KR102175856B1

KR102175856B1 - 폴리에틸렌 시트와 연결봉 고정장치와 이를 이용한 연결구

Info

Publication number: KR102175856B1
Application number: KR1020200027577A
Authority: KR
Inventors: 연지호; 김정희
Original assignee: 연지호; 김정희
Priority date: 2020-03-05
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2020-11-06

Abstract

본 발명은 폴리에틸렌 시트와 연결봉 고정장치와 이를 이용한 연결구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌으로 압출 성형한 시트를 절단해 다수의 구멍을 구멍 성형장치로 성형한 후 채널에 상기 구멍과 일치하는 연결봉을 결합해 초음파 융착기를 이용해 한번에 고정되도록 하는 고정장치로 이루어지며, 상기 고정장치를 통하여 시트와 채널을 고정하여 이루어지는 연결구를 제공해 폴리에틸렌관과 PVC 관 같은 다양한 관을 감싸 연결할 수 있도록 하는 폴리에틸렌 시트와 연결봉 고정장치와 이를 이용한 연결구에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 실린더의 하측에 위치하는 상부 고정판을 관통하는 실린더축이 연결되고 하부 고정판과의 사이에 제1 완충장치를 설치하는 상부 이동판을 포함하고,
상기 상부 이동판의 하측에 위치하며 외측 구멍부와 내측 구멍부를 포함하는 두줄의 연결구멍이 성형되도록 결합하는 연결봉의 위치와 일치하게 누름핀을 설치하는 초음파 용접판을 포함하며,
상기 상부 이동판과 제2 완충장치로 연결되며 누름핀이 왕복이동하도록 관통하는 가이드 구멍을 형성한 시트 고정판을 포함하고,
상기 하부 고정판에는 채널을 공급하는 채널 고정대가 설치되며,
상기 하부 고정판의 상측에 설치하며 채널을 삽입해 시트를 결합한 후 누름핀이 초음파 변형봉을 초음파 가열해 초음파 고정부로 변형시키는 초음파 융착기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

폴리에틸렌 시트와 연결봉 고정장치와 이를 이용한 연결구{Polyethylene sheet and connecting rod fixing device and connecting device using the same}

본 발명은 폴리에틸렌 시트와 연결봉 고정장치와 이를 이용한 연결구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌으로 압출 성형한 시트를 절단해 다수의 구멍을 구멍 성형장치로 성형한 후 채널에 상기 구멍과 일치하는 연결봉을 결합해 초음파 융착기를 이용해 한번에 고정되도록 하는 고정장치로 이루어지며, 상기 고정장치를 통하여 시트와 채널을 고정하여 이루어지는 연결구를 제공해 폴리에틸렌관과 PVC 관 같은 다양한 관을 감싸 연결할 수 있도록 하는 폴리에틸렌 시트와 연결봉 고정장치와 이를 이용한 연결구에 관한 것이다.

일반적으로 소정의 강성을 요구하는 시트는 합성수지를 압출에 의해 성형한 후 일정한 길이로 절단해 양쪽 선단에 금속으로 절곡 성형한 클립을 연결해 볼트와 너트로 관의 연결부분에 체결하는 등 단순한 용도로 사용하게 된다.

금속강관 중 파형강관의 경우에는 금속으로 이루어지고 후가공에 의해 성형되므로 물과 접촉에 의해 녹발생이 쉬워지므로 이를 방지하기 위해 내경과 외경 등에 폴리에틸렌 등으로 일정한 두께를 갖도록 코팅하는 기술이 적용되었으며, 이러한 기술을 한단계 더 발전시키기 위해 시트를 코팅시키는 기술을 적용하고 있으나 이러한 기술은 안정적이지 못하고, 종래에 비하여 강성이 향상되고 경제적이며 오랫동안 사용될 수 있기 위해 다양한 연구를 수행하고 있다.

