KR101683762B1

KR101683762B1 - 압출 띠의 폭을 조절하여 성형하는 요철 차수벽을 이용한 하수관의 제조방법

Info

Publication number: KR101683762B1
Application number: KR1020160030303A
Authority: KR
Inventors: 김용삼
Original assignee: 대림프라스틱 주식회사
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2016-12-08

Abstract

본 발명은 압출 띠의 폭을 조절하여 성형하는 요철 차수벽을 이용한 하수관의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌을 용융 압출하여 성형하는 압출 띠를 공급하는 과정에서 압연으로 필요한 폭이 되도록 조절하고, 냉각시킨 상태에서 회전하는 한 쌍의 요철 차수벽 성형장치에 공급하여 "W"형의 요철 차수벽을 성형한 후 프로파일의 내경 중공에 공급되어 프로파일과 일체형으로 성형되며, 상기 프로파일을 나선형으로 와인딩장치에 공급하면서 이음부재를 공급하여 성형하는 압출 띠의 폭을 조절하여 성형하는 요철 차수벽을 이용한 하수관의 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 폴리에틸렌을 제1 압출기(10a)에 공급하여 용융시키어 립 다이(11a)로부터 일자 형태의 압출 띠(11)를 압출하는 띠 압출단계(S10);
상기 띠 압출단계(S10)에서 압출된 압출 띠(11)를 공급하는 과정에서 한 쌍의 제1, 2, 3 상, 하부 롤러(211, 212, 221, 222, 231, 232)에서 중공(14)의 폭에 맞도록 폭을 조절하는 동시에 필요로 하는 두께를 조절하는 폭과 두께 조절단계(S20)와;
상기 압출 띠(11)을 폭과 두께를 조절하여 공급하는 과정에서 냉각수를 공급하여 냉각하는 1차 냉각단계(S30);
상기 1차 냉각단계(S30)에서 냉각된 압출 띠(11)를 요철 차수벽 성형장치(40)에 공급하여 상, 하부휠(400, 500)의 외경으로 돌출된 상, 하부 요철돌기(410, 510)가 상, 하부 요철홈(420, 520)에서 요철 상, 하축(460, 560)의 거리를 조절하여 높이를 조절하며 "W"형의 요철 차수벽(12)으로 성형하는 요철 차수벽 성형단계(S40)와;
상기 요철 차수벽(12)을 성형하면서 요철 차수벽 성형장치(40)에 냉각수를 공급하여 냉각하는 2차 냉각단계(S45);
상기 요철 차수벽(12)을 프로파일 성형장치(60)에 공급하며 중공(14)이 성형되는 프로파일(13)을 제2 압출기(61)에서 압출하며, 상기 요철 차수벽(12)이 프로파일(13)의 중공(14)의 사면에서 융착되도록 하는 요철 차수벽 공급과 프로파일 압출단계(S50);
내경에 요철 차수벽(12)이 성형된 프로파일(13)을 인취기(80)로 당기는 프로파일 인취단계(S60);
상기 요철 차수벽(12)이 중공(14)에 위치하여 하수를 차단하는 프로파일(13)을 압출하여 와인딩장치(90)에 공급하는 과정에서 냉각장치(70)에서 냉각하는 3차 냉각단계(S70);
상기 프로파일(13)을 와인딩장치(90)에 나선형으로 공급하면서 프로파일(13)의 사이에 용융수지로 이루어진 이음부재(19)를 공급하여 차수벽 하수관(10)을 성형하는 이음부재 공급단계(S80);
상기 프로파일(13) 사이에 이음부재(19)를 공급하며 차수벽 하수관(10)을 성형하면서 상기 이음부재(19)와 프로파일(13)이 만나는 부분에 냉각수를 공급하여 냉각되도록 하는 4차 냉각단계(S90); 및
상기 차수벽 하수관(10)이 배출되는 과정에서 6∼10m의 길이를 갖도록 절단하는 절단단계(S100);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

압출 띠의 폭을 조절하여 성형하는 요철 차수벽을 이용한 하수관의 제조방법{The manufacturing method of the sewage pipe with an uneven barrier wall to control the width of the extrusion molding strip}

본 발명은 압출 띠의 폭을 조절하여 성형하는 요철 차수벽을 이용한 하수관의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌을 용융 압출하여 성형하는 압출 띠를 공급하는 과정에서 압연으로 필요한 폭이 되도록 조절하고, 냉각시킨 상태에서 회전하는 한 쌍의 요철 차수벽 성형장치에 공급하여 "W"형의 요철 차수벽을 성형한 후 프로파일의 내경 중공에 공급되어 프로파일과 일체형으로 성형되며, 상기 프로파일을 나선형으로 와인딩장치에 공급하면서 이음부재를 공급하여 성형하는 압출 띠의 폭을 조절하여 성형하는 요철 차수벽을 이용한 하수관의 제조방법에 관한 것이다.

종래에도 이중벽 하수관의 중공에 차수막을 설치한 프로파일이 여러 가지 형태로 제공되어 왔다.

