KR101842401B1 - 유공관 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임부, 프레임부의 일측 상부에 이격되게 위치하여 유공관의 소재가 되는 합성수지를 압출하여 안내하는 압출장치 및 프레임부와 결합하여 회전하고, 압출장치의 하측에 위치하여 압출장치로부터 압출되는 합성수지가 외주 측면으로 권회되어 원통형의 유공관으로 성형되는 성형부를 포함하되, 성형부는, 일측이 프레임부에 회전 가능하게 결합하고 타단부가 자유단이 되도록 타측이 프레임부로부터 돌출되고, 구동부에 의하여 축회전 하여 압출장치로부터 압출되는 합성수지가 외주 측면으로 권회되며, 내부에 냉각유체가 유동하는 제1냉각유로가 형성된 하나 또는 복수개의 와인더축들과, 와인더축의 외주 측면에 이격되게 위치하여, 와인더축에 권회되는 합성수지의 외측면을 가압하여 성형하는 성형롤러부를 포함하는 유공관 제조장치를 제공한다.
상기한 바에 따르면 와인더축들의 타단부를 자유단이 되도록 함으로써 성형 제조되는 유공관의 진행을 원활하게 하여 제조성 및 경제성을 향상시킬 수 있으며, 유공관의 내측과 외측에서 각각 동시에 냉각을 함으로써 유공관에 대한 냉각효과를 향상시켜 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

유공관 제조장치 {Perforated-pipe manufacturing device}

본 발명은 유공관 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유공관의 성형 및 제조를 원활하게 하고 냉각효과를 향상시켜 유공관의 품질 및 생산성 향상과 장치의 내구성을 향상시킬 수 있는 유공관 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 유공관(有孔管)은 지하에 매설되어 배수가 신속하게 이루어질 숭 있도록 하기 위한 관체로서, 폴리에틸렌 등의 재질로 주로 주름관의 형태로 이루어져 있으며 유공관 제조장치에 의해 제조되고 있다.

한편, 상기한 유공관 제조장치는 압출기에서 용융된 합성수지(PE)가 띠 형태의 프로파일로 압출되면 성형장치의 드럼휠에 나선형을 이루며 권회되고, 권회되는 프로파일을 접합 융착시켜 유공관으로 성형된다. 상기한 유공관(1)은 도 1에 나타난 바와 같이 돌출부(2)와 홈부(3)로 이루어진 나선형의 주름관 형태로 이루어져 있으며, 홈부(3)에 관통홀(4)이 천공되어 있다.

이러한 유공관 제조장치의 기술의 예로 대한민국 등록특허 제10-1535607호는 돌출부의 양쪽 날개를 형성한 프로파일을 압출하는 압출기와, 돌출부가 결합하는 돌기와 날개가 겹쳐지게 결합하는 홈을 갖고 단부는 고정원판에 결합되어 상기 프로파일이 외주측면으로 권회되면서 접합되고 축방향으로 이송 진행되면서 일정 길이를 갖는 유공관으로 성형되게 하는 와인더 요철축으로 이루어진 유공관 성형 와인더를 포함하는 유공관 성형장치가 개시된 바 있다.

그런데, 상기한 종래의 유공관 제조장치는 와인더 요철축들의 단부에 결합된 고정원판으로 인하여 유공관이 성형되어 이송 진행 시 간섭이 발생하면서 유공관 성형이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있으며, 유공관의 외부에서 냉각유체를 단순 분사하여 외측에서만 냉각을 하는 방식으로 되어 있기 때문에 냉각효율이 좋지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0617968호 대한민국 등록특허 제10-1535607호

