KR102521359B1 - 캡슐 제조 방법 및 관련 시스템 - Google Patents

Abstract

화장품을 담는 복수의 캡슐을 제조하기 위한 방법이 개시되며, 본 방법은, 측벽을 형성하도록 설계된 점성 재료(52)를 담는 제1 저장부(44)를 통해 지지부(32)를 변위시키고 또한 그 지지부를 점성 재료의 층(56)으로 코팅하는 단계; 지지부를 성형 모듈(28)을 통해 변위시키고 재료의 층을 고화시키는 단계; 지지부를 성형 모듈 밖으로 후퇴시켜, 고화된 재료의 층에 의해 형성되는 내부 슬롯(74)을 자유롭게 하는 단계; 제2 저장부(80)로부터 적어도 하나의 화장품(11)을 내부 슬롯 안으로 유입시키는 단계; 및 절단 장치(68)를 사용하여 층을 절단하여 적어도 하나의 캡슐의 측벽을 형성하며 그리고 화장품을 담는 캡슐의 내부 공간을 시일로 시일링하는 단계를 포함한다.

Description

캡슐 제조 방법 및 관련 시스템

본 발명은 복수의 캡슐을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이 방법을 실행하도록 설계된 캡슐 준비 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법은, 화장 조성물의 준비를 위한 장치에 사용되도록 설계되어 있고 하나 또는 여러 개의 화장품을 담는 캡슐을 제조하기 위한 것이다.

이러한 화장 조성물은 특히 화장 몸 표면 케어, 채색 또는 메이크업 제품을 포함한다.

더 일반적으로, 화장 조성물은 화장품과 관련된, 2009년 11월 30일의 유럽 의회 및 위원회의 EC 규정 제 1223/2009 호에 정의되어 있는 바와 같은 하나 또는 복수의 화장품을 포함한다.

복수의 캡슐로부터 화장 조성물을 준비함으로써, 미리 결정된 옵션을 넘는 화장 조성물의 양 또는 정확한 함량에 대한 고객 맞춤화가 가능하다. 또한, 이는 가게 및 대형 슈퍼마켓에서 일반적인 구분 진열을 항상 사용하지는 않는 소규모 유통, 예컨대 소매점에 잘 적합하다.

이 준비 방법은 다수의 가능한 화장 조성물을 공급하도록 다양한 제품을 담는 캡슐의 사용을 필요로 한다.

이들 캡슐은 또한 제품의 특성 및 그래서 다양한 치수에 따라 다양한 내용물을 갖는다. 캡슐이 쉽게 식별 가능하도록, 예컨대 식별 가능한 색을 갖는 특징적인 외양을 캡슐에 주는 것이 바람직하다.

따라서, 소매 상인 또는 지역 유통업자를 위해 사용하기가 쉬우면서, 만족스러운 효율과 양호한 적합성을 갖는 캡슐을 준비하는 수단이 필요하다.

본 발명의 한 목적은, 다수의 캡슐을 쉽게 또한 빠르게 제조할 수 있고 또한 제조되는 캡슐의 다양한 내용물에 쉽게 적합하게 될 수 있는 화장 캡슐 제조 방법을 제공하는 것이다.

이를 달성하기 위해, 본 발명의 목적은 복수의 캡슐을 제조하는 방법이며, 각 캡슐은 화장품을 담는 내부 공간을 형성하는 측벽 및 2개의 시일을 포함하고, 본 방법은,

- 측벽을 형성하도록 설계된 점성 재료를 담는 제1 저장부를 통해 지지부를 변위시키고 또한 그 지지부를 점성 재료의 층으로 코팅하는 단계;

- 지지부를 성형 모듈을 통해 변위시키고 재료의 층을 고화시키는 단계;

- 지지부를 성형 모듈 밖으로 후퇴시켜, 고화된 재료의 층에 의해 형성되는 내부 슬롯을 자유롭게 하는 단계;

- 제2 저장부로부터 적어도 하나의 화장품을 내부 슬롯 안으로 유입시키는 단계; 및

- 절단 장치를 사용하여 층을 절단하여 적어도 하나의 캡슐의 측벽을 형성하며 그리고 상기 화장품을 담는 캡슐의 내부 공간을 시일로 시일링하는 단계를 포함한다.

이러한 방법을 사용하여 캡슐을 쉽게 또한 충분히 효율적으로 준비할 수 있고 또한 다수의 내용물에 적합하게 될 수 있다.

특정한 실시 형태에 따르면, 본 발명에 따른 방법은 독립적으로 또는 기술적으로 가능한 조합으로 취해질 때 다음과 같은 특징들 중의 하나 또는 여러 개를 갖는다:

- 재료는 가열에 의해 제1 저장부에서 점성 상태로 유지되고 또한 냉각에 의해 성형 모듈 안에서 고화된다.

이 변형예는 복잡한 주입 방법 또는 조립 라인을 사용하는 방법을 사용할 필요 없이 캡슐 벽을 형성할 수 있다.

- 지지부를 성형 모듈 밖으로 빼내는 단계에서, 지지부가 제거되고 있음에 따라 화장품이 내부 슬롯을 충전하고, 그 화장품은 해제된 공간을 연속적으로 충전한다.