이러한 종래의 차수막이 설치된 이중벽 관들을 살펴보면, 선 출원된 등록특허 제0398452호의 "강도가 향상된 합성수지관의 성형방법"으로 합성수지 압출기를 통하여 내부에 중공이 형성된 보강부재를 공급함과 동시에 합성수지 압출기에서 연결부재를 나선형으로 연결시켜 합성수지관을 제조함에 있어서, 상기 보강부재와 연

결부재를 성형기에서 나선형으로 연결시켜 합성수지관을 성형하는 합성수지관의 성형과정 후 5∼10cm의 폭을 갖는 고강도 필름을 겹치게 공급하면서 외주연에 일체형으로 융착되도록 하는 강도가 향상된 합성수지관의 성형방법이 제공되었으나, 이러한 보강부재(프로파일)의 구성은 설계 도면상으로 가능한 것으로 실체 보강부재 성형에 있어서 차수막으로 사용하기에는 많은 문제점이 있다. 즉, 등록특허 제0398452호의 보강부재와 같이 성형하기 위해서는 성형틀로 융용된 합성수지를 압출시켜 냉각시키게되는데 보강부재의 중공부에 "+", "◇", "×", "*" 형의 격벽을 일체로 형성하게 되는데 보강부재가 성형틀을 통과후 냉각수에 의해 냉각시 냉각되어 경화되는 시간 차이가 발생되어 뒤틀림이 발생되며, 또한 이중벽 관 내면에 굴곡이 발생되어 마찰이 심화되는 문제점이 있다. 특히, 등록특허 제0398452호는 강도가 향상된 합성수지관의 성형방법에 관한 것으로서 합성수지관의 강도를 높이기 위한 보강부재에 관한 것으로 중공관의 차수벽으로는 사용될 수 없는 것으로 유체에 의해 내벽 면이 마모될 경우 유체가 중공관을 따라서 이동하는 문제점이 있다.

또한, 등록특허 제0458608호 "이중벽 하수관의 구조"는 하수관을 통해 흘러

가던 오수가 벽면내 중공으로 유입되어 지더라도 중공부 내에서 더 이상의 이동이 방지되어지고, 이에 따라 관 외벽의 손상발생으로 인해 오수가 외부로 유출되어 짐으로 인한 토양 및 지하수의 오염을 방지할 수 있도록 한것으로, 이중벽 하수관은, 원료공급부에 합성수지 원료를 공급하는 공급단계, 상기 공급된 원료를 가열하여 액상으로 용융함과 동시에 이송시키는 이송단계, 상기 이송된 수지액을 내부에 중공부를 갖는 수지관 형태로 압출시키는 압출단계, 압출된 수지관을 냉각시킨 후 이를 나선방향으로 권취시키는 권취단계를 거쳐 이중벽하수관을 제조하게 되는 통상의 제작과정에 있어서: 상기 압출단계에서는 압출되어지는 수지관 내부의 중공 내에 별도의 압출부로 부터 압출되어지는 차수막 원료를 성형하여 연속 공급시킴으로써, 하수관의 주벽을 따라 나선형태로 형성되어진 중공부에 차수막을 내설시킨 구성으로서, 등록특허 제0458608호는 프로파일을 구성하기 위해 수지관 내부에 "W"자 형의 차수막을 형성하여 삽입 접착함으로서 내부에서 흐르는 유체가 외부로 유출되는 것을 방지토록 구성한 것이나 이는 차수막을 형성시 기어 형태의 차수막 성형롤러를 사용함으로 차수막을 성형시 기어형태의 성형롤러가 서로 맞물려 회전함으로 기어와 기어가 맞닿아 차수막의 두께가 불균일게 성형되는 문제점이 있었다.

한편, 이러한 상기의 결점을 방지하기 위한 등록특허 제0894522호는 더욱 상세하게는 하수관, 상수관, 배수관, 우수관 등으로 사용되는 이중벽 관은 사각형의 중공관이 나선형으로 권선되어 원통형의 이중벽 관으로 형성되며, 이렇게 성형 된 이중벽 관은 사용시 내부에 흐르는 유체(수돗물, 오수, 하수 등)의 진동 및 파장과 유체의 흐름 마찰에 의해 합성수지 사각형의 중공관 내면이 마모되어 중공부로 유체가 유입되어 이동되는 것을 중공관 내에 차수벽 부재를 접합 설치하여 유체의 이동을 방지하고, 이중벽 관의 강도를 증진시킬 수 있도록 한 차수막을 제공하는 동시에 차수벽 성형기를 디스크 형태의 제1 성형 휠과 제2 성형 휠로 구성하되, 각각의 성형 휠 일면에 다수의 성형핀을 설치하여 차수벽의 절곡 높낮이를 자유롭게 형성하며, 균일한 두께로 연속 반복적으로 성형시킴으로 하수관, 오수관, 배수관, 상수관, 용수관, 저류조관 등으로 사용되는 이중벽 관의 하중에 대한 강도를 유지할 수 있도록 하였다.

그러나 이러한 종래의 차수벽관은 프로파일의 내경에서 상, 하, 좌, 우 모든 면에서 융착이 이루어져야만 내부로 이동하는 유체의 흐름을 차단할 수 있으나 프로파일의 내경으로 공급하기 이전에 성형한 차수벽이 냉각된 상태로 프로파일이 성형되는 내경에 공급되므로 사면에서 융착이 정상적으로 이루어지지 못하게 되어 차수기능을 정상적으로 수행하지 못하는 결점이 있으며, 차수벽이 압출기에서 압출되는 상태에서 요철형태로 변형된 후 공급되는 과정에서 높이는 어느 정도 균일하게 공급할 수 있지만, 차수벽의 폭이 일정하게 제공되지 못하여 차수벽 기능을 정상적으로 수행할 수 없는 단점으로 나타나는 것이다.

또한, 종래 일반적인 이중벽 하수관은 프로파일의 양쪽 측면으로 폴리에틸렌 신재를 공급하여 용융시킨 후 압출에 의해 이음부재를 공급하여 프로파일의 사이를 용융 결합하게 되므로 프로파일의 사이 폭 또는 두께에 해당하는 이음부재가 모두 공급되면서 소재의 소모량이 증가하는 결점이 발생하게 되어 원가를 상승시키게 되었다.

