KR100968081B1 - 점성이 다른 3중관 제조용 코엑스 중심 다이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 점성이 다른 3중관 제조용 코엑스 중심 다이에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 중심 다이 하부 영역에 압출물유입관을 통하여 공급되는 점성이 다른 압출물이 머물게 되는 유입홈부를 경사진 경사요홈으로 구성하여 압출물이 쉽게 외부로 압출되도록 하였으며, 상부 영역을 단차지게 형성하여 내측 압출 공간을 순차적으로 좁혀, 즉 압출 저항을 높여 외부로의 압출 강도 및 량을 유지하여 제품의 질 및 생산성을 높이게 되는 효과가 제공된다.

Description

점성이 다른 3중관 제조용 코엑스 중심 다이{Viscosity different triple pipe coex cent die}
본 발명은 점성이 다른 3중관 제조용 코엑스에 공급되는 압출물을 3중관으로 분리 성형하기 위한 중심 다이에 관한 것으로, 상세하게는 중심 다이의 구조를 점성이 다른 성질의 압출물이 공급되는 유입경로를 상부 영역으로 경사지게 형성하여 공급되는 압출물이 정체에 의한 탄화 현상이 방지되어 제품의 불량을 방지하도록 구성한 것이다.
일반적으로 수도용으로 사용되는 관은 내충격성을 갖는 경질염화비닐관(PVC관)으로 이루어진다. 이러한 경질염화비닐관(PVC관)은 고온 및 저온에서 강도가 떨어지게 되고, 충격 강도가 약해 낮은 온도(5℃ 이하)에서 관 취급시에는 충격에 조심해야 하며, 열팽창율이 크다. 따라서 화재시 또는 소각 폐기하는 경우 인체에 유해한 염소가스가 발생되며, 장기간 직사광선을 받을 경우 노화가 빨리 되는 등의 문제점을 내포하고 있는 것이다.
이러한 경질염화비닐관(PVC관)의 문제점을 개선하고자 관의 벽이 2중 구조로 이루어진 2중관(PVC 이중관)과, 나선관(스핀관) 및 3중 구조(HI-3P) 내충격 수도관 등이 제공된다. 이중, 2중관은 층 사이에 공간을 주어 공기층을 형성시킨 구조로서, 배수관으로 사용시에는 물 흐르는 소리가 차단되는 방음효과가 있으며, 동절기에 결로 현상 방지에도 효과적이고, 건물의 배수 수직관이나 수평지관에 주로 사용되며, 저소음관으로서 경질염화비닐관보다 외부압력에 대한 저항강도가 커서 오래 사용할 수 있고 단열효과가 우수한 것이다.
그리고, 나선관은 건축물의 배수 수직관에 사용되는 관으로서, 관 내면에 스크류 모양의 삼각안내돌기를 여러 줄(6라인) 형성시켜 배수가 돌기를 따라 연속적으로 공급하면서 배수되도록 한 것이다.
또한, 상기한 3중 구조(HI-3P) 내충격 수도관은 경질염화비닐관의 물리·화학적 성질을 강화시킨 고밀도경질중심층과 그 내외층에 내충격 경질층을 갖는 3중 구조로서, 이는 관중심축과 표면층 사이에 충격에너지를 분산 감소시켜 외부압력에 대한 충격강도가 크고, 높은 인장 강도가 유지되는 것이다.
