KR20150145812A - 프로파일 안전접합용 다중벽 하수관의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로파일 안전접합용 다중벽 하수관의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사각형 또는 내경에 열십자 보강대가 형성된 프로파일의 외경으로 이음 코팅부재와의 결합력을 향상시켜 안전한 접합이 이루어지며 햇빛에 노출되는 경우에도 부식시간을 연장할 수 있도록 하는 프로파일 안전접합용 다중벽 하수관의 제조장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 열십자 보강대(12)와 중공(13)을 갖는 프로파일(10)을 성형하는 프로파일 압출기(100)와; 상기 프로파일(10)을 냉각시키는 1차 냉각장치(100)와; 상기 프로파일(10)을 나선형으로 와인딩하는 와인딩장치(130)와; 상기 와인딩장치(130)에 이음 접합부재(20)를 공급하여 프로파일(10)을 접합하여 성형하는 다중벽 하수관(30)을 냉각하는 2차 냉각장치(150)와; 상기 다중벽 하수관(30)을 절단하는 절단장치(16)로 이루어진 다중벽 하수관의 제조장치에 있어서,
상기 프로파일(10)을 50∼300㎛의 두께로 코팅하며, 렌덤 폴리에틸렌(RPE)과 mLLDPE에 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나를 혼합하여 이음 코팅부재(40)를 코팅하는 코팅 압출기(120)와;
상기 와인딩장치(130)에 렌덤 폴리에틸렌(RPE)과 mLLDPE에 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나를 혼합하여 이음 접합부재(20)를 코팅하는 이음부재 압출장치(140)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

프로파일 안전접합용 다중벽 하수관의 제조장치{Safety profile of the manufacturing equipment for joining multi-walled sewer}

본 발명은 프로파일 안전접합용 다중벽 하수관의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사각형 또는 내경에 열십자 보강대가 형성된 프로파일의 외경으로 이음 코팅부재와의 결합력을 향상시켜 안전한 접합이 이루어지며 햇빛에 노출되는 경우에도 부식시간을 연장할 수 있도록 하는 프로파일 안전접합용 다중벽 하수관의 제조장치에 관한 것이다.

하수관 또는 배수관이나 우수관 등의 용도로 사용되는 관은 비교적 지름이 크게 제작되므로 시멘트나 금속으로 제작하는 경우 무게가 너무 무겁고 제작비용이 고가이어서 대부분은 합성수지를 사용하여 제조하고 있다.

그러나 합성수지관은 시멘트나 금속재질로 된 관에 비하여 대체로 강도가 낮고, 지하에 매설된 이후에는 토압이나 외부에서 작용하는 하중에 의해 쉽게 파손되는 결점이 있다.

특히, 이중벽 하수관은 사각형의 프로파일로 압출하여 나선형으로 공급하면서 평활한 관으로 제조하게 되지만, 강도가 낮고 쉽게 손상되는 결점을 해소하기 위하여 최근에는 압출기에 연결된 금형에서, 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 1개의 중공이 내경에 형성되는 사각형 프로파일이나, 내경에 4개의 중공(13)으로 열십자 보강대(12)를 사각형으로 형성한 프로파일(10)을 압출하여 나선형으로 공급하면서 프로파일(10)의 사이로 이음 접합부재(20)를 압출기에서 용융 공급하면서 외경에서 로울러를 통하여 이중벽 하수관(30a) 또는 다중벽 하수관(30)을 성형하게 된다.

그러나 이러한 종래의 이중벽 또는 다중벽 하수관은 중공과 열십자 보강대를 갖는 프로파일을 하나의 금형에서 압출하는 방법을 사용하여 압출하게 되므로 금형에서 용융된 합성수지가 압출되면서 중공과 열십자 보강대를 압출할 때에는 열십자 형태로 똑바르게 압출되지만 용융합성수지가 냉각되기 이전에 중공과 열십자 보강대가 무너지게 되므로 열십자 보강대가 똑바로 세워지지 못하게 되고 어느 한쪽으로 구부러지거나 다양한 방향으로 구부러지면서 정상적인 형태에서 벗어나 다양한 형태로 냉각되어 압출되는 경우가 발생하게 되며, 양쪽 측부면이 수직방향으로 압출되면서 냉각된 후 이음부재가 상호 결합력을 제공하도록 한다.

