KR20000000668A - 칫솔의 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칫솔의 제조방법 및 장치에 관한 것으로서, 통상의 칫솔모를 브리슬 다이(20)를 사용하여 미리 결정된 형상으로 가공 완성하고, 브리슬 다이(20)에 고정시킨 채 금형속에 안착하여 통상의 프라스틱으로 사출 성형하므로서 칫솔의 제조를 완료한다.

즉, 본 발명의 제조방법은 칫솔모의 스풀 랙(spool rack)으로 부터 상기의 긴 칫솔모 무단가닥을 유도장치를 통하여 브리슬 다이에 공급하는 과정에서 각 모다발(Tuft)의 높이가 다른 1차 형상으로 형상화되고, 상기의 모다발들이 브리슬 다이의 고정장치에 의해 완전히 고정된 채 라운딩 처리 작업이 행해진 후, 칫솔모의 이용측 단부의 형상에 대응하여 제조된 형틀속으로 상기 1차 형상화된 반대쪽 단부, 즉 칫솔대에 체결되어지는 체결측 단부를 평탄면으로 된 밀기(Push)장치를 통하여 축방향으로 밀어주므로서 2차 형상화 하며, 이렇게 하므로서 칫솔모의 이용측 단부의 형태가 일자형의 평탄면이 아닌 상기의 다양한 형상을 가지더라도 더욱 효과적으로 균일하고 완벽한 형상을 만들 수 있는 장점을 가진다.

Description

칫솔의 제조방법 및 장치

본 발명은 통상의 칫솔모를 브리슬 다이(Bristle die)를 이용하여 미리 결정된 형상으로 가공한 후, 이를 상기 브리슬 다이에 고정시킨 채 사출금형에 투입하여 통상의 프라스틱(PP, ABS, PETG등)으로 성형되는 칫솔대와 함께 일체로 사출 성형하여 얻어지는 칫솔의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.

종래의 칫솔은 대부분 PP, ABS, PETG와 같은 통상의 프라스틱을 사용하여 칫솔대를 먼저 사출 성형하고 난 뒤, 여기에 통상의 합성수지모(나일론 등)로 된 일정량의 모다발을 구리, 니켈, 알루미늄 등의 모메임재를 사용하여 상기 칫솔대의 홀속에 삽입 고정시키는 방법으로 제조하여 왔다.

이러한 칫솔들은 칫솔모의 이용측 단부를 완전하고 균일하게 라운딩 처리를 할수 없기 때문에 칫솔모의 이용측 단부에 날카로운 엣지, 가시등이 발생하여 양치시 잇몸손상이나 피부손상을 가져온다.

또한, 날카로운 엣지와 비 균일한 이용측 단부를 갖는 칫솔모는 빨리 마모되고 문드러져 수명이 짧게 된다.

따라서, 칫솔모의 이용측 단부는 항상 일정하게 둥글어야 하며, 이상적으로는 구형표면을 갖고 있어야 한다.

그런데, 종래의 칫솔 제조방법은 칫솔모의 이용측 단부가 평평한 일자형태(Flat)로 되어 있는 경우에만 칫솔모의 균일한 라운딩 처리가 가능하다.

그러나, 통상의 칫솔들은 대부분 그 치솔모의 이용측 단부가 상기한 일자형 외에도 양치시 치아틈새, 치아와 잇몸사이 및 어금니의 구석구석 까지 도달하여 효과적인 프라그 제거 기능을 수행할 수 있도록 하기 위하여 V자형, 요철형 등의 다양한 형상으로 제조된다.

이와 같이 칫솔모의 이용측 단부가 다양한 형상으로 제조되는 칫솔에 있어서, 상기한 종래의 제조방법으로는 칫솔모의 이용측 단부를 전체적으로 모두 균일하고 이상적으로 둥글게 라운딩 처리를 할수 없어 이에 따른 문제가 많이 발생하고, 또한 라운딩 처리를 하는데 여러단계를 거치므로 시간과 비용적인 측면에서 불합리한 점이 많았다.

