KR0148824B1 - 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 원심제조공정 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 파이프 제조장치로서 원심모울드공정으로 파이프를 제조시에 재료의 분포정밀도의 불균일성을 제거하기 위한 새로운 공정과 이 공정을 수행하기 위한 장치로서, 적어도 2개의 원통형 원심드럼(1)인 모울드와, 수직의 각기 상대되는 방향으로 변위가능하면서 공급아암(11)을 갖춘 분사운반체(12)가 구비되면서, 프레임(9)상에 배치된 운반체를 갖추고, 이 프레임(9)은 모울드(10)의 횡축방향으로 설비(8)의 바닥면위에서 변위 가능하게 배치되고, 상기 운반체는 프레임 이동방향의 가로지른 방향으로 프레임상에서 변위 가능할 뿐만 아니라 상대적으로 작은 용량을 가진 모래공급용기(13)를 갖추며, 이 모래공급용기(13)는 제1굴곡관(19)을 매개로 모래수용용기(20)에 연결되면서 계속적으로 압축공기로서 모래가 재충진되고, 상기 2개의 용기에는 무게측량셀이 부착될 뿐만 아니라 연산 및 제어장치(30)에도 연결되어 있는 한편, 이 연산 및 제어장치(30)는 요구되는 파이프구성에 의해 설정된 프로그램에 따라 모래와 수지 및 유리섬유의 공급을 조절하게 되어 있다.

Description

[발명의 명칭]

섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 원심제조공정 및 그 장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명에 따른 4개의 모울드와 1개의 분사운반체를 갖춘 장치의 평면도이고.

제2도는 제1도의 분사운반체와 다른 위치에서의 평면도.

제3도는 본 발명에 따른 장치의 측면도.

제4도는 본 발명에 따른 분사운반체를 확대 도시한 측면도이다.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

종래 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조장치는, 수지와 이에 참가될 충진물, 적당한 촉매, 유리섬유충진재 및 모래를 사용하여 원심공정으로 파이프를 제조하는 장치로서, 이런 종래의 장치는 공급아암을 갖춘 분사운반체가 장착되어 있고, 이 분사운반체는 스톡크래인(stock crane)과 같이 수직으로 이동가능한 프레임상에, 즉 기둥에 하나씩 배치된 2개의 트랙위에 장착되면서 원통형상의 회전모울드에 공급하기 위해 액상수지를 제외하고 1.5∼3㎥의 모래와 유리섬유 및 액상촉매와 같은 모든 시재료가 담겨져 있다.

따라서 모래를 재충진하기 위해서는 상기 운반체가 특정된 적재장소로 이동이 되어 거기에 위치되어서 채워져야 하기에 항시 작동중에 상당한 운전정지상태가 야기되고, 또한 운반기구와 유압펌프, 모래공급장치 및 유리섬유 절단장치를 구동시키고 모울드내부에 절단된 유리섬유를 공급하기 위해 그 전력공급용 견인식케이블이 각 2개의 이동장치에 사용되는데, 이 견인식케이블은 설치 및 유지비용이 고가이지만 보다 값싼 케이블로 대체할 수 없어 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

그리고 상기 파이프를 제조할 때에는 파이프를 형성하는 각각의 구성요소, 즉 미세한 충진재가 함유된 액상수지와, 이 수지의 촉매, 유리섬유 및 모래 등은 공급 아암의 자유선단출구로부터 회전드럼형상의 모울드 내부에 분사되는데, 이 경우에 적절한 모울드 운전속도와 분사운반체의 진행속도 및 운반된 파이프 구성요소의 양은 요구되는 합성비율에 따라 선택되어진다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

그러나 상기한 종래의 장치로서 제조된 파이프를 세밀하게 품질검사하면 모래 입자의 크기가 필연적으로 불규칙하기 때문에 파이프벽면의 두께와 거칠기가 일정 하지 못하고, 비록 그 정도가 허용한계내에 있는 양호한 수준이라 할지라도 품질향상을 위해서는 반드시 피해야 하지만, 아직 체계적으로 재생산할 수 없을 뿐만 아니라 원인을 찾아내어 제거할 수 없었다.

이에 따라 세부적 연구와 공정중간단계에서의 검사로 모래 알갱이입자화의 불균일성에 대해 조사하여 본 바, 조립자모래와 미립자모래가 콘테이너의 진동으로 모래콘테이너 내에서 분리되어 각기 다른 위치에서 누적되기 때문이었고, 또한 모래입자분포에서 불규칙성의 원인은 분사운반체의 공급아암출구의 높이가 일정하지않았기 때문이었다.

