KR100957617B1

KR100957617B1 - 보강섬유를 이용한 섬유강화플라스틱 상하수도관의 성형장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100957617B1
Application number: KR1020090061640A
Authority: KR
Inventors: 김학건
Original assignee: 김학건; 주식회사 세종화학
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2010-05-13

Abstract

본 발명은 보강섬유를 이용한 섬유강화플라스틱 상하수도관의 성형장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PVC, PP, PE 등의 합성수지재질로 성형한 상하수도관의 외경으로 보강섬유를 이용해 필라멘트 와인딩하는 방식으로 유리섬유의 로빙을 수지에 함침시켜 필요에 따라서 나선방향과 직선방향으로 감아 지중에 매설되어 내압과 외력에 의한 하중을 효과적으로 견딜 수 있도록 함을 특징으로 하는 보강섬유를 이용한 섬유강화플라스틱 상하수도관의 성형장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 소정의 두께를 갖고 외경에 보강섬유를 감아 성형한 합성수지관의 양쪽 선단을 덮개로 고정하여 회전축으로 회전가능하게 설치한 동력장치와; 상기 합성수지관의 일측에서 왕복이동 가능하게 설치하며 내부에 샌드 공급장치를 설치하고 섬유 공급대에서 보강섬유가 1차 공급망과 2차 공급망을 통과하여 레진탱크의 레진에 함침되어 안내 로울러에서 소정의 폭으로 공급되어 합성수지관의 외경에 좌측방향으로 이동하면서 샌드가 묻은 보강섬유를 나선형으로 공급하여 소정의 두께로 감은 외경에 소정의 폭을 갖는 보강섬유을 공급하여 우측방향으로 이동하면서 나선형으로 공급하여 소정의 두께로 감아 성형하는 성형장치로 이루어진 상하수도관의 성형장치에 있어서,

상기 성형장치는 합성수지관의 외경에서 레진이 함침된 보강섬유가 감긴 양쪽 선단에 일자형태로 보강섬유를 공급하여 보강부를 더 성형함을 특징으로 하는 것이다.

섬유강화플라스틱, 상하수도관, 보강섬유

Description

보강섬유를 이용한 섬유강화플라스틱 상하수도관의 성형장치 및 그 제조방법{Water pipe of fiber reinforced plastic with fiber reinforcement formation device and that manufacturing method}

현재까지 우리나라의 상하수도 시설 기반구축에 사용된 관 종은 상수도의 경우 강관이, 하수도의 경우 철근콘크리트관(흄관)이 주로 사용되어 왔다.

그러나 이미 구축된 시설기반의 사용 연한이 증가할수록 발생하는 문제로 내 구성이 대두되고 있으며, 강관의 경우 부식으로 인한 수질의 오염과 내경에 코팅하는 방청제로 인한 오염문제 및 누수가 문제점으로 지적되고 있고, 철근콘크리트관의 경우 하수에 포함된 황화수소에 의한 부식과 산, 알칼리, 폐수, 염분, 유기물의 영향을 받는 단점이 있다.

이러한 상하수도관의 문제점을 해소하기 위하여 PVC, PP, PE 등의 원료를 이용한 합성수지관이나 FRP(Fiber Reinforced Plastic)를 주재료로 제작된 유리섬유복합관(Fiberglass Composite Pipe)이 새로운 대안으로 떠오르고 있다.

합성수지관은 압출기에서 용융시켜 공급하는 합성수지에 의해 금형을 통하여 단일층이나 이층 및 삼층과 같은 다양한 층을 이루도록 압출하여 성형하는 방법과, 압출기에서 용융시켜 공급하는 합성수지를 자켓금형에 공급하여 요철형을 이루도록 DC 파이프를 성형하는 방법과, 합성수지를 압출기에서 용융시켜 금형을 통하여 소형의 프로파일을 생산하여 냉각시킨 후 나선형으로 공급될 때 프로파일의 사이에 용융합성수지가 공급되어 원통형의 파이프를 성형하도록 하는 방법이 제안되었다.

그러나 상기한 합성수지 파이프는 가볍고 취급이 용이하며 용도에 따라서 다양한 크기를 제공한다는 장점이 있으나, 내압이나 지중에 매설된 후 성형한 형태가 변형되거나 압력으로 부분적인 취성에 의해 파손되는 결점에 의해 다양하게 사용하고 있지 못한 결점이 있었다.

