KR100754777B1 - 점적호스 제조장치 및 점적호스 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 농작물이나 원예작물 등의 식물에 소량의 물을 지속적으로 점적(占滴)(drip) 배수하는 호스, 이에 사용되는 라이너, 이를 위한 점적호스 제조장치와, 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 본 발명에 따른 점적호스를 위한 라이너는 튜브(본 명세서에서는 최종 제품인 '호스'와의 구별을 위하여 라이너 부착에 이은 펀칭 전에는 '튜브'로 칭함) 내면에 접합되는 가공면에 액체유입구간, 감압구간, 배수구간이 반복적으로 형성되어 있되, 상기 철부(凸部) 보다 더 높게 형성된 타공돌출부가 상기 배수구간에 형성되어 있어, 배수부의 펀칭시 절개(incise) 방식과 따내기(pick) 방식을 모두 사용할 수 있고, 또 본 발명에 따른 점적호스 제조장치와 제조방법은 상기 라이너의 가공면에 형성된 요철부를 성형하고 튜브와 열접합하는데, 접합 이전에 상기 라이너를 예열함으로써 상기 튜브와의 접합성을 최적화하고, 나아가 열접합부를 이루는 가이드부재에는 냉각수유입로가 형성되어 있어 상기 라이너가 과열에 의하여 변형되어 접합강도에 문제가 생기거나 상기 튜브의 배수부와 상기 라이너의 배수구간이 어긋나 누수가 발생하는 등의 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점을 가지므로 결국 본 발명은 점적호스의 생산성을 높이고 품질을 향상시키며 배수부 펀칭방식의 선택에 따라 물방울 크기와 낙하 속도 등을 최적화시킬 수 있으므로 작물 특성에 따른 물 공급 정도의 선택이 가능하므로 소비자 만족도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명에 따른 점적호스 제조장치는 가공면과 비가공면을 갖는 라이너를 연 속 공급하는 라이너공급부; 상기 라이너의 가공면에 요철(凹凸)부를 형성하기 위한 대응 요철부를 갖는 성형롤과 압착롤을 포함하되, 상기 라이너의 가공면에 상기 요철(凹凸)부의 상기 철부(凸部) 보다 더 높게 형성된 타공돌출부를 형성하는 라이너성형부; 튜브 제조공급부; 상기 튜브 제조공급부에서 전달되는 튜브의 내면에 위치하도록 배열되며, 상기 라이너의 비가공면쪽을 가압하여 상기 가공면이 튜브의 내면에 부착되도록 하는 가압부재를 갖는 가이드부재를 포함하는 열접합부; 및 상기 열접합부를 통과한 라이너 접합 튜브의 라이너 부착 위치에 배수부를 형성하는 펀칭부를 포함하여 이루어진다.

호스, 작물, 점적, 라이너, 감압, 요철, 저항, 튜브, 성형, 예열, 열접합, 펀칭, 따기(pick), 절개(incise)

Description

점적호스 제조장치 및 점적호스 제조방법{MANUFACTURING SYSTEM FOR WATER-DRIP HOSE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 점적호스 제조장치의 개략도,

도 2a는 본 발명에 따른 점적호스 제조장치의 튜브 제조공급부와 라이너-튜브 열접합부를 구체화한 개략도,

도 2b는 본 발명에 따른 점적호스 제조장치의 열접합부를 이루는 가이드부재의 상세도,

도 2c는 본 발명에 따른 점적호스 제조장치의 펀칭부와 관련하여 고정형 따기 커터를 사용하여 따내기(pick) 방식으로 배수부를 형성하는 것과 관련된 개략도,

도 3a는 본 발명에 따른 감압 라이너의 사시도,

도 3b는 따내기 방식에 의하여 배수부가 형성된 본 발명에 따른 튜브와 라이너가 접합된 점적호스의 사시도,

도 3c 및 도 3d는 절개 방식에 의하여 배수부가 형성된 본 발명에 따른 튜브와 라이너가 접합된 점적호스의 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 점적호스 제조방법의 개략적인 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

H: 점적호스 T: 튜브

T1,T1a: 배수부 T2: 대응돌출부

L: 라이너 L1: 가공면

L2: 비가공면 D: 요부(凹部)(depression)

P: 철부(凸部)(protrusion) 10: 액체유입구간

11: 통로부 13: 액체유입부

15: 돌기 20: 감압구간

20U: 감압단위체 21: 저항돌출부

23: 소통홈부 25: 연결홈부

27A:2B: 측벽부 30: 배수구간

31: 요홈부 33: 타공돌출부

35A,35B: 측벽부

A: 제조장치 110: 라이너공급부

111: 압출기 113: 호퍼

115: 노즐다이스 117: 냉각조

120: 라이너성형부 121: 성형롤

123: 압착롤 125: 정온유지수단

127: 라이너탄력기

130: 라이너예열부 140: 튜브 제조공급부

141: 압축기 143: 다이스

143a: 성형공간 150: 열접합부

151: 가이드부재 153: 가압부재

155: 냉각수유입로 157: 냉각수공급수단

160: 싸이징부 161: 윤활수 공급조

170: 냉각부 180: 펀칭부

181: 따기 커터 281: 절개 커터

190: 권취부 191: 탄력기

본 발명은 각종 농작물이나 원예작물 등의 식물에 소량의 물을 지속적으로 점적(占滴)(drip) 배수하는 호스, 이에 사용되는 라이너, 이를 위한 점적호스 제조장치와, 그 제조방법에 관한 것으로,

