KR100938020B1

KR100938020B1 - 에프알피 파이프의 제조 장치

Info

Publication number: KR100938020B1
Application number: KR1020080137192A
Authority: KR
Inventors: 손동태
Original assignee: 손동태
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2010-01-21

Abstract

본 발명은 에프알피 파이프의 제조 장치에 관한 것으로, 한 쌍의 지지판(20)(20′) 사이에 원주 방향을 따라 다수개의 성형롤러(10)가 설치되고, 상기 성형롤러(10)가 모터(200)에 의해 각각 회전하도록 하며, 상기 하나의 지지판(20)(20′)을 일정 각도로 회전시켜, 상기 각 성형롤러(10)가 길이 방향을 따라 비틀림을 형성하도록 하는 회전수단(30)을 구비한 성형부; 시트를 상기 성형롤러(10)로 공급하는 공급롤러부(40)와; 상기 공급되는 시트로 혼합된 경화제와 수지를 공급하는 호퍼(60)와; 상기 성형롤러(10)에 공급된 수지함침시트를 밀착하는 밀착롤러부(50)로 구성하는 에프알피 파이프의 제조 장치를 구성하여, 상기 공급롤러부(40)와 밀착롤러부(50)에 수지함침시트를 성형롤러(10)의 외주연에 밀착되게 감으면서, 스크류 형상의 성형롤러(10)에 의해, 수지함침시트가 일정한 피치로 균일하게 감긴 상태로 경화·인출되어, 에프알피 파이프의 인출 및 연속적인 생산을 용이하게 하는 것이다.

에프알피, 관, 파이프, 회전, 롤러, 사선, 가이드, 체인, 비틀림, 오프셋

Description

에프알피 파이프의 제조 장치{ the manufacture apparatus of fiberglass reinforced plastic }

본 발명은 에프알피 파이프의 제조 장치에 관한 것으로, 한 쌍의 지지판 사이에 원주 방향을 따라 다수개의 성형롤러가 설치되고, 상기 성형롤러가 모터에 의해 각각 회전하도록 하며, 상기 하나의 지지판을 일정 각도로 회전시켜, 상기 각 성형롤러가 길이 방향을 따라 비틀림을 형성하도록 하는 회전수단을 구비한 성형부; 시트를 상기 성형롤러로 공급하는 공급롤러부와; 상기 공급하는 시트로 혼합된 경화제와 수지를 공급하는 호퍼와; 상기 성형롤러에 공급된 수지함침시트를 밀착하는 밀착롤러부로 구성하는 에프알피 파이프의 제조 장치를 구성하여, 상기 공급롤러부와 밀착롤러부에 의해 공급된 수지함침시트를 성형롤러의 외주연에 밀착되게 감으면서, 스크류 형상의 성형롤러에 의해, 수지함침시트가 일정한 피치로 균일하게 감긴 상태로 경화·인출되어, 에프알피 파이프의 인출 및 연속적인 생산을 용이하게 하는 것이다.

일반적으로, 파이프는 속이 빈 가늘고 긴 관으로, 수도관, 가스관, 송유관 등과 같이 매설되어 기체 또는 액체와 같은 유체 및 분체를 수송하거나, 또는, 땅 속이나 옥내에 배선을 할 때, 전선·케이블의 보호용으로 이용되고 있으며, 그 종류를 재료로 분류하면, 강관, 주철관, 구리관, 황동관, 알루미늄과 같은 금속관과, 합성수지관, 철근콘크리트관, 석면시멘트관, 고무관, 목관 등과 같은 비금속관으로 크게 나눌 수 있다.

한편, 최근에는, 경량이면서, 내구성이 좋고, 내부식성이 우수한 합성수지를 이용한 다양한 합성수지관을 사용하는데, 상기 합성수지관은 그 직경이 작은 경우에는, 원형의 단면 형태로 압출 성형하여 제조하지만, 합성수지관의 직경이 큰 경우에는, 이는 용융된 합성수지를 공급받아 금형으로 통과시켜, 일정 단면 형상으로 압출하는 압출기를 통해, 내부가 빈 사각형의 단면을 가지는 프로파일을 연속적으로 압출하고, 이 프로파일을 드럼상에 권취하면서, 감긴 프로파일 사이를 용융된 합성수지의 주입으로 접합하며, 이들은 냉각기를 거쳐 경화하여 일반적인 합성수지 이중관을 제작한다.

또한, 최근에는, 합성수지관의 강도를 높인 에프알피(FRP, 유리 섬유 강화 플라스틱, fiberglass reinforced plastic) 재질의 관을 제조하는데, 에프알피 재질의 특성상, 통상의 방법과 같이 용융하는 것이 불가능하므로, 드럼상에 수지를 함침한 시트를 감아가면서, 상기 원형으로 감긴 수지를 뽑아내면서 파이프 형태를 가지는 에프알피 관을 제조한다.

예를 들어, 국내특허공개공보 제 2004-0051758호에 개시된, ‘대형관체의 제조방법 및 그 장치’의 대형관체가 원형으로 형성하기 위해서, 드럼체의 중심축이 본체에 고정되고, 중심축에 환형으로 되는 골조를 형성하여 외주면에 수개의 회전축을 장치하고, 회전축의 내측에 다수의 반송축을 장치하여 띠형 이송밴드를 수개의 회전축의 외주로 나선형으로 감아서 일측 이송밴드의 끝을 드럼체의 내측 전면과 후면에 2쌍의 로울러 사이로 관통시켜 반송축의 외주로 걸어서 밴드권취시작점으로 이송하여 이송밴드 끝에 연결하여 이송밴드를 무한 궤도형으로 구성하고 중심축고정부의 타측에 실린더에 의해 위치가 조정되고 모타에 의해 회전하는 브러시를 형성하여서 되는 성형장치를 구비하고 있다.

