KR200289552Y1 - 단열층을 갖는 파이프 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상수관 또는 가스공급관으로 사용되는 파이프에 단열층을 형성하여 내구성은 물론 보온성을 높일 수 있도록 한 단열층을 갖는 파이프 제조 장치에 관한 것으로,

본 고안은 호퍼를 통해 투입되는 원료를 스크류에 의하여 헤드로 각각 압출하는 제1,2 압출부와; 상기 제 1,2 압출부에서 각각 압출된 원료를 내,외블럭으로 이루어지는 제 1 다이스로 압출시켜 일면에 길이방향으로 다수의 리브를 갖는 파이프의 외벽체와, 제 2 다이스로 압출시켜 상기 외벽체의 내측으로 내벽체를 압출 성형하는 성형 다이스와; 상기 성형 다이스로 부터 압출 성형되어 나오는 내,외벽체를 서로 접합 성형하고, 이 접합 성형된 내,외벽체를 접합,경화하는 사이징 다이스와; 상기 사이징 다이스의 중앙에는 일측에 회전동력수단과 결합되어 상기 성형 다이스를 관통하고 내부에 냉각수가 유입,유출되는 회전축과, 이 회전축에 의하여 회전하면서 내벽체의 구경 조절과 경화하는 경화수단과; 상기 사이징 다이스로 부터 경화되어 성형된 파이프를 냉각하는 냉각장치와; 상기 냉각장치로 부터 냉각된 파이프를 롤 방식으로 끌어내어 휠에 권취하는 권취장치로 구성하여서 된 것이다..

Description

단열층을 갖는 파이프 제조 장치{Apparatus for making a pipe with adiabatic layer}

본 고안은 단열층을 갖는 파이프 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 는 상수관 또는 가스공급관으로 사용되는 파이프에 단열층을 형성하여 내구성은 물론 보온성을 높일 수 있도록 한 단열층을 갖는 파이프 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건축 구조물 또는 토목공사에서 상수급수 또는 가스공급을 위해 필수적으로 설치되는 공급관로는 통상 금속제 파이프나 합성수지제 파이프가 사용되고 있는데, 상기 금속제의 경우 풍화작용에 의하여 습기의 침투등으로 인한 산화작용이 발생하여 부식현상이 일어나 누수 현상은 물론, 재수명을 다하지 못하게 될 뿐만아니라, 건축구조물에 외부로 노출되어 설치되는 경우 건축물의 미관을 저하시키게 되며, 특히 가스 공급관의 경우 가스 누출등의 안전사고 위험이 따르게 된다. 그래서 근래에 와서는 합성수지 제관이 주로 많이 사용되고 있는데, 이러한 합성수지 제관은 내구성 및 단열성이 떨어지기는 하나, 건축물에 노출되어 설치되는 경우 부식현상등으로 인한 문제점은 해결할 수 있다.

그러나 단열이 취약해 동절기 파이프가 동파되는 현상이 일어나는 문제점이 있어 합성수지제의 파이프 주위에 단열구조를 갖추고 있다. 그 일례를 들어 설명하면, 파이프의 외주위에 유리섬유나 발성수지물을 이용한 별도의 단열구조를 갖추어서 파이프의 동파 예방을 하고 있으나, 이는 파이프의 외주위로 별도의 단열구조를 추가적으로 설치하여야 하는 번거러움이 있고 단열효과 역시 비교적 저조하였으며, 외관성이 저조한 결함이 있었다.

