KR101634277B1 - 충진벽관，그 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 관형의 제1층과 이 제1층의 외주에 적층된 관형의 제2층 및 적층된 제1층과 제2층이 서로 대면하는 부분에 마련되며 서로 끼움결합이 되어 제1층과 제2층을 구조적으로 결합시키는 층간결합수단으로 구성되어 한층 향상된 강도를 보장할 수 있는 충진벽관, 그리고 이를 보다 용이하게 제조할 수 있는 제조방법과 제조장치를 제공한다.

Description

충진벽관，그 제조방법 및 장치 {Filled-Wall Pipe, Method and Apparatus for Manufacturing the Same}

본 발명은 다중 구조를 갖는 충진벽관(적층관이라고도 한다.) 및 충진벽관을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

대한민국 등록특허공보 제0290302호(2001.05.15 공고)에는 다중 구조를 갖는 삼중관, 이를 제조하는 장치 및 방법(이하, 종래기술이라 한다.)이 개시되어 있다. 종래기술이 도 1 및 도 2에 도시되어 있는바, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래기술을 살펴보면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 삼중관(1)은 순서대로 적층된 내층(2), 중간층(3) 및 외층(4)으로 구성되어 삼중 구조를 갖는 적층관이다. 내층(2)과 외층(4)은 폴리에틸렌(polyethylene, PE)으로 이루어지고, 중간층(3)은 PE 칩이나 폐비닐과 같은 합성수지의 재활용재로 이루어진다. 삼중관(1)의 각 층(2, 3, 4)은 모두 띠 형상으로 연속적으로 압출되는 시트(sheet)를 한쪽 부분이 겹치도록 나선형으로 감는 와인딩공정으로 성형되고, 각 층(2, 3, 4) 간에는 적층과정에서 열융착이 이루어진다.

도 2를 참조하면, 제1압출기(도시되지 않음)로부터의 내층(2) 시트는 와인더(도시되지 않음)의 외주 부분에 감긴다. 제2압출기(도시되지 않음)로부터의 중간층(3) 시트는 내층(2) 시트의 외측에 감기면서 열융착에 의하여 내층(2) 시트와 상호 접착된다. 이 과정에서, 중간층(3) 시트의 서로 겹친 부분은 롤러(30)를 이용한 평탄화작업에 의하여 평편하게 처리된다. 제3압출기(도시되지 않음)로부터의 외층(4) 시트는 중간층(3) 시트의 외측에 감기면서 열융착에 의하여 중간층(3) 시트와 상호 접착된다. 외층(4) 시트의 서로 겹친 부분도 롤러(31)를 이용한 평탄화작업에 의하여 평편하게 처리된다.

이와 같은 종래기술은, 삼중관(1)의 각 층(2, 3, 4)을 형성하는 데 압출기를 이용하기 때문에, 각 층(2, 3, 4)을 형성하는 시트의 두께를 다양화하기 어려운 문제점 등이 있다.

또, 종래기술은 삼중관(1)의 각 층(2, 3, 4)을 형성할 때 단지 시트의 한쪽 부분이 겹쳐지도록 처리하기 때문에, 강도를 향상시키는 데 한계가 있다. 특히, 서로 인접한 층을 서로 전혀 다른 특성을 갖는 재질로 이루는 경우, 층간 결합이 이질감으로 인하여 취약해질 수 있고, 층간 분리현상이나 균열현상 등이 발생하면서 강도가 심각하게 저하될 수 있다.

본 발명의 실시예는 한층 강화된 수준의 강도 보장이 가능한 충진벽관, 충진벽관의 제조성 향상 면에서 유리한 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 관형의 제1층과; 상기 제1층의 내주 또는 외주에 적층된 관형의 제2층과; 상기 적층된 제1층과 제2층이 서로 대면하는 부분에 마련되며 서로 끼움결합이 되어 상기 제1층과 상기 제2층을 구조적으로 결합시키는 층간결합수단을 포함하는 충진벽관이 제공될 수 있다.

