KR101548508B1 - 강성과 결합력 향상을 위한 요철 연결형 마찰계수 감소용 이중벽 하수관의 제조방법 - Google Patents

강성과 결합력 향상을 위한 요철 연결형 마찰계수 감소용 이중벽 하수관의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강성과 결합력 향상을 위한 요철 연결형 마찰계수 감소용 이중벽 하수관의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한쪽으로 일정한 간격에 요철형 결합돌기가 형성된 보강 연결부재를 공급하며 양쪽 보강 연결부재에 결합하는 프로파일을 공급하여 보강 연결부재와 프로파일이 요철형으로 연결되어 상호 간의 결합력이 크게 향상되고 강성을 향상시키도록 하는 강성과 결합력 향상을 위한 요철 연결형 마찰계수 감소용 이중벽 하수관의 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 합성수지를 용융시켜 중공을 갖는 프로파일을 압출하는 프로파일 압출단계; 상기 프로파일을 냉각하여 성형상태가 그대로 유지되도록 공급하는 프로파일 냉각단계; 및 냉각한 프로파일을 관 제조장치에 공급하여 프로파일의 사이에 연결부재를 공급하여 연결하고 6m의 길이로 절단하는 이중벽 하수관의 제조방법에 있어서,
상기 프로파일 냉각단계에서 냉각한 프로파일을 관 제조장치에 공급하면서 프로파일의 측면 사이 연결부재 내경에 합성수지 93.5∼97.5 중량%, 실리콘 2∼6 중량%, TiO2 0.5∼1 중량%를 배합한 컴파운드로 내경에 색채를 갖도록 보강 연결부재가 연결부재 성형장치를 통하여 압출 공급하는 보강 연결부재 공급단계;
상기 보강 연결부재를 공급하여 1∼4mm의 두께로 코팅하고, 상기 프로파일의 측면 사이에 공급되어 연결부재로 성형하는 연결부재 공급단계; 및
상기 프로파일의 내경에 보강 연결부재를 성형하고, 상기 프로파일의 사이에 연결부재를 형성한 이중벽 하수관을 성형한 후 6 m의 길이로 절단하는 이중벽 하수관 성형단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

강성과 결합력 향상을 위한 요철 연결형 마찰계수 감소용 이중벽 하수관의 제조방법{Method of double-walled sewer-connected for uneven friction coefficient for improved stiffness and reduced cohesion}
본 발명은 강성과 결합력 향상을 위한 요철 연결형 마찰계수 감소용 이중벽 하수관의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한쪽으로 일정한 간격에 요철형 결합돌기가 형성된 보강 연결부재를 공급하며 양쪽 보강 연결부재에 결합하는 프로파일을 공급하여 보강 연결부재와 프로파일이 요철형으로 연결되어 상호 간의 결합력이 크게 향상되고 강성을 향상시키도록 하고, 하수관의 내경에 코팅되는 실리콘이 마찰계수를 감소시켜 물의 통수능력을 향상시키는 강성과 결합력 향상을 위한 요철 연결형 이중벽 하수관의 제조방법에 관한 것이다.
종래 이중벽 하수관은 내부에 중공(22)을 갖고 사각형 또는 코너 부분이 라운드지는 형태로 이루어지는 프로파일(21)을 압출하여 냉각장치(29)에서 냉각시킨 후 관 제조장치(10)의 드럼(24)에 나선형으로 공급하면 다수의 가이드 로울러(25) 외측에서 감기게 되고, 이 프로파일(21)의 사이에 압출노즐(31)로부터 용융 수지를 공급하여 이중벽 하수관(35)을 성형하게 된다.
그러나 프로파일은 냉각장치를 통과하면서 냉각된 후 나선형으로 공급할 때 용융 수지가 공급되어 프로파일의 사이를 연결부재(32)로 연결하게 된다.
이와 같이 성형한 이중벽 하수관은 지하에 매설된 후 외부에서 충격이 가해질 때 동일한 재료이지만 냉각비율이 서로 다른 상태에서 연결된 프로파일과 용융 수지의 연결부분인 연결부재(32)의 사이에서 결합력이 저하되어 이 연결부분이 분리되는 파단 현상이 발생한다.