이러한 3중 구조의 수도관을 제작하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
첨부된 도면 중 도 1은 종래 피브이씨관 제작시스템의 전체적인 구조를 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 코엑스장치에 중심 다이가 결합된 상태의 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 3중 구조의 피브이씨관 제작시스템은 비납계 안정제와 레진(PVC원료)으로 이루어진 점성이 다른 혼합분말을 공급받아 저장하기 위한 제1,2혼합분말저장장치(100)(110)와; 제1,2혼합분말저장장치(100)(110)로부터 공급되는 혼합분말을 고온으로 가열하면서 반죽물로 압출하기 위한 제1,2반죽물압출장치(200)(210)와; 제1,2반죽물압출장치(200)(210)로부터 압출물을 동시에 공급받기 위한 코엑스장치(300)와; 코엑스장치(300)의 압출물을 3중구조(내,외부는 내충격 경질층관, 중간은 고인장 경질층관)으로 성형하기 위한 압출물금형장치(400)와; 압출물금형장치(400)로부터 성형된 3중관을 1차로 진공 냉각시키기 위한 진공냉각장치(500)와; 1차적으로 냉각된 관을 2차로 물로 냉각시키기 위한 수조냉각장치(600)와; 물로써 2차적으로 냉각이 완료된 관의 외주연에 프린트하기 위한 프린트장치(700)와; 성형이 완료되고, 계속적으로 일정속도로 인출되는 성형관을 잡아 주기 위한 인출장치(800)와; 인출되는 관을 적정 길이로 절단하기 위한 커팅장치(900)로 이루어진다.
상기 코엑스장치(300)는 제1반죽물압출장치(200)로부터 압출반죽물을 공급받기 위한 외부다이(310)와; 외부다이(310) 내부 중앙 영역에 간격유지부재(320)로써 적정 간격을 유지하여 고정된 내부다이(330)와; 외부다이(310)와 내부다이(330) 사이에 교차 연통되게 체결 고정되고, 제2반죽물압출장치(210)의 압출반죽물을 공급받기 위한 압출물유입관(230)으로 이루어진다.
상기 내부다이(330)는 외주연에 삽입홈(331)이 형성되고, 전방에는 단차홈(332)이 형성되며, 후방이 테이퍼지게 형성된 원통형의 내부케이스(334)와; 내부케이스(334)의 단차홈(332)에 안착되어 체결 고정되는 플랜지(335)와, 플랜지(335)에 일체로 형성되고, 중앙 영역에 중심공(337)이 형성된 중심 다이(338)와; 중심 다이(338)의 플랜지(335)에 체결 고정되고, 외부다이(310) 내경과 외주연이 근접되게 위치되고, 중앙 영역에는 중심공(337)과 연통되게 확장공(339)이 형성된 전방마감구(350)로 이루어진다.
이때, 외부다이(310)의 내주연과 내부다이(330)를 구성하는 내부케이스(334)와 전방마감구(340) 외주연 사이에는 외측배출공간(360)이 형성되고, 전방마감구(340)의 확장공(339)과 중심 다이(338)의 중심공(337)은 상호 연통되게 중심배출공간(361)이 형성되어 혼합반죽물이 3중으로 배출된다.
한편, 중심 다이(338)는 내부의 중심공(337)을 통하여 압출물이 압출되는 동시에 내부케이스(334) 사이에 형성되는 코아층배출공간(336)을 통하여 압출물이 배출된다.
이때, 중심 다이(388) 하부 영역에는 압출물유입관(230)을 통하여 공급되는 압출물이 머물게 되는 유입홈부(340)가 형성된다. 이러한 유입홈부(340)는 중심 다이(388) 하부 외주연에 수평으로 형성된 수평홈(341)과; 수평홈(341) 상부 영역에 압출물의 압출 저항을 고려하여 형성된 단차부(342)로 이루어진다.
이와 같이 구성된 종래의 동작상태를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에서와 같이, 먼저 제1,2혼합분말저장장치(100)(110)에서 저장된 비납계 안정제와 레진(PVC원료)으로 이루어진 점성이 다른 혼합분말을 제1,2반죽물압출장치(200)(210)에서 공급받아 이를 고온으로 가열하면서 압출하여 코엑스장치(300)로 동시에 공급하게 된다.
이때, 코엑스장치(300)로 공급된 혼합반죽물은 전방마감구(350)의 확장공(339)과 중심 다이(338)의 중심공(337)을 통하여 중앙 영역으로 배출되고, 압출물유입관(230)을 통하여 공급되는 압출물이 내부케이스(334) 사이에 형성되는 코아층배출공간(336)을 통하여 배출되며, 외부다이(310)의 내주연과 내부다이(330)를 구성하는 내부케이스(334)와 전방마감구(340) 외주연 사이의 외측배출공간(360)을 통하여 압출물금형장치(400)로 배출됨에 따라 3중구조(내,외부는 내충격 경질층관, 중간은 고인장 경질층관)의 피브이씨관으로 성형되는 것이다.
