KR102552898B1 - 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관과 그 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관과 그 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양쪽으로 날개가 형성되는 돌출부의 내경이 띠형으로 이루어지며 후렉시블해서 연결구 또는 엘보우가 필요 없이 설치 가능하고, 날개를 이중으로 겹쳐지게 성형해 강성을 향상시키고 유공을 형성하며, 유공을 성형하면서 발생하는 제거부재를 외측으로 배출시켜 유공관의 내경이 오염되지 않도록 하는 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관과 그 성형장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 프로파일을 압출하는 압출장치의 전방으로 유공관 성형 와인더와 냉각장치를 설치하는 유공관 성형장치와, 상기 유공관 성형 와인더의 일측에 설치하며 날개가 겹치는 요홈부를 눌러 일체형으로 성형하는 성형 로울러가 설치된 요홈 성형장치로 이루어지되;
동력이 연결되어 회전하는 편심축에 편심휠이 편심되게 연결되고, 상기 편심축에 연결되어 왕복이동하는 왕복 구동축을 포함하며;
상기 왕복 구동축에 연결되는 고정축의 전방으로 펀칭돌기가 형성되어 상기 요홈부에 일정한 간격으로 유공을 성형하고 유공을 펀칭하면서 발생하는 제거부재를 후방으로 배출하는 구멍 성형장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관과 그 성형장치{Stiffness-enhancing flexible perforated tubes and their molding devices using a profile with projections and wings}

본 발명은 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관과 그 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양쪽으로 날개가 형성되는 돌출부의 내경이 띠형으로 이루어지며 후렉시블해서 연결구 또는 엘보우가 필요 없이 설치 가능하고, 날개를 이중으로 겹쳐지게 성형해 강성을 향상시키고 유공을 형성하며, 유공을 성형하면서 발생하는 제거부재를 외측으로 배출시켜 유공관의 내경이 오염되지 않도록 하는 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관과 그 성형장치에 관한 것이다.

합성수지관은 그 종류에 따라 하수관, 수도관, 우수관, 오수관과 같이 다양한 종류의 액체를 이송하기 위한 수단으로 활용되며, 이러한 합성수지관은 이송하는 액체류가 외부로 누수되지 않도록 안정되게 연결되어야 하는 것이다.

그러나 유공관은 사각형의 중공이 형성되는 돌출부의 내경 양쪽으로 날개가 일체형으로 성형되는 프로파일을 압출기로 상측에서 압출하여 와인더장치에 공급하면서 중공 및 외부에서 냉각수를 공급하도록 하고, 상기 프로파일이 와인더장치에 나선형으로 공급되면서 적어도 한곳에서 로울러를 설치하여 날개가 겹치게 공급되는 외경에서 요홈부가 형성되도록 함으로써 요철형태로 합성수지관을 성형하게 된다.

상기 합성수지관이 회전하면서 공급되는 과정에서 일정한 간격에 원형 또는 장공형태로 배수 장공이 형성되도록 드릴을 사용하여 천공작업을 수행하고, 4 내지 6미터의 길이로 절단하여 공급하게 된다.

그러나 이러한 유공관은 프로파일의 내경에 형성하는 중공이 대부분 사각형 또는 코너부분에 라운드를 형성하게 되므로 압출하는 과정에서 냉각이 빨리 이루어지지 않아서 중공의 내경과 외경에 모두 냉각장치를 설치하게 되지만, 그래도 생산성이 저하되므로 생산속도를 증가시키는 것이 매우 어려웠고, 생산속도를 증가시키게 되면 유공관의 표면에 많은 굴곡이 발생하면서 품질을 저하시키는 원인이 되므로 프로파일을 충분하게 냉각시킬 수 밖에 없어서 생산성이 매우 낮은 결점이 발생하였다.

그리고 프로파일을 이용하여 요철형태로 유공관을 공급한 후에는 지중에 매설작업을 하기 위한 도중에 암반이나 경사면, 방향전환이 필요한 경우 굴곡이 전혀 형성되지 않아 방향전환을 위해서는 별도의 엘보나 티바 등과 같은 연결구를 필요로 하게 되고, 연결을 위해서는 연결부분을 절단하여 연결하는 작업을 수행하면서 많은 작업시간과 노동력이 상실되는 결점이 있었다.