본 발명은, 유공관의 성형을 원활하게 하여 제조성 및 생산성을 향상시킬 수 있으며, 유공관의 외측뿐만 아니라 내측에서도 냉각이 되도록 하여 냉각효과를 향상시킬 수 있는 유공관 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 수평프레임 및 수평프레임의 일단에서 하 방향으로 수직하게 연장되는 수직프레임을 포함하며 '┐'자 형상으로 이루어지는 프레임부; 상기 프레임부의 일측 상부에 이격되게 위치하여 유공관의 소재가 되는 합성수지를 납작한 판 형상의 플레이트 형태로 압출하여 안내하는 압출장치; 및 상기 프레임부와 결합하여 회전하고, 상기 압출장치의 하측에 위치하여 상기 압출장치로부터 압출되는 상기 합성수지가 외주 측면으로 권회되어 원통형의 상기 유공관으로 성형되는 성형부; 및 상기 프레임에 연결되는 제1조절축과, 상기 제1조절축이 슬라이딩 이동 가능하게 끼워지는 제1고정부와, 상기 제1고정부에 관통되게 체결되어 체결에 따라 상기 제1조절축과 접촉되어 상기 제1조절축의 이동을 제한하는 X축 이동부 및 상기 X축 이동부와 직교되는 방향으로 연결되는 제2조절축과, 상기 제2조절축이 슬라이딩 이동 가능하게 끼워지는 제2고정부와, 상기 제2고정부에 관통되게 체결되어 체결에 따라 상기 제1조절축과 접촉되어 상기 제2조절축의 이동을 제한하는 제2고정볼트를 포함하는 Y축 이동부를 포함하는 위치고정부;를 포함하되,
상기 성형부는 일측이 상기 프레임부의 내측으로 연장형성되어 회전 가능하게 결합하고 타측은 자유단이 되도록 상기 프레임부로부터 돌출 형성되며, 구동부에 의하여 축회전 하고, 내부에 냉각유체가 유동하는 제1냉각유로가 형성된 하나 또는 복수개의 와인더축들과, 상기 수직프레임에서 구동부가 위치하는 면으로 돌출 부착되는 수평지지부 및 상기 수평지지부에서 하방향으로 수직하게 연장되며 상기 수직프레임을 관통하여 수직프레임에 의해 1차 지지되는 와인더축들을 2차 지지하여 상기 와인더축들의 타단이 자유단이 되도록 하는 수직지지부를 포함하는 지지부와, 상기 와인더축의 외주면을 따라 돌출되게 형성되고 상기 와인더축의 축방향을 따라 복수개가 이격되게 형성되는 성형돌기들, 상기 와인더축들과 상기 성형돌기를 권회하는 합성수지의 외측면을 가압하도록 상기 와인더축과 상기 성형돌기의 외주측면에 이격되게 위치하는 성형롤러부, 및 상기 와인터축들의 내측 중심부에 위치하는 중심구동축과, 상기 중심구동축의 외주면에 결합된 구동기어와, 상기 구동기어와 맞물려 회전하고 상기 와인더축들 각각에 결합된 종동기어를 포함하는 구동부를 포함하며,
상기 성형롤러부는 상기 제2조절축에 연결되어 위치 변경이 가능하고, 축방향이 상기 와인더축과 평행하게 위치하여 축회전하는 회전축부와, 일측은 상기 회전축부의 외주면을 따라 결합하도록 '

'자 형상으로 이루어지고, 타측은 상기 회전축부의 축방향으로부터 수직한 방향으로 연장되는 바 형상으로 성형롤러의 개수에 대응하도록 상기 회전축부를 중심으로 원주방향을 따라 120도씩 이격되게 배치되어 결합하는 가이드부들, 상기 가이드부들의 형상에 따라 각각의 내부에 형성되어 공급되는 냉각유체가 유동하여 상기 성형롤러의 양측으로 분사되도록 하는 제2냉각유로와, 상기 제2냉각유로의 말단에 설치되어 냉각유체를 유공관에 분사하는 분사노즐과, 상기 제2냉각유로 상에 설치되어 상기 냉각유체의 유동을 선택적으로 차단 및 공급할 수 있게 하는 조절밸브 및 사다리꼴 성형홈, 반원형 성형홈, 직사각형 성형홈을 포함하여 각각 서로 다른 횡단면으로 이루어지고 상기 가이드부들의 타측에서 중심축을 통해 회전가능하게 연결되며 상기 성형돌기와 맞물리는 성형롤러들을 포함하며,
상기 성형롤러는 사다리꼴 성형홈, 반원형 성형홈, 직사각형 성형홈 중의 어느 하나의 형상을 갖는 돌출부를 성형하기 위한 성형홈 및 상기 성형홈의 양단에 위치하여 유공관의 홈부를 성형하는 상기 와인더축과 수평으로 형성된 평탄부를 구비하여,
사용자가 제조하고자 하는 유공관의 외형에 대응하여 서로 다른 단면을 갖는 성형롤러들 중 어느 하나의 성형롤러를 선택할 수 있도록 되어 있는 성형롤러부를 통하여 장치의 변경 없이 유공관의 외측형상이 사다리꼴, 반원형 및 직사각형으로 이루어지는 돌출부 및 돌출부 사이에 홈부가 형성하게 성형 제조하되,
직사각형 성형홈으로 제조할 경우 돌출부와 홈부의 두께가 일정하게 이루어지고, 사다리꼴 성형홈 또는 반원형의 성형홈으로 제조할 경우 돌출부와 홈부의 두께가 상대적으로 두꺼운 부분이 있어 직사각형 성형홈으로 제조할 때보다 상대적으로 20% 내지 50%의 과량의 합성수지가 투입되어,
압출장치에서 플레이트 형태로 압출된 합성수지가 상기 성형돌기에 의해 유공관의 내측 단면이 형성되고, 상기 성형롤러의 성형홈에 의해 유공관의 외측 돌출부가 형성되고, 상기 성형롤러의 평탄부에 의해 유공관의 홈부가 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 유공관 제조장치를 제공한다.

