KR100533514B1 - 합성수지관 융착용 연결관, 이 연결관의 제조방법 및 그제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지관 융착용 연결관, 이 연결관의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 상,하수도나 가스공급용 배관으로 사용되는 각종 합성수지관을 히터 또는 열선이 설치된 융착용 연결관을 사용하여 연결시키는 방식에 있어서, 상기 연결관에 히터를 설치하기 위하여 생산성이 떨어지고 생산원가가 높은 인서트사출을 하지 아니하고 저렴한 가격으로 대량생산이 가능하도록 한 것으로, 연결관으로 사용될 관체를 압출하는 공정, 압출된 관체를 연결관의 길이에 맞게 절단하는 공정, 절단된 연결관의 양측 내면에 망형 히터를 끼우는 공정, 망형 히터가 끼워진 연결관을 회전시키면서 연결관의 내측에서 가압/가열로울러를 사용하여 히터를 연결관의 내면에 압착시키는 공정을 거쳐 합성수지관 융착용 연결관을 제조함으로써 고가의 인서트용 사출장비가 없이도 저렴한 비용으로 연결관을 제조할 수 있도록 한 것이다.

Description

합성수지관 융착용 연결관, 이 연결관의 제조방법 및 그 제조장치 {fusion jointing plastic pipe and its making method and device}

본 발명은 합성수지관 융착용 연결관, 이 연결관의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 상,하수도나 가스공급용 배관으로 사용되는 각종 합성수지관을 히터 또는 열선이 설치된 융착용 연결관을 사용하여 연결시키는 방식에 있어서, 상기 연결관에 히터를 설치하기 위하여 생산성이 떨어지고 생산원가가 고가인 인서트사출을 하지 아니하고 저렴한 가격으로 대량생산이 가능하도록, 연결관으로 사용될 관체를 압출하여 연결관의 길이에 맞게 절단한 후 연결관의 양측 내면에 망형 히터를 끼우고 열간압착시킴으로써 고가의 금형과 인서트사출장비없이도 저렴한 비용으로 연결관을 제조할 수 있도록 한 것이며, 합성수지관의 규격이 다르더라도 각 규격에 맞는 연결관의 제조가 용이하도록 한 것이다.

일반적으로 합성수지로 제조된 상,하수용 배관이나 도시가스관은 무한길이로 압출시킬 수는 있으나, 이의 운반 및 취급상 적정한 길이인 6미터 정도의 길이로 출하되는데, 배관시 이 합성수지관의 연결부위는 나사이음방식이나 전기적인 융착방법에 의해 접합하게 된다.

이 중, 본 발명과 관련된 융착방법이면서 실제로 사용되고 있는 것으로는 국내 실용신안등록 제124493호, 일본국 실개평3-75394호, 일본국 실개평2-117493호를 들 수 있다.

먼저, 실용신안등록 제124493호는 두개의 수지관이 만나는 부분에 금속메쉬가 형성된 일자형의 시트를 한바퀴 감아서 외부에서 공급되는 전류를 통하여 금속메쉬가 발열되면서 용융되는 방식이고, 일본국 실개평3-75394호와 일본국 실개평2-117493호는 연결소켓의 내부에 열선을 스크류(나선)형태로 감아서 2개의 수지관을 연결소켓의 양측에 각각 끼운 후 열선에 전원을 인가하면 열선이 발열되면서 소켓의 열선 주위가 용융되어 융착됨으로써 수지관을 접합시키도록 된 것이다.

한편, 상기한 선행기술에서와 같이 내부에 열선을 스크류형태로 감은 연결소켓은 이의 성형시 열선을 사출금형 내부에 인서트시킨 상태에서 용융수지를 캐비티 내에 공급하여 성형하는 인서트사출방식에 의해 생산되므로 그 제조원가가 비싸고 제조하기가 까다로우며 불량률도 높아 생산성이 저하되는 문제점이 있었으며, 직경이 다른 합성수지관 마다 각기 다른 사출금형을 구비하여야 했었으므로 모든 규격의 연결소켓을 생산하기 위해서는 고가의 금형을 수백 벌 이상 구비하여 했었으므로 엄청난 자본이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 연결관에 히터를 설치하기 위하여 생산성이 떨어지고 고가인 인서트사출을 하지 아니하고, 저렴한 가격으로 대량생산이 가능한 제조방법을 제공하는데 있다.

