KR101893120B1 - 가스 호스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 호스 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내압성 및 가요성을 가지는 가스 호스를 연속 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 원재료를 압출기에 투입하여 연질 PVC 재질의 관상형을 가진 가스 호스의 내층을 가열 압출하는 내층 압출 단계; 가열 압출된 상기 내층을 압출기 전측에 설치된 제1냉각수조에 침수시켜 냉각시키는 내층 냉각 단계; 가스 이송시 상기 가스 호스가 충분한 내압성을 갖도록 상기 내층을 편조기로 이송시켜 외주면에 철망을 편조하는 철망 편조 단계; 열풍을 가하여 상기 내층 외주면의 표면을 가열 용융시키며, 가열 용융된 상기 내층 외주면에 상기 철망을 융착시키는 철망 부착 단계; 상기 철망이 부착된 상기 내층을 압출코팅기에 투입시켜 외주면에 코팅층을 형성하도록 코팅제를 가열 압출시키는 코팅층 피복 단계; 및 상기 코팅층이 형성된 가스 호스를 냉각시키기 위해 상기 압출코팅기 후단에 설치된 제2냉각수조에 침수시켜 수냉시키는 코팅층 냉각 단계;를 포함하는 가스 호스 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

가스 호스 제조 방법{The Method for Manufacturing Gas Hose}

본 발명은 가스 호스 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내압성 및 가요성을 가지는 가스 호스를 연속 제조하는 방법에 관한 것이다.

호스(Hose)는 물, 가스 등의 유체를 이송시키기 위해 사용되는 것으로, 주로 성형성이 우수한 PVC 혹은 고무의 재질로 제조되며, 특히 가스 호스는 가스 채용구에서 취관까지 가스를 공급하는 도관으로 가스의 외부 유출로 인한 사고 예방을 위해 충분한 내압성 및 가요성을 갖추어야 한다.

종래의 가스 호스 경우, 수지(Resin)를 주원료로 하여 가스 호스 내층을 압출하고, 내층 외면에 강선 혹은 합성사로 1층 이상의 관 모양 편조된 보강부재를 피복시킨 후, PVC 재질의 외층을 압출과 동시에 코팅시킴으로써 가스 호스가 완성된다.

대한민국 등록특허공보 제10-0184518호는 고압수지호스의 제조방법에 대하여 공지하였으며, 튜브의 전체에 대한 인장력의 증대화 및 튜브내압의 보강을 위해 브레이드(편조)공정에서 고강력사를 튜브에 조적하되, 브레이드가 완료된 튜브 표면에 본드피막을 형성하도록 본드 도포, 흡착 및 경화과정을 거친 후, 폴리우레탄을 튜브 전면에 코팅한다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1738272호는 내압 호스 제조 방법 및 그에 의한 내압호스에 대하여 공지하였으며, PVC 원료로 제조된 호스 내피 외주면에 1차편사층을 형성시킨 후, 호스의 강도를 높이기 위해 순차 접착제를 도포하여 편사에 접착층을 피복시킨 후 제2편사층을 형성하여 외피를 피복시킨다.

그러나 대한민국 등록특허공보 제10-0184518호 및 대한민국 등록특허공보 제10-1738272에 공지된 바와 같이, 가스 호스 제조를 위해 본드피막 형성 혹은 접착층 피복을 위한 단계를 포함하면 호스 제조 시 전체공정에 대한 작업소요시간을 증가시켜 작업효율의 감소, 제품의 단가상승 초래 등의 문제점이 있다.