상기 층간결합수단은, 상기 제1층에 길이방향을 따라 나선형으로 감긴 구조로 형성되고 상기 제2층 쪽으로 돌출된 보강리브와; 상기 제2층에 형성되며 상기 보강리브가 끼워지는 결합부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 관형의 제1층 및 상기 제1층의 안쪽 둘레 또는 바깥쪽 둘레에 적층된 관형의 제2층을 포함하고, 상기 제1층과 상기 제2층 사이에는 강도를 향상시키기 위한 보강리브가 마련된 충진벽관이 제공될 수 있다. 이 때, 상기 보강리브는 상기 충진벽관의 길이방향을 따라 나선형으로 감긴 구조를 갖도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1압출기를 이용하여 표면에 보강리브가 돌출된 제1시트를 압출하고, 와인더를 이용하여 상기 제1시트를 나선형으로 감아서 외주에 상기 보강리브가 형성된 관형의 제1층을 성형하는 단계와; 제2압출기를 이용하여 제2시트를 압출하며, 상기 제2시트를 상기 제1층의 외주에 나선형으로 감아서 관형의 제2층을 성형하는 단계와; 상기 제1, 제2층이 서로 구조적으로 결합되도록 상기 제1시트에 적층된 상기 제2시트를 가압하여 상기 제2시트의 이면에 상기 보강리브와 끼움결합이 된 결합부를 형성하는 단계를 포함하는 충진벽관 제조방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1압출기를 이용하여 표면에 보강리브가 돌출된 제1시트를 압출하고, 와인더를 이용하여 상기 제1시트를 나선형으로 감아서 외주에 상기 보강리브가 형성된 관형의 제1층을 성형하는 단계와; 제2압출기를 이용하여 이면에 상기 보강리브와의 끼움결합을 위한 홈 형상의 결합부가 형성된 제2시트를 압출하며, 상기 보강리브가 상기 결합부에 끼워지도록 상기 제2시트를 상기 제1층의 외주에 나선형으로 감아서 관형의 제2층을 성형하는 단계를 포함하는 충진벽관 제조방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1압출기를 이용하여 표면에 제1보강리브가 돌출된 제1시트를 압출하고, 와인더를 이용하여 상기 제1시트를 나선형으로 감아서 외주에 상기 제1보강리브가 형성된 관형의 제1층을 성형하는 단계와; 제2압출기를 이용하여 제2시트를 압출하며, 상기 제2시트를 상기 제1층의 외주에 나선형으로 감아서 관형의 제2층을 성형하는 단계와; 외주면에 홈 성형부가 돌출된 가압성형롤러를 이용하여 상기 제1시트에 적층된 상기 제2시트를 가압함으로써, 상기 제2시트의 이면에 상기 제1보강리브와 끼움결합이 된 제1결합부를 형성함과 아울러, 상기 제2시트의 표면에 길이방향을 따라 홈 형상의 제2결합부를 형성하는 단계와; 제3압출기를 이용하여 제3시트를 압출하고, 상기 제3시트를 상기 제2층의 외주에 나선형으로 감아서 관형의 제3층을 성형하는 단계와; 상기 제2결합부가 상기 제3층의 일부분에 의하여 채워지도록 상기 제2시트에 적층된 상기 제3시트를 가압하여 상기 제3시트의 이면에 상기 제2결합부와 끼움결합이 된 제2보강리브를 형성하는 단계를 포함하는 충진벽관 제조방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 충진벽관의 서로 적층된 층을 구성하는 각각의 시트를 나선형으로 감기 위한 와인더를 갖는 와인더 어셈블리와; 상기 와인더에 감겨서 상기 충진벽관의 제1층을 형성하고 표면에 보강리브가 돌출된 제1시트를 압출하는 제1압출기와; 상기 제1층의 외주에 감겨서 상기 충진벽관의 제2층을 형성하며 이면에 상기 보강리브가 끼워지는 결합부가 형성된 제2시트를 압출하는 제2압출기를 포함하고, 상기 제1압출기는 상기 보강리브를 갖는 제1시트의 횡단면에 대응되는 압출구멍을 갖는 압출기이며, 상기 제2압출기는 사이로 투입되는 시트 재료를 사이의 간격에 대응되는 두께로 압출하는 한 쌍의 압출롤러를 포함하는 압출기이되, 상기 압출롤러는 외주면에 상기 제2시트에 상기 결합부를 형성하기 위한 홈 성형부가 돌출된 충진벽관 제조장치가 제공될 수 있다.