그러나 이음부재가 공급되어 프로파일의 양쪽면을 접합하게 되지만, 프로파일의 양쪽 측면은 압출된 후 냉각수가 공냉이나 수냉 등을 통하여 어느 정도 냉각된 이후에 용융상태로 공급되는 이음부재가 프로파일 양쪽면을 접착하게 되므로 양쪽 측부면에서 접착력이 저하되어 완성된 후 태양에 노출되거나 열팽창계수에 따른 수축과 팽창을 반복하면서 보강 연결부재와 양쪽 측부면이 분리되는 현상이 발생하게 되므로 하수관으로써의 기능을 상실하는 결점이 발생한다.

또한, 하수관은 생산된 후 곧바로 매립하게 되면 햇빛에 노출되는 시간이 짧아 문제점이 발생하지 않지만, 생산된 후 외부에 노출된 상태로 적층되어 보관하면서 햇빛과 직접 접촉하게 되며, 많은 시간을 외부에서 노출된 상태로 보관되므로 햇빛에 의한 표면이 부식되는 문제점과, 부식된 하수관을 그대로 지중에 매설하게 되면 매설된 후에 열팽창계수에 따른 수축과 팽창에 의해 강도가 쉽게 취약해져 원래의 목적을 달성하지 못하거나, 프로파일과 이음부재의 연결부분에서 파단 현상이 나타나게 되는 등 다양한 결점이 발생한다.

문헌 1. 특허등록번호 제0651128호(2006. 11. 22. 등록) 문헌 2. 실용신안등록번호 제0448471호(2010. 04. 07. 등록) 문헌 3. 실용신안등록번호 제0185017호(2000. 03. 28. 등록) 문헌 4. 실용신안등록번호 제0277846호(2002. 05. 28. 등록)

이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 해결과제는, 압출기에서 압출되는 프로파일의 양쪽 측면 또는 전체면을 이음 코팅부재로 코팅하여 이음 접합부재와의 결합력을 크게 향상시켜 강도를 보강하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 프로파일 뿐만 아니라 이음 접합부재에도 결합력을 향상시키는 원료를 혼합하여 강도를 보강하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 외부로 노출되는 부분이 많은 프로파일 이음 코팅부재에 UV제를 첨가하여 햇빛에 노출되더라도 수명을 연장하여 부식을 방지하도록 하는 하수관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 열십자 보강대와 중공을 갖는 프로파일을 성형하는 프로파일 압출기와; 상기 프로파일을 냉각시키는 1차 냉각장치와; 상기 프로파일을 나선형으로 와인딩하는 와인딩장치와; 상기 와인딩장치에 이음 접합부재를 공급하여 프로파일을 접합하여 성형하는 다중벽 하수관을 냉각하는 2차 냉각장치와; 상기 다중벽 하수관을 절단하는 절단장치로 이루어진 다중벽 하수관의 제조장치에 있어서,

상기 프로파일을 50∼300㎛의 두께로 코팅하며, 렌덤 폴리에틸렌(RPE)과 mLLDPE에 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나를 혼합하여 이음 코팅부재를 코팅하는 코팅 압출기와;

상기 와인딩장치에 렌덤 폴리에틸렌(RPE)과 mLLDPE에 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나를 혼합하여 이음 접합부재를 코팅하는 이음부재 압출장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 압출기에서 압출되는 프로파일의 양쪽 측면 또는 전체면을 렌덤 폴리에틸렌과 에틸렌 비닐 아세테이트수지(EVA)와 엘라스토머, 폴리부텐(PB) 중 어느 하나로 이루어진 이음 코팅부재로 코팅하여 이음 접합부재와의 결합력을 크게 향상시켜 강도를 보강할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 프로파일 뿐만 아니라 이음 접합부재에도 결합력을 향상시키는 렌덤 폴리에틸렌과 에틸렌 비닐 아세테이트수지(EVA)와 엘라스토머, 폴리부텐(PB) 중 어느 하나로 이루어진 이음 접합부재를 혼합하여 강도를 보강하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 외부로 노출되는 부분이 많은 프로파일 이음 코팅부재에 전체 중량의 0.3∼0.6 중량부의 UV제를 첨가하여 햇빛에 노출되더라도 수명을 연장하여 부식을 방지하도록 하는 하수관을 제공할 수 있도록 하는 것이다.

