KR100535367B1 - 코러게이트 삼중관 및 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면이 평활한 내피관, 상기 내피관의 표면에 적층되며 골과산이 반복된 코러게이트관, 상기 코러게이트관의 산부분에 적층되며 표면이 평활한 외피관으로 구성되되, 이들 내피관, 코러게이트관, 외피관은 압출에 의해 일체형으로 적층되는 것을 특징으로 하는 코러게이트 삼중관에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 단수 또는 복수의 1차 압출기로부터 공급되는 액상의 프로파일수지를 이중관 형태로 압출 성형되게 하는 1차 압출다이스; 1차 압출다이스로부터 압출되어져 나오는 이중관중 코러게이트관을 요철형, 즉 코러게이트형상으로 성형하는 캐터필러형 성형기; 상기 캐터필러형 성형기로 부터 성형되어져 나오는 코러게이트 이중관을 냉각시키는 냉각 샤워기; 단수 또는 복수의 2차 압출기로부터 공급되는 액상의 프로파일수지를 상기 냉각되어져 나오는 코러게이트 이중관의 표면에 적층되게 성형하여 코러게이트 삼중관을 완성하는 2차 압출 다이스; 상기 2차 압출다이스로부터 압출되어져 나오는 코러게이트 삼중관을 냉각시킴과 동시에 외피관을 진공력에 의해 평활하게 보형시켜주는 냉각 및 정형기로 구성된 것을 특징으로 하는 코러게이트 삼중관 제조장치에 관한 것이다.

Description

코러게이트 삼중관 및 그 제조장치 {CURRUGATED TYPE TRIPLE PIPE AND CURRUGATED TYPE TRIPLE PIPE MANUFACTURING APPARATUS}

본 발명은 두겹의 평활관 사이에 코러게이트관이 개입된 코러게이트형 삼중 수지관과, 이러한 코러게이트 삼중 수지관을 제조하기 위한 제조장치에 관한 것이다.

지중매설용 관은 높은 토압과 그 위를 지나는 통행차량의 압력(윤압)을 견뎌야 하므로 높은 내압강도가 요구되며, 지중에 매설할 때 취급을 용이하게 하기 위해 경량일 것이 요구된다. 코러게이트관(corrugate pipe)은 이러한 기대에 부응되는 수지관이다.

특히, 도 1에서 보듯이 평활한 내피관(2)의 외부에 코러게이트관(3)이 적층되어 이루어진 코러게이트 이중관(1)은 내피관(2)과 코러게이트관(3) 사이에 중공부(s)가 존재하기 때문에 이 중공부에 의해 보온 및 단열, 차음효과가 우수하다는 장점이 있다.

그리고, 이러한 코러게이트 이중관(1)은 국내특허출원 제2002-10357호에 기재되어 있고 본원의 도 2 및 도 3에 도시되어 있듯이 복수의 압출기(10)로부터 공급되는 액상의 프로파일수지를 이중관 형태로 압출 성형되게 하는 압출다이스(20)와, 압출되어져 나오는 이중관중 겉관을 요철형, 즉 코러게이트형상으로 성형하는 캐터필러형 성형기(30)와, 성형된 코러게이트 이중관(1)을 냉각시키는 냉각 샤워장치(40)와, 연속적으로 성형되는 코러게이트 이중관을 일정길이로 절단하여 주는 절단기(50)와, 절단된 코러게이트 이중관을 적재하는 스택커(60)로 구성된 코러게이트 이중관 제조장치에 의해 제조된다.

그러나, 상기한 제조장치에 의해 제조되는 코러게이트 이중관(1)은 겉관인 코러게이트관(3)의 요철돌기(3a)의 내부가 비어있기 때문에 윤압 및 토압, 또는 설치시 발생될 수 있는 이상충격에 의해 쉽게 파손되는 단점이 있었다. 이에 따라 요철돌기부분을 보호할 수 있는 구조 개선이 필요하다.

또한, 코러게이트관(3)의 외주측 요홈(3b)이 외부와 연통되어 있기 때문에 이 부분에서의 보온, 단열, 차음효과가 취약한 단점도 지적되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 주요 목적은 코러게이트 이중관의 표면에 평활한 외피관을 한겹 더 입힘으로써 코러게이트관의 파손 및 변형을 방지할 수 있는 코러게이트 삼중관을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 이러한 코러게이트 삼중관을 제조하기 위한 장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은 표면이 평활한 내피관, 상기 내피관의 표면에 적층되며 골과산이 반복된 코러게이트관, 상기 코러게이트관의 산부분에 적층되며 표면이 평활한 외피관으로 구성되되, 이들 내피관, 코러게이트관, 외피관은 압출에 의해 일체형으로 적층되는 것을 특징으로 하는 코러게이트 삼중관을 제공함에 따라 달성된다.

