KR830002180B1 - 호스의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

호스의 제조방법
제1도는 본 발명에 따른 호스의 내부구조를 보여주는 일부 절단면도.
제2도는 코어튜브에 보강용층을 제공하는 장치의일부를 보여주는 도면.
제3도는 본 발명의 실시에 사용되는 장치의 일부를 보여주는 도면.
제4도는 본 발명에 따른 생산과정내의 호스의 일부를 보여주는 증단면도.
제5도는 제4도에 따른 호스의 의부구성을 보여주는 도면.
제6도는 제4도와 유사하지만 호스의 복합구조상에 커버가 제공된 것을 보여주는 도면.
제7도는 제6도에 따른 호스의 일부 확대도.
제8도는 제4도와 유사하지만 본 발명에 다른 호스의 변형된 형태를 보여주는 종단면도.
본 발명은 호스, 특히 금속보가재 층이 제공된 호스의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 호스는 응용범위가 매우 넓다. 예를들면, 본 발명의 호스는 농장 및 건설장비용의 수압 장치에서 압력유체를 수송하는데 보편적으로 사용된다.
최근의 열가소성 호스산업에서는 대크론(dacron)으로 알려진 폴리에틸렌 테레프탈레이트 폴리에스테르 섬유와 같은 그러한 섬유물질을 보강용층에 사용하는 것이 관례로 되어왔었다. 또한, 최근에는 케브러(Kevlar)와 같은 그러한 방향성 폴리아미드(aromatic polyamide)가 열가소성 호스내의 보강용층으로 사용되어왔다. 상기 보강용층은 호스에 강도와 파열저항을 제공해준다. 호스내의 보강용층은 상당한 비틀림 저항을 호스에 제공하며 동시에 매우 유연하면서도 양호한 보강기능을 수행하는 것이 바람직하다.
다른 형태의 다양한 호스구조들은 광범위한 물질들을 사용하여 여러가지의 적당한 특징들을 제공하면서 수년에 걸쳐 개발되어 왔다. 또한, 코어튜브의 외주면에 보강용층을 접합하기 위해 여러가지 기술들이 사용되어 왔다. 코어튜브에 기계적으로 보강용층을 접착시키는 최근의 실예는 미합중국 특허 제3, 944, 453호에 기술되어 있다. 그러나, 여기서 사용된 기술은 가열하여 형성된 용융접합층의 사용을 요하고 있다.
기계적으로 고착된 형태의 보강된 열가소성 호스의 다른 실에는 미합중국 특허 제3, 945, 867호에 기술되어 있지만 여기서는 특별한 층을 요한다.
금속 또는 와이어 보강재가 설비된 고무호스에는 열가소성 호스의 섬유질 보강재도 함께 제공되었다. 와이어가 보강된 고무호스는 미합중 국허 제3, 776, 794호에 기술되어 있다. 여기서는 코어튜브가 먼저 내부 맨드렐에 의해 지지된 다음 경화되어야 한다.
어떤 경우에는 금속 보강재가 고이외의 다른 물질로 구성된 코어튜브(열가소성 물질과 같은)상에 제공되지만 접착제는 존재하지 않거나 거의 존재하지 않는다. 본 발명은 상기 형태의 호스 즉 금속보강재 가 기계적으로 열가소성 코어튜브에 결합됨과 동시에 커버에도 양호하게 결합되는 호스의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라서 열가소성 코어 튜브는 틈새를 가진 금속 보강재가 제공된 외주면을 가진다. 상기 코어튜브의 외주면에 틈새를 가진 금속보강재가 제공된 다음. 이것은 상기 코어 튜브의 외주면에 인접한 부분이 금속보강재의 틈새 속으로 밀려들어갈 수 있을 정도로 충분히 부드럽게 하기 위해서 유동가열에 의해 가열된다. 그후, 틈새속으로 밀려들어간 부분이 코어튜브와 보강재 사이에서 균일한 기계적인 결합을 이루도록 하기 위해서 냉각된다. 상술한 바와 같이 완전한 복합적인 결합구조를 이루는 본 발명에 따른 호스가 제공해주는 잇점은 심한 압력 변동상태하에서도 비틀림 저항과 양호한 성능을 제공한다는 점이다. 코어튜브의 물질과 유사한 물질이 보강재 위에 뒤덮이게 되면 커버의 열이 틈새로 밀려들어온 부분을 부드럽게 하여 커버와 틈새로 밀려들어온 부분사이에서 용융접합이 일어나게 된다.
