KR101367818B1 - 지중 매설용 폴리에틸렌관의 위치탐지용 금속도선 부착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중매설용 폴리에틸렌관의 표면에 길이 방향으로 위치탐지용 금속도선을 부착하는 부착장치에 관한 것으로서 구체적인 것은, 고밀도 폴리에틸렌관체를 압출성형하여 압출관이 응고되기 전에 외부와 격리되게 만들어진 통체내에 장치되며 외주에 상압보다 낮은 저압이 작용하는 안내관체가 입구측에 장치되어 투입된 압출관을 유도하고 통체내에 냉각수가 분사되는 바큠냉각챔버속으로 통과시켜서 단면이 정원형으로 된 관체를 형성하고 상기 관체를 별도로 된 단계의 냉각장치를 통해 냉각시켜서 단면이 정원형으로 되는 관체를 제조하고 완성된 관체를 이동시키면서 관체 표면에 별도의 압출기로부터 용융되어 압출되는 폴리에틸렌 용융물을 일정폭으로 부착하면서 용융피복물내에 금속도선을 공급하여 용융피복물과 금속도선이 이동되는 폴리에틸렌관체 표면에 부착시킬 수 있도록 한 지중 매설용 폴리에틸렌관의 위치탐지용 금속도선 부착장치이다.

Description

지중 매설용 폴리에틸렌관의 위치탐지용 금속도선 부착장치{Apparatus for attaching metallic conductor for locating underground polyethylene pipe}

본 발명은 지중매설용 폴리에틸렌관의 표면에 길이 방향으로 위치탐지용 금속도선을 부착하는 부착장치에 관한 것이다.

일반적으로 물이나 가스의 이송을 위해 지중에 매설하는 관체는 부식이 없고 내구적이며 수명이 반영구적인 고밀도 폴리에틸렌관을 사용하고 있으며, 그 매설위치를 탐지하기 위해 관체 표면에 금속도선을 부착하는 것이 일반화되어 있다.

한편, 종래의 지중매설용 폴리에틸렌관을 살펴보면 폴리에틸렌관체를 성형할 때 관체 주벽 표면으로 돌출되고 길이 방향으로 이어지게 일정폭의 연결편을 형성하고, 그 끝에 도선이 삽입될 수 있는 크기의 직경을 가지는 소형관체를 일체로 성형하여 소형관체속으로 도선을 끼워 넣어 탐지용으로 사용할 수 있게 한 것이 특허등록 제10-1088064호로 등록되어 있고, 폴리에틸렌관체 표면에 길이 방향으로 금속선을 배치하고 접착테이프를 사용하여 관체 표면에서 부착하는 것이 실용신안등록 제20-444885호로 등록되어 있다.

그러나 지중매설용 폴리에틸렌관은 고도의 내구성을 요하고 압력에 대응해야 하므로 관체단면이 정원형을 유지해야 하는바 고밀도 폴리에틸렌으로 압출성형하고 압출관이 응고되기 전에 외부와 격리된 통체 내에 장치되어 외주에 상압보다 낮은 압이 작용하는 안내관체가 입구에 장치되고 통체내에 냉각수가 분사되는 바큠냉각챔버의 안내관체로 투입하고 안내관체 반대측에 있는 배출안내관으로 관통되게 함으로써 압출관체중공부에 작용하는 대기압이 그 보다 낮은 압이 작용하는 압출관체 주벽쪽으로 작용하여 압출관체가 안내관체내면으로 밀착하면서 안내관속을 통과하여 관체 단면이 정원형을 유지하도록 성형하기 때문에 관체 압출단계에서 주벽표면일측에 외측으로 돌출되는 돌출편을 형성하거나 돌출편 끝에 소형관체가 부착되게 압출형성하는 것이 불가하게 된다 때문에 단면이 정원형인 폴리에틸렌관체로 압출성형하여 관체를 제조하게 되며 제조된 관체 외면에 별도로 도선을 부착하여 접착제로 고정시키는 방법으로 도선을 부착하는 것이 현실이다.

따라서 종래의 금속도선 부착방법은 생산성이 떨어져 제조단가가 고가로 되고 자동화가 될 수 없는 불편이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 불편을 해소가 위하여 개발된 것이다.