또 한 예로, 국내특허등록 제0784293호에 개시된, ‘FRP 대형 관체 제조장치’의 FRP 대형 관체가 원형으로 형성하기 위해서, 일정 간격 이격되어 원의 형상을 이루며, 각각의 고정판을 양단부에 결합하는 다수개의 성형롤러로 이루어지되, 내부의 중심축과 일단부의 고정판이 본체와 연결되어 고정되고, 회전에 의한 원심력에 의해 제조되는 관체의 직경이 점차 늘어남을 고려하여 상기 다수개의 성형롤러로 형성되는 원의 직경이 성형 진행방향으로 줄어드는 성형하우징과, 상기 성형하우징과 제작되는 대형관체간의 접합을 방지하고 상기 대형관체의 내측벽이 코팅되도록, 회전하는 상기 성형하우징 외주면에 도포되며 상기 매트와 로빙이 순차적으로 압착되는 이형필름을 배출하는 압출기로 이루어지는 형상부를 구비하고 있다.

그러나 상기 국내특허공개공보 제 2004-0051758호에 개시된 대형관체의 제조 장치의 성형장치는, 필라멘트사가 나선형으로 감긴 이송밴드를 따라 이송되며 회전함에 따라, 연속적으로 대형관체를 생산하도록 하고 있으나, 이송밴드가 고정된 형태이므로, 필라멘트사의 유동성 있게 피치를 조절하기 어렵고, 또한, 이송밴드 사이에 수지가 누적되어, 굳어버릴 우려가 크며, 제조 장치의 청소, 관리가 어렵고, 제조 장치의 오작동이 발생할 우려가 컸다.

또한, 상기 국내특허등록 제0784293호에 개시된 제조 장치의 형상부는, 길이 방향을 따라 성형하우징의 직경을 달리하여, 대형관체를 제작하면서, 제조되는 대형관체가 길이 방향을 따라 일정한 직경을 유지하도록 하고 있으나, 상기 구조로는 상기 성형하우징에 공급하는 로빙, 매트 및 이형필름의 공급을 성형하우징에 대해 수직으로 공급할 경우에는, 로빙, 매트 및 이형필름이 한 곳에만 층을 쌓으며 감기기게 되므로, 로빙과 매트 및 이형필름은 상기 성형 하우징의 길이 방향에 대해 적절한 공급 각도로 비스듬히 공급하여 상기 로빙, 매트 및 이형필름을 성형하우징에 스크류 형태로 감아 내야하므로, 상기 로빙, 매트, 이형필름의 공급에 따른 설치 문제와, 상기 공급 각도의 조절이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 상기 대형관체는 단지, 성형하우징의 길이 만큼만 생산할 수 있으므로, 대형관체의 연속적인 생산 및 길이가 긴 대형관체의 생산이 어렵고, 하 나의 대형관체의 성형 후에, 상기 경화 및 탈형에 따른 시간에 의해 제작 시간이 오래 걸리므로 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다,

따라서 본 발명의 상기의 문제점을 해결하고자, 한 쌍의 지지판 사이에 원주 방향을 따라 다수개의 성형롤러가 설치되고, 상기 성형롤러가 모터에 의해 각각 회전하도록 하며, 상기 하나의 지지판을 일정 각도로 회전시켜, 상기 각 성형롤러가 길이 방향을 따라 비틀림을 형성하도록 하는 회전수단을 구비한 성형부; 시트를 상기 성형롤러로 공급하는 공급롤러부와; 상기 공급하는 시트로 혼합된 경화제와 수지를 공급하는 호퍼와; 상기 성형롤러에 공급된 수지함침시트를 밀착하는 밀착롤러부로 구성하는 에프알피 파이프의 제조 장치를 구성하여, 상기 공급롤러부와 밀착롤러부에 의해 공급된 수지함침시트를 성형롤러의 외주연에 밀착되게 감으면서, 스크류 형상의 성형롤러에 의해, 수지함침시트가 일정한 피치로 균일하게 감긴 상태로 경화·인출되어, 에프알피 파이프의 인출 및 연속적인 생산을 용이하도록 한다.

또한, 상기 성형부에서 생산되는 후면쪽에는 에프알피 파이프에는 인출부를 더 구성하되, 상기 인출부는, 생산되는 에프알피 파이프의 양쪽으로 풀리가 모터에 의해 회전하도록 수평하게 설치하고, 상기 풀리의 회전 속도는 생산되는 에프알피 파이프와 속도를 맞추어, 경화된 에프알피 파이프의 인출을 용이하도록 한다.

아울러, 상기 생산되는 에프알피 파이프 저면은 다수개의 롤러에 의해 지지 되도록 하고, 상기 롤러는 일정 길이의 이송프레임에 설치되는 이송부를 구성하여, 상기 이송부에 의해 생산하는 에프알피 파이프가 연속적으로 이송될 수 있도록 한다.

이와 같이 본 발명은, 한 쌍의 지지판 사이에 원주 방향을 따라 다수개의 성형롤러가 설치되고, 상기 성형롤러가 모터에 의해 각각 회전하도록 하며, 상기 하나의 지지판을 일정 각도로 회전시켜, 상기 각 성형롤러가 길이 방향을 따라 비틀림을 형성하도록 하는 회전수단을 구비한 성형부; 시트를 상기 성형롤러로 공급하는 공급롤러부와; 상기 공급하는 시트로 혼합된 경화제와 수지를 공급하는 호퍼와; 상기 성형롤러에 공급된 수지함침시트를 밀착하는 밀착롤러부로 구성하는 에프알피 파이프의 제조 장치를 구성하여, 상기 공급롤러부와 밀착롤러부에 의해 공급된 수지함침시트를 성형롤러의 외주연에 밀착되게 감으면서, 스크류 형상의 성형롤러에 의해, 수지함침시트가 일정한 피치로 균일하게 감긴 상태로 경화·인출되어, 에프알피 파이프의 인출 및 연속적인 생산이 용이한 효과가 있다.

또한, 상기 성형부에서 생산되는 후면쪽에는 에프알피 파이프에는 인출부를 더 구성하되, 상기 인출부는, 생산되는 에프알피 파이프의 양쪽으로 풀리가 모터에 의해 회전하도록 수평하게 설치하고, 상기 풀리의 회전 속도는 생산되는 에프알피 파이프와 속도를 맞추어, 경화된 에프알피 파이프의 인출이 용이한 효과가 있다.

아울러, 상기 생산되는 에프알피 파이프 저면은 다수개의 롤러에 의해 지지 되도록 하고, 상기 롤러는 일정 길이의 이송프레임에 설치되는 이송부를 구성하여, 상기 이송부에 의해 생산하는 에프알피 파이프의 연속적인 이송이 용이한 효과가 있다.

