KR100211679B1 - 2중 벽체관 압출용 다이 - Google Patents

Abstract

벽체가 허니컴에 유사한 구조를 갖춘 2중 벽체관의 압출 성형을 가능케 하는 2중 벽체관 압출용 다이를 제공하는 것이며, 이것은 내부 중심에 제1 공급통로를 갖추고 이 제1 공급통로에는 다이 캡에 의해 맨드렐이 배치되어 제1 압출구가 형성되는 스트레이트 다이 블록과; 상기 맨드렐의 외측단 둘레로 등분 배열되는 구획블록에 의해 형성되고 상기 제1 압출구에 연속하는 제2 압출구와; 상기 맨들렐의 내부에서 구획블록의 중심을 관통하도록 연장되어 상기 제1 압출구와 제2 압출구 사이로 공간이 형성되게 하는 취기관을 갖춘 구성으로 된 것이다.

Description

2중 벽체관 압출용 다이

도 1은 종래의 관 압출기 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 관한 다이의 구조를 나타내는 단면도.

도 3은 도 2의 Ⅹ-Ⅹ선에 따른 단면도.

도 4는 본 발명에 의해 성형된 파이프의 일 예를 나타내는 부분 절개 사시도.

도 5는 본 발명에 의해 성형된 파이프의 다른 예를 나타내는 부분 절개 사시도.

도 6은 본 발명에 의해 성형된 파이프의 또 다른 예를 나타내는 부분 절개사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 스트레이트 다이 블록 7 : 공급통로

8 : 다이 캡 9 : 맨드렐

10 : 제1 압출구 11 : 구획블록

12 : 제2 압출구 13 : 취기관

14 : 급기관 15 : 크로스 헤드 다이

16 : 제3 압출구 17 : 다른 공급통로

19 : 맨드렐 캡

[발명의상세한설명]

[발명의목적]

본 발명은 관체 성형용 다이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벽체가 허니컴에 유사한 구조를 갖춘 2중 벽체관의 압출 성형에 적합한 다이를 제공하려는 데에 목적을 가지고 있는 것이다.

[발명이속하는기술분야및그분야의종래기술]

플라스틱의 성형법 중에서 길이가 길고 단면이 일정한 제품은 압출 성형에 의존하여 제조되고 있다. 도 1은 압출 성형에 요구되는 설비의 예를 도시하고 있으며, 이것은 호퍼(1)를 통해 칩상의 플라스틱괴를 투입하면서 내부의 스크류 컨베이어(2)를 동력수단(3)으로 회전 구동시키면, 상기 플라스틱 괴는 다이(4)를 향해 압송되기 시작하고 그 과정에서 히터블록(5)에 가온되어 유동성을 가지는 상태로 용해되고, 상기 다이(4)를 통해 압출되면 비로소 소망의 형태로 성형되는 것이다.

이와 같은 압출 설비에서 파이프의 성형은 다이의 중심이 스크류 컨베이어와 동축으로 배열된 스트레이트 다이, 또는 직교상으로 배치되는 크로스 헤드 다이나 평행하게 배치되는 오프셋 다이가 적용되고 있으나, 어느 방식이거나 다이에서 압출된 파이프의 구경을 규제하면서 냉각하여 성형하는 공통점을 가지고 있고, 또 성형되는 파이프는 외겹 구조로 되는 한정이 있다.

주지된 바와 같이 외겹 파이프는 강도를 높이려면 벽 두께를 두껍게 해야 하는 수밖에 없다. 이 때문에 기계적 강도가 요구되는 지중 매설관이나 압력관 등의 제작에는 많은 재료가 소비되어 값이 비싸지고, 그 무게도 무거워 현장 작업에서 취급하기도 어렵게 되는 문제를 가지고 있다.

상기의 문제점은 파이프의 벽체를 허니컴 구조에 유사하게 다수 구획된 공간을 가진 이중 벽체로 성형하면 기계적 강도의 향상과 중량 감소의 양쪽을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

그러나 현재 알려져 있는 압출 장치는 파이프의 벽체를 중공상의 이중 구조로 할 수 없고, 층상으로 중첩 성형할 수 있는 데에 그치고 있을 뿐이다.

