KR0174252B1 - 인발성형재의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
인발성형재는 펌프(27)에 의하여 수지가 공급되는 다이위치(8)에서 제조된다. 인발성형재의 코아는 입상재료가 중력의 영향으로 이동되도록 근본적으로 수직으로 배치된 중공덕트(13)의 내측을 통하여 호퍼(10)로부터 다이 위치(8)에 공급되는 입상재료로 제조된다. 중공덕트(13)의 외측표면은 성형되고 인발성형재용 표면형성재료(9, 9A)는 성형된 표면에 의하여 다이위치(8)로 안내된다. 표면형성재료는 천으로 연속된다. 인발성형재는 외측표면과 내측표면을 갖도록 관형 또는 중공일 수 있으며 내측표면은 맨드렐의 외측표면위로 다이의 내측에 공급되는 다른 수지접착된 천과 결합된다.
Description
본 발명은 직렬로 코아가 형성된 인발성형재(in-line core-filled pultruded profiles)에 관한 것이다.
직렬로 코아가 충전된 인발성형재를 제조하기 위한 인발성형기의 한 형태가 국제 출원의 공개번호 제 WO88/08367 호의 국제출원 명세서에 공지되어 있고,이 명세서에는 보통 수평으로된 통로를 따라서 인발성형다이에 건식 재료가 공금되는 장치에 대하여 기술되어 있는데, 이 장치에서는 접착수지가 코아형성재료내로 완전습윤케하여 다이로부터 나오는 최종 제품의 코아형성 재료 사이의 접착성이 우수하고 또한 표면 끝맺음이 매우 우수한 제품이 생산된다. 건식재료는 다양한 출력의 벤츄리송풍기(Venturi blower)에 의하여 발생된 공기흐름에 의하여 수평통로를 따라서 이송되는 미립자의 코아 형성 재료[규산염 중공 구면체, 버미쿨라이트(vermiculite, 운모의 일종), 넓은 범위의 층을 이룬 미네랄 거품, 중국산 내화 점토, 몽모릴로나이트(Montmorillonite) 및 해포석(sepilolite) 등]로 구성된다. 이 수평통로는 한 개의 덕트의 내부를 따라 연장되며, 이 덕트의 내부는 그 길이를 따라 테이퍼지고 외부는 점진적으로 다이의 단면과 일치하도록 형성되어 있다. 덕트의 외측표면은, 인발성형품을 구성하는 부분인 클로스 스킨(cloth skin)을 형성하도록 인발성형다이에 공급되는 드라이 클로스(dry cloth)의 진행을 안내하는 역할을 한다.
본 발명의 목적은 코아에 수지접착된 스킨(skin)을 갖는 인발성형재의 새롭고 개량된 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 코아에 수지접착된 스킨을 갖는 인발성형재의 제조방법을 제공하되, 이 제조방법은 인발성형재의 단면 형태를 결정하는 단면 형태를 갖는 수지경화다이를 포함하는 인발성형 다이스테이션(pultrusion die station)의 입구로 각각 코아 형성재료(core-forming material) 및 스킨을 형성하는 클로스(skin-forming cloth)를 공급하는데, 코아형성재료는 중공덕트의 내부를 통하여 인발성형 다이스테이션의 입구에 공급되며 스킨을 형성하는 클로스는 종공덕트의 외측표면 위로 인발성형 다이스테이션의 입구에 공급되고, 인발성형 다이스테이션에 접착수지[폴리에스테르, 메타크릴레이트(methacrylate)등]를 도입하며, 직렬로 코아가 형성되고 수지접착된 인발성형재(in-line cored resin-bonded profile)를 인발성형 다이스테이션의 출구로부터 잡아당기는 것을 포함하며, 중공덕트는 근본적으로 인발성형 다이스테이션 위에 수직으로 배치되어 코아형성재료가 중력의 영향으로 중공덕트를 통하여 인발성형 다이스테이션으로 이동되는 것이 특징이다.
