KR100430831B1

KR100430831B1 - 고강성 보강구조를 갖는 복합 복층벽 하수관 제조장치 및제조방법과 이로써 제조된 복합 복층벽 하수관

Info

Publication number: KR100430831B1
Application number: KR10-2003-0024284A
Authority: KR
Inventors: 김종율
Original assignee: 주식회사 유명
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2004-05-10
Also published as: KR20030093941A

Abstract

본 발명은 고강성 보강구조를 갖는 복합 복층벽 하수관 제조장치 및 제조방법과 이로써 제조된 복합 복층벽 하수관에 관한 것이며, 그 목적은 중공관의 내부에 십자형의 보강재를 일체형으로 형성하는 한편, 상기 중공관의 외면을 둘러싸도록 외피막을 형성한 프로파일을 이용하여 복합 복층벽 하수관을 제조토록 함으로써 기존 복층벽 하수관의 강성을 보강할 수 있는 복합 복층벽 하수관 제조장치 및 제조방법과 이로써 제조된 복합 복층벽 하수관을 제공함에 있다.

본 발명은 PP 수지를 이용하여 "+"형의 보강재를 중공관의 내부에 일체형으로 압출성형하는 한편, 이렇게 압출성형된 중공관의 외부에 PE 수지로 이루어진 외피막을 형성하여 복합층구조의 프로파일을 형성하고, 이렇게 압출성형된 프로파일을 이용하여 복합 복층벽 하수관을 제조토록 구성된 복합 복층벽 하수관 제조장치 및 제조방법과 이로써 제조된 복합 복층벽 하수관에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

고강성 보강구조를 갖는 복합 복층벽 하수관 제조장치 및 제조방법과 이로써 제조된 복합 복층벽 하수관{Manufacturing method and Manufacturing apparatus for Composite multi wall pipe and Composite multi wall pipe manufactured thereby}

본 발명은 고강성 보강구조를 갖는 복합 복층벽 하수관 제조장치 및 제조방법과 이로써 제조된 복합 복층벽 하수관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 강성을 갖는 수지로 이루어진 중공관을 PE 수지로 감싸 구성된 프로파일을 이용하여 제작되는 복합 복층벽 하수관의 제조장치 및 제조방법과 이로써 제조된 복합 복층벽 하수관에 관한 것이다.

일반적으로 이중벽 하수관은 지중에 매설되어 배수관로의 용도로 사용되어 왔으며, 이러한 하수관은 콘크리트 관이나 주철관에 비하여 강도는 낮지만 가격이 저렴하고 경량이어서 취급 및 시공성이 우수한 장점을 가지고 있다.

한편, 이중벽 하수관은 사각형이나 원형의 중공형의 프로파일을 나선형으로 감아 돌린 후, 프로파일의 사이에 액상의 합성수지를 주입하여 고형시킴으로서 제작되고 있다.

이때, 상기 프로파일은 일반적으로 PE(폴리에틸렌) 수지로 구성된 중공형 관으로서 압축강도가 약하기 때문에 그 내부에 상하면 및 좌우면을 상호 연결하는 보강재를 일체형으로 형성하여 복층벽 구조로 되어 기존의 이중벽 하수관의 강성을보강토록 하고 있다.

이와 같이 보강재를 구비된 중공관을 제조하는 장치 및 방법으로서 본 발명자에 의해 출원된 대한민국 공개특허공보 2002-0087182호를 보면, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 제1압출(111)부가 후방에 연결되어 공급공간으로 원료를 공급하며 전방에 내부가 경사지게 형성된 전방 가이드(140)를 설치한 본체(110)와, 상기 본체의 내부에 설치된 내부 고정부재(120)의 전방으로 연결되며 경사부(131)의 전방 4면에 사각돌출부(132)와 내부에 십자형 공간(133)을 형성하여 십자형 보강재를 성형시키는 성형부재(130)와, 상기 전방 가이드(140)에 연결된 제2압출부(150)로 공급되는 원료가 사각 중공관을 성형시키도록 하며, 상기 성형부재(130)의 전방으로 내부에 냉각공간이 형성되며 급수 파이프(161)가 후방에서 연결되어 급수되는 냉각부재(160)가 설치된 냉각장치로 구성된 복층벽 하수관 제조장치를 제시한 바 있으며, 또한 상기 제조장치를 이용한 제조방법으로서 용융된 원료가 제1압출부를 통하여 공급되는 원료 공급단계와, 상기 원료 공급단계 후 성형부재의 전방에 형성된 사각 돌출부의 내부 십자형 공간을 따라서 성형되는 십자형 보강재의 성형단계와, 십자형 보강재의 성형과정 후 제2압출부로 원료가 공급되어 사각 중공관이 십자형 보강재와 일체형으로 성형되는 중공관 성형단계와, 십자형 공간에서 성형되는 십자형 보강재는 냉각수로 4방향에서 급속히 냉각시키는 한편 사각 중공관의 공간에서 냉각되도록 하여 십자형 보강재의 성형상태가 유지되도록 하는 단계로 이루어진 복층벽 하수관의 제조방법을 제시한 바 있다.

