KR20040052942A - 다층 합성수지관 금형몰드제조장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그 용도에 따라서 2중, 3중, 4중 ..... 등 다양한 종류의 다층관을 보다 간단하고도 신속히 성형 제조할 수 있을 뿐만 아니라 대폭적인 제조공정 및 원재료 절감효과를 제공하는 지중 매설용 다층 합성수지관 금형몰드제조장치 및 그 방법에 관한 것이다.

즉, 가로, 세로 각각 하나 이상의 힘살이 교차 형성되고, 그 힘살 전체의 외측 둘레에는 일정두께의 외부골격이 일체화 형성되는 2중, 3중, 4중 ...... 중에서 선택된 하나의 벽체관을 압출기의 출력측 내부 다이스를 통해 압출성형 하는 다층관 압출단계와; 그 압출된 벽체관은 상기 다이스의 성형 돌출부 끝단에서 분사되는 에어에 의해 1차적으로 냉각시키는 1차 냉각단계와; 상기 1차 냉각되는 과정에서 압출기의 다이스에서 출력 이동되는 벽체관 성형물은 좌, 우 배치된 상태에서 로터리 회전하면서 상호 맞물림 작동하는 로터리 금형몰드에 의해 그 원하는 형태를 완벽히 유지함과 동시에 좌,우 외측면에 접합용 요철을 형성하는 가운데 이송시키는 금형몰드 성형단계와; 최종 2차 냉각되게 하는 2차 냉각단계와; 상기 2차 냉각된 후 이송되는 벽체관 성형물에 대하여 회전되는 와인더에서 나선형으로 권취함과 동시에 접합부에 합성수지액을 주사하여 상호 측면간 접합시켜 일정한 길이와 직경의 원통형관을 완성하는 다층관 완성단계로 이루어진다.

Description

다층 합성수지관 금형몰드제조장치 및 그 방법{ The making device a multiplex floor synthetic resin pipe and method}

본 발명은 지중에 매설되는 합성수지 하, 배수관을 제조함에 있어서, 그 용도에 따라서 2중, 3중, 4중 ..... 등 다양한 종류의 다층관을 보다 간단하고도 신속히 성형 제조할 수 있을 뿐만 아니라 대폭적인 제조공정 및 원재료 절감효과를 제공하는 다층 합성수지관 제조장치 및 그 방법에 관한 것이다.

통상 지중에 매설되는 하, 배수관은 PE 등과 같은 합성수지재를 이용해 1차 소형 사각관으로 압출한 다음 그 압출된 사각관을 냉각 후 선택된 큰 직경의 와인더상에서 가스 불로 접합하는 가운데 코일형태로 감아 원하는 직경의 원통형으로 제조한다.

그런데 이중관의 경우는 그 외측둘레에 나선형으로 형성된 요홈상단에 밀폐부재를 한번 더 그 나선형에 따라 추가 부착되고,

나아가 삼중관 혹은 사중관 등 이중관 이상의 경우는 그 외측에 상기 이중관 제조과 동일 방법으로 추가적으로 더 성형 부착하고 그 추가된 횟수에 따라 삼중관, 사중관, 오중관이 제조될 수 있었다.

따라서 제조공정이 복잡함은 물론 상당한 제조시간과 인력낭비가 불가피할 뿐 아니라 재료 손실이 크고, 숙련된 고난도 기술력이 요구됨으로 인력확충 및 인건비낭비 또한 크다.

특히, 상기한 종래 제조방법은 이중관, 삼중관 등관의 종류에 따라서 생산설비의 증설 내지 그 종류에 따라서 별도의 설비를 각각 구축해야하는 등 막대한 생산설비 및 그 설치공간이 요구된다.

더군다나 직경 200∼400mm가 대부분 이였던 것이 최근 들어 합성수지관의 직경크기가 2000∼3000mm나 되는 초대형 관이 요구되고 있음에 따라서 그 관 크기에 준하는 삼중관, 사중관 나아가 5중관 이상의 관 생산이 활성화될 것이 자명하다.

그런데 상기한 종래방법으로 제조될 경우 생산성이 떨어져 물품수급에 막대한 차질이 예상됨은 물론 가격경쟁력 또한 극복하기 어렵다.

