KR910007194B1 - 고압용 호스의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고압용 호스의 제조방법 및 그 장치

제1도는 본 발명의 실시예 장치를 도시한 개략도.

제2도는 제1도의 장치를 부분확대한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 보강호스 12 : 제조장치

14 : 편조기 16 : 편조보강부재

25 : 성형기 26 : 라이너

28 : 피복 48 : 심부

본 발명은 압출 제조호스의 생산에 관한 것으로, 특히 호스의 내부크기를 조절하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

압출 제조 호스의 단부상에 연결기구를 장착하기 위해서는 정해진 규격으로 호스의 내부크기를 조정하는 것이 필요하다. 몇 가지 공정에 있어서, 다른 공정에서는 정확한 호스의 내부 크기를 유지 점검하지 못하는 반면, 호스의 내부 크기를 조절할 수 있도록 심부상에 호스를 압출하는 공정을 제공한다. 심부를 사용하는데 따른 문제점 중 하나는, 호스의 전체 길이가 심부의 길이에 좌우된다는 점이었다. 결국, 제어된 내부크기를 갖는 길다란 호스를 제조한다는 것은 실제적으로 불가능한 일이었던 것이었다. 종래의 기술에서는 정확한 내부 크기를 계속적으로 유지하고, 모니터하지는 못하나 연속되는 기단위에서 호스를 압출 제조하는 기술이 알려져 있었다. 본 발명은 따라서 종래 기술에서 야기되었던 문제점들을 극복하는 목적에서 행해진 것이다.

본 발명의 장치는 압출제조되는 탄력성 부재의 내부크기를 제어하는데 적용되는 것이다. 상기 장치에는 압출기와 호스를 만들기 위해 외부 및 내부성형부재를 갖는 성형기 등이 제공된다. 그리고, 압출 성형호스의 내부크기를 계속 모니터하고 예정된 규격으로부터 호스의 내부 크기가 변화하는 것에 대해 조정하는 수단들이 포함된다.

본 발명에 따른 호스의 제조방법은 탄력성 재료의 호스를 제조하기 위해 적용되는 것이며, 예정된 내부 크기를 갖는 상기 호스는 내부의 크기가 연속적으로 모니터되는 중에 압출된다. 압출비는 예정된 규격에 대해 내부 크기가 변화하는 것에 따라 제어된다. 따라서 본 발명은, 예정된 규격으로부터 내부 크기가 변화하는 것에 관해 압출비를 조정하고 호스의 내부크기를 연속적으로 모니터함으로써 긴 심부를 사용해야 할 필요없이 예정된 내부 크기를 갖는 호스를 연속 제조하는 문제를 해결해준다. 이하에서는 첨부하는 도면을 참고로 상세한 설명을 한다.

제1도 및 제2도에는 호스의 내부 크기를 조정하는 장치(12)가 도시되어 있다. 상기 장치(12)에는 외부 및 내부(20,18) 표면을 갖는 관상체의 편조보강부재(16)를 연속적으로 생산하기 위한 편조기(14)와, 1차 및 2차 압출기(22,24), 그리고 고무와 같은 탄력성 물질로 상기 부재(16)상에 라이너(26)와 피복(28)을 형성하기 위한 성형기(25), 호스(10)의 내부 크기를 연속제어하기 위한 1차 제어수단(30), 호스의 내부 크기가 예정규격에 대해 변화하는 것에 따라 1차 압출기(22)의 속도를 제어하는 2차 제어수단(32), 내부가 예정 내부 규격의 외곽임을 시사하도록 피복(28)의 부위를 성형하는 수단(34), 그리고, 제조가 끝난 호스를 경화시키기 위해 호스(10)를 감아놓은 호스감개장치(36) 등이 포함된다.

