KR101206450B1 - 테프론 호스의 코팅방법과 그 장치 - Google Patents

테프론 호스의 코팅방법과 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 테프론 호스의 코팅방법과 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테프론으로 성형한 호스가 외력에 쉽게 휘어져 액체의 공급이 정상적으로 이루어지지 않는 단점을 해소하기 위해 나일론 수지를 코팅하여 외력에 의해 쉽게 휘어지지 않고 큰 강도를 제공할 수 있도록 하는 테프론 호스의 코팅방법과 그 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 내경이 중공 형태인 테프론 호스를 원형의 휠에 감아 공급하는 호스 공급기와; 상기 호스 공급기에서 공급하는 테프론 호스의 외경을 예열하는 예열장치와; 상기 예열장치에서 공급하는 테프론 호스의 외경에 나일론 코팅부를 코팅하도록 진공상태를 제공하는 코팅금형을 설치하며, 상기 코팅금형에 나일론 수지를 용융시켜 공급하는 압출 스크류로 이루어져 코팅 호스를 성형하되, 나일론 수지를 250～320℃의 온도로 가열하는 압출 스크류의 전방에 설치한 코팅 금형이 진공상태를 유지하면서 테프론 호스의 외경에 나일론 코팅부를 일체형으로 코팅하여 코팅 호스를 성형하는 압출 코팅기와; 상기 코팅 호스를 공급하며 물이 공급된 냉각탱크를 설치하는 냉각기와; 상기 냉각기에서 냉각된 코팅 호스를 잡아당기며 성형하는 한 쌍의 캐타필라를 설치한 성형기로 이루어지는 테프론 호스의 코팅장치에 있어서,
상기 코팅 금형은 테프론 호스가 공급되는 호스 안내관에 진공관으로 진공장치와 연결되고, 상기 호스 안내관이 결합된 몸체의 내경에 테프론 호스가 공급되는 호스 가이드부의 외경으로 나일론 원료 공급공간을 형성한 코팅대와;
상기 몸체의 나일론 원료 공급공간에 나일론 원료를 공급하도록 나일론 공급헤드를 연결하고, 상기 코팅대의 외경으로 두께 조절볼트로 위치가 제어되는 압출 두께 안내대와;
상기 압출 두께 안내대의 외경과 전방에 안내대가 설치되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

테프론 호스의 코팅방법과 그 장치{Coating method and the system of teflon hose}
본 발명은 테프론 호스의 코팅방법과 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테프론으로 성형한 호스가 외력에 쉽게 휘어져 액체의 공급이 정상적으로 이루어지지 않는 단점을 해소하기 위해 나일론 수지를 코팅하여 외력에 의해 쉽게 휘어지지 않고 큰 강도를 제공할 수 있도록 하는 테프론 호스의 코팅방법과 그 장치에 관한 것이다.
폴리테트라플루오르에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)이라 불리며, 많은 작은 분자(단위체)들을 사슬이나 그물 형태로 화학결합시켜 만드는 커다란 분자로 이루어진 유기 중합체 계열에 속하는 비가연성 불소수지이다. 열에 강하고, 마찰 계수가 극히 낮으며, 내화학성이 좋은 등 많은 특징이 있다.
폴리테트라플루오르에틸렌은 약자인 PTFE 또는 듀퐁의 상품명인 테프론(Teflon)으로 많이 알려져 있으며, 모든 화학약품에 대해 내화학성이 있으며, 매끄러운 표면으로 유명하다. 이것은 넓은 온도범위(－270~250℃)에서 물리적 성질을 유지한다. 이러한 성질 때문에 PTFE는 가스켓, 베어링, 컨테이너와 관의 내벽, 부식성 환경에서 사용되는 밸브와 펌프의 부품, 조리기구, 톱날, 기타 다른 제품의 보호막으로 적합하다.
이러한 테프론은 특유의 이형성뿐만 아니라 내화학성, 내열성, 절연 안전성 및 낮은 마찰계수를 가지고 있어서 다른 제품으로는 해결하지 못한 표면 처리의 문제를 보다 쉽게 풀어주는 것이다.
테프론은 주로 코팅 제품에 적용하며, 형상에 따라 액상 제품과 분말 제품으로 나뉘며, 액상 제품은 수성과 유성 제품으로 구분됩니다.
상기와 같은 테프론으로 성형한 테프론 호스(110)는 아주 작은 지름을 갖도록 성형하여 환자에게 약액을 공급하는 용도와, 반도체의 유압라인 등에 다양하게 사용하지만, 외력이 작용하게 되면 쉽게 휘어져 액체가 정상적으로 공급되지 못하게 되는 단점이 있어서 사용에 많은 어려움이 있었다.
