KR100484042B1 - 단열도관의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 내부관과, 이 내부관에 대해 동축으로 간격을 둔 상태로 배치되는 파형의 플라스틱제 외부관과, 상기 내부관과 외부관 사이의 환형 틈새를 충전하는 발포 플라스틱의 층으로 이루어지는 단열 도관의 제조 방법에 관한 것이다. 그러한 방법은 상기 하나 이상의 내부관을 호스로 성형되는 플라스틱 포일로 간격을 두고 둘러싸는 단계, 상기 하나 이상의 내부관과 상기 플라스틱 포일 또는 호스 사이의 공간에 발포 플라스틱을 주입하는 단계, 상기 하나 이상의 내부관과 상기 호스를, 파형의 프로파일이 내부면에 형성된 상호 결합되는 반쪽 주형으로 이루어진 성형 공구에 공급하는 단계, 상기 호스가 상기 발포 플라스틱에 의해 닫힌 반쪽 주형의 내부면에 압착되어, 상기 호스의 상기 내부면의 파형 프로파일이 형성되게 하는 단계, 상기 호스의 파형 표면 상에 외부관을 압출하여, 상기 외부관이 압출 공구의 출구 부재로부터 빠져나온 직후에 상기 호스의 파형 표면 상에 파형의 외부관이 성형되게 하는 단계를 포함한다.

Description

단열 도관의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING HEAT INSULATING PIPES}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 단열 도관의 제조 방법에 관한 것이다.

DE-GM 93 10 530에는, 망상 폴리에틸렌으로 이루어진 매체 이송용 내부관, 얕은 파형이 형성된 플라스틱제 보호 외피 및 내부관과 보호 외피 사이의 발포재 층으로 구성되는 단열 도관이 개시되어 있다. 그와 같은 공지의 도관은 장거리 및 근거리 난방용 배관망에 사용되고, 상수도관 및 하수도관으로서 사용되며, 그 밖에다수의 특수 분야에 사용되고 있다. 또한, 그러한 도관은 최적의 만곡 거동, 즉 작은 만곡 반경, 최소의 탄성 반발력, 높은 정하중 수용력 및 양호한 길이 방향 수밀성을 구비하는 것을 그 특징으로 한다. 그러한 도관은 굴착 도랑에 용이하게 설치될 수 있다.

GB-A-1 482 661에는, 플라스틱제 관을 연속적으로 압출기에 공급하는 형식의 단열 도관의 제조 방법이 개시되어 있다. 그러한 압출기는 공급되는 관에 대해 동축으로 간격을 둔 상태로 플라스틱제 보호 외피를 형성한다. 동일한 작업 과정에서, 내부관과 보호 외피 사이의 환형 틈새에 발포 플라스틱이 주입되어 환형 틈새를 완전히 채운다. 도관은 압출기를 통과한 직후에 냉각 및 교정 장치에 도달되고, 이 장치에서 보호 외피가 냉각되어 일정한 외경으로 교정된다. 그와 같은 방법에 의해, 플라스틱제 내부관과, 플라스틱제 보호 외피와, 내부관과 보호 외피 사이의 발포재 층을 구비하는 단열 도관이 연속 작업 방식으로 길게 제조될 수 있다.

DE-A-28 03 708에는, 평활한 열가소성 플라스틱제 내부관과, 열가소성 플라스틱제 외부관과. 내부관과 외부관 사이의 단열재 층을 구비하는 가요성 다층형 단열 도관의 제조 장치가 개시되어 있다. 그러한 장치에서는, 내부관이 외부관의 관 형성 장치에 공급되고, 외부관의 관 형성 장치는 내부관에 대해 동축으로 간격을 두고 외부관을 압출한다. 발포 플라스틱은 워엄 압출기에 의해 내부관과 외부관 사이의 환형 틈새에 압출된다. 압출된 새로운 외부관은 무한 순환식 성형 체인으로 이루어진 중공 주형으로 공급되고, 그러한 중공 주형은 외부관을 지지하여 교정한다. 일 실시예에서는 성형 체인이 파형의 프로파일을 갖고 있다. 성형 체인과 연질의 보호 외피 사이에 진공을 가하면, 보호 외피가 성형 체인의 파형 속으로 들어가보호 외피에 파형의 표면이 형성된다.

본 발명의 목적은 보호 외피의 파형이 기본적으로 간단하게, 즉 순환식 성형 체인에 진공을 생성하지 않고서도 형성될 수 있도록 서두에 언급한 형식의 제조 방법을 개량하는 것이다.

그러한 목적은 청구항 1의 특징부에 기재된 특징들에 의해 달성된다.