각각의 압출기(22,24)에는 압출나사(38)와 호퍼(40)가 제공되고, 상기 호퍼(40)는 성형기에 탄력성 재료를 공급하기 위해 제공된 것이다. 1,2차 압출기(22,24)의 압출나사(38)를 성형기(25)에 각각 연결하는 한 쌍의 통로(41,42)가 제공되고, 아울러 상기 나사(38)를 구동하기 위해 전기모터(43)가 제공된다. 2차 압출기(24)는 조정장치(45)에 의해 기단부(44)위에 조정가능하도록 장착된다. 상기 조정장치(45)는 1차 압출기(22)에 연결된 성형기(25)에 대해 2차 압출기(24)의 반경방향 및 축방향의 조정을 제공한다. 상기 조정장치(45)에는 2차 압출기(24)의 기단부 주위에 위치하는 다수의 조정 나사(46)가 포함되며, 상기 기단부(44)는 상기 2차 압출기(24)의 기단부를 수용한다. 그러나 본 발명의 기본 사상에 위배됨이 없다면, 상기 2차 압출기(24)의 장착 위치를 조정하기 위한 다른 형태의 장치도 적용할 수 있음을 알기 바란다.

상기 편조기(14)에는 안내링(47)과, 보강부재(16)를 형성하는 심부(48)가 제공된다. 금속제의 끈으로 된 다수의 길다란 끈(50, 도면에는 일부만 도시됨)이 편조기(14)위에 있는 회전 스핀들 상에 지지된 여러 개의 실패(52)로부터 풀려나와 심부(48)상의 안내링(47)을 가로질러 편조기(14)에 의해 예정된 형식으로 향하게 된다. 상기 실패들(52)의 반은 나머지 반의 회전방향에 대해 반대방향에서 회전하여 상기 끈(50)들이 연속적으로 편조부재(16)를 만들어내기 위해 심부(48)상에 겹침직조형태로 나선형의 감김을 이루게 된다. 상기 편조부재(16)에는 연속적으로 이루어진 원주형의 표면 제공되고 계속 길다란 형태의 형상으로 만들어진다. 대체로, 상기 끈(50)은 심부상에 빽빽한 편조형태로 감겨 간격을 남기지 않도록 한다.

모니터 장치(30)에는 호스(10)의 내부 규격을 모니터하는 유체계기 수단(54)와, 공기펌프(56)와 같은 유체압력의 외부원등을 포함하고 있으며, 오리피스(59)가 제공되어 있는 수관(58)은 상기 공기펌프(56)를 유체계기 수단(54)에 연결시키는 역할을 한다.

또한 제어수단(32)에는 오리피스(59)의 유체압력의 하강류의 외부근원(56)에 상기 수관(58)에 의해 연결된 압력변환기(60)가 포함되며, 아울러 전선(66)에 의해 상기 변환기(60)에 연결된 신호조정기(64)와, 전선(70)으로 신호조정기(64) 및 전선(72)으로 1차 압출기의 모터(43)에 연결된 모터제어기(68)가 제공된다. 여기서 전원은 장치에 전력을 공급할 수 있도록 모터제어기(68)에 연결되어 있다.

표지수단(34)에는 전선(78)에 의해 신호조정기(64)에 연결된 신호작동제어기(76)와, 2차 압출기(24) 상에 장착되어 전선(82)으로 상기 작동제어기(76)에 연결된 표지장치(80)가 포함되며 있다. 상기 표지장치(80)는 기록장치 즉 호스상에 선을 그려 넣는 장치로 될 수 있고, 2차 압출기(24)상에 장착되고, 유체페인트 공급원(86)과 분사노즐(84)에 유체페인트를 공급하는데 있어 공급개방 및 차단을 담당하는 전기제어 모듀울(88)을 갖는 분사노즐(84)이 제공된다.

호스감개장치(36)에는 기단부(92)상에 장착된 감개릴(90)이 포함된다.

제2도를 좀 더 자세히 살펴보면, 상기 심부(48)에는 경사형태의 외면(94) 및 개구(96)가 포함되고 성형장치(25)에 끝나는 1차 단부(98) 및 1차 압출기(22)에 연결된 2차 단부(100)가 포함되어 있는 것을 볼 수 있다.