즉, 프로파일과 연결부재는 연결부재의 원료가 용융된 상태에서 연결하므로 처음 연결시에는 어느 정도 결합력을 갖고 연결한 상태를 유지하게 되지만, 지하에 매설된 상태에서 지상의 온도가 변화됨으로 인한 열팽창에 따라 수축과 팽창을 하면서 프로파일과 연결부재의 연결부분이 피로하중을 견디지 못하게 되고 분리되는 파단 현상이 발생하게 된다.
이러한 결점을 방지하기 위하여 연결부재(32)의 상측으로 용융 수지를 더 많이 공급하여 연결부재의 상측에서 프로파일의 상측 일부를 감싸는 형태로 연결부재가 일체형으로 형성되어 일부 파단 현상을 방지하는 경우가 있으나 내경에서는 가이드 로울러의 외측으로 프로파일이 견고하게 공급되면서 감기게 되므로 프로파일의 사이를 연결하는 성능을 향상시키지 못하는 것이었다.
그리고 연결부재가 프로파일의 측면(24)에서 용융상태로 공급되어 상호 결합력을 제공하게 되지만, 연결부재로 제공되는 결합력 만으로는 외부에서 가해지는 하중과 충격 그리고 계절의 변화로 인하여 발생하는 열팽창계수에 정상적으로 적응하지 못하고 연결부재와 프로파일의 연결부분인 측면에서 분리현상이 발생하는 결점이 있었고, 이로 인하여 하중과 충격에 매우 약하므로 제품의 품질 안정성을 제공하지 못하는 결점이 발생하게 되었다.
또한, 이중벽 하수관과 복층벽 하수관은 내경이 나선형으로 공급되는 프로파일과 이 프로파일의 사이에 공급하는 이음부재의 연결 부분에 로울러를 사용하여 눌러 고정하는 과정에서 나선형으로 일정한 간격에서 미세하게 요철이 형성되면서 선이 나타나게 되고, 이 선이 유체의 흐름을 방해하여 통수능력을 낮추게 되므로 관의 통수능력을 설계할 때 더 큰 관을 필요로 하게 되는 단점이 발생하게 되며, 일정한 간격에서 형성한 선에 의해 모래나 이물질 등이 걸려 유체의 흐름을 방해하는 원인이 증가하게 되는 결점이 발생하게 되었다.
상기 이중벽 하수관과 복층벽 하수관은 지중에 매설한 후 또는 보수 및 재 설치를 필요로 하는 경우 CCTV를 사용해 내경을 촬영하여 내경의 마모와 손상 여부를 판독하게 되나, 대부분 내경이 검은색을 띠고 있으므로 CCTV의 촬영시 내경의 미세한 마모 여부와 막힘 여부의 확인이 어려워 검사에 많은 시간과 어려움이 있어서, 이러한 결점을 방지하기 위하여 최근에는 이중벽 하수관과 복층벽 하수관의 내면에 노랑색의 합성수지를 소정의 두께로 코팅한 코팅관이 제공되었으나, 이러한 종래의 코팅관은 CCTV를 이용한 내경의 불량 여부를 확인하는 것에는 도움이 되었지만, 코팅재료가 합성수지를 이용한 것이므로 마찰계수가 크게 개선되지 못하여 통수능력이 향상되는 것에는 한계가 있었으며, 또한 상기의 코팅은 통수능력을 향상시키기 위한 목적이 아니라 내경 촬영의 향상을 위한 목적이므로 양자는 그 목적이 상이한 것이었다.
한편, 실리콘의 기본물질은 석영(QUARTZ), 즉 실리카 또는 산화규소(SiO2 ) 이며 흔히 볼 수 있는 모래의 주성분이며, 로마인들은 이를 얼음의 특별한 형태라고 생각했고, 16세기에 들어 실리카에 소다회를 혼합, 가열하면 물유리가 생성되고 이것을 물에 녹여 산처리하면 고체가 침전된다는 사실이 밝혀졌다.
1924년 스웨덴 화학자가 석영으로부터 규소라는 성분을 추출해 내는데 성공한 이후 이 신소재를 염소 존재에서 가열하여 사염화규소(SiCl4)라는 무색 액체를 생산하는데 성공하였다. 현재의 제조방법도 이와 유사하며 이 사염화규소는 그후 유기실리콘의 기본물질이 되었지만 실리콘 연구의 본격적인 역사는 유기 라티칼이 규소에 붙어있는 물질 즉 규소-탄소-규소 사슬을 합성 하는데 성공했다.