본 발명에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치는 크게 입력부, 성형부, 인출부 및 이송부 등으로 구성하며, 상기 성형부는 회전수단(30)의 유무에 따라 두 가 지 실시예를 가지며, 먼저, 회전수단(30)이 있는 제 1실시예에 따른 성형부를 설명하면, 상기 성형부는, 도1 내지 도3에 도시한 바와 같이, 일정 길이의 성형롤러(10)를 원형으로 배열하되, 성형롤러(10)의 양단은 원판 형상의 지지판(20)(20′)에, 베어링(11a)에 의해 지지가 되면서 각각 회전할 수 있도록 설치되며, 상기 성형롤러(10)의 일측은 시트가 입력되는 전면부, 그 타측은 에프알피 파이프(300)가 생산되는 후면부로 구성하며, 상기 전면부에는 입력부를 구성하고, 후면부에는 인출부(70) 및 이송부(80)를 추가로 더 구성한다.

또한, 상기 성형부의 마주하는 지지판(20)(20′)의 중심에는 지지축(11)을 조립하고, 상기 지지축(11)의 양단은, 각각 지지판(20)(20′) 외측으로 돌출되고, 전면부의 지지판(20)(20′)에 돌출된 지지축(11)은 성형부 전체를 지지하는 프레임(100)에 고정하며, 상기 전면부 및 후면부의 각 지지판(20)(20′)에는 지지판(20)(20′) 외측으로 돌출된 링 형상의 고정구(21)(21′)가 일체로 형성되어, 상기 각 고정구(21)(21′)의 외주연에 볼트를 조립하여, 상기 볼트를 죔으로써, 상기 지지판(20)(20′)을 지지축(11)에 고정하도록 한다.

아울러, 상기 전면부의 지지판(20)측의 성형롤러(10)는 베어링(11a)을 통과하여 일정 길이로 돌출되게 형성하며, 성형롤러(10)의 각 회전을 위한 동력전달수단이 설치되는데, 상기 동력전달수단으로는, 기어와 기어의 맞물림, 풀리와 벨트, 스프라켓과 체인이 있으나, 상기 동력전달수단의 일례로, 도1에 도시한 바와 같이, 스프라켓(13)과 체인(14)을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도1에 도시한 바와 같이, 상기 입력부가 구성되는 지지판(20)측에 돌출된 성형롤러(10)에 각각 한 쌍의 스프라켓(13)을 각각 설치하고(실제로, 하나의 성형롤러는 하나의 스프라켓만 있어도 무방하다), 상기 각 성형롤러(10)의 스프라켓(13)에는 체인(14)을 설치하되, 상기 체인(14)은 성형롤러(10)의 한 스프라켓(13)과 이웃하는 성형롤러(10)의 스프라켓(13)에 설치하고, 또한, 남은 스프라켓(13)과 또 이웃하는 성형롤러(10)의 체인(14)은 또 이웃하는 스프라켓(13)에 체인(14)을 설치하는 방식으로 체인(14)을 각각 순차로 걸되, 마지막 성형롤러(10)는 이웃하는 성형롤러(10)와 체인(14)을 감기만 하고, 상기 체인(14)을 감기 시작한 최초의 성형롤러(10)의 남는 스프라켓(13)은 모터(200) 및 동력전달수단(201)에 의해 동력(회전력)을 전달받도록 한다.

그래서, 도1 및 도3에 도시한 바와 같이, 상기 성형롤러(10)의 측면, 프레임(100)에는 모터(200)가 더 구성되어, 동력전달수단(201)을 구성하여, 상기 모터(200)의 작동으로 상기 성형롤러(10)에 동력을 전달하도록 하는데, 이를 위해 상기 모터(200)의 모터축에는 스프라켓을 설치하여, 상기 동력을 전달받는 스프라켓과 모터축의 스프라켓은 체인으로 연결되어, 상기 모터의 작동으로, 각각의 성형롤러(10)는 회전하게 된다.

한편, 상기 성형롤러(10)를 회전하는 체인(14)과 스프라켓(13)은 동력전달수단의 예로 든 것으로, 동력전달수단은, 상기 체인(14)과 스프라켓(13)은 물론, 기어와 기어의 맞물림, 풀리와 벨트의 결합 또는, 하나 이상의 조합이 가능하다.

그리고 상기 성형부의 지지판(20)(20′)에는 회전수단(30)을 구비하는데, 상기 회전수단(30)은, 전면부 쪽의 지지판(20), 또는, 후면부 쪽의 지지판(20′)에 중 적어도 하나의 지지판(20)(20′)을 일정 각도로 회전하도록 하는 것인데, 실제로 후면부 쪽은 경화된 에프알피 파이프(300)가 연속적으로 생산되므로, 간섭을 최소화할 수 있도록, 전면부 쪽의 지지판(20)에 회전수단(30)을 구비하는 것이 바람직하며, 상기 회전수단(30)은, 상기 지지판(20)이 지지판(20)의 중심에 대해 회전하는 수단이므로, 다양하게 구성할 수 있으며, 그 회전수단(30)에 대한 두 가지 예시를, 도4 및 도8, 내지 도11을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 회전수단(30)의 첫 번째 예시(예시1)는, 도5 및 도8 내지 도10을 참고하여 설명하면, 상기 예시1에 따른 회전수단(30)은, 스크류(31) 및 고정링(32) 및 이동너트(33)로 이루어지되, 스크류(31)는 일반적인 수나사, 티엠나사(TM 나사), 볼스크류 중에서 선택하여 구성하고, 고정링(32)은 상기 스크류(31)에 끼움되는 것으로 구성하며, 이동너트(33)는 상기 선택한 스크류(31)에 맞는 너트로 구성한다.

