KR20240063729A

KR20240063729A - 튜브 헤드 구조의 가공 방법 및 그 제품

Info

Publication number: KR20240063729A
Application number: KR1020230014087A
Authority: KR
Inventors: 치-중 치앙
Original assignee: 샤먼 본마트 머시너리 앤드 플라스틱 씨오., 엘티디.
Priority date: 2022-11-02
Filing date: 2023-02-02
Publication date: 2024-05-10
Also published as: FR3141371A1; US20240140652A1; JP2024066965A; GB202316705D0; JP7495537B2; DE102023130243A1; GB2625884A; CN115635645A

Abstract

튜브 헤드 구조의 가공 방법 및 그 제품으로서, 튜브 헤드와 튜브 본체의 결합 방식을 개선하여, 양자가 더욱 견고하게 결합되므로 특히 특정 재료로 제조된 튜브 본체에 적용 가능하다. 상기 가공 방법은 우선 튜브 본체를 코어 로드에 씌우고; 상형을 코어 로드로 가압하되, 상형을 아래로 가압 시 튜브 본체의 상단부를 압착하여 내측 방향으로 굴곡시키고, 금형 체결한 후 상형, 튜브 본체 및 코어 로드는 둘러서 헤드 타입 캐비티를 형성하되, 튜브 본체의 단부 위치는 상형 및 코어 로드의 대향면과 모두 접촉하지 않으며; 헤드 타입 캐비티 내로 헤드의 사출 성형 재료를 주입하되, 사출 성형 재료가 냉각 경화된 후 금형을 오픈하여 사출 성형을 완료한다. 헤드 구조는 튜브 본체와, 2차 사출 성형을 통해 튜브 본체의 상단부에 성형된 헤드를 포함하며; 헤드의 숄더부에 상하 틈새 결합되는 외부 피복 에지와 내부 피복 에지가 돌출되게 형성되며; 튜브 본체의 상단부는 내측 방향으로 굴곡되며; 외부 피복 에지 및 내부 피복 에지는 2차 사출 성형 공정을 통해 튜브 본체의 상단부의 내외 표면에 접착된다.

Description

튜브 헤드 구조의 가공 방법 및 그 제품{METHOD FOR PROCESSING TUBE HEAD STRUCTURE AND PRODUCT THEREOF}

본 발명은 튜브 가공 기술 분야에 관한 것으로, 특히 튜브 헤드 구조의 가공 방법 및 그 제품에 관한 것이다.

기존 튜브의 헤드 가공 방법은 일반적으로 고주파 용접 공정을 사용하고 있는데, 튜브 본체(1') 및 헤드(2')를 각각 미리 성형한 다음, 기존의 튜브 본체(1')를 성형 장치의 코어 로드에 씌우고, 헤드(2')를 코어 로드의 숄더부에 배치하되 튜브 본체(1')의 상단 내측에 위치시키고, 성형 장치의 용접 기구와 코어 로드가 공동으로 작용하여 헤드(2')의 숄더부와 튜브 본체(1')의 상단 내측면을 가열하여 접착한 다음, 냉각, 금형 분리하여 도 1에 도시된 튜브 완제품을 얻는다.

상기 헤드 가공 방법에서, 헤드와 튜브 본체는 모두 물성이 유사한 재료로 제조되므로(예컨대, 플라스틱), 용접하는 과정에 양자는 결합 위치에서 상대적으로 견고하게 하나로 접착된다. 그러나 산업 기술의 발전 및 제품 요구의 끊임없는 변화에 따라 튜브 본체 제조용 재료가 갈수록 많아지고 있는 바, 예를 들어, 친환경 수요를 충족하기 위해, 일부 제조업자들은 친환경 종이로 튜브 본체를 제조한다. 친환경 종이로 된 튜브 본체의 튜브에 화장품, 치약 등과 같은 강력한 냄새 또는 높은 투과성, 부식성의 내용물을 채울 수 있도록, 친환경 종이의 표면에 플라스틱 필름 또는 알루미늄 포일(aluminum foil)을 부착하여 튜브 본체의 내부식성, 내투과성을 향상시켜야 한다. 그러나, 이로 인해 다음과 같은 새로운 문제가 발생하게 된다. 즉, 친환경 종이든, 그 표면에 접착된 필름 재료 또는 알루미늄 포일이든, 튜브 본체가 성형 시 직선 원통형 모양이므로 헤드의 숄더부에 용접된 후 약간의 주름이 불가피하게 생기게 되며, 또한 헤드와 튜브 본체의 물성이 크게 다르므로 용접 후의 결합도가 낮아 그 결과로 튜브의 외관이 미관적이지 않을 뿐만 아니라, 더 중용한 것은 사용 과정에 튜브 가압 시 헤드와 튜브 본체의 접착 부위가 분리되어 누설 및 투과의 우려가 생겨 좋지 않은 사용자 경험을 초래하며, 튜브의 사용 수명도 줄어들게 된다.