본 발명의 다른 목적 및 잇점은 첨부도면을 참조로하여 아래에서 상세하게 기술될 것이다.
먼저, 제1도를 참조하면, 호스(10)는 코어튜브(11), 보강재(12) 및 커버(13)의 종래의 구성요소들로 이루어져 있다. 보강재(12) 는 제3도에서 참조번호 14로 표시된 나선꼬임 장치(braiding or spiral wrapping machine)에 의해 코어튜브(11)상에 양호하게 제공된다. 제2도에 도시된 바와같이 보강재(12)는 금속와이어(15)에 의해서 다수의 틈새(16)를 갖도록 형성된다. 나선감기에 있어서 각각의 와이어세토는 그 자체의 층을 이루지만 꼬임 감기에 있어서는 하나의 와이어 세토가 다른 와이어 세토위에 겹쳐지게 된다.
제3도에 도시된 바와 같이 보강된 코어튜브(11)는 나선꼬임장치(14)로 부터 나온 후 코어튜브(11)의 일정한 부분을 가열시키도록 작동하는 가열코일(17)을 지닌다.
제4도를 참조하면, 명료하게 도시하여 쉽게 이해할 수 있도록 하나의 와이어층만 도시되어 있는데, 여기서 보강재층(12)의 다수의 주름 또는 리본틀사이의 틈새에는 코어튜브로 부터 다수의 돌출부(18)가 연장하고 있다. 제5도에 도시된 바와 같이 참조번호 15로 전체적으로 표시된 주름은 다수의 가닥(19)과 돌출부(18)로 구성된다. 제5도를 보면 각각의 보강재 단면은 나선 감기 또는 꼬임감기에 관계없이 항상 2층의 와이어, 즉 2층의 가닥(19)을 가짐을 알수있다.
제6도에서는 커버(13)가 보강된 코어튜브(11)상에 장착되어 있다. 보통, 커버(13)는 나선감기 또는 꼬임감기가 적용된 곳으로부터 일정한 거리만큼 떨어진 위치에서 보강된 코어 튜브상에 제공된다. 가열코일(17)은 나선꼬임장치(14)의 바로 옆에 배치되거나 일정한 거리 만큼 떨어진 하류측에서 일직선상으로 배치될수 있다. 또한, 가열단계는 커버가 설치된 후 수행되거나 또는 설치전에도 어느때든지 수행될 수 있다. 또한 다수의 보강재가 제8도에서 참조번호 12와 112로 표시되어 있다.
이와 같은 경우, 제1보강재가 코어튜브에 적용됨과 아울러 상술한 바와 같이 돌출부((8)를 이루기 위해 가열된 뒤 열가소성 물질의 막 또는 시토(111)가 적용되며, 나선 또는 꼬임 감김의 제2보강재가 그위에 다시 적용된 뒤 돌출부(118)를 이루기 위해 다시 가열된다. 이와같은 경우, 막 또는 시토(111)의 재질은 코어튜브의 재질과 용융접합할 수 있도록 동일해야 한다.