더욱 자세하게는, 상기 고정링(32)은 상기 스크류(32)에 끼워지도록 중앙이 관통된 링형상으로 형성하거나, 또는, 도10에 도시한 바와 같이, 외측에 돌출된 축을 일체로 형성하고, 상기 스크류(31)에는 고정링(32)과 이동너트(33)가 조립되되, 상기 고정링(32)은 상기 스크류(31)에 끼워져, 스크류(31)에 대해 회전은 하나, 스크류(31)의 길이 방향으로 이동하지 않도록 너트를 등을 이용하여 고정하도록 하고, 상기 고정링(32)은 프레임(100)에 그대로 고정되거나, 또는, 고정링(32)에 축이 일체로 형성된 경우에는, 도10에 도시한 바와 같이, 고정링(32)의 축이 프레임(100)에 대해 회전하도록 설치하여, 상기 고정링(32)이 프레임(100)에 구속되도록 하고, 상기 이동너트(33)는 상기 지지판(20)에 고정하되, 지지판(20)과 이동너트(33)는 볼관절 구조로 연결하여, 상기 스크류(31) 및 고정링(32)과 이동너트(33)로 이루어지는 회전수단(30)을 구성하는데, 상기 스크류(31) 끝에는 회전이 용이하도록 핸들(34)을 설치하는 것이 바람직하다.

그래서, 상기 핸들(34)을 사용하여 스크류(31)를 회전하면, 이동너트(33)가 스크류(31)를 따라 이동하면서, 지지판(20)을 원주 방향으로 일정 거리를 이동시키는데(실제로 지지판은 지지판의 중심, 즉 지지축에 대해서 일정 각도를 회전하게 되고, 이에 따라, 일단의 성형롤러는 원주방향으로 이동한다), 이때, 상기 지지판(20)과 이동너트(33)는 볼관절에 의해서 상기 이동너트(33)의 적절한 각도로 움직이게 되므로, 상기 전면부의 성형롤러(10)가 원주 방향으로의 이동(성형롤러가 길이 방향 따라 비틀어짐)이 용이하고, 더욱이, 상기 고정링(32)에 축이 일체로 형성된 경우에는, 프레임(100)에 대해 일체된 축으로 회전하므로 회전을 더욱 용이하게 하며, 이러한 회전수단(30)에 의해 상기 성형부의 성형롤러(10)가 전체적으로 수평 방향에 대해 각도(기울기)를 형성하게 되어(실제로 원주 방향으로 이동하므로, 성형롤러는 고정된 일단에 대해 회전하는 타단은 상하좌우 방향으로 오프셋된다), 도8에 도시한 바와 같이, 상기 성형부는 전체적으로 스크류 형상을 가지게 된다.

한편, 상기 회전수단(30)의 두 번째 예시(예시2)를 도11을 참고하여 설명하면, 상기 예시1의 스크류(31)는 웜휠(35)과 웜기어(36)으로 구성하되, 상기 지지판(20)의 외주연에는 웜휠(35)을 구성하며, 상기 웜휠(35)에 조립되는 웜기어(36)을 구성하고, 상기 웜기어(36)의 양단은 베어링(37)(37′)에 의해 지지되고, 상기 베어링(37)(37′)은(또는, 상기 베어링의 하우징은) 프레임(100)에 고정하며, 상기 웜기어(36)의 끝단에는 핸들(38)을 설치하며, 상기 핸들(38)을 이용한 웜기어(36)의 회전으로 상기 지지판(20)을 일정 각도로 회전하도록 한다.

한편, 상기 회전수단(30)은 상기 예시 외에도 다양한 방법이 적용될 수 있으며, 상기 회전수단(30)은, 양쪽 지지판(20)(20′)의 모두 설치하거나, 또는, 양쪽의 어느 쪽이나 설치할 수 있으나, 실제로는, 성형롤러(10)의 구동이 전달되는 전면부의 지지판(20)에 회전수단(30)을 설치하면, 에프알피 파이프(300)의 인출 등에 대한 간섭이 최소화되므로 바람직하다.

아울러, 본 발명에 따른 제 2실시예에 따른 성형부를 도4를 참고하여 설명하면, 상기 성형부는, 제 1실시예에 따른 성형부 및 회전수단(30)과 비교하였을 때, 제 2실시예에 따른 성형부는 회전수단(30)을 구비하고 있지 않고, 그 대신, 상기 성형롤러(10)가 수평 방향을 따라 스크류 형상을 형성한 구조이고, 그외 나머지 구 조에 대한 성형부의 구조는 제 1실시예와 제 2실시예의 구조가 대동소이하므로, 구체적인 구조의 설명은 제 1실시예에 대한 설명으로 갈음하며, 제 1실시예와 다른 제 2실시예의 구별되는 구조에 대해서 설명하면 다음과 같다.

상기 제 2실시예에 따른 성형부를 도4를 참고하여 설명하면, 수평한 위치(같은 높이)에 평행하게 위치한 한 쌍의 지지판(20)(20′) 사이에, 지지판(20)(20′)의 원주 방향을 따라 성형롤러(10)가 베어링(11a)에 의해 지지가 되면서 각각 회전할 수 있도록 설치하며, 상기 성형롤러(10)의 일단이 지지판(20)에 구속되고, 그 타단은 지지판(20′)에 구속되되, 각 성형롤러(10)의 양단이 고정되는 위치는, 일단의 지지판(20)에 고정된 수평 위치 대해, 그 타단은 상기 지지판(20)의 중심에 대해 일정한 각도로 오프셋(회전)된 위치의 지지판(20′)에 고정되므로, 상기 성형롤러(10)는 길이 방향을 따라 스크류 형태를 형성한다.

즉, 제 2실시예에 따른 성형부 지지판(20)(20′)은 평행하나, 양단의 성형롤러(10)가 고정되는 위치는 서로 일치하지 않으며, 자세하게는, 상기 각 성형롤러(10)의 양단 고정 위치는, 지지판(20)(20′) 중심에 대해 원주 방향으로(회전 방향) 상대적으로 10°도 이내에서 오프셋되게 베어링(11a)에 의해 지지되게 구속된다.

다음으로, 본 발명에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치에 따른 입력부를 도1 및 도3을 참고하여 설명하면, 입력부는 상기 성형부의 전면부에 설치되어, 투입되는 시트를 성형롤러(10)에 감는 것으로, 상기 성형롤러(10)의 지지판(20)(20 ′)에서 성형롤러(10)의 각 최외주면(각 성형롤러의 제일 바깥쪽에 위치하는 외주면)과 일치하는 직경을 가지는 일정폭의 밀착링(10′)을 지지판(20)(20′)에 일체되게 설치하고, 상기 밀착링(10′)의 양측면에는 공급롤러부(40)와 밀착롤러부(50)를 각각 구성하고, 상기 공급롤러부(40) 상부에는 호퍼(60)를 구성한다.