본 발명의 핵심은 팽창되는 발포재의 주형으로서 작용하는 관으로 성형된 플라스틱 포일이 발포 시의 압력에 의해 파형 프로파일을 갖는 성형 공구의 반쪽 주형 내에 압착된다는 점이다. 그로 인해, 단열재 층의 표면이 파형으로 형성된다. 이어서 외부관을 단열재 층의 표면 상에 압출하면, 거의 경화한 단연재 층의 파형속으로 외부관에 들어가기 때문에, 완성된 단열 도관에 파형의 표면이 형성된다. 외부관에 파형이 정확하게 형성되도록 하는 것은 단열재 층과 압출되는 연질의 외부관 사이에 부압이 발생되는 것에 의해 행하는 것이 적합하다.

파형으로는 환형 또는 나선형 파형이 사용된다. 그러한 파형은 반쪽 주형에 의해 결정된다.

단열재 층과 외부관이 모두 경화해 버린 완성된 도관은 무한 궤도식 인출 장치에 맞물린다. 도관은 무한 궤도식 인출 장치를 통과한 직후에 환형 묶음으로 되거나 케이블 드럼에 감긴다.

본 발명의 범위에서는 본 발명에 따른 방법에 의해 이중 관이 제조될 수도 있다. 즉, 1개의 내부관 대신에 서로 떨어진 2개의 내부관이 도입될 수도 있다. 그와 같은 방안은 일반적으로 본류 관 및 환류 관이 모두 설치되는 장거리 난방용 도관용으로 제안된 것이다.

내부관으로서는, 예컨대 플라스틱 관(평관 또는 파형 관)이나 금속 관(평관 또는 파형 관)이 사용될 수 있다. 사용되는 플라스틱 포일은 LLDPE 포일이고, 그 벽 두께는 약 0.05 ~ 0.5 ㎜이다. 플라스틱 포일은 발포 압력에 의해 반쪽 주형의 파형 프로파일이 형성될 수 있도록 구성되어야 한다.

플라스틱 포일은 발포재 쪽을 향한 표면이 코로나 방전에 의해 처리되는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 포일과 발포재 사이의 밀접한 결합이 이루어진다. 압출되는 외피도 역시 플라스틱 포일에 접합되기 때문에, 길이 방향의 수밀성이 우수한 관이 형성된다. 발포재로서는 응고 시간이 짧은 폴리우레탄 발포재가 바람직하다. 즉, 발포재는 성형 공구의 내부에서 발포되는 것이 바람직하다. 그러나, 이것은 내부관을 저장 드럼으로부터 인출하는 인출 속도가 성형 공구의 인출 속도에 의해 결정된다는 것을 의미한다. 내부관을 외부관에 대해 정확히 동축으로 배치하기 위해서는, 적어도 2개의 상호 수직한 방향으로 내부관을 변위시킬 수 있는 수단이 마련되어야 한다. 이를 위해, 한쌍의 롤러가 설치되는 것이 바람직하다. 중심 위치를 감시하기 위해, 발포재 층을 구비한 내부관에 높은 에너지의 방사선을 조사한다. 중심 위치에서 이탈한 경우에는, 이에 대응하여 한쌍의 롤러를 제조 방향을 가로질러 변위시킨다.

이하, 첨부 도면에 개략적으로 도시된 실시예에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

저장 드럼(1)으로부터 내부관(2)이 연속적으로 인출된다. 내부관(2)은 그 벽에 폴리비닐알코올이 매립된 망상 폴리에틸렌 관인 것이 적합하다. 내부관(2)은 구동되고 있는 한쌍의 교정 롤러(3)를 통과하여 이송된다. 한쌍의 교정 롤러(3)는 서로 수직한 두 방향으로 제작 방향을 가로질러 이동될 수 있도록 배치된다.

LLDPE로 이루어진 포일(5)은 저장 스풀(4)로부터 인출되어 내부관(2)의 둘레에 내부관(2)에 대해 동축으로 성형되어 슬릿 관(6)으로 되는데, 이 슬릿 관(6)은 접착되거나 용접되는 길이 방향의 이음매를 구비한다. 또한, 아직 접착되지 않은 슬릿 관(6)에 폴리우레탄계 또는 폴리에틸렌계의 발포 플라스틱 혼합물이 주입된다. 폴리우레탄인 경우에는, 피스톨(7)을 사용하여 서로 혼합된 성분을 포일(5) 상에 분사한다.

필요에 따라, 슬릿 관(6) 내에 신호 심선(8)이 공급된다.

폐쇄된 관은 다수의 반쪽 주형(9a,9b)으로 이루어진 성형 공구(9)에 공급되고, 다수의 반쪽 주형(9a,9b)은 단열재 층 및 포일(5)을 구비한 내부관(2)에 대해 전체적으로 파형을 형성한다.

