KR102082003B1 - 복합 파이프 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

복합 파이프 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복합 파이프 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 하나의 장치를 이용하여 특정 부품만을 교체 사용함으로써 다양한 크기 및 치수의 파이프 성형 제작이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 파이프의 외피를 형성할 합성수지를 공급하는 외피압출기(10)와; 파이프의 내피를 형성할 합성수지를 공급하는 내피압출기(20)와; 상기 외피압출기(10) 및 내피압출기(20)로 부터 공급되는 합성수지 재료가 안내되면서 중공부를 갖는 파이프의 성형이 이루어지도록 회전 가능하게 구성되는 다이스(30)와; 상기 다이스(30)의 배출측에 교체 가능하게 장착되어 파이프의 구경이 상이한 다양한 종류의 파이프 제작이 가능하게 되는 치수변경립(40)과; 상기 다이스(30)에서 성형 제작된 파이프를 진공상태에서 경화시키기 위해 설치된 진공탱크(50)와; 상기 진공탱크(50)의 입구측에 장착되어 성형 제작된 파이프의 안내가 이루어지되, 치수변경립과 동일한 치수로 교체 장착이 이루어지는 싸이싱(60);을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 파이프 제조장치 및 제조방법{COMPOSITENESS PIPE MANUFACTURE DEVICE AND METHOD}
본 발명은 복합 파이프 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 장치로 다양한 사이즈의 합성수지 파이프 제작이 가능하도록 하여 파이프 제작 효율을 향상시키는 복합 파이프 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유체를 일정한 장소에서 다른 장소로 이송시키기 위한 방안으로 주로 합성수지 파이프를 사용하게 되고, 합성수지 파이프는 호퍼를 통해 공급되어지는 합성수지원료가 압출기내에 설치된 히터에 의하여 용융되어지며 용융되어진 합성수지액은 회전되어지는 이송스크류에 의하여 압출되어진다.
그리고, 압출되어지는 합성수지액은 공개특허 제2006-68704호의 파이프 성형장치를 통해 나선형의 비틀림 공간을 갖는 파이프로 형성된 후, 미도시된 공지의 냉각기와 인출기를 통해 경화된 상태를 갖는 완제품인 합성수지 파이프를 얻을 수 있게 된다.
이러한 합성수지 파이프를 얻는 파이프 제조장치는 감속모터의 감속기어가 다이금형을 일정속도로 회전시키는 가운데 압출기로부터 압출되는 합성수지액은 회전축 케이스에 의하여 회전 가능하게 지지된 내부유로를 갖는 회전축을 통해 압출되어지고, 회전축의 내부유로를 따라 압출된 합성수지액은 회전축의 단부에 결합된 중간금형과 내부금형, 외부금형을 통해 압출되어 냉각되어짐에 따라 나선형태의 공간을 갖는 합성수지 파이프를 얻을 수 있다.
그러나, 종래 기술에서는 하나의 파이프 제조장치에서는 동일한 치수 및 종류의 파이프만이 제조될 수 있기 때문에, 다양한 치수의 파이프 제작을 위해서는 각각의 치수에 맞는 장치를 보유해야 하고, 이로 인하여 파이프 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제0762470호(2007.09.20.등록) 대한민국 특허공개 제2010-69298호(2010.06.24.공개)
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 하나의 장치로 다양한 치수의 파이프 성형제작이 이루어질 수 있도록 하는 제조장치를 제공함으로써 파이프의 제작효율을 향상시킴과 함께 비용을 절감시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 장치는, 파이프의 외피를 형성할 합성수지를 공급하는 외피압출기와; 파이프의 내피를 형성할 합성수지를 공급하는 내피압출기와; 상기 외피압출기 및 내피압출기로부터 공급되는 합성수지 재료가 안내되면서 중공부를 갖는 파이프의 성형이 이루어지도록 회전 가능하게 구성되는 다이스와; 상기 다이스의 배출측에 교체 가능하게 장착되어 파이프의 구경이 상이한 다양한 종류의 파이프 제작이 가능하게 되는 치수변경립과; 상기 다이스에서 성형 제작된 파이프를 진공상태에서 경화시키기 위해 설치된 진공탱크와; 상기 진공탱크의 입구측에 장착되어 성형 제작된 파이프의 안내가 이루어지되, 치수변경립과 동일한 치수로 교체 장착이 이루어지는 싸이싱을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 싸이싱은 동 또는 알루미늄 재질로 이루어지되, 싸이싱의 일측에 구성되는 입구측에는 성형 제작된 파이프의 유도를 위한 확관부가 형성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 복합파이프 제조장치는, 하나의 장치를 이용하여 특정 부품만을 교체 장착시킴으로서 다양한 크기 및 치수의 파이프 성형 제작이 이루어질 수 있게 됨으로서 합성수지 파이프의 제작효율을 향상시키는 효과를 나타낼 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합파이프 제조장치 개략 구조도.
