KR102103124B1 - 합성수지 차수벽 하수관과 그 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 차수벽 하수관과 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차수벽 하수관의 프로파일의 내부 중공 부분에 일정 간격으로 차단, 밀봉되도록 차단벽을 압출, 성형되도록 형성함으로써, 차수벽 하수관의 차단벽에 의해 하수관 내의 오폐수의 누수 및 유출을 차단하여, 토양 오염을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 중공 구조의 프로파일에 일정간격으로 차단벽으로 밀봉, 지지되도록 구비되기 때문에, 지중에 매설되는 차수벽 하수관에 요구되는 압축강도와 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

합성수지 차수벽 하수관과 그 제조장치 및 제조방법 { Sewage pipe of synthetic resin and their manufacturing equipment and methods }

본 발명은 지하에 매설하도록 한 합성수지 소재의 차수벽 하수관과 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 특히 하수관의 차수벽의 중공 부분을 일정 간격으로 차단, 밀봉되도록 형성함으로써, 하수관 내의 오폐수의 유출을 방지하여, 토양 오염을 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 하수관의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 하수관은 지하의 일정한 깊이로 매설되도록 하여, 하수관의 내부로 각종 오수와 폐수 등을 유출 경로로 사용되고 있다.

이러한 하수관은 주로 합성수지 소재로 제작되어, 제작의 편의성 및 경제성, 그리고 중량과 내구성, 내수성 및 내식성 등의 지하 매설용 하수관에 요구되는 조건을 충족시키도록 하였다.

근래에는 하수관을 중공의 이중벽, 또는 다중벽으로 제작되도록 하여, 하수관의 내구성과 강도를 향상시키도록 하고, 하수관의 파손 및 파손에 의한 누수를 방지하도록 하고 있다.

이와 같은 차수벽 하수관 및 그 제조장치와 제조방법에 관련한 종래의 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허공보 제10-0261847호의 발명의 명칭 ‘이중벽하수관 제조방법 및 제조장치 ’가 있다.

상기한 종래의 발명은 이중벽 하수관을 제조하는 단계에서 사각 프로파일을 고형화된 상태로 드럼에 공급하여 변형을 줄이고 사각 프로파일사이에 투입되는 접합용 수지는 관의 강도에 관여하지 않도록 제한함으로써, 고품질을 하수관을 제조할 뿐만 아니라, 이중벽 하수관의 접합용 부재를 중심으로 나타나는 결함을 줄이기 위하여 사각 프로파일을 고형화시켜 고급하여 이를 접합 처리하기 위한 장치를 제공하도록 한 것이다.

그리고 다른 선행기술문헌으로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1038305호의 발명의 명칭 ‘강성이 향상된 이중벽 하수관과 성형장치 및 그 제조방법 ’은, 압출 성형장치에서 프로파일과 돌출날개가 일체형으로 압출되면서 성형할 때, 프로파일의 일측으로 보강 플라스틱으로 이루어진 보강대를 공급하여 연결부재의 내부에서 함께 나선형으로 감겨 일체형으로 성형되도록 함으로써, 이중벽 하수관의 강도를 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보강대를 미리 성형하여 압출 성형장치의 보강대 공급홈으로 공급함으로써 이루어지도록 하는 이중벽 하수관 성형장치와 방법을 제공하도록 한 것이다.

그러나 상기한 종래의 차수벽 하수관과 그 제조장치 및 제조방법은, 이중벽 하수관을 성형하는 프로파일이 중공의 구조와 형태이기 때문에, 지하에 매설 시에 압축강도 등에 의해, 프로파일이 파손 및 손상되어 하수관의 오폐수 누수 및 유출의 원인이 되는 문제점이 발생하였다.