본 고안의 목적은 일련의 기계적인 연속공정으로 단열층을 갖는 파이프를 제조할 수 있는 파이프 제조 장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 파이프에 단열층을 갖도록 이중벽을 일체로 성형하여 파이프의 강성은 물론 유체의 결빙을 방지하여 동파를 예방할 수 있는 파이프 제조 장치를 제공하고자 하는데 있다.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 고안은 호퍼를 통해 투입되는 원료를 스크류에 의하여 헤드로 각각 압출하는 제1,2 압출부와; 상기 제 1,2 압출부에서 각각 압출된 원료를 내,외블럭으로 이루어지는 제 1 다이스로 압출시켜 일면에 길이방향으로 다수의 리브를 갖는 파이프의 외벽체와, 제 2 다이스로 압출시켜 상기 외벽체의 내측으로 내벽체를 압출 성형하는 성형 다이스와; 상기 성형 다이스로 부터 압출 성형되어 나오는 내,외벽체를 서로 접합 성형하고, 이 접합 성형된 내,외벽체를 접합,경화하는 사이징 다이스와; 상기 사이징 다이스의 중앙에는 일측에 회전동력수단과 결합되어 상기 성형 다이스를 관통하고 내부에 냉각수가 유입,유출되는 회전축과, 이 회전축에 의하여 회전하면서 내벽체의 구경 조절과 경화하는 경화수단과; 상기 사이징 다이스로 부터 경화되어 성형된 파이프를 냉각하는 냉각장치와; 상기 냉각장치로 부터 냉각된 파이프를 롤 방식으로 끌어내어 휠에 권취하는 권취장치로 구성하여서 된 것이다.

상기 사이징 다이스는 내주벽에 외부의 회전수단에 의하여 회전력으로 회전하면서 내,외벽체를 압착하고, 외부로 부터 공급되는 냉각수를 순환하면서 내벽체를 냉각하여 경화하는 냉각기와 상기 냉각기의 사이징을 조절하는 조절수단을 구비하게 된다.

상기 사이징 다이스는 외벽체를 진공 압착하여 확관하는 진공흡착수단을 더 구비하게 된다.

그러므로 본 고안에 의하면, 하나의 성형 다이스로 다수의 내향 리브를 갖는 외벽체와 상기 외벽체의 리브와 접합되는 내벽체를 압출 성형하고, 이 성형된 외벽체외 내벽체를 사이징 다이스로 구경을 조절한 상태에서 접합한 후 내벽체와 외벽체를 냉각수와 공기로 냉각하여 경화시킴으로써, 단열층을 갖는 파이프를 간단하게 압출 성형하여 제조할 수 있게 되는 것이다.

도 1 은 본 고안 파이프 제조 장치의 전체 측면도,

도 2 는 본 고안 파이프 제조 장치의 평단면도,

도 3 은 본 고안 파이프 제조 장치의 요부 확대 평단면도,

도 4 는 본 고안 파이프 제조 장치로 부터 제조된 파이프의 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100; 제 1 압출부 101,201; 호퍼