특히 본 발명에 따른 점적호스를 위한 라이너는 튜브

(본 명세서에서는 최종 제품인 '호스'와의 구별을 위하여 라이너 부착에 이 은 펀칭 전에는 '튜브'로 칭함)

내면에 접합되는 가공면에 액체유입구간, 감압구간, 배수구간이 반복적으로 형성되어 있되, 상기 철부(凸部) 보다 더 높게 형성된 타공돌출부가 상기 배수구간에 형성되어 있어, 배수부의 펀칭시 절개(incise) 방식과 따내기(pick) 방식을 모두 사용할 수 있고,

또 본 발명에 따른 점적호스 제조장치와 제조방법은 상기 라이너의 가공면에 형성된 요철부를 성형하고 튜브와 열접합하는데, 접합 이전에 상기 라이너를 예열함으로써 상기 튜브와의 접합성을 최적화하고, 나아가 열접합부를 이루는 가이드부재에는 냉각수유입로가 형성되어 있어 상기 라이너가 과열에 의하여 변형되어 접합강도에 문제가 생기거나 상기 튜브의 배수부와 상기 라이너의 배수구간이 어긋나 누수가 발생하는 등의 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점을 가지므로

결국 본 발명은 점적호스의 생산성을 높이고 품질을 향상시키며 배수부 펀칭방식의 선택에 따라 물방울 크기와 낙하 속도 등을 최적화시킬 수 있으므로 작물 특성에 따른 물 공급 정도의 선택이 가능하므로 소비자 만족도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

각종 농작물이나 원예작물 등의 식물 재배시 급수를 하기 위한 점적호스는 호스 전체 길이에 걸쳐 고른 크기와 속도의 물방울, 즉 균일한 급수량을 보장하기 위하여

튜브 내면에 접합되는 라이너의 가공면에 요철(凹凸)부에 의한 감압구간을 형성한 것과 관련된 공지기술로는

본 발명의 출원인에 의한 실용신안공개 제1993-0005968호(1993.04.23) 『농작물 급수용 점적호스』 및 실용신안등록 제0411174호(2006.03.06) 『농작물 재배용 호스』를 비롯하여,

단순히 호스의 중첩부를 통하여 감압급수를 실현한 이난복의 실용신안공고 제1996-0010463호(1996.12.16) 『작물용 저압 급수호스』,

호스에 부분부분 접합된 파이프편에 형성된 요철부를 통하여 감압급수를 구현한 왕희지의 실용신안등록 제0166870호(1999.l0.28), 그리고

감압돌기를 포함하는 감압유니트와 관련된 소재용의 특허등록 제0528725호(2005.11.08) 『점적호스용 감압편』 및 특허등록 제0569225호(2006.04.03) 『점적호스』가 있다.

이상의 종래기술들은 본 발명의 점적호스와 동일 범주에 속하는 것이기는 하나, 초점을 단순히 급수 감압에 두고 있고 구체적인 제조장치나 공정을 제시하고 있지 않아,

본 발명에서 추구하는 핵심사항인 생산성 향상과 제품 품질 향상을 위한 특 징부와 직접적인 비교대상은 아니다.

이에 본 발명은 기본적으로 점적호스를 위한 라이너의 가공면에 성형된 배수구간의 타공돌출부가 감압구간의 저항돌출부에 비하여 높게 형성되어 있어 튜브와의 열접합시 튜브 외면에는 상기 타공돌출부로 인하여 대응돌출부가 형성되므로, 절개(incise) 방식과 따내기(pick) 방식을 선택적으로 사용하여 펀칭공정에서 배수부가 형성될 수 있도록 하기 위한 라이너, 이 라이너가 튜브에 접합되어 형성된 점적호스, 이를 위한 장치, 그리고 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 상기 라이너에 요철부를 성형한 후 튜브와 열접합하기 전에 상기 라이너를 예열하여 튜브와의 접합성을 최적화하는 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 상기 라이너와 상기 튜브를 열접합할 경우 가압부재에 냉각수를 소통시켜 상기 라이너의 과열 변형을 방지하는 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 상기 라이너와 상기 튜브의 접합에 의하여 형성된 호스에 윤활수를 공급하여 튜브의 이송을 쉽게 하는 싸이징(sizing)부를 추가 구성한 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 감압 라이너는 튜브 내면과 접하고 요철(凹凸)부가 형성된 일면의 가공면과, 타면의 비가공면을 갖고,

요입되어 형성된 중앙 통로부와, 상기 통로부 일측 또는 양측에 돌출 형성된 돌기와 돌기 사이에 형성된 복수의 액체 유입부로 이루어진 액체 유입구간;

감압을 위하여 유입된 액체와 충돌하는 저항돌출부와 액체가 저류(底流)하는 소통홈부로 이루어진 복수의 감압단위체와, 상기 감압단위체의 소통홈부를 상호 연결하는 연결홈부와, 연속된 양측벽부로 이루어진 감압구간; 및

연속된 측벽부에 의하여 둘러싸인 요홈부와, 상기 철부(凸部) 보다 더 높게 형성된 타공돌출부가 형성된 배수구간;이

액체의 진행방향을 따라 상기 가공면에 차례로 반복 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 점적호스 제조장치는

