본 발명은 도 1 내지 도 4 에 도시한 바와 같이 프로파일 압출장치(10)에 원료가 공급되어 용융된 후 내부에 열십자 보강대(75)를 설치하여 다수의 사각형 중공(31)이 형성되는 프로파일(30)을 압출하는 것이다.
상기 프로파일(30)은 사각 중심체(76)의 외측을 전체면에서 감싸도록 하여 공급하는 프로파일의 경우에도 포함된다.
상기 프로파일 압출장치(10)의 전방에는 진공상태 또는 냉매나 냉수가 공급되어 있어서 압출되는 프로파일(30)을 냉각시킬 수 있도록 하는 냉각장치(20)가 설치되어 있다.
상기 냉각장치(20)의 전방에는 프로파일(30)이 나선형으로 안내되면서 공급되는 파이프 성형장치(40)가 설치된다.
파이프 성형장치(40)는 전방으로 다수의 로울러(42)가 원주방향으로 설치되어 있어서 그 외측으로 프로파일(30)이 나선형으로 안내되는 와인더장치(41)가 설치되며, 그 상측으로 이음 압출장치(60)에서 용융된 수지가 이음노즐(61)을 통하여 프로파일(30)의 사이에 공급되어 평활한 하수관(70)이 성형되도록 하는 것이다.
상기 프로파일(30)이 와인더장치(41)에 공급되기 바로 이전에 내벽 코팅용 압출장치(50)의 전방으로 노즐(51)을 통하여 공급되는 노랑색의 색체를 갖는 수지가 프로파일(30)의 내부에 얇게 코팅되어 내벽(71)을 이루는 내경 코팅부(52)가 성형되도록 한다.
내경 코팅부(52)는 다양한 색체를 갖도록 할 수 있지만 주로 노랑색을 코팅하는 것이 좋으며, 노랑색을 코팅하면 지하에 매설되는 경우 외부에서 관의 내경이 손상되는 것을 엑스레이 장치로 촬영할 수 있도록 하거나 내경에 로봇을 공급하여 손상부위를 촬영할 때 정확하고 쉽게 확인이 가능하도록 하는 것이다.
내부에 다수의 중공(31)이 성형되도록 열십자 보강대(75) 또는 사각 중심체(76)로 이루어진 프로파일의 공급으로 관이 성형되어 와인더장치(41)의 전방으로 이송될 때 커팅 머시인(80)을 통하여 하수관(70)이 성형되는 것이다.
커팅 머시인(80)은 하수관(70)의 내벽(71)을 가공하는 내경 가공장치(100)와 외벽(72)을 가공하는 외벽 가공장치(200) 및 약 6미터의 길이로 절단하는 절단장치(300)로 구성된다.
상기 커팅 머시인(80)은 하수관(70)이 일정한 높이로 이송되도록 하는 가이드장치(400)가 하측면의 양측에 설치되어 있는 것이다.
상기 내경 가공장치(100)는 모터(110)의 전방으로 설치된 모터풀리(120)와 풀리(140)를 벨트(130)로 연결하여 동력이 전달되도록 하며, 풀리(140)의 전방에는 암나사부(90)의 폭보다 더 넓게 앤드밀(150)이 설치되어 있는 것이다.
상기 앤드밀(150)의 일측에는 연결벨트(191)를 통하여 구동되면서 나선형의 열십자 보강대(75)를 제거하는 내경 보강대 가공날(190)이 일측으로 설치된다.
모터(110)가 설치된 이송대(180)는 테이블(170)의 상측에에 왕복이동이 가능하도록 하는 것으로, 이송모터(160)의 전방에서 테이블(170)의 상측에 설치되어 이송모터(160)의 구동에 따라서 이송대(180)가 왕복 이송되도록 하는 것이다.