본 발명의 목적은 헤드와 튜브 본체 양자의 결합이 더욱 견고하고, 특히 특정 재료로 제조된 튜브 본체에 적용 가능하며, 공정 프로세스가 더 간편하고, 원가가 더 낮은 튜브 헤드 구조의 가공 방법 및 그 제품을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 첫번째 기술적 방안은 하기 단계를 포함하는 튜브 헤드 구조의 가공 방법을 제공한다:

단계 1: 튜브 본체를 코어 로드에 씌우는 단계;

단계 2: 상형을 코어 로드로 가압하되, 상기 상형을 아래로 가압 시 상기 튜브 본체의 상단부를 압착하여 내측 방향으로 굴곡시키고, 금형 체결한 후 상기 상형, 튜브 본체 및 코어 로드는 둘러서 헤드 타입 캐비티를 형성하되, 상기 튜브 본체의 단부 위치는 상기 상형 및 코어 로드의 대향면과 모두 접촉하지 않는 단계;

단계 3: 상기 헤드 타입 캐비티 내로 헤드의 사출 성형 재료를 주입하되, 사출 성형 재료가 냉각 경화된 후 금형을 오픈하여 사출 성형을 완료하는 단계.

상기 단계 1에서, 상기 코어 로드의 숄더부에 오목홈이 한 바퀴 오목하게 형성되며; 상기 오목홈의 단면은 상기 코어 로드의 원주면에 성형된 단차와, 상기 코어 로드의 숄더부에 성형된 파단구와, 상기 단차와 상기 파단구 사이에 연결된 호형 에지를 포함한다.

상기 단계 2에서, 상기 상형의 숄더부에 제1 호면 및 제2 호면이 한 바퀴 오목하게 형성되며, 상기 제1 호면의 하부 에지는 상기 제2 호면의 상부 에지에 연결되며; 상기 상형을 아래로 가압하는 과정에 상기 튜브 본체의 상단부는 상기 제2 호면에 밀착하여 상기 제2 호면을 따라 이동하여 내측 방향으로 굴곡 변형되어 상기 제1 호면과 틈새를 형성하며, 상기 튜브 본체의 사출 성형 재료는 상기 튜브 본체와 상기 제1 호면의 틈새에 주입된다.

상기 단계 1에서, 상기 코어 로드의 상단면에 재료바를 매립하되, 상기 재료바는 상기 헤드 타입 캐비티의 중심선에 위치하여 상기 헤드의 재료 공급구를 성형하도록 구성된다.

금형 체결한 후 상기 재료바의 상하 양단은 상기 상형과 코어 로드에 각각 매립된다.

본 발명의 두번째 기술적 방안은 튜브의 헤드 구조를 제공한다. 이는,

튜브 본체와, 2차 사출 성형을 통해 상기 튜브 본체의 상단부에 성형된 헤드를 포함하며; 상기 헤드의 숄더부에 상하 틈새 결합되는 외부 피복 에지와 내부 피복 에지가 돌출되게 형성되며; 상기 튜브 본체의 상단부는 내측 방향으로 굴곡되며; 상기 외부 피복 에지 및 내부 피복 에지는 2차 사출 성형 공정을 통해 상기 튜브 본체의 상단부의 내외 표면에 접착된다.

상기 헤드의 숄더부의 내측면에 돌출부가 한 바퀴 설치되며, 상기 내부 피복 에지는 상기 돌출부의 하부 에지에 성형된다.

상기 튜브 본체는 친환경 종이로 제조된 튜브와, 상기 튜브의 내외 표면에 각각 접착된 내부 보호층 및 외부 보호층을 포함한다.

상기 내부 보호층은 적어도 한 층의 플라스틱 필름 또는 알루미늄 포일(aluminum foil)을 포함하고, 상기 외부 보호층은 적어도 한 층의 플라스틱 필름 또는 알루미늄 포일을 포함한다.

상기 헤드의 헤드부의 외주에는 수나사, 돌출 무늬 또는 직선 무늬가 설치된다.

상기 헤드의 헤드부 상단면에는 재료 공급구가 설치된다.

상술한 기술적 방안을 사용한 본 발명은 다음의 기술효과를 갖는다.