문헌 1. 특허등록번호 제0398452호(2003. 09. 02. 등록) 문헌 2. 특허등록번호 제0894522호(2009. 04. 15. 등록) 문헌 3. 특허등록번호 제0458608호(2004. 11. 10. 등록) 문헌 4. 실용신안등록번호 제0307453호(2003. 03. 04. 등록)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 하수관, 상부관, 배수관, 우수관 등으로 사용되는 이중벽 하수관의 내경으로 공급되기 위해 요철 차수벽을 성형하기 이전에 압착롤러로부터 압출 띠의 폭과 두께를 조절할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 압출 띠의 폭과 두께를 조절하고 다시 한번 폭을 정확하게 조절하여 요철 차수벽을 공급하면서 프로파일을 성형함으로써 요철 차수벽이 프로파일의 내경 사면에서 융착이 이루어져 차수벽 기능을 정확하게 수행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 폴리에틸렌을 제1 압출기에 공급하여 용융시키어 립 다이로부터 일자 형태의 압출 띠를 압출하는 띠 압출단계;

상기 띠 압출단계에서 압출된 압출 띠를 공급하는 과정에서 한 쌍의 제1, 2, 3 상, 하부 롤러에서 중공의 폭에 맞도록 폭을 조절하는 동시에 필요로 하는 두께를 조절하는 폭과 두께 조절단계와;

상기 압출 띠을 폭과 두께를 조절하여 공급하는 과정에서 냉각수를 공급하여 냉각하는 1차 냉각단계;

상기 1차 냉각단계에서 냉각된 압출 띠를 요철 차수벽 성형장치에 공급하여 상, 하부휠의 외경으로 돌출된 상, 하부 요철돌기가 상, 하부 요철홈에서 요철 상, 하축의 거리를 조절하여 높이를 조절하며 "W"형의 요철 차수벽으로 성형하는 요철 차수벽 성형단계와;

상기 요철 차수벽을 성형하면서 요철 차수벽 성형장치에 냉각수를 공급하여 냉각하는 2차 냉각단계;

상기 요철 차수벽을 프로파일 성형장치에 공급하며 중공이 성형되는 프로파일을 제2 압출기에서 압출하며, 상기 요철 차수벽이 프로파일의 중공의 사면에서 융착되도록 하는 요철 차수벽 공급과 프로파일 압출단계;

내경에 요철 차수벽이 성형된 프로파일을 인취기로 당기는 프로파일 인취단계;

상기 요철 차수벽이 중공에 위치하여 하수를 차단하는 프로파일을 압출하여 와인딩장치에 공급하는 과정에서 냉각장치에서 냉각하는 3차 냉각단계;

상기 프로파일을 와인딩장치에 나선형으로 공급하면서 프로파일의 사이에 용융수지로 이루어진 이음부재를 공급하여 차수벽 하수관을 성형하는 이음부재 공급단계;

상기 프로파일 사이에 이음부재를 공급하며 차수벽 하수관을 성형하면서 상기 이음부재와 프로파일이 만나는 부분에 냉각수를 공급하여 냉각되도록 하는 4차 냉각단계; 및

상기 차수벽 하수관이 배출되는 과정에서 6∼10m의 길이를 갖도록 절단하는 절단단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 하수관, 상부관, 배수관, 우수관 등으로 사용되는 이중벽 하수관의 내경으로 공급되기 위해 요철 차수벽을 성형하기 이전에 여러 단계로 압착롤러를 설치함으로 압출 띠의 폭과 두께를 조절하여 요구하는 정확한 폭과 두께를 제공하는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 압출 띠의 폭을 여러 단계의 압착롤러로 조절하고, 높이를 한 쌍의 요철 차수벽 성형장치에서 간편하게 조절하여 요철 차수벽을 공급하면서 다시 한번 정확한 폭을 갖도록 가공한 요철 차수벽을 통하여 프로파일을 성형함으로써 요철 차수벽이 프로파일의 내경 사면에서 견고한 융착이 이루어져 차수벽 기능을 정확하게 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 장치의 설치상태 평면도
도 2 는 본 발명의 압출 띠 폭 조절장치에 대한 설치상태 평면도
도 3 은 본 발명의 압출 띠 폭 조절장치에 대한 설치상태 정면도
도 4 는 본 발명의 압출 띠 폭 조절장치에 대한 설치상태 측면도
도 5 는 본 발명의 요철 차수벽 성형장치에 대한 설치상태 정면도
도 6 은 본 발명의 요철 차수벽 성형장치에 대한 설치상태 측면도
도 7 은 본 발명의 요철 차수벽 성형장치에 대한 주요 부분의 정면도
도 8 은 본 발명의 압출띠가 요철 차수벽으로 성형되어 프로파일에 공급되는 상태를 나타낸 측면 단면도
도 9 는 본 발명의 압출띠가 요철 차수벽으로 성형되어 프로파일에 공급되는 상태를 나타낸 정면 단면도
도 10 은 본 발명의 요철 차수벽이 프로파일에 공급되는 상태를 나타낸 사시도
도 11 은 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 나타낸 블럭도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 장치의 설치상태 평면도에 관한 것으로, 폴리에틸렌(PE, HDPE)을 제1 압출기(10a)에 공급하여 용융시킨 후 전방의 립 다이(11a)를 통하여 소정의 폭과 두께를 갖는 일자형태의 압출 띠(11)를 압출 성형하는 것이다.

