KR100959176B1 - 폴리에틸렌관 연결용 전기 융착용 시트 및 그 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속판을 찢어서 공급하며 가열하여 당겨 구멍을 성형한 발열망을 공급하거나 아주 가늘게 성형한 선을 다수 개 공급하여 꼬는 과정에서 만들어진 발열선을 폴리에틸렌 판에 공급하여 외부로 노출되지 않도록 일체형으로 성형되어 융착이 균일하게 이루어지도록 하는 폴리에틸렌관 연결용 전기 융착용 시트 및 그 성형장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 사각형의 폴리에틸렌 판 한 면에 리드 와이어를 설치하여 보호관을 씌우고 선단에 단자를 연결하여 폴리에틸렌관을 맞대기하여 감아 전류의 공급으로 융착 시키는 폴리에틸렌관 연결용 전기 융착용 시트에 있어서, 상기 폴리에틸렌 판(31)의 상측으로 하나의 가는 선을 다수 개(5∼30 가닥) 공급하여 꼬아 놓은 발열선(33)을 공급해서 전체적으로는 "ㄷ"형이 되도록 지그재그형태로 한 선이 연속해서 연결되도록 배선작업을 하여 회전하는 안내 로울러(14)와 성형 로울러(13)를 통과하면서 성형 로울러(13)에 형성한 다수의 돌출부(17)와 홈부(18)가 폴리에틸렌 판(31)을 눌러 누름 홈부(28)와 누름 돌출부(27)가 형성되며 발열선(33)이 일체형으로 고정되어 짐을 특징으로 하는 것이다.

폴리에틸렌관, 전기 시트, 발열선, 배출 안내 장치

Description

폴리에틸렌관 연결용 전기 융착용 시트 및 그 성형장치{A method and apparatus of electric fusion welding seat for polyethylene pipe connection}

본 발명은 폴리에틸렌관 연결용 전기 융착용 시트 및 그 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속판을 찢어서 공급하며 가열하여 당겨 구멍을 성형한 발열망을 공급하거나 아주 가늘게 성형한 선을 다수 개 공급하여 꼬는 과정에서 만들어진 발열선을 폴리에틸렌 판에 공급하여 외부로 노출되지 않도록 일체형으로 성형되어 융착이 균일하게 이루어지도록 하는 폴리에틸렌관 연결용 전기 융착용 시트 및 그 성형장치에 관한 것이다.

수도관, 가스관, 하수관, 배수관 등의 폴리에틸렌관은 일정한 길이로 성형되므로 이들을 서로 연결하기 위하여 접합시키는 방법은 일반적인 열융착 접합방법으로 맞대기 융착법, 소켓 융착법, 시트 융착법이 소개되었다.

이러한 융착법 중 본 발명과 유사한 종래의 시트 융착법으로는 본 출원인이 선출원한 특허등록 제0457257호(2004. 11. 4. 등록)에 기재된 바와 같이, 금속판을 공급하여 구멍을 타공 하면서 230℃의 열을 가하면서 당겨 구멍의 간격과 크기를 늘리는 타공망의 가공과정과, 상기 타공망의 하측으로 폴리에틸렌 판을 200℃로 가열되는 요철면이 형성된 한 쌍의 로울러를 통과시켜 톱니형의 요철면이 형성되어 타공망과 폴리에틸렌 판이 일체형으로 형성된 시트를 성형함을 특징으로 하는 것이 제공되었다.

그러나 이러한 시트는 타공망을 "ㄷ"자 형태로 절단하여 폴리에틸렌 판의 상측에 올려놓고 회전하는 한 쌍의 로울러에 의해 타공망이 폴리에틸렌 판에 박혀 고정된 후 폴리에틸렌관의 연결부분에서 폴리에틸렌 판을 감아 전원을 공급하여 타공망의 발열을 통하여 폴리에틸렌관을 연결하는 것이었다.

