KR20040105982A - 내·외면의 강도가 향상된 합성수지관의 제조방법 및 그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내경과 외경을 보강하여 모래나 이물질에 의하여 표면이 깎이는 현상을 방지할 수 있도록 하는 하수관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로파일의 내·외측으로 보강층을 추가로 형성한 합성수지관을 성형하여 합성수지관의 내경과 외경이 보강되어 모래나 이물질에 의하여 표면이 일정량 깎이더라도 중공에 구멍이 형성되지 않도록 하는 동시에 외면의 보강층으로 강도가 향상된 합성수지관의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 중공이 형성된 사각 프로파일을 압출기에서 성형한 후 냉각과정을 거쳐 와인더에 공급하여 프로파일의 사이에 공급되는 용융수지로 합성수지관을 성형하는 합성수지관의 제조방법에 있어서,

냉각된 프로파일이 보강성형대에 공급될 때 프로파일의 상측으로 외면 보강층을 공급하여 외측면을 보강하고, 프로파일과 보강성형대의 사이에 내면 보강층을 공급하여 프로파일의 하측으로 보강층을 일체형으로 성형하는 보강성형과정에서 형성된 프로파일을 와인더에 공급하여 내면이 보강된 합성수지관을 제조함을 특징으로 하는 것이다.

Description

내·외면의 강도가 향상된 합성수지관의 제조방법 및 그 장치{a}

본 발명은 내경과 외경을 보강하여 모래나 이물질에 의하여 표면이 깎이는 현상을 방지할 수 있도록 하는 하수관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로파일의 하측으로 보강층을 추가로 형성한 합성수지관을 성형하면서 상측으로 보강층을 형성한 합성수지관을 성형하여 합성수지관의 내경과 외경이 보강되어 모래나 이물질에 의하여 표면이 일정량 깎이더라도 중공에 구멍이 형성되지 않도록 하는 동시에 강도가 크게 향상되는 내·외면의 강도가 향상된 합성수지관의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래 합성수지관중 주로 하수관으로 사용되는 이중벽관은 내부에 사각형 또는 원형의 중공(3)이 형성되는 프로파일(2)을 압출기에서 압출하면 진공성형장치에서 성형된 후 냉각과정을 통하여 와인더에 공급된다.

와인더에 나선형으로 공급되면서 상측 또는 일측으로 보조압출기에서 용융된 합성수지가 노즐을 통하여 사면이 동일한 두께로 성형되는 프로파일(2)의 사이에 이음부재(5)로 공급되어 프로파일(2)이 연속해서 연결되도록 하는 것이다.

이러한 과정을 통하여 성형되는 합성수지관은 일정한 길이로 절단되어 지하에 매설된다.

지하에 매설된 후에는 주로 빗물이나 하수를 이송시키는 관으로 사용되는 것이다.

하수관의 빗물이나 하수에는 모래와 이물질이 많이 유입되므로 하수가 합성수지관의 내면(16)을 이송하면서 모래와 이물질과 마찰현상이 발생된다.

내면(16)에 모래와 이물질이 마찰되면서 합성수지관의 내면은 서서히 깎여 나가게 되며, 깎여나가는 부분이 오랫동안 지속되면서 중공(3)과 구멍이 형성된다.

내면(16)과 중공(3)에 구멍이 형성되면 이 구멍을 통하여 하수가 외측으로 유출되는 결점이 있으며, 내면(16)의 깎여진 부분이 외부의 윤압이나 하중에 취약한 구조를 갖고 있어서 쉽게 파손되는 결점을 갖고 있다.

특히 프로파일(2)은 전체면의 두께가 거의 동일한 사각형의 구조를 갖고 있으므로 중공과 내면의 사이에서 깎이면서 하중에 취약한 구조를 제공하게 된다.

본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 중공이 형성된 프로파일의 내면과 외면에 이중 보강층을 더 형성하여 합성수지관의 내면과 외면을 보강하여 모래와 이물질에 의하여 깎이더라도 하중에 취약하지 않도록 하는 내면과 외면이 보강된 합성수지관의 제조방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 프로파일의 사이에 T자, ┍자 보강층 이음부재를 공급하여 합성수지관을 제공하는 것이다.