또, 본 발명은 상기한 연결관의 제조방법에 사용하기 적합한 연결관 제조장치 즉, 연결관에 망형 히터를 압착시키기에 적합한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기한 제조방법과 제조장치에 의해 제조된 합성수지관 융착용 연결관을 제공한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상,하수도나 가스공급용 배관으로 사용되는 각종 합성수지관을 히터 또는 열선이 설치된 융착용 연결관을 사용하여 연결시키도록 된 것에 있어서, 상기 연결관으로 사용될 칫수를 갖는 관체를 압출하는 공정; 압출된 관체를 연결관의 길이에 맞게 절단하는 공정; 절단된 연결관의 양측 내면에 망형 히터를 끼우는 공정; 망형 히터가 끼워진 연결관을 회전시키면서 연결관의 내측에서 망형 히터를 연결관의 내면에 가열가압시켜 압착시키는 공정;을 포함하여 이루어지는 합성수지관 융착용 연결관의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 망형 히터는 연결관에 끼워지기 전 그 표면에 박막의 피복을 입히는 피복공정을 추가하여 제조공정에서 이의 취급이 용이하도록 함과 동시에 연결관 내부에의 삽입이 용이하고 압착성능도 높일 수 있도록 한다.

본 발명은 또, 상기한 연결관의 제조방법에 사용하기 적합한 장치로, 연결관이 안착되기 위한 한 쌍의 안착로울러와; 상기 안착로울러에 안착된 연결관의 내부에 삽입된 망형 히터를 가열/가압시켜 연결관의 내면에 압착시키기 위한 압착로울러와; 상기 연결관을 회전시키기 위한 회전로울러를 포함하여 이루어지 합성수지관 융착용 연결관의 제조장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법 및 제조장치에 의해 만들어진 합성수지관 융착용 연결관을 제공한다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시예들을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 합성수지관 융착용 연결관의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 각각 도 1에 도시된 연결관의 횡단면도 및 종단면도이다.

상기 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 상,하수도나 가스공급용 배관으로 사용되는 각종 합성수지관을 히터 또는 열선이 설치된 융착용 연결관을 사용하여 연결시키도록 된 것에 있어서, 상기 연결관(1)으로 사용될 칫수를 갖는 관체를 압출하여 연결관의 길이에 맞게 절단하고, 절단된 연결관의 양측 내면(2)에 망형 히터(3)를 끼워 연결관의 내면에 가열가압방식에 의해 압착시킨 것이다.

도면중 부호 4는 망형 히터에 전원을 공급하기 위한 리드선으로, 이는 연결관(1)의 직경이 작은 경우 즉, 망형 히터(3)의 직경이 작은 경우에는 망형 히터(3)의 양측에 2개를 부착하고, 연결관(1)의 직경이 커짐에 따라 그 갯수를 2개 이상으로 하여 등간격으로 평행하게 배치함으로써 망형 히터(3)의 전 구간에 걸쳐 전류가 균일하게 인가되도록 함으로써 망형 히터에서의 발열분포가 회전방향에 대하여 균일하도록 하여 융착시 부분적으로 과도한 용융이나 저조한 용융상태의 발생 등 융착작업시 융착불량이 없도록 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 합성수지관 융착용 연결관의 종단면도로서, 본 실시예에서는 망형 히터(3,3')를 연결관(1)양측의 내측과 외측에 이중으로 설치하고, 이를 상호 리드선(4)으로 연결하여 연결관(1)의 내면(2)에 압착시킨 것으로, 본 실시예에 의한 망형 히터의 2중 배치에 의해 도시안된 합성수지관과 연결관의 융착부위가 이중으로 형성되도록 함으로써 합성수지관의 배관시 연결부위에서 보다 안전한 수밀상태를 유지할 수 있도록 한 것이다.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 합성수지관 융착용 연결관의 분리상태 사시도로서, 본 실시예에서는 망형 히터(3)를 연결관(1)의 내부에 삽입시키기 전 망형 히터(3)의 표면에 연결관(1)과 동일 소재로 박막의 피복(5)을 입힌 것으로, 이 피복(5)에 의해 연결관(1)과 망형 히터(3)사이의 융착강도를 높임과 동시에 연결관(1)과 망형 히터(3) 그리고 이 연결관(1)에 삽입되는 도시안된 합성수지관 사이에 발생될 수 있는 공간을 제거함으로써 융착상태의 견고성 및 융착부위의 기공이나 틈의 발생을 방지할 수 있도록 한 것이다.