①먼저 헤드를 단독 성형한 후 헤드를 튜브 본체에 용접하는 기존 성형 공정에 비해, 본 발명은 2차 사출 성형 공정을 통해 헤드를 튜브 본체의 단부에 직접 성형하므로 전체 공정 프로세스가 더욱 간편하고, 단계가 더 단축됨과 동시에 상형과 코어 로드로 이루어진 한 세트의 금형만 필요하므로 원가가 더 낮으며;

②금형 체결하는 과정에 상형이 튜브 본체의 상단부를 압착하여 내측 방향으로 굴곡시키고, 튜브 본체의 단부 위치는 상형 및 코어 로드의 대향면과 모두 접촉하지 않으므로 헤드의 사출 성형 재료를 주입하는 공간을 예비해 두고, 사출 성형이 끝난 후 헤드의 숄더부는 튜브 본체 단부의 내외 표면에 피복되고, 사출 성형 재료는 튜브 본체의 굴곡으로 인해 생긴 주름에 충분히 충전되므로 헤드와 튜브 본체의 접촉 면적이 더 커져 결합이 더 견고하며, 상기 성형 공정은 특히 특정 재료로 제조된 튜브 본체에 적용 가능하다.

도 1은 종래 기술의 헤드와 튜브 본체의 연결 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 구체적 실시예에 따른 가공 방법에서 코어 로드에 튜브 본체를 씌워 연결하는 구조를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 가공 방법에서 금형 체결의 과정을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 구체적 실시예에 따른 가공 방법에서 금형 체결 후의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 5는 도 4의 A 부분의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 가공 방법에서 2차 사출 성형 과정을 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 헤드 구조의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 헤드 구조의 분해도이다.
도 9는 본 발명의 구체적 실시예에 따른 헤드 구조의 조립 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9의 B 부분의 확대도이다.
도 11은 본 발명의 구체적 실시예에 다른 헤드 구조의 분해 상태를 나태내는 단면도이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명은 튜브 헤드 구조의 가공 방법을 개시한다. 이 방법은 다음의 단계를 포함한다.

단계 1: 도 2를 참조하면, 튜브 본체(1)를 코어 로드(10)에 씌우고;

단계 2: 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상형(20)을 코어 로드(10)로 가압하되, 상형(20)을 아래로 가압 시 튜브 본체(1)의 상단부를 압착하여 내측 방향으로 굴곡시키고, 금형 체결한 후 상형(20), 튜브 본체(1) 및 코어 로드(10)는 둘러서 헤드 타입 캐비티(30)를 형성하되, 튜브 본체(1)의 단부 위치는 상형(20) 및 코어 로드(10)의 대향면과 모두 접촉하지 않으며;

단계 3: 도 6을 참조하면, 헤드 타입 캐비티(30) 내로 헤드(2)의 사출 성형 재료를 주입하되, 사출 성형 재료가 냉각 경화된 후 금형을 오픈(즉, 상형(20)이 상승하여 헤드(2)로부터 이탈됨)하여 사출 성형을 완료한다.

이하에서는 본 발명에 따른 가공 방법의 구체적 실시예를 설명한다.

상기 단계 1에서, 코어 로드(10)의 숄더부에 오목홈(101)이 한 바퀴 오목하게 형성되며; 오목홈(101)의 단면은 코어 로드(10) 원주면에 성형된 계단(1011)과, 코어 로드(10)의 숄더부에 성형된 파단구(1012)와, 계단(1011)과 파단구(1012) 사이에 연결된 호형 에지(1013)를 포함한다. 오목홈(101)은 튜브 본체(1) 상단부의 상응한 위치에 대응되게 설치되므로 튜브 본체(1)의 상단부가 굴곡된 후 코어 로드(10)의 숄더부와 접촉하지 않고, 헤드(2)의 사출 성형 재료를 주입하도록 충분한 공간을 예비해 둔다.

상기 단계 2에서, 상형(20)의 숄더부에 제1 호면(201) 및 제2 호면(202)이 한 바퀴 오목하게 형성되며, 제1 호면(201)의 하부 에지는 제2 호면(202)의 상부 에지에 연결되며; 상형(20)을 아래로 가압하는 과정에 튜브 본체(1)의 상단부는 제2 호면(202)에 밀착하여 제2 호면(202)을 따라 이동하므로 내측 방향으로 굴곡 변형되어 제1 호면(201)과 틈새를 형성하며, 튜브 본체(1)의 사출 성형 재료는 튜브 본체(1)와 제1 호면(201)의 틈새에 주입된다. 제1 호면(201)은 오목한 형상을 통해 상형(20)과 튜브 본체(1) 상단부와의 거리를 증가시키므로 튜브 본체(1)의 상단부는 굴곡된 후 상형(20)의 숄더부와 접촉하지 않고, 헤드(2)의 사출 성형 재료를 주입하도록 충분한 공간을 예비해 둔다.