본 발명은 이중 보강층을 다양한 방법을 통하여 성형하여 강도가 크게 향상되는 합성수지관을 제공할 수 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 일부를 절개시킨 사시도

도 2 는 본 발명의 성형장치에 대한 설치상태도

도 3 은 본 발명의 성형장치에 대한 다른 설치상태도

도 4 는 본 발명의 보강성형장치에 대한 사시도

도 5 는 본 발명의 보강성형장치에 대한 정면도

도 6 은 본 발명의 보강성형장치에 대한 측면도

도 7 은 본 발명의 제조과정을 나타낸 프로파일의 보강상태 단면도

도 8 은 본 발명의 완성상태를 나타낸 단면도

도 9 는 본 발명의 프로파일에 -자 보강대를 삽입한 상태의 단면도

도 10 은 본 발명의 프로파일에 ｜자 보강대를 삽입한 상태의 단면도

도 11 은 본 발명의 프로파일에 +자 보강대를 삽입한 상태의 단면도

도 12 는 본 발명의 프로파일에 ◇형 보강대를 삽입한 상태의 단면도

도 13 은 본 발명의 프로파일에 /자 보강대를 삽입한 상태의 단면도

도 14 는 본 발명의 T자 보강층 이음부재로 이루어진 단면도

도 15 는 본 발명의 ┍자 보강층 이음부재로 이루어진 단면도

도 16 은 본 발명의 성형노즐에 대한 사시도

도 17 은 본 발명의 성형노즐에 대한 단면도

도 18 은 본 발명의 성형노즐에 대한 평면도

도 19 는 본 발명의 성형노즐에 대한 다른 실시예의 정면도

도 20 은 본 발명의 성형노즐에 대한 또다른 실시예의 정면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 합성수지관 2 : 프로파일

3 : 중공 4 : 외면 보강층

4' : 내면 보강층 5 : 이음부재

6 : -자 보강대 7 : ｜자 보강대

8 : +자 보강대 9 : ◇꼴 보강대

10 : /자 보강대 17 : T자 보강층 이음부재

19 : ┍자 보강층 이음부재 20 : 보강성형장치

21 : 외면 보강노즐 21' : 내면 보강노즐

22 : 보강성형대 23 : 로울러

30 : 성형노즐 30' : 보조압출기

31 : 몸체 32 : 나사

33 : 입구 34, 35 : 공급로

36, 37 : 공급조절볼트 38 : 상부노즐

39 : 하부노즐 40 : 압출기

41 : 냉각장치 42 : 1차 가이드

43 : 2차 가이드 44 : 온풍기

45 : 누름장치

본 발명은 압출기(40)에서 내부에 중공(3)이 형성된 프로파일(2)을 성형하고, 성형되어 배출되는 프로파일(2)의 진공성형 및 냉각장치(41)에서 냉각된 후 프로파일(2)의 하측으로 내면 보강층(4')이 형성되고 프로파일(2)의 상측으로 외면 보강층(4)이 일체형으로 성형되도록 하는 것이다.

상기 외면 보강층(4)과 내면 보강층(4')은 보강성형장치(20)를 통하여 성형되는 것이며, 프로파일(2)의 두께에 0.5∼4배를 갖도록 보조압출기를 통하여 외면 보강노즐(21)에서 외면 보강층(4)을 공급하고 내면 보강노즐(21')에서 내면 보강층(4')을 공급하는 것이다.

상기 보강성형장치(20)는 도 4 내지 도 6 과 같이 프로파일(2)이 공급되는 과정에서 하측에 보강성형대(22)를 설치하고 프로파일(2)과 보강성형대(22)의 밑부분이 일정한 간격을 갖도록 하여 그 사이에 내면 보강노즐(21')이 설치되어 있어서 도시하지 않은 압출기에서 용융된 수지가 보강성형대(22)와 프로파일(2)의 사이에 공급되어 내면 보강층(4')을 성형하도록 하는 것이다.

또한 프로파일(2)과 보강성형대(22)의 상측으로 로울러(23)와의 사이에 일정한 간격을 갖도록 하여 그 사이에 외면 보강노즐(21)이 설치되어 있어서 도시하지 않은 압출기에서 용융된 수지가 보강성형대(22)의 상측으로 공급되어 외면 보강층(4)을 성형하도록 하는 것이다.

이때 보강성형대(22)의 상측에는 로울러(23)가 설치되어 외면 보강층(4)을 일정한 압력으로 눌러주고 있도록 하는 것이다.

외면 보강층(4)과 내면 보강층(4')이 일체형으로 성형된 프로파일(2)은 와인더(50)에 나사식으로 공급되며, 프로파일(2)의 사이에 보조압출기(30')를 통하여 수지가 성형노즐(30)에서 공급되면서 이음부재(5)가 성형되며 외측에서 1차 가이드(42)에 안내되고 후방의 2차 가이드(43)에 안내되도록 한다.

상기 1차 가이드(42)와 2차 가이드(43)의 사이에는 온풍기(44)가 설치되어 있으며, 일측으로 누름장치(45)의 로울러로 눌러 이음부재(5)로 프로파일(2)이 연속해서 연결되도록 하므로 합성수지관(1)이 성형되는 것이다.