실리콘은 규소-산소-규소의 연결을 갖는 화합물을 의미하며, 내열성, 내한성, 내후성, 내약품성, 난연성, 도전성 등 다양한 특성을 가지고 있으므로 산업 전반에 걸쳐 다양하게 적용되고 있으나, 아직까지 통수능력을 향상시키기 위하여 하수관에 적용된 예는 없다.
또한, 하수관의 강도를 향상시키기 위한 방법으로는 원료를 많이 소모하여 각 부분의 두께를 두껍게 하는 것이 바람직하지만, 원료의 소모량이 많아져 원가의 상승을 초래하므로 적용이 어려운 결점이 발생하게 되므로 원료의 소모량을 그대로 하거나 줄이면서 강도를 향상시키는 것이 좋은 방법으로 기대되었으나, 이에 충족하는 경우는 극히 드물어 다양한 방법이 연구되고 있는 실정에 있다.
문헌 1. 실용신안등록번호 제0209156호(2000. 10. 23. 등록) 문헌 2. 특허공개번호 제2009-0020613호(2009. 02. 26. 공개) 문헌 3. 특허등록번호 제0441496호(2004. 07. 14. 등록) 문헌 4. 특허등록번호 제0702143호(2007. 03. 26. 등록)
본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 내경에 위치하는 보강 연결부재를 공급하고 이 보강 연결부재의 결합돌기 상측으로 결합 요철홈을 형성하는 프로파일의 내경을 공급하여 요철형태가 일치되도록 결합하여 프로파일이 보강 연결부재에 안정되게 결합되도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 해결과제는, 압출에 의해 성형하는 압출부 또는 프로파일로 이루어지는 피복관의 내경 합성수지에 실리콘 등을 혼합하여 이루어지는 내경 피복부를 더 압출 성형하여 내면의 불량과 변형 여부를 정확하게 촬영할 수 있도록 하며, 마찰계수를 줄여 통수능력을 향상시키도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 해결과제는, 합성수지 93.5∼97.5 중량%, 실리콘 2∼6 중량%, TiO2(흰색안료) 0.5∼1 중량%와 미량의 분산제를 배합한 컴파운드로 내면에 1.5∼4 mm의 두께가 되도록 흰색으로 압출 코팅하여 실리콘 피복부를 성형함으로써 마찰 계수를 줄여 통수능력을 향상시키도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 합성수지를 용융시켜 중공을 갖는 프로파일을 압출하는 프로파일 압출단계; 상기 프로파일을 냉각하여 성형상태가 그대로 유지되도록 공급하는 프로파일 냉각단계; 및 냉각한 프로파일을 관 제조장치에 공급하여 프로파일의 사이에 연결부재를 공급하여 연결하고 6m의 길이로 절단하는 이중벽 하수관의 제조방법에 있어서,
상기 프로파일 냉각단계에서 냉각한 프로파일을 관 제조장치에 공급하면서 프로파일의 측면 사이 연결부재 내경에 합성수지 93.5∼97.5 중량%, 실리콘 2∼6 중량%, TiO2 0.5∼1 중량%를 배합한 컴파운드로 내경에 색채를 갖도록 보강 연결부재가 연결부재 성형장치를 통하여 압출 공급하는 보강 연결부재 공급단계;
상기 보강 연결부재를 공급하여 1∼4mm의 두께로 코팅하고, 상기 프로파일의 측면 사이에 공급되어 연결부재로 성형하는 연결부재 공급단계; 및
상기 프로파일의 내경에 보강 연결부재를 성형하고, 상기 프로파일의 사이에 연결부재를 형성한 이중벽 하수관을 성형한 후 6 m의 길이로 절단하는 이중벽 하수관 성형단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
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본 발명은 내경에 위치하는 보강 연결부재를 압출하여 나선형으로 공급하고 이 보강 연결부재의 결합돌기 상측으로 결합 요철홈을 형성하는 프로파일을 나선형으로 공급하여 프로파일의 내경에서 요철형태가 일치되도록 결합하여 프로파일이 보강 연결부재에 안정되게 결합되도록 함으로써 프로파일의 결합력이 향상되도록 하는 효과를 제공하는 것이다.
