KR101129677B1

KR101129677B1 - 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR101129677B1
Application number: KR1020100112664A
Authority: KR
Inventors: 김학건
Original assignee: 대현산업 (주)
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2012-03-28

Abstract

본 발명은 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성수지로 이루어진 내경부와 중량을 가볍게 하는 레진(수지)과 모래를 혼합한 코어층 및 레진(수지)과 유리섬유를 사용한 코팅층으로 이루어진 본체를 사용하여 중량이 가볍고 튼튼하여 시공이 용이하고 수명이 반영구적이며, 내경부재를 와인딩장치에 나선형으로 공급하여 사각형, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 다각형으로 관을 성형하는 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 합성수지를 공급하여 내경부재를 압출하는 압출기와, 상기 내경부재를 나선형으로 공급하여 소정의 폭에서 겹쳐지며 결합되어 내경이 평활한 사각형, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 관으로 성형되도록 하는 와인딩장치와, 상기 와인딩장치에서 공급되는 내경부재로 성형한 관의 외경으로 1차 레진을 공급하여 코팅하는 1차 레진 공급장치와, 상기 1차 레진의 외경으로 모래와 레진 또는 모래와 콘크리트를 혼합한 혼합물 중 어느 하나를 공급하여 코어층을 성형하는 코어 공급장치와, 상기 코어층의 외경으로 2차 레진을 공급하여 코팅하는 2차 레진 공급장치와, 상기 2차 레진의 외경으로 유리 섬유 또는 탄소 섬유 중 어느 하나를 서로 다른 방향에서 나선형으로 공급하여 섬유 코팅층을 성형하는 좌방향 화이바 감는장치와 우방향 화이바 감는장치로 이루어진 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조장치에 있어서,
상기 내경부재를 압출하는 압출기는 내경부의 좌측으로 이중 고정돌기 사이에 연결홈을 형성하고 실링 연결부에 걸림턱을 설치하며, 상기 내경부의 상측으로 일정한 간격에 보강 돌출부를 형성하고, 내경부의 우측 끝 부분에 이중홈 사이에 형성한 연결돌기의 우측으로 실링돌기를 형성하여 나선형으로 감아 연결하되;
상기 실링돌기에 실링홈을 형성하여 실링재를 더 설치하여 실링되도록 하고,
상기 이중홈과 연결돌기의 하측으로 걸림홈을 형성하여 이중 고정돌기의 좌측으로 형성한 걸림 돌출부가 결합하며, 상기 이중홈의 상측에 중앙돌기가 돌출되는 내경부재를 압출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조방법 및 그 장치{Manufacturing method of polygon water pipe and that device}

본 발명은 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성수지로 이루어진 내경부와 중량을 가볍게 하는 레진(수지)과 모래를 혼합한 코어층 및 레진(수지)과 유리섬유를 사용한 코팅층으로 이루어진 본체를 사용하여 중량이 가볍고 튼튼하여 시공이 용이하고 수명이 반영구적이며, 내경부재를 와인딩장치에 나선형으로 공급하여 사각형, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 다각형으로 관을 성형하는 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래 합성수지관은 실용신안등록 제311881호(2003. 5. 9. 공고)에 개시한 바와 같이, 사각형이나 원형의 프로파일을 압출하면서 다수개의 로울러가 원주방향에 설치하고 소정의 각도를 주어 나선형으로 프로파일이 공급되는 와인딩장치(성형장치)에서 프로파일의 사이에 용융 수지를 공급하면서 프로파일을 평활한 형태로 성형하는 이중벽 하수관 또는 복층벽 하수관이 있다.

그러나 이러한 종래의 하수관은 사각형이나 원형의 프로파일 폭이 좁고 강도를 부여하기 위하여 소정의 높이를 갖도록 공급하는 것이어서 성형속도를 빠르게 할 수 없으므로 생산성이 저하되는 결점이 있으며, 어느 정도 냉각된 프로파일의 사이에 용융 수지를 공급하여 부착되도록 하지만 생산한 후 외부의 온도차이에 의하여 열팽창계수가 달라 프로파일과 용융 수지의 연결부분에서 보관 및 운송과정과 매설작업을 진행하는 과정에서 충격으로 깨지거나 분리되는 결점이 발생하게 된다.