이 변형예에 의해, 캡슐에 기포가 없는 것이 보장된다.

- 성형 모듈을 통해 지지부를 변위시키는 단계는, 점성 재료의 층을 압출 다이를 통해 통과시켜 층의 외부 표면을 성형하는 것을 포함한다.

이 변형예에 의해 간단하게 모든 캡슐의 외경이 동일하게 된다.

- 성형 모듈을 통해 지지부를 변위시키는 단계는, 필름을 층의 외부 표면과 접촉하게 끌어 당기는 것을 포함하고, 그 필름은 층 절단 단계 동안에 시일을 형성할 수 있다.

이 변형예를 사용하여, 벽의 재료와 다른 재료, 특히 캡슐이 사용된 후에 화장 조성물에 존재하지 않는 시일용 재료로 시일을 만들 수 있다.

- 층을 절단하는 단계는, 층을 형성하는 재료를 내부 슬롯을 통해 끌어 당기는 것을 포함하고, 그 시일은 측벽과 동일한 재료로 만들어진다.

이 변형예는, 어떤 추가적인 재료도 필요로 함이 없이, 시일의 제조를 쉽게 해준다.

- 성형 모듈을 통해 지지부를 변위시키는 단계는, 지지부의 원위 단부와 재료의 층 사이의 접촉을 제2 저장부로부터의 실제로 기밀한 출구 노즐로 이루는 것을 포함하고, 지지부의 후퇴에 의해 화장품이 제2 저장부 밖으로 끌려 나오게 된다.

이 변형예는 캡슐에 들어 있는 화장품이 외부로부터 오염되는 것을 방지한다.

- 본 방법은 또한,

- 성형 모듈에서 재료의 층을 차단하고, 또한 지지부와 대향하여 성형 모듈 안으로 이어지는 제2 저장부로부터의 출구 노즐을 개방시키는 단계를 포함한다.

이 변형예는 캡슐의 충전과 절단을 신뢰성 있게 해주며 또한 제조 속도를 증가시킨다.

- 화장품을 내부 슬롯 안으로 유입시키는 단계는, 제2 저장부에 들어 있는 화장품을 가압하는 단계를 포함하고, 화장품이 내부 슬롯 안으로 유입하는 것이 그 가압에 의해 촉진된다.

이 변형예는 특히 고점성 화장품의 경우에 캡슐의 충전을 촉진시킨다.

본 발명은 또한 캡슐 준비 시스템에 관한 것으로, 각 캡슐은 화장품을 담는 내부 공간을 형성하는 측벽 및 2개의 시일을 포함하고, 본 시스템은,

- 중심 축선을 따라 연장되어 있는 고정 프레임;

- 프레임에 대해 중심 축선을 따라 자유롭게 병진 운동하는 지지부;

- 지지부를 병진 운동으로 작동시키는 모듈;

- 캡슐의 측벽을 형성할 점성 재료를 담도록 설계된 제1 저장부;

- 절단 장치를 포함하는, 캡슐의 성형 모듈; 및

- 적어도 하나의 화장품을 담을 수 있고 출구 노즐을 갖는 제2 저장부를 포함하고,

지지부는, 내부 슬롯과 함께 측벽을 형성하기 위해 제1 저장부와 성형 모듈을 통해 연속적으로 전후 운동을 따라 자유롭게 움직이고, 출구 노즐은 내부 슬롯에 화장품을 충전하기 위해 그 내부 슬롯과 대향하도록 배치될 수 있다.

특정한 실시 형태에 따르면, 본 발명에 따른 시스템은 독립적으로 또는 기술적으로 가능한 조합으로 취해질 때 다음과 같은 특징들 중의 하나 또는 여러 개를 갖는다:

- 지지부는 중심 축선에 평행하게 연장되어 있는 대략 원통형인 로드(rod)이고, 작동 모듈은 지지부를 중심 축선을 따르는 병진 운동 및 그 중심 축선 주위의 회전으로 변위시킬 수 있다.

이 변형예로, 원통형 캡슐이 간단하게 또한 빠르게 얻어질 수 있다.

- 중심 축선은 중력에 대해 대략 수직으로 연장되어 있다.

이 변형예에 의해 지지부의 코팅과 캡슐의 충전이 최적화된다.

- 절단 장치는, 중심 축선에 수직하게 배치되고 또한 성형 모듈 안에서 중심 축선을 따라 일정한 간격으로 있는 복수의 절단 요소를 포함한다.

이 변형예에 의해 캡슐이 깔끔하게 또한 규칙적으로 절단된다.

- 작동 모듈, 제1 저장부, 성형 모듈 및 제2 저장부는 중심 축선을 따라 일렬로 배치되며, 제2 저장부의 출구 노즐은 성형 모듈에서 개방되어 있다.

이 변형예에 의해 캡슐 준비 시스템의 배치(layout)가 단순화되며 또한 그 시스템의 치수가 줄어든다.

본 발명의 추가 특징과 이점은, 첨부된 도면을 참조하여 단지 일 예로서 주어진 이하의 설명을 읽으면 알 수 있을 것이다.

도 1은 화장 캡슐의 사시도이다.
도 2 내지 6은 준비 방법의 연속적인 단계들 동안에 본 발명에 따른 캡슐 준비 시스템의 종단면도이다.