102,202; 스크류케이스 103,203; 헤드

200; 제 2 압출부 300; 성형 다이스

301, 외벽체 302; 내벽체

310; 제 1 다이스 311; 외블럭

312; 내블럭 313; 요철부

320; 제 2 다이스 321; 내블럭

400; 사이징 다이스 402; 흡착공

403; 배기부 500; 경화수단

510; 회전동력수단 511; 모터

512; 풀리 520; 회전봉

530; 경화부 531; 구경조절부

532; 스프링 533; 지지대

534; 입수구 535; 배수구

536; 냉각롤러 600; 냉각장치

700; 견인수단

이하 첨부되는 도면에 의거 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1 은 본 고안 파이프 제조 장치의 전체 측면도 이고, 도 2 는 본 고안 파이프 제조 장치의 일부 평단면도 로서, 일측에 설치된 호퍼(101)를 통해 투입되는 원료를 스크류케이스(102)의 헤드(103)로 압출하는 제 1 압출부(100)와; 타측에 설치된 호퍼(201)를 통해 투입되는 원료를 스크류케이스(202)의 헤드(203)로 압출하는 제2 압출부(200)와; 상기 제1,제2 압출부(100)(200)로 부터 압출되어 투입되는 원료를 다이스로 성형하여 다수의 리브를 갖는 파이프의 외벽체와 내벽체를 각각 압출성형하는 성형 다이스(300)와; 상기 성형 다이스(300)로 부터 압출 성형된 각각의 내,외벽체를 접합하고 구경을 조절하는 사이징 다이스(400)와; 상기 사이징 다이스(400)의 중앙 내측에는 회전 동력수단에 의하여 회전하면서 내벽체의 구경 조절 및 경화하는 경화수단(500)과; 상기 경화수단(500)에서 경화된 성형된 파이프를 냉각하는 냉각장치(600)와; 상기 냉각장치(600)에서 냉각된 파이프를 롤방식으로 끌어내어 별도의 휠에 권취하는 권취장치(700)로 구성하게 된다.

상기 제1,제2 압출부(100)(200)는 하나의 호퍼(101)와 스크류 케이스(102)의 헤드(103)로 압출하여 분기한 후 성형 다이스(300)로 투입되게 할 수도 있다.

도 3 은 본 고안 파이프 제조 장치의 요부 확대 단면도 이고, 도 4 는 본 고안 파이프 제조 장치로 부터 성형된 파이프의 사시도 로서, 성형 다이스(300)는 외벽체(301)를 압출 성형하는 제 1 다이스(310)와; 상기 제 1 다이스(310)의 내측에 상기 외벽체(301)와 접합 성형되는 내벽체(302)를 압출 성형하는 제 2 다이스(320)를 일체로 구성하게 된다.

상기 제 1 다이스(310)는 제1 압출부(100)로 부터 압출되어 유입되는 원료로 외벽체(301)의 외경을 성형하는 외블럭(311)과 내경을 성형하는 내블럭(312)으로 구성되고, 상기 내블럭(312)의 내면은 성형되는 외벽체(301)의 내면에 길이 방향으로 소정의 높이를 가지고 돌출 성형되는 요철부(313)를 등간격으로 성형하게 된다.

상기 제 2 다이스(320)는 제 2 압출부(200)로 부터 압출되어 유입되는 원료로 내벽체(302)의 외경을 성형하는 상기 제 1 다이스(310)의 내블럭(312)을 외경으로 하는 외블럭과, 상기 내벽체(302)의 내경을 성형하는 내블럭(321)으로 구성하게 된다.

상기 제 1 다이스(310)의 내블럭(312)과 제 2 다이스(320)의 내블럭(321)은 상기 제 1 다이스(310)의 외블럭(311)과의 각각 스크류 체결로 고정하게 되며, 아울러 교체 사용가능하도록 구성하게 된다.

상기 사이징 다이스(400)는 상기 성형 다이스(300)로 부터 압출 성형되어 나오는 외벽체(301)와 내벽체(302)를 접합하는 외블럭(401)과; 상기 외블럭(401)에는 상기 외벽체(301)를 진공 흡착하는 다수의 흡착공(402)과; 이 다수의 흡착공(402)으로 부터 흡입된 공기를 배기하는 배기부(403)로 구성하게 된다.

상기 경화수단(500)은 일측에 구비된 회전 동력을 발생하는 회전동력부(510)와, 상기 회전동력부(510)로 부터 동력을 받아 회전하는 회전봉(520)과; 상기 회전봉(520)에 결합되어 회전에 의하여 상기 외벽체(301)와 내벽체(302)의 접합과 구경을 조절하는 경화부(530)로 구성하게 된다.

상기 회전동력부(510)는 모터(511)와, 이 모터(511)의 회전축과 벨트로 연동하는 풀리(512)로 구성하게 된다.

상기 회전봉(520)은 일측단이 상기 회전동력부(510)의 풀리(512)에 축착되고, 내부에는 냉각수가 유입되는 냉각 입수관(521)이 구비되며, 상기 냉각입수관(521)은 외부로 부터 유입되는 냉각수를 밀폐 저수하는 저수통(522)과 분리회전되게 결합 구성하게 된다.