여기에서, 상기 한 쌍의 압출롤러에는 냉각유체 공급원으로부터의 냉각유체가 통과하는 냉각유로가 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 충진벽관의 서로 적층된 층을 구성하는 각각의 시트를 나선형으로 감기 위한 와인더를 갖는 와인더 어셈블리와; 상기 와인더에 감겨서 상기 충진벽관의 제1층을 형성하는 제1시트를 압출하는 제1압출기와; 상기 제1층의 외주에 감겨서 상기 충진벽관의 제2층을 형성하는 제2시트를 압출하는 제2압출기를 포함하고, 상기 제1과 제2압출기 중 적어도 어느 하나 이상은 사이로 투입되는 시트 재료를 사이의 간격에 대응되는 두께로 압출하는 한 쌍의 압출롤러를 포함하며, 상기 한 쌍의 압출롤러에는 냉각유체 공급원으로부터의 냉각유체가 통과하는 냉각유로가 마련된 충진벽관 제조장치가 제공될 수 있다.

과제의 해결 수단은 이하에서 설명하는 실시예, 도면 등을 통하여 보다 구체적이고 명확하게 될 것이다. 또한, 이하에서는 언급한 해결 수단 이외의 다양한 해결 수단이 추가로 제시될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 충진벽관은, 서로 적층되는 층과 층 사이에 보강리브 및 이와 끼움결합이 되는 결합부가 마련되기 때문에, 내ㆍ외압강도 등 강도가 증가되고 층 간의 결합력이 향상되어 각종의 외력에 대하여 충분히 대응할 수 있는 강성, 수밀성 등을 보장할 수 있고, 이에 따라 적층관의 신뢰성을 높일 수 있다. 또, 내구성의 증가로 인하여 관의 두께를 보다 감소시킬 수 있어 재료를 절감할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 충진벽관 제조방법 및 제조장치는 이와 같은 충진벽관을 보다 효율적으로 제조할 수 있다. 또한, 한 쌍의 압출롤러를 이용하기 때문에, 압출되어 층을 구성하는 시트의 두께를 다양하게 변화시킬 수 있다. 또, 압출롤로가 그 내부의 냉각유로를 통과하는 냉각유체에 의하여 냉각되기 때문에, 한 쌍의 압출롤러가 그 사이를 통과하는 고온의 시트 재료에 의하여 과열됨에 따라 시트 재료가 한 쌍의 압출롤러 사이를 통과하는 과정에서 압출롤러의 표면에 들러붙어서 압출이 비원활히 이루어지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 삼중관이 도시된 부분단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 삼중관 제조방법이 도시된 공정도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 충진벽관이 도시된 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 충진벽관의 요부가 도시된 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 적층관 제조방법이 도시된 공정도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 적층관 제조방법이 도시된 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시된 제1압출기를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 충진벽관 제조장치의 요부(제2압출기)가 도시된 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 충진벽관 제조장치가 도시된 구성도이다.
도 11은 도 10에 도시된 압출롤러를 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 참조하는 도면에서 구성요소의 크기나 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 데 사용되는 용어는 주로 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자의 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 용어에 대해서는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석하는 것이 마땅하겠다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 충진벽관이 도시된 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.

도 3, 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 충진벽관(5)은 서로 적층된 복수의 층(51, 52, 53)을 포함한다. 충진벽관(5)을 구성하는 층(51, 52, 53)의 개수는 실시조건에 따라 적절히 증감될 수 있으나, 이하에서는 제1층(51), 제2층(52) 및 제3층(53)의 3개 층이 서로 적층되어 충진벽관(5)이 삼중관으로 구성된 것을 예로 들어 살펴보기로 한다.

제1층(51), 제2층(52) 및 제3층(53)은 모두 관형으로 형성된다. 제1층(51)의 바깥쪽 둘레에는 제2층(52)이 적층되고, 제2층(52)의 바깥쪽 둘레에는 제3층(53)이 적층된다. 이하, 제1층(51)은 내층, 제2층(52)은 중간층, 제3층(53)은 외층이라 칭하기로 한다.

내층(51), 중간층(52) 및 외층(53)은 모두 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP)과 같은 합성수지로 이루어질 수 있다. 중간층(52)의 경우에는 PE 칩, 폐비닐 등 합성수지의 재활용재로 이루는 것도 가능하다.

내층(51)과 중간층(52) 사이 및 중간층(52)과 외층(53) 사이에는 강도 향상, 각 층(51, 52, 53) 간의 결합력 강화 등을 위한 제1, 제2보강리브(57, 59)와 제1, 제2결합부(58A, 58B)가 마련된다.