도 1은 화장품(11)을 담고 있는 캡슐(10)을 나타낸다. 화장품(11)은 예컨대 화장 조성물의 성분일 수 있다.

캡슐(10)은 특히 다른 캡슐(10)과 동시에 특히 화장 조성물 준비 장치에 사용하기 위한 것이다. 각 캡슐(10)에 들어 있는 화장품은 혼합되면 화장 조성물을 형성할 수 있다.

예컨대, 준비는 캡슐의 축방향 단부에서 그 캡슐의 각 측을 천공하여 이루어질 수 있다.

일 변형예로서, 캡슐(10)에 들어 있는 제품은 단독으로 화장 조성물을 형성한다.

화장 조성물은 특히 화장 몸 표면 메이크업, 케어 및/또는 채색 제품을 포함한다.

캡슐(10)에 들어 있는 화장품(11)은, 예컨대, 서로 다른 점도를 가지며 수성이거나 유기성인 하나 또는 여러 개의 액체, 분말, 입자 및/또는 섬유와 같은 하나 또는 여러 개의 고형물, 또는 겔, 에멀젼, 크림, 폼(foam) 등을 포함한다.

캡슐(10)은 실질적으로 원통형인 내부 공간을 형성하는 실질적으로 원통형인 측벽(12) 및 2개의 상호 반대 단부에서 그 내부 공간을 폐쇄하는 2개의 시일(14)을 포함한다.

"원통형"이라는 용어는, 측벽(12)과 내부 공간 각각이 원통의 일부분의 형상으로 된 외부 표면을 가짐을 말하며, 원통은 모선(generatrix)에 직교하는 평면에 있는 폐준선(closed directrix) 곡선을 통과하는 모선에 의해 형성되는 기하학적 형상으로 이해된다.

도 1에 나타나 있는 예에서, 준선 곡선은 원이고, 따라서 측벽(12)은 원형 단면을 갖는 원통 부분의 형상으로 되어 있다.

변형예에 따르면, 준선 곡선은 정사각형, 직사각형, 타원형, 마름모꼴 또는 다른 형상이다.

위의 정의는 이하에서 동일한 방식으로 어떤 원통형 물체에도 적용된다.

측벽(12)은 그의 주변부에서 실질적으로 일정한 두께 및 한 캡슐(10)과 다른 캡슐 간에 가변적인 길이를 갖는 고체 원통형 슬리브의 형태로 되어 있다.

측벽(12)은 예컨대 플라스틱 재료, 특히 열가소성 폴리머, 예컨대, 폴리에틸렌(PE로 약칭함) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET로 약칭함)로 만들어질 수 있다.

일 변형예로서, 측벽(12)은 고온에서 연화될 수 있는 다른 재료, 예컨대 왁스, 설탕 또는 유리로 만들어진다.

시일(14)은 캡슐(10)의 내부 공간을 폐쇄하는 얇은 가로 벽이다.

시일(14)은 예컨대 측벽(12)과 일체적으로 된다.

일 변형예로서, 시일(14)은 측벽의 재료와 다른 재료로 만들어지고, 예컨대 열적 결합으로 측벽(12)의 가로 표면에 고정된다.

특히, 시일(14)은, 이 시일(14)이 파열 한계를 넘어 연신되면, 찢어지도록 충분히 취약한 연신 가능한 재료로 만들어지는데, 예컨대, 특히 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체(니트릴 고무라고 함)에 기반하거나 라텍스에 기반하는 고무로 만들어질 수 있다.

대안적으로, 시일(14)은, 화장 조성물에 존재해도 불편함을 야기하지 않는 취약한 재료, 예컨대 설탕, 젤라틴, 왁스 등으로 만들어진다.

측벽(12)과 시일(14)을 만들 때 사용되는 재료는 특히 그라인딩 및 재용융으로 유리하게 재활용 가능하다.

이제, 도 2 내지 6을 참조하여, 복수의 캡슐(10)을 준비하기 위한 시스템(20)을 설명한다.

시스템(20)은 주 연장 축선(X-X')을 따라 연장되어 있는 고정 프레임(22), 작동 모듈(24), 코팅 모듈(26), 성형 모듈(28), 및 프레임(22)에 장착되는 충전 모듈(30)을 포함하고, 이것들은 이 순서로 X-X' 주 축선을 따라 정렬되어 있다.

시스템(20)은 또한 X-X' 주 축선을 따라 연장되어 있는 대략 원통형인 로드(rod)(32)를 포함한다.

X-X' 축선은 유리하게 중력에 대해 수직으로 연장되어 있고, 프레임(22)과 작동 모듈은 아래쪽으로 배향되며 충전 모듈(30)은 위쪽으로 배향된다.

로드(32)는, 작동 모듈(24), 코팅 모듈(26), 성형 모듈(28) 및 충전 모듈(30)을 통해 프레임(22)에 대해 전후 운동으로 움직일 수 있도록 설치된다. 특히, 로드(32)는 X-X' 주 축선을 따른 병진 운동 및 X-X' 주 축선 주위의 회전 운동으로 자유롭게 움직일 수 있다.

