KR100582582B1 - 나선형으로 형성된 제품 및 이러한 제품의 제조 방법 - Google Patents

나선형으로 형성된 제품 및 이러한 제품의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의해 소정의 크기 및 형상을 갖는 열가소성 포옴 프로파일(22)을 감고 융합함으로써, 소정의 직경을 갖는 중공 열가소성 포옴 튜브들 뿐만 아니라, 소정의 두께 및 너비를 갖는 열가소성 포옴 물질의 대형 시트 또는 플랭크가 용이하게 얻어질 수 있다. 열가소성 포옴 사출기(21)를 이용하여 소정의 횡단면 형상 및 형태를 갖는 프로파일(22)을 생산하고, 프로파일을 회전 지지 부재(30) 위로 전진 이동시켜 회전 지지 부재(30) 주변에 프로파일이 감기도록 하고, 나선형으로 감겼을 때, 프로파일(22)의 인접 에지들을 연속적으로 접착시키게 된다. 독특한 나선 성형 공정을 이용함으로써, 중공의 원통형 열가소성 포옴 튜브(28)가 연속적으로 형성되며, 그 길이는 필요에 따라 제어된다. 또한, 소정의 직경을 갖는 회전 지지부를 이용함으로써 소정 직경의 튜브가 형성되며, 튜브의 두께는 사출기(21)에 의해 형성된 프로파일의 두께로 제어된다.

Description

나선형으로 형성된 제품 및 이러한 제품의 제조 방법 {SPIRAL FORMED PRODUCTS AND METHOD OF MANUFACTURE}
본 발명은 포옴형 열가소성(foamed thermoplastic) 제품 및 제조 방법에 관한 것으로서, 상세히 기술하면 실질적으로 원통형의 연속적인 형상으로 제조된 포옴형 열가소성 제품에 관한 것이다.
지난 몇십년동안에, 포옴형 열가소성 물질을 이용한 제품의 생산 및 형성에 대하여 많은 노력이 있었다. 통상적으로, 이러한 제품들은 포옴형 사출(extrusion) 또는 주조(molding)로 성형된다. 그러나, 채용된 방법과는 무관하게, 제품의 크기 및 형상에 대하여 한계가 존재하게 됨과 동시에, 제품의 생산가격이 비싸게 된다.
사출 공정을 이용하여 생산된 제품의 예로는, 포옴형 열가소성 물질로부터 형성된 중공의 긴 원통형 튜브등이 있다. 이러한 튜브들은 가장 일반적으로 유체 수송 파이프 또는 도관용 절연체로서 다양한 제품에 이용된다.
포옴형 원통 형상의 열가소성 튜브를 성형하기 위한 사출 제조 공정이 수년동안에 매우 효과적인 생산 시스템으로 발전하였지만, 약 7인치 보다 큰 직경의 튜브는 종래 장치에서 생산될 수 없다. 비록 열가소성 물질로 형성되는 큰 직경의 튜브에 대한 수요가 존재할지라도, 종래 사출 장치를 이용하여서는 상기 수요를 충족시킬 수 없다. 현재의 기술을 사용하여 상기 수요가 충족되기 전에는, 큰 직경의 포옴형 튜브들을 생산하기 위해서는 고가의 제조장치가 필요하게 되었다.
큰 직경을 갖는 원통형 튜브 부재를 필요로 하는 산업계를 만족시키기 위한 설비를 구매하여야 하는 제조회사의 실질적인 투자의 관점에서, 작은 직경을 갖는 열가소성의 튜브의 종래 가격에 비해, 이러한 수요를 만족시키는 큰 직경의 튜브 제품은 매우 고가이다. 그러나, 이러한 제품에 대한 수요 및 경쟁력 있는 가격에 대한 업계의 요구에도 불구하고, 종래 기술은 큰 직경의 원통형 튜브를 저렴하고 가격 경쟁력있는 방식으로 생산할 수 있는 방법을 제공하지 못하고 있다.
큰 직경의 중공 원통형 튜브에 대한 산업계의 필요 이외에도, 큰 두께를 갖는 큰 시트 형태로 성형되는 포옴형 열가소성 물질이 실질적으로 요구된다. 일반적으로, 포옴형 열가소성 제품을 형성하는 종래의 사출 장치는 약 1/2인치의 두께를 갖고 약 12인치 보다 큰 너비를 갖는 포옴형 중합체 시트를 생산할 수 없다. 결론적으로, 큰 너비를 갖는 포옴 플라스틱 시트의 수요는 종래의 제조업자들에 의해서는 충족되지 못하였다. 이러한 제품을 필요로 하는 산업계를 만족시키기 위해서는, 매우 값비싸며 주문 설계된 장치를 구입하여야 하며, 이것은 넓은 너비를 갖는 포옴 시트 제품이 고가로 생산되는 원인이 된다. 또한, 이러한 투자에 대한 자본의 회수는 저조하다.
비록 값비싼 장치를 소유한 특정 제조업자들이 포옴형 열가소성 시트 물질을 큰 너비를 갖는 형상으로 생산할 수 있을지라도, 이러한 제조업자들은 단일 시트로 제조될 수 있는 두께에 한계를 갖게 된다. 통상적으로, 이러한 종래 기술의 시트 사출기는 1/2인치의 최대 두께를 갖는 시트 물질을 생산할 수 있다.
결론적으로, 1/2인치 보다 큰 두께를 갖는 최종 제품을 얻고 싶어하는 고객은 최종 제품이 소정의 두께로 생산되도록 일정한 크기로 절단되어 서로 일체로 접착되는 복수의 시트를 이용함으로써 큰 두께를 갖는 제품을 얻을 수 있게 된다. 결국, 추가의 제조 및 처리 비용이 발생되며, 이들 특정 공정에 의해 생산된 최종 제품은 상당히 값비싸게 된다.
1/2인치보다 큰 두께로 플랭크 물질(plank material)을 생산하기 위해서, 다수의 시트들이 2차 공정에서 적층되거나 또는 서로 접착되며, 각 공정에서 1/2인치 만큼 프로파일의 두께가 증가하게 된다. 이러한 적층 단계들은 제조 공정의 복잡성을 증가 시킬뿐만 아니라 전반적인 스크랩(scrap)비율을 증가시킨다.
1/2인치 보다 두꺼운 두께로 플랭크 물질을 생산하기 위한 시도로서, 어큐물레이터(accumulator)가 구성되어 사출기(extruder)와 함께 사용되었다. 사출기/어큐물레이터 조합을 이용함으로써, 포옴형 플라스틱은 어큐물레이터가 채워질때까지 사출기로부터 어큐물레이터로 바로 전달된다. 이때, 피스톤 또는 램(ram)을 사용하여, 상기 어큐물레이트된 플라스틱은 어큐물레이터로부터 외부로 가압된다. 이 시스템을 사용하여 2인치 이하의 두께를 갖는 플랭크를 얻을 수 있게 된다. 그러나, 이 공정은 연속적으로 이루어지는 것이 아니라 간헐적으로 이루어지기 때문에, 비효율적이다. 더욱이, 간헐적인 정지/시작 공정으로 인하여 높은 스크랩 비율을 갖게 된다.
이러한 시스템에서 알 수 있듯이, 개선된 제조 기술에 대한 수요에도 불구하고, 종래 기술의 제조 시스템은 제조 단가를 감소시키는 데에는 효과적이지 못하였다.
결론적으로, 본 발명의 주요 목적은 매우 효율적이며 저가의 생산 방법을 이용하여 큰 직경을 갖는 포옴 열가소성 튜브 및 포옴 열가소성 시트 물질의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 큰 직경의 중공 원통형 튜브 및 큰 포옴 시트 물질을 비용 측면에서 매우 효율적인 방법으로 생산할 수 있으며, 전술된 특징적인 특성을 갖는 새로운 제조 공정을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 최소의 인원 및 최적의 생산비로 생산될수 있으며, 전술된 특징적인 특성을 갖는 새로운 제조 공정을 제공하는데 있다.
