KR20150056737A - 복합파이프 연속성형방법 - Google Patents

복합파이프 연속성형방법 Download PDF

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Abstract

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 수지관의 제조상태를 보인 상태도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 복합수지관 연속 제조방법은 스핀들(3)을 회전시키면서 유리섬유와 유리실을 권취시켜 소구경의 수지관을 제조하기 위한 방법으로서, 몰드의 진입단계와 섬유공급단계와 헬리컬 와인딩 단계와 성형단계,경화,절단단계를 포함하여 이루어져 있다.
상기 몰드(11) 진입단계에서는 상기 스핀들(3)의 일측에있는 스핀들과 몰드연결 숫나사(5)가 몰드의 일측에있는 몰드연결 암나사(12)에 끼워져 상기 스핀들(3)이 스핀들회전방향(4)로 회전하면 몰드(11)가 스핀들 회전축과 일체로 회전하면서 후진하게 되면 몰드받침롤러(6),제품받침롤러(7) 위 몰드(11)는 미끄러지며 이송하게되고 필름 공급부(21)에서 필름(22)이 몰드(11)에 나선형으로 감기게 되고 감긴필름 위에 유리섬유 매트공급부(23)에서 유리섬유매트(24)가 수지에 함침되어 나선형으로 감기며 헬리컬 와인딩부(31)에서는 나선형으로 감긴 유리섬유매트(24)위에 스핀들(3)의 회전이송량에따라 유리실(35)이 수지통(34)을 거쳐 수지가 함침된후 좌우이송테이블(33)이 와인딩 좌우이송레일(32)위에서 계산된 위치만큼이동하며 회전빗살(35)을 거쳐 감기게된다.
상기 단계를 거쳐 가열장치(41)로 이동된 후 가열경화되게 되고 경화된 복합수지관 은 절단단계를 거쳐 상기 몰드(11)로부터 복합수지관을 분리시키는 단계를 거쳐 복합수지관을 제조하면 되는 것이다.