그러나 상기 복층벽 하수관 제조방법 및 장치는 중공관의 내부에 중공관과같은 재질의 보강재를 더 형성하는 것으로, 상기 보강재 역시 PE 수지로서 압축강도의 보강에는 한계가 있으며, 프로파일의 내부에 보강재가 형성되어 프로파일 제조시 프로파일의 내부에서 보강재가 일부 손상되었을 경우, 복층벽 하수관의 전체적인 강도저하로 하수관이 토압 및 윤압에 의해 설계하중 이하의 조건에서 파손되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 중공관의 내부에 고강성 수지인 PP 재질로 이루어진 십자형의 보강재를 일체형으로 형성하는 한편, 상기 중공관의 외면을 둘러싸도록 PE 수지로 이루어진 외피막을 형성한 프로파일을 이용하여 복합 복층벽 하수관을 제조토록 함으로써 복층벽 하수관의 강성을 보강할 수 있는 복합 복층벽 하수관 제조장치 및 제조방법과 이로써 제조된 복합 복층벽 하수관을 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 복합 복층벽 하수관 제조장치의 구성을 나타낸 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 1차 압출성형부의 분해 사시도

도 3 은 본 발명에 따른 1차 압출성형부의 구성을 나타낸 예시도

도 4 는 본 발명의 관내냉각부의 구성을 나타낸 예시도

도 5 는 본 발명의 냉각관의 구조를 나타낸 사시도

도 6 은 본 발명의 1차냉각부의 구성을 나타낸 예시도

도 7 은 본 발명의 2차 압출성형부의 구성을 나타낸 예시도

도 8 은 본 발명의 2차냉각부의 구성을 나타낸 예시도

도 9 는 본 발명의 관제조부의 구성을 나타낸 예시도

도 10 은 본 발명의 노즐압출기의 제 1 노즐의 형상을 나타낸 사시도

도 11 은 본 발명의 노즐압출기의 제 2 노즐의 형상을 나타낸 사시도

도 12 는 본 발명의 관제조단계를 나타낸 예시도

도 13 은 본 발명에 따른 복합 복층벽 제조방법의 공정을 나타낸 블록도

도 14 는 본 발명에 의해 제조된 복합 복층벽 하수관의 단면구조를 나타낸 예시도

도 15,16 은 종래의 복층벽 하수관 제조장치의 구성을 나타낸 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(A) : PP 수지 (B) : PE 수지