상기 압출 띠(11)가 공급되는 과정에서 다수의 압착롤러로 요구하는 폭과 두께를 조절하는 폭 조절장치(20)와;

상기 폭 조절장치(20)에서 폭과 두께가 조절되어 공급되는 압출 띠(11)를 "W"형이 되도록 요철 차수벽(12)을 성형하는 요철 차수벽 성형장치(40)와;

상기 요철 차수벽(12)을 중앙에 공급하며 폴리에틸렌(PE, HDPE)을 제2 압출기(61)에 공급하여 용융시킨 후 상기 요철 차수벽(12)의 외경을 사각형으로 감싸며 프로파일(13)을 압출 성형하는 프로파일 성형장치(60)와;

상기 프로파일(13)이 압출되어 공급되는 과정에서 외경에 급수되어 냉각되도록 하는 냉각장치(70)와;

상기 냉각장치(70)의 후방에 설치하여 프로파일(13)을 소정의 속도로 당겨 공급하는 인취기(80)와;

상기 인취기(80)에서 공급되는 프로파일(13)을 나선형으로 공급하며 상기 프로파일(13)의 사이에 폴리에틸렌(PE, HDPE)을 제3 압출기(91)에 공급하여 용융시킨 후 이음노즐(92)에서 이음부재(19)를 공급하여 차수벽 하수관(10)을 성형하는 와인딩장치(90)와;

상기 차수벽 하수관(10)의 내경과 외경에서 냉각수를 공급하여 냉각시키며 6m 정도의 길이가 되도록 절단하는 절단장치(95)로 이루어지는 것이다.

도 2는 본 발명의 압출 띠 폭 조절장치에 대한 설치상태 평면도이고, 도 3은 본 발명의 압출 띠 폭 조절장치에 대한 설치상태 정면도, 도 4는 본 발명의 압출 띠 폭 조절장치에 대한 설치상태 측면도에 관한 것이다.

상기 폭 조절장치(20)는 제1 압출기(10a)에서 압출되는 압출 띠(11)가 공급되는 과정에서 제1, 2, 3 압연장치(210, 220, 230)를 연속해서 설치하여 원하는 폭으로 압연하여 공급하는 것이다.

상기 제1, 2, 3 압연장치(210, 220, 230)는 각각 한 쌍의 제1, 2, 3 상부 롤러(211, 221, 231)이 상측에 설치되고, 제1, 2, 3 하부 롤러(212, 222, 232)가 하측에 설치되는 것이다.

상기 제1, 2, 3 상부 롤러(211, 221, 231)가 설치되는 중 상판(214)의 상측에는 상판(213)이 설치되고, 상기 제1, 2, 3, 하부 롤러(212, 222, 232)가 설치되는 중 하판(215)의 하측에는 하판(218)이 설치된 후 상기 상판(213)과 중 상판(214), 중 하판(215) 및 하판(218)에 가이드축(216)과 핸들축(217)을 연결하는 것이다.

상기 핸들축(217)의 상측에는 핸들(217a)이 설치되어 있어서 중 상판(214)과 중 하판(215)의 높이를 조절할 수 있도록 설치하는 것이다.

상기 제2 압연장치(220)의 후방에는 동력 공급장치(240)를 설치하되; 상기 동력 공급장치(240)는 하측의 기어모터(241)와 기어축(242)이 연결되어 동력이 전달되도록 하고, 상기 기어축(242)에는 일정한 간격을 두고 헬리컬 기어(243)를 설치하는 것이다.

상기 기어축(242)은 상판(213)과 하판(218)에 연결되어 있으며, 상기 헬리컬 기어(243)가 연결되는 제2 압연장치(220)의 후방에는 제2 스프라켓(244)과 중간 스프라켓(247)이 제2 상, 하부 롤러(221, 222)와 함께 회전하도록 연결되어 있다.

상기 제2 스프라켓(244)은 제1 상, 하부 롤러(211, 212)와 함께 회전하는 제1 스프라켓(245)이 제1 체인(246)으로 상측과 하측에서 각각 연결되어 있다.

상기 중간 스프라켓(247)은 제3 상, 하부 롤러(231. 232)와 함께 회전하는 제3 스프라켓(248)이 제2 체인(249)으로 상측과 하측에서 각각 연결되어 있다.

상기 동력 공급장치(240)의 제3 압연장치(230) 우측에는 압출 띠(11)의 양쪽 선단 또는 어느 한쪽에 절단칼(252)의 위치를 제어하는 이송 실린더(251)로 이루어진 폭 절단장치(250)를 통하여 압출 띠(11)의 외측 선단을 절단하여 폭을 정확하게 성형한 후 공급하는 조절기능을 설치하는 것이다.

상기 폭 절단장치(250)의 우측에는 냉각조(261)에 노즐(262)을 설치하여 냉각수를 공급함으로써 압출 띠(11)를 냉각시키는 보조 냉각장치(26)를 더 설치하는 것이다.

도 5는 본 발명의 요철 차수벽 성형장치에 대한 설치상태 정면도이고, 도 6은 본 발명의 요철 차수벽 성형장치에 대한 설치상태 측면도, 도 7은 본 발명의 요철 차수벽 성형장치에 대한 주요 부분의 정면도에 관한 것이다.

요구하는 폭을 갖도록 성형한 압출 띠(11)가 일자형태로 공급되는 과정에서 한 쌍의 상, 하부 휠(400, 500)이 회전하면서 요철 차수벽(12)을 성형하는 요철 차수벽 성형장치(40)을 설치하는 것이다.

상기 요철 차수벽 성형장치(40)는 상, 하부 휠(400, 500)이 중앙의 요철 상, 하축(460, 560)에 연결되어 회전되도록 설치하고, 상기 상, 하부 휠(400, 500)의 외경에는 일정한 간격에 상, 하부 요철홈(420, 520)이 형성되는 상, 하부 요철돌기(410, 510)가 원주방향을 따라 연속해서 형성되며, 상기 상부 요철돌기(410)는 하부 요철홈(520)에 상부 요철홈(420)에는 하부 요철돌기(510)가 상, 하부 휠(400, 500)의 사이에 맞물려 회전하도록 설치되는 것이다.

