KR100839521B1

KR100839521B1 - 인발성형기의 중공관 인발구조

Info

Publication number: KR100839521B1
Application number: KR1020070075757A
Authority: KR
Inventors: 윤우종
Original assignee: 한국피엔피주식회사
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2008-06-19

Abstract

본 발명은 인발성형기의 중공관 인발구조에 관한 것이다.

본 발명은 맨드릴을 몰드에 삽입하여 상기 몰드와 맨드릴 사이에 마련된 성형공간부로 수지함침조를 거친 여러 가닥의 로빙사를 연속적으로 공급함과 동시에 인젝션박스의 수지주입관으로 수지를 주입하여 다양한 형태의 중공관을 형성하기 위한 인발성형기의 중공관 인발구조에 있어서,

상기 맨드릴(30)을 중공형태로 가공함과 동시에 상기 맨드릴(30)의 중앙을 절단하는 한편, 상기 몰드(10)와 맨드릴(30) 사이에 마련된 성형공간부(21)쪽으로 인젝션박스(20)의 수지주입관(60a)을 통한 외부 수지공급과 함께 중공관(P)의 내주면쪽으로 수지가 공급될 수 있도록 한 주입공간부(41)가 외주면 중앙부에 형성되어 상기 주입공간부(41)의 외주면 중앙에 방사상의 주입홀(43) 및 일측면에 상기 주입홀(43)과 연통된 상태로 삽입홀(42)이 형성되는 성형부재(40)를 상기 분리된 맨드릴(30)의 사이에 연결하되, 일측 맨드릴(30)의 중앙에 수지주입관(60b)을 삽입하여 상기 수지주입관(60b)의 선단부를 성형부재(40)의 삽입홀(42)에 고정 설치하는 것을 특징으로 한다.

인발성형기, 맨드릴, 로빙사

Description

인발성형기의 중공관 인발구조{Pipe pultrusion structure of pultrusion forming machine}

본 발명은 다양한 용도로 사용되는 중공관 인발성형 공정중 로빙사를 수지에 담궈서 인출하게 되는 함침공정을 배제할 수 있도록 하여 인발성형기의 공정축소는 물론 상기 함침공정에 의해 수지로부터 발생되는 냄새를 근본적으로 없앨 수 있도록 하여 쾌적한 환경에서 신뢰성 있는 구조적으로 완벽한 다양한 형태의 중공관을 용이하게 인발성형 할 수 있도록 한 인발성형기의 중공관 인발구조에 관한 것이다.

일반적인 인발성형(Pultrusion)장치는 열경화성수지(불포화폴리에스테르, 비닐에스테르, 에폭시 등)에 열가소성수지인 저수축제, 충진제, 조색제, 이형제, 경화제 등의 첨가물을 혼합한 상태(compound)에 유리섬유(Glass fiber)가 단면 형상에 따라 적절히 배치되어 이를 함침시키기 위한 수지함침조, 함침된 유리섬유를 예비성형 하기 위한 포밍가이드 및 경화하기 위한 금형, 금형에 의해 경화된 후 냉각하여 절단하기 위한 절단장치 등으로 구성된다.

이러한 인발성형은 균일한 횡단면을 갖는 제품의 생산이 가능하여 고품질의 성형품 제조에 유용하며, 전기 절연성이 우수하여 광섬유 커버, 케이블트레이, 철 도 노선 절연재 등으로 사용되고, 산 또는 알칼리성 등의 약품이나 해수에 대해 스테인레스 및 알루미늄 보다 내식성이 우수하다.

또한, 광범위한 온도(-50℃∼120℃)에서도 뒤틀림이나 틈새가 발생하지 않는 우수한 내구성, 내한성을 유지하기 때문에 극한지 및 고온장소에서도 적합하며, 이외에도 내후성, 내열성 및 경량성에 있어서도 탁훨한 효과를 지니기 때문에 다양한 용도에 적용되어 사용된다.

