KR20000039281A - 삼중관과 삼중관 제조장치 및 그 방법 - Google Patents

삼중관과 삼중관 제조장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 고안은 배수관으로 사용되는 합성수지관에 관한 것으로, PE와 재생원료를 이용하여 단면이 삼중으로 이루어지는 삼중관과 그 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 삼중관은 일정폭을 갖는 내피를 와인더 외측에 권회시키되 일측이 서로 맞물리게 하고 내피 상부에는 두꺼운 중간층을 일측이 서로 맞물리게하여 권회시키며 상기 중간층 상부에는 외피를 일측이 서로 맞물리게하여 권회시킴으로써 제조되어지는 것으로 외피와 내피의 맞물리는 부분은 서로 같은 위치가 되고 중간층의 맞물리는 부분은 외피와 내피의 맞물림 부분과 위치가 어긋나게 하며 외피 및 중간층의 맞물리는 부분은 롤러로 압착시키도록 한 것이다.

Description

삼중관과 삼중관 제조장치 및 그 방법
본 고안은 배수관으로 사용되는 합성수지관에 관한 것으로, PE와 재생원료를 이용하여 단면이 삼중으로 이루어지는 삼중관과 그 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
배수관으로 사용되는 기존 파이프는 PVC관, 나선주름관이 주로 사용되고 있으나 PVC관은 압출하여 생산하는 관계로 직경이 크거나 두께가 두꺼울 경우 생산이 어렵고 제조비용이 크게 증가되는 문제점이 있으며, 나선주름관은 내압과 충격에 약하고 운송도중 중량에 의해 중간부위가 부러지는 문제점이 있다.
본 발명은 외피와 내피가 PE 재질로 이루어지고 외피와 내피 사이의 중간층이 비교적 두꺼운 합성수지로 이루어진 삼중관을 제조하므로써 내압, 충격, 강도가 강한 배수관을 제공하고져 하는 것으로 재활용재를 이용하여 가격을 낮추는 한편 압출방식이 아닌 권회방식을 채택하여 제조원가를 크게 낮춘 것이다.
본 발명의 삼중관은 일정폭을 갖는 내피를 와인더 외측에 권회시키되 일측이 서로 맞물리게 하고 내피 상부에는 두꺼운 중간층을 일측이 서로 맞물리게하여 권회시키며 상기 중간층 상부에는 외피를 일측이 서로 맞물리게하여 권회시킴으로써 제조되어지는 것으로 외피와 내피의 맞물리는 부분은 서로 같은 위치가 되고 중간층의 맞물리는 부분은 외피와 내피의 맞물리는 부분과 위치가 어긋나게 하며 외피 및 중간층의 맞물리는 부분은 롤러로 압착시키도록 한 것이다.
이러한 본 발명은 3개의 노즐에서 각각 내피, 중간층, 외피를 압출시켜 와인더 상부에서 열융착되어지며 권회되게 하므로써 삼중관을 제조하게 되므로 고가의 대형압출기가 불필요하고 삼중관의 단면에 주름관과 같은 공간이 없어 내압, 강도, 충격에 강하도록 한 것이다.
도 1 은 본 발명 삼중관의 사시도
도 2 는 본 발명 삼중관의 단면도
도 3 은 본 발명의 삼중관 제조장치 사시도
도 4 는 본 발명의 삼중관 제조장치 요부평면도
도 5 는 본 발명의 삼중관 제조장치 요부정면도
도 6 은 본 발명의 롤러각도 변화를 나타낸 와인더 정면도
도 7 은 본 발명의 롤러각도 변화를 나타낸 와인더 평면도
도 8 은 본 발명 삼중관의 중간노즐 실시예 평면도
도 9 는 본 발명 삼중관의 제조 공정도
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 삼중관 2 : 내피 3 : 중간층
4 : 외피 10,10' : 사출기 11,12,13 : 노즐
20 : 와인더 21 : 롤러 30,3,32 : 롤러
40 : 저수조
도 1 은 본 발명 삼중관의 사시도이고, 도 2 는 본 발명 삼중관의 단면도로써,
삼중관(1)은 단면이 외피(4), 내피(2), 중간층(3)으로 이루어지며, 외피(4)와 내피(2)는 PE를 사용하고 중간층(3)은 재활용재를 사용하되 외피(4)와 내피(2)는 그 조직이 치밀하여 기공이 적고 중간층(3)은 그에 비하여 기공이 크다.