본 발명에 따른 유공관 제조장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 와인더축들의 타단부를 자유단이 되도록 함으로써 성형 제조되는 유공관의 진행을 원활하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있고 이를 통해 경제성을 향상시킬 수 있으며, 외주측면으로 형성된 성형돌기의 형성구간이 한정되는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 냉각유체가 공급되도록 와인더축의 내부에 형성된 제1냉각유로와 성형롤러부에 형성된 제2냉각유로를 각각 형성하여 유공관의 내측과 외측에서 각각 동시에 냉각을 함으로써 유공관에 대한 냉각효과를 향상시켜 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 와인더축과 성형롤러의 냉각을 향상시켜 장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.

셋째, 서로 다른 단면형상을 갖는 성형롤러들이 결합되고 작업자가 제조하고자 하는 유공관의 외형에 대응하여 성형롤러를 선택할 수 있도록 되어 있는 성형롤러부를 통하여 장치 변경 없이 유공관의 외측 형상을 자유롭게 성형 제조할 수 있다.

도 1은 종래의 유공관을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유공관 제조장치의 구성을 나타내는 평단면도이다.
도 3은 도 1의 유공관 제조장치에서 압출장치의 노즐부로부터 압출되는 합성수지의 횡단면도와 성형부를 통하여 합성수지에 주름이 성형된 상태를 나타내는 횡단면도이다.
도 4는 도 2의 유공관 제조장치에서 와인더축의 내부에 형성된 제1냉각유로를 나타내는 정단면도이다.
도 5는 도 2의 와인더축들과 연결된 구동부의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 6는 도 4의 구동부의 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.
도 7은 도 6의 나타난 밸트 구성의 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.
도 8은 도 2의 유공관 제조장치에서 성형롤러부의 내부에 형성된 제2냉각유로를 나타내는 정단면도이다.
도 9는 도 2의 유공관 제조장치에서 성형롤러부의 측면도이다.
도 10은 도 2의 유공관 제조장치에서 상기 성형부의 위치를 조절하는 위치조절부를 나타내는 사시도이다.
도 11 내지 도 13은 도 2의 성형롤러부의 서로 다른 단면형상을 갖는 성형롤러와 이에 따라 성형되는 유공관의 횡단면도를 각각 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 유공관 제조장치는, 돌출부(11)와 홈부(12)가 형성된 나선형의 주름이 형성된 유공관(10)을 제조하기 위한 것으로서 프레임부(100)와, 압출장치(200)와, 성형부(300)를 포함한다. 이에 앞서, 상기 유공관 제조장치는 도시하지 않았지만 도 1의 관통홀(4)이 형성되도록 상기 유공관(10)을 천공하기 위한 천공장치를 포함할 수 있다.

상기 프레임부(100)는 작업바닥 상에 안정적으로 위치하여 상기 유공관 제조장치의 전체를 지지하는 프레임으로서 상기 압출장치(200)와 상기 성형부(300)와 각각 연결되어 상기 압출장치(200)와 상기 성형부(300)를 안정적으로 지지하는 역할을 한다.