한편, 시트는 강성을 부여하고 손상을 방지하기 위한 목적으로 조사 가교를 수행하게 되지만, 시트의 양쪽으로 연결되는 연결부재는 합성수지 사출에 의해 성형되는 것이므로 서로 융점이 달라 시트의 양쪽 선단에 고정부재를 대고 가열에 의해 용융 결합하는 과정에서 먼저 용융되는 고정부재가 녹아버려 정상적으로 연결이 이루어지지 못하게 되므로 연결구의 연결이 정상적으로 이루어지지 않는 결점이 있었으며, 연결부재를 연결하는 볼트와 너트의 경우 금속재질로 이루어지는 경우 습기에 그대로 노출되어 쉽게 부식되는 결점이 발생하므로 이를 방지할 목적으로 합성수지를 이용해 사출 성형한 것을 사용하게 되지만, 이 역시 강하지 않아 잘 휘어지거나 부러지는 결점이 있어 적용이 매우 어려운 결점이 발생하게 되었다.

특히, 시트는 폴리에틸렌으로 이루어지고, 시트의 양쪽에 고정하는 채널은 금속재질로 성형한 후 이를 시트에 몇개의 구멍을 성형한 후 금속 못을 가압하는 방식으로 리벳화시켜 연결함으로써 지중에 매설된 상태에서 쉽게 녹이 발생되어 수명이 짧아지는 결점이 발생하였다.

[특허문헌 1] 특허등록번호 제1155877호(2012. 06. 07. 등록) [특허문헌 2] 특허등록번호 제1599258호(2016. 02. 25. 등록) [특허문헌 3] 특허등록번호 제2013641호(2019. 08. 19. 등록) [특허문헌 4] 특허등록번호 제2077535호(2020. 02. 10. 등록)

따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 폴리에틸렌 용융 압출에 의해 소정의 두께를 갖는 시트를 성형해 원하는 폭과 길이를 갖도록 절단한 후 한쪽의 선단부분과 다른 한쪽의 안쪽부분에 다수개의 구멍을 한번에 성형하는 성형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, "ㄴ"형 채널에 상기 구멍과 일치하는 연결봉을 형성해 결합한 후 초음파 고정장치에서 돌출된 연결봉을 눌러 채널을 고정시키는 고정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 시트의 양쪽에 채널을 일체형으로 초음파 고정시켜 양쪽에서 대칭되는 채널에 형성한 훅크가 양쪽에서 결합되도록 하며 볼트와 너트의 결합을 추가하여 결합력을 크게 향상시키는 연결구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 실린더의 하측에 위치하는 상부 고정판을 관통하는 실린더축이 연결되고 하부 고정판과의 사이에 제1 완충장치를 설치하는 상부 이동판을 포함하고,
상기 상부 이동판의 하측에 위치하며 외측 구멍부와 내측 구멍부를 포함하는 두줄의 연결구멍이 성형되도록 결합하는 연결봉의 위치와 일치하게 누름핀을 설치하는 초음파 용접판을 포함하며,
상기 상부 이동판과 제2 완충장치로 연결되며 누름핀이 왕복이동하도록 관통하는 가이드 구멍을 형성한 시트 고정판을 포함하고,
상기 하부 고정판에는 채널을 공급하는 채널 고정대가 설치되며,
상기 하부 고정판의 상측에 설치하며 채널을 삽입해 시트를 결합한 후 누름핀이 초음파 변형봉을 초음파 가열해 초음파 고정부로 변형시키는 초음파 융착기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