제1보강리브(57)는 내층(51)의 바깥쪽 둘레로부터 일정한 높이 돌출되고, 제2보강리브(59)는 외층(53)의 안쪽 둘레로부터 중간층(52) 쪽으로 일정한 높이 돌출되어, 제1 및 제2보강리브(57, 59)는 각각 중간층(52)의 안쪽 둘레 및 바깥쪽 둘레를 향한다. 이러한 제1 및 제2보강리브(57, 59)는 충진벽관(5)의 길이방향을 따라 일정한 피치를 갖는 나선형으로 감긴 구조를 갖도록 형성된다.

제1결합부(58A)는 제1보강리브(57)와 끼움결합이 되고, 제2결합부(58B)는 제2보강리브(59)와 끼움결합이 된다. 제1과 제2결합부(58A, 58B)는 모두 오목한 홈의 구조를 갖는다. 이러한 제1과 제2결합부(58A, 58B)는 중간층(52)의 안쪽 둘레와 바깥쪽 둘레에 각각 형성된다.

이와 같은 제1, 제2보강리브(57, 59)와 제1, 제2결합부(58A, 58B)에 의하면, 보강리브(57, 59)와 결합부(58A, 58B)의 결합 시, 적층된 각 층(51, 52, 53)은 서로 구조적으로 결합된다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 충진벽관이 도시된 단면도이다.

도 4에 의하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 충진벽관(5)은 그 제1, 제2보강리브(57, 59)가 모두 사각형 단면을 갖도록 형성된 것으로 예시하고 있다. 그러나, 제1, 제2보강리브(57, 59)의 형상은 이에 한정되지 않으며 다양한 형상으로 변형될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 제2실시예에 따른 충진벽관(5-1)은 그 제1, 제2보강리브(57-1, 59-1)가 모두 삼각형 등 사각형 외의 다각형 또는 원형 단면 또는 이들을 적절히 조합한 형상의 단면을 갖도록 형성될 수도 있고 일부 또는 전체적으로 서로 다른 크기 또는 형상을 갖도록 형성될 수도 있음을 예시한다.

다음에서는 살펴본 바와 같이 구성되는 충진벽관(5, 5-1)에 대한 제조방법을 설명한다. 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 따른 충진벽관(5, 5-1)은 구성이 서로 유사하므로 서로 동일하거나 유사한 방법으로 제조될 수 있다. 이에, 본 발명의 제1실시예에 따른 충진벽관(5)의 제조방법을 중심으로 살펴보기로 한다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 적층관 제조방법 및 제조장치가 각각 도시된 공정도 및 구성도로, 본 발명의 제1실시예에 따른 적층관 제조방법에는 본 발명의 제1실시예에 따른 적층관 제조장치가 이용될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 충진벽관 제조방법은, 내층(51)을 성형하는 단계(도 6의 (A) 참조), 내층(51)의 외주에 중간층(52)을 성형하는 단계(도 6의 (B) 참조), 중간층(52)의 외주에 외층(53)을 성형하는 단계(도 6의 (C) 참조)를 포함한다. 내층(51), 중간층(52) 및 외층(53)은 모두 각각 연속적으로 압출되는 띠 형상의 제1시트(54), 제2시트(55) 및 제3시트(56)를 나선형으로 감아서 형성한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 충진벽관 제조장치(60)는, 각 층(51, 52, 53)을 구성하는 제1 내지 제3시트(54, 55, 56)를 나선형으로 감기 위한 와인더(61), 와인더(61)를 회전시키며 와인더(61)와 함께 와인더 어셈블리(winder assembly)를 구성하는 와인더 구동유닛(도시되지 않음), 제1 내지 제3시트(54, 55, 56)를 각각 연속적으로 압출하는 제1압출기(62), 제2압출기(63) 및 제3압출기(64), 와인더(61)의 외주 측에 와인더(61)에 의하여 감긴 각각의 시트(54, 55, 56)에 압력을 가할 수 있도록 설치된 복수의 가압롤러(도 6의 도면부호 65 참조)를 포함한다. 와인더(61)는 와인딩 드럼을 포함하고, 와인딩 드럼은 회전축선을 중심으로 하여 그 둘레 측에 원통형으로 배치된 다수의 와인딩 롤러(66)로 구성된다.

