KR20010068173A - 피브이씨를 이용한 내압용 호스 및 그 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내압용 호스에 관한 것으로서, 저가(低價)인 PVC 재질을 주재료로 이용하면서도 각 층의 접촉면이 긴밀하게 밀착 결합되도록 하여 그 내압성을 충분히 유지할 수 있으며, PVC 튜브층들 사이에 결합된 편조층을 예비수축 및 PVC 코팅된 필라멘트사를 이용하여 구성함으로써 제작된 호스의 두께 및 그 내경을 일정하게 유지하여 할 수 있도록 한 PVC를 이용한 내압용 호스 및 그 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 제 1 PVC 튜브층(50)을 성형하는 제 1 튜브성형단계; 상기 제 1 PVC 튜브층(50) 외면에, PVC 코팅된 필라멘트사를 직조하여 편조층(60)을 입히는 편조층형성단계; 상기 편조층(60)을 고온으로 가열하여 상기 코팅된 PVC를 용융시킴으로써 상기 코팅된 PVC가 응고됨에 따라 상기 제 1 PVC 튜브층(50) 외측면과 일체로 결합되도록 하는 히팅단계; 상기 편조층(60)에 코팅된 PVC가 용융된 상태에서, 상기 편조층(60) 외면에 제 2 PVC 튜브층(70)을 성형시켜, 상기 코팅된 PVC가 응고됨에 따라 상기 제 2 PVC 튜브층(70) 내측면과 일체로 결합되도록 하는 제 2 튜브층성형단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

피브이씨를 이용한 내압용 호스 및 그 제작방법{PVC Pressure-resistant Hose and the Method}

본 발명은 내압용 호스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저가(低價)인 PVC재질을 주재료로 이용하면서도 각 층의 접촉면이 긴밀하게 밀착 결합되도록 하여 그 내압성을 충분히 유지할 수 있으며, 편조층을 구성하는 필라멘트사를 예비 수축시킴으로써 편조층이 불균일하게 열수축되는 것을 방지하고, 제작된 호스의 두께 및 그 내경을 균일하게 유지하여 안정적인 내압성을 가질 수 있도록 한 PVC를 이용한 내압용 호스 및 그 제작방법에 관한 것이다.

통상적으로, 내압용 호스는 고압의 액체 또는 기체를 소정의 장소로 이송하기 위해 사용되는 것으로서, 성형성이 우수한 PVC 나 고무재질로서 제작된다.

도 1은 종래 내압용 호스의 일 예를 도시한 것으로서, 다수의 고무튜브층(10)(30)들 사이에 필라멘트사로 직조된 편조층(20)이 결합되는 형태로 구성된다.

이러한 종래 내압용 고무호스는, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 호스형상의 제 1 고무튜브층(10)을 성형한 다음, 그 외면에 라텍스 코팅된 필라멘트사를 직조하여 입힘으로써 편조층(20)을 형성시키고, 이어서, 상기 편조층의 외면에 제 2 고무튜브층(30)을 결합시킨 상태에서, 증기로 가열하는 증숙과정을 실행하면, 제 1 고무튜브층(10), 편조층(20) 및 제 2 고무튜브층(30)이 차례로 결합된 다층 구조의 내압용 고무호스가 완성되게 된다.

한편, 종래의 내압용 PVC 호스는, PVC를 주재료로서 제작한 내압용 호스로서, 도 4를 참조하여 그 제작 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, PVC를 튜브형상으로 압출 성형하여 제 1 PVC 튜브를 형성시키고, 그 외면에 접착제를 도포한 다음, 방적사로 구성된 편조층을 입힌 상태에서 90∼130℃로 30∼120분 동안 증숙시키는 증숙단계를 거쳐 도포된 접착제를 건조시킨다. 이어서, 상기 편조층 외면에 접착제를 도포시킨 상태에서, 100∼180℃로 가열하여 상기 편조층 위에 도포된 접착제가 건조되도록 하는 히팅단계를 실행한다. 그 다음, 상기 편조층 외면을 제 2 PVC 튜브로 커버링하는 단계가 실행됨으로써, 내압용 PVC 호스가 완성되게 된다.

