KR200404365Y1 - 자동차용 실리콘 호스의 성형제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고내열성과 인장강도, 내파열성이 요구되는 자동차용 실리콘 3종/4종 호스(자동차의 과급기와 인터쿨러 사이에서 과급된 고온의 공기를 통과시키는 역할의 인터쿨러 호스와 자동차의 엔진과 라디에타 사이의 고온냉각수를 통과시키는 역할의 라디에터호스 등)의 바람직한 제조장치에 관한 것이다.

상기 스크우류가 내설되고, 냉각장치가 구비하는 실리콘 내피 압출기(1,2)와; 상기 케블라, 노멕스,탄소섬유, 유리섬유 등과 같은 내열성 강도보강재를 편조하는 보강재 편조기(3)와; 상기 보강층의 외측둘레에 실리콘 외피를 2차적으로 더 형성해 외피를 구성시키는 실리콘 외피 압출기(4)와; 상기 내피, 보강재, 외피가 각각 순서대로 형성 완료된 호스에 대하여 필요한 적정의 길이로 절단하는 호스 절단기(5)와; 상기 절단된 호스제품이 "S", "∫"자의 다양한 형태로 구부린 외형지그체에 끼워진 채 고온으로 열처리/경화시키는 열처리기(6); 의 순으로 각각 설치 구성되는 것이다.

Description

자동차용 실리콘 호스의 성형제조장치{a star shape manufacture the device for motorcar silicone a hosepipe}

본 고안은 고 내열성과 인장강도, 내파열성이 요구되는 자동차용 실리콘 3종/4종 호스(자동차의 과급기와 인터쿨러 사이에서 과급된 고온의 공기를 통과시키는 역할의 인터쿨러 호스와 자동차의 엔진과 라디에타 사이의 고온냉각수를 통과시키는 역할의 라디에터호스 등)의 바람직한 제조장치에 관한 것이다.

통상 자동차의 부품 중 실리콘 3종 및 4종 호스(인터쿨러호스와 라디에터 호스 등)는 높은 온도의 기류를 통과시키는 특성 때문에 내열성과 내파열성(인장강도 등) 등이 우수한 실리콘 재질을 이용해 제조되는 특징을 가지고 있다.

그런데 종래에는 실리콘 고무재질의 특이한 물리적 성질로 인하여 압출기를 이용한 연속제조법이 아니라 실리콘 고무와 보강천이 합체된 시트를 수작업 혹은 반자동 기계를 통해 원통형 호스금형 둘레를 감싸/말아서 제조하는 불합리한 제조방법을 취하고 있기 때문에 품질 및 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

이에 일간에서는 특허출원 10-1996-008706호에서와 같이 일방 고무튜브의 내측에 실리콘을 분사하여 피복시킨 후 고무튜브의 외측에 편직기에 의한 보강을 실시한 다음 다시 압착기로 외피 실리콘을 압착 피복하는 제조공법을 개시하고 있다. 그러나 이 또한 내열성이 요구되는 인터쿨러 호스에서 열에 취약한 고무튜브의 중간층 적용으로 인터쿨러 호스의 특성에 반하는 문제점이 있을 뿐 만 아니라, 고무튜브의 내측으로 실리콘 고무를 분사하여 붙이고 외측으로 압착하여 붙이는 등 그 작업 공정이 매우 복잡하고 까다로와 실제 양산 적용에 무리가 있고 특히 실리콘의 도포 방법(내측에 분사, 외측에 압착)에 있어 전열판으로 실리콘에 온도를 가하고 액상화된 실리콘재로서 공정을 진행하는 그 방법은 실리콘의 화학적 특성을 도외시한 실제 실현이 난이한 제조방법이라 할 수 있다.

이에 본 고안에서는 실리콘 고무의 특이한 물리적 성질을 극복해 연속적인 제조방법을 구현한 가운데 실리콘호스의 요구특성(내열성, 인장강도 등)까지 보다 향상시켜 생산성 향상 및 이를 통한 인건비 절감, 불량률 저하는 물론 이에 따른 재료비절감과 우수하고 균일한 품질유지 등이 보장되는 자동차용 실리콘 3종/4종 호스(인터쿨러 및 라디에터 호스 등)의 제조장치를 제시하는 것으로서, 우수한 내열성이 요구되는 인터쿨러 호스의 주재료인 실리콘의 특성을 고려한 효율적 압출조건과; 내열성, 인장강도 및 파열압을 만족하기 위한 호스의 효율적 보강구조와; 인터쿨러의 최종제품형상 유지 및 이를 위한 합리적인 가류(열처리)조건/순서를 확립하여 우수하고 경쟁력 있는 세계 품질의 인터쿨러 및 라디에타 호스의 실리콘호스를 제조할 수 있는 새로운 장치를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위해 본원에서는 첨부된 각 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉, 원통형이면서 일정한 길이를 가짐과 동시에 도 1에서 도시된 바와 같이 대략 "S", "∫"등의 모양으로 형성되는 자동차용 실리콘 3종/4종 호스의 제조장치에 있어서,

