KR101023770B1 - 압출 상태로 연결한 프로파일을 이용한 복층벽 하수관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압출 상태로 연결한 프로파일을 이용한 복층벽 하수관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용융합성수지를 공급하여 압출되는 상태 그대로 모아져 일체형으로 연결함으로써 압출에 의해 형성될 수 있는 프로파일의 변형을 방지하고, 강도를 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 압출 상태로 연결한 프로파일을 이용한 복층벽 하수관에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 사방향에 중공(63)을 형성하는 열십자 보강대(62)로 이루어진 프로파일(61)의 사이에 이음부재(64)를 연결하여 성형하는 복층벽 하수관에 있어서,
좌측기둥(11)과, 우측기둥(12), 상측보(13)와, 하측보(14)가 사방향에서 각각 압출되어 상기 상측보(13)와 하측보(14)의 양쪽 끝 부분에서 안쪽으로 좌측기둥(11)과 우측기둥(12)이 결합되며, 중앙에 열십자 보강대(17)가 형성되어 사면에 중공(15)을 갖는 프로파일(10)이 성형된 후 프로파일(10)의 사이에 이음부재(64)를 공급하여 성형하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

압출 상태로 연결한 프로파일을 이용한 복층벽 하수관{A sewer pipe of duplex wall}

본 발명은 압출 상태로 연결한 프로파일을 이용한 복층벽 하수관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용융합성수지를 공급하여 압출되는 상태 그대로 모아져 일체형으로 연결함으로써 압출에 의해 형성될 수 있는 프로파일의 변형을 방지하고, 강도를 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 압출 상태로 연결한 프로파일을 이용한 복층벽 하수관에 관한 것이다.

하수관 또는 배수관이나 우수관 등의 용도로 사용되는 관은 비교적 지름이 크게 제작되므로 시멘트나 금속으로 제작하는 경우 무게가 너무 무겁고 제작비용이 고가이어서 대부분은 합성수지를 사용하여 제조하고 있다.

그러나 합성수지관은 시멘트나 금속재질로 된 관에 비하여 대체로 강도가 낮고, 지하에 매설된 이후에는 토압이나 외부에서 작용하는 하중에 의해 쉽게 파손되는 결점이 있다.

특히, 이중벽 하수관은 사각형의 프로파일로 압출하여 나선형으로 공급하면서 평활한 관으로 제조하게 되지만, 강도가 낮고 쉽게 손상되는 결점을 해소하기 위하여 최근에는 도 1에 도시한 바와 같이, 압출기에 연결된 금형에서 4개의 중공(63)과 열십자 보강대(62)를 형성한 프로파일(61)을 압출하여 나선형으로 공급하면서 프로파일(61)의 사이에 공급되는 이음부재(64)를 통하여 복층벽 하수관(60)을 성형하게 된다.

그러나 이러한 종래의 복층벽 하수관은 중공과 열십자 보강대를 갖는 프로파일을 하나의 금형에서 압출하는 방법을 사용하여 압출하게 되므로 금형에서 용융된 합성수지가 압출되면서 중공과 열십자 보강대를 압출할 때에는 열십자 형태로 똑바르게 압출되지만 용융합성수지가 냉각되기 이전에 중공과 열십자 보강대가 무너지게 되므로 열십자 보강대가 똑바로 세워지지 못하게 되고 어느 한쪽으로 구부러지거나 다양한 방향으로 구부러지면서 정상적인 형태에서 벗어나 다양한 형태로 냉각되어 압출되는 경우가 대부분이다.

이와 같이 열십자 보강대가 다양한 방향으로 구부러지면서 정상적인 형태로 압출되지 못하게 되므로 토압이나 내압 등 다양한 압력이 작용하게 될 때 하중을 정상적으로 견디지 못하게 되므로 압출되는 형태와 같이 똑바로 성형되는 경우에 비하여 35% 이상 강도가 낮아져 많은 원료를 사용하는 것에 비하여 강도가 더 향상되지 못하게 되므로 원가의 소모만 많아지는 결점이 발생하게 된다.

상기와 같은 결점을 방지하기 위하여 발명특허 제0455856호(2004. 10. 27. 등록)는 프로파일의 내면을 더 두껍게 압출 성형함으로써 내면의 강도를 향상시켜 강도를 더 향상시키고 내면에서 모래나 이물질에 의해 프로파일이 쉽게 손상되지 않도록 하게 된다.