또한, 상기 내압용 PVC 호스 제작공정은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 증숙단계를 생략하고, 상기 히팅단계에서 상기 편조층의 내외측면에 도포된 접착제가 동시에 건조되도록 구성되기도 한다.

그러나, 종래 내압용 고무호스는, 고가(高價)이면서도 내구성이 취약한 고무재질의 사용으로 인해, 제작된 호스의 부피가 커지게 됨으로써, 내압용 호스의 생산단가가 크게 증대되고, 제작된 호스의 보관 및 이송이 어려워지는 등의 문제점이 있을 뿐만 아니라, 또한, 상기 내압용 고무호스 제작시, 상기 증숙단계에서 편조층을 구성하는 필라멘트사의 각 부분들에서 전달되는 열량의 편차가 크게 됨으로써 편조층이 불균일하게 수축하게 되며, 이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 제작된 호스가 불균일한 두께를 나타내게 되어 그 내경이 불균일하게 되어, 제작된 호스가 내압성을 안정적으로 유지하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 내압용 PVC 호스는, 그 생산단가가 저렴하고 내구성이 우수하다는 장점을 갖으나, 편조층이 여러 가닥의 방적사를 꼬아서 형성된 것이므로, 제작된 호스의 부피가 매우 클 뿐만 아니라, 그 단면이 일정치 않게 되어 호스의 내압성이 불균일한 문제점이 있으며, 특히, 상기 편조층의 양측 표면만이 코팅된 상태로 결합됨으로써, 각 층간의 결합력이 약하게 되어 내압성을 안정적으로 유지하지 못할 뿐만 아니라, PVC 호스가 꺾이게 되는 등의 충격을 받을 경우, 상기 편조층 내부를 구성하는 여러 가닥의 방적사들이 상호 이격되면서 층 분리현상을 발생시켜 전체적으로 균일한 내압성을 유지하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복수의 PVC 튜브층들 사이에서 PVC 코팅된 필라멘트사로 편조층을 결합시키되, 히팅과정을 통하여 상기 편조층에 코팅된 PVC가 용융되면서 양측의 PVC 튜브층들과 일체로 밀착 결합되도록 구성함으로써, 저가(低價)인 PVC 재질을 이용하면서도 각 층의 접촉면 긴밀히 밀착되어 길이방향으로 균일하고 안정적인 내압성을 유지할 수 있도록 한 PVC를 이용한 내압용 호스 및 그 제작방법을 제공하는데 주된 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 본 발명에 따른 내압용 호스의 구성시, 선행된 가열에 의해 예비 수축된 필라멘트사를 이용하여 상기 편조층을 구성함으로써, 상기 편조층을 상기 PVC 튜브층에 밀착 결합시키는 히팅과정에서, 상기 편조층의 과도한 열수축을 방지하며, 이에 따라 제작된 호스의 두께 및 그 내경이 균일하게 유지되어 안정적인 내압성을 유지할 수 있도록 한 PVC를 이용한 내압용 호스 및 그 제작방법을 제공하는데 있다.