또한, 상하수도관의 특성상 약 6미터의 길이로 절단되어 지중에 매설하는 과정에서 다양한 연결구 또는 파이프의 일측 선단에 일체형으로 성형한 연결구조에 의해 연결하지만, 내압이 연결부분에서 집중되기 때문에 연결부분이 쉽게 파손되거나 누수가 발생하는 원인이 되어 제품의 신뢰성을 상실하는 문제점이 발생하게 되었다.

유리섬유복합관의 생산방식은 크게 두 가지로 필라멘트 와인딩(Filament Winding) 방식과 원심력을 이용한 제작방식이 있다.

필라멘트 와인딩 방식은 연속되는 유리섬유 로빙(Roving)을 수지에 함침시켜 원통형 틀(mandrel)에 나선방향으로 감아 제작하는 방식을 말하며, 원심력을 이용한 제작방식은 콘크리트 흄관과 같이 수지와 유리섬유 단섬유(Chopped fider)가 원통속에서 원심력에 의해 성형되는 방식이다.

FRP 재료는 보강섬유의 배치방향과 양에 따라 강도특성이 다른 이방성 재료이며, 보강섬유의 연속성 또한 강도특성에 영향을 미치는 주요 영향인자가 된다.

필라멘트 와인딩 방식으로 제작된 관의 경우 원주방향의 강도에 비해 섬유배치가 되지 않은 길이방향의 강도가 상대적으로 약하기 때문에 지반의 부등침하로 인한 길이방향의 변형이 크다.

또한, 관의 두께가 제한되어 있기 때문에 원 강성을 확보하기 위해서는 보강섬유의 양을 증가시켜야 하기 때문에 다양한 하중조건을 충족시킬 수 없고 국부적인 과도한 변형의 우려가 있다.

본 발명은 이러한 종래의 유리섬유복합관과 다양한 합성수지관의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 다양한 원료로 성형하는 합성수지관의 외경으로 필라멘트 와인딩방식으로 위치에 따라서 나선방향과 일자방향으로 감아 합성수지관의 특성과 유리섬유복합관의 특성을 모두 살릴 수 있는 상하수도관을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 다양한 원료로 성형하는 합성수지관의 외경에서 지중에 매설될 때 연결되는 부분인 상하수도관의 선단과 연결구 부분의 외경에 일자방향으로 더 감아서 집중되는 내압과 하중을 효과적으로 견디는 상하수도관을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 합성수지관을 일자형태뿐만 아니라 물결무늬와 요철형태로 성형하여 필요에 따라서 외경을 합성수지관의 형태를 갖도록 감거나, 평활한 형태로 감은 유리섬유복합관을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 소정의 두께를 갖고 외경에 보강섬유를 감아 성형한 합성수지관의 양쪽 선단을 덮개로 고정하여 회전축으로 회전가능하게 설치한 동력장치와;
상기 합성수지관의 일측에서 왕복이동 가능하게 설치하며 내부에 샌드 공급장치를 설치하고 섬유 공급대에서 보강섬유가 1차 공급망과 2차 공급망을 통과하여 레진탱크의 레진에 함침되어 안내 로울러에서 소정의 폭으로 공급되어 합성수지관의 외경에 좌측방향으로 이동하면서 샌드가 묻은 보강섬유를 나선형으로 공급하여 소정의 두께로 감은 외경에 소정의 폭을 갖는 보강섬유을 공급하여 우측방향으로 이동하면서 나선형으로 공급하여 소정의 두께로 감아 성형하는 성형장치로 이루어진 상하수도관의 성형장치에 있어서,
상기 성형장치는 합성수지관의 외경에서 레진이 함침된 보강섬유가 감긴 양쪽 선단에 일자형태로 보강섬유를 공급하여 보강부를 더 성형함을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 소정의 두께를 갖는 합성수지관의 외경에 레진을 함침한 보강섬유를 나선형으로 감아 성형한 상하수도관의 제조방법에 있어서,
상기 합성수지관의 양쪽을 덮개로 고정하고 상기 덮개를 동력장치의 회전축에 연결하여 합성수지관을 회전하는 단계;
성형장치를 좌측방향으로 이동하면서 섬유 공급대에서 보강섬유가 소정의 폭이 되도록 공급하여 레진을 함침시키고 샌드를 공급하여 레진에 붙어 보강섬유가 합성수지관의 외경에 좌측방향으로 공급하는 단계;
상기 합성수지관의 외경 좌측 끝부분에서 성형장치가 정지되어 레진이 함침된 보강섬유를 공급하여 일자형태의 보강부를 성형하는 단계;
상기 성형장치를 우측방향으로 이동하면서 보강섬유를 소정의 폭으로 공급하여 레진을 함침시켜 합성수지관의 외경에 우측방향으로 공급하는 단계; 및
상기 합성수지관의 외경 우측 끝부분에서 성형장치가 정지되어 레진이 함침된 보강섬유를 공급하여 일자형태의 보강부를 성형하는 단계; 를 통하여 성형함을 특징으로 하는 것이다.

