KR101438497B1 - 합성수지제 프로파일관 제조방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 합성수지제 프로파일관 제조방법에 관한 것으로, 합성수지제 프로파일관 제조방법에 있어서, 상기 합성수지제 프로파일관은 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 튜브의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되어, 튜브가 상기 이음부재에 의해 고정이음된 것으로, 상기 프로파일(30)은 내부가 비어 있는 사각형 형상이며, 내부에 서로 꼭지점이 맞닿는 형상의 빗변격리벽(31)이 형성되며, 프로파일(30)의 상변에는 하부방향으로 돌기(32)를 형성하여, 그 단면이 ‘

’형상인 것으로,
본 발명은 강도, 강성이 뛰어나 외력이나 내부 수압을 충분히 견딜 수 있으며, 변형에 대한 복원성이 뛰어나며, 외력에 대하여 균일하게 응력이 작용하게 하며, 또한 프로파일로 인하여 재료가 절감되고 냉각이 원활이 되어 생산성이 증대하며 성형성이 좋으며, 제조된 제품의 프로파일이 잘풀어지지 않아 하자가 잘 발생하지 않고 수명이 긴 현저한 효과가 있다.

Description

합성수지제 프로파일관 제조방법{production method of synthetic resin profile pipe}

본발명은 폴리에틸렌관에 프로파일이 형성되어 강도 및 강성이 보강며 프로파일이 잘 풀리지 않는 합성수지제 프로파일관 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에틸렌 관(이하 'PE 관'이라 함)은 특허등록번호 10-0926328호에 종래기술로 기재된 바와 같이, 도로 등의 측구관이나 지하배수관, 농업용으로서의 관개용 수로나 농업용 수로, 생활 하수관 등에 사용되는 것으로, PE 튜브를 나선형으로 감고, 그 사이에 폴리에틸렌 수지를 압출의 방식으로 하여 PE 튜브를 접착고정시켜 PE 관으로 제조하고 있다.

PE 관은 지중에 매설되어 사용되므로, 지압이나 내부로 흐르는 수압 등에 영향을 받으므로, 이를 지지할 수 있는 강성이 요구된다. 따라서 종래의 경우는 PE 튜브의 내부에 상하좌우로 가로지르는 '+' 형상의 지지대가 PE튜브를 따라 길게 형성되어 외력을 지지하는 작용을 하였다. 그리고 폴리에틸렌 이음부재(이하 'PE 이음부재'라함)의 형상을 형강의 구조와 같이하여 이음과 동시에 강성을 가지도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 구조에서는 제조상의 어려움과 사용 중에 PE 이음재가 PE 튜브와 이격되는 문제점이 발생하였다. 즉, PE 튜브를 제조하기 위하여는 PE를 압출하면서 수냉으로 냉각을 시키게 되는데, 프로파일 내부에 형성된 '+'자 형상의 지지대가 튜브의 외측벽의 냉각보다 더디게 이루어짐으로써 제조가 번거롭고 냉각의 속도 차이에 의하여 변형이 발생하여 전체 품질이 저하되는 등의 문제점이 있었고, 또한 PE 이음재의 경우는 PE 튜브와의 접촉면적이 적어서 쉽게 떨어지는 문제점이 있었다.

그래서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 프로파일관이 개발되었으며, 일례로서 종래기술인 특허등록번호 10-0573318에는 종래의 프로파일관 및 그 제조방법 및 제조장치에 대해 그 자세한 구성이 도시되어 있다.

상기 종래 프로파일관은 도 7에 도시된 바와 같이, 내부에 중공(12)이 형성되어 있으며, 나선형으로 권취되는 프로파일관(14)과 상기 프로파일관(14)을 결합시키기 위한 접합 수지층(16)으로 이루어진다. 그리고 특허등록번호 10-0741173호에도 보강편이 형성된 프로파일 파이프 및 이를 이용한 다층벽하수관이 종래기술로 기재되어 있다.