그리고 현재 생산되고 있는 하수관, 오수관, 상수도관 등은 공장에서 생산한 후 소정의 길이(약 6미터)로 절단한 후 공사 현장에서 연결구를 이용하여 조립식으로 매설하는 것이 일반적이다.

그러나 생산공장과 설치 현장의 거리가 먼 경우 운송비의 소모가 너무 커서 원가상승의 원인이 되고, 생산한 후 야외에 오랫동안 보관하는 과정에서 햇빛에 노출 되므로 표면의 물성이 변하여 부식에 의해 표면이 부서져 사용하지 못하는 결점이 발생한다.

일반적으로 불포화 폴리에스테르 수지는 가격이 비교적 저렴하고, 상온에서 단시간 내에 경화되는 작업성과, 주원료의 다양한 선택에 따라 유리섬유와 사용되어 각종의 물리적, 화학적 특성을 나타낼 수 있기 때문에 다양한 성형방법과 다양한 산업분야에 적용되고 있다, 예를 들어 욕조, 정화조와 같은 건축자재, 탱크, 파이프 등과 같은 공업재료, 선박 자동차 등의 수송기기 전기절연재료, 그리고 겔 코트, 레진 콘크리트, 퍼티도료 등 각종용도로 광범위하게 사용되고 있다.

일반적으로 상하수도관 파이프는 PVC관 PE관, 주철관, 레진콘크리트관, 유리섬유 복합관 등 여러 종류가 있으며, 상수도관으로 사용되는 PVC관의 경우 직경이 30mm 미만으로 주로 사용되며 300mm 이상의 관을 상하수도관으로 사용하기 위해서는 파이프의 두께가 두꺼워져야 하며 PVC 강도와 매설 하중에 의한 문제를 해결하고자 많은 노력과 개선은 되었지만 큰 구경인 600mm 이상의 파이프를 사용하기에는 제한되어 있으며 유리섬유 복합관의 경우 강도의 하중에는 문제가 없으나 내부가 불포화 폴리에스테르 수지로 제조되어 장기적인 상하수도관으로 사용하기에는 아직도 신뢰성이 떨어져 새로운 복합관으로 PE관이나 PP관 그리고 주철관 내부의 코팅 등 품질과 파이프 강도 보강, 제조에 많은 노력을 하고 있는 실정이다.

상하수도관에 관한 특허로는 관과 그 성형방법 및 그 장치에 대한 출원이 매우 많으며, 그중 일부를 밝히면, 폴리에틸렌 및 폴리비닐로 이루어진 다층관계 및 그 성형장치(출원번호 10-2002-0088066), 고강성 합성수지관의 성형장치 및 그것에 의해 성형된 고강도 합성관(출원번호 10-2006-0125418) 등 복합관에 대한 특허는 많으나 모두 관의 종류가 열가소성 수지에 대한 개선과 콘크리트관 및 주철관 내부를 코팅하는 방법이 제안되었을 뿐, 나선형으로 원통형이 되도록 감아 성형하는 상하수도관, 특히 대형관에는 열경화성 수지의 장점인 강도, 내약품성, 내구성 등을 복합한 이중관에 대한 기술내용은 아직 제안된 바 없다.

PE관과 PP관, PVC관 등 파이프의 강도를 개선하고자 외부에 열경화성 수지의 복합소재를 접착하고자 하는 실험 및 개선이 많이 시도되고 있으나 열가소성 수지의 특성상 접합을 하기 위해서는 열융착 하는 방법 외에 특별한 방법은 없으며 일부 프라이머를 사용하여 접착을 시도하고 있으나 접착이 명확하지 않고 박리가 쉽게 발생하며 접착제를 사용하여 부착이 되더라도 FRP나 유리섬유와 같은 복합제와는 성형에 의한 접착이 어렵고 이중 복합 파이프 성형방법 자체도 어려워 현재에는 열경화성의 복합재료로는 불가능한 것으로 판단되어 온 것이 사실이다.

또한, 일반적인 상하수도관은 원형으로 형성되어 다양한 구조를 제공하게 되지만, 원형으로 한정되어 있으므로 성형한 후 이동과 보관 및 적재와 시공 과정에서 가해지는 하중과 외력으로 원형의 형태가 변형되어 제품성이 저하되는 결점과 함께, 시공이 정상적으로 이루어지지 않고, 시공된 이후에는 연결부분에서 누수현상이 발행하는 결점이 있었다.