도 2는 본 발명 복합파이프 제조장치의 치수 변경립 설치부 분리상태 단면도.
도 3은 본 발명 복합파이프 제조장치의 치수 변경립 설치부 결합상태 단면도.
도 4는 본 발명 복합파이프 제조장치의 싸이싱 부품 단면 상세도.
도 5는 본 발명 복합파이프 제조장치의 동작에 따른 파이프 성형과정도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 싸이싱 부품 단면 확대도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 치수 변경립 부품 단면 상세도.
도 8은 도 7의 A부 확대도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합파이프 제조장치의 구성을 도 1 내지 도 4를 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 파이프 제조장치는, 파이프(100)의 외피(110)를 형성할 합성수지를 공급하는 외피압출기(10)와, 파이프(100)의 내피(120)를 형성할 합성수지를 공급하는 내피압출기(20)와, 상기 외피압출기(10) 및 내피압출기(20)로 부터 공급되는 합성수지 재료가 안내되면서 2층 구조의 파이프 성형이 이루어지는 다이스(30)와, 상기 다이스(30)의 배출측에 교체 가능하게 장착되어 파이프의 구경이 상이한 다양한 종류의 파이프 제작이 가능하게 되는 치수 변경립(40)과, 상기 다이스(30)에서 성형 제작된 파이프를 진공상태에서 경화시키기 위해 설치된 진공탱크(50)와, 상기 진공탱크(50)의 입구측에 장착되어 성형 제작된 파이프의 안내가 이루어지되, 치수 변경립(40)과 동일한 치수로 교체 장착이 이루어지는 싸이싱(60)으로 구성된다.
특히, 다이스(30)는 구동모터(34) 및 체인스프로켓(33) 구동에 의해 일방향 회동이 이루어지게 되는 내부형틀(31)과, 상기 내부형틀(31)을 감싸는 형태로 고정상태를 유지하는 외부형틀(32)로 이루어지며, 일측에는 파이프의 내피(120)에 중공부(125) 형성을 위한 성형돌기(35)가 구성된 것을 확인할 수 있다.
또한, 싸이싱(60)은 동 또는 알루미늄 재질로 이루어지되, 입구측에는 성형 제작된 파이프(100)의 유도를 위한 확관부(61)가 형성된다.
그리고, 치수 변경립(40)에는 파이프(100)의 외피(110) 두께를 조절하기 위한 경사면(42)이 테이퍼형태를 이루어 구비된다.
따라서, 경사면(42)의 경사각도가 상이한 다수의 치수 변경립(40)을 구비한 상태에서, 교체 장착을 통하여 성형 제작되는 파이프(100)의 외경 치수를 다양하게 조절할 수 있게 된다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 파이프 제조장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 파이프 제조장치는 외피압출기(10) 및 내피압출기(20)에서 각각 용융상태의 합성수지 재료가 공급되어짐으로서 외피(110)와 내피(120)의 2층 구조를 이루는 파이프(100)의 성형 제작이 이루어지게 된다.
이때, 내부형틀(31)은 구동모터(34)의 구동에 의해 일방향으로 서서히 회전이 이루어지는 가운데 내피압출기(20)로 부터 공급되는 내피 재료는 성형돌기(35)를 경유하게 됨으로서 도 5에서 나타내어지는 바와 같이 중공부(125)가 나선형태를 이루어 내피(120)에 형성되어지게 됨을 알 수 있다.