도 1 은 종래 프로파일에 대한 단면도
도 2 는 종래 프로파일을 이용한 다중벽 하수관에 대한 요부확대 단면도
도 3 은 본 발명의 프로파일에 대한 요부확대 단면도
도 4 는 본 발명의 프로파일을 이용한 다중벽 하수관에 대한 요부확대 단면도
도 5 는 본 발명의 하수관을 생산하는 제조장치에 대한 대략적인 설치상태도
도 6 은 본 발명의 프로파일을 이용한 이중벽 하수관에 대한 요부확대 단면도
도 7 은 본 발명의 UV제에 대한 부식 지연상태를 나타낸 그래프
도 8 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 블럭도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 프로파일에 대한 요부확대 단면도이고, 도 4는 본 발명의 프로파일을 이용한 다중벽 하수관에 대한 요부확대 단면도를 나타낸 것이다.

폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어진 수지를 용융시켜 압출기에서 내경에 열십자 보강대(12)를 통하여 4방향에 중공(13)이 형성되는 프로파일(10)을 연속해서 압출 공급하는 것이다.

상기 프로파일(10)은 전체면에 50∼300㎛의 두께를 갖으며 렌덤 폴리에틸렌(RPE)과 mLLDPE에 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나를 혼합하여 용융된 이음 코팅부재(40)를 코팅하여 나선형으로 공급하게 되고, 상기 프로파일(10)의 사이에는 렌덤 폴리에틸렌(RPE)에 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나를 혼합하여 용융된 이음접합부재(20)를 공급하여 다중벽 하수관(30)을 성형하는 것이다.

상기 렌덤 폴리에틸렌(RPE) 30∼80 중량부, mLLDPE 20∼50 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나 10∼40 중량부를 혼합하여 용융시킨 이음 접합부재(20)와 이음 코팅부재(40)를 각각의 압출기에서 공급하는 것이다.

상기 이음 코팅부재(40)에는 수지 전체 중량에 대하여 0.3∼0.7 중량부의 U.V제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 이음 코팅부재(40)가 코팅된 프로파일(10)을 나선형으로 공급하면서 사기 프로파일(10)의 사이에 이음 접합부재(20)를 공급하여 다중벽 하수관(30)을 성형하는 것이다.

도 5는 본 발명의 하수관을 생산하는 제조장치에 대한 대략적인 설치상태도를 나타낸 것으로, 내경에 하나의 중공이 형성되는 프로파일과 내경에 열십자 보강대(12)가 형성되어 4개의 중공(13)이 형성되는 프로파일(10)을 압출하여 공급하는 프로파일 압출기(100)를 설치한다.

상기 프로파일 압출기(100)에서 생산된 프로파일(10)을 공급하는 과정에서 냉각수에 침수되어 냉각되는 1차 냉각장치(110)를 설치한다.

상기 1차 냉각장치(110)에서 냉각된 프로파일(10)을 공급하는 과정에서 렌덤 폴리에틸렌(RPE) 30∼80 중량부, mLLDPE 20∼50 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나 10∼40 중량부를 혼합하여 용융시킨 이음 코팅부재(40)를 프로파일(10)의 외경에 50∼300㎛의 두께로 코팅하는 코팅 압출기(120)를 설치한다.

상기 코팅 압출기(120)로부터 이음 코팅부재(40)를 코팅한 프로파일(10)이 나선형으로 감기는 와인딩장치(130)를 설치한다.

상기 와인딩장치(130)에 공급되는 프로파일(10)의 사이에는 렌덤 폴리에틸렌(RPE) 30∼80 중량부, mLLDPE 20∼50 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나 10∼40 중량부를 혼합하여 용융시킨 이음 접합부재(20)를 프로파일(10)의 사이에 공급하여 다중벽 하수관(30)을 성형하는 이음부재 압출장치(140)를 설치한다.

상기 와인딩장치(130)에서 성형한 다중벽 하수관(30)이 공급되는 과정에서 물에 의해 냉각되도록 하는 2차 냉각장치(150)를 설치한다.

상기 2차 냉각장치(150)로부터 냉각되어 이송하는 다중벽 하수관(30)을 약 6미터의 간격으로 절단하는 절단장치(160)로 이루어지는 것이다.