한편, 상기 특허등록번호 10-0926328호에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 합성수지제 튜브가 나선형으로 감기고, 상기 튜브의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재가 형성되어, 튜브가 상기 이음부재에 의해 고정이음된 합성수지 관에 있어서, 상기 튜브의 프로파일단면은 각 모서리가 절개된 사각형상이며 프로파일 좌우 양측면 중간부가 절개되어 이음재가 충진되는 이음부재 충진부를 형성하고, 또한 프로파일 상하 가운데에는 강도가 증대하고 변형에 대한 복원성도 뛰어난 벌집형상(하니콤) 중공부가 각각 형성되어 프로파일이 '

' 형상인 것을 특징으로 하는 프로파일 합성수지관이 공개되어 있다.

또한, 등록특허공보 등록번호 10-0538315호에는 내경이 중공상태인 사각형의 일측면 양쪽으로 날개를 형성하여 날개가 서로 겹쳐지면서 연결되는 1차 프로파일의 홈에 내경이 중공상태인 사각 프로파일을 형성하고 1차 프로파일과 사각 프로파일의 연결부분에 연결부재가 형성되는 합성수지관으로 이루어짐을 특징으로 하는 합성수지관이 공개되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 프로파일관들은 하중 강도가 약하여, 프로파일관의 외부에서 인가되는 토압이나 윤압에 취약하고, 냉각이 원활치 않아 성형성이 나쁘게 되는 단점이 있었다.

따라서 본출원인은 이러한 문제점을 개선하여, 10-2012-23486호로 출원, 10-1160052호로 등록하였고 상기 특허의 기술적 요지는 “합성수지제 프로파일관에 있어서, 상기 합성수지제 프로파일관은 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 튜브의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되어, 튜브가 상기 이음부재에 의해 고정이음된 것으로, 상기 프로파일(30)은 내부가 비어 있는 사각형 형상이며, 내부에 서로 꼭지점이 맞닿는 형상의 빗변격리벽(31)이 형성되어 좌측빗변공간부(41), 중앙공간부(42), 우측빗변공간부(43)가 각각 형성되고, 상기 좌측빗변공간부(41) 상변에는 좌측홈(44)이 형성되고, 우측빗면공간부(42) 상변에는 우측홈(45)이 각각 형성되어 있으므로, 그 전체적인 단면이 ‘

’형상인 것”이다. 그러나, 상기와 같은 종래 프로파일관들은 프로파일이 잘풀어져서 하자의 원인이 되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 강도, 강성이 뛰어나 외력이나 내부 수압을 충분히 견딜 수 있으며, 변형에 대한 복원성이 뛰어나며, 외력에 대하여 균일하게 응력이 작용하게 하며, 또한 프로파일로 인하여 재료가 절감되고 냉각이 원활이 되어 생산성이 증대하며 성형성이 좋으며, 제조된 제품의 프로파일이 잘풀어지지 않아 하자가 잘 발생하지 않고 수명이 긴 성수지제 프로파일관을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 합성수지제 프로파일관 제조방법에 관한 것으로, 합성수지제 프로파일관 제조방법에 있어서, 상기 합성수지제 프로파일관은 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 튜브의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되어, 튜브가 상기 이음부재에 의해 고정이음된 것으로, 상기 프로파일(30)은 내부가 비어 있는 사각형 형상이며, 내부에 서로 꼭지점이 맞닿는 형상의 빗변격리벽(31)이 형성되며, 프로파일(30)의 상변에는 하부방향으로 돌기(32)를 형성하여, 그 단면이 ‘

’형상인 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 강도, 강성이 뛰어나 외력이나 내부 수압을 충분히 견딜 수 있으며, 변형에 대한 복원성이 뛰어나며, 외력에 대하여 균일하게 응력이 작용하게 하며, 또한 프로파일로 인하여 재료가 절감되고 냉각이 원활이 되어 생산성이 증대하며 성형성이 좋으며, 제조된 제품의 프로파일이 잘풀어지지 않아 하자가 잘 발생하지 않고 수명이 긴 현저한 효과가 있다.