그리고, 이와 같이 성형 제작이 이루어진 파이프(100)는 진공탱크(50)를 경유하는 과정에서 경화가 이루어지게 되는데, 이때에는 싸이싱(60)에 의한 안내가 이루어지게 된다.
한편, 본 발명의 파이프 제조장치는 파이프(100)를 성형 제작하는 과정에서 치수 변경립(40) 및 싸이싱(60)의 교체 장착을 통해 다양한 크기의 파이프 제조가 이루어질 수 있게 된다.
즉, 외경이 보다 큰 파이프(100)를 제조코자 하는 경우에는 볼트(41)를 해체하여 치수 변경립(40)을 다이스(30) 선단부로 부터 분리시킨 후, 크기가 상이한 치수 변경립(40)을 장착시킴과 함께 싸이싱(60) 역시 치수별로 교체 장착이 이루어지게 된다.
따라서, 본 발명의 파이프 제조장치를 사용하면 하나의 장치를 이용하여 다양한 크기 및 치수의 파이프 성형 제작이 이루어질 수 있게 됨으로서 파이프 제작효율을 향상시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 확관부(61) 내벽면에는 파이프(100)의 접촉에 따른 마찰력 발생을 감소시키기 위한 윤활층(62)이 코팅 형성된다.
특히, 상기 윤활층(62)은 내식성이 뛰어난 플루오로수지 20~40중량%, 윤활 재료인 테프론 10~30중량%, 항균성의 나노은 파우더 10~30중량%, 옥틸살리실레이트 10~20중량%, 벤조페논 1~10중량%, 미네랄오일 1~10중량%, 올레핀 1~5중량%의 혼합 조성을 이루도록 하였다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 성형 제작되어진 파이프(100)가 확관부(61) 내벽면과 접촉에 따른 마찰력을 최소화 하여 보다 안정적인 싸이싱(60) 내부로 안내가 이루어질 수 있게 된다.
특히, 윤활층(62)에는 내식성과 내약품성이 뛰어난 플루오르 수지 및 윤활물질인 테프론 외에도 나노은이 혼합됨으로 파이프(100) 표면에 대한 살균 및 항균효과를 나타내게 된다.
또한, 옥틸살리실레이트는 파이프(10)의 표면변색 발생을 방지하는 기능을 수행하고, 유기화합물인 벤조페논은 테프론과 반응에 따른 표면 산화발생을 방지하며, 탄화수소류의 혼합물인 미네랄오일은 플루오르 수지의 활성화에 따른 내식 및 내약품성을 향상시키고, 올레핀은 코팅층의 내구성을 강화하여 크랙 발생을 방지하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 치수 변경립(40)의 후단부에는 배출되는 파이프(100)의 외피(110)에 탄성 가압력을 전달하기 위한 고무재질의 가압블럭(43)이 링형상을 이루어 구성되고, 상기 가압블럭(43)에는 탄성스프링(44)의 탄성력이 전달되며, 상기 가압블럭(43) 내부에는 내구성 유지를 위한 보강철망(45)이 매립 구성되고, 상기 가압블럭(43) 일측에는 이물질의 유입을 차단하기 위한 보호브러쉬(46)가 구성된다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 다이스(30)로 부터 성형 파이프(100)가 배출되는 과정에서 가압블럭(43)이 파이프(100) 외표면을 가압시킴으로서, 배출과정에서 파이프(100)의 외피(110)가 팽창되는 현상을 방지할 수 있게 되어 보다 정밀한 치수로의 파이프 생산이 이루어질 수 있게 된다.
특히, 상기 가압블럭(43)은 탄성스프링(44)에 의한 안정적인 탄성 지지가 이루어지게 됨으로서, 휘어지거나 각도가 꺽이는 등의 변형 발생이 방지되어질 수 있게 된다.
또한, 가압블럭(43) 내부에는 자체 내구성 보강을 위한 보강철망(45)이 매립 구성됨으로서, 외력 작용에 따른 파손 내지는 변형 발생이 방지되는 이점을 나타낼 수 있다.