삭제

본 발명은 시트를 성형한 후 양쪽으로 연결구멍을 성형하고, 상기 연결구멍과 일치하는 연결봉이 형성된 연결봉 설치부와 "ㄴ"형으로 연결되는 훅크 설치부에 훅크와 훅크 고정구멍 및 체결구멍이 형성되는 채널을 고정볼트와 너트로 결합한 연결구에 있어서,
상기 연결구멍이 각각 두줄로 형성되는 외측 구멍부와 내측 구멍부를 구멍 성형핀으로 성형하는 시트를 포함하고,
상기 채널은 하부 고정판에 공급하는 채널 고정대가 설치되어 내부에 훅크 설치부가 삽입되는 채널 삽입홈이 길게 형성되고 한쪽 방향으로 훅크가 삽입되는 훅크홈이 형성되어 있어서 연결봉에 외측 구멍부와 내측 구멍부를 결합한 후 "∨"형의 초음파 변형봉이 120∼140℃로 17∼24초 동안 융착되며 초음파 고정부로 초음파 변형되어 시트와 고정되고 훅크 고정구멍과 체결구멍이 연결봉 설치부로부터 높이가 다르게 설치하는 것을 포함하고,
상기 외측 구멍부와 내측 구멍부는 연결구멍을 각각 두줄로 천공하여 성형하는 것이며, 한쪽줄의 연결구멍에서 인접한 간격은 일정한 간격으로 이루어지도록 하고, 다른 한쪽줄의 연결구멍에서 인접한 간격은 서로 다르게 형성하되;
연결구멍의 간격이 간격보다 더 넓게 형성한 후 넓고 좁은 간격이 반복해서 성형되도록 하는 것이며, 인접한 두줄의 간격이 서로 지그재그형태로 성형되도록 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

삭제

본 발명은 폴리에틸렌 용융 압출에 의해 소정의 두께를 갖는 시트를 성형해 원하는 폭과 길이를 갖도록 절단한 후 한쪽의 선단부분과 다른 한쪽의 안쪽부분에 다수개의 구멍을 한번에 원터치 형으로 성형하는 성형장치를 통해 신속하게 구멍을 성형하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 "ㄴ"형 채널에 상기 구멍과 일치하는 연결봉을 "∨"형으로 형성해 결합한 후 노출된 선단에서 초음파 고정장치를 통하여 초음파 가열을 통해 돌출된 연결봉을 120∼140℃의 온도로 17∼24초 눌러 채널을 고정시키는 고정장치를 제공하는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 시트의 양쪽에 채널을 일체형으로 초음파 고정시켜 양쪽에서 대칭되는 채널에 형성한 훅크가 양쪽에서 구멍에 결합되도록 함으로써 1차로 결합이 이루어진 후 볼트와 너트로 2차 결합하여 결합력을 크게 향상시켜 보다 안정되고 견고한 연결이 가능한 연결구를 제공하는 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 분리상태 사시도
도 2 는 본 발명의 시트에 채널을 고정하기 위한 분리상태 단면도
도 3 은 본 발명의 시트에 채널을 결합한 상태의 단면도
도 4 는 본 발명의 시트에 채널을 고정한 상태의 단면도
도 5 는 본 발명의 채널을 사용해 시트를 결합한 상태의 정면도
도 6 은 본 발명의 채널을 사용해 시트를 결합한 상태의 훅크부에 대한 요부확대 단면도
도 7 은 본 발명의 시트에 구멍을 천공한 상태의 평면도
도 8 은 본 발명의 시트에 구멍을 천공한 상태의 요부확대 평면도
도 9 는 본 발명의 채널에 대한 사시도
도 10 은 본 발명의 채널에 대한 훅크 설치부에 대한 정면도
도 11 은 본 발명의 채널에 대한 연결봉의 연결상태를 나타낸 저면도
도 12 는 본 발명의 채널에 대한 연결상태를 보인 측면도
도 13 은 본 발명의 채널을 볼트와 너트로 결합한 상태의 평면 단면도
도 14 는 본 발명의 채널을 볼트와 너트로 결합한 상태의 정면 단면도
도 15 는 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 정면도
도 16 은 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 요부확대 정면 단면도
도 17 은 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 작동상태 요부확대 정면 단면도
도 18 은 본 발명의 초음파 융착기에 대한 정면도
도 19 는 본 발명의 초음파 융착기에 대한 요부확대 정면도
도 20 은 본 발명의 초음파 융착기에 대한 작동상태 요부확대 정면 단면도
도 21 은 본 발명의 시트 고정판에 대한 저면도
도 22 는 본 발명의 채널 고정대에 대한 평면도
도 23 은 본 발명의 채널 고정대에 대한 채널 결합상태 단면도
도 24 는 본 발명의 채널을 공급해 초음파 고정부를 성형한 상태의 단면도