상기 시트 융착법의 시행중에는 타공망으로 이루어진 금속망의 전력 소모가 너무 많아 독립된 발전기를 필요로 하게 되며, 전원을 공급하기 어려운 장소와 물속과 같은 곳에서는 전기를 사용할 수 없어 시공 장소와 위치의 제약을 받는 결점이 있었다.

그리고 타공망을 눌러 폴리에틸렌 판의 한쪽에 고정하는 방법을 사용하더라도 타공망이 모두 눌려지지 않고 "ㄷ"형으로 노출된 부분이 매우 날카로워 작업 중이나 사용 중에 손이나 신체에 상처를 입히게 되는 결점이 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, "ㄷ"형의 타공망을 사용하는 경우에도 성형 로울러로 눌려질 때 타공망의 노출 부분이 없이 전체면에서 균일하게 폴리에틸렌 판의 내부로 눌려져서 용융이 균일하게 이루어져 전체적으로 균일한 융착 성능이 제공되도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 폴리에틸렌 판의 내부에 여러 가닥으로 이루어진 발열선을 지그재그형으로 설치하여 폴리에틸렌 판의 내부에 눌려져서 전체적으로 아주 적은 전류가 소모되도록 하며 균일한 용융이 이루어지도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 폴리에틸렌 판에 고정하는 타공망이나 발열선이 외부로 노출되지 않아서 생산이나 이동 및 작업 중에 손이나 신체에 상처를 입히지 않도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 사각형의 폴리에틸렌 판 한 면에 리드 와이어를 설치하여 보호관을 씌우고 선단에 단자를 연결하여 폴리에틸렌관을 맞대기하여 감아 전류의 공급으로 융착시키는 폴리에틸렌관 연결용 전기 융착용 시트에 있어서,

상기 폴리에틸렌 판의 상측으로 하나의 가는 선을 다수 개(5∼30 가닥) 공급하여 꼬아 놓은 발열선을 공급해서 전체적으로는 "ㄷ"형이 되도록 지그재그형태로 한 선이 연속해서 연결되도록 배선작업을 하여 회전하는 안내 로울러와 성형 로울 러를 통과하면서 성형 로울러에 형성한 다수의 돌출부와 홈부가 폴리에틸렌 판을 눌러 누름 홈부와 누름 돌출부가 형성되며 발열선이 일체형으로 고정되어 짐을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 "ㄷ"형의 타공망을 사용하는 경우에도 성형 로울러로 눌려질 때 성형 로울러의 형상이 가열되면서 사각형에 반원형으로 돌출된 돌출부가 타공망을 눌러 고정함으로써 노출 부분이 없이 전체면에서 균일하게 폴리에틸렌 판의 내부로 눌려져서 용융이 균일하게 이루어져 전체적으로 균일한 융착 성능이 제공되도록 하는 것이다.

본 발명은 폴리에틸렌 판의 내부에 여러 가닥으로 이루어진 발열선을 지그재그형으로 설치하여 성형 로울러의 형상이 가열되면서 사각형에 반원형으로 돌출된 돌출부가 폴리에틸렌 판의 내부를 눌러서 전체적으로 아주 적은 전류가 소모되도록 하며 균일한 용융이 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명은 폴리에틸렌 판에 고정하는 타공망이나 발열선이 외부로 노출되지 않고 내부에 박히도록 작업이 이루어지므로 생산이나 이동 및 작업 중에 손이나 신체에 상처를 입히지 않도록 하는 것이다.

본 발명은 코일형태를 갖거나 소정의 크기로 미리 절단된 금속판을 공급하면 서 금속판에 구멍을 일자형으로 찢으면서 이송되는 과정에서 230℃의 열로 가열하면서 당겨 구멍이 가열되는 열에 의해 늘어나도록 하여 전체가 단선으로 연결되는 발열망(23)으로 성형하는 것이다.