도 1은 통상적인 내압용 호스의 일 예를 도시한 사시도,

도 2는 종래 내압용 고무호스 제작방법의 일 예를 도시한 흐름도,

도 3은 종래 내압용 고무호스의 일 예를 도시한 부분 단면도,

도 4는 종래 내압용 PVC 호스 제작방법의 일예를 도시한 흐름도,

도 5는 종래 내압용 PVC 호스 제작방법의 다른 예를 도시한 흐름도,

도 6은 본 발명에 따른 PVC를 이용한 내압용 호스 제작방법을 나타낸 흐름도,

도 7은 본 발명에 따른 PVC를 이용한 내압용 호스를 도시한 부분 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10:제 1 고무튜브층, 20:편조층(종래), 30:제 2 고무튜브층, 50:제 1 PVC 튜브층, 60:편조층(본 발명), 70:제 2 PVC 튜브층.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 튜브 형상으로 성형되는 제1 PVC 튜브층과; PVC 코팅된 필라멘트사로 이루어지며, 코팅된 PVC가 히팅열에 의해 상기 제 1 PVC 튜브층의 외면에 일체로 결합되는 편조층과; 상기 히팅열에 의해 상기 편조층에 코팅된 PVC가 용융된 상태에서, 상기 편조층 외면에 커버링되어 상기 편조층과 일체로 결합되는 제 2 PVC 튜브층; 을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 편조층을 구성하는 상기 코팅된 필라멘트사가, 선행된 가열에 의해 예비 수축된 것임을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, PVC를 이용하여 제 1 PVC 튜브층을 성형하는 제 1 튜브성형단계; 상기 제 1 튜브성형단계를 통하여 성형된 제 1 PVC 튜브층 외면에, PVC 코팅된 필라멘트사를 직조하여 편조층을 입히는 편조층형성단계; 상기 편조층형성단계 다음에, 상기 제 1 PVC 튜브층 외면에 입혀진 상기 편조층을 고온으로 가열하여 상기 코팅된 PVC를 용융시킴으로써 상기 코팅된 PVC가 응고됨에 따라 상기 제 1 PVC 튜브층 외측면과 일체로 결합되도록 하는 히팅단계; 상기 히팅단계가 진행되는 동안 실행되며, 상기 히팅단계를 통하여 상기 편조층에 코팅된 PVC가 용융된 상태에서, 상기 편조층 외면에 제 2 PVC 튜브층을 성형시켜, 상기 코팅된 PVC가 응고됨에 따라 상기 제 2 PVC 튜브층 내측면과 일체로 결합되도록 하는 제 2 튜브층성형단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 PVC를 이용한 내압용 호스 및 그 제작방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 PVC를 이용한 내압용 호스 제작방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따라 제작된 내압용 호스의 측면도를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내압용 호스는, 제 1 PVC 튜브층(50), 편조층(60) 및 제 2 PVC 튜브층(70)을 포함하여 구성된다.

상기 제 1 PVC 튜브층(50)은, 본 발명에 따른 내압용 호스의 내측부를 형성하는 부분으로서, PVC를 튜브 형상으로 압출 성형하여 제작된다.

상기 편조층(60)은, 예비수축 및 PVC 코팅된 필라멘트사를 직조한 것으로서, 상기 제 1 PVC 튜브층(50) 외면에 입혀지는데, 상기 편조층(60)이 상기 제 1 PVC 튜브층(50)에 입혀진 상태에서, 상기 필라멘트사에 코팅된 PVC를 용융점까지 고온으로 히팅시킴으로써, 그 후의 냉각에 따른 상기 코팅된 PVC의 응고시, 제 1 PVC 튜브층(50) 외면과 상기 편조층(60) 내면이 일체로 결합되도록 구성된다.

상기 제 2 PVC 튜브층(70)은, 상기 편조층(60) 외측면에 커버링되는 PVC 부재로서, 상기 편조층(60)에 코팅된 PVC가 용융되도록 상기 히팅열이 가해진 상태에서, 상기 편조층(60) 외면에 입혀짐으로써, 상기 히팅열에 의해 용융된 상기 PVC 코팅부의 응고시, 상기 편조층(60) 외면과 상기 제 2 PVC 튜브층(70) 내측면이 일체로 결합되도록 구성된다.