그러나, 이러한 3중 구조의 피브이씨관 제작시스템은 중심 다이 하부 영역에 압출물유입관을 통하여 공급되는 점성이 다른 압출물이 머물게 되는 유입홈부가 형성되어 있어, 압출물유입관을 통하여 공급되는 압출물이 유입되어 머물게 되는데, 이때 압출물이 유입홈부를 구성하는 수평홈에 수평으로 채워져 있는 관계로 압출력이 발생 되어도 쉽게 외부로 압출되지 못하고 정체가 발생되어 열 안정성이 떨어져 탄화가 발생 되었으며, 또한 중심 다이의 외주연과 내부케이스 사이에 형성되는 내측 배출공간이 너무 넓어 저항을 적게 발생 되어 많은 량이 배출됨에 따라 피브이씨관의 중간층의 생성이 용이하지 않게 되는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 중심 다이 하부 영역에 압출물 유입관을 통하여 공급되는 점성이 다른 압출물이 머무는 유입홈부를 경사진 경사요홈으로 구성하여 압출물이 정체하지 않고 외부로 압출되도록 하였으며, 또한, 상부 영역으로 외측으로 제1,2단차부를 순차로 경사지게 형성하여 내측 배출공간을 좁혀, 즉 압출 저항을 높여 외부로의 압출 강도 및 량을 유지하게 되는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 과제 해결 수단은 혼합분말을 공급받아 저장하기 위한 제1,2혼합분말저장장치로부터 공급되는 혼합분말을 고온 가열하면서 반죽물로 압출하기 위한 제1,2반죽물압출장치; 상기 제1반죽물압출장치로부터 압출 반죽물을 공급받기 위한 외부다이와; 상기 외부다이 내부에 간격을 유지하여 고정된 내부케이스와; 상기 내부케이스의 단차홈에 안착되어 체결 고정되는 플랜지와, 상기 플랜지에 일체로 형성되고, 중앙 영역에 중심공이 형성된 중심 다이와, 상기 중심 다이의 플랜지에 체결 고정되고, 외부다이 내경과 외주연이 근접되게 위치되며, 중앙 영역에는 중심공과 연통되게 확장공이 형성된 전방마감구로 이루어진 내부다이와; 상기 외부다이와 내부다이 사이에 교차 연통되게 체결 고정되고, 상기 제2반죽물압출장치의 압출반죽물을 공급받기 위한 압출물유입관으로 이루어진 코엑스장치; 및 상기 코엑스장치의 압출물을 3중구조의 관으로 성형하기 위한 압출물금형장치로 구성된 피브이씨관 제작시스템에 있어서, 상기 중심 다이는 하부 외주연 영역에 상기 압출물유입관을 통하여 공급되는 압출 반죽물이 머물게 되는 유입홈부를 형성하되, 상기 유입홈부는 상기 중심 다이 하부 외주연에 경사지게 연장 형성된 경사유통홈과; 상기 경사유통홈 상부 영역에 외측으로 경사지게 형성된 제1단차부와; 상기 제1단차부 상부 영역에 외측으로 경사지게 형성된 제2단차부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 중심 다이 하부 영역에 압출물유입관을 통하여 공급되는 점성이 다른 압출물이 머무는 유입홈부를 경사진 경사요홈으로 구성하여 압출물이 쉽게 외부로 압출되도록 하였으며, 상부 영역을 단차지게 형성하여 내측 압출 공간을 순차적으로 좁혀, 즉 압출 저항을 높여 외부로의 압출 강도 및 량을 유지하여 제품의 질 및 생산성을 높이게 되는 효과가 제공된다.
도 1은 종래 피브이씨관 제작시스템의 전체적인 구조를 개략적으로 도시한 구성도.