문헌 1. 실용신안등록 제311881호(2003. 5. 9. 공고) 문헌 2. 특허출원 제10-2002-0088066호 문헌 3. 특허출원 제10-2006-0125418호

따라서 상기와 같은 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 해결과제는, 합성수지(PE, PP, PVC 등)를 사용하여 소정의 폭을 갖도록 압출하면서 내면은 무 모양으로 평활하고 외면은 소정의 형상으로 압출하면서 나선형으로 공급되어 내경부재가 조립식으로 사각형, 육각형, 팔각형 등 다양한 형태의 관을 성형할 수 있도록 하며, 상기 성형하는 관이 배출되는 과정에서 레진(수지)과 모래를 혼합한 재료에 의해 코어층을 형성한 후 외경에 레진(수지)과 유리섬유를 혼합한 재료에 의해 코팅층을 형성함으로써 접착이 가능하며 분리되지 않는 상하수도관을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 해결과제는, 내경부재를 소정의 폭으로 공급하면서 끝 부분에서 결합구조에 의해 연결하는 것으로 다양한 형태의 관을 성형할 수 있으므로 빠른 속도의 생산이 가능하며, 코어층에 의해 가벼워 생산과 설치에 용이하고, 외경에 섬유 코팅층을 성형함으로써 작업성이 우수하고 강도를 크게 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 합성수지를 공급하여 내경부재를 압출하는 압출기와, 상기 내경부재를 나선형으로 공급하여 소정의 폭에서 겹쳐지며 결합되어 내경이 평활한 사각형, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 관으로 성형되도록 하는 와인딩장치와, 상기 와인딩장치에서 공급되는 내경부재로 성형한 관의 외경으로 1차 레진을 공급하여 코팅하는 1차 레진 공급장치와, 상기 1차 레진의 외경으로 모래와 레진 또는 모래와 콘크리트를 혼합한 혼합물 중 어느 하나를 공급하여 코어층을 성형하는 코어 공급장치와, 상기 코어층의 외경으로 2차 레진을 공급하여 코팅하는 2차 레진 공급장치와, 상기 2차 레진의 외경으로 유리 섬유 또는 탄소 섬유 중 어느 하나를 서로 다른 방향에서 나선형으로 공급하여 섬유 코팅층을 성형하는 좌방향 화이바 감는장치와 우방향 화이바 감는장치로 이루어진 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조장치에 있어서,
상기 내경부재를 압출하는 압출기는 내경부의 좌측으로 이중 고정돌기 사이에 연결홈을 형성하고 실링 연결부에 걸림턱을 설치하며, 상기 내경부의 상측으로 일정한 간격에 보강 돌출부를 형성하고, 내경부의 우측 끝 부분에 이중홈 사이에 형성한 연결돌기의 우측으로 실링돌기를 형성하여 나선형으로 감아 연결하되;
상기 실링돌기에 실링홈을 형성하여 실링재를 더 설치하여 실링되도록 하고,
상기 이중홈과 연결돌기의 하측으로 걸림홈을 형성하여 이중 고정돌기의 좌측으로 형성한 걸림 돌출부가 결합하며, 상기 이중홈의 상측에 중앙돌기가 돌출되는 내경부재를 압출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명은 합성수지(PE, PP, PVC 등)를 사용하여 소정의 폭을 갖도록 압출하면서 내면은 무 모양으로 평활하고 외면은 걸림 돌출부와 이중 고정돌기 및 연결홈이 형성되어 나선형으로 공급되어 결합하는 이중홈과 연결돌기 및 걸림홈의 결합으로 연속해서 내경부재가 나선형으로 조립되어 사각형, 육각형, 팔각형 등 다양한 형태의 관을 성형할 수 있도록 하며, 상기 성형하는 관이 배출되는 과정에서 레진(수지)에 의해 코어층을 형성한 후 외경에 섬유 코팅층을 형성함으로써 일체형으로 접착이 가능하며 분리되지 않는 상하수도관을 공급하는 것이다.