로드(32)는 캡슐(10)의 측벽을 위한 몰딩 지지부를 형성한다. 따라서, 로드(32)는, 중심 축선(X-X')에 직교하는 평면 내에서, 캡슐(10) 내의 내부 공간의 요구되는 단면과 대략 동일한의 단면을 갖는다.

일 변형예로서, 제조 시스템(20)은, 로드의 형태로 되어 있지 않고 캡슐(10)의 내부 공간의 어떤 요구되는 단면이라도 가질 수 있는 지지부를 포함하며, 그 단면은 지지부의 연장을 따라 변할 수 있다.

작동 모듈(24)은, 하나 또는 수개의 병진 운동 액츄에이터(38)와 회전 액츄에이터(40)를 지지하는 기부(36)를 포함한다. 작동 모듈(24)은, 또한, 프레임(22)에 고정되어 설치되고 각기 병진 운동 액츄에이터(38) 중의 하나에 결합되는 하나 또는 여러 개의 나사 로드(42)를 포함한다.

나타나 있는 예에서, 작동 모듈(24)은 3개의 병진 운동 액츄에이터(38) 및 3개의 나사 로드(42)를 포함하는데, 이중의 2개만 단면도에서 볼 수 있다.

일 변형예(나타나 있지 않음)로서, 작동 모듈(24)은, 나사 로드(42) 중의 하나가 결합되는 단일 병진 운동 액츄에이터(38), 및 전동(transmission) 벨트를 통해 병진 운동 액츄에이터(38)에 의해 구동되는 구동 캠을 포함하고, 그에는 다른 나사 로드가 결합된다.

회전 액츄에이터(40)는 로드(32)를 지지하고, X-X' 중심 축선 주위의 회전 운동을 줄 수 있다.

병진 운동 액츄에이터(38)는 기부(36)를 지지하고, 나사 로드(42)를 따라 그 기부를 X-X' 중심 축선을 따르는 병진 운동으로 이동시킬 수 있다. 기부(36)의 이동은 X-X' 중심 축선을 따라 그의 병진 운동을 로드(32)에 주게 된다.

병진 운동 액츄에이터(38) 및 회전 액츄에이터(40)는 예컨대 스텝핑 모터일 수 있다.

일 변형예로서, 병진 운동 액츄에이터(38) 및 회전 액츄에이터(40)는 다른 종류의 모터, 예컨대 전기 모터일 수 있다.

일 변형예로서, 작동 모듈(24)은 직접적인 기계적 구동을 통해 작동하지 않고, 예컨대, 로드(32)를 작동시키는 공압 또는 유압 수단을 포함하며, 그 로드는 특히 중공 로드이다.

코팅 모듈(26)은 제1 저장부(44) 및 이 제1 저장부(44)의 내용물을 가열하는 제1 장치(46)를 포함한다.

제1 저장부(44)는 하측 개구(48)를 가지며, 이 하측 개구는 작동 모듈(24)에서 개방되어 있고 그 안에서 자유롭게 슬라이딩하는 로드(32)를 수용한다.

하측 개구(48)는, X-X' 주 축선에 직교하는 평면 내에서, 실제로 로드(32)의 단면과 동일한 단면을 가지며, 그래서 하측 개구(48)는 그 로드(32)에 의해 폐쇄되어 효과적으로 시일링된다.

유리하게, 하측 개구(48)에는 기밀성을 개선하는 주변 시일(50)이 제공된다.

제1 저장부(44)는 캡슐(10)의 측벽(12)을 형성할 재료(52)를 담는다.

도 3에 나타나 있는 바와 같이, 로드(32)는 재료(52) 안에서 제1 저장부(44)를 통해 자유롭게 움직이며, 그 재료는 점성 상태이고 로드(32)의 외부 표면(54)에 부착되어 연속적인 주변 층(56)을 형성하게 되며, 이 주변 층은 로드(32)의 병진 운동에 의해 성형 모듈(28) 쪽으로 가게 된다.

제1 가열 장치(46)는 제1 저장부(44) 쪽으로 적외선을 방출할 수 있는 복수의 적외선 다이오드(58)를 포함한다.

유리하게, 제1 저장부(44)는 적외선을 실제로 투과시키는 벽(60)을 포함하며, 그래서 그 적외선은 제1 저장부(44)에 들어 있는 재료(52)에 흡수되어 이 재료의 온도를 상승시키게 된다.

따라서 제1 가열 장치(46)는 제1 저장부(44)에 들어 있는 재료(52)를 점성 상태로 유지시킬 수 있고, 재료(52)의 온도는 이 재료(52)의 유리 전이 온도 이상으로 유지되는데, 예컨대, PE 또는 PET의 경우 110℃와 250℃ 사이로 유지된다. 유리 전이 온도는 예컨대 ISO 표준 6721-11:2012에 의해 측정된다.

재료(52)가 유리인 예에서, 제1 저장부(44) 내의 그 재료(52)의 온도는 예컨대 800℃와 1200℃ 사이, 특히 800℃와 1000℃ 사이에 있다.

본 방법이 실행되는 온도에서의 재료의 점도는, ISO 2555 표준에 의해 측정될 때, 5 × 10⁵ Pa.s 미만, 특히 5 × 10² Pa.s와 5 × 10⁵ Pa.s 사이에 있다.