본 발명은 압출에 의해 성형하는 압출부 또는 프로파일로 이루어지는 피복관의 내경에 합성수지에 실리콘 등을 혼합하여 이루어지는 내경 피복부를 압출 또는 분사방식으로 소정의 두께를 갖도록 코팅하여 물의 공급시에 마찰계수를 줄여 통수능력을 향상시키도록 하고, 흰색의 실리콘 피복부를 통하여 강도를 향상시키고 CCTV를 활용한 내경의 불량 여부를 편리하게 촬영할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
본 발명은 합성수지 93.5∼97.5 중량%, 실리콘 2∼6 중량%, TiO2(흰색안료) 0.5∼1 중량%와 미량의 분산제를 배합한 컴파운드로 내면에 1.5∼4 mm의 두께가 되도록 흰색으로 압출 코팅하여 실리콘 피복부를 성형함으로써 마찰 계수를 줄여 통수능력을 크게 향상시키도록 하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 하수관 성형장치에 대한 평면도
도 2 는 본 발명의 하수관 성형장치에 대한 정면도
도 3 은 본 발명의 보강 연결부재를 압출하는 성형장치에 대한 정면도
도 4 는 본 발명의 보강 연결부재에 대한 압출상태 정면도
도 5 는 본 발명의 프로파일을 압출하는 성형장치에 대한 정면도
도 6 은 본 발명의 프로파일에 대한 압출상태 정면도
도 7a 는 본 발명의 보강 연결부재를 공급한 상태의 정면 단면도
도 7b 는 본 발명의 보강 연결부재에 프로파일을 공급한 상태의 정면 단면도
도 7c 는 본 발명의 프로파일 사이에 연결부재를 공급한 상태의 정면 단면도
도 8 은 본 발명의 이중벽 하수관에 대한 주요 부분의 단면 사시도
도 9 는 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 다른 실시예의 단면도
도 10 은 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도
도 11 은 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도
도 12 는 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도
도 13 은 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도
도 14 는 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도
도 15 는 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도
도 16 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 블럭도
이러한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 하수관 성형장치에 대한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 하수관 성형장치에 대한 정면도를 나타낸 것이다.
제1 압출기(11)에 합성수지를 공급하여 가열함으로써 용융된 수지를 공급하고 보강 연결부재(13)를 압출하여 관 제조장치(10)의 가이드 로울러(25) 외측에 나선형으로 공급한다.
상기 보강 연결부재(13)의 상측에는 프로파일(21)이 나선형으로 공급되는 것으로, 제2 압출기(20)에 원료가 공급되어 중공(22)을 갖는 프로파일(21)이 압출되어 전방의 냉각장치(29)에서 냉각된 후 보강 연결부재(13)의 상측에 공급되어 요철형태로 결합되도록 하는 것이다.
상기 프로파일(21)의 사이에는 제3 압출기(30)에서 용융된 수지가 압출 노즐(31)을 통하여 연결부재(32)로 공급되고, 로울러(23)가 외측에서 가압하여 프로파일(21)의 일부를 감싸면서 프로파일(21)과 일체형으로 형성됨으로써 이중벽 하수관(35)을 성형하는 것이다.
상기 이중벽 하수관(35)을 성형하는 관 제조장치(10)는 드럼(24)의 원주방향으로 다수의 가이드 로울러(25)가 일정한 간격으로 설치되어 각각 독립되게 회전이 이루어지는 것이며, 제1 압출기(11)에서 보강 연결부재(13)가 가이드 로울러(25)의 외측으로 나선형 방향에 공급하고 제2 압출기(20)에서 프로파일(21)이 공급되어 나선형으로 감기면서 프로파일(21)의 사이에 형성한 공간으로 제3 압출기(30)와 압출 노즐(31)에서 공급하는 연결부재(32)를 통하여 이중벽 하수관(35)을 성형하는 것이다.
도 3은 본 발명의 보강 연결부재를 압출하는 성형장치에 대한 정면도이고, 도 4는 본 발명의 보강 연결부재에 대한 압출상태 정면도를 나타낸 것이다.
보강 연결부재(13)는 얇은 시트 형태로 이루어지며 상측의 중앙 내면부(15) 양쪽으로 결합돌기(14)를 형성하고, 상기 결합돌기(14)의 외측으로 측면 돌출부(16)를 형성하는 것이다.