본 발명은 내경부재를 소정의 폭으로 공급하면서 끝 부분에서 결합구조에 의해 수밀이 유지되도록 연결하는 것으로 다양한 형태의 상하수도관을 성형할 수 있으므로 빠른 속도의 생산이 가능하며, 코어층에 의해 가벼워 생산과 설치에 용이하고, 외경에 섬유 코팅층을 성형함으로써 작업성이 우수하고 강도를 크게 향상시킬 수 있으므로 현장에서 매우 유용하게 사용할 수 있도록 하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 생산 과정의 평면도
도 2a 는 본 발명의 내경부재에 대한 단면상태 정면도
도 2b 는 본 발명의 내경부재에 대한 결합상태 정면도
도 2c 는 본 발명의 내경부재에 대한 결합부분의 요부 확대 정면도
도 3a 는 본 발명의 내경부재에 코어층을 형성한 상태의 단면도
도 3b 는 본 발명의 코어층에 섬유 코팅층을 형성한 상태의 단면도
도 4 는 본 발명의 사각형 상하수도관에 대한 내부를 보인 단면도
도 5 는 본 발명의 와인딩장치에 대한 사시도
도 6 은 본 발명의 육각형 상하수도관에 대한 다른 실시예의 평면도
도 7 은 본 발명의 팔각형 상하수도관에 대한 또 다른 실시예의 평면도

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

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 생산 과정의 평면도를 나타낸 것이다.

합성수지를 공급하여 용융시켜 소정의 형태로 내경부재(20)를 압출하는 압출기(10)의 전방으로 와인딩장치(11)를 설치하여 내경부재(20)를 나선형으로 감아 원형이나 사각형, 육각형, 팔각형과 같이 다양한 형태의 관으로 성형하여 원하는 길이로 절단한다.

내경부재(20)가 사각형, 육각형, 팔각형 등 다각형 형태를 갖는 관으로 성형되어 소정의 길이로 절단하여 통상의 회전장치에 공급하여 회전시키는 과정에서 1차 레진 공급장치(30)에서 레진(수지)이 공급되어 내경부(21)의 상측 전체면이 코팅되도록 한다.

상기 레진은 스프레이 형태로 공급하거나, 내경부재(20)가 감긴 것이 레진이 담겨진 탱크에 함침되어 통과되는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 1차 레진 공급장치(30)로부터 공급되는 1차 레진(31)이 공급된 내경부(21)의 도면상 상측에는 코어 공급장치(40)로부터 코어층(41)를 형성한다.

상기 코어층(41)의 외경에는 2차 레진 공급장치(50)에서 2차 레진(51)을 공급하여 코팅한다.

2차 레진(51)의 외경에는 좌방향 화이바 감는장치(60)로부터 한 방향으로 섬유가 공급되고, 우방향 화이바 감는장치(70)로부터 공급되는 유리섬유 또는 레진과 유리섬유를 혼합한 재료가 서로 반대방향으로 감기면서 섬유 코팅층(110)을 형성하게 된다.

상기 섬유 코팅층(110)의 외경에는 보호층(120)이 코팅되어 형성되는 것이며, 상기 보호층(120)으로 성형한 상하수도관(100)은 냉각장치(80)에 의해 냉각하며 절단장치(90)로 원하는 길이를 갖도록 절단하는 것이다.

도 2a는 본 발명의 내경부재에 대한 단면상태 정면도이고, 도 2b는 본 발명의 내경부재에 대한 결합상태 정면도, 도 2c는 본 발명의 내경부재에 대한 결합부분의 요부 확대 정면도를 나타낸 것이다.

항성수지로 사출에 의해 성형하는 내경부재(20)는 소정의 두께와 폭을 갖는 내경부(21)의 도면상 좌측 끝 부분에는 걸림 돌출부(22)가 형성되고, 상기 걸림 돌출부(22)의 우측으로 이중 고정돌기(23)가 일정한 간격을 두고 설치되며, 이중 고정돌기(23)의 사이 중앙에는 연결홈(24)이 형성되는 것이다.

상기 이중 고정돌기(23)의 우측에는 실링 연결부(25)를 형성하고, 실링 연결부(25)의 우측에는 "┒"형으로 걸림턱(26)를 형성하며, 상기 걸림턱(26)에서 일정한 간격으로 결합돌기(28a)가 상측에 형성된 다수의 보강 돌출부(28)가 돌출되어 있다.