또한, 종래의 칫솔 제조방법은 그 칫솔모의 이용측 단부가 통상의 평평한 일자 형태가 아닌 V자형, 요철형 등의 여러가지 복잡한 형상일 경우에는 통상의 합성수지모를 칫솔대에 체결한 후, 그 칫솔모의 이용측 단부를 절단기(Cutter)로 절단하여 칫솔모의 제조를 완료하기 때문에 모든 제품이 균일하게 형성되지 못하는 단점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 기술적인 과제는 다양한 형태를 갖는 이용측 단부의 라운딩 처리문제를 해결함에 있다.

본 발명의 방법은 칫솔모를 통상의 프라스틱 칫솔대에 체결하기에 앞서 모다발을 브리슬 다이(Bristle die)의 고정장치에 단단히 고정시키고, 칫솔모의 이용측 단부의 모든 칫솔모가 일직선상으로 평행인 상태에서 종래의 기계적인 연마가공 또는 인조 다이아몬드로 특수 엠보싱 처리된 그라인딩 휠을 사용한 연마 가공법을 통하여 칫솔모의 이용측 단부를 완전히 균일하고 둥글게 라운딩 처리 하므로써 라운딩 처리에 대한 문제를 모두 해결하였다.

본 발명의 방법에서 특히 중요한 것은 칫솔모의 이용측 단부가 평탄면 상에서 라운딩 가공되는 것 뿐만 아니라 라운딩 가공시 종래의 기술과는 달리 칫솔모의 이용측 단부의 길이가 5∼8mm 정도로 휠씬 짧은 상태에서 라운딩 처리가 행해지기 때문에 라운딩 처리시 모다발에 걸리는 압력으로 인하여 모다발의 휘어지는 성질이 약하게 되므로써 라운딩 가공을 더욱 효과적으로 수행할 수 있는 잇점이 있다.

또한, 본 발명의 제조방법은 칫솔모의 스풀 랙(spool rack)으로 부터 상기의 긴 칫솔모 무단가닥을 유도장치를 통하여 브리슬 다이에 공급하는 과정에서 각 모다발(Tuft)의 높이가 다른 1차 형상으로 형상화되고, 상기의 모다발들이 브리슬 다이의 고정장치에 의해 완전히 고정된 채 라운딩 처리 작업이 행해진 후, 칫솔모의 이용측 단부의 형상에 대응하여 제조된 형틀속으로 상기 1차 형상화된 반대쪽 단부, 즉 칫솔대에 체결되어지는 체결측 단부를 평탄면으로 된 밀기(Push)장치를 통하여 축방향으로 밀어주므로서 2차 형상화 하며, 이렇게 하므로서 칫솔모의 이용측 단부의 형태가 일자형의 평탄면이 아닌 상기의 다양한 형상을 가지더라도 더욱 효과적으로 균일하고 완벽한 형상을 만들 수 있는 장점을 가지고 있다.

특히, 종래의 칫솔 제조방법은 칫솔모를 가공하는데 있어, 예를 들면 칫솔모의 이용측 단부의 형상을 만들기 위해서 절단장치를 사용하여 모다발을 수차례에 걸쳐 절단가공을 해야하므로 칫솔모의 불필요한 손실이 많아지는 단점이 있다.

그러나, 본 발명의 제조기술은 칫솔모의 이용측 단부의 형상을 만들기 위해서 칫솔모를 절단 가공하는 것이 아니라 상기의 칫솔모 유도장치에서 각각의 높이가 다른 모다발(Tuft)을 가지도록 1차 형상화하고, 다시 상기의 라운딩 처리 작업이 끝난 칫솔모의 이용측 단부를 2차 형상화 장치를 통하여 제조하므로써 칫솔모의 절단가공에 의한 불필요한 손실을 막아주는 등의 많은 장점을 가지고 있다.

도 1A 내지 1G는 본 발명의 칫솔 제조공정을 나타낸 개략도.

