KR100235770B1

KR100235770B1 - 조인트가 부착된 파형관에 조인트를 일체로 형성하는 방법

Info

Publication number: KR100235770B1
Application number: KR1019910012177A
Authority: KR
Inventors: 시로오 가나오
Original assignee: 시로오 가나오
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1991-07-16
Publication date: 2000-03-02
Also published as: KR920002969A; JPH0483631A; US5429397A; JP2958376B2

Abstract

본 발명은 외주면이 요철파형상으로 형성되어 있는 파형관의 관끝단에 조인트가 일체로 형성되어 있는 관과, 이 파형관의 끝단에 조인트를 일체로 형성하는 방법에 대한 것으로 관의 외주면이 요철파형상으로 형성되어 있는 파형관(4)으로서, 그 말단의 전둘레면에 걸쳐서 연속하도록 관의 축선 방향으로 소정의 외주면 부분(h₁)의 외주면상이나 혹은 이 부분에서 관의 축선 방향으로 바깥쪽을 향하여 연장된 소정의 바깥쪽 연장부분(h₂)에 걸쳐서 상온급속중합형 반응원액의 중합고화에 의해 형성된 무공동상의 조인트(H)가 관의 외주면과 분리되지 않게 일체로 접착 형성되고, 그 외경이 파형관(4)의 외경보다도 큰 대구경으로 형성되며 이 조인트(H)에서의 파형관(4)의 외주면부분(h₁)에 위치하는 동체부(H₁)의 외주면부분 혹은 관의 바깥쪽연장부분(h₂)에 위치하는 연장동체부(H₂)의 외주면 부분에 접속하는 상대측 조인트(H)에 착탈이 자유로운 접속결합용홈(8)이 형성되어 있는 조인트가 부착된 파형관이다.

Description

조인트가 부착된 파형관에 조인트를 일체로 형성하는 방법

제1도 내지 제5도는 본 발명의 제1실시예를 도시한 것으로서,

제1도는 각 부분을 분해한 정면도.

제2도는 각 부분을 조립한 상태의 중앙 종단면도.

제3도는 반응원액의 주입상태를 도시한 단면도.

제4도는 완성된 관단부들을 연결하기전의 상태로서 일부를 종단면도로 도시한 정면도.

제5도는 연결상태를 도시한 종단면도.

제6도는 제5도의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도.

제7도 및 제8도는 본 발명의 제2실시예를 도시한 것으로,

제7도는 반응원액을 주입한 후의 상태를 도시한 중앙 종단면도.

제8도는 연결상태를 도시한 정면도.

제9도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 중앙종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 마개본체 2 : 돌출부

3 : 밑판 4 : 파형관

4a : 보강리브 5 : 프레임

5c : 내주면 5d : 형성부

8 : 접속결합홈 H : 조인트

H₁: 동체부 H₂: 연장동체부

h₁: 외주면부분 h₂: 바깥쪽연장부분

M : 반응원액

본 발명은 외주면이 요철파형상으로 형성되어 있는 파형관의 관끝단에 조인트가 일체로 부착되어 있는 파형관과, 이 파형관에 조인트를 일체로 형성하는 방법에 관한 것이다. 여기서 말하는 파형관이란 요철파형이 나선상인 것과 환상인것을 합쳐서 지칭하는 것이다.

종래, 예를 들면 가열하지 않고 상온에서 급속하게 중합고화하는 액상 모노머, 예를 들면 노브보난(Norbornane)형 모노머를 고온(예를 들어 약 90℃)의 금형에 고압(예를 들어 약 3-40kg/㎠)으로 사출하여 각종 제품을 사출성형하는 방법을 공지(예를 들면 일본 특개 소63-112126호 공보 참조)이다.

다른 한편으로 관과는 별개로 형성된 관조인트는 여러 종류의 다양한 구조로된 것이 이미 알려져 있다.

그리고, 전자의 사출 성형방법을 이용하여 대구경, 예를 들어 내경 1000mm에서 2000mm에 달하는 직경을 갖는 대형파형관용의 관조인트를 형성하는 경우에는 거대한 금형을 필요로 하고 싱크마크(sink mark) 등의 문제가 발생하여 반드시 성형이 용이하다고는 말할 수 없으며, 특히 사출성형은 고온 고압을 수반하고 또한 상기 공보에도 기재되어 있는 바와 같이 사출 후의 보압(保壓)공정도 필요로 하는 등, 성형기의 대형화 외에 부대설비도 복잡하게 될 수밖에 없으며, 특히 보압공정을 필요로 하기 때문에 성형능률을 놀일 수가 없는 문제를 가지고 있었다.