또한, 차수벽 하수관의 프로파일이 중공의 구조로서, 그 내구성과 강도가 비교적 약하고 파손이 잦기 때문에, 중공의 프로파일의 구조의 내구성을 강화시킬 수 있도록 한 연구와 개발이 요구되는 실정이었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 차수벽 하수관의 프로파일의 내부 중공 부분에 일정 간격으로 차단, 밀봉되도록 차단벽을 압출, 성형되도록 형성함으로써, 차수벽 하수관의 차단벽에 의해 하수관 내의 오폐수의 누수 및 유출을 차단하여, 토양 오염을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 중공 구조의 프로파일에 일정간격으로 차단벽으로 밀봉, 지지되도록 구비되기 때문에, 지중에 매설되는 차수벽 하수관에 요구되는 압축강도와 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 수지 소재를 공급하도록 하는 호퍼와, 공급된 수지를 압출, 이송시키도록 하는 스크류와, 스크류를 구동시키도록 하는 구동부를 형성한 주 압출기와;

이송된 용융수지로 중공의 사각형태의 프로파일을 성형하도록 형성하고, 용융된 수지가 통과되도록 하는 이송부와, 주입되는 공기를 통과시키도록 하는 에어로를 형성한 압출다이헤드부와;

수지 소재를 공급하도록 하는 보조압출기 호퍼와, 공급된 수지를 압출, 이송시키도록 하는 보조압출기 스크류와, 보조압출기 스크류를 구동시키도록 하는 보조 압출기 구동부와, 용융수지를 배출시키도록 하는 노즐을 형성한 보조 압출기와;

압출성형된 프로파일이 인입되도록 하여 냉각시키도록 하는 워터링부와, 워터링부를 통과한 프로파일을 이동시키면서 진공냉각시키도록 하는 진공냉각부를 형성한 진공냉각기와;

냉각된 프로파일을 연속적인 나선 형태로 일정 간격으로 권취되도록 하여, 프로파일 사이에 용융수지를 토출, 주입하여, 상호 연결, 접합시키도록 형성한 접합기;

로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 차수벽 하수관의 프로파일의 내부 중공 부분에 일정 간격으로 차단, 밀봉되도록 차단벽을 압출, 성형되도록 형성함으로써, 차수벽 하수관의 차단벽에 의해 하수관 내의 오폐수의 누수 및 유출을 차단하여, 토양 오염을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 중공 구조의 프로파일에 일정간격으로 차단벽으로 밀봉, 지지되도록 구비되기 때문에, 지중에 매설되는 차수벽 하수관에 요구되는 압축강도와 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 유익한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 차수벽 하수관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 차수벽 하수관의 제작 과정을 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 차수벽 하수관의 단면을 나타낸 평단면도이고, 도 4는 본 발명의 차수벽 하수관의 압출 과정을 나타낸 장치도이고, 도 5는 본 발명의 실시예를 나타낸 순서도이다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 차수벽 하수관의 구성 및 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차수벽 하수관은 중공의 나선형으로 연속되는 프로파일(f)과, 각 프로파일(f)의 사이를 연결, 접합되도록 하는 접합부(b)로 구성된다.

상기 프로파일(f)은 사각 중공의 구조로서, 길이방향으로 연속하여 성형되도록 형성하고, 폴리에틸렌 등의 합성수지 소재로 압출, 제작하도록 하는 것이 바람직하나 반드시 한정하는 것은 아니다.

상기 프로파일(f)의 중공의 내부에는 일정간격으로 차단벽(c)을 구비하도록 형성하여, 프로파일 내부의 중공 구조의 연결이 차단되도록 형성한다.

상기 접합부(b)는 나선 형태로 연속되는 프로파일 사이에 용융수지를 주입하여 프로파일을 상호 연결, 접합하도록 형성한다.

이하, 본 발명의 차수벽 하수관의 제조장치의 구성 및 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차수벽 하수관의 제조장치는, 수지를 용융하고 이송, 압출하도록 하는 주 압출기(10)와, 이송된 수지로 프로파일을 성형하도록 하는 압출다이헤드부(20)와, 압출다이헤드부(20) 내부를 통해 수지를 압출하여 프로파일 내부에 일정간격으로 차단벽을 성형하는 보조 압출기(30)와, 압출된 프로파일을 냉각시키도록 하는 진공냉각기(40)와, 냉각된 프로파일을 상호 연결, 봉합하도록 하는 접합기(50)로 구성된다.

상기 주 압출기(10)는 수지 소재를 공급하도록 하는 호퍼(11)와, 공급된 수지를 압출, 이송시키도록 하는 스크류(12)와, 스크류(12)를 구동시키도록 하는 구동부(13)를 형성한다.

