KR19990010956A - Crosslinked Polyethylene Pipe Extrusion Equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가교화 폴리 에틸렌 압출 장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 기존 토피도 스파이더의 직경 4mm, 10개 구멍을 수지의 흐름을 최대한 증가시키기 위하여 도 4와 도 5에 도시한 것과 같이 6개의 가는 토피도의 스파이더 렉(leg)을 제외한 모든 수지의 정체 부위를 제거하였고, 어댑터를 통과한 수지를 파이프의 형상으로 변환시키기 위한 토피도의 직경을 증가시켜 수지가 통과되는 단면적을 넓혀 압출량을 증가시켰으며 아울러 원활한 원료의 공급과 투입된 원료의 이송량 증가를 목적으로 피스톤의 압축 행정 거리를 증가시켰으며 이에 필요한 라이너 구조도 도 3에 도시된 것과 같이 개발함으로써 생산성을 종래보다 2배 이상 증대시키는 장치를 제공한다.The present invention relates to a crosslinked polyethylene extrusion apparatus. In the present invention, all the resins except for the spider leg of 6 thin topido, as shown in Figs. The area was removed, and the diameter of the toffee for converting the resin passed through the adapter into the shape of the pipe was increased to increase the cross-sectional area through which the resin passed, thereby increasing the extrusion amount, and smoothly supplying the raw material and increasing the amount of the transferred material. The purpose is to increase the compression stroke distance of the piston and to develop a liner structure required for this purpose as shown in FIG.
Description
본 발명은 가교화 폴리에틸렌관(cross-linked polyethylene pipe) 압출 성형 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토피도 부분과 바디 부분의 라이너 구조를 변경하여 가교 폴리에틸렌관(cross-linked polyethylene pipe) 압출 성형기의 생산성을 획기적으로 증대시킨 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cross-linked polyethylene pipe extrusion apparatus, and more particularly, to changing the liner structure of the topido portion and the body portion. The present invention relates to an apparatus that has dramatically increased productivity.
가교 폴리에틸렌 파이프는 난방용 배관재와 냉온수용 급수관 그리고 관개 용수관, 공업용관 등으로 널리 사용되고 있다. 이러한 가교 폴리에틸렌 파이프는 램압출(ram extrusion) 방식(일명 엥겔프로세스, Engel process)의 압출기를 사용하여 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체 및 에틸렌 중합체를 가교 압출시킴으로써 얻어진다. 가교 폴리에틸렌 파이프를 제조함에 있어서 파이프 압출의 생산성을 좌우하는 부분은 원료의 원활한 투입과 수지가 용이하게 압출되도록 해주는 토피도의 구조, 피스톤의 압축 행정 길이 및 피스톤과 라이너의 공차, 다이 내면의 불소 수지 코팅 상태 등이며, 이러한 조건들이 맞지 않을 경우 파이프의 압출이 불가능 하거나 파이프 압출이 가능하더라도 생산성이 저하되며 파이프 표면이 긁히거나 표면의 굴곡이 심해져서 만족할 만한 가교 폴리 에틸렌 파이프 제품을 생산할 수 없게 된다.Crosslinked polyethylene pipes are widely used as heating piping materials, cold and hot water supply pipes, irrigation water pipes, and industrial pipes. Such crosslinked polyethylene pipes are obtained by cross-extrusion of copolymers of ethylene and α-olefins and ethylene polymers using an extruder of a ram extrusion method (also known as the Engel process). In producing cross-linked polyethylene pipes, the productivity of pipe extrusion depends on the structure of the toffee, which facilitates the smooth injection of the raw material and the easy extrusion of the resin, the compression stroke length of the piston and the tolerance of the piston and the liner, and the fluorine resin inside the die. If the conditions are not met, the extrusion of the pipe is impossible or the pipe extrusion is possible, but the productivity is lowered and the surface of the pipe is scratched or the surface is bent so that a satisfactory crosslinked polyethylene pipe product cannot be produced.