또 다른 문제는 지중에 매설되는 대구경관의 보강리브가 나선형인 경우에 있어서, 관과는 별개로 형성된 대형조인트에 이 대구경관의 관말단을 나사식으로 돌려가며 삽입하는 작업은 매우 곤란한 것이었다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 하여 구성된 것으로, 상온급속 중합형 모노머, 예를 들면 노르보난형 모노머에 촉매와 활성제 등을 혼합한 반응원액을 사용하여 종래와 같은 정밀한 고온내압성의 금형을 필요로 하는 사출 성형방법에 의하지 않고, 파형관의 관말단에 조인트를 간단하게 일체로 성형할 수 있는 방법과 이 모노머에 의하여 일체로 형성된 조인트를 관단부에 가지는 파형관을 제공하고자 하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위하여 제안된 본 발명의 구성을 실시예에 대응하는 도면을 참고로 하여 설명하면, 조인트가 부착된 파형관의 구성은 파형관(4)의 관말단 전 둘레면에 걸쳐서 연속하도록 관의 축선 방향으로 소정의 길이부분의 외주면 부분(h₁)에만, 혹은 이 외주며부분(h₁)과 동일부분에서 관의 축선 방향으로 바깥쪽을 향하는 소정의 바깥쪽연장부분(h₂)에 걸쳐서 상온 급속 중합형 반응원액을 중합고화시켜 형성한 무공동상(無空洞狀)의 조인트(H)를 관의 외주면과 분리되지 않게 일체로 접착형성하며 그 외경을 파형관(4)의 외경보다도 큰 대구경의 것으로 형성하고, 이 조인트(H)에서의 파형관(4)의 외주면 부분(h₁)에 위치하는 동체부(H₁)의 외주면 부분, 혹은 관의 바깥쪽연장부분(h₂)에 위치하는 연장동체부(H₂)의 외주면 부분에 접속하는 상대측 관의 조인트(H)에 착탈이 자유로운 접속결합용홈(8)을 형성하고 있는 구성으로 한 것이다.

또 파형관의 조인트를 일체로 형성하는 방법은, 파형관의 관말단 내부에 삽입하는 돌출부(2)를 가진 마개본체(1)와 관말단의 외주부를 간격(S)을 유지하여 감싸는 둘로 나뉜 원통형의 프래임(5),(5)을 사용하며 이 둘로 나뉜 원통형의 프래임(5)의 형상을 그 내경이 파형관(4)의 외경보다도 큰 것으로 하며, 원주방향의 길이를 파형관(4)의 전 둘레면을 에워싸기에 충분한 길이의 것으로 하고, 또한 내면에 조인트(H)의 접속결합용홈(8)을 형성하기 위한 형성부(5d)를 가지는 구성으로 하여 마개본체(1)의 밑판(3)의 한쪽 면에 돌출 형성시킨 돌출부(2)에 파형관(4)의 관말단을 동심이 되게 끼우고, 둘로 나뉜 원통형의 프래임(5),(5)을 밑판(3) 위에서 파형관(4)의 외주부에 역시 동심이 되게 연결 배치한 다음, 가열을 필요로 하지 않고 상온에서 급속하게 중합고화하는 반응원액(M)을 이들 파형관(4)의 외주면과 원통형의 프레임(5),(5)의 내주면(5c) 사이에 형성된 간격(S)내에 주입하여 이 반응원액(M)의 중합고화에 의해 관말단의 외주면과 접착 일체화시킨 후 프레임(5),(5)을 마개본체(1)의 밑판(3)상으로부터 해체 제거하는 동시에 이 마개본체(1)를 관말단으로부터 제거하는 것에 의해서 파형관(4)의 관말단에 조인트(H)를 분리되지 않게 일체로 형성하도록 한 것이다.

본 발명은 이와 같이 구성된 것이기 때문에 마개본체(1)의 돌출부(2)를 끝이 좁아지는 테이퍼형으로 하고 이 돌출부(2)를 파형관(4)의 관말단내부에 밀착이 되도록 끼우며, 이 마개본체(1)의 밑판(3)을 밑으로 하여 원통형의 프레임(5),(5)을 세워 그 속에 관말단이 그 보강리브(4a)의 외주면과 이 프레임(5),(5)의 내주면 사이에 적합한 간격(S)을 두고 유지되는 상태로 한다(제2도 참조). 그리고 이 간격(S) 사이로 위쪽으로 두 가지 액을 혼합한 반응원액(M)을 적절한 속도로 주입한다(제3도 참조). 그와 같이 한 후 반응원액(M)이 경화하기까지 기다린 후 프레임(5),(5)을 해체 제거하면 된다.