이하, 여타 특수한 목적이 상세히 기술되어 있다.
본 발명을 이용함으로써, 종래기술의 시스템에서 나타난 모든 난점 및 단점은 제거되며, 소정의 직경을 갖는 중공의 열가소성 포옴 튜브가 용이하게 얻어질뿐만 아니라 열가소성 포옴 물질의 대형 시트 또는 플랭크가 원하는 너비 및 두께를 갖게된다. 본 발명에서는, 상기 제품들에 대한 산업계의 수요를 만족시키기 위해 필요하였던 복잡한 고가의 장치가 필요없으며, 용이하게 이용되는 특별한 제조 공정이 사용된다.
본 발명에 따르면, 열가소성 포옴 사출 시스템은 소정의 단면 형태 또는 형상을 갖는 프로파일을 생산하는데 사용되며, 상기 프로파일은 회전 원통형 슬리브위로 전진 이동한다. 포옴 프로파일이 회전 슬리브 주변에 원주방향으로 감겨질때, 프로파일의 인접 에지들은 나선 형상의 제조 작업중에 서로에 대해 연속적으로 융합된다. 바람직한 실시예에서, 길게 사출되는 열가소성 프로파일은 소정의 각도로 회전 원통형 슬리브위로 전진 이동하며, 상기 소정의 각도는 유입되는 프로파일의 측면 에지가 인접하여 감겨져 있는 프로파일의 에지에 통상의 연속적인 나선 형성 방식으로 부착될 때, 슬리브의 길이를 따라 프로파일을 종축방향으로 연속하여 전진 이동시킬수 있는 각도이다.
상기와 같은 나선 형성 공정을 이용함으로써, 중공의 원통형 열가소성 포옴 튜브는 고객이 필요한 만큼의 길이로 제어되며, 연속적으로 형성된다. 또한, 소정의 직경이 제품에 적합한 내경을 갖는 회전 슬리브를 이용함으로써 형성될 수 있다. 상기 튜브의 두께 및 외경은 사출 장치에 의해 형성된 프로파일의 두께에 의해 모두 제어된다.
상기 개시 내용으로부터 명백한 것처럼, 매우 효과적이며 저가의 제조 공정이 실현되며, 이로써 소정의 두께 및 직경을 구비하며 열가소성 포옴 물질로 형성된 중공 원통형 튜브를 생산할 수 있게 된다. 더욱이, 임의의 소정 길이로 긴 형태의 튜브를 절단함으로써, 고객이 원하는 정확한 요구조건으로 제품이 생산된다.
고객에 의해서 요구되는 소정의 길이, 벽 두께, 직경을 갖는 긴 중공의 원통형 포옴 플라스틱 튜브를 제공하는 것 이외에, 본 발명의 공정은 고객이 원하는 소정의 구멍 패턴, 단면형태 또는 형상을 구비하는 중공의 원통형 튜브 부재를 얻을수 있다. 본 기술분야에 널리 공지된 바와 같이, 팽창된 포옴 플라스틱 사출물은 성형 공정의 일부로서 소정의 단면형상, 전체적인 형상, 구멍패턴 등을 갖도록 형성된다. 결론적으로, 본 발명의 나선 성형 공정과 함께 널리 공지된 이들 성형 기술을 이용함으로써, 원통형 튜브들은 특수한 소정의 패턴 또는 형상을 포함하도록 형성된다. 이러한 방법으로, 본 발명은 현행 제조기술보다 휠씬 월등하고, 제품 설계 능력 및 융통성(flexibility)이 향상된다.
본 발명의 상기 제조 공정에 의해서 제공된 또다른 특징은 2 이상의 층이 서로 일체로 부착되는 중공 원통형 튜브 부재들을 제공할 수 있고, 추가로 소정의 벽 두께, 직경 및 전체적인 형상을 구비하는 원통형 중공 튜브를 제공할 수 있다는 것이다. 공동 사출(co-extrusion), 크로스-헤드(cross-head) 사출 또는 인-라인(in-line) 접착 또는 융합과 같은 종래 기술을 이용함으로써, 추가 물질의 하나 이상의 층들이 사출장치로부터 배출되는 초기에 사출된 포옴 플라스틱 층에 부착될 수 있다.
필요한 경우, 상기 물질의 또 다른 층 또는 층들이 베이스 층 또는 프로파일에 부착되면, 다층 프로파일이 본 발명의 나선 성형 제조 장치 위로 전진 이동하게 된다. 이러한 방법으로, 고객에 의해서 요구된 정확한 다층의 중공 원통 부재는 소정의 직경 및 두께를 갖게 된다. 이 기술을 이용함으로써, 속도 및 생산 능력이 실질적으로 향상되며, 종래기술로 이전에 얻을 수 없었던 제품을 생산할 수 있게 된다.
전술된 특별히 구성된 중공의 원통형 튜브를 제공하는 것 이외에, 본 발명의 나선 성형 공정은 소정의 열가소성 물질로 이루어진 실질적으로 판형상의 시트 또는 플랭크를 제공한다. 전술된 방법으로 원통형 튜브를 초기에 형성하고, 튜브의 벽을 종축방향으로 절단하거나 분할(slitting)함으로써, 나선 성형 물질은 실질적으로 판형상의 포옴 열가소성 물질의 시트 또는 플랭크로 펼쳐진다.
상기 제조 공정을 이용함으로써, 큰 너비의 열가소성 포옴 시트 또는 플랭크들이 소정의 두께 또는 형상으로 형성되며, 유사한 제품을 생산하는데 필요한 종래의 고가의 멀티-공정 작업 또는 사출기와 어큐물레이터의 사용을 필요 없게 한다. 더욱이, 본 발명은 고객이 필요로 하는 소정의 형상 또는 패턴으로 형성되는 열가소성 물질의 판형상 시트 또는 플랭크를 얻을 수 있다. 상기 특징 이외에, 본 발명은 용이하게 생산되며, 상대적으로 저렴한 포옴 열가소성 시트 또는 플랭크 부재를 얻을 수 있다. 상기 시트 또는 플랭크 부재는 사용자에 의해서 요구되는 소정의 형상 또는 구조를 형성하기 위해 서로 부착되거나 융합되는 상이한 물질의 다수 층으로 구성된다.
전술된 바와 같이, 본 발명은 사용자가 요구하는 소정의 특정 요구조건을 갖는 최종 제품으로 단일 공정에서 형성된 시트 또는 플랭크 물질을 얻을 수 있다. 그 결과, 종래의 사출 장치를 이용하여 최종 제품을 얻을 수 있는 본 발명에 의해서 전체 시트 또는 플랭크의 제조 산업이 크게 개혁된다. 결론적으로, 소정의 제품에 대한 생산단가는 상당히 감소하게 된다.
전술한 개시 내용으로부터 명백한 것처럼, 본 발명은 값비싸고 특별히 설계된 장치 없이, 경제적이며, 단순하고 직접적인 방법으로 소정의 두께, 형상, 시각적인 외형을 갖는 포옴형 열가소성 물질의 판형상 시트 또는 플랭크들과, 소정의 두께 및 직경을 갖는 포옴형 열가소성 물질로 형성된 중공 원통형 튜브를 얻을 수 있다. 더욱이, 스크랩 물질이 감소되며, 보다 적은 배치 또는 양의 물질이 사용자에 의해 요구되는 임의의 색깔, 크기, 제품형상 등으로 제조될 수 있다. 소량으로 생산될 수 있기 때문에, 상당한 재고가 제거되고, 상당한 비용 감소가 이루어진다.
이하, 본 발명의 목적 및 특성을 보다 잘 이해할 수 있도록, 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 나선 형상의 원통형 튜브를 생산하는데 이용되는 제조 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 중공 튜브 부재를 형성하기 위해 사용되는 접착 작업이 도시된, 도 1에 도시된 장치의 일부를 크게 확대한 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 장치에서 이용되는 접착 형성 헤드의 바람직한 실시예의 사시도.