본문에 게시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예 들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "설치되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 설치되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시(說示)된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 분리상태 사시도이고, 도 2는 본 발명의 시트에 채널을 고정하기 위한 분리상태 단면도, 도 3은 본 발명의 시트에 채널을 결합한 상태의 단면도, 도 4는 본 발명의 시트에 채널을 고정한 상태의 단면도, 도 5는 본 발명의 채널을 사용해 시트를 결합한 상태의 정면도, 도 6은 본 발명의 채널을 사용해 시트를 결합한 상태의 훅크부에 대한 요부확대 단면도를 나타낸 것이다.

폴리에틸렌(PE)를 압출하여 성형하거나, HDPE 40 중량%와 LDPE 60 중량%를 혼합하여 성형하는 시트(10)를 가로방향과 세로방향에서 절단하여 원통형의 사각형으로 성형할 수 있도록 하고, 시트(10)의 한쪽 선단부분에 연결구멍(11)을 각각 두줄의 외측 구멍부(11a)와, 돌출부(12)의 안쪽부분에 두줄의 내측 구멍부(11b)를 성형하는 것이다.

상기 시트(10)의 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)에 "ㄴ"형 채널(20, 20a)의 하측으로 돌출된 연결봉(26)을 결합하여 초음파로 가열하면서 눌러 초음파 고정부(29)를 성형함으로써 일체형으로 고정시켜 연결구(50)를 성형하는 것이다.

상기 채널(20, 20a)의 훅크 설치부(21)가 서로 만나도록 시트(10)를 원통형으로 감아 훅크(23)를 체결시켜 파이프(40)를 감싸 고정되도록 하는 것이다.

도 7은 본 발명의 시트에 구멍을 천공한 상태의 평면도이고, 도 8은 본 발명의 시트에 구멍을 천공한 상태의 요부확대 평면도를 나타낸 것이다.

시트(10)의 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)는 연결구멍(11)을 각각 두줄로 천공하여 성형하는 것이며, 한쪽줄의 연결구멍(11)에서 인접한 간격(a)은 일정한 간격으로 이루어지도록 하고, 다른 한쪽줄의 연결구멍(11)에서 인접한 간격(b, c)은 서로 다르게 형성하되;

연결구멍(11)의 간격(b)이 간격(c)보다 더 넓게 형성한 후 넓고 좁은 간격(b, c)이 반복해서 성형되도록 하는 것이며, 인접한 두줄의 간격이 서로 지그재그형태로 성형되도록 하는 것이다.

도 9는 본 발명의 채널에 대한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 채널에 대한 훅크 설치부에 대한 정면도, 도 11은 본 발명의 채널에 대한 연결봉의 연결상태를 나타낸 저면도, 도 12는 본 발명의 채널에 대한 연결상태를 보인 측면도, 도 13은 본 발명의 채널을 볼트와 너트로 결합한 상태의 평면 단면도이고, 도 14는 본 발명의 채널을 볼트와 너트로 결합한 상태의 정면 단면도를 나타낸 것이다.

시트(10)의 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)에 결합하는 채널(20, 20a)은 "ㄴ"형으로 형성되어 상측으로 돌출되는 훅크 설치부(21)에 일정한 간격을 두고 훅크(23)가 돌출되도록 성형하며, 시트(10)에 맞닿는 연결봉 설치부(22)를 형성하는 것이다.