도 2는 도 1의 코엑스장치에 중심 다이가 결합된 상태의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 점성이 다른 3중관을 제조하기 위한 전체적인 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 점성이 다른 3중관 제조용 코엑스 중심 다이가 결합된 상태의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 점성이 다른 3중관 제조용 코엑스 중심 다이의 사시도.
도 6은 도 5의 정면 구성도.
도 7은 도 5의 단면 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면 중 도 3은 본 발명에 따른 점성이 다른 3중관을 제조하기 위한 전체적인 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 점성이 다른 3중관 제조용 코엑스 중심 다이가 결합된 상태의 구성도이며, 도 5는 도 4의 요부 사시도이고, 도 6은 도 5의 요부 단면도이다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 점성이 다른 3중관 제조 시스템은 비납계 안정제와 레진(PVC원료)으로 이루어진 점성이 다른 혼합분말을 공급받아 저장하기 위한 제1,2혼합분말저장장치(10)(11)와; 제1,2혼합분말저장장치(10)(11)로부터 공급되는 혼합분말을 고온으로 가열하면서 반죽물로 압출하기 위한 제1,2반죽물압출장치(20)(21)와; 제1,2반죽물압출장치(20)(21)로부터 압출물을 동시에 공급받기 위한 코엑스장치(30)와; 코엑스장치(30)의 압출물을 3중구조(내,외부는 내충격 경질층관, 중간은 고인장 경질층관)으로 성형하기 위한 압출물금형장치(50)와; 압출물금형장치(50)로부터 성형된 3중관을 1차로 진공 냉각시키기 위한 진공냉각장치(52)와; 1차적으로 냉각된 관을 2차로 물로 냉각시키기 위한 수조냉각장치(54)와; 물로써 2차적으로 냉각이 완료된 관의 외주연에 프린트하기 위한 프린트장치(56)와; 성형이 완료되고, 계속적으로 일정속도로 인출되는 성형관을 잡아 주기 위한 인출장치(58)와; 인출되는 피브씨관(1)을 적정 길이로 절단하기 위한 커팅장치(60)로 이루어진다.
이때 제1,2혼합분말저장장치(10)(11)는 내부의 혼합분말을 고온으로 가열하여 반죽물로 압출하기 위한 장치로서, 장치 내부의 혼합물 들은 그 점성을 각각 다르게 구성하여 코엑스장치(30)로 압출하게 된다.
상기 코엑스장치(30)는 제1반죽물압출장치(20)로부터 압출반죽물을 공급받기 위한 외부다이(31)와; 외부다이(31) 내부 중앙 영역에 간격유지부재(32)로써 적정 간격을 유지하여 고정된 내부다이(33)와; 외부다이(31)와 내부다이(33) 사이에 교차 연통되게 체결 고정되고, 제2반죽물압출장치(21)의 압출반죽물을 공급받기 위한 압출물유입관(23)으로 이루어진다.
상기 내부다이(33)는 외주연에 삽입홈(34a)이 형성되고, 전방에는 단차홈(34b)이 형성되며, 후방에 테이퍼지게 형성된 원통형의 내부케이스(34)와; 내부케이스(34)의 단차홈(34b)에 안착되어 체결 고정되는 플랜지(35)와, 플랜지(35)에 일체로 형성되고, 중앙 영역에 중심공(36)이 형성된 중심 다이(37)와; 중심 다이(37)의 플랜지(35)에 체결 고정되고, 외부다이(31) 내경과 외주연이 근접되게 위치되고, 중앙 영역에는 중심공(36)과 연통되게 확장공(39)이 형성된 전방마감구(40)로 이루어진다.
이때, 외부다이(31)의 내주연과 내부다이(33)를 구성하는 내부케이스(34)와 전방마감구(40) 외주연 사이에는 외측배출공간(42)이 형성되고, 전방마감구(40)의 확장공(39)과 중심 다이(37)의 중심공(36)은 상호 연통되게 중심배출공간(44)이 형성되어 압출물이 3중으로 배출된다.