이와 관련하여 본 출원인은 엘시디 카세트의 크로스바 성형방법 및 성형장치를 명칭으로 특허등록 받은 바 있다.(특허등록 제732649호)

상기 본 출원인이 제안한 성형장치는, 도 6에 도시된 바와 같이 수지를 정렬하여 함침시키기 위한 수지함침조(220); 상기 수지함침조(220)에 함침된 상태의 상기 수지 외주면을 감싸도록 공급되는 매트(226); 상기 수지함침조(220)에 함침된 상태의 상기 수지와 상기 매트(226)의 간격을 순차적으로 줄여가며 밀착시켜 예비성형하기 위한 포밍가이드(222); 상기 포밍가이드(222)에 의해 예비성형이 이루어진 상기 수지 및 상기 매트(226)를 단계적으로 경화시키기 위한 다단 가열 금형기(224)가 구비되는 것을 특징으로 하고 있어 단계적인 경화가 가능하고 소재에 대한 탄력적인 성형이 가능하며 소재에 대한 경화가 향상됨에 따라 내구성이 향상되는 장점을 지니고 있다.

그러나 상기 성형장치를 포함한 대부분의 인발성형기의 경우 중공관을 형성하기 위해서는 도 5에 도시된 맨드릴(100)을 몰드에 삽입하여 상기 몰드와 맨드릴(100) 사이에 마련된 성형공간부로 수지함침조(220)를 거친 여러 가닥의 로빙사 를 연속적으로 공급함과 동시에 인젝션박스의 수지주입관으로 수지를 주입하여 중공관의 형태를 갖추게 한 다음 상기와 같이 형성된 중공관을 쿨링플레이트와 히터가 설치되는 몰드를 연속적으로 통과시켜 요구되는 중공관을 얻도록 하고 있다.

그러나 상기와 같은 중공관 인발구조는 수지함침조(220)를 거친 다수의 로빙사가 맨드릴(100)이 삽입된 몰드의 내부로 공급되기 직전 잠시 외부로 노출되기 때문에 로빙사에 묻은 좋지 못한 수지의 냄새가 공장 내부로 확산된다.

특히, 상기 길이재의 맨드릴(100)을 이용하여 중공관을 성형하게 될 경우 인젝션박스의 수지주입관(220)으로 수지를 공급하는 과정에서 맨드릴(100) 주위에 배치되는 로빙사 사이사이에 수지가 제대로 채워지지 않을 뿐만 아니라 채워지더라도 중공관의 내주면쪽이 덜채워지는 경우가 발생되어 구조적으로 완벽한 신뢰성 있는 중공관의 생산에 어려움이 있다.

본 발명은 다양한 용도로 사용되는 중공관 인발성형 공정중 로빙사를 수지에 담궈서 인출하게 되는 함침공정을 배제할 수 있도록 하여 인발성형기의 공정축소는 물론 상기 함침공정에 의해 수지로부터 발생되는 냄새를 근본적으로 없앨 수 있도록 하여 쾌적한 환경에서 구조적으로 완벽한 신뢰성 있는 다양한 형태의 중공관을 용이하게 인발성형 할 수 있도록 하는데 목적을 두고 있다.

이를 위해 본 발명은 맨드릴을 몰드에 삽입하여 상기 몰드와 맨드릴 사이에 마련된 성형공간부로 수지함침조를 거친 여러 가닥의 로빙사를 연속적으로 공급함과 동시에 인젝션박스의 수지주입관으로 수지를 주입하여 다양한 형태의 중공관을 형성하기 위한 인발성형기의 중공관 인발구조에 있어서,

상기 맨드릴을 중공형태로 가공함과 동시에 상기 맨드릴의 중앙을 절단하는 한편, 몰드와 맨드릴 사이에 마련된 성형공간부쪽으로 인젝션박스의 수지주입관을 통한 외부 수지공급과 함께 중공관의 내주면쪽으로 수지가 공급될 수 있도록 한 주입공간부가 외주면 중앙부에 형성되어 상기 주입공간부의 외주면 중앙에 방사상의 주입홀 및 일측면에 상기 주입홀과 연통된 상태로 삽입홀이 형성되는 성형부재를 상기 분리된 맨드릴의 사이에 연결하되, 일측 맨드릴의 중앙에 수지주입관을 삽입하여 상기 수지주입관의 선단부를 성형부재의 삽입홀에 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 인발성형기의 중공관 인발구조를 제공함으로써 상기 목적을 달성하고자 한 다.