먼저, 공급롤러부(40)는, 도2에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 롤러, 즉, 회전롤러(41)와 가이드롤러(42)를 각각 회전되게 설치하되, 회전롤러(41)는 제자리에서 회전하고, 가이드롤러(42)는 회전롤러(41)측으로 이동하여 회전롤러(41) 쪽으로 접촉할 있도록 한 것으로, 이를 위해, 도2 및 도4에 도시한 바와 같이, 판형의 가이드판(42a)을 일정거리로 설치하고(가이드판은 가이드롤러와 회전롤러를 지지하는 한 방법으로, 상기 가이드판 외에도, 롤러를 지지할 수 있는 박스 형태 등 다양하게 변형 가능하다.), 회전롤러(41)의 양단에는 베어링(41a)이 조립하고, 상기 가이드롤러(42)의 양단에는 베어링(42c)을 각각 조립하며, 상기 각 베어링(41a)(42c)은 상기 가이드판(42a)에 조립되어, 상기 가이드판(42a) 사이에 회전롤러(41)와 가이드롤러(42)가 위치되고, 각 베어링(41a)(42c)에 의해 회전롤러(41)와 가이드롤러(42)가 지지되면서 자유 회전되도록 조립한다.

그리고 상기 회전롤러(41)의 일측은 돌출되어, 상기 돌출된 회전롤러(41)에 동력전달수단(41b)을 조립하는데, 상기 동력전달수단(41b)으로는, 체인과 스프라켓, 기어와 기어의 맞물림, 풀리와 벨트가 있는데, 예를 들어, 도1에 도시한 바와 같이, 돌출된 회전롤러(41)에는 스프라켓을 조립하고, 상기 스프라켓에는 체인이 결합되어, 외부에서 동력을 전달받도록 한다.

또, 상기 가이드롤러(42)를 지지하는 베어링(42c)이 설치되는 가이드판(42a)에는 수평 방향으로 관통된 가이드(42b)를 일정 길이로 형성하여, 상기 베어링(42c)이 상기 가이드(42b)를 따라 이동하도록 하며, 상기 가이드판(42a)에는 외부에서 가이드(42b)로 이어지는 암나사를 관통되게 구성하여, 상기 암나사에 수나사(42d)를 조립하여, 수나사(42d)의 일단은 베어링(42c)에 고정하고, 그 타단, 즉, 상기 가이드판(42a) 외측에 돌출되게하고, 상기 외부로 돌출된 수나사(42d) 끝단에는 핸들(42e)을 고정하여, 상기 핸들(42e)을 회전하면, 베어링(42c)이 가이드(42b)를 따라 이동함에 따라, 가이드롤러(42)를 수평 방향으로 이동할 수 있다.

한편, 상기 가이드롤러(42) 및 회전롤러(41)는, 상기 성형롤러(10)의 밀착링(10′)의 바로 측면에 위치하기보다는 약간 상부 측면 쪽에 구성하여, 상기 회전롤러(41)와 가이드롤러(52) 사이에 시트를 공급하여, 상기 회전롤러(41)의 회전으로 시트를 밀어내면서 공급하도록 하고, 상기 가이드롤러(42)와 회전롤러(41)의 밀착 정도에 공급하는 시트의 장력을 조절하도록 한다.

아울러, 도2 및 도6에 도시한 바와 같이, 상기 가이드롤러(42) 외측면에는, 판형의 유도판(43)을 기울기를 가지도록 설치하며, 상기 유도판(43)을 통해, 시트가 상기 유도판(43)을 안착하면서, 가이드롤러(42) 측으로 안내하도록 하고, 상기 회전롤러(41) 및 가이드롤러(42) 사이 상부에는, 호퍼(60)를 설치하여, 상기 호퍼(60)에 의해, 회전롤러(41) 및 가이드롤러(42) 사이로 수지 및 경화제를 공급(수지와 경화제는 파이프나 호스에 의해 각각 공급한다)하도록 하는데, 상기 수지는 시트에 함침되어, 후에 경화되는 것으로, 상기 호퍼(60) 내부에는 교반기(62)가 설치되어, 상기 교반기(62)는 외부에 모터(61)에 의해 회전되도록 하여, 상기 교반기(62)에 의해 수지와 경화제가 균일하게 혼합된다.

참고로, 상기 시트는 외부에서 유도판(43)을 통과하여, 회전롤러(41) 및 가이드롤러(42)을 통과하면서, 밀착링(10′)에 원하는 두께에 따라 겹치는 폭, 겹치는 수를 조절하며 감기게 되는데, 실제로, 에프알피 파이프(300)의 끝단은 중심보다 두껍게 구성하는 것이 바람직하며, 상기 호퍼(60)에 의해 상기 회전롤러(41)와 가이드롤러(42) 사이에는 교반된 경화제 및 수지가 공급되어, 수지와 경화제가 시트에 균일하게 함침되도록 한다.(이하, 수지 및 경화제가 함침된 시트를 수지함침시트라 한다.)

그리고 밀착롤러부(50)는, 도1, 도3 및 도5에 도시한 바와 같이, 롤러(51)를 자유 회전되게 설치하되, 상기 롤러(51)가 상기 밀착링(10′)으로 이동하여 접촉할 있도록 한 것으로, 이를 위해 롤러(51)를 자유 회전되게 설치하되, 이를 위해, 판형의 밀착판(52)을 일정 거리로 설치하고(밀착판은 롤러를 지지하는 한 방법으로, 상기 밀착판 외에도, 롤러를 지지할 수 있는 박스 형태 등 다양하게 변형 가능하다.), 상기 롤러(51) 양단에 베어링(52b)을 설치하며, 상기 각 베어링(52b)은 상기 밀착판(52)에 조립하여, 롤러(51)를 밀착판(52)에 자유 회전되도록 조립한다.

