KR100956389B1 - 보강벽 성형이 가능한 디씨 파이프와 그 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙 립 다이스에 보강벽 성형용 수지 공급홈을 형성하여 디씨 파이프의 돌출공간에서 보강대가 정확하게 세워지도록 성형할 수 있도록 하고 자켓금형에서 홍돌출부를 형성하여 보강대가 외벽부재의 홈공간에서도 세워져 강도를 향상시킬 수 있도록 하는 보강벽 성형이 가능한 디씨 파이프와 그 성형장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 내부 립 다이스와 중앙 립 다이스의 사이에서 내벽부재를 압출 성형하며 상기 내벽부재의 외경으로 외벽부재를 압출하여 돌출공간과 홈공간을 반복해서 형성하여 성형하는 디씨 파이프에 있어서,

상기 중앙 립 다이스에 같은 간격으로 형성한 보강벽 성형용 수지 공급홈에서 내벽부재와 일체형으로 성형되며 홈 보강대를 형성한 다수개의 보강대와;

상기 외벽부재의 돌출공간에 상기 보강대가 세워지며 에어노즐에서 공급되는 에어로 냉각되어 상기 보강대가 돌출공간에서 외벽부재와 일체형으로 연결되고 상기 돌출공간의 일측에 형성하는 홈공간에서 같은 간격으로 다수개의 홈돌출부에는 홈 보강대가 돌출되어 일체형으로 성형됨을 특징으로 하는 것이다.

디씨 파이프, 보강벽, 내벽, 외벽

Description

보강벽 성형이 가능한 디씨 파이프와 그 성형장치{DC Pipe and the molding device}

본 발명은 보강벽 성형구조를 이용한 디씨 파이프와 그 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중앙 립 다이스에 보강벽 성형용 수지 공급홈을 형성하여 디씨 파이프의 돌출공간에서 보강대가 정확하게 세워지도록 성형할 수 있도록 하고 자켓금형에서 홈돌출부를 형성하여 보강대가 외벽부재의 홈공간에서도 세워져 강도를 향상시킬 수 있도록 하는 보강벽 성형이 가능한 디씨 파이프와 그 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수를 이동하기 위한 유로를 형성하는 하수관, 집수관, 배수관은 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC) 등의 합성수지재로 성형하고, 내벽부재(61)의 외경으로 돌출공간(64)과 홈공간(65)이 자켓금형(80)을 통하여 연속해서 형성되면서 내벽부재와 외벽부재가 일체로 접합된 이중벽관으로 이루어진 디씨 파이프를 주로 사용한다.

상기 디씨 파이프에는 소켓, 이음관, 연결관 등과 같은 관 연결부재를 통해서 축방향으로 연장되며, 관 연결의 수밀성을 보장하기 위해 디씨 파이프와 연결부재 사이에 패킹을 사용한다.

이러한 종래의 디씨 파이프를 생산하는 공정에서 자켓금형이 합쳐지는 이음매 부위에 소정의 단차가 발생하여 외부가 매끄럽지 못한 현상이 발생하고, 자켓 금형의 요홈부 간격이 KS 규격에 정해지지 않은 치수이므로 생산하는 회사마다 돌출부와 요홈부의 간격과 형상이 조금씩 차이가 있다.

그리고 돌출부와 요홈부는 측면에서 원형으로 성형되는 것이며, 소정의 두께를 갖도록 자켓 금형에 의해 성형되지만, 너무 두껍게 성형하는 경우 원료의 소모량이 너무 많게 되므로 되도록 얇게 성형하면서 강도를 향상시킬 수 있도록 하는 노력을 한다.

그렇지만, 두께를 얇게 성형하면서 강도를 향상시키는 것이 매우 어렵게 되므로 더욱 높은 강도를 요구하는 경우에는 돌출부의 외경으로 내경 보강부와 같이 평활한 외경 보강부를 압출에 의해 성형하여 전체적으로 삼층관을 성형하게 된다.