즉, 하수관(70)이 생산되어 내경 가공장치(100)가 있는 위치까지 이송되면 이송모터(160)의 구동으로 테이블(170)에 연결된 이송대(180)가 구동되어 앤드밀(150)이 내벽(71)보다 안쪽에 위치하도록 한 후 모터(110)의 구동력이 모터풀리(120)와 벨트(130) 및 풀리(140)를 통하여 앤드밀(150)을 고속으로 회전시키게 되므로 앤드밀(150)이 내벽(71)을 가공하게 되고 이어서 내경 보강대 가공날(190)이 열십자 보강대(75)를 가공하여 암나사부(90)를 성형시키는 것이다.
암나사부(90)가 가공되면 프로파일(30)의 내벽(71)과 열십자 보강대(75)가 가공되어 중공(31)이 외부로 드러나면서 나사산(73)과 나사홈(74)이 형성되는 것이다.
이와 같이 내경 가공장치(100)를 통하여 암나사부(90)의 가공이 완료되고, 하수관(70)이 절단할 길이로 성형되면 외경 가공장치(200)를 이용하여 외벽(72)을 가공하는 것이다.
상기 외경 가공장치(200)는 모터(210)의 전방으로 설치된 모터풀리(220)와 풀리(240)를 벨트(230)로 연결하여 동력이 전달되도록 하며, 풀리(240)의 전방에는 숫나사부(91)의 폭과 같은 넓이를 갖는 외경가공 커터(250)가 설치되어 있는 것이다.
상기 외경가공 커터(250)의 일측에는 연결벨트(291)를 통하여 회전되는 외경 보강대 가공날(290)이 설치되어 있는 것이다.
모터(210)가 설치된 이송대(280)는 테이블(270)의 상측에 왕복이동이 가능하도록 하는 것으로, 이송모터(260)의 전방에서 테이블(270)의 상측에 설치되어 이송모터(260)의 구동에 따라서 이송대(280)가 왕복 이송되도록 하는 것이다.
즉, 하수관(70)이 생산되어 외경 가공장치(200)가 있는 위치까지 이송되면 이송모터(260)의 구동으로 테이블(270)에 연결된 이송대(280)가 구동되어 외경가공 커터(250)가 외벽(72)에 위치한 후 모터(210)의 구동력이 모터풀리(220)와 벨트(230) 및 풀리(240)를 통하여 외경가공 커터(250)를 고속으로 회전시키게 되므로 외경가공 커터(250)가 외벽(72)을 가공한 후 외경 보강대 가공날(290)이 나선형의 열십자 보강대(75)를 가공하여 숫나사부(91)를 성형시키는 것이다.
숫나사부(91)가 가공되면 프로파일(30)의 외벽(72)과 열십자 보강대(75)가 가공되어 중공(31)이 외부로 드러나면서 나사산(73)과 나사홈(74)이 형성되는 것이다.
숫나사부(91)의 가공이 완료되면 절단모터(310)의 동력이 연결된 절단장치(300)의 절단날(320)이 고속으로 회전되면서 하수관(70)을 완성시키는 것이다.
완성된 하수관(70)은 커팅 머시인(80)의 내부에 설치된 좌우이송 장치(600)의 모터(610)를 구동시켜 이송스크류(620)를 통하여 하수관(70)을 지지하고 있는 가이드장치(400)를 외측방향을 향하여 강제로 이송시켜 외측으로 배출시키는 것이다.
배출된 하수관(70)은 배출 안내장치(90)의 상측에 배출된 후 보관위치로 이송되는 것이다.
이와 같은 하수관(70)은 도 11 과 같이 양측에 숫나사부(91)와 암나사부(90)가 각각 성형되어 있는 것이다.
이러한 하수관(70)을 연결시키는 경우에는 도 11 및 도 12 에 도시한 바와 같이 숫나사부(91)를 암나사부(90)와 결합시켜 하수관(70)을 회전시키면 나사산(73)과 나사홈(74)이 나선형으로 형성되어 있으므로 서로 나사식 결합되면서 별도의 연결구가 없이도 연결이 완료되는 것이다.
이와 같이 하수관(70)의 연결이 완료되면 연결부분을 용접하거나 외부에 시트를 감아 고정시키는 경우에는 수밀을 더욱 유지할 수 있는 것이다.