종래의 가교 폴리 에틸렌 파이프의 생산 장치 및 방법은 도 6과 도 7에서 도시한 것과 같이 가교제와 산화 방지제를 혼합한 폴리 에틸렌 파우더를 압출기 호퍼에 채운 후 원료 피드 스크루(도시하지 않음)를 통하여 바디 상부 (8)와 바디 하부(9)사이에 설치된 라이너 (2)로 이송하고 피스톤의 왕복운동에 의한 힘으로 어댑터 (3), 어댑터 조인트 (4)로 밀려 나오게 된다. 통과된 수지는 토피도 스파이더 직경 부분을 경우하여 직경 4mm 10개의 구멍으로 구성된 토피도의 스파이더 (5)로 이송한다.Conventional apparatus and method for producing crosslinked polyethylene pipes are filled with polyethylene powder mixed with a crosslinking agent and an antioxidant in an extruder hopper as shown in FIGS. 6 and 7 and then the upper part of the body through a raw material feed screw (not shown). It is transferred to the liner (2) installed between the (8) and the lower body (9) and is pushed out of the adapter (3), adapter joint (4) by the force of the piston reciprocating motion. The passed resin is conveyed to the topido spider 5 consisting of 10 holes of 4 mm diameter in the case of the topido spider diameter part.
이 지점까지 수지의 모양은 아직 속이빈 파이프의 형상은 가지지 못한다. 이송된 10가닥의 반용융 상태인 수지의 원활한 흐름을 위해 불소 수지로 코팅된 다이 (6)와 맨드렐 (7)에서 합쳐져 250℃의 다이 내에서 가교가 이루어져 비로소 내부가 빈 파이프 형태로 압출시키는 방법을 이용하였다.To this point the shape of the resin does not yet have the shape of a hollow pipe. In order to ensure smooth flow of the transferred 10-semi-melt resin, the fluorine resin-coated die 6 and the mandrel 7 are combined and crosslinked in a die at 250 ° C. to extrude into a hollow pipe. Method was used.
이러한 압출 방법으로 수득한 가교 폴리에틸렌 파이프의 생산 속도는 일반적으로 많이 사용되고 있는 Φ15mm(KS M 3357) 규격을 기준으로 평균 1.5m/분 수준에 불과하여 스크루 방식의 일반 파이프 압출과 비교해 볼때 매우 낮은 생산성을 보이고 있어 큰 문제점으로 대두되어 있다.The production rate of cross-linked polyethylene pipes obtained by this extrusion method is only 1.5m / min on average based on the commonly used Φ15mm (KS M 3357) standard, which is very low compared to the general screw extrusion. As it is seen, it is a big problem.
종래의 방법으로 압출한 가교 폴리에틸렌 파이프의 생산성이 낮은 이유는 토피도 스파이더의 10개의 구멍으로 압출되는 수지의 양이 작을 뿐만아니라 그 양을 증가시키는데 한계가 있으며, 기존의 피스톤과 라이너 구조로는 투입되는 원료를 충분히 압출시키지 못하는 것에 그 원인이 있었다.The low productivity of the cross-linked polyethylene pipe extruded by the conventional method is not only low in the amount of resin extruded into the 10 holes of the topido spider, but also limited in increasing the amount thereof. The reason for this was that the raw materials could not be sufficiently extruded.
따라서, 본 발명의 목적은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하여 가교 폴리에틸렌 파이프 압출 성형 생산성을 증대시키는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to solve such problems of the prior art and to provide an apparatus and method for increasing crosslinked polyethylene pipe extrusion molding productivity.
도 1은 본 발명에 따른 가교 폴리에틸렌 파이프 압출 장치를 개략적으로 도시한 횡단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a crosslinked polyethylene pipe extrusion apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 바디 상부의 평면도이다.2 is a plan view of the upper body according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 라이너 부분이 바디에 설치된 모습의 종단면도이다.Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the liner portion installed in the body according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 토피도의 정면도이다.4 is a front view of a toffee diagram according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 토피도의 횡단면도이다.5 is a cross sectional view of a toffee diagram according to the invention.
도 6은 종래에 사용 중인 비교예의 토피도가 설치된 모습을 개략적으로 도시한 횡단면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the appearance of the toffee diagram of the comparative example in use in the prior art.