또한 본 발명의 다른 목적은 단수 또는 복수의 1차 압출기로부터 공급되는 액상의 프로파일수지를 이중관 형태로 압출 성형되게 하는 1차 압출 다이스; 1차 압출다이스로부터 압출되어져 나오는 이중관중 겉관을 요철형, 즉 코러게이트형상으로 성형하는 캐터필러형 성형기; 상기 캐터필러형 성형기로 부터 성형되어져 나오는 코러게이트 이중관을 냉각시키는 냉각 샤워기; 단수 또는 복수의 2차 압출기로부터 공급되는 액상의 프로파일수지를 상기 냉각되어져 나오는 코러게이트 이중관의 표면에 적층되게 성형하여 코러게이트 삼중관을 완성하는 2차 압출 다이스; 상기 2차 압출다이스로부터 압출되어져 나오는 코러게이트 삼중관을 냉각시킴과 동시에 외피관을 진공력에 의해 평활하게 보형시켜주는 냉각 및 정형기로 구성된 코러게이트 삼중관 제조장치를 제공함에 따라 달성된다.

이때, 상기 냉각 및 정형기는 외주면상에 스크류돌기를 형성하여 스크류돌기들 사이사이로 수로가 형성되게 하며, 또한 상기 스크류돌기를 수직으로 관통하는 다수의 진공홀을 갖는 내통체; 상기 수로를 밀폐하도록 내통체의 외부에 설치되며, 두께의 내부에는 상기 각 진공홀과 연통되는 진공유로가 형성된 외통체; 상기 진공유로와 연결되는 진공펌프로 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 3 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 코러게이트 삼중관(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 표면이 평활한 내피관(110)과, 표면이 요철형상인 코러게이트관(120)과, 표면이 평활한 외피관(130)이 순차적으로 중첩되어 이루어진 것이다. 이때, 코러게이트 삼중관(100)은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE:High Density Poly Ethylene)으로 되어 있다.

이러한 코러게이트 삼중관은 외피관(130)에 의해 코러게이트관(120)의 요철형상을 견고하게 잡아줌으로써 코러게이트관의 변형을 방지할 수 있어 내구성이 향상되었으며, 내피관(110)과 외피관(130) 사이에 요철형의 코러게이트관(120)에 의한 밀폐형 공간(s)이 연속적으로 형성됨에 따라 단열성이 향상되었다.

또한, 상기 코러게이트 삼중관(100)은 고밀도 폴리에틸렌으로 되어 있기 때문에 산, 알카리, 염기 및 각종 화학물질 등에 안정되어 있어 오수, 침수, 해수 등 부식성이 강한 물질에도 내성이 있기 때문에 수명이 반 영구적이며, 치밀한 밀도구조를 가지고 있으므로 수밀성도 양호하다.

한편, 이러한 코러게이트 삼중관을 제조하기 위한 제조장치(200)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 액상의 프로파일수지를 압출 공급하는 단수 또는 복수의 1차 압출기(210)와, 이 1차 압출기의 선단에 설치되어 1차 압출기로부터 공급되는 프로파일수지를 이중관 형태로 압출 성형되게 하는 1차 압출다이스(220)를 갖는다.

또한, 상기 1차 압출다이스(220)의 전반부에는 압출되는 내피관(110)과 코러게이트관(120)을 수냉시키기 위한 냉각코어(미도시)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 1차 압출다이스(220)의 외곽에는 1차 압출다이스로부터 압출되어져 나오는 내피관(110)과 코러게이트관(120)중 코러게이트관을 요철형, 즉 코러게이트형상으로 성형하는 캐터필러형 성형기(230)가 설치된다.

상기 캐터필러형 성형기(230)는 단위몰드가 무한궤도 형상으로 연결되어 정방향으로 회전되는 상부몰드(231)와, 역시 단위몰드가 무한궤도 형상으로 연결되어 역방향으로 회전되는 하부몰드(232)로 구성된다.

그리고, 상기 캐터필러형 성형기(230)의 차기 위치에는 성형기에 의해 성형된 코러게이트 이중관(100a)을 냉각시켜 경화시키는 냉각 샤워기(240)가 설치된다.