그러나 삼층관을 성형하게 되는 경우에는 이중관에 비하여 원료의 사용량이 크게 향상되므로 자연스럽게 강도가 향상되는 현상이 발생하지만, 원료의 소모량에 비하여 강도가 정비례하게 향상되지 못하는 결점이 있었다.

이와 같이 다양한 방법으로 디씨 파이프의 강도를 향상시킬 수 있는 방안을 모색하였지만 기대에 부응하지 못하는 것이 현실이다.

또한, 이와 같이 성형한 디씨 파이프는 연속해서 연결하기 위해 끝 부분을 통상적인 확관장치를 사용하여 확관 함으로써 원터치 방식으로 결합하는 것이 가능하도록 하거나, 독립되게 형성한 연결구를 제공하여 연결하는 방법이 제안되었다.

그러나 이러한 종래의 연결구는 확관하는 경우 원재료의 물성 변화로 인해 확관하는 도중에 터져 사용할 수 없는 불량품이 되거나, 확관하기 위한 시간의 소모가 너무 많아 비경제적인 결점이 있으며, 확관장치의 시설 비용이 너무 고가이어서 적용하는 것이 매우 어려웠다.

그리고 독립되게 사용하는 연결구의 경우에는 별도의 금형장치를 이용하여 독립되게 사출 성형하고 연결구의 양쪽에서 디씨 파이프를 삽입해야 하는 것이므로 패킹의 설치위치가 많아서 그만큼 누수가 발생할 염려가 많아지는 결점이 있었다.

한편, 디씨 파이프를 보강하기 위해서 홈공간의 내부에 돌출부를 형성하거나 측면의 경사진 부분 또는 돌출된 외경으로 돌기를 형성하여 강도를 더 향상시키도록 하였으나 필요 이상의 돌출부를 형성할 수 없으므로 강도를 향상시키는 것에 한계가 있었으며, 내벽부재의 외측으로 형성된 돌출공간에서 다양한 돌출형태를 제공하려고 금형 구조를 다양하게 적용하였으나 내부에서 돌출되는 형상이 정상적으로 세워지지 않고 쉽게 넘어져 강도를 향상시키는 것에 많은 어려움이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 내벽부재의 외경에서 같은 간격에 보강대가 돌출되어 돌출공간에 정확하게 세워질 수 있도록 함으로서 강도를 향상시키는 디씨 파이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 중앙 립 다이스의 외측으로 압출되는 외벽부재를 자켓금형으로 성형할 때 자켓금형의 돌출공간 성형홈 내부에 홈돌출부 성형돌기를 형성하여 보강대가 세워지는 홈돌출부를 성형함으로써 홈공간에서 보강대가 세워져 강도를 크게 향상시킬 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 내부 립 다이스와 중앙 립 다이스의 사이에서 내벽부재를 압출 성형하며 상기 내벽부재의 외경으로 외벽부재를 압출하여 돌출공간과 홈공간을 반복해서 형성하여 성형하는 디씨 파이프에 있어서,
상기 중앙 립 다이스에 같은 간격으로 형성한 보강벽 성형용 수지 공급홈에서 내벽부재와 일체형으로 성형되며 홈 보강대를 형성한 다수개의 보강대와;
상기 외벽부재의 돌출공간에 상기 보강대가 세워지며 에어노즐에서 공급되는 에어로 냉각되어 상기 보강대가 돌출공간에서 외벽부재와 일체형으로 연결되고 상기 돌출공간의 일측에 형성하는 홈공간에서 같은 간격으로 다수개의 홈돌출부에는 홈 보강대가 돌출되어 일체형으로 성형됨을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명은 내벽부재의 외경에서 같은 간격에 보강대가 돌출되어 돌출공간에 정확하게 세워져 일체형으로 고정될 수 있도록 함으로서 피씨 파이프의 내압과 외압 강도를 크게 향상시켜 하수관 및 수도관에 안정되게 적용할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 중앙 립 다이스의 외측으로 압출되는 외벽부재를 자켓금형으로 성형할 때 자켓금형의 돌출공간 성형홈 내부에 보강대가 공급되는 위치로 홈돌출부 성형돌기를 형성하여 보강대가 세워지는 홈돌출부를 성형함으로써 홈공간에서도 보강대가 소정의 높이로 세워져 강도를 크게 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 설치상태도를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 주요 부분에 대한 설치상태 단면도, 도 3은 본 발명의 다이스에 대한 분리상태 사시도를 나타낸 것이다.