상기 프레임부(100)는 도시된 바와 같이 수평프레임 및 수평프레임의 일단에서 하 방향으로 수직하게 연장되는 수직프레임을 포함하며 '┐'자 형상으로 이루어지며, 내부에 상기 성형부(300)의 일부 구성인 와인더축(310)과 구동부(350)를 포함하는 구성이 수용되도록 수용공간이 형성될 수 있으며, 개폐도어(미도시)가 형성되어 상기 구성을 유지 관리할 수 있게 할 수 있다. 하지만, 이는 이는 일 실시예로 상기 프레임부(100)는 박스형상 또는 프레임으로 이루어진 골격구조 등 다양하게 제작 가능하며 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 압출장치(200)는 상기 프레임부(100)의 일측 상부에 이격되게 위치하여 유공관(10)의 소재가 되는 합성수지(20)를 압출하여 안내하는 역할을 한다. 상기 압출장치(200)는 합성수지(20) 소재를 용융하고, 용융된 합성수지(20)를 노즐부로 압출하여 일정 형상의 합성수지(20)가 압출 안내되도록 되어 있다.

도 3은 상기 압출장치(200)의 노즐부를 통하여 압출되는 합성수지(20)의 단면도를 나타낸 것으로서, 상기 압출장치(200)는 기존의 돌출부와 산부의 형태로 절곡된 합성수지를 압출하는 것이 아닌 납작한 판 형상의 플레이트 형태의 합성수지(20)를 그대로 압출하고((a)참조), 이렇게 압출된 합성수지를 상기 성형부(200)가 제조하고자 하는 유공관(10)의 형태에 대응하여 성형하도록 되어 있다((b)참조). 한편, 상기한 압출장치(200)는 상기한 노즐부를 제외한 다른 구성은 공지의 압출장치를 적용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 성형부(300)는 상기 프레임부(100)와 결합하여 회전하고, 상기 압출장치(200)의 하측에 위치하여 상기 압출장치(200)로부터 압출되는 상기 합성수지(20)가 외주 측면으로 권회되어 원통형의 상기 유공관(10)으로 성형되도록 하는 역할을 한다.

상세하게, 상기 성형부(300)는, 와인더축(310)들과, 성형돌기(320)와, 지지부(400)와, 성형롤러부(330)를 포함한다. 상기 와인더축(310)은 성형되는 유공관(10)이 제조 이송되는 수평한 방향으로 회전축이 위치하여, 수평한 방향으로 배치되어 있다.

상기 와인더축(310)은, 도시된 바와 같이 복수개로 원통형의 유공관(10)이 성형되도록 측방향에 대하여 환형을 이루며 배치되어 있다(도 3참조). 도면에서 상기 와인더축(310)은 5개로 오각형을 이루며 환형으로 배치되어 있으나, 이는 일 실시예로 제조하는 유공관(10)의 직경 등에 따라 그 개수를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이며, 상기 와인더축(310)의 직경 또한 달리할 수 있음은 물론이다.

상기 각각의 와인더축(310)은 일측이 상기 프레임부(100)에 회전 가능하게 결합하고 타단부는 자유단이 되도록 상기 프레임부(100)로부터 타측이 돌출되어 있다. 여기서, 상기 와인더축(310)은 상기 프레임부(100)에 대하여 자유회전이 가능하도록 베어링 등을 통하여 결합할 수 있는 등 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 구성이 가능하다.

상기 와인더축(310)은 구동부(350)에 의하여 각각이 축회전하도록 되어 있으며, 회전에 의하여 상기 압출장치(200)로부터 압출되는 합성수지(20)가 외주 측면으로 권회되도록 되어 있다. 여기서, 상기 구동부(350)에 의한 상기 와인더축(310)의 축회전에 대한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 상기 와인더축(310)은 유공관(10)이 성형 제조되면서 우측방향으로 이송 진행되도록 도시된 바와 같이 수평한 방향에 대하여 경사지게 위치할 수 있으며, 또는 후술되는 성형돌기(320)의 경사방향을 달리할 수도 있다.

도 4를 참조하면, 상기 와인더축(310)은 내부에 냉각유체가 유동하는 제1냉각유로(311)가 형성되어 있다. 상기 제1냉각유로(311)는 상기 와인더축(310)의 축방향을 따라 형성되며, 유입된 상기 냉각유체가 순환되어 다시 배출되도록 와인더축(310)의 타단부에서 전환되도록 형성되어 있다.

상기 성형돌기(320)는 유공관(10)을 사이에 두고 상기 성형롤러(331)와 대면하도록 위치하여 돌출부(11)와 홈부(12)가 형성된 나선주름의 유공관(10)이 성형 되도록 한다. 상기 성형돌기(320)는 상기 와인더축(310)의 외주면을 따라 돌출되게 형성되고, 복수개가 상기 와인더축(310)의 축방향을 따라 일렬로 이격되게 위치하고 있다.