상기 보강 돌출부(28)의 가장 우측에는 걸림홈(22a)이 형성된 우측으로 이중 고정돌기(23)가 결합하는 이중홈(23a)이 형성되고, 상기 이중홈(23a)의 사이에는 연결홈(24)이 결합하는 연결돌기(24a)가 설치되며, 연결돌기(24a)의 상측에는 중앙돌기(29)가 형성된다.

상기 중앙돌기(29)의 우측에는 실링돌기(25a)가 돌출되어 걸림턱(26)에 걸리게 되며, 실링돌기(25a)의 한 부분에는 실링재(27a)가 위치하는 실링홈(27)이 형성되어 실링 연결부(25)에서 수밀이 유지되도록 하는 것이다.

상기 내경부재(20)는 나선형으로 와인딩 장치(11)에 공급되어 서로 일정한 간격에서 결합되어 원형이나 사각형 등의 형태로 감겨지는 것이다.

도 3a는 본 발명의 내경부재에 코어층을 형성한 상태의 단면도이고, 도 3b는 본 발명의 코어층에 섬유 코팅층을 형성한 상태의 단면도를 나타낸 것이다.

내경부재(20)가 소정의 형태를 갖는 관으로 성형되어 회전하면서 공급하는 과정에서 1차 레진 공급장치(30)에서 레진(수지)이 공급되어 내경부(21)의 상측 전체면이 코팅되도록 한다.

상기 코어층(41)은 모래를 공급하거나, 모래와 레진(수지)을 혼합한 재료 및 모래와 시멘트가 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

2차 레진(51)의 외경에는 좌방향 화이바 감는장치(60)로 부터 한 방향으로 레진(수지)에 함침된 유리섬유(Glass-fiber) 또는 탄소섬유(Carbon-fiber) 중 어느 하나가 공급되어 감기게 되고, 상기 좌방향 화이바 감는장치(60)의 일측으로 우방향 화이바 감는장치(70)로부터 레진이나 수지에 함침된 유리섬유(Glass-fiber) 또는 탄소섬유(Carbon-fiber) 중 어느 하나가 공급되어 감기게 되는 것이며, 이때 유리섬유 또는 탄소섬유가 서로 반대방향으로 감기면서 섬유 코팅층(110)을 형성하여 상하수도관(100)을 성형하게 된다.

상기 섬유 코팅층(110)의 외경에는 보호층(120)이 코팅되어 형성되는 것이며, 보호층(120)은 비닐로 이루어진 테잎으로 형성하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 다각형 상하수도관에 대한 내부를 보인 단면도를 나타낸 것으로, 내경부재(20)를 합성수지로 사출하여 성형하는 것이며, 내경부재(20)를 사출하여 감아 보관하여 필요할 때 공급하여 성형하는 것이 가능하며, 내경부재(20)를 합성수지로 사출하여 와인딩장치(11)에서 사각형, 육각형, 팔각형과 같이 다각형으로 성형한 후 원하는 길이로 절단하여, 외경으로 1, 2차 레진(31, 51)을 포함하는 코어층(41)를 형성한 후 섬유 코팅층(110)에서는 나선형으로 좌 방향과 우 방향에서 서로 교차되도록 레진을 함침하여 공급함으로써 상하수도관(100)을 성형하는 것이다.

도 5는 본 발명의 와인딩장치에 대한 사시도를 나타낸 것으로, 와인딩장치(11)는 사각형으로 이루어진 체인(250)을 설치하고, 상기 체인(250)은 내부의 회전봉(260)을 일정 간격으로 설치하여 연결된다.

상기 체인(250)에는 이송기어 박스(210)가 연결되어 있으며, 외부로부터 유압호스(240)가 연결되어 유압을 공급받도록 하고, 이송기어 박스(210)에서는 체인(25)의 회전봉(260)과 동시에 회전할 수 있도록 연결되어 회전동력으로 한 방향으로 진행 가능하도록 연결하며 결합 로울러(22)에 동력을 공급하여 회전하도록 한다.

상기 결합 로울러(22)는 내경부재(20)의 외측 형태와 같이 요철이 형성되어 있어서 내경부재(20)를 눌러 나선형으로 결합이 이루어지도록 한다.

상기 이송기어 박스(210)의 일측에는 공급 가이드(230)가 설치되어 내경부재(20)를 안내하는 것이다.

