KR100647403B1 - 2실 튜브의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 튜브 헤드 속으로 연장하는 격벽(9)을 가진 2실 튜브를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은, a)보조 맨드릴(6)의 틈새(8) 속으로 격벽(9)을 삽입하는 단계와, b)예비 성형된 튜브 관 본체(11)를 상기 격벽(9)이 끼워맞춰진 보조 맨드릴(6) 상으로 미끄럼 이동시키는 단계와, c)상기 단계 b)에서 제조된 블랭크(12)를 상기 보조 맨드릴(6)에서 가압 맨드릴(2) 상으로 축방향을 따라 반송시키는 단계와, d)플라스틱 재료의 용융 부분을 암 몰드(3) 속으로 추가시키는 단계와, e) 상기 블랭크(12) 상에 튜브 헤드를 성형하기 위해 축방향 정렬 상태에서 상기 블랭크(12)를 가진 가압 맨드릴(2)을, 상기 플라스틱 재료의 용융 부분을 가진 암 몰드(3)로 이송시키는 단계와, f) 상기 가압 맨드릴(2)과 암 맨드릴(3) 사이에서 상기 재료 부분을 가압해서 튜브 헤드를 성형하고, 이와 동시에 상기 몰드를 폐쇄하여 상기 튜브 헤드 영역에 배치된 상기 격벽(9) 부분 및 상기 관본체 (11)에 튜브 헤드를 결합시키는 단계와, g)상기 몰드를 개방해서 상기 가압 맨드릴(2)을 분리하고 제조된 2실 튜브를 취출하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

2실 튜브, 제조장치, 제조방법

Description

2실 튜브의 제조 방법 및 장치{Method and Device for Producing a Two-Chamber Tube}

본 발명은 2실 튜브를 제조하는 방법과, 이 방법을 수행하는 2실 튜브제조 장치에 관한 것이다.

이러한 형태의 방법 및 이러한 형태의 장치는 예컨대 독일 특허출원 공고 제 DE-C1-196 40 833 호 및 제 DE-C1-197 12 736 호에 개시되어 있다.

상기 제 DE-197 12 736 호에 공지된 방법의 경우에, 이 문헌에 기술된 장치를 이용하여 격벽이 일체형으로 된 맨드릴(mandrel) 속에 있는 좁고 예각을 가진 슬롯(sharp-edged slot) 속으로 도입되는 것으로 되어 있는데, 이는 특히 격벽이 얇게되면 뚜렷한 문제점을 유발할 수 있다. 또한, 이 장치의 능률 또한 매우 제한적인데, 그 이유는 격벽을 가진 튜브 관 본체를 제조하는데 있어서 뿐만 아니라, 튜브 헤드를 제조함에 있어서도 단시간을 필요로 하고, 동일한 장치를 필요로 하기 때문이다. 이 공정에서는 각각의 경우에도 속도 유지를 위해 매회 서로 다른 주기를 가질 것이 요구된다.

상기 제 DE-196 40 833 호에 공지된 방법 및 관련 장치에 있어서, 서로에 대해 상대적으로 변위될 수 있는 2 부품 가압 맨드릴이 이용되며, 이에 의해 격벽을 구비한 관 본체의 도입이 용이하게 되어 있다.

본 발명의 목적은 2실 튜브를 제조하는 방법 및 장치를 제공하는 데에 있고, 그중에서도 높은 속도와 확실하고 간단하게 격벽을 공급하고, 격벽을 구비한 예비 성형된 관 본체를 블랭크(blank)의 형태로 제조한 다음, 이 블랭크를 가압 맨드릴(pressing mandrel) 상에서 암 몰드 속으로 이송하여 튜브 헤드(tube head)를 성형할 수 있게 하는데 있다.

이 목적은 청구항 1항으로 특징지워지는 방법에 의해, 그리고 청구항 6항으로 특징지워지는 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시 형태는 종속 청구항으로부터도 알 수 있다.

이하, 본 발명은 방법을 수행하기 위한 장치를 참조로 하여 상세하게 설명한다. 도면에서,

도 1 은 본 발명 2실 튜브의 제조장치를 보여주는 평면도이고,

도 2 는 도 1 에 따른 장치를 보여주는 측면도이다.

