KR20140135610A

KR20140135610A - 사출성형 툴을 위한 다이 인서트

Info

Publication number: KR20140135610A
Application number: KR1020140047972A
Authority: KR
Inventors: 컴프 인고; 리즈 베른하르트; 키퍼 플로리안
Original assignee: 자호란스키 아게
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2014-11-26
Also published as: TW201501668A; EP2803294A2; US20140339395A1; DE102013008421A1; EP2803294A3; CN104162956A; EP2803294B1

Abstract

브러시부 몸체(brush part body)(21)를 형성하기 위한 다이 영역(die region)(4); 및 상기 다이 영역(4)으로 신장하는 강모(剛毛) 다발(7)을 위한 수용 홀을 포함하는 사출성형 툴(injection molding tool)을 위한 다이 인서트(die insert)(1)는 다수개의 부분으로 형성된다. 상기 다이 인서트(1)는, 상기 브러시부 몸체(21)를 위한 다이 영역(4) 및 상기 강모 다발(7)을 영역별로 수용하기 위한 부분 수용 홀(5)을 구비하는 제1 다이 인서트부(2), 및 사용위치에서 상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용 홀(5)에 연결하는 부분 수용 홀(6)을 구비하는 제2 다이 인서트부(3)를 포함한다.

Description

사출성형 툴을 위한 다이 인서트{Die insert for injection molding tool}

본 발명은 브러시부 몸체(brush part body)를 형성하기 위한 다이 영역(die region) 및, 상기 다이 영역으로 신장하는, 강모(剛毛) 다발용 수용 홀을 구비하는 사출성형 툴(injection molding tool)을 위한 다이 인서트(die insert)에 관한 것이다.

이러한 다이 인서트는 예를 들어, US 6 352 313 B1로부터 알려져 있다. 이러한, 카세트(cassette)로 사용된 다이 인서트는 강모 다발을 구비하며, 사출성형 툴의 몰드 캐비티(mold cavity; Formnest)로 삽입되므로, 잔여 사출성형 툴을 가지는 다이 인서트는 브러시 몸체를 사출성형(injection mold)하기 위해 완전한 몰드 캐비티(mold cavity; Formhoehlung)를 형성한다. 몰드 캐비티 안으로 플라스틱 물질을 사출성형할 때, 상기 플라스틱 물질은 상기 다이 인서트의 브러시부 몸체용 다이 영역 안으로 돌출하며 상기 수용 홀에 배치된 강모 다발의 다발 말단이 인서트 성형(insert molding)됨으로써, 사출성형된 브러시 몸체에 연결된다. 다수개의 브러시를 동시에 사출성형하기 위해서, 다수개의 다이 인서트가 다중 다이(multiple dies)에 삽입되는 경우가 빈번하다. 이를 위해, 예를 들어, US 6 352 313 B1에 개시된 바와 같이, 개개의 다이 인서트를 캐리어부(carrier part)에 삽입할 수 있으며, 그리고 나서, 상기 캐리어부는 상기 다중 다이에 삽입된다.

상기 다이 인서트의 제조는 높은 특정 패턴 비용과 연결된다. 특히, 상기 다이 영역의 영역 및, 상기 다이 영역으로부터 상기 수용 홀로의 이전 영역에는 품질 및 정확한 치수에 대한 높은 요구가 발생한다. 따라서, 상기 다이 인서트는 주로 와이어 절단(wire cutting)에 의해 제조되며, 이는 불필요한 비용이 소모되고, 시간 소모적이므로 비싸다. 다양한 특성을 갖는 브러시, 예를 들어, 서로 다르게 배치된 강모 필드를 갖는 브러시를 제조해야만 하는 경우, 각각의 브러시를 위한 특별한 다이 인서트가 필요하다. 이는, 예를 들어, 강모 다발의 경사와 같은 단지 작은 변화가 일어날 경우에 적용된다. 마찬가지로, 상기 강모 다발을 상기 다이 영역으로부터 벗어난 측면으로부터 상기 다이 인서트로 삽입하는 삽입장치 및 그에 속하는 핀 다발(pin bundle)을 각각의 브러시 패턴에 적용하는 것이 필요하다. 이는, 다시 높은 비용과 연결된다.

본 발명의 목적은, 간단하고 비용절약적으로 제조가능하며, 패턴 변형을 통해 서로 다른 브러시를 보다 간단하게 제조할 수 있는, 처음에 언급한 종류의 다이 인서트를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 상기 과제의 해결안은, 다이 인서트가 다수개의 부분으로 형성되며, 브러시부 몸체를 위한 다이 영역 및 강모 다발을 영역별로 수용하기 위한 부분 수용 홀을 구비하는 제1 다이 인서트부, 및 사용위치에서 상기 제1 다이 인서트부의 부분 수용 홀에 연결하는 부분 수용 홀을 구비하는 제2 다이 인서트부를 포함하는 것에 있다.