Description

복합파이프 연속성형방법{Continuous composite pipe forming methods}
본 발명은 복합수지관 연속 제조방법에 관한 것으로, 복합수지관을 원활히 제조할 수있도록 한 복합수지관 연속 제조방법에 관한 것이다.
복합수지관의 제조시에는 철판을 와인더장치에 공급시키면서 수지에 함침된 섬유를 공급시켜 상기 철판의 외부를 감싸도록 한 후 가열 경화시키고, 상기 철판을 섬유로부터 분리시킨 후 리턴하여 수지관을 연속성형하도록하고 있다.
그러나 상기와 같이 와인딩 공법을 이용한 수지관은 대구경의 수지관을 제조하는데 이용되는 공법으로서, 소구경의 복합수지관의 제조시에는 와인더장치의 구경이 작아짐에 따라 연속적으로 공급되는 철판을 리턴시키는 작업이 어려워 소구경의 복합수지관을 제조하는 경우에는 상기 연속 와인딩공법 대신에 다른 공법을 통해 제조하고있는 실정이며, 연속적으로 소구경의 복합수지관을 제조하지 못하였고 연속성형방법으로는 유리섬유(실) 를 약 55~70도 헬리컬로감지못하고 80~89도정되는 후프형식으로만 감게되어 일정압력을 필요로하는 압력관에는 사용하지 못하고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 일정길이의 몰드를 연속적으로 공급하고 각각의 몰드는 센터축의 나사에 의하여 서로 연결되며 스핀들이 회전하면서 몰드를 끌어당기며 후진 이동하면서 회전하는 몰드외면에 수지가 함침된 장/단섬유와 유리섬유 및 탄소섬유 등으로 이루어진 보강섬유를 밀착시켜 복합수지관을 형성하도록 하여 철판의 공급대신에 몰드(11)를 연속적으로 공급하며 소구경의 복합수지관을 제조할 수 있는 복합수지관 연속 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 외면에 복합수지와 장/단 유리섬유 또는 직조물을 공급하며 후진 이동시키면서 헬리컬 와인더 장치를 이용하여 몰드에 나선으로감긴 유리섬유면에 스핀들 회전에 동기하여 수지가 함침된 유리실(36)을 좌우로 이송하면서 X자 형식의 헬리컬감기(37)로 복합수지관을 형성하도록 하고 가열 경화시킨 다음 절단후 몰드(11)에서 복합수지관을 탈영함으로써 소구경의 복합수지관을 제조할 수 있는 복합수지관 연속 제조방법을 제공하고 복합파이프 연속제조 방법으로도 유리섬유(실)을 압력에 잘견디는 55도 헬리컬 감기를하도록 하여 고부가가치상품인 압력관용으로 제조할수 있도록 하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 복합수지관의 제조상태를 보인 상태도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 복합수지관 연속 제조방법은 스핀들(3)을 회전시키면서 유리섬유와 유리실을 권취시켜 소구경의 복합수지관을 제조하기 위한 방법으로서, 몰드의 진입단계와 섬유공급단계; 헬리컬 와인딩 단계와 성형단계;경화단계;절단단계를 포함하여 이루어져 있다.
상기 몰드(11) 진입단계에서는 상기 스핀들(3)의 일측에 있는 스핀들과 몰드연결 숫나사(5)가 몰드일측에 있는 몰드연결 암나사(12)에 끼워져 상기 스핀들(3)이 스핀들 회전방향(4)으로 회전하면 몰드(11)가 스핀들 회전축과 일체로 회전하면서 후진이송하게 되면 필름 공급부(21)에서 필름(22)이 몰드(11)에 나선형으로 감기게 되고 나선형으로 감긴필름 위에 유리섬유 매트공급부(23)에서 유리섬유매트(24)가 수지에 함침되어 나선형으로 감기며 헬리컬 와인딩부(31)에서는 나선형으로 감긴 유리섬유매트(24)위에 스핀들(3)의 회전이송량에따라 유리실(35)이 수지통(34)을 거쳐 수지가 함침된후 좌우이송테이블(33)이 와인딩 좌우이송레일(32)위에서 헬리컬감기공식에 따라 미리계산된 위치만큼이동하며 실폭을 조절하는 회전빗살(35)을 거쳐 감기게된다.
상기 단계를 거쳐 가열장치(41)로 이동된 후 가열 경화 되게 되고 경화된 복합수지관 은 절단단계를 거쳐 상기 몰드(11)로부터 복합수지관을 분리시키는 단계를 거쳐 복합수지관을 제조하게 되는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 와인더장치를 이용하여 연속적으로 공급되는 몰드외면에 유리섬유, 탄소섬유 등의 보강섬유를 밀착시켜 수지관을 성형함으로써 철판의 공급없이도 소구경의 복합수지관을 제조할 수 있게 된다.
또한, 몰드 외면에 복합수지와 장/단 유리섬유 또는 직조물을 공급한 후 진행시키면서 헬리컬 와인더 장치를 이용하여 수지관 외면에 스핀들 회전에 동기하여 수지가 함침된 유리실을 좌우로 이송하면서 헬리컬감기를하며 복합수지관을 형성후 가열 경화시킨 다음 절단후 몰드에서 복합수지관을 탈영함으로써 소구경의 복합수지관을 제조할 수 있으며 X자형식으로 55~70도의 헬리컬감기로 만들기때문에 고부가가치의 압력용기관으로 사용할수있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 복합수지관의 제조상태를 보인 상태도,
도 2은 스핀들4회전1사이클 헬리컬 와인딩 동작패턴
나)스핀들4회전1사이클 헬리컬 와인딩 동작패턴 동작도
다)스핀들4회전1사이클 헬리컬 와인딩 동작패턴 연속동작도
도 3은 스핀들6회전1사이클 헬리컬 와인딩 동작패턴
라)스핀들6회전1사이클 헬리컬 와인딩 동작패턴 동작도