상기 경화부(530)는 상기 회전봉(520)의 타측단에 구비되고, 이 타측단의 후방에 구경 조절이 가능한 구경조절부(531)와, 상기 구경조절부(531)에 의하여 상하로 연동하면서 스프링(532)으로 탄성 지지되는 지지대(533)와, 상기 지지대(533)에는 상기 냉각수관(521)으로 부터 입수되는 냉각수를 순환하여 상기 회전봉(520)으로 배수하면서 상기 내벽체(311)를 경화하는 입수구(534)와 배수구(535)를 구비한 냉각롤러(536)로 구성하게 된다.

상기 냉각롤러(536)는 성형다이스(300)로 부터 압출 성형되어 들어오는 외벽체(301)와 내벽체(311)를 접합하는 접합부(537)을 더 구비하게 된다.

상기 구경조절부(531)는 회전봉(520)과 스크류 결합되는 조절노브(538)와, 이 조절노브(538)의 선단에 상기 지지대(533)를 기울기 변화시켜 상하로 이동하는 이동체(539)로 구성하게 된다.

도면중 미설명 부호 540은 회전봉 내로 배수되는 냉각수를 배출하는 배출부이다.

상기와 같이 구성되는 본 고안은 제1 압출부(100)에 구비된 호퍼(101)를 통해서 투입된 원료는 스크류케이스(102)의 내부에 구비된 스크류를 통해서 헤드(103)로 압출하는 한편, 상기 제2 압출부(200)에 구비된 호퍼(201)를 통해 투입되는 원료는 스크류 케이스(202)의 내부에 구비된 스크류를 통해서 헤드(203)로 압출하게 된다.

상기 제 1, 제 2 압출부(100)(200)의 헤드(103)(203)로 부터 각각 압출된 원료는 파이프의 외벽체(301)를 압출 성형하는 제 1 다이스(310)와, 내벽체(302)를 압출 성형하는 제 2 다이스(320)로 구성된 성형 다이스(300)로 유입되게 된다.

따라서 상기 성형 다이스(300)에서는 제 1 압출부(100)로 부터 유입된 압출 원료를 상기 제 1 다이스(310)에 구성된 외블럭(311)과 내블럭(312)에 의하여 파이프의 외벽체(301)를 성형하게 되는데, 이때 상기 제 1 다이스(310)에서는 도 4 에 도시한 바와 같이, 내블럭(312)의 상면에 외벽체(301)의 길이 방향으로 소정의 높이를 가지고 등간격으로 형성된 요철부(313)에 의하여 다수의 리브를 갖는 외벽체(301)를 성형하게 된다.

그리고 상기 제 2 다이스(320)에서는 제 2 압출부(200)로 부터 압출된 원료를 상기 제 1 다이스(310)의 내블럭(312)을 외경으로 하는 외블럭과 내블럭(321)에 의하여 도 4 에 도시한 바와 같은 내벽체(302)를 성형하게 된다.

상기 성형 다이스(300)를 통해서 외벽체(301)와 내벽체(302)로 성형된 파이프는 사이징 다이스(400)로 이송되어 상기 성형 다이스(300)와 사이징 다이스(400)의 내부에 관통 설치된 경화 수단(500)에 의하여 접합과 아울러 구경이 조절된 상태로 경화하게 된다.

이때 상기 외벽체(301)와 내벽체(302)는 상기 경화수단(500)의 모터(511)의 회전력을 풀리(512)를 통해서 전달받아 회전하는 회전봉(520)과; 이 회전봉(520)의 타측단에 장착되고 상기 사이징 다이스(400)의 내부 중앙에 장착된 경화부(530)의 회전에 의하여 접합과 아울러 구경이 조절된 상태로 성형을 시키게 된다.