도 2는 본 발명의 일 실시예로서 V자 형으로 완성된 칫솔모의 측면도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 스풀 랙(Spool rack) 20 : 브리슬 다이

30 : 모다발 31 : 이용측 단부

32 : 체결측 단부 33 : 융착부

40 : 유도장치 41 : 홀(Hole)

50 : 절단기(Cutter) 60 : 그라인딩 휠

70 : 밀기장치 80 : 형틀

90 : 히팅판 100 : 사출금형

110 : 칫솔대

이러한 본 발명의 전체 기술과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 칫솔 모다발의 스풀 랙(Spool rack)으로 부터 긴 칫솔모의 무단가닥을 유도장치를 통하여 브리슬 다이의 고정장치로 공급시키며, 동시에 긴 칫솔모의 무단가닥의 끝부분을 칫솔모의 이용측 단부의 형상으로 용이하게 만들 수 있도록 1차 형상화 하기 위해 모다발(Tuft) 단위의 서로 다른 높이로 이송시킨 후, 브리슬 다이의 고정장치로 모다발을 완전히 고정시키고, 이후 절단기(Cutter)를 사용하여 미리 결정된 길이만큼 절단한다.

이후, 연속공정으로 1차 형상화 되어 브리슬 다이에 고정된 채로 절단된 칫솔모의 이용측 단부를 통상의 기계적인 연마가공 혹은 상기의 인조 다이아몬드로 특수 엠보싱 처리된 그라인딩 휠에 의한 열 가공법을 통하여 균일하고 둥근 형태의 라운딩 처리를 실시하며, 이때 1차 형상화 되어있는 측면의 단부가 아닌 그 반대쪽 칫솔모가 칫솔모의 이용측 단부가 되도록 라운딩 가공을 한다.

따라서, 상술한 바와 같이 칫솔모의 이용측 단부의 라운딩 가공을 더욱 효과적으로 할 수 있다.

이후, 연속공정으로 브리슬 다이의 고정장치를 느슨하게 하고, 1차 형상화 되어 있는 단부, 즉 칫솔대에 체결되어지는 단부를 밀기장치를 사용하여 칫솔모의 이용측 단부 쪽에 설치되어 있는 칫솔모의 이용측 단부의 형상에 대응한 2차 형틀속에 그와 일치하도록 축방향으로 밀어주어 완성된 칫솔모의 형상을 만들어 주고, 브리슬 다이의 고정장치로 다시 고정시킨다.

상기의 칫솔모 가공작업을 수행한 후, 브리슬 다이의 고정장치에 고정시킨 채 이송장치에 의해 히팅판이 설치된 융착장치로 이송시킨 후, 칫솔대에 결합되는 단부의 칫솔모를 모다발(Tuft) 단위로 각각 융착 결합시킨다.

상술한 바와 같이 칫솔모의 형상가공을 끝내고 칫솔대의 체결측 단부의 융착화 열가공을 끝낸 뒤, 브리슬 다이에 칫솔모를 완전히 고정하고, 상기의 칫솔모가 고정되어 있는 브리슬 다이가 안착될 수 있도록 만들어진 칫솔대 제조용 금형내에 부착하여 통상적인 사출방법으로 칫솔대와 사출 결합하여 칫솔 제조를 완성한다.

이와 같은 본 발명의 칫솔 제조방법 및 장치를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1A, 도 1B, 도 1C는 칫솔 유도장치를 나타내며, 하나의 장치에서 연속 공정으로 이루어진다.

도 1A는 모다발(30)의 스풀랙(10)으로 부터 유도장치(40)를 통하여 칫솔모를 고정 또는 느슨하게 할수 있는 장치를 가진 브리슬 다이(20)에 칫솔모의 모다발(30)을 공급하는 단계를 나타내었고, 이의 연속공정으로 모다발(30)의 공급시 브리슬 다이(20)의 전진 이송장치를 이용하여 칫솔모를 모다발(30, Tuft) 단위로 1차 형상화 하기 위해 서로 다른 높이(H)로 이송되어 지는 것을 도 1B에 나타내었으며, 도 1C는 상기 도 1B에서 1차 형상화 된 칫솔모의 모다발(30)들을 브리슬 다이(20)에 완전히 고정시킨 채 절단기(50)를 사용하여 평탄면에서 동일한 높이로 미리 결정된 길이 만큼 절단하는 것을 나타내었다.