상기 발열망(23)은 사각형의 폴리에틸렌 판(21)의 상부 중앙에 올려질 수 있도록 전체적으로 "ㄷ"형이 되도록 절단하거나 조합하여 설치하는 것이다.

상기 발열망(23)을 설치한 폴리에틸렌 판(21)의 양쪽 선단부에는 리드 와이어(24)를 고정하고, 이 리드 와이어(24)에는 보호관(25)을 끼우고 단자(26)를 연결하여 외부에서 전류를 공급할 수 있도록 한다.

상기 폴리에틸렌 판(21)은 성형장치(10)에 공급하여 전기 시트(20)를 성형하는 것이며, 폴리에틸렌 판(21)은 중앙에 공간부(22)를 형성하고 발열망(23)의 주변이 소정의 공간을 갖도록 성형하는 것이다.

상기 전기 시트(20)는 발열망(23)을 이용한 것이며, 또 다른 전기 시트(30)는 사각형의 폴리에틸렌 판(31)의 상부 중앙에 전체적으로는 "ㄷ"형이 되도록 발열망(23)이나 발열선(33)을 지그재그형으로 배열하고 양쪽 선단이 폴리에틸렌 판(21)의 양쪽으로 분할되어 리드 와이어(34)와 연결되며, 리드 와이어(34)에는 보호관(35)을 끼우고 단자(36)를 연결하여 외부에서 전류를 공급할 수 있도록 한다.

상기 전기 시트(20, 30)의 표면은 사각형으로 이루어진 홈부(28)가 소정의 크기로 연속해서 성형 되고, 누름 홈부(28)의 사이에는 누름 돌출부(27)가 형성되어 지며, 상기 누름 홈부(28)와 누름 돌출부(27)에 의하여 발열망(23)과 발열선(33)이 외부로 노출되지 않도록 고정하는 것이다.

상기 전기 시트(20, 30)를 성형하는 성형장치(10)는 폴리에틸렌 판(21, 31)을 공급하는 공급 안내대(11)가 설치되어 있고, 상기 공급 안내대(11)의 일측으로 기어(12)에 연결되어 동일한 크기와 속도로 회전하는 안내 로울러(14)와 성형 로울러(13)를 설치한다.

상기 안내 로울러(14)는 하측에 설치되는 것이며 전체적으로 설치된 가로 방향에 일자형으로 요철이 형성되어 있어서 폴리에틸렌 판(21, 31)을 공급하는 것이며, 세로 방향으로 일자형의 선이 소정의 간격으로 연속해서 성형 되어 있는 것이다.

상기 성형 로울러(13)는 한 부분에서 핸들(19)을 통하여 통상적인 방법으로 위치가 상,하측 방향으로 조절되고 안내 로울러(14)와 소정의 간격을 두고 설치하며, 상기 간격이 조절되도록 설치되고, 소정의 간격에 돌출부(17)가 설치되며 이 돌출부(17)의 사이는 홈부(18)로 연결되어 있다.

상기 돌출부(17)는 사각형으로 이루어지고, 각 방향에서 호상으로 돌출되어 폴리에틸렌 판(21, 31)에 누름 홈부(28)를 형성하며, 상기 홈부(18)는 폴리에틸렌 판(21, 31)에 누름 돌출부(27)를 형성하는 것이다.

상기 성형 로울러(13)와 안내 로울러(14)의 우측에는 배출대(15)가 길게 돌출되어 전기 시트(20, 30)의 배출을 안내하고, 상기 배출대(15)에는 소정의 간격을 두고 가이드대(16)를 설치하였다.

상기 성형 로울러(13)와 안내 로울러(14)의 우측에는 배출대(15)의 상측으로 배출 안내 장치(40)를 설치한다.