또한, 내경을 평활하게 하기 위한 프로파일의 성형으로 원료의 소모량이 많아 중량이 많이 나가고, 가격 또한 저렴하지 못한 결점이 발생하였다.

아울러, 합성수지관은 일정한 간격에 다수의 유공을 성형하게 되면서 칩 또는 제거부재가 발생하게 되므로, 유공을 성형하면서 발생하는 칩 또는 제거부재가 합성수지관의 내경으로 진입하면서 내경을 오염시키게 되면서 품질을 저하시키는 원인이 되었다.

문헌 1. 특허등록번호 제0708395호(2007. 04. 10. 등록) 문헌 2. 실용신안등록번호 제0375808호(2005. 02. 02. 등록) 문헌 4. 특허등록번호 제1476763호(2014. 12. 19. 등록) 문헌 5. 특허등록번호 제1535607호(2015. 07. 03. 등록)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 돌출부의 양쪽으로 날개가 형성되도록 압출하여 와인딩장치에 공급하되; 양쪽의 날개가 겹치게 공급되어 강성이 향상되도록 하며, 돌출부와 날개의 두께를 달리해 엘보우와 연결구가 필요없는 유연성을 갖는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 요철형태로 유공관을 성형한 후 유공을 일정한 간격에서 원형으로 형성하여 후렉시블(flexible) 한 성형상태를 제공하고, 유공을 성형하면서 발생하는 제거부재가 펀칭방향과 반대방향으로 배출되도록 함으로써 내경이 오염되지 않는 것을 목적으로 한다.

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본 발명은 프로파일을 압출하는 압출장치의 전방으로 유공관 성형 와인더와 냉각장치를 설치하는 유공관 성형장치와, 상기 유공관 성형 와인더의 일측에 설치하며 날개가 겹치는 요홈부를 눌러 일체형으로 성형하는 성형 로울러가 설치된 요홈 성형장치로 이루어지되;

동력이 연결되어 회전하는 편심축에 편심휠이 편심되게 연결되고, 상기 편심축에 연결되어 왕복이동하는 왕복 구동축을 포함하며;

상기 왕복 구동축에 연결되는 고정축의 전방으로 펀칭돌기가 형성되어 상기 요홈부에 일정한 간격으로 유공을 성형하고 유공을 펀칭하면서 발생하는 제거부재를 후방으로 배출하는 구멍 성형장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 구멍 성형장치는 모터에 설치한 모터풀리와 편심축에 설치한 작동풀리를 벨트로 연결하고, 상기 편심축의 양쪽으로 편심휠을 설치해 왕복 구동축이 왕복 이동하도록 설치하는 것과;

본 발명의 구멍 성형장치는 작동박스에서 연결되는 가이드대의 선단에서 받침대를 절곡해 후렉시블 유공관의 내경에서 펀칭축이 유공을 성형할 때 지지하도록 설치하는 것과;

본 발명의 펀칭축은 고정축의 전방에 형성한 펀칭돌기의 선단에 펀칭 안내대를 설치하고, 상기 펀칭돌기와 펀칭 안내대의 내경을 관통하는 배출구멍을 형성하며, 상기 배출구멍이 고정축에 형성된 안내홈에 연결되어 제거부재를 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 것과;

본 발명의 받침대는 후렉시블 유공관의 내경에 위치하며, 유공이 천공되는 위치와 일치하게 배출축이 설치되어 제거부재를 지지하고, 상기 배출축의 외경에 안내홈을 형성해 제거부재가 배출구멍에 공급되도록 설치하는 것과;

본 발명의 펀칭축은 고정축의 전방으로 지름이 작아지고 전방을 향하여 원추형으로 형성되는 펀칭돌기가 돌출된 후 선단에 펀칭 안내대가 형성되어 날개에 유공을 형성하는 것을 포함하고;

상기 펀칭 안내대와 펀칭돌기에는 배출구멍이 형성되어 유공을 형성하면서 발생된 제거부재가 이동하는 공간을 제공하게 되는 것을 포함하며,

상기 배출구멍의 선단은 안내홈과 연결되어 제거부재가 외측으로 분리되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 일정한 두께를 갖도록 "

