KR101179614B1 - 친환경 하수관 제조 시스템 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목재 플라스틱 복합체(WPC : Wood Plastic Combination) 재질의 친환경적인 하수관을 제조할 수 있도록 개선한 친환경 하수관 제조 시스템 및 그의 제조 방법을 개시하며, 상기 친환경 하수관 제조 방법은, 120℃ 내지 220℃의 온도로 가열한 50 중량％의 목분과 50-a 중량％의 폴리에틸렌 수지와 a％의 무기물을 혼합한 혼합물(상기 a는 1 내지 25 사이의 실수임)을 압출을 위하여 공급하는 단계; 압출 장치에서 상기 혼합물을 공급받은 후 금형을 통하여 프로파일로 압출하는 단계; 상기 압출되는 프로파일을 전달받아서 권취를 위하여 전달하며 전달하는 과정에 상기 프로파일에 인가되는 압력을 조절하여 부피와 두께를 가변하는 진공 처리를 수행하는 단계; 제조할 하수관의 내경에 대응하는 지름을 갖는 와인딩 드럼 상에 상기 진공 처리된 상기 프로파일을 회전 방향에 대하여 경사지면서 인접한 것끼리 변부가 중첩되게 권취하면서 권취되는 프로파일을 압착하여서 상기 하수관의 두께를 결정하면서 중첩된 상기 프로파일 간의 부착을 수행하는 단계; 상기 프로파일이 권취되어 부착됨에 따라 제조된 상기 하수관을 냉각 장치로 투입하여서 10℃ 내지 30℃로 냉각하는 단계; 및 상기 냉각 장치에서 냉각된 상기 하수관을 원하는 길이로 커팅하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

친환경 하수관 제조 시스템 및 그 제조 방법{ECO-SEWER MANUFACTURING SYSTEM AND METHOD TO FABRICATE THE ECO-SEWER}

본 발명은 친환경 하수관 제조 시스템 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 목재 플라스틱 복합체(WPC : Wood Plastic Combination) 재질의 친환경적인 하수관을 제조할 수 있도록 개선한 친환경 하수관 제조 시스템과 목재 플라스틱 복합체를 압출하여서 하수관을 제조하는 친환경 하수관의 제조 방법에 관한 것이다.

목재 플라스틱 복합체는 목재 섬유(목분)와 열가소성 고분자수지(통상, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지 등) 및 소량의 첨가제(상용화제, 항산화제, UV 안정제 및 윤활제 등)를 혼합하고 용융된 고분자 수지에 의해 혼합물을 압출성형 또는 사출성형으로 제조한 것이다.

이는 기존의 열경화성 수지에 의해 제조된 합판 등의 목질 판상 재료와는 다르게 압출 공정에 따라 여러 가지 모양으로 제조할 수 있어서 자동차 내장재, 조경 소재 및 건축용 부재 등 다양한 용도로 활용되고 있다.

상기한 목재 플라스틱 복합체를 이용하여 제품을 제조하는 일 예가 공개특허 제10-2011-0081319호로 개시된 바 있으며, 상기 공개특허 제10-2011-0081319호는 "목재 복합체 제품을 형성하는 방법, 목재 복합체 제품, 그리고 목재 복합체 제품을 제조하기 위한 장치"에 관한 기술을 개시하고 있다.

상기한 목재 플라스틱 복합체는 비록 다양한 용도의 제품으로 생산될 수 있으나 하수관을 제조하는데 이용하기에는 어려움이 있었다.

목재 플라스틱 복합체를 이용하여 하수관을 제조하는 과정에는 목재 플라스틱 복합체를 프로파일로 압출하여서 늘려서 진공 처리하는 일련의 처리 과정이 포함된다. 여기에서, 프로파일을 늘려서 진공 처리하는 과정에서 프로파일이 목분의 특성에 의하여 터지는 현상이 발생할 수 있다. 상기한 현상은 결과적으로 하수관에 불량을 초래할 수 있다.

한편, 최근에는 이산화탄소 배출권 확보 등의 이유로 친환경적인 재료를 각종 부품에 이용되는 것이 권장되고 있으며, 이에 따라서 하수관도 친환경 재료로 가공할 필요성이 점차적으로 증대되고 있다.