품질 및 정확한 치수에 대한 높은 요구는 상기 다이 인서트의 다이 영역에서만 발생한다. 따라서, 해당 정밀도를 갖는 상기 제1 다이 인서트부를, 예를 들어, 와이어 절단방법을 통해 제조하는 것으로 충분하다. 실제적으로 상기 제1 다이 인서트부의 부분 수용 홀의 연장부를 구비하는 제2 다이 인서트부를 또다른, 상대적으로 적은 비용으로 비용절감방법을 통해 제조할 수 있다.

와이어 절단기계의 작동편의 처리에 필요한 시간은 상기 작동편의 두께에 따라 심하게 다르다. 상기 제1 다이 인서트부를 전체 다이 인서트에 비해 비교적 얇게 형성할 수 있으므로, 상기 제1 다이 인서트부를 보다 신속하고, 따라서, 상대적으로 비용절감하게 제조할 수 있으므로, 전체 다이 인서트의 비용이 감소된다.

좁은, 제1 다이 인서트부를 제조할 때, 다수개의 작동편을 겹쳐서 잡아당기고 나서, 동시에 처리함으로써, 추가적인 시간을 절약할 수 있다. 이러한, 소위 피커백(pickerback) 방법을 통해, 잔여 비용을 최대한으로 줄이고, 본 발명에 따른 다이 인서트를 특히 비용절감하게 제조할 수 있다.

상기 제2 다이 인서트부는 플라스틱으로 이루어질 수 있으므로, 전체 다이 인서트의 비용을 더욱 줄일 수 있다. 여기서, 상기 제2 다이 인서트부는, 예를 들어, 3D 인쇄방법을 통해서도 제조할 수 있다.

대안적으로, 상기 제2 다이 인서트부는 금속으로 이루어지고, 상기 부분 수용 홀은 절삭되거나 천공될 수 있다.

상기 두 개의 다이 인서트부는 가장 간단한 경우, 서로 접착되거나 용접될 수 있다.

간단한 방식으로 상기 두 개의 다이 인서트부의 정밀한 정렬을 실현하기 위해서, 상기 제2 다이 인서트부에는 조정 핀이 제공될 수 있으며, 상기 조정 핀은 상기 제1 다이 인서트부의 수용부와 맞물리며 상기 수용부에 고정가능하다. 교시의 도움으로, 상기 두 개의 다이 인서트부는 서로 정렬될 수 있고, 이어서, 상기 조정 핀의 고정을 통해 상기 수용부 안에서 서로에 대해서 고정될 수 있다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 조정 핀은 플라스틱으로 이루어지며, 융합(fusion)을 통해 상기 제1 다이 인서트부의 수용부에 연결가능하다. 이러한 융합은 예를 들어, 가열 플레이트에 의해 수행될 수 있다. 상기 조정 핀은 특히, 규격이 정해질 수 있으므로, 상기 조정 핀은 우선 상기 수용부로 돌출하고, 융합을 통해 상기 수용부의 레벨로 축소될 수 있다. 이러한 연결에서, 상기 두 개의 다이 인서트부는 상기 제2 다이 인서트부의 손상없이 다시 서로 분리될 수 있다.

상기 조정 핀을 상기 제1 다이 인서트부에, 그리고 상기 수용부를 상기 제2 다이 인서트부에 제공하는 것도 고려할 수 있다.

대안적으로, 조정 핀을 상기 수용부 안으로 축방향으로 고정하기 위한 조정 케이스가 제공되며, 상기 조정 케이스 각각에는, 상기 수용부의 내벽과 상기 조정 케이스 사이의, 충진재(filling material)로 충진가능한 갭(gap)이 제공될 수 있다.

이러한 변형에서도, 상기 두 개의 다이 인서트부는 교시의 도움으로 서로 정렬될 수 있다. 이에 따라, 상기 조정 케이스는 상기 조정 핀 위에 안착되며, 상기 갭은 상기 충진재에 의해 채워지므로, 상기 두 개의 다이 인서트부가 서로 연결된다.

상기 충진재는 특히, 연결 수지일 수 있으며, 상기 연결 수지는 신속하게 경화되고, 고정된 확실한 연결을 형성한다. 대안적으로, 또다른 소재, 예를 들어, 접착제가 사용될 수도 있다.

전술한 연결방식에 더하여 또는 이에 대안적으로, 상기 제1 다이 인서트부는

나사연결을 통해 상기 제2 다이 인서트부에 고정가능하다.

전술한 연결방식을 통해, 상기 두 개의 다이 인서트부가 서로 다른 물질로 이루어지더라도 그 물질에 상관없이 상기 두 개의 다이 인서트부의 확실한 연결이 가능하다.

바람직하게는, 상기 다이 인서트는, 각각 하나의 다이 인서트를 구비하고 다이 인서트-캐리어를 형성하는 카세트(cassette)를 수용하기 위한 다수개의 수용부에 삽입가능하다. 따라서, 다수개의 다이 인서트를 신속하고 간단한 방식으로 다중 사출성형 툴에 삽입하고, 처리단계 사이에서 운송할 수 있다.