"형으로 압출한 후 돌출부의 양쪽으로 날개가 형성되어 와인딩장치에 공급되면서 양쪽에 형성된 날개가 겹치게 공급되어 유공관의 내경에서 강성이 크게 향상되도록 하며, 날개가 겹쳐지면서 날개의 두께가 돌출부에 비해 훨씬 두껍게 성형되어 강성을 크게 향상시키고, 돌출부의 형태를 통하여 유연성을 갖는 동시에 엘보우와 연결구가 필요없어 굴곡진 부분이나 지중에 매설될 때 자유롭게 설치방향을 결정할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 요철형태로 유공관을 성형한 후 유공을 일정한 간격에서 원형으로 형성하여 후렉시블(flexible) 한 성형상태를 제공하고, 유공을 성형하면서 펀칭을 통하여 발생하는 원형의 제거부재가 구멍 성형장치의 구조를 통하여 펀칭방향과 반대방향으로 자동 배출되도록 함으로써 내경으로 공급될 수 없게 되므로 유공관의 내경이 오염되지 않아 깨끗하고 일정한 상태의 유공관이 제공되는 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 평면도
도 2 는 본 발명의 후렉시블 유공관 성형장치에 대한 설치상태 정면도
도 3 은 본 발명의 후렉시블 유공관 성형장치에 대한 설치상태 평면도
도 4 는 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 설치상태 정면 단면도
도 5 는 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 작동상태 정면 단면도
도 6 은 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 설치상태 평면 단면도
도 7 은 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 유공 성형상태의 확대 단면도
도 8 은 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 유공 성형 후 제거부재의 배출상태를 나타낸 확대 단면도
도 9 는 본 발명의 펀칭축에 대한 주요 부분의 사시도
도 10 은 본 발명의 펀칭축에 대한 주요 부분의 확대 단면도
도 11 은 본 발명의 압출장치에 대한 저면도
도 12 는 본 발명의 압출장치에서 압출된 프로파일의 주요부분 단면도
도 13 은 본 발명의 프로파일을 이용한 유공 성형상태의 주요부분 단면도
도 14 는 본 발명의 후렉시블 유공관에 대한 주요부분 정면도

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 조합한 것이 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.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 평면도이고, 도 2는 본 발명의 후렉시블 유공관 성형장치에 대한 설치상태 정면도, 도 3은 본 발명의 후렉시블 유공관 성형장치에 대한 설치상태 평면도를 나타낸 것이다.

유공관 성형장치(10)는 압출기의 전방으로 연결되고 중심부분에서 프로파일(80)을 압출하는 압출헤드(16)가 설치되는 압출장치(15)를 포함하는 것이다.

상기 압출헤드(16)의 하측에는 프로파일(80)이 공급되어 형태를 따라 나선형으로 와인딩되어 후렉시블 유공관(70)을 성형하는 유공관 성형 와인더(20)를 포함한다.

상기 유공관 성형 와인더(20)는 일정한 간격으로 돌출된 와인더 요철축(22)이 고정원판(21)에 소정의 경사각도를 갖도록 연결되며, 상기 고정원판(21)의 중앙에는 본체와 고정축(25)으로 연결되는 것을 포함한다.

상기 와인더 요철축(22)은 돌기(23)와 홈(24)이 연속해서 형성되어 프로파일(80)의 돌출부(81)가 돌기(23)에 결합되면서 양쪽의 날개(82)가 홈(24)에 위치하도록 나선형으로 공급되는 것을 포함한다.

상기 본체에는 냉각장치(13)가 연결되어 외부로부터 물을 프로파일(80)의 외부에 다수개의 장소에서 공급되도록 함으로써 냉각하도록 설치하는 것이다.

상기 유공관 성형 와인더(20)의 일측에는 요홈 성형장치(30)를 추가로 설치할 수 있는 것으로,

상기 요홈 성형장치(30)는 높이와 깊이를 자유롭게 조절할 수 있도록 하며, 유공관 성형 와인더(20)의 외측에 원형의 성형 로울러(31)가 연결되어 날개(82)가 겹쳐지는 부분을 눌러 일체형으로 용융 고정되도록 성형하는 것을 포함한다.

후렉시블 유공관(70)이 회전하면서 성형되는 유공관 성형 와인더(20)의 한쪽 방향에는 구멍 성형장치(40)를 설치하며, 상기 구멍 성형장치(40)는 모터(41)에 설치된 모터풀리(42)와 연결되는 작동풀리(44)가 벨트(43)로 연결되어 동력이 전달되도록 하는 것을 포함한다.