그러므로, 친환경적 소재인 목재 플라스틱 복합체를 이용하여 하수관을 제조할 수 있는 방법의 제시와 상기 방법을 구현할 수 있는 시스템의 제시가 절실한 실정이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 친환경 재료인 목재 플라스틱 복합체를 이용하여서 친환경 하수관을 제조할 수 있는 친환경 하수관 제조 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 폴리에틸렌 수지와 목분 및 무기물을 혼합한 목재 플라스틱 복합체를 압출한 프로파일을 권취 및 압착함으로써 다양한 내경, 외경 및 두께를 갖는 친환경 하수관으로 제조할 수 있는 친환경 하수관 제조 방법을 제공함을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명에 따른 친환경 하수관 제조 시스템은, 120℃ 내지 220℃의 온도로 가열한 50 중량％의 목분과 50-a 중량％의 폴리에틸렌 수지와 a％의 무기물을 혼합한 혼합물(상기 a는 1 내지 25 사이의 실수임)을 금형을 통하여 프로파일로 압출하는 압출 장치; 하수관의 미리 설계된 내경에 대응하는 지름을 갖는 드럼에 상기 압출 장치에서 압출되는 프로파일을 인접한 것과 중첩하여 권취하고, 중첩하여 권취하는 인접한 상기 프로파일을 상기 하수관의 미리 설계된 외경과 두께를 갖도록 롤러로써 압착하여서 상호 부착하여서 상기 하수관을 형성하도록 가공하는 권취 장치; 상기 권취 장치에서 중첩된 프로파일을 압착으로 부착하여서 상기 내경, 상기 외경 및 상기 두께를 갖도록 가공된 상기 하수관을 10℃ 내지 30℃로 냉각하는 냉각 장치; 및 상기 냉각 장치에서 냉각된 상기 하수관을 원하는 길이로 커팅하는 커팅 장치;를 포함함을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 압출 장치와 상기 권취 장치 사이에 진공 장치를 더 구성하고, 상기 진공 장치는 상기 압출 장치의 상기 프로파일이 압출되는 출구와 상기 프로파일이 유입되는 자신의 입구가 밀착되게 구성되며, 상기 압출 장치에서 압출되는 프로파일의 부피와 두께를 가변하는 진공 처리를 수행하여 상기 권취 장치로 공급할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 친환경 하수관 제조 방법은, 120℃ 내지 220℃의 온도로 가열한 50 중량％의 목분과 50-a 중량％의 폴리에틸렌 수지와 a％의 무기물을 혼합한 혼합물(상기 a는 1 내지 25 사이의 실수임)을 압출을 위하여 공급하는 단계; 압출 장치에서 상기 혼합물을 공급받은 후 금형을 통하여 프로파일로 압출하는 단계; 상기 압출되는 프로파일을 전달받아서 권취를 위하여 전달하며 전달하는 과정에 상기 프로파일에 인가되는 압력을 조절하여 부피와 두께를 가변하는 진공 처리를 수행하는 단계; 제조할 하수관의 내경에 대응하는 지름을 갖는 와인딩 드럼 상에 상기 진공 처리된 상기 프로파일을 회전 방향에 대하여 경사지면서 인접한 것끼리 변부가 중첩되게 권취하면서 권취되는 프로파일을 압착하여서 상기 하수관의 두께를 결정하면서 중첩된 상기 프로파일 간의 부착을 수행하는 단계; 상기 프로파일이 권취되어 부착됨에 따라 제조된 상기 하수관을 냉각 장치로 투입하여서 10℃ 내지 30℃로 냉각하는 단계; 및 상기 냉각 장치에서 냉각된 상기 하수관을 원하는 길이로 커팅하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 프로파일은 상기 금형에 의하여 평행사변형 형상을 가지며 윗변과 밑변이 서로 반대 방향으로 연장된 연장면들이 형성된 제1 단면, 상기 제1 단면의 내측에 원형 중공이 형성된 제2 단면, 상기 제1 단면의 내측에 이격된 복수의 원형 중공이 형성된 제3 단면, 상기 제1 단면의 내측에 장방 형상의 중공이 형성된 제4 단면, 상기 제1 단면의 내측에 상기 제1 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제5 단면, 장방체 형상의 제6 단면, 상기 제6 단면 내에 복수 개의 원형 중공들이 형성된 제7 단면, 상기 제6 단면 내에 상기 제6 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제8 단면, 원 형상의 제9 단면, 상기 제9 단면 내에 상기 9 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제10 단면, 정방형상의 제11 단면, 및 상기 제11 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제12 단면 중 어느 하나의 단면 형상을 갖도록 압출될 수 있다.