삼중관(1)의 내측면에는 내피(2)가 냉각될 때 발생되는 홈이 형성되고 외측면(4)에는 외피(4)의 겹쳐지는 부분을 압착시킨 약간의 돌출부분이 형성되나 삼중관(1)의 외피(4), 내피(2), 중간층(3)이 각각 겹쳐져 성형되므로 내압, 강도, 충격을 견디는 힘이 뛰어나다.
즉 삼중관(1)이 외피(4), 중간층(3), 내피(2)로 구분되나 일체로 형성되어 기존 주름관에 비하여 내압, 강도 및 충격에 견디는 힘이 크고, 중간층(3)의 두께가 두껍고 내부기공이 있어 보온효과가 뛰어나다.
그리고 삼중관(1)의 길이 연결시 연결커플링에 내삽되는 삼중관(1)의 외측에 홈을 형성시켜 고무링을 끼워주므로써 누수가 되지 않게 연결할 수 있으나 기존 주름관은 내부통공으로 인하여 고무링을 끼울 수 없다.
또한 삼중관(1)은 PE칩, 폐비닐 등의 재활용재를 이용하여 제조하게되므로 제조원가가 싸고 자원재활용을 할 수 있다.
본 발명의 삼중관 제조장치를 도 3 내지 도 6 에 의거 살펴본다.
본 발명은 외피(4)와 내피(2)를 이루는 PE를 녹여서 노즐(11)(12)로 배출하는 사출기(10)와, 중간층(3)을 이루는 재활용재를 녹여서 노즐(13)로 배출하는 사출기(10')를 필요로 하고, 노즐(11)(12)(13)에서 압출되는 외피(4), 중간층(3), 내피(2)를 권회시키는 와인더(20)와, 와인더(20)외측에서 중간층(3) 및 외피(4)의 겹치는 부분을 눌러주는 롤러(30)(31)(32)를 구비시킴으로써 이루어진다.
여기서 와인더(20)에 권회되는 외피(4), 중간층(3), 내피(2)를 냉각시키기 위한 냉각장치가 필수적으로 설치되고 냉각수를 받기 위한 저수조(40)가 설치되며, 사출기(10)(10')에서 노즐(30)(31)(32)로 연결되는 연결관로에는 다수의 전기히터가 내장되어 있다.
노즐(30)(31)(32)은 연결관로를 회전시켜 원하는 위치에 고정시킬 수 있으며 외피(4)와 내피(2)를 형성시키는 노즐(11)(12)은 노즐구멍이 하나의 슬롯형태로 뚫려지고, 중간층(3)을 형성시키는 노즐(13)을 도 8 에 도시된 바와 같이 노즐구멍(14)(15)(16)을 1-3열로 형성시키되 2-3개로 형성시킬 경우 노즐구멍(14)(15)의 일부분이 서로 겹쳐질 수 있도록 한다.
노즐(13)의 노즐구멍(14)(15)(16)을 2-3개로 형성시키는 이유는 중간층(3)두께가 두꺼우므로 한 번에 두껍게 배출시킬 경우 냉각이 되지 않는 문제가 있어 2-3줄로 배출시켜 냉각이 용이하면서도 원하는 두께를 형성시킬 수 있도록 하기 위함이다.
본 발명의 와인더(20)는 여러개의 회전롤러(21)를 환형으로 배치하되 상기 롤러(21)는 일측으로 동력을 전달받아 회전되게 하고 타측의 드럼(22)을 좌,우회전시킴에 따라 각도가 틀어지게 구성된다.
즉 롤러(21)는 원동기의 회전동력을 감속기(24)에서 감속시켜 체인(23)으로 전달되게 하므로써 각각의 롤러(21)가 회전되게 하고 도 6 과 같이 드럼(22)에 고정된 이동편(25)을 볼트로 고정편(26)에서 이동시켜 롤러(21)의 각도를 조절한다.