이에 본 발명에서는 상기한 제반 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 종래와 같이 일일이 많은 공정을 들여 이중, 삼중 등으로 추가 덧붙이는 것이 아니라 한번의 생산 공정으로 선택된 다양한 형태의 다층관(이중, 삼중관 등)을 간단히 생산할 수 있도록 한 것에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 전체 제조공정 및 장치의 배치도

도 2는 본 발명에서 제시된 압출기 내부 다이스의 장착 구로를 대략 나타낸 단면도

도 3은 본 발명에서 제시된 다이스의 확대 사시도

도 4는 본 발명에서 제시한 로터리금형몰드장치의 요부 단면도

도 5는 본 발명에서 제시한 사각형 다층 합성수지관의 사시도 및 부분 확대 예시도

도 6은 본 발명에서 제시하는 다른 형태의 다층 합성수지관 사시도 및 부분 확대 예시도

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 *

10:합성수지 압출기 11:외형틀

20:착탈용 다이스 21:냉각용 에어 토출구

22:힘살 형성부 23:성형돌출부

30:로터리 금형몰드장치 31,32:좌,우 금형

33:요철형성부 4 0 : 냉 각 수 통

50:와인더장치 A:다층 합성수지관

100:벽체관 110:벽체관 사이 접지부

120:힘살 130:접합용 요철부

140:중공부

위 기술적 과제를 달성하기 위하여 본원에서는 첨부된 각 도면에 의거하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

본 발명에서 주지하는 다층 합성수지관(A) 제조방법은,

가로, 세로 각각 하나 이상의 힘살(120)이 교차 형성되어 다수의 중공부 (140)를 기지며, 그 힘살(120) 전체의 외측 둘레에는 일정두께의 외부골격이 일체화 형성되고, 외측면에 접합용 요철부(130)가 형성되는 2중, 3중, 4중 ..... 중에서 선택된 하나의 벽체관(100)을 압출기(10)의 출력측 내부 다이스(20)를 통해 압출성형 하는 다층관 압출단계와;

그 압출된 벽체관(100)은 상기 다이스(20)의 성형 돌출부(23) 끝단에서 분사되는 에어에 의해 1차적으로 냉각시키는 1차 냉각단계와;

상기 1차 냉각되는 과정에서 압출기(10)의 다이스(10)에서 출력 이동되는 벽체관(100) 성형물은 좌, 우 배치된 상태에서 로터리 회전하면서 상호 맞물림 작동하는 로터리 금형몰드(30)에 의해 그 원하는 형태를 완벽히 유지함과 동시에 좌,우 외측면에 접합용 요철(33)을 형성하는 가운데 이송시키는 금형몰드성형단계와;

상기 이송되는 벽체관(100) 성형물은 일정 수위의 냉각수통(40)을 통과하는 과정에서 최종적인 2차 냉각되게 하는 2차 냉각단계와;

상기 2차 냉각된 후 이송되는 벽체관(100) 성형물에 대하여 회전되는 와인더 (50)에서 나선형으로 권취함과 동시에 그 밀착되는 접합부에 합성수지액을 주사하여 상호 측면간 접합시켜 일정한 길이와 직경의 원통형관을 완성하는 다층관 완성단계로 이루어진다.

그 장치로서는,

용융된 합성수지재료가 일정한 압력으로 투입되고, 그 투입된 재료는 투입되는 압력에 의해 출력측방으로 이동되게 하는 합성수지 압출기(10)의 출력측 내부에 액상합성수지재가 압출될 때 2중, 3중, 4중 .... 중 선택된 하나의 벽체관(100) 형태가 만들어질 수 있게 그 형태 즉, 가로, 세로 각각 하나 이상의 힘살(120)이 교차 형성되고, 그 힘살(120) 전체의 외측 둘레에는 일정두께의 외부골격이 일체화 형성될 수 있게 최소 4개 이상의 성형돌출부(23)와 그 사이 힘살형성부(22)가 각각 형성된 착탈용 다이스(20)를 설치함과 동시에 그 외측 압출기(10)에는 외형이 유지될 수 있도록 하는 외형틀(11)이 탈부착 가능토록 설치하며,

상기 다이스(20)의 돌출부(23) 끝단에는 다이스 후측에서 연결 관통된 1차 냉각용 에어 토출구(21)가 형성하며,

상기 다이스(20)의 선단의 양측에는 상기 벽체관(100) 성형물의 사방 외면을 확실하게 잡아 그 형태를 그대로 유지될 수 있도록 함과 동시에 그 벽체관(100) 좌, 우측면에 접합용 요철을 형성시키는 요철형성부(33)를 가진 다수의 좌,우 금형(31,32)이 등 간격으로 각각의 로터리회전체에 부착된 로터리 금형몰드장치 (30)가 설치되며,

상기 금형몰드장치(30)의 출력측에는 금형몰드에서 일출되는 벽체관(100) 성형물에 대하여 최종 2차 냉각하는 냉각수통(40)을 마련하고,

상기 냉각수통(40)의 일단에는 2차 냉각된 벽체관(100) 성형물이 일정한 직경크기의 나선형으로 휘감겨질 수 있도록 하는 가운데 외측 일단에 벽체관 측면 밀착부에 접합용 합성수지액을 일정량 주입시키는 접합용 수지액 주입기가 마련된 와인더장치(50)를 각각 설치하여서 된 것이다.