상기 제1 다이 인서트부는 바람직하게는, 나사연결에 의하여 상기 카세트에 분리가능하게 연결가능하다. 이는, 상기 다이 인서트를 간단하지만, 확실하고 위치안정적으로 상기 카세트에 고정할 수 있게 하는데, 상기 제1 다이 인서트부와 상기 카세트가 일반적으로 각각 금속으로 이루어지기 때문이다. 여기서, 상기 제2 다이 인서트부는 각각, 그에 속하는 제1 다이 인서트부에만 연결되지, 상기 카세트에 직접 연결되지 않는다.

본 발명의 또다른 사상에 따르면, 상기 제1 다이 인서트부의 브러시부 몸체를 위한 다이 영역은 강모 캐리어 플레이트를 수용하기 위해서 형성된다. 상기 강모 캐리어 플레이트는 완성된 브러시에서 추가물질-성분을 강모 기반 영역 내에서 형성하며, 상기 추가물질-성분은 측면에서도 상기 사출성형된 브러시 몸체로 돌출할 수 있다. 따라서, 상기 추가물질-성분을 포함한, 사출성형된 브러시 몸체를 인서트 성형하지 않고서 다색의 브러시 몸체도 제조할 수 있다.

이러한 실시예에서, 상기 강모 다발은 상기 제2 다이 인서트부의 부분 수용 홀의 자유 말단에서 상기 다이 인서트에 삽입되며, 상기 강모 다발은 고정측 말단에서 상기 제1 다이 인서트부의 부분 수용 홀 및 상기 강모 캐리어 플레이트의 통과개구부를 통해서 상기 다이 영역 안으로 삽입된다. 상기 강모 다발의 고정측 말단은 사출성형 툴을 폐쇄하기 전에 융합(fuse)될 수 있으므로, 상기 강모 다발의 고정측 말단은, 상기 브러시부 몸체의 사출성형시 보다 양호하게 사출성형물질 안에 고정된다.

바람직하게는, 상기 제1 다이 인서트부의 부분 수용홀은 상기 제2 다이 인서트부로 향한 말단에서 각각 베젤(bezel)을 구비한다. 이에 따라, 한편으로는, 상기 강모 다발의 상기 부분 수용 홀으로의 삽입이 수월해진다. 다른 한편으로는, 우선 상기 베젤을 절삭에 의해 삽입하고, 이어서, 잔여 부분 수용 홀을, 예를 들어, 와이어 절단에 의해 삽입함으로써, 상기 제1 다이 인서트부의 제조가 간소화되고, 축소될 수 있다. 상기 베젤의 넓이로 축소된 처리 폭에 의해, 와이어 절단시의 절단시간을 더욱 줄일 수 있다.

여기서, 특히, 바람직하게는, 상기 제1 다이 인서트부의 부분 수용 홀의 베젤은, 상기 부분 수용 홀의 주요 신장방향과 관해서 상기 부분 수용 홀의 잔여 단면보다 크다. 여기서, 상기 베젤에 연결되는, 일반적으로 원통 형태의 단면은 매우 작게 형성될 수 있으므로, 상기 단면은, 한편으로는, 신속하게 상기 제1 다이 인서트부에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 다른 한편으로는, 상기 베젤은 상기 다이 영역으로 향한, 상기 부분 수용 홀의 말단에 비해서 자체의 삽입측 말단에서 분명하게 처리될 수 있으므로, 강모 다발의 삽입, 특히, 경사진 정렬이 간소화된다.

상기 완성된 브러시의 강모 필드 내에서 경사져 배치된 강모 다발이 요구되면, 상기 제1 다이 인서트부의 개개의 또는 모든 부분 수용 홀이 경사져 배치되는 것이 바람직하다. 상기 강모 다발은 그리고 나서, 상기 각각의, 원하는 위치에서 상기 부분 수용 홀 안에 고정되므로, 이에 상응하여 경사져 세워지는 강모 다발을 가지는 강모 필드를 실현할 수 있다.

또한, 상기 제2 다이 인서트부의 개개의 또는 모든 부분 수용 홀은 적어도, 상기 제1 다이 인서트부 안으로 향한 영역에서 경사져 신장되어 배치되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 제1 다이 인서트부의 포착된 부분 수용 홀에 강모 다발을 경사져 삽입함으로써, 이러한 강모 다발은 자체의 연결측, 즉, 상기 다이 영역 안으로 돌출하는 말단에서 이러한 경사위치를 유지한다. 상기 연결측 다발 말단을 융합하고, 상기 융합된 다발 말단을 인서트 성형함으로써, 상기 다발의 경사진 정렬은 상기 다이 인서트와 이격된 후에도 유지될 수 있다. 따라서, 상기 제1 다이 인서트부의 해당하는 부분 수용 홀 자체를 경사져 배치해야할 필요가 없다. 상기 해당하는 부분 수용 홀을 경사져 배치되는 강모 다발을 위해서도 직선으로 형성할 수 있으므로, 여기서, 다수개의, 제1 다이 인서트부를 전술한 피커백 방식으로 제조할 수 있으며, 이는 그의 제조를 간소화하고 가속화시킨다.

