KR20060081271A

KR20060081271A - 합성수지재 나선관 성형장치

Info

Publication number: KR20060081271A
Application number: KR1020050001899A
Authority: KR
Inventors: 전영택
Original assignee: 전영택
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2006-07-12

Abstract

본 발명은 합성수지재 나선관 성형장치에 관한 것으로서, 요홈이 형성되어 압출기에서 압출되는 합성수지재 튜브를 나선권회시켜 나선관을 성형하기 위한 나선관 성형장치에 있어서, 상기 성형장치의 몸체와 일정 간격을 두고 고정된 지지대에 방사상으로 베어링 관통하여 구비되되, 일측은 자유로이 위치하고 타측 끝단에는 각각 기어가 일체로 결합된 다수개의 성형롤러와; 상기 성형롤러의 기어와 연결수단에 의해 연결되어 상기 성형롤러에 구동력을 전달하는 구동모터와; 상기 성형롤러의 끝단에 결합되어 상기 지지대를 중심으로 성형롤러에 소정의 각도로 비틀림 각을 주기 위한 비틀림각 조절장치와; 방사상으로 구비되는 다수개의 성형롤러 중심에 상기 성형롤러와 나란히 축설되며, 내부는 중공으로 이루어지고 끝단에는 나선관의 내벽면을 형성하기 위한 튜브 인출부가 형성되는 다이립;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 나선관 성형장치는 합성수지재 튜브만으로 중공부가 형성된 나선관의 제작이 가능할 뿐만 아니라, 그 제작이 용이하여 생산성이 양호하며, 나선권회되는 피치가 일정하게 이루어지므로 양질의 제품의 제공이 가능하다.

Description

합성수지재 나선관 성형장치{APPARATUS FOR SPIRAL PIPE OF SYNTHE TICRESIN}

도 1은 본 발명에 따른 나선관 성형장치의 개략적인 사시도

도 2는 본 발명에 따른 나선관 성형장치의 일부 절결 평면도

도 3은 본 발명에 따른 나선관 성형장치의 일부 절결 측면도

도 4는 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 성형롤러의 구조 및 냉각수 주입관과의 결합관계를 개략적으로 도시한 일부 절결 평면도

도 5는 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 구동모터와 성형롤러의 결합관계를 개략적으로 도시한 개념도

도 6은 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 비틀림각 조절장치의 작동상태를 나타낸 개념도

도 7은 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 성형롤러와 다이립 및 간격유지 롤러와의 관계를 도시한 일부 단면도

도 8은 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 나선관이 성형되는 상태를 개략적으로 도시한 일부 사시도

도 9는 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 나선관의 내벽면을 성형하는 상태를 도시한 개념도

도 10은 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 성형된 나선관의 사시도

도 11은 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 성형된 나선관의 일부 절결 종방향 단면도

＜도면의 주요부분에 대한 부호설명＞

10 : 성형장치 12 : 지지대

100 : 성형롤러 110 : 종동기어

120 : 돌출부 130,610 : 중공부

200 : 비틀림각 조절장치 210 : 원형 조절판

220,410,630 : 베어링 300 : 구동모터

310, 310a : 연결수단 320 : 구동기어

330 : 아이들 기어 400 : 냉각수 주입관

420 : 냉각수 배출관 430 : 냉각수 배출구

600 : 다이립 620 : 튜브 인출구

700 : 간격유지 롤러

본 발명은 합성수지재 나선관 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나선관을 성형함에 있어서, 나선관의 나선 각도의 조절이 용이하고, 성형되는 나선관이 성형장치의 롤러에 접착되는 것을 방지하여 간편한 조작으로 양질의 합성수지 재 나선관을 성형할 수 있는 합성수지재 나선관 성형장치에 관한 발명이다.

일반적으로, 상,하수관, 배수관 등은 제작이 간편하고, 이동이 용이하여 작업성이 양호함은 물론, 비용이 저렴한 합성수지재 나선관이 주로 사용되고 있으며, 이러한 합성수지재 나선관은 압출기에서 압출되는 튜브에 요홈을 형성하고, 이렇게 요홈이 형성된 튜브를 외압에 대한 내부응력을 보강하기 위해 동파이프를 삽입하여 접합한 후, 성형기의 성형롤러에 의해 일정 간격으로 나선권회 시킴으로써, 중공부가 형성된 나선관을 성형하였다.