가공면과 비가공면을 갖는 감압 라이너를 연속 공급하는 라이너공급부;

상기 라이너의 가공면에 요철(凹凸)부를 형성하기 위한 대응 요철부를 갖는 성형롤과 압착롤을 포함하되,

상기 라이너의 가공면에 상기 요철(凹凸)부의 상기 철부(凸部) 보다 더 높게 형성된 타공돌출부를 형성하는 라이너성형부;

튜브 제조공급부;

상기 튜브 제조공급부에서 전달되는 튜브의 내면에 위치하도록 배열되며, 상 기 라이너의 비가공면쪽을 가압하여 상기 가공면이 튜브의 내면에 부착되도록 하는 가압부재를 갖는 가이드부재를 포함하는 열접합부; 및

상기 열접합부를 통과한 라이너 접합 튜브의 라이너 부착 위치에 배수부를 형성하는 펀칭부

를 포함하여 이루어진다.

또 본 발명에 따른 점적호스 제조장치는

가공면과 비가공면을 갖는 감압 라이너를 연속 공급하는 라이너공급부;

상기 라이너의 가공면에 요철(凹凸)부를 형성하기 위한 대응 요철부를 갖는 성형롤과 압착롤을 포함하는 라이너성형부;

상기 라이너를 가열 연화시켜 튜브와의 접합성을 최적화하기 위한 라이너예열부;

튜브 제조공급부;

상기 튜브 제조공급부에서 전달되는 튜브의 내면에 위치하도록 배열되며, 상기 예열부를 통과한 상기 라이너의 비가공면쪽을 가압하여 상기 가공면이 튜브의 내면에 부착되도록 하는 가압부재를 갖는 가이드부재를 포함하는 열접합부; 및

상기 열접합부를 통과한 라이너 접합 튜브의 라이너 부착 위치에 배수부를 형성하는 펀칭부

를 포함하여 이루어진다.

나아가 본 발명에 따른 점적호스 제조방법은

(a) 용융 압출기를 통하여 라이너를 제조 공급하는 단계;

(b) 성형롤과 압착롤로 이루어진 라이너성형부에서 라이너 가공면에 요철(凹凸)부와, 상기 철부(凸部) 보다 더 높은 타공돌출부를 형성하는 단계;

(c) 용융 압출기와 다이스를 통하여 튜브를 성형 공급하는 단계;

(d) 상기 다이스의 내부에서 상기 튜브의 내면 위치하도록 배열된 열접합부의 가압부재를 통하여 상기 라이너의 비가공면이 접촉 가압되어 상기 튜브에 접합되는 단계; 및

(e) 상기 라이너의 타공돌출부에 의하여 형성되는 라이너 접합 튜브의 돌출부가 펀칭부의 고정형 따기 커터에 의하여 따져서(pick) 배수부가 형성되는 단계

를 포함하여 이루어진다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 본 발명에 따른 점적호스 제조장치(A)를 기술함에 있어 설명의 편의를 위 하여 방향기준을 도 1 및 도 2a를 참고하여 특정하면, 라이너(L)의 이송방향을 따라 라이너공급부(110) 쪽을 후방으로 하고, 권취부(190) 쪽을 전방으로 정한다.

먼저 본 발명에 따른 감압 라이너(L)는 이하에서 도 1, 도 2a, 도 2b, 및 도 2c를 참조하여 구체적으로 설명하는 제조장치(A)의 라이너 공급부(11) 및 라이너 성형부(120)에 의하여 제조되는데,

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 라이너(L)는 튜브(T) 내면과 접하는 가공면(L1)과 비가공면(L2)을 갖고,

상기 가공면(L1)에는 요철(凹凸)부(D)(P)가 형성되어 있는데,

상기 요부(凹部)(D)(depression)는 액체유입구간(10)의 중앙 통로부(11) 및 액체유입부(13), 감압구간(20)의 소통부(23) 및 연결홈부(25), 그리고 배수구간(30)의 요홈부(31)를 통칭하는 것이며,

상기 철부(凸部)(P)(protrusion)는 액체유입구간(10)의 돌기(15), 감압구간(20)의 저항돌출부(21) 및 측벽부(27A)(27B), 그리고 배수구간(30)의 측벽부(35A)(35B)를 통칭하는 것으로,

상기 요철부를 이루는 각 홈과 돌기의 깊이와 높이는 필요에 따라 서로 다른 형태로 선택될 수 있으나, 이러한 요철부 성형을 위한 성형롤의 대응 요철부 제조 용이성과 관련된 제조비용을 고려할 때 요부의 깊이와 철부의 높이는 동일한 것이 비용 대비 효율 면에서 적합할 것이며,

이러한 요부와 철부라는 통칭 개념을 도입한 이유는 상기 감압 라이너(L)의 핵심을 이루는 배수구간(30)의 타공돌출부(33)가 상기 철부(P)에 비하여 상대적으로 높게 형성된 것을 부각시키기 위한 것이다.

압출 성형되는 상기 라이너(L)는 예를 들어 직경이 15mm인 점적호스(H)에 사용되는 것일 경우, 상기 라이너는 폭이 3~4mm 정도이고 두께가 0.7~1mm 정도로 성형된다.

