KR101090300B1 - 원료 절약형 결합력 향상용 폴리에틸렌 하수관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원료 절약형 결합력 향상용 폴리에틸렌 하수관에 관한 것으로, 더욱 상게하게는 용융합성수지를 공급하여 이중벽 하수관용 프로파일 또는 삼중벽 하수관용 프로파일로 압출되는 상태를 통하여 프로파일을 연결하는 연결부재의 원료를 절약하면서 폴리에틸렌 하수관의 성형이 가능하도록 하고, 외경 연결부재와 내경 연결부재가 차단돌기와 강한 결합력으로 결합되도록 함으로써 결합력을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 원료 절약형 결합력 향상용 폴리에틸렌 하수관에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 내경에 중공(12)이 형성된 프로파일(11) 또는 내경에 십자 보강대(22)에 의해 다수의 중공(23)이 형성된 프로파일(21)을 나선형으로 공급하여 상기 프로파일(11, 21)의 사이에 연결부재를 공급하여 성형하는 하수관에 있어서,
상기 프로파일(11, 21)의 양쪽 측면으로 상측에 외경 차단돌기(14, 25)와 하측에 내경 차단돌기(15, 25a)를 형성하되;
상기 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)의 사이에 폴리에틸렌 수지가 공급되지 않는 공간(13a, 24a)이 형성되고, 상기 외경 차단돌기(14, 25)의 상측에 외경 공간(16, 26)을 형성하며,
상기 내경 차단돌기(15, 25a)의 하측에 내경 공간(17, 26a)이 형성되도록 하고, 상기 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)에 구멍(14a, 15a)을 형성한 후,
상기 외경 공간(16, 26)에 외경 연결부재(18, 27)를 형성하고, 상기 내경 공간(17, 26a)에 내경 연결부재(19, 27a)를 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

원료 절약형 결합력 향상용 폴리에틸렌 하수관{Polyethylene sewer pipe}

본 발명은 원료 절약형 결합력 향상용 폴리에틸렌 하수관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용융합성수지를 공급하여 이중벽 하수관용 프로파일 또는 삼중벽 하수관용 프로파일로 압출되는 상태를 통하여 프로파일을 연결하는 연결부재의 원료를 절약하면서 폴리에틸렌 하수관의 성형이 가능하도록 하고, 외경 연결부재와 내경 연결부재가 차단돌기와 강한 결합력으로 결합되도록 함으로써 결합력을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 원료 절약형 결합력 향상용 폴리에틸렌 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, 제1 압출기(100)에 연결된 금형에서 중공(12)을 형성한 프로파일(11)을 압출하여 냉각하고 와인딩장치에 나선형으로 공급하면서 프로파일(11)의 사이에 공급되는 연결부재(13)를 통하여 이중벽 하수관(10)을 성형하게 된다.

그리고 삼중벽 하수관은 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 압출기(100)에 연결된 금형에서 십자 보강대(22)를 통하여 다수 개의 중공(23)을 형성한 프로파일(21)을 압출하여 냉각하고 와인딩장치에 나선형으로 공급하면서 프로파일(21)의 사이에 공급되는 연결부재(24)를 통하여 삼중벽 하수관(20)을 성형하여 소정의 길이(약 6미터)로 절단하여 공급하게 된다.

상기 이중벽 하수관(10)과 삼중벽 하수관(20)은 중공을 제외한 모든 부분에 용융된 폴리에틸렌 수지가 충진되는 구조이므로 원료의 소모가 많으면서, 원료가 소모되는 비율에 대하여 상대적으로 강성이 높게 나타나지 않게 되므로 불필요하게 원가가 상승하는 원인이 되었다.

또한, 프로파일의 사이에는 일자형태로 연결부재가 공급되므로 연결부재와 프로파일 사이의 결합력이 약하여 계절에 따른 온도차이가 심한 국내의 실정에서 프로파일과 연결부재에서 열팽창계수로 인하여 분리되는 현상이 발생하여 하수관을 사용할 수 없게 되는 결점이 발생하였다.