이하, 구체적인 작용상의 설명은 다음과 같다.

상기 압출기의 주입구를 통하여 주입된 일정압력의 액상 수지재료는 압출기 (10)의 출력측 내부에 선택 설치된 다이스(20)를 통과하는 과정에서 그 다이스(20)에 돌출 형성된 최소 4개 이상의 성형돌출부(22)와 그 사이의 힘살 형성부(22)에 의해 상술된 바와 같이 가로, 세로 각각 하나 이상의 힘살(120)이 교차 형성되고, 그 힘살 전체의 외측 둘레에는 일정두께의 외부골격이 일체화된 2중, 3중, 4중 ...... 중에서 선택된 하나의 벽체관(100) 성성물이 압출됨에 따라서,

상기 다이스(20)와 그 외측의 외형틀(11)만 교체하게 되면 한번의 압출공정으로 2중, 3중, 4중 ..... 합성수지관 제조용 벽체관(100)을 선택적으로 압출 성형할 수 있음에 따라서 그 종류에 따른 별도의 설비를 일일이 설치하지 않아도 다양한 종류의 벽체관 성형물을 압출할 수 있음은 물론,

뿐만 아니라 한번의 압출공정으로 종래에는 기대할 수 없었던 2중 이상의 다층 합성수지관 제조용 벽체관(100)을 압출할 수 있음에 따라서 막대한 공정절감효과를 얻을 수 있다.

그리고 상기 다이스(20)의 내부 후측에서 성형돌출부(23) 끝단으로 관통된 에어토출구(21)에 의해 압출되는 벽체관 성형물이 로터리 금형몰드장치(30)에 진입하기전 다이스(20)에서 1차적으로 냉각을 실시함에 따라서 벽체관(100) 성형물이 로터리 금형몰드장치(30) 진입시 그 형태가 무너지지 않은 채 진입이 가능토록 하고, 나아가 그 에어는 밀폐된 벽체관(100)속의 중공부(140)을 따라 후속 공정 끝까지 이동됨으로 상기 로터리금형몰드장치(30)내에서도 그 냉각효과는 계속 발휘가능하다.

그리고 상기 로터리금형몰드장치(30)는 도시된 확대 단면도에서 보는 바와 같이 좌,우 금형(31,32)에 의해 다이스(20)에서 인발된 벽체관 성형물의 4방 외형을 확실하게 잡아주면서 그 금형내측에 형성된 요철성형부(33)에 의해 벽체관 성형물 좌,우측면에 소정무늬의 접합용 요철부(130)가 각각 형성할 수 있음으로 외형유지는 물론 최종 완성공정에서 벽체관 측면간 접지부(110)에 확실한 접합력이 부여될 수 있도록 한다.

또, 상기 와인더 장치(50)의 외측 일단에는 접합용 합성수지액을 그 접지부에 주입할 수 있도록 하는 수지액 주입구가 마련되어 있고 또, 상술된 바와 같이 나선형 권취시 벽체관과 벽체관의 접지부(110)간 대응하는 접합용 요철부(130)가 형성되어 있음에 따라서 확실한 접합이 이루어지는 가운데 일정한 직경의 나선형 권취가 가능하고, 이는 원하는 직경의 2중, 3중, 4중 ..... 중 선택된 하나의 다층 합성수지관을 제공한다.

이로서, 연속된 한번의 제조공정으로 원하는 다양한 형태의 다층관(2중, 3중, 사중 ..... 등)을 선택 제조할 수 있을 뿐만 아니라 단순 사각형 벽체관을 여러 겹으로 일일이 덧붙여 2중 이상의 다층관을 제조하는 종래와는 달리 2중이든 3중이든 4중이든 상관없이 한번의 공정으로 일괄 제조 가능함에 따라서 단층관이 필수적으로 요구되는 초대형 합성수지관 생산에 새롭고 획기적인 방법이 될 수 있다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같은 본 발명의 다층 합성수지관 금형몰드제조장치 및 그 방법은 지중에 매설하는 다층 합성수지관(하수관, 배수관, 전기 및 통신선매설관 등)을 제조함에 있어 많은 설비와 인력 그리고 다수의 제조공정을 통한 종래와는 달리 한번의 공정으로 제조 가능할 뿐 아니라 다이스와 그 다이스에 대응하는 외형틀을 교체가기만 하면 하나의 압출기에서 다양한 모양의 벽체관을 선택 압출할 수 있기 때문에 벽체관 종류선택의 폭이 넓고, 막대한 생산비 절감의 효과가 기대되고, 나아가 완절한 냉각 및 외형유지 그리고 벽체간 확실한 접합성므로 인해 양질의 품질제공은 물론 그 기대되는 바가 실로 다대한 발명이다.