도 3 은 예비 성형된 블랭크를 보조 맨드릴에서 가압 맨드릴 위로 이송하는 단계를 개략적인 단면도로 알기 쉽게 설명한 단면설명도이다.

도 1 및 도 2 에 도시된 본 발명 장치는 원주 상에 분할 배치된 피봇 가능한 가압 맨드릴(2)을 구비하고 주기적으로 회전구동되는 회전 테이블(1)을 포함한다. 이러한 가압 맨드릴은 예컨대 DE-AS-28 42 515에 기재되어 있다. 각각의 가압 맨드릴(pressing mandrel)(2)은 수평 방향 및 직각 방향의 위치로 피봇 가능하게 배치된다. 각각의 가압 맨드릴(2)은 직각 방향의 위치에서 회전 테이블(1) 상의 축방향으로 정렬한 암 몰드(3)에 접속되며, 여기에서는 상기 가압 맨드릴(2) 및 암 몰드(3)는 이들이 축방향 정렬 상태에 놓일 때 서로를 향해 상대적으로 이동 가능하게 배치되어 가압 공정이 이루어지도록 되어 있다. 상기 회전 테이블(1)의 암 몰드(3)는 대응되는 가압 맨드릴(2)이 수평 방향으로 안내되는 위치에서 이송 스테이션(4)에 접속될 때 용융 플라스틱의 일부를 암 몰드(3)로 공급하는 것이 바람직하다. 이 이송 스테이션은 압출기(extruder)와 분배기(dispenser)를 구비할 수 있다.

수평 방향의 위치에 있는 가압 맨드릴(2′)에 대해 축방향으로 허브(hub)(5)는 간헐적으로 회전 가능하게 배치된다. 이 허브(5)는 보조 맨드릴(6)을 지지하며, 이 보조 맨드릴은 반드시 그런 것은 아니지만, 각각 2개의 보조 맨드릴부(auxiliary mandrel parts)(7, 7′)로 구성되고 틈새(8)를 가지는 것이 바람직하며(도 3a 참조), 이 틈새 속으로 격벽(9)이 블랭크로 삽입될 수 있다. 실시예에서는, 허브(5)의 둘레로 동일하게 4개로 분할된 보조 맨드릴(6)이 허브(5)의 회전 축 선에 대해 직각 방향으로 배치되도록 수평 방향 및 축방향으로 정렬된다. 각각의 보조 맨드릴(6)은 허브(5)에 대해 축방향으로 정렬한 위치에 있게 될 때 회전 테이블(1)의 가압 맨드릴(2)에 접속되며, 이 위치에서 보조 맨드릴(6)과 가압 맨드릴(2′)의 각각의 자유 단부는 단지 약간만 서로에 대해 이격되도록 접속된다.

도 1 에 따르면, 스테이션 Ⅰ에서는 측방 날개(10)를 가진 격벽(9)이 보조 맨드릴(6)로 이송되며, 이 격벽은 보조 맨드릴(6)에서 어느쪽으로든 돌출되고 보조 맨드릴(6)의 벽 위로 모울딩되거나, 또는 날개(10)에 대응되어 선택적으로 공급되는 리세스에 모울딩 성형된다. 다음 스테이션 Ⅱ에서 예비 성형된 관 본체(11)가 공급되고 삽입된 격벽(9)과 성형된 날개(10)를 가진 보조 맨드릴(6) 위로 축방향으로 밀려서 미끄럼 이동된다.

또한, 보조 맨드릴(6)은 관 본체용 블랭크를 권취할 수 있고, 중첩되는 꼬리부 또는 단부(edge)를 가령 용접 등으로 고정적으로 결합되게 하거나, 측면 단부를 밀봉 테이프로 접착할 수 있다.

후속하는 스테이션 Ⅲ에서는, 필요한 경우 날개(10)가 관 본체 속에서 예컨대 고주파 용접으로(이때, 보조 맨드릴은 대응하는 위치에서 용접열의 생성을 위한 금속 부분을 구비함) 고정되게 할 수 있다. 이 용접은 필요시 관 본체(11)와 격벽(9) 사이 또는 관 본체(11)와 격벽 날개(10) 사이의 전체 접촉 길이에 걸쳐 고정적으로 결합되게 한다.