그러나 프로파일의 내면을 더 두껍게 함으로써 원료의 소모가 많아지고, 같은 규격의 하수관에서 중량이 더 나가게 되므로 경제성이 떨어지는 결점이 발생하게 되며, 내면을 보강하기 위한 별도의 설비를 추가로 설치해야만 하는 결점이 발생하게 된다.

문헌 1. 특허 등록번호 제0455856호(2004. 10. 27. 등록) 문헌 2. 특허 등록번호 제0401169호(2003. 09. 26. 등록) 문헌 3. 특허 등록번호 제0740653호(2007. 07. 11. 등록) 문헌 4. 특허 등록번호 제0950065호(2010. 03. 22. 등록)

따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 중공을 형성하기 위하여 돌출되는 열십자 보강대가 각각 4방향에서 외측으로 기둥 및 보와 연결되어 압출이 정확하게 이루어지며, 압출되면서 내부에 공간이 형성되지 않아 압출형태가 안정되게 제공될 수 있으므로 압출되는 형태가 변형되지 않고 똑바로 만나서 프로파일을 이룰 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 1차 압출금형과 2차 압출금형 및 3차 압출금형을 통과하면서 압출이 똑바로 이루어지도록 하며, 똑바로 압출된 형태가 모여서 소정의 프로파일을 형성하여 중공과 보강대를 정확하게 형성하여 공급할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 사방향에 중공을 형성하는 열십자 보강대로 이루어진 프로파일의 사이에 이음부재를 연결하여 성형하는 복층벽 하수관에 있어서,

좌측기둥과, 우측기둥, 상측보와, 하측보가 사방향에서 각각 압출되어 상기 상측보와 하측보의 양쪽 끝 부분에서 안쪽으로 좌측기둥과 우측기둥이 결합되며, 중앙에 열십자 보강대가 형성되어 사면에 중공을 갖는 프로파일이 성형된 후 프로파일의 사이에 이음부재를 공급하여 성형하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 중공을 형성하기 위하여 돌출되는 열십자 보강대가 각각 4방향에서 일측에서 안쪽방향으로 기둥 및 보와 연결되어 독립되게 압출됨으로써 압출이 정확하게 이루어지며, 압출되면서 내부에 공간이 형성되지 않아 압출 형태가 안정되게 제공될 수 있으므로 압출되는 형태가 변형되지 않도록 공급되고 똑바로 압출된 후 열십자 보강대와 기둥 및 보가 서로 만나서 정확한 형태의 프로파일을 이룰 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 열십자 보강대와 기둥 및 보가 독립되게 압출 공급되는 1차 압출금형과, 열십자 보강대와 기둥 및 보가 독립되게 공급되다 끝 부분에서 모두 만나도록 하는 2차 압출금형과, 열십자 보강대와 기둥 및 보가 모두 만난 후 3차 압출금형을 통과하면서 압출이 똑바로 이루어지도록 하며, 똑바로 압출된 형태가 모여서 소정의 프로파일을 형성하여 중공과 열십자 보강대를 정확하게 형성하여 공급할 수 있도록 함으로써 강도를 향상시켜 압력을 충분하게 견딜 수 있도록 하는 것이다.

도 1 은 종래 복층벽 하수관에 대한 제조상태를 나타낸 단면도
도 2a 는 본 발명의 각 부분의 압출 상태를 나타낸 정면도
도 2b 는 본 발명의 각 부분이 모여 압출된 상태를 나타낸 정면도
도 2c 는 본 발명의 복층벽 하수관에 대한 제조상태를 나타낸 단면도
도 3a 는 본 발명의 프로파일 압출장치에 대한 평면도
도 3b 는 본 발명의 프로파일 압출장치에 대한 단면도
도 4a 는 본 발명의 1차 압출금형에 대한 정면도
도 4b 는 본 발명의 1차 압출금형에 대한 단면도
도 5a 는 본 발명의 2차 압출금형에 대한 정면도
도 5b 는 본 발명의 2차 압출금형에 대한 단면도
도 6a 는 본 발명의 3차 압출금형에 대한 정면도
도 6b 는 본 발명의 3차 압출금형에 대한 단면도

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

도 2a는 본 발명의 각 부분의 압출 상태를 나타낸 정면도이고, 도 2b는 본 발명의 각 부분이 모여 압출된 상태를 나타낸 정면도, 도 2c는 본 발명의 복층벽 하수관에 대한 제조상태를 나타낸 단면도에 관한 것이다.