또한, 또, 롤러(51)를 지지하는 베어링(52b)이 설치되는 밀착판(52)에는 수평 방향으로 관통된 가이드(52a)를 일정 길이로 형성하여, 상기 베어링(52b)이 상기 가이드(52a)를 따라 이동하도록 하며, 상기 밀착판(52)에는 외부에서 가이드(52a)로 이어지는 암나사를 관통되게 구성하여, 상기 암나사에 수나사(52c)를 조립하여, 수나사(52c)의 일단은 베어링(52b)에 고정하고, 그 타단, 즉, 상기 밀착판(52) 외측에 돌출된 수나사(52c) 끝단에는 핸들(52d)을 고정하여, 상기 핸들(52d)을 회전하면, 베어링(52b)이 가이드(52a)를 따라 이동함에 따라, 가이드된 롤러(51)를 수평 방향으로 이동할 수 있다.

그래서, 상기 롤러(51)는 밀착링(10′)의 측면에 구성하여, 상기 밀착링(10′)에 감기는 수지함침시트가 밀착링(10′)에 완전히 밀착되면, 수지함침시트가 밀착링(10′)에 온전히 밀착되도록 함은 물론, 수지함침시트의 겹치는 부분이 서로 잘 밀착되도록 한다.

이렇게, 상기 성형부의 성형롤러(10)에 밀착링(10′)을 구성하고, 상기 밀착링(10′)의 양측면에 공급롤러부(40)와 밀착롤러부(50)를 각각 구성하고, 상기 공급롤러부(40) 상부에 호퍼(60)로 구성된 입력부를 구성하며, 상기 입력부가 구성되는 성형롤러(10)부의 타측에는 인출부(70)와 이송부(80)를 추가로 구성한다.

먼저, 인출부(70)는, 도6 및 도7에 도시한 바와 같이, 상기 성형부의 후면부 측의 성형롤러(10)에 걸쳐 추가로 구성하는데, 정확하게는, 성형롤러(10)에 수지함 침시트가 감긴 뒤에 파이프 형상을 유지하면으로 에프알피 파이프(300)로 경화되는 부분에 설치를 하게 되며, 상기 위치에 성형롤러(10)의 양쪽으로, 풀리(71)(71′)가 바닥에 대해 수평 방향으로 평행하게 각각 설치하고, 상기 각 상기 풀리(71)와 풀리(71′)와 성형롤러(10)는 벨트(72)로 감아 연결하며, 상기 하나의 풀리(71)로는 모터(73)에 의해 회전하도록 설치한다.

상기 한 쌍의 풀리(71)(71′)와 인출되는 에프알피 파이프(300)에는 하나의 벨트(72)로 연결되는데, 일측의 풀리(71)에서 감긴 벨트(72)의 일단은, 상기 성형·인출되는 에프알피 파이프 전체를 감아서, 타측의 풀리(71′)를 감은 뒤, 상기 벨트(72)는 성형·인출되는 에프알피 파이프를 다시 감아, 다시 처음의 풀리(71)를 감아 끝단이 시작한 벨트(72)와 이어지는 폐회로를 구성한다.

아울러, 상기 풀리(71)(71′)가 성형롤러(10)의 길이 방향을 따라 일정 거리를 이동할 수 있도록 구성하는 것이 바람직한데, 상기 풀리(71)(71′)가 평면적으로 보았을 때, 약간 엇갈리는 위치(성형롤러의 길이 방향에 대해서 수직 방향으로 일치 되는 않는 위치)를 형성하여, 상기 벨트(72)가 경화되는 에프알피 파이프(300)를 인출의 인출을 용이하도록 하며, 추가로, 상기 풀리(71)(71′) 중에서 적어도 하나의 풀리가 성형롤러(10)의 수직방향으로도 이동할 수 있도록 한다면, 벨트(72)의 장력 조절이 가능하고, 상기 성형롤러(10)의 길이 방향에 대한 벨트(72)의 기울기를 조절함에 따라 에프알피 파이프(300)의 인출 속도를 조절할 수 있다.

상기와 같이, 구성한 인출부(70)는, 상기 성형부의 전면부에서, 에프알피 파이프(300)를 생산하는 속도를 맞추어, 벨트(72)의 속도를 조절하며, 상기 벨트(72)는 실제로, 수지함침시트가 성형롤러(10)에 감긴 뒤에, 경화되어 생산되는 에프알피 파이프(300)를 감게 되어, 상기 경화된 에프알피 파이프(300)를 바깥 측으로 더욱 용이하게 인출하도록 한다.

아울러, 상기 성형부의 후면부에 이어서는, 이송부(80)를 구성하는데, 이는 도7에 도시한 바와 같이, 성형부를 지지하는 프레임(100)에 이어서, 경화·인출되는 파이프(300)의 저면 높이 보다 낮은 이송프레임(81)을 구성하되, 상기 이송프레임(81)은, 원하는 길이와, 상기 생산하는 에프알피 파이프(300)의 지름 내외의 폭으로 구성하고, 상기 이송프레임(81)의 길이 방향을 따라 양쪽으로, 롤러(82)(캐스터도 가능하다.)를 일정 거리를 따라 다수개 구성하는데, 상기 롤러(82)의 위치는 생산하는 에프알피 파이프(300)의 폭 내측에 위치되도록 하고, 에프알피 파이프(300)를 지지하는 높이로 구성하며, 상기 롤러(82)는, 성형롤러(10)의 좌·우 방향에 대해 약간의 기울기를 형성하여, 상기 생산되는 에프알피 파이프(300)가 상기 롤러(82) 상부를 지나면서, 용이하게 인출, 이송되도록 한다.

이렇게 성형부의 전면부에 입력부를 구성하고, 후면부에 인출부 및 이송부로 구성되는 에프알피 파이프의 제조 장치를 구성하며, 상기 제 1실시예의 에프알피 파이프의 제조 장치와, 회전수단(30)을 이용하여, 일측의 지지판(20)을 일정 각도 로 회전한 제2실시예의 에프알피 제조 장치는, 각각 도4 및 도8에 도시한 바와 같이, 성형롤러(10)가 수평 방향에 대해 기울기를 형성하므로, 각각 성형롤러(10)의 양단이 수평 및 수직 높이가 일치하지 않는다.