여기서 동력의 연결방법은 풀리와 벨트를 사용하지 않고 기어를 이용한 방식으로 연결하는 것을 포함한다.

상기 작동풀리(44)가 외측에 설치된 작동박스(45)의 내부에는 캠 구동방식을 통하여 전방으로 설치한 펀칭축(60)이 왕복이동하면서 날개(82)를 펀칭해 유공(73)을 일정한 간격으로 성형하는 것을 포함한다.

상기 작동박스(45)의 외측에는 가이드대(50)가 길게 돌출되어 유공관 성형 와인더(20)의 한 부분에서 "ㄱ"형이 되도록 꺾여 연결된 받침대(61)에서 날개(82)의 내부를 지지해 유공(73)을 펀칭에 성형하는 제거부재(75)가 펀칭축(60)의 구조를 통하여 외측으로 자동 배출될 수 있도록 하는 것을 포함한다.

도 4는 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 설치상태 정면 단면도이고, 도 5는 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 작동상태 정면 단면도, 도 6은 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 설치상태 평면 단면도, 도 7은 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 유공 성형상태의 확대 단면도, 도 8은 본 발명의 구멍 성형장치에 대한 유공 성형 후 제거부재의 배출상태를 나타낸 확대 단면도, 도 9는 본 발명의 펀칭축에 대한 주요 부분의 사시도, 도 10은 본 발명의 펀칭축에 대한 주요 부분의 확대 단면도를 나타낸 것이다.

구멍 성형장치(40)는 모터(41)에 설치한 모터풀리(42)와 벨트(43)로 연결한 작동풀리(44)가 외측에 설치되어 관통되는 편심축(47)을 구동시킬 수 있도록 연결되는 작동박스(45)를 포함한다.

상기 작동박스(45)는 사각형으로 형성되어 내부에 오일을 공급해 구동이 원활하도록 하며, 상기 편심축(47)에는 일정한 간격을 두고 편심휠(46)이 설치되어 소정의 편심간격을 갖도록 설치되어 편심되게 구동되는 것을 포함한다.

상기 편심휠(46)의 사이에는 왕복 구동축(48)이 연결되어 도면상 좌우로 왕복이동 되도록 설치하며, 상기 왕복 구동축(48)이 관통되어 구동을 안내하는 안내봉(49)이 작동박스(45)의 한쪽 방향으로 설치되는 것을 포함한다.

상기 왕복 구동축(48)에는 펀칭축(60)이 고정되어 왕복이동되도록 하며, 상기 펀칭축(60)은 길게 돌출되는 고정축(61)의 전방으로 지름이 작아지고 전방을 향하여 원추형으로 형성되는 펀칭돌기(62)가 돌출된 후 선단에 펀칭 안내대(63)가 형성되어 날개(82)에 유공(73)을 형성하는 것을 포함한다.

상기 펀칭 안내대(63)와 펀칭돌기(62)에는 배출구멍(64)이 형성되어 유공(73)을 형성하면서 발생된 제거부재(75)가 이동하는 공간을 제공하게 되며, 상기 배출구멍(64)의 선단에는 안내홈(65)이 형성되고, 고정축(61)의 한쪽으로 안내홈(65)이 개방되도록 형성된 후 배출구멍(64)의 반대편에는 배출홀(66)이 형성되어 제거부재(75)가 외측으로 분리되도록 설치하는 것을 포함한다.

상기 안내홈(65)의 한쪽 측면에 개방되도록 형성되어 내경을 향하여 홈이 형성된 후 배출구멍(64)과 만나도록 하며, 제거부재(75)가 배출되는 과정에서 외측으로 이탈되도록 배출홀(66)을 경사지게 형성하는 것을 포함한다.

상기 작동박스(45)의 한쪽에는 가이드대(50)가 돌출되어 선단에서 한쪽 방향으로 절곡되는 받침대(51)가 형성되어 와인더 요철축(22)의 사이에 위치하게 되며, 상기 받침대(51)에서 고정축(61) 방향에는 중앙에 배출축(52)이 돌출되도록 하고, 상기 배출축(52)의 주변으로 안내홈(53)이 형성되도록 하는 것을 포함한다.