[발명의 구성 및 작용]

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 모래가 분사운반체에 장착된 중간콘테이너에 고정된 용기로부터 계속해서 공급된 다음, 요구되는 파이프구성 성분에 맞게 설정된 생산프로그램에 따라 상기 중간콘테이너로부터 모울드내로 분사되도록 한 새로운 공정과, 종래의 장치를 기초로 하였지만 제품의 질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 장치의 설치 및 유지비용이 감소되고 작업중지 시간의 단축으로 생산성을 상당히 향상시킬 수 있는 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 장치의 특징은,

a) 분사운반체가 모울드의 횡축방향으로 설비의 바닥면에서 변위가능한 프레임에 지지되고, 또한 이 프레임상에서 프레임이동방향의 횡방향으로 변위가능 하게되어 있다.

b)상기 운반체가 150 내지 500리터 정도의 용량을 가진 모래 공급용기를 갖추고 있다.

c)상기 설비의 바닥면 위에 위치된 모래수용용기가 제1굴곡관을 매개로 모래공급용기에 연결되어, 이 모래수용용기로부터 모래가 압축공기에 의해 모래공급용기로 운반되게된다.

d)상기 모래수용용기에 모래를 채우기 위해 모래운반장치가 구비되어 있다.

e)상기 모래공급용기와 모래수용용기 모두에 무게측량셀이 부착되어 있다.

f)연산 및 제어장치는,

·설정된 최소 무게나 용량에 도달하면 모래수용용기를 충진하기 위해 모래운반장치를 가동시키는 반면에, 설정된 최대 무게나 용량에 도달하면 모래운반장치를 정지시키는 한편, 모래가 모울드내로 분사되는 중에는 모래운반장치에서 모래수용용기의 모래공급을 차단하게 된다.

·이미 설정된 프로그램에 의해 분사운반체의 이동속도를 조절하는 바, 바람직하게는 공급용기내에서 모래의 층상분리가 일어나지 않는 최대한의 가속도로 분사운반체가 이동되게 제어하며,

·계속해서 모래수용용기와 모래공급용기의 무게를 측정하면서 모래를 공급하고,

·모래가 모울드내에 분사될 때마다, 항상 모래의 총질량감소를 측정하며,

·모래가 공급될 때마다, 모래운반 및 투여장치를 조절하여, 단위시간당 정확한 양이 공급되면서 설정된 프로그램에 의해 각각의 공급작용이 지속적으로 이루어지게 된다.

이하 첨부된 예시도면에 의거 실시예에 따라 상세히 설명한다.

제1도에서 제3도까지 도시된 장치는 풀라스틱파이프를 제조하기 위한 4개의 원심드럼(1,2,3,4)을 갖추고 있는 바, 이 드럼은 도면상에서 모두 동일한 직경을 갖고 있지만, 각기 비슷한 다른 직경을 가진 원심드럼으로 배치할 수도 있으며, 이러한 원심드럼은 단지 윤곽만으로 도시된 베어링(5)에 회전가능하게 장착되고, 이 드럼을 원하는 회전수로 회전시키기 위해 모터(도시되지 않음)가 갖추어져 있다.

또한 제3도에 나타낸 바와 같이 베어링(5) 은 설비기저부의 바닥면(6)에 위치하게 되고, 동일한 박닥면의 장착부에 2개 또는 그 이상의 트랙(7)이 샤시(9)의 기어(도면에 도시되지 않음)를 위해 배치된 것인 바, 이 샤시는 모터에 의해 구동되는 기어를 갖추고 있으면서 드림축(10)의 횡방향으로 기어에 의해 변위가 능하게 되어 있다.

상기 샤시(9)의 위에 위치된 분사운반데는 12번으로 기재한 바, 공급아암(11)을 갖추고서 모터에 의해 구동되는 기어를 구비하여, 상기 분사운반체(12)가 샤시(9)의 길이방향을 따라, 즉 드럼축(10)의 힁방향으로 기어에 의해 변위가 능하게 되어 있다.

제4도에 나타낸 바와 같이 150 내지 500리터의 적은 용량을 수용하는 모래공급용기(13)는 모래를 수용하기 위한 중간콘테이너이며 마찬가지로 이송나사(15;도면에서는 단지 2개의 직선으로 도시하였음)에도 다양한 회전비를 가진 모터가 구비되면서 투여장치로 도시된 바, 모래를 운반하기 위해 모래공급용기(13)로 부터 아암(11)의 출구(14a)인 공급아암의 자유단까지 뻗어 있다.