통상적인 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), PVC 등 에서 어느 하나의 합성수지재를 압출장치에 공급하여 용융시켜 수지 공급로(11)를 형성한 수지공급 다이스(10)에 공급되도록 한다.

상기 수지공급 다이스(10)에는 중앙링(12)이 설치되며 내경으로 외부에서 냉각관(23)을 통하여 공기 또는 물 및 냉매가 공급될 수 있도록 하며, 내부 롱 다이스(20)가 중앙링(12)에 연결된다.

상기 내부 롱 다이스(20)의 외측에는 내벽 성형라인(21a)을 형성하는 중앙 롱 다이스(22)를 설치하여 제1 연결링(13)으로 중앙링(12)에 고정한다.

상기 중앙 롱 다이스(22)의 외측에는 외벽 성형라인(20a)을 형성하는 외부 롱 다이스(21)가 제2 연결링(22a)을 통하여 중앙 롱 다이스(22)에 고정한다.

상기 중앙 롱 다이스(22)에는 에어 공급홀(24)이 다수개 형성되고, 선단에 에어 분배기(25)에서 공기의 공급이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 내부 롱 다이스(20)의 끝 부분에는 내부 립 다이스(30)를 연결하여 내벽부재(61)를 압출할 수 있도록 하며, 상기 내부 립 다이스(30)의 외측에는 중앙 립 다이스(50)를 설치하여 내벽부재(61)의 외경으로 같은 간격에 다수개의 보강대(62)가 세워져서 공급되도록 보강벽 성형용 수지 공급홈(53)을 길게 형성하여 보강대(62)가 충분하게 세워지면서 이동되도록 하는 것이다.

상기 중앙 립 다이스(50)의 보강벽 성형용 수지 공급홈(53)의 사이에는 에어 노즐(52)이 형성되어 보강대(62)의 사이 공간에 에어가 공급되어 냉각되도록 하는 것이다.

상기 중앙 립 다이스(50)의 외측에는 외부 립 다이스(40)가 설치되어 외벽 성형라인(20a)을 통해 외벽부재(63)가 압출되도록 하는 것이다.

상기 내부 립 다이스(30)와 외부 립 다이스(40) 및 중앙 립 다이스(50)는 내부 롱 다이스(20)와 중앙 롱 다이스(22) 및 외부 롱 다이스(21)와 플랜지를 형성하여 고정볼트(31)로 연결되도록 하는 것이다.

상기 내부 립 다이스(30)의 전방에는 디씨 파이프 성형금형(70)이 연결되어 냉각관(23)과 또 하나의 냉각관(71)이 연결되며, 상기 디씨 파이프 성형금형(70)의 외경에는 디씨 파이프(60)를 성형하는 자켓금형(80)이 연속해서 회전이동할 수 있도록 설치한다.

도 4는 본 발명의 중앙 립 다이스에 대한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 중앙 립 다이스에 대한 좌측면도, 도 6은 본 발명의 중앙 립 다이스에 대한 우측면도를 나타낸 것이다.

중앙 립 다이스(50)는 나사식으로 중앙 롱 다이스(22)에 연결할 수 있는 것 이며, 같은 간격으로 다수의 에어 공급홀(51)이 일직선으로 형성되다가 어느 한 부분에서 경사지게 형성되어 선단의 에어노즐(52)과 연결되어 있도록 한다.

상기 에어 노즐(52)이 같은 간격에 다수개 형성한 사이로 보강대 성형용 수지 공급홀(53)을 길게 형성하여 내벽부재(61)에서 보강대(62)가 일직선으로 세워져서 성형되도록 하는 것이다.