그리고, 상기 냉각 샤워기(240)의 차기 위치에는 액상의 프로파일수지를 압출 공급하는 2차 압출기(250)가 구비되며, 이 2차 압출기의 선단에는 2차 압출기로부터 공급되는 액상의 프로파일수지를 상기 코러게이트 이중관(100a)의 표면에 적층되게 성형하여 코러게이트 삼중관(100)을 완성하는 2차 압출다이스(260)가 설치된다.

그리고, 상기 2차 압출다이스(260)의 차기 위치에는 코러게이트 삼중관(100)을 냉각시킴과 동시에 외피관(130)을 진공력에 의해 평활하게 보형시켜주는 냉각 및 정형기(270)가 설치된다.

상기 냉각 및 정형기(270)는 외주면상에 스크류돌기(272)를 형성하여 스크류돌기들 사이사이로 수로(273)가 형성되게 하며, 또한 상기 스크류돌기를 수직으로 관통하는 다수의 진공홀(274)을 갖는 내통체(271)와; 상기 수로(273)를 밀폐하도록 내통체(271)의 외부에 설치되며, 두께(t)의 내부에는 상기 진공홀(274)과 연통되는 진공유로(276)가 형성된 외통체(275)와; 상기 진공유로(276)와 연결되는 진공펌프(277)로 구성된다.

이 외에도 상기 상기 냉각 및 정형기(270)의 차기 위치에는 코러게이트 삼중관(100)을 일정길이로 절단하기 위한 절단기(280)가 설치되며, 이 절단기의 차기 위치에는 절단된 코러게이트 삼중관을 적재하기 위한 스택커(290)가 설치된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

1차 압출다이스(220)가 캐터필러형 성형기(230)의 내부에 인입되어 있는 상태로부터 1차 압출기(210)로부터 공급되는 액상의 프로파일수지가 1차 압출다이스(220)를 거치면서 이중관 형태로 압출 성형되며, 압출 성형되는 이중관중 내피관(110)은 1차 압출다이스(220)의 전방에 설치되어 있는 냉각코어(221)의 외면에 접촉된 채 그대로 진행되고, 반면 코러게이트관(120)은 1차 압출다이스(220)로부터 토출되는 에어압에 의해 캐터필러형 성형기(230)의 내벽에 밀착되면서 요철형 내벽형상에 준하게 요철형 관체, 즉 코러게이트형상으로 성형된다. 이로써 코러게이트 이중관(100a)이 완성된다.

이렇게 완성된 코러게이트 이중관(100a)은 냉각 샤워기(240)를 거치면서 냉각, 경화된다.

경화된 코러게이트 이중관(100a)은 2차 압출다이스(260)의 내부를 통과하게 되는데, 이때 2차 압출다이스(260)에서는 2차 압출기(250)로부터 공급되는 액상의 프로파일수지를 평활관 형태로 배출되면서 상기 코러게이트 이중관(100a)의 표면에 적층하게 된다. 이로써 코러게이트 이중관(100a)의 표면에 외피관(130)이 적층된 코러게이트 삼중관(100)이 만들어지게 된다.

이렇게 만들어진 코러게이트 삼중관(100)은 냉각 및 정형기(270)의 내부, 즉 내통체(271)의 내부로 진입된다. 이때, 냉각 및 정형기(270)는 내통체(271)의 외면에 냉각수가 흐르고 있기 때문에 냉각이 된다. 이와 동시에 진공펌프(277)가 외통체(275)의 진공유로(276)와 내통체(271)의 진공홀(274)을 통해 코러게이트 삼중관(100)의 외피관(130)을 진공흡인하므로써 외측관은 내통체(271)의 내벽면에 압착된 상태로 경화된다.

따라서, 외피관(130)이 코러게이트관(120)의 요홈(121)으로 오목하게 들어가는 현상을 방지하게 되어 평활한 상태로 경화되어 최종 배출되는 것이다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명은 하수용으로 활용되는 합성수지관을 두 개의 평관 사이에 주름관이 개입된 삼중관으로 하므로써 연성관의 장점을 가지면서도 콘크리트관 이상의 강도를 가지게 된다. 특히, 두 개의 평관이 주름관의 형상을 유지할 수 있도록 지지하는 역할을 함에 따라 장기간 사용하더라도 형상이 변형되는 등의 노화현상이 없다.

또한, 외피관, 코러게이트관, 내피관 사이에 원주방향과 길이방향으로 공백이 형성되기 때문에 보온 및 단열성이 양호하므로 하수용으로 매우 적합하다.

또한, 삼중관 제조설비는 이중관 제조설비를 대부분 활용하므로써 필요에 다라 이중관 또는 삼중관 설비로 용도 변경이 가능하다.