상기 훅크(23)가 돌출되는 훅크 설치부(21)는 연결봉 설치부(22) 방향에서 가깝게 훅크 고정구멍(24)이 일정한 간격에 형성되어 상대방의 훅크(23)가 결합되도록 하고, 상기 훅크 고정구멍(24)의 한쪽에는 더 높은 위치에 서로 구멍의 높이가 다르도록 체결구멍(25)을 형성해 고정볼트(30)와 너트(31)로 체결되도록 형성하는 것이다.

상기 연결봉 설치부(22)의 하측에는 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)에 각각 두줄로 형성한 연결구멍(11)과 일치하는 개수와 위치에 연결봉(26)이 같은 지름으로 돌출되도록 성형하고, 상기 연결봉(26)의 하측에는 "∨"형으로 초음파 변형봉(27)이 돌출되는 것이다.

상기 연결봉 설치부(22)에는 확인구멍(28)을 여러개 형성해 시트(10)와 맞닿은 여부를 확인할 수 있도록 설치하는 것이다.

도 15는 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 정면도이고, 도 16은 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 요부확대 정면 단면도, 도 17은 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 작동상태 요부확대 정면 단면도를 나타낸 것이다.

상부 가압판(101)의 상측으로 돌력에 의해 상부 가압판(101)이 일정한 간격으로 상승 및 하강을 반복해서 수행하도록 설치하며, 상기 상부 가압판(101)의 하측에는 상부 쿠션판(102)이 일체형으로 고정되는 것이다.

상기 상부 쿠션판(102)의 하측에는 하부 지지판(105)이 설치고, 이 하부 지지판(105)의 상측에 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)을 천공할 수 있도록 구멍 성형핀(104)이 같은 위치에 돌출되게 성형되며, 구멍 성형핀(104)의 주변에는 하부 쿠션판(103)이 형성되어 시트(10)를 공급한 후 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)을 천공할 때 지지 기능을 수행할 수 있도록 구멍 성형장치(100)를 설치하는 것이다.

도 18은 본 발명의 초음파 융착기에 대한 정면도이고, 도 19는 본 발명의 초음파 융착기에 대한 요부확대 정면도, 도 20은 본 발명의 초음파 융착기에 대한 작동상태 요부확대 정면 단면도, 도 21은 본 발명의 시트 고정판에 대한 저면도, 도 22는 본 발명의 채널 고정대에 대한 평면도, 도 23은 본 발명의 채널 고정대에 대한 채널 결합상태 단면도, 도 24는 본 발명의 채널을 공급해 초음파 고정부를 성형한 상태의 단면도를 나타낸 것이다.

채널(20, 20a)을 공급해 시트(10)의 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)에 연결봉(26)이 일치되도록 결합한 상태에서 초음파 융착기(110)를 사용해 고정하는 것으로,

양쪽으로 설치한 실린더(111)의 하측에 위치하는 상부 고정판(112)을 관통하여 돌출된 실린더축이 연결되는 상부 이동판(113)이 시트 고정판(117)과 제2 완충장치(116a)로 연결되고, 상기 상부 이동판(113)의 하측에 초음파 용접판(114)이 설치되어 하측으로 연결봉(26)과 일치하는 위치에 누름핀(115)이 돌출되어 하측의 하부 고정판(119)과 제1 완충장치(116)로 연결되어 있는 것이다.

상기 시트 고정판(117)은 누름핀(115)이 왕복이동할 수 있도록 가이드 구멍(118)이 천공되어 있다.

상기 하부 고정판(119)에는 채널(20, 20a)을 공급하는 채널 고정대(120)가 설치되어 있으며, 채널 고정대(120)는 내부에 채널(20, 20a)의 훅크 설치부(21)가 삽입되는 채널 삽입홈(121)이 길게 형성되어 있고, 한쪽 방향으로 훅크(23)가 삽입되는 훅크홈(122)이 형성되어 있어서 채널(20, 20a)을 삽입한 후 연결봉(26)에 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)를 결합한 후 상측에서의 120∼140℃의 온도로 17∼24초로 가압해 초음파 변형봉(27)이 융착되며 초음파 고정부(29)로 변형되어 채널(20, 20a)과 시트(10)가 일체형으로 고정되는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은, HDPE와 LDPE중 어느 하나로 이루어지는 폴리에틸렌을 압출기에서 용융시켜 소정의 두께를 갖는 시트(10)를 압출해 가로와 세로 방향에서 일정한 크기를 갖도록 절단 성형하는 것이며, 시트(10)의 폴리에틸렌 재질은 필요에 따라 다양한 합성수지 재질로 성형하는 것이 가능하다.