즉 상기 외벽체(301)와 내벽체(302)의 접합 및 구경 조절은 상기 경화부(530)의 구경조절부(531)를 조절하여 이 구경 조절부(531)에 의하여 좌우로 이동하면서 이동체(539)의 기울기 변위 차이로 스프링(532)으로 탄성 지지되는 지지대(533)를 상하로 이동시켜 냉각롤러(536)의 높이를 설정하여 놓게 되고, 이어서 유입되는 파이프의 외벽체(301)와 내벽체(302)를 상기 회전봉(530)의 회전에 의하여 회전하는 냉각롤러(536)와, 이 냉각롤러(536)에 구비된 접합부(537)로 접합 함과 아울러, 상기 높이 조절된 냉각롤러(536)로 내벽체(302)의 내면을 압착하면서 구경을 조절하게 된다.

이와 같이 파이프의 내벽체(302)내면 구경을 조절시 상기 냉각롤러(536)에서는 상기 회전봉(520)의 내부에 구비된 냉각수관(521)을 통해서 저수통(522)으로 부터 냉각수를 유입하여 입수구(534)로 유입되는 냉각수를 순환하여 배수구(535)를 통해서 회전봉(520)으로 배수하면서 상기 순환되는 냉각수로 내벽체(302)를 냉각하여 경화시켜 주게 된다.

아울러, 상기 파이프의 외벽체(301)는 외부에 구비된 진공펌프(도시되지않음)을 이용하여 사이징 다이스(400)의 외블럭(401)에구비된 다수의 흡착공(402), 배기부(403)를 통해서 외벽체(301)를 진공 흡착하여 줌으로써, 외벽체(301)의 내측면에 접합부(539)와 냉각롤러(538)에 의하여 접합되는 내벽체(302)와의 접착성을 강화시킴과 아울러 구경을 조절해 주게 된다.

상기와 같이 사이징 다이스(400)를 통해서 외벽체(301)와 내벽체(302)가 접합되어 나온 파이프는 연이어 설치되는 냉각장치(600)로 부터 공급되어 수냉식으로냉각시켜 주게 된다.

한편, 상기 냉각장치(600)는 소정의 길이로 상면이 개구되어 있는 장방형상으로 이루어지는 수조(601)를 가지며, 수조(601)의 내부에는 상기 냉각장치(600)로 부터 성형되어 들어오는 외측벽(301)과 내측벽(302)이 접합되어 이송되는 파이프를 상기 수조(601)의 외측에 설치되는 냉매를 이용한 열교환기(602)를 통하여 열교환된 냉각수를 살수시켜 주면서 상기 파이프를 냉각시켜 주게 된다.

또한 냉각장치(600)의 수조(601)에는 간격조절수단(604)에 의해 전후진하면서 사이징다이스(400)와 냉각장치(600)사이의 간격을 조절할 수 있도록 하여 성형 압출물의 상태에 따라 그 너비를 조절하게 된다.

한편 냉각장치(600)의 후방에는 연이어 설치된 롤방식의 견인수단(700)에 의하여 별도의 구동모터에 의해서 적당한 속도로 회전하는 한쌍의 롤들을 이용해 성형이 완료된 파이프를 끌어내어 별도의 휠에 권회하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 파이프를 형성하는 내, 외벽체를 하나의 성형다이스와 사이징 다이스로 접합 성형함으로써, 보다 단시간에 간단하게 압출 성형하게 되므로 제작을 편리할 수 있게 된다.