이와 함께 보호브러쉬(46)는 성형 파이프(100)의 출구측에서 정전기로 인한 먼지 등과 같은 미세 이물질이 접근되는 것을 차단하는 기능을 수행하게 됨으로서, 파이프(100)의 표면 오염 발생을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 파이프 제조장치 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서는 내부형틀이 회동되는 형태의 파이프 제조장치가 설명 및 도시되었으나, 본 발명의 기술특징은 필요에 따라서는 회동이 이루어지지 않는 고정형 파이프 제조장치 또는 내부에 금속관이 함께 구성되는 3중 파이프 제조장치 등에도 적용되어질 수 있게 된다.
따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 외피압출기 20 : 내피압출기
30 : 다이스 31 : 내부형틀
32 : 외부형틀 33 : 체인스프로켓
34 : 구동모터 35 : 성형돌기
40 : 치수 변경립 41 : 볼트
50 : 진공탱크 60 : 싸이싱
61 : 확관부 62 : 윤활층
100 : 파이프 110 : 외피
120 : 내피 125 : 중공부

Claims (5)

  1. 파이프(100)의 외피(110)를 형성할 합성수지를 공급하는 외피압출기(10)와;
    파이프(100)의 내피(120)를 형성할 합성수지를 공급하는 내피압출기(20)와;
    상기 외피압출기(10) 및 내피압출기(20)로 부터 공급되는 합성수지 재료가 안내되면서 2층 구조의 파이프 성형이 이루어지는 다이스(30)와;
    상기 다이스(30)의 배출측에 교체 가능하게 장착되어 파이프의 구경이 상이한 다양한 종류의 파이프 제작이 가능하게 되는 치수 변경립(40)과;
    상기 다이스(30)에서 성형 제작된 파이프를 진공상태에서 경화시키기 위해 설치된 진공탱크(50)와;
    상기 진공탱크(50)의 입구측에 장착되어 성형 제작된 파이프의 안내가 이루어지되, 치수 변경립(40)과 동일한 치수로 교체 장착이 이루어지는 싸이싱(60);을 포함하되,
    상기 다이스(30)는 체인스프로켓(33)을 통해 구동모터(34)의 동력을 전달받아 회동이 이루어지는 내부형틀(31)과, 고정 상태를 이루는 외부형틀(32)로 이루어지며, 상기 치수 변경립(40)은 외부형틀(32)과 볼트 체결에 의한 착탈이 이루어지고, 상기 치수 변경립(40)에는 파이프(100)의 외피(110) 두께를 조절하기 위한 경사면(42)이 테이퍼형태를 이루어 구비되며, 치수 변경립(40)의 후단부에는 배출되는 파이프(100)의 외피(110)에 탄성 가압력을 전달하기 위한 고무재질의 가압블럭(43)이 구성되고, 상기 가압블럭(43)에는 탄성스프링(44)의 탄성력이 전달되며, 상기 가압블럭(43) 내부에는 내구성 유지를 위한 보강철망(45)이 매립 구성되고, 상기 가압블럭(43) 일측에는 이물질의 유입을 차단하기 위한 보호브러쉬(46)가 구비된 것을 특징으로 하는 복합 파이프 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 싸이싱(60)은 동 또는 알루미늄 재질로 이루어지되, 입구측에는 성형 제작된 파이프(100)의 유도를 위한 확관부(61)가 형성된 것을 특징으로 하는 복합 파이프 제조장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 확관부(61) 내벽면에는 파이프(100)의 접촉에 따른 마찰력 발생을 감소시키기 위한 윤활층(62)이 코팅 형성되되, 상기 윤활층(62)은 플루오로수지 20~40중량%, 테프론 10~30중량%, 나노은 파우더 10~30중량%, 옥틸살리실레이트 10~20중량%, 벤조페논 1~10중량%, 미네랄오일 1~10중량%, 올레핀 1~5중량%의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 하는 복합 파이프 제조장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항의 복합 파이프 제조장치에 의해 성형 제작이 이루어짐에 있어, 상기 치수 변경립(40) 및 싸이싱(60)의 교체 장착을 통해 다양한 치수 및 구경의 파이프 제작이 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 파이프 제조방법.
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