상기 보강 연결부재(13)를 압출하는 연결부재 성형장치(50)는 압출 성형대(51)에 형성한 연결부재 압출홈(41)을 통하여 압출 성형되는 것이며, 상기 연결부재 압출홈(52)의 양쪽에서 상측으로 돌출 압출홈(53)이 형성되어 결합돌기(14)를 형성하는 것이다.
상기 보강 연결부재(13)의 결합돌기(14)는 일정한 간격을 두고 사각형으로 돌출되도록 형성하는 것이다.
상기 보강 연결부재(13)는 압출 또는 스프레이 방법으로 1.5∼4 mm의 두께로 코팅하는 것에 의해 마찰계수를 줄여 통수능력을 향상시키는 것이다.
상기 보강 연결부재(13)를 1.5 mm 이하로 코팅하게 되면 마찰계수가 줄어들지 않아 통수능력을 향상시킬 수 없으며, 4 mm 이상으로 코팅하게 되면 마찰계수가 줄어드는 효과가 향상되지 않고 원가만 상승하므로 두께는 3 mm가 바람직하다.
상기 보강 연결부재(13)는 합성수지 93.5∼97.5 중량%, 실리콘 2∼6 중량%, TiO2 0.5∼1 중량%와 미량의 분산제를 배합한 컴파운드로 내면에 색채를 갖도록 압출 또는 스프레이 방법으로 코팅하여 성형함으로써 마찰 계수를 줄여 통수능력을 크게 향상시키도록 하는 것이다.
상기 TiO2 0.5∼1 중량%는 흰색과 노랑색의 안료 중 어느 하나를 배합하여 내면에 흰색과 노랑색으로 압출 또는 스프레이 방법으로 코팅하여 성형하는 것이다.
상기 보강 연결부(13)를 이루는 컴파운드는 압출기에서 110∼180℃에서 용융되어 압출하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 프로파일을 압출하는 성형장치에 대한 정면도이고, 도 6은 본 발명의 프로파일에 대한 압출상태 정면도를 나타낸 것이다.
프로파일(21)은 내경에 사각형의 중공(22)이 형성되며 외경이 사각형 또는 코너 부분이 라운드지게 형성되도록 외경과 양쪽의 측면(24) 및 내경(26)으로 이루어지는 것이다.
상기 내경(26)의 양쪽에는 일정한 간격을 두고 결합 요철홈(27)을 형성하며, 상기 결합 요철홈(27)은 사각형으로 홈이 형성되고, 상기 결합 요철홈(27)이 각각 서로다른 보강 연결부재(13)의 결합돌기(14)와 요철형태로 결합하는 것이다.
상기 프로파일(21)을 압출하는 압출 성형장치(40)는 중공 성형대(41)의 내부에 성형홈(42)을 형성하고, 상기 성형홈(42)의 하측에는 일정한 간격을 두고 홈 성형돌기(43)가 형성되는 것이다.
도 7a는 본 발명의 보강 연결부재를 공급한 상태의 정면 단면도이고, 도 7b는 본 발명의 보강 연결부재에 프로파일을 공급한 상태의 정면 단면도, 도 7c는 본 발명의 프로파일 사이에 연결부재를 공급한 상태의 정면 단면도, 도 8은 본 발명의 이중벽 하수관에 대한 주요 부분의 단면 사시도를 나타낸 것이다.
내면부(15)의 양쪽으로 결합돌기(14)가 형성되고 그 외측으로 측면 돌출부(16)를 형성하는 보강 연결부재(13)가 압출되어 나선형으로 공급되는 과정에서 상기 보강 연결부재(13)의 상측으로 프로파일(21)이 압출되어 나선형으로 공급되는 것이다.
상기 프로파일(21)의 내경(26) 양쪽으로 결합 요철홈(27)을 형성하여 압출하고, 상기 프로파일(21)의 결합 요철홈(27) 중 하나는 보강 연결부재(13)의 결합돌기(14)와 결합되도록 하고, 다른 하나의 결합 요철홈(27)은 다음 칸에 이어서 공급되는 연결부재(13)의 결합돌기(14)와 결합되도록 함으로써, 결합 요철홈(27) 2개에 서로 다른 보강 연결부재(13)의 결합돌기(14)가 결합되도록 하는 것이다.
하나의 보강 연결부재(13)에 형성한 결합돌기(14)와 2개의 프로파일(21)이 결합되면 내면부(15)에 프로파일(21)의 사이에서 공간이 형성되므로, 상기 공간에 압출 노즐(31)로부터 용융수지를 연결부재(32)로 공급하여 프로파일(21)과 일체형으로 연결되도록 하는 것이다.