도 7은 도 6에 도시된 비교예의 라이너 부분이 바디 부분에 설치된 모습의 횡단면도이다.7 is a cross-sectional view of the liner portion of the comparative example shown in FIG. 6 installed on the body portion.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 토피도1: toffee
2 : 라이너2: liner
3 : 어댑터3: adapter
4 : 어댑터 조인트4: adapter joint
5 : 토피도 직경5: toffee diameter
6 : 다이6: die
7 : 맨드렐7: mandrel
8 : 바디 상부8: upper body
9 : 바디 하부9: lower body
10 : 토피도의 스파이더 부분 수지 흐름 통로10: spider part resin flow passage of topido
11 : 피스톤11: piston
12 : 원료 투입 부분12: raw material input part
13 : 토피도 부분 스파이더 렉(leg)13: topido partial spider leg
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 기존 토피도 스파이더의 직경 4mm, 10개 구멍을 수지의 흐름을 최대한 증가시키기 위하여 도 4와 도 5에 도시한 것과 같이 6개의 가는 토피도의 스파이더 렉(leg)을 제외한 모든 수지의 정체 부위를 제거하였고, 어댑터를 통과한 수지를 파이프의 형상으로 변환시키기 위한 토피도의 직경을 Φ30mm이상으로 증가시켜 수지가 흐르는 통로의 단면적을 넓혀 압출량을 증가시켰으며 아울러 원활한 원료의 공급과 투입량을 증가시키기 위해 라이너 중간 부위로 원료를 투입할 수 있도록 하였으며, 투입된 원료의 이송량을 증가시킬 목적으로 피스톤의 압축 행정 거리를 2배 이상 증가시켰고 이에 필요한 라이너 구조도 도 3에 도시된 것과 같이 높이를 25 내지 40mm 높임으로써 생산성을 종래보다 100% 이상 증대시킬 수 있는 새로운 방법을 개발하였다.In order to achieve the above object, in the present invention, a spider leg of six thin toffee legs as shown in FIGS. In addition, the stagnant parts of all resins were removed except for), and the diameter of the toffee for converting the resin that passed through the adapter into the shape of the pipe was increased to Φ30mm or more to increase the extrusion volume by widening the cross-sectional area of the passage through which the resin flows. In order to increase the supply and input of raw materials, the raw material can be injected into the middle part of the liner, and the compression stroke distance of the piston is more than doubled for the purpose of increasing the feeding amount of the injected raw material. By increasing the height 25 to 40mm as shown can increase the productivity by more than 100% than conventional The peaceful methods were developed.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에서는 가교 폴리에틸렌 파이프의 압출 생산성을 향상시키기 위해 투입되는 원료가 바디의 라이너 부분에서의 좁은 유로에 막혀 압출되지 못하고 바디 상부에 정체되는 것을 방지하기 위하여 토피도의 스파이더 수지 흐름 통로를 확대 (안지름 : 34 내지 38mm, 바깥지름 : 42 내지 46mm)시킨 장치(도 4)를 개발 하였으며 원활한 수지 흐름을 위해 불소 수지로 도포하여 사용하였다.In the present invention, in order to prevent the raw material introduced to improve the extrusion productivity of the crosslinked polyethylene pipe is blocked by a narrow passage in the liner portion of the body and is not extruded and stagnated on the upper part of the body, the spider resin flow passage of the topido is expanded (inner diameter). : 34 to 38mm, outer diameter: 42 to 46mm) developed a device (Fig. 4) was used to apply a fluorine resin for smooth resin flow.
또한 변경한 토피도를 이용하여 파이프 압출시 기존 피스톤과 라이너가 충분한 원료 투입 및 압출에 필요한 압력을 주지 못하여 압출량을 증가시키지 못하는 문제점을 해결하였다. 즉 기 위하여 충분한 원료 투입을 위하여 바디 상부의 원료 투입 부분의 구조를 개조(도 2)하였고 라이너 중간의 원료 투입부에 각도를 30∼50도로 하여 원료가 충분히 일정하게 투입될 수 있도록 하였으며 이렇게 투입된 원료가 라이너 내에서 피스톤에 의해 충분한 압력을 받을 수 있도록 라이너의 높이를 25 내지 40mm로 증가(도 3)시켰고 피스톤이 라이너에서 빠지지 않게 하였다.In addition, by using the changed toffee, the existing piston and liner did not increase the extrusion amount because the existing piston and liner did not give sufficient pressure for the input and extrusion of the raw materials. In other words, in order to add sufficient raw material, the structure of the raw material input part of the upper part of the body was remodeled (FIG. 2), and the raw material was injected into the raw material input part of the liner at an angle of 30 to 50 degrees so that the raw material could be sufficiently uniformly fed. The height of the liner was increased to 25-40 mm (FIG. 3) so that the piston could be sufficiently pressured by the piston in the liner and the piston did not fall out of the liner.