도 4는 본 발명의 중공 튜브를 형성하는데 이용되는 회전 맨드렐 조립체를 나타내는 분해 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 회전 맨드렐 시스템이 완전히 조립된 상태의 사시도.
도 6은 중공 튜브 부재를 형성하는 공정에서 도시된 도 5의 회전 원통형 맨드렐의 사시도.
도 7은 실질적으로 판형상의 시트 또는 플랭크를 형성하기 위해 분할되는 공정에서, 본 발명에 따라 형성된 중공 원통형 튜브 부재의 사시도.
도 8은 본 발명에 따라 형성된 판형상의 열가소성 포옴 시트 또는 플랭크의 사시도.
삭제
도 9는 제 2 물질층이 원통형 튜브의 성형 전에 사출된 포옴층에 부착되는, 본 발명의 공정에 따른 중공 원통형 튜브의 성형을 개략적으로 나타내는 사시도.
도 10은 제 2층이 부착된 상태로 형성된 포옴 플라스틱 물질로 이루어진 플랭크 또는 시트를 나타내는 확대 사시도.
도 11은 2중 층의 중공 원통형 부재를 형성하기 위해 본 발명을 이용하는 중공 원통형 튜브의 개략 사시도.
도 12는 사출된 열가소성 포옴 프로파일의 다양한 형상을 도시한 14개의 횡단면도.
도 13은 로울러 시스템의 사시도.
다음의 상세한 설명과 함께 도 1 내지 도 12를 참조함으로써, 본 발명의 제조 장치의 구조 및 방법과, 본 발명에 의해 얻어진 제품에 대해 보다 잘 이해될 것이다. 그러나, 하기에 기술되는 상세한 설명으로부터 명백히 밝혀지듯이, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 제조장치 및 방법과, 최종 제품에 대한 변형이 가능하다. 결론적으로, 도 1 내지 도 12에 도시된 것 뿐만 아니라, 하기에 기술되는 실시예는 본 발명의 단순한 예에 불과한 것이지, 본 발명을 제한하려는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 제품 성형 시스템(20)의 바람직한 실시예가 전체적으로 도시되어 있다. 본 실시예에서, 제품 성형 시스템(20)은 측면 에지(25,26)를 갖는 소정 형상의 포옴형 열가소성 프로파일(22)을 생산하는 통상적인 구조의 사출기(21, extruder)를 구비한다. 상기 사출기(21)로부터 포옴형 열가소성 프로파일(22)을 연속적으로 당겨 튜브 성형 기계(24)로 이송하기 위해 풀러(23, puller)가 이용된다.
본 발명을 이용할 때, 임의의 열가소성 물질이 프로파일(22)을 형성하는데 이용될 수 있다. 그러나, 바람직한 열가소성 물질은 폴리스틸렌, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리부탄, 폴리부틸렌, 폴리우레탄, 열가소성 탄성중합체, 열가소성 폴리에스테르, 열가소성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 에틸렌 아크릴 공중합체, 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체, 에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-부틸-아크릴레이트 공중합체, 이오노머, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌의 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함한다.
본 발명에 따르면, 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 튜브 성형 기계(24)는 상기 프로파일(22)이 튜브 성형 기계(24)의 회전 맨드렐(30)에 감겨지고, 계속하여 면-대-면 관계로 다수의 나선형으로 감긴 회선(27, convolution)을 형성하는 방식으로, 연속적으로 회전하는 맨드렐(30)상에 포옴(foam) 열가소성 프로파일(22)을 수용하도록 구성되어 있다. 이러한 방식에서, 연속적으로 유입 공급되는 포옴형(foamed) 열가소성 프로파일(22)은 통상의 나선형상으로 맨드렐(30) 주위에 자동적으로 회전되며, 유입되는 프로파일(22)의 측면 에지(25)가 이전에 수용되어 감겨진 회선(27)의 측면 에지(26)와 인접하게 접촉되도록 한다. 접점 포인트에서 인접한 측면 에지(25,26)를 서로 접착시킴으로써, 실질적으로 원통형상의 중공 튜브(28)가 형성된다. 상기 회선(27)의 측면 에지(26)에 프로파일(22)의 측면 에지(25)를 일체적으로 접촉시키기 위해, 접착 또는 융합 헤드(31)가 이용된다. 필요한 경우, 접착/융합 헤드(31)는 에지(26)와 에지(25)를 고정, 부착, 접착의 형태로 부착시키기 위해 다양한 구조로 변형될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 접착/융합 헤드(31)는 가열된 공기를 이용한다.
바람직한 실시예에서, 접착/융합 헤드(31)는 열 전도성 물질로 제조되며, 측면(32,33), 상부면(34) 및 에지(35)로 구성되는 중공 하우징으로 형성된다. 상부면(34)에 형성된 입구(36, portal)를 통해 헤드(31)에 가열된 공기를 전달함으로써, 헤드(31)와 접촉하는 프로파일(22)과 회선(27)의 측면 에지가 용융점까지 상승될 수 있을 정도로 헤드(31)의 측면(32,33) 온도는 상승된다. 또한, 바람직한 실시예에서, 헤드(31)는 에지(35)상에 형성된 구멍(37)을 구비하며, 상기 구멍(37)은 측면 에지(25,26)에 직접 고온의 공기의 연속적인 유동을 전달하여, 측면 에지(25,26)들이 융용점에 도달하여 서로에 대해 확실히 융합 또는 접착되도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 유입되는 프로파일(22)의 측면 에지(25)가 이미 수용되어 나선형으로 감겨져 있는 회선(27)의 측면 에지(26)와 접촉하는 접합 영역에 접착/융합 헤드(31)가 위치된다. 프로파일(22)의 측면 에지(25,26)에 대해 동시에 접착/융합 헤드(31)를 접촉시킴으로써, 표면 온도는 용융점까지 상승되며, 표면들이 서로 직접적으로 접착되는 방식으로 나선형으로 감겨진 제 1 회선(27)의 측면 에지(26)와 유입되는 프로파일(22)의 측면 에지(25)가 직접 접촉할 수 있게 된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서 튜브 성형 기계(24)는 소정의 가열된 공기를 접착/융합 헤드(31)에 전달하기 위해 접착/융합 헤드(31)에 직접 연결되는 고온 공기 발생기(38)를 구비한다. 비록 가열된 공기가 접착 작업을 위해 바람직하지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 접착 수단이 이용될 수도 있다. 이러한 다른 수단은 측면 에지들에 직접 도포되는 가열된 접착제를 이용하는 것이다.
또한, 튜브 성형 기계(24)는 프로파일(22)이 회전하는 맨드렐(30)과 접촉할 때 프로파일(22)을 수용하고 회선(27)을 형성하기 위해 프로파일(22)을 맨드렐(30)에 안내하는 수단을 포함한다. 도 2에 도시된 실시예에서, 맨드렐(30)에 대해 프로파일(22)에 소정의 위치를 제공하기 위해 상이한 직경을 갖도록 구성되며, 회선(27)을 형성하기 위해 소정의 각도로 프로파일(22)이 회전 맨드렐(30)로 전진하게 하는 복수의 안내 로울러(40)들이 이용된다. 도 4 및 도 5에 도시된 튜브 성형 기계(24)의 실시예에서, 아치형 곡선의 캠밍 램프(41, camming ramp)는 유입 공급되는 열가소성 프로파일(22)을 수용하고, 회선(27)을 형성하기 위해 소정의 각도로 회전 맨드렐(30) 위로 프로파일(22)을 안내하도록 이용된다.
