KR100610776B1 - 합성수지관 및 그 성형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재생 수지를 사용하여 성형되는 합성수지관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내경 프로파일이 충진된 상태로 성형될 때 재생 수지가 고르지 못하여 발생되는 기공이나 성형불량을 보완하여 안정된 상태의 프로파일을 제공할 수 있도록 하는 합성수지관 및 그 제조장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 제1금형(11)의 냉각파이프(13)에 의하여 중앙에 구멍(62)이 형성되는 내경 프로파일(61)의 외측 전체면을 제2금형(21)의 성형공간(23)에서 감싸서 내경 프로파일(61)에 형성된 불량을 보완하여 프로파일(63)을 성형하고 그 프로파일(63)을 이음부재(64)로 연결되도록 성형함을 특징으로 하는 것이다.
합성수지관, 프로파일

Description

합성수지관 및 그 성형장치{A plastic pipe and the form device}
도 1 은 본 발명의 일실시예를 나타낸 제조장치에 대한 설치상태도
도 2 는 본 발명의 제1금형에 대한 정면도
도 3 은 본 발명의 제1금형에서 생산된 내경 프로파일의 단면도
도 4 는 본 발명의 제2금형에 대한 정면도
도 5 는 본 발명의 제2금형에서 생산된 프로파일의 단면도
도 6 은 본 발명에 의해 생산된 합성수지관의 요부 확대 단면도
도 7 은 본 발명의 합성수지관에 대한 사시도
도 8 은 본 발명의 다른 실시예에 대한 두께 조절장치의 정면도
도 9 는 본 발명의 도 8 에 대한 합성수지관의 제조과정을 나타낸 단면도
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
10 : 제1압출기 11 : 제1금형
12, 23 : 성형공간 13 : 냉각파이프
14 : 제1냉각기 20 : 제2압출기
21 : 제2금형 22 : 내경 프로파일 이송공간
24 : 제2냉각기 30 : 제3압출기
31 : 노즐 40 : 와인더장치
41 : 가이드대 42 : 누름로울러
50 : 절단장치 60 : 합성수지관
61 : 내경 프로파일 62 : 구멍
63 : 프로파일 64 : 이음부재
65 : 내경 신재띠 66 : 외경 신재띠
100 : 두께 조절장치 101 : 내경 토출구
101' : 외경 토출구 102, 102' : 두께 조절판
103, 103' : 판고정대 104, 104' : 높이 조절부재
본 발명은 재생 수지를 사용하여 성형되는 합성수지관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내경 프로파일이 충진된 상태로 성형될 때 재생 수지가 고르지 못하여 발생되는 기공이나 성형불량을 보완하여 안정된 상태의 프로파일을 제공할 수 있도록 하는 합성수지관 및 그 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 하수관은 수지를 이용하여 사각형 또는 원형의 프로파일을 생산하되 프로파일의 내경이 중공상태를 유지하도록 생산하여 냉각시킨 후 와인더에 나 선형으로 공급하면서 프로파일의 사이에 수지를 I형 또는 H형으로 공급하여 프로파일이 연속해서 연결되면서 합성수지관을 이루도록 하는 이중벽 하수관의 생산방법이 제안된 바 있다.
그러나 이러한 하수관은 얇은 형태의 프로파일에 의하여 강도가 낮아 사용에 많은 제약이 뒤따랐으므로 강도를 향상시키기 위한 방법이 요구되었다.
이에 강도를 향상시키기 위하여 사각형으로 프로파일을 성형하되 내부에 중공이 형성되지 않고 전체면이 채워진 상태의 프로파일을 압출하면서 동시에 그 외측을 전체적으로 한번 감싼 후 냉각장치를 통과시키면서 냉각시키고 와인더장치에 공급하면서 프로파일의 전체면을 감싸주는 수지를 공급하여 합성수지관을 생산하게 된다.
그러나 수지를 신재로 사용하게 되면 너무 고가로 소모되므로 경제성이 없어서 재생수지를 이용한 합성수지관을 많이 사용하고 있다.
