KR102467448B1 - 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법 - Google Patents

내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내충격에 강한 플라스틱 재질의 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, PVC를 주재로 하되, 탄산칼슘과 내충격보강제를 첨가하여 분열, 인장, 압축, 휨, 충격강도를 증가시켜 PVC의 내구성을 향상되도록 함으로써, 안전성이 우수하고, 금속 재질의 맨홀에 비해 제조단가가 저렴하며, 다양한 색상 및 디자인으로 제조가 용이한 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법에 관한 기술분야가 개시된다.

Description

내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법{Impact-resistant plastic manhole cover and/or support frame manufacturing method}
본 발명은 내충격에 강한 플라스틱 재질의 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, PVC를 주재로 하되, 탄산칼슘과 내충격보강제를 첨가하여 분열, 인장, 압축, 휨, 충격강도를 증가시켜 PVC의 내구성을 향상되도록 함으로써, 안전성이 우수하고, 금속 재질의 맨홀에 비해 제조단가가 저렴하며, 다양한 색상 및 디자인으로 제조가 용이한 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법에 관한 기술분야이다.
일반적으로, 맨홀은 맨홀 본체 뿐만 아니라 하수 등의 유입관과 배출관을 원활하게 접속하기 위한 뚜껑, 인버터, 오수받이, 소켓, 트랩, 엘보우 등 다양한 제품으로 구성되어 있고, 이러한 맨홀의 인버터, 오수받이, 소켓, 트랩, 엘보우 등은 PVC 또는 PE 또는 PP 수지 등의 플라스틱 재료를 이용하여 제조되는데, 상기 뚜껑은 지면에 노출되기 때문에 파손을 방지하기 위하여 내구성이 높은 금속 재질로 이루어져 있다.
부가하여 설명하면, 상기 맨홀의 뚜껑은 차도변이나 보도 등에 배수를 용이하게 하기 위해 설치되는 맨홀의 상부에 설치되어 물의 유입이 용이하도록 다수의 통공이 형성되어 있거나, 맨홀 내부에 흐르는 오폐수에 의해 발생하는 악취를 방지하기 위해 통공이 형성되어 있지 않으며, 대부분 중량을 갖는 금속 재질로 제조된다.
이러한 종래 맨홀뚜껑은 대개 검정색의 금속판으로 만들어지므로 도시 미관이 어두워 질 뿐아니라 소재자체의 단가가 고가이므로 생산비용도 많이 소요될 뿐만 아니라 도시의 가로수 수목 보호용으로 사용되고 있는 덮개판은 주물제품으로 주변 환경과 어울리지 않아 외관이 아름답지 못하고, 무게가 무거워 운반상의 어려움의 문제점이 있었다.
상기한 문제점을 해소하기 위한 선행기술로써 대한민국 공개특허 제10-2005-0120542호에는 일정 규격의 금속판에 다소의 간격을 둔 상태에서 와이어 망을 만들고 일부 선단을 절곡하여 내측 바닥면에 용접 고정후 화이바 글라스 액을 희석한 몰탈을 매설 양생하여 된 화이바 글라스 액을 희석한 몰탈을 매설한 금속 덮개판으로 되어 있는바, 이는 여전히 고가재료인 금속판을 사용하고 있으므로 제조비용의 상승될 수 밖에 없고, 장시간 사용시 금속판으로부터 몰탈이 이탈되어 파손 및 변형될 우려가 있고, 이런 경우 주행중인 차량이나 보행자에게 치명적인 사고발생의 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0120542호(2005.12.22.)
본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, PVC를 주재로 하되, 탄산칼슘과 내충격보강제를 첨가하여 상기 PVC의 내구성을 향상시켜 안정성이 우수하고, 금속 재질의 맨홀에 비해 제조단가가 저렴하며, 다양한 색상 및 디자인으로 제조가 용이한 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법의 제공을 주된 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, PVC와 복합안정제와 탄산칼슘과 내충격보강제와 안료 및 지당을 포함하여 구성되는 원료를 혼합기에 넣고 120~130℃의 온도로 8~12분 동안 교반하여 원료를 제조하는 배합단계(S10);와 상기 배합단계(S10)에서 제조된 원료를 냉각기에 넣고 7~10분간 냉각하여 45~50℃의 온도로 냉각하는 냉각단계(S20);와 상기 냉각단계(S20)에서 냉각된 원료를 저장탱크로 이송하여 보관하는 원료보관단계(S30);와 상기 저장탱크로부터 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 1개를 제조하기 위한 양으로 계량된 원료를 사출기의 호퍼로 이송하는 이송단계(S40); 및 상기 이송단계(S40)의 사출기 호퍼로부터 원료가 160~185℃의 온도가 유지되는 압축스크류를 통해 이송 및 용융되어 금형으로 이송된 후 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀이 제조되는 성형단계(S50);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법을 제시한다.