한편, 중심 다이(37)는 내부의 중심공(36)을 통하여 압출물이 압출되는 동시에 내부케이스(34) 사이에 형성되는 코아층배출공간(45)을 통하여 압출물이 배출된다.
이때, 외부다이(31)의 내주연과 내부다이(33)를 구성하는 내부케이스(34)와 전방마감구(40) 외주연 사이에는 외측배출공간(42)이 형성되고, 전방마감구(40)의 확장공(39)과 중심 다이(37)의 중심공(36)은 상호 연통되게 중심배출공간(44)이 형성되어 혼합반죽물이 3중으로 배출된다.
한편, 중심 다이(37)는 내부의 중심공(36)을 통하여 압출물이 압출되는 동시에 내부케이스(34) 사이에 형성되는 코아층배출공간(45)을 통하여 반죽 압출물이 배출된다. 이때, 중심 다이(37) 하부 영역에는 압출물유입관(23)을 통하여 공급되는 압출물이 머물게 되는 유입홈부(80)가 형성된다.
이러한 유입홈부(80)는 중심 다이(37) 하부 외주연에 경사지게 형성된 경사유통홈(81)과; 경사유통홈(81) 상부 영역에 압출물의 압출 저항을 고려하여 외측으로 경사지게 형성된 제1단차부(82)와; 제1단차부(82) 상부 영역에 외측으로 경사지게 형성된 제2단차부(83)로 이루어진다.
이때, 경사유통홈(81)은 하부 영역을 중심으로 20~50°를 유지하여 형성되어 압출물이 정체되지 않게 되고, 경사진 경사유통홈(81)을 따라 상부 영역으로의 이동이 용이하게 되고, 상부 영역에 순차적으로 외측으로 경사지게 형성된 제1,2단차부(82)(83)에 의해 내부케이스(34) 사이에 형성된 코아층배출공간(45)이 순차적으로 좁혀지게 되어 압출이 용이한 것이다.
한편, 경사유통홈(81)으로부터 제1단차부(82)의 중앙 영역지의 외주연에 상방으로 경사지게 경사유도턱(84)이 형성되어 압출물의 흐름이 유도된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작상태를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4에서와 같이, 제1,2혼합분말저장장치(10)(11)에서 저장된 비납계 안정제와 레진(PVC원료)으로 이루어진 점성이 다른 혼합분말을 제1,2반죽물압출장치(20)(21)에서 공급받아 이를 고온으로 가열하면서 압출하여 코엑스장치(30)로 동시에 공급하게 된다.
이때, 제1반죽물압출장치(20)에서 코엑스장치(30)로 공급된 혼합반죽물은 전방마감구(40)의 확장공(39)과 중심 다이(37)의 중심공(36)을 통하여 중앙 영역으로 압출되고, 제2반죽물압출장치(21)의 압출물유입관(23)을 통하여 공급되는 점성이 다른 혼합반죽물이 내부케이스(34) 사이에 형성되는 코아층배출공간(45)을 통하여 압출물이 배출되며, 외부다이(31)의 내주연과 내부다이(33)를 구성하는 내부케이스(34)와 전방마감구(40) 외주연 사이의 외측배출공간(42)을 통하여 압출물금형장치(50)로 배출됨에 따라 3중구조(내,외부는 내충격 경질층관, 중간은 고인장 경질층관)의 피브이씨관으로 성형되는 것이다.
한편, 도 5 내지 도 7에서와 같이 중심 다이(37)는 내부의 중심공(36)을 통하여 압출물이 압출되는 동시에 내부케이스(34) 사이에 형성되는 코아층배출공간(45)을 통하여 압출물이 압출됨에 따라 피브이씨관(1)의 내부층과 중간층을 형성하게 된다.
이때, 중심 다이(37) 하부 영역에는 압출물유입관(23)을 통하여 공급되는 제1반죽물압출장치(21)와 점성이 다른 압출물이 머물게 되는 유입홈부(80)가 형성되어, 정체가 발생 되지 않으면서 압출이 이루어지게 된다.