이 경우 재생수지를 사용함에 따른 강성이 저하됨은 물론 재생수지를 압출기에서 용융시킨 후 압출되는 과정에서 프로파일의 외측으로 기포가 형성되거나 용융되지 않은 수지 또는 이물질에 의하여 정확한 프로파일이 성형되지 못하게 된다.
또한 정확한 프로파일이 성형되지 못하고 형상이 일그러지거나 여러 곳에서 안으로 파여진 형태가 자주 나타나게 되므로 이러한 현상에 의하여 합성수지관이 제조된 후 강도를 저하시키는 원인이 되고 재생수지의 사용으로 인한 원료 본래의 물성을 잃어버리게 되어 물질 또한 일정하지 못하여 제품의 신뢰성에 많은 문제점이 제공되었다.
또한 내부가 채워진 프로파일을 성형한 후 곧바로 프로파일을 전체적으로 감싸도록 성형하여 냉각시키게 되므로 내부와 외부의 냉각속도가 달라져 어느 정도의 냉각상태를 유지하기 이전에 합성수지관으로 성형되므로 합성수지관이 성형된 후에도 상당한 냉각시간을 요하게 되므로 제품의 품질이 일정하지 않은 결점이 있게 된다.
본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 내부가 채워진 프로파일을 성형함에 있어서 중심부에 냉각파이프를 설치하여 외측과 중심부에서 냉각이 이루어지므로 내경과 외경이 균일하게 냉각되도록 하는 것이다.
본 발명은 내경과 외경이 균일하게 냉각되면서 기포 또는 이물질과 용융되지 않은 수지에 의해 형성된 불량을 다음 공정의 압출과정에서 보완하여 전체면에서 균일한 프로파일을 성형할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 내경 프로파일의 내경 또는 외경의 두께를 필요로 하는 만큼 간편하게 더 두께를 조절할 수 있도록 하여 다양한 규격의 관 제조가 가능하도록 하는 것이다.
본 발명은 제1금형의 냉각파이프에 의하여 중앙에 구멍이 형성되는 내경 프로파일의 외측 전체면을 제2금형의 성형공간에서 감싸서 내경 프로파일에 형성된 불량을 보완하여 프로파일을 성형하고 그 프로파일을 이음부재로 연결되도록 성형함을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 재생 수지가 공급되어 용융되는 제1압출기(10)의 전방으로 제1금형(11)을 설치하여 내경 프로파일(61)을 압출하도록 한다.
제1금형(11)은 도 2 에 도시한 바와 같이 중앙에 냉각파이프(13)가 설치되어 있어서 냉매 또는 냉각수를 공급하여 내경 프로파일(61)을 중앙에서 냉각시킬 수 있도록 하며 그 냉각파이프(13)의 외측으로 성형공간(12)을 형성하여 중앙에 구멍(62)이 형성되고 나머지는 재생 수지로 채워진 내경 프로파일(61)을 성형하는 것이다.
상기 내경 프로파일(61)은 제1금형(11)의 성형공간(12)의 형태를 다양하게 조절함에 따라서 사각형 이외에 원형이나 타원형으로 성형하는 것이 가능하다.
제1금형(11)의 전방에는 압출되는 내경 프로파일(61)이 이송되면서 냉각되도록 하는 제1냉각기(14)가 설치된다.
상기 제1냉각기(14)는 내경 프로파일(61)이 연속해서 통과될 때 냉각되도록 냉각수가 공급되어 있으며, 진공상태를 유지하는 경우 냉각효과를 향상시킬 수 있는 것이다.
상기 제1냉각기(14)의 전방에는 제2금형(21)이 설치되어 냉각된 내경 프로파일(61)이 공급되며 제2금형(21)에는 제2압출기(20)가 연결되어 있다.
제2압출기(20)는 재생수지 또는 수지를 용융시켜 공급하는 것이며, 제2금형(21)에서는 도 5 에 도시한 바와 같이 내경 프로파일(61)의 전체면을 일정한 두께로 감싸서 프로파일(63)을 성형하는 것이다.