삭제

본 발명은 이러한 종래의 유리섬유복합관과 다양한 합성수지관의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, PVC, PP, PR 등 다양한 원료로 성형하는 합성수지관의 외경으로 필라멘트 와인딩방식으로 위치에 따라서 나선방향과 일자방향으로 감아 합성수지관의 특성과 유리섬유복합관의 특성을 모두 제공할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 합성수지관은 두께를 매우 얇게 성형하고, 그 외경으로 필라멘트를 와인딩방식으로 감아서 짧은 시간에 고강도의 상하수도관을 성형할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 다양한 원료로 성형하는 합성수지관의 외경에서 지중에 매설될 때 연결되는 부분인 상하수도관의 선단과 연결구 부분의 외경에 일자방향으로 더 감아서 연결되는 부분에서 집중되는 내압과 하중을 효과적으로 견디는 상하수도관을 제공하는 것이다.

본 발명은 합성수지관을 일자형태뿐만 아니라 물결무늬와 요철형태로 성형하여 필요에 따라서 외경을 합성수지관의 형태를 갖도록 감아 성형할 수 있으며, 외경이 평활한 형태로 감은 유리섬유복합관을 제공할 수 있도록 하고, 연결부분에서 물결무늬나 요철형태에 의해 누수가 발생되는 결점을 방지하기 위하여 일자형태를 이루도록 성형함으로써 다양한 형태와 기능을 제공할 수 있도록 하는 것이다.

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

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 섬유강화플라스틱 상하수도관의 성형장치에 대한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 섬유강화플라스틱 상하수도관의 성형장치에 대한 측면도, 도 3은 본 발명의 성형장치에 대한 정면도, 도 4 는 본 발명의 주요 부분에 대한 측면도를 나타낸 것이다.

본 발명의 내경을 이루는 합성수지관(10)은 성형하여 섬유강화플라스틱 상하수도관(100)을 성형하기 위한 일자형태로 절단하거나, 절단한 합성수지관(10)을 통상적인 확관장치에 공급하여 패킹이 삽입되는 삽입홈(12)을 갖는 연결구(13)를 확관에 의해 일체형으로 성형할 수 있는 것이다.

상기 일자형태 또는 확관된 연결구(13)를 한쪽 선단으로 성형한 합성수지관(10)을 동력장치(23)에 공급하여 보강섬유(30)에 레진(40)을 코팅하여 공급함으로써 상하수도관(100)을 성형하는 것이다.

상기 상하수도관(100)을 성형하는 성형장치(20)는 보강섬유(30)가 감겨진 상태로 보관되며 공급하는 섬유 공급대(31)에 빔의 외경에 보강섬유(30)가 감겨져 있도록 하는 것이다.

상기 섬유 공급대(31)의 전방에는 바닥의 레일을 통하여 합성수지관(10)의 일측에서 직진방향으로 왕복 이동하는 성형장치(20)를 설치하는 것이다.

상기 성형장치(20)의 본체(59)에는 저장탱크(52)의 위치를 변경시키는 이동실린더(55)의 실린더축(55a)에 연결되어 있으며, 상기 저장탱크(52)는 가이드바(59a)에 연결되어 실린더축(55a)의 구동에 따라 이동하면서 하측에는 바퀴(56)가 설치되어 왕복이동을 안내하는 것이다.