절단된 시트(10)를 구멍 성형장치(100)의 하부 쿠선판(103) 상측에 공급해 상측에서의 동력 전달을 통해 상부 가압판(101)과 상부 쿠션판(102)이 하강해 하부 쿠션판(103)에 공급된 시트(10)를 가압하면 구멍 성형핀(104)을 통하여 시트(10)에 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b) 중 어느 하나를 성형하게 되는 것이다.

상기 상부 쿠션판(102)과 하부 쿠션판(103)은 쿠션으로 상부 가압판(101)이 누르는 압력으로 수축되었다가 팽창되는 작용을 반복해서 수행하게 되며, 원터치로 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b) 중 어느 하나를 두줄로 성형하는 것이다.

상기 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)는 연결구멍(11)을 원터치로 성형하는 것이며, 한줄의 연결구멍(11) 간격(a)이 일정하게 천공되도록 하고, 다른 한줄의 연결구멍(11) 간격(b, c)은 간격(c)에 비하여 간격(b)이 더 넓게 천공함으로써 서로 다른 간격을 갖도록 성형하고, 인접한 두줄의 간격이 서로 지그재그형태로 성형되어 상호 결합력이 향상되며 찢어짐을 방지할 수 있게 되는 것이다.

시트(10)에 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)를 천공한 후에는 채널(20, 20a)을 초음파 융착기(110)의 채널 고정대(120)에 결합해 다음 과정을 준비하는 것으로,

채널(20, 20a)의 훅크 설치부(21)가 채널 삽입홈(121)으로 진입되도록 하면 훅크홈(122)에 훅크(23)가 위치하며 삽입이 완료되며 연결봉 설치부(22)의 연결봉(26)이 상측으로 노출되고, 노출된 연결봉(26)의 초음파 변형봉(27)에 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)가 일치되도록 서로 결합한다.

초음파 융착기(110)의 실린더(111)를 구동시키면 실린더축이 하강하면서 상부 고정판(112)을 관통하는 실린더축이 상부 이동판(113)을 서서히 하강시키게 되며, 하강되는 상부 이동판(113)은 초음파 용접판(114)과 함께 이동하면서 120∼140℃로 누름핀(115)을 가열한 상태를 제공한다.

누름핀(115)이 가열된 상태에서 시트 고정판(117)의 가이드 구멍(118)을 관통하며 시트 고정판(117)과 함께 하강되어 상측으로 돌출된 연결봉(26)의 초음파 변형봉(27)을 가압하게 되며, 연결봉(26)은 고정핀(117)에서 초음파로 가열되는 상태를 17∼24초 제공하여 "∨"형의 상태가 초음파 고정부(29)와 같이 원형의 리벳 머리와 같은 형태로 변형되어 일체형으로 고정된 상태를 제공하는 것이다.

상기 상부 이동판(113)은 제1 완충장치(116)의 안내를 받아 상승 및 하강하게 되고, 시트 고정판(117)은 제2 완충장치(116a)의 안내를 받아 상승 및 하강하게 되며, 시트 고정판(117)은 하강되어 시트(10)를 눌러 일체형의 초음파 용접작업이 원활하게 진행되도록 고정하며 가이드 구멍(118)으로 누름핀(115)이 관통되어 초음파 변형봉(27)을 눌러 융착 성형하는 것이다.