본 발명은 고밀도 폴리에틸렌관체를 압출성형하여 압출관이 응고되기 전에 외부와 격리되게 만들어진 통체내에 장치되며 외주에 상압보다 낮은 저압(진공도, -20 ∼ -80kpa)이 작용하는 안내관체가 입구측에 장치되어 압출관을 유도하고 통체내에 냉각수가 분사되는 바큠냉각챔버 속으로 투입하여 단면이 정원형으로 된 관체를 형성하고 상기 관체를 바큠냉각챔버 외부로 인출한 다음 별도로 된 다단계의 냉각장치를 통해 냉각시켜서 단면이 정원으로 되는 관체를 제조하되 완성된 관체를 이동시키면서 관체 표면에 별도의 압출기로부터 용융되어 압출되는 폴리에틸렌용융물을 일정폭으로 부착하면서 용융피복물내에 금속도선을 공급하여 용융피복물과 금속도선이 이동되는 폴리에틸렌관체 표면에 부착되도록 한 금속도선 부착장치에 의거 이루어짐을 특징으로 한다.

이와 같이 된 본 발명은 고밀도 폴리에틸렌관체가 압출성형기에서 압출성형되어 응고되기 전에 바큠냉각챔버의 안내관체로 투입되어 안내관체를 따라 이동되면서 냉각되는데 이때 안내관체 주벽외주로 작용하는 낮은 압력에 의거 압출되는 압출관체의 주벽이 그 중공부에서 안내관체 쪽으로 가압되기 때문에 안내관체 내면에 밀착되어 단면이 안내관체와 같은 원형으로 정형되고 그 상태로 이동되면서 점차 냉각되므로 안내관체를 지나 바큠냉각챔버 외부로 나오면 상당한 냉각이 이루어져 단면이 원형을 유지하는 관체가 형성되게 되고 이어서 다음 단계의 냉각장치를 통해 관체가 완성되면 일정길이로 절단하여 상품화되는데 최종단계의 이동로상에 별도의 폴리에틸렌용융물 압출기를 장치하고, 그 압출구에 이동되는 폴리에틸렌관체의 표면에 밀착하며 밀착부 가운데에 폴리에틸렌용융물 수용홈이 형성되어 상기 수용홈의 출구에 단면이 반원형으로 된 배출구가 형성된 폴리에틸렌용융물 피복기가 장치되어 수용홈에 공급된 폴리에틸렌용융물을 이동하는 폴리에틸렌관 표면에 일정폭으로 피복할 수 있도록 되고 폴리에틸렌용융물 수용홈은 반원형 배출구 반대측에 금속도선 삽입공이 형성되어 도선 부착장치에서 공급되는 금속도선이 공급되므로 용융물피복기의 도선삽입공에 공급된 금속도선이 폴리에틸렌용융물 수용홈에 공급된 폴리에틸렌용융물에 합체하므로 폴리에틸렌관이 이동하면 그 표면에 폴리에틸렌용융물이 부착하게 되고 관체가 이동하여 폴리에틸렌관체 표면에 부착되는 폴리에틸렌용융물의 표면은 단면이 수용홈의 배출관 형상과 같은 반원형의 피복물을 형성하면서 길이방향으로 계속 피복되며 피복물이 수용홈 외부로 노출되면 응고되기 때문에 용융피복물(A) 내부의 금속도선이 폴리에틸렌용융물과 같이 관체 표면에 부착되고 폴리에틸렌관체가 이동하는 속도에 맞추어 폴리에틸렌용융물이 계속 공급되므로 폴리에틸렌관체 표면에 계속적으로 부착되게 된다.

그리고 공급된 폴리에틸렌용융물은 그 수용홈의 배출구에 형성된 반원형배출관을 벗어나면서 표면이 다듬어지므로 반원형의 피복물을 형성하게 된다.

그리고 금속도선이 그 내부에 들어가 외부로 노출되지 않고 용융물속에 매립된 상태로 폴리에틸렌관체 표면에 부착되어 용융물이 응고됨에 따라 그 내부에 잔류하므로 금속도선이 관체 표면에 안전하게 부착되게 되는 것이다.

이렇게 부착된 피복물은 그 부착력이 융합은 아니지만 용융물의 점성에 의거 관체 표면에 부착되어 응고되므로 쉽게 떨어지지 않는 정도로 부착되므로 억지로 힘을 가해 분리하면 분리되지만 유통단계에서 가해지는 적은 충돌에는 쉽게 이완되지 않는 부착상태를 유지할 수 있다.