상기 구동부(13)는 전원에 의해 작동하는 모터와 동력을 전달하는 기어 및 회전축, 그리고 체인 및 벨트 등을 구비하도록 한다.

상기 압출다이헤드부(20)는 이송된 용융수지로 중공의 사각형태의 프로파일을 성형하도록 형성하고, 용융된 수지가 통과되도록 하는 이송부(21)와, 주입되는 공기를 통과시키도록 하는 에어로(22)를 형성한다.

상기 에어로(22)는 압출되는 압력의 공기가 주입되어 통과되도록 구비하여, 이송부(21)를 통과하여 배출되는 용융수지가 중공 상태의 프로파일로 성형되도록 한다.

상기 보조 압출기(30)는 수지 소재를 공급하도록 하는 보조압출기 호퍼(31)와, 공급된 수지를 압출, 이송시키도록 하는 보조압출기 스크류(32)와, 보조압출기 스크류(32)를 구동시키도록 하는 보조 압출기 구동부(33)와, 용융수지를 배출시키도록 하는 노즐(34)을 형성한다.

상기 보조 압출기(30)는 전후로 일정간격 이동할 수 있도록 형성하여, 노즐(34)이 압출다이헤드(20)의 에어로(22)를 통과하고 진공냉각기(40)의 워터링부에 도달하도록 형성한다.

상기 진공냉각기(40)는 압출성형된 프로파일이 인입되도록 하여 냉각시키도록 하는 워터링부(41)와, 워터링부(41)를 통과한 프로파일을 이동시키면서 진공냉각시키도록 하는 진공냉각부(42)를 형성한다.

상기 워터링부(41)는 일정온도의 냉각수를 공급, 주입하여, 성형되어 이송되는 중공의 프로파일이 내부에 충진되는 용융수지에 의해 일그러지는 현상을 방지하도록 한다.

상기 접합기(50)는 냉각된 프로파일을 연속적인 나선 형태로 일정 간격으로 권취되도록 하여, 프로파일 사이에 용융수지를 토출, 주입하여, 상호 연결, 접합시키도록 형성한다.

상기 접합기(50)는 프로파일을 접합시키는 수지를 토출하는 접합용 압출부재를 구비하도록 하고, 별도의 권취수단에서 프로파일이 일정간격으로 연속하여 권취되도록 하여, 권취된 프로파일의 간격 사이로 수지를 토출하여 프로파일이 접합되며, 별도의 마감부재와 절단부재를 구비하여, 성형된 관의 표면을 마감하고 일정길이로 절단하도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

용융 및 이송단계 (S1)

호퍼(11)에서 공급되는 수지 소재를 주 압출기(10)에서 스크류(12)에 의해 압출다이헤드부(20)로 압출, 이송시키도록 한다.

성형단계 (S2)

압출다이헤드부(20)로 이송되는 용융수지는 이송부(21)를 통과하게 되면서 중공 상태의 프로파일(f)로 성형되면서, 진공냉각기(40)의 워터링부(41)로 이송되도록 한다.

이때, 보조 압출기(30)의 노즐은 압출다이헤드부(20)의 에어로(22)를 통과하고 워터링부(41)까지 도달되도록 하여, 용융수지는 노즐(34)을 통해 워터링부(41)로 인입되는 중공 상태의 프로파일 내부에 일정량 주기적으로 토출, 주입되도록 하여 차단벽(c)을 성형하도록 한다.

냉각단계 (S3)

진공냉각기(40)의 워터링부(41)로 인입되어 이송된 프로파일은 진공냉각부(42)를 통과하면서 냉각되도록 한다.

접합단계 (S4)

냉각된 프로파일을 권취수단에 의해 일정간격으로 권취하게 되면, 권취된 프로파일의 간격 사이에 접합용 압출부재에서 수지를 토출, 주입하고, 프로파일을 상호 연결, 접합시키도록 하여, 관의 형태로 제작하도록 한다.