여기서, 특히 바람직하게는, 상기 제2 다이 인서트부의 개개의 또는 모든 부분 수용 홀은 적어도 단면적으로 각도지거나 곡면으로 형성된 신장부를 구비하며,

상기 제1 다이 인서트부로부터 벗어난 삽입영역에서 상기 부분 수용 홀은 각각 상기 제2 다이 인서트부의 상면에 대해 수직으로 배치된다.

이는, 한편으로는, 경사진 강모 다발을 위한, 상기 제2 다이 인서트부의 부분 수용 홀을 서로 이격시킬 수 있다. 예를 들어, 삽입영역으로의 진행시 방향변화를 경험하고 상기 삽입영역에서 상기 제2 다이 인서트부의 상면에 대해 수직으로 배치되는, 경사져 상기 제1 다이 인서트부로 진행하는 부분 수용 홀에 의해, 상기 완성된 브러시에서 강모 다발이 발생할 수 있으며, 상기 강모 다발은 자체의 자유 말단에서 인접한 강모 다발과 겹친다.

다른 한편으로는, 모든 부분 수용 홀이 상기 제2 다이 인서트부의 상면에 대해 수직으로 배치되는 경우, 상기 강모 다발의, 상기 제2 다이 인서트부의 부분 수용 홀로의 삽입은 실질적으로 간소화된다. 공급되는 강모 다발은 상기 강모 다발을 위한, 직선의 수용 개구부를 포함하는 삽입장치 안에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 삽입장치의 수용 개구부는 상기 제2 다이 인서트부의 부분 수용 홀의 삽입측 개구부와 일직선상에 놓여 있다. 따라서, 상기 강모 다발은 직선 핀에 의해 상기 삽입장치로부터 상기 제2 다이 인서트부로 전환될 수 있다.

상기 제1 다이 인서트부로부터 벗어난 삽입영역에서의, 상기 제2 다이 인서트부의 부분 수용 홀은 상기 제1 다이 인서트부로 향한 영역에서보다 큰 간격을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 강모 다발을 위한 삽입장치의 물질 및 실현에 따라서, 그의 수용 개구부는 소정의 최소 거리를 가져야 한다. 상기 제2 다이 인서트부의 부분 수용 홀의 곡선 형태의 진행을 통해, 상기 강모 다발은, 그에 비해 축소된 간격을 가지고, 즉, 상대적으로 큰 다발-두께를 가지고 상기 제1 다이 인서트부의 부분 수용 홀에 삽입될 수 있다.

또다른 실시예에 따르면, 상기 제2 다이 인서트부의 부분 수용 홀은 상기 제1 다이 인서트부로부터 벗어난 삽입영역으로부터 상기 제1 다이 인서트부로 향한 영역으로 횡단면의 변화를 갖는다. 따라서, 예를 들어, 둥근 횡단면을 갖는 강모 다발을 직각형태의 횡단면을 갖는 강모 다발로 변형할 수 있다.

부분 수용 홀을 Y자 형태로 분기하여 형성함으로써, 다수개의 강모 다발을 상대적으로 큰 강모 다발로 모을 수도 있다.

특히, 각지거나 곡선 형태의, 부분 수용 홀의 진행을 갖는 상기 제2 다이 인서트부에서, 상기 제2 다이 인서트부가 다수개의 부분으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

상기 제2 다이 인서트부는 상기 부분 수용 홀의 주요 신장방향에서 분할되므로, 상기 부분 수용 홀의 각각의 단면은 적어도 지속적으로 선형으로 형성되고, 절삭 또는 천공과 같은 간단한 방식을 통해 제조가능하다.

본 발명에 따르면, 간단하고 비용절약적으로 제조가능하며, 패턴 변형을 통해 서로 다른 브러시를 보다 간단하게 제조할 수 있는 다이 인서트를 제공할 수 있다.

도 1은 사출성형된 브러시 몸체를 구비한, 카세트 안에 고정된 4개의 다이 인서트를 도시한다.
도 2는 도 1의 카세트의 단면을 도시한다.
도 2a는 도 2의 상세도이다.
도 3은 카세트에 고정된 다이 인서트의 횡단면 및 삽입장치를 도시한다.
도 4는 강모 캐리어 플레이트를 구비한 도 2와 유사한 도면이다.
도 4a는 도 4의 상세도이다.
도 5는 강모 캐리어 플레이트를 구비한, 카세트 안에 고정된 다이 인서트의 횡단면 및 삽입장치를 도시한다.
도 6은 서로 다르게 정렬된 강모 다발을 구비한 브러시를 도시한다.
도 7은 각각 사출성형된 브러시 몸체를 구비한 다이 인서트의 다양한 실시예를 도시한다.
도 8은 브러시를 제조할 때 개개의 작동 단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 다이 인서트의 실시예들은 첨부된 도면을 참조로 하여 보다 상세히 설명될 것이다.