그리고 관체와 관체를 서로 연결할 때는 관체의 연결부에 부착된 피복물을 어느정도 분리하고 양측관체를 접착하기 위해 연결부 끝을 용융시켜 연결단 쪽으로 압착하는 용융접합방법으로 접합을 하기 때문에(도7 참조) 관체의 연결부가 용융되어 압착이 되면 관체 길이가 기존보다 짧아지므로 양측 도선의 끝이 관체 끝에서 돌출되는 여유가 생기게 되어 돌출된 도선을 서로 결합하고 결합부를 방수피복물(B)로 피복하면 도선까지 안전하게 연결시킬 수 있게 되는 것이다.

이렇게 함으로써, 폴리에틸렌관체를 제조하는 제조단계에서 폴리에틸렌관 표면에 길이 방향으로 금속도선을 부착시킬 수 있기 때문에 생산성을 높일 수 있게 되는 이점이 있고, 관체 지중매립후 관체외면에 부착된 도선으로 위치 탐지기의 전류를 흘려 위치탐지가 가능케 되는 이점이 있고, 용융물피복기는 그 표면에 전기히터가 부착되어 가열되므로 공급된 폴리에틸렌용융물이 수용홈내부에서 쉽게 응고되는 것을 방지하여 부착작업이 연속적으로 달성되게 하는 이점을 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 보이는 평면도
도 2는 본 발명의 금속도선 부착장치 부분 사시도
도 3은 본 발명의 용융물 피복기 부분 사시도
도 4는 도 3의 횡단면도
도 5는 도 3의 종단면도
도 6은 폴리에틸렌관체 표면에 위치탐지용 금속도선이 부착된 상태를 보이는 사시도
도 7은 폴리에틸렌관체를 접속할 때 접속부의 금속도선이 연결되는 예시도이다.

본 발명은 폴리에틸렌수지를 용융압출기에 넣고 용융시켜 원형다이스(1)로 압출하여 폴리에틸렌관체(2)를 압출성형하고 압출관이 응고되기 전에 외부와 격리되게 만들어진 통체에 장치되며 외주에 상압보다 낮은 저압(진공도, -20∼-80kpa)이 작용하고 주벽에 다수의 통기공(3a')이 천공되고 단면이 성형할 관체의 외경에 대응하고 정원형으로된 안내관체(3a)가 장치되어 투입된 압출관을 유도하고 반대측에 배출안내관(3b)이 장치되며 내부에 냉각수가 분사되는 바큠냉각챔버(3)속으로 통과시켜 단면이 정원형으로 된 관체를 형성하고,

상기 관체를 일정속도로 이동시키면서 별도로된 다단계의 냉각챔버(4)(4a)속을 통과시켜 단면이 정원형인 폴리에틸렌관을 제조하고 폴리에틸렌관체의 끝을 인출기(5)에 결합시켜 수평으로 인출하면서 일정길이로 절단하는 폴리에틸렌관 제조장치에 있어서,

인출기와 마지막 냉각챔버(4a)사이에 별도의 폴리에틸렌용융물압출기(6)를 장치하여 폴리에틸렌 압출기의 압출구(6a)가 폴리에틸렌관체 이동방향과 직교되게 배치한 다음 압출구에는 폴리에틸렌관체 표면 중앙부에서 길이 방향으로 밀착되고 내면이 폴리에틸렌관체의 곡율에 맞도록 곡면으로 된 밀착면(7a)이 형성된 밀착부(7')가 형성되고 상기 밀착부(7')에서 압출기(6)의 압출구(6a)를 향해 돌출되며 입구에 암나사가 형성된 폴리에틸렌용융물도입관(7b)을 형성하여 그 외면에 전기히터(H)를 장치하고 폴리에틸렌용융물도입관(7b)을 폴리에틸렌용융물압출기(6)의 압출구(6a)와 나사조립하며, 밀착부 중앙에 폴리에틸렌용융물 도입구와 연통되며, 폴리에틸렌 용융물 도입구에서 폴리에틸렌관체 표면쪽으로 개방되고 개방부에서 폴리에틸렌관체 이동방향으로 향하게 폴리에틸렌용융물수용홈(7c)을 형성하여 폴리에틸렌용융물수용홈(7c)에서 폴리에틸렌관체가 이동되는 방향으로 수용홈 출구를 만들어 수용홈출구가 반원형배출구(7d)로 형성되게 하며, 반원형배출구(7d) 반대측에 폴리에틸렌용융물수용홈과 연통되게 금속도선삽입구(7e)를 형성한 용융물피복기(7)를 구성하고 용융물 피복기 외측에 별도로 금속도선장치부(8)를 형성하여 그 지지축에 금속도선이 감겨 있는 보빈(9)을 장치하고 금속도선공급부에서 공급되는 금속도선(10)을 금속도선삽입구(7e)로 투입하여 폴리에틸렌용융물수용홈(7c)에 합류시켜 폴리에틸렌관 표면에 부착되는 용융피복물(A)에 의거 폴리에틸렌관 표면에 금속도선이 부착되게 한 구성이다.