도 6은 본 발명의 육각형 상하수도관에 대한 다른 실시예의 평면도를 나타낸 것으로, 다각형 상하수도관을 이루는 본체(100)는 와인딩장치(11)를 사각형으로 형성하여 사각형으로 형성하는 것이 가능하지만, 육각형으로 형성하여 내경부재(20)가 육각형으로 감기도록 형성하여 육각형으로 합성수지관을 성형하는 것이 가능하다.

도 7은 본 발명의 팔각형 상하수도관에 대한 또 다른 실시예의 평면도를 나타낸 것으로, 상하수도관을 이루는 본체(100)는 와인딩장치(11)를 사각형으로 형성하여 사각형으로 형성하는 것이 가능하지만, 팔각형으로 형성하여 내경부재(20)가 팔각형으로 감기도록 형성하여 팔각형으로 합성수지관을 성형하는 것이 가능하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 합성수지 원료를 공급하여 용융시켜 압출기(10)의 전방에서 내경부재(20)를 압출하여 냉각시킨 후 와인딩 장치(11)에 나선형으로 공급하거나, 드럼에 감아 보관하는 것이다.

와인딩 장치(11)에 내경부재(20)를 공급 가이드(230)에 공급하여 나선형으로 안내하면 이송기어 박스(210)에 유압호스(240)로 공급되는 동력으로 내경부재(20)를 공급가이드(230)에 공급하여 나선형으로 안내하면 이송기어 박스(210)에 유압호스(240)로 공급되는 동력으로 내경부재(20)가 눌리면서 실링돌기(25a)가 걸림턱(26)에 걸리도록 공급하면서 외측에서 눌려지는 압력으로 실링홈(27)이 실링 연결부(25)에 위치하면서 실링홈(27)에 형성한 실링재(27a)가 실링 연결부(25)와 밀착되어 수밀이 안정되게 유지되도록 한다.

상기 중앙돌기(29)의 하측에 형성한 이중홈(23a)으로 이중 고정돌기(23)가 결합하면서 연결돌기(24a)가 연결홈(24)에 결합하고, 걸림홈(22a)에는 걸림 돌출부(22)가 동시에 나선형으로 결합한다.

내경부재(20)가 나선형으로 공급되어 공급 가이드(230)를 통하여 공급되므로 결합 로울러(220)에 의해 결합되면서 이송기어 박스(210)의 중심축이 회전봉(260)에 연결되어 있으므로 내경부재(20)가 결합되면서 이송기어 박스(210)가 시계방향으로 회전하게 되고, 이송기어 박스(210)는 공급 가이드(230)에 내경부재(20)가 걸려 전방으로 밀어내는 힘을 발생하게 되며 앞으로 서서히 이동하면서 회전하게 되는 것이다.

이송기어 박스(210)가 시계방향으로 회전하며 내경부재(20)를 결합하게 되므로 전방으로 전진하게 되며, 체인(250)의 형태가 사각형이므로 체인(250)의 형태를 따라서 사각형으로 내경부재(20)가 결합되어 사각형의 관이 연속해서 성형되는 것이다.

내경부재(20)가 나선형으로 공급되어 연속된 결합구조에 의해 결합이 이루어지고, 낮은 높이에서 견고하고 안정된 결합력이 이루어지므로 결합된 이후에 이중고정돌기(23)와 이중홈(23a) 및 연결홈(24)과 연결돌기(24a)의 결합에 의해 도면상 가로 방향으로의 풀림현상을 방지하게 되며, 실링재(27a)에 의하여 수밀이 안정되게 유지되고, 실링돌기(25a)와 걸림턱(26)에 의해 실링이 이루어지면서 결합력이 강하게 제공되는 것이다.

상기 체인(250)에 의해 사각형 형상으로 감기는 내경부재(20)가 사각형의 유지가 어려워질 수 있으므로, 내경부재(20)가 사각형으로 성형되는 내경에 일정한 간격으로 사각형의 형틀을 설치하는 것도 가능하다.

상기 내경부재(20)의 나선형 결합에 의해 와인딩장치(11)의 형태에 따라서 사각형 외에도 육각형, 팔각형과 같이 다양한 모양으로 감기는 것이 가능하며, 관의 형태로 일정한 길이가 되면 필요한 길이로 절단장치(90)에서 절단한다.