상기 배출 안내 장치(40)는 이송대(42)의 중앙 상측으로 유압 실린더(44)를 설치하여 하측으로 바퀴(46)를 설치한 바퀴 안내대(45)의 위치를 구동하도록 하고, 바퀴 안내대(45)의 양쪽에는 안내축(43)을 설치하여 이송대(42)에 결합하여 안내되도록 한다.

상기 바퀴 안내대(45)는 양쪽으로 돌출되어 후방으로 연결대(48)가 돌출되고 이 연결대(48)에는 하측으로 발열선(33)의 위치와 일치하며 발열선(33)의 가닥 수와 일치하는 홈에 해당하는 선 안내구(50)를 형성한 안내대(49)가 연결되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 폴리에틸렌 원료를 공급하여 소정의 두께를 갖도록 판을 압출에 의해 성형하여 폴리에틸렌 판(21, 31)을 성형하는 것이며, 상기 폴리에틸렌 판(21)의 상측에는 "ㄷ"형으로 형성한 발열망(23)을 설치하여 공간부(22)를 갖도록 하고, 양쪽 선단에는 리드 와이어(24)를 고정시켜 공급 안내대(11)에서 회전하는 한 쌍의 안내 로울러(14)와 성형 로울러(13)의 사이에 공급한다.

이때 성형 로울러(13)는 내부에 유체 또는 코일이 설치되어 있어서 내부의 온도가 230℃ 정도를 발열하여 제공되도록 하며, 발열망(23)이 고정될 수 있도록 스테플러스를 소정의 간격으로 박아 고정한다.

상기와 같이 성형 로울러(13)가 소정의 온도로 발열 되면서 회전할 때 폴리에틸렌 판(21)의 상측에 발열망(23)을 올려놓고 성형 로울러(13)를 통과시키면 일자형으로 형성한 안내 로울러(14)에 의하여 공급하면서 성형 로울러(13)의 돌출 부(17)와 홈부(18)에 의하여 폴리에틸렌 판(21)의 전체면이 균일하게 눌리면서 전기 시트(20)를 성형한다.

상기 성형 로울러(13)는 230℃의 온도로 가열되면서 회전하며 발열망(23)을 누르게 되므로 폴리에틸렌 판(21)이 온도에 의하여 눌리면서 발열망(23)을 함께 눌러 고정하게 되므로 성형 로울러(13)의 형태에 따라서 사각형의 누름 홈부(28)와 누름 홈부(28)의 사이에 누름 돌출부(27)가 연속해서 성형 되는 것이다.

상기 누름 홈부(28)와 누름 돌출부(27)는 성형 로울러(13)의 외부 형상을 따라서 가열되는 온도에 의해 정확하게 눌려지면서 소정의 형상으로 성형하는 것이며, 누름 홈부(28)와 누름 돌출부(27)에 의하여 발열망(23)에 동일한 형상을 연속해서 성형하며 일체형으로 성형 되는 것이다.

상기 발열망(23)은 누름 홈부(28)와 누름 돌출부(27)에 의하여 폴리에틸렌 판(21)의 표면으로 노출되지 않고 일체형으로 박힌 상태로 성형 되므로 외부로 노출되지 않아 작업중이나 사용 중에 손이나 신체의 일부에 손상을 입히지 않게 되는 것이다.

이와 같이 성형 되면서 배출되는 전기 시트(20)는 배출대(15)에 형성한 가이드대(16)의 사이를 이동하면서 어느 쪽으로 틀어지지 않고 정확하고 안정되게 배출되는 것이다.

전기 시트(20)는 보호관(25)을 씌우고 단자(36)를 고정시켜 완성하는 것이며, 양쪽 선단에서 발열망(23)이 고정되지 않은 위치를 경사지게 깎아내어 전기 시트(20)가 겹쳐질 때 용이하게 연결되도록 하는 것이다.