[발명이이루고자하는기술적과제]

본 발명은 상기의 공지된 압출 장치와는 달리 중공상의 이중 벽체로 된 파이프의 성형에 적합한 2중벽체관 압출용 다이를 제공하는 것이며, 이것은 내부 중심에 제1 공급통로를 갖추고 이 제1 공급통로에는 다이 캡에 의해 맨드렐이 배치되어 제1 압출구가 형성되는 스트레이트 다이 블록과; 상기 맨드렐의 외측단 둘레로 등분 배열되는 구획블록에 의해 형성되고 상기 제1 압출구에 연속하는 제2 압출구와; 상기 맨들렐의 내부에서 구획블록의 중심을 관통하도록 연장되어 상기 제1 압출구와 제2 압출구 사이로 공간이 형성되게 하는 취기관을 갖춘 구성으로 달성될 수 있다.

상기의 구성에서 맨드렐은 내부 중심에 제3 공급통로를 보유할 수도 있고, 이 제3 공급통로는 상기 맨드렐의 중심에서 외부로 연장되는 크로스 헤드 다이의 제3 압출구로 연통되어 성형되는 파이프의 내주면이 다른 재질로 피복 처리되게 하는 데에 유용한 것이 된다.

이와 같은 구성의 본 발명은 스트레이트 다이 블록의 공급통로를 통해 압송되는 용융 플라스틱은 맨드렐의 주위로 확산되고, 이어서 제1 압출구와 제2 압출구를 통해 동시 압출되면서 파이프의 외벽과 내벽을 성형하게 되며, 이 때 용융 플라스틱은 상기 제1 압출구와 제2 압출구를 한정하는 다수의 구획블록 사이로도 압출되어짐으로써 상기 파이프의 외벽과 내벽 사이에는 방사상으로 이어지는 다수의 구획벽체가 성형되어 허니컴과 유사한 구조를 이루게 되는 것이다.

[발명의구성및작용]

상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2에 표기된 스크류 컨베이어(2)와 히터블록(5)은 종래의 장치와 동일한 구성으로 된 것이다. 상기 히터블록(5)의 종단부에는 스트레이트 다이 블록(6)이 장착된다. 이 스트레이트 다이 블록(6)은 상기 스크류 컨베이어(2)에 동심상으로 연통되는 공급통로(7)를 내부에 보유하고 있고, 그 반대측은 다이 캡(8)에 의해 폐쇄되는 구성을 갖춘 것이다. 상기 다이 캡(8)은 공급통로(7)의 내부로 배치되는 맨드렐(9)을 지지하여 주는 것이며, 이것은 상기 맨드렐(9)의 일측 외주면과 협동하여 제1 압출구(10)를 형성하게 된다.

또한, 상기 맨들렐(9)은 일측 둘레에 다수의 구획블록(11)을 등분 배열하고 있음에 따라 상기 제1 압출구(10) 보다 작은 직경을 이루는 제2 압출구(12)를 형성하게 되고, 그리고 상기 다수의 구획블록(11)은 그 중심이 맨드렐(9)의 내부에서 연장된 취기관(13)으로 연통 지지된 구성으로 되어 있다.

이와 같은 구성은 상기 다이 캡(8)에 의해 정의되는 압출구의 형태가 도 3으로 나타낸 바와 같이 제1 압출구(10)와 제2 압출구(12)가 직경이 다른 동심상으로 겹쳐지게 형성되고, 또 구획블록(11) 사이의 공간에 의해 상기 제1 압출구(10)와 제2 압출구(12) 사이가 방사 방향으로 교차 연통된 모양으로 되게 한다.

상기 취기관(13)은 스트레이트 다이 블록(6)의 외부에서 연통된 급기관(14)과 접속되는 것이며, 이것은 상기 제1 압출구(10)와 제2 압출구(12) 사이로 공기 또는 발포성 수지를 내뿜어 소정의 공간이 형성되게 하는 것이다.

상술한 본 발명의 구성에서, 맨들렐(9)에는 그 중심에 크로스 헤드 다이(15)가 추가 설치될 수도 있다. 상기 크로스 헤드 다이(15)는 제3 압출구(16)를 통해 다른 재질의 플라스틱을 압출하기 위하여 배치되는 것이며, 이것은 맨드렐(9)의 중심을 관통하여 외부로 연장되는 다른 공급통로(17)와 연통 접속되어서 원료를 공급받게 되는 것이지만 본 발명의 구성에 필수적으로 요구되는 것은 아니다.