먼저, 실리콘 재료의 이송 및 교반수단인 스크우류가 내설되고, 상기 스크우류에 의해 실리콘의 이송/교반시 수반될 수 있는 상승온도에 대하여 즉시 냉각시키는 냉각장치가 구비되고, 토출구에는 원하는 호스모양의 성형을 위한 노즐이 각각 설치된 실리콘 내피 압출기(1,2)와;

상기 호스의 실리콘 내피 성형용 압출기의 출력측 일단에는 케블라, 노멕스,탄소섬유, 유리섬유 등과 같은 내열성 강도보강재를 편조하여 상기 압출기에서 성형된 실리콘 내피의 외주둘레에 보강층이 형성될 수 있게 하는 보강재 편조기(3)와;

상기 보강재 편직기의 후측에는 형성된 보강층의 외측둘레에 실리콘을 2차적으로 더 형성해 실리콘 외피를 구성시키는 실리콘 외피 압출기(4)와;

상기 외피 압출기의 후단에는 실리콘 내피와 보강재와 실리콘 외피가 각각 순서대로 형성완료된 후 이동되는 호스에 대하여 필요한 적정의 길이로 절단하는 호스 절단기(5)와;

상기 절단기의 후측에 절단된 호스제품이 "S", "∫"자의 다양한 형태로 구부린 외형지그체에 끼워진 채 고온으로 열처리/경화시키는 열처리기(6); 의 순으로 각각 이루어진다.

한편, 본원에서는 실리콘 3종/4종 호스는 도 2에서 도시된 바와 같이 스크류타입으로 압출한 일반 실리콘 내피와, 상기한 내피의 외주면에 편조된 보강재와, 상기 보강재의 외주면에 외피 압출기를 통한 실리콘고무의 외피를 더 도포하는 것과;

또, 도 3에서와 같이 스크류타입으로 압출한 불소 실리콘 내피와, 상기한 불소실리콘 외주면에 압출기를 통하여 도포된 일반 실리콘 이중내피와, 상기한 일반실리콘 이중내피의 외주면에 편조된 보강사로된 보강재와, 상기된 보강재의 외주면에 외피 압출기를 통한 실리콘고무의 외피를 도포하는 것과;

또, 도 4에서와 같이 스크류타입으로 압출한 일반 불소고무의 내피와, 상기한 내피용 불소고무의 외주면에 압출기를 통하여 도포된 일반 실리콘 이중내피와, 상기한 일반실리콘 이중내피의 외주면에 편조된 보강재와, 상기된 보강재의 외주면에 외피 압출기를 통한 실리콘고무의 외피를 도포하는 실리콘 3종/4종 호스를 각각 3가지의 실시예로 제조한 바, 이에대한 바람직한 제조방법은 다음과 같다.

즉, 내피(실리콘) + 보강재(케블라사, 노멕스, 탄소섬유사, 유리섬유사 등) + 외피(실리콘) 혹은 이중내피(불소실리콘+실리콘 혹은 불소고무 +실리콘) + 보강재(케블라사, 노멕스, 탄소섬유사, 유리섬유사 등) + 외피(실리콘)로 다층 구성되는 자동차용 실리콘 3종, 4종 호스를 제조함에 있어서,

상기 내피(이중내피 포함)를 스크류 타입의 연속성형 압출기로 각각 압출하여 단면 원형인 고무를 형성하는 내피 성형공정과;

상기한 고무성형공정에서 압출된 성형된 내피의 외주둘레에 그 내피의 열처리 없이 바로 브레이딩, 닛팅, 스파이럴 방식의 편조기를 이용해 보강재를 편조하는 보강재편조공정과,

상기한 편조된 보강재의 외주면에 다시 연속성형 압출기(외압출기)를 이용해 외피를 성형하는 외피성형공정과;

상기 내피, 편조사, 외피로 구성된 실리콘 3종, 4종 호스의 성형물을 일정한 길이로 절단하고 제품형상의 금형에 삽입한 상태에서 필요한 열처리온도로 열처리하여 형상을 고정하는 최종 열처리공정으로 각각 실시하여서 된 것이다.