도 3에 나타나 있는 바와 같이, 제1 저장부(44)는 성형 모듈(28) 안으로 개방되어 있는 상측 개구(62)를 또한 가지며, 이 상측 개구는, 로드(32)가 상측 개구(62)를 통과함에 따라 그 로드(32)를 코팅하는 재료(52)의 층(56)의 외부 표면(63)을 성형할 수 있는 압출 다이를 형성한다.

상측 개구(62)는, X-X' 중심 축선에 직교하는 평면 내에서, 캡슐(10)의 측벽(12)의 요구되는 외부 단면과 대략 동일한 단면을 갖는다.

성형 모듈(28)은, 캡슐(10)의 측벽(12)을 형성하기 위해 층(56)의 클램핑 장치(64) 및 층(56)의 절단 장치(66)를 포함한다.

클램핑 장치(64)는 성형 모듈(28)에 위치되는 적어도 하나의 클램프(68) 및 각 클램프(68)의 적어도 하나의 액츄에이터(70)를 포함한다.

도 2 내지 6에 나타나 있는 예에서, 클램핑 장치(64)는 성형 모듈(28)에서 X-X' 중심 축선을 따라 일정한 간격으로 있는 여러 개의 클램프(68)를 포함한다.

각 클램프(68)의 액츄에이터(70)는, 예컨대, 클램프(68)를 폐쇄 위치 쪽으로 가압하도록 배치되는 스프링(71), 및 명령에 따라 클램프(68)를 개방 위치에 유지시키고 또한 그 클램프를 해제할 수 있는 전환 장치(72)를 포함한다.

도 3에 나타나 있는 개방 위치에서, 클램프(68)는 층(56)으로부터 떨어져 있다.

도 4에 나타나 있는 폐쇄 위치에서, 클램프(68)는 층(56)과 접촉하고 X-X' 중심 축선에 직교하는 방향을 따라 그 층에 압력을 가하며, 그래서 X-X' 중심 축선을 따른 층(56)의 변위를 방지한다.

따라서, 클램핑 장치(64)는, 로드(32)가 차지하는 공간 내의 내부 슬롯(74)을 노출시키면서 그 로드(32)를 빼내는 동안에 층(56)을 성형 모듈(28) 안에서 제위치에 유지시킬 수 있다.

유리하게, 각 클램프(68)는 층(56)에 기계적 압력을 가할 때 그 층을 성형하도록 되어 있다. 예컨대, 클램프(68)의 내부 표면은 릴리프(relief)를 가지고 있어, 층(56)은 홈과 같은 대응하는 릴리프 또는 핀(fin) 등과 같은 중공 또는 돌출 형상을 형성하도록 주조될 수 있다.

절단 장치(66)는, X-X' 중심 축선에 수직하게 성형 모듈(28)에 위치되어 있는 적어도 하나의 절단 요소(76), 및 각 절단 요소(76)의 적어도 하나의 액츄에이터(78)를 포함한다.

각 절단 요소(76)는 예컨대 X-X' 중심 축선에 중심을 두고 있는 절단 내측 가장자리를 갖는 다이어프램일 수 있다.

도 2 내지 6에 나타나 있는 예에서, 절단 장치(66)는 복수의 절단 요소(76)를 포함하고, 이들 절단 요소는 X-X' 중심 축선을 따라 일정한 간격으로 있고 클램핑 장치(64)의 클램프(68)와 교대로 있다. X-X' 중심 축선을 따르는 서로 인접하는 두 절단 요소(76) 사이의 거리는 캡슐(10)에 대해 요구되는 길이와 대략 같다.

일 변형예(나타나 있지 않음)로서, 절단 장치(66)는, X-X' 중심 축선을 따라 일정한 간격으로 있는 복수의 절단 위치 사이에서 X-X' 중심 축선을 따라 병진 운동으로 자유롭게 이동할 수 있는 지지부에 장착되는 단일 절단 요소(76)를 포함한다.

도 6에 나타나 있는 바와 같이, 각 절단 요소(76)는, 활성화되면, 층(56)을 형성하는 재료(52)를 변형시키면서, 층(56)을 캡슐(10)의 측벽(12)을 형성하는 세그먼트로 절단할 수 있다.

도 2 내지 6에 나타나 있는 실시 형태에서, 각 절단 요소(76)는, 층(56)을 세그먼트로 절단할 때, 내부 슬롯(74)을 통해 층(56)을 형성하는 재료(52)를 걸쳐, 각 캡슐(10)의 내부 공간을 폐쇄하고 시일(14)을 형성하는 재료(52)의 얇은 층을 형성할 수 있다.

일 변형예(나타나 있지 않음)로서, 성형 모듈(28)은 또한 코팅 모듈(26)의 상측 개구(62) 근처에 위치되어 시일(14)을 형성할 수 있는 필름 권취 장치를 포함한다.

풀기 장치는 재료가 상측 개구(62)를 통해 나감에 따라 재료(52)의 층(56)의 외부 표면(63) 주위에 필름을 연신시킬 수 있다.

필름은 내부 슬롯(74)을 통해 절단 장치(76)를 통과하는 각 캡슐(10)의 측벽(12) 주위에 걸쳐져 시일(14)을 형성할 수 있다.