상기 성형돌기(320)는 상기 유공관(10)의 내측 단면형상을 결정하며, 도시된 바와 같이 직각의 모서리부가 형성되도록 직사각형 형상으로 돌출 형성되거나, 이외 도시하지 않았지만 사다리꼴 또는 타원형 등 그 형상을 다양하게 할 수 있다. 상기 성형돌기(320)는 복수개의 와인더축(310)들로 이루어진 경우 각각의 와인더축(310)들에 형성된 성형돌기(320)들은 나선 주름의 유공관(10)이 성형되도록 나선형으로 배열된다.

한편, 상기 와인더축(310)들은 일측이 상기 프레임부(100)의 내측으로 연장되어 돌출 형성되며, 이에 유공관 제조장치는, 상기 와인더축(310)의 일측에 결합하여 상기 와인더축(310)을 지지하는 지지부(400)를 포함한다. 상기 지지부(400)는 일측은 상기 와인더축(310)들이 회전 가능하도록 연결되며 타측은 상기 프레임부(100)와 연결되어, 상기 복수개의 와인더축(310)들을 지지한다. 여기서, 상기 지지부(400)의 일측은 상기 와인더축(310) 각각이 회전가능하도록 베어링 등을 통하여 연결되어 있다. 구체적으로, 상기 프레임부(100)에서 구동부가 위치하는 면으로 돌출 부착되어 상기 프레임부(100)를 관통하여 프레임부(100)에 의해 1차 지지되는 와인더축(310)들을 2차 지지하여 상기 와인더축(310)들의 타단이 자유단이 되도록 하는 것이다.
즉, 지지부는 상기 수직프레임에서 구동부가 위치하는 면으로 돌출 부착되는 수평지지부 및 상기 수평지지부에서 하방향으로 수직하게 연장되며 상기 수직프레임을 관통하여 수직프레임에 의해 1차 지지되는 와인더축들을 2차 지지하여 상기 와인더축들의 타단이 자유단이 되도록 하는 수직지지부를 포함한다.

이하에서는 상기 구동부(350)에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 구동부(350)는 전술한 바와 같이 모터(미도시)와 연결되어 상기 와인더축(310)들 각각 축회전시키는 역할을 한다. 먼저 도 5을 참조하면 상기 구동부(350)는 상기 와인터축들의 내측 중심부에 위치하는 중심구동축(351)과, 상기 중심구동축의 외주면에 결합된 구동기어(352)와, 상기 구동기어와 맞물려 회전하고 상기 와인더축(310)들 각각에 결합된 종동기어(312)들을 포함하여, 상기 중심구동축이 회전하여 상기 구동기어가 회전하면, 상기 종동기어들이 회전하여 상기 와인더축(310)들이 회전하도록 되어 있다.

도 6은 상기한 구동부(350)의 다른 실시예를 나타낸 도면으로 도시된 바와 같이, 상기 구동부(350)는 상기 와인더축(310)들 중 어느 하나와 축연결되고 모터와 연결되어 모터에 의하여 축회전하는 회전축(353)과, 상기 회전축과 상기 와인더축(310)들을 서로 연결하여 상기 회전축의 회전 동력을 전달하는 풀리(354)들을 포함하고 있으며, 상기 회전축이 축회전하면 상기 풀리를 통하여 나머지 다른 와인더축(310)들이 축회전하도록 되어 있다.

도 7은 상기 구동부(350)의 또 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 상기 구동부(350)는 도 4의 풀리와는 달리 상기 회전축과 상기 와인더축(310)들의 외측 전체를 감도록 환형의 풀리로 이루어져, 상기 회전축이 축회전하면 상기 풀리(355)에 의하여 나머지 다른 와인더축(310)들이 축회전하도록 되어 있다.

상기 성형롤러부(330)는, 상기 와인더축(310)의 외주 측면에 이격되게 위치하여, 상기 와인더축(310)에 권회되는 상기 합성수지(20)의 외주측면을 가압하여 유공관(10)의 외형을 성형하는 역할을 한다. 상기 성형롤러부(330)는, 위치고정부(500)에 의하여 상기 프레임부(100)에 그 위치가 변경 가능하도록 결합되며, 상기 성형돌기(320)의 돌출부분에 대응하도록 상기 성형돌기(320)의 외주 측면에 이격되게 위치하여 상기 성형돌기(320)의 돌출부를 가압하도록 되어 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 성형롤러부(330)는 유공관(10)의 외측면이 서로 다른 형상이 되도록 서로 다른 횡단면형상을 갖는 복수개의 성형롤러(331)들을 포함하고, 사용자가 상기 성형롤러(331)들 중 해당하는 성형롤러(331)를 선택하여 상기 합성수지(20)를 성형할 수 있도록 되어 있다.