상기 배출축(52)은 원형 또는 사각형으로 돌출되어 제거부재(75)의 중앙을 지지해 유공(73)이 정확하게 성형되도록 하며, 상기 배출축(52)의 외경으로 안내홈(53)이 형성되어 펀칭 안내대(63)와 펀칭돌기(62)의 선단이 진입하면서 유공(73)을 펀칭 성형하며 발생하는 제거부재(75)가 배출구멍(64)으로 하나씩 차례로 이동해 후렉시블 유공관(70)의 내경으로 침투하지 못하고 외부로 배출되도록 하는 것을 포함한다.

도 11은 본 발명의 압출장치에 대한 저면도이고, 도 12는 본 발명의 압출장치에서 압출된 프로파일의 주요부분 단면도, 도 13은 본 발명의 프로파일을 이용한 유공 성형상태의 주요부분 단면도, 도 14는 본 발명의 후렉시블 유공관에 대한 주요부분 정면도를 나타낸 것이다.

압출장치(15)에 설치된 압출헤드(16)는 '

'형의 압출구멍(17)이 형성되어 프로파일(80)을 압출해 유공관 성형 와인더(20)에 나선형으로 공급해 후렉시블 유공관(70)을 성형하는 것을 포함한다.

상기 프로파일(80)은 돌출부(81)의 양쪽으로 날개(82)가 돌출되어 '

'형이 되도록 형성하는 것이며, 날개(82)가 서로 겹치게 나선형으로 공급되어 돌출부(81)를 통하여 요철돌기(71)가 형성되고 양쪽의 날개(82)가 서로 겹치면서 겹치는 부분이 일체형으로 융착되어 요홈부(72)를 형성하여 후렉시블 유공관(70)을 성형하는 것이다.

상기 날개(82)가 겹쳐지는 부분이 일체형으로 융착되어 성형되는 요홈부(72)에는 펀칭축(60)의 펀칭 안내대(63)가 일정한 간격으로 유공(73)을 형성시키는 것을 포함한다.

상기 유공(73)은 후렉시블 유공관(70)의 지름 100mm를 기준으로 3∼5.5m의 크기를 갖도록 하며, 유공(73) 사이의 간격은 7.5∼11mm가 되도록 성형하는 것을 포함한다.

상기 유공(73)은 후렉시블 유공관(70)의 지름에 따라 상대적으로 커지도록 조절하는 것이 가능하며, 간격 또한 조절이 가능한 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관과 그 성형장치는, 압출장치(15)에서 합성수지를 용융시켜 전방의 압출헤드(16)에 형성한 압출구멍(17)의 형태를 따라 돌출부(81)의 양쪽으로 날개(82)를 갖는 프로파일(80)을 압출시켜 공급하는 것이다.

상기 프로파일(80)이 압출되어 전방 또는 하측의 유공관 성형 와인더(20)에서 와인더 요철축(22)에 공급되는 것이며, 상기프로파일(80)의 돌출부(81)가 와인더 요철축(22)의 돌기(23)에 결합되고 돌출부(81)와 연결된 양쪽의 날개(82)가 와인더 요철축(22)의 홈(24)에 일치되어 공급되는 것이다.

상기 프로파일(80)의 외측에는 냉각장치(11)로부터 물이 공급되어 냉각이 이루어지며, 프로파일(80)은 띠 형태의 얇은 굴곡을 이루고 있으므로 냉각장치(11)에서 공급되는 물에 의해서 표면이 접촉되면서 빠르게 성형상태가 냉각되는 것이다.

상기 프로파일(80)이 유공관 성형 와인더(20)에 공급되면 와인더 요철축(22)이 고정 원판(21)과 본체에 경사진 형태로 결합되어 독립되게 회전하므로 프로파일(80)은 나선형으로 공급되어 와인더 요철축(22)의 외경을 따라 회전하면서 전방으로 이동하는 것이다.

프로파일(80)이 냉각되면서 전방으로 이동하며 인접한 날개(82)가 2겹으로 겹쳐지면서 완전하게 냉각되지 않은 상태이므로 나선형으로 공급되면서 서로 일체형으로 부착되며 성형되는 것이다.