문헌 1. 특허 등록번호 제0508097호(2005. 08. 04. 등록) 문헌 2. 특허 등록번호 제0929939호(2009. 11. 26. 등록) 문헌 3. 특허 등록번호 제1023768호(2011. 03. 14. 등록) 문헌 4. 특허 등록번호 제1023770호(2011. 03. 14. 등록)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 해결과제는, 중공을 형성하거나, 십자 보강대에 의해 다수의 중공을 형성한 프로파일을 성형할 때, 연결부재가 성형되는 측면으로 소정 간격에 용융된 폴리에틸렌 수지가 충진되지 않는 공간을 형성함으로써 폴리에틸렌 수지의 소모량을 축소할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 해결과제는, 프로파일에서 돌출되는 외경 차단돌기와 내경 차단돌기에 같은 간격으로 구멍을 형성하여 외경 연결부재와 내경 연결부재가 상기 구멍으로 침투하여 결합력을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 내경에 중공이 형성된 프로파일 또는 내경에 십자 보강대에 의해 다수의 중공이 형성된 프로파일을 나선형으로 공급하여 상기 프로파일의 사이에 연결부재를 공급하여 성형하는 하수관에 있어서,

상기 프로파일의 양쪽 측면으로 상측에 외경 차단돌기와 하측에 내경 차단돌기를 형성하되;

상기 외경 차단돌기와 내경 차단돌기의 사이에 폴리에틸렌 수지가 공급되지 않는 공간이 형성되고,

상기 외경 차단돌기의 상측에 외경 공간을 형성하며, 상기 내경 차단돌기의 하측에 내경 공간이 형성되도록 하고, 상기 외경 차단돌기와 내경 차단돌기에 구멍을 형성한 후,

상기 외경 공간에 외경 연결부재를 형성하고, 상기 내경 공간에 내경 연결부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 중공을 형성하는 프로파일과, 십자 보강대에 의해 다수의 중공을 형성한 프로파일을 성형할 때, 연결부재가 성형되는 측면으로 소정 간격에 용융된 폴리에틸렌 수지가 공급되어 외경 충진되지 않는 공간을 형성함으로써 폴리에틸렌 수지의 소모량을 축소할 수 있도록 하고, 외경 공간과 내경 공간만 제공하여 외경 연결부재와 내경 연결부재를 통하여 프로파일이 평활하게 연결될 수 있도록 함으로써 상기 폴리에틸렌 수지가 충진되지 않은 공간에 의해 폴리에틸렌 수지를 절감할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 프로파일에서 돌출되는 외경 차단돌기와 내경 차단돌기에 같은 간격으로 원형이나 사각형의 구멍을 형성하여 외경 연결부재와 내경 연결부재가 공급되면서 상기 구멍으로 침투하여 내부의 공간에 이르도록 함으로써 연결부재와 차단돌기의 결합력을 크게 향상시켜 프로파일과 연결부재가 열팽창계수와 압력에 의해 분리되는 현상을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

도 1 은 종래 이중벽 하수관에 단면도
도 2 는 종래 삼중벽 하수관에 대한 단면도
도 3 은 본 발명의 이중벽 하수관에 대한 사시도
도 4 는 발명의 이중벽 하수관에 대한 프로파일 단면도
도 5 는 발명의 이중벽 하수관에 대한 결합상태 단면도
도 6 은 발명의 이중벽 하수관에 대한 프로파일 평면도
도 7 은 발명의 삼중벽 하수관에 대한 사시도
도 8 은 발명의 삼중벽 하수관에 대한 프로파일 단면도
도 9 는 발명의 이중벽 하수관에 대한 결합상태 단면도
도 10 은 발명의 이중벽 하수관에 대한 프로파일 평면도
도 11 은 본 발명의 하수관 성형장치에 대한 설치상태도

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

도 3은 본 발명의 이중벽 하수관에 대한 사시도이고, 도 4는 발명의 이중벽 하수관에 대한 프로파일 단면도, 도 5는 발명의 이중벽 하수관에 대한 결합상태 단면도, 도 6은 발명의 이중벽 하수관에 대한 프로파일 평면도를 나타낸 것이다.

폴리에틸렌 수지를 공급하여 용융시킨 후 압출에 의해 내부에 중공(12)이 형성되는 프로파일(11)을 공급하며, 상기 프로파일(11)을 성형하면서 동시에 양쪽 측면으로 중앙에 공간(13a)이 형성되도록 외경 차단돌기(14)와 내경 차단돌기(15)를 각각 돌출되도록 형성하여, 외경 차단돌기(14)의 상측에는 외경 공간(16)이 형성되고 내경 차단돌기(15)의 하측에는 내경 공간(17)이 형성되도록 한다.