전체적으로 (1)로 표시된 다이 인서트는 도 3에 따르면 다수개의 부분으로 형성되며, 제1 다이 인서트부(2)와 제2 다이 인서트부(3)를 구비한다. 상기 제1 다이 인서트부(2)는 브러시부 몸체(21)를 형성하기 위한 다이 영역(4) 및, 강모 다발(7)을 영역별로 수용하기 위한 부분 수용 홀(5)을 구비한다. 상기 제2 다이 인서트부(3)는 상기 강모 다발(7)을 위한 부분 수용 홀(6)을 구비하며, 상기 부분 수용 홀(6)은 상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용 홀(5)에 연결된다.

상기 다이 인서트(1)는 사출성형 툴(미도시)에 삽입될 수 있으며, 상기 사출성형 툴 안에서, 상기 다이 영역(4)은 상기 사출성형 툴의 또다른 다이부(die part)와 관련하여 브러시 몸체(8) 또는 브러시부 몸체(21)를 위한 몰드 캐비티(mold cavity)로 보충된다. 상기 강모 다발(7)은 사출성형과정 이전에 상기 부분 수용 홀(5,6) 안에 삽입되어, 자체의 고정측 말단이 상기 다이 영역(4) 안으로 돌출한다. 플라스틱 물질을 상기 몰드 캐비티로 사출성형함으로써, 상기 강모 다발(7)의 고정측 말단이 인서트 성형되며, 상기 강모 다발(7)은 상기 사출성형된 브러시부 몸체(21) 안에 고정된다. 마찬가지로, 상기 강모 다발(7)의 자유 말단은 상기 사출성형과정 이전에 융합될 수 있다.

특히 높은 정확한 치수 및, 그에 상응하는 품질에 대한 요구는 상기 다이 영역(4)의 영역에서만 필요하다. 상기 강모 다발(7)의 잔여 부분을 수용하기 위해서, 그에 비해서 감소된 품질이 충분할 수 있다. 따라서, 상기 제1 다이 인서트부(1)를 상기 다이 인서트(1)의 전체 두께와 관련하여 비교적 얇게 형성할 수 있으며, 따라서, 전체적으로 비싸고 시간소모적인 방법 및 물질로 제조하는 단일 부분으로 이루어진 다이 인서트보다 비용절감하게 상대적으로 짧은 시간에 제조할 수 있다. 상기 강모 다발(7)의 대부분을 수용하기 위해서만 사용되는 제2 다이 인서트부(3)를 간단한 방식으로, 예를 들어, 3D 인쇄기를 통해, 플라스틱으로, 따라서, 보다 신속하고 비용절감하게 제조할 수 있다.

상기 강모 다발(7)을 삽입하기 위해서, 상기 제2 다이 인서트부(3)의 삽입측 말단에 안착될 수 있는 삽입장치(9)가 제공된다. 상기 삽입장치(9)는 상기 강모 다발(7)을 수용하기 위한 수용부(10)를 구비한다. 도시되지 않은 핀을 통해, 상기 강모 다발(7)의 고정측 말단이 상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용 홀(5)을 관통하고 상기 다이 영역(4) 안으로 돌출할 때까지 상기 강모 다발(7)은 상기 제2 다이 인서트부(3)의 부분 수용 홀(6) 안에 삽입될 수 있다. 상기 강모 다발(7)의 삽입을 간소화하기 위해서, 상기 수용부(10) 및 상기 제2 다이 인서트부(3)의 부분 수용 홀(6)의 공급측 말단에는 각각의 삽입 베젤(bezel)(22)이 제공된다.

그리고 나서, 상기 강모 다발(7)의 고정측 말단은 융합될 수 있고, 상기 다이 인서트(1)는 사출성형 툴(미도시) 안에 삽입된다.

도 3에 따른 다이 인서트(1)에서 보여지는 부분 수용 홀(5,6)을 설명하는 개별적인 가능성은, 상기 부분 수용 홀(5,6)을 형성하고, 그에 따라 상기 강모 다발(7)을 완성된 브러시(19) 안에 배치하고 정렬하는 것이다.

(I)로 표시된 영역에서, 상기 두 개의 다이 인서트부(2,3)의 부분 수용 홀(5,6)은 각각 직선으로 형성되므로, 상기 완성된 브러시(19)에서의 상기 강모 다발(7)은 마찬가지로, 직선으로, 상기 브러시부 몸체(21)와 직각으로 돌출되어 있다. 상기 제2 다이 인서트부(3)로 향한 측면에서, 상기 제1 다이 인서트부(2)의 부속되는 부분 수용 홀(5)은, 상기 두 개의 부분 수용 홀(5,6) 사이의 강모 다발(7)의 전환을 실현하기 위해서, 베젤(11)을 구비한다.