본 발명은 다양한 용도로 사용되는 중공관 인발성형 공정중 로빙사를 수지에 담궈서 인출하게 되는 함침공정을 배제할 수 있어 인발성형기의 공정을 축소할 수 있고, 또한 상기 함침공정이 배제됨에 따라 수지로부터 발생되는 냄새를 근본적으로 없앨 수 있어 쾌적한 환경에서 구조적으로 완벽한 신뢰성 있는 다양한 형태의 중공관을 용이하게 인발성형 할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 인발성형기의 중공관 인발구조의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 맨드릴(30)을 중공형태로 가공함과 동시에 상기 맨드릴(30)의 중앙을 절단하는 한편, 상기 몰드(10)와 맨드릴(30) 사이에 마련된 성형공간부(21)쪽으로 인젝션박스(20)의 수지주입관(60a)을 통한 외부 수지공급과 함께 중공관(P)의 내주면쪽으로 수지가 공급될 수 있도록 한 주입공간부(41)가 외주면 중앙부에 형성되어 상기 주입공간부(41)의 외주면 중앙에 방사상의 주입홀(43) 및 일측면에 상기 주입홀(43)과 연통된 상태로 삽입홀(42)이 형성되는 성형부재(40)를 상기 분리된 맨드 릴(30)의 사이에 연결하되, 일측 맨드릴(30)의 중앙에 수지주입관(60b)을 삽입하여 상기 수지주입관(60b)의 선단부를 성형부재(40)의 삽입홀(42)에 고정 설치하는 것을 특징으로 한다.

상기 주입공간부(41)는 양측을 내향 경사진 상태로 형성하되, 상기 경사면과 이어지는 중간부위의 직경을 맨드릴(30)의 직경 보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.

첨부도면 도 2는 본 발명에 따른 맨드릴의 사시도이다.

상기 맨드릴(30)은 인발성형기에서 수지의 냄새발생의 원인이 되는 함침공정을 배제한 상태에서 구조적으로 완벽한 신뢰성 있는 중공관(P)을 성형하기 위해 제공되고 있다.

상기 맨드릴(30)은 내부가 비어 있는 중공형태로 가공되며 성형부재(40)의 연결을 위해 분리된 상태로 제공된다.

상기 성형부재(40)는 맨드릴(30)에 각각 볼트나 그 밖의 알려진 체결요소로 결합할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 구조로 제공되는 맨드릴(30)은 몰드(10)와, 인젝션박스(20)와, 냉각관(51)이 연결되는 쿨링플레이트(50)와, 히터(11)가 내설된 몰드(10)의 내부에 순차 길게 삽입하게 되며 맨드릴(30)의 중앙에 배치되는 성형부재(40)를 인젝션박스(20)의 내부 중앙에 위치시키게 된다.

상기와 같이 맨드릴(30)의 설치가 완료되면, 인발성형기를 가동하여 수지함침조(220)를 거치지 아니하고 곧바로 몰드(10)와 맨드릴(30) 사이에 마련된 성형공 간부(21)쪽으로 로빙사(G)를 공급하게 된다.

이와 같이 상기 성형공간부(21)의 내부로 중공관(P)의 형태에 따라 그 중심쪽에 배치된 상태로 심재 기능을 하는 로빙사(G)를 공급하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 인젝션박스(20)의 수지주입관(60a)으로 수지를 공급함과 동시에 로빙사(G)를 반대편쪽으로 당겨주게 된다.