상기 외경 차단돌기(14)와 내경 차단돌기(15)는 공간(13a)이 형성되도록 한쪽은 상측에 한쪽으로 하측에 각각 형성되어 프로파일(11)의 양쪽으로 어느 하나의 외경 차단돌기(14)와 내경 차단돌기(15)가 돌출되는 것이다.

외경 차단돌기(14)와 내경 차단돌기(14)가 형성된 프로파일(11)을 와인딩장치에 나선형으로 공급하면서 폴리에틸렌 수지를 용융시켜 외경 공간(16)에 외경 연결부재(18)로 성형하고, 내경 공간(17)에 내경 연결부재(19)로 성형하여 이중벽 하수관(10)을 성형하는 것이다.

상기 외경 차단돌기(14)와 내경 차단돌기(15)에는 같은 간격으로 원형이나 사각형의 구멍(14a)을 형성하여 외경 연결부재(18)와 내경 연결부재(19)가 상기 구멍(14a)을 통과하여 공간(13a)에 침투함으로써 일체형이 되어 결합력을 향상시키도록 한다.

도 7은 발명의 삼중벽 하수관에 대한 사시도이고, 도 8은 발명의 삼중벽 하수관에 대한 프로파일 단면도, 도 9는 발명의 이중벽 하수관에 대한 결합상태 단면도, 도 10은 발명의 이중벽 하수관에 대한 프로파일 평면도를 나타낸 것이다.

폴리에틸렌 수지를 공급하여 용융시킨 후 압출에 의해 내부에 십자 보강대(22)를 통하여 다수개의 중공(23)이 형성되는 프로파일(21)을 공급하며, 상기 프로파일(21)을 성형하면서 동시에 양쪽 측면으로 중앙에 공간(24a)이 형성되도록 외경 차단돌기(25)와 내경 차단돌기(25a)를 각각 돌출되도록 형성하여, 외경 차단돌기(25)의 상측에는 외경 공간(26)이 형성되고 내경 차단돌기(25a)의 하측에는 내경 공간(26a)이 형성되도록 한다.

상기 외경 차단돌기(25)와 내경 차단돌기(25a)는 공간(24a)이 형성되도록 한쪽은 상측에 한쪽으로 하측에 각각 형성되어 프로파일(21)의 양쪽으로 어느 하나의 외경 차단돌기(25)와 내경 차단돌기(25a)가 돌출되는 것이다.

외경 차단돌기(25)와 내경 차단돌기(25a)가 형성된 프로파일(21)을 와인딩장치에 나선형으로 공급하면서 폴리에틸렌 수지를 용융시켜 외경 공간(26)에 외경 연결부재(27)로 성형하고, 내경 공간(26a)에 내경 연결부재(27a)로 성형하여 삼중벽 하수관(20)을 성형하는 것이다.

상기 외경 차단돌기(15)와 내경 차단돌기(25a)에는 같은 간격으로 원형이나 사각형의 구멍(15a)을 형성하여 외경 연결부재(26)와 내경 연결부재(26a)가 상기 구멍(15a)을 통과하여 공간(24a)에 침투함으로써 일체형이 되어 결합력을 향상시키도록 한다.

도 11은 본 발명의 하수관 성형장치에 대한 설치상태도를 나타낸 것으로, 폴리에틸렌 수지를 공급하여 용융에 의해 프로파일(11, 21)을 일체형으로 압출하는 제1 압출기(100)를 설치하는 것이다.

상기 프로파일(11, 21)은 냉각장치(110)에서 냉각수를 통하여 냉각된 후 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)에 같은 간격으로 원형이나 사각형의 구멍(14a, 15a)을 타공장치(160)에서 성형한 후 와인딩장치(120)에 나선형으로 공급되어 와인딩장치(120)의 외경에 나선형으로 감기게 된다.

상기 와인딩장치(120)에 공급하는 프로파일(11, 21)의 사이에는 외경 공간(16, 25)에 폴리에틸렌 수지가 공급되어 용융된 후 외경 연결부재(18, 27)로 공급되는 제2 압출장치(140)와, 상기 프로파일(11, 21)의 사이에는 내경 공간(17, 26a)에 폴리에틸렌 수지가 공급되어 용융된 후 내경 연결부재(19, 27a)로 공급되는 제3 압출기(150)를 설치하는 것이다.