충전 모듈(30)은 제2 저장부(80) 및 제2 저장부(80)의 내용물을 가열하는 제2 장치(82)를 포함한다.

제2 저장부(80)는 캡슐(10)의 내부 공간을 충전하는 화장품(11)을 담을 수 있다. 이 저장부는 성형 모듈(28) 안으로 개방되어 있는 출구 노즐(84)을 가지며, 노즐(84)은 제2 저장부(80)의 폐쇄 밸브(86) 및 밸브(86)의 액츄에이터(88)를 포함한다.

노즐(84)은, X-X' 중심 축선에 직교하는 평면 내에서, 로드(32)의 단면과 실제로 동일한 단면을 가지며, 그래서, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 로드(32)의 병진 운동의 끝에서 로드(32)의 원위 단부(90)가 노즐(84)에 삽입되어 이 노즐을 거의 기밀하게 폐쇄할 수 있다.

밸브(86)는 액츄에이터(88)의 영향 하에서 명령에 따라 노즐(84)을 개폐할 수 있다.

도 5에 나타나 있는 바와 같이, 노즐(84)은, 개방되면, 성형 모듈(28)에서의 화장품(11)의 유동을 가능하게 하며, 로드(32)를 빼내는 동안에 화장품(11)은 층(56)의 내부 슬롯(74) 안에서 유동한다.

제2 가열 장치(82)는 제1 가열 장치(46)와 유사하다. 제2 가열 장치는 화장품(11)을 이 화장품이 유동할 수 있게 해주는 온도로 가열할 수 있고, 유동 온도는 화장품(11)의 특성 및 그의 점도에 달려 있다. 특히, 화장품(11)의 유동 온도는 주변 온도와 80℃ 사이에 있다.

유리하게, 충전 모듈(30)은 제2 저장부(80)에 들어 있는 화장품(11)을 위한 비우기 장치를 포함하고, 이 비우기 장치는 예컨대 압축 공기 및/또는 피스톤을 사용하여 제2 저장부(80)의 내용물을 가압할 수 있다. 이는, 노즐(84)을 통과하는 화장품(11)의 배출 및 내부 슬롯(74) 안으로의 유입을 개선시키며, 또한 높은 점도를 갖는 화장품(11)에 특히 유리하다.

유리하게, 준비 시스템(20)은, 병진 운동 액츄에이터(38)와 회전 액츄에이터(40), 제1 가열 장치(46)와 제2 가열 장치(82), 클램프의 액츄에이터(70)와 절단 요소의 액츄에이터(78) 및 밸브(86)의 액츄에이터(88)를 제어하도록 구성된 제어 모듈(92)을 포함한다. 따라서 이 제어 모듈(92)은 준비 시스템(20)의 자동화된 중앙 제어를 제공한다. 제어 모듈은, 바람직하게는, 메모리 및 이 메모리에 있는 소프트웨어 모듈을 실행할 수 있는 프로세서를 포함하는 컴퓨터(나타나 있지 않음)에 내장된다.

이제, 전술한 준비 시스템(20)을 사용하여 복수의 캡슐(10)을 제조하기 위한 방법을 설명한다.

본 방법은 캡슐(10)의 측벽(12)을 형성할 재료(52)와 캡슐(10)에 들어갈 화장품(11)으로 제1 저장부(44)와 제2 저장부(80)를 충전하는 예비 단계를 포함한다.

본 방법은 또한 측벽(12)을 형성할 재료(52)를 그 재료(52)가 점성 상태로 있는 온도로 가열하고 또한 필요하다면 화장품(11)을 이 화장품(11)이 쉽게 유동하는 온도로 가열하는 예비 단계를 포함한다. 이들 온도는 전술한 바와 같은 제1 저장부(44)와 제2 저장부(80)에서 각각 유지된다.

본 방법은, 병진 운동 액츄에이터(38)와 회전 액츄에이터(40)의 작용 하에서, X-X' 중심 축선을 따라 충전 모듈(30)의 방향으로 가는 병진 운동 및 X-X' 중심 축선 주위의 회전으로 일어나는 로드(32)의 변위 단계(도 3에 나타나 있음)를 포함한다.

로드(32)는 작동 모듈(24)을 통해, 그런 다음에는 하측 개구(48)와 코팅 모듈(26)을 통해 움직인다. 로드(32)는 제1 저장부(44)를 통과하고 점성 상태의 재료(52)의 층(56)으로 코팅된다.

그런 다음에 로드(32)는, 압출 다이의 역할을 하고 점성 재료(52)의 층(56)의 외부 표면(63)을 형성하는 상측 개구(62)를 통과한다. 점성 재료(52)의 층(56)의 외부 표면에 부여되는 형상은 특히 원통형이다.

그런 다음 로드(32)는, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 로드(32)의 원위 단부(90)가 제2 저장부(80)의 출구 노즐(84)에 삽입되어 이 출구 노즐이 시일링되게 폐쇄될 때까지, 성형 모듈(28)을 통해 이동한다. 성형 모듈(28)에서, 더 이상 제1 가열 장치(46)의 작용을 받지 않는 재료(52)의 층(56)은 냉각되어 고화된다.