그리고 나일론은 합성 폴리아마이드를 주성분으로 하는 수지(樹脂). 인조 피혁, 파스너, 톱니바퀴 따위에 다양하게 이용된다.
테프론 호스(110)에 나일론을 코팅하여 휘어지는 현상을 방지하기 위한 호스는 지금까지 알려진바 없다.
문헌 1. 실용신안등록번호 제0209156호(2000. 10. 23. 등록) 문헌 2. 특허공개번호 제2004-0072362호(2004. 08. 18. 공개) 문헌 3. 특허등록번호 제0527278호(2005. 11. 02. 등록) 문헌 4. 특허등록번호 제0939225호(2010. 01. 21. 등록)
이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 해결과제는, 얇고 부드러운 테프론 호스를 나일론수지로 코팅하여 쉽게 휘어지는 현상을 방지하여 테프론 재질과 나일론수지의 장점을 호스에 적용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 내경이 중공 형태인 테프론 호스를 원형의 휠에 감아 공급하는 호스 공급기와; 상기 호스 공급기에서 공급하는 테프론 호스의 외경을 예열하는 예열장치와; 상기 예열장치에서 공급하는 테프론 호스의 외경에 나일론 코팅부를 코팅하도록 진공상태를 제공하는 코팅금형을 설치하며, 상기 코팅금형에 나일론 수지를 용융시켜 공급하는 압출 스크류로 이루어져 코팅 호스를 성형하되, 나일론 수지를 250～320℃의 온도로 가열하는 압출 스크류의 전방에 설치한 코팅 금형이 진공상태를 유지하면서 테프론 호스의 외경에 나일론 코팅부를 일체형으로 코팅하여 코팅 호스를 성형하는 압출 코팅기와; 상기 코팅 호스를 공급하며 물이 공급된 냉각탱크를 설치하는 냉각기와; 상기 냉각기에서 냉각된 코팅 호스를 잡아당기며 성형하는 한 쌍의 캐타필라를 설치한 성형기로 이루어지는 테프론 호스의 코팅장치에 있어서,
상기 코팅 금형은 테프론 호스가 공급되는 호스 안내관에 진공관으로 진공장치와 연결되고, 상기 호스 안내관이 결합된 몸체의 내경에 테프론 호스가 공급되는 호스 가이드부의 외경으로 나일론 원료 공급공간을 형성한 코팅대와;
상기 몸체의 나일론 원료 공급공간에 나일론 원료를 공급하도록 나일론 공급헤드를 연결하고, 상기 코팅대의 외경으로 두께 조절볼트로 위치가 제어되는 압출 두께 안내대와;
상기 압출 두께 안내대의 외경과 전방에 안내대가 설치되는 것을 특징으로 하는 것이다.
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본 발명은 얇고 부드러운 테프론 호스를 나일론수지를 코팅하여 쉽게 휘어지는 현상을 방지하여 외력으로 휘어지지 않아 약물투여 또는 유압 등의 액체를 공급하는 과정에서 외력으로 공급이 중지되는 현상이 발생하지 않아 액체를 항상 정상적으로 원하는 장소에 공급할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 테프론 호스를 공급하면서 소정의 온도로 예열한 후 진공으로 코팅하는 것에 의해 테프론 호스에 나일론 수지가 일체형으로 코팅되어 안정되고 견고한 코팅 호스를 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 테프론 호스에 대한 요부 확대 단면도
도 2 는 본 발명의 코팅 호스에 대한 요부 확대 단면도
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 정면도
도 4 는 본 발명의 제조장치에 대한 설치상태 평면도
도 5 는 본 발명의 진공장치와 코팅금형에 대한 설치상태 단면도
도 6 은 본 발명의 코팅 호스 제조방법에 대한 블럭도
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 테프론 호스에 대한 요부 확대 단면도이고, 도 2는 본 발명의 코팅 호스에 대한 요부 확대 단면도를 나타낸 것이다.
테프론 원료를 압출하여 내경에 중공을 같도록 압출에 의해 테프론 호스(110)를 성형하여 원형으로 감아놓은 상태에서 테프론 호스(110)를 공급하여 나일론수지를 용융시켜 테프론 호스(110)의 외경을 코팅하는 나일론 코팅부(120)를 통하여 테프론 호스(110)와 나일론 코팅부(120)가 일체형으로 성형되는 코팅 호스(100)를 제조한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 정면도이고, 도 4는 본 발명의 제조장치에 대한 설치상태 평면도를 나타낸 것이다.