도 7a는 본 발명의 내벽부재와 보강대에 대한 확대도를 나타낸 것이며, 도 7b는 본 발명의 외벽부재에 대한 확대도, 도 7c는 본 발명의 보강대 외경에 외벽부재가 연결된 상태의 확대도, 도 8a는 본 발명의 디씨 파이프에 대한 길이 방향의 단면도, 도 8b는 본 발명의 디씨 파이프에 대한 측면 단면도, 도 8c는 본 발명의 내벽부재에 대한 길이 방향의 측면도를 나타낸 것이다.

원통형의 내벽부재(61)를 성형하면서 보강벽 성형용 수지 공급홀(53)에서 보강대(62)가 일체형으로 세워지도록 성형하고, 보강대(62)의 외경으로 외벽 성형라인(20a)으로 부터 공급되는 합성수지재를 통하여 외벽부재(63)를 공급하는 것이다.

상기 외벽부재(63)는 원통형으로 압출되면서 자켓금형(80)과 디씨 파이프 성형금형(70)에 의해 돌출공간(64)과 홈공간(65)이 일체형으로 성형되는 것이며, 상기 홈공간(65)에는 소정의 간격에 홈돌출부(66)를 소정의 높이로 형성하여 홈보강대(67)가 위치하고, 상기 홈돌출부(66)가 형성되지 않은 홈공간(65)은 내벽부재(61)의 외경과 일체형으로 접합되고, 보강대(62)는 돌출공간(64)의 형상을 따라서 일체형으로 중앙에 세워져 강도를 향상시키도록 하는 디씨 파이프(60)를 성형하는 것이다.
상기 홈보강대(67)는 내벽부재(61)에 형성하는 보강대(62)에서 일정한 간격으로 형성되는 것이며, 상기 보강대(62)로 처음에는 압출된 상태에서 돌출공간(64)과 홈공간(65)이 형성되면서 홈돌출부(66)가 형성되므로 홈돌출부(66)에 눌리는 부분이 홈보강대(67)가 되고, 눌리지 않는 부분은 보강대(62)로 남아 있게 되면서 성형되는 것이다.

도 9는 본 발명의 자켓금형에 대한 일부분의 사시도를 나타낸 것으로, 자켓 금형(80)은 벨트타입으로 연속해서 연결되어 이동하면서 외벽부재(63)를 성형하는 것이다.

상기 자켓금형(80)은 돌출공간(64)과 홈공간(65)을 연속해서 요철형으로 성형하는 돌출공간 성형홈(81)이 형성되고, 상기 돌출공간 성형홈(81)에는 같은 간격으로 하나의 원주에서 4∼8개의 범위에서 홈돌출부 성형돌기(82)가 형성되어 홈돌출부(66)를 성형하는 것이며, 상기 홈돌출부(66)의 내부에는 내벽부재(61)에 형성된 보강대(62)가 중앙에 세워지거나 서로 일체형으로 결합되도록 성형하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), PVC 등 에서 어느 하나의 합성수지재를 압출장치에 공급하여 용융시켜 수지공급 다이스(10)의 수지 공급로(11)에 공급한다.

상기 수지 공급로(11)에서 내부 롱 다이스(20)와 외부 롱 다이스(22)에 형성된 외벽 성형라인(20a)와 내벽 형성라인(21a)으로 용융된 수지가 공급된다.

상기 내벽 성형라인(21a)과 연결된 내부 립 다이스(30)와 중앙 립 다이스(50)를 통하여 내벽부재(61)가 원형으로 성형되면서 내부 립 다이스(30)의 외측에 형성된 중앙 립 다이스(50)의 보강벽 성형용 수지 공급홈(53)으로 수지가 공급되어 보강대(62)가 일체형으로 세워지면서 성형되는 것이다.