상기 날개(82)가 겹치는 부분에는 대구경을 생산하는 경우에 필요하거나, 요홈부(72)을 정확하게 성형하기 위해서는 한바퀴 이상을 회전하게 되면 요홈 성형장치(30)를 통하여 성형 로울러(31)가 날개(82)를 외측에서 회전하면서 눌러주어 요홈부(82)가 서로 일체형으로 융착 성형되도록 설치하는 것을 포함한다.

상기 요홈 성형장치(30)는 성형 로울러(31)가 홈(24)으로 공급되는 날개(82)가 겹쳐서 공급될 때 외측에서 눌러주어 2겹의 날개(82)가 고정되어 요홈부(72)를 형성하게 되며 홈(24)을 통하여 성형형상을 안내함으로써 정확하게 성형되도록 하는 것이다.

상기 요철돌기(71)와 요홈부(72)로 이루어지는 후렉시블 유공관(70)이 유공관 성형 와인더(20)에서 연속해서 성형되는 과정에서 구멍 성형장치(40)를 통하여 유공(73)을 펀칭해 천공 성형하는 것이다.

상기 장공 천공장치(40)는 모터(41)의 동력이 모터풀리(52)와 벨트(43)를 통하여 작동풀리(44)에 전달되어 작동박스(45)를 관통하는 편심축(47)을 회전시키게 되는 것이다.

상기 편심축(47)이 회전함에 따라 편심축(47)에 편심되게 연결된 편심휠(46)이 회전하면서 편심휠(46)의 사이 또는 한쪽에 연결된 왕복 구동축(48)이 왕복이동되는 것이다.

상기 왕복 구동축(48)은 안내봉(49)의 내경에서 왕복이동이 이루어지게 되고, 상기 왕복 구동축(48)에 결합된 펀칭축(60)이 함께 왕복이동 하면서 유공(73)을 요홈부(72)의 일정한 간격에 펀칭하는 것이다.

상기 펀칭축(60)은 편심휠(46)의 1회전으로 전방으로 이동해 유공(73)을 성형한 후 복귀되는 과정을 일정한 간격으로 반복해서 수행하게 되면서 일정한 크기의 유공(73)을 일정한 간격으로 성형할 수 있게 되는 것이다.

상기 프로파일(80)이 연속해서 압출 공급되어 유공관 성형 와인더(20)에서 나선형으로 감기며 날개(82)가 겹치게 공급될 때 요홈 성형장치(30)의 성형 로울러(31)가 눌러 일체형으로 고정되도록 하고, 날개(72)가 겹쳐져 일체형으로 고정되어 회전 이송하는 과정에서 펀칭축(60)이 이동되어 펀칭돌기(62)의 전방에 형성한 펀칭 안내대(63)가 요홈부(72)에 유공(73)을 펀칭하게 되는 것이다.

상기 유공(73)이 펀칭되면서 요홈부(72)의 내경에는 받침대(51)가 위치하게 되면서 누르는 힘으로 요홈부(72)가 변형되지 않도록 지지하게 되므로 펀칭이 안정되게 이루어질 수 있도록 하며, 펀칭하면서 발생하는 제거부재(75)는 배출구멍(64)으로 이동한 후 안내홈(65)에서 외부로 배출되는 것이다.

상기 펀칭돌기(62)의 펀칭 안내대(63)가 요철부(72)를 펀칭할 때 유공(73)의 중심부분에 받침대(51)의 배출축(52)이 위치하므로 제거부재(75)의 중앙부분을 지지할 수 있게 되는 것이며, 펀칭 안내대(63)가 유공(73)을 성형하는 동안 제거부재(75)가 변형되거나 이탈되지 않고 정확한 위치에 펀칭이 이루어지면서 타공되도록 하고, 펀칭 안내대(63)는 안내홈(53)으로 선단의 일부가 진입하게 되면서 펀칭된 제거부재(75)는 그대로 있게 되므로 배출구멍(64)의 내부로 이동하는 상태를 제공하게 된다.

배출구멍(64)에는 순차적으로 유공(73)이 성형되면서 펀칭되는 제거부재(75)가 이동하게 되므로 서서히 배출구멍(64)을 따라 도면상 우측으로 이동되어 안내홈(65)으로 배출된다.