상기 단계 1에서, 코어 로드(10)의 상단면에 재료바(40)를 매립하되, 재료바(40)는 헤드 타입 캐비티(30)의 중심선에 위치하여 헤드(2)의 재료 공급구를 성형하도록 구성된다.

더 나아가, 금형 체결한 후 재료바(40)의 상하 양단은 상형(20)과 코어 로드(10)에 각각 매립되어 밀폐 연결을 구현하므로 사출 성형 시 헤드(2)의 사출 성형 재료가 상형(20)과 재료바(40) 사이의 틈새로 쉽게 유입되지 않으므로 버(burr) 발생을 줄이고, 제품의 금형 분리 품질을 향상시키는 동시에 재료바(40)는 코어 로드(10)와 상형(20)의 동축도를 교정하는 역할도 수행한다. 여기서, 상형(20)의 중심선 위치에는 재료바(40)를 매립하는 슬롯(203)이 형성되어 있다.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명은 튜브 본체(1)와, 2차 사출 성형을 통해 튜브 본체(1)의 상단부에 성형된 헤드(2)를 포함하는 튜브의 헤드 구조를 더 제공한다.

헤드(2)의 숄더부에 상하 틈새 결합되는 외부 피복 에지(21)와 내부 피복 에지(22)가 돌출되게 형성되며; 튜브 본체(1)의 상단부는 내측 방향으로 굴곡되며; 외부 피복 에지(21) 및 내부 피복 에지(22)는 2차 사출 성형 공정을 통해 튜브 본체(1)의 상단부의 내외 표면에 접착된다.

이하에서는 본 발명에 따른 헤드 구조의 구체적 실시예를 설명한다.

상기 헤드(2)의 숄더부의 내측면에 돌출부(23)(상기 방법 중의 오목홈(101)과 대응)가 한 바퀴 설치되며, 내부 피복 에지(22)는 돌출부(23)의 하부 에지에 성형된다. 돌출부(23)를 설치함으로써 헤드(2)의 숄더부 두께를 증가시켜 튜브 본체(1)의 상단부 내측면에 피복된 내부 피복 에지(22) 및 그 연결 부위에 충분한 두께 및 세기를 갖도록 하며, 이로써 내부 피복 에지(22)와 튜브 본체(1)의 접착 강도를 향상시킨다.

도 10을 참조하면, 상기 튜브 본체(1)는 친환경 종이로 제조된 튜브(11)와, 튜브(11)의 내외 표면에 각각 접착된 내부 보호층(12) 및 외부 보호층(13)을 포함한다.

더 나아가, 상기 내부 보호층(12) 및 외부 보호층(13)은 각각 적어도 한 층의 플라스틱 필름 또는 알루미늄 포일을 포함한다.

상기 헤드(2)의 헤드부는 나사 또는 압입 방식으로 튜브의 캡과 결합되도록 외주에 수나사(24), 돌출 무늬 또는 직선 무늬 등의 구조가 설치된다.

상기 헤드(2)의 헤드부의 상단면에는 튜브의 내용물을 압출하도록 재료 공급구(25)가 설치되며, 필요에 따라 재료 공급구(25)는 하나 또는 복수 개가 설치 가능하며, 재료 공급구(25)는 상이한 크기로 설치될 수도 있다.

상기 기술적 방안에 의하면, 먼저 헤드를 단독 성형한 후 헤드를 튜브 본체에 용접하는 기존 성형 공정에 비해, 본 발명은 2차 사출 성형 공정을 통해 헤드(2)를 튜브 본체(1)의 단부에 직접 성형하므로 전체 공정 프로세스가 더욱 간편하고, 단계가 더 단축됨과 동시에 상형(20)과 코어 로드(10)로 이루어진 한 세트의 금형만 필요하므로 원가가 더 낮으며; 금형 체결하는 과정에 상형(20)이 튜브 본체(1)의 상단부를 압착하여 내측 방향으로 굴곡시키고, 튜브 본체(1)의 단부 위치는 상형(20) 및 코어 로드(10)의 대향면과 모두 접촉하지 않으므로 헤드(2)의 사출 성형 재료를 주입하는 공간을 예비해 두고, 사출 성형이 끝난 후 헤드(2)의 숄더부는 튜브 본체(1) 단부의 내외 표면에 피복되고, 사출 성형 재료는 튜브 본체(1)의 굴곡으로 인해 생긴 주름에 충분히 충전되므로 헤드(2)와 튜브 본체(1)의 접촉 면적이 더욱 커져 결합이 더 견고하며, 상기 성형 공정은 특히 특정 재료(예컨대, 친환경 종이)로 제조된 튜브 본체(1)에 적용 가능하다.