Claims (2)

1. 가로, 세로 각각 하나 이상의 힘살(120)이 교차 형성되어 다수의 중공부(140)를 기지며, 그 힘살(120) 전체의 외측 둘레에는 일정두께의 외부골격이 일체화 형성되고, 외측면에 접합용 요철부(130)가 형성되는 2중, 3중, 4중 ...... 중에서 선택된 하나의 벽체관(100)을 압출기(10)의 출력측 내부 다이스(20)를 통해 압출성형 하는 다층관 압출단계와;

   그 압출된 벽체관(100)은 상기 다이스의 성형 돌출부(23) 끝단에서 분사되는 에어에 의해 1차적으로 냉각시키는 1차 냉각단계와;

   상기 1차 냉각되는 과정에서 압출기(10)의 다이스(20)에서 출력 이동되는 벽체관 성형물을 좌, 우 배치된 상태에서 로터리 회전하면서 상호 맞물림 작동하는 로터리 금형몰드장치(30)에 의해 그 원하는 형태를 완벽히 유지함과 동시에 좌,우 외측면에 접합용 요철(130)을 형성하는 가운데 이송시키는 금형몰드성형단계와;

   상기 이송되는 벽체관 성형물은 일정 수위의 냉각수통(40)을 통과하는 과정에서 최종적인 2차 냉각되게 하는 2차 냉각단계와;

   상기 2차 냉각된 후 이송되는 벽체관 성형물에 대하여 회전되는 와인더(50)에서 나선형으로 권취함과 동시에 그 밀착되는 접합부에 합성수지액을 주사하여 상호 측면 접지부(110)간 접합시켜 일정한 길이와 직경의 원통형관을 완성하는 다층관 완성단계로 이루어지는 것을 특징으로 한 다층 합성수지관 금형몰드제조방법.
2. 용융된 합성수지재료가 일정한 압력으로 투입되고, 그 투입된 재료는 투입되는 압력에 의해 출력측방으로 이동되게 하는 합성수지 압출기(10)의 출력측 내부에 액상합성수지재가 압출될 때 2중, 3중, 4중 ... 중 선택된 하나의 벽체관(100) 형태가 만들어질 수 있게 그 형태 즉, 가로, 세로 각각 하나 이상의 힘살(120)이 교차 형성되어 다수의 중공부(140)를 기지며, 그 힘살(120) 전체의 외측 둘레에는 일정두께의 외부 골격이 일체화 형성될 수 있게 최소 4개 이상의 성형돌출부(23)와 그 사이 힘살 형성부(22)가 각각 형성된 착탈용 다이스(20)를 설치함과 동시에 그 외측 압출기(10)에는 외형이 유지될 수 있도록 하는 외형틀(11)이 탈부착 가능토록 설치하며,

   상기 다이스(20)의 돌출부(23) 끝단에는 다이스 후측에서 연결 관통된 1차 냉각용 에어 토출구(21)가 형성하며,

   상기 다이스(20)의 선단의 양측에는 상기 벽체관(100) 성형물의 사방 외면을 확실하게 잡아 그 형태를 그대로 유지될 수 있도록 함과 동시에 그 벽체관(100) 좌, 우측면에 접합용 요철을 형성시키는 요철형성부(33)를 가진 다수의 좌,우 금형 (31,32)이 등 간격으로 각각의 로터리회전체에 부착된 로터리 금형몰드장치(30)가 설치되며,

   상기 금형몰드장치(30)의 출력측에는 금형몰드에서 일출되는 벽체관(100) 성형물에 대하여 최종 2차 냉각하는 냉각수통(40)을 마련하고,

   상기 냉각수통(40)의 일단에는 2차 냉각된 벽체관(100) 성형물이 일정한 직경크기의 나선형으로 휘감겨질 수 있도록 하는 가운데 외측 일단에 벽체관 측면 밀착부에 접합용 합성수지액을 일정량 주입시키는 접합용 수지액 주입기가 마련된 와인더장치(50)를 각각 설치하여서 된 것을 특징으로 한 다층 합성수지관 금형몰드제조장치.