도 4에 나타나 있는 바와 같이, 클램핑 장치(64)가 작동되고 클램프(68)가 층(56)의 외부 표면(63)과 접촉하여, 층(56)을 성형 모듈(28) 안에서 제위치에 유지시키는 기계적 응력을 가하게 된다.

형성되어 클램핑된 층(56)은 그래서 X-X' 축선 주위로 연속적이다. 그 층의 두께는 1 mm 보다 큰데, 특히 1 mm와 5 mm 사이에 있다. 그런 다음에, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 제2 저장부(80)를 폐쇄하는 밸브(86)가 개방되고 로드(32)가 성형 모듈(28)로부터 후퇴되며, 이때 로드(32)는, X-X' 중심 축선을 따라 작동 모듈(24) 쪽으로 가는 병진 운동 및 X-X' 중심 축선 주위의 회전으로 움직이게 된다. 로드(32)는 고화된 재료(52)의 층(56)의 외부로 빠져, 층(56)에 의해 형성된 대략 원통형의 내부 슬롯(74)을 노출시키게 된다.

로드(32)가 후퇴됨과 동시에 화장품(11)이 내부 슬롯(74) 안으로 들어가, 노출된 공간을 연속적으로 충전하게 된다. 유리하게, 로드(32)의 후퇴로 인해, 화장품(11)을 내부 슬롯(74) 안으로 끌어 들여 그 화장품의 유동을 촉진시키는 진공이 생성된다. 또한 유리하게, 가스가 내부 슬롯(74)에 들어가지 않는데, 그래서, 주변 공기를 통해 화장품(11)이 오염될 위험이 제한된다.

충전 모듈(30)이 배출 장치를 포함하는 경우, 제2 저장부(80)에 있는 화장품(11)의 가압이 노즐(84)을 통한 화장품의 배출 및 슬롯(74) 안으로의 유입을 촉진시킨다.

일단 로드(32)가 성형 모듈(28)로부터 완전히 후퇴되면, 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 절단 장치(66)가 작동되고 또한 절단 요소(76)가 층(56)을 캡슐(10)의 측벽(12)을 형성하는 대략 동일한 여러 개의 세그먼트로 절단하게 된다.

세그먼트로의 절단과 동시에, 각 절단 요소(76)는 내부 슬롯(74)을 통해 층(56)의 재료(52)를 걸쳐, 화장품(11)을 담는 각 캡슐(10)의 내부 공간을 폐쇄하는 시일(14)을 형성하는 2개의 얇은 재료 층을 형성하게 된다.

그런 다음에 절단 요소(76)가 접히고 캡슐(10)이 성형 모듈(28)로부터 빠지게 된다.

일 변형예(나타나 있지 않음)로서, 층(56)을 지지하는 로드(32)가 성형 모듈(28)에 들어가면, 풀기 장치가 층(56)의 외부 표면에서 필름을 연신시키게 된다. 그런 다음에 이 필름은, 층(56)이 세그먼트로 절단되는 동안에 절단 요소(76)에 의해 내부 슬롯(74)을 통해 걸쳐지고 시일(14)을 형성한다.

복수의 캡슐(10)을 제조하기 위한 설명된 준비 시스템(20)과 방법은, 만족스러운 수율로, 예컨대 50 내지 100개 캡슐/분의 수율로 캡슐을 자동화된 방식으로 제조할 수 있다.

본 시스템과 방법은 그의 모듈적인 특성으로 인해 캡슐(10)에 대한 다양한 치수와 내용물에 쉽게 적합하게 될 수 있다. 사실, 캡슐의 각 치수를 변경하기 위해서는, 절단 요소(76)의 간격을 변경하거나 압출 다이 또는 로드(32)를 다른 직경의 압출 다이 또는 로드로 교체하는 것으로 충분하다.

마지막으로, 간단히 제1 저장부(44) 및/또는 제2 저장부(80)의 내용물을 바꾸고 동시에 제1 가열 장치(46) 및/또는 제2 가열 장치(82)의 설정 온도를 각각 변경함으로써, 준비 시스템(20)을 다른 재료로 된 또는 다른 화장품(11)을 담는 캡슐(10)의 제조에 적합하게 하는 것이 쉽다.

Claims (14)