즉, 유입홈부(80)의 경사유통홈(81)에 채워진 압출물이 압력에 의해 경사지게 형성된 경사유통홈(81)을 따라 압출됨에 따라 정체가 발생 되지 않으면서, 경사유통홈(81)으로부터 제1단차부(82)의 중앙 영역까지 외주연에 상방으로 경사지게 형성된 경사유도턱(84)에 의해 압출물의 흐름이 유도됨과 동시에, 상부 영역의 제1,2단차부(82)(83)에 의해 그 간격이 순차적으로 압출 저항이 조절된 코아층배출공간(45)을 통하여 압출물금형장치(50)로 공급됨에 따라 탄화가 방지되면서 압출되어 제품이 생산되는 것이다.
이때, 경사유통홈(81)은 하부 영역을 중심으로 20~50°로 경사지게 형성된 경우에는 압출물이 홈 내부에서 정체되지 않고 최대한 일정한 압력으로 압출되는 것이다.
20,21 : 제1,2반죽물압출장치 23 : 압출물유입관
30 : 코엑스장치 31 : 외부다이
33 : 내부다이 34 : 내부케이스
37 : 중심 다이 45 : 코아층배출공간
80 : 유입홈부 81 : 경사유통홈
82,83 : 제1,2단차부 84 : 경사유도턱

Claims (4)

  1. 혼합분말을 공급받아 저장하기 위한 제1,2혼합분말저장장치로부터 공급되는 혼합분말을 고온 가열하면서 반죽물로 압출하기 위한 제1,2반죽물압출장치;
    상기 제1반죽물압출장치로부터 압출 반죽물을 공급받기 위한 외부다이와; 상기 외부다이 내부에 간격을 유지하여 고정된 내부케이스와; 상기 내부케이스의 단차홈에 안착되어 체결 고정되는 플랜지와, 상기 플랜지에 일체로 형성되고, 중앙 영역에 중심공이 형성된 중심 다이와, 상기 중심 다이의 플랜지에 체결 고정되고, 외부다이 내경과 외주연이 근접되게 위치되며, 중앙 영역에는 중심공과 연통되게 확장공이 형성된 전방마감구로 이루어진 내부다이와; 상기 외부다이와 내부다이 사이에 교차 연통되게 체결 고정되고, 상기 제2반죽물압출장치의 압출반죽물을 공급받기 위한 압출물유입관으로 이루어진 코엑스장치; 및
    상기 코엑스장치의 압출물을 3중구조의 관으로 성형하기 위한 압출물금형장치로 구성된 피브이씨관 제작시스템에 있어서,
    상기 중심 다이(37)는 하부 외주연 영역에 상기 압출물유입관(23)을 통하여 공급되는 점성이 다른 압출 반죽물이 머물게 되는 유입홈부(80)를 형성하되,
    상기 유입홈부(80)는
    상기 중심 다이(37) 하부 외주연에 경사지게 연장 형성된 경사유통홈(81)과;
    상기 경사유통홈(81) 상부 영역에 외측으로 경사지게 형성된 제1단차부(82)와;
    상기 제1단차부(82) 상부 영역에 외측으로 경사지게 형성된 제2단차부(83)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 점성이 다른 3중관 제조용 코엑스 중심 다이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경사유통홈(81)은 하부 영역을 중심으로 20~50°를 유지하여 형성된 것을 특징으로 하는 점성이 다른 3중관 제조용 코엑스 중심 다이.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1단차부(82) 및 제2단차부(83)는 상기 내부케이스(34) 사이에 형성되는 코아층배출공간(45)의 간격을 조절하여 점성이 다른 압출물의 압출 저항을 조절하는 것을 특징으로 하는 점성이 다른 3중관 제조용 코엑스 중심 다이.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경사유통홈(81)으로부터 제1단차부(82)의 중앙 영역지의 외주연에 상방으로 경사지게 경사유도턱(84)이 형성되어 압출물의 흐름을 유도하게 되는 것을 특징으로 하는 점성이 다른 3중관 제조용 코엑스 중심 다이.
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