이렇게 라이너의 높이를 조절하여 피스톤에 의한 압축 행정 거리를 17 mm에서 35 mm 이상으로 2배 이상 증가시켜 수지 이송에 필요한 압력을 충분히 가할 수 있게 하여 그 결과 파이프의 압출 속도를 100 % 이상 향상시킬 수 있었다. 또한 생산성 증대로 인한 가교 폴리에틸렌 파이프의 외관 및 물성 저하를 방지하기 위하여 가교에 필요한 체류 시간을 증가시킬 목적으로 다이 길이를 540 mm에서 600∼800mm로 연장시켰다. 어댑터 내면, 토피도 직경 부분과 토피도 스파이더의 수지 흐름 통로, 다이와 맨드렐을 수지의 용이한 흐름성을 부여하기 위해 초도용으로 FEP(copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene) 수지, 상도용으로 내마모성, 내열성이 우수한 PFA(copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether) 불소 수지를 사용하였다. 이 불소 수지의 소결 온도와 시간은 초도가 350∼430 ℃, 5∼25분 이며 상도는 380∼450 ℃, 30∼80분으로 소결시켜 사용하였다.By adjusting the height of the liner, the compression stroke distance by the piston is more than doubled from 17 mm to 35 mm or more, so that the pressure necessary for resin transfer can be sufficiently applied, resulting in a 100% or more increase in the pipe extrusion speed. there was. In addition, the die length was extended from 540 mm to 600-800 mm for the purpose of increasing the residence time required for crosslinking in order to prevent the appearance and physical properties of the crosslinked polyethylene pipe due to increased productivity. Inside of the adapter, the resin flow passage of the topido diameter part and the topido spider, the copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene (FEP) resin for the initial use to give the resin and flow easily the die and the mandrel, the abrasion resistance and heat resistance for the topcoat An excellent copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether (PFA) fluororesins was used. The sintering temperature and time of this fluorine resin were 350 to 430 degreeC for 5 to 25 minutes, and the top coat was used for sintering at 380 to 450 degreeC for 30 to 80 minutes.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 따라 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 가교 폴리에틸렌 파이프 압출 장치를 개략적으로 도시한 횡단면도이다. 가교제와 산화 방지제가 혼합된 폴리에틸렌 파우더가 직경 15 mm의 바디 하부 (9)를 통과한 후 설정 온도 140∼180 ℃의 어댑터 (3)와 어댑터 조인터 (4)를 경유한 후 반 용융 상태에서 파아프 형상으로 만들기 위한 토피도(topedo) 부분을 지나게 되는데 이때 생산량 증대를 위해 새로 고안한 장치인 토피도의 스파이더 (1) 6개의 통로 (12)로 압출되어 다이 (6)와 맨드렐 (7) 사이에서 합쳐져 파이프 형태로 압출되는 것을 표시한 것이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a crosslinked polyethylene pipe extrusion apparatus according to the present invention. After the polyethylene powder mixed with the crosslinking agent and the antioxidant passes through the lower body (9) having a diameter of 15 mm, it passes through the adapter (3) and the adapter jointer (4) having a set temperature of 140 to 180 ° C, and then It passes through the todoed part to make an ape shape, which is extruded into the six-passage (12) of the topido spider (1), a newly devised device for increased production, and the die (6) and the mandrel (7). It is shown to be combined between the extruded in the form of a pipe.