본 발명에 의하면, 목재 플라스틱 복합체 재질로 가공함으로써 원재료에 함유되는 합성수지 사용량을 줄일 수 있고, 폐기 시 자연 분해 시간이 짧은 친환경적인 특성을 갖는 하수관을 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 목재 플라스틱 복합체를 압출 후 권취하는 과정에서 프로파일 간의 부착이 원활하도록 공정이 개선됨으로써 다양한 내경, 외경 및 두께로 친환경적인 하수관을 제조할 수 있는 효과가 있다

도 1은 본 발명에 따른 친환경 하수관 제조 시스템의 바람직한 실시예를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 친환경 하수관 제조 시스템의 다른 실시예를 나타내는 개략도.
도 3 내지 도 14는 압출기에서 압출되는 프로파일의 단면 형상을 예시한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 실시예는 목재 플라스틱 복합체를 이용하여 하수관을 제조하는 시스템을 제시한다.

실시예로서, 목재 플라스틱 복합체는 50 중량％의 목분, 50-a 중량％의 폴리에틸렌 수지 그리고 a％의 무기물을 혼합한 혼합물로 가공될 수 있다. 여기에서, a는 1 내지 25 사이의 실수로 정의될 수 있으며, 무기물은 탄화 칼슘 등을 포함할 수 있다.

상기한 무기물의 일 예로 강도 및 원강성 강화를 위하여 탄화 칼슘이 사용되는 것이 예시될 수 있으며, 보다 구체적인 예로서 목재 플라스틱 복합체는 50 중량％의 목분과 45 내지 47 중량％의 폴리에틸렌 수지와 3 내지 5 중량％의 탄화 칼슘의 혼합물로 이루어질 수 있다.

목재 플라스틱 복합체는 목분과 폴리에틸렌 수지 및 무기물이 혼합된 혼합물 상태의 3mm 내지 5mm 정도 크기의 펠렛으로 가공되어서 압출을 위하여 공급될 수 있다.

본 발명은 압출되는 프로파일을 권취 및 압착하여서 하수관을 제조하는 제1 및 제2 실시예와 하수관 형상의 금형을 이용하여 관 형상으로 압출하여서 하수관을 제조하는 제3 실시예로 실시될 수 있다.

먼저, 도 1을 참조하여 제1 실시예의 구성에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 제1 실시예는 압출 단부에 금형(12)이 설치된 압출 장치(10)를 구비한다.

압출 장치(10)는 펠렛으로 공급되는 목재 플라스틱 복합체를 내부의 스크류 구동 또는 실린더의 구동에 의하여 금형(12)으로 가압하여서 프로파일로 압출하는 구성을 가지며, 120℃ 내지 220℃의 온도로 목재 플라스틱 복합체를 가열하여서 프로파일을 압출할 수 있다.

여기에서, 압출 장치(10)는 바람직하게는 160℃의 온도로 목재 플라스틱 복합체를 가열하여서 프로파일로 압출할 수 있다.

그리고, 압출 장치(10)에 펠렛 형태로 공급되는 목재 플라스틱 복합체는 상술한 바와 같이 50 중량％의 목분과 50-a 중량％의 폴리에틸렌 수지 그리고 a％의 무기물을 혼합한 혼합물(상기 a는 1 내지 25 사이의 실수임)을 포함할 수 있다. 여기에서, 무기물은 상술한 바와 같이 탄화 칼슘이 이용될 수 있다.

제1 실시예는 압출 장치(10)에서 압출되는 프로파일(16)을 전달받아서 권취하는 와인딩 드럼(14)과 와인딩 드럼(14)에 권취되는 프로파일(16)을 압착하는 압착 롤러(18)를 포함하는 권치 장치가 구성될 수 있다.

와인딩 드럼(14)은 프로파일(16)을 권취하는 것이다. 와인딩 드럼(14)은 자신의 회전 방향에 대하여 경사지게 프로파일(16)을 권취하도록 설정될 수 있으며, 그에 따라서 와인딩 드럼(14)에 권취되는 프로파일(16)은 양측 변부가 권취되어 인접한 다른 프로파일(16)의 변부와 중첩되도록 권취될 수 있다.