이와 같이 된 본원은 호스의 실리콘 내피와 외피의 성형시 최종 열처리에 앞서 미세 열처리 되는 것을 방지하기 위해 저온(15~30℃)의 조건에서 압출이 이루어짐에 따라 고온불변의 실리콘재질의 특성에 따른 후가공 즉, 최종적인 고온 열처리단계에서 목표하는 최종 호스제품의 형상유지 불가문제를 사전에 방지하여 보다 우수한 품질의 인터쿨러 호스제조에 크게 일조할 수 있을 뿐 아니라.

특히, 실리콘 내피, 보강재, 외피로 다단계 성형에 있어 실리콘고무 재질의 일반적인 물리적 특성 즉 실리콘 재질의 열처리전에는 아주 극도로 연한 재질이어서 일반 고무호스의 성형 제조와 같이 내피 성형압출 후 경화전에 상온에서의 편조는 불가한 것으로 알려지고 인식되어져 온 종전의 개념을 뛰어넘어 극복하고 상온에서의 미 경화된 연질의 실리콘을 일반 상온에서 일반 고무호스와 동일하게 편조 및 보강을 실현하여 최종 열처리시 상기 실리콘 내피와 외피 모두 미세한 열처리현상조차 전혀 없는 순수 비경화된 성형물의 조건에서 최종적으로 고온 열처리 됨에 따라 원하는 제품모양의 형태와 인장강도, 내열성 등 요구품질을 확실하게 구현할 수 있는 아주 획기적인 방법이라 할 수 있다.

나아가 상기한 보강재는 내열성 뿐 아니라 방탄재료로 사용될 만큼의 우수한 인강강도를 가지고 있다는 케블라사, 노멕스, 탄소섬유사, 유리섬유사 등을 채용함에 따라 실리콘호스의 인장강도를 더욱 향상시키는데 지대한 역할을 담당할 수 있다.

이상과 같이 살펴본 본 고안의 실리콘호스 성형제조장치는 내열성,인장강도 및 파열압을 요하는 실리콘 3종, 4종호스의 제조를 일반고무호스 제조공법에 접목함으로서 생산성, 원가, 품질확보라는 측면에서 일획을 긋는 획기적인 공법으로 국내시장뿐만 아니라, 세계시장까지 그 기대되는 바가 실로 다대한 방법이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 전체 구조도

도 2는 본 고안에서 제시된 실리콘 호스의 단면 구조도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

1,2:실리콘 내피 압출기 3:보강재 편조기

4:실리콘 외피 압출기 5:호스 절단기

6:열처리기

Claims (1)

1. 내피(실리콘) + 보강재(케블라사, 노멕스, 탄소섬유사, 유리섬유사 등) + 외피(실리콘) 혹은 이중내피(불소실리콘+실리콘 혹은 불소고무 +실리콘) + 보강재(케블라사, 노멕스, 탄소섬유사, 유리섬유사 등) + 외피(실리콘)로 다층 구성되는 자동차용 실리콘 3종, 4종 호스를 제조하는 그 장치를 구성함에 있어서,

   상기 내피의 실리콘재료의 이송 및 교반수단인 스크우류가 내설되고, 상기 스크우류에 의해 실리콘의 이송/교반시 수반될 수 있는 상승온도에 대하여 즉시 냉각시키는 냉각장치가 구비되고, 토출구에는 원하는 호스모양의 성형을 위한 노즐이 각각 설치된 실리콘 내피 압출기(1,2)와;

   상기 호스의 실리콘 내피 성형용 압출기의 출력측 일단에는 케블라, 노멕스,탄소섬유, 유리섬유 등과 같은 내열성 강도보강재를 편조하여 상기 압출기에서 성형된 실리콘 내피의 외주둘레에 보강층이 형성될 수 있게 하는 보강재 편조기(3)와;

   상기 보강재 편직기의 후측에는 형성된 보강층의 외측둘레에 실리콘 외피를 2차적으로 더 형성해 외피를 구성시키는 실리콘 외피 압출기(4)와;

   상기 외피 압출기의 후단에는 내피, 보강재, 외피가 각각 순서대로 형성 완료된 후 이동되는 호스에 대하여 필요한 적정의 길이로 절단하는 호스 절단기(5)와;

   상기 절단기의 후측에 절단된 호스제품이 "S", "∫"자의 다양한 형태로 구부린 외형지그체에 끼워진 채 고온으로 열처리/경화시키는 열처리기(6); 의 순으로 각각 설치 구성되는 것을 특징으로 한 자동차용 실리콘 호스 제조장치.