KR101011877B1 - 공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조장치 - Google Patents

공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 합성수지 재질의 다층관에 있어 다층관의 편심 발생을 최소화함과 동시에 다층관의 내벽면을 신속하게 냉각되도록 함으로써 합성수지 다층관의 강도향상과 더불어 생산성을 증대시킬 수 있도록 하는 공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조장치에 관한 것으로,
공지의 합성수지 다층관 제조장치(300)의 후면 일측으로 냉기에서 변환된 온기가 외부로의 흡입배출이 용이하도록 하기 위해 배기관(231)과 연결관(232)이 일체형으로 구성된 배기팬(230)이 구비되며, 상기 연결관(232)과 'T'형으로 구성되는 온기배출관(220)은 온기의 흡입이 용이하도록 일측 끝단부로 다수개의 온기흡입공(221)이 구성되며, 그 온기흡입공(221)이 내경사이징(50)의 내측에 위치될 수 있도록 온기배출관(220)은 다이스(20)와 내경사이징(50)의 내부를 관통하여 구성되며,
상기 온기배출관(220)의 내측에는 강제 주입되는 3∼15℃의 냉기를 압출되기 시작하는 다층관의 내벽면(130)까지 이동시키기 위한 냉기주입관(210)을 삽입 구성시키되, 외부 가압에 의해 일정구간 슬라이딩이 용이하도록 하는 한편, 주입된 냉기가 다층관의 내벽면에 닿을 수 있도록 냉기주입관(210)의 측면으로 다수개의 냉기배출공(211)이 구성시켜 냉기의 주입과 동시에 배출이 되도록 함으로써 공기의 순환에 따라 다층관이 냉각되도록 한 것을 특징으로 한다.
합성수지다층관, 다이스, 외경사이징, 내경사이징, 냉기주입관, 온기배출관