경사져 세워지는 강모 다발(7)을 상기 완성된 브러시(19)에 실현하기 위해서, 영역(VI, VII)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용 홀(5)은 원하는 다발-경사에 상응하게 경사져 상기 제1 다이 인서트부(2) 안에 수용된다. 상기 제2 다이 인서트부(3)의 부속되는 부분 수용 홀(6)은 상기 제1 다이 인서트부(2)로 향한 말단 영역에서 마찬가지로 상응하는 경사를 가지고 형성된다.

영역(II) 내지 영역(V)까지, 상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용 홀(5)은 각각 확대되고, 넓어진 베젤(11)을 구비한다. 여기서, 상기 베젤(11)은 각각 상기 부분 수용 홀의 주요 신장방향에 관해서 명백히 상기 부분 수용 홀(5)의 잔여 단면보다 크다.

따라서, 강모 다발(7)은 서로 다른 각도 위치로 공급될 수 있다. 고정측 자유 다발 말단을 융합함으로써, 강모 다발(7)의 개개의 강모 필라멘트가 상대적으로 서로 고정되므로, 상기 전체 강모 다발(7)의 경사는 상기 완성된 브러시(19)를 상기 다이 인서트(1)로부터 이격시킨 후에 유지되어 남아있다.

여기서, 상기 강모 다발(7)의 경사는 상기 제2 다이 인서트부(3)의 각각의 부분 수용 홀(6)의 정렬에 의해 제공된다. 따라서, 상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용 홀(5)을 동일하게 형성시, 상기 제2 다이 인서트부(3)의 부분 수용 홀(6)의 배치에 의해서만, 서로 다르게 정렬된 강모 다발(7)을 구비한 서로 다른 강모 다발이 발생할 수 있다. 상기 제1 다이 인서트부(2)가 서로 다른 브러시에 삽입될 수 있고, 간단하게 비용절감하게 제조가능한 상기 제2 다이 인서트부(3)만이 교체되어야 하므로, 서로 다른 브러시를 비용절감하게, 비교적 간단한 방식으로 제조할 수 있다.

영역(II)에는, 부분 수용 홀(5)에서도 큰 베젤(11)과 수직으로 배치된 강모 다발(7)을 실현할 수 있음이 도시되어 있다.

영역(II) 및 영역(IV)으로부터, 상기 제1 다이 인서트부(2)내의, 동일한 형태의 부분 수용 홀(5)에서 상기 제2 다이 인서트부(3)내의 상기 부분 수용 홀(6)의 상응하는 배치 및 정렬에 의해 서로 다른 다발-경사를 실현할 수 있음을 알 수 있다.

영역(V)에서, 상기 제2 다이 인서트부(3) 내의 부분 수용 홀(6)의 곡선 형태의 진행에 의해 상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용 홀(5)과 상기 삽입장치(9)의 부속하는 수용부(10) 사이의 축 이동이 발생한다. 따라서, 상기 삽입장치(9)의 수용부(10)가 소정의 최소거리를 구비해야만 하더라도, 예를 들어, 인접한 강모 다발(7)을 가지는 강모 필드가 실현될 수 있다. 따라서, 상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용 홀(5)의 간격은 실질적으로 상기 삽입장치(9)의 수용부(10)의 간격보다 작을 수 있다.

상기 제2 다이 인서트부(3)의 부분 수용 홀(6)의 각지거나 곡선형태의 진행에 의해, 상기 부분 수용 홀(6)은 상기 강모 다발(7)을 위한 공급영역에서 각각 상기 제2 다이 인서트부(3)의 상면에 수직으로 정렬되므로, 모든 강모 다발(7)은 균일한, 직선 방향으로 삽입돨 수 있다. 따라서, 상기 강모 다발(7)을 상기 부분 수용 홀(6)에 삽입하는 것은 직선의, 서로 평행하게 배치된 삽입 핀을 사용하여 신속하고 간단하게 가능하다.

도 3에 도시된 다이 인서트(1)에 의해 제조될 수 있는 브러시(19)가 도 6에 도시되어 있으며, 도 6에서 브러시 몸체(8)가 단지 영역별로 도시되어 있다. 여기서, 개개의 강모 다발(7)이 겹쳐질 수 있음이 분명한데, 이는, 종래기술에 따른 다이 인서트에 의해서는 실현될 수 없었던 것이다.

다수개의 다이 인서트(1)는 카세트(12)에 삽입될 수 있으며, 상기 카세트(12)는 그리고 나서, 다중 사출성형 툴에 삽입될 수 있다.

네 개의 다이 인서트(1)를 구비한 이러한 카세트(12)가 도 1에 도시되어 있다. 본 도면에서, 이미 상기 브러시 몸체(8)가 성형되었다.