와인딩에 의해 원형의 휠(11)에 테프론 호스(110)를 감아 보관하면서 공급하는 테프론 호스 공급기(10)를 설치한다.
상기 테프론 호스 공급기(10)의 일측에서 공급되는 테프론 호스(110)를 하측의 로울러 받침대(21)에 지지하여 일정한 높이로 공급되도록 안내하는 가이드 로울러(20)를 설치한다.
상기 가이드 로울러(20)의 일측에서 테프론 호스(110)를 공급하며, 하측의 히팅부 받침대(31)를 통하여 일정한 높이에 설치하고, 외측에서 330～420℃의 온도로 외경을 예열하는 예열장치(30)를 설치한다.
상기 예열장치(30)의 일측에 설치하며 상측으로 나일론 수지를 공급하는 호퍼(41)를 설치하고, 상기 호퍼(41)의 하측으로 동력장치(44)와 연결되어 회전하는 압출스크류(42)를 설치하여 나일론 수지를 용융시켜 전방의 코팅금형(90)에 공급한 후 진공을 형성하며 테프론 호스(110)의 외경에 250～320℃의 온도로 가열하여 용융된 나일론 수지를 공급하여 나일론 코팅부(120)를 성형하는 압출 코팅기(40)를 설치한다.
상기 압출 코팅기(40)의 일측에 설치하며 테프론 호스(110)의 외경으로 나일론 코팅부(120)를 일체형으로 코팅하여 성형한 코팅 호스(100)를 안내하는 안내대(52)를 설치한 냉각탱크(51)를 설치하고, 상기 냉각탱크(51)의 양쪽으로 연결한 파이프(54, 55)를 하측의 가열탱크(53)에 연결한 후 물이 45～65℃의 온도를 유지할 수 있도록 조절하여 냉각탱크(51)에 공급되도록 하는 냉각기(50)를 설치한다.
상기 냉각기(50)에는 물의 온도를 일정하게 유지하기 위한 콘트롤 박스(56)를 설치한다.
상기 냉각기(50)의 일측에 설치하며 한 쌍의 캐타필라(61)가 설치되어 코팅 호스(100)를 소정의 속도로 잡아당겨 생산속도를 조절하고, 원형의 형태가 유지되도록 공급하는 성형기(60)를 설치한다.
상기 성형기(60)의 일측에는 권취휠(71)이 설치되어 소정의 속도로 회전하면서 코팅 호스(100)를 원형으로 감아 생산하는 감는장치(70)를 설치하는 것이다.
도 5는 본 발명의 진공장치와 코팅금형에 대한 설치상태 단면도를 나타낸 것으로, 코팅금형(90)에는 테프론 호스(110)가 공급되는 공간을 내경에 형성한 호스 안내관(92)이 연결된 몸체(91)는 한쪽으로 압출 스크류(42)에서 용융 혼련한 나일론을 공급하는 나일론 공급헤드(93)를 연결하고, 상기 몸체(91)의 중앙에는 호스 가이드부(94)가 설치되어 테프론 호스(110)를 전방으로 안내하도록 설치한다.
상기 호스 가이드부(94)의 외경에는 나일론 원료 공급공간(95a)을 형성한 코팅대(95)가 설치되어 나일론 원료를 전방으로 공급하여 테프론 호스(110)를 코팅하는 나일론 코팅부(120)로 공급되도록 한다.
상기 코팅대(95)의 외경에는 압출 두께 안내대(96)가 설치되고, 상기 압출 두께 안내대(96)의 외경으로 같은 간격에 두께조절 볼트(96a)을 몸체(91)에 설치하며, 상기 압출 두께 안내대(96)의 전방과 외경에는 안내대(97)를 이 안내대(97)의 내경과 코팅대(95)의 전방에는 가이드대(98)를 설치하였다.
상기 코팅금형(90)의 호스 안내관(92)에는 진공관(43a)이 진공장치(43)와 연결되어 테프론 호스(110)가 공급되는 내경이 진공상태를 유지할 수 있도록 설치하였다.
도 6은 본 발명의 코팅 호스 제조방법에 대한 블럭도를 나타낸 것으로, 테프론을 용융시켜 공급하며 압출에 의해 원통형의 테프론 호스(110)를 성형하는 테프론 호스 성형단계(S1)를 수행한다.
상기 테프론 호스(110)를 원형 휠(11)에 감아 보관하면서 소정의 속도로 호스 공급기(10)에서 전방에 공급하는 테프론 호스 공급단계(S2)를 수행한다.