상기 배출구멍(64)은 펀칭 안내대(63)에서 편심돌기(62)를 지나면서 제거부재(75)가 가장먼저 이동되는 펀칭 안내대(63)를 통과해 우측으로 이동할수록 서서히 커지게 형성되어 있으므로 부드럽게 배출이동이 안내되고, 배출구멍(64)을 지나 외부로 노출된 안내홈(65)에서 외부로 배출되는 이동경로가 발생하는 것이다.

상기 안내홈(65)의 우측 선단에는 배출홀(66)을 경사지게 형성시켜 배출구멍(64)을 지나 안내홈(65)에서 외부로 배출되지 않는 제거부재(75)는 배출홀(66)을 따라 외부로 배출될 수 있게 되므로 안내홈(65)에 남아 있지 않고 외부로 순차적으로 배출될 수 있게 되는 것이다.

상기 펀칭축(60)은 유공(73)을 펀칭하는 제거부재(75)가 후렉시브 유공관(70)의 내경으로 진입하지 못고 외부로 모두 배출될 수 있도록 함으로써 내경의 오염을 방지와, 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 펀칭 안내대(63)를 통하여 성형되는 유공(73)은 후렉시블 유공관(70)의 지름 100mm를 기준으로 3∼5.5m의 크기를 갖도록 하며, 유공(73) 사이의 간격이 7.5∼11mm가 되도록 성형하는 것이 바람직하다.

상기 유공(73)의 크기가 3mm 이하가 되는 경우에는 외부에서 발생하는 오수 또는 하수 등의 유입이 정상적으로 이루어지기 어려우며, 5.5mm 이상이 되는 경우에는 외부에서 발생하는 오수 또는 하수 등의 유입이 자유롭게 이루어질 수 있지만, 강성이 철도공사 사내 규격인 350MPa 이하가 되므로 강성이 저하되어 쉽게 파손되고 강성이 정상적으로 유지되지 못하는 단점이 있으므로 바람직하게는 4.2mm가 되도록 하는 것이다.

또한, 유공(73)의 간격을 7.5mm 이하가 되도록 성형하게 되는 경우 펀칭축(60)의 구동을 너무 빨리해야 하므로 성형성과 함께 강성이 저하되는 단점이 있으며, 11mm 이상이 되도록 성형하게 되는 경우에는 외부에서 발생하는 오수 또는 하수 등의 유입이 정상적으로 이루어질 수 없으므로 바람직하게는 8.5mm가 되도록 하는 것이다.

상기 구멍 성형장치(40)는 펀칭축(60)을 왕복이동시킴에 따라 날개(82)가 겹쳐지는 요홈부(72)에 일정한 크기와 간격으로 유공(73)을 성형시킬 수 있도록 하는 것이며, 유공(73)의 크기는 상황에 따라 펀칭축(60)을 통하여 자유롭게 조절할 수 있도록 하고, 펀칭축(60)의 왕복이동 속도조절에 따라 다양한 간격으로 조절할 수 있게 되므로 실시예로 후렉시블 유공관(70)의 지름 100mm를 기준으로 더 크게 성형하는 경우에는 유공(73)의 크기 및 간격을 조절하는 것이 필요하다.

상기 유공관(70)은 중공을 형성하지 않고 '

'형이 되도록 프로파일(80)을 돌출부(81)와 양쪽으로 날개(82)를 갖도록 성형해 생산하므로 생산속도를 빠르게 증가시킬 수 있는 동시에 중공이 형성되지 않는 만큼의 원료가 절감되므로 원료를 크게 절감하는 동시에 날개(82) 부분에서 이중으로 겹치면서 요홈부(72)의 보강을 통하여 각종 규격이 원하는 기준치 이상의 강성을 제공할 수 있는 것이다.