와인딩 드럼(14)은 그 회전방향에 경사지게 프로파일(16)이 권취되도록 하기 위한 구성으로서, 와인딩 드럼(14)이 축 방향으로 이동하면서 권취하는 구성 또는 와인딩 드럼(14)의 회전 방향에 경사지게 프로파일(16)이 와인딩 드럼(14)으로 투입되도록 가이드하는 구성이 제시될 수 있으며, 그 외에 제작자의 의도에 따라 다양하게 실시될 수 있다.

그리고, 압착 롤러(18)는 와인딩 드럼(14)에 대하여 제조하고자 하는 하수관의 측벽 두께에 해당하는 간격만큼 이격되게 구성될 수 있으며, 와인딩 드럼(14)으로 일부 중첩되어 권취되는 프로파일(16)을 압착하도록 자유롭게 회전하도록 구성될 수 있다.

여기에서, 와인딩 드럼(14)의 권취 속도와 와인딩 드럼(14) 상에 권취되는 프로파일(16)이 인접한 것끼리 중첩되는 면적은 제조하고자 하는 하수관의 벽체의 두께에 따라서 가변하여 적용할 수 있으며, 압착 롤러(18)가 와인딩 드럼(14)에서 이격된 간격도 제조하고자 하는 하수관의 외경과 벽체의 두께에 따라 가변하여 적용할 수 있다.

그리고, 제조하고자 하는 하수관의 내경은 와인딩 드럼(14)의 직경에 의하여 결정될 수 있다. 따라서, 다양한 직경의 와인딩 드럼(14)을 교체하여 프로파일(16)을 권취하는데 이용함으로써 다양한 내경의 하수관이 제조될 수 있다.

한편, 압출 장치(10)에서 압출에 의하여 배출되는 프로파일(14)은 도 1의 화살표 A의 방향으로 진행하여 와인딩 드럼(14) 상에 권취될 수 있다.

그리고, 와인딩 드럼(14)이 화살표 B의 방향으로 이동하여 프로파일(16)을 권취하거나 또는 압출 장치(10)가 화살표 B의 반대 방향으로 이동하면서 프로파일(16)을 압출함으로써 프로파일(16)은 와인딩 드럼(14) 상에 변부가 인접한 것과 중첩되면서 권취될 수 있다.

상술한 바와 같이, 와인딩 드럼(14) 상에 일부 영역이 중첩되어 권취되는 프로파일(16)은 화살표 C의 방향으로 가압력을 갖는 압착 롤러(18)에 의하여 압착되며, 이 과정에서 인접한 프로파일(16) 간의 중첩된 영역은 압착 롤러(18)의 압착에 의하여 상호 부착될 수 있다.

이때, 프로파일(16)은 냉각되지 않고 가열 온도를 유지한 상태이므로 프로파일(16)의 물성은 양호한 부착력을 갖는 물성 상태를 유지한다. 이와 같은 물성 상태로 프로파일(16)이 와인딩 드럼(14) 상에 권취되어서 압착 롤러(18)에 의하여 압착되므로 프로파일(16)이 중첩되는 영역은 쉽게 부착될 수 있으며, 별도의 냉각 과정을 거치지 않고 압출된 프로파일(16)이 바로 권취되어서 압착되므로 제조되는 하수관에 포함된 목분이 자체 특성에 따라 터지는 현상이 억제될 수 있다.

이와 같이 가열된 상태가 유지되면서 프로파일(16)이 권취 및 압착됨에 따라서 중첩된 프로파일은 견고히 상호 부착될 수 있으며, 그에 따라서 하수관은 목분의 터짐없이 제조될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 제1 실시예는 권취 장치를 이루는 와인딩 드럼(14)과 압착 롤러(18)에 의하여 미리 설계된 내경과 외경 및 두께를 갖도록 프로파일(16)을 권취 및 압착하여 제조한 하수관을 냉각하는 냉각 장치(20)를 포함할 수 있다.