마지막 스테이션 Ⅳ에서는, 스테이션 Ⅲ에서 제조되어 격벽(9)을 가지게 된 관 본체(11)로 구성된 블랭크(12)가 축방향으로 위치되어 각각의 스테이션에 장착된 회전 테이블(1)의 속이 빈 가압 맨드릴(2)로 반송된다. 이러한 반송을 보장하기 위해 보조 맨드릴(6)에는 적어도 스테이션 Ⅳ에서 후방으로 인출 가능한 미끄럼 이송장치(13)(도 2 에 개략적인 도시)가 장착된다. 이 미끄럼 이송장치(13)는 보조 맨드릴(6)로부터 블랭크(12)를 가압 맨드릴(2)로 반송시켜 주는(미끄럼 이동시키는) 기능을 하며, 여기에서 이 장치는 또한 각각의 보조 맨드릴(6)에 접속 가능하다.

또한, DE 196 40 833에 개시되어 있는 바와 같은 가압 맨드릴(2)이 바람직한데, 이에 대해서 반복을 피하기 위해 간단히 설명한다면, 이 맨드릴 사이에 2개 부분의 분할 틈새(14)가 형성되며, 여기에서는 2개의 맨드릴부(2a, 2b)가 서로에 대해 상대적으로 길이 방향의 변위를 할 수 있다.

반송은 도 3 에 상세하게 도시된 바와 같이 이루어진다. 도 3A 에는 출발 위치가 도시되어 있다. 이 위치에서는 블랭크(12)가 보조 맨드릴(6′)에 의해 이와 축방향 정렬 상태에서 이격되어 대향하는 가압 맨드릴(2′)로 반송된다. 특히, 도 3A 에 명료하게 도시되어 있는 바와 같이, 하부 보조 맨드릴부(7′)에는 오목부(15)가 마련되어 있고, 상부 보조 맨드릴부(7″)에는 돌출된 노우즈(nose; 17)를 가진 인서트(16)가 설치된다. 또한, 노우즈(17)와 인서트(16)는 상부 보조 맨드릴부(7″)와 함께 일체형으로 형성될 수 있다. 2개의 보조 맨드릴부(7′, 7″)는 격벽(9)을 틈새(8) 속으로 간단하게 도입할 수 있도록 하기 위해(스테이션 Ⅰ 참조) 틈새(8)의 입구 영역에서 테이퍼져 있고, 점점 줄어드는 "도입 깔대기"형을 이룬다. 블랭크(12)를 가압 맨드릴(2′)로 반송하기 전에, 하부 가압 맨드릴부(2a)는 도 3B 로부터 알 수 있는 바와 같이, 보조 맨드릴(6′)의 오목부(15) 속으로 들어가거나 안내되어, 보조 맨드릴과 서로 결합된다. 상기 오목부(15)에는 그 형태상 가압 맨드릴 (2a)의 전방 단부가 가압된다. 이에 의해 보조 맨드릴(6′)과 가압 맨드릴(2′) 사이에서 정확하게 방향 설정된 결합이 확실히 얻어지게 된다.

도 3A 로부터 알 수 있는 바와 같이, 가압 맨드릴(2′)의 분할 틈새(14)는 적어도 2개의 섹션으로 구성되는데, 하나는 전방의 좁은 섹션(18)이고, 다른 하나는 후방의 넓은 섹션(19)이다. 전방의 좁은 섹션(18)의 양벽간 거리는 대략 사용되는 격벽(9)의 강도에 대응한다. 가압 맨드릴(2′)의 하부 가압 만드렐부(2a)를 전진시킴으로써(도 3B 참조), 결합 외에 이 결함이 아닌 분할 틈새(14)로의 도입도 용이하게 된다. 하부 보조 맨드릴과의 결합에 의해, 변위에 의해 달성된 도입 틈새의 확장에 의해[좁은 단면부 (18)의 상승] 그리고 안내 노우즈(17)에 의해, 블랭크(12)의 격벽(9)을 가압 맨드릴(2)의 분할 틈새(14) 속으로 확실하게 방해없이 도입하는 것이 보장된다(도 3C 참조).