다음의 상세한 설명과 함께 도 1, 도 2 및 도 4 내지 도 6을 참조함으로써, 튜브 성형 기계(24)의 바람직한 실시예의 구조 및 작동이 가장 잘 이해될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 튜브 성형 기계(24)는 회전 원통형 슬리브(46)가 내부에 장착되어 있는 지지 하우징(45)을 구비하며, 상기 슬리브(46)는 중앙 축선을 중심으로 연속적으로 회전하도록 구성되어 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 맨드렐(30)은 장착판(47)과 일체로 연결되어 있으며, 캠밍 램프(41)는 장착판(48)과 일체로 연결되어 있다. 정지형 캠밍 램프(41)에 대해 맨드렐(30)의 연속적인 소정의 회전 운동을 제공하기 위해, 장착판(47)은 회전 원통형 슬리브(46)에 견고하게 부착된다. 또한, 장착판(48)이 하우징(45)에 견고하게 고정됨에 따라, 정지 위치에서 하우징(45)에 캠밍 램프(41)를 견고하게 장착하는 한편, 맨드렐(30)은 원통형 슬리브(46)의 연속 회전에 기인하여 중앙 축선을 중심으로 연속적으로 회전된다.
또한, 튜브 성형 기계(24)는 지지 하우징(45) 및 회전 맨드렐(30)과 관련하여 장착된 지지 프레임(50)을 포함한다. 지지 프레임(50)이 도면에 도시된 바와 같이 여러 실시예로 구성될 수도 있지만, 상기 지지 프레임(50)의 목적은 튜브(28)가 형성될 때 중공의 원통형 튜브(28)를 수용하기 위해 위치 설정되며, 상기 튜브(28)가 형성되어 하우징(45)으로부터 축선방향으로 연장될 때 튜브(28)를 지지하는데 요구되는 소정의 지지부를 제공하고자 하는 것이다.
비록, 튜브(28)가 성형 기계(24)에 의해 형성될 때, 중공의 원통형 튜브(28)를 연속적으로 안내하고 지지 제어하기 위해 여러가지의 구조물이 이용될 수도 있지만, 지지 프레임(50)과 협력하는 바람직한 구성으로는 다수의 로울러(51)가 있다. 상기 다수의 로울러(51)는 소정의 직경을 갖는 튜브(28)에 적합하도록 조정가능하거나, 소정의 직경으로 특별히 구성될 수도 있다. 바람직한 구성으로는, 로울러(51)들이 프레임(50)에 장착되며, 튜브(28)가 형성되어 하우징(45)으로부터 외측으로 축선방향으로 연장할 때 튜브(28)의 외면에 접촉하도록 위치 설정된다. 지지 로울러들을 제공함으로써, 튜브(28)의 연속적인 회전 운동 및, 하우징(45)으로부터 축선방향으로의 종축 이동은 용이하게 수용될 수 있다.
본 발명을 이용함으로써, 중공 실린더 튜브(28)는 맨드렐(30)의 직경을 단순히 변경함으로써 소정의 직경으로 형성된다. 상기 튜브(28)의 내경과 실질적으로 동일한 외경을 갖는 맨드렐(30)을 구성함으로써, 정확한 튜브(28)의 내경을 얻을 수 있다. 결론적으로, 큰 직경을 갖는 중공의 원통형 튜브들이 값비싸고 복잡하며 특별히 설계된 제조 장치없이 빠르고 용이하게 형성될 수 있다.
튜브가 소정의 내경을 갖도록 맨드렐의 직경을 변화시키는 것 이외에, 튜브(30)의 두께 및 외경은 프로파일(22)을 소정의 두께 및 직경으로 형성함으로써 제어된다. 상세히 기술하면, 사출기(21)에 의해 수행되는 사출 공정의 일부로서 프로파일(22)을 소정의 두께로 형성함으로써, 튜브(28)의 소정의 두께가 얻어진다. 또한, 하기에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 특수하게 구성된 튜브 형태를 얻기 위해 다양한 형상 및 단면 형태가 사출기(21)에 의해서 생산된다.
소정의 직경 및 두께를 갖는 중공의 원통형 튜브를 생산하는 것 이외에, 본 발명은 소정의 길이를 갖는 중공의 원통형 튜브를 생산한다. 전술된 바와 같이, 프로파일(22)은 미리 수용되어 접착된 회선(27)의 단부에 유입되는 프로파일(22)을 연속적으로 접착하여 튜브(28)를 형성하는 튜브 성형 기계(24)에 의해서 연속적으로 수용된다. 그 결과, 중공의 원통형 튜브(28)는, 형성된 중공의 원통형 튜브(28)의 길이가 절단될 때까지 연속적으로 증가되는 방식으로, 지지 하우징(45)으로부터 축선방향으로 연속하여 전진하게 된다. 이러한 방식으로, 튜브의 소정 길이가 용이하게 수용될 수 있으며, 비용면에서도 효율적이다.
도 1에는 중공의 원통형 튜브(28)를 소정의 길이로 절단하는 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 절단 조립체(54)는 내부에 순환 절단 블레이드(56)가 유지되며 연속적으로 회전하게 되는 블레이드 하우징(55)을 포함한다. 마지막으로, 이 실시예에서, 블레이드 하우징(55)은 프레임 조립체(50)의 양면에 장착된 직립 포스트(57)에 장착된다.
튜브 절단 시스템에 대한 실시예에서, 소정 길이의 튜브가 형성되었을 때, 블레이드 하우징(55)은 지지 포스트(57)를 따라 상향으로 이동하며, 절단 블레이드(56)를 튜브(28)의 적어도 하부와 접촉하도록 이동시킨다. 튜브(28)가 중심 축선을 중심으로 연속적으로 회전하기 때문에, 절단 블레이드(56)와 접촉하는 중공 튜브(28)의 일부가 변화하여, 절단 블레이드(56)는 튜브(28)를 소정의 길이로 효과적으로 절단할 수 있게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 소정 길이의 튜브(28)가 얻어지면, 소정의 위치로 콘베이어 시스템상에서 이동되며, 다음의 중공 원통형 튜브(28)가 유사한 방식으로 형성되며 절단된다.
필요한 경우 튜브 성형 기계(24)에 설치될 수도 있는 추가 부재로는 도 6에 도시된 정렬 로울러(60)가 있다. 상기 정렬 로울러(60)가 이용된다면, 이는 프로파일(22)이 미리 감겨진 회선(27)에 견고하게 부착되는 위치와 직접 관련하여 지지 하우징(45)에 장착된다. 프로파일(22)의 너비보다 상당히 큰 길이를 갖는 정렬 로울러(60)를 이용함으로써, 유입되는 프로파일(22)은 실질적으로 연속적이며 부드러운 판형상으로 미리 수용된 회선(27)에 부착될 수 있다. 이러한 방식으로, 튜브(28)의 외면은 회선과 일체로 실질적으로 연속적이며 부드러운 외면으로 유지된다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 제품 성형 시스템(20)은 값비싸며 특수하게 설계된 제조 장치 없이 중공 원통형 튜브(28)를 소정의 직경 및 벽 두께를 갖도록 효과적으로 생산한다. 그 결과, 큰 직경의 원통형 튜브의 성형에 있어서 실질적인 진보를 이루었다.
큰 직경의 중공 원통형 포옴 튜브 생산에 있어서의 실질적인 진보 및 독창적인 발견에 부가하여, 본 발명은 큰 너비를 갖는 열가소성 포옴 물질의 플랭크(plank) 또는 시트를 소정의 두께로 생산하는데 효과적이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 포옴 열가소성 물질의 실질적으로 판형상의 플랭크 또는 시트는 절단기 수단(65)을 이용함으로써 포옴형 중공의 원통형 튜브로부터 용이하게 얻어진다.