도 8은 도 7에 도시된 제1압출기(62)를 나타내는 사시도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제1압출기(62)는 제1시트(54)가 압출되는 압출구멍(67)을 구비한다. 제1압출기(62)의 압출구멍(67)은, 두께는 얇고 폭은 상대적으로 넓은 시트 자체의 형상에 대응하는 형상을 갖는 제1구멍(67A), 제1구멍(67A)에서 시트의 폭을 형성하는 부분에 연결되며 제1보강리브(57)의 횡단면에 대응하는 형상을 갖는 제2구멍(67B)으로 구성되어, 제1시트(54)는 제1압출기(62)의 압출구멍(67)을 통하여 표면에 제1보강리브(57)가 돌출된 횡단면을 갖도록 압출된다.

도시된 바는 없으나, 제2 및 제3압출기(63, 64)도 압출구멍을 구비한다. 제2 및 제3압출기(63, 64)의 압출구멍은 제1압출기(62)의 압출구멍(67)과 달리 시트 자체의 형상에 대응하는 형상을 갖는 구멍으로만 구성된다.

다시 본 발명의 제1실시예에 따른 충진벽관 제조방법을 살펴보면, 내층(51)은 제1압출기(62)를 이용하여 표면에 제1보강리브(57)가 돌출된 제1시트(54)를 연속 압출하고, 이렇게 압출되는 제1시트(54)를 와인더(61)를 이용하여 와인딩 드럼의 외주에 나선형으로 감아서 성형한다. 물론, 제1시트(54)는 제1보강리브(57)가 내층(51)의 바깥쪽 둘레에 형성되도록 감긴다. 아울러, 제1시트(54)는 한쪽의 측면 부분이 겹치도록 감긴다.

이와 같이 성형되는 내층(51)에서 제1시트(54)의 서로 겹친 부분은 원통형의 가압롤러(도시되지 않음)를 이용한 평탄화작업으로 대략 평편하게 처리될 수 있다.

중간층(52)은 제2압출기(63)를 이용하여 제2시트(55)를 연속 압출하고, 이렇게 연속으로 압출되는 제2시트(55)를 내층(51)의 바깥쪽 둘레에 나선형으로 감아서 성형한다. 이 때, 제1보강리브(57)가 중간층(52)에 박히도록 제2시트(55)가 경화되기 이전에 제2시트(55)에 소정의 압력을 가함으로써 제2시트(55)의 이면에 제1보강리브(57)와 끼움결합이 된 제1결합부(58A)를 형성한다.

제2시트(55)도 제1시트(54)와 마찬가지로 한쪽의 측면 부분이 겹치도록 감긴다. 제2시트(55)의 가압에는 도면부호 65의 가압롤러가 이용된다. 이 가압롤러(65)는 제1결합부(58A)를 형성하는 과정 중에 제2시트(55)의 서로 겹친 부분을 대략 평편하게 처리한다. 아울러, 가압롤러(65)의 외주에는 제2결합부(58B)에 대응하는 형상의 홈 성형부(68)가 돌출되어, 도 6의 (B)에서와 같이 가압롤러(65)는 제1결합부(58A)를 형성하는 과정에서 제2시트(55)의 표면에 제2시트(55)의 길이방향으로 제2결합부(58B)를 함께 형성한다.

내층(51)과 중간층(52)은 강제 또는 자연냉각으로 경화가 진행되면 열융착으로 서로 접착되고, 또 서로 끼움결합이 된 제1보강리브(57)와 제1결합부(58A)에 의하여 구조적으로 서로 견고히 결합된다.

외층(53)은 제3압출기(64)를 이용하여 제3시트(56)를 연속 압출하고, 이렇게 압출되는 제3시트(56)를 중간층(52)의 바깥쪽 둘레에 나선형으로 감아서 성형한다. 이 때, 제2결합부(58B)가 외층(53)의 일부분으로 채워지도록 제3시트(56)가 경화되기 이전에 제3시트(56)에 소정의 압력을 가함으로써 제3시트(56)의 이면에 제2결합부(58B)와 끼움결합이 된 제2보강리브(59)를 형성한다.

제3시트(56)도 제1시트(54)나 제2시트(55)와 마찬가지로 한쪽의 측면 부분이 겹치도록 감긴다. 제3시트(56)의 가압에는 원통형의 가압롤러(도시되지 않음)가 이용되는데, 이 가압롤러는 제2결합부(58B)를 외층(53)의 일부분으로 채워 제2보강리브(59)를 형성하는 과정 중에 제3시트(56)의 서로 겹친 부분을 대략 평편하게 처리한다.