이를 위해 상기 성형롤러부(330)는, 회전축부(332)와, 가이드부(333)들을 포함한다. 상기 회전축부(332)는 축방향이 상기 와인더축(310)과 평행하게 위치하여 축회전 하도록 되어 있으며, 후술하는 위치조절부(510)의 제2조절축(521)과 연결되어 위치가 변경될 수 있다.

상기 가이드부(333)는 바(Bar) 형상으로 일측 단부가 상기 회전축부(332)의 외주면을 따라 결합하도록 '

'자 형상으로 이루어지고, 타측은 상기 회전축부(332)의 축방향으로부터 수직한 방향으로 연장되며 타측 단부에 중심축(3311)을 통하여 상기 성형롤러(331)가 회전가능하게 연결되어 있다. 여기서, 상기 가이드부(333)는 도시된 바와 같이 바형상 외에 원판 형상 등 다양하게 형성할 수 있음은 물론이다.

상기 가이드부(333)는 상기 성형롤러(331)의 개수에 대응하여 복수개로 이루어지며 상기 회전축부(332)를 중심으로 방사상으로 이격되게 결합되어 있다. 도면에서 상기 성형롤러(331)는 3개로 이루어져 있고 이에 상기 가이드부(333)는 3개로 이루어져 상기 회전축부(332)를 중심으로 120도씩 원주방향을 따라 이격되게 배치되어 있으나 이는 일 실시예로 상기 성형롤러(331)의 형상과 배치각도 등을 달리할 수 있음은 물론이다.

상기 성형롤러부(330)는, 상기 성형롤러(331)로 냉각유체를 분사하여 냉각할 수 있도록 되어 있다. 이를 위해 상기 성형롤러부(330)는 상기 가이드부(333)들 각각의 내부에 제2냉각유로(334)를 형성하고 상기 제2냉각유로(334)의 말단에 분사노즐(334-1)을 형성하여, 상기 제2냉각유로(334)와 상기 분사노즐(334-1)를 통하여 공급된 냉각유체는 상기 성형롤러(331)로 분사되도록 되어 있다.

상기 성형롤러부(330)는 상기 각 가이드부(333)에 형성된 상기 제2냉각유로(334) 상에 위치하여 상기 냉각유체의 공급을 선택적으로 차단 및 공급할 수 있게 하는 조절밸브(335)가 설치되어 있다. 이에 작업자가 조절밸브(335)를 통하여 성형하고자 하는 성형롤러(331)에 대응하는 제2냉각유로(334)를 차단 및 개방하여 냉각유체의 유동을 조절할 수 있다. 한편, 도시하지 않았지만 상기 유공관 제조장치는 상기 제1냉각유로(311)와 상기 제2냉각유로(334)로 냉각유체를 공급하는 냉각부를 더 포함하며, 상기 냉각부는 공지의 유체공급펌프와 냉각유체 공급라인 등을 포함하며 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 10은 상기 성형롤러부(330)의 위치를 이동시키는 위치조절부(510)를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면 상기 위치조절부(510)는 x축방향으로 이동하는 x축이동부와, Y축방향으로 이동하는 Y축이동부를 포함한다. 상기 x축이동부는 x축방향으로 배치된 제1조절축(511)과, 상기 제1조절축(511)이 슬라이딩 이동 가능하게 끼워지는 제1고정부(512)와, 상기 제1고정부(512)에 관통되게 체결되어 체결에 따라 상기 제1조절축(511)과 접촉되어 상기 제1조절축(511)의 이동을 제한하는 제1고정볼트(513)를 포함한다.

상기 Y축이동부는 Y축방향으로 배치된 제2조절축(521)과, 상기 제2조절축(521)이 슬라이딩 이동 가능하게 끼워지는 제2고정부(522)와, 상기 제2고정부(522)에 관통되게 체결되어 체결에 따라 상기 제1조절축(511)과 접촉되어 상기 제2조절축(521)의 이동을 제한하는 제2고정볼트(523)를 포함한다. 상기 성형롤러부(330)는 상기 제1조절축(511) 또는 제2조절축(521)에 연결되고, 나머지 제2조절축(521) 또는 제2조절축(521)은 상기 프레임부(100)에 연결되어 상기 성형롤러부(330)의 X축이동 및 Y축이동이 가능하도록 한다.