롤러(21)의 각도가 틀어짐에 따라 삼중관(1)의 제조속도가 변해지는 것으로 상기된 와인더(20)는 주름관 제조시에도 사용되는 공지된 물품이다.
와인더(20)의 외측에는 전,후,좌,우이동이 가능한 롤러(30)(31)(32)를 배치하는 한편 냉각수를 공급하는 냉각장치를 설치하고 냉각수는 저수조(40)에 모아진다.
롤러(30)(31)(32)는 핸들(34)회전에 따라 와인더(20)쪽으로 이동하거나 멀어지게 되고 롤러이송축(33)을 타고 좌,우이동되게 하되 이동이 완료된 후에는 고정된 상태로 놓이게 된다.
이러한 구성의 삼중관 제조장치는 사출기(10)(10')를 가동시켜 노즐(11)(12)(13)로 삼중관(1)제조에 필요한 외피(4), 내피(2), 중간층(3)을 배출시키되 와인더(20)의 롤러(21)를 회전시키고 냉각장치를 가동시킨다.
그러면 노즐(11)에서 배출된 내피(2)가 롤러(21)외측에 권회되면서 와인더(20)전방으로 밀려나오게 되며 이때 내피(2)는 일측이 서로 겹쳐지게 한다.
내피(2)상부에는 노즐(13)에서 배출된 중간층(3)이 서로 겹쳐지면서 권회되게 하고 중간층(3)이 겹쳐진 부분은 롤러(30)로 압착시키며 냉각수를 공급하여 열융착되면서 냉각되도록 한다.
중간층(3)의 상부에는 노즐(12)에서 배출된 외피(4)가 일측이 겹쳐지면서 권회되게 하고 외피(4)의 겹쳐진 부분은 롤러(31)(32)로 압착시켜 평편하게 하면서 냉각수로 냉각시킨다.
이같이 제조된 삼중관(1)은 와인더(20)의 롤러(21)회전에 의해 전방으로 돌면서 빠져나오게 되고 상기 삼중관(1)의 배출속도는 롤러(21)의 틀어진 각도에 의하여 결정된다.
이러한 본 발명의 삼중관(1)제조방법에 대하여 도 9를 참고로하여 설명한다.
노즐(11)에서 배출된 내피(2)는 와인더(20)의 롤러(21)를 타고 권회되며 이때 도 9 의 (가)와 같이 일측부분이 서로 겹쳐지면서 감겨지도록 한다.
와인더(20)위에 내피(2)가 감겨지면 그 위에 노즐(13)에서 배출된 중간층(3)이 일측을 서로 겹쳐지게하여 도 9의 (나)와 감겨지도록 한다.
여기서 중간층(3)을 도 8 의 (나)와 같은 노즐(13)을 사용하여 2겹으로 분리하거나 3겹으로 분리하여 권회시키는 이유는 중간층(3)이 두꺼워 쉽게 냉각되지 않으므로 중간층(3)을 분리 배출시킴으로써 쉽게 냉각이 이루어지도록 하기 위함이다.
중간층(3)이 노즐(13)에서 배출되어 내피(2)위에 권회되면 내피(2)와 중간층(3)그리고 중간층(3)끼리는 열융착되어지며 냉각장치로부터의 살수에 의해 냉각되어진다.
이때 중간층(3)의 겹치는 부분과 내피(2)의 겹치는 부분은 서로 어긋나게하여 전체적으로 두께에 대한 균형을 잡아주도록 한다.
중간층(3)에 대한 권회가 끝나면 도 9 의 (나)와 같이 롤러(30)를 이용하여 중간층(3)의 겹치는 부분을 내측으로 압착시켜 주어 도 9 의 (다)와 같이 중간층(3)의 외측을 어느정도 평편하게 잡아준다.
이때 롤러(30)는 많은 열이 전달되므로 냉각장치에 의해 지속적인 냉각이 되도록 하는 한편 롤러(21)내부에도 냉각이 계속 이루어지도록 한다.