그러나, 이러한 종래 나선관 성형장치는 합성수지재 튜브 내부에 동파이프를 삽입하여 나선권회 시키는 작업이 용이하지 못하여 생산성이 저하됨은 물론, 제작 단가가 상승하는 문제점이 있었다. 또한, 나선권회되는 간격이 일정치가 않음으로 인해 나선관의 피치 또한 일정하지 못하고, 제품의 질이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출한 발명으로서, 동파이프를 사용하지 않고 합성수지재 튜브만으로 중공부가 형성된 나선관을 성형함으로써, 생상성이 향상되고 제작단가를 줄이는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 나선권회되는 나선관의 피치를 일정하게 유지시킴으로써, 양질의 나선관을 제공하는데 있다.

아울러, 본 발명은 튜브를 나선권회 시키기 위한 성형롤러의 비틀림각 조절이 용이하도록 하며, 성형되는 합성수지재 튜브의 용융열에 의해 성형롤러가 가열 되는 것을 방지하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 요홈이 형성되어 압출기에서 압출되는 합성수지재 튜브를 나선권회시켜 나선관을 성형하기 위한 나선관 성형장치에 있어서, 상기 성형장치의 몸체와 일정 간격을 두고 고정된 지지대에 방사상으로 베어링 관통하여 구비되되, 일측은 자유로이 위치하고 타측 끝단에는 각각 기어가 일체로 결합된 다수개의 성형롤러와; 상기 성형롤러의 기어와 연결수단에 의해 연결되어 상기 성형롤러에 구동력을 전달하는 구동모터와; 상기 성형롤러의 끝단에 결합되어 상기 지지대를 중심으로 성형롤러에 소정의 각도로 비틀림 각을 주기 위한 비틀림각 조절장치와; 방사상으로 구비되는 다수개의 성형롤러 중심에 상기 성형롤러와 나란히 축설되며, 내부는 중공으로 이루어지고 끝단에는 나선관의 내벽면을 형성하기 위한 튜브 인출부가 형성되는 다이립;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 성형롤러 전측 일부에는 소정의 직경으로 되는 돌출부가 형성되는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 비틀림각 조절장치는 상기 성형롤러가 베어링 관통하는 원형 조절판과, 상기 원형 조절판의 일측에 형성되는 회전구와, 상기 회전구와 대접되도록 성형장치 몸체에 구비되는 고정구와, 상기 회전구와 고정구를 나사결합하는 볼트로 이루어져 상기 볼트에 의해 원형 조절판을 소정의 각도로 회동시키는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 성형롤러의 내부는 중공으로 형성되고, 성형롤러의 끝단에는 베어링 결합된 냉각수 주입관이 상기 성형롤러의 내부로 소정의 깊이만큼 인입되어 위치하며, 상기 냉각수 주입관 일측에는 상기 성형롤러의 내부에 분사된 냉각수가 배출되기 위한 냉각수 배출관 및 냉각수 배출구가 더 구비되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

아울러, 본 발명은 상기 다이립의 끝단에는 간격유지 롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 구성을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 나선관 성형장치의 개략적인 사시도이며, 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 나선관 성형장치의 일부 절결 평면도 및 측면도, 도 4는 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 성형롤러의 구조 및 냉각수 주입관과의 결합관계를 개략적으로 도시한 일부 절결 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 구동모터와 성형롤러의 결합관계를 개략적으로 도시한 개념도이다.

또한, 도 6은 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 비틀림각 조절장치의 작동상태를 나타낸 개념도이며, 도 7은 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 성형롤러와 다이립 및 간격유지 롤러와의 관계를 도시한 일부 단면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 나선관이 성형되는 상태를 개략적으로 도시한 일부 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 나선관의 내벽면을 성형하는 상태를 도시한 개념도이며, 도 10은 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 성 형된 나선관의 사시도이며, 도 11은 본 발명에 따른 나선관 성형장치에서 성형된 나선관의 일부 절결 종방향 단면도이다.