상기 연결부재(32)의 외경에는 로울러(23)가 설치되어 프로파일(21)과 같은 높이가 되도록 마감하는 것이다.
도 9는 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 다른 실시예의 단면도이고, 도 10은 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도, 도 11은 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도, 도 12는 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도, 도 13은 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도, 도 14는 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도, 도 15는 본 발명의 보강 연결부재와 프로파일에 대한 또 다른 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 프로파일(21)의 내경 양쪽으로 반원형의 결합 요철홈(27a)을 형성하고, 상기 결합 요철홈(27a)이 결합하는 보강 연결부재(13a)의 결합돌기(14a)가 반원형으로 돌출되는 것이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 프로파일(21)의 내경 양쪽으로 삼각형의 결합 요철홈(27b)을 형성하고, 상기 결합 요철홈(27b)이 결합하는 보강 연결부재(13b)의 결합돌기(14b)가 삼각형으로 돌출되는 것이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 프로파일(21)의 내경 양쪽으로 마름모꼴의 결합 요철홈(27c)을 형성하고, 상기 결합 요철홈(27c)이 결합하는 보강 연결부재(13c)의 결합돌기(14c)가 마름모꼴로 돌출되는 것이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 프로파일(21)의 내경 양쪽으로 사각형의 결합 요철돌기(27d)를 형성하고, 상기 결합 요철돌기(27d)가 결합하는 보강 연결부재(13d)의 결합홈(14d)이 사각형으로 돌출되는 것이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 프로파일(21)의 내경 양쪽으로 반원형의 결합 요철돌기(27e)를 형성하고, 상기 결합 요철돌기(27e)가 결합하는 보강 연결부재(13e)의 결합홈(14e)이 반원형으로 돌출되는 것이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 프로파일(21)의 내경 양쪽으로 삼각형의 결합 요철돌기(27f)를 형성하고, 상기 결합 요철돌기(27f)가 결합하는 보강 연결부재(13f)의 결합홈(14f)이 삼각형으로 돌출되는 것이다.
도 15에 도시한 바와 같이, 프로파일(21)의 내경 양쪽으로 마름모꼴의 결합 요철돌기(27g)를 형성하고, 상기 결합 요철돌기(27g)가 결합하는 보강 연결부재(13g)의 결합홈(14g)이 마름모꼴로 돌출되는 것이다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 얇은 시트 형태로 이루어지며 상측으로 일정한 간격에 결합돌기(14)를 형성한 보강 연결부재(13)를 압출하여 나선형으로 연속해서 공급이 이루어져 측면 돌출부(16)의 끝 부분에서 서로 만나 연결이 이루어지며, 내면부(15)와 측면 돌추부(16)의 상측으로 중공(22)을 갖는 프로파일(21)이 공급되는 것이다.
상기 프로파일(21)의 내경(26)에 형성되는 양쪽의 결합 요철홈(27) 중 어느 한쪽이 결합돌기(14)와 결합하도록 공급되면 측면 돌출부(16)가 내경(26)의 하측에서 절반을 감싸며 연결되는 것이 연속해서 이루어져 내면부(15)에서 일정한 간격을 두고 프로파일(21)이 계속해서 공급되는 것이다.
상기 프로파일(21)의 결합 요철홈(27)과 보강 연결부재(13)의 결합돌기(14)가 요철형으로 결합하며, 프로파일(21)의 내경(26)이 측면 돌출부(16)로 감싸지고 프로파일(21)의 사이가 내면부(15)에서 형성되므로 프로파일(21)을 연결하기 위한 수지를 공급하지 않아도 프로파일(21)이 보강 연결부재(13)를 연결하는 기능을 수행하는 것이며, 보강 연결부재(13)는 넓은 형태로 공급되어 이중벽 하수관(35)의 내경이 매끄럽게 성형 되도록 함으로써 하수의 흐름성을 향상시키게 되므로 배수성능을 향상시키는 것이다.
보강 연결부재(13)의 외측에 프로파일(21)이 나선형으로 공급되면서 프로파일(21)의 사이에서 내면부(15)의 외측으로 측면(24) 사이에서 공간이 형성되므로 이 공간에 압출 노즐(31)에서 용융 수지를 공급하여 연결부재(32)를 이루도록 함으로써 이중벽 하수관(35)을 성형하는 것이다.