중간층(52)와 외층(53)의 경우에도 경화가 진행되면 열융착으로 서로 접착되고, 아울러 끼움결합이 된 제2보강리브(59)와 제2결합부(58B)에 의하여 구조적으로 서로 견고히 결합된다.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 충진벽관 제조장치의 주요 부분인 제2압출기(63-1)가 도시된 사시도이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 충진벽관 제조장치는 그 제2압출기(63-1)의 압출구멍(69)을 본 발명의 제1실시예에 따른 충진벽관 제조장치의 제2압출기(63)와 달리 구성할 수 있음을 예시한다. 구체적으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 충진벽관 제조장치의 제2압출기(63-1)의 압출구멍(69)은, 시트 자체의 형상에 대응하는 형상을 갖는 구멍(69A), 이 구멍(69A)에서 시트의 폭을 형성하는 부분에 연결되고 구멍(69A)의 내측을 향하여 돌출되며 제2결합부(58B)의 횡단면에 대응하는 형상을 갖는 볼록부(69B)로 구성될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 충진벽관 제조장치를 이용하면, 제2결합부(58B)를 형성하기 위하여 홈 성형부(68)가 돌출된 가압롤러(65)를 이용할 필요 없이, 제2압출기(63-1)의 압출구멍(69)을 통하여 표면에 제2결합부(58B)가 패인 제2시트(55)를 제공받을 수 있다. 물론, 이에 따르면, 제2시트(55)의 서로 겹친 부분을 평편하게 처리하면서 제2시트(55)에 제2결합부(58B)와 함께 제1결합부(58A)를 형성하기 위하여 압력을 가하는 과정을 생략하고, 제2압출기(63-1)를 이용한 압출과정에서 형성된 제2시트(55)의 제2결합부(58B)에 제3시트(56)(외층(53))의 일부를 채우면서 제3시트(56)의 서로 겹친 부분을 평편하게 처리하기 위하여 압력을 가하는 가압과정을 진행함으로써, 제2시트(55)의 이면에 제1보강리브(57)와 끼움결합이 된 제1결합부(58A)를 형성함과 아울러, 제2시트(55)의 압출과정에서 형성된 제2결합부(58B)에 끼움결합이 된 제2보강리브(59)를 형성할 수도 있다.

도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 충진벽관 제조장치(60-1)가 도시된 구성도이고, 도 11은 도 10에 도시된 압출롤러를 나타내는 사시도이다.

도 10, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 충진벽관 제조장치(60-1)는 본 발명의 제1실시예 또는 제2실시에 따른 충진벽관 제조장치와 비교하여 볼 때, 기타 구성 및 작용효과는 모두 동일하거나 유사한 것에 대하여, 제2압출기(63-2)의 구성이 주로 상이하다. 이를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제3실시예에 따른 충진벽관 제조장치(60-1)의 제2압출기(63-2)는, 시트 재료 공급유닛(도시되지 않음)으로부터의 시트 재료(55-1)가 사이로 투입되는 한 쌍의 압출롤러(632, 634), 한 쌍의 압출롤러(632, 634)를 회전시키는 롤러 구동유닛(638 참조)을 포함하는 압출기이다.

시트 재료 공급유닛은 시트 재료(55-1)를 바 형상으로 연속 압출하는 압출유닛일 수 있다.

한 쌍의 압출롤러(632, 634)는 사이로 투입되는 시트 재료 공급유닛으로부터의 시트 재료(55-1)를 사이의 간격에 대응되는 두께를 갖는 시트 형상으로 가압 및 배출하여 와인더(61)에 제2시트(55)로서 제공한다.

도시된 바는 없으나, 한 쌍의 압출롤러(632, 634) 중 어느 하나의 압출롤러(632)는 다른 압출롤러(634)에 대하여 이격 및 접근되는 방향으로 이동 가능하도록 설치되고 롤러 이동유닛에 의하여 이동될 수 있다. 예를 들어, 이동 가능한 압출롤러(632)는 와인더 어셈블리를 구성하는 본체 또는 프레임 등에 이동 가능하도록 설치되고, 롤러 이동유닛으로는 공압이나 유압으로 작동하는 실린더 또는 리니어모터 등이 적용될 수 있다. 이 구성에 의하면, 한 쌍의 압출롤러(632, 634) 사이의 간격을 변경하여 한 쌍의 압출롤러(632, 634)를 통하여 압출되는 제2시트(55)의 두께를 조절할 수 있다.