상기 튜브(T) 내면에 접합되는 가공면(L1)에 형성되는 요철부(D)(P)는 액체, 특히 물의 진행방향을 따라 차례로

액체유입구간(10), 감압구간(20), 그리고 배수구간(30)이 형성되어 있으며,

상기 유입구간(10)에는 요입되어 형성된 중앙통로부(11)와 상기 통로부 양측에 돌출 형성된 복수의 돌기(15)와 돌기 사이의 틈새에 해당하는 복수의 액체 유입부(13)가 형성되어 있다.

필요에 따라 상기 유입부(13)는 상기 통로부(11)의 일측에만 형성되고, 통로부가 형성되지 않은 타측에는 단순히 연속적으로 벽체가 형성된 형태로 구성할 수도 있다(미(未)도시 됨).

또 상기 감압구간(20)은 감압을 위하여 유입된 액체와 충돌하는 저항돌출부(21)와 액체가 저류(底流)하는 소통홈부(23)로 이루어진 복수의 감압단위체(20U)가 일정 수 이상 반복 형성되어 있으며,

상기 감압단위체(20U)의 소통홈부(23)를 상호 연결하는 연결홈부(25)와, 상 기 튜브(T)의 내벽에 접하여 액체가 상기 유입구간(10)의 통로부(11)에서 연결홈부(25)를 거쳐 소통홈부(23)로 유입되도록 하는 양측벽부(27A)(27B)를 더 포함한다.

상기 감압구간(20)의 감압단위체(20U)에서 상기 저항돌출부(21)는 중앙부(21a)와, 상기 중앙부 양단에서 액체 유입방향을 향하여 꺾인 두 절곡부(21b)(21c)가 형성되어 있어

유입된 액체와의 충돌시 상기 저항돌출부의 특유의 형태로 인하여 형성되는 저류부(21A)에서 보다 오래 액체가 머물게 되므로,

결국 감압 효과가 향상되어 점적호스(H) 길이 전체에 걸쳐 일정량의 물방울이 급수되도록 하는 기본 기능에 일조할 수 있다.

이어서 상기 배수구간(30)은 상기 튜브(T)에 펀칭되어 형성되는 배수부(T1)와 겹치는 구간으로,

연속된 양 측벽부(35A)(35B)에 의하여 둘러싸인 요홈부(31)가 형성되어 있어 상기 감압구간(20)의 연결홈부(25)와 연통되며,

상기 철부(凸部)(P) 보다 더 높게 형성된 타공돌출부(33),

특히 각 구간의 철부가 모두 동일 높이를 갖는 경우 상기 감압구간(20) 또는 상기 배수구간의 측벽부(27A,27B)(35A,35B) 보다 더 높게 형성된 하나 또는 둘 이상의 타공돌출부(33)가 구비되어 있어,

상기 타공돌출부(33)에 의하여 상기 라이너(L)가 튜브와의 열접합될 경우 튜 브(T) 외면에는 상기 타공돌출부로 인하여 대응돌출부(T2)(도 2c 참조)가 형성되므로, 절개(incise) 방식과 따내기(pick) 방식을 선택적으로 사용하여 배수부 펀칭공정을 구현하는 것이 가능하다.

이상의 감압 라이너(L)에서 유입(10)-감압(20)-배수(30) 구간의 전체 단위길이는 예를 들어 직경이 15mm인 점적호스(H)에 사용되며, 라이너는 폭이 3~4mm 정도이고 두께가 0.7~1mm 정도일 경우 100mm일 수 있으며,

각 유입(10)-감압(20)-배수(30) 각 구간은 상호 유사한 길이(약 33mm 정도)를 갖는 형태일 수 있는데,

이러한 유입(10)-감압(20)-배수(30) 구간의 단위길이와 상기 요부(D)의 깊이, 결국은 상기 철부(P)의 높이는 상기 튜브(T)의 배수부(T1) 크기와 함께

점적 호스의 용도에 따라, 그리고 액체의 종류(예: 지하수, 농약 혼합수, 비료 혼합수 등)에 따라 임의 선택될 수 있다.

상기 튜브(T)와 상기 라이너(L)의 합성수지 소재는 다양하게 선택될 수 있으나 비용면에서 유리하며 강도에 문제가 없고, 별도의 접착제를 사용하지 않고도 상호 접합될 수 있는(그러므로 동일 소재인 것이 바람직하다) 고밀도 폴리에틸렌(high-density polyethylene, HDPE)인 것이 바람직하다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 점적호스(H)에서 튜브(T)의 배수부(T1)는 펀칭공정에서 상기 대응 돌출부(T2)(도 2c 참조)를 고정형 따기 커터를 사용하여 따내 기(pick) 방식으로 형성한 것이며(이하에서 도 2c를 참조하여 설명),

이에 비하여 도 3c에 도시된 점적호스(H)는 튜브(T)의 배수부(T1a)는 펀칭공정에서 상기 대응 돌출부(T2)를 부분을 롤러에 구비된 회전 절개 커터를 이용하여 커터와 튜브가 만날 때 절개(incise) 방식으로 형성된 것으로(이하에서 도 1을 참조 설명함),

배수부(T1a) 형성 후에 상기 대응 돌출부(T2, 도 2c 참조)(즉, 타공돌출부(33)) 둘레를 따라 절개편(T1b)이 남아 있는데, 이러한 절개편이 남아 있는 것을 필수적인 것은 아니나, 일정 정도 유통 운반 과정에서 상기 배수부가 막히는 것을 방지하는 역할을 할 수 있고,

또 도 3d에서와 같이, 상기 배수부(T1a)를 이루는 절개선은 단순히 직선형이 아니라 톱니형태 등의 비선형으로 형성되어 있어 배수 원활성을 도모할 수 있다.