상기 내부 립 다이스(30)와 중앙 립 다이스(50)를 통하여 내벽부재(61)가 성형되면서 같은 간격에서 다수개의 보강대(62)가 보강벽 성형용 수지 공급홈(53)을 통하여 세워져 공급될 때 상기 보강벽 성형용 수지 공급홈(53)이 길게 형성되어 있 어서 보강대(62)가 충분하게 성형되면서 공급되므로 중앙 립 다이스(50)를 벗어날 때 어느 한쪽으로 넘어지지 않고 안정되고 견고하게 세워져서 공급되는 것이다.

상기 내벽부재(61)에서 보강대(62)가 일체형으로 도 7a에 도시한 바와 같이 압출성형되어 공급되고, 외벽 성형라인(20a)을 통하여 공급되는 합성수지재는 외부 립 다이스(40)의 내경에서 외벽부재(63)를 원형으로 압출하여 공급된다.

상기 보강대(62)의 외측으로 외벽부재(63)가 원형으로 압출되어 공급할 때 중앙 립 다이스(50)에 성형한 에어 공급홀(51)에서 공급되는 공기는 에어노즐(52)에서 분사되어 보강대(62)의 사이를 냉각시켜 보강대(62)가 넘어지지 않는 역할을 수행하는 것이다.

그리고 외벽부재(63)는 자켓금형(80)에 의하여 돌출공간(64)과 홈공간(65)과 같이 요철이 연속해서 성형되도록 함으로써 디씨 파이프(60)를 성형하는 것이다.

상기 돌출공간(64)과 홈공간(65)을 성형할 때 돌출공간(64)에는 보강대(62)가 직립되게 세워지게 되므로 돌출공간(64)이 소정의 간격과 공간을 형성하게 되며, 동시에 에어노즐(52)로부터 공급되는 에어는 돌출공간(64)에서 전체면에 골고루 에어를 공급하여 보강대(62)가 무너지지 않고 정확하게 세워질 수 있도록 하는 것이다.

상기 에어노즐(52)은 에어의 분사각도를 조절할 수 있는 것으로, 통상적인 지름 300mm 정도의 디씨 파이프(60)를 생산하는 경우에는 보강대(62)의 간격이 좁아서 에어노즐(52)에서 통상적인 방법으로 에어를 공급하면 충분한 냉각이 이루어지는 것이다.

그러나 지름 600mm 정도의 디씨 파이프(60)를 생산하는 경우에는 보강대(62)의 간격이 매우 넓어서 에어노즐(52)에서 통상적인 방법으로 에어를 공급하면 보강대(62)의 간격에서 냉각이 정상적으로 이루어지지 않아 보강대(62)가 넘어질 수 있으므로 에어노즐(52)의 립을 회전시켜 에어 분사홀의 간격을 넓게 함으로써 에어의 분사각도를 크게 하는 것으로 다양한 각도로 크게 에어를 분사시킬 수 있도록 하여 넓은 면적의 돌출공간(64)을 충분하게 냉각시킬 수 있도록 하는 것이다.

내벽부재(61)는 디씨 파이프 성형금형(70)의 외경을 이동하게 되면서 냉각관(23)으로 부터 공급되는 에어나 냉각수 또는 냉매에 의하여 냉각되는 것이다.

상기 내벽부재(61)에 같은 간격으로 성형되는 보강대(62)는 외벽부재(63)의 돌출공간(64)에서 같은 간격에 정확하게 세워져 일체형으로 연결되어 디씨 파이프(60)를 성형하게 되므로 내압과 외력에 대하여 강도가 크게 향상되는 것이다.

상기 원통형으로 공급되는 외벽부재(63)는 자켓금형(80)의 내경에 요철형으로 형성된 돌출공간 성형홈(81)에 의해 돌출공간(64)과 홈공간(65)을 성형하는 것이며, 돌출공간 성형홈(81)에 같은 간격으로 형성된 홈돌출부 성형돌기(82)를 통하여 홈돌출부(66)를 성형하는 것이다.