또한, 구체적으로 도시된 바는 없으나, 한 쌍의 압출롤러(632, 634) 중 다른 압출롤러(634)는 롤러 구동유닛에 의하여 회전될 수 있다. 물론, 이 다른 압출롤러(634)도 와인더 어셈블리를 구성하는 본체 또는 프레임 등에 설치될 수 있다.

롤러 구동유닛은 구동모터 및 전동기구를 포함할 수 있다. 전동기구로는 체인 및 두 스프로킷 휠을 포함하는 타입이 적용될 수 있다. 즉, 구동모터의 축에는 구동 스프로킷 휠이 장착되고, 한 쌍의 압출롤러(632, 634) 중 다른 압출롤러(634)의 축에는 종동 스프로킷 휠(638)이 장착되며, 체인은 두 스프로킷 휠에 감길 수 있다.

한 쌍의 압출롤러(632, 634)에는 냉각유체 공급원(도시되지 않음)으로부터의 냉각유체가 통과하는 냉각유로(636)가 마련된다. 냉각유체는 물일 수 있다. 냉각유로(636)는, 압출롤러(632, 634)의 양쪽 축에 각각 마련된 유입구와 유출구, 압출롤러(632, 634)의 내부에 유입구 및 유출구와 각각 연통하도록 마련된 통과유로를 포함할 수 있다.

이와 같은 냉각유로(636)에 따르면, 한 쌍의 압출롤러(632, 634)가 압출되는 고온의 시트 재료(55-1)에 의하여 과열됨에 따라 시트 재료(55-1)가 한 쌍의 압출롤러(632, 634)를 통과하는 과정에서 한 쌍의 압출롤러(632, 634)의 표면에 들어붙으면서 제2시트(55)가 와인더(61)에 비원활하게 공급되는 현상을, 한 쌍의 압출롤러(632, 634)를 냉각시킴으로써 확실히 방지할 수 있다.

한 쌍의 압출롤러(632, 634)의 외주면에는 제2시트(55)의 표면 및 이면에 각각 제1결합부(도 4의 도면부호 58A) 및 제2결합부(도 4의 도면부호 58B)를 형성하기 위한 홈 성형부(633)가 돌출된다. 홈 성형부(633)에 의하면, 시트 재료(55-1)는 한 쌍의 압출롤러(632, 634)를 통과하는 과정에서 양면에 홈이 길이방향을 따라 형성되고, 이에 따라 와인더(61)에 공급되는 제2시트(55)의 표면 및 이면에는 제1결합부(58A) 및 제2결합부(58B)가 형성된다.

이와 같은 본 발명의 제3실시예에 따른 충진벽관 제조장치를 이용하면, 가압롤러(도 6의 도면부호 65 참조)를 이용하여 제1과 제2결합부(58A, 58B)를 형성하는 별도의 과정을 거치지 않고, 제2시트(55)를 압출하는 과정에서 제2시트(55)의 표면 및 이면에 제1, 제2결합부(58A, 58B)를 형성함으로써, 충진벽관의 제조과정을 보다 간단하고 신속하게 진행할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은, 각각 독립적으로 실시될 수도 있고, 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.

5, 5-1 : 충진벽관 51 : 제1층(내층)
52 : 제2층(중간층) 53 : 제3층(외층)
54 : 제1시트 55 : 제2시트
56 : 제3시트 57, 57-1 : 제1보강리브
58A : 제1결합부 58B : 제2결합부
59, 59-1 : 제2보강리브 60, 60-1 : 충진벽관 제조장치
61 : 와인더 62 : 제1압출기
63, 63-1, 63-2 : 제2압출기 632, 634 : 압출롤러
636 : 냉각유로 64 : 제3압출기
65 : 가압롤러

Claims (8)