도 3c와 도 3d에서는 이해의 편의를 위하여 절개 배수부(T1a)는 과장된 형태로 도시되어 있다.

다음으로 도 1, 도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 3a, 및 도 3b를 참조하여 본 발명에 따른 점적호스 제조장치(A)를 공정순서에 기초하여 설명하면,

상기 제조장치(A)에서는 라이너(L)와 튜브(T)의 열접합 이전에 상기 라이너와 상기 튜브를 별도로 제조하는데,

상기 라이너(L)는 원료 합성수지(예: HDPE)를 라이너 공급부(110)를 이루는 압출기(111)의 호퍼(113)를 통하여 유입 용융 한 다음, 노즐 다이스(115)를 통하여 특유의 납작한 형태로 압출된다.

압출된 상기 라이너(L)는 이어서 냉각조(117)를 통과하여 수냉되어 안정화되는데, 상기 냉각조(117)에는 지그재그 형태로 배열된 이송롤러(117a)가 복수 개 형성되어 있다.

다음으로 상기 라이너(L)의 일면(결국 요철부가 성형되는 가공면(L1))에 요철부(D)(P)를 성형하기 위한 라이너성형부(120)는

대응 요철부(미(未)도시 됨)가 외주면에 형성된 성형롤(121)과, 상기 성형롤에 접하는 압착롤(123)로 구성되며,

상기 라이너(L)의 가공면이 상기 성형롤(121) 하부 외주면 절반정도에 밀착되도록 하기 위하여 상기 성형롤(21)의 전후에는 각각 가이드봉(122b)과 가이드롤(122a)이 구비되어 있다.

또 상기 성형롤(121)이 하부에 배열된 상기 압착롤(123) 보다 체적이 큰 것은 연속적으로 라이너(L)가 공급되더라도 라이너에 의하여 온도가 내려가지 않도록 하기 위한 열용량을 보장하기 위한 것이다.

상기 성형롤(121)은 전열에 의하여 가열되는 방식일 수 있고, 별도로 정온유지수단(125)이 구비되어 있어 상기 성형롤의 가열 온도가 일정(예: 90~110℃)하게 유지되도록 하는데,

일반적으로 상기 성형롤(121) 자체에 전열선이 구비되어 있으므로 상기 정온유지수단(125)은 일반적으로 성형롤을 냉각하는 역할을 할 것이다.

상기 가이드봉(12b) 이후에는 인취롤(126)이 구비되어 있어 상기 라이너의 이송 장력을 보장하며, 상기 인취롤은 상기 라이너의 가공면에 성형된 요철부 파손을 방지하기 위하여 상기 인취롤은 고무와 같은 완충부재가 외면에 구비되어 있는 것이 바람직하다.

이어서 요철부가 성형된 상기 라이너는 상하로 지그재그 형태로 배열된 다수의 이송롤러로 구성된 라이너탄력기(127)를 통과하면서 이송에 적합한 장력을 얻는데,

필요에 따라 상기 라이너탄력기의 이송롤러는 상하로, 수면 위와 수중에 각각 지그재그 형태로 복수 개 배열된 이송롤러(127a)(127b)를 통과 하면서

노출되고 냉각수에 잠기는 것이 반복되어 적절한 속도로 냉각되면서 숙성되어 최적의 물성을 갖도록 할 수 있다.

이어서 상기 라이너는 본 발명에 따른 점적호스 제조장치(A)의 핵심 중 하나인 라이너 예열부(130)를 거쳐 가열됨으로써 튜브 제조공급부(140)에서 압출 성형된 튜브(T)와 상기 라이너의 접합성을 최적화하는데,

상기 예열부(130)는 공지된 열풍기로 구성될 수 있으며, 상기 라이너와 튜브의 소재가 고밀도 폴리에틸렌일 경우, 최적의 접합온도인 80~95℃ 정도로 라이너를 예열한다.

또 상기 예열부(30) 이전에는 유도롤러가 구비되어 있어, 탄력기(127)를 통과한 라이너가 상기 예열부(130)에서 열접합부(150)까지 수평으로 투입되는 것을 보장한다.

한편, 튜브 제조공급부(140)는 역시 절적한 합성수지가 용융 공급되는 압출기(141)와 성형공간(143a)이 형성된 다이스(143)로 구성되며, 상기 다이스는 공지된 스파이더 방식의 원형 다이스일 수 있다.

도 2a 및 도 2b에서 보다 구체적으로 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 압출기(141)에서 공급된 용융 합성수지(T₀)는 성형공간(143a) 거치면서 차츰 설계된 직경의 튜브(T)로 완성된다.

다음으로 본 발명에 따른 점적호스 제조시스템(A)의 또 다른 핵심인 열접합부(150)를 설명하면,

상기 열접합부(150)를 이루는 가이드부재(151)는 상기 다이스(143) 내부에 배열되어 성형되는 튜브(T)의 내면에 위치하도록 배열되어 있고, 상면에는 라이너가 접촉한 상태로 이송 안내되고 있다.