본 발명에 의하여는 코아형성재료가 공기흐름에 의하여 이송되지 않으므로 본 발명에 이용되는 장치는 다양한 출력의 벤츄리송풍기가 필요없게되어 종래의 장치보다 더욱 간단하고, 코아형성재료가 비중에 영향을 받지 않게 된다. 따라서 더 광범위한 중량의 코아형성재료가 사용될 수 있다. 더욱이 인발성형재의 단면적상 코아형성재료의 균등분배를 달성하는 것이 비교적 쉽다. 이것은 예컨데 중공덕트의 상부에 있는 진동스크린에 의하여 달성될 수 있다.
또한, 본 발명은 코아에 수지접착된 내측 및 외측 스킨을 갖는 관형 인발성형재의 제조방법을 제공하는 것으로, 이 제조방법은 인발성형재의 외측 단면형태를 결정하는 단면형태를 갖는 수지경화다이 및 인발성형재의 내측 단면형태를 결정하는 단면형태를 갖는 수직으로 배치된 맨드렐(mandrel)을 포함하는 인발성형 다이스테이션의 입구로, 수직인 통로를 따라서 코아형성 재료 및 스킨을 형성하는 클로스를 각각 공급하고, 외측 스킨을 형성하는 클로스가 멘드렐을 에워싸는 수직으로 배치된 중공덕트의 외측표면 위로 인발성형 다스테이션의 입구에 공급되며, 내측 스킨을 형성하는 클로스는 맨드렐의 외측표면 위로 인발성형 다이스테이션의 입구에 공급되고, 코아형성재료가 중력의 영향으로 중공덕트와 내측 스킨을 형성하는 클로스 사이의 환형 공간을 통하여 인발성형 다이스테이션에 공급되는 것으로 구성된다.
관형 인발성형재의 이와같은 제조방법은 코아형성재료를 운반하는 공기흐름(air stream)이 필요없으므로 실용적이고 또한 코아형성재료를 수직으로 배치된 중공덕트를 통하여 중력에 의해 공급하므로 실용적이다.
스킨을 형성하는 클로스의 재료는 일반적으로 국제출원의 공개번호 제 WO 88/08367 호에 기술되었고 코아형성재료는 또한 본 명세서에 기술된 바와 같으나 이외에 실제 더 무거운 재료일 수도 있다. 또한 중공덕트 및 인발성형다이는 실제로 국제출원의 공개번호 제 WO 88/08367 호에 기술된 것과 같다.
본 발명을 첨부도면에 의하여 다음과 같이 구체적으로 기술한다.
제1도는 본 발명의 방법을 실시하는데 이용되는 인발성형재 제조장치의 개략도.
제2a도 및 제2b도는 제1도의 제조장치에 의하여 제조될 수 있는 대표적인 인발성형재의 단면도.
제3도는 제1도의 장치를 변형시켜 관형 인발성형재를 제조하기에 적합하도록 한 장치의 개략도.
제4도는 제3도에 도시된 장치의 일부 상세도.
제5도는 제3도의 장치에 의하여 제조될 수 있는 인발성형재의 단면도이다.