상기 성형장치(25)에는 내부성형부재(100)가 포함되고, 상기 내부성형부재(102)는 심부(48)의 개구(96)를 관통하고, 상기 심부(48)의 1차 단부(98) 너머까지 확장하는 1차 단부(104) 및 상기 1차 압출기(22)에 연결된 2차 단부가 포함되었다. 심부(48)의 개구(96) 및 내부성형부재(102) 사이에는 공동(108)이 제공된다. 상기 공동(108)은 내부성형부재(102)의 2차 단부(106)에 위치된 개구(110)를 통과하는 통로(41)에 연결되어 있다.

유체 계기수단(54)에는 내부성형부재(102)의 1차 단부(104)에 장착된 계측부재(112)가 제공된다. 상기 계측부재(112)의 부분(114)은 내부성형부재(102)의 1차 단부(104) 넘어로 확장하며, 상기 부분(114)의 단면은 상기 부분(114) 및 호스(10)의 최적 내부 규격 사이의 예정 오리피스 크기를 규정하는 1차 단부(104)의 단면적보다 작은 단면적의 단면을 갖는다. 상기 내부성형부재에 위치하고 있는 통로(116)는 예정 오리피스를 수관(58)에 자유자재로 연결시킨다.

성형장치(25)에는 2차 압출기(24)상에 위치하는 외부성형부재(118)가 제공되며 상기 부재(118)는 다수의 나사(119)를 이용해 2차 압출기(24)상에 조정 가능한 위치로 장착된다.

상기 부재(118)에는 한쪽 단면에서 내부성형부재(102)의 1차 단부(104)근처에 반경방향으로 위치되는 내부(120)이 제공되며, 상기 내부성형부재(102)의 1차 단부(104) 및 외부성형부재(118)의 내부(120) 그리고, 심부(48)의 1차 단부(98) 사이에는 링형의 공간(122)가 생긴다. 챔버(124)는 상기 링형의 공간(122)과 2차 압출기(24)의 통로(42)를 연결시키며, 그 형태는 외부형성부재(118)의 한쪽 단부와 안내칼라(126)에 의해 형성된다. 안내칼라(126)의 내부(128)는 내부성형부재(102)의 1차 단부(104)의 근처에 반경방향으로 위치하고 있다.

본 장치(12)의 실제사용의 경우에, 편조기(14)는 심부(48)상에 와이어(50)의 끈을 편조하여 편조보강부재(16)를 연속적으로 만들어낸다. 상기 심부(48)는 대체로 테이퍼진 형태로 되었고 따라서 상기 심부(48)의 단면 중 좀 더 큰 직경의 단부상에 끈(50)을 편조하는 것은 편조부재상에 간격을 남기지 않는 촘촘한 형태의 편조가 이루어지도록 하는 것이다. 심부(48)상에 놓여진 끈(50)의 유입부에 차례로 끈(50)이 놓여지는 작동은 편조부재(16)가 심부(48)의 작은 단면쪽으로 점점 밀려져 가는 결과를 가져온다.

편조부재(16)가 심부(48)의 1차 단부(104)를 벗어나 링형의 공간(122)속으로 들어가면, 라이너(126)는 보강부재(16)의 내부면(18)상에 압출된다. 이러한 것은 탄력성 재료가 통로(41), 개구(110) 및 공동(108)을 통해 심부(48)의 1차 단부(98) 넘어 링형의 공간(122)속으로 확장함으로써 이루어진다. 내부성형부재(102)의 1차 단부(104)는 라이너(26)의 외곽부가 보강부재(16)의 내부면(18)에 의해 형성되는 동안 라이너(26)의 내부면을 형성한다.

대체로 동축상에 위치하는 피복(28)은 통로(42)와 챔버(124)를 통해 2차 압출기(24)로부터 링형의 공간(122)속으로 탄력성의 재료가 압출되는 동안 보강부재(16)의 외부에 형성된다. 심부(48)상에 성형된 보강부재(16)를 갖고, 편조속도에 따르는 비율로 심부(48)를 연속적으로 강화함으로써 심부(48)의 1차 단부(98)에 라이너(26) 및 피복(28)의 압출은 매우 치밀하게 완료된다. 이러한 작동의 간결함은 작업공간을 최소로 하며, 따라서, 균일한 원주면을 갖고 보강편조부재(16)를 갖는 보강호스(10)를 생산하는데 드는 생산비용을 최소로 한다.