관을 절단한 후에 관의 양쪽을 회전 가능하게 연결하여 회전시키면서 내경부재(20)의 외측면으로 1차 레진 공급장치(30)에서 1차 레진(31)이 스프레이 되거나 함침에 의해 공급된다.

상기 1차 레진(31)이 코팅된 내경부재(20)에는 모래나 모래와 레진(수지)을 혼합한 재료 또는 모래에 콘크리트를 혼합한 재료 중 어느 하나를 코어 공급장치(40)에서 공급하여 코어층(41)을 형성한다.

상기 코어층(41)은 보강돌출부(28)의 끝 부분 또는 결합돌기(28a)의 중간 높이나 같은 높이로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 코어층(41)의 외경에는 2차 레진 공급장치(50)에서 2차 레진(51)이 스프레이 되거나 함침에 의해 공급된다.

2차 레진(51)이 코팅된 외경에는 좌방향 화이바 감는장치(60)로부터 유리섬유가 좌 방향으로 공급되어 감기게 되고, 우방향 화이바 감는장치(70)로부터 유리섬유가 우방향으로 공급되어 감기게 되면서 섬유 코팅층(110)을 형성하는 것이다.

상기 섬유 코팅층(110)은 화이바 그라스 또는 탄소 섬유가 레진(수지)에 함침되어 서로 다른 방향으로 공급되어 감겨 다각형의 상하수도관(100)을 성형하는 것이다.

상기 상하수도관(100)은 냉각장치(80)에서 냉각하고, 섬유 코팅층(110)에는 보호층(120)을 비닐 등으로 코팅하여 보호하는 것이다.

상기 코어층(41)과 섬유 코팅층(110)은 내경부재(20)의 보강 돌출부(28)에 의해 강도에 대한 우수성을 제공할 수 있게 되며, 보강 돌출부(28)의 상측에 형성한 결합돌기(28a)에 의해 코어층(41)과 섬유 코팅층(110)과의 결합력이 크게 우수해지도록 하는 것이어서 기계적 강도를 크게 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 상하수도관(100)은 소정의 길이로 절단하여 공급한 후 연결구를 이용하여 지중에 매설하는 것이 가능하며, 필요한 경우 지중에 매설할 위치에서 직접 생산하는 경우 절단하지 않고 매우 긴 길이를 생산하여 매설하는 것이 가능하다.

상하수도관(100)은 지중에 매설하는 관의 용도로 사용하는 것이 가능할 뿐만 아니라 건축물의 내부에 공기를 순환하는 닥트, 전선이나 케이블 등을 설치하는 관로용 등 다양한 용도에 적용하는 것이 가능하다.

상기 상하수도관(100)은 도 6에 도시한 바와 같이 체인(250)을 육각형으로 형성하여 성형하는 경우 육각형으로 성형하는 것이 가능하며, 도 7에 도시한 바와 같이 체인(250)을 팔각형으로 성형하는 경우 팔각형의 상하수도관(100)으로 성형하는 것이 가능하므로 사각형과 육각형, 팔각형과 같이 다각형으로 성형하는 것이 가능하다.

본 발명은 상하수도용 파이프로 사용되는 것으로 내경은 합성수지로 압출에 의해 성형한 후 나선형으로 공급하면서 조립하여 성형하는 합성수지층이고 외부는 코어층과 고강도의 섬유 코팅층으로 이루어져 상호 접착이 가능하고 기계적 강도가 우수하며 기존 관에 비하여 강도와 내구성이 크게 향상되고, 가볍고 튼튼하여 사용이 편리한 제품을 제공할 수 있고, 사각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형으로 성형하는 것이 가능하다.

10 : 압출기 11 : 와인딩장치
20 : 내경부재 21 : 내경부
22 : 걸림 돌출부 22a : 걸림홈
23 : 이중 고정돌기 23a : 이중홈
24 : 연결홈 24a : 연결돌기
25 : 실링 연결부 25a : 실링돌기
26 : 걸림턱 27 : 실링홈
27a : 걸림홈 28 : 보강 돌출부
28a : 결합돌기 29 : 중앙돌기
30 : 1차 레진 공급장치 31 : 1차 레진
40 : 코어 공급장치 41 : 코어층
50 : 2차 레진 공급장치 51 : 2차 레진
60 : 좌방향 화이바 감는장치 70 : 우방향 화이바 감는장치
100 : 상하수도관 110 : 섬유 코팅층
120 : 보호층 210 : 이송기어 박스
220 : 결합 로울러 230 : 공급 가이드
240 : 유압호스 250 : 체인
260 : 회전봉