도 1은 종래 합성수지제 프로파일관의 프로파일 단면도
도 2는 종래 합성수지제 프로파일관 단면도
도 3은 본발명 합성수지제 프로파일관의 프로파일 단면도
도 4는 본발명 합성수지제 프로파일관 단면도
도 5는 본발명의 합성수지제 프로파일관에서 이음부재의 내벽을 외벽과 다른 색상으로 구성한 단면도
도 6은 본발명의 합성수지제 프로파일관에서 이음부재의 내벽을 외벽과 다른 색상으로 구성한 절개도
도 7은 종래의 일반적인 합성수지제 프로파일관 절개도면

본발명은 합성수지제 프로파일관 제조방법에 관한 것으로, 합성수지제 프로파일관 제조방법에 있어서, 상기 합성수지제 프로파일관은 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 튜브의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되어, 튜브가 상기 이음부재에 의해 고정이음된 것으로, 상기 프로파일(30)은 내부가 비어 있는 사각형 형상이며, 내부에 서로 꼭지점이 맞닿는 형상의 빗변격리벽(31)이 형성되며, 프로파일(30)의 상변에는 하부방향으로 돌기(32)를 형성하여, 그 단면이 ‘

’형상인 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래 합성수지제 프로파일관의 프로파일 단면도, 도 2는 종래 합성수지제 프로파일관 단면도, 도 3은 본발명 합성수지제 프로파일관의 프로파일 단면도, 도 4는 본발명 합성수지제 프로파일관 단면도, 도 5는 본발명의 합성수지제 프로파일관에서 이음부재의 내벽을 외벽과 다른 색상으로 구성한 단면도, 도 6은 본발명의 합성수지제 프로파일관에서 이음부재의 내벽을 외벽과 다른 색상으로 구성한 절개도, 도 7은 종래의 일반적인 합성수지제 프로파일관 절개도면이다.

본발명은 합성수지제 프로파일관은 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 튜브의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되고 튜브가 상기 이음부재에 의해 고정이음되는 것이다.

상기 사각형 프로파일 내부에서 두 개의 빗변격리벽(31)은 하부 가로변과 함께 삼각 형상의 이루어 프로파일관의 강도와 강성을 높이게 된다.

그리고 프로파일(30)의 상변에는 하부방향으로 돌기(32)를 형성하여, 그 단면이 ‘

’형상이 된다. 돌기는 2개 정도 가로방향으로 나란히 세로중앙선을 기준으로 대칭으로 형성하며, 두 개의 빗변격리벽(31)에 의해 세로중앙선을 기준으로 대칭되게 형성되는 직각삼각형의 가로 중앙부분에 도면과 같이 각각 형성된다. 상기 돌기에 의해 프로파일이 풀리는 현상이 방지된다.

구체적인 작업사항을 기재하면, 합성수지제 튜브의 재료가 되는 폴리에틸렌 알맹이를 녹이는 히터온도는 190℃에서 220℃범위로 설정하며, 적정온도는 200℃정도로 한다. 그리하면 합성수지제 튜브 금형출구온도는 195℃정도가 된다.

한편, 압출되어 제조된 튜브는 냉각조를 거쳐 냉각된다. 냉각조의 수온은 23±7℃정도이며, 여름에는 냉각탑을 가동시켜 수온을 23±7℃ 정도의 적정온도로 유지한다. 냉각조에 저장된 물속을 통과함으로써 상기 제조된 튜브는 냉각된다.

그리고 제조된 튜브에 이음부재가 접합되며, 상기와 같이 완성된 프로파일관은 다시 냉각수를 표면에 뿌려서 냉각한다. 본발명의 작업속도는 300φ기준으로 본당(6m)를 30분에서 40분 정도로 합성수지제 프로파일관을 생산한다.

한편, 본발명은 상기 이음부재는 외벽부분과 내벽부분이 다른 색상으로 이루어질 수 있다. 곧 프로파일을 먼저 제1사출기에 의해 사출하고, 이후 상기 사출된 프로파일은 식은 후, 길이방향과 수직 상하 방향에 위치하는 상하부 압출기 사이로 통과하며, 상,하압출기는 주입된 원료에 혼합된 안료의 색상을 달리하므로 이음부재는 외벽부분과 내벽부분이 다른 색상으로 구성된다.