성형롤러(331)는 사다리꼴 성형홈, 반원형 성형홈, 직사각형 성형홈 중의 어느 하나의 형상을 갖는 돌출부를 성형하기 위한 성형홈(331-1) 및 상기 성형홈의 양단에 위치하여 유공관의 홈부를 성형하는 상기 와인더축과 수평으로 형성된 평탄부(331-2)를 구비한다.
도 11 내지 도 13은 상기 성형롤러(331)의 각각의 단면형상과 이에 따라 제조되는 유공관(10)의 형상들을 각각 나타낸 도면이다. 먼저 도 11을 참조하면, 상기 성형롤러(331)의 단면형상은 직각형상의 성형홈으로 형성되어 있으며(a), 이에 유공관(10)의 외측주름 형상 또한 직각의 주름이 형성된다(b).

반면 도 12을 참조하면 상기 성형롤러(331a)의 단면형상은 사다리꼴의 성형홈으로 형성되어(a) 이에 유공관(10a)의 외측주름이 사다리꼴 형상의 주름이 형성된다(b). 마찬가지로 도 13을 참조하면 상기 성형롤러(331b)의 단면형상은 반원 형상의 성형홈으로 형성되어(a), 이에 따라 유공관(10b)의 외측주름은 단면형상의 반원형의 주름이 형성된다(b).

한편, 상기한 성형롤러(331,331a,331b)의 형상에 따른 합성수지의 투입량에 대하여 살펴보면, 도 11의 경우 유공관(10)은 돌출부(11)와 홈부(12)의 두께가 일정하지만, 도 12의 유공관(10a)과 도 13의 유공관(10b)은 돌출부와 홈부의 두께가 일정하지 않고 그 형상이 상대적으로 두꺼운 부분이 있기 때문에 도 11과 비교했을 때 20% 내지 50%의 과량의 합성수지를 투입하여 성형 시 빈 공간이 형성되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 압출장치에서 플레이트 형태로 압출된 합성수지가 상기 성형돌기에 의해 유공관의 내측 단면이 형성되고, 상기 성형롤러의 성형홈에 의해 유공관의 외측 돌출부가 형성되고, 상기 성형롤러의 평탄부에 의해 유공관의 홈부가 동시에 형성된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10... 유공관 11... 돌출부
12... 홈부 20... 합성수지
100... 프레임부 200... 압출장치
300... 성형부 310... 와인더축
311... 제1냉각유로 320... 성형돌기
330... 성형롤러부 331,331a,331b... 성형롤러
3311... 중심축 332... 회전축부
333... 가이드부 334... 제2냉각유로
335... 조절밸브 350... 구동부
400... 지지부 510.. 위치조절부
511... 제1조절축 512... 제1고정부
513... 제1고정볼트 521... 제2조절축
522... 제2고정부 523... 제2고정볼트

Claims (7)