또한 외측에서 숫나사부(91)와 암나사부(90)의 연결부위에 외측에서 구멍을 내고 내부에 우레탄 발포수지를 공급하여 중공(31)이 채워지도록 하면 공급된 우레탄 발포수지가 1분 정도면 발포가 종료되므로 내부에 형성되어 있는 공간을 해소하여 누수를 방지할 수 있는 것이다.
또한 숫나사부(91)와 암나사부(90)에는 부드러운 재질인 E.V.A를 도포하여 나사 결합시킨 후 응고되어 누수를 방지할 수 있도록 하는 것이다.
한편 본 발명은 도 도 13 내지 도 15 에 도시한 바와 같이 하수관(70)의 양측으로 암나사부(90, 93)의 폭을 피치의 3∼5배를 성형하는 것이며, 직접 연결시키 지 않고 연결구를 이용하는 경우에는 하수관(70)의 양측으로 암나사부(90, 93)만 성형되도록 하고, 파이프 연결구(500)는 하수관(70)을 피치의 6∼10배에 해당하는 길이로 절단하고 내벽(71)을 가공하여 나사산(510)과 나사홈(520)이 형성되도록 한다.
그리고 숫연결구(530)의 양측으로 숫나사가 돌출되도록 하여 하수관(70)의 암나사부(90, 93)를 나사식으로 결합시키어 연결할 수 있는 것이다.
본 발명의 내벽(71)과 외벽(72)에 숫나사부(91, 92)와 암나사부(90, 93)를 가공하는 경우에는 관벽두께의 약22∼35%를 가공하는 것이 바람직하다.
이하의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.
[실시예 1]
(1) 프로파일 압출과정
수지를 용융시켜 혼합하여 내부에 열십자 보강대(75)가 형성되면서 중공(31)이 다수개 형성되는 프로파일(30)을 압출하는 것이다.
(2) 냉각과정
압출된 프로파일(30)이 냉각장치(20)에 이송되어 냉매 또는 냉수가 공급되는 상황을 통과하면서 성형된 상태가 냉각되도록 하는 것이다.
이때 냉각장치(20)는 진공상태를 유지하는 것이 바람직하다.
(3) 프로파일 공급과정
냉각된 프로파일(30)이 파이프 성형장치(40)에 설치된 와인더장치(41)에 나선형으로 공급되도록 한다.
(4) 내벽 코팅과정
공급되는 프로파일(30)의 내벽에 내벽 코팅용 압출장치(50)의 노즐(51)을 통하여 주로 노랑색의 칼라 수지를 코팅시켜 내경 코팅부(52)가 성형되도록 하며, 내경 코팅부(52)는 내벽((71)을 이루도록 하는 것이다.
(5) 와인딩 과정
내벽(71)이 성형되도록 내경 코팅부(52)를 성형하는 프로파일(30)이 와인더장치(41)의 로울러(42) 외측에 나선형으로 공급될 때 프로파일(30)의 사이에 이음 압출장치(60)의 이음노즐(61)에서 수지가 공급되어 프로파일(30)이 서로 연결되어 파이프가 성형되도록 하는 것이다.
(6) 내경 및 나사 가공과정
파이프가 성형되면서 커팅 머시인(80)에 공급되면 내경 가공장치(100)의 앤드밀(150)을 고속으로 회전시켜 성형되는 파이프의 끝부분 내면을 가공하여 열십자 보강대(75)가 외부로 드러나도록 한다.
그리고 앤드밀(150)의 후방으로 형성된 내경 보강대 가공날(190)을 이용하여 나선형 방향으로 형성된 열십자 보강대(75)를 가공하여 나사산(73)과 나사홈(74)이 형성되도록 암나사부(90)를 가공하는 것이다.
상기 암나사부(90)는 폭을 피치의 3∼4배, 커팅깊이를 관벽두께의 약22∼35%를 가공하는 것이 바람직하다.