특히, 상기 이음부재의 외벽부분은 프로파일과 같은 색상이며, 내벽부분은 프로파일과 다른 색상으로 제조한다. 통상 외벽부분은 검은 색, 내벽부분은 흰색으로 제조한다.

곧, 기존의 합성수지제 프로파일관 하수관은 1차적으로 프로파일을 성형하고, 2차적으로 1대의 압출기로 이음부재를 접착하는 반면, 본발명은 2차 접착시 2대의 압출기를 상하로 배치하여 사용하므로 접착력이 강화되어 외부충격시에도 풀림현상을 방지할 수 있다.

또한 원료의 색상을 프로파일은 검은색으로 안료를 배합하고, 이음부재는 외부는 검은색으로 하나 내부는 흰색을 사용함으로써, 제조된 제품에서 제조시 유체이동 상황을 육안으로 쉽게 확인할 수 있으므로 제조된 합성수지제 프로파일관의 하수관의 유지보수를 응력등을 고려하여 용이하게 할 수 있다.

따라서 본 발명은 강도, 강성이 뛰어나 외력이나 내부 수압을 충분히 견딜 수 있으며, 변형에 대한 복원성이 뛰어나며, 외력에 대하여 균일하게 응력이 작용하게 하며, 또한 프로파일로 인하여 재료가 절감되고 냉각이 원활이 되어 생산성이 증대하며 성형성이 좋으며, 프로파일과 이음부재간의 유체이동이 눈에 잘 드러나 하자발생시 수리 등의 유지보수에 유리하며 또한 프로파일이 잘풀어지지 않아 하자가 잘 발생하지 않고 수명이 긴 현저한 효과가 있다.

1 : 합성수지제 튜브 2 : 이음부재
30 : 프로파일 31 : 빗변격리벽
32 : 돌기

Claims (1)

1. 합성수지 재질의 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되어, 튜브(1)가 상기 이음부재(2)에 의해 고정이음되는 합성수지제 프로파일관 제조방법에 있어서,
   상기 합성수지제 프로파일관의 프로파일(30)은 내부가 비어 있는 사각형 형상이며, 내부에 서로 꼭지점이 맞닿는 형상의 빗변격리벽(31)이 형성되며, 상기 프로파일(30)의 상변에는 하부방향으로 2개의 돌기(32)를 세로중앙선을 기준으로 대칭으로 형성하되, 두 개의 빗변격리벽(31)에 의해 세로중앙선을 기준으로 대칭되게 형성되는 직각삼각형의 가로 중앙부분에 각각 형성되어, 상기 돌기에 의해 프로파일이 풀리는 현상이 방지되는 것으로, 그 전체적인 단면이 ‘

   

   ’형상이며,
   상기 이음부재(2)는 외벽부분과 내벽부분이 다른 색상으로 이루어지되, 상기 이음부재(2)의 외벽부분은 프로파일과 같은 색상이며, 내벽부분은 프로파일(30)과 다른 색상으로 형성되어, 제조된 제품에서 제조시의 유체이동 상황을 육안으로 쉽게 확인할 수 있는 것으로,
   프로파일을 먼저 제1사출기에 의해 사출하고, 이후 상기 사출된 프로파일은 식은 후, 길이 방향과 수직 상하 방향에 위치하는 상부압출기 및 하부압출기 사이로 통과하며, 상기 상부압출기 및 하부압출기는 주입된 원료에 혼합된 안료의 색상이 다르므로 이음부재는 외벽부분과 내벽부분이 다른 색상으로 구분되는 것이며,
   또한, 상기 합성수지제 튜브의 재료가 되는 폴리에틸렌 알맹이를 녹이는 히터온도는 190 ~ 220℃로 설정하며, 압출되어 제조된 튜브는 냉각조를 거쳐 냉각되되, 상기 냉각조의 수온은 23±7℃이며, 상기 냉각조에 저장된 물속을 통과함으로써 상기 제조된 튜브는 냉각되며, 상기와 같이 제조된 튜브에 이음부재가 접합되며, 상기와 같이 제조된 합성수지제 프로파일관은 다시 냉각수를 표면에 뿌려서 냉각하여 완성하는 것을 특징으로 하는 합성수지제 프로파일관 제조방법

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