(P) : 피치 (W) : 폭

(1) : 중공관 (2) : 보강재

(3) : 외피막 (4) : 프로파일

(5) : 내부코팅막 (6) : 외부코팅막

(10) : 1차 압출성형부

(11) : 다이스블록 (12) : 수지안내부재

(12a) : 고정부 (12b) : 삽입부

(13) : 1차 내경다이스 (13a) : 경사부

(13a`) : 나선형홈 (13b) : 사각돌출부

(13b`) : 냉각홀 (14) : 1차 외경다이스

(14a) : 성형홀 (15) : 용융수지 공급부재

(16) : 고정판 (20) : 관내냉각부

(21) : 냉각관 (21a) : 냉각관 고정부

(21b) : 냉각부 (21c) : 급수관

(22) : 고정블록 (22a) : 고정부재

(22a-1) : 관통홀 (22a-2) : 경사면

(22b) : 정착구 (22b-1) : 경사대응면

(22c) : 결합판 (22d) : 볼트

(23) : 배출관 (24) : 펌프

(25) : 저장조 (30) : 1차냉각부

(31) : 진공사이징 (32) : 코아사이징

(33) : 진공수조 (40) : 2차 압출성형부

(41) : 다이스블록 (42) : 수지안내부재

(43) : 2차 내경다이스 (43a) : 경사부

(43b) : 안내부 (44) : 2차 외경다이스

(45) : 용융수지 공급부재 (46) : 고정판

(50) : 2차냉각부 (51) : 코아사이징

(52) : 냉각수조 (60) : 관제조부

(61) : 롤러드럼 (61a) : 회전롤러

(62) : 노즐압출기 (62a) : 제 1 노즐

(62a-1) ; 제 1 배출공 (62b) : 제 2 노즐

(62b-1) : 제 2 배출공 (63) : 압착롤러

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 PP 수지를 용융상태로 공급받아 "+"형 보강재와 이 보강재를 둘러싸는 중공관을 일체형으로 압출성형하는 한편, 압출성형되는 중공관의 내부 및 보강재를 성형과 동시에 냉각하여 프로파일을 성형하고, 이 프로파일을 나선형으로 감은 뒤, 용융수지를 주입하여 합성수지관을 제조하는 합성수지관의 제조장치에 있어서, 보강재가 내부에 일체형으로 성형된 중공관을 냉각하는 1차냉각부와, 상기 1차냉각부를 거친 중공관의 외면에 PE 수지로 이루어진 외피막을 소정두께로 압출성형하는 2차 압출성형부와, 상기 2차 압출성형부를 통해 형성된 프로파일을 냉각하는 2차냉각부와, 상기 2차냉각부를 거친 프로파일을 나선형으로 감는 한편, 나선형으로 감긴 프로파일의 간극에 용융수지를 주입한 후 압착하여 복합 복층벽 하수관을 제조하는 관제조부로 구성되며, 상기 관제조부는 2차냉각부를 통해 압출성형된 프로파일을 나선형으로 감는 롤러드럼과, 상기 롤러드럼의 외표면과 평행한 일자형("-")의 제 1 배출공이 구비되어 프로파일이 감기기 전 롤러드럼의 외면에 용융수지를 공급하는 제 1 노즐과 "T"형 제 2 배출공이 구비되어 나선형으로 감긴 프로파일의 간극에 용융수지를 주입하는 제 2 노즐이 구비된 노즐압출기와, 상기 롤러드럼의 외측에 설치되어 프로파일의 간극에 주입된 용융수지를 압착하는 압착롤러로 구성된 복합 복층벽 하수관 제조장치와,

PP 수지를 용융상태로 공급받아 "+"형의 보강재와 이 보강재를 둘러싸는 중공관을 일체형으로 압출성형하는 1차 압출성형단계와, 상기 1차 압출성형단계를 거친 중공관을 냉각하는 1차냉각단계와, 상기 1차냉각단계를 거쳐 고형화된 중공관의 외면에 소정두께로 PE수지를 압출성형하는 2차 압출성형단계와, 상기 2차 압출성형단계를 거친 프로파일을 냉각하는 2차냉각단계와, 노즐압출기의 제 1 노즐로부터 "-"형으로 배출되는 용융수지를 롤러드럼에 공급하여 내부코팅막을 형성하는 한편, 이 내부코팅막의 상부로 상기 2차냉각단계를 거친 프로파일을 공급하여 내부코팅막과 함께 나선형으로 감은 다음, 나선형으로 감긴 프로파일의 사이 간극에 제 2 노즐로부터 "T"형으로 배출되는 용융수지를 주입한 후 간극의 상부에서 용융수지를 압착하여 복합 복층벽 하수관을 제조하는 복합 복층벽 하수관 제조방법과,중공형의 프로파일을 나선형으로 감아 돌리고, 이렇게 나선형으로 감긴 프로파일의 사이에 형성된 간극에 용융수지를 주입한 후 압착하여 제조되는 복층벽 하수관에 있어서, 상기 프로파일은 PP 수지의 압출성형에 의해 내부에 보강재가 형성되며 중공형 단면을 구비토록 형성된 중공관과, 상기 중공관의 외면을 둘러싸도록 압출성형에 의해 소정두께를 갖도록 형성된 PE 외피막으로 이루어지는 한편, 나선형으로 감긴 프로파일의 내측에 일자형 단면이 상호 연결되어 형성된 내부코팅막이 구비되며, 상기 프로파일의 간극에 "T"형 용융수지를 주입 및 압착하여 프로파일의 외측에 외부코팅막이 형성된 복합 복층벽 하수관을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 복합 복층벽 하수관 제조장치의 구성을 나타낸 예시도를 도시하고 있으며, 본 발명의 복합 복층벽 하수관 제조장치는 1차 압출성형부(10), 관내냉각부(20), 1차냉각부(30), 2차 압출성형부(40), 2차냉각부(50), 관제조부(60)로 구성되었다.