이와 같이 성형한 이중벽 하수관(35)은 연결부재(32)가 프로파일(21)을 연결하게 되므로 프로파일(21)과 연결부재(32)의 연결부분에서 내경이 취약한 단점이 있었으나, 본 발명은 프로파일(21)의 사이 하측에 보강 연결부재(13)가 위치하게 되고, 연결부재(32)의 하측에 위치하는 보강 연결부재(13)는 프로파일(21)과의 경계면에 있지 않고 프로파일(21)의 중앙에서 연결이 이루어지므로 프로파일(21) 간의 연결성을 향상시켜 열팽창계수에 의한 수축과 팽창에도 분리현상이 발생하지 않도록 견고하게 잡아주는 역할을 하는 것이다.
특히, 본 발명의 하수관(35)은 보강 연결부재(13)의 결합돌기(14)와 프로파일(21)의 결합 요철홈(27)이 요철형태를 이루며 결합되어 있으므로 하나의 보강 연결부재(13)가 2개의 프로파일(21)을 서로 연결하여 고정된 상태를 안정되게 유지하므로 프로파일(21)의 결합력을 크게 향상시켜 하중과 충격을 견딜 수 있는 강성을 향상시키는 것이다.
한편, 본 발명은 프로파일(21)의 결합 요철홈(27a, 27b, 27c)과 결합 요철돌기(27d, 27e, 27f, 27g)를 사각형과 반원형, 삼각형, 마름모꼴 중 어느 하나의 형태와, 보강 연결부재(13)의 결합돌기(14a, 14b, 14c)와 결합홈(14d, 14e, 14f, 14g)을 사각형과 반원형, 삼각형, 마름모꼴 중 어느 하나의 형태가 요철형태로 일치되도록 형성하여 상호 결합함으로써 결합력을 크게 향상시키고 강성을 향상시키는 것이다.
아래의 [표 1]은 1mm 프레스 몰딩에 의해 190℃의 온도로 압출하여 성형한 200g 의 시편 3개를 샘플로 제작하여 관계식 Uk=(A)/W(Uk:마찰계수, A:마찰force, W:시편무게)에 의한 마찰계수를 비교한 결과이다.
샘플의 마찰계수 비교 결과
샘플 MI
g/
10min		 Base Resin 마찰계수측정 정
마찰계수		 동
마찰계수
용융온도
()		 결정화온도
()		 용융열용
량
(J/g)		 바닥면 윗면 시편무게
(g),W		 정
마찰
A		 동
마찰
A
CB-1 7.3 132 117 194 CB-1-A CB-1-B 200 7.4 4.0 0.37 0.20
폴리에틸렌 사출용 CB-1-C 0.36
CB-2 7.98 132 117 191 CB2-A CB-2-B 5.9 0.30
폴리에틸렌 사출용 CB2-C 5.4 2.0 0.27 0.10
CB-3 0.1 129 115 175 CB3-A CB-3-B 7.8 3.5 0.39 0.18
폴리에틸렌 압출용
CB-1,2 대비 밀도
약간 낮음		 CB3-C 5.8 3.0 0.29 0.15
상기의 결과를 통하여 확인할 수 있는 바와 같이, 마찰계수가 0.27∼0.39로 매우 낮아서 통수능력이 크게 향상된 것임을 확인할 수 있었다.
상기 보강 연결부재(13)는 프로파일(21)의 내경을 더 두껍게 피복함으로써 외부에서 가해지는 하중과 윤압에 대한 대응력이 향상되어 강도를 향상시키는 것이다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 도 16에 도시한 블럭도를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
가. 프로파일 압출단계(S1)
폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중 어느 하나로 이루어지는 합성수지를 용융시켜 압출 성형장치(40)의 압출 노즐(31)에서 하나 또는 다수개의 중공(22)을 갖는 프로파일(21)을 압출하는 것이다.
나. 프로파일 냉각단계(S2)
압출 성형장치(40)에서 압출하는 프로파일(21)을 냉각장치(29)에 공급한 후 냉각하여 성형상태가 그대로 유지되도록 공급하는 것이다.