냉각 장치(20)는 와인딩 드럼(14)과 압착 롤러(18)에 의하여 프로파일이 권치, 가압 및 중첩 부착됨에 따라 실린더 형태를 갖는 하수관을 권취 장치로부터 공급받으며, 하수관은 미리 설계된 내경, 외경 및 두께를 갖도록 제조된 상태이다. 이러한 하수관은 냉각 장치(20)에서 10℃ 내지 30℃, 바람직하게는 18℃로 냉각될 수 있으며, 냉각 장치(20)는 순환 냉각수에 의하여 내부로 투입된 하수관을 강제 냉각시키는 구조를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 제1 실시예는 상술한 바와 같이 냉각 장치(20)에서 냉각된 하수관을 화살표 D와 같이 이송하여서 원하는 길이로 커팅하는 커팅 장치를 포함할 수 있다.

상술한 바에 의하여 제1 실시예는 목재 플라스틱 복합체를 압출하여 중간 제조물인 프로파일을 생성하고 프로파일을 권치, 압착 및 중첩 부착하여 하수관을 제조하며 하수관을 냉각 및 커팅하는 수순으로 친환경 하수관을 제조할 수 있다.

상술한 제1 실시예와 달리, 본 발명에 따른 제2 실시예는 도 2와 같이 진공 장치(24)를 더 구비할 수 있다. 도 2에서 도 1과 동일 부품에 대한 중복된 구성 및 동작은 생략한다.

제2 실시예에서, 진공 장치(24)는 압출 장치(10)와 권취 장치의 와인딩 드럼(14) 사이에 프로파일이 전달되는 공간에 구성될 수 있다.

여기에서, 진공 장치(24)의 프로파일이 유입되는 입구와 압출 장치(10)의 프로파일이 압출되는 출구(금형(12)의 출구)는 서로 밀착되게 구성되어서 열 손실을 최소화하도록 구성됨이 바람직하다.

진공 장치(24)는 전달되는 프로파일(16)에 가해지는 압력 상태를 변화시켜서 압출 장치(10)에서 압출된 프로파일(16)의 부피와 두께를 가변하는 공정을 수행하는 장치를 의미한다. 그리고, 진공 장치(24)는 내부로 공급되는 물이나 공기와 같은 유체를 이용하여 압력 상태를 조절되도록 구성될 수 있다.

상기한 제2 실시예도 압출된 프로파일(16)이 냉각되지 않고 가열 온도를 유지한 상태로 와인딩 드럼(14)으로 전달될 수 있어서 압착 롤러(18)의 압착에 대응하여 쉽게 상호 부착될 수 있으며, 권취 시 목분의 특성에 따른 터짐과 같은 현상이 발생하지 않는다.

상기한 제1 실시예와 제2 실시예를 대비하면, 제1 실시예는 하수관을 제조하는데 소요되는 목재 플라스틱 복합체의 중량이 많아지고 생산 속도가 제2 실시예에 비하여 느린 반면, 제2 실시예는 소요되는 목재 플라스틱 복합체의 중량이 경감되고 생산 속도가 제1 실시예에 비하여 향상되는 특징을 갖는다. 그러므로, 제조할 하수관의 규격 등을 고려하여 제작자에 의하여 제1 실시예 또는 제2 실시예가 선택되어 실시될 수 있다.

상술한 바에 의하여 제2 실시예는 목재 플라스틱 복합체를 압출하여 중간 제조물인 프로파일을 생성하고 압력 상태를 변화시켜서 프로파일의 부피와 두께를 변화시키며 그 후 프로파일을 권치, 압착 및 중첩 부착하여 하수관을 제조하며 하수관을 냉각 및 커팅하는 수순으로 친환경 하수관을 제조할 수 있다.

한편, 상기한 제1 및 제2 실시예는 압출 장치(10)에 구성되는 금형(12)에 따라서 다양한 단면 형상을 갖는 프로파일을 압출하여 와인딩 드럼(14) 상에 권취하여 친환경 하수관을 제조할 수 있다.

도 3은 프로파일의 단면이 평행사변형 형상을 가지며 윗변과 밑변이 서로 반대 방향으로 연장되어서 형성되는 연장면들이 형성된 제1 단면을 예시한다.

그리고, 도 4는 도 3의 프로파일의 제1 단면의 내측에 원형 중공이 형성된 제2 단면을 예시하고, 도 5는 도 3의 프로파일의 제1 단면의 내측에 이격된 복수의 원형 중공이 형성된 제3 단면을 예시하며, 도 6은 도 3의 프로파일의 제1 단면의 내측에 장방 형상의 중공이 형성된 제4 단면을 예시하고, 도 7은 도 3의 프로파일의 제1 단면의 내측에 제1 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제5 단면을 예시한다.