도 6은 본 발명의 프로파일을 이용한 이중벽 하수관에 대한 요부확대 단면도를 나타낸 것으로, 하나의 중공(13)을 갖는 프로파일(10)을 공급하여 이음 코팅부재(40)를 코팅하고, 프로파일(10)의 사이에 이음 접합부재(20)를 공급하여 이중벽 하수관(30a)을 성형하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어진 합성수지를 프로파일 압출기(100)에 공급하여 용융시킨 후 금형의 구조에 따라서 내경에 하나의 중공을 형성하거나 열십자 보강대(12)를 통하여 4개의 중공(13)을 형성하는 프로파일(10)을 압출 성형하는 것이다.

압출하는 프로파일(10)의 전방에는 1차 냉각장치(110)가 설치되어 있어서 압출된 형태가 그대로 유지되도록 하는 것이다.

상기 1차 냉각장치(110)에서 냉각된 프로파일(10)은 코팅 압출기(120)를 통과하면서 렌덤 폴리에틸렌(RPE) 30∼80 중량부, mLLDPE 20∼50 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나 10∼40 중량부를 혼합하여 용융시킨 이음 코팅부재(40)를 프로파일(10)의 외경에 50∼300㎛의 두께로 코팅하는 것이다.

상기 이음 코팅부재(40)의 코팅두께가 50㎛ 이하로 코팅되는 경우 이음 코팅부재(40)와의 접착력 향상을 기대할 수 없고, 300㎛의 두께 이상으로 코팅하는 경우에는 원가가 급격하게 상승하고, 이음 코팅부재(40)와의 접착력이 더 향상되지 않으므로 바람직하게는 120㎛의 두께로 코팅하는 것이다.

상기 이음 코팅부재(40)에는 수지 전체 중량에 대하여 0.3∼0.7 중량부의 U.V제를 혼합하여 사용하는 것이며, 0.3 중량부 이하를 사용하게 되면 부식방지 효과를 기대할 수 없으며, 0.7 중량부 이상을 사용하게 되면 경제성이 저하되는 단점이 발생하므로 바람직하게는 0.5 중량부를 사용하는 것이다.

상기 코팅 압출기(120)로부터 이음 코팅부재(40)를 코팅한 프로파일(10)이 와인딩장치(130)에 나선형으로 공급되며 감기게 되고, 상기 와인딩장치(130)에 공급되는 프로파일(10)의 사이에는 이음부재 압출장치(140)에서 렌덤 폴리에틸렌(RPE) 30∼80 중량부, mLLDPE 20∼50 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나 10∼40 중량부를 혼합하여 용융시킨 이음 접합부재(20)를 프로파일(10)의 사이에 공급하여 다중벽 하수관(30)을 성형하는 것이다.

상기 와인딩장치(130)에서 성형한 다중벽 하수관(30)이 공급되는 과정에서 2차 냉각장치(150)를 통하여 냉각되고, 절단장치(160)에서 약 6미터의 간격으로 절단하여 공급하는 것이다.

이러한 본 발명은 프로파일(10)의 외경 전체면에 이음 코팅부재(40)를 코팅하고, 이음 접합부재(20)에 접합성을 향상시키는 렌덤폴리에티렌(RPE)와 mLLDPE, EVA, 엘라스토머, 폴리부텐 중 어느 하나와 적어도 2가지를 혼합함으로써 이중벽 하수관(30a)과 복층벽 하수관(30)에서 가장 취약성으로 제공되는 접합성능을 크게 향상시키는 것이다.

이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

가. 프로파일 압출단계(S10)

폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어진 합성수지를 프로파일 압출기(100)에 공급하여 용융시킨 후 열십자 보강대(12)를 통하여 4개의 중공(13)을 형성하는 프로파일(10)을 압출 성형하는 것이다.

나. 1차 냉각단계(S20)

압출하는 프로파일(10)의 전방에는 냉각에 의해 압출된 형태가 무너지지 않고 그대로 유지되도록 하는 것이다.