또한, 본 발명의 상기 배합단계(S10)의 원료는 PVC 100 중량부에 대하여, 복합안정제 3.0~6.0 중량부, 탄산칼슘 2.5~6.0 중량부, 내충격보강제 2.5~6.0 중량부, 안료 0.2~0.8 중량부, 지당 0.25~1.25 중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 이송단계(S40)의 사출기의 호퍼는 50~70℃의 온도로 유지되어 저장탱크로부터 이송된 원료를 예열하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법은 PVC를 주재로 하여 경량화된 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀을 제조할 수 있고, 금속 재질의 맨홀에 비해 제조단가가 저렴하며, 다양한 색상 및 디자인으로 제조가 용이한 효과와, 탄산칼슘과 내충격보강제를 첨가하여 상기 PVC의 내구성을 향상시킴에 따라 안정성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 PVC를 주재로 하는 원료를 혼합하여 저장탱크에 보관 후 계량된 원료를 사출기에 이송시켜 금형을 통해 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀이 성형되도록 함으로써, 다수의 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀을 쉽게 제조할 수 있고, 사출기의 호퍼에서 원료를 예열시켜 상기 원료의 용융이 보다 원활하도록 함으로써, 성형이 보다 원활하게 이루어지도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 내충격에 강한 플라스틱 재질의 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, PVC를 주재로 하되, 탄산칼슘(CaCO3)과 내충격보강제를 첨가하여 분열, 인장, 압축, 휨, 충격강도를 증가시켜 상기 PVC의 내구성을 향상되도록 함으로써, 안정성이 우수하고, 제조단가가 저렴하며, 다양한 색상 및 디자인으로의 제조가 용이한 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법에 관한 기술이다.
상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 PVC와 복합안정제와 탄산칼슘과 내충격보강제와 안료 및 지당을 포함하여 구성되는 원료를 혼합기에 넣고 120~130℃의 온도로 8~12분 동안 교반하여 원료를 제조하는 배합단계(S10);와 상기 배합단계(S10)에서 제조된 원료를 냉각기에 넣고 7~10분간 냉각하여 45~50℃의 온도로 냉각하는 냉각단계(S20);와 상기 냉각단계(S20)에서 냉각된 원료를 저장탱크로 이송하여 보관하는 원료보관단계(S30);와 상기 저장탱크로부터 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 1개를 제조하기 위한 양으로 계량된 원료를 사출기의 호퍼로 이송하는 이송단계(S40); 및 상기 이송단계(S40)의 사출기 호퍼로부터 원료가 160~185℃의 온도가 유지되는 압축스크류를 통해 이송 및 용융되어 금형으로 이송된 후 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀이 제조되는 성형단계(S50);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법을 제시한다.
또한, 본 발명의 상기 배합단계(S10)의 원료는 PVC 100 중량부에 대하여, 복합안정제 3.0~6.0 중량부, 탄산칼슘 2.5~6.0 중량부, 내충격보강제 2.5~6.0 중량부, 안료 0.2~0.8 중량부, 지당 0.25~1.25 중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 이송단계(S40)의 사출기의 호퍼는 50~70℃의 온도로 유지되어 저장탱크로부터 이송된 원료를 예열하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예의 형태에 따른 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법을 구체적으로 설명하고, 일실시예의 형태에 따라 제조된 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀은 후술하는 제조방법에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있다.
◎ 원료를 제조하는 배합단계(S10)
배합단계(S10)는 PVC와 복합안정제와 탄산칼슘과 내충격보강제와 안료 및 지당을 포함하여 구성되는 원료를 혼합기에 넣고 120~130℃의 온도로 8~12분 동안 교반하여 원료를 제조하는 것으로서, 이후에 사출기의 압축스크류에서 상기 원료의 혼합 및 용융이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.
이때, 상기 배합단계(S10)에 포함되는 원료는 PVC 100 중량부에 대하여, 복합안정제 3.0~6.0 중량부, 탄산칼슘 2.5~6.0 중량부, 내충격보강제 2.5~6.0 중량부, 안료 0.2~0.8 중량부, 지당 0.25~1.25 중량부를 포함하여 구성된다.