본 발명은 성형장치(10)의 몸체(11)에 소정의 간격을 두고 지지대(12)를 고정하며, 상기 지지대(10)에는 장형으로 되는 다수개의 성형롤러(100)를 방사상으로 구비하여, 그 일측을 상기 지지대(12)에 베어링(13) 관통시켜 지지한다. 그리고, 상기와 같이 관통된 성형롤러(100)의 일측은 다시 비틀림각 조절장치(200)의 원형 조절판(210)을 베어링(220) 관통하며, 끝단에는 공지의 펌프(도면에는 도시되지 않음)와 연결된 냉각수 주입관(400)을 베어링(410) 연결한다. 이때 사용하는 상기 베어링(13)(220)은 비틀림각 조절장치(200)에 의해 상기 성형롤러(100)가 중심축으로부터 다소 어긋나도 작동에 영향을 받지 않도록 UC 베어링을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 성형롤러(100)에는 전측에서 중도부까지 다수개의 돌출부(120)가 소정의 직경과 간격으로 형성되며, 성형롤러(100)의 내부는 중공으로 되는 중공부(130)가 형성된다.

따라서, 상기 냉각수 주입관(400)이 성형롤러(100)의 내부 중공부(130)에 소정의 깊이까지 삽입되어 위치하며, 상기 냉각수 주입관(400)의 끝단에서 분사되는 냉각수가 상기 성형롤러(100)의 중공부(130)를 통해 배출되는 것을 유도하기 위해 상기 성형롤러(100)와 연결되는 냉각수 배출관(420)을 상기 냉각수 주입관(400)과 중첩되도록 하며, 상기 냉각수 배출관(420)의 끝단에는 냉각수 배출구(430)를 형성한다.

또한, 상기 지지대(12)와 원형 조절판(210) 사이 성형롤러(100)에는 종동기어(110)를 각각 일체로 구비하며, 상기 종동기어(110)와 연결수단(310)에 의해 연결되어 상기 성형롤러(100)에 구동력을 전달하는 구동모터(300)를 구비한다. 성형롤러(100)의 타측은 어디에도 지지됨이 없이 자유로이 위치하도록 한다.

한편, 본 발명에서는 상기 종동기어(110)를 2중으로 형성하여, 일측은 상기와 같이 연결수단(310)에 의해 구동모터(300)의 구동기어(320)와 바로 연결하고, 타측은 성형장치에 별도로 구비된 아이들 기어(330)와 별도의 연결수단(310a)에 의해 연결함으로써, 상기 연결수단(310)과 치합되지 않는 종동기어(110)는 다른 연결수단(310a)에 치합됨으로써, 구동모터(300)의 구동력이 모든 종동기어(110)에 골고루 전달되도록 하였다.

상기 비틀림각 조절장치(200)는 각각의 성형롤러(100)가 베어링(220) 관통하여 결합되는 원형 조절판(210)과, 상기 원형 조절판(210)의 일측에 돌출 형성된 회전돌기(211), 그리고, 성형장치(10)의 몸체(11) 일측에 나사 결합공(231)이 형성된 고정돌기(230) 및 상기 회전돌기(211)와 고정돌기(230)를 나사 결합하는 볼트(240)로 이루어진다.

그리고, 본 발명의 성형장치(10)는 상기와 같이 요철이 형성된 나선관(20)의 외벽면(21)을 성형하기 위하여 외벽용 튜브(21a)를 압출하기 위한 압출기(도면에는 도시되지 않음)를 성형장치의 외측에 별도로 구비하며, 또한, 나선관(20)에 중공부(23)를 형성하고 매끄러운 내벽면(22)을 형성하기 위한 합성수지재 내벽용 튜브(22a)를 압출하는 내측 다이립(600)을 별도로 구비한다.