또한 상기 운반체는 각각 투여펌프를 갖는 2개의 촉매용기(16,17)와 유리섬유(18)를 권취형태로 포함하고 있고, 공급아암의 자유단(14)에는 절단장치가 있는데, 이 절단장치에는 필요한 만큼, 많이 또는 적게 신속히 뽑아낼 수 있으며, 소정의 길이로 절단할 수 있도록 회전절단날이 갖추어져 있다.

상기 바닥면 위에 위치된 샤시(9)가 2개나 3개 또는 4개의 트랙위에서 변위가능토록 됨에 따라 중앙부위에서 아래로 휘어짐이 예방될 뿐만 아니라, 또한 분사 운반체가 종래의 장치보다 작은 모래용기를 수용하게 됨에 따라 경량화 되어 비록 2개의 트랙(7)을 사용한다 할지라도 종래의 장치보다 휘어짐의 위험성이 감소되고, 만일 상기 샤시(9)가 휘어진다면, 분사운반체가 샤시(9)상에서 변위될 때출구(14a)를 가진 공급아암(11)의 자유단 높이가 변화되고, 이런 변화는 순간적인 용량, 즉 분사운반체의 무게에 의존하게 되는 바, 종래에는 불규칙한 변화에 의해 불규칙성이 야기되었지만, 본 발명에 의해 완전히 제거될 수 있었다.

따라서 상기한 단계는 반드시 필요한 것으로, 때때로 일어나는 정밀도면에서 의 불균일성이 본 발명에 따른 장치로 해소되고, 상기 분사운반체(12)는 모래공급을 위한 중간콘테이너를 하나만 수용하는 바, 이 콘태이너는 상대적으로 작은 150 내지 500리터 정도의 모래공급기(13)로서 모래공급용기보다 높은 위치에 있는, 본 실시 예에서는 천정(21)에 고정된 모래수용용기(20)에 굴곡관(19)을 매개로 연결되어져 모래를 압축공기로 상기 모래공급용기(13)에 연속적으로 공급하게 된다.

이러한 운반공기는 굴곡관(19)에 평행하게 배치된 굴곡관을 매개로 모래수용용기에 귀환하게 되는데, 왜냐하면 중간콘테이너인 모래공급용기에 짧은 시간동안 잔유하게 되고 따라서 모래는 층상분리가 일어나지 않으며 이는 최종제품의 검사에 의해 알 수 있다.

상기 모래수용용기(20)는 자체에 운반장치를 갖추고 있는데, 이 운반장치는제3도에 실선(35)으로 표시한 것 같이 수용용기 자체로서 어떤 모래운반장치일 수도 있는 바, 예컨대 압축공기에 의해 작동되는 운반장치나 컨베이어벨트 또는 다른 형태의 장치일 수도 있다.

상기한 모래수용용기(20)와 모래공급용기(13) 모두는 무게측량셀이 부착되어져 있고 첫 번째 것은 33으로, 다른 것은 34로 표시하였고 또 30으로 표시한 것은 연산 및 제어장치로서, 이 연산 및 제어장치(30)는 조절가능한 무게나 용량이 최저치에 도달하면 모래수용용기(20)를 충진하기 위해 전술한 모래운반장치(35)를 작동하게되고, 조절가능한 무게나 용량이 최대치에 도달하면 모래운반장치(35)를 정지시키게되는 한편, 이송나사(15)에 의해 회전모울드중 어느 하나에 모래가 공급될 시에는 상기 모래운반장치(35)를 차단시키게 된다.

또한 상기 연산 및 제어장치(30)가 설정된 프로그램에 의해 분사운반체(12)의 예정된 속도로 조절하에 되는 바, 이 프로그램은 한정된 표피층으로 구성될 파이프 제조를 위해 설정되어 있음과 더불어, 상기 연산 및 제어장치(30)는 계속해서 모래 수용용기의 무게를 측정하고, 두 무게의 증가와 전체무게의 감소를 모울드에 모래가 공급시 항상 측정하며 조절하는데, 이는 설정된 프로그램에 의해 이루어지며, 모래운반 및 투여장치는 본 실시예에서 모래가 공급시에 이송나사(15)로 이루어지는 바, 따라서 단위시간당 정확한 양이 공급되고, 설정된 프로그램에 의해 각각의 모래공급작용은 지속적으로 이루어지게 된다.

이하 본 발명에 따른 공정과 장치에 의해 향상된 효과를 설명하기로 한다.

1. 모래가 운반과 저장중에 층상분리가 예방될 뿐만 아니라 분리의 가능성이 전혀 없고 최종생산품의 모래분포가 완전히 균일하게 된다.