도 6은 본 발명에 의한 연결관 제조장치의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7 및 도 8은 각각 본 발명에 의한 연결관 제조장치의 구조를 도시한 정단면도 및 측단면도이며, 도 9는 본 발명에 의한 제조장치를 사용하여 연결관 내부에 망형 히터를 압착시키는 상태를 도시한 단면도이다.

상기 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 연결관 제조장치는 연결관(1)이 안착되기 위한 안착로울러(10)와; 상기 안착로울러(10)에 안착된 연결관(1)의 내부에 삽입된 망형 히터(3)를 가열/가압시켜 연결관(1)의 내면(2)에 압착시키기 위한 압착로울러(20)와; 상기 연결관(1)을 회전시키기 위한 회전로울러 (30)를 포함하여 이루어져 있다.

바람직하게는 상기 회전로울러(30)는 도면상에 도시된 바와 같이 한 쌍의 안착로울러(10)중 어느 하나가 그 기능을 발휘하도록 하여 제조장치의 구조를 단순화시킬 수 있도록 하며, 나머지 안착로울러(10)는 헛돌면서 회전로울러(30)에 맞닿은 상태에서 회전되는 연결관(1)을 안정적으로 받쳐주는 역할을 하도록 한다.

또한, 본 발명에서 상기 한 쌍의 안착/회전로울러(10,30)는 상호간의 간격조절이 가능하도록 함으로써 연결관(1)의 직경이 작은 경우에는 상호 근접하도록 위치이동시키고, 연결관(1)의 직경이 큰 경우에는 로울러(10,30)간의 간격을 이격시킴으로써 연결관(1)이 안정적으로 안착된 상태에서 회전될 수 있도록 한다.

본 발명에서 상기 압착로울러(20)는 그 내부에 전원공급에 의해 가열되는 히터(22)가 내장설치되며, 이 히터(22)는 연결관(1)의 내면(2)을 부분적으로 용융시키기 적합한 온도범위 내에서 작동되도록 한다.

상기 압착로울러(20)는 연결관(1)의 내부로 삽입설치되고, 연결관(1)의 내면에 밀착될 수 있도록 통상의 유압 또는 공압방식이나 기구적인 방식에 의해 상하로 슬라이드가능하게 되어 있어 연결관(1)안에 끼워진 망형 히터(3)를 연결관(1)의 내면(2)에 압착시키게 된다.

또, 본 발명에서 상기 압착로울러(20)는 그 표면이 망형 히터(3)의 압착시 용융되지 않도록 합성수지의 용융온도에서도 충분히 견딜 수 있도록 내열성 소재 인 금속재 또는 내열 실리콘으로 제작한다.

본 발명에 의한 연결관의 제조과정은 도 10에 도시된 바와 같은데, 이는 연결관으로 사용될 칫수를 갖는 관체를 통상의 합성수지 파이프의 제조방법에 의해 연속적으로 압출성형하는 공정(S10);

상기 공정(S10)에 의해 길게 압출된 관체를 연결관의 길이에 맞게 통상의 절단기를 사용하여 절단하는 공정(S20);

상기 공정(S2)에 의해 적정 길이로 절단된 연결관의 양측 내면에 망형 히터를 끼우는 공정(S30);

망형 히터가 끼워진 연결관을 본 발명의 제조장치(도 6참조)에 안착시켜 회전시키면서 연결관의 내측에 삽입된 망형 히터를 압착로울러를 사용하여 연결관의 내면에 가열가압시켜 압착시키는 공정(S40)으로 이루어져 있다.

상기 망형 히터의 압착공정(S40)에서 망형 히터는 망상구조로 이루어져 있어 가로 및 세로방향으로의 신축성을 가지므로 삽입시에는 그 직경이 연결관의 내경보다 작지만 가열/가압과정에서 압착로울러에 의해 그 직경이 확장되면서 연결관의 내면에 삽입되면서 밀착될 수 있으며, 필요에 따라 압착로울러의 압착력을 조절하는 것에 의해 연결관의 내경도 조절할 수 있다.