상기 제2금형은 도 4 에 도시한 바와 같이 내경 프로파일 이송공간(22)이 형성되어 내경 프로파일(61)이 이송되도록 하고, 그 외측으로 성형공간(23)을 형성하여 성형공간(23)에 수지가 공급되어 내경 프로파일(61)의 전체면을 감싸도록 하는 것이다.
이때, 내경 프로파일 이송공간(22)에는 내경 프로파일(61)이 성형된 후 냉각과정을 거쳐 공급되는 것이므로 기포 또는 이물질이나 용융되지 않은 수지에 의한 불량부분을 성형공간(23)에 공급되는 수지가 메워주게 되므로 내경 프로파일(61)에 대한 불량을 해소시키는 것이다.
제2금형(21)에서 압출된 프로파일(63)은 일측의 제2냉각기(24)에 공급되어 냉각과정을 거치게 된다.
제2냉각기(24)를 통하여 냉각과정을 거친 프로파일(63)은 와인더장치(40)에 나선형으로 공급된다.
나선형으로 공급되는 프로파일(63)의 사이에는 제3압출기(30)에서 용융된 수지가 노즐(31)을 통하여 이음부재(64)를 공급한다.
프로파일(63)은 일측의 가이드대(41)에 의하여 일정한 상태로 감기게 되고 그 외측에는 누름로울러(42)가 설치되어 있어서 이음부재(64)의 외경을 눌러 평활 하도록 하는 것이다.
이러한 과정을 통하여 합성수지관(60)을 성형하는 것이며, 성형된 합성수지관(60)은 일정한 길이로 절단장치(50)를 통하여 절단되는 것이다.
이러한 합성수지관(60)은 중심에 구멍(62)이 형성되는 내경 프로파일(61)의 외측에서 전체면을 일정한 두께로 감싸서 내경 프로파일(61)의 불량을 제거하고 원재료 본래의 물성을 유지하도록 프로파일(63)이 형성되고 그 프로파일(63)의 사이에서 이음부재(64)를 통하여 일체형으로 연결되도록하므로 신재로 이루어지는 프로파일(63)이 하수 및 외부와 접촉되도록 하는 것이다.
한편, 본 발명은 도 8 에 도시한 바와 같이 내경 프로파일(61)의 전체면을 감싸는 프로파일(63)의 성형과정을 생략하고 내경과 외경의 두께를 자유롭게 조절할 수 있는 것으로,
중심에 구멍(62)이 형성되는 내경 프로파일(61)을 재생 수지를 이용하여 압출하는 방법으로 성형하는 동시에 제1금형(11)의 양측으로 두께 조절장치(100)를 설치하여 원하는 위치(내경 또는 외경)에 두께를 조절할 수 있는 것이다.
상기 두께 조절장치(100)는 제2금형(21)의 양측으로 설치하여 프로파일(63)의 양측 또는 어느 한쪽을 보강하는 것이 가능하도록 하며, 양쪽 또는 어느 한쪽을 보강하는 것이 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
두께 조절장치(100)는 내경 토출구(101)와 외경 토출구(101')가 양측으로 형성되어 있으며, 그 토출구(101, 101')의 외측으로 두께 조절단(102, 102')가 설치되어 있어서 판고정대(103, 103')와 지지판(105, 105')을 연결한 높이 조절부재(104, 104')를 통하여 토출구(101, 101')의 토출량을 조절할 수 있도록 하였다.
결국 내경 토출구(101)와 외경 토출구(101')의 내부에는 용융된 수지가 공급되어지며, 내경을 보강하는 경우에는 내경 토출구(101)를 통하여 수지가 토출되어 내경 프로파일(61)이 압출됨과 동시에 그 내경으로 일체형이 되도록 토출되어 내경을 두껍게 성형할 수 있는 것이다.
또한 외경을 보강하는 경우에는 외경 토출구(101')를 통하여 수지가 토출되어 내경 프로파일(61)이 압출됨과 동시에 그 외경으로 일체형이 되도록 토출되어 외경을 두껍게 성형할 수 있는 것이다.