1. 제1압출기를 이용하여 표면에 제1보강리브가 돌출된 횡단면을 가지도록 제1시트를 압출하고, 와인더를 이용하여 상기 제1압출기로부터의 제1시트를 나선형으로 감아서 외주에 상기 제1보강리브가 형성된 관형의 제1층을 성형하는 단계와;
   제2압출기를 이용하여 제2시트를 압출하며, 상기 제2압출기로부터의 제2시트를 상기 제1층의 외주에 나선형으로 감아서 관형의 제2층을 성형하는 단계와;
   외주면에 홈 성형부가 돌출된 가압성형롤러를 이용하여 상기 제1층의 외주에 적층된 상기 제2층의 제2시트를 상기 제1층에 대하여 가압함으로써, 상기 제2시트의 이면에는 상기 가압성형롤러의 가압력에 의하여 상기 제1보강리브와 끼움결합이 된 제1결합부를 형성하고, 이와 동시에, 상기 제2시트의 표면에는 상기 홈 성형부에 의하여 길이방향을 따라 홈 형상의 제2결합부를 형성하는, 상기 제2시트의 양면에 대한 상기 제1결합부와 상기 제2결합부의 동시 형성단계와;
   제3압출기를 이용하여 제3시트를 압출하고, 상기 제3압출기로부터의 제3시트를 상기 제2층의 외주에 나선형으로 감아서 관형의 제3층을 성형하는 단계와;
   상기 제1결합부와 동시에 형성된 상기 제2결합부가 상기 제3층의 일부분에 의하여 채워지도록 상기 제2층의 외주에 적층된 상기 제3층의 제3시트를 가압하여 상기 제3시트의 이면에 상기 제2결합부와 끼움결합이 된 제2보강리브를 형성하는 단계를 포함함으로써,
   서로 끼움결합이 된 상기 제1보강리브와 상기 제1결합부 및 상기 제2보강리브와 상기 제2결합부에 의하여 상기 제1층과 상기 제2층 및 상기 제2층과 상기 제3층이 서로 구조적으로 결합된,
   충진벽관 제조방법.
2. 제1압출기를 이용하여 표면에 제1보강리브가 돌출된 횡단면을 가지도록 제1시트를 압출하고, 와인더를 이용하여 상기 제1압출기로부터의 제1시트를 나선형으로 감아서 외주에 상기 제1보강리브가 형성된 관형의 제1층을 성형하는 단계와;
   사이로 투입되는 시트 재료를 사이의 간격에 대응되는 두께로 압출하고 외주면에 각각 홈 성형부가 돌출된 한 쌍의 압출롤러를 포함하는 제2압출기를 이용하여 이면에 한쪽의 상기 홈 성형부에 의하여 길이방향을 따라 상기 제1보강리브와 끼움결합이 되는 홈 형상의 제1결합부가 형성됨과 동시에 표면에 다른 쪽의 상기 홈 성형부에 의하여 길이방향을 따라 홈 형상의 제2결합부가 형성된 제2시트를 압출하는, 양면에 상기 제1결합부와 상기 제2결합부가 동시에 형성된 상기 제2시트의 압출단계와;
   상기 제2압출기로부터의 제2시트를 상기 제1층의 외주에 나선형으로 감아서 상기 제2결합부와 동시에 형성된 상기 제1결합부에 상기 제1보강리브가 끼움결합이 된 관형의 제2층을 성형하는 단계와;
   제3압출기를 이용하여 제3시트를 압출하고, 상기 제3압출기로부터의 제3시트를 상기 제2층의 외주에 나선형으로 감아서 관형의 제3층을 성형하는 단계와;
   상기 제1결합부와 동시에 형성된 상기 제2결합부가 상기 제3층의 일부분에 의하여 채워지도록 상기 제2층의 외주에 적층된 상기 제3층의 제3시트를 가압하여 상기 제3시트의 이면에 상기 제2결합부와 끼움결합이 된 제2보강리브를 형성하는 단계를 포함함으로써,
   서로 끼움결합이 된 상기 제1보강리브와 상기 제1결합부 및 상기 제2보강리브와 상기 제2결합부에 의하여 상기 제1층과 상기 제2층 및 상기 제2층과 상기 제3층이 서로 구조적으로 결합된,
   충진벽관 제조방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2의 제조방법으로 제조됨으로써, 내층을 구성하는 제1층, 중간층을 구성하는 제2층 및 외층을 구성하는 제3층을 포함하고,
   상기 제1층의 표면에 제1보강리브가 형성되고, 상기 제2층의 이면에 상기 제1보강리브와 끼움결합이 된 홈 형상의 제1결합부가 형성되며, 상기 제3층의 이면에 제2보강리브가 형성되고, 상기 제2층의 표면에 상기 제2보강리브와 끼움결합이 된 홈 형상의 제2결합부가 형성되며,
   서로 끼움결합이 된 상기 제1보강리브와 상기 제1결합부 및 상기 제2보강리브와 상기 제2결합부에 의하여 상기 제1층과 상기 제2층 및 상기 제2층과 상기 제3층이 서로 구조적으로 결합된,
   충진벽관.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

Images