1. 수평프레임 및 수평프레임의 일단에서 하 방향으로 수직하게 연장되는 수직프레임을 포함하며 '┐'자 형상으로 이루어지는 프레임부;
   상기 프레임부의 일측 상부에 이격되게 위치하여 유공관의 소재가 되는 합성수지를 납작한 판 형상의 플레이트 형태로 압출하여 안내하는 압출장치; 및
   상기 프레임부와 결합하여 회전하고, 상기 압출장치의 하측에 위치하여 상기 압출장치로부터 압출되는 상기 합성수지가 외주 측면으로 권회되어 원통형의 상기 유공관으로 성형되는 성형부; 및
   상기 프레임에 연결되는 제1조절축과, 상기 제1조절축이 슬라이딩 이동 가능하게 끼워지는 제1고정부와, 상기 제1고정부에 관통되게 체결되어 체결에 따라 상기 제1조절축과 접촉되어 상기 제1조절축의 이동을 제한하는 X축 이동부 및 상기 X축 이동부와 직교되는 방향으로 연결되는 제2조절축과, 상기 제2조절축이 슬라이딩 이동 가능하게 끼워지는 제2고정부와, 상기 제2고정부에 관통되게 체결되어 체결에 따라 상기 제1조절축과 접촉되어 상기 제2조절축의 이동을 제한하는 제2고정볼트를 포함하는 Y축 이동부를 포함하는 위치고정부;를 포함하되,
   상기 성형부는
   일측이 상기 프레임부의 내측으로 연장형성되어 회전 가능하게 결합하고 타측은 자유단이 되도록 상기 프레임부로부터 돌출 형성되며, 구동부에 의하여 축회전 하고, 내부에 냉각유체가 유동하는 제1냉각유로가 형성된 하나 또는 복수개의 와인더축들과,
   상기 수직프레임에서 구동부가 위치하는 면으로 돌출 부착되는 수평지지부 및 상기 수평지지부에서 하방향으로 수직하게 연장되며 상기 수직프레임을 관통하여 수직프레임에 의해 1차 지지되는 와인더축들을 2차 지지하여 상기 와인더축들의 타단이 자유단이 되도록 하는 수직지지부를 포함하는 지지부와,
   상기 와인더축의 외주면을 따라 돌출되게 형성되고 상기 와인더축의 축방향을 따라 복수개가 이격되게 형성되는 성형돌기들,
   상기 와인더축들과 상기 성형돌기를 권회하는 합성수지의 외측면을 가압하도록 상기 와인더축과 상기 성형돌기의 외주측면에 이격되게 위치하는 성형롤러부, 및
   상기 와인더축들의 내측 중심부에 위치하는 중심구동축과, 상기 중심구동축의 외주면에 결합된 구동기어와, 상기 구동기어와 맞물려 회전하고 상기 와인더축들 각각에 결합된 종동기어를 포함하는 구동부를 포함하며,
   상기 성형롤러부는
   상기 제2조절축에 연결되어 위치 변경이 가능하고, 축방향이 상기 와인더축과 평행하게 위치하여 축회전하는 회전축부와,
   일측은 상기 회전축부의 외주면을 따라 결합하도록 '

   

   '자 형상으로 이루어지고, 타측은 상기 회전축부의 축방향으로부터 수직한 방향으로 연장되는 바 형상으로 성형롤러의 개수에 대응하도록 상기 회전축부를 중심으로 원주방향을 따라 120도씩 이격되게 배치되어 결합하는 가이드부들,
   상기 가이드부들의 형상에 따라 각각의 내부에 형성되어 공급되는 냉각유체가 유동하여 상기 성형롤러의 양측으로 분사되도록 하는 제2냉각유로와,
   상기 제2냉각유로의 말단에 설치되어 냉각유체를 유공관에 분사하는 분사노즐과,
   상기 제2냉각유로 상에 설치되어 상기 냉각유체의 유동을 선택적으로 차단 및 공급할 수 있게 하는 조절밸브 및
   사다리꼴 성형홈, 반원형 성형홈, 직사각형 성형홈을 포함하여 각각 서로 다른 횡단면으로 이루어지고 상기 가이드부들의 타측에서 중심축을 통해 회전가능하게 연결되며 상기 성형돌기와 맞물리는 성형롤러들을 포함하며,
   상기 성형롤러는 사다리꼴 성형홈, 반원형 성형홈, 직사각형 성형홈 중의 어느 하나의 형상을 갖는 돌출부를 성형하기 위한 성형홈 및 상기 성형홈의 양단에 위치하여 유공관의 홈부를 성형하는 상기 와인더축과 수평으로 형성된 평탄부를 구비하여,
   사용자가 제조하고자 하는 유공관의 외형에 대응하여 서로 다른 단면을 갖는 성형롤러들 중 어느 하나의 성형롤러를 선택할 수 있도록 되어 있는 성형롤러부를 통하여 장치의 변경 없이 유공관의 외측형상이 사다리꼴, 반원형 및 직사각형으로 이루어지는 돌출부 및 돌출부 사이에 홈부가 형성하게 성형 제조하되,
   직사각형 성형홈으로 제조할 경우 돌출부와 홈부의 두께가 일정하게 이루어지고, 사다리꼴 성형홈 또는 반원형의 성형홈으로 제조할 경우 돌출부와 홈부의 두께가 상대적으로 두꺼운 부분이 있어 직사각형 성형홈으로 제조할 때보다 상대적으로 20% 내지 50%의 과량의 합성수지가 투입되어,
   압출장치에서 플레이트 형태로 압출된 합성수지가 상기 성형돌기에 의해 유공관의 내측 단면이 형성되고, 상기 성형롤러의 성형홈에 의해 유공관의 외측 돌출부가 형성되고, 상기 성형롤러의 평탄부에 의해 유공관의 홈부가 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 유공관 제조장치.
   
   
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