도 2 는 본 발명에 따른 1차 압출성형부의 분해 사시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 1차 압출성형부의 구성을 나타낸 예시도를 도시하고 있으며, 상기 1차 압출성형부(10)는 중공관(1)의 내부에 보강재(2)를 일체형으로 압출성형하는 것으로, 원통형의 다이스블록(11)과, 상기 다이스블록(11)의 후방으로부터 삽입되어 고정되어 공급되는 용융수지를 안내하는 수지안내부재(12)와, 상기 수지안내부재(12)의 전면에 고정되고 경사부(13a)가 구비되는 한편 경사부(13a)의 끝단부로부터 전방으로 돌출되어 보강재(2)를 성형하는 4개의 사각돌출부(13b)가 구비된 1차 내경다이스(13)와, 상기 다이스블록(11)의 전면부에 고정되며 1차 내경다이스(13)의 경사부(13a) 및 4개의 사각돌출부(13b)를 감싸는 성형홀(14a)이 형성된 1차 외경다이스(14)와, 상기 다이스블록(11)에 연결되어 용융수지를 공급하는 용융수지 공급부재(15)로 구성되었다.

즉, 상기 다이스블록(11)은 후방으로부터 수지안내부재(12)가 삽입되어 고정되며, 전면으로는 1차 내·외경다이스가 설치되었다.

이때 상기 수지안내부재(12)는 다이스블록(11)에 고정되는 고정부(12a)와, 다이스블록(11)의 내부로 삽입되는 삽입부(12b)로 구성되어 다이스블록(11)으로 공급되는 PP 수지(A)를 1차 내·외경다이스로 전달하도록 구성되었다.

상기 1차 내경다이스(13)는 수지안내부재(12)에 후단부가 고정되고, 전방으로 갈수록 단면적이 작아지는 경사부(13a)가 형성되며, 상기 경사부(13a)의 끝단부로부터 전방으로 돌출된 4개의 사각돌출부(13b)가 형성되었다.

또한, 상기 경사부(13a)에는 적어도 하나 이상의 나선형홈(13a`)이 형성되어 수지안내부재(12)를 통해 공급되는 용융수지를 각각의 사각돌출부(13b)의 외면 및 사이공간으로 고르고 치밀하게 공급할 수 있도록 구성되고, 상기 4개의 사각돌출부(13b)는 각각의 사각돌출부(13b) 사이공간이 "+"형을 이루도록 사각형 배열로 형성되는 한편, 각각의 사각돌출부(13b)에는 길이방향으로 관통하는 냉각홀(13b`)이 형성되었다.

즉, 상기 경사부(13a)에 형성된 나선형홈(13a`)은 경사부(13a)의 후단부로부터 사각돌출부(13b)의 "+"형 사이공간으로 연결되도록 형성되어 수지안내부재(12)를 통해 공급되는 PP 수지(A)가 나선형홈(13a`)을 통해 사각돌출부(13b)의 사이공간으로 충진되며, 이때 나선형홈(13a`)를 통해 공급되는 PP 수지는 수지안내부재(12)로부터 공급되는 PP 수지의 공급압력에 경사부(13a)의 외면을 통해 공급되는 PP 수지 보다 높은 압력으로 공급됨으로써 사각돌출부의 사이공간에 보다 치밀한 상태로서 PP 수지를 충진시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 1차 외경다이스(14)는 다이스블록(11)의 전면부에 별도의 고정판(16)에 의해 고정되며, 중공관(1)의 외면을 성형토록 1차 내경다이스(13)의 경사부(13a) 및 사각돌출부(13b)에서 소정간격 이격된 상태로 경사부(13a) 및 사각돌출부(13b)를 둘러싸는 성형홀(14a)이 구비되었다.