도 4은 완성된 파이프 절단이송후 스핀들이 재전진하여 스핀들이 회전,이송하며 연속작업하는 상태도
(마)완성된 파이프 절단이송후 스핀들이 재전진하여 스핀들이 회전,이송하며 연속작업하는 상태도
도 5은 스핀들이 전진시 제품받침롤러 눕는 상태도
(바)스핀들이 전진시 제품받침롤러 눕는 상태도
도 6은 스핀들4회전1사이클 헬리컬 와인딩 회전이송에따른 보정값 적용한 자기위치복귀 동작패턴
사)스핀들4회전1사이클 헬리컬 와인딩 회전이송에따른 보정값 적용한 자기위치복귀 동작패턴
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 복합수지관의 연속 제조방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 수지관의 제조상태를 보인 상태도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 복합수지관 연속 제조방법은 스핀들(3)을 회전시키면서 유리섬유와 유리섬유(실)을 권취시켜 소구경의 복합수지관을 제조하기 위한 방법으로서, 몰드의 진입단계와 섬유공급단계와 헬리컬 와인딩 단계와 성형단계;경화단계;절단단계를 포함하여 이루어져 있다.
상기 몰드(11) 진입단계에서는 상기 스핀들(3)의 일측에있는 스핀들과 몰드연결 숫나사(5)가 몰드의 일측에있는 몰드연결 암나사(12)에 끼워져 상기 스핀들(3)이 스핀들 회전방향(4)로 회전하면 몰드(11)가 스핀들 회전축과 일체로 회전하면서 후진이송하게 되면 몰드받침롤러(6),제품받침롤러(7) 위 몰드(11)는 미끄러지며 후진이송하게되고 필름 공급부(21)에서 필름(22)이 몰드(11)에 나선형으로 감기게 되고 감긴필름 위에 유리섬유 매트공급부(23)에서 유리섬유매트(24)가 수지에 함침되어 나선형으로 감기며 헬리컬 와인딩부(31)에서는 나선형으로 감긴 유리섬유매트(24)위에 스핀들(3)의 회전이송량에따라 유리실(35)이 수지통(34)을 거쳐 수지가 함침된후 좌우이송테이블(33)이 와인딩 좌우이송레일(32)위에서 헬리컬감기 공식에 따라 미리계산된 위치만큼 이동하며 시폭을 조절하는 회전빗살(35)을 거쳐 감기게된다.
상기 단계를 거쳐 가열장치(41)로 이동된 후 가열 경화되게 되고 경화된 복합수지관 은 절단단계를 거쳐 상기 몰드(11)로부터 복합수지관을 분리시키는 단계를 거쳐 복합수지관을 제조하게 되는 것이다.
몰드받침롤러(6)와 제품받침롤러(7)은 제품이 이탈하지않도록 V자 형태로 만들거나 V자 형태안쪽면에 회전과 이송이 동시에 가능한 볼캐스터를 부착하여 만들수도있고 제품받침롤러(7)는 (바)도와 같이 스핀들이 전후이송시 간섭현상이 생기기 때문에 스핀들이 전진이동시 자동으로 제품받침롤러 기둥(7-1)이 회전하며 회전축(7-2)을 중심으로 앞으로 누워 대피하게 되고 후진시에는 다시 복귀회전하여 제품받침대 역할이 되도록 한다.
헬리컬 와인딩에 대하여 자세히 설명하면 유리섬유매트(24)가 나선형으로 형성된 복합파이프 코어층에 X자형식으로 55~70도 헬리컬층 과 80~89도 후프층 을 형성하는 방법에 관한 것으로서 아프로는 설명편의상 55~70도는 헬리컬이라 칭하고 88~89도는 후프라칭하며 코어가 헬리컬로 와인딩할수 있는 일정거리가 만들어 졌을때 드럼몰드의 회전이송각도 변화에 따라 X축이 작업각도 공식에 의하여 전진 이송하며 와인딩을 시작하며 도(나)와같이 1차로 헬리컬로 와인딩 1회전을 하고 2차로 후프로 1회전을 하며 3차로 x축이 후진하며 헬리컬로 와인딩 1회전을 하고 4차로 후프로 1회전을 하면 1사이클이 끝나게되는데 1사이클이 끝났을때 X축의 위치는 처음 전진이송을 시작했던 위치로 되돌아와 있게되며 이를 계속반복하면 복합파이프의 구조가 1층은 매트로 이루어진 파이프코어층; 2층 헬리컬층; 후프층; 4층 헬리컬층; 5층 후프층으로 이루어진 복합파이프가 연속적으로 만들어지게 되며 이를 1사이클 4회전 와인딩방식 이라 칭하며
헬리컬층을 더강화하기위하여
1사이클 6회전 와인딩방식을 적용할수 있으며 이를 설명하면
드럼의 회전각도에따라 전진 이송하며 와인딩을 시작하여
도(라)와같이 1차로 헬리컬로 와인딩 2회전을 하고 ;
2차로 후프로 1회전을 하며;
3차로 x축이 후진하며 헬리컬로 와인딩 2회전을 하고;
4차로 후프로 1회전을 하면
1사이클 와인딩 작업이 끝나게되는데 1사이클이 끝났을때 X축의 위치는 처음 전진이송을 시작했던 위치로 되돌아와 있게되며 이를 계속 반복작업하면
복합파이프의 구조가
1층은 매트로 이루어진 파이프코어층 ;
2,3층 헬리컬층;
4층 후프층;
5,6층 헬리컬층;
7층 후프층으로 이루어진 복합파이프가 연속적으로 만들어진다.
1.스핀들이송 베이스
2.스핀들이송 레일
3.스핀들
4.스핀들회전방향
5.스핀들과 몰드연결 숫나사
6.몰드받침롤러
7.제품받침롤러
7-1.제품받침롤러 기둥
7-2.회전축
11.몰드
12.몰드연결 숫나사
13.몰드연결 암나사
21.필름 공급부
22.필름
23.유리섬유 매트공급부
24.유리섬유매트
31.헬리컬 와인딩부
32.와인딩 좌우이송레일
33.와인딩 좌우이송테이블
34.수지통
35.회전빗살
36.유리실
37.유리실 헬리컬와인딩된 상태
41.가열장치
51.절단장치
52.절단날
61.성형된파이프
62.절단 완성된파이프
71.스핀들4회전시 스핀들 후진 이송거리
72.스핀들6회전시 스핀들 후진 이송거리