2. 분사운반체가 최대로 500리터의 모래가 수용되어도 종래 분사운반체의 1.5 내지 3㎥의 모래수용 보다도 확실히 경량이므로 적은 에너지로도 분사운반체의 이동과 정지가 이루어지게 된다.

3. 항시 일정한 모래공급으로 분사운반체의 무게가 근소하게 변화하고, 각 변위작동의 시작과 끝에서 속도변화를 제어할 수 있게 됨에 따라 정확히 재생산 할수 있으며, 파이프제조 공정에서 모든 요소들의 분포에서 정확성이 균일성을 부여하게 된다.

4. 비록 분사운반체가 작업상태에 놓여 있을지라도 분사운반체내에 설치된 모래공급용기를 충진하기 위해 모래수용용기(20)로부터 소정시간 동안 채우는 종래의 작업정지시간이 발생하지 않는다.

이와 같이 개량된 장치는 종래의 장치를 이용한 제조공정으로 제조되는 것에 비해 질적으로 양호하게 제조되는 바, 비록 종래의 공정과 장치로 파이프제조시에 때때로 일어나는 불규칙성의 발생을 규정하기가 거의 불가능하다 할지라도 상기한장점들은 확실하고 명확하게 나타나게 된다.

제3도에 도시된 바와 같이 굴곡관(19)이 지지부(22)에 고정됨과 더불어 이 지지부(22)는 천정에서 소정거리를 두고 수평한 운행레일(29)에 매달린 운행기구로서, 제1,2도에 도시된 이 운행레일(29)은 만곡된 원호형성인 바, 이 운행레일의 중심(29a)은 모래수용용기(20)와 연결된 굴곡관(19)에서의 연결점(19a)의 아래에 위치하게 되고, 이러한 위치로 인해 레일이 중앙부위(29b)는 분사운반체(12)의 최대변위 위치 사이에서의 중심 위에 배치되게 된다.

따라서 지지부(22)의 구조는 근소하지만 뚜렷하게 상이하고, 제1,2도에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(22)가 상기한 방법으로 쉽게 변위할 수 있음에 따라 제1도의 위치이거나 제2도의 위치 또는 중앙의 위치등, 분사운반체의 최대 변위위치에 있어도 이 분사운반체내의 모래공급용기에서의 공급은 계속해서 이루어지게 된다.

제3도에 나타낸 바와 같이 액상수지용 탱크나 탱크설비(26)를 공간(24)에 설치할 수도 있으며, 유연성 있는 바닥부(25)는 설비의 바닥면(6) 위에 위치되는 바, 이러한 장치는 제3도에서와 같이 액상수지에 첨가할 수 있는 탄산칼슘과 같은 미세첨가물의 수단으로서 혼합부(29)를 수용할 수도 있다.

그리고 상기 연산제어장치와 연결되면서 전기구동하는 운반 및 투여펌프(27)는 분사운반체(12)에 제2굴곡관(28)을 통하여 액상수지를 송출하게 되고, 이 제2굴곡관(28)은 상기 지지부(22)에 연결되면서 제1굴곡관(19)과 병합되어서, 분사운반체(12)에 까지 연결되어 있고, 여기서 추가된 제어요부(31)는 출구(14)에서의 흐름을 제어하게 되는데 액상수지의 공급용기가 분사운반체내에 장착되지 않기 때문에 가능한바, 액상수지를 변경하거나 이와 다른 액상수지의 사용시에 간단히 밸브작용으로 인하여 작업중지 시간이 발생하지 않게 된다.

또한 두 개의 굴곡관(19,28)과, 모래를 이송하기 위해 공급된 공기를 위한 역류관, 연산제어장치(30)로부터 나온 제어선(32) 및, 분사운반체(12)내에 장착된 모든 구동모터에 연결된 하나 또는 몇 가닥의 전선 등은 어떤 부수적 장비없이 분사운반체에 연결되어 있게 된다.

이상의 플라스틱파이프를 제조하기 위해 전술한 공정이 이루어질 때, 드럼밀봉부는, 예컨대 분사운반체(12)로부터 가장 먼 원심드럼의 끝에 위치한 원형링으로 구성된 드럼밀봉부가 제거되고, 따라서 완성된 파이프는 모울드인 원심드럼 밖으로 빼내게 되고, 제조된 파이프를 모울드의 한쪽에서 절단하는 공정이 진행되는 중에 모울드들의 다른 한쪽으로 시재료를 공급하는 일련의 연속공정이 이루어질 수 있게 된다.