그리고, 압착로울러 등으로 하수관의 표면을 마감처리하도록 하고 냉각시킨 후에, 별도의 절단기에서 일정 길이로 절단하여 차수벽 하수관을 완성하도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도면 주요 부분에 대한 부호의 설명
f : 프로파일 c : 차단벽
b : 접합부
10 : 주 압출기 11 : 호퍼
12 : 스크류 13 : 구동부
20 : 압출다이헤드부 21 : 이송부
22 : 에어로 30 : 보조 압출기
31 : 보조압출기 호퍼 32 : 보조압출기 스크류
33 : 보조압출기 구동부 34 : 노즐
40 : 진공냉각기 41 : 워터링부
42 : 진공냉각부 50 : 접합기
S1 : 용융 및 이송단계 S2 : 성형단계
S3 : 냉각단계 S4 : 접합단계

Claims (4)

1. 삭제
2. 수지 소재를 공급하도록 하는 호퍼(11)와, 공급된 수지를 압출, 이송시키도록 하는 스크류(12)와, 스크류(12)를 구동시키도록 하는 구동부(13)를 형성한 주 압출기(10)와;
   이송된 용융수지로 중공의 사각형태의 프로파일을 성형하도록 형성하고, 용융된 수지가 통과되도록 하는 이송부(21)와, 주입되는 공기를 통과시키도록 하는 에어로(22)를 형성한 압출다이헤드부(20)와;
   수지 소재를 공급하도록 하는 보조압출기 호퍼(31)와, 공급된 수지를 압출, 이송시키도록 하는 보조압출기 스크류(32)와, 보조압출기 스크류(32)를 구동시키도록 하는 보조 압출기 구동부(33)와, 용융수지를 배출시키도록 하는 노즐(34)을 형성한 보조 압출기(30)와;
   압출성형된 프로파일이 인입되도록 하여 냉각시키도록 하는 워터링부(41)와, 워터링부(41)를 통과한 프로파일을 이동시키면서 진공냉각시키도록 하는 진공냉각부(42)를 형성한 진공냉각기(40)와;
   냉각된 프로파일을 연속적인 나선 형태로 일정 간격으로 권취되도록 하여, 프로파일 사이에 용융수지를 토출, 주입하여, 상호 연결, 접합시키도록 형성한 접합기(50);
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성수지 차수벽 하수관의 제조장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   보조 압출기(32)를 전후로 일정간격 이동할 수 있도록 형성하여, 노즐(34)이 압출다이헤드(20)의 에어로(22)를 통과하고 진공냉각기(40)의 워터링부(41)에 도달하도록 형성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 합성수지 차수벽 하수관의 제조장치.
   
4. 호퍼(11)에서 공급되는 수지 소재를 주 압출기(10)에서 스크류(12)에 의해 압출다이헤드부(20)로 압출, 이송시키도록 하는 용융 및 이송단계(S1)과;
   압출다이헤드부(20)로 이송되는 용융수지는 이송부(21)를 통과하게 되면서 중공 상태의 프로파일(f)로 성형되면서, 진공냉각기(40)의 워터링부(41)로 이송되도록 하고,
   보조 압출기(30)의 노즐은 압출다이헤드부(20)의 에어로(22)를 통과하고 워터링부(41)까지 도달되도록 하여, 용융수지는 노즐(34)을 통해 워터링부(41)로 인입되는 중공 상태의 프로파일 내부에 일정량 주기적으로 토출, 주입되도록 하여 차단벽(c)을 성형하도록 하는 성형단계(S2)와;
   진공냉각기(40)의 워터링부(41)로 인입되어 이송된 프로파일은 진공냉각부(42)를 통과하면서 냉각되도록 하는 냉각단계(S3)와;
   냉각된 프로파일을 권취수단에 의해 일정간격으로 권취하게 되면, 권취된 프로파일의 간격 사이에 접합용 압출부재에서 수지를 토출하고, 프로파일을 상호 연결, 접합시키도록 하여, 관의 형태로 제작하도록 하고,
   압착로울러로 관의 표면을 마감처리하도록 하고 냉각시킨 후, 별도의 절단기에서 일정 길이로 절단하여 차수벽 하수관을 완성하도록 접합단계(S4);
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성수지 차수벽 하수관의 제조방법.
   

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