 것으로, 인가된 전원 및 신호에 의해 회전하도록 구성된다.

한편, 상기 절취선형성커터(A65) 및 개봉선형성커터(A66)에 각각 이웃하게 배치되며 포장된 면봉이 거치되는 거치홈(A671)이 형성된 거치용롤러(A67)가 구비된다.

상기 거치용롤러(A67)는 개별포장부에서 작업이 완료된 면봉을 단위포장부(60B)로 이송하는 과정에서 허공에 떠 있는 상태로 배치되어 중력에 의하여 하방으로 쳐지는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 단위포장부(60B)는, 개별 포장이 완료된 면봉을 소정 개수만큼 절단하기 위한 것으로, 개별 포장된 면봉이 연속적으로 투입되는 정렬드럼(B61)과, 상기 정렬드럼(B61)의 외측에 배치되어 개별 포장된 면봉을 일정 간격으로 절단하는 절단커터(B62) 및 절단된 면봉을 이송시키는 배출용벨트(B63)를 포함한다.

상기 정렬드럼(B61)은 방사상으로 다수 개의 정렬홈이 형성되어 개별 포장된 면봉이 연속적으로 투입되며, 인가된 전원에 의해 동작하는 구동모터와 연결되어 회전한다.

상기 절단커터(B62)는 연결된 구동수단에 의해 일정 시간 또는 일정 주기로 구동하는 것으로, 실린더, 랙피니언 등과 같은 구동수단에 의해 진퇴하도록 구성되거나, 회전하는 롤러의 일측에 구비되어 소정 위치에 도달했을 때 외부로 노출되면서 필름을 절단하도록 구성된다.

한편, 상기 배출용벨트(B63)는 상기 절단커터(B62)의 직하방에 배치된 것으로, 구동수단에 의해 회전하는 엔드리스 타입으로 이루어져 상기 절단커터(B62)에 의해 절단된 면봉을 이송한다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 면봉제조장치
10 : 면대배출부
20 : 면대이송부
30 : 히팅부
40 : 면구형성부
50 : 면구압착성형부
51 : 하우징 53 : 이동제한바
54 : 탄성바 55 : 결합플랜지
60 : 포장부
70 : 조성물투입부
80 : 건조부

Claims (7)