본 발명의 실시예에 대해 도면에 의하여 설명한다.

도면에서 제1도 내지 제6도는 본 발명의 제1실시예를 도시한 것으로, 제4도에 도시한 조인트가 부착된 파형관(4)은 제1도 내지 제3도의 순서에 따라 제조한다.

즉, 제1도에서와 같이 먼저 적합한 지지면 위에 밑판(3)을 밑으로 하고 돌출부(2)를 위로하여 이 밑판(3) 및 돌출부(2)로 이루어진 마개본체(1)를 배치한다.

돌출부(2)는 도면에서 보는 바와 같이 끝이 좁아지는 테이퍼 형상으로 형성하고 있으며, 이 돌출부(2)의 상하높이의 중간부 위에 파형관(4)의 선단 내주면이 접촉하여 받침 지지되도록 하고 있다. 이 돌출부(2)가 관단내부에 밀접하게 끼워지는 상태로 이 파형관(4)을 제1도의 화살표(Y) 방향으로 올려놓고, 제2도에서와 같이 세운 다음, 둘로 나뉜 원통형의 프래임(5),(5)을 제1도의 화살표(T)와 같이 조립하여 제2도와 같이 배치한다.

즉, 이 프레임(5),(5)의 축선 방향의 양단접합부(5a),(5a)들을 접합 필요에 따라 나사(6)로 결합하고, 아래쪽의 플랜지부(5b)를 조임볼트(7)로 마개본체(1)의 밑판(3)에 장착한다. 이와 같이 하여 이들 프레임(5),(5)을 파형관(4)의 중심과 동심이 되게 배치하고, 그 내주면(5c)과 파형관(4)의 나선상의 보강리브(4a)의 외주면 사이에 제2도에서와 같이 소정의 간격(S)을 형성한다. 이들 프레임(5),(5)의 플랜지부(5b)보다 약간 위쪽부위에는 조인트(H)의 접속결합용홈(8)을 형성하기 위한 환상의 형성부(5d)가 안쪽을 향하여 돌출하는 구조로 형성하고 있다.

다음 제3도에서와 같이 후술하는 상온급속 중합형의 반응원액(M)을 가열하지 않고 교반하여 간격(S)사이로 위쪽에서 주입한다. 그 주입속도는 하부에서의 중합경화에 의한 수축이 위쪽으로부터의 후속반응원액에 의하여 자동적으로 보상되는 속도로 하는 것이 바람직하다.

전량주입이 끝나면, 잠시(상온에서 5-6분간) 방치한 후, 프레임(5),(5)을 마개본체(1)에서 해체 제거한 다음 이 마개본체(1)를 관말단으로부터 제거하면 제4도의 왼쪽에 도시한 것처럼 조인트(H)를 관말단의 전둘레면에 걸쳐 연속하도록 일체적으로 부착 형성한 파형관(4)을 얻을 수가 있다. 제4도의 오른쪽에 도시한 것도 동일한 방법으로 형성한 파형관(4)이며, 양자의 관말단에 일체로 형성된 각 조인트(H),(H)는 이 실시예에서는 관말단의 보강리브(4a)를 1개이상 약 3개분의 외주면 부분(h₁)을 에워싼 동체부(H₁)에서 관으로부터 연장된 바깥부분에 연속된 연장동체부(H₂)를 가지며, 이 연장동체부(H₂)의 외주부에는 프레임(5),(5)의 환상의 형성부(5d)에 대응하는 부위에 접속결합용홈(8)이 형성되어 있다.

그리고, 본 실시예서는 조인트(H)를 구성하는 동체부(H₁)와 연장동체부(H₂)가 파형관(4)의 외주면으로 부터 돌출되는 바깥쪽연장부분(h₂)을 최소한으로 억제한 상태이며, 전체적으로 대구경부분이 없는 평탄한 원통형으로 되어 있다.