그리고 중간층(3)에 대한 롤러(30)압착이 끝나면 노즐(12)에서 배출된 외피(4)가 일측이 서로 겹쳐지게 중간층(3)위에 권회시킨다.
외피(4)의 겹치는 부분은 중간층(3)의 겹치는 부분과 서로 어긋나게하여 도 9의 (라)와 같이 감아준다.
노즐(12)에서 배출된 외피(4)는 아직 식지 않는 중간층(3)외측에 권회되면서 열융착되어지면서 냉각장치에 의한 냉각이 이루어지도록 한다.
외피(4)의 권회가 끝나면 도 9의 (라)와 같이 롤러(31)(32)를 외피(4)의 겹치는 부분에 대고 압착시켜 삼중관(1)의 최종 단면형태가 도 9의 (마)와 같이 형성되도록 하고 최종적으로 냉각을 거치도록 한다.
이같은 방식에 의해 와인더(20)에서 회전되며 제조되는 삼중관(1)은 와인더(20)전면의 보조작업대를 거치면서 길게 제조되어지고 제조된 삼중관은 원하는 길이만큼 절단하여 출하시키게 된다.
본 발명은 삼중관이 압출이 아닌 권회방식에 의해 제조되므로 설비가 간단하고, 두께가 두꺼워 내압, 강도, 충격에 강하며, 보온성이 강하고 재활용재의 사용으로 저가격의 생산이 가능한 것이다.

Claims (5)

  1. 일정폭을 갖고 일측이 겹쳐지게 권회시킨 내피(2)와,
    상기 내피(2)위에 일측이 겹쳐지게 하고 내피(2)보다 두껍게 권회시키며 겹친부분은 압착시킨 중간층(3)과,
    상기 중간층(3)위에 일측이 겹쳐지게 하고 겹친 부분을 압착시킨 외피(4)와,
    상기 내피(2)와 중간층(3) 및 외피(4)가 열융착되어 형성시킨 것을 특징으로 하는 삼중관.
  2. 롤러(21)가 환형으로 배열된 와인더(20)일측에 회동 가능하게 배치된 노즐(11)(12)(13)과, 상기 노즐(11)(12)에 내피(2)와 외피(4)를 공급하여 배출시키는 사출기(10)와, 상기 노즐(13)에 중간층(3)을 공급하여 배출시키는 사출기(10')와, 와인더(20)의 측면에 배치되어 사방으로 이동되며 고정되고 중간층(3)과 외피(4)의 겹치는 부분을 압착시키는 롤러(30)(31)(32)와, 상기 와인더(20)의 외측에 설치되고 내피(2)와 중간층(3) 및 외피(4)를 냉각시키는 살수냉각장치를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 삼중관 제조장치.
  3. 제 2 항에서, 중간층(3)을 배출하는 노즐(13)은 노즐구멍(14)(15)을 상하로 배치시켜 이중으로 배출시키되 배출되는 중간층(3)의 일측이 서로 겹쳐지게 노즐구멍(14)(15)을 뚫어준 것을 특징으로 하는 삼중관 제조장치.
  4. 일정폭을 갖는 내피(2)를 일측이 겹쳐지게 와인더(20)에 권회시키고, 상기 내피(2)상부에 중간층(3)을 권회시키되 중간층(3)은 서로 겹쳐지게 권회시키고, 중간층(3)의 겹쳐진 부분을 외측에서 롤러(30)로 압착시키고, 중간층(3)상부에 일정폭을 갖는 외피(4)를 일측이 겹쳐지게 권회시키고, 외피(4)의 겹쳐진 부분을 외측에서 롤러(31)(32)로 압착시킴으로써 제조되는 삼중관 제조방법.
  5. 제 3 항에서, 내피(2)와 외피(4)의 겹쳐진 부분은 동일축상에 위치되게 하고, 중간층(3)의 겹쳐진 부분은 상기 내피(2)와 외피(4)의 겹쳐진 부분과 서로 어긋나게 위치시키는 것을 특징으로 하는 삼중관 제조방법.
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