도 4 는 본 발명의 관내냉각부의 구성을 나타낸 예시도를 도시한 것으로, 상기 관내냉각부(20)는 냉각수를 공급받아 보강재(2) 및 중공관(1)의 내부를 냉각하는 것으로, 상기 1차 내경다이스(13)의 냉각홀(13b`)로 각각 삽입되는 4개의 냉각관(21)과, 상기 냉각관(21)을 고정하며 수지안내부재(12)에 고정되는 고정블록(22)과, 상기 각각의 냉각관(21)으로부터 분기되어 사용된 냉각수를 저장조(25)로 배출하는 배출관(23)과, 상기 냉각관(21)과 연결되어 저장조(25)의 냉각수를 순환시키는 펌프(24)로 구성되었다.

상기 냉각관(21)은 도 5에 도시된 바와 같이 원형단면의 냉각관 고정부(21a)와, 사각형 단면의 냉각부(21b)가 일체형으로 형성되는 한편, 그 내부에 펌프(24)와 연결되어 냉각부(21b)의 내부로 냉각수를 공급하는 급수관(21c)이 설치되었다.

한편, 상기 냉각관(21)을 고정하는 고정블록(22)은 수지안내부재(12)에 고정되며 각각의 냉각관(21)이 관통하며 후단부에 경사면(22a-2)이 형성된 관통홀(22a-1)이 구비된 고정부재(22a)와, 상기 관통홀(22a-1)에 구비된 경사면(22a-2)에 대응하는 경사대응면(22b-1)이 구비되어 냉각관(21)을 고정하는 정착구(22b)와, 상기 정착구(22b)를 고정부재(22a)에 고정토록 볼트(22d)에 의해 고정부재(22a)에 결합되는 결합판(22c)으로 구성되었다.

이때 상기 정착구(22b)는 경사대응면(22b-1)이 형성된 일측으로부터 길이방향으로 일부가 절개되어 고정부재(22a)의 관통홀(22a-1)로 삽입되며, 결합판(22c)에 의해 관통홀(22a-1)로 삽입되는 정착구(22b)의 삽입정도에 따라 정착구(22b)의 절개된 일부가 조여들어 정착구(22b)를 관통하는 냉각관(21)을 고정하게 된다.

도 6 은 본 발명의 1차냉각부의 구성을 나타낸 예시도를 도시하고 있으며, 상기 1차냉각부(30)는 1차 압출성형이 완료된 중공관(1)의 외부를 냉각하여 고형화시키는 것으로, 상기 1차 압출성형부(10)를 통해 나온 중공관(1)을 예비로 냉각·고형화시키는 진공사이징(31)과, 상기 진공사이징(31)을 거친 중공관(1)을 냉각하는 진공수조(33) 및 코아사이징(32)으로 구성되었다.

상기 진공사이징 및 코아사이징은 공지된 기술구성으로서 그 자세한 설명은 생략토록 한다.

도 7 은 본 발명의 2차 압출성형부의 구성을 나타낸 예시도를 도시하고 있으며, 상기 2차 압출성형부(40)는 중공관(1)의 외부에 PE 수지(B)를 일정두께로 압출성형하는 것으로, 상기 원통형의 다이스블록(41)과, 상기 다이스블록(41)의 후방으로부터 삽입되어 고정되어 공급되는 용융수지를 안내하는 수지안내부재(42)와, 상기 수지안내부재(42)의 전면에 고정되고 경사부(43a)가 구비되는 한편 경사부(43a)의 끝단부로부터 전방으로 돌출되어 중공관(1)의 외면에 용융수지를 공급하여 외피막(3)을 성형하는 안내부(43b)가 구비된 2차 내경다이스(43)와, 상기 경사부(43a) 및 안내부(43b)와 소정간격 이격되는 내면이 구비되어 중공관(1)의 외면으로 공급되는 용융수지의 양을 균일하게 하는 2차 외경다이스(44)와, 상기 2차외경다이스(44)를 다이스블록(41)에 고정하는 고정판(46)과, 상기 다이스블록(41)에 설치되어 용융수지를 공급하는 용융수지 공급부재(45)로 구성되었다.