상기 와인딩장치(120)에서 성형된 이중벽 하수관(10)과 삼중벽 하수관(20)은 공급되는 과정에서 절단장치(130)에서 6미터 정도의 길이를 갖도록 절단되는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 중공(12)을 갖는 프로파일(11)과 십자 보강대(22)를 통하여 다수개의 중공(23)을 갖는 프로파일(21)이 제1 압출기(100)에 공급되는 폴리에틸렌 수지가 용융되어 금형의 형상에 따라서 압출되어 공급되는 것이다.

제1 압출기(100)에서 공급되는 프로파일(11, 21)은 한쪽 측면으로 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)가 각각 하나씩 형성되고, 공간(13a, 24a)을 갖도록 일체형으로 압출되어 공급되며, 냉각장치(110)에서 수냉 방법으로 냉각되어 타공장치(160)에 공급한다.

상기 타공장치(160)에 공급되는 프로파일(11, 21)은 상측과 하측에서 원형이나 사각형의 구멍(14a, 15a)을 형성하여 와인딩장치(120)에 공급된다.

상기 프로파일(11, 21)이 냉각되어 와인딩장치(120)에 나선형으로 공급되면서 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)에 의하여 외경 공간(16, 26)과 내경공간(17, 26a)가 형성되고 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)의 사이에서 공간(13, 24a)이 형성되는 것이다.

그리고 제2 압출기(140)에서는 폴리에틸렌 수지가 용융되어 프로파일(11, 21)의 사이에 형성된 외경 공간(16, 26)에 공급되어 외경 연결부재(18, 27)로 공급되어 프로파일(11, 21)의 사이를 외측에서 연결시켜 일체형으로 연결한다.

또한, 제3 압출기(150)에서는 폴리에틸렌 수지가 용융되어 프로파일(11, 21)의 사이에 형성된 내경 공간(17, 26a)에 공급되어 내경 연결부재(19, 27a)로 공급되어 프로파일(11, 21)의 사이를 내측에서 연결시켜 일체형으로 연결한다.

상기 외경 연결부재(18, 27)와 내경 연결부재(19, 27a)가 용융상태로 외경 공간(16, 26)과 내경공간(17, 26a)에 공급되면 외경 차단돌기(14, 25)와 외경 차단돌기(15, 25a)에 형성된 구멍(14a, 15a)을 통하여 공간(13a, 24a)으로 일부가 침투되어 구멍(14a, 15a)을 완전히 메워지도록 공급되면서 외경 연결부재(18, 27)와 내경 연결부재(19, 27a)가 구멍(14a, 15a)과의 결합력을 크게 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 와인딩 장치(120)에서 프로파일(11, 21)이 나선형으로 공급되며, 프로파일(11, 21)의 사이에 공급되는 외경 연결부재(18, 26)와 내경 연결부재(19, 26a)를 통하여 평활한 이중벽 하수관(10)과 삼중벽 하수관(20)을 성형하는 것이고, 성형한 이중벽 하수관(10)과 삼중벽 하수관(20)은 절단장치(130)에서 약 6미터 정도의 길이로 절단되어 공급되는 것이다.

상기 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)의 사이에 형성되는 공간(13a, 24a)에는 제2 압출기(140)와 제3 압출기(150)로부터 공급되는 외경 연결부재(18, 27)와 내경 연결부재(19, 27a)가 차단되어 공급될 수 없으므로 폴리에틸렌 수지의 공급(소모)량을 줄여 그만큼 절약하면서 성형하는 것이 가능하여 이중벽 하수관(10)과 복층벽 하수관(20)의 성형에 의한 폴리에틸렌 수지의 공급(소모)량을 줄여 생산 원가를 절감하는 것이다.