Description

공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조장치{Manufacturing device of the plastics multilayer tube which uses air circulation cooling }
본 발명은 공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조장치에 관한 것으로 더욱 상세히는 합성수지 재질의 다층관에 있어 다층관의 편심 발생을 최소화함과 동시에 다층관의 내벽면을 신속하게 냉각되도록 함으로써 합성수지 다층관의 강도향상과 더불어 생산성을 증대시킬 수 있도록 하는 공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조 장치에 관한 것이다.
종래에는 스크류형 통공이 형성되는 합성수지 다층관을 제조할 때에는 본인의 선출원 및 등록된 특허 제489480호 및 제471363호에서 보듯 압출기(10)를 통하여 이동되면서 다이스(20) 끝단에서 토출된 용융 합성수지 재료가 회전성형부재(40)를 통과할 때, 그 회전성형부재(40)를 필요한 방향과 일정한 속도로 강제 회전시켜 통공이 형성되는 힘살을 스크류형으로 연속 반복 형성되게 하여 제조한 것인데, 이때 회전성형부재(40)의 외측에는 합성수지 다층관의 외벽면을 잡아주는 외경 사이징(30)을 구비시키고, 상기 회전성형부재(40)의 내측에는 관의 내벽면을 잡아 주는 내경 사이징(50)을 설치하였는데, 이는 합성수지 성형물이 이동될 때 그 관의 외측벽면을 받쳐 주면서 진공/흡입으로 잡아당겨 관의 내·외면형태를 변형 없이 매끄럽고 완벽하게 유지될 수 있도록 하기 위함이며, 좀더 완벽하게 제조되게 하기 위해 외경사이징(30)에는 에어흡입구(31)와 에어순환로(34)를 다수개 형성시킴과 동시에 냉각을 위하여 냉각수 주입구(32)와 냉각수로(33)가 각각 구성되게 하고, 상기 내경 사이징(50)에는 합성수지 다층관의 내측벽면을 받쳐주는 가운데 내향으로 진공흡입이 가능토록 다수개의 에어 흡입구(51)가 형성됨과 동시에 냉각수 순환용 냉각수 입출구(52)가 각각 구비시키고, 아울러 상기 내경 사이징(50)의 후측에는 전, 후 일정폭 작동이 가능한 에어실린더 작동로드(53)가 축 연결되어 있음에 따라서 압출이 시작된 이후에 전진하여 합성수지 다층관의 내측면을 잡아줄 수 있고, 이는 보다 원활한 압출성형되도록 한 것이다.
상기와 같은 제조방법 및 장치로부터 얻어지는 합성수지 다층관은 강성과 내구성이 우수하여 변형이 쉽게 되지 않음은 물론 보온성과 소음방지에도 일익을 담당 할 수 있지만, 합성수지관의 크기가 크면 클수록 통공이 형성되어지는 부분에 도 6에서 도시된 바와같이 한 쪽 방향으로 치우치는 편심부(120)가 발생하는 문제점이 있었다.
특히 관의 크기가 400Ø이상인 경우에는 편심발생이 더욱 심하였으며, 관의 강도 향상을 위해 내벽면(130)과 힘살(110)을 굵게 하게 되면, 강성은 향상시킬 수 있으나, 내벽면이 신속한 냉각이 되지 못해 편심불량과 생산속도를 하락시키는 등의 문제점이 있었다.
실제 400Ø의 합성수지 다층관 생산시 종래의 제조장치와 방법을 이용하게 되면, 길이 6M를 생산하는데 약 35∼40분이 소요되었기 때문에 생산효율의 불균형을 초래하였기 때문에 채산성이 맞지 않았다.
뿐만 아니라, 길이가 6M이상인 합성수지관은 냉각속도가 훨신 더 지연되기 때문에 필요이상의 냉각수통이 필요하게 되어 설비를 구축하는데 소요되는 인적 물적 자원의 낭비도 발생하였다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 일소키 위해 안출한 것으로 지름이 400Ø이며 길이 6M 이상의 대형 합성수지 다층관을 생산하더라도 다층관의 내벽면을 신속하게 냉각시켜 편심이 발생하는 것을 방지함과 동시에 생산성이 향상될 수 있도록 함은 물론, 다층관의 강도를 향상할 수 있도록 하는 공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조장치(200)는,
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공지의 합성수지 다층관 제조장치(300)의 후면 일측으로 냉기에서 변환된 온기가 외부로의 흡입배출이 용이하도록 하기 위해 배기관(231)과 연결관(232)이 일체형으로 구성된 배기팬(230)이 구비되며, 상기 연결관(232)과 'T'형으로 구성되는 온기배출관(220)은 온기의 흡입이 용이하도록 일측 끝단부로 다수개의 온기흡입공(221)이 구성되며, 그 온기흡입공(221)이 내경사이징(50)의 내측에 위치될 수 있도록 온기배출관(220)은 다이스(20)와 내경사이징(50)의 내부를 관통하여 구성되며,
상기 온기배출관(220)의 내측에는 강제 주입되는 3∼15℃의 냉기를 압출되기 시작하는 다층관의 내벽면(130)까지 이동시키기 위한 냉기주입관(210)을 삽입 구성시키되, 외부 가압에 의해 일정구간 슬라이딩이 용이하도록 하는 한편, 주입된 냉기가 다층관의 내벽면에 닿을 수 있도록 냉기주입관(210)의 측면으로 다수개의 냉기배출공(211)이 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제공하는 공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조방법 및 공기 순환식 냉각 장치는 합성수지 다층관의 내벽면에 직접적인 냉기가 닿아지기 때문에 다층관의 냉각속도를 신속히 할 수 있으며, 그에 따라 생산성의 증대 는 물론, 다층관의 편심현상을 미연에 방지할 수 있음과 동시에 힘살을 크게 할 수 있어 다층관의 강성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라 수도관, 전선관 등을 포함하는 각종 합성수지관에 있어 길이와 지름이 큰 경우에도 수월하게 냉각이 진행되기 때문에 필요이상의 설비와 냉각수통의 설치 등 제반경비를 축소시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 합성수지 다층관 제조장치의 전체구성을 도시한 개략도이며, 도 2는 본 발명의 합성수지 다층관 제조장치의 공기순환식 냉각장치를 도시한 개략적인 구조도이고, 도 3은 본 발명의 공기 순환식 냉각장치를 도시한 요부발췌 사시도이며, 도 4는 종래 합성수지 다층관 제조장치의 전체구성을 도시한 개략도이고, 도 5는 종래 합성수지 다층관 제조장치의 요부를 확대한 단면도이며, 도 6은 종래 제조장치를 이용하여 생산된 합성수지 다층관의 단면도로써 본 발명에서 제공하는 공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조방법 및 그 장치에 대해 상세히 설명한다.
먼저 본 발명을 실현하기 위해 배기팬(230)을 준비한다. 이때 배기팬은 외부로 온기를 배출되도록 하는 배기관(231) 및 온기배출관(220)과 연결되는 연결관(232)이 연결 구성된다.
이때 상기 온기배출관과 연결관은 'T' 자 형태로 구성시키되, 온기배출관의 내측에는 3∼15℃의 냉기를 주입할 수 있도록 하는 냉기주입관(210)을 삽입 구성시 킨다.
그리고 온기배출관의 끝단에는 다수개의 온기흡입공(221)을 구성시키고, 냉기주입관의 끝단 측면에는 냉기배출공(211)을 다수개 구성시킨다.
상기와 같이 구성되는 공기 순환식 냉각장치(200)에 대해 작동설명하면, 외부에서 형성된 3∼15℃의 냉기를 콤프레샤 등을 이용하여 냉기주입관으로 강제 주입시킨다. 주입된 냉기는 압력에 의해 냉기배출공에서 배출되어 다층관의 내벽면(130)에 닿게 된다.
내벽면에 냉기가 닿게 되면 다층관은 보다 신속하게 냉각이 진행되며, 냉각이 됨에 따라 온도가 상승하여 온기로 변환되면 그 온기는 배기팬의 작동에 따라 온기흡입공으로 흡입됨과 동시에 외부로 배출이 되는 것이다.
따라서 압출되는 다층관의 내부에서는 냉기가 지속적으로 주입됨과 동시에 냉각에 따라 더워진 온기는 외부로 곧바로 배출이 되면서 다층관의 내부로 냉기진입 --＞ 냉각 --＞ 배출 --＞ 냉기진입의 과정이 반복 연속적으로 이루어지게 되는 것이다.
또한 냉기주입관이 온기배출관의 내부에서 일정구간 슬라이딩이 되도록 구성되는데 슬라이딩은 작업자가 인위적으로 슬라이딩을 시킬 수 있으며, 슬라이딩을 시키는 목적은 다층관의 지름에 따라 유동적으로 대처할 수 있도록 하기 위함이며, 무엇보다 냉기배출공과 온기흡입공의 위치를 다르게 함으로써 냉각이 보다 더 수월하게 진행될 수 있도록 하기위함인 것이다.
예를 들어 냉기배출공과 온기흡입공의 위치가 측단면상태에서 봤을 때 일직 선상에 놓이게 되면, 냉기의 배출과 동시에 흡입 및 외부로 배출되어져 온기가 배출되는 것이 아니라, 냉기가 배출되기 때문에 냉각이 수월하게 진행되지 않게 되는 문제점으로 인하여 반드시 일정간격을 두고 배치를 함이 바람직한 것이다.
뿐만 아니라 냉기배출공이 위치하는 지점은 도 2에서 도시된 바와 같이 재료가 투입되어 다층관이 외경사이징(30)의 밖으로 압출되는 지점의 다층관 내부에 위치되도록 하여 냉기가 주입되었을 때 냉기가 곧바로 다층관의 내벽면에 닿을 수 있도록하여야 한다.
그리고 온기배출관은 다이스의 후면에서 삽입되어 내경사이징(50)의 입구에 온기흡입공이 위치될 수 있도록 하고, 냉기주입관을 작업자가 인위적으로 슬라이딩 조작하여 항상 온기흡입공과 냉기배출공은 일정간격을 두고 배치되도록 한다.
상기와 같은 제조방법 및 장치에 의해 400Ø의 합성수지 다층관을 압출성형하면 약 18∼19분 정도가 소요되어 기존의 35∼40분에 하나씩 생산되는 것에 비해 엄청난 생산성이 향상되며, 제품의 강도를 강화시키기 위한 조치로써 힘살의 두께를 두껍게 하더라도 신속한 냉각을 진행할 수 있기 때문에 강성이 우수한 합성수지다층관을 압출성형할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 합성수지 다층관 제조장치의 전체구성을 도시한 개략도
도 2는 본 발명의 합성수지 다층관 제조장치의 공기 순환식 냉각장치를 도시한 개략적인 구조도
도 3은 본 발명의 공기 순환식 냉각장치를 도시한 요부발췌 사시도
도 4는 종래 합성수지 다층관 제조장치의 전체구성을 도시한 개략도
도 5는 종래 합성수지 다층관 제조장치의 요부를 확대한 단면도
도 6은 종래 제조장치를 이용하여 생산된 합성수지 다층관의 단면도
▣ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ▣
10:압출기 20:다이스
30:외경사이징 31:에어흡입구
32:냉각수주입구 33:냉각수로
34:에어순환로 40:회전성형부재
45:진공탱크 50:내경사이징
51:에어흡입구 52:냉각수입출구
53:실린더작동로더 55:냉각수통
60:인장기 70:컷팅기
100:합성수지다층관 110:힘살
120:편심부 130:내벽면
200:공기순환식냉각장치 210:냉기주입관
211:냉기배출공 220:온기배출관
221:온기흡입공 230:배기팬
231:배기관 232:연결관
300:합성수지 다층관 제조장치