상기 합성수지관(10)을 설치하는 동력장치(23)는 합성수지관(10)의 양쪽에서 덮개(21, 22)에 의해 고정시켜 회전축(24)으로 연결하여 동력의 제공으로 소정의 속도로 회전되도록 하는 것이다.

도 5는 본 발명의 보강섬유 공급상태를 나타낸 성형장치에 대한 확대 단면도이고, 도 6은 본 발명의 1차 공급망과 2차 공급망의 설치상태도이며, 도 7은 본 발명의 보강섬유 간격조절장치에 대한 측면도, 도 8은 본 발명의 샌드 공급장치에 대한 측면도를 나타낸 것이다.

성형장치(20)는 다수의 구멍(32a)이 형성되어 보강섬유(30)가 하나의 구멍(32a)에 하나 또는 다수개의 보강섬유(30)가 공급되는 1차 공급망(32)을 설치한다.

상기 1차 공급망(32)의 하측에는 다수의 구멍(33a)을 형성하되, 상기 구멍(33a)의 간격보다 더 좁게 형성되어 1차 공급망(32)을 통과한 보강섬유(30)가 통과하는 2차 공급망(33)을 설치한다.

상기 2차 공급망(33)의 하측에는 레진(40)이 저장되어 있어서 보강섬유(30)가 소정의 폭을 갖고 연속해서 이송되면서 소정량씩 묻어 공급되도록 하는 레진탱 크(41)가 설치된다.

상기 레진탱크(41)의 상측에는 보강섬유(30)에 묻어 있는 레진(40)의 양이 일정하게 공급되도록 하며, 빗과 같이 일정한 간격으로 돌출되어 보강섬유(30)가 일정한 간격으로 공급되도록 하는 간격 조절장치(43)가 설치된다.

삭제

상기 성형장치(20)는 안내 로울러(44)의 상측으로 샌드 공급장치(50)를 설치하되, 샌드 공급장치(50)는 샌드(51)를 저장하는 저장탱크(52)의 하측에서 실린더(53)에 의해 개폐되는 도어(54)가 연결되어 있어서 샌드(51)의 공급여부를 결정하되, 양쪽에 도어(54)를 설치하여 필요에 따라서 한곳 또는 양쪽의 개방 여부를 결정하는 것이다.

상기 저장탱크(52)와 일체형으로 연결한 탱크 설치대(57)는 상측에서 사방향에 높이조절 스크류(58)를 설치하여 필요한 높이로 조절하여 사용할 수 있도록 하는 것이다.

도 9a는 본 발명의 연결구를 갖는 섬유강화플라스틱 상하수도관을 제조한 상태의 단면도를 나타낸 것이며, 도 9b는 본 발명의 섬유강화플라스틱 상하수도관을 제조한 상태의 단면도를 나타낸 것이다.

내경을 이루는 합성수지관(10)은 두께(t)를 2.5∼6mm의 범위에서 압출에 의해 성형하는 것이 바람직하며, 지중에 매설하기 위하여 5∼10m의 길이로 절단하고, 합성수지관(10)의 외경에 레진(40)이 코팅된 보강섬유(30)를 공급하여 코팅되도록 하는 것이다.

상기 합성수지관(10)은 연결구(13)가 형성된 외경과 연결구(13)의 내경에 삽입되는 부분인 끝 부분에서 소정의 폭에 레진(40)과 보강섬유(30)를 더 공급하여 두껍게 성형하는 보강부(10a, 10b)를 성형한 상하수도관(100)을 구성한다.

상기 레진(40)과 보강섬유(30)를 합성수지관(10)의 외경에 공급할 때 필요한 경우 샌드(51)를 공급하여 보강할 수 있도록 하는 것이며, 상기 보강부(10a, 10b)에 감기는 보강섬유(30)는 일자형태로 공급되도록 하는 것이다.

상기 보강섬유(30)는 사전에 미리 재직하여 소정의 강도를 유지할 수 있도록 하며, 소정의 폭을 제공하는 부직포, 시트, 면류 등이 가능한 것이다.

본 발명의 합성수지관(10)은 연결구(13)가 없이 도 9b에 도시한 바와 같이 양쪽 선단이 일자형태로 성형된 합성수지관(10)을 공급하는 경우에도 성형장치(20)의 왕복 이동에 따라 레진(40)이 코팅된 보강섬유(30)를 나선형으로 공급하여 감아 코팅한 후 양 선단에 보강섬유(30)를 더 감아 보강부(10a, 10b)를 성형하는 것이다.