상기 성형노즐(30)은 도 16 내지 도 18 에 도시한 바와 같이 나사(32)가 성형되어 있는 입구(33)의 하측으로 공급로(34, 35)가 독립되게 각각 성형되어 있으며, 상측에는 공급로(34, 35)의 일측으로 공급조절볼트(36, 37)이 설치되어 있고, 공급로(34, 35)의 하측 선단에는 일측으로 노즐공(39)이 설치되어 있다.

합성수지관(1)의 프로파일(2)에 형성된 중공(3)에는 도 9 와 같이 -자 보강대(6)를 가로방향으로 성형할 수 있으며, 도 10 과 같이 ｜자 보강대(7)를 세로방향으로 성형할 수 있고, 도 11 과 같이 +자 보강대(8)를 열십자 형태로 성형할 수 있는 것이다.

또한 도 12 와 같이 ◇꼴 보강대(9)를 마름모꼴 형태로 성형할 수 있으며, 도 13 과 같이 /자 보강대(10)를 경사방향으로 성형할 수 있고, ×자 형으로 보강대를 성형할 수 있는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 압출기(40)에서 내부에 중공(3)이 형성된 프로파일(2)을 성형한 후 진공 및 냉각장치(41)를 통과하면서 냉각되고, 도 4와 같이 보강성형장치(20)에서 외면 보강층(4)과 내면 보강층(4')을 공급하여 프로파일(2)과 동시에 성형될 수 있도록 하므로 합성수지관(1)의 성형과정에서 외면 보강층(4)과 내면 보강층(4)'을 공급하는 보조압출기만 더 설치하면 되므로 별도의 새로운 과정을 추가하지 않아도 간편하게 성형할 수 있는 것이다.

상기 보강성형장치(20)은 프로파일(2)이 보강성형대(22)에 공급되도록 하고, 하측에 내면 보강노즐(21')의 노즐부분이 위치하여 프로파일(2)의 하측에 내면 보강층(4')을 공급하여 보강성형대(22)에서 프로파일(2)과 내면 보강층(4')이 일체형으로 성형되도록 하며, 프로파일(2)의 상측으로 외면 보강노즐(21')의 노즐부분이 위치하여 프로파일(2)의 하측에 외면 보강층(4)을 공급하여 보강성형대(22)에서 프로파일(2)과 외면 보강층(4)이 일체형으로 성형되도록 하는 것이다.

외면 보강층(4)과 내면 보강층(4')이 성형된 프로파일(2)은 와인더(50)의 로울러(51) 외측에 공급되면서 1차 가이드(42)에서 안내되고 프로파일(2)의 사이에는 보조압출기(30')에서 공급되는 합성수지가 성형노즐(30)을 통하여 공급되는 것이다.

보조압출기(30')에서 공급되는 합성수지는 입구(33)를 통하여 공급로(34, 35)로 분리되고 하측의 노즐공(39)에서 각각 공급되면서 프로파일(2)의 사이에서 이음부재(5)로 공급되는 것이다.

여기서 공급로(34, 35)는 공급조절볼트(36, 37)를 회전시켜 크기를 조절하므로 공급량을 간편하게 제어할 수 있는 것이다.

1차가이드(42)의 일측에는 2차가이드(43)가 설치되어 있어서 프로파일(2)을안으로 밀어주는 역할을 하며, 온풍기(44)에서 온풍이 공급되어 냉각된 프로파일(2)의 외측면을 부드럽게 하여 서로 융착이 용이하도록 하고, 누름장치(45)의 로울러로 합성수지관(1)의 외측면을 눌러 부드럽고 평활하게 하는 것이다.

또한 하측에서는 냉각노즐(46)을 통하여 합성수지관(1)의 외측면에 냉각수를 공급하여 냉각시키는 것이며, 와인더(50)의 로울러(51)는 지름에 따라서 설치되는 갯수를 달리할 수 있는 것이다.

이러한 과정에서 성형된 합성수지관(1)은 지하에 매설된 후에 빗물이나 하수가 유입되어 모래와 이물질이 이송하면서 내면 보강층(4')과 마찰을 통하여 조금씩 달아지게 되지만, 내면 보강층(4')에 의하여 내면이 프로파일(2)이 갖는 두께의 0.5∼4배가 더 두껍게 성형되어 있어서 오랜 시간이 경과되어도 달아서 중공(3)과 구멍이 형성되는 현상을 방지할 수 있는 것이다.