제7도에서는, 참조번호 18로 표시된 돌출부가 그위의 커버(13)와 기계적인 결합을 어떻게 하는가를 보여주고 있다. 전술한 바와같이 코어튜브 및 커버의 재질들이 서로 동일할때 그 사이에서 용융접합이 이루어지게 된다. 매우 다양한 재질들이 본 발명을 실행하는 데에 적용될 수 있다. 예를들면, 코어튜브(11)에 사용된 열가소성 물질은 이. 아이. 듀풍 데네무르 앤드 컴퍼니, 인코포레이티드에서 제조된 "하이토렐"(Hytrel)과 같은 그러한 폴리에스테르 탄성중합체가 될수도 있다. 이와 동일한 품질에 커버에 사용되거나 또는 그 대신 폴리우레탄 또는 폴리아미드 품질이 어떤 실시예에서도 사용될 수 있다.
아래의 실시예는 본 발명의 실시를 도해한 것이다.
[실예 I]
코어튜브는 직경 12.7mm, 벽두게 1.27mm인 하이토렐 열가소성 품질이다. 이것은 1.385리이드의 12밀(mil) 활동피복 강철와이어(7 가닥/주름)로 짜여져 있다. 비교적 미세한 틈을 갖는, 이렇게 짜여진 코어튜브는 대략 주파수 300-400KHz, 파워셋팅 95 및 그리드 세팅 67에서 작동하는 레펠(Lepel) 2.5Kw의 유도 발전기를 통하여 지나가게 된다. 코일은 31.55mm의 내경상에 10-1/2회 감겨지도록 설계되어 있다. 코일 그 자체는 폐회로를 이루면서 26.7℃의 탈염수(deionized water)에 의해 내부적으로 냉각되는 직경 4.74mm의 테프론 피복구리관 부재이다. 2층의 보강재로 이루어진 호스는 2.44m/min의 율로 유도발전기를 통해서 지나가며서 약 2.1kg/cm2의 압력을 가진공기로 내부쪽에서 압력을 받게 된다. 보강된 튜브가 유도 발전기로 부터 제거된 뒤 이것은 공기로 냉각되고 아울러 두게 0.76mm, 경도 80A의 폴리우레탄의 커버가 제공된다. 상술한 바와 같이 냉각하게 되면 만족스러울 정도로 유연하며 아울러 구부려도 뒤틀리거나 꼬이지 않는 양호하게 결합된 복합호스 구조가 제공되며, 압력층등 조건, 즉, S. A. E J517하에서도 양호한 성능을 갖게된다. 이와 같은 호스는 가벼울 뿐만 아니라 제조하기에도 경제적이며, 또한 S. A. E 100Rl의 성능요구치를 훨씬 능가했다. 이렇게 이루어진 결합은 또한 너덜거림, 즉 커플링 또는 연결구의 장착을 방해하는, 날카로운 와이어의 방사외향의 돌출을 방지한다는 점에서 훌륭한 장점을 제공한다. 실제로, 커플링은 호스의 외부직경에 맞게 설계되어 있으므로 너덜거림은 신속한 장착을 방해하는것이 분명하다.
[실예 II]
직경 9.53mm, 벽두께 1.14mm의 하이토렐 열가소성 코어튜브가 제공되는 것 외에는 실예 I의 절차를 따랐다. 이 완성된 호스는 9.78mm의 내경과 14.73mm의 외경을 가졌다. 동일한 형태의 보강재가 제공되고 아울러 동일한 발전기에 의해 동력을 제공받는 동일한 코일을 거쳐서 결합이 이루어진다. 그러나, 접합 매개변수는 4.27m/min의 속도 3.5kg/cm2의 내부압력, 파워 셋팅 100 및 그리드 셋팅 64를 포함했다. 그후 0.76mm두께의 커버가 실예 I에서와 같이 제공되었다. 이 실예에서 얻어진 복합호스는 실예 I의 븍합호스와 마찬가지로 만족스러웠다.
앞에서 지적한 바와 같이 매우 다양한 구성 물질들이 본 발명을 실시하는데 있어서 사용될 수 있다. 특히 본 발명은 열에 의해 유연해지고 또한 용융되는 모든 종합체에도 적용할 수 있다. 코어나 커버 물질로서는 나일론 11, 나일론 12, 폴리에스테르(듀퐁 하이토렐), 폴리우레탄, 및 열에 의해 용융한 다음 교차 결합하는 교차 결합 종합체와 같은 그러한 열가소성 물질이 전형적인 것이다.