포옴 열가소성 물질의 실질적으로 판형상의 시트 또는 플랭크(70)를 형성하기 위해, 원형 절단 블레이드(66)를 갖는 절단 수단(65)이 중공의 원통형 튜브(28)의 벽을 통해 종축방향으로 절단하는 종래 방식으로 장착되며 지지된다. 튜브(28)가 도 7에 도시된 방식으로 종축방향으로 절단될 때, 열가소성 물질의 성형 튜브(28)는 외향으로 퍼지게 되며, 열가소성 물질의 실질적으로 판형상의 시트 또는 플랭크(70)를 형성한다. 튜브(28)의 길이가 시트/플랭크(70)에 대한 소정의 길이와 일치하지 않는다면, 시트/플랭크(70)는 도 8에 도시된 시트/플랭크(70)를 얻기 위해 소정의 길이로 단순히 절단된다.
전술된 바와 같이, 시트/플랭크(70)는, 튜브(28)가 시트/플랭크(70)로 종축방향으로 분할되어 형성될 때 소정의 너비를 형성하도록, 상기 중공 원통형 튜브(28)를 소정의 직경 또는 원주부를 갖도록 단순히 형성함으로써, 소정의 너비를 갖도록 구성된다. 또한, 시트/플랭크(70)의 소정의 두께는 프로파일(22)을 정확하게 소정의 두께로 형성함으로써 용이하게 얻어진다. 그 결과, 본 발명을 이용함으로써, 시트/플랭크(70)는 단일 생산단계에서 임의의 너비 및 두께로 구성되며, 이에 의해 값비싸며 특수하게 설계된 장치가 필요 없게 되고, 1/2인치 보다 큰 두께를 갖는 제품을 제조하는데 필요한 수많은 반복 단계를 이용할 필요성이 제거된다.
중공 원통형 튜브(28)로부터 실질적으로 판형상의 시트/플랭크(70)로 열가소성 물질의 변화 또는 변형은 튜브(28)가 종축방향으로 절단될 때 열가소성 물질의 온도와 아울러 튜브(28)의 성형 과정중의 프로파일(22)의 온도에 좌우된다. 바람직한 작업에서, 원통형 튜브(28)는 가열된 프로파일(22)을 사용하여 형성되며, 튜브(28)는 열가소성 포옴 물질이 사출 공정으로부터 충분한 열을 유지하는 동안 절단된다. 이러한 방법으로, 시트/플랭크(70)를 판형상으로 단순히 위치시키고 그 형상대로 냉각시킴으로써, 시트/플랭크(70)가 자동적으로 또는 용이하게 형성된다.
필요한 경우, 도 13에 도시된 바와 같은 로울러 시스템이 이용될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 로울러(80,81)들은 하우징(82)에 장착되며, 구동 수단(도시되지 않음)에 연결된다. 상기 구동수단은 대향 방향의 회전식 구동 로울러(80,81)에 연결된다. 바람직한 구성으로는, 로울러(80,81)들이 회전식으로 구동됨으로써, 시트/플랭크(70)가 로울러(80,81)들에 의해 수용될 수 있으며, 로울러들 사이에서 로울러들의 회전 운동에 의해 자동적으로 전진 이동될 수 있도록 하는 것이다.
또한, 시트/플랭크(70)는 로울러(80) 주위로 감겨진 이후, 로울러(80)의 작용에 의해서 로울러(80,81)로부터 멀리 이동하여 지지 테이블(83) 위로 전진 이동된다.
원통형상의 튜브로부터 형성되기 때문에 시트/플랭크(70)가 잔류 곡선 형상을 포함하는 예에서, 도 13에 도시된 로울러 시스템은 잔류 곡선을 제거하기 위해 이용된다. 로울러(80,81) 사이로 시트/플랭크(70)를 공급하고, 시트/플랭크(70)가 로울러에 감겨지도록 하고, 로울러(80)로부터 테이블(83) 위로 이동하도록 함으로써, 시트/플랭크(70)의 잔류 곡선은 로울러(80)에 대하여 시트/플랭크(70)의 곡선형 감김과 잔류곡선을 상호작용시킴으로써 제거된다. 이러한 로울러 시스템을 이용함으로써, 시트/플랭크(70)에서의 잔류 곡선은 빠르고 용이하게 제거되며, 시트/플랭크(70)를 정확하게 소정의 판형상으로 소정의 치수를 갖도록 생산한다.
튜브(28)가 가열된 프로파일(22)을 사용하여 형성되지만 절단하기 전에 냉각되는 다른 제조 상황 또는 프로파일(22)이 튜브(28) 성형 전에 냉각되는 상황에서, 잔류 곡선은 튜브(28)가 종축방향으로 분할된 후에 남게 된다. 그러나, 이러한 상황에서, 곡선형 시트 또는 플랭크는 시트/플랭크(70)가 실질적으로 판형상으로 형성되는 방식으로 가열된 챔버 내에 단순히 놓이게 된다. 시트/플랭크(70)가 실질적으로 평평한 판형상으로 형성되면, 시트/플랭크(70)는 냉각후 판형상을 유지하게 된다.
통상적으로 열성형(thermoform-ing)으로 언급되는 이 공정을 이용함으로써, 시트/플랭크(70)는 소정의 단면 형태로 성형된다. 그 결과, 필요한 경우, 시트(70)는 직사각형과 같은 소정의 형태로 성형되며, 가열된 챔버 내에 위치된다. 충분히 가열되면, 포옴형 열가소성 물질은 가열된 챔버로부터 제거되고 새롭게 형성된 형태로 냉각된다. 냉각되면, 열가소성 물질은 또다른 새로운 형상으로 재가열 및 위치될 때까지 새로운 형상으로 남게 된다.
많은 포옴 제품들은 사용자에 의해서 요구되는 특별한 조건을 만족시킬 수 있는 최종 제품을 얻기 위해 다수의 분리된 불연속 층들로 형성된다. 상기 제품들의 예로는, 날씨 보호 또는 내구성을 위해 외부 재킷(jacket)으로 적층된 중공의 원통형 포옴 튜브, 설치후에 슬릿(slit)을 밀폐시키기 위한 압력 민감 접착제와 관련하여 긴 종축 슬릿을 포함하는 포옴 튜브, 상승된 온도 보호 및 습기 보호를 위한 내부 재킷으로 적층된 포옴 튜브, 특수 접착 및/또는 보호 라이너들로 적층된 포옴 시트, 상이한 색깔의 물질로 적층된 포옴 시트 또는 프로파일, 구조적 특성을 향상시키기 위해 전선과 같이 상이한 물질로 공동압출되는 포옴 튜브 등이 있다.
종래의 제조 기술이 전술된 바와 같이 상기 목적들을 위해 다수의 층들을 갖는 포옴 프로파일 및 시트를 효과적으로 생산할 수 있을지라도, 큰 직경을 갖는 튜브 형태로 유사한 제품을 생산하는 능력은 매우 값비싸게 된다. 유사하게도, 다수의 층들로 된 큰 시트로 열가소성 물질을 생산하는 것도 매우 어려우며, 생산비가 고가이다. 그러나, 본 발명을 이용함으로써, 이러한 종래 기술의 난점 및 불가능은 제거되며, 매우 경쟁력 있고 저렴함과 동시에 특별한 생산 시스템이 얻어진다. 상기 생산 시스템은 소정의 형상 또는 구성 또는 평평한 판형상의 시트 또는 플랭크 및 다층의 중공 원통형 튜브들을 생산한다.
도 9를 참조하면, 프로파일(22)에 제 2 층을 도포하는 하나의 방법이 개략적으로 도시되어 있다. 이 실시예에서, 도시되어 있지는 않지만, 튜브(28)는 전술된 튜브 성형 기계(24)를 사용하여 생산된다. 이러한 예시적인 공정에서, 제 2 층(72)은 접착 수단(73)에 의해서 열가소성 포옴 프로파일(22)에 견고하게 고정된다. 도시된 바와 같이, 층(72)이 층롤(75,roll)로부터 풀릴 때, 한 표면에 대해 접착제(73)를 도포하는 접착제 도포 헤드(74)는 제 2 층(72)과 상호작용하도록 위치된다.