이러한 종래 호스 제조 방법의 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 등록특허공보 제10-0361974호는 제 1 PVC튜브층 외면에 PVC코팅된 필라멘트사를 직조하여 편조층을 형성하며, 별도의 접착제를 사용하지 않고 히팅단계를 통해 편조층에 코팅된 PVC가 제 2 PVC튜브층을 형성함과 동시에 각 층의 접촉면이 밀착 결합되도록 하는 피브이씨를 이용한 내압용 호스 및 그 제작방법에 대하여 공지하였으나, PVC가 코팅된 필라멘드사의 제조하기 위한 별도의 공정이 진행되어야 하므로 원재료 투입부터 완성품 생산까지 제조 단계의 연속성을 유지하기가 어려우며 작업효율의 감소를 야기할 수 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0184518호(1998.12.19.) 대한민국 등록특허공보 제10-1738272호(2017.05.15.) 대한민국 등록특허공보 제10-0361974호(2002.11.08.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 내압성 및 가요성을 가지는 가스 호스를 원재료 투입부터 완성품 생산까지 일련의 과정으로 연속 제조하여 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 가스 호스 제조 방법를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 원재료를 압출기에 투입하여 연질 PVC 재질의 관상형을 가진 가스 호스의 내층을 가열 압출하는 내층 압출 단계; 가열 압출된 상기 내층을 압출기 전측에 설치된 제1냉각수조에 침수시켜 냉각시키는 내층 냉각 단계; 가스 이송시 상기 가스 호스가 충분한 내압성을 갖도록 상기 내층을 편조기로 이송시켜 외주면에 철망을 편조하는 철망 편조 단계; 열풍을 가하여 상기 내층 외주면의 표면을 가열 용융시키며, 가열 용융된 상기 내층 외주면에 상기 철망을 융착시키는 철망 부착 단계; 상기 철망이 부착된 상기 내층을 압출코팅기에 투입시켜 외주면에 코팅층을 형성하도록 코팅제를 가열 압출시키는 코팅층 피복 단계; 및 상기 코팅층이 형성된 가스 호스를 냉각시키기 위해 상기 압출코팅기 후단에 설치된 제2냉각수조에 침수시켜 수냉시키는 코팅층 냉각 단계;를 포함하는 가스 호스 제조 방법을 제공할 수 있다.

상기 철망 편조 단계에서, 상기 편조기는 내측 전방에 설치된 전방브레이드와 내측 후방에 설치된 후방브레이드가 서로 역방향으로 작동하되, 상기 전방브레이드는 일방향으로 회전하면서 복수의 강선을 상기 내층 외주면에 감으며, 상기 후방브레이드는 상기 전방브레이드의 역방향으로 회전하여 상기 전방브레이드에 의해 감긴 복수의 상기 강선과 교차되도록 복수의 강선을 감아 상기 철망을 형성한다.

상기 전방브레이드 및 상기 후방브레이드는, 후면이 서로 마주보게 설치되되, 중앙부에 상기 내층이 통과되도록 횡방향으로 중공되어 형성된 이동통로와, 전면에 복수의 상기 강선이 서로 엉키지 않고 정렬되어 상기 내층 외주면에 감기도록 설치된 중심링과 전면 외곽부에 상기 강선이 권취된 강선용 보빈이 거치되도록 설치된 복수의 보빈거치구를 포함하며, 상기 중심링 측면에는 복수의 상기 강선이 각각 통과되도록 다수개의 강선정렬홀이 등간격으로 형성한다.

반면, 상기 내층 냉각 단계 및 상기 코팅층 냉각 단계에서, 제1냉각수조 및 상기 제2냉각수조 내측에는 상기 내층 혹은 상기 코팅층이 형성된 가스 호스가 부력에 의해 내부에 수용된 냉각수에 침수되지 않고 부상하는 것을 방지하기 위해 부상방지롤이 각각 설치된다.