Claims (3)

  1. 수지관을 성형하는 복합수지관 연속 제조방법에 있어서,
    스핀들(3)의 일측에있는 스핀들과 몰드연결 숫나사(5)가 몰드의 일측에있는 몰드연결 암나사(12)에 끼워져 상기 스핀들(3)이 스핀들회전방향(4)로 회전하면 몰드(11)가 스핀들 회전축과 일체로 회전하면서 후진이송하게 되면 몰드받침롤러(6),제품받침롤러(7) 위 몰드(11)는 미끄러지며 회전이송하는단계;
    상기 회전이송하는단계를 거쳐 필름 공급부(21)에서 몰드(11)에 필름(22)이 나선형으로 감는 단계;
    상기 몰드(11)에 필름(22)이 나선형으로 감긴위에 유리섬유 매트공급부(23)에서 유리섬유매트(24)가 수지에 함침되어 나선형으로 감는 단계;
    상기 유리섬유매트(24)가 수지에 함침되어 나선형으로 감긴위에 헬리컬 와인딩부(31)에서는 스핀들(3)의 회전 이송량에 따라 유리실(35)이 수지통(34)을 거쳐 수지가 함침된후 좌우이송테이블(33)이 와인딩 좌우이송레일(32)위에서 헬리컬각도에따라 미리계산된 위치만큼이동하며 실폭을 조절하는 회전빗살(35)을 거쳐 감는 단계;
    상기 헬리컬 와인딩 단계를 거쳐 가열장치(41)로 이동된 후 가열경화되는단계;
    상기 가열 경화된단계를거쳐 절단하는 단계;
    상기 절단단계를 거쳐 몰드를 스핀들을 역회전하여 스핀들로부터 분리하는 하는단계;
    상기 스핀들이 전진이송하여 스핀들을 정회전하여 몰드와 결합후 후진이송하며 수지관을 연속제조하는 것을 특징으로 하는 복합수지관 연속 제조방법.
  2. 복합파이프 연속성형 헬리컬 와인딩방법에 있어서
    유리섬유매트(24)가 나선형으로 형성된 복합파이프 코어층에
    1차로 좌우이송축이 좌측으로 이송하며 헬리컬(55~70도)로 와인딩 1회전을 하는단계 ;
    2차로 후프(80~89도)로 1회전을 하는단계;
    3차로 좌우이송축이 우측으로 이송하며 헬리컬(55~70도) 와인딩 1회전을 하는단계;
    4차로 후프(80~89도)로 1회전을 하면 스핀들4회전당 1사이클이 형성되도록한 헬리컬 와인딩방법
  3. 복합파이프 연속성형 헬리컬 와인딩방법에 있어서
    유리섬유매트(24)가 나선형으로 형성된 복합파이프 코어층에
    1차로 좌우이송축이 좌측으로 이송하며 헬리컬(55~70도)로 와인딩 2회전을 하는단계 ;
    2차로 후프(80~89도)로 1회전을 하는단계;
    3차로 좌우이송축이 우측으로 이송하며 헬리컬(55~70도) 와인딩 2회전을 하는단계;
    4차로 후프(80~89도)로 1회전을 하면 스핀들6회전당 1사이클이 형성되도록한 헬리컬 와인딩방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110435181A (zh) * 2019-08-14 2019-11-12 赵燕莺 一种碳纤维管生产成型方法
KR20230039402A (ko) * 2021-09-14 2023-03-21 조성민 보강 복합소재 파이프, 이를 포함하는 전신주 및 보강 복합소재 파이프 제조방법

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