미끄럼 이동장치(13)에 의한 블랭크(12)를 가압 맨드릴(2)로 미끄럼 이동시키는 것에 의해 반송이 이루어진다. 블랭크(12)를 가압 맨드릴(2)로 충분하게 미끄럼 이동시키기 위해서는 미끄럼 이동장치(13)가 적절하게 이동 가능하게 형성되어야 한다. 그러나, 미끄럼 이동장치(13)에 의한 미끄럼 이동 과정을 도 3D 에 도시된 위치에서 종료하고 나서 블랭크(12)[관 본체(11)]를 하부 가압 맨드릴(2a)에 예컨대 진공의 인가에 의해 고정적으로 유지하는 것도 가능하며, 이에 의해 블랭크는 확실하게 유지되는데, 나중에 가압 맨드릴부(2a)를 그 종료 위치로 후방 인출함으로써 도 3E에 도시된 위치로 블랭크를 반송시킨다.

블랭크(12)를 가진 가압 맨드릴(2′)이 회전 테이블(1) 상의 인접한 스테이션에 또는 다수의 스테이션 상으로 분할되어 축방향 위치로 암 몰드(3)까지 피봇하고, 이 맨드릴이 암 몰드(3)로 도입된 후에 튜브 헤드가 성형되며, 이 공정에서는 추가적으로 정해진 위치에서 냉각 및 후 프레싱 중 하나 이상이 제공될 수 있다. 또한, 임의의 스테이션에서 후방 인출하고 나서, 가압 맨드릴(2)이 직각 방향에서 다시 수평 방향의 위치로 피봇하며, 여기에서는 이 스테이션에서 완성된 2실 튜브가 가압 맨드릴(2)로부터 취출될 수 있다. 예컨대 폐쇄 뚜껑의 나사 결합 공정 또는 튕겨 오름 공정과 같은 추가적인 공정이 제공되는 한, 이를 위해 임의의 스테이션이 회전 테이블(3)에 제공될 수도 있다. 특정 단계가 경우에 따라 복수의 스테이션으로 분할될 수도 있다.

실시 형태에서는 직각 형태로 서로 배치되어 수평 방향의 평면에서 회전 가능한 4개의 보조 맨드릴(6)을 구비한 허브(5)와, 원주상으로 동일하게 분할된 8개의 가압 맨드릴(2)을 구비한 회전 테이블(1)이 이용되며, 여기에서는 각각은 다른 임의의 개수로 제공될 수 있다. 허브(5)와 회전 테이블(1)의 행정은 블랭크(12)로 끼워 맞춰진 보조 맨드릴(6′)과 빈 가압 맨드릴(2)의 축방향 정렬을 반드시 확보해야만 한다는 것이 보장되어야 한다.

또한, 피봇 가능한 가압 맨드릴(2)을 구비한 회전 테이블(1) 대신에, 반송 수단, 예컨대 체인 또는 스프라켓도 제공될 수 있으며, 이 위에서 가압 맨드릴은 단지 축방향으로 변위할 수 있을 뿐이며, 피봇 불가능하게 배치되어 개별의 반송 또는 가공 스테이션으로 이송될 수도 있다.

Claims (10)

1. 튜브 헤드 속으로 연장하는 격벽(9)을 가진 2실 튜브의 제조 방법에 있어서,

   a)보조 맨드릴(6)의 틈새(8) 속으로 격벽(9)을 삽입하는 단계와;

   b)예비 성형된 튜브 관 본체(11)를 상기 격벽(9)으로 끼워 맞춰진 보조 맨드릴(6) 상으로 미끄럼 이동시키는 단계와;

   c)상기 단계 b)에서 제조된 블랭크(12)를 상기 보조 맨드릴(6)에서 가압 맨드릴(2) 상으로 축방향 반송시키는 단계와;