제1도에 도시된 인발성형재의 제조장치에 있어서, 스킨을 형성하는 클로스, 바람직하게는 유리섬유직물(woven fibreglass)(14, 14A)이 공급로울(9, 9A)에 의하여 공급되고 중공덕트(13)의 외측표면 위로 예비다이 성형기(pre-die former)(15)에 안내되며, 다이스테이션(8)의 다이들[성형다이(16), 사출다이(17), 수지경화다이(18)]을 통하여 클로스를 당기는 권취로울(take up roll)(19)로 안내된다. 중공덕트(13)는 속이 비어있고, 수직으로 배치되며, 예비다이 성형기(15)로부터 멀리 떨어진 중공덕트의 단부(11)에 진동 스크린(12)과 결합된 호퍼(10)로부터 미립자의 코아형성재료가 공급된다. 미립자의 코아형성재료는 중력의 영향에 의해 다이스테이션(8)으로 공급되어 예비다이 성형기(15)와 다이스테이션(8)의 성형다이(16) 사이의 간극(21)에서 스킨을 형성하는 클로스(14, 14A)의 흐름 사이의 공간을 채우는 코아형성재료의 본체를 형성한다. 스킨을 형성하는 클로스(14, 14A)가 권취로울(19)에 묶여질 때, 이 클로스(14, 14A)는 다이스테이션(8)에서 다이들의 윤곽을 갖도록 만들어지고 예비다이 성형기(15)를 통하여 중공덕트(13)의 외측표면 위로 이와같은 형태가 유지되며, 이 중공덕트는 신장되어 있고 중공덕트의 길이를 따라서 점진적으로 수지경화다이(18)의 단면형태와 일치하는 외측형태를 제공하며 중공덕트(13)의 다이스테이션 쪽 단부는 수지 경화다이(18)의 단면과 비슷하나 수지 경화다이의 단면보다 크다. 스킨을 형성하는 클로스(14, 14A)는 , 공급로울(9, 9A) 및 권취로울(19)의 복합적인 효과에 의하여 약간의 종방향 장력으로 지탱된다. 시동 또는 권취로울(start or take up rolls)(19)이 작동하여 스킨을 형성하는 클로스(14, 14A)가 당겨질 때, 코아형성재료를 갖는 스킨을 형성하는 클로스[간극(21)에서 스킨을 형성하는 클로스(14, 14A)의 흐름 사이의 공간에 끼워져있는 플러그(도시되지 않음)에 의하여 초기에는 정위치에 유지됨]는 펌프(27)에 의하여 사출다이(17)로 수지를 공급받는 다이스테이션(8)을 통하여 전진한다. 수지가 경화되어 인출되는 인발성형재(28)는 신축당김기(retractable pullers)에 의하여 수집되고 이 신축당김기는 스킨을 형성하는 클로스(14, 14A)가 수지 접착되었을 때 더 이상 작동하지 않기 때문에 인발성형재를 전진시키고 권취로울(19)이 분리되는 것을 가능하게 한다. 수지경화다이(18)는 수지를 경화시키기에 적당한 온도에서 작동하도록 프로그램되었다.
예비다이 성형기의 출구 단부의 면적이 수지경화다이(18)의 면적보다 약간 큰 예비다이 성형기(15)는 성형다이(16)에 인접하여 위치하나 성형다이(16)의 벨모양인 입구로부터 일정 간격을 두고 배치되며, 정밀한 간격의 간극(21)은 스킨을 형성하는 클로스(14, 14A)가 간극(21)에서 약간 상승된 이동벽의 형태로 완전한 형태를 이루어 코아형성재료와 찌그러짐없이 이동하는 것을 결정하며, 코아형성 재료는 속이 빈 인발성형재의 틀을 완전히 채우고 두 스킨을 형성하는 클로스가 종방향의 변부를 따라 겹쳐져서 코아형성 재료의 방출이 방지되는 상기 클로스 사이로 코아형성재료가 넣어진다.
또한 중공덕트(13)의 내측표면은 중공덕트의 길이를 따라서 점진적으로 수지경화다이(18)의 단면형태와 일치하고 중공덕트의 다이스테이션쪽의 단부는, 코아형성재료가 다이스테이션에 접근됨에 따라서 코아형성재료가 수지경화다이(18)의 단면 형태에 점진적으로 일치하도록 수지경화다이(18)의 단면과 유사하다.