또 상기 라이너(L)의 비가공면(L2)쪽을 접촉 가압하여 상기 가공면(L1)이 상기 튜브(T)의 내면에 부착되도록 하는 가압부재(153)는 상기 가이드부재(151)의 전단부에 배열되며, 특히 상기 가압부재(153)는 상기 다이스(143)에서 성형되는 튜브(T)의 최종 성형 지점(즉, 상기 다이스의 성형공간(143a) 전단부)에 위치하는 형태이다.

도 1, 도 2a 및 도 2b에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 열접합부(150)의 가이드부재(151)에는 상기 라이너(L)가 상기 다이스(143) 내부를 통과하면서 내부열에 의하여 과열 변형되는 것을 방지하기 위하여 냉각수 유입로(155)가 형성되어 있으며,

상기 냉각수 유입로(155)는 상기 가이드부재(151) 후방에 형성된 유입공(155a)과 배출공(155b)에 연결된 배관을 통하여 냉각수 공급수단(157)과 이어져 있고, 냉각수는 펌프(157a)에 의하여 강제 순환된다.

또 도 2b에서, 상기 가이드부재(151)는 상기 다이스(143) 장착부에 배열된 후 비뚤어지지 않고 직선 및 수평을 유지하도록 각각 조절볼트(151a)(151b)가 후단에 구비되어 있는 형태이며, 별도의 고정수단을 갖는다.

한편, 상기 가이드부재(151)의 전단에 구비된 가압부재(153)는

상기 라이너(L)의 비가공면(L2)과 직접적으로 접촉하는 스픈(153a)이 본체(153A)에 구비되어 있으며,

상기 본체(153A)는 고정브라켓(153b)을 통하여 상기 가이드부재에 축설 고정되어 있고,

상기 고정브라켓(153b)에 상기 가압부재(153)를 고정하여 선회축 역할을 하는 축핀(153b')을 축으로 하여 선회되어 스픈(153a)의 각도 및 상승 정도가 조절된다.

나아가 탄력성 있게 상시 스픈(153a)이 라이너(L)를 가압하도록 상기 가이드부재, 구체적으로는 가압부재, 보다 구체적으로는 스픈이 탄성수단에 의하여 탄지 되는 것이 바람직한데, 이를 위하여

상기 가압부재(153)의 후단부에는 장착부재(153c)가 구비되어 있고 상기 장착부재(153c)와 상기 가이드부재(151)는 상하 두 탄성수단, 특히 코일스프링(153d)(153e)에 의하여 이어져 있다.

상기 가압부재(153), 즉 스픈(153a)이 상기 라이너(L)를 상기 튜브(T) 내면에 밀착시키는 압력의 세기를 조절할 수 있도록 하기 위하여 탄성력 조절수단이 도입되는 것이 바람직한데, 이를 위한 탄성력 조절수단은

상기 두 탄성수단(153d)(153e)과 상기 장착부재(153c)를 고정하는 볼트(153d')(153e')가 회전되어 상기 장착부재의 암나사를 타고 전진 후퇴되는 정도에 따라

상기 두 탄성수단(153d)(153e)의 탄성이 조절되고,

아울러 상기 스픈(153a)의 상승 정도 및 가압력이 조절되는 형태이다.

즉, 상기 볼트(153d')(153e')가 회전되어 나사결합 정도가 조절되면서 진퇴됨에 따라 상기 장착부재(153c)의 겹침 정도가 변하고, 이에 따라 상기 코일스프링(153d)(153e)의 탄성이 가변될 수 있는 구조이며,

특히 상기 코일스프링(153d)(153e)은 상기 고정브라켓(153b)과 상기 본체(153A)를 연결하는 축핀(153b')이 위치한 수직선을 기준으로 수직선 상하에 복수 개(도 2b에서는 2개) 구비되어 있어 상기 축핀을 기점으로 적절하게 탄성이 조절되고 상기 스픈의 상승정도가 조절될 수 있다.

다음으로 상기 라이너(L)와 상기 튜브(T)의 접합 후에는 싸이징(sizing)부를 통과하는데,

윤활수(예: 일종의 비눗물)를 공급하여 튜브의 이송을 쉽게 하고 자연스러운 냉각이 가능하도록 하기 위하여

상기 싸이징부(160)는 도 1 및 도 2a에서 확인할 수 있는 바와 같이, 펌프(161a)에 의하여 공급조(161) 내의 윤활수가 상기 튜브(T) 외주면에 배열된 노즐(161a)(도 2a 참조)(노즐 형태 대신에 다양한 살수장치 구현 가능)에서 살수되어 도포되며,

또 윤활수는 열교환기(161b)를 통하여 자연스럽게 냉각되도록 되어 있다.

계속적으로 상기 튜브(T)는 냉각부(170)를 통과하면서 최종적으로 물성이 정해지는데,

본 발명에서 상기 냉각부(170)는 공냉방식의 1차 진공탱크(171)에서 완만한 속도로 냉각되고(진공도 유지를 위하여 진공펌프(171a) 구비),

이어서 상기 튜브(T)는 냉각조(173)를 거쳐 냉각수에 잠겨 완전히 냉각된다.