상기 상, 하부 요철돌기(410, 510)와 상, 하부 요철홈(420, 520)이 말물리는 부분에는 압출 띠(11)가 이동하면서 요철 차수벽(12)이 형성되며 회전하는 것이다.

상기 상부휠(400)은 요철 상축(460)으로 후방에서 요철 중상판(440)을 관통하고, 하부휠(500)은 요철 하축(560)으로 후방에서 요철 중하판(540)을 관통하는 것이다.

상기 상, 하부 휠(400, 500)의 내부에는 주변에서 공급되는 냉각수가 양쪽으로 이동하여 요철 차수벽(12)을 적절하게 냉각하도록 상, 하부 냉각수 관통공(401, 501)이 장공 형태로 또는 원형이 다수개 형성되는 것이다.

상기 요철 중상, 하판(440, 450)에서 상측과 하측에 각각 일정한 간격을 두고 요철 상, 하판(430, 530)이 연결되어 사방향에서 요철 가이드축(490)으로 연결되어 있다.

상기 요철 상, 하측(460, 560)의 후방 선단에는 한 쌍의 요철 헬리컬 기어(450, 550)과 연결되어 있으며, 요철 헬리컬 기어(450, 550)은 요철 기어축(42)이 관통되어 요철 상, 하판(430, 530)에 연결되어 있고, 상기 요철 기어축(42)이 하측에서 요철 모터(41)와 연결되어 있다.

상기 요철 중상, 하판(440, 540)과 요철 상, 하판(430, 530)에는 핸들축(570)이 관통되고, 상기 핸들축(570) 상측에 핸들(580)이 연결되어 있다.

상기 상, 하부 요철돌기(410, 510)은 정면에서 보면 상, 하부 휠(400, 500)의 외경에 일정한 간격으로 돌출되며, 측면에서 보면 사각형으로 소정의 폭을 갖도록 일자형태의 상, 하부 휠(400, 500) 외경 선단을 따라 연결되어 있다.

상기 상, 하부 휠(400, 500)의 내부에 형성하는 상, 하부 냉각수 관통공(401, 501)의 개수는 자유롭게 조절할 수 있으며, 상, 하부 요철돌기(410, 510)에서 냉각수 투입이 용이하도록 하나 또는 두개의 사각형과 원형 중 어느 하나의 형태로 통수공(411)을 형성하고, 상기 상, 하부 요철돌기(410, 510)의 선단 양쪽에는 요철 차수벽(12)이 어느 한쪽으로 치우치거나 이탈을 방지하도록 이탈 방지턱(412)을 설치하는 것이다.

도 8은 본 발명의 압출띠가 요철 차수벽으로 성형되어 프로파일에 공급되는 상태를 나타낸 측면 단면도이고, 도 9는 본 발명의 압출띠가 요철 차수벽으로 성형되어 프로파일에 공급되는 상태를 나타낸 정면 단면도, 도 10은 본 발명의 요철 차수벽이 프로파일에 공급되는 상태를 나타낸 사시도를 나타낸 것이다.

압출 띠(11)를 립 다이(11a)에서 압출 공급하면 폭 조절장치(20)로부터 두께와 폭이 조절된 후 요철 차수벽 성형장치(40)에서 원하는 높이의 요철 차수벽(12)이 "W"형으로 성형되며 냉각된 후 프로파일 성형장치(60)에서 압출되는 프로파일(13)의 중공(14)에 공급되면, 상기 요철 차수벽(12)이 프로파일(13)의 내경 중공(14)에서 사면에 용융 결합하여 물의 이동을 차단하도록 형성하고, 상기 프로파일(13)이 냉각되어 와인딩장치(90)에 공급되면 프로파일(13)의 사이에 이음부재(19)를 공급하여 차수벽 하수관(10)을 성형하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은, 폴리에틸렌(HDPE)를 용융시켜 공급하는 제1 압출기(10a) 전방에 설치된 립 다이(11a)를 통하여 소정의 폭과 두께를 갖는 압출 띠(11)를 압출 공급하면, 프로파일(13)의 내경에 형성되는 중공(14)의 폭보다 조금 더 좁게 공급되어 전방의 폭 조절장치(20)에서 중공(14)의 폭과 일치되는 폭을 갖도록 성형하여 공급하는 것이다.

상기 폭 조절장치(20)에서 공급되는 압출 띠(11)는 전방의 요철 차수벽 성형장치(40)에 설치한 한 쌍의 상, 하부 휠(400, 500)을 통하여 중공(14)의 높이와 일치하는 "W"형의 요철 차수벽(12)을 성형하여 공급하는 것이다.

상기 요철 차수벽(12)이 중앙으로 공급되는 프로파일 성형장치(60)에 연결된 제2 압출기(12)에서 폴리에틸렌(HDPE)이 용융되어 공급되면서 중공(14)에 요철 차수벽(12)이 위치하도록 사각형의 프로파일(13)을 압출 성형하는 것이다.

상기 프로파일(13)은 중공(14)에 요철 차수벽(12)이 폭과 높이가 일치되도록 성형되면서 물의 이동이 차단되도록 사면에서 융착되도록 성형하는 것이다.

상기 프로파일(13)이 냉각장치(70)에서 냉각되어 공급되는 과정에서 인취기(80)를 설치하여 프로파일(13)이 일정한 속도로 공급되도록 하는 것이다.

상기 인취기(80)는 프로파일(13)을 잡아당기면서 냉각된 상태로 와인딩장치(90)에 나선형으로 공급하게 되며, 상기 프로파일(13)의 사이에는 제3 압출기(91)에 폴리에틸렌(HDPE)이 용융된 상태로 이음노즐(92)을 통하여 공급되며 내경과 외경에서 롤러를 통하여 이음부재(19)가 프로파일(13)을 서로 연결시켜 차수벽 하수관(10)을 성형하는 것이다.