도 8 은 본 발명의 2차냉각부의 구성을 나타낸 예시도를 도시하고 있으며, 상기 2차냉각부(50)는 중공관(1)의 외부에 압출성형된 외피막(3)을 냉각하여 고형화시키는 것으로, 상기 2차 압출성형부(40)를 통해 나온 프로파일(4)을 예비로 냉각·고형화시키는 코아사이징(51)과, 상기 코아사이징(51)을 거친 프로파일(4)을 냉각하는 냉각수조(52)로 구성되었다.

도 9 는 본 발명의 관제조부의 구성을 나타낸 예시도를, 도 10 은 본 발명의 노즐압출기의 제 1 노즐의 형상을 나타낸 사시도를, 도 11 은 본 발명의 노즐압출기의 제 2 노즐의 형상을 나타낸 사시도를 도시하고 있으며, 상기 관제조부(60)는 중공관(1)의 외면에 외피막이 형성되어 구성된 프로파일(4)을 이용하여 복합 복층벽 하수관을 제조하는 것으로, 상기 2차냉각부(50)를 통해 압출성형된 프로파일(4)을 나선형으로 감는 롤러드럼(61)과, 상기 롤러드럼(61)의 외표면과 평행한 일자형의 제 1 배출공(62a-1)이 구비되어 프로파일(4)이 감기기 전 롤러드럼(61)의 외면에 용융수지를 공급하는 제 1 노즐(62a)과 "T"형 제 2 배출공(62b-1)이 구비되어 나선형으로 감긴 프로파일(4)의 간극에 용융수지를 주입하는 제 2 노즐(62b)이 구비된 노즐압출기(62)와, 상기 롤러드럼(61)의 외측에 설치되어 프로파일(4)의 간극에 주입된 용융수지를 압착하는 압착롤러(63)로 구성되었다.

이때 상기 제 1 노즐(62a)에 의해 공급되는 용융수지는 나선형으로 감기는 한편, 도 12와 같이 그 폭(W)이 나선형으로 감기는 프로파일(4)의 피치(P)와 동일하도록 함으로써 용융수지의 사이에 간극이 발생하지 않고 인접한 위치에 감긴 용융수지와 옆면이 밀착되어 연속된 내부코팅막(5)을 형성하도록 구성되었다.

상술한 것과 같이 구성된 복합 복층벽 제조장치를 이용한 본 발명의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 13 은 본 발명에 따른 복합 복층벽 제조방법의 구성을 나타낸 블록도를 도시한 것으로, 본 발명의 복합 복층벽 제조방법은 "+"형의 보강재(2)와 이 보강재(2)를 둘러싸는 중공관(1)을 일체형으로 압출성형하는 1차 압출성형단계와, 압출성형된 중공관(1)을 냉각하는 1차 냉각단계와, 중공관(1)의 외부에 외피막을 형성하여 복합층구조의 프로파일(4)을 압출성형하는 2차 압출성형단계와, 압출성형된 프로파일을 냉각하는 2차 냉각단계와, 프로파일을 이용하여 복합 복층벽 하수관을 제조하는 관제조단계로 구성되었다.

상기 1차 압출성형단계는 다이스블록(11)에 설치된 용융수지 공급부재(15)를 통해 공급되는 PP 수지(A)를 수지안내부재(12)를 통해 1차 내·외경다이스로 전달하게 되고, 이렇게 전달된 PP 수지는 1차 내경다이스(13)의 경사부(13a)에 구비된 나선형홈(13a`)을 통해 사각돌출부(13b)의 외부 및 사이공간으로 주입되어 압출됨으로써 내부에 보강재(2)가 일체형으로 형성된 중공관(1)을 압출성형하게 된다.