(7) 외경 및 나사 가공과정
암나사부(90)가 성형되어 이송되는 과정에서 외경 가공장치(200)의 외경가공 커터(250)를 고속으로 회전시켜 파이프의 외측부분을 가공하여 열십자 보강대(75)가 외부로 드러나도록 한다.
그리고 외경가공 커터(250)의 일측으로 돌출된 외경 보강대 가공날(290)을 이용하여 나선형 방향으로 형성된 열십자 보강대(75)를 가공하여 나사산(73)과 나사홈(74)이 형성되도록 숫나사부(91)를 가공하는 것이다.
상기 숫나사부(91)는 폭을 피치의 3∼4배, 커팅깊이를 관벽두께의 약22∼35%를 가공하는 것이 바람직하다.
(8) 절단과정
관의 이송 중에 암나수부(90)와 숫나사부(91)를 양측에 가공한 후 절단장치(300)의 절단날(320)을 통하여 숫나사부(91)의 끝부분을 절단하여 하수관(70)의 성 형을 완료하는 것이다.
[실시예 2]
(1) 프로파일 압출과정
공급된 수지를 용융시켜 혼합하여 내부가 채워진 사각 중심체(76)의 외측면을 전체면에서 감싸서 성형되 프로파일(30)을 압출하는 것이다.
(2) 냉각과정
압출된 프로파일(30)이 냉각장치(20)에 이송되어 냉매 또는 냉수가 공급되는 상황을 통과하면서 성형된 상태가 냉각되도록 하는 것이다.
이때 냉각장치(20)는 진공상태를 유지하는 것이 바람직하다.
(3) 프로파일 공급과정
냉각된 프로파일(30)이 파이프 성형장치(40)에 설치된 와인더장치(41)에 나선형으로 공급되도록 한다.
(5) 와인딩 과정
내벽(71)이 성형되도록 내경 코팅부(52)를 성형하는 프로파일(30)이 와인더장치(41)의 로울러(42) 외측에 나선형으로 공급될 때 프로파일(30)의 사이에 이음 압출장치(60)의 이음노즐(61)에서 수지가 공급되어 프로파일(30)이 서로 연결되어 파이프가 성형되도록 하는 것이다.
(6) 내경 및 나사 가공과정
파이프가 성형되면서 커팅 머시인(80)에 공급되면 내경 가공장치(100)의 앤드밀(150)을 고속으로 회전시켜 성형되는 파이프의 끝부분 내면을 가공하여 사각 중심체(76)가 외부로 드러나도록 한다.
그리고 앤드밀(150)의 후방으로 형성된 내경 보강대 가공날(190)을 이용하여 나선형 방향으로 형성된 사각 중심체(76)를 가공하여 나사산(73)과 나사홈(74)이 형성되도록 암나사부(90)를 가공하는 것이다.
상기 암나사부(90)는 폭을 피치의 3∼4배, 커팅깊이를 관벽두께의 약22∼35%를 가공하는 것이 바람직하다.
(7) 외경 및 나사 가공과정
암나사부(90)가 성형되어 이송되는 과정에서 외경 가공장치(200)의 외경가공 커터(250)를 고속으로 회전시켜 파이프의 외측부분을 가공하여 사각 중심체(76)가 외부로 드러나도록 한다.
그리고 외경가공 커터(250)의 일측으로 돌출된 외경 보강대 가공날(290)을 이용하여 나선형 방향으로 형성된 사각 중심체(76)를 가공하여 나사산(73)과 나사홈(74)이 형성되도록 숫나사부(91)를 가공하는 것이다.
상기 숫나사부(91)는 폭을 피치의 3∼4배, 커팅깊이를 관벽두께의 약22∼35% 를 가공하는 것이 바람직하다.
(8) 절단과정
관의 이송 중에 암나사부(90)와 숫나사부(91)를 양측에 가공한 후 절단장치(300)의 절단날(320)을 통하여 숫나사부(91)의 끝부분을 절단하여 하수관(70)의 성형을 완료하는 것이다.