Claims (2)

  1. 공지의 합성수지 다층관 제조장치(300)의 후면 일측으로 냉기에서 변환된 온기가 외부로의 흡입배출이 용이하도록 하기 위해 배기관(231)과 연결관(232)이 일체형으로 구성된 배기팬(230)이 구비되며, 상기 연결관(232)과 'T'형으로 구성되는 온기배출관(220)은 온기의 흡입이 용이하도록 일측 끝단부로 다수개의 온기흡입공(221)이 구성되며, 그 온기흡입공(221)이 내경사이징(50)의 내측에 위치될 수 있도록 온기배출관(220)은 다이스(20)와 내경사이징(50)의 내부를 관통하여 구성되며,
    상기 온기배출관(220)의 내측에는 강제 주입되는 3∼15℃의 냉기를 압출되기 시작하는 다층관의 내벽면(130)까지 이동시키기 위한 냉기주입관(210)을 삽입 구성시키되, 외부 가압에 의해 일정구간 슬라이딩이 용이하도록 하는 한편, 주입된 냉기가 다층관의 내벽면에 닿을 수 있도록 냉기주입관(210)의 측면으로 다수개의 냉기배출공(211)이 구성된 것을 특징으로 하는 공기 순환식 냉각을 이용한 합성수지 다층관의 제조장치.
  2. 삭제
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