접착 수단(73)이 층(72)의 한 면에 도포되기 때문에, 접착제 베어링 층은 프로파일(22)의 한면에 직접 도포되어 층(72)을 프로파일(22)에 견고하게 부착 및 접착시킨다. 당업자에게 명확한 것처럼, 다른 다수의 구성 방법 및 층들이 제 2 층(72)을 프로파일(22)에 부착하기 위해 이용될 수도 있다. 도 9에 도시된 방법은 본발명을 한정하는 것이 아니라 단순한 실시예에 불과한 것이며, 상기 실시예와 다른 실시예가 본 발명의 영역을 벗어나지 않으면서 실시될 수 있다.
층(72)이 프로파일(22)에 견고하게 부착되면, 2중 층의 구성부재는 제 2 층(72)을 구성하는 외측면과 포옴형 내측 코어를 포함하는 중공 원통형 튜브(28)를 형성하기 위해, 전술된 방법으로 튜브 성형 기계(24)로 전진하게 된다.
도 10에는, 도 9에서 생산된 2중 층 물질이 실질적으로 판형상의 시트 또는 플랭크(70)로 도시되어 있다. 2중 층 물질이 공급물질로서 사용되기 때문에, 도 10의 플랭크 또는 시트(70)는 프로파일(22)을 구성하는 열가소성 물질에 직접적으로 접착하는 층(72)으로 구성된다.
도 11에는, 2중 층의 중공 원통형 튜브(28)를 성형하기 위한 다른 구조가 도시되어 있다. 이 실시예에서는, 소정 물질의 층(77)이, 소정의 물질의 층(77)을 구성하는 내측 코어를 갖는 중공 원통형 튜브(28)를 생산하기 위해, 프로파일(22)의 하부에 견고하게 고정된다.
전술된 바와 같이, 상기 실시예의 튜브(28)는 튜브 성형 기계(24)를 사용하여 동일한 방법으로 형성된다. 이러한 구조를 이용함으로써, 높은 온도 절연 물질이 층(77)을 위해 사용될 수 있으며, 이에 의해 상기와 같은 요구 조건이 필요한 응용분야에서 높은 온도에 저항할 수 있는 중공 원통형 튜브(28)를 저렴한 값으로 제공할 수 있게 된다. 더욱이, 본 발명을 이용하면, 튜브(28)는 특수한 응용분야에 요구되는 소정의 직경 및 두께를 갖는 튜브를 얻기 위해 2중 층 형상으로 구성될 수 있다.
포옴 열가소성 물질의 단일 층 또는 접착된 추가의 물질 층을 포함하는 다층 제품으로서, 전술된 방법으로 중공 원통형 튜브(28)를 형성하는 것 이외에, 본 발명에 의해서 생산된 실질적으로 판형상의 시트 또는 플랭크 및, 원통형 튜브는 광범위하게 여러형태로 구성될 수도 있다. 이러한 방법으로, 최종 제품을 위해 추구되는 소정의 형상은 본 발명을 이용하여 얻어질 수 있다.
도 12에는, 도 1에 도시된 사출기(21)로 생산 가능한 단면의 여러 형태가 도시되어 있다. 도시된 다양한 형태들이 종래의 사출기를 사용하여 생산될 수 있는 다양한 단면 형상 및 내부 공동을 모두 포함하는 것은 아니지만, 상기 형태들은 본 발명을 통해 얻을 수 있는 다양한 예로 제공된 것이다. 또한, 본 발명을 이용함으로써, 맨드렐(30) 주변에 감겨질 때 인접한 프로파일의 측면 에지들의 접착 결합은 다양한 형상을 갖는 최종 제품을 생산할 수 있도록 한다.
예를 들어, 도 12의 단면 “A”에 도시된 단면은 각각의 인접한 회선을 접착하며 겹쳐진 랩핑 에지 형상을 갖는 중공 원통형 튜브를 생산하는 겹쳐진 래핑 에지를 나타낸다. 또한, 필요한 경우, 실질적으로 판형상의 시트 또는 플랭크는 도 12의 단면 “A”로 도시된 프로파일로부터 형성된 중공 원통형 튜브로부터 생산될 수 있게 된다.
횡단면“G”,“I”, “J”들은 내부 공동을 구비하여 생산가능한 프로파일의 예이다. 이러한 횡단면들은 내부 공동의 수, 위치 및 형태를 포함하여 생산될 수 있는 다양한 횡단면 구조의 단순한 예에 불과하다. 그러나, 이러한 통상의 구조의 횡단면 프로파일들은 종축방향으로 내부 공동이 연장되어 있는 실질적으로 판형상의 시트 또는 플랭크를 생산하는데에는 특히 중요하다.
이러한 특성을 갖는 최종 제품을 생산하기 위해, 중공 원통형 튜브는 전술된 바와 같이 생산되며 종축방향으로 절단된다. 그러나, 전체 시트 또는 패널을 통해 종축방향으로 연장되며 실질적으로 연속적으로 펼쳐진 영역을 확보하기 위해, 최종의 패널/시트 제품은 시트 또는 패널을 형성하는 각각의 프로파일이 측면 에지와 평행하게 최종 형상을 이루도록 적절한 각도로 절단되거나 트림(trim)된다. 이에 의해, 내부에 포함된 내부 공동이 전체 시트 또는 패널을 통해 종축방향으로 연장된다. 이러한 방법으로, 구션 매트, 보호대, 라이너, 플로우트 등과 같은 다양한 제품들이 매우 효율적이면서 상당히 저렴한 가격으로 생산될 수 있게 된다.
전술된 설명으로부터 명백한 것처럼, 본 발명은 예전에 고가의 생산 장치 및 제조 공정 없이 얻을 수 없었던 제품의 형상, 제품 장치, 제조 공정을 제공할 수 있게 된다. 그러나, 본원에 개시된 공정 및 장치를 이용하면, 종래 기술을 사용하여 얻을 수 없었던 제품을 생산할 수 있게 된다. 결론적으로, 임의의 실시예가 본 발명의 명세서에 제공되어 있을지라도, 상기 제공된 실시예는 본 발명을 한정하는 것이 아니라 단순한 예시에 불과하다.
그러므로, 소정의 변경이 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 상기 방법, 상기 장치의 구성, 및 최종 제품을 실행할 때 가능하기 때문에, 전술한 목적이 효과적으로 달성되며, 상세한 설명 또는 첨부 도면의 모든 내용은 설명을 위한 것이지 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다.