또한 기존의 프로파일(2)이 갖는 두께에서 외면 보강층(4)을 보강하게 되므로 외면 보강층(4)과 내면 보강층(4')을 통하여 합성수지관(1)의 강도를 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

또한 외면 보강층(4)과 내면 보강층(4')은 프로파일(2)의 재료와 동일한 것을 사용할 수 있지만, 프로파일(2)보다 더욱 견고한 재질을 사용할 수 있으므로 강도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 외면 보강층(4)과 내면 보강층(4')은 여러가지 재질을 혼합하여 강도를 향상시킨 후 사용할 수 있으므로 다양한 방법으로 강도를 크게 향상시킬 수 있는 것이고, 이러한 적용은 당해 기술분야에서 용이하게 실시할수 있는 것이다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

[실시예]

(1) 압출과정

압출기(40)에 합성수지를 공급하여 용융시켜 내부에 중공(3)을 갖는 프로파일(2)을 압출한다.

(2) 냉각과정

압출된 프로파일(2)을 진공 또는 냉각장치(41)에 공급하여 성형된 상태가 변형되지 않고 안정되게 냉각되도록 한다.

(3) 보강성형과정

프로파일(2)을 공급하면서 상측으로 외면 보강노즐(21)에서 외면 보강층(4)을 공급하여 보강성형대(22)를 통과하면서 프로파일(2)의 상측으로 외면 보강층(4)을 성형하는 동시에, 하측으로 설치된 내면 보강노즐(21')에서 내면 보강층(4')을 공급하여 보강성형대(22)를 통과하면서 프로파일(2)의 하측으로 내면 보강층(4')이 보강성형장치(20)에서 일체형으로 성형되도록 하는 것이다.

이때 성형노즐(30)은 공급로(34, 35)의 공급량을 공급조절볼트(36, 37)로 제어할 수 있도록 하는 과정을 포함한다.

(4) 와인딩과정

이중 보강층(4)이 성형된 프로파일(2)을 와인더(50)에 공급하면서 보강성형노즐(30)에서 용융된 합성수지를 인접된 프로파일(2)에 공급하여 이음부재(5)로 연결되도록 한다.

이때 1차 가이드(42)와 2차 가이드(43)가 프로파일(2)을 안내하고 온풍기(44)에서 외측으로 온풍을 공급하는 과정을 포함하는 것이다.

(5) 절단과정

성형되는 합성수지관(1)을 일정한 길이로 절단하여 완성시킨다.

본 발명은 중공이 형성된 프로파일의 내면과 외면에 보강층을 더 형성하여 합성수지관의 내면과 외면을 동시에 보강하여 모래와 이물질에 의하여 깎이더라도 하중에 취약하지 않도록 강도를 크게 향상시키는 것이다.

본 발명은 내면과 외면 보강층을 강도가 향상되는 이종재질 또는 혼합재질을 적용하여 강도가 향상되도록 할 수 있는 것이다.

본 발명은 프로파일과 내면과 외면 보강층을 일체형으로 성형하는 보강성형장치를 통하여 내면의 강도를 향상시키는 합성수지관을 용이하게 제조할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

Claims (2)

1. 중공이 형성된 사각 프로파일을 압출기에서 성형한 후 냉각과정을 거쳐 와인더에 공급하여 프로파일의 사이에 공급되는 용융수지로 합성수지관을 성형하는 합성수지관의 제조방법에 있어서,

   냉각된 프로파일이 보강성형대에 공급될 때 프로파일의 상측으로 외면 보강층을 공급하고 프로파일과 보강성형대의 사이에 내면 보강층을 공급하여 프로파일의 상측과 하측으로 보강층을 일체형으로 성형하는 보강성형과정에서 형성된 프로파일을 와인더에 공급하여 내·외면이 보강된 합성수지관을 제조함을 특징으로 하는 내·외면의 강도가 향상된 합성수지관의 제조방법.
2. 중공이 형성된 사각 프로파일을 압출기에서 성형한 후 냉각과정을 거쳐 와인더에 공급하여 프로파일의 사이에 공급되는 용융수지로 합성수지관을 성형하는 합성수지관의 제조장치에 있어서,

   냉각장치(4)와 와인더(50)의 사이에 설치되며 프로파일(2)이 안내되는 보강성형대(22)의 상측으로 외면 보강노즐(21)이 연결되고 하측으로 내면 보강노즐(21')이 형성되어 상기 외면 보강노즐(21)과 내면 보강노즐(21')에서 용융수지가 공급되어 프로파일(2)과 일체형으로 성형되는 외면 보강층(4)과 내면 보강층(4')을 공급하는 보강성형장치(20)가 설치됨을 특징으로 하는 내·외면의 강도가 향상된 합성수지관의 제조장치.