상기 다이립(600)은 방사상으로 구비된 성형롤러(100) 중앙부에 위치하도록 하여 성형장치(10)의 몸체(11)를 관통 설치하며, 상기 다이립(600)의 내부는 소정의 폭으로 중공부(610)가 형성되고, 상기 중공부(610)와 연통되는 튜브 인출구(620)를 다이립(600)의 일측면에 형성한다.

그리고, 상기 다이립(600)의 끝단에는 간격유지 롤러(700)가 베어링(630) 결합되어, 성형되는 나선관(20)이 수축하여도 성형롤러(100)의 끝단 간격이 일정 이상 좁혀지는 것을 방지한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 성형장치(10)에서 나선관(20)의 나선 각도를 조정하기 위해, 성형롤러(100)를 소정의 각도로 비틀어 주어야 하는 바, 이를 위해 비틀림각 조절장치(200)의 볼트(240)를 풀어 회전돌기(212)와 고정돌기(230)를 자유로운 상태로 하고, 회전 조절판(210)을 소정의 각도만큼 회전시킴으로써, 성형롤러(100)가 지지대(12)를 중심으로 소정의 각도만큼 비틀어지도록 한다. 그리고, 다시 상기 회전 조절판(210)이 회전한 상태에서 상기 회전돌기(212)와 고정돌기(230)를 볼트(240)에 의해 고정함으로써 성형롤러(100)를 소정의 각도로 비틀림각 조절을 한다.

그리고, 본 발명의 성형장치(10) 일측에 구비된 구동모터(300)를 구동하게 되면, 구동기어(320)가 일체로 구동을 시작하고, 상기 구동기어(320)와 연결수단(310)에 의해 연결된 종동기어(110)가 구동하면서 각각의 성형롤러(100)가 동일한 방향으로 회전을 하게 된다. 이때, 상기 연결수단(310)에 치합되지 않는 성 형롤러(100)의 종동기어(110)는 별도의 연결수단(310a)과 아이들 기어(330)에 의해 2중으로 치합되어 모든 종동기어(110)에 구동력이 전달되어 동일한 방향으로 회전이 된다.

따라서, 본 발명의 성형장치(10) 일측에 구비된 공지의 압출기에서 요철이 형성된 상태의 합성수지재 외벽용 튜브(21a)를 상기 성형롤러(100) 측으로 공급하면, 상기 튜브의 요홈 부분이 성형롤러(100)의 돌출부(120) 부분과 일치하면서 소정의 각도로 비틀어진 상태로 회전하는 성형롤러(100)에 점차 나선 권회되기 시작한다.

이때, 상기와 같이 나선 권회되는 외벽용 튜브(21a)의 내측에 내벽면(22)을 형성하여 중공부(23)를 나선관(20)을 제조하는 바, 별도의 압출기를 통해 성형롤러(100)들의 중앙에 위치한 다이립(600) 내부의 중공부(610)로 용융상태의 합성수지재 내벽용 튜브(22a)가 가압되면서 튜브 인출구(620)를 통해 띠 상태로 인출이 된다. 그리고, 이렇게 인출되는 내벽용 튜브(22a)는 성형롤러(100)에 나선권회 되면서, 동시에 상기에서와 같이 먼저 나선권회 되면서 융착되고 있는 나선관의 외벽면(21)에 일체로 융착되어 나선관(20)의 내벽면(22)을 형성한다.