   d)플라스틱 재료의 용융 부분을 암 몰드(3) 속으로 추가시키는 단계와;

   e)상기 블랭크(12) 상에 튜브 헤드를 성형하기 위해 축방향 정렬 상태에서 상기 블랭크(12)를 가진 가압 맨드릴(2)을 상기 플라스틱 재료의 용융 부분을 가진 암 몰드(3)로 이송시키는 단계와;

   f)상기 가압 맨드릴(2)과 암형 맨드릴(3) 사이에서 상기 재료 부분을 가압 모울딩해서 튜브 헤드를 성형하고, 이와 동시에 상기 압축몰드를 폐쇄하여 상기 튜브 헤드를 튜브 헤드 영역에 배치된 상기 격벽(9) 부분과 상기 관 본체(11)에 고정되게 결합시키는 단계와;

   g)상기 몰드를 개방해서 상기 가압 맨드릴(2)을 분리하고 제조된 2실 튜브를 취출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2실 튜브의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 격벽(9)으로 끼워 맞춰진 보조 맨드릴(6) 상으로 상기 관 본체(11)를 미끄럼 이동시킨 후에, 상기 격벽(9)의 길이 방향 단부 또는 날개(10)가 상기 관 본체(11)에 고정 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 2실 튜브의 제조 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 전체 접촉 길이를 따라 상기 관 본체(11)의 길이 방향 단부 또는 날개(10)와의 고정적인 결합은 용접에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 2실 튜브의 제조 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 암 몰드(3)와 가압 맨드릴(2)로 구성된 몰드의 개방 전에, 성형된 튜브 헤드를 1회 이상으로 압축하는 압축성형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 2실 튜브의 제조 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 매회의 후 프레싱 공정후에는 냉각 공정이 수행되는 것을 특징으로 하는 2실 튜브의 제조 방법.
6. 제 1 항에 기재된 2실 튜브의 제조 방법을 수행하기 위한 튜브제조 장치는,

   a)격벽(9)을 수용하기 위한 틈새(8)를 구비한 하나 이상의 보조 맨드릴(6)과;

   b)예비 성형된 격벽(9)을 보조 맨드릴(6)의 틈새(8) 속으로 이송 및 삽입하기 위한 로딩(loding)장치와;

   c)상기 격벽(9)을 가진 보조 맨드릴(6) 상으로 예비 성형된 튜브 관 본체(11)를 이송 및 미끄럼 이동시켜 블랭크(12)를 제조하는 장입장치와;

   d)상기 튜브 헤드의 내형에 맞는 부분을 가진 하나 이상의 가압 맨드릴(2)과;

   e)상기 가압 맨드릴(2) 상에서 상기 블랭크(12)를 반송하는 반송 장치(13)와;

   f)상기 튜브 헤드의 외형을 재생하는 하나 이상의 암 몰드(3)와;

   g)용융 플라스틱의 재료 부분을 튜브 헤드용 암 몰드(3) 속으로 공급하는 하나 이상의 분배기와;

   h)상기 블랭크(12)를 가진 가압 맨드릴(2)을 충전 암 몰드(3) 속으로 반송해서 상기 블랭크(12) 상에 상기 재료 부분으로 이루어진 튜브 헤드를 성형하고 나서 이들을 성형하는 장치와;

   i)완성된 튜브를 위한 인출 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 2실 튜브의 제조장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 복수 개의 보조 맨드릴(6)은 단계적으로 회전 가능한 허브(5) 상에 동일한 거리로 서로 배치되는 것을 특징으로 하는 2실 튜브의 제조장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 각각의 가압 맨드릴(2)은 축방향으로 변위 가능하게 배치되는 길이 방향으로 분할된 2개의 가압 맨드릴부(2a, 2b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 2실 튜브의 제조장치.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 각각의 보조 맨드릴(6)은 하나의 가압 맨드릴부(2a)와 결합시키기 위해 이와 대응되어 맞춰진 오목 부(15)를 구비하는 것을 특징으로 하는 2실 튜브의 제조장치.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 각각의 보조 맨드릴(6)에는 안내 노우즈(17)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 2실 튜브의 제조장치.

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