Claims (31)

  1. 포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법으로서,
    A. 고정된 정지형 사출기를 이용하여 소정의 횡단면 형상을 가진 포옴 열 가소성 부재를 길게 종축방향으로 연장하여 실질적으로 연속적인 길이로 연속 사출시키는 단계로서, 상기 포옴 열가소성 부재의 횡단면 형상은 직사각형, 정사각형, 평행사변형, 다각형, 타원형, 원형, 달걀형 및 이들의 조합형으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하는, 연속 사출시키는 단계;
    B. 상기 길게 종축방향으로 연장되는 포옴 열가소성 부재를 관련된 풀러 부재로 전진 이동시키는 단계로서, 상기 풀러 부재는 사출기로부터 포옴 열가소성 부재를 연속적으로 당겨 성형 수단에 공급하도록 구성되며, 상기 성형 수단은 고정형 베이스와 그에 장착된 회전형 맨드렐을 구비하고, 상기 맨드렐은 그 길이에 걸쳐 실질적으로 균일한 횡단면을 갖는 단일의 종축방향으로 연장된 실질적으로 연속적인 표면을 포함하는, 포옴 열가소성 부재를 관련된 풀러 부재로 전진 이동시키는 단계;
    C. 상기 길게 종축방향으로 연장되는 포옴 열가소성 부재를 직접 상기 성형 수단의 회전형 맨드렐에 제어가능하게 감는 단계로서, 상기 회전형 맨드렐에 감길 때, 상기 포옴 열가소성 부재의 대향 측면들이 나란하게 면-대-면의 인접 관계로 위치되는, 제어가능하게 감는 단계;
    D. 상기 포옴 열가소성 부재가 상기 회전형 맨드렐에 감길 때, 상기 포옴 열가소성 부재의 나란히 인접한 측면 에지들을 서로에 대해 연속적으로 접착하는 단계;
    E. a. 상기 회전형 맨드렐의 길이를 따라 종축방향으로 연속적으로 전진 이동하며,
    b. 상기 맨드렐의 말단을 넘어 연속적으로 전진하는, 실질적으로 원통형의 포옴 열가소성 부재를 연속적으로 성형하는 단계; 및
    F. 상기 회전형 맨드렐의 말단을 넘어 연장하는 길이로부터 소정 길이의 원통형 포옴 열가소성 부재를 반복적으로 절단하는 단계;를 포함하는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포옴 열가소성 부재는 폴리스틸렌, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리부탄, 폴리부틸렌, 폴리우레탄, 열가소성 탄성중합체, 열가소성 폴리에스테르, 열가소성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 에틸렌 아크릴 공중합체, 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체, 에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-부틸-아크릴레이트 공중합체, 이오노머, 폴리프로필렌, 및 폴리프로필렌의 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포옴 열가소성 부재의 횡단면이 중실형(solid)으로 형성되는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 포옴 열가소성 부재의 횡단면이 실질적으로 전체 길이에 걸쳐 종축방향으로 연장되는 하나 이상의 구멍을 포함하도록 형성되는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형 수단은 지지 부재를 포함하고,
    상기 지지 부재는 상기 길게 종축방향으로 연장되며 실질적으로 연속적인 포옴 열가소성 부재를 수용하여 제어가능하게 감고, 상기 길게 연장되는 포옴 열가소성 부재의 제 1 측면이 그의 제 2 측면과 나란하게 면-대-면 관계가 되도록 제어가능하게 구성된,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 원통형의 맨드렐을 포함하고,
    상기 맨드렐은 중심 축선을 중심으로 연속적으로 회전하도록 구성되며, 상기 길게 종축방향으로 연장되며 실질적으로 연속적인 포옴 열가소성 부재를 수용하고, 상기 포옴 열가소성 부재가 맨드렐의 표면에 연속적으로 감겨질 수 있도록 위치되며, 그 위에 원주방향으로 둘러싸며 지지 유지되는 원통형의 긴 포옴 제품을 생산하는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 원통형의 맨드렐은 원형상으로 구성되며, 상이한 직경을 갖는 맨드렐이 이용될 수 있도록 회전 지지 부재에 대해 제거가능하게 장착되는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 맨드렐은 그 위에 형성된 안내 수단을 포함하며,
    상기 안내 수단은 상기 길게 종축방향으로 연장되며 연속적인 포옴 열가소성 부재를 수용하고, 상기 포옴 열가소성 부재를 맨드렐의 외면 주위에 일반적으로 나선형상으로 제어가능하게 전진 이동시키며, 그에 따라 상기 포옴 열가소성 부재의 측면이 서로에 대해 나란히 접촉되는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 접착 단계는, 상기 길게 종축방향으로 연장되는 포옴 열가소성 부재의 측면들이 서로에 대해 나란히 인접하게 접촉할 때, 상기 포옴 열가소성 부재의 측면들을 가열함으로써 수행되는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 접착 단계는, 대향 측면들이 서로 접촉할 때, 견고한 접착 결합을 위해 상기 포옴 열가소성 부재의 한 측면에 접착제 수단을 도포함으로써 수행되는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    G. 상기 중공의 포옴 열가소성 제품을 그 중심 축선에 대하여 실질적으로 수직인 평면을 따라 절단하여, 소정의 정확한 길이의 중공의 포옴 열가소성 제품을 제공하는 단계를 더 포함하는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    H. 상기 중공의 포옴 열가소성 제품이 생산될 때 상기 중공의 포옴 열가소성 제품을 지지하여, 상기 제품의 예기치 않은 변형 등을 방지하는 단계를 더 포함하는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    H. 상기 지름 방향의 절단 단계가 수행된 후, 형성된 한 벽을 따라 상기 중공의 포옴 열가소성 제품을 종축방향으로 절단하는 단계; 및
    I. 상기 종축방향으로 절단된 열가소성 제품을 소정의 길이를 갖는 실질적으로 평평한 플랭크 부재로 펼쳐, 소정의 치수를 갖는 플랭크 부재를 형성하는 단계;를 더 포함하는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    J. 상기 플랭크 부재를 형성하는 공정으로부터 생성된 임의의 곡률을 제거하기 위해, 로울러 수단을 통해 상기 펼쳐진 플랭크 부재를 통과시키는 단계;를 더 포함하는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    J. 상기 펼쳐진 플랭크 부재를 가열된 챔버 내에 위치시키고, 상기 플랭크를 평평하게 될 때까지 가열하는 단계; 및
    K. 평평한 상태의 플랭크를 냉각하는 단계;를 더 포함하는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    G. 상기 포옴 열가소성 부재가 상기 성형 수단을 통과하기 전에, 상기 포옴 열가소성 부재의 표면에 대해 하나 이상의 추가 물질 층을 도포하는 단계; 및
    H. 상기 추가 물질 층을 상기 포옴 열가소성 부재의 표면에 접착하여, 소정의 크기 및 형상을 가진 다층 중공 제품이 생산되는 단계;를 더 포함하는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 접착 단계는, 접착제 및 열로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 이용함으로써 수행되는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  19. 중공의 실질적으로 원통형의 긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템으로서,
    A. 직사각형, 정사각형, 평행사변형, 다각형, 타원형, 원형, 달걀형 및 이들의 조합형으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하는 소정의 횡단면 형상을 구비한 실질적으로 연속적인 긴 길이를 갖는 포옴 열가소성 부재를 생산하는 고정된 정지형 사출기;
    B. 상기 사출기와 성형 기계 사이에 배치되며, 상기 사출기로부터 포옴 열가소성 부재를 당겨 성형 기계로 공급하도록 구성된 풀러 부재;
    C. 고정된 정지형 베이스와 단일의 종축방향으로 연장된 실질적으로 연속적인 지지 표면을 포함하는 성형 기계로서, 상기 지지 표면이 상기 풀러 부재로부터 직접 긴 연속적인 포옴 열가소성 부재를 수용하여 상기 포옴 열가소성 부재를 회전하는 지지 표면에 직접 연속적으로 감아서, 상기 포옴 열가소성 부재의 제 1 측면이 그 제 2 측면에 나란히 이격되어 정렬되도록 위치된, 성형 기계;
    D. 상기 긴 포옴 열가소성 부재의 측면들이 서로에 대해 접촉될 때 함께 견고하게 부착되어 실질적으로 원통형의 포옴 열가소성 부재가 연속적으로 생산될 수 있도록, 상기 긴 포옴 열가소성 부재의 측면을 접착하기 위해 상기 포옴 열가소성 부재와 상호작용하며 상기 성형 기계의 회전하는 지지 표면과 관련하여 위치된 접착 수단;
    E. 상기 원통형의 포옴 열가소성 부재가 지지될 수 있도록 일정한 길이로 상기 베이스로부터 축방향으로 연장되며, 상기 일정한 길이에 걸쳐 실질적으로 균일한 횡단면을 포함하는 지지 표면; 및
    F. 상기 회전가능한 지지 표면의 말단과 상호작용하도록 이동가능하게 장착되며, 소정 길이의 상기 원통형 포옴 열가소성 부재를 반복적으로 절단하도록 구성된 절단 수단;을 포함하며,
    긴 중공 형상의 포옴 열가소성 부재가 소정의 길이 및 중공 형상으로 생산되는,
    긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 접착 수단은 상기 측면들이 서로 나란히 정렬될 때 포옴 열가소성 부재와 상호작용하는 성형 기계와 상호작용하도록 위치된 가열 수단을 더 포함하며, 상기 가열 수단은 고온 공기 전달 수단 및 가열 표면으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로부터 형성되는,
    긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 접착 수단은 접착제 수단을 더 포함하는,
    긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 성형 기계의 지지 표면은 중공의 원통 형상을 갖는 긴 포옴 부재들을 생산하도록 원통 형상으로 구성되며, 상기 원통 형상의 부재는 중심 축선을 중심으로 연속적으로 회전하도록 장착되어, 상기 포옴 열가소성 부재가 연속적으로 감겨질 수 있는,
    긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 성형 기계의 지지 표면에 장착된 캠 수단을 더 포함하며,
    상기 캠 수단은, 상기 사출기로부터 긴 포옴 열가소성 부재를 수용하고, 상기 포옴 열가소성 부재를 원통 형상의 회전 지지 표면 위로 안내하여 전진 이동시키며, 상기 포옴 열가소성 부재의 제 1 측면이 그 제 2 측면에 나란히 이격되어 정렬될 수 있게 하는,
    긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템.