상기 테프론 호스(110)를 공급하는 과정에서 330～420℃의 온도로 외경을 예열하는 테프론 호스 예열단계(S3)를 수행한다.
상기 테프론 호스(110)를 예열하여 공급하면서 나일론 수지를 250～320℃의온도로 용융시켜 진공상태에서 테프론 호스(110)의 외경에 공급하여 나일론 코팅부(120)를 코팅하여 일체형이 되도록 코팅 호스(100)를 성형하는 나일론 수지 코팅단계(S4)를 수행한다.
상기 코팅 호스(100)를 공급하여 45～65℃로 가열된 물을 저장탱크(51)에 저장한 냉각기(50)에서 냉각시키는 코팅 호스 냉각단계(S5)를 수행한다.
상기 냉각된 코팅 호스(100)를 한 쌍의 캐타필라(61)로 이루어진 성형기(60)에서 잡아당기며 원형으로 성형하는 코팅 호스 성형단계(S6)를 수행한다.
상기 코팅 호스 성형단계에서 성형한 코팅 호스(100)를 감는장치(70)의 권취휠(71)에 공급하여 원형으로 감는 코팅 호스 와인딩단계(S7)를 수행한다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 와인딩에 의해 원형의 휠(11)에 테프론 호스(110)를 감아 보관하면서 테프론 호스 공급기(10)에서 가이드 로울러(20)가 설치된 방향으로 공급한다.
상기 테프론 호스 공급기(10)에서 공급되는 테프론 호스(110)는 가이드 로울러(20)에서 일정한 높이를 유지하면서 다음 공정으로 공급한다.
상기 가이드 로울러(20)를 통하여 공급되는 테프론 호스(110)는 외경에서 예열장치(30)가 330～420℃의 온도를 공급하여 외경이 약간 용융된 상태로 공급되도록 한다.
상기 예열장치(30)에서 외경을 용융시킨 상태로 압출 코팅기(40)의 코팅금형(90)에 공급되면 호퍼(41)에서 공급하는 나일론 수지가 동력장치(44)와 연결되어 회전하는 압출 스크류(42)에 공급된 후 250～320℃의 온도로 가열하여 용융혼련된 상태로 전방의 코팅금형(90)에 공급하게 되며, 상기 코팅금형(90)은 진공상태에서 테프론 호스(110)의 외경에 용융된 나일론 수지를 공급하여 나일론 코팅부(120)를 코팅하는 것이다.
상기 압출 코팅기(40)는 테프론 호스(110)의 외경으로 나일론 코팅부(120)를 공급하며 진공상태에서 일체형으로 코팅하여 코팅 호스(100)를 성형하는 것으로, 코팅금형(90)의 호스 안내관(92)의 내경에는 테프론 호스(110)가 공급되며, 진공관(43a)이 진공장치(43)에 연결되어 있어서 테프론 호스(110)가 공급되는 공간이 진공상태를 유지하게 된다.
상기 테프론 호스(110)가 호스 가이드부(94)에서 전방으로 공급되면 압출 스크류(42)에서 용융 혼련한 나일론이 나일론 공급 헤드(93)를 통하여 나일론 원료 공급공간(95a)으로 공급되어 전방에서 테프론 호스(110)의 외경에 나일론 코팅부(120)로 공급되어 코팅작업이 이루어지는 것이다.
상기 나일론 원료 공급공간(95a)을 형성한 코팅대(95)와 외경의 압출 두께 안내대(96)는 외경의 두께조절볼트(96a)에 제어되어 테프론 호스(110)의 외경에 코팅되는 나일론 코팅부(120)가 일정한 두께로 코팅되도록 하는 것이다.
상기 코팅금형(90)의 내경에서 테프론 호스(110)가 공급되는 공간은 진공상태를 항상 유지하면서 외경에 나일론 코팅부(120)를 균일한 두께로 코팅하여 공급하는 것이다.
상기 나일론 코팅부(120)가 코팅되며 성형하는 코팅 호스(100)는 냉각기(50)의 냉각탱크(51)에 공급되는 것이다.
상기 냉각탱크(51)는 가열탱크(53)에서 물이 45～65℃의 온도를 유지할 수 있도록 물을 가열 및 냉수를 공급하는 것에 의해 조절되도록 파이프(54)로 공급하며, 파이프(55)에서 순환되어 가열탱크(53)로 재공급하는 과정에서 일정한 수온을 유지할 수 있도록 하는 것이고, 가열탱크(53)의 안내대(52)는 코팅 호스(100)가 냉각되면서 배출되도록 안내하는 것이다.
상기 냉각기(50)에는 콘트롤 박스(56)를 설치하여 물의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 것이다.