상기 홈돌출부(66)가 성형되면서 내부에는 보강대(62)가 형성되어 있으므로 보강대(62)를 중앙에 세워지도록 하거나 홈보강대(67)와 같이 일체형으로 감싸지도록 성형하여 보강대(62)를 통한 돌출공간(64)에서만 강도를 제공하는 것이 아니라, 홈돌출부(66)의 홈보강대(67)를 통하여 홈공간(65)에서도 강도향상 효과를 제공하므로 강도가 크게 향상되도록 하는 디씨파이프(60)를 제공하는 것이다.

본 발명은 중앙 립 다이스에 같은 간격으로 보강벽 성형용 수지 공급홈을 길게 형성하여 보강대가 충분하게 세워져 공급되도록 함으로써 디씨 파이프의 돌출공간에 정확하게 세워지도록 하고, 자켓금형을 통하여 홈공간에 홈돌출부를 형성하여 보강대가 홈공간에서도 세워지도록 함으로써 강도를 크게 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 설치상태도를 나타낸 단면도

도 2 는 본 발명의 주요 부분에 대한 설치상태 단면도

도 3 은 본 발명의 다이스에 대한 분리상태 사시도

도 4 는 본 발명의 중앙 립 다이스에 대한 단면도

도 5 는 본 발명의 중앙 립 다이스에 대한 좌측면도

도 6 은 본 발명의 중앙 립 다이스에 대한 우측면도

도 7a 는 본 발명의 내벽부재와 보강대에 대한 확대도

도 7b 는 본 발명의 외벽부재에 대한 확대도

도 7c 는 본 발명의 보강대 외경에 외벽부재가 연결된 상태의 확대도

도 8a 는 본 발명의 디씨 파이프에 대한 길이 방향의 단면도

도 8b 는 본 발명의 디씨 파이프에 대한 측면 단면도
도 8c 는 본 발명의 내벽부재에 대한 길이 방향의 측면도

도 9는 본 발명의 자켓금형에 대한 일부분의 사시도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 수지공급 다이스 11 : 수지 공급로

12 : 중앙링 20 : 내부 롱 다이스

20a : 외벽 성형라인 21 : 외부 롱 다이스

21a : 내벽 성형라인 22 : 중앙 롱 다이스

30 : 내부 립 다이스 40 : 외부 립 다이스

50 : 중앙 립 다이스 51 : 에어 공급홀

52 : 에어노즐 53 : 보강벽 성형용 수지 공급호

60 : 디씨 파이프 61 : 내벽부재

62 : 보강대 63 : 외벽부재

64 : 돌출공간 65 : 홈공간

66 : 홈돌출부 67 : 홈보강대
70 : 디씨 파이프 성형금형

80 : 자켓금형 81 : 돌출공간 성형홈

82 : 홈돌출부 성형돌기

Claims (3)

1. 내부 립 다이스(30)와 중앙 립 다이스(50)의 사이에서 내벽부재(61)를 압출 성형하며 상기 내벽부재(61)의 외경으로 외벽부재(63)를 압출하여 돌출공간(64)과 홈공간(65)을 반복해서 형성하여 성형하는 디씨 파이프에 있어서,

   상기 중앙 립 다이스(50)에 같은 간격으로 형성한 보강벽 성형용 수지 공급홈(53)에서 내벽부재(61)와 일체형으로 성형되며 홈 보강대(67)를 형성한 다수개의 보강대(62)와;

   상기 외벽부재(63)의 돌출공간(64)에 상기 보강대(62)가 세워지며 에어노즐(52)에서 공급되는 에어로 냉각되어 상기 보강대(62)가 돌출공간(64)에서 외벽부재(63)와 일체형으로 연결되고 상기 돌출공간(64)의 일측에 형성하는 홈공간(65)에서 같은 간격으로 다수개의 홈돌출부(66)에는 홈 보강대(67)가 돌출되어 일체형으로 성형됨을 특징으로 하는 보강벽 성형이 가능한 디씨 파이프.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   홈돌출부(66)는 내부에서 보강대(62)에 형성한 홈 보강대(67)가 중앙에 세워지거나 일체형으로 고정되도록 설치함을 특징으로 하는 보강벽 성형이 가능한 디씨 파이프.

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