그리고 상기 지지판(20)을 회전하는 각도는, 상기 밀착링(10′) 지름(또는, 생산하는 파이프의 지름)과 성형롤러(10)의 길이에 따라 달라지겠지만, 상기 성형롤러(10)의 길이가 길면, 지지판(20)을 조금만 이동해도, 성형롤러(10)는 전체적으로 많은 기울기를 가지므로, 실제로 지지판(20)은 조금만 이동해도, 수지함침시트 를 감아내고, 에프알피 파이프(300)를 연속적인 인출이 매우 용이하다.

상기 지지판(20)의 회전 정도를 예를 들면, 상기 성형롤러(10)의 길이가 3000㎜이고, 상기 밀착링(10′)의 외부 지름이 1000㎜라면, 상기 회전수단(30)을 통한 지지판(20)의 회전(비틈, 원주방향으로의 이동)은, 외주연이 지지판(20) 중심을 기준으로 원주 방향으로 2∼3㎜ 정도 이동(오프셋)하면 충분하며, 상기 지지판(20)의 회전 각도는, 대략 2 내지 5°를 회전하도록 하며, 크더라도 10°까지 움직이면, 성형롤러(10)가 충분한 비틀림을 가질 수 있으며, 이러한 수치는, 함침수지시트를 감는 피치, 에프알피 파이프(300)의 지름, 성형롤러(10)에 따라 달라지므로, 현장에서 최적의 조건으로 조작해야 할 것이다.

그래서, 상기 에프알피 제조 장치는 외부에서 시트를 공급롤러부(40)로 공급·이동하고, 상기 시트는 호퍼(60)에서 공급하는 수지와 경화제에 의해 도포·함침된 수지함침시트를 구성하며, 상기 수지함침시트는 상기 밀착링(10′)으로 공급되 어 밀착링(10′)에 감기는 과정에서, 밀착롤러부(50)에 의해 수지 및 경화제가 시트에 균일하게 함침되도록 함은 물론, 밀착링(10′)에 긴밀히 밀착되게 감는데, 상기 밀착링(10′)에 겹치는 수지함침시트는 작업자가 원하는 두께를 고려하여 겹치도록 설정하고, 이어지는 성형롤러(10)로 수지함침시트를 감되, 상기 수지함침시트가 감기는 피치, 및 수지함침시트가 겹치는 정도를 고려하여, 각 성형롤러(10)의 둘레로 작업자가 직접 수지함침시트를 적어도 한 바퀴를 돌려주는 것이 바람직하다.

상기의 과정으로, 상기 밀착링(10′)에 감기는 수지함침시트는 회전하는 성형롤러(10)에 의해 일정한 피치(상기 회전수단의 조절로 수지함침시트의 감기는 피치를 조정할 수 있다)로 감기면서, 스크류 형상의 성형롤러(10)에 의해 성형부의 후면부로 이동하게 되며, 연속적으로 관 형태를 형성하면서 인출되는데, 상기 관 형태의 수지함침시트는 성형롤러(10)에서 감기면서 경화제에 의해 신속히 경화하고, 인출부(70)에 다다르면, 완전히 경화하여 에프알피 파이프(300)를 구성하며, 이러한 에프알피 파이프(300)는 지속적인 인출이 가능함에 따라, 에프알피 파이프(300)의 연속적인 인출이 용이하여, 길이 방향을 따라 원하는 길이로 에프알피 파이프(300)를 생산할 수 있다.

참고로, 상기 에프알피 파이프(300)는, 통상의 에프알피 파이프의 제조에 적용하는 시트와 수지 및 경화제가 적용되거나, 또는, 기타 에프알피 파이프의 모든 재료가 적용되고, 수지와 경화제의 배합비 또한, 통상적이고, 상기 적용하는 수지 에 대한 최적의 배합비가 적용되므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

아울러, 상기 인출되는 에프알피 파이프(300)는 인출부(70)에 의해 더욱 용이하게 인출되는데, 수지함침시트의 공급으로 경화된 에프알피 파이프(300)가 인출부(70), 즉, 풀리(71)(71′)에 다다르면, 제조 장치의 작동을 잠시 멈추어, 인출부(70)에서 상기 인출되는 에프알피 파이프(300)는 상기 벨트를 감는 방법으로 벨트(72) 및 풀리(71)(71′)에 감아 작동하면, 에프알피 파이프(300)의 외부로의 인출이 더욱 용이하게 이루어지며, 상기 인출되는 에프알피 파이프(300)는, 이송부(80)의 롤러(82)를 따라 이송하여, 에프알피 파이프(FRP pipe, 유리 섬유 강화 플라스틱 파이프, fiberglass reinforced plastic pipe)를 구성하며, 상기 연속적으로 생산되는 에프알피 파이프(300)는 원하는 길이가 되면 절단기로 잘라 단위 길이의 에프알피 파이프(300)를 연속적으로 생산한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치는, 상기 성형부의 밀착링(10′)과 공급롤러부(40)의 롤러(51)의 밀착으로 적정두께의 에프알피 파이프(300)를 생산할 수 있으며, 상기 성형부의 성형롤러(10)가 회전수단(30)에 의해 전체적으로 스크류 형태를 가짐으로써, 수치함침시트를 균일한 피치로 성형롤러(10) 감아내므로, 에프알피 파이프(300)의 용이한 인출이 가능하고, 연속적인 생산이 가능하므로, 생산성이 높고, 길이 방향을 따라 균일한 품질의 에프알피 파이프(300)를 기존보다 단축된 시간으로 대량 생산할 있는 특징이 있다.

아울러, 인출부(70)가 더 구성되어, 성형롤러(10)에 감기어 경화된 에프알피 파이프(300)의 인출을 용이하게 하고, 상기 이송부(80)에 연속적으로 생산된 에프알피 파이프(300)를 원하는 길이까지 수직도를 유지할 수 있도록 하는 특징이 있다.

그리고 상기 제 2실시예에 따른 에프알피 에프알피 파이프의 제조 장치는, 성형롤러(10) 일단의 회전 각도가 미리 고정되어 있으므로, 구조가 간단하면서 에프알피 파이프(300)의 용이한 인출이 가능하고, 또한, 제 1실시예에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치는, 회전수단(30)이 별도로 구비되어 있으므로, 상기 수지함침시트의 감는 정도(피치)를 조절할 수 있고, 인출 속도를 조절할 수 있는 특징이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치의 또 다른 사시도.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치의 측면도.