도 1은 코러게이트 이중관의 구성도

도 2는 코러게이트 이중관 제조장치의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 코러게이트 삼중관의 구성도

도 4는 본 발명에 따른 코러게이트 삼중관 제조장치의 구성도로서, 정면도

도 5는 본 발명에 따른 코러게이트 삼중관 제조장치의 구성도로서, 평면도

도 6은 본 발명에 따른 냉각 및 정형기의 상세도

도 7은 도 6의 요부확대도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

100 : 코러게이트 삼중관

110 : 내피관 120 : 코러게이트관 130 : 외피관

200 : 코러게이트 삼중관 제조장치

210 : 1차 압출기 220 : 1차 압출다이스 221 : 냉각코어

230 : 캐터필러형 성형기 231 : 상부몰드 232 : 하부몰드

240 : 냉각샤워기 250 : 2차 압출기 260 : 2차 압출다이스

270 : 냉각 및 정형기

271 : 내통체 272 : 스크류돌기 273 : 수로

274 : 진공홀 275 : 외통체

276 : 진공유로 277 : 진공펌프

Claims (3)

1차 압출다이스로 부터 액상의 프로파일수지가 이중관 형태로 압출되되, 그 중 내피관은 표면이 매끄러운 형태를 취하고 있으며, 상기 1차 압출다이스의 전방에 설치되어 있는 냉각코어의 면에 접촉된 채 진행되고;

상기 1차 압출다이스로 부터 압출되는 이중관중 내피관의 겉부분에 위치하는 코러게이트관은 상기 1차 압출다이스로 부터 코러게이트관을 향해 토출되는 에어압에 의해 캐터필러형 성형기의 내벽에 밀착되게 하므로써 골과 산이 반복되는 요철형상이 정확한 형태로 성형되게 하고, 이와 동시에 상기 캐터필러형 성형기에 의해 내피관의 표면에 일시에 적층되게 하며, 또한 상기 코러게이트관을 종단면으로 절단했을 때 상측과 하측의 산과 골의 위치가 정수직선상에 위치하고;

2차 압출기에 의해 평활한 형태로 압출되어져 나오면서 상기 코러게이트관의 표면에 매끄러운 외피관이 적층되되, 코러게이트관의 외관형상에 의해 변형되는 것을 방지하기 위해서 진공력을 발휘하는 정형기에 의해 흡착된 채 이동시키므로써 표면이 매끄러운 상태를 유지한 채 응고되게 한 것을 특징으로 하는 코러게이트 삼중관.

단수 또는 복수의 1차 압출기로 부터 공급되는 액상의 프로파일수지를 표면에 매끄러운 내피관과 중피관이 중첩되게 이중관 형태로 압출되게 하며, 또한 내부로 부터 상기 중피관을 향해 에어를 토출하는 1차 압출다이스;

상부몰드와 하부몰드가 상호 상반된 방향으로 무한궤도 운동을 하게 구성되며, 상부몰드와 하부몰드 사이에 인입되는 상기 1차 압출다이스로 부터 압출되어져 나오는 중피관을 코러게이트형상으로 성형되게 하되, 상기 1차 압출다이스로 부터 토출되는 에어압에 의해 중피관이 상부몰드와 하부몰드의 성형면에 강제 밀착되게 하므로써 정확한 형태의 요철형상으로 성형되게 하는 캐터필러형 성형기;

상기 내피관과 중피관, 즉 코러게이트관이 중첩된 상태의 이중관을 냉각시켜 경화시켜주는 냉각샤워기;

단수 또는 복수의 2차 압출기로 부터 공급되는 액상의 프로파일수지를 상기 코러게이트 이중관의 표면에 적층되게 하여 코러게이트 삼중관이 완성되게 하는 2차 압출다이스;

상기 2차 압출다이스로 부터 압출되어져 나오는 코러게이트 삼중관을 냉각시킴과 동시에 외피관을 진공력에 의해 평활하게 강제 보형시켜주는 냉각 및 정형기로 구성된 것을 특징으로 하는 코러게이트 삼중관 제조장치.

제 2항에 있어서,

상기 냉각 및 정형기는,

외주면상에 스크류돌기를 형성하여 스크류돌기들 사이사이로 수로가 형성되게 하며, 또한 상기 스크류돌기를 수직으로 관통하는 다수의 진공홀을 갖는 내통체;

상기 수로를 밀폐하도록 내통체의 외부에 설치되며, 두께의 내부에는 상기 각 진공홀과 연통되는 진공유로가 형성된 외통체;

상기 진공유로와 연결되는 진공펌프로 구성된 것을 특징으로 하는 코러게이트 삼중관 제조장치.