  24. 제 19 항에 있어서,
    하나 이상의 벽을 통해 상기 중공 형상의 포옴 열가소성 부재를 종축방향으로 절단하여 실질적으로 평평한 포옴 열가소성 패널을 생산하는 절단 수단을 더 포함하는,
    긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템.
  25. 제 19 항에 있어서,
    유입되는 포옴 열가소성 부재의 적어도 한면을 미리 감겨진 열가소성 부재의 대응 표면과 정렬시키기 위해, 상기 성형 기계와 상호작용하는 로울러 수단을 더 포함하는,
    긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템.
  26. 삭제
  27. 제 19 항에 있어서,
    상기 포옴 열가소성 부재는 폴리스틸렌, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리부탄, 폴리부틸렌, 폴리우레탄, 열가소성 탄성중합체, 열가소성 폴리에스테르, 열가소성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 에틸렌 아크릴 공중합체, 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체, 에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-부틸-아크릴레이트 공중합체, 이오노머, 폴리프로필렌, 및 폴리프로필렌의 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하는,
    긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템.
  28. 포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법으로서,
    A. 고정된 정지형 사출기를 이용하여 소정의 횡단면 형상을 가진 포옴 열 가소성 부재를 길게 종축방향으로 연장하여 실질적으로 연속적인 길이로 연속 사출시키는 단계로서, 상기 포옴 열가소성 부재의 횡단면 형상은 직사각형, 정사각형, 평행사변형, 다각형, 타원형, 원형, 달걀형 및 이들의 조합형으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하는, 연속 사출시키는 단계;
    B. 상기 길게 종축방향으로 연장되는 포옴 열가소성 부재를 관련된 풀러 부재로 전진 이동시키는 단계로서, 상기 풀러 부재는 사출기로부터 포옴 열가소성 부재를 연속적으로 당겨 상기 포옴 열가소성 부재를 성형 수단에 공급하도록 구성되며, 상기 성형 수단은 고정형 베이스와 그에 장착된 회전형 맨드렐을 구비하고,
    상기 맨드렐은,
    a 그 길이에 걸쳐 실질적으로 균일한 횡단면을 갖는 단일의 종축방향으로 연장된 실질적으로 연속적인 표면을 포함하고,
    b 소정의 횡단면 형상 및 직경을 가진 맨드렐이 장착될 수 있도록, 상기 베이스에 제거 가능하게 장착되는, 포옴 열가소성 부재를 관련된 풀러 부재로 전진 이동시키는 단계;
    C. 상기 길게 종축방향으로 연장되는 포옴 열가소성 부재를 직접 상기 성형 수단의 회전형 맨드렐에 제어가능하게 감는 단계로서, 상기 회전형 맨드렐에 감길 때, 상기 포옴 열가소성 부재의 대향 측면들이 나란하게 면-대-면의 인접 관계로 위치되는, 제어가능하게 감는 단계;
    D. 상기 포옴 열가소성 부재가 상기 회전형 맨드렐에 감길 때, 상기 포옴 열가소성 부재의 나란히 인접한 측면 에지들을 서로에 대해 연속적으로 접착하는 단계;
    E. 상기 맨드렐의 말단을 넘어 상기 회전형 맨드렐의 길이를 따라 종축방향으로 연속적으로 전진 이동하는 실질적으로 원통형의 포옴 열가소성 부재를 연속적으로 성형하는 단계; 및
    F. 상기 회전형 맨드렐의 말단을 넘어 연장하는 길이로부터 소정 길이의 원통형 포옴 열가소성 부재를 반복적으로 절단하는 단계;를 포함하며,
    소정 크기 또는 형상을 가진 중공의 포옴 열가소성 제품을 제공하는,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 맨드렐은 맨드렐을 형성하는 상기 연속 표면의 일단에 장착된 장착판을 더 포함하며, 상기 장착판은 맨드렐의 용이한 제거 및 교환을 위해 성형 기계에 대한 맨드렐의 장착 결합부를 제공하도록 구성된,
    포옴 열가소성 제품을 연속적으로 제조하는 방법.
  30. 중공의 실질적으로 원통형의 긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템으로서,
    A. 직사각형, 정사각형, 평행사변형, 다각형, 타원형, 원형, 달걀형 및 이들의 조합형으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하는 소정의 횡단면 형상을 구비한 실질적으로 연속적인 긴 길이를 갖는 포옴 열가소성 부재를 생산하는 고정된 정지형 사출기;
    B. 상기 사출기와 성형 기계 사이에 배치되며, 상기 사출기로부터 포옴 열가소성 부재를 당겨 상기 포옴 열가소성 부재를 상기 성형 기계로 공급하도록 구성된 풀러 부재;
    C. 고정된 정지형 베이스와 단일의 종축방향으로 연장된 실질적으로 연속적인 지지 표면을 포함하는 성형 기계로서, 상기 지지 표면이 상기 풀러 부재로부터 직접 긴 연속적인 포옴 열가소성 부재를 수용하여 상기 포옴 열가소성 부재를 회전하는 지지 표면에 직접 연속적으로 감아서, 상기 포옴 열가소성 부재의 제 1 측면이 그 제 2 측면에 나란히 이격되어 정렬되도록 위치된, 성형 기계;
    D. 상기 긴 포옴 열가소성 부재의 측면들이 서로에 대해 접촉될 때 함께 견고하게 부착되어 실질적으로 원통형의 포옴 열가소성 부재가 연속적으로 생산될 수 있도록, 상기 긴 포옴 열가소성 부재의 측면을 접착하기 위해 상기 포옴 열가소성 부재와 상호작용하며 상기 성형 기계의 회전하는 지지 표면과 관련하여 위치된 접착 수단;
    E. 상기 원통형의 포옴 열가소성 부재가 지지될 수 있도록 일정한 길이로 상기 베이스로부터 축방향으로 연장되며,
    a 상기 일정한 길이에 걸쳐 실질적으로 균일한 횡단면을 포함하고,
    b 다양한 크기 및 형상의 지지 표면이 상기 베이스에 용이하게 장착되도록, 상기 베이스에 제거가능하게 장착되는 지지 표면; 및
    F. 상기 회전가능한 지지 표면의 말단과 상호작용하도록 이동가능하게 장착되며, 소정 길이의 상기 원통형 포옴 열가소성 부재를 반복적으로 절단하도록 구성된 절단 수단;을 포함하며,
    긴 중공 형상의 포옴 열가소성 부재가 소정의 길이 및 중공 형상으로 생산되는,
    긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 성형 기계의 지지 표면은 그 일단에 장착된 장착판을 더 포함하며, 상기 장착판은 맨드렐의 용이한 제거 및 교환을 위해 성형 기계의 고정형 베이스와 제거가능하게 장착 결합되도록 구성된,
    긴 포옴 열가소성 부재들을 연속적인 제조 공정으로 제조하는 시스템.
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