한편, 상기 편조층(60)을 구성하는 필라멘트사의 예비수축은, 상기 히팅과정에서 필라멘트사가 부분적으로 과도한 수축, 즉, 불균일한 수축으로 인하여 제작된 호스의 두께 및 내경이 불균일하게 되는 것을 방지하기 위하여 미리 열수축시킨 것으로서, 상기 필라멘트사가 갖는 원수축의 70∼90％ 정도 예비 수축되도록 가열한 것을 의미한다. 이때, 필라멘트사가 갖는 원수축의 10∼30％인 잔여 열수축을 남긴 것은, 제 1, 제 2 PVC 튜브층(50)(70) 사이에서 결합되는 편조층(60)의 히팅과정에서 상기 잔여수축이 진행되도록 함으로써 상기 제 1, 제 2 PVC 튜브층(50)(70) 사이에 결합되는 상기 편조층(60)이 팽팽하게 당겨지도록 구성한 것이며, 이에 따라, 상기 편모층(60)이 그 결합면에 공극 발생없이, 긴밀하게 결합될 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 편조층(60)을 구성하는 코팅된 필라멘트사는, 뭉쳐진 다수의 필라멘트 가닥의 각 낱올들 사이 및 그 외부가 PVC 로 코팅된 것, 다시 말해, PVC 코팅기둥 내부에 다수의 필라멘트 가닥이 함침되어 있는 것을 의미하는 것으로서, 이러한 필라멘트사의 코팅과정은, 필라멘트사를 가열하는 상기 예비수축과 거의 동시에 진행된다.

상기와 같은 구성을 갖는 PVC를 이용한 내압용 호스의 제작방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 튜브성형단계(S10), 편조층형성단계(S20), 히팅단계(S30) 및 제 2 튜브층성형단계(S40)를 포함하여 구성된다.

먼저, PVC를 이용하여 튜브형상의 제 1 PVC 튜브층(50)을 압출 성형시키는 제 1 튜브성형단계(S10)가 실행된다.

상기 제 1 튜브성형단계(S10) 다음에 실행되는 편조층형성단계(S20)에서는, PVC 코팅된 필라멘트사를 직조하여 상기 제 1 PVC 튜브층(50) 외면에 입히는 편조층형성단계(S20)가 실행된다. 이때, 상기 편조층(60)을 구성하는 상기 필라멘트사는, 선행된 가열에 의해 70∼90％정도 예비 수축된 것을 이용함으로써, 이후의 공정인 히팅단계(S30)에서 열에 의해 상기 필라멘트사가 부분적으로 과도하게 수축되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.

상기 히팅단계(S30)는, 상기 편조층형성단계(S20) 다음에 실행되는데, 상기 편조층(60)을 구성하는 필라멘트사에 코팅된 PVC가 겔 상태로 용융되는 온도(150∼260℃)까지 가열함으로써, 상기 제 1 PVC 튜브층(50) 외면에 입혀진 편조층(60)의 PVC 코팅부가 용융되도록 한다.

상기 히팅단계(S30)에서, 상기 편조층(60)을 구성하는 필라멘트사가 어느 정도의 수축을 하게 되나, 선행된 가열에 의해 70∼90％ 예비 수축된 상기 필라멘트사는, 본래 갖고 있는 수축률의 10∼30％ 만큼만 수축하게 된다. 이같이 작은 수축률은, 상기 편조층(60)이 부분적으로 과도하게 수축되어 제작된 호스의 두께 및 내경이 불균일하게 되는 것을 방지함은 물론, 상기 편조층(60)을 팽팽하게 당겨주어 제 1 PVC 튜브층(50)과 편조층(60) 간의 공극을 없애주게 됨으로써 제 1 PVC 튜브층(50)와 편모층(60)의 밀착 결합을 더욱 견고하게 하는 것이다.

상기 히팅단계(S30)가 진행되는 동안에 실시되는 상기 제 2 튜브층성형단계(S40)에서는, 상기 히팅단계(S30)를 통하여 상기 편조층(60)의 PVC 코팅부가 겔 상태로 용융된 상태에서, 편조층(60) 외면에 제 2 PVC 튜브층(70)을 성형시키는 과정이 실행된다.