1. 다수 개의 면대(S)가 저장되고 저장된 면대를 하방으로 배출하는 호퍼(11)와, 상기 호퍼(11)의 배출구측에 배치되어 배출된 면대가 삽입되는 요홈(121)이 외주면에 일정 간격을 두고 복수 개 형성되어 상기 면대를 일정 속도 및 일정 간격으로 이송하는 배출드럼(12)을 포함함 면대배출부(10);
   엔드리스(endless) 타입의 이송벨트에 다수 개가 상호 간격을 두고 배치되어 상기 배출드럼(12)을 통해 이송된 면대가 각각에 개별적으로 삽입되는 면대삽입구(21)를 포함한 면대이송부(20);
   상기 면대이송부(20)를 통해 일정 속도로 이송되는 면대의 길이 방향 양단부 중 적어도 어느 일단의 외주면을 가열하는 히팅부(30);
   면구를 형성하기 위한 솜뭉치로부터 이송된 솜을 상기 가열된 면대의 단부의 외주면에 결합하는 면구형성부(40);
   면대에 결합된 면구를 압착하여 면구의 노출되는 면적을 넓히기 위한 면구압착성형부(50);
   상기 면구압착성형부(50)를 거쳐 성형된 면봉을 포장하기 위한 포장부(60);를 포함하되,
   상기 히팅부(30)는,
   인가된 전원 및 신호에 의해 가열되는 히팅바(31)와,
   상기 면대삽입구(21)에 파진된 면대(S)의 위치를 정렬하는 위치정렬바(32)를 포함하고,
   상기 위치정렬바(32)는,
   한 쌍이 상호 대칭되게 배치되며, 길이 방향으로 연장된 편평한 플레이트 형태로 이루어지고,
   상기 면대(S)가 진입하는 단부는 상호 마주보는 방향을 향해 점진적으로 좁아지는 간격을 가지도록 사선 방향으로 형성된 진입로(321)와,
   상기 진입로(321)의 단부에서 면대(S)의 이동 방향으로 이웃하게 배치되어 이동하는 면대의 위치를 정렬하는 위치정렬면(322)을 포함한 것을 특징으로 하는 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구성형부를 포함한 면봉제조장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 면구압착성형부(50)는,
   하우징(51)과,
   상기 하우징(51)에 배치되되 이송된 면구를 상부와 하부에서 각각 압착하도록 이송된 면구를 사이에 두고 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 면구를 압착하는 한 쌍의 압착롤러(52)와,
   상기 압착롤러(52) 사이로 이동하는 면대의 위치 이동을 제한하기 위한 이동제한바(53)와,
   상기 한 쌍의 압착롤러(52) 사이로 진입한 면대가 압착시 발생하는 반발력에 의하여 튀어 오르는 것을 방지하기 위하여 면대(S)를 상방에서 누르도록 배치된 탄성바(54)와,
   상기 탄성바(54)를 상기 하우징(51)의 외측으로 이격된 위치에 배치하기 위한 결합플랜지(55)를 포함한 것을 특징으로 하는 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구성형부를 포함한 면봉제조장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 면구형성부(40)에 의해 형성된 면구에 기능성 조성물을 충진하기 위한 조성물 투입부(70)가 더 구비되되,
   상기 조성물 투입부(70)는,
   기능성 조성물이 저장된 탱크(71)와,
   상기 탱크(71)로부터 기능성 조성물을 이송하기 위한 배관(72)과,
   상기 탱크(71)에 저장된 기능성 조성물을 펌핑하여 상기 배관(72)으로 공급하는 펌프(73)와,
   상기 면구형성부(40)에 형성되고 상기 배관(72)의 일단이 결합되어 이송된 기능성 조성물을 배출하는 배출공(74)을 포함한 것을 특징으로 하는 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구성형부를 포함한 면봉제조장치.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 포장부(60)는,
   형성된 면봉을 개별 포장하는 개별포장부(60A)와,
   개별 포장된 면봉을 소정 개수만큼 포장하기 위한 단위포장부(60B)로 구성되는 것을 특징으로 하는 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구성형부를 포함한 면봉제조장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 개별포장부(60A)는,
   상기 면봉이 일정 간격으로 투입되는 투입홈(A611)이 방사상으로 다수 개 형성된 포장롤러(A61)와,
   상기 면봉의 하방에 배치되는 하부필름(61)을 공급하는 하부필름공급수단(A62)과,
   상기 면봉의 상방에 배치되는 상부필름(62)을 공급하는 상부필름공급수단(A63)과,
   상기 하부필름(61)과 상부필름(62)을 열융착하여 결합하는 열융착수단(A64)과,
   열융착된 상기 하부필름(61)과 상부필름(62)에서 인접한 면봉과 면봉 사이에 절취선을 형성하는 절취선형성커터(A65) 및
   개별 포장된 각 면봉의 길이 방향 중앙에 개봉선을 형성하는 개봉선형성커터(A66)를 포함한 것을 특징으로 하는 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구성형부를 포함한 면봉제조장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 포장롤러(A61)에는,
   투입된 하부필름(61)을 흡착하기 위한 흡착수단(63)이 더 구비되되,
   상기 흡착수단(63)은,
   상기 투입홈(A611)에 형성된 흡착공(631)과,
   상기 흡착공(631)과 배관을 통해 연결되어 흡착공(631)으로부터 공기를 흡입하는 압력을 형성하는 압력펌프(73)를 포함한 것을 특징으로 하는 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구성형부를 포함한 면봉제조장치.
7. 청구항 4에 있어서, 상기 단위포장부(60B)는,
   개별 포장된 면봉이 연속적으로 투입되는 정렬드럼(B61)과,
   상기 정렬드럼(B61)의 외측에 배치되어 개별 포장된 면봉을 일정 개수로 절단하는 절단커터(B62) 및
   절단된 면봉을 이송시키는 배출용벨트(B63)를 포함한 것을 특징으로 하는 평탄화된 면구를 성형하기 위한 면구성형부를 포함한 면봉제조장치.

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