즉, 연결봉(26)은 시트(10)의 두께에 해당하는 높이로 성형되고 "∨"형으로 돌출되는 초음파 변형봉(27)이 누름핀(115)의 초음파 가열을 통해 변형되어 초음파 고정붐(29)와 같이 넓어지면서 시트(10)에 채널(20, 20a)을 일체형으로 고정하는 것이다.

채널(20, 20a)을 일체형으로 성형한 시트(10)는 파양한 종류의 파이프(40) 연결부분을 감싸 누수가 방지되도록 설치하는 것으로,

파이프(40)의 연결부분을 시트(10)로 감싸 돌출부(12)가 내경으로 진입되도록 한 상태에서 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)에 고정된 채널(20, 20a)이 서로 만나도록 하면 훅크 설치부(21)가 서로 만나게 되므로 훅크(23)가 마주하는 훅크 고정구멍(24)과 일치되어 관통되도록 결합 함으로써 훅크(23)와 훅크 고정구멍(24)이 한쪽에서 3개씩 전체적으로는 6개가 서로 일정한 간격에서 결합되는 것이다.

상기와 같이 훅크(23)가 훅크 고정구멍(24)을 관통하면 훅크(23)의 형상을 통하여 채널(20, 20a)가 절대 분리되지 않도록 견고한 결합력을 유지하며 파이프(50) 서로 연결시키는 연결구(50) 역할을 통하여 누수되지 않도록 연결하게 된다.

그러나 훅크(23)의 결합력으로는 더욱 안정된 결합을 제공할 수 없으므로 훅크 설치부(21)에 형성된 체결구멍(25)이 일치하게 되므로 고정볼트(30)를 체결구멍(25)에 관통시킨 후 반대편에서 너트(21)로 조임력을 제공하면 훅크 설치(21)가 서로 마주하면서 더욱 견고하고 안정된 결합력을 제공할 수 있는 것이다.

상기 고정볼트(30)와 너트(31)를 금속재질로 하는 경우에는 부식에 의해 내구연한이 짧아지는 단점이 있으며, 플라스틱으로 사출 성형한 후 사용하는 경우에는 너무 약해 가해지는 응력을 견딜 수 없으므로 조사, 가교에 의해 공급함으로써 강성을 크게 향상시킨 후에 공급함으로써 채널(20, 20a)을 강하고 견고하게 고정시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 폴리에틸렌 시트에 연결구멍으로 이루어진 외측 구멍부와 내측 구멍부를 두줄로 각각 한번에 성형할 수 있는 구멍 성형장치와, 채널을 공급한 상태에서 시트를 연결한 후 초음파 융착기에서 초음파를 통해 초음파 변형봉을 가압해 초음파 고정부로 변형시켜 채널과 시트를 일체형으로 체결하는 초음파 용접장치를 제공하며, 채널과 시트의 견고한 연결을 수행하고 지중에 매설할 때 모든 재질이 폴리에틸렌 재질로 이루어져 부식되지 않는 안전하고 견고한 파이프의 연결상태를 제공하는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10 : 시트 11 : 연결구멍
11a: 외측 구멍부 11b : 내측 구멍부
12 : 돌출부 20, 20a : 채널
21 : 훅크 설치부 22 : 연결봉 설치부
23 : 훅크 24 : 훅크 고정구멍
25 : 체결구멍 26 : 연결봉
27 : 초음파 변형봉 28 : 확인구멍
29 : 초음파 고정부 30 : 고정볼트
31 : 너트 50 : 연결구
100 : 구멍 성형장치 101 : 상부 가압판
102 : 상부 쿠션판 103 : 하부 쿠션판
104 : 구멍 성형핀 105 : 하부 지지판
110 : 초음파 융착기 111 : 실린더
112 : 상부 고정판 113 : 상부 이동판
114 : 초음파 용접기 115 : 누름핀
116 : 제1 완충장치 116a : 제2 완충장치
117 : 시트 고정판 118 : 가이드 구멍
119 : 하부 고정판 120 : 채널 고정대
121 : 채널 삽입홈 122 : 훅크홈