다음으로 본 발명에 따른 점적호스 제조장치(A)의 다른 핵심인 펀칭부(180)를 설명하면,

도 1에서와 같이, 상기 펀칭부(180)는 절개 커터(281)를 구비한 롤러(281A)로 구성되어 있어

상기 라이너(L)의 가공면(L1)에 형성된 유입(10)-감압(20)-배수(30) 구간의 단위길이와 상기 롤러(281A)의 둘레 길이를 수치제어프로그램이 저장된 제어패널을 통하여 입력하여

상기 절개커터(281)와 상기 라이너(L)의 배수구간(30) 타공돌출부(33)에 의하여 형성되는 대응돌출부(T2)가 만날 때 커터의 형태에 따라 도 3c 또는 도 3d와 같은 배수부(T1a)가 절개(incise) 형성된다.

이에 비하여 도 2c에 도시된 펀칭부는 고정형 따기 커터(181)로 구성되어 있어 연속 이송되는 튜브(T)의 대응 돌출부(T2)가 상기 커터(181)에 의하여 따져서(pick) 도 3b에서와 같은 상기 배수부(T1)가 형성된다.

이러한 절개(incise) 방식과 따내기(pick) 방식의 배수부 형성 방법은 점적 호스의 용도에 따라 선택될 수 있다.

상기 펀칭부(180)를 거침으로써 실질적으로 점적호스(H)가 완성된다.

한편, 도 1에서 상기 펀칭부(180)에는 튜브의 적절한 이송장력을 보장하고,

또 펀칭시 상기 커터(281)(181)에 의하여 튜브가 밀리지 않도록 하여 원활하게 배수부가 펀칭 형성되는 것을 보장하기 위하여

상기 롤러(281A) 전후방에는 각각 캐터필더 방식으로 피더를 통하여 호스를 인취하는 인취기(185B)(185A)가 배열되어 있으며,

후방 인취기(185A) 이전에는 별도의 가이드롤러(182)가 구비되어 있어 튜브의 쳐짐을 방지하며,

또 상기 롤러(281A) 하부에는 세 안내롤러(183a,183b,183c)가 구비되어 있어 커터(281)와 튜브(T)가 정밀하게 만나도록 되어 있다.

이후 최종적으로 완성된 점적호스(H)는 탄력기(191)와 권취기(193)로 구성된 권취부(190)를 거쳐 권취롤(미(未)지칭 됨)에 팽팽하고 납작하게 호스가 권취되고, 보호 필름 등의 포장지로 덮여 완제품 형태로 유통될 준비를 마치게 된다.

다음으로 도 4와 도 1 내지 3d를 참조하여 본 발명에 따른 점적호스 제조방법을 설명하면,

먼저, 상기 라이너공급부(110)를 이루는 압출기(111)를 통하여

(a) 라이너 제조 공급 단계(S11)가 이루어지고,

이어서 냉각조(117)를 거쳐 라이너(L)의 1차 냉각이 이루어지며(S13),

성형롤(121)과 압착롤(123)로 이루어진 라이너성형부(120)에서

(b) 라이너 가공면(L1)에 요철(凹凸)부(D)(P)와, 상기 철부(凸部)(P) 보다 더 높은 타공돌출부(33)가 형성되며(S15),

다시 라이너탄력기(127)를 거쳐(S17),

(d) 튜브 성형을 위한 다이스(143)의 내부에서 상기 튜브의 내면 위치하도록 배열된 열접합부(150)의 가압부재(153)를 통하여 상기 라이너의 비가공면이 접촉 가압되어 상기 튜브에 접합되는데(S31),

상기 (d)단계(S31) 이전에는 먼저

(c) 용융 압출기(141)와 다이스(143)를 통하여 튜브를 성형 공급되고(S20),

또 상기 라이너는

상기 (d)라이너-튜브 접합단계(S31) 이전에 상기 라이너예열부(130)를 통하여 상기 라이너를 연화시켜 튜브와의 접합성을 최적화하기 위한

(d1) 라이너 예열단계(S19)를 더 거치게 되고,

상기 접합단계(S31) 이후 이송 원활성을 위하여 튜브에 윤활수를 도포하는 싸이징(sizing) 단계(S33)와,

진공탱크(171)에서의 공냉(S35a)에 이은 냉각조(173)에서의 수냉(S35b)으로 이루어진 냉각공정(S35)을 거쳐,

(e) 상기 라이너의 타공돌출부(33)에 의하여 형성되는 라이너 접합 튜브의 돌출부(T2)가 상기 펀칭부(180)의 고정형 따기 커터(181)에 의하여 따져서(pick) 배수부(T1)가 형성되는 펀칭공정(S37)과,

최종적으로 생산된 점적호스(H)가 롤에 권취되는 공정(S39)을 거쳐 완료된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 기본적으로 점적호스를 위한 라이너의 가공면에 성형된 배수구간의 타공돌출부가 감압구간의 저항돌출부에 비하여 높게 형성되어 있어 튜브와의 열접합시 튜브 외면에는 상기 타공돌출부로 인하여 대응돌출부가 형성되므로, 절개(incise) 방식과 따내기(pick) 방식을 선택적으로 사용하 여 펀칭공정에서 배수부가 형성될 수 있도록 하기 위한 라이너, 이 라이너가 튜브에 접합되어 형성된 점적호스, 이를 위한 장치, 그리고 제조방법을 제공하고, 또 상기 라이너에 요철부를 성형한 후 튜브와 열접합하기 전에 상기 라이너를 예열하여 튜브와의 접합성을 최적화하는 제조장치 및 제조방법을 제공하며, 아울러 상기 라이너와 상기 튜브를 열접합할 경우 가압부재에 냉각수를 소통시켜 상기 라이너의 과열 변형을 방지하는 제조장치를 제공하고, 나아가 상기 라이너와 상기 튜브의 접합에 의하여 형성된 호스에 윤활수를 공급하여 튜브의 이송을 쉽게 하는 싸이징(sizing)부를 추가 구성한 제조장치를 제공하여,