상기 와인딩장치(90)에서 성형한 차수벽 하수관(10)은 절단장치(95)를 통하여 6∼10m의 길이로 절단되는 것이다.

상기 폭 조절장치(20)는 제1, 2, 3 압연장치(210, 220, 230)를 설치하여 한 쌍의 제1 상, 하부 롤러(211, 212)와 제2 상, 하부 롤러(221, 222) 및 제3 상, 하부 롤러(231, 232)를 통하여 압출띠(11)의 정확한 폭을 제어하여 공급할 수 있는 것이다.

상기 폭 조절장치(20)는 핸들(217a)를 회전시키면 핸들축(217)이 회전하면서 중 상, 하판(214, 215)가 동시에 가까워지거나 멀어지면서 압출 띠(11)의 두께를 조절할 수 있으므로 중공(14)에 일치하는 폭으로 정확하게 조절하여 공급할 수 있는 것이다.

상기 중 상, 하판(214, 215)은 가이드축(126)을 통하여 이동이 안내되는 것이다.

그리고 후방의 동력 공급장치(240)는 기어 모터(241)에 연결된 기어축(242)에 설치한 한 쌍의 헬리컬 기어(243)를 통하여 회전동력을 제공하게 되고, 중간 스프라켓(247)과 제1 스프라켓(245)이 제1 체인(246)으로 연결되고, 제2 스프라켓(244)과 제3 스프라켓(248)이 제2 체인(249)을 통하여 회전 가능하도록 연결되어 한 쌍의 제1 상, 하부 롤러(211, 212)와 제2 상, 하부 롤러(221, 222) 및 제3 상, 하부 롤러(231, 232)를 회전시키는 것이다.

상기 한 쌍의 제1 상, 하부 롤러(211, 212)와 제2 상, 하부 롤러(221, 222) 및 제3 상, 하부 롤러(231, 232)는 각각 선택적으로 사용할 수 있는 것이다.

상기 폭 조절장치(20)의 전방에는 폭 절단장치(250)를 설치하여 이송 실린더(251)의 구동으로 절단칼(252)의 위치를 제어하여 압출 띠(11)의 폭을 조절할 수 있는 것으로, 폭 조절장치(20)로부터 압출 띠(11)의 폭 조절이 정확하게 이루어지지 않거나, 너무 커서 줄이는 것이 어려운 경우 양쪽 모두 또는 어느 한쪽에서 절단하여 중공(14)의 폭에 해당하는 정확한 폭을 조절하여 공급함으로써 양쪽 측면에서 중공(14)의 양쪽 측면과 정확하게 일치되어 물이 새지않도록 융착이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

상기 폭 절단장치(250)의 전방에는 보조 냉각장치(260)를 설치하고 노즐(262)로부터 냉각조(261)에 냉각수를 공급하여 압출 띠(11)를 냉각시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 보조 냉각장치(260)의 우측에 설치하는 요철 차수벽 성형장치(40)는 한 쌍의 상, 하부 휠(400, 500)에 설치한 상, 하부 요철홈(420, 520)과 상, 하부 요철돌기(410, 510)이 형성되어 요철형태가 되도록 맞물려 회전하는 사이에 압출 띠(11)가 공급된다.

상기 압출 띠(11)는 상부 요철돌기(410)와 상부 요철홈(420) 및 하부 요철돌기(510)와 하부 요철홈(520)이 요철형태가 되도록 맞물려 회전하면서 일자형태의 압출 띠(11)를 요철형태에 따라서 변형되도록 성형함으로써 "W"형의 요철 차수벽(12)을 성형하여 공급하는 것이다.

상기 요철 차수벽 성형장치(40)는 요철모터(41)의 동력이 요철 기어축(42)을 통하여 요철 헬리컬 기어(450, 550)에서 요철 상, 하축(460, 560)을 각각 회전시키면 상, 하부 휠(400, 500)이 각각 회전하면서 요철 차수벽(12)을 성형하는 것이며, 핸들(580)을 회전시키면 핸들축(57)이 요철 중 상, 하판(440, 540)의 간격을 동시가 가깝게 하거나 멀게 하면서 간격을 조절하여 요철 차수벽(12)의 성형상태를 조절할 수 있는 것이다.

상기 요철 중 상, 하판(440, 540)은 요철 가이드축(490)을 통하여 이동이 안내되는 것이다.

상기 요철 차수벽(12)을 성형하면서 요철 차수벽 성형장치(40)에 공급하는 냉각수는 상, 하부 휠(400, 500)에 공급되어 상, 하부 냉각수 관통공(401, 501)을 통하여 요철 차수벽(12)에 공급되는 것이며, 상, 하부 요철돌기(410, 510)의 통수공(411)을 통하여 충분한 냉각이 이루어지도록 공급되는 것이며, 상, 하부 요철돌기(410, 510)의 선단 양쪽에 형성하는 이탈 방지턱(412)은 요철 차수벽(12)이 "W"형으로 성형되면서 어느 한쪽으로 치우치거나 이탈이 방지되도록 가이드함으로써 안정되고 정확한 성형이 이루어지도록 하는 것이다.

상기 요철 차수벽(12)은 프로파일 성형장치(60)의 중앙으로 공급되어 중공(14)에서 상, 하측이 융착 연결부(15)에서 접합이 이루어지고 양쪽 측면이 중공(14)의 내경에서 측면과 정확이 일치되며 융착이 이루어지며 프로파일(13)을 성형하는 것이다.