이와 같은, 제 2 튜브층성형단계(S40)의 실행 후, 3개의 층(50∼70)을 이루며 결합된 내압용 호스를 냉각시키면, 상기 제 1, 제 2 PVC 튜브층(50)(70) 사이에 결합된 편조층(60)의 PVC 코팅부가, 다시 응고되면서, 제 1, 제 2 PVC 튜브층(50)(70) 접촉면과 일체로 결합하게 되며, 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 PVC 튜브층(50), 편조층(60) 및 제 2 PVC 튜브층(70)이 균일한 두께와균일한 내경을 갖으면서 상호 긴밀하게 밀착 결합됨으로써 그 내압성이 안정적으로 유지되는 다층구조의 내압용 호스가 완성되게 되는 것이다.

상기 실시 예들에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 PVC를 이용한 내압용 호스 및 그 제작방법에 따르면, 저가(低價)이면서도 내구성이 우수한 PVC 재질을 이용하여, 각 층간의 접촉면들이 상호 긴밀하게 밀착 결합되고 내압성이 안정적으로 유지되는 내압용 호스를 제작할 수 있으며, 이와 같이 내압용 호스를 작은 크기로 제작할 수 있게 됨에 따라, 그 생산단가를 절감할 수 있음은 물론, 제작된 내압용 호스의 보관 및 이송을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 내압용 호스의 구성시, 선행된 가열에 의해 예비 수축된 필라멘트사를 이용하여 상기 편조층을 구성함으로써, 상기 편조층을 양측의 PVC 튜브층들에 밀착 결합시키는 히팅과정에서의 부분적으로 과도한 열수축을 방지하여, 제작된 호스의 두께 및 그 내경을 균일하게 유지할 수 있게 되며, 이에 따라 호스의 내압성을 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 따른 PVC를 이용한 내압용 호스 및 그 제작방법에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 상기 3개의 층으로 구성된 내압용 호스의 외면에, 상기와 동일한 히팅방법을 이용하여, 다른 편조층과 제 3 PVC 튜브층을 차례로 추가 결합시킴으로써 5개의 층이 상호 밀착 결합된 내압용 PVC 호스를 제작하는 등, 당업자라면 여러 가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 튜브 형상으로 성형되는 제 1 PVC 튜브층과;

   PVC 코팅된 필라멘트사로 이루어지며, 코팅된 PVC가 히팅열에 의해 상기 제 1 PVC 튜브층의 외면에 일체로 결합되는 편조층과;

   상기 히팅열에 의해 상기 편조층에 코팅된 PVC가 용융된 상태에서, 상기 편조층 외면에 커버링되어 상기 편조층과 일체로 결합되는 제 2 PVC 튜브층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 PVC를 이용한 내압용 호스.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 편조층을 구성하는 상기 코팅된 필라멘트사는, 선행된 가열에 의해 예비 수축된 것임을 특징으로 하는 PVC를 이용한 내압용 호스.
3. PVC를 이용하여 제 1 PVC 튜브층을 성형하는 제 1 튜브성형단계;

   상기 제 1 튜브성형단계를 통하여 성형된 제 1 PVC 튜브층 외면에, PVC 코팅된 필라멘트사를 직조하여 편조층을 입히는 편조층형성단계;

   상기 편조층형성단계 다음에, 상기 제 1 PVC 튜브층 외면에 입혀진 상기 편조층을 고온으로 가열하여 상기 코팅된 PVC를 용융시킴으로써 상기 코팅된 PVC가 응고됨에 따라 상기 제 1 PVC 튜브층 외측면과 일체로 결합되도록 하는 히팅단계;

   상기 히팅단계가 진행되는 동안 실행되며, 상기 히팅단계를 통하여 상기 편조층에 코팅된 PVC가 용융된 상태에서, 상기 편조층 외면에 제 2 PVC 튜브층을 성형시켜, 상기 코팅된 PVC가 응고됨에 따라 상기 제 2 PVC 튜브층 내측면과 일체로 결합되도록 하는 제 2 튜브층성형단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVC를 이용한 내압용 호스 제작방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 편조층형성단계에서, 상기 편조층을 구성하는 상기 필라멘트사는, 선행된 가열에 의해 70∼90％ 예비 수축된 것임을 특징으로 하는 PVC를 이용한 내압용 호스 제작방법.