도 1D는 상기 절단기(50)에 의해 절단된 칫솔모의 모다발(30)들을 브리슬 다이(20)에 단단히 고정시킨 채 도 1B에 나타낸 것과 같이 1차 형상화 되어 있는 칫솔모의 체결측 단부(32)의 반대측 단부, 즉 이용측 단부(31)를 통상의 연마가공 또는 상기의 인조 다이아몬드로 특수 엠보싱 처리된 그라인딩 휠(60) 장치를 통하여 완전히 둥근 형태로 균일하게 라운딩 처리한다.

이때, 라운딩 처리할 때 그 이용측 단부(31)의 길이(a)는 5∼8mm 정도이며, 그 장점은 상술한 바와 같다.

완전히 균일하게 둥근 형태로 라운딩 처리된 칫솔모의 모다발(30)들을 도 1E에 나타낸 바와 같이 브리슬 다이(20)의 고정장치를 느슨하게 하고, 1차 형상화 된 칫솔모의 체결측 단부(32)를 밀기장치(70)를 사용하여 이용측 단부(31)쪽에 설치되며 이용측 단부(31)의 형상과 완전히 대응한 사출금형의 형틀(80)속에 그와 일치하도록 축방향으로 밀어넣어 완성된 형상의 칫솔모 이용측 단부(31)를 만들어 주고, 다시 브리슬 다이(20)로 단단히 고정시킨다.

지금까지 도 1A에서 도 1E까지 칫솔모를 공급하고, 라운딩 처리하며, 형상화시키는 과정 등 칫솔모의 전체적인 가공과정을 도시하였다.

다음은 상술한 과정으로 만들어진 칫솔모를 칫솔대와 통상의 사출기술에 의해 결합시키는 과정을 설명하고자 한다.

도 1F는 가공이 끝난 칫솔모를 브리슬 다이(20)에 고정시킨 채 이송장치에 의해 히팅판(90)이 설치된 융착장치로 이송시킨 후, 칫솔대(110)와 결합되는 체결측 단부(32)의 모다발(30)들에 열을 가하여 각각 융착 결합시키는 과정을 나타내었다.

이후, 도 1G에 나타낸 바와 같이 가공이 완성된 칫솔모를 상기의 브리슬 다이(20)가 안착될수 있도록 제작된 금형(100) 속에 안착시킨 후, 통상의 사출방식으로 칫솔대(110)를 사출 성형하여 칫솔 제조를 완성한다.

도 2는 본 발명에 의해 제조된 V자형 칫솔모의 일 실시예를 도시한 측면도를 나타내었다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 칫솔모를 프라스틱 칫솔대에 결합시키기에 앞서 칫솔모의 이용측 단부의 모든 칫솔모가 일직선상으로 평행한 상태에서 기계적인 연마가공 또는 인조 다이아몬드가 특수 엠보싱 처리된 그라인딩 휠을 사용하여 이용측 단부를 균일하고 둥글게 라운딩 처리 하므로써 라운딩 처리에 대한 문제를 모두 해결할수 있다.

또한, 본 발명에서는 칫솔모의 이용측 단부가 평탄면에서 라운딩 가공되는 것 뿐만 아니라 이용측 단부의 길이가 종래와는 달리 5∼8mm 정도로 휠씬 짧은 상태에서 행해지기 때문에 모다발에 걸리는 압력이 작아져 휘어지지 않으므로 라운딩 가공을 더욱 효율적으로 수행할 수 있다.

아울러, 칫솔모의 이용측 단부의 형태가 일자형의 평탄면이 아닌 다양한 형상을 갖더라도 보다 균일하고 완벽한 형상을 만들 수 있는 장점이 있으며, 칫솔모의 절단가공이 불필요하여 모의 손실을 방지할수 있는 것이다.

지금까지 본 발명에 의한 칫솔 제조방법을 일 실시예의 칫솔모 형상에만 의거하여 설명 하였지만, 상기의 실시예에 의해 본 발명의 기술적 범위가 제한되는 것은 아니다.