도 10a는 본 발명의 물결모양에 대한 상하수도관의 단면도를 나타낸 것이며, 도 10b는 본 발명의 물결모양에 대한 상하수도관의 다른 단면도를 나타낸 것이다.

상하수도관(100)은 소정의 두께로 성형하되, 물결모양으로 성형한 물경모양관(60)의 외경으로 소정의 폭을 갖는 보강섬유(30)가 레진(40)에 함침되어 나선형 으로 공급되어 감아지도록 하는 것이며, 레진(40)에 함침되어 공급되는 보강섬유(30)에는 필요한 경우 샌드 공급장치(50)로부터 공급되는 샌드(51)를 외경에서 보강섬유(30)에 묻어 공급되어 일체형으로 감기도록 하는 것이다.

상기 물결모양관(60)에는 전체면에 동일한 두께로 보강섬유(30)를 감아 성형하는 것이 바람직하며, 양쪽 선단을 더 보강하기 위하여 소정의 폭에 보강섬유(30)를 더 감아 보강 코팅부(10a)로 보강할 수 있도록 하는 것이다.

그리고 물결모양관(60)의 한쪽 또는 양쪽 선단에는 보강 코팅부(10a)를 평활하게 성형하여 조립에 의한 연결이 용이하도록 일자형태의 수평코팅부(61)로 성형할 수 있도록 하는 것이다.

도 11a는 본 발명의 요철형 상하수도관의 단면도를 나타낸 것이며, 도 10b는 본 발명의 요철형에 대한 상하수도관의 다른 단면도를 나타낸 것이다.

상하수도관(100)은 소정의 두께로 성형하되, 요철형으로 성형한 요철형관(70)의 외경으로 소정의 폭을 갖는 보강섬유(30)가 레진(40)에 함침되어 나선형으로 공급되어 감아지도록 하는 것이며, 레진(40)에 함침되어 공급되는 보강섬유(30)에는 필요한 경우 샌드 공급장치(50)로부터 공급되는 샌드(51)를 외경에서 보강섬유(30)에 묻어 공급되어 일체형으로 감기도록 하는 것이다.

상기 요철형관(70)에는 전체면에 동일한 두께로 보강섬유(30)를 감아 성형하는 것이 바람직하며, 양쪽 선단을 더 보강하기 위하여 소정의 폭에 보강섬유(30)를 더 감아 보강할 수 있도록 하는 것이다.

그리고 요철형관(70)의 한쪽 또는 양쪽 선단에는 평활하게 성형하여 조립에 의한 연결이 용이하도록 일자형태의 수평코팅부(71)를 성형할 수 있도록 하는 것이다.

상기 요철형관(70)에 소정의 폭으로 보강섬유(30) 또는 소정의 폭을 갖는 시트를 공급하는 경우 요철형의 홈부에 뭉쳐 전체면에 고른 보강이 어려울 수 있으므로, 요철형의 외경으로 요철 로울러(72)를 설치하여 전체면에 균일하게 감기도록 성형할 수 있는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 PVC, PE, PP 등 다양한 합성수지 원료를 압출기에 공급하여 용융에 의해 압출기에 공급함으로써 2.5∼6mm의 두께를 갖도록 비교적 얇은 합성수지관(10)을 압출 또는 나선형으로 감아서 성형하는 방법에 의해 성형한다.

성형한 합성수지관(10)은 필요에 따라서 6∼10m 정도의 길이를 갖도록 절단하여 동력장치(23)의 양쪽에 공급한 후, 양쪽에 덮개(21, 22)를 이용하여 고정된 후 회전축(24)에 의해 소정의 속도로 회전 되도록 한다.

합성수지관(10)을 동력장치(23)에 설치한 후에는 동력장치(23)의 동력공급에 의해 회전축(24)이 소정의 속도로 회전하면서 덮개(21, 22)가 회전하므로 합성수지관(10) 역시 소정의 속도로 회전하는 것이다.