도 2는 본 발명에 따른 바디 상부의 평면도이다. 원료 투입 부분 (12)을 기존 후방 한쪽 부분에서 양쪽 부분으로 나누어지게 도안하였고 원료가 균일하고 충분한 양이 공급될 수 있도록 라이너 중간 부분으로 투입되도록 고안하였다.2 is a plan view of the upper body according to the present invention. The raw material input part 12 is designed to be divided into both parts from the existing rear one part and designed to be fed into the middle part of the liner so that the raw material can be supplied uniformly and a sufficient amount.
도 3은 바디 상부 (8)에 라이너 (2)가 설치된 것을 표시한 것으로서 원료가 라이너의 양쪽 구멍을 통하여 투입되고 피스톤이 압력을 가하여 수지를 바디 하부 (9)로 압출하는 것을 표시한 것이다. 라이너의 구조를 고안하여 피스톤의 압축 행정 거리를 기존의 장치와 비교하여 100 % 이상 증가시켰다.FIG. 3 shows that the liner 2 is installed in the upper body 8, in which the raw material is introduced through both holes of the liner and the piston pressurizes to extrude the resin into the lower body 9. By devising the structure of the liner, the compression stroke distance of the piston is increased by more than 100% compared with the conventional device.
도 4는 토피도의 스파이더 부분 정면도로서 수지가 압출되는 부분과 스파이더 렉(leg)을 명확히 구분할 수 있게 표시한 것이다.FIG. 4 is a front view of a spider portion of the toffee diagram, which clearly displays a portion where the resin is extruded and a spider leg.
도 5는 본 발명에 따른 토피도의 횡단면도를 나타낸 것으로 토피도 직경의 크기를 확대하여 수지 흐름 통로의 단면적을 넓혀 압출되는 수지의 양을 증가시킨 것이다.Figure 5 shows a cross-sectional view of the toffee diagram according to the present invention by increasing the size of the diameter of the topido to increase the cross-sectional area of the resin flow passage to increase the amount of the resin is extruded.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 피스톤, 바디 상부 및 라이너, 불소 수지로 코팅된 토피도, 어댑터, 다이를 가교 파이프 제조용 압출기에 장착하여 하기위 조건 하에서 가교 파이프를 압출시킨 결과 압출 생산성이 기존 1.5 m/분에서 3.0 m/분 이상으로 100 % 이상 증가하였으며, 제조된 파이프의 외관도 우수하였다.As described above, in accordance with the present invention, the piston, the upper body and the liner, the topido coated with fluororesin, the adapter and the die were mounted on an extruder for producing a crosslinked pipe. It increased by more than 100% from m / min to 3.0 m / min or more, and the appearance of the manufactured pipe was also excellent.
압출기 온도 조건 바디 100∼130 ℃Extruder Temperature Condition Body 100 ~ 130 ℃
어댑터 140∼180 ℃Adapter 140-180 ℃
다이 210∼260 ℃Die 210 ~ 260 ℃
맨드렐 170∼250 ℃Mandrel 170-250 ℃
피이프 규격 Φ 15 mm (KS M 3357)Pipe size Φ 15 mm (KS M 3357)
또한 압출된 가교 파이프를 KS M 3357에 의거 평가한 결과 KS 규격(가교도 : 75 % 이상, 내압 크리이프 : 새거나 파열 없음, 내열성 : 평균 변화율 3 % 이하)을 충족하는 가교 파이프를 얻을 수 있었다.As a result of evaluating the extruded crosslinked pipes according to KS M 3357, crosslinked pipes meeting KS standards (crosslinking degree: 75% or more, pressure creep: no leaking or bursting, heat resistance: average change rate of 3% or less) were obtained.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970033862A KR100371391B1 (en) | 1997-07-19 | 1997-07-19 | Cross-linked polyethylene pipe extraction forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970033862A KR100371391B1 (en) | 1997-07-19 | 1997-07-19 | Cross-linked polyethylene pipe extraction forming device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990010956A true KR19990010956A (en) | 1999-02-18 |
| KR100371391B1 KR100371391B1 (en) | 2003-05-12 |
Family
ID=37416511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970033862A KR100371391B1 (en) | 1997-07-19 | 1997-07-19 | Cross-linked polyethylene pipe extraction forming device |
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1997
- 1997-07-19 KR KR1019970033862A patent/KR100371391B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR100371391B1 (en) | 2003-05-12 |
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