상기 전기 시트(20)를 대신하여 생산되는 전기 시트(30)는 폴리에틸렌 판(21, 31)은 동일한 것이며, 상측으로 하나의 가는 선을 다수 개(5∼30 가닥) 공급하여 꼬아 놓은 발열선(33)을 공급해서 전체적으로는 "ㄷ"형이 되도록 지그재그형태로 한 선이 연속해서 연결되도록 배선작업을 하여 스테플러스 등으로 박아 소정의 위치가 틀어지지 않도록 고정한다.

이와 같이 폴리에틸렌 판(31)에 발열선(33)을 고정시켜 공급 안내대(11)에서 회전하는 한 쌍의 안내 로울러(14)와 성형 로울러(13)의 사이에 공급한다.

그러면 안내 로울러(14)에 의하여 폴리에틸렌 판(31)이 공급되고 성형 로울러(13)의 돌출부(17)와 홈부(18)의 형상에 의해서 누름 홈부(28)과 누름 돌출부(27)가 연속해서 성형 된다.

상기 누름 홈부(28)와 누름 돌출부(27)가 연속해서 성형 되면서 발열선(33)은 폴리에틸렌 판(31)의 상측면에서 노출되지 않도록 일체형으로 고정되게 설치되는 것이며, 오른쪽에서는 배출 안내 장치(40)를 통하여 성형 되는 것이다.

배출 안내 장치(40)는 폴리에틸렌 판(31)이 배출될 때 유압 실린더(44)를 구동시켜 바퀴 안내대(45)를 하강시키면 이송대(42)에 연결된 안내축(43)이 바퀴 안내대(45)의 이송을 안내하게 되므로 하측으로 이동되어 폴리에틸렌 판(31)의 상측에 바퀴(46)가 하강하여 배출에 따라 회전하는 것이다.

그리고 바퀴(46)가 회전할 때 연결대(48)에 형성한 안내대(49)에는 선 안내구(50)가 발열선(33)의 개수만큼 형성되어 있어서 발열선(33)이 흩어지지 않고 일자형태로 성형 되도록 안내하는 역할을 수행하는 것이다.

배출 안내 장치(40)를 통과한 폴리에틸렌 관(31)은 가이드대(16)에 안내되어 배출되는 것이며 배출대(15)에 의하여 어느 쪽으로 움직이지 않고 바로 배출되는 것이다.

성형장치(10)에서 생산이 종료된 후에는 발열선(33)의 양쪽 선단에서 리드와이어(34)에 보호관(35)과 단자(36)를 설치하여 전기 시트(30)를 성형하는 것이다.

상기 전기 시트(30)는 발열선(33)이 설치되지 않은 바닥의 양쪽 선단을 경사지게 깎아내어 겹쳐질 때 용이하게 연결되도록 하는 것이다.

여기서 전기 시트(20, 30)를 성형할 때 발열망(23)이나 발열선(33)을 고정하는 돌출부(17)는 사각형이 아니라 다이아몬드 형으로 성형하는 것이 가능하다.

상기 전기 시트(20)는 발열망(23)으로 이루어진 것이어서 폴리에틸렌관을 연결하는 경우 전기가 공급되는 경우에는 독립된 융착기를 필요로 하게 되며, 전기가 없는 경우에는 발전기를 필요로 하게 되고, 많은 전류를 공급해야만 폴리에틸렌관을 연결하는 것이 가능하다.

상기 전기 시트(30)는 다수의 가닥이 하나의 발열선(33)으로 형성된 것이므로 건전지나 작은 전류의 공급으로 폴리에틸렌관의 융착이 가능한 것이다.

또한, 성형 로울러(13)는 소정의 간격으로 연속해서 돌출된 돌출부(17)와 상기 돌출부(17)의 사이에 형성한 홈부(18)를 통하여 성형된 것이므로 발열망(23)이나 발열선(33)이 성형된 후 전기 시트(20, 30)의 외부로 노출되지 않아서 마치 발열망(23)이나 발열선(33)의 상측으로 시트를 덮어 성형한 것과 같아서 생산 중이나 폴리에틸렌관을 연결하는 작업 중에 손이나 신체를 다치지 않고 안전하게 작업할 수 있는 것이다.