보강부재(16)와 라이너 및 피복을 일체화시키는 것은 내부성형부재(102)의 1차 단부(104) 및 심부(48)에 대한 안내칼라(126) 및 외부성형부재(118)의 관계를 제어함으로써 유지된다. 외부성형부재(118) 및 안내칼라(126)가 2차 압출기(24)상에 장착되어 있기 때문에 조정장치(45)는 외부성형부재(118) 및 안내칼라(126)를 모든 방향에서 동시에 조정할 수 있다. 더구나, 다수의 나사(119)는 안내칼라(126)에 대해 외부성형부재(118)를 반경방향으로 조정할 수 있다.

호스(10)의 내부 규격은 제어수단(32)에 신호를 제공하여 압출비가 예정규격에 대한 호스의 내부규격이 초과함에 대해 변화토록 유체계측수단(54)에 의해 연속적으로 통제된다.

제어수단(32)으로의 신호는 공기의 체적을 생성하고, 예정오리피스를 가로질러가는 공기의 압력을 모니터함으로써 이루어진다. 공기펌프(56)는 계측부재(112)와 라이너(26)의 내부 사이에 형성된 예정 오리피스로 수관(58)과 통로(116)를 통해 오리피스(59)를 가로질러 흐르는 공기 체적을 만들어 낸다. 예정 오리피스의 규격에 의해, 오리피스를 통과하는 공기의 예정양이 정해진다. 오리피스에 의해 만들어진 규격의 한정은 수관(58)내에 압력신호를 만들어낸다. 호스(10)의 내부규격을 표시하는 신호는 수관(62)을 통해 압력변환기(60)에 전달된다. 상기 압력 변환기(60)는 압력신호를 전기적 신호로 바꾸어 신호조정기(64)에 보내는 역할을 한다. 호스의 내부규격이 예정규격이내에 있는 한은 압력변환기로부터 전달되는 신호는 예정범위 이내에 머물게 될 것이며, 모터제어기(68)도 호스(10)를 생산하기 위한 정해진 속도에서 1차 압출기(22)의 모터(43)을 연속 작동시킬 것이다. 일단 압력변환기(60)로부터 나오는 신호가 호스(10)의 내부 규격변화에 따라 예정범위 외로 떨어지면 상기 모터 제어기(68)는 1차 압출기(22)의 모터(43)속도를 변화시켜 호스(10)의 내부 규격을 변화시킨 물질의 압출비를 조정하게 된다. 결국, 호스(10)의 내경은 호스(10)에 연결기구를 장착시키는 데 필요한 적당한 크기를 확장하도록 유지된다.

압력변환기(60)로부터 나오는 전기신호가 예정범위외로 떨어지면 신호조정기(64)는 전기적 신호를 전선(78)을 통해 표지작동 제어기(76)로 향하게 한다. 전기적 신호에 대해서 표지장치(80)는 호스(10)의 내경에 대해 예정된 한정범위를 크게 벗어난 호스(10)의 외부를 표시하게 되며, 이것은 결함 부위의 제거를 허용한다.

호스감개장치(36)는 성형기(25)로부터 나오는 호스(10)를 모아 감개(90)에 감아서 다음에 이어지는 경화공정에 들어가도록 한다. 따라서, 탄력성 물질로 호스를 생산하는 방법은 예정 내부 규격을 갖는 탄력성 호스를 압출하는 과정과, 연속적으로 상기 규격을 모니터하는 과정 및 예정된 규격으로부터 내부 규격의 변화에 대해 압출비를 조정하는 과정 등으로 구성된다. 거기에 심부상에서 보강부재를 편조하는 공정과, 상기 심부로부터 편조보강부재를 서서히 이탈시키는 공정 등의 포함되며, 호스를 압출하는 공정에는 호스가 심부로부터 이탈함에 따라 보강부재상에 1차 압출기로부터 라이너 및 보강부재와 동축상에 심부근처에서 2차 압출기로부터 피복을 보강부재의 외표면상에 압출하는 공정 등이 포함된다. 그리고, 예정규격으로부터 변하는 호스의 내부규격에 따라 1차 압출기의 속도를 변화시키는 과정이 포함되며, 예정규격을 벗어나는 부분의 내부 규격에 대해 호스의 부위를 표시하는 과정 등이 포함된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 방법 및 장치는 호스를 생산하기 위해 길다란 심부를 사용할 필요 없이도 정확한 내부 규격을 갖는 호스의 연속 제조가 이루어짐을 알 수 있다. 더구나, 호스의 제조 공간을 넓게 할 필요 없이도 연속적인 기단 위에서 보강호스를 생산할 수 있는 생산 공정이 제공되며, 따라서 호스의 제조단가를 상당히 줄일 수 있게 된다.