상기 공간(13a, 24a)에 폴리에틸렌 수지의 공급(소모)량을 줄이는 경우에 압축강도와 인장강도의 변화가 거의 없었으며, 중량을 줄이고, 경제성이 매우 뛰어난 제품을 공급할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 프로파일을 압출하여 성형한 후 와인딩장치에 나선형으로 공급함녀서 외경과 내경의 공간에 폴리에틸렌 수지를 공급하고 외경과 내경 차단돌기에 의해 형성된 공간으로 폴리에틸렌 수지의 공급이 이루어지지 않도록 차단하여 압축과 인장강도의 변화 없이 폴리에틸렌의 소모량을 줄여 경제적인 하수관을 성형할 수 있게 되며, 외경 연결부재와 내경 연결부재가 외경 차단돌기와 내경 차단돌기에 형성한 구멍을 침투하여 연결부재와 차단돌기의 결합력을 크게 향상시키는 것이다.

10 : 이중벽 하수관 11, 21 : 프로파일
12, 23 : 중공 13, 24 : 연결부재
13a : 공간 14, 25 : 외경 차단돌기
14a, 15a : 구멍 15, 25a : 내경 차단돌기
16, 26 : 외경 공간 17, 26a : 내경 공간
18, 27 : 외경 연결부재 19, 27a : 내경 연결부재
20 : 삼중벽 하수관 22 : 십자 보강대
100 : 제1 압출기 110 : 냉각장치
120 : 와인딩장치 130 : 절단장치
140 : 제2 압출기 150 : 제3 압출기

Claims (3)

1. 내경에 중공(12)이 형성된 프로파일(11) 또는 내경에 십자 보강대(22)에 의해 다수의 중공(23)이 형성된 프로파일(21)을 나선형으로 공급하여 상기 프로파일(11, 21)의 사이에 연결부재를 공급하여 성형하는 하수관에 있어서,
   상기 프로파일(11, 21)의 양쪽 측면으로 상측에 외경 차단돌기(14, 25)와 하측에 내경 차단돌기(15, 25a)를 형성하되;
   상기 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)의 사이에 폴리에틸렌 수지가 공급되지 않는 공간(13a, 24a)이 형성되고,
   상기 외경 차단돌기(14, 25)의 상측에 외경 공간(16, 26)을 형성하며, 상기 내경 차단돌기(15, 25a)의 하측에 내경 공간(17, 26a)이 형성되도록 하고, 상기 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)에 구멍(14a, 15a)을 형성한 후,
   상기 외경 공간(16, 26)에 외경 연결부재(18, 27)를 형성하고, 상기 내경 공간(17, 26a)에 내경 연결부재(19, 27a)를 형성하는 것을 특징으로 하는 원료 절약형 결합력 향상용 폴리에틸렌 하수관.
   
2. 내경에 중공(12)이 형성된 프로파일(11) 또는 내경에 십자 보강대(22)에 의해 다수의 중공(23)이 형성된 프로파일(21)을 나선형으로 공급하여 상기 프로파일(11, 21)의 사이에 연결부재를 공급하여 성형하는 하수관에 있어서,
   상기 프로파일(11, 21)의 양쪽 측면으로 제1 압출기(100)에서 폴리에틸렌 수지가 압출되어 한쪽 측면에는 외경 차단돌기(14, 25)가 다른 쪽 측면에는 내경 차단돌기(15, 25a)를 형성하되;
   상기 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)의 사이에 폴리에틸렌 수지가 공급되지 않는 공간(13a, 24a)이 형성되고,
   상기 외경 차단돌기(14, 25)의 상측에 외경 공간(16, 26)을 형성하며, 상기 내경 차단돌기(15, 25a)의 하측에 내경 공간(17, 26a)이 형성되도록 하고, 상기 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)에 구멍(14a, 15a)을 형성한 후,
   상기 외경 공간(16, 26)에 제2 압출기(140)에서 폴리에틸렌 수지가 압출되어 외경 연결부재(18, 27)를 형성하고, 상기 내경 공간(17, 26a)에 제3 압출기(150)에서 폴리에틸렌 수지가 압출되어 내경 연결부재(19, 27a)를 형성하는 것을 특징으로 하는 원료 절약형 결합력 향상용 폴리에틸렌 하수관.
   
3. 제 1항과 제 2항에 있어서,
   프로파일(11, 21)의 외경 차단돌기(14, 25)와 내경 차단돌기(15, 25a)에 같은 간격으로 원형이나 사각형으로 형성한 구멍(14a, 15a)에 외경 연결부재(18. 27)와 내경 연결부재(19, 27a)가 침투하여 공간(13a, 24a)에 이르도록 함으로써 결합력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 원료 절약형 결합력 향상용 폴리에틸렌 하수관.

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