상기 PVC(Polyvinyl Chloride)는 주재로 제조되어지는 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀이 종래의 금속 재질과는 다른 플라스틱재질로 이루어질 수 있도록 함으로써, 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀이 경량화되고, 다양한 문양 또는 무늬를 가지는 형태로 쉽게 성형될 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.
상기 복합안정제는 가소제, 산화방지제, 열안정제, 자외선안정제, 난연제를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 가소제, 산화방지제, 열안정제, 자외선안정제, 난연제를 사용한다.
이러한 복합안정제는 3.0 중량부 미만으로 포함되는 경우 성형시 PVC의 변형을 효과적으로 방지하지 못하고, 6.0 중량부를 초과하여 포함되는 경우 다른 조성물들에 의한 함양효과가 미미해져 제조되어지는 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀의 강도가 충분히 발현되지 못하는 문제가 발생될 수 있으므로, 상기와 같은 조성범위로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 탄산칼슘(CaCO3)은 PVC의 수축을 감소시키고, 경도를 증가시키며, 치수안정성을 증가시키고, PVC의 투명성을 향상시키는 작용을 수행하는 한편, 제조되어지는 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀의 공극률을 감소시켜 강도 및 경도가 증가되도록 하고, 열팽창계수와 수축률이 감소되며, 열에 대한 저항성과 강도가 증가되고, 내마모성이 향상되는 효과를 실현케 한다.
이러한 탄산칼슘은 2.5 중량부 미만으로 포함되는 경우 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀의 충격강도가 저하될 수 있고, 6.0 중량부를 초과하여 포함되는 경우 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀의 깨지기 쉬운 취성이 강해질 수 있을 뿐만 아니라 내충격보강제에 의한 내구성 향상효과가 미미해질 수 있으므로 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 내충격보강제는 PVC가 구조적으로 내충격성, 가공유동성, 내열변형 등이 취약하기 때문에 특히 내충격성을 보강하기 위해 포함되며, 일예로, 아크릴계, MBS계 등을 사용할 수 있다.
이러한 내충격보강제는 2.5 중량부 미만으로 포함되는 경우 맨홀뚜겅의 내충격성, 가공유동성, 내열변형 등의 향상이 미미하여 쉽게 변형 및 파손될 우려가 있고, 6.0 중량부를 초과하여 포함되면 내구성 증대가 미미해질 수 있으므로 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 안료는 제조되어지는 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀에 다양한 색상을 부여할 수 있도록 하고, 상기 지당은 백색안료로 상기 안료에 의한 색상이 안정적으로 형성될 수 있도록 하며, 상기 안료와 지당은 상기와 같은 조성비로 포함되지 않는 경우 안료에 의한 색상 부여가 미미해질 수 있고, 다른 조성물들에 의한 함양효과 즉, 내구성의 향상효과가 미미해질 수 있으므로, 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.
◎ 원료를 냉각하는 냉각단계(S20)
냉각단계(S20)는 상기 배합단계(S10)에서 제조된 원료를 냉각기에 넣고 7~10분간 냉각하여 45~50℃의 온도로 냉각하는 것으로서, 상기 배합단계(S10)에서 고온으로 교반혼합된 원료를 안정화시키고 후술될 원료보관단계(S30)에서 저장탱크에 안정적으로 보관될 수 있도록 하는 하는 효과를 실현케 한다.
이때, 냉각단계(S20)에서의 원료의 온도는 45~50℃가 바람직한데, 이는 원료가 완전히 경화되지 않도록 하여 이후의 이송단계(S40)에서 사출기의 호퍼로의 이동이 원활하도록 하기 위함이다.
◎ 저장탱크에 원료를 보관하는 원료보관단계(S30)
원료보관단계(S30)는 상기 냉각단계(S20)에서 냉각된 원료를 저장탱크로 이송하여 보관하는 것으로서, 상기 저장탱크에 보관되는 원료 또한 상기 냉각단계(S20)에서 냉각된 온도인 45~50℃가 유지될 수 있도록 상기 저장탱크의 온도가 조절되는 것이 바람직하고, 이후의 이송단계(S40)에서 보관된 원료가 원활하게 이송될 수 있도록 함은 물론 이후의 성형단계(S50)에서 다수의 사출기 또는 연속적으로 사출기에 원료가 원활하게 공급되도록 함으로써, 생산성을 향상시키는 효과를 실현케 한다.