이상 설명한 것 이외의 본 발명의 목적이나 이점들은 첨부한 도면 및 특허청구범위를 참조하여 파악할 수 있을 것이다.

Claims (18)

1. 압출된 탄력성 부재, 즉 호스(10)의 연속제조를 위해 압출기(22)와 성형장치(25)를 갖고, 상기 성형장치(25)에는 내부 빛 외부성형부재(102,118)가 포함되는 형식의 압출보강호스(10)를 제조하기 위한 장치(12)에 있어 그 구성이; 내주면에 의해 규정되는 보강호스의 내부규격을 연속 모니터하기 위한 유체계측수단(54)과 예정규격범위로부터 오리피스 규격의 변화에 대해 1차 압출기(22)의 속도를 제어하는 제어수단(32) 등으로 구성되고, 상기의 유체계측수단(54)는 압출부재 내에 위치하여 내부성형부재(102)의 완전부위를 형성하여, 최적의 오리피스규격은 상기 유체계측 수단(54)과 압출부재(10)의 내주면 사이에서 규정되는 것을 특징으로 하는 보강호스의 내부규격을 제어하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유체계측수단(54)에 연결된 유체 압력의 외부장착원(56)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보강호스의 내부규격을 제어하는 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 내부성형부재(102)에는 통로(116)가 제공되고, 상기 통로(116)의 한쪽 단부는 유체압력의 외부장착원(56)에 연결되고, 상기 계측부재(112)는 상기 통로의 탄단에서 내부성형부재(102)에 고정되며, 상기 계측부재(112)의 단면적은 최적의 오리피스를 만들기 위해 보강호스(10)의 내부의 최적 단면적에 대한 것을 갖고, 상기 오리피스는 상기 통로(116)와 개방연결 상태에 있는 것을 특징으로 하는 보강호스의 내부규격을 제어하는 장치(12).
4. 제3항에 있어서, 상기 유체압력의 외부장착원(56)이 공기펌프인 것을 특징으로 하는 보강호스의 내부규격을 제어하는 장치(12).
5. 제1항에 있어서, 상기 압출보강부재(10)는 라이너(26)이며, 라이너(26)에 대한 보강부재(16)를 연속적으로 형성하기 위한 편조기(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보강호스의 내부규격을 제어하는 장치(12).
6. 제5항에 있어서, 상기 보강부재(16)상에 피복(28)을 형성하기 위한 2차 압출기(24)를 포함하고, 라이너(26)의 구성과 보강편조부재(16) 및 상기 피복(28)이 거의 동축상에서 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 보강호스의 내부규격을 제어하는 장치(12).
7. 제1항에 있어서, 예정된 규격범위로부터 변화를 갖는 호스의 내부 규격에 대해 보강호스(10)내에 생기는 결함을 표시하는 수단(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보강호스의 내부규격을 제어하는 장치(12).
8. 제7항에 있어서, 상기 표시수단(34)에는 표시작동제어기(54)와 표시장치(80)이 포함되어 예정된 호스의 규격범위로부터 변하는 호스의 내부규격에 대해 상기 보강호스(10)의 외부면의 부위를 표시하는 것을 특징으로 하는 보강호스의 내부규격을 제어하는 장치(12).
9. 제8항에 있어서, 상기 표시장치(80)에는 페인트분사노즐(84)이 포함되는 것을 특징으로 하는 보강호스의 내부규격을 제어하는 장치(12).