그리고, 상기와 같이 용융상태의 합성수지재 튜브(21a)(22a)가 성형롤러(100)에 나선권회 되는 동안에 상기 튜브(21a)(22a)의 용융열이 성형롤러(100)에 전해져 성형롤러(100)가 가열되고 튜브가 성형롤러(100)에 접착되는 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 펌프와 연결된 냉각수 주입관(400)을 통해 상기 성형롤러(100)의 내부 중공부(130)의 소정 깊이에서 냉각수를 분사한다. 그리 고, 분사되는 냉각수는 중공부(130)를 통해 다시 상기 냉각수 주입관(400) 측의 냉각수 배출관(420)을 거쳐 냉각수 배출구(430)를 통해 외부로 배출되면서 성형롤러(100) 및 합성수지재 내벽면(22)을 냉각시킨다. 이때, 상기 냉각수 주입관(400)은 성형장치(10)에 고정된 상태로 위치하며, 상기 냉각수 주입관(400)과 베어링(410) 결합된 성형롤러(100)는 구동모터(300)에 의해 회전을 하면서 냉각수를 분사 및 배출시킨다. 아울러, 상기 성형롤러(100)의 외측에서도 공지의 방법에 의해 나선관(20) 외벽을 냉각시켜 주기 위한 냉각수 분사장치(800)가 구비된다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 성형되면서 냉각수에 의해 급속히 수축하는 나선관(20)에 의해 성형롤러(100)의 끝단 간격이 중앙측으로 좁혀지게 되며, 이때 상기 성형롤러(100)가 다이립(600)에 결합된 간격유지 롤러(700)에 접하면서 더 이상 간격이 좁혀지지 않고 유지되며, 상기 다이립(600)과 간격유지 롤러(700)는 베어링(630) 결합되어 있으므로, 성형롤러(100)가 상기 다이립(600)에 접한 상태에서도 방해를 받지 않고 회전이 가능하여 양질의 나선관이 제조되게 된다.

상기와 같이 본 발명의 나선관 성형장치는 합성수지재 튜브만으로 중공부가 형성된 나선관의 제작이 가능할 뿐만 아니라, 그 제작이 용이하여 생산성이 양호하며, 나선권회되는 피치가 일정하게 이루어지므로 양질의 제품의 제공이 가능하다.

또한, 나선관의 나선 각도의 조절이 용이하고, 성형롤러의 내부를 냉각시켜줌으로써, 냉각효과가 우수하여 성형롤러가 가열되는 문제가 발생하지 않아 매우 효과적인 성형이 가능하다.

Claims

요홈이 형성되어 압출기에서 압출되는 합성수지재 튜브를 나선권회시켜 나선관을 성형하기 위한 나선관 성형장치에 있어서,

상기 성형장치의 몸체와 일정 간격을 두고 고정된 지지대에 방사상으로 베어링 관통하여 구비되되, 일측은 자유로이 위치하고 타측 끝단에는 각각 기어가 일체로 결합된 다수개의 성형롤러와;

상기 성형롤러의 기어와 연결수단에 의해 연결되어 상기 성형롤러에 구동력을 전달하는 구동모터와;

상기 성형롤러의 끝단에 결합되어 상기 지지대를 중심으로 성형롤러에 소정의 각도로 비틀림 각을 주기 위한 비틀림각 조절장치와;

방사상으로 구비되는 다수개의 성형롤러 중심에 상기 성형롤러와 나란히 축설되며, 내부는 중공으로 이루어지고 끝단에는 나선관의 내벽면을 형성하기 위한 튜브 인출부가 형성되는 다이립;

으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성수지재 나선관 성형장치.
제 1항에 있어서,

상기 성형롤러의 전측 일부에는 소정의 직경으로 되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 합성수지재 나선관 성형장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 비틀림각 조절장치는 상기 성형롤러가 베어링 관통하는 원형 조절판과, 상기 원형 조절판의 일측에 형성되는 회전구와, 상기 회전구와 대접되도록 성형장치 몸체에 구비되는 고정구와, 상기 회전구와 고정구를 나사결합하는 볼트로 이루어져 상기 볼트에 의해 원형 조절판을 소정의 각도로 회동시키는 것을 특징으로 하는 합성수지재 나선관 성형장치.
제 3항에 있어서,

상기 성형롤러의 내부는 중공으로 형성되고, 성형롤러의 끝단에는 베어링 결합된 냉각수 주입관이 상기 성형롤러의 내부로 소정의 깊이만큼 인입되어 위치하며, 상기 냉각수 주입관 일측에는 상기 성형롤러의 내부에 분사된 냉각수가 배출되기 위한 냉각수 배출관 및 냉각수 배출구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 합성수지재 나선관 성형장치.
제 3항에 있어서,

상기 다이립의 끝단에는 성형롤러가 중심측에서 일정 간격 이상 유지하도록 간격유지 롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 합성수지재 나선관 성형장치.