1. 복수의 캡슐(10)을 제조하기 위한 방법으로서,
   각 캡슐(10)은 화장품(11)을 담는 내부 공간을 형성하는 측벽(12) 및 2개의 시일(14)을 포함하고, 상기 방법은,
   상기 측벽(12)을 형성하도록 설계된 점성 재료(52)를 담는 제1 저장부(44)를 통해 지지부(32)를 변위시키고 또한 그 지지부(32)를 점성 재료(52)의 층(56)으로 코팅하는 단계;
   상기 지지부(32)를 성형 모듈(28)을 통해 변위시키고 상기 재료(52)의 층(56)을 고화시키는 단계;
   상기 지지부(32)를 상기 성형 모듈(28) 밖으로 후퇴시켜, 고화된 재료(52)의 층(56)에 의해 형성되는 내부 슬롯(74)을 자유롭게 하는 단계;
   제2 저장부(80)로부터 적어도 하나의 화장품(11)을 상기 내부 슬롯(74) 안으로 유입시키는 단계; 및
   절단 장치(68)를 사용하여 상기 층(56)을 절단하여 적어도 하나의 캡슐(10)의 측벽(12)을 형성하며 그리고 상기 화장품(11)을 담는 캡슐(10)의 내부 공간을 시일(14)로 시일링하는 단계를 포함하는, 복수의 캡슐을 제조하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 재료(52)는 가열에 의해 상기 제1 저장부(44)에서 점성 상태로 유지되고 또한 냉각에 의해 상기 성형 모듈(28) 안에서 고화되는, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 지지부(32)를 성형 모듈(28) 밖으로 빼내는 단계에서, 지지부(32)가 후퇴됨과 동시에 상기 화장품(11)이 상기 내부 슬롯(74)을 충전하고, 그 화장품(11)은 해제된 공간을 연속적으로 충전하는, 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 성형 모듈(28)을 통해 지지부(32)를 변위시키는 단계는, 점성 재료(52)의 층(56)을 압출 다이(62)를 통해 통과시켜 층(56)의 외부 표면(63)을 성형하는 것을 포함하는, 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 성형 모듈(28)을 통해 지지부(32)를 변위시키는 단계는, 필름을 상기 층(56)의 외부 표면(63)과 접촉하게 끌어 당기는 것을 포함하고, 그 필름은 상기 층(56)의 절단 단계 동안에 시일(14)을 형성할 수 있는, 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 층(56)을 절단하는 단계는, 층(56)을 형성하는 재료를 내부 슬롯(74)을 통해 감싸 시일(14)을 형성하는 것을 포함하고, 그 시일(14)은 측벽(12)과 일체적인, 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 성형 모듈(28)을 통해 상기 지지부(32)를 변위시키는 단계는, 지지부(32)의 원위 단부(90)와 재료(52)의 층(56) 사이의 상당히 수밀한(watertight) 접촉을 상기 제2 저장부(80)로부터의 출구 노즐(84)로 이루는 것을 포함하고, 상기 지지부(32)의 후퇴에 의해 상기 화장품(11)이 상기 제2 저장부(80) 밖으로 끌려 나오는, 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 성형 모듈(28)에서 재료(52)의 층(56)을 차단하고, 또한 상기 지지부(32)와 대향하여 성형 모듈(28) 안으로 이어지는 상기 제2 저장부(80)의 출구 노즐(84)을 개방시키는 단계를 더 포함하는 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 화장품(11)을 내부 슬롯(74) 안으로 유입시키는 단계는, 제2 저장부(80)에 들어 있는 상기 화장품(11)을 가압하는 단계를 포함하고, 상기 화장품(11)이 내부 슬롯(74) 안으로 유입하는 것이 상기 가압에 의해 촉진되는, 방법.
10. 캡슐(10)을 준비하기 위한 시스템(20)으로서,
    각 캡슐(10)은 화장품(11)을 담는 내부 공간을 형성하는 측벽(12) 및 2개의 시일(14)을 포함하고, 상기 시스템(20)은,
    중심 축선(X-X')을 따라 연장되어 있는 고정 프레임(22);
    상기 프레임(22)에 대해 상기 중심 축선(X-X')을 따라 병진 운동 가능한 지지부(32);
    상기 지지부(32)를 병진 운동으로 작동시키기 위한 작동 모듈(24);
    상기 캡슐(10)의 측벽(12)을 형성하도록 설계된 점성 재료(52)를 담도록 설계된 제1 저장부(44);
    절단 장치(66)를 포함하는, 상기 캡슐(10)의 성형 모듈(28); 및
    적어도 하나의 화장품(11)을 담을 수 있고 출구 노즐(84)을 갖는 제2 저장부(80)를 포함하고,
    상기 지지부(32)는, 내부 슬롯(74)과 함께 측벽(12)을 형성하기 위해 상기 제1 저장부(44)와 성형 모듈(28)을 통해 연속적으로 전후 운동을 따라 움직일 수 있고, 상기 출구 노즐(84)은 상기 내부 슬롯(74)에 화장품을 충전하기 위해 그 내부 슬롯(74)과 대향하도록 배치되어 있는, 캡슐을 준비하기 위한 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부(32)는 상기 중심 축선(X-X')에 평행하게 연장되어 있는 원통형인 로드(rod)이고, 상기 작동 모듈(24)은 상기 지지부(32)를 상기 중심 축선(X-X')을 따르는 병진 운동 및 그 중심 축선(X-X') 주위의 회전으로 변위시킬 수 있는, 시스템(20).
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 중심 축선(X-X')은 중력에 대해 수직으로 연장되어 있는, 시스템(20).
13. 제10항에 있어서,
    상기 절단 장치(68)는, 중심 축선(X-X')에 수직하게 배치되고 또한 성형 모듈(28) 안에서 중심 축선(X-X')을 따라 일정한 간격으로 있는 복수의 절단 요소(76)를 포함하는, 시스템(20).
14. 제10항에 있어서,
    상기 작동 모듈(24), 제1 저장부(44), 성형 모듈(28) 및 제2 저장부(80)는 상기 중심 축선(X-X')을 따라 일렬로 배치되며, 상기 제2 저장부(80)의 출구 노즐(84)은 성형 모듈(28)에서 개방되어 있는, 시스템(20).

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