본 발명은 프로파일을 중공의 성형없이 돌출부와 날개를 띠 형으로 압출하여 빠른 냉각에 의한 생산속도를 증가시키며 원료를 크게 절감하고 날개부분이 이중으로 겹쳐지면서 강성을 크게 향상시키며, 프로파일이 와인더장치에 곧바로 결합되어 생산되므로 돌기와 홈의 성형상태가 우수하고, 후렉시블하게 성형되어 연결구와 엘보우 등이 필요 없이 굽은 부분에서도 그대로 설치할 수 있도록 하며, 유공이 성형되면서 발생하는 제거부재가 내경으로 진입해 오염되지 않고 모두 순차적으로 외부에 배출될 수 있도록 하는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10 : 유공관 성형장치 11 : 냉각장치
15 : 압출장치 16 : 압출헤드
17 : 압출구멍 20 : 유공관 성형 와인더
21 : 고정원판 22 : 와인더 요철축
23 : 돌기 24 : 홈
30 : 요홈 성형장치 31 : 성형 로울러
40 : 구멍 성형장치 41 : 모터
42 : 모터풀리 43 : 벨트
44 : 작동풀리 45 : 작동박스
46 : 펀심휠 47 : 편심축
48 : 왕복 구동축 49 : 안내봉
50 : 가이드대 51 : 받침대
52 : 배출축 53 : 안내홈
60 : 펀칭축 61 : 고정축
62 : 펀칭돌기 63 : 편칭 안내대
64 : 배출구멍 65 : 안내홈
66 : 배출홀 70 : 후렉시블 유공관
71 : 요철돌기 72 : 요홈부
73 : 유공 75 : 제거부재
80 : 프로파일 81 : 돌출부
82 : 날개

Claims (7)

1. 삭제
2. 프로파일을 압출하는 압출장치(15)의 전방으로 유공관 성형 와인더(20)와 냉각장치(13)를 설치하는 유공관 성형장치(10)와, 상기 유공관 성형 와인더(20)의 일측에 설치하며 날개(82)가 겹치는 요홈부(72)를 눌러 일체형으로 성형하는 성형 로울러(31)가 설치된 요홈 성형장치(30)로 이루어지되;
   동력이 연결되어 회전하는 편심축(47)에 편심휠(46)이 편심되게 연결되고, 상기 편심축(47)에 연결되어 왕복이동하는 왕복 구동축(48)을 포함하며;
   상기 왕복 구동축(48)에 연결되는 고정축(61)의 전방으로 펀칭돌기(52)가 형성되어 상기 요홈부(72)에 일정한 간격으로 유공(73)을 성형하고 유공(73)을 펀칭하면서 발생하는 제거부재(75)를 후방으로 배출하는 구멍 성형장치(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관 성형장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 구멍 성형장치(40)는 모터(41)에 설치한 모터풀리(42)와 편심축(47)에 설치한 작동풀리(44)를 벨트(43)로 연결하고, 상기 편심축(47)의 양쪽으로 편심휠(46)을 설치해 왕복 구동축(48)이 왕복 이동하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관 성형장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 구멍 성형장치(40)는 작동박스(45)에서 연결되는 가이드대(50)의 선단에서 받침대(51)를 절곡해 후렉시블 유공관(70)의 내경에서 펀칭축(60)이 유공(73)을 성형할 때 지지하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관 성형장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 펀칭축(60)은 고정축(61)의 전방에 형성한 펀칭돌기(62)의 선단에 펀칭 안내대(63)를 설치하고, 상기 펀칭돌기(62)와 펀칭 안내대(63)의 내경을 관통하는 배출구멍(64)을 형성하며, 상기 배출구멍(64)이 고정축(61)에 형성된 안내홈(65)에 연결되어 제거부재(75)를 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관 성형장치.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 받침대(51)는 후렉시블 유공관(70)의 내경에 위치하며, 유공(73)이 천공되는 위치와 일치하게 배출축(52)이 설치되어 제거부재(75)를 지지하고, 상기 배출축(52)의 외경에 안내홈(53)을 형성해 제거부재(75)가 배출구멍(64)에 공급되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관 성형장치.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 펀칭축(60)은 고정축(61)의 전방으로 지름이 작아지고 전방을 향하여 원추형으로 형성되는 펀칭돌기(62)가 돌출된 후 선단에 펀칭 안내대(63)가 형성되어 날개(82)에 유공(73)을 형성하는 것을 포함하고;
   상기 펀칭 안내대(63)와 펀칭돌기(62)에는 배출구멍(64)이 형성되어 유공(73)을 형성하면서 발생된 제거부재(75)가 이동하는 공간을 제공하게 되는 것을 포함하며,
   상기 배출구멍(64)의 선단은 안내홈(65)과 연결되어 제거부재(75)가 외측으로 분리되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 돌출부와 날개를 갖는 프로파일을 이용한 강성 향상형 후렉시블 유공관 성형장치.

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