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치의 측면도.

도 5는 본 발명의 제 1실시예예에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치의 후면도.

도 6은 본 발명에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치의 평면도.

도 7은 본 발명에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치의 이송부를 보여주는 평면도.

도 8은 도5의 A부분 확대도.

도 9는 본 발명의 제 1실시예에 따른 에프알피 파이프의 제조 장치의 작동 상태를 보여주는 평면도.

도 10은 도9의 B 부분 확대도.

도 11은 본 발명에 따른 회전장치의 다른 예시를 보여주는 확대도.

[ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ]

10 : 성형롤러 20, 20′ : 지지판

30 : 회전 수단 40 : 공급롤러부

50 : 밀착롤러부 60 : 호퍼

70 : 인출부 80 : 이송부

Claims

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원주 방향으로 배열한 성형 롤러(10)가 양단의 지지판(20)(20′)에 의해 지지 되어, 모터에 의한 동력 전달로 상기 성형 롤러(10)가 각각 회전되며, 수지 함침 시트를 공급하는 쪽의 성형 롤러(10)에는 성형 롤러(10)의 외주 연 높이와 일치되는 지름을 가지는 밀착 링(10′)을 설치한 성형부를 구비하고,

상기 성형 롤러(10)의 밀착 링(10′) 일측으로는 성형부로 수지 함침 시트를 공급하는 공급부가 구비되고,

상기 밀착 링(10′)의 타 측면에는, 자유 회전하는 롤러(51)를 상기 밀착링(10′) 쪽으로 이동하도록 구성하여, 공급된 수지 함침 시트가 밀착 링(10′)에서 밀착되게 감기도록 하는 밀착 롤러부(50)를 구성하며,

성형부의 아래측으로는 상기 성형부를 지지하는 프레임(100)을 구성하고,

상기 성형부의 성형 롤러(10) 양단의 지지판(20)(20′)에는, 적어도 하나의 지지판(20)(20′)을 일정 각도로 회전시키도록 지지판(20)의 외주연에 일체로 구성하는 웜 휠(35)과, 이 웜 휠(35)과 결합하는 웜 기어(36)로 구성된 회전수단(30)이 구비되어,

상기 성형부를 따라 수지 함침 시트를 감아 경화하고, 회전수단을 통해서는 성형 롤러의 일단을 원주 방향으로 오프셋 한 구조를 이루도록 함으로써, 성형 된 에프 알 피 파이프의 인출과 연속적인 생산이 용이함을 특징으로 하는 에프 알 피 파이프의 제조 장치.
제 4항에 있어서,

상기 성형롤러(10)에 감겨 수지함침시트가 경화되는 위치에 인출부(70)를 더 구성하되,

상기 인출부(70)는,

성형롤러(10)의 양쪽으로 한 쌍의 풀리(71)(71′)를 바닥과 수평하게 평행하게 설치하고, 상기 풀리(71)(71′)는, 성형롤러(10)의 길이 방향으로 이동 가능하며, 상기 하나의 풀리(71)는 모터에 의해 회전하며,

일측의 풀리(71)에서 감긴 벨트(72)의 일단은, 상기 성형·인출되는 에프알피 파이프 전체를 감아서, 타측의 풀리(71′)를 감은 뒤, 상기 벨트(72)는 성형·인출되는 에프알피 파이프를 다시 감아, 다시 처음의 풀리(71)를 감아 끝단이 시작한 벨트(72)와 이어지는 폐회로를 구성하여,

상기 인출부에 의해 에프알피 파이프의 인출을 용이하게 함을 특징으로 하는 에프알피 파이프의 제조 장치.
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원주 방향으로 배열한 성형 롤러(10)가 양단의 지지판(20)(20′)에 의해 지지 되어, 모터에 의한 동력 전달로 상기 성형 롤러(10)가 각각 회전되며, 수지 함침 시트를 공급하는 쪽의 성형 롤러(10)에는 성형 롤러(10)의 외주 연 높이와 일치되는 지름을 가지는 밀착 링(10′)을 설치한 성형부를 구비하고,

상기 성형 롤러(10)의 밀착 링(10′) 일측으로는 성형부로 수지 함침 시트를 공급하는 공급부가 구비되고,

상기 밀착 링(10′)의 타 측면에는, 자유 회전하는 롤러(51)를 상기 밀착링(10′) 쪽으로 이동하도록 구성하여, 공급된 수지 함침 시트가 밀착 링(10')에서 밀착되게 감기도록 하는 밀착 롤러부(50)를 구성하며,

성형부의 아래측으로는 상기 성형부를 지지하는 프레임(100)을 구성하고,

상기 성형부의 성형 롤러(10)의 일단을 지지하는 하나의 지지판(20)은, 마주하는 지지판(20′) 및 지지판(20)(20′)의 중심에 대해 일정 각도로 오프셋 되게 설치되어, 성형 롤러(10)가 길이 방향을 따라 스크류의 형상으로 형성하며,

상기 성형롤러(10)에 감겨 수지함침시트가 경화되는 위치에 인출부(70)를 더 구성하되, 이 인출부(70)는 성형롤러(10)의 양쪽으로 한 쌍의 풀리(71)(71′)를 바닥과 수평하게 평행하게 설치하고, 상기 풀리(71)(71′)는, 성형롤러(10)의 길이 방향으로 이동 가능하며, 상기 하나의 풀리(71)는 모터에 의해 회전하며,

일측의 풀리(71)에서 감긴 벨트(72)의 일단은, 상기 성형·인출되는 에프알피 파이프 전체를 감아서, 타측의 풀리(71′)를 감은 뒤, 상기 벨트(72)는 성형·인출되는 에프알피 파이프를 다시 감아, 다시 처음의 풀리(71)를 감아 끝단이 시작한 벨트(72)와 이어지는 폐회로를 구성함으로써,

상기 성형부를 따라 수지 함침 시트를 감아 경화하고, 상기 회전수단을 통해 성형 롤러의 일단을 원주 방향으로 오프셋 한 구조를 이루도록 함으로써, 성형 된 에프 알 피 파이프의 인출과 연속적인 생산이 용이함을 특징으로 하는 에프 알 피 파이프의 제조 장치.