본 발명은 소형이나 대형관의 전기 융착 연결에 있어서 폴리에틸렌 판의 한 방향으로 발열망이나 발열선을 설치하여 성형 로울러의 돌출부와 홈부의 형상에 따라서 발열망이나 발열선이 외부로 노출되지 않도록 일체형으로 고정하는 것이므로 폴리에틸렌관을 안정되게 고정할 수 있는 것이며, 특히 발열선을 사용하는 전기 시트는 전류의 소모량이 적고 외부로 노출되지 않아서 사용중에 손상을 입지 않아도 되는 것이다.

도 1 은 본 발명의 성형장치에 대한 정면도

도 2 는 본 발명의 배출 안내 장치에 대한 측면도

도 3 은 본 발명의 성형 로울러에 대한 요부 확대 평면도

도 4 는 본 발명의 전기 시트에 대한 평면도

도 5 는 본 발명의 전기 시트에 대한 다른 실시예의 평면도

도 6 은 본 발명의 전기 시트에 대한 요부 확대 평면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 성형장치 11 : 공급 안내대

12 : 한 쌍의 기어 13 : 성형 로울러

14 : 안내 로울러 15 : 배출대

16 : 가이드대 17 : 돌출부

18 : 홈부 20, 30 : 전기 시트

21, 31 : 폴리에틸렌 판 22, 32 : 공간부

23 : 발열망 24, 34 : 리드 와이어

25, 35 : 보호관 26, 36 : 단자

33 : 발열선 40 : 배출 안내 장치

42 : 이송대 43 : 안내축

44 : 유압 실린더 45 : 바퀴 안내대

46 : 바퀴 48 : 연결대

49 : 안내대 50 : 선 안내구

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 사각형의 폴리에틸렌 판 한 면에 리드 와이어를 설치하여 보호관을 씌우고 선단에 단자를 연결하며 상기 리드 와이어가 연결되는 발열망이나 발열선 중 어느 하나를 설치하여 회전하는 안내 로울러(14)와 성형 로울러(13)의 사이를 통과시켜 성형하되, 상기 안내 로울러(14)는 일자형으로 요철이 형성되고, 상기 성형 로울러(13)는 사각형의 돌출부(17)가 소정의 간격으로 형성되고 돌출부(17)의 사이에 홈부(18)를 형성하며, 폴리에틸렌 판(21, 31)에 상기 발열망(23)이나 하나의 가는 선을 다수 개(5∼30 가닥) 공급하여 꼬아 놓은 발열선(33)을 공급해서 전체적으로는 "ㄷ"형이 되도록 지그재그형태로 한 선이 연속해서 연결되도록 배선작업을 하여 상기 안내 로울러(14)와 성형 로울러(13)의 사이를 통과시키며, 상기 안내 로울러(14)와 성형 로울러(13)의 우측으로 배출 안내 장치(40)를 설치하여 폴리에틸렌 판(21, 31)에 발열망(23)이나 발열선(33) 중 어느 하나를 박아 고정하는 폴리에틸렌관 연결용 전기 융착용 시트 성형장치에 있어서,

   상기 배출 안내 장치(40)는 이송대(42)에 설치한 유압 실린더(44)의 하측으로 바퀴 안내대(45)를 설치하여 소정의 간격에 바퀴(46)를 설치하고,

   상기 바퀴 안내대(45)의 양쪽에 안내축(43)을 설치하여 이송대(42)를 관통하며 상기 바퀴 안내대(45)에는 연결대(48)를 설치하며,

   상기 연결대(48)에는 발열선(33)의 가닥 수에 따른 선 안내구(50)를 형성한 안내대(49)를 설치함을 특징을 하는 폴리에틸렌관 연결용 전기 융착용 시트 성형장치.

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