이때, 두께 조절판(102, 102')은 높이 조절부재(104, 104')를 조절함에 따라서 내경 토출구(101)와 외경 토출구(101')의 토출량을 조절함에 따라서 내경 프로파일(61)의 내경에는 내경 신재띠(65)가 외경에는 외경 신재띠(66)가 보강되는 것이며, 내경 또는 외경에 한방향만 공급하거나 내경과 외경에 모두 공급하여 보강하는 것이 가능하다.
여기서 내경 토출구(101, 101')를 통하여 내경 프로파일(61)의 내경 또는 외경이나 신재로 감싼 프로파일(63)의 외경에 1∼8mm의 범위에서 두께를 추가로 조절할 수 있는 것이며, 동시에 일체형으로 성형하므로 냉각할 때 그 사이로 물이 침투되는 것을 방지하여 합성수지관(60)을 이음부재(64)로 연결할 때 발생되는 문제점을 해소할 수 있는 것이다.
재생수지 프로파일(61)은 재생수지를 이용하지 않고 이종재질 또는 금속재질로 이루어진 관을 사용하는 것도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이다.
본 발명은 내경 프로파일(61)이 내부에 형성된 프로파일(63)의 내경 또는 외 경을 보강하는 경우에는 신재띠(65, 66)를 모두 형성하거나 어느 한 방향에 형성하는 것이 가능하다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라 상세하게 설명하기로 한다.
[실시예 1]
(1) 내경 프로파일 성형과정
각종 폐플라스틱을 이용하여 작은 알갱이와 같이 재활용되도록 성형된 재생 수지를 제1압출기(10)에 공급하여 중심에 냉각파이프(13)가 형성된 성형공간(12)으로 이루어진 제1금형(11)에서 중심에 구멍(62)이 형성된 내경 프로파일(61)을 성형한다.
(2) 1차 냉각과정
성형된 내경 프로파일(61)이 이송되는 과정에서 제1냉각기(14)를 통과하면서 냉각된다.
(3) 프로파일 성형과정
냉각된 내경 프로파일(61)이 이송되는 내경 프로파일 이송공간(22)의 성형공간(23)을 갖는 제2금형(21)에 제2압출기(20)에서 용융된 수지를 공급하여 내경 프로파일(61)의 전체면을 일정한 두께로 감싸지도록 하는 프로파일(63)을 성형하며 필요시 내, 외경 토출구(101, 101')를 사용한 한쪽면의 프로파일(63) 두께를 조절할 수 있도록 성형한다.
(4) 2차 냉각과정
내부에 내경 프로파일(61)이 일체형으로 성형된 프로파일(63)이 이송되는 과정에서 제2냉각기(24)를 통과하면서 냉각된다.
(5) 와인딩과정
제2냉각기(24)를 통과한 프로파일(63)을 와인더장치(40)에 나선형으로 공급할 때 프로파일(63)의 사이에 제2압출기(20)에서 용융된 수지가 노즐(31)을 통하여 이음부재(64)로 공급된다.
이음부재(64)가 공급되면서 가이드대(41)를 통하여 일정한 위치에서 안내되고, 외측의 누름로울러(42)를 통하여 평활한 합성수지관(60)이 성형되는 것이다.
[실시예 2]
(1) 내경 프로파일 성형과정
각종 폐플라스틱을 이용하여 작은 알갱이와 같이 재활용되도록 성형된 재생 수지를 제1압출기(10)에 공급하여 중심에 냉각파이프(13)가 형성된 성형공간(12)으로 이루어진 제1금형(11)에서 중심에 구멍(62)이 형성된 내경 프로파일(61)을 성형한다.
이대 내경 프로파일(61)의 전체면을 재생수지로 한번 더 감싸서 프로파일(63)을 성형하는 것도 가능하다.
(2) 보강과정
내경 프로파일(61) 또는 프로파일(63)을 성형하기 위하여 압출할 때 두께 조 절장치(100)의 내경 토출구(101)와 외경 토출구(101')를 모두 사용하거나 어느 한쪽만을 사용하여 내경 신재띠(65)와 외경 신재띠(66)를 성형하여 내경 프로파일(61)을 보강한다.