상기 스트레이트 다이 블록(6)의 전방측에는 통상의 다이 쿨링 슬리브(18)가 배치된다. 또, 상기 맨드렐(9)은 공급통로(7)에 면하는 방향으로 맨드렐 캡(19)을 갖추고 있다.

상술한 구성의 본 발명은 스크류 컨베이어(2)를 통해 압송되는 용융 플라스틱은 맨드렐 캡(19)에 의해 고르게 맨드렐(9)의 주변으로 확산되고, 이렇게 확산된 용융 플라스틱은 제1 압출구(10)에서 압출되면서 파이프의 외벽(W1)을 성형함과 동시에 제2 압출구(12)를 통해 내벽(W2)을 성형하게 되는 것이며, 또 급기관(14)을 경유하여 공급되는 공기나 발포성 수지 등은 취기관(13)을 통하여 각 구획블록(11)의 중심으로 내뿜어짐에 따라 상기 구획블록(11)의 면적과 상당하는 단면적을 가진 공간이 형성된다. 그 결과로 본 발명에 의해 얻어지는 파이프는 도 4로 도시한 바와 같이 외벽(W1)과 내벽(W2)의 2중 구조로 되고, 이들 양 벽(W1)(W2) 사이로는 구획벽체(W3)가 방사상으로 연장 형성된 허니컴에 유사한 구조로 되는 것이다.

물론, 본 발명을 통해 얻어지는 파이프의 형상은 도 4로 나타낸 예에 국한되는 것은 아니며, 다이의 압출구 형태 변경을 통해 도 5로 나타낸 육각형태나, 도 6으로 나타낸 ㄷ위상, 혹은 그 외의 ㄴ자 , H형 등으로 다양하게 변형 실시될 수 있다.

상기 도 5로 나타낸 파이프의 구조는 구획벽체(W3)가 다단계로 성형된 예를 보여 주고 있는 바, 이것은 취기관(13)을 통한 공기나 발포성수지의 공급을 일시적으로 멈춰 주었을 때에 상기 제1 압출구(10)와 제2 압출구(12)를 통해 압출되는 용융 플라스틱이 원주방향으로 퍼져 나가게 되는 작용을 통하여 성형되는 것이다.

이렇게 성형되는 파이프의 내주면에는 필요한 경우에 크로스 다이 헤드(15)의 제3 압출구(16)를 통하여 압출되는 다른 재질의 합성수지로 피복 적층시킬 수도 있다. 그리고 다이를 통해 압출된 파이프는 다이 쿨링 슬리브(18)를 경유함으로써 냉각에 의해 안정화된 다음 소정의 길이로 절단된다.

[발명의효과]

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 외벽과 내벽의 2중 벽체를 가지고, 그 사이가 구획벽체에 의해 연결되어 허니컴과 유사한 구조를 가진 파이프의 압출 성형을 가능하게 하는 것이므로 지중 매설관이나 압력관과 같이 높은 기계적 강도를 가지면서도 중량이 가벼워야 하는 용도에 적합한 파이프 또는 조립 구조물을 제공할 수 있는 것이다.

게다가 본 발명의 다이는 구조적 측면에서도 간단하게 되어 있어서 일반적으로 사용되고 있는 압출 다이에 별 어려움 없이 변형 적용할 수도 있는 편리함도 가지고 있는 것이다.

Claims (2)

1. 내부 중심에 제1 공급통로를 갖추고 이 제1 공급통로에는 다이 캡에 의해 맨드렐이 배치되어 제1 압출구가 형성되는 스트레이트 다이 블록과; 상기 맨드렐의 외측단 둘레로 등분 배열되는 구획블록에 의해 형성되고 상기 제1 압출구에 연속하는 제2 압출구와; 상기 맨들렐의 내부에서 구획블록의 중심을 관통하도록 연장되어 상기 제1 압출구와 제2 압출구 사이로 공간이 형성되게 하는 취기관을 갖춘 2중 벽체관 압출용 다이.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 맨드렐은 내부 중심에 제3 공급통로를 보유하고 있고, 이 제3 공급통로는 상기 맨드렐의 중심에서 외부로 연장되는 크로스 헤드 다이의 제3 압출구로 연통된 구성으로 되어 있는 2중 벽체관 압출용 다이.

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