본 발명에 따라서, 코어 튜브는 서로 용융접합된 하나 이상의 층으로 만들어질 수 있다. 예를들면, 코어튜브의 제1 내층은 화학적인 저항을 위해 하이토렐로 만들어질 수 있으며, 아울러 제2 의부층은 유연성을 증대시킴과 동시에 재질의비용을 절감하기 위해 폴리우레탄으로 만들어질 수 있다. 보강재의 형태는 나선감기, 꼬임 또는 다른 적당한 형태가 될수있고 아울러 그 구성 물질은 상술한 바와 같은 황동이 코팅된 강철와이어, 또는 호스에 적당한 강도를 주며 아울러 유도가열장치 또는 다른 가열장치, 즉 접촉전극(contact electrode)등에 의한 저항가열(resistance heating)에 의해 가열될수 있는 다른 금속와이어가 될수 있다. 어떤 경우에는, 보강재의 틈새에 대하여 돌출부를 형성할 수 있도록 하기 위해서 코어튜브의 외부면에 인접한 부분(또는 복합단면의 보강재의 경우 필름 또는 시이토)에만 가열이 한정된다. 이것이 유도가열에 의해 이루어지면. 유전가열(dielectrc heating)이 10MHz에서 초단파 영역까지 변하는 조파수를 사용하는데 반하여 그 주파수가 60Hz에서 약 1MHz의 범위내에서 변하게 될것이다.
보강재층의 가열량은 코일의 설계, 즉 호스가 코일을 통과하는 속도, 발전기의 동력 수준 및 작동주파수등에 의해 제어된다. 와이어 또는 다른 보강재의 형성에 의해 코어튜브 속을 통과하는 열량은 냉각유체를 그곳으로 지나가게 함으로써 제어되며, 아울러 이것은 코어튜브의 잠재적인 붕괴를 방지하기 위해 코어튜브를 내부에서 동시에지지해주는 특별한 장점을 제공해준다. 앞에서 지적한 바와 같이 이것은 압축공기를 코어튜프(11)속으로 끌어들임과 아울러 압축공기의 유출을 제한하기 위해 코어튜브의 하류측의 단부를 죄어서 압력을 유지시켜 주므로써 성취될수도 있다. 이것은 압축공기를 가볍게 유동시켜서 과도한 열을 배출시켜주므로써 성취되나 다른 방법을 사용하면 코어 튜브가 국부적으로 뒤틀려서 불량 제품이 생산된다.
본 발명에 따라 생산된 제품은 보강재층과 양호하게 서로 결합된 균일한 코어를 가진다. 균일한 코어에 의해 본 발명은 특별한 층을 통해 지금까지 성취된 결합의 형태, 특히 코어튜브의 불균일로 인한 자극을 제거하는 솔벤토의 사용을 통해 성취된 결합의 형태와 구별된다.
지금까지 본 발명이 설명을 목적으로 상세히 기술되었지만 본 발명의 정신과 범위내에서 본 분야의 기술자들에 의해 다양한 변화가 이루어질 수도 있다.

Claims (1)

  1. 호스를 제조하는 방법에 있어서, 열 가소성 수지로된 코어튜브(11)를 제공하고 상기 튜브의 외주면에 틈새(16)를 가진 금속보강재(12)를 제공한 다음 상기 틈새(16)로 코어튜브(11)의 외주부가 이동할 수 있도록 유도 가열기에 의해 상기 금속 보강재(12)를 가열시킴과 동시에 상기 튜브의 외주면의 국부적인 부분만 가열시키며, 아울러 상기 코어튜브 (11)와 상기 보강재(12)사이에서 균일한 기계적인 결합을 이루도록 하기위해 상기 튜브를 냉각시킴을 특징으로 하는 호스의 제조방법.
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