(3) 냉각과정
성형된 내경 프로파일(61) 또는 프로파일(63)이 이송되는 과정에서 제1냉각기(14)를 통과하면서 냉각된다.
(4) 와인딩과정
제1냉각기(14)를 통과한 내경 프로파일(61) 또는 프로파일(63)을 와인더장치(40)에 나선형으로 공급할 때 내경 프로파일(61)의 사이에 제2압출기(30)에서 용융된 수지가 노즐(31)을 통하여 이음부재(64)로 공급된다.
이음부재(64)가 공급되면서 가이드대(41)를 통하여 일정한 위치에서 안내되고, 외측의 누름로울러(42)를 통하여 평활한 합성수지관(60)이 성형되는 것이다.
본 발명은 내부가 채워진 프로파일을 성형함에 있어서 중심부에 냉각파이프를 형성하여 내경과 외경이 균일하게 냉각되도록 하는 것이다.
본 발명은 내경과 외경이 균일하게 냉각되면서 기포 또는 이물질과 용융되지 않은 수지에 의해 형성된 불량을 다음 공정의 제2금형과 제2압출기를 통하여 공급되는 용융수지가 보완하여 전체면에서 균일한 프로파일을 성형할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 중앙에 구멍이 형성되어 균일하게 냉각된 후 외측의 전체면을 감싸면서 불량으로 형성된 부분을 보완하여 균일하고 안정된 프로파일의 공급으로 보다 강도를 향상시키는 것이다.
본 발명은 내경 프로파일의 내경 또는 외경이나 내, 외경 모두에 내경 신재띠 또는 외경 신재띠를 추가로 공급하여 재생 수지로 이루어진 내경 프로파일이 신재로 감싸지도록 하여 다양한 규격의 관을 신속하게 제조하며, 강도를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

Claims (4)

  1. 프로파일을 성형하면서 그 외측의 전체면을 감싸도록 프로파일을 성형한 후 와인더장치에 공급하여 프로파일을 이음부재로 연결하여 성형된 합성수지관에 있어서,
    프로파일(63)의 내부에 채워지며 제1금형(11)의 중앙에 설치된 냉각파이프(13)에 의하여 중앙에 원형의 구멍(62)이 형성되는 내경 프로파일(61)로 이루어짐을 특징으로 하는 합성수지관.
  2. 삭제
  3. 프로파일을 성형하면서 그 외측의 전체면을 감싸도록 프로파일을 성형한 후 와인더장치에 공급하여 프로파일을 이음부재로 연결하여 성형된 합성수지관에 있어서,
    제1금형(11)의 중앙에 설치한 냉각파이프(13)에 의하여 중앙에 구멍(62)이 형성되며 재생수지로 이루어진 내경 프로파일(61)의 내경에는 내경 신재띠(65)를 외경에는 외경 신재띠(66)를 도포하여 상기 내경 프로파일(61)이 내, 외경에서 씌워지는 것을 특징으로 하는 합성수지관.
  4. 압출기에서 배출되는 프로파일을 감싸도록 하여 냉각기에서 냉각된 후 이음부재를 공급하여 프로파일을 고정시켜 합성수지관을 성형함에 있어서,
    재생 수지가 공급되는 제1압출기(10)와 연결되며 중심에 냉각파이프(13)가 형성된 성형공간(12)이 설치되고 중심에 구멍(62)이 형성되는 내경 프로파일(61)을 성형하는 제1금형(11)과;
    상기 제1금형의 양측으로 내경 토출구(101)와 외경 토출구(101')를 형성하고 이 토출구(101, 101')의 일측으로 두께 조절판(102, 102')을 설치하여 높이 조절부재(104, 104')로 토출량을 조절하여 내경 프로파일(61)의 내, 외경에 내경 신재띠(65)와 외경 신재띠(66)를 성형하는 두께 조절장치(100)로 이루어짐을 특징으로 하는 합성수지관 성형장치.
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