결국 본 발명은 배수부의 펀칭시 절개(incise) 방식과 따내기(pick) 방식을 모두 사용할 수 있어 사용 현장적응력이 높은 제품을 제공할 수 있고, 점적호스의 생산성을 높이고 품질을 향상시키며 배수부 펀칭방식의 선택에 따라 물방울 크기와 낙하 속도 등을 최적화시킬 수 있으므로 작물 특성에 따른 물 공급 정도의 선택이 가능하므로 소비자 만족도를 높일 수 있다.

이상의 설명에서 점적호스의 제조장치와 관련된 통상의 공지 기술은 생략되어 있으나, 당업자라면 이를 당연히 추측 및 추론할 수 있을 것이다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상, 구조, 그리고 배열을 갖는 감압라이너, 점적호스, 제조장치 및 제조방법을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 가공면과 비가공면을 갖는 감압 라이너를 연속 공급하는 라이너공급부;

   상기 라이너의 가공면에 요철(凹凸)부를 형성하기 위한 대응 요철부를 갖는 성형롤과 압착롤을 포함하는 라이너성형부;

   상기 라이너를 가열 연화시켜 튜브와의 접합성을 최적화하기 위한 라이너예 열부;

   튜브 제조공급부;

   상기 튜브 제조공급부에서 전달되는 튜브의 내면에 위치하도록 배열되며, 상기 예열부를 통과한 상기 라이너의 비가공면쪽을 가압하여 상기 가공면이 튜브의 내면에 부착되도록 하는 가압부재를 갖는 가이드부재를 포함하는 열접합부; 및

   상기 열접합부를 통과한 라이너 접합 튜브의 라이너 부착 위치에 배수부를 형성하는 펀칭부

   를 포함하여 이루어진 점적호스 제조장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 라이너성형부의 성형롤에 의하여 형성되는 상기 라이너의 가공면에는

   상기 요철(凹凸)부의 상기 철부(凸部) 보다 더 높게 형성된 타공돌출부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 점적호스 제조장치.
6. 가공면과 비가공면을 갖는 감압 라이너를 연속 공급하는 라이너공급부;

   상기 라이너의 가공면에 요철(凹凸)부를 형성하기 위한 대응 요철부를 갖는 성형롤과 압착롤을 포함하되,

   상기 라이너의 가공면에 상기 요철(凹凸)부의 상기 철부(凸部) 보다 더 높게 형성된 타공돌출부를 형성하는 라이너성형부;

   튜브 제조공급부;

   상기 튜브 제조공급부에서 전달되는 튜브의 내면에 위치하도록 배열되며, 상기 라이너의 비가공면쪽을 가압하여 상기 가공면이 튜브의 내면에 부착되도록 하는 가압부재를 갖는 가이드부재를 포함하는 열접합부; 및

   상기 열접합부를 통과한 라이너 접합 튜브의 라이너 부착 위치에 배수부를 형성하는 펀칭부

   를 포함하여 이루어진 점적호스 제조장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 펀칭부는 고정형 따기 커터로 이루어져 있고,

   연속 이송되는 상기 라이너의 타공돌출부에 의하여 형성되는 라이너 접합 튜브의 대응 돌출부가 상기 커터에 의하여 따져서(pick) 상기 배수부가 형성되는 것을 특징으로 하는 점적호스 제조장치.
8. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 펀칭부는 커터를 구비한 롤러로 이루어져 있어,

   상기 롤러의 회전에 따라 커터와 상기 튜브가 만날 때 상기 배수부가 절개(incise)되어 형성되는 것을 특징으로 하는 점적호스 제조장치.
9. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 열접합부와 상기 펀칭부 사이에는

   윤활수를 공급하여 튜브의 이송을 쉽게 하는 싸이징(sizing)부가 더 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 점적호스 제조장치.
10. (a) 용융 압출기를 통하여 라이너를 제조 공급하는 단계;

    (b) 성형롤과 압착롤로 이루어진 라이너성형부에서 라이너 가공면에 요철(凹凸)부와, 상기 철부(凸部) 보다 더 높은 타공돌출부를 형성하는 단계;

    (c) 용융 압출기와 다이스를 통하여 튜브를 성형 공급하는 단계;

    (d) 상기 다이스의 내부에서 상기 튜브의 내면 위치하도록 배열된 열접합부의 가압부재를 통하여 상기 라이너의 비가공면이 접촉 가압되어 상기 튜브에 접합되는 단계; 및

    (e) 상기 라이너의 타공돌출부에 의하여 형성되는 라이너 접합 튜브의 돌출부가 펀칭부의 고정형 따기 커터에 의하여 따져서(pick) 배수부가 형성되는 단계

    를 포함하여 이루어진 점적호스 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    (d1) 상기 (d)라이너-튜브 접합단계 이전에는 라이너예열부를 통하여 상기 라이너를 연화시켜 튜브와의 접합성을 최적화하기 위한 라이너 예열단계를 더 거치는 것을 특징으로 하는 점적호스 제조방법.

Images