합성수지관(10)이 회전할 때, 성형장치(20)는 동력장치(23)의 일측에서 좌,우로 왕복이동 가능하도록 설치된 상태이므로 섬유 공급대(31)에 설치된 보강섬 유(30)가 1차 공급망(32)의 구멍(32a)에 각각 연결되어 있어서 연속해서 공급이 가능하도록 한다.

1차 공급망(3)의 구멍(32a)을 관통한 보강섬유(30)는 2차 공급장치(33)의 구멍(33a)에 공급되어 전체적인 가로방향과 세로방향의 간격이 좁아지도록 한 후 레진탱크(41)에는 일자형태로 공급되어 레진(40)과 접촉되면서 코팅이 이루어지도록 한다.

레진(40)과 접촉되어 코팅된 보강섬유(30)의 외경에는 많은 레진(40)이 일정량 묻어있는 상태로 공급이 이루어지도록 하는 것이다.

레진(40)에 함침된 보강섬유(30)는 간격조절장치(43)에서 빗과 같이 형성된 각 칸에 한 올씩 통과하면서 소정의 폭에서 같은 간격을 유지할 수 있도록 하며, 상측의 안내 로울러(44)를 통과한 후 합성수지관(10)의 외경에 감을 수 있도록 한다.

동력장치(23)를 통하여 합성수지관(10)이 소정의 속도로 회전하면서 성형장치(20)는 보강섬유(30)를 소정의 속도록 공급하면서 일측으로 이동하게 된다.

성형장치(20)가 보강섬유(30)를 공급하면서 일측으로 이동하게 되므로 보강섬유(30)는 나선형 방향으로 소정의 폭에서 공급이 이루어져 합성수지관(10)의 외경에 감기게 되는 것이다.

성형장치(20)가 일측으로 이동할 때 레진(40)이 코팅된 보강섬유(30)를 공급하여 코팅하는 것이 가능하며, 필요한 경우에는 샌드 공급장치(50)에서 실린더(53) 를 구동시켜 도어(54)를 하나 또는 양쪽을 모두 개방하여 샌드(51)를 공급하면 보강섬유(30)에 레진(40)이 묻어있는 상태이므로 레진(40)의 점성에 의해 공급되는 샌드(51)가 레진(40)에 붙어있게 되므로 샌드(51)와 레진(40)이 보강섬유(30)에 붙어 함께 공급되어 합성수지관(10)의 외경에 감기게 되는 것이다.

상기 샌드 공급장치(50)는 본체(59)에 설치되어 있어서 일체형으로 이동하는 것이며, 저장탱크(52)가 탱크 설치대(57)를 통하여 높이조절 스크류(58)에 연결되어 있으므로 높이조절 스크류(58)를 통하여 탱크 설치대(57)의 위치를 조절할 수 있게 되어 결국에는 저장탱크(52)의 높이를 조절할 수 있게 되는 것이다.

상기 샌드 공급장치(50)의 실린더(53)는 도어(54)를 독립되게 개폐시키는 것이며, 샌드(51)의 공급여부와 공급량을 제어할 수 있고, 샌드(51)를 공급하지 않는 동안에는 도 3과 같이 좌측으로 이동한 상태에서 샌드(51)를 공급할 수 있도록 대기상태가 되며, 합성수지관(10)의 우측끝이나 좌측 끝에 도달하게 되면 이동실린더(55)를 구동하여 실린더축(55a)이 우측으로 이동시키면 샌드 공급장치(50)가 가이드바(59a)와 하측의 바퀴(56)에 안내되어 샌드 공급장치(50)를 우측 끝으로 이동시킬 수 있으므로 샌드(51)의 공급을 중지시킬 수 있다.

상기 샌드 공급장치(50)가 우측으로 이동하는 경우에는 성형장치(20)를 통하여 보강섬유(30)가 공급되는 폭이 샌드 공급장치(50)가 좌측에 설치되었을 때의 폭 한도 내에서 샌드(51)를 공급할 수 있게 되므로 샌드 공급장치(50)가 좌측에 있는 경우에는 샌드(51)를 공급 가능하고, 샌드 공급장치(50)가 우측에 있는 경우에는 샌드(51)를 공급할 수 없으며, 샌드(51)가 공급되는 경우에도 보강섬유(30)에 묻지 않게 되어 결국에는 샌드(51)를 공급할 수 없게 되는 것이다.