프로파일(10)을 성형함에 있어서, 중앙에는 4방향의 길이가 모두 동일하게 형성되는 열십자 보강대(17)가 형성되며, 상기 열십자 보강대(17)의 좌측방향으로 좌측기둥(11)이 우측방향으로 우측기둥(11)이 세로방향에서 일자형태로 형성되며 서로 길이가 동일하게 형성되고, 상기 열십자 보강대(17)의 상측방향으로 상측보(13)이 하측방향으로 하측보(14)가 가로방향에서 일자형태로 형성되며 서로 길이가 동일하게 형성된다.

상기 좌측기둥(11)과 우측기둥(12)의 길이가 같고, 상측보(13)와 하측보(14)의 길이가 같게 형성하되, 상측보(13)와 하측보(14)의 길이가 더 길게 형성되어 내부에 4개의 중공(15)을 형성하는 프로파일(10)을 일체형으로 성형하는 것이다.

도 3a는 본 발명의 프로파일 압출장치에 대한 평면도이고, 도 3b는 본 발명의 프로파일 압출장치에 대한 단면도를 나타낸 것이다.

합성수지 원료가 공급되어 용융상태로 제공하는 원료 공급공간(22)을 갖는 압출기(21)가 1차 압출금형(30)에 연결되어 있으며, 상기 1차 압출금형(30)에는 2차 압출금형(40)과 3차 압출금형(50)을 연속해서 연결하여 프로파일(10)을 일체형으로 압출하는 프로파일 압출장치(20)를 구성하는 것이다.

도 4a는 본 발명의 1차 압출금형에 대한 정면도이고, 도 4b는 본 발명의 1차 압출금형에 대한 단면도를 나타낸 것이다.

프로파일(10)을 압출함에 있어서, 1차 압출금형(30)은 중앙에 열십자 보강대(17)를 성형하기 위한 열십자 보강대 성형구(37a)가 형성되고, 상기 열십자 보강대 성형구(37a)의 좌측에는 좌측기둥(11)을 성형하기 위한 좌측기둥 성형구(31)가 우측에는 우측기둥(12)을 성형하기 위한 우측기둥 성형구(32)가 형성된다.

상기 열십자 보강대 성형구(37a)의 상측에는 상측보(13)를 성형하기 위한 상측보 성형구(33)가 형성되고, 열십자 보강대 성형구(37a)의 하측에는 하측보(14)를 성형하기 위한 하측보 성형구(34)가 각각 독립되게 형성되는 것이다.

상기 1차 압출금형(30)에는 다수의 조립공(35)을 형성하여 고정볼트(55)가 관통되어 너트(36)로 고정되도록 한다.

도 5a는 본 발명의 2차 압출금형에 대한 정면도이고, 도 5b는 본 발명의 2차 압출금형에 대한 단면도를 나타낸 것이다.

프로파일(10)을 압출함에 있어서, 2차 압출금형(40)은 중앙에 열십자 보강대(17)를 성형하기 위한 열십자 보강대 성형구(47a)가 형성되고, 상기 열십자 보강대 성형구(47a)의 좌측에는 좌측기둥(11)을 성형하기 위한 좌측기둥 성형구(41)가 우측에는 우측기둥(12)을 성형하기 위한 우측기둥 성형구(42)가 형성된다.

상기 열십자 보강대 성형구(47a)의 상측에는 상측보(13)를 성형하기 위한 상측보 성형구(43)가 형성되고, 열십자 보강대 성형구(47a)의 하측에는 하측보(14)를 성형하기 위한 하측보 성형구(44)가 각각 독립되게 형성되는 것이다.

상기 좌측기둥 성형구(41)와 우측기둥 성형구(42), 상측보 성형구(43)와 하측보 성형구(44)로부터 열십자 보강대 성형구(47a)의 사이가 전방으로 갈수록 더 가깝게 형성되어 끝 부분에서는 서로 만나도록 설치하는 것이다.