다. 이음코팅 압출단계(S30)

냉각된 프로파일(10)은 코팅 압출기(120)를 통과하면서 전체면에 50∼300㎛의 두께를 갖으며, 렌덤 폴리에틸렌(RPE) 30∼80 중량부, mLLDPE 20∼50 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나 10∼40 중량부를 혼합하여 용융시킨 이음 코팅부재(40)를 프로파일(10)의 외경에 50∼300㎛의 두께로 코팅하는 것이다.

라. 와인딩단계(S40)

상기 이음 코팅부재(40)를 코팅한 프로파일(10)이 와인딩장치(130)에 나선형으로 공급되며 감기게 되는 것이다.

마. 이음부재 압출단계(S50)

상기 와인딩장치(130)에 공급되는 프로파일(10)의 사이에는 이음부재 압출장치(140)에서 렌덤 폴리에틸렌(RPE) 30∼80 중량부, mLLDPE 20∼50 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나 10∼40 중량부를 혼합하여 용융시킨 이음 접합부재(20)를 프로파일(10)의 사이에 공급하여 다중벽 하수관(30)을 성형하는 것이다.

바. 2차 냉각단계(S60)

상기 와인딩장치(130)에서 성형한 다중벽 하수관(30)이 공급되는 과정에서 2차 냉각장치(150)를 통하여 냉각되도록 하는 것이다.

사. 절단단계(S70)

냉각된 다중 벽하수관(30)이 공급되는 과정에서 절단장치(160)에서 약 6미터의 간격으로 절단하여 공급하는 것이다.

본 발명은 프로파일을 코팅하는 이음 코팅부재와 프로파일 사이에 공급하는 이음 접합부재에 접합성능을 향상시켜 견고한 결합력으로 결합되는 하수관을 제공하여 열팽창계수에 따른 영향에도 견고한 연결상태를 안정되게 제공할 수 있는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10 : 프로파일 12 : 열십자 보강대
13 : 중공 20 : 이음 접합부재
30 : 다중벽 하수관 30a : 이중벽 하수관
40 : 이음 코팅부재 100 : 프로파일 압출기
110 : 1차 냉각장치 120 : 코팅 압출기
130 : 와인딩장치 140 : 이음부재 압출장치
150 : 2차 냉각장치 160 : 절단장치

Claims (4)

1. 열십자 보강대(12)와 중공(13)을 갖는 프로파일(10)을 성형하는 프로파일 압출기(100)와; 상기 프로파일(10)을 냉각시키는 1차 냉각장치(100)와; 상기 프로파일(10)을 나선형으로 와인딩하는 와인딩장치(130)와; 상기 와인딩장치(130)에 이음 접합부재(20)를 공급하여 프로파일(10)을 접합하여 성형하는 다중벽 하수관(30)을 냉각하는 2차 냉각장치(150)와; 상기 다중벽 하수관(30)을 절단하는 절단장치(16)로 이루어진 다중벽 하수관의 제조장치에 있어서,
   상기 프로파일(10)을 50∼300㎛의 두께로 코팅하며, 렌덤 폴리에틸렌(RPE)과 mLLDPE에 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나를 혼합하여 이음 코팅부재(40)를 코팅하는 코팅 압출기(120)와;
   상기 와인딩장치(130)에 렌덤 폴리에틸렌(RPE)과 mLLDPE에 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나를 혼합하여 이음 접합부재(20)를 코팅하는 이음부재 압출장치(140)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로파일 안전접합용 다중벽 하수관의 제조장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 코팅 압출기(120)는 이음 코팅부재(40) 전체면에 50∼300㎛의 두께를 갖으며, 렌덤 폴리에틸렌(RPE) 30∼80 중량부, mLLDPE 20∼50 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나 10∼40 중량부를 혼합하여 용융시킨 것을 특징으로 하는 프로파일 안전접합용 다중벽 하수관의 제조장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 이음부재 압출장치(140)는 이음 접합부재(20)가 렌덤 폴리에틸렌(RPE) 30∼80 중량부, mLLDPE 20∼50 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(EVA)와 엘라스토머(Elastomer), 폴리부텐(PB) 중 어느 하나 10∼40 중량부를 혼합하여 용융시킨 것을 특징으로 하는 프로파일 안전접합용 다중벽 하수관의 제조장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 코팅 압출기(120)는 수지 전체 중량에 대하여 0.3∼0.7 중량부의 U.V제를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 프로파일 안전접합용 다중벽 하수관의 제조장치.

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