Claims (12)

1. 칫솔모를 유도장치로 이송함과 동시에 단위 모다발의 높이를 서로 다르게 1차 형상화 하는 공급단계와;

   상기 1차 형상화 된 체결측 단부의 대향측면을 평면상태로 절단하는 절단단계와;

   상기 절단된 칫솔모를 단단히 고정한 채 이용측 단부를 둥글게 라운딩 처리하는 라운딩 처리단계와;

   상기 이용측 단부의 형상을 형성하기 위해 1차 형상화 된 체결측 단부를 밀기장치를 이용하여 2차 형상화 하는 2차 형상화 단계와;

   상기 완성된 칫솔모의 체결측 단부의 칫솔모 다발들을 각각 사출성형을 통하여 칫솔대와 융착 결합시키는 사출 성형단계; 를 포함하여서 되는 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이용측 단부의 형상을 형성하기 위해 칫솔모가 공급되는 과정에서 모다발들이 서로 다른 높이(H)를 가지게 하는 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 1차 형상화 된 칫솔모의 측면이 칫솔대에 체결되는 측면이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 칫솔모가 평면 상태로 절단된 칫솔모의 단부가 이용측 단부가 되며, 상기 이용측 단부의 라운딩 가공시 그 길이가 5∼8mm 정도임을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 칫솔모의 체결측 단부의 모다발을 높이가 다르게 공급하여 1차 형상화 하는 공급단계와, 이용측 단부를 절단하는 절단단계가 하나의 장치에서 연속공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 칫솔모의 이용측 단부의 형상화를 위해 수행된 상기의 1차 형상화된 체결측 단부를 밀기장치를 이용하여 밀어주는 2차 형상화 작업에 의해 칫솔모의 형상이 다양하게 제조하는 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 칫솔모의 형상을 만드는 절단단계에서는 칫솔모의 손실을 방지를 위하여 절단기로 절단함을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
8. 스풀 랙(10)의 칫솔모를 브리슬 다이(20)로 이송시키면서 단위 모다발(30)의 높이(H)를 서로 다르게 1차 형상화 하는 유도장치(40)와;

   상기 1차 형상화 된 모다발(30)의 체결측 단부(32)의 대향측면을 평면상태로 절단하는 절단기(50)와;

   상기 절단된 칫솔모를 단단히 고정한 채 이용측 단부(31)를 둥글게 라운딩 처리하는 그라인딩 휠(60)과;

   상기 이용측 단부(31)의 형상을 형성하기 위해 1차 형상화 된 체결측 단부(32)를 2차 형상화 하는 밀기장치(70)와;

   상기 완성된 칫솔모의 체결측 단부(32)의 모다발(30)들을 히팅판(90)을 이용하여 각각 융착 결합시킨 후, 이를 사출성형을 통하여 칫솔대(110)와 결합하는 사출금형(100); 을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 칫솔의 제조장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 유도장치(40)는 스풀 랙(10)으로 부터 칫솔모를 이송하기 위한 유도장치와, 칫솔모를 고정 또는 느슨하게 작동시켜 주는 브리슬 다이(20)의 고정장치와, 상기 1차 형성화를 위해 서로 다른 높이(H)로 칫솔모의 모다발(30)을 이송시켜 주는 이송장치, 로 구성되는 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조장치.
10. 제 8항에 있어서, 상기 칫솔모의 공급 및 1차 형상화 하는 유도장치(40)와, 절단기(50)가 하나의 장치로 구성되어져 있는 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조장치.
11. 제 8항에 있어서, 상기 이용측 단부(31)를 가공하기 위한 그라인딩 휠(60)은 인조 다이아몬드가 특수 엠보싱 처리된 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조장치.
12. 제 8항에 있어서, 상기 1차 형상화 된 체결측 단부(32)를 칫솔모의 이용측 단부(31)쪽에 설치되어 있는 형틀(80)속에 일치할 때까지 축방향으로 밀어주는 밀기장치(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔 제조 장치.