10. 탄력성의 보강호스(10)를 제조하기 위한 방법에 있어, 그 구성이; 내주면에 의해 규정되는 예정내부 규격을 갖는 탄력성호스(10,26)를 압출하고, 상기 보강호스(10)의 내주면과 상기 호스(10) 내에 위치하는 유체계측수단(54) 사이에 최적의 오리피스규격을 규정하고, 상기 유체계측수단(54)을 이용해 오리피스의 규격을 연속 모니터하고, 예정된 규격범위로부터 오리피스규격의 변화에 대해 압출비를 제어하는 것 등이 포함되는 것을 특징으로 하는 보강호스의 제조방법.
11. 제10항에 있어, 심부(48)상에 보강부재(16)를 편조하는 공정과, 상기 심부(48)로부터 보강부재(16)를 서서히 이탈시키는 공정 등으로 구성되고, 상기 호스(10)의 압출공정에는 상기 보강부재(16)가 심부(48)로부터 이탈할 때, 1차 압출기(22)로부터 상기 부재(16)상에 라이너를 압출시키며, 상기 심부(48) 근처에서 상기 라이너(26)의 압출과 동축상에서 상기 보강부재(16)의 외면상에 2차 압출기(24)로부터 피복을 압출하는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 보강호스의 제조방법.
12. 제11항에 있어, 예정된 규격의 범위로부터 변하는 오리피스의 규격에 대해 1차 압출기(22)의 속도변화가 상기 압출비의 제어과정에 포함되는 것을 특징으로 하는 보강호스의 제조방법.
13. 제10항에 있어, 예정된 규격의 범위로부터 변하는 오리피스의 규격에 따라 호스(10,26)의 부위를 표시하는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 보강호스의 제조방법.
14. 보강호스(10)를 제조하기 위한 장치(12)에 있어 그 구성이 유연성을 갖는 보강호스(10)의 내,외면(18,20)을 갖는 관상체의 보강부재(16)를 편조하기 위한 편조기(14)와, 내주면에 의해 규정되는 내부규격을 갖는 라이너(26)를 상기 관상체의 보강부재(16)의 내면상에 압출하기 위한 1차 압출기(22)와, 상기 부재(16)의 외부면(20)상에 피복(28)을 압출하기 위한 2차 압출기(24)와 상기 라이너(26)의 내부규격을 연속 모니터하고, 상기 내부 규격에 비례하게 신호를 만드는 수단(30)과 예정규격의 범위로부터 변하는 라이너(26)의 내부규격을 표시하는 상기 신호에 따라 2차 압출기(24) 및 편조기(14)의 속도제어에 상관하는 1차 압출기(22)의 속도제어를 하기 위한 제어수단(32) 등으로 구성되는 것을 특징으로 하는 보강호스의 제조장치(12).
15. 제14항에 있어서, 상기 보강호스(10)의 내부규격을 모니터하기 위해 1차 압출기(22) 근처에서 라이너(26) 내에 위치되는 유체계측수단(54)을 포함하는 모니터 수단(30)이 제공되는 것을 특징으로 하는 보강호스(10)의 제조장치(12).
16. 제15항에 있어서, 상기 1차 압출기(26)에는 내부성형부재(102)가 제공되고, 상기 유체계측수단(54)은 상기 내부성형부재(102)와 일치되는 것을 특징으로 하는 보강호스(10)의 제조장치(12).
17. 제16항에 있어서, 최적의 오리피스 규격은 상기 유체계측수단(54)과 라이너(26)의 내주면 사이에서 규정되는 것을 것을 특징으로 하는 보강호스(10)의 제조장치(12).
18. 제17항에 있어서, 상기 유체계측수단(54)으로부터 전달되는 신호에 따라 제어수단(32)은 예정규격범위로부터 변하는 오리피스의 규격에 대해 1차 압출기(22)의 속도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 보강호스(10)의 제조장치(12).

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