본 발명의 제조방법에서 상기 망형 히터는 연결관에 끼워지기 전 전원을 공급하기 위한 리드선(4)을 배선하는 공정이 부가되고, 도 5에 도시된 실시예에 의한 연결관의 제조과정에는 망형 히터(3)의 표면에 박막의 피복(5)을 형성하는 피복공정이 추가된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 기존의 사출성형방식에 비하여 생산성이 높은 압출성형방식에 의해 연결관의 칫수에 맞는 직경으로 관체를 성형한 후, 이를 연결관의 길이에 맞게 절단하여 망형히터를 삽입시키고 가열/가압시키는 것에 의해 망형 히터를 연결관의 내면에 압착시킬 수 있게 되는 것으로, 공정비용이 적고, 별도의 사출장비를 갖추지 않아도 되며, 연결관의 직경이 다르더라도 각기 다른 직경으로 압출된 관체를 모재로 하여 연결관을 제조하므로 별도의 사출용 금형을 각 규격별로 구비하지 않아도 되므로 금형제조에 소요되는 비용을 100%절감할 수 있으므로 모든 칫수의 합성수지관 융착용 연결관을 저렴한 가격으로 대량생산할 수 있다.

상기한 실시예에서 본 발명의 연결관이 일자형인 경우에 대하여만 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 연결관의 형태는 엘보우형, 티형, 십자형, 축관형 등 모든 형태의 연결관에 적용할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 연결관에 히터를 설치하기 위하여 연결관으로 사용될 관체를 압출하고, 압출된 관체를 연결관의 길이에 맞게 절단하여 그 양측 내면에 망형 히터를 끼우고 압착로울러를 사용하여 망형 히터를 연결관의 내면에 압착시키도록 된 것으로, 본 발명에 의하면 종래의 연결관에서와 같이 고가의 사출금형이나 인서트사출장비없이도 저렴한 비용으로 연결관을 대량생산할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 합성수지관 융착용 연결관의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 연결관의 횡단면도,

도 3은 도 1에 도시된 연결관의 종단면도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 합성수지관 융착용 연결관의 종단면도,

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 합성수지관 융착용 연결관의 분리상태 사시도,

도 6은 본 발명에 의한 제조장치의 구조를 도시한 사시도,

도 7은 본 발명에 의한 제조장치의 구조를 도시한 정단면도,

도 8은 본 발명에 의한 제조장치의 구조를 도시한 측단면도,

도 9는 본 발명에 의한 제조장치를 사용하여 연결관 내부에 망형 히터를 압착시키는 상태를 도시한 단면도,

도 10은 본 발명에 의한 합성수지관 융착용 연결관의 전체 제조공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연결관 2 : 내면

3,3': 망형 히터 4 : 리드선

5 : 합성수지 피복 10 : 안착로울러

20 : 압착로울러 22 : 히터

30 : 회전로울러

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 상,하수도나 가스공급용 배관으로 사용되는 각종 합성수지관을 히터 또는 열선이 설치된 융착용 연결관을 사용하여 연결시키도록 된 것으로, 상기 연결관으로 사용될 칫수를 갖는 관체를 압출하여 정해진 길이로 절단하거나 사출성형하는 공정; 상기 연결관의 양측 내면에 전원을 공급하기 위한 리드선이 배선된 망형 히터를 끼우는 공정; 망형 히터가 끼워진 연결관을 회전시키면서 연결관의 내측에서 망형 히터를 연결관의 내면에 가열가압시켜 압착시키는 공정;을 포함하는 합성수지관 융착용 연결관의 제조방법에 있어서,

   상기 망형 히터는 연결관에 끼워지기 전 그 표면에 박막의 피복을 형성하는 피복공정이 부가되는 것을 특징으로 하는 합성수지관 융착용 연결관의 제조방법.
4. 삭제
5. 청구항 3의 제조방법에 사용되는 제조장치로,

   연결관(1)이 안착되기 위한 한 쌍의 안착로울러(10)와;

   상기 안착로울러(10)에 안착된 연결관(1)의 내부에 삽입된 망형 히터(3)를 가열/가압시켜 연결관(1)의 내면(2)에 압착시키기 위한 압착로울러(20)와;

   상기 연결관(1)을 회전시키기 위한 회전로울러(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성수지관 융착용 연결관의 제조장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 회전로울러(30)는 일측의 안착로울러(10)임을 특징으로 하는 합성수지관 융착용 연결관의 제조장치.
7. 청구항 5에 있어서,

   상기 한 쌍의 안착로울러(10)는 그 간격조절이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 합성수지관 융착용 연결관의 제조장치.
8. 청구항 5에 있어서,

   상기 압착로울러(20)는 그 내부에 히터(22)가 내장된 것을 특징으로 하는 합성수지관 융착용 연결관의 제조장치.
9. 청구항 5에 있어서,

   상기 압착로울러(20)는 그 표면이 망형 히터의 압착시 용융되지 않는 내열성 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 합성수지관 융착용 연결관의 제조장치.