◎ 원료를 사출기의 호퍼로 이송하는 이송단계(S40)
상기 저장탱크로부터 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 1개를 제조하기 위한 양으로 계량된 원료를 사출기의 호퍼로 이송하는 것으로서, 이후의 성형단계(S50)에서 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀의 성형에 사용되는 사출기가 다수개인 경우 다수의 사출기의 호퍼로 각각 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 1개를 제조하기 위한 양의 원료가 사출기의 호퍼로 이송되도록 한다.
이때, 상기 이송단계(S40)의 사출기 호퍼는 50~70℃의 온도로 유지되어 45~50℃로 저장탱크에 저장된 원료가 이송됨에 따라 저하되는 온도를 보상함과 동시에 예열시켜 이후의 사출기의 압축스크류에서 원료가 원활하게 혼합 및 용융될 수 있도록 한다.
◎ 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀이 제조되는 성형단계(S50)
상기 이송단계(S40)의 사출기 호퍼로부터 원료가 160~185℃의 온도가 유지되는 압축스크류를 통해 이송 및 용융되어 금형으로 이송된 후 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀이 제조되는 것으로서, 상기 압축스크류를 통해 배합단계(S10)에서 1차로 교반혼합된 원료가 용융되어 화합되어 금형으로 공급되고, 상기 금형에서 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀이 제조된다.
이후 상기 금형에서 성형된 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀을 냉각하고, 성형시 발생되는 팁등을 제거함은 물론 연마단계를 거쳐 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀의 제조를 완료한다.
1. 혼합기에 PVC 200㎏, 복합안정제 9㎏, 탄산칼슘 8㎏, 내충격보강제 8㎏. 인료 1㎏, 지당 1.5㎏을 넣고, 120~130℃의 온도로 8~12분 동안 교반하여 원료를 제조한다.
2. 상기 혼합기에서 교반되어 제조된 원료를 냉각기에 넣고 7~10분간 냉각하여 45~50℃의 온도로 냉각한다.
3. 상기 냉각에서 냉각된 원료를 저장탱크로 이송하여 45~50℃의 온도 상태로 보관되도록 한다.
4. 상기 저장탱크로부터 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 1개를 제조할 수 있는 원료를 양을 계량하여 50~70℃의 온도로 유지되고 있는 사출기의 호퍼로 이송시킨다.
5. 상기 사출기의 호퍼로부터 공급되는 원료를 압축스크류에서 160~185℃의 온도로 혼합 및 용융되도록 하여 금형에 원료를 공급하여 상기 금형을 통해 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀을 제조하고, 냉각 후 연마하여 제조를 완료한다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
S10 : 배합단계
S20 : 냉각단계
S30 : 보관단계
S40 : 이송단계
S50 : 성형단계

Claims (3)

  1. PVC와 복합안정제와 탄산칼슘과 내충격보강제와 안료 및 지당을 포함하여 구성되는 원료를 혼합기에 넣고 120~130℃의 온도로 8~12분 동안 교반하여 원료를 제조하는 배합단계(S10);와
    상기 배합단계(S10)에서 제조된 원료를 냉각기에 넣고 7~10분간 냉각하여 45~50℃의 온도로 냉각하는 냉각단계(S20);와
    상기 냉각단계(S20)에서 냉각된 원료를 저장탱크로 이송하여 보관하는 원료보관단계(S30);와
    상기 저장탱크로부터 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 1개를 제조하기 위한 양으로 계량된 원료를 사출기의 호퍼로 이송하는 이송단계(S40); 및
    상기 이송단계(S40)의 사출기 호퍼로부터 원료가 160~185℃의 온도가 유지되는 압축스크류를 통해 이송 및 용융되어 금형으로 이송된 후 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀이 제조되는 성형단계(S50);를 포함하고,
    상기 배합단계(S10)의 원료는
    PVC 100 중량부에 대하여, 복합안정제 3.0~6.0 중량부, 탄산칼슘 2.5~6.0 중량부, 내충격보강제 2.5~6.0 중량부, 안료 0.2~0.8 중량부, 지당 0.25~1.25 중량부를 포함하고,
    상기 이송단계(S40)의 사출기의 호퍼는
    50~70℃의 온도로 유지되어 저장탱크로부터 이송된 원료를 예열하는 것을 특징으로 하는 내충격용 플라스틱 맨홀뚜껑 및/또는 받침틀 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
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