플라스틱 포일(5) 쪽을 향한 반쪽 주형(9a,9b)의 표면은 파형의 프로파일을 갖고 있고, 그러한 파형의 프로파일은 발포 압력에 의해 포일(5)에 성형된다. 그 때문에, 성형 공구(9)로부터 빠져 나오는 관(10)에 파형 표면이 형성된다.

이어서, 관(10)은 뢴트겐선 조사 장치(11)를 통과하고, 그러한 뢴트겐선 조사 장치(11)는 내부관(2)의 정확한 중심 위치와 관련하여 관(10)을 연속적으로 검사한다. 중심 위치로부터 이탈된 경우에는, 이에 대응하여 롤러 쌍(3)을 변위시킨다. 이어서, 압출기(12)에 의해 플라스틱제 외피(13)가 관(10) 상에 압출되고, 그러한 외피(13)는 이 외피와 관(10) 사이의 부압에 의해 관(10)의 파형 속으로 들어가 파형으로 형성된다. 이때, 외피는 압출을 통해 유지되는 높은 온도에 인해 플라스틱 포일(5)에 접착된다.

이어서, 완성된 관(14)이 밴드 인출 장치(15)에 의해 인출되어 적절한 장치에서 환형 묶음으로 만들어진다.

선택적으로, 관(14)은 도시하지 않은 드럼에 감겨질 수도 있다.

본 발명에 따른 단열 도관의 제조 방법에 의해, 종래의 방법에서와 같이 순환식 성형 체인에 진공을 생성할 필요가 없이 단열 도관의 보호 외피에 간단하게 파형이 형성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면.

Claims (13)

1. 하나 이상의 내부관과, 상기 내부관에 동축으로 간격을 둔 상태로 배치되는 파형의 플라스틱제 외부관과, 상기 하나 이상의 내부관과 상기 외부관 사이의 환형 틈새를 충전하는 발포 플라스틱의 층으로 이루어지는 단열 도관의 제조 방법에 있어서,

   a) 상기 하나 이상의 내부관을 호스로 성형되는 플라스틱 포일로 간격을 두고 둘러싸는 단계,

   b) 상기 하나 이상의 내부관과 상기 플라스틱 포일 또는 호스 사이의 공간에 발포 플라스틱을 주입하는 단계,

   c) 상기 하나 이상의 내부관과 상기 호스를, 파형의 프로파일이 내부면에 형성된 상호 결합되는 반쪽 주형으로 이루어진 성형 공구에 공급하는 단계,

   d) 상기 호스가 상기 발포 플라스틱에 의해 닫힌 반쪽 주형의 내부면에 압착되어, 상기 호스에 상기 내부면의 파형 프로파일이 형성되게 하는 단계,

   e) 상기 호스의 파형 표면 상에 외부관을 압출하여, 상기 외부관을 압출 공구의 출구 부재로부터 빠져나온 직후에 상기 호스의 파형 표면 상에 파형의 외부관이 성형되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 포일은 저장 드럼으로부터 인출되어 호스로 성형되고, 상기 플라스틱 포일의 길이 방향의 연부는 접착되거나 용접되며, 상기 플라스틱 포일의 길이 방향의 연부의 접착 또는 용접 이전에 상기 플라스틱 포일 에 발포 폴리우레탄 혼합물이 도포되는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플라스틱 포일로서 벽 두께가 0.05 내지 0.5 ㎜인 LDPE계 재료가 사용되는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플라스틱 포일의 발포재 쪽을 향한 표면은 코로나 방전에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 내부관은 확산 장벽층을 구비한 망상 폴리우레탄과 같은 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 확산 장벽층은 폴리비닐알코올로 이루어지고, 공압출에 의해 폴리에틸렌 관과 함께 생성되는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평활한 벽부 또는 파형의 벽부를 구비한 플라스틱제의 내부관이 사용되는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평활한 벽부 또는 파형의 벽부를 구비한 금속제의 내부관이 사용되는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 내부관은 상기 성형 공구에 진입하기 전에 진행 방향에 대해 직각 상태로 있는 적절한 수단에 의해 2개의 수직 방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 내부관에 수평 및 수직으로 횡변위 가능한 롤러 시스템이 작용하는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단열 도관은 외부관의 압출 이전에 높은 에너지의 방사선에 의해 조사되어 상기 하나 이상의 내부관의 위치가 표시되고, 상기 하나 이상의 내부관의 위치가 소정의 위치로부터 이탈된 경우에는 상기 하나 이상의 내부관을 횡방향으로 이동시키는 수단이 작동하여 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성형 공구는, 중공 주형을 보완하는 횡방향 홈을 제공하고, 회전하면서 안내되고 분할되어 있는 주형에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 외부관을 상기 호스의 파형 표면으로 성형하는 것은 압출 공구의 출구 부재를 빠져나오는 상기 발포재 층 위의 호스와 상기 외부관 사이의 부압에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 단열 도관의 제조 방법.

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