제2a도 및 제2b도는 간단하거나 또는 복잡한 단면형태가 가능하고 각각의 경우에 코아가 고체인, 제1도의 장치에 의하여 제조될 수 있는 다른 인발성형재(28)를 도시한다. 그러나 중공덕트(13)가 수직으로 배치되었기 때문에 코아의 비중은 제한되지 않고 실제 어떤 비중의 미립자 코아형성재료를 사용할 수 있으며, 이 미립자가 진동스크린(12)에 의하여 코아단면상에 균등하게 분배되는 것이 가능하다. 제3도 및 제4도는, 제5도의 인발성형재(31)와 같은 관형 인발성형재를 제조할 수 있도록 호퍼(10), 중공덕트(13) 및 다이스테이션(8)의 구간을 맨드렐(30)이 관통하는 제1도 장치의 일부 변형된 형태를 도시한다. 이와같은 목적을 위하여, 클로스 공급로울(9, 9A) 외에도 내측 스킨을 형성하는 클로스(33, 33A)가 인발성형재(31)의 내측 스킨(34)을 형성하도록 맨드렐(30)의 외측표면 위로 내측 스킨을 형성하는 클로스(33, 33A)를 다이스테이션(8)으로 안내하는 클로스 공급 로울(32, 32A)이 제공된다. 맨드렐(30)은 상부 말단이 지지구조물(도시되지 않음)에 고정되고 초기에는 시동플러그(starting plug)(도시되지 않음)에 의하여 맨드렐의 하부말단이 다이스테이션(8)의 중심에 놓인다. 그러나 이 장치가 시동단계를 지나 정상운행되었을 때, 맨드렐의 하부 말단은 클로스로 피복된 맨드렐(30)의 외측표면과 중공덕트(13)의 내측표면 사이의, 호퍼(10)로부터 제공된 코아형성재료의 환형체에 의하여 근본적으로 스스로 중심에 위치하게 되며, 이 코아형성재료는 다이스테이션에서나 다이스테이션을 벗어나서는 실질적으로 고체이다.
제3도 장치의 진동스크린(12)은 환형이고 양 장치(제1도 및 제3도) 모두 입상크기 및 무게에 중요한 제한을 주지 않고 인발성형재(28, 31)에 미립자 재료의 정확한 위치 및 양호한 패킹(packing)에 기여한다.
Claims (3)
- 인발성형재의 단면을 결정하는 단면형태를 갖는 수지경화다이(18)를 포함하는 인발성형 다이스테이션(8)의 입구에 각각 코아형성재료 및 스킨을 형성하는 클로스(14, 14A)를 공급하고, 코아형성재료가 중공덕트(13)의 내부를 통하여 다이스테이션(8)의 입구로 공급되며 스킨을 형성하는 클로스(14, 14A)는 중공덕트(13)의 외측표면 위를 지나 다이스테이션(8)의 입구로 공급되고, 다이스테이션(8)에 접착 수지를 도입하여, 직렬로 코아가 형성되고 수지접착된 인발성형재를 다이스테이션(8)의 출구로부터 잡아당기는 것을 포함하는 코아 수지 접착된 스킨을 갖는 인발성형재의 제조방법에 있어서, 중공덕트(13)가 인발성형 다이스테이션(8) 위에 수직으로 배치되고 코아형성재료가 중력의 영향으로 중공덕트를 통하여 인발성형 다이스테이션으로 이동되는 것을 특징으로 하는 인발성현재의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 인발성형재의 단면상의 코아형성재료의 균등한 분배는 중공덕트의 상부에서 진동스크린(12)을 진동시킴으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 인발성형재의 제조방법.
- 코아에 수지접착된 내측 및 외측 스킨을 갖는 관형 인발성형재의 제조방법에 있어서, 인발성형재의 외측 단면형태를 결정하는 단면형태를 갖는 수지경화다이(18) 및 인발성형재의 내측 단면형태를 결정하는 단면형태를 갖는 수직으로 배치된 맨드렐(30)를 포함하는 인발성형 다이스테이션(8)의 입구에 수직인 통로를 따라서 코아 형성재료 및 스킨을 형성하는 클로스(14,14A)를 각각 공급하고, 외측 스킨을 형성하는 클로스(14, 14A)가 멘드렐(30)을 에워싸는 수직으로 배치된 중공덕트(13)의 외측표면 위로 인발성형 다이스테이션(8)의 입구에 공급되며, 내측 스킨을 형성하는 클로스(33, 33A)는 멘드렐의 외측표면 위로 인발성형 다이스테이션(8)의 입구에 공급되고, 코아형성재료가 중력의 영향으로 중공덕트(13)와 내측 스킨을 형성하는 클로스(33, 33A) 사이의 환형공간을 통하여 다이스테이션(8)의 입구로 공급되는 것을 특징으로 하는 인발성형재의 제조방법.
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