도 2는 도 1의 카세트(12)의 좌측 단면을 확대하여 도시하며, 도 2a는 다시 도 2의 둥글게 둘러싸인 영역의 상세 확대도이다.

두 개의 다이 인서트부(2,3)를 서로 연결하기 위해서, 상기 제2 인서트부(3)에는 조정 핀(14)이 제공되며, 상기 조정 핀(14)은 상기 제1 다이 인서트부(2)의 수용부(15)와 맞물린다. 상기 조정 핀(14)은 예를 들어, 강철로 이루어지며, 접착연결에 의해 상기 제2 다이 인서트부(3)에 연결될 수 있다. 교시의 도움으로, 상기 제1 다이 인서트부(2) 및 상기 제2 다이 인서트부(3)는 원하는 위치에 서로 정렬될 수 있다. 상기 조정 핀(14)에 의해 젖혀진 조정 케이스(16)를 사용하여, 상기 두 개의 다이 인서트부(2,3)가 조잡하게 서로 고정된다. 상기 조정 케이스(16)와 상기 수용부(15)의 내벽 사이에 남아 있는 중간 공간은 충진재, 예를 들어, 연결 수지에 의해 채워지며, 상기 충진재는 경화 후에 상기 두 개의 다이 인서트부(2,3) 사이의 고정 연결을 형성한다. 추가적으로, 상기 두 개의 다이 인서트부(2,3)는 나사(17)를 사용하여 서로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 연결도 상기 나사(17)를 사용하는 것만으로도 충분할 수 있다.

나사(13)를 사용하여 상기 제1 다이 인서트부(2)는 각각 상기 카세트(12)에 연결된다. 이와는 달리, 상기 카세트(12)와 상기 제2 다이 인서트부(3) 사이의 직접적인 연결은 이루어지지 않는데, 이는, 상기 두 개의 부분(도 3) 사이의 갭(gap)(18)을 통해서도 명백하다.

도 4 및 도 5에서도, 상기 제1 다이 인서트부(2)의 브러시부 몸체를 위한 다이 영역(4)이 강모 캐리어 플레이트(20)를 수용하기 위해 형성될 수 있음이 도시되어 있다. 상기 강모 캐리어 플레이트(20)는, 도 5에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 상기 강모 다발(7)을 상기 다이 영역(4)에 삽입하기 전에 삽입될 수 있다. 상기 강모 다발(7)을 삽입할 때, 상기 강모 다발(7)은 상기 강모 캐리어 플레이트(20)를 관통한다.

도 4 및, 둥글게 둘러싸인 도 4a의 상세도에서, 상기 두 개의 다이 인서트부(2,3)의 연결을 위한 대안적인 가능성이 도시된다. 이때, 플라스틱으로 이루어진, 상기 제2 다이 인서트부(3)의 조정 핀(14)은 상기 제1 다이 인서트부(2)의 수용부(15)를 집어넣는다. 상기 두 개의 다이 인서트부(2,3)를 서로 정렬한 후에, 우선, 상기 제1 다이 인서트부(2)의 상면으로 돌출하는 조정 핀(14)은, 예를 들어, 가열 플레이트를 사용하여 융합된다. 여기서, 상기 조정 핀(14)의 융합된 물질은 상기 수용부(15)를 채우고, 상기 두 개의 다이 인서트부(2,3)의 연결을 안내한다. 마찬가지로, 여기서도, 상기 두 개의 다이 인서트부(2,3)은 도 4 및 도 4a에 도시되지 않은 나사를 사용하여 추가적으로 고정될 수 있다.

상기 조정 핀(14)은 이러한 변형에서 상기 제2 다이 인서트부(3)의 부분으로 융합되기 때문에, 상기 두 개의 다이 인서트부(2,3)를 분리한 후에 상기 제2 다이 인서트부(3)를 재사용할 수 없다.

도 7에서, 상기 제2 다이 인서트부(3) 자체가 다수개의 부분으로 형성될 수 있음이 도시되어 있다. 각각 다이 인서트(1)가 이미 성형된 브러시 몸체(8)에 의해 도시되어 있다. 상부 도면에서, 상기 제2 다이 인서트부(3)가 단일 부분으로 형성되며, 반면에, 중간 도면에서는 두 개의 부분으로, 하부 도면에서는 세 개의 부분으로 형성된다. 상기 제2 다이 인서트부(3)를 다수개의 부분으로 형성하는 것은 특히, 각지거나 곡선형태의 부분 수용 홀(6)에서 바람직할 수 있다. 이는, 상기 부분 수용 홀(6)의 계속적으로 직선인 단면이 상기 제2 다이 인서트부(3)의 개별 영역으로 삽입될 수 있기 때문이며, 이는 제조를 간소화할 수 있다.