1 : 원형다이스 2 : 폴리에틸렌관체
3 : 냉각챔버 3a : 안내관체
3b : 배출안내관 4,4a : 냉각챔버
5 : 인출기 6 : 폴리에틸렌용융물압출기
6a : 압출구 7 : 용융물피복기
7' : 밀착부 7a : 밀착면
7b : 폴리에틸렌용융물토입관 7c : 폴리에틸렌용융물수용홈
7d : 반원형배출구 7e : 금속도선삽입구
8 : 금속도선장치부 9 : 금속도선보빈
10 : 금속도선 A : 용융피복물

Claims (1)

1. 폴리에틸렌수지를 용융압출기에 넣고 용융시켜 원형다이스(1)로 압출하여 폴리에틸렌관체(2)를 압출성형하고 압출관이 응고되기 전에 외부와 격리되게 만들어진 통체에 장치되어 외주에 상압보다 낮은 저압(진공도, -20 ∼ -80kpa)이 작용하고 주벽에 다수의 통기공(3a')이 천공되며 단면이 성형할 관체의 외경에 대응하고 정원형인 안내관체(3a)가 장치되어 투입된 압출관을 유도하고 반대측에 배출안내관(3b)이 장치되며 내부에 냉각수가 분사되는 바큠냉각챔버(3)속으로 통과시켜 단면이 정원형인 관체를 형성하고,
   상기 관체를 일정속도로 이동시키면서 별도로된 다단계의 냉각챔버(4)(4a)속을 통과시켜 단면이 정원형인 폴리에틸렌관을 제조하고 폴리에틸렌관체의 끝을 인출기(5)에 결합시켜 수평으로 인출하면서 일정길이로 절단하는 폴리에틸렌관 제조장치에 있어서,
   인출기와 마지막 냉각챔버(4a)사이에서 폴리에틸관이 이동되는 방향과 직교되는 방향으로 배치되어 폴리에틸렌용융물을 압출구(6a)로 공급하는 폴리에틸렌용융물압출기(6)와,
   이동하는 폴리에틸렌관체 표면 중앙부에서 길이 방향으로 밀착되며 내면이 폴리에틸렌관체의 곡율에 맞도록 곡면으로 된 밀착면(7a)이 형성된 밀착부(7')와 밀착부 중앙에서 폴리에틸렌용융물 압출기의 압출구(6a)를 향해 돌출되며 입구에 암나사가 형성된 폴리에틸렌용융물도입관(7b)이 형성되고 그 외면에 전기히터(H)가 장치되어 폴리에틸렌용융물압출기(6)의 압출구(6a)와 나사조립되고 밀착부(7') 중앙에서 폴리에틸렌용융물 도입관과 연통되며, 폴리에틸렌 용융물 도입관에서 이동하는 폴리에틸렌관 표면쪽으로 개방되고 일정폭을 가지며 개방부에서 폴리에틸렌관 이동방향으로 향하는 폴리에틸렌용융물수용홈(7c)을 형성하여 폴리에틸렌용융물수용홈(7c)에서 폴리에틸렌관체가 이동되는 방향으로 있는 출구를 반원형배출구(7d)로 형성하고, 반원형배출구(7d) 반대측에 폴리에틸렌용융물 수용홈과 연통하도록 금속도선삽입구(7e)를 형성한 용융물피복기(7)와,
   용융물 피복기 외측에 설치되는 금속도선장치부(8)와,
   상기 금속도선장치부의 지지축봉에 끼워져서 회전하는 금속도선이 감겨있는 보빈(9)과, 상기 금속도선보빈(9)에서 풀리는 금속도선(10)을 금속도선삽입구(7e)로 투입하는 금속도선 공급기로 이루어진 지중 매설용 폴리에틸렌관의 위치탐지용 금속도선 부착장치.

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