이와 더불어 상기 내층 냉각 단계 이후 상기 내층 벽면의 두께가 균일하게 형성되도록 냉각된 상기 호스 내층을 상기 냉각수조 후단에 설치된 압착롤러에 통과시켜 압착시키는 내층 압착 단계와, 상기 철망 편조 단계 이후 외주면에 상기 철망이 편조된 상기 내층을 상기 편조기 후단에 설치되는 압착롤러에 통과시켜 편조된 상기 철망이 상기 내층 외주면에 밀착되도록 가압하는 철망 압착 단계와, 상기 코팅층 냉각 단계 이후 상기 코팅층이 상기 철망이 부착된 상기 내층 외주면에 일정한 두께로 피복되도록 코팅층 압착롤러를 이용하여 가압하는 코팅층 압착 단계를 추가로 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 내압성 및 유연성을 가지는 가스 호스를 원재료 투입부터 완성품 생산까지 일련의 과정으로 연속 제조하여 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 호스 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 호스 제조 방법을 나타낸 공정 개략도.
도 3은 도 2에 도시된 편조기에 포함되는 전방브레이드 및 후방브레이드의 사시도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

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

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 호스 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 호스 제조 방법을 나타낸 공정 개략도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의해 제조되는 가스 호스는 내층, 철망, 코팅층으로 형성되며, 상기 가스 호스는 내층 압출(S10), 내층 냉각(S20), 철망 편조(S30), 철망 부착(S40), 코팅층 피복(S50) 및 코팅층 냉각(S60) 단계를 거쳐 제조된다.

상기 내층 압출 단계(S10)는 관상형의 내층을 압출하는 단계로, 상기 내층의 원재료를 압출기(100)에 투입하여 가열 용융을 통해 압출한다. 이때, 압출된 상기 내층은 연질 PVC 재질로 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.

이후, 가열 압출된 상기 내층은 상기 압출기(100) 전측에 설치된 제1냉각수조(200)에 침수시켜 수냉방식의 내층 냉각 단계(S20)를 거친다.

상기 내층은 부력에 의해 상기 제1냉각수조(200) 내부에 수용된 냉각수에 완전히 침수되지 않고 수면에 부상할 수 있으므로 상기 제1냉각수조(200) 내측에는 부상방지롤(210)이 설치하여, 상기 내층이 상기 부상방지롤(210)의 하부측을 통과하도록 한다.

냉각된 상기 내층은 상기 제1냉각수조(200) 후단에 설치된 압착롤러를 통과함과 동시에 압착되는 내층 압착 단계를 추가로 진행할 수 있다.

상기 내층 압착 단계는 상기 가스 호스의 내압을 일정하게 유지하도록 상기 내층의 두께를 균일하게 형성하도록 한다.

게다가 상기 가스 호스를 통해 가스 이송 시, 상기 가스 호스가 충분한 내압성 및 가요성을 가지도록 상기 가스 호스에 대한 보강이 요구되므로 상기 가스 호스는 보강부재로서 편조된 철망이 포함된다.

따라서, 압착된 상기 내층이 편조기(400)로 이송되며 철망 편조 단계(S30)를 통해 상기 내층 외주면에 철망이 편조된다.

상기 편조기(400)는 내측 전방에 설치된 전방브레이드(420)와 내측 후방에 설치된 후방브레이드(430)가 서로 역방향으로 작동하며, 먼저, 상기 전방브레이더(420)의 일방향 회전에 의해 상기 편조기(400) 전측으로 투입되는 상기 내층 외주면에 복수의 강선이 감기게 된다.

이후, 일방향으로 복수의 강선이 감긴 상기 내층은 상기 전방브레이드(420)의 역방향으로 회전하는 상기 후방브레이드(430)를 통과하여 상기 전방브레이드(420)에 의해 감긴 복수의 상기 강선과 교차되도록 복수의 강선을 감김으로써 상기 철망을 형성된다.

상기 전방브레이드(420) 및 상기 후방브레이드(430)에 대한 보다 상세한 설명은 도 3의 설명에서 개진하도록 한다.

본 발명은 상기 철망 편조 단계(S30) 이후, 외주면에 상기 철망이 편조된 상기 내층을 상기 편조기 후단에 설치되는 압착롤러(500)에 통과시켜 편조된 상기 철망이 상기 내층 외주면에 밀착되도록 가압하는 철망 압착 단계를 추가로 포함할 수 있다.

이후, 외주면에 철망이 편조된 상기 내층은 열풍융착기(600)을 통과하는 철망 부착 단계(S40)를 거친다.