상기 요철 차수벽 성형장치(40)는 요철 상, 하축(460, 560)의 간격을 조절함으로써 상, 하부 요철돌기(410, 510)가 상, 하부 요철홈(420, 520)에서 요철 차수벽(12)의 높이를 조절할 수 있게 되므로 요철 차수벽(12)의 높이를 조절함으로써 프로파일(13)의 중공(14) 크기에 맞도록 성형할 수 있으며, 한 쌍의 상, 하부휠(400, 500)으로 이루어지는 요철 하수벽 성형장치(40)를 통하여 2∼3개 규격의 차수벽 하수관(10)을 성형할 수 있는 것이다.

상기 프로파일(13)은 요철 차수벽(12)을 통하여 중공(14)에서 사면이 융착되는 상태를 제공하며 성형하게 되므로 차수벽 하수관(10)을 성형한 이후에 프로파일(13)의 중공(14)으로 하수가 스며들어 누수되는 것을 차단할 수 있으며, 요철 차수벽(12)이 중공(14)에서 "W"형으로 설치되어 원주방향을 따라 스크류 형태로 형성되어 강형을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 요철 차수벽(12)은 프로파일(13)의 중공(14)과 일치하는 높이는 요철 차수벽 성형장치(40)를 통하여 제공하고, 폭은 폭 조절장치(40)를 통하여 제공한 후 정확하게 일치하지 않는 경우에는 폭 절단장치(250)에서 한쪽 또는 양쪽의 추가 절단을 통하여 정확하게 일치시킴으로써 중공(14)과 요철 차수벽(12)이 정확하게 일치되며 요철 차수벽(12)과 중공(14)의 사면에서 융착되어 누수를 차단할 수 있는 것이다.

이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면과 도 10의 블럭도를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

가. 띠 압출단계

폴리에틸렌을 제1 압출기(10a)에 공급하여 용융시키어 립 다이(11a)로부터 일자 형태의 압출 띠(11)를 압출하는 띠 압출단계(S10)를 수행하는 것이다.

나. 폭과 두께 조절단계

압출 띠(11)를 공급하는 과정에서 한 쌍의 제1, 2, 3 상, 하부 롤러(211, 212, 221, 222, 231, 232)에서 중공(14)의 폭에 맞도록 폭을 조절하는 동시에 필요로 하는 두께를 조절하는 폭과 두께 조절단계(S20)를 수행하는 것이다.

다. 1차 냉각단계

압출 띠(11)을 폭과 두께를 조절하여 공급하는 과정에서 냉각수를 공급하여 냉각하는 1차 냉각단계(S30)를 수행하는 것이다.

라. 요철 차수벽 성형단계

냉각된 압출 띠(11)를 요철 차수벽 성형장치(40)에 공급하여 상, 하부휠(400, 500)의 외경으로 돌출된 상, 하부 요철돌기(410, 510)가 상, 하부 요철홈(420, 520)에서 요철 상, 하축(460, 560)의 거리를 조절하여 높이를 조절하며 "W"형의 요철 차수벽(12)으로 성형하는 요철 차수벽 성형단계(S40)를 수행하는 것이다.

마. 2차 냉각단계

상기 요철 차수벽(12)을 성형하면서 요철 차수벽 성형장치(40)에 냉각수를 공급하여 냉각하는 2차 냉각단계(S45)를 수행하는 것이다.

바. 요철 차수벽 공급과 프로파일 압출단계

요철 차수벽(12)을 프로파일 성형장치(60)에 공급하며 중공(14)이 성형되는 프로파일(13)을 제2 압출기(61)에서 압출하며, 상기 요철 차수벽(12)이 프로파일(13)의 중공(14)의 사면에서 융착되도록 하는 요철 차수벽 공급과 프로파일 압출단계(S50)를 수행하는 것이다.

사. 프로파일 인취단계

내경에 요철 차수벽(12)이 성형된 프로파일(13)을 인취기(80)로 당기는 프로파일 인취단계(S60)를 수행하는 것이다.

아. 3차 냉각단계

요철 차수벽(12)이 중공(14)에 위치하여 하수를 차단하는 프로파일(13)을 압출하여 와인딩장치(90)에 공급하는 과정에서 냉각장치(70)에서 냉각하는 3차 냉각단계(S70)를 수행하는 것이다.

자. 이음부재 공급단계

프로파일(13)을 와인딩장치(90)에 나선형으로 공급하면서 프로파일(13)의 사이에 용융수지로 이루어진 이음부재(19)를 공급하여 차수벽 하수관(10)을 성형하는 이음부재 공급단계(S80)를 수행하는 것이다.

차. 4차 냉각단계

프로파일(13) 사이에 이음부재(19)를 공급하며 차수벽 하수관(10)을 성형하면서 상기 이음부재(19)와 프로파일(13)이 만나는 부분에 냉각수를 공급하여 냉각되도록 하는 4차 냉각단계(S90)를 수행하는 것이다.

카. 절단단계

차수벽 하수관(10)이 배출되는 과정에서 6∼10m의 길이를 갖도록 절단하는 절단단계(S100)를 수행하는 것이다.