Claims

단계 1: 튜브 본체를 코어 로드에 씌우는 단계;
단계 2: 상형을 코어 로드로 가압하되, 상기 상형을 아래로 가압 시 상기 튜브 본체의 상단부를 압착하여 내측 방향으로 굴곡시키고, 금형 체결한 후 상기 상형, 튜브 본체 및 코어 로드는 둘러서 헤드 타입 캐비티를 형성하되, 상기 튜브 본체의 단부 위치는 상기 상형 및 코어 로드의 대향면과 모두 접촉하지 않는 단계;
단계 3: 상기 헤드 타입 캐비티 내로 헤드의 사출 성형 재료를 주입하되, 사출 성형 재료가 냉각 경화된 후 금형을 오픈하여 사출 성형을 완료하는 단계
를 포함하는 튜브 헤드 구조의 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단계 1에서, 상기 코어 로드의 숄더부에 오목홈이 한 바퀴 오목하게 형성되며; 상기 오목홈의 단면은 상기 코어 로드의 원주면에 성형된 단차와, 상기 코어 로드의 숄더부에 성형된 파단구와, 상기 단차와 상기 파단구 사이에 연결된 호형 에지를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브 헤드 구조의 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단계 2에서, 상기 상형의 숄더부에 제1 호면 및 제2 호면이 한 바퀴 오목하게 형성되며, 상기 제1 호면의 하부 에지는 상기 제2 호면의 상부 에지에 연결되며; 상기 상형을 아래로 가압하는 과정에 상기 튜브 본체의 상단부는 상기 제2 호면에 밀착하여 상기 제2 호면을 따라 이동하여 내측 방향으로 굴곡 변형되어 상기 제1 호면과 틈새를 형성하며, 상기 튜브 본체의 사출 성형 재료는 상기 튜브 본체와 상기 제1 호면의 틈새에 주입되는 것을 특징으로 하는 튜브 헤드 구조의 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단계 1에서, 상기 코어 로드의 상단면에 재료바를 매립하되, 상기 재료바는 상기 헤드 타입 캐비티의 중심선에 위치하여 상기 헤드의 재료 공급구를 성형하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 튜브 헤드 구조의 가공 방법.
청구항 4에 있어서,
금형 체결한 후 상기 재료바의 상하 양단은 상기 상형과 코어 로드에 각각 매립되는 것을 특징으로 하는 튜브 헤드 구조의 가공 방법.
튜브 본체와, 2차 사출 성형을 통해 상기 튜브 본체의 상단부에 성형된 헤드를 포함하며;
상기 헤드의 숄더부에 상하 틈새 결합되는 외부 피복 에지와 내부 피복 에지가 돌출되게 형성되며; 상기 튜브 본체의 상단부는 내측 방향으로 굴곡되며; 상기 외부 피복 에지 및 내부 피복 에지는 2차 사출 성형 공정을 통해 상기 튜브 본체의 상단부의 내외 표면에 접착되는 것을 특징으로 하는 튜브의 헤드 구조.
청구항 6에 있어서,
상기 헤드의 숄더부의 내측면에 돌출부가 한 바퀴 설치되며, 상기 내부 피복 에지는 상기 돌출부의 하부 에지에 성형되는 것을 특징으로 하는 튜브의 헤드 구조.
청구항 6에 있어서,
상기 튜브 본체는 친환경 종이로 제조된 튜브와, 상기 튜브의 내외 표면에 각각 접착된 내부 보호층 및 외부 보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브의 헤드 구조.
청구항 8에 있어서,
상기 내부 보호층은 적어도 한 층의 플라스틱 필름 또는 알루미늄 포일을 포함하고, 상기 외부 보호층은 적어도 한 층의 플라스틱 필름 또는 알루미늄 포일을 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브의 헤드 구조.
청구항 6에 있어서,
상기 헤드의 헤드부 외주에는 수나사, 돌출 무늬 또는 직선 무늬가 설치되는 것을 특징으로 하는 튜브의 헤드 구조.
청구항 6에 있어서,
상기 헤드의 헤드부 상단면에는 재료 공급구가 설치되는 것을 특징으로 하는 튜브의 헤드 구조.