본 고안 파이프는 내,외벽체의 접합으로 이중벽을 형성함으로써, 파이프의 내구성 향상은 물론 내,외벽체 사이에 공기층이 형성되게 되어 단열 보온 효과를 얻을 수 있게 되므로, 특히 동절기에 파이프가 동파되는 것을 방지할 수 있어 수명을 장구히 할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다

Claims (9)

1. 호퍼를 통해 투입되는 원료를 스크류에 의하여 헤드로 압출하는 압출부와; 상기 압출부에서 각각 압출된 원료를 내,외블럭으로 이루고 일면에 길이방향으로 다수의 리브를 갖는 파이프의 외벽체와, 상기 외벽체의 내측으로 내벽체를 압출 성형하는 성형 다이스와; 상기 성형 다이스로 부터 압출 성형되어 나오는 내,외벽체를 서로 접합 성형하고, 이 접합 성형된 내,외벽체를 접합,경화하는 사이징 다이스와; 상기 사이징 다이스의 중앙에는 일측에 회전동력수단과 결합되어 상기 성형 다이스를 관통하고 내부에 냉각수가 유입,유출되는 회전축과, 이 회전축에 의하여 회전하면서 내벽체의 구경 조절과 경화하는 경화수단과; 상기 사이징 다이스로 부터 경화되어 성형된 파이프를 냉각하는 냉각장치와; 상기 냉각장치로 부터 냉각된 파이프를 롤 방식으로 끌어내어 휠에 권취하는 권취장치로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 단열층을 갖는 파이프 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 성형 다이스는 외벽체를 압출 성형하는 제 1 다이스와; 상기 제 1 다이스의 내측에 상기 외벽체와 접합 성형되는 내벽체를 압출 성형하는 제 2 다이스를 일체로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 단열층을 갖는 파이프 제조장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 다이스는 압출부로 부터 압출되어 유입되는 원료로 외벽체의 외경을 성형하는 외블럭과; 내경을 성형하는 내블럭으로 구성되고, 상기 내블럭의 내면에는 외벽체의 길이 방향으로 리브를 등간격으로 성형하여서 된 것을 특징으로 하는 단열층을 갖는 파이프 제조 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 다이스는 압출부로 부터 압출되어 유입되는 원료로 내벽체의 외경을 성형하는 상기 제 1 다이스의 내블럭을 외경으로 하는 외블럭과, 상기 내벽체의 내경을 성형하는 내블럭으로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 단열층을 갖는 파이프 제조 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 사이징 다이스는 상기 성형 다이스로 부터 압출 성형되어 나오는 외벽체와 내벽체를 접합하는 외블럭과; 상기 외블럭에는 상기 외벽체를 진공 흡착하는 다수의 흡착공과; 이 다수의 흡착공으로 부터 흡입된 공기를 배기하는 배기부를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 단열층을 갖는 파이프 제조 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 경화수단은 일측에 구비된 회전 동력을 발생하는 회전동력부와, 상기 회전동력부로 부터 동력을 받아 회전하는 회전봉과; 상기 회전봉에 결합되어 회전에 의하여 상기 외벽체와 내벽체의 접합과 구경을 조절하는 경화부로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 단열층을 갖는 파이프 제조 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 회전봉은 일측단이 상기 회전동력부의 풀리에 축착되고, 내부에는 냉각수가 유입되는 냉각 입수관이 구비되며, 상기 냉각 입수관은 외부로 부터 유입되는 냉각수를 밀폐 저수하는 저수통과 분리 회전되게 결합 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 단열층을 갖는 파이프 제조 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 경화부는 상기 회전봉의 타측단에 구비되고, 이 타측단의 후방에 구경 조절이 가능한 구경조절부와, 상기 구경조절부에 의하여 상하로 연동하면서 스프링으로 탄성 지지되는 지지대와, 상기 지지대에는 상기 냉각수관으로 부터 입수되는 냉각수를 순환하여 상기 회전봉으로 배수하면서 상기 내벽체를 경화하는 입수구와 배수구를 구비한 냉각롤러로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 단열층을 갖는 파이프 제조 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 구경조절부는 회전봉과 스크류 결합되는 조절노브와, 이 조절노브의 선단에 상기 지지대를 기울기 변화시켜 상하로 이동하는 이동체로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 단열층을 갖는 파이프 제조 장치.