Claims

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실린더(111)의 하측에 위치하는 상부 고정판(112)을 관통하는 실린더축이 연결되고 하부 고정판(119)과의 사이에 제1 완충장치(116)를 설치하는 상부 이동판(113)을 포함하고,
상기 상부 이동판(113)의 하측에 위치하며 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)를 포함하는 두줄의 연결구멍(11)이 성형되도록 결합하는 연결봉(26)의 위치와 일치하게 누름핀(115)을 설치하는 초음파 용접판(114)을 포함하며,
상기 상부 이동판(113)과 제2 완충장치(116a)로 연결되며 누름핀(115)이 왕복이동하도록 관통하는 가이드 구멍(118)을 형성한 시트 고정판(117)을 포함하고,
상기 하부 고정판(119)에는 채널(20. 20a)을 공급하는 채널 고정대(120)가 설치되며,
상기 하부 고정판(119)의 상측에 설치하며 채널(20, 20a)을 삽입해 시트(10)를 결합한 후 누름핀(115)이 초음파 변형봉(27)을 초음파 가열해 초음파 고정부(29)로 변형시키는 초음파 융착기(110)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 시트와 연결봉 고정장치.
제 2항에 있어서,
상기 채널 고정대(120)는 채널(20, 20a)의 훅크 설치부(21)가 삽입되는 채널 삽입홈(121)이 형성되고, 상기 훅크 설치부(21)에 훅크(23)가 삽입되는 훅크홈(122)이 형성되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 시트와 연결봉 고정장치.
제 2항에 있어서,
상기 초음파 용접판(114)은 120∼140℃로 가열되어 누름핀(115)으로 초음파 변형봉(27)을 17∼24초간 초음파 융착되어 초음파 고정부(29)로 변형시키는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 시트와 연결봉 고정장치.
시트(10)를 성형한 후 양쪽으로 연결구멍(11)을 성형하고, 상기 연결구멍(11)과 일치하는 연결봉(26)이 형성된 연결봉 설치부(22)와 "ㄴ"형으로 연결되는 훅크 설치부(21)에 훅크(23)와 훅크 고정구멍(24) 및 체결구멍(25)이 형성되는 채널(20, 20a)을 고정볼트(30)와 너트(31)로 결합한 연결구에 있어서,
상기 연결구멍(11)이 각각 두줄로 형성되는 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)를 구멍 성형핀(104)으로 성형하는 시트(10)를 포함하고,
상기 채널(20, 20a)은 하부 고정판(119)에 공급하는 채널 고정대(120)가 설치되어 내부에 훅크 설치부(21)가 삽입되는 채널 삽입홈(121)이 길게 형성되고 한쪽 방향으로 훅크(23)가 삽입되는 훅크홈(122)이 형성되어 있어서 연결봉(26)에 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)를 결합한 후 "∨"형의 초음파 변형봉(27)이 120∼140℃로 17∼24초 동안 융착되며 초음파 고정부(29)로 초음파 변형되어 시트(10)와 고정되고 훅크 고정구멍(24)과 체결구멍(25)이 연결봉 설치부(22)로부터 높이가 다르게 설치하는 것을 포함하고,
상기 외측 구멍부(11a)와 내측 구멍부(11b)는 연결구멍(11)을 각각 두줄로 천공하여 성형하는 것이며, 한쪽줄의 연결구멍(11)에서 인접한 간격(a)은 일정한 간격으로 이루어지도록 하고, 다른 한쪽줄의 연결구멍(11)에서 인접한 간격(b, c)은 서로 다르게 형성하되;
연결구멍(11)의 간격(b)이 간격(c)보다 더 넓게 형성한 후 넓고 좁은 간격(b, c)이 반복해서 성형되도록 하는 것이며, 인접한 두줄의 간격이 서로 지그재그형태로 성형되도록 하는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 시트와 연결봉 고정장치를 이용한 연결구.
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