도 8에는 처리과정이 개략적으로 도시되어 있다. 좌측 영역에서, 카세트(12)에 고정된 다이 인서트(1)는 강모 다발(7)을 구비하고 있다. 이렇게 구비된 다이 인서트(1)는 사출성형 툴에 삽입될 수 있다. 중간 영역에서, 사출성형기계가 상징화되어 있으며, 상기 사출성형기계에서, 다이 인서트(1)를 구비한 두 개의 카세트(12)가 삽입되는데, 예를 들어, 브러시 몸체를 성형하고, 이어서, 상기 브러시 몸체를 또다른, 예를 들어, 유색의, 서로 다른 물질 성분을 사용하여 인서트 성형하기 위해서이다. 우측에는, 제거단계가 표시되어 있으며, 상기 제거단계에서는 완성된 브러시를 상기 다이 인서트(1)로부터 제거한다.

Claims

브러시부 몸체(brush part body)(21)를 형성하기 위한 다이 영역(die region)(4); 및
상기 다이 영역(4)으로 신장하는 강모(剛毛) 다발(7)을 위한 수용 홀을 포함하는 사출성형 툴(injection molding tool)을 위한 다이 인서트(die insert)(1)에 있어서,
상기 다이 인서트(1)는 다수개의 부분으로 형성되며,
상기 브러시부 몸체(21)를 위한 다이 영역(4) 및 상기 강모 다발(7)을 영역별로 수용하기 위한 부분 수용 홀(5)을 구비하는 제1 다이 인서트부(2), 및 사용위치에서 상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용 홀(5)에 연결하는 부분 수용 홀(6)을 구비하는 제2 다이 인서트부(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항에 있어서,
상기 제2 다이 인서트부(3)는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 다이 인서트부(3)에는 조정 핀(14)이 제공되며,
상기 조정 핀(14)은 상기 제1 다이 인서트부(2)의 수용부(15)와 맞물리며 상기 수용부(15)에 고정가능한 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제2항에 있어서,
상기 조정 핀(14)은 플라스틱으로 이루어지며, 융합(fusion)을 통해 상기 제1 다이 인서트부(2)의 수용부(15)에 연결가능한 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제2항에 있어서,
상기 조정 핀(14)을 상기 수용부(15) 안으로 축방향으로 고정하기 위한 조정 케이스(16)가 제공되며,
상기 조정 케이스(16) 각각에는, 상기 수용부(15)의 내벽과 상기 조정 케이스(16) 사이의, 충진재(filling material)로 충진가능한 갭(gap)이 제공되는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제5항에 있어서,
상기 충진재는 연결 수지인 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 다이 인서트부(2)는 나사연결을 통해 상기 제2 다이 인서트부(3)에 고정가능한 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이 인서트(1)는, 각각 하나의 다이 인서트(1)를 구비하고 다이 인서트-캐리어를 형성하는 카세트(cassette)(12)를 수용하기 위한 다수개의 수용부에 삽입가능한 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제8항에 있어서,
상기 제1 다이 인서트부(2)는 나사연결에 의하여 상기 카세트(12)에 분리가능하게 연결가능한 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 다이 인서트부(2)의 브러시부 몸체(21)를 위한 다이 영역(4)은 강모 캐리어 플레이트(2)를 수용하기 위해서 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 내지 제10항중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용홀(5)은 상기 제2 다이 인서트부(3)로 향한 말단에서 각각 베젤(bezel)(11)을 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제11항에 있어서,
상기 제1 다이 인서트부(2)의 부분 수용 홀(5)의 베젤(11)은, 상기 부분 수용 홀(5)의 주요 신장방향과 관해서 상기 부분 수용 홀(5)의 잔여 단면보다 큰 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 내지 제12항중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 다이 인서트부(2)의 개개의 또는 모든 부분 수용 홀(5)은 경사져 배치되는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 내지 제13항중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 다이 인서트부(3)의 개개의 또는 모든 부분 수용 홀(6)은 적어도, 상기 제1 다이 인서트부(2) 안으로 향한 영역에서 경사져 신장되어 배치되는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 다이 인서트부(3)의 개개의 또는 모든 부분 수용 홀(6)은 적어도 단면적으로 각도지거나 곡면으로 형성된 신장부를 구비하며,
상기 제1 다이 인서트부(2)로부터 벗어난 삽입영역에서 상기 부분 수용 홀(6)은 각각 상기 제2 다이 인서트부(3)의 상면에 대해 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 내지 제15항중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 다이 인서트부(2)로부터 벗어난 삽입영역에서의, 상기 제2 다이 인서트부(3)의 부분 수용 홀(6)은 상기 제1 다이 인서트부(2)로 향한 영역에서보다 큰 간격을 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 내지 제16항중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 다이 인서트부(3)의 부분 수용 홀(5)은 상기 제1 다이 인서트부(2)로부터 벗어난 삽입영역으로부터 상기 제1 다이 인서트부(2)로 향한 영역으로 횡단면의 변화를 가지는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).
제1항 내지 제17항중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 다이 인서트부(3)는 다수개의 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형 툴을 위한 다이 인서트(1).