그리고, 도 8은 프로파일의 단면이 장방체 형상을 갖는 제6 단면을 예시하고, 도 9는 도 8의 프로파일의 제6 단면 내에 복수 개의 원형 중공들이 형성된 제7 단면을 예시하며, 도 10은 도 8의 프로파일의 제6 단면 내에 제6 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제8 단면을 예시한다.

그리고, 도 11은 프로파일의 단면이 원 형상을 갖는 제9 단면을 예시하고, 도 12는 도 11의 프로파일의 단면이 제9 단면 내에 제9 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제10 단면을 예시한다.

그리고, 도 13은 프로파일의 단면이 장방 형상을 갖는 제11 단면을 예시하고, 도 14는 도 13의 프로파일의 제11 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제12 단면을 예시한다.

본 발명에 따른 실시예에 의하여 프로파일은 도 3 내지 도 14의 단면 중 어느 하나의 단면 형상을 갖도록 압출될 수 있다.

압출 장치(10)는 도 3 내지 도 14 중 어느 하나의 단면에 대응하는 단면을 갖는 금형(12)을 선택적으로 이용함으로써 다양한 벽체의 두께를 갖도록 친환경 하수관을 제조할 수 있다.

압출 장치(10)에서 압출되는 프로파일은 금형(12)의 선택에 따라서 도 3 내지 도 14에 국한되지 않고, 삼각, 사각, 육각, 팔각 또는 원형 등 다양한 단면을 갖도록 형성화될 수 있으며, 내부도 중공이 없는 구성, 내부의 중공이 삼각, 사각, 육각, 팔각 또는 원형 등의 중공이 있는 구성 또는 다수의 중공이 있는 구성 등 제작자의 의도에 따라서 다양하게 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 제3 실시예는 별도로 도시되지 않았으나, 단부에 금형이 설치된 압출 장치와 냉각 장치 및 커팅 장치를 포함하여 구성될 수 있다.

도 3의 실시예는 도 1 및 도 2의 제1 및 제2 실시예와 같이 권취하여 벽체를 형성하지 않고 압출 장치에서 금형을 이용하여 실린더 형상을 갖도록 하수관을 압출하며, 압출된 하수관은 냉각된 후 커팅되어 제품화될 수 있다.

여기에서, 압출 장치는 제1 및 제2 실시예와 같이 120℃ 내지 220℃의 온도, 바람직하게는 160℃의 온도로 가열한 50 중량％의 목분과 50-a 중량％의 폴리에틸렌 수지와 폴리프로필렌 수지의 혼합물과 a％의 무기물을 혼합한 혼합물(상기 a는 1 내지 25 사이의 실수임)을 설계된 하수관의 내경과 외경 및 두께를 갖는 금형을 통하여 실린더 형태로 압출하여서 하수관 형상의 프로파일을 성형하는 구성을 가질 수 있다.

제3 실시예는 압출 장치의 금형에서 하수관으로 제품화할 수 있는 실린더 형태로 프로파일이 압출되며 압출 후 권취와 같이 프로파일을 당기는 별도의 공정이 배제됨으로써 목분이 터지는 현상이 발생하지 않고 폴리프로필렌 수지를 혼합하여도 폴리프로필렌 수지 특성에 의한 크랙이나 깨짐이 발생하지 않는 이점이 있다.

그리고, 제3 실시예의 냉각 장치는 제1 및 제2 실시예와 같이 압출 장치에서 압출된 하수관 형상의 프로파일을 10℃ 내지 30℃, 바람직하게는 18℃로 냉각하는 구성을 가질 수 있으며, 커팅 장치는 냉각 장치에서 냉각된 프로파일을 원하는 길이의 하수관으로 커팅하여 가공하는 구성을 가질 수 있다.