다. 보강 연결부재 공급단계(S3)
냉각한 프로파일(21)을 관 제조장치(10)에 공급하면서 프로파일(21)의 사이에 있는 공간으로 합성수지 96 중량%, 실리콘 3 중량%, TiO2(흰색안료) 1 중량%를 배합한 컴파운드로 보강 연결부재(13)에 흰색을 갖도록 연결부재 성형장치(50)에서 압출 공급하는 것이다.
라. 연결부재 공급단계(S4)
가이드 로울러(25)를 통하여 보강 연결부재(13)를 3 mm의 두께로 코팅하고, 프로파일(11)의 사이 측면(24)에 연결부재(32)를 제3 압출기(30)의 압출 노즐(31)로부터 공급되는 것이다.
마. 이중벽 하수관 성형단계(S5)
상기 프로파일(21)의 내경에 보강 연결부재(13)를 성형하고, 상기 프로파일(21)의 사이에 연결부재(32)를 형성한 이중벽 하수관(35)을 성형한 후 6 m의 길이로 절단하여 완성한다.
본 발명의 마찰계수 감소용 합성수지관은, 내경에 소정의 두께로 합성수지를 코팅한 내경 피복부에 의하여 유체의 흐름에 의한 마찰 계수를 줄여 통수능력을 크게 향상시켜 다양하게 사용할 수 있도록 하고, 상기 내경 피복부를 합성수지관의 프로파일 두께를 향상시켜 강도를 향상시키는 것이다.
10 : 관 제조장치 11 : 제1 압출기
13 : 보강 연결부재 14, 14a, 14b, 14c : 결합돌기
14d, 14e, 14f, 14g : 결합홈 15 : 내면부
16 : 측면 돌출부 20 : 제2 압출기
21 : 프로파일 22 : 중공
23 : 로울러 24 : 측면
25 : 가이드 로울러 26 : 내경
27, 27a, 27b, 27c : 결합 요철홈
27d, 27e, 27f, 27g : 결합 요철돌기
29 : 냉각장치 30 : 제3 압출기
31 : 압출 노즐 32 : 연결부재
35 : 이중벽 하수관 40 : 압출 성형장치
41 : 중공 성형대 42 : 성형홈
43 : 홈 성형돌기 50 : 연결부재 성형장치
51 : 압출 성형대 52 : 연결부재 압출홈
53 : 돌기 압출홈

Claims (2)

  1. 합성수지를 용융시켜 중공(22)을 갖는 프로파일(21)을 압출하는 프로파일 압출단계; 상기 프로파일(21)을 냉각하여 성형상태가 그대로 유지되도록 공급하는 프로파일 냉각단계; 및 냉각한 프로파일(21)을 관 제조장치(10)에 공급하여 프로파일(21)의 사이에 연결부재(32)를 공급하여 연결하고 6m의 길이로 절단하는 이중벽 하수관의 제조방법에 있어서,
    상기 프로파일 냉각단계에서 냉각한 프로파일(21)을 관 제조장치(10)에 공급하면서 프로파일(21)의 측면(24) 사이 연결부재(32) 내경에 합성수지 93.5∼97.5 중량%, 실리콘 2∼6 중량%, TiO2 0.5∼1 중량%를 배합한 컴파운드로 내경에 색채를 갖도록 보강 연결부재(13)가 연결부재 성형장치(50)를 통하여 압출 공급하는 보강 연결부재 공급단계(S3);
    상기 보강 연결부재(13)를 공급하여 1∼4mm의 두께로 코팅하고, 상기 프로파일(21)의 측면(24) 사이에 공급되어 연결부재(32)로 성형하는 연결부재 공급단계(S4); 및
    상기 프로파일(21)의 내경에 보강 연결부재(13)를 성형하고, 상기 프로파일(21)의 사이에 연결부재(32)를 형성한 이중벽 하수관(35)을 성형한 후 6 m의 길이로 절단하는 이중벽 하수관 성형단계(S5); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강성과 결합력 향상을 위한 요철 연결형 마찰계수 감소용 이중벽 하수관의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보강 연결부재 공급단계(S3)는 보강 연결부재(13)를 이루는 TiO2 0.5∼1 중량%는 흰색과 노랑색 중 어느 하나의 안료를 사용하여 색채를 갖도록 코팅하는 것을 특징으로 하는 강성과 결합력 향상을 위한 요철 연결형 마찰계수 감소용 이중벽 하수관의 제조방법.
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