상기 냉각기(50)를 통과하면서 냉각된 코팅 호스(100)는 성형기(60)에 설치한 한 쌍의 캐타필라(61)로 소정의 속도로 잡아당겨 생산속도가 조절되고, 원형의 정확한 형태가 유지되도록 하는 것이다.
상기 성형기(60)를 통과한 코팅 호스(110)는 감는장치(70)의 권취휠(71)에 원형으로 감아지면서 생산하여 연속된 생산이 가능하도록 하는 것이다.
상기 코팅 호스(110)는 테프론 호스(110)의 외경으로 나일론 코팅부(120)가 코팅되어 일체형으로 성형한 것이므로 테프론의 장점과 나일론 수지의 장점을 제공하여 주사용 약품 등을 공급할 때와 유압 라인 및 유체를 공급하는 과정에서 외력으로 쉽게 변형되지 않는 강한 재질을 통하여 안정된 공급이 가능한 매우 유용한 발명이다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 언급된 기술내용은, 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동일 및 유사한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 성형된 테프론 호스를 공급하여 외경에 나일론 수지를 코팅하여 성형하는 것에 의해 쉽게 휘어지거나 부러지지 않아 다양한 액체류를 안전하게 공급할 수 있어서 다양한 용도로 활용할 수 있으며, 생산이 용이하고 안정된 코팅 호스를 제공할 수 있는 것이다.
10 : 테프론 호스 공급기 11 : 원형의 휠
20 : 가이드 로울러 21 : 로울러 받침대
30 : 예열장치 31 : 히팅부 받침대
40 : 압출 코팅기 41 : 호퍼
42 : 압출 스크류 43 : 진공장치
43a : 진공관 44 : 동력장치
50 : 냉각기 51 : 냉각탱크
52 : 안내대 53 : 가열탱크
54, 55 : 파이프 56 : 콘트롤 박스
60 : 성형기 61 : 캐타필라
70 : 감는장치 71 : 권취휠
90 : 코팅금형 91 : 몸체
92 : 호스 안내관 93 : 나일론 공급헤드
94 : 호스 가이드부 95 : 코팅대
95a : 나일론 원료 공급공간 96 : 압출 두께 안내대
97 : 안내대 98 : 가이드대
100 : 코팅 호스 110 : 테프론 호스
120 : 나일론 코팅부

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  4. 내경이 중공 형태인 테프론 호스(110)를 원형의 휠(11)에 감아 공급하는 호스 공급기(10)와; 상기 호스 공급기(10)에서 공급하는 테프론 호스(110)의 외경을 예열하는 예열장치(30)와; 상기 예열장치(30)에서 공급하는 테프론 호스(110)의 외경에 나일론 코팅부(120)를 코팅하도록 진공상태를 제공하는 코팅금형(90)을 설치하며, 상기 코팅금형(90)에 나일론 수지를 용융시켜 공급하는 압출 스크류(42)로 이루어져 코팅 호스(100)를 성형하되, 나일론 수지를 250～320℃의 온도로 가열하는 압출 스크류(42)의 전방에 설치한 코팅 금형(90)이 진공상태를 유지하면서 테프론 호스(110)의 외경에 나일론 코팅부(120)를 일체형으로 코팅하여 코팅 호스(100)를 성형하는 압출 코팅기(40)와; 상기 코팅 호스(100)를 공급하며 물이 공급된 냉각탱크(51)를 설치하는 냉각기(50)와; 상기 냉각기(50)에서 냉각된 코팅 호스(100)를 잡아당기며 성형하는 한 쌍의 캐타필라(61)를 설치한 성형기(60)로 이루어지는 테프론 호스의 코팅장치에 있어서,
    상기 코팅 금형(90)은 테프론 호스(110)가 공급되는 호스 안내관(92)에 진공관(43a)으로 진공장치(43)와 연결되고, 상기 호스 안내관(92)이 결합된 몸체(91)의 내경에 테프론 호스(110)가 공급되는 호스 가이드부(94)의 외경으로 나일론 원료 공급공간(95a)을 형성한 코팅대(95)와;
    상기 몸체(91)의 나일론 원료 공급공간(95a)에 나일론 원료를 공급하도록 나일론 공급헤드(93)를 연결하고, 상기 코팅대(95)의 외경으로 두께 조절볼트(96a)로 위치가 제어되는 압출 두께 안내대(96)와;
    상기 압출 두께 안내대(96)의 외경과 전방에 안내대(97)가 설치되는 것을 특징으로 하는 테프론 호스의 코팅장치.
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