본 발명은 폭과 높이를 조절한 요철 차수막을 공급하여 프로파일을 성형하면서 중공에서 융착되어 성형되도록 하고, 양쪽으로 성형한 돌출부를 통하여 이음부재의 원료를 절감하는 절감공간을 성형함으로써 프로파일의 중공에서 하수를 차단하는 것과, 강성을 크게 향상시키는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10 : 차수벽 하수관 10a : 제1 압출기
11 : 압출 띠 11a : 립 다이
12 : 요철 차수벽 13 : 프로파일
14 : 중공 15 : 융착 연결부
19 : 이음부재 20 : 폭 조절장치
40 : 요철 차수벽 성형장치 41 : 요철 모터
42 : 요철 기어축 60 : 프로파일 성형장치
61 : 제2 압출기 70 : 냉각장치
80 : 인취기 90 : 와인딩장치
91 : 제3 압출기 92 : 이음노즐
95 : 절단장치 210 : 제1 압연장치
211 : 제1 상부 롤러 212 : 제1 하부 롤러
213 : 상판 214 : 중 상판
215 : 중 하판 216 : 가이드축
217, 570 : 핸들축 217a, 580 : 핸들
218 : 하판 220 : 제2 압연장치
221 : 제2 상부 롤러 222 : 제2 하부 롤러
230 : 제3 압연장치 231 : 제3 상부 롤러
232 : 제3 하부 롤러 240 : 동력 공급장치
241 : 기어 모터 242 : 기어축
243 : 헬리컬 기어 244 : 제2 스프라켓
245 : 제1 스프라켓 246 : 제1 체인
247 : 중간 스프라켓 248 : 제3 스프라켓
249 : 제2 체인 250 : 폭 절단장치
251 : 이송 실린더 252 : 절단칼
260 : 보조 냉각장치 261 : 냉각조
400 ; 상부휠 401 : 상부 냉각수 관통공
410 : 상부 요철돌기 420 : 상부 요철홈
460 : 요철 상축 500 : 하부휠
501 : 하부 냉각수 관통공 510 : 하부 요철돌기
520 : 하부 요철홈

Claims

폴리에틸렌을 제1 압출기(10a)에 공급하여 용융시키어 립 다이(11a)로부터 일자 형태의 압출 띠(11)를 압출하는 띠 압출단계(S10);
상기 띠 압출단계(S10)에서 압출된 압출 띠(11)를 공급하는 과정에서 한 쌍의 제1, 2, 3 상, 하부 롤러(211, 212, 221, 222, 231, 232)에서 중공(14)의 폭에 맞도록 폭을 조절하는 동시에 필요로 하는 두께를 조절하는 폭과 두께 조절단계(S20)와;
상기 압출 띠(11)을 폭과 두께를 조절하여 공급하는 과정에서 냉각수를 공급하여 냉각하는 1차 냉각단계(S30);
상기 1차 냉각단계(S30)에서 냉각된 압출 띠(11)를 요철 차수벽 성형장치(40)에 공급하여 상, 하부휠(400, 500)의 외경으로 돌출된 상, 하부 요철돌기(410, 510)가 상, 하부 요철홈(420, 520)에서 요철 상, 하축(460, 560)의 거리를 조절하여 높이를 조절하며 "W"형의 요철 차수벽(12)으로 성형하는 요철 차수벽 성형단계(S40)와;
상기 요철 차수벽(12)을 성형하면서 요철 차수벽 성형장치(40)에 냉각수를 공급하여 냉각하는 2차 냉각단계(S45);
상기 요철 차수벽(12)을 프로파일 성형장치(60)에 공급하며 중공(14)이 성형되는 프로파일(13)을 제2 압출기(61)에서 압출하며, 상기 요철 차수벽(12)이 프로파일(13)의 중공(14)의 사면에서 융착되도록 하는 요철 차수벽 공급과 프로파일 압출단계(S50);
내경에 요철 차수벽(12)이 성형된 프로파일(13)을 인취기(80)로 당기는 프로파일 인취단계(S60);
상기 요철 차수벽(12)이 중공(14)에 위치하여 하수를 차단하는 프로파일(13)을 압출하여 와인딩장치(90)에 공급하는 과정에서 냉각장치(70)에서 냉각하는 3차 냉각단계(S70);
상기 프로파일(13)을 와인딩장치(90)에 나선형으로 공급하면서 프로파일(13)의 사이에 용융수지로 이루어진 이음부재(19)를 공급하여 차수벽 하수관(10)을 성형하는 이음부재 공급단계(S80);
상기 프로파일(13) 사이에 이음부재(19)를 공급하며 차수벽 하수관(10)을 성형하면서 상기 이음부재(19)와 프로파일(13)이 만나는 부분에 냉각수를 공급하여 냉각되도록 하는 4차 냉각단계(S90); 및
상기 차수벽 하수관(10)이 배출되는 과정에서 6∼10m의 길이를 갖도록 절단하는 절단단계(S100);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출 띠의 폭을 조절하여 성형하는 요철 차수벽을 이용한 하수관의 제조방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 폭과 두께 조절단계(S20)는 압출 띠(11)가 제1 압출기(10a)의 립 다이(11a)에서 공급되어 폭 조절장치(20)의 제1, 2, 3 상, 하부 롤러(211, 212, 221, 222, 231, 232)에 차례로 통과되며 폭과 두께를 조절한 후, 압출 띠(11)의 폭이 조절되지 않는 경우, 폭 절단장치(250)에서 이송 실린더(251)를 구동시켜 양쪽의 절단칼(252)로 양쪽과 한쪽 중 어느 하나를 선택하여 중공(14)의 폭과 같게 압출 띠(11)를 절단하여 공급하는 폭 절단단계(S25)를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 압출 띠의 폭을 조절하여 성형하는 요철 차수벽을 이용한 하수관의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 요철 차수벽 성형단계(S40)는 1차 냉각단계(S30)에서 냉각된 압출 띠(11)를 요철 차수벽 성형장치(40)에 공급하여 상, 하부휠(400, 500)의 외경으로 돌출된 상, 하부 요철돌기(410, 510)가 압출 띠(11)의 폭 보다 더 넓은 폭을 갖도록 사각형으로 형성되어 상, 하부 요철홈(420, 520)에서 요철 상, 하축(460, 560)의 거리를 조절하여 높이를 조절하며 "W"형의 요철 차수벽(12)으로 성형하는 것을 특징으로 하는 압출 띠의 폭을 조절하여 성형하는 요철 차수벽을 이용한 하수관의 제조방법.