상기 열풍융착기(600)는 상기 내층 외주면의 표면에 열풍을 가하여 가열 용융시키며, 표면이 용융된 상기 내층 외주면에 상기 철망이 밀착하여 부착되도록 한다.

따라서, 상기 철망 부착 단계(S40)를 통해 상기 내층에 상기 철망을 융착시킴으로써 상기 철망이 상기 내층과 상기 코팅층에서 박리됨에 따라 일어날 수 있는 상기 가스 호스의 내구성 감소 및 안전상의 문제를 미연에 방지할 수 있다.

반면, 상기 가스 호스는 외부 환경에 대한 내충격성, 내마모성 등의 기계적 물성이 요구되므로, 이를 향상시킬 수 있는 상기 코팅층이 상기 철망이 부착된 상기 내층 외주면에 형성되도록 상기 철망이 부착된 상기 내층을 압출코팅기(700)에 투입하여 코팅제를 가열 압출시키는 코팅 피복 단계(S50)를 거친다.

이때, 압출된 상기 코팅층은 상기 내층과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.

상기 코팅 피복 단계(S50)를 통해 상기 코팅층이 형성된 가스 호스를 냉각시키기 위해 상기 압출코팅기(700) 후단에 설치된 제2냉각수조(800)에 침수시켜 수냉시키는 코팅층 냉각 단계(S60)를 거치며, 이때, 상기 제2냉각수조(800) 역시 내측에 부상방지롤(810)을 설치하여 상기 코팅층이 형성된 상기 가스 호스가 상기 부상방지롤(810)의 하부측을 통과하도록 함으로써 상기 가스 호스가 냉각수의 수면으로 부상하지 않도록 한다.

또한, 상기 코팅층 냉각 단계(S60)를 거친 상기 가스 호스는 상기 코팅층이 상기 내층 외주면에 일정한 두께로 피복되도록 코팅층 압착롤러(900)를 이용하여 가압하는 코팅층 압착 단계를 추가로 진행할 수 있다.

이후, 가스 호스 권취 단계를 추가로 포함하여 자동권취기(미도시)에 의해 완성된 상기 가스 호스가 가스 호스용 보빈에 권취될 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 편조기에 포함되는 전방브레이드 및 후방브레이드의 사시도이며, 도 3a는 전방브레드의 사시도이고, 도 3b는 후방브레이드의 사시도이다.

앞서 언급한 바와 같이 상기 편조기(400)는 상기 철망을 편조하기 위해 내측 전방에 전방브레이드(420)가 설치되며, 내측 후방에 후방브레이드(430)이 설치되되 후면이 서로 마주보게 설치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전방브레이드(420) 및 상기 후방브레이드(430)는 중앙부가 횡방향으로 중공된다. 즉, 철망 편조 단계(S30)에서 상기 내층이 횡방향으로 통과 및 이동이 가능하도록 이동통로를 형성하는 것이다.

반면, 상기 전방브레이드(420) 및 상기 후방브레이드(430)의 전면에는 상기 내층 외주면에 감기도록 전면에 중심링(424, 434)이 각각 설치되며, 상기 중심링 측면에는 다수개의 강선정렬홀(425, 435)이 등간격으로 형성된다. 또한, 전면 외곽부에는 상기 강선이 권취된 강선용보빈(410)이 거치되도록 복수의 보빈거치구(422, 432)가 설치된다.

따라서, 상기 강선용보빈(410)에 권취된 복수의 상기 강선이 상기 강선정렬홀(425, 435)을 외측에서 내측 방향으로 각각 통과하여 정렬됨으로써, 편조 공정 시 상기 전방브레이드(420) 및 상기 후방브레이드(430)가 회전하여도 복수의 상기 강선이 서로 엉키지 않고 상기 내층 외주면에 일정하게 감길 수 있도록 한다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

100 : 압출기
200 : 제1냉각수조
300, 500, 900 : 압착롤러
400 : 편조기
600 : 열풍융착기
700 : 코팅압출기
800 : 제2냉각수조