상기 2차 압출금형(40)에는 다수개의 조립공(45)을 형성하여 고정볼트(55)가 관통되어 1차 압출금형(30)과 3차 압출금형(50)이 함께 결합하도록 한다.

도 6a는 본 발명의 3차 압출금형에 대한 정면도이고, 도 6b는 본 발명의 3차 압출금형에 대한 단면도를 나타낸 것이다.

좌측기둥 성형구(41)와 우측기둥 성형구(42), 상측보 성형구(43)와 하측보 성형구(44)가 서로 사각형을 이루도록 만나는 프로파일 성형구(52)를 형성하며, 열십자 보강대(17)를 압출하는 보강대 압출공(53) 및 4 방향으로 중공(15)을 형성하는 보강대 성형 돌출부(51)를 설치함으로써 프로파일(10)이 압출되도록 하는 3차 압출금형(50)을 구성하는 것이다.

상기 3차 압출금형(50)에는 다수개의 조립공(54)을 형성하여 고정볼트(55)가 관통되어 1차 압출금형(30)과 2차 압출금형(40) 및 3차 압출금형(50)이 압출기(21)에 연결되도록 하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 합성수지 원료가 압출기(21)에 공급되어 소정의 온도로 용융되어 원료 공급공간(22)으로 공급된다.

원료 공급공간(22)으로 공급된 용융상태의 수지는 프로파일 압출장치(20)의 1차 압출금형(30)에 형성된 열십자 보강대 성형구(37a)에서 열십자 보강대(17)가 압출되고 좌측기둥 성형구(31)에서 좌측기둥(11)이 압출되고, 우측기둥 성형구(32)에서 우측기둥(12)이 압출되며, 상측보 성형구(33)에서 상측보(13)가 압출되고, 하측보 성형구(34)에서 하측보(14)에 공급되므로 4방향에서 동시에 소정의 형태로 압출하게 된다.

4방향에서 동시에 소정의 형태로 압출되는 부분들은 각각 ㅣ, ㅡ 형태가 2개씩 압출되므로 중공(15)이 형성되지 않고 독립되게 압출되는 것이므로 압출 형태에 대한 변형이나 처짐 현상이 발생하지 않게 된다.

물론, 1차 압출금형(30)에서는 도시하지 않았지만 냉각수 또는 냉매가 공급되어 냉각이 이루어지는 것이다.

1차 압출금형(30)에 성형된 각각의 압출 형태는 2차 압출금형(40)으로 공급되는 것이며, 2차 압출금형(40)에서는 좌측기둥 성형구(41)에서 좌측기둥(11)이 압출되고, 우측기둥 성형구(42)에서 우측기둥(12)이 압출되며, 상측보 성형구(43)에서 상측보(13)가 압출되고, 하측보 성형구(44)에서 하측보(14)에 공급되므로 4방향에서 동시에 소정의 형태로 압출하게 된다.

4방향에서 동시에 소정의 형태로 압출되는 부분들은 각각 ㅣ, ㅡ 형태가 2개씩 압출되므로 중공(15)이 형성되지 않아서 압출 형태에 대한 변형이나 처짐 현상이 발생하지 않게 된다.

2차 압출금형(40)에서 성형된 각각의 압출형태는 3차 압출금형(50)으로 공급되는 것이며, 3차 압출금형(50)에서는 열십자 보강대(17)가 보강대 압출공(53)을 통하여 압출되는 것이다.

그리고 좌측기둥(11)과 우측기둥(12), 상측보(13)와 하측보(14)는 프로파일 압출공(52)과 보강대 성형 돌출부(51)를 통하여 만나서 일체형의 프로파일(10)로 압출되는 것이다.

상기 프로파일(10)로 압출되는 동안에는 2차 압출금형(40)과 3차 압출금형(50)의 내부에서는 도시하지 않았지만, 냉각수 또는 냉매를 공급하여 계속해서 냉각이 이루어지는 것이다.