상술한 제1 내지 제3 실시예는 다양한 규격의 하수관을 가공할 수 있으며, 보다 구체적으로 17mm 내지 2400m의 외경과 15mm 내지 2200mm의 내경 그리고 2mm 내지 100mm의 벽체 두께를 갖는 하수관을 가공할 수 있다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

10 : 압출 장치 12 : 금형
14 : 와인딩 드럼 16 : 프로파일
18 : 압착 롤러 20 : 냉각 장치
22 : 커팅 장치 24 : 진공 장치

Claims (4)

120℃ 내지 220℃의 온도로 가열한 50 중량％의 목분과 50-a 중량％의 폴리에틸렌 수지와 a％의 무기물을 혼합한 혼합물(상기 a는 1 내지 25 사이의 실수임)을 금형을 통하여 프로파일로 압출하는 압출 장치;
하수관의 미리 설계된 내경에 대응하는 지름을 갖는 드럼에 상기 압출 장치에서 압출되는 프로파일을 인접한 것과 중첩하여 권취하고, 중첩하여 권취하는 인접한 상기 프로파일을 상기 하수관의 미리 설계된 외경과 두께를 갖도록 롤러로써 압착하여서 상호 부착하여서 상기 하수관을 형성하도록 가공하는 권취 장치;
상기 권취 장치에서 중첩된 프로파일을 압착으로 부착하여서 상기 내경, 상기 외경 및 상기 두께를 갖도록 가공된 상기 하수관을 10℃ 내지 30℃로 냉각하는 냉각 장치; 및
상기 냉각 장치에서 냉각된 상기 하수관을 원하는 길이로 커팅하는 커팅 장치;를 포함하고,
상기 압출 장치와 상기 권취 장치 사이에 진공 장치를 더 구성하고, 상기 진공 장치는 상기 압출 장치의 상기 프로파일이 압출되는 출구와 상기 프로파일이 유입되는 자신의 입구가 밀착되게 구성되며, 상기 압출 장치에서 압출되는 프로파일의 부피와 두께를 가변하는 진공 처리를 수행하여 상기 권취 장치로 공급하는 것을 특징으로 하는 친환경 하수관 제조 장치.

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120℃ 내지 220℃의 온도로 가열한 50 중량％의 목분과 50-a 중량％의 폴리에틸렌 수지와 a％의 무기물을 혼합한 혼합물(상기 a는 1 내지 25 사이의 실수임)을 압출을 위하여 공급하는 단계;
압출 장치에서 상기 혼합물을 공급받은 후 금형을 통하여 프로파일로 압출하는 단계;
상기 압출되는 프로파일을 전달받아서 권취를 위하여 전달하며 전달하는 과정에 상기 프로파일에 인가되는 압력을 조절하여 부피와 두께를 가변하는 진공 처리를 수행하는 단계;
제조할 하수관의 내경에 대응하는 지름을 갖는 와인딩 드럼 상에 상기 진공 처리된 상기 프로파일을 회전 방향에 대하여 경사지면서 인접한 것끼리 변부가 중첩되게 권취하면서 권취되는 프로파일을 압착하여서 상기 하수관의 두께를 결정하면서 중첩된 상기 프로파일 간의 부착을 수행하는 단계;
상기 프로파일이 권취되어 부착됨에 따라 제조된 상기 하수관을 냉각 장치로 투입하여서 10℃ 내지 30℃로 냉각하는 단계; 및
상기 냉각 장치에서 냉각된 상기 하수관을 원하는 길이로 커팅하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 친환경 하수관 제조 방법.

제3 항에 있어서,
상기 프로파일은 상기 금형에 의하여 평행사변형 형상을 가지며 윗변과 밑변이 서로 반대 방향으로 연장된 연장면들이 형성된 제1 단면, 상기 제1 단면의 내측에 원형 중공이 형성된 제2 단면, 상기 제1 단면의 내측에 이격된 복수의 원형 중공이 형성된 제3 단면, 상기 제1 단면의 내측에 장방 형상의 중공이 형성된 제4 단면, 상기 제1 단면의 내측에 상기 제1 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제5 단면, 장방체 형상의 제6 단면, 상기 제6 단면 내에 복수 개의 원형 중공들이 형성된 제7 단면, 상기 제6 단면 내에 상기 제6 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제8 단면, 원 형상의 제9 단면, 상기 제9 단면 내에 상기 9 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제10 단면, 정방형상의 제11 단면, 및 상기 제11 단면의 축소된 형상의 중공이 형성된 제12 단면 중 어느 하나의 단면 형상을 갖도록 압출되는 것을 특징으로 하는 친환경 하수관 제조 방법.

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