Claims (5)

1. 가스 호스 제조 방법에 있어서,
   원재료를 압출기에 투입하여 연질 PVC 재질의 관상형을 가진 가스 호스의 내층을 가열 압출하는 내층 압출 단계;
   가열 압출된 상기 내층을 압출기 전측에 설치된 제1냉각수조에 침수시켜 냉각시키는 내층 냉각 단계;
   상기 내층을 후면이 서로 마주보게 설치된 전방브레이드 및 후방브레이드를 구비한 편조기로 이송시켜 가스 이송시 상기 가스 호스가 충분한 내압성을 갖도록 상기 내층 외주면에 철망을 편조하는 철망 편조 단계;
   열풍을 가하여 상기 내층 외주면의 표면을 가열 용융시키며, 가열 용융된 상기 내층 외주면에 상기 철망을 융착시키는 철망 부착 단계;
   상기 철망이 부착된 상기 내층을 압출코팅기에 투입하여 외주면에 코팅층을 형성하도록 코팅제를 가열 압출시키는 코팅층 피복 단계; 및
   상기 코팅층이 형성된 가스 호스를 냉각시키기 위해 상기 압출코팅기 후단에 설치된 제2냉각수조에 침수시켜 수냉시키는 코팅층 냉각 단계;를 포함하되,
   상기 전방브레이드 및 상기 후방브레이드 중앙부에는 각각 상기 내층이 통과되도록 횡방향으로 중공된 이동통로가 형성되고, 전면에는 복수의 강선이 서로 엉키지 않고 정렬되어 상기 내층 외주면에 감기도록 중심링이 각각 설치되며, 전면 외곽부에는 상기 강선이 권취된 강선용 보빈이 거치되도록 복수의 보빈거치구가 설치되되,
   상기 중심링 측면에는 복수의 상기 강선이 외측 방향에서 내측 방향으로 각각 통과하는 다수개의 강선정렬홀이 등간격으로 형성되어 상기 전방브레이드 및 상기 후방브레이드의 회전에도 복수의 상기 강선이 서로 엉키지 않고 정렬되는 것을 특징으로 하는 가스 호스 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 철망 편조 단계에서,
   상기 편조기는 내측 전방에 설치된 상기 전방브레이드와 내측 후방에 설치된 상기 후방브레이드가 서로 역방향으로 작동하되,
   상기 전방브레이드는 일방향으로 회전하면서 복수의 강선을 상기 내층 외주면에 감으며,
   상기 후방브레이드는 상기 전방브레이드의 역방향으로 회전하여 상기 전방브레이드에 의해 감긴 복수의 상기 강선과 교차되도록 복수의 강선을 감아 상기 철망을 형성하는 것을 특징으로 하는 가스 호스 제조 방법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 내층 냉각 단계 및 상기 코팅층 냉각 단계에서,
   제1냉각수조 및 상기 제2냉각수조 내측에는 상기 내층 혹은 상기 코팅층이 형성된 가스 호스가 부력에 의해 내부에 수용된 냉각수에 침수되지 않고 부상하는 것을 방지하기 위해 부상방지롤이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 가스 호스 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 내층 냉각 단계 이후, 상기 내층 벽면의 두께가 균일하게 형성되도록 냉각된 상기 호스 내층을 상기 냉각수조 후단에 설치된 압착롤러에 통과시켜 압착시키는 내층 압착 단계와,
   상기 철망 편조 단계 이후, 외주면에 상기 철망이 편조된 상기 내층을 상기 편조기 후단에 설치되는 압착롤러에 통과시켜 편조된 상기 철망이 상기 내층 외주면에 밀착되도록 가압하는 철망 압착 단계와,
   상기 코팅층 냉각 단계 이후, 상기 코팅층이 상기 철망이 부착된 상기 내층 외주면에 일정한 두께로 피복되도록 코팅층 압착롤러를 이용하여 가압하는 코팅층 압착 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 호스 제조 방법.
   
   

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