상기와 같이 성형장치(20)가 우측으로 이동하면서 샌드 공급장치(50)를 통하여 공급하는 샌드(51)가 레진(40)과 함께 합성수지관(10)의 외경에 나선형으로 감기면서 이동하게 되고, 우측 끝에 이동하게 되면 이동실린더(55)의 구동으로 샌드 공급장치(50)를 우측으로 이동시키면서 실린더(53)를 통하여 도어(54)를 닫아 샌드(51)의 공급을 중지시킨다.

성형장치(20)가 우측에 이동하여 정지된 상태에서 동력장치(23)를 이용하여 합성수지관(10)을 회전시키면서 보강섬유(30)를 계속해서 공급하게 되면 합성수지관(10)의 우측 끝부분에서 보강섬유(30)가 일자형태로 공급되면서 소정의 두께가 되도록 감기면서 보강부(10a)를 성형하게 된다.

보강부(10a)를 성형한 후에는 정지되었던 성형장치(20)를 좌측방향으로 운전하여 이동시키면서 보강섬유(30)를 공급하면 보강섬유(30)에 레진(40)이 코팅되어 나선형으로 공급되면서 합성수지관(10)의 외경에 감기게 되는 것이다.

상기 성형장치(20)를 좌측방향으로 운전하여 이동시키면 보강섬유(30)는 성형장치(20)가 우측방향으로 이동할때와 반대 방향으로 나선형형태가 되도록 감기게 되는 것이다.

성형장치(20)를 좌측방향의 선단에 위치하게 되면서 성형장치(20)를 정지시킨 후 보강섬유(30)는 계속해서 공급하게 되면 보강섬유(30)는 일자형태로 공급되어 연결구(13)의 외경에 소정의 두께가 되도록 감기면서 보강부(10b)를 성형하게 된다.

이와 같이 합성수지관(10)의 외경에 보강섬유(30)를 레진(40)과 함께 나선형 방향으로 공급하며 성형장치(20)를 좌측방향과 우측방향으로 이동하게 되므로 결국에는 합성수지관(10)의 외경에 보강섬유(30)가 // 방향과 ＼＼방향으로 공급되어 교차되도록 감기게 되는 것이며, 샌드(51)가 함께 공급되어 외경을 보강하게 되고, 합성수지관(10)의 양쪽 끝부분에 보강섬유(30)를 더 공급하여 보강부(10a, 10b)와 같이 더 두껍게 성형할 수 있으므로 보강부(10a)가 연결구(13)의 내경에 결합된 후 내압이 집중되는 현상을 효과적으로 견딜 수 있도록 하고, 내압에 의한 파손 및 누수현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 샌드(51)를 대신하여 광석이나 돌가루 등 보강을 위한 다양한 분말을 공급하여 사용할 수 있는 것이다.

본 발명은 도 10a에 도시한 바와 같이 일자형 합성수지관(10)을 대신하여 물결모양관(60)을 공급하여 전체면에 레진(40)이 코팅된 보강섬유(30)를 감아 성형하는 것이 가능하고, 도 10b에 도시한 바와 같이 연결구(13)에 삽입되는 부분을 수평코팅부(61)와 같이 요철이 없이 일자형태가 되도록 감아 성형하는 것이 가능하다.

또한, 도 11a에 도시한 바와 같이 일자형 합성수지관(10)을 대신하여 요철형관(70)을 공급하여 전체면에 레진(40)이 코팅된 보강섬유(30)를 감아 성형하는 것이 가능하고, 도 11b에 도시한 바와 같이 연결구(13)에 삽입되는 부분을 수평코팅부(71)와 같이 요철이 없이 일자형태가 되도록 감아 성형하는 것이 가능하다.

상기 요철형관(70)의 외경에 레진(40)이 코팅된 보강섬유(30)를 소정의 두께로 감아 성형하기 위해서 나선형이나 일자형으로 공급하더라도 전체면에 균일한 두 께로 감아 성형하는 것이 매우 어려우므로, 요철로울러(72)를 외경에 설치하여 요철형관(70)의 어느 한쪽으로 치우치지 않고 균일한 두께로 보강섬유(30)가 공급되도록 안내할 수 있는 것이다.