Claims (9)

1. 제조될 파이프의 축방향으로 이동가능 한 분사운반체로부터 요구되는 파이프조성비에 의한 제조프로그램에 따라 회전모울드 내부로 플라스틱구성체와 유리섬유 및 모래가 공급되어 원심모울딩 공정으로 제조하도록 된 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조공정에 있어서, 상기 모래가 고정된 용기로부터 분사운반체에 부착된 중간콘테이너에 계속해서 공급되면서, 이 중간콘테이너로부터 모래가 설정된 프로그램에 따라 모울드 내로 분사되도록 된 것을 특징으로 하는 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조공정.
2. 제1항에 있어서, 상기 분사운반체의 중간콘테이너에 담겨진 모래가 층상으로 분리되지 않는 가속도로 이동되도록 분사운반체의 이동속도가 제어되도록 된 것을 특징으로 하는 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조공정.
3. 원통형상이면서 축방향으로 수평하고 모터를 매개로 회전가능하게 장착됨과 더불어 설비의 바닥면상에서 서로 평행하게 위치된 최소한 2개 이상의 모울드(1,2,3,4)와; 모울드축(10)에 평행하면서 수평과 수직방향으로 변위가능함과 더불어 수지를 공급하는 자유단(14)을 갖춘 공급아암(11)이 구비되고, 충진물과 촉매,모래 및 유리섬유가 담겨지며, 모래운반 및 투여장치가 구비된 분사운반체를 갖추고서, 제1항의 원심공정으로 내구플라스틱과 충진물 및 모래와 유리섬유로 구성되는 파이프를 제조하는 장치에 있어서, 상기 분사운반체(12)가 모울드축(10)의 횡방향으로 설비의 바닥면(6)에서 이동가능 한 프레임상에서, 이 프레임의 이동방향을 가로지르는 방향으로 변위가능하게 지지됨과 더불어 150∼500리터 정도의 용량을 가진 모래공급용기(13)를 갖추고, 상기 설비의 바닥면(6)위에 위치된 모래수용용기(20)는 제1굴곡관(19)을 매개로 모래공급용기(13)에 연결되어 이 모래수용용기(20)로부터 모래가 압축공기에 의해 모래공급용기(13)로 운반되며, 상기 모래수용용기(20)에 모래를 채우기 위해운반장치가 갖춰지고, 상기 모래운반용기(13)와 모래수용용기(20)에 각각 무게측량셀이 부착되는 한편, 설정된 최소무게나 용량에 도달하면 모래수용용기(20)를 충진하기 위해 모래운반장치(35)에서 모래수용용기(20)로의 모래공급을 차단시키며, 이미 설정된 프로그램에 의해 상기 분사운반체(12)의 이동속도를 조종하고, 계속해서 모래수용용기(20)와 모래공급용기(13)의 무게를 측정하면서 모래를 공급하며, 이 모래가 공급될 때마다 모래운반 및 투여장치(15)를 조절하여 단위시간당 정확한 양이 공급되면서 설정된 프로그램에 의해각각의 공급작용이 지속적으로 이루어지도록 된 연산 및 제어장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 모래운반 및 투여장치가 가변회전모터에 연결된 이송나사를 갖춘 것을 특징으로 하는 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 운반체에 투여펌프와 제2굴곡관(28)을 매개로 연결된 액상수지탱크(26)가 설비의 바닥면(6)위에 위치된 것을 특징으로 하는섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 모래수용용기(20)와 모래공급용기(13)사이에 위치되면서 수평방향으로 변위가능한 지지부(22)에, 분사운반체(12)에 까지 연결된 굴곡관(19,28)과 전원선이 고정된 것을 특징으로 하는 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 각각의 모울드(1,2,3,4)가 분사운반체(12)로부터 최대로 이격된 부위에 설치되면서 모울드로부터 빼내어 제거할 수 있는 밀봉부가 구비되어, 이 밀봉부가 제거되면 모울드내에서 파이프가 성형되도록 된 것을 특징으로 하는 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조장치.
8. 제6항에 있어서, 상기수평방향으로 이동가능한 지지부(22)가 만곡된 레일(29)상에 매달린 운행기구로 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 레일(29)이 원호형상으로 굽어져서 상기 모래수용용기(20)에 제1 굴곡관이 연결된 연결점(19a) 아래에 래일의 중심(29a)이 위치되어, 상기레일의 중간부위(29b)가 상기 운반체의 최대변위위치 사이의 중앙부위에 위치되도록된 것을 특징으로 하는 섬유로 보강된 내구플라스틱파이프의 제조장치.