한편, 압출성형시 고형화되지 않은 보강재(2)가 손상되는 것을 방지하기 위해 사각돌출부(13b)의 냉각홀(13b`)에 설치된 냉각관(21)을 이용하여 보강재(2)를 냉각시켜주게 된다.

즉, 상기 1차 압출성형단계는 압출성형되는 중공관(1)의 내부에 위치하도록설치된 각각의 냉각관(21)으로 저장조(25)의 냉각수를 순환토록 공급하여 중공관(1)의 내부 및 보강재(2)를 압출성형과 동시에 냉각하는 관내냉각단계를 포함하여 제조시 발생되는 보강재(2)의 손상을 방지할 수 있도록 구성되었다.

상기 1차 냉각단계는 진공사이징(31)과 진공수조(33) 및 코아사이징(32)을 순차적으로 거치도록 하여 압출성형된 중공관(1)을 냉각 및 고형화시키게 된다.

상기 2차 압출성형단계는 1차 압출성형부(10)와 1차냉각부(30)를 거쳐 보강재(2)가 일체형으로 형성된 중공관(1)을 다이스블록(41)의 후방으로부터 공급받는 한편, 다이스블록(41)에 설치된 용융수지 공급부를 통해 공급되는 PE 수지(B)를 2차 내·외경다이스를 이용하여 중공관(1)의 외부에 외피막을 압출성형하여 서로 다른재질의 복합층구조를 갖는 프로파일(4)을 성형하게 된다.

상기 2차 냉각단계는 제조된 프로파일(4)을 코아사이징(51) 및 냉각수조(52)를 거치도록 하여 외피막을 냉각 및 고형화시키게 된다.

상기 관제조단계는 노즐압출기(62)의 제 1 노즐(62a)로부터 배출되는 용융수지를 롤러드럼(61)에 나선형으로 감아 내부코팅막(5)을 형성하는 한편, 내부코팅막(5)의 상부로 압출성형된 프로파일(4)을 공급하여 내부코팅막(5)과 함께 나선형으로 감은 다음, 나선형으로 감긴 프로파일(4)의 사이에 생성된 간극에 제 2 노즐(62b)로부터 배출되는 용융수지를 주입 후 간극의 상부에서 용융수지를 압착하여 프로파일(4)을 접합함으로써 복합 복층벽 하수관을 제조하게 된다.

이때, 제 1 노즐(62a)로부터 배출되는 용융수지는 평활한 단면형상을 갖도록 배출되는 한편, 그 폭이 나선형으로 감기는 프로파일(4)의 피치와 동일하게 하여용융수지 간에 간극이 발생하지 않고 인접한 위치에 감긴 용융수지와 옆면이 밀착되어 연속된 내부코팅막(5)을 형성함으로써 내면이 평활한 복합 복층벽 하수관을 얻을 수 있다.

상기와 같은 공정을 거쳐 제작된 복합 복층벽 하수관은 그 단면형상이 도 14와 같이 프로파일(4)의 내측에는 평활한 단면형상을 구비한 내부코팅막(5)이 형성되고, 프로파일(4)의 외측에는 "T"형 단면형상을 구비한 외부코팅막(6)이 형성되어 프로파일(4)의 상단부를 감싸도록 형성된다.

도면 중 미설명 부호 61a는 회전롤러이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 십자형 보강재를 중공관의 내부에 일체형으로 동시에 압출성형 하는 한편, 중공관의 압출성형과 동시에 중공관의 내부 및 보강재를 냉각에 의해 제조시 발생되는 보강재의 손상을 방지하여 제품의 불량률을 낮출 수 있으며, 또한 중공관을 PP 수지로 형성하고, 그 외부에 PE 수지로 이루어진 외피막이 형성된 프로파일을 이용하여 복합 복층벽 하수관을 제조함으로써 보다 향상된 압축강도를 기대할 수 있으며, 하수관의 내면 평활도 향상에 의해 관내를 흐르는 유체의 흐름을 보다 원활히 할 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims

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PP 수지를 용융상태로 공급받아 "+"형 보강재와 이 보강재를 둘러싸는 중공관을 일체형으로 압출성형하는 한편, 압출성형되는 중공관의 내부 및 보강재를 성형과 동시에 냉각하여 프로파일을 성형하고, 이 프로파일을 나선형으로 감은 뒤, 용융수지를 주입하여 합성수지관을 제조하는 합성수지관의 제조장치에 있어서,

보강재(2)가 내부에 일체형으로 성형된 중공관(1)을 냉각하는 1차냉각부(30)와, 상기 1차냉각부(30)를 거친 중공관(1)의 외면에 PE 수지로 이루어진 외피막을 소정두께로 압출성형하는 2차 압출성형부(40)와, 상기 2차 압출성형부(40)를 통해 형성된 프로파일(4)을 냉각하는 2차냉각부(50)와, 상기 2차냉각부(50)를 거친 프로파일(4)을 나선형으로 감는 한편, 나선형으로 감긴 프로파일(4)의 간극에 용융수지를 주입한 후 압착하여 복합 복층벽 하수관을 제조하는 관제조부(60)로 구성되며,

상기 관제조부(60)는 2차냉각부(50)를 통해 압출성형된 프로파일(4)을 나선형으로 감는 롤러드럼(61)과, 상기 롤러드럼(61)의 외표면과 평행한 일자형("-")의 제 1 배출공(62a-1)이 구비되어 프로파일(4)이 감기기 전 롤러드럼(61)의 외면에 용융수지를 공급하는 제 1 노즐(62a)과 "T"형 제 2 배출공(62b-1)이 구비되어 나선형으로 감긴 프로파일(4)의 간극에 용융수지를 주입하는 제 2 노즐(62b)이 구비된 노즐압출기(62)와, 상기 롤러드럼(61)의 외측에 설치되어 프로파일(4)의 간극에 주입된 용융수지를 압착하는 압착롤러(63)로 구성된 것을 특징으로 하는 고강성 보강구조를 갖는 복합 복층벽 하수관의 제조장치.
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PP 수지를 용융상태로 공급받아 "+"형의 보강재(2)와 이 보강재(2)를 둘러싸는 중공관(1)을 일체형으로 압출성형하는 1차 압출성형단계와, 상기 1차 압출성형단계를 거친 중공관(1)을 냉각하는 1차냉각단계와, 상기 1차냉각단계를 거쳐 고형화된 중공관(1)의 외면에 소정두께로 PE수지를 압출성형하는 2차 압출성형단계와, 상기 2차 압출성형단계를 거친 프로파일(4)을 냉각하는 2차냉각단계와, 노즐압출기(62)의 제 1 노즐(62a)로부터 "-"형으로 배출되는 용융수지를 롤러드럼(61)에 공급하여 내부코팅막(5)을 형성하는 한편, 이 내부코팅막(5)의 상부로 상기 2차냉각단계를 거친 프로파일(4)을 공급하여 내부코팅막(5)과 함께 나선형으로 감은 다음, 나선형으로 감긴 프로파일(4)의 사이 간극에 제 2 노즐(62b)로부터 "T"형으로 배출되는 용융수지를 주입한 후 간극의 상부에서 용융수지를 압착하여 복합 복층벽 하수관을 제조하는 것을 특징으로 하는 고강성 보강구조를 갖는복합 복층벽 하수관의 제조방법.
중공형의 프로파일을 나선형으로 감아 돌리고, 이렇게 나선형으로 감긴 프로파일의 사이에 형성된 간극에 용융수지를 주입한 후 압착하여 제조되는 복층벽 하수관에 있어서,

상기 프로파일(4)은 PP 수지의 압출성형에 의해 내부에 보강재(2)가 형성되며 중공형 단면을 구비토록 형성된 중공관(1)과, 상기 중공관(1)의 외면을 둘러싸도록 압출성형에 의해 소정두께 갖도록 형성된 PE 외피막(3)으로 이루어지는 한편,

나선형으로 감긴 프로파일(4)의 내측에 일자형("-") 단면이 상호 연결되어 형성된 내부코팅막(5)이 구비되며, 상기 프로파일의 간극에 "T"형 용융수지를 주입 및 압착하여 프로파일(4)의 외측에 외부코팅막(6)이 형성된 것을 특징으로 하는 복합 복층벽 하수관.