본 발명은 비교적 얇은 형태로 성형하는 합성수지관이 내압이나 외부압에 효과적으로 견디지 못하는 단점을 보완하여, 합성수지관의 외경으로 레진이 포함된 보강섬유를 나선형으로 공급하면서 샌드를 공급함으로써 합성수지관의 장점과 내압이나 외부압에 효과적으로 견딜 수 있도록 하며, 양선단에 보강부를 형성하여 내압이 집중적으로 작용하는 부분에서 더 강도를 향상시켜 내압에 영향을 받지 않도록 성형하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 섬유강화플라스틱 상하수도관의 성형장치에 대한 정면도

도 2 는 본 발명의 섬유강화플라스틱 상하수도관의 성형장치에 대한 측면도

도 3 은 본 발명의 성형장치에 대한 정면도

도 4 는 본 발명의 주요 부분에 대한 측면도

도 5 는 본 발명의 보감섬유 공급상태를 나타낸 성형장치에 대한 확대 단면도

도 6 은 본 발명의 1차 공급망과 2차 공급망의 설치상태도

도 7 은 본 발명의 보강섬유 간격조절장치에 대한 측면도

도 8 은 본 발명의 샌드 공급장치에 대한 측면도

도 9a 는 본 발명의 연결구를 갖는 섬유강화플라스틱 상하수도관을 제조한 상태의 단면도

도 9b 는 본 발명의 섬유강화플라스틱 상하수도관을 제조한 상태의 단면도

도 10a 는 본 발명의 물결모양에 대한 상하수도관의 단면도

도 10b 는 본 발명의 물결모양에 대한 상하수도관의 다른 단면도

도 11a 는 본 발명의 요철형 상하수도관의 단면도

도 10b 는 본 발명의 요철형에 대한 상하수도관의 다른 단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 합성수지관 10a, 10b : 보강부

12 : 삽입홈 13 : 연결구

20 : 성형장치 21, 22 : 덮개

23 : 동력장치 24 : 회전축

30 : 보강섬유 31 : 섬유 공급대

32 : 1차 공급망 32a, 33a : 구멍

33 : 2차 공급망 40 : 레진

41 : 레진탱크

43 : 간격조절장치 50 : 샌드 공급장치

51 : 샌드 52 : 저장탱크

53 : 실린더 54 : 도어

55 : 이동 실린더 55a : 실린더축

56 : 바퀴 57 : 탱크 설치대

58 : 높이조절 스크류 59 : 본체

60 : 물결모양관 61, 71 : 수평 코팅부

70 : 요철형관 72 : 요철 로울러

Claims

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소정의 두께를 갖고 외경에 보강섬유(30)를 감아 성형한 합성수지관(10)의 양쪽 선단을 덮개(21, 22)로 고정하여 회전축(24)으로 회전가능하게 설치한 동력장치(23)와; 상기 합성수지관(10)의 일측에서 왕복이동 가능하게 설치하며 내부에 샌드 공급장치(50)를 설치하고 섬유 공급대(31)에서 보강섬유(30)가 1차 공급망(32)과 2차 공급망(33)을 통과하여 레진탱크(41)의 레진(40)에 함침되어 안내 로울러(44)에서 소정의 폭으로 공급되어 합성수지관(10)의 외경에 좌측방향으로 이동하면서 샌드(51)가 묻은 보강섬유(30)를 나선형으로 공급하여 소정의 두께로 감은 외경에 소정의 폭을 갖는 보강섬유(30)을 공급하여 우측방향으로 이동하면서 나선형으로 공급하여 소정의 두께로 감아 성형하는 성형장치(20)로 이루어진 상하수도관의 성형장치에 있어서,

상기 샌드 공급장치(50)는 도어(54)가 실린더(53)에 연결되어 저장탱크(52)의 하측에서 샌드(51)를 공급하고, 상기 저장탱크(52)의 탱크 설치대(57)를 사방향의 높이조절 스크류(58)에 연결하여 높이의 조절이 가능하며, 상기 저장탱크(52)를 이동실린더(55)의 실린더축(55a)과 가이드바(59a)에 연결하여 하측의 바퀴(56)로 위치 이동이 가능하도록 설치함을 특징으로 하는 보강섬유를 이용한 섬유강화플라스틱 상하수도관의 성형장치.
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