한편, 상기와 같이 수지주입관(60a)으로 공급된 수지는 공급과 동시에 로빙사(G) 사이사이에 신속히 채워져 중공관(P) 형태를 이루게 되며, 이때 맨드릴(30)의 일측으로 삽입된 수지주입관(60b)에도 동시에 수지를 주입하게 되면 상기 수지가 성형부재(40)의 방사상으로 형성된 주입홀(43)을 통해 주입공간부(41)로 채워지게 되어 상기 주입된 수지가 인젝션박스(20)의 수지주입관(60a)으로 공급되는 수지와 함께 섞여 중공관(P)의 성형을 신속히 할 수 있게 된다.

이와 같이 인젝션박스(20)와 성형부재(40)를 통한 수지주입구조는 일단 로빙사(G)의 함침공정을 배제할 수 있기 때문에 수지의 냄새를 근본적으로 없앨 수 있을 뿐만 아니라 상기 로빙사(G)를 가운데에 배치한 상태에서 중공관(P)을 인발성형함에 있어서도, 인젝션박스(20)에 의한 수지의 외부 공급만으로 중공관(P)을 성형하지 아니하고 성형부재(40)로 수지의 내부 공급을 동시에 실시하여 자칫 중공관(P) 내주면에 수지 공급부족으로 인한 제품의 결함 발생을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기한 과정을 통해 인젝션박스(20) 내부에서 로빙사(G)가 매립된 상태로 수지가 중공관(P)의 형태를 완벽히 갖추게 되면 상기 인젝션박스(20) 일측에 설치되 는 쿨링플레이트(50)와 히터(11)가 내장된 몰드(10)를 거쳐 구조적으로 완벽하게 성형된 다양한 형태의 중공관(P)이 연속적으로 배출되어 이를 소정의 길이로 절단 사용하게 되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 인발성형기의 중공관 인발구조의 사시도

도 2는 본 발명에 따른 맨드릴의 분리 사시도

도 3은 도 3의 측면도

도 4는 본 발명에 따른 인발성형기의 중공관 인발구조의 단면도

도 5는 종래 맨드릴의 사시도

도 6은 종래 성형장치의 사시도

Claims

맨드릴을 몰드에 삽입하여 상기 몰드와 맨드릴 사이에 마련된 성형공간부로 수지함침조를 거친 여러 가닥의 로빙사를 연속적으로 공급함과 동시에 인젝션박스의 수지주입관으로 수지를 주입하여 다양한 형태의 중공관을 형성하기 위한 인발성형기의 중공관 인발구조에 있어서,

상기 맨드릴(30)을 중공형태로 가공함과 동시에 상기 맨드릴(30)의 중앙을 절단하는 한편, 상기 몰드(10)와 맨드릴(30) 사이에 마련된 성형공간부(21)쪽으로 인젝션박스(20)의 수지주입관(60a)을 통한 외부 수지공급과 함께 중공관(P)의 내주면쪽으로 수지가 공급될 수 있도록 한 주입공간부(41)가 외주면 중앙부에 형성되어 상기 주입공간부(41)의 외주면 중앙에 방사상의 주입홀(43) 및 일측면에 상기 주입홀(43)과 연통된 상태로 삽입홀(42)이 형성되는 성형부재(40)를 상기 분리된 맨드릴(30)의 사이에 연결하되, 일측 맨드릴(30)의 중앙에 수지주입관(60b)을 삽입하여 상기 수지주입관(60b)의 선단부를 성형부재(40)의 삽입홀(42)에 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 인발성형기의 중공관 인발구조.
제1항에 있어서, 상기 주입공간부(41)는 양측을 내향 경사진 상태로 형성하되, 상기 경사면과 이어지는 중간부위의 직경을 맨드릴(30)의 직경 보다 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 인발성형기의 중공관 인발구조.