Claims

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합성수지를 공급하여 내경부재(20)를 압출하는 압출기(10)와, 상기 내경부재(20)를 나선형으로 공급하여 소정의 폭에서 겹쳐지며 결합되어 내경이 평활한 사각형, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 관으로 성형되도록 하는 와인딩장치(11)와, 상기 와인딩장치(11)에서 공급되는 내경부재(20)로 성형한 관의 외경으로 1차 레진(31)을 공급하여 코팅하는 1차 레진 공급장치(30)와, 상기 1차 레진(31)의 외경으로 모래와 레진 또는 모래와 콘크리트를 혼합한 혼합물 중 어느 하나를 공급하여 코어층(41)을 성형하는 코어 공급장치(40)와, 상기 코어층(41)의 외경으로 2차 레진(51)을 공급하여 코팅하는 2차 레진 공급장치(50)와, 상기 2차 레진(51)의 외경으로 유리 섬유 또는 탄소 섬유 중 어느 하나를 서로 다른 방향에서 나선형으로 공급하여 섬유 코팅층(110)을 성형하는 좌방향 화이바 감는장치(60)와 우방향 화이바 감는장치(70)로 이루어진 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조장치에 있어서,
상기 내경부재(20)를 압출하는 압출기(10)는 내경부(21)의 좌측으로 이중 고정돌기(23) 사이에 연결홈(24)을 형성하고 실링 연결부(25)에 걸림턱(26)을 설치하며, 상기 내경부(21)의 상측으로 일정한 간격에 보강 돌출부(28)를 형성하고, 내경부(21)의 우측 끝 부분에 이중홈(23a) 사이에 형성한 연결돌기(24a)의 우측으로 실링돌기(25a)를 형성하여 나선형으로 감아 연결하되;
상기 실링돌기(25a)에 실링홈(27)을 형성하여 실링재(27a)를 더 설치하여 실링되도록 하고,
상기 이중홈(23a)과 연결돌기(24a)의 하측으로 걸림홈(22a)을 형성하여 이중 고정돌기(23)의 좌측으로 형성한 걸림 돌출부(22)가 결합하며, 상기 이중홈(23a)의 상측에 중앙돌기(29)가 돌출되는 내경부재(20)를 압출하는 것을 특징으로 하는 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조장치.
합성수지를 공급하여 내경부재(20)를 압출하는 압출기(10)와, 상기 내경부재(20)를 나선형으로 공급하여 소정의 폭에서 겹쳐지며 결합되어 내경이 평활한 사각형, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 관으로 성형되도록 하는 와인딩장치(11)와, 상기 와인딩장치(11)에서 공급되는 내경부재(20)로 성형한 관의 외경으로 1차 레진(31)을 공급하여 코팅하는 1차 레진 공급장치(30)와, 상기 1차 레진(31)의 외경으로 모래와 레진 또는 모래와 콘크리트를 혼합한 혼합물 중 어느 하나를 공급하여 코어층(41)을 성형하는 코어 공급장치(40)와, 상기 코어층(41)의 외경으로 2차 레진(51)을 공급하여 코팅하는 2차 레진 공급장치(50)와, 상기 2차 레진(51)의 외경으로 유리 섬유 또는 탄소 섬유 중 어느 하나를 서로 다른 방향에서 나선형으로 공급하여 섬유 코팅층(110)을 성형하는 좌방향 화이바 감는장치(60)와 우방향 화이바 감는장치(70)로 이루어진 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조장치에 있어서,
상기 와인딩장치(11)는 사각형, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 형태로 회전봉(260)이 형성된 체인(250)과;
상기 체인(25)의 내부에 일정한 간격으로 설치한 회전봉(260) 중 어느 하나에 연결하며 외측으로 내경부재(20)를 조립하는 결합 로울러(220)를 설치하고 내경부재(20)를 나선형으로 안내하는 공급 가이드(230)를 설치한 이송기어 박스(210)로 이루어짐을 특징으로 하는 다중 복합구조용 다각형 상하수도관의 제조장치.