결국 도 2a에 도시한 바와 같이, 각각 ㅣ. ㅡ 형태가 2개씩 1차 압출금형(30)에서 압출되면서 압출되는 형태가 무너지지 않고 그대로 성형되고, 2차 압출금형(40)에서 각각의 압출 형태가 중앙으로 모여진 후 3차 압출금형(50)에서 좌측 보강대(11a)와 우측 보강대(12a)가 만나는 중앙의 상측으로 좌측기둥(11)과 우측기둥(12)은 상측보(13)와 하측보(14)의 사이에 결합되며 전체적으로는 프로파일(10)과 같이 일체형을 압출되면서 4방향에 중공(15)을 성형하는 것이다.

프로파일(10)로 압출된 후에는 도시하지 않은 와인딩장치에 나선형으로 공급하면서 프로파일(10)의 사이에 이음부재(64)를 공급하여 복층벽 하수관(16)을 성형하게 되는 것이다.

상기 프로파일 압출장치(20)는 1차 압출금형(30)과 2차 압출금형(40) 및 3차 압출금형(50)을 연속해서 연결하여 1차 압출금형(30)에서는 각각 ㅣ, ㅡ 형태가 2개씩 독립되게 압출하여 압출 형태가 무너지지 않고 정확하게 압출되도록 하는 것이며, 2차 압출금형(40)에서는 각각 ㅣ, ㅡ 형태가 2개씩 압출되어 서로 만나도록 하는 것이고, 3차 압출금형(50)에서는 각각 독립된 형태로 압출되는 것이 서로 만나서 프로파일(10)을 이루게 됨으로써 실질적인 보강역할을 수행하는 열십자 보강대(17)가 변형되지 않고 정확하게 압출되어 만나면서 정확한 형태로 성형할 수 있으므로 소정의 강도향상 효과를 안정되게 제공할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 최초에는 각각 ㅣ, ㅡ 형태가 2개씩 압출되면서 소정의 압출형태가 정확하게 제공될 수 있도록 하고, 3차 압출금형에서는 각각 ㅣ, ㅡ 형태ㅏ 2개씩 압출되는 부재가 서로 만나면서 일체형으로 형성되어 정확하고 안정된 형태의 제품을 성형할 수 있으므로 강도를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

10 : 프로파일 11 : 좌측기둥
12 : 우측기둥 13 : 상측보
14 : 하측보 15 : 중공
16 : 복층벽 하수관 17 : 열십자 보강대
20 : 프로파일 압출장치 30 : 1차 압출금형
31, 41 : 좌측기둥 성형구 32, 42 : 우측기둥 성형구
33, 43 : 상측보 성형구 34, 44 : 하측보 성형구
37a, 47a : 열십자 보강대 성형구 40 : 2차 압출금형
50 : 3차 압출금형 51 : 보강대 성형돌출부
52 : 프로파일 압출공 53 : 보강대 압출공

Claims (2)

1. 사방향에 중공(63)을 형성하는 열십자 보강대(62)로 이루어진 프로파일(61)의 사이에 이음부재(64)를 연결하여 성형하는 복층벽 하수관에 있어서,
   좌측기둥 성형구(31)에서 성형하는 좌측기둥(11)과, 우측기둥 성형구(32)에서 성형하는 우측기둥(12), 상측보 성형구(33)에서 형성하는 상측보(13)와, 하측보 성형구(14)에서 성형하는 하측보(14)가 압출되고, 중앙의 열십자 보강대 성형구(37a)에서 성형하는 열십자 보강대(17)를 압출 성형하며,
   좌측기둥 성형구(41)에서 성형하는 상기 좌측기둥(11)과, 우측기둥 성형구(32)에서 성형하는 상기 우측기둥(12), 상측보 성형구(33)에서 성형하는 상기 상측보(13)와, 하측보 성형구(34)에서 성형하는 상기 하측보(14)가 압출되고, 중앙의 열십자 보강대 성형구(47a)에서 성형하는 상기 열십자 보강대(17)를 압출하며,
   상기 보강대 압출공(53)에서 열십자 보강대(17)를 성형하고, 보강대 성형돌출부(51)와 프로파일 압출공(52)에서 상기 상측보(13)와 하측보(14)의 양쪽 끝 부분에서 안쪽으로 좌측기둥(11)과 우측기둥(12)이 결합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압출 상태로 연결한 프로파일을 이용한 복층벽 하수관.
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