이와 같이 형성된 단부를 갖는 한 쌍의 파형관(4),(4)은 제4도 내지 제6도에 도시한 바와 같이 조인트(H),(H)를 대향시켜 액밀 상태로 연결된다. 즉, 양쪽 파형관(H),(H)의 말단면 사이에 환상의 시이트 패킹(9)을 끼우고 접속결합용홈(8),(8) 사이의 간격에 대략 동일한 폭으로 이루어진 환상평대부분(B₁)의 양측 가장자리에 관의 중심 쪽을 향하는 절곡부(B₂),(B₂)가 형성된 둘로 분할된 형태의 체결구(B)를 힌지(C)를 벌려서 해당 양 절곡부(B₂),(B₂)를 접속결합용홈(8),(8)에 끼워 크리크식 버클(D)에 의해 체결한다.

이와 같이 하여 체결구(B)를 사용하여 양측파형관(4),(4)의 조인트(H),(H)를 착탈이 자유롭게 연결한다.

제7도 및 제8도는 제2실시예를 도시한 것으로, 이 제2실시예가 제1실시예와 다른 점은 제1실시예에서의 조인트(H)의 접속결합용홈(8) 대신으로 외주측을 향하여 돌출하는 플랜지(8)를 형성한 조인트로 한 점에 있다.

그리고 조인트(H)의 외주면을 형성하는 프레임(5),(5)의 하부플랜지부(5b)에 연결되는 윗부분을 외주방향을 향해 절곡하여 돌출 시켜서 조인트(H)의 플랜지(8)를 형성하는 형성부(5d)로 하고, 이 플랜지의 형성부(5d)에 대응하는 위치에 마개본체(1)에서 축선 방향으로 위쪽을 향하여 돌출하는 작은 원기둥형의 스페이서(10)를 원주방향 여러 곳에 돌출 형성하고 이 스페이서(10)로부터 다시 위쪽으로 돌출시킨 볼트부분에 프레임(5)에서의 형성부(5d)의 평판부분을 조임너트(7)로 체결하여 마개본체(1)에 프레임(5)을 부착 고정하도록 하고 있다.

이와 같이 하는 것에 의해 조인트(H) 형성 후에 있어서, 이 조인트(H)에서의 플랜지(8)의 원주방향으로 여러 부분에 연결용 볼트구멍(8′)이 형성된 조인트(H)를 동시에 제작할 수가 있다.

이와 같이하여 상기 제1실시예에서 제시한 것과 동일하게 프레임(5)과 파형관(4) 사이의 간격(S)에 전술한 반응원액(M)을 주입하여 중합 경화시킨 다음, 프레임(5) 및 마개본체(1)를 파형관(4)에서 해체 제거하면 접속결합용으로 플랜지(8)에 볼트구멍(8′)이 스페이서(10) 자리에 형성된다.

제8도에 도시한 바와 같이 사용상태는 패킹(9)을 개재하여 양측 조인트(H),(H)의 플랜지(8),(8)를 접촉시키고, 다수의 볼트구멍(8′)의 위치를 맞추어 각각 체결볼트(F)와 체결너트(N)를 체결하면 된다.

그런데 이들 양측플랜지(8),(8)의 외주부를 상기 제1실시예에서와 같이 분할형 체결구(B)를 사용하여 체결 연결하여도 좋다.

제9도는 본 발명의 제3실시예에 대한 것으로서, 파형관(4)의 보강리브(4a)가 나선상이 아니고 환상으로 형성되어 있는 것으로서, 프레임(5),(5)을 그 내주면에 내경방향으로 돌출하는 다수 환상플랜지(5e)...를 갖는 것으로 하고, 이 환상플랜지(5e)...를 파형관(4)의 보강리브(4a)의 중간에 위치하도록 배치하여 반응원액(M)을 이들 파형관(4)의 프레임(5),(5) 사이에 주입하도록 한 것이다. 이와 같이하면, 반응원액(M)에 의해 형성된 조인트(H)가 외주에 환상홈이 형성된 것을 얻을 수 있다. 이 경우, 홈부분, 즉 프레임(5),(5)에서의 환상플랜지(5e) 부분의 체적만큼 상기 제1실시예에, 제2실시예의 조인트에 비해 원액사용량을 적게 할 수가 있다. 이것은 파형관(4)이 나선상의 요철 파형인 경우에도 동일하다.

상기 방법 및 파형관에 있어서 상온 급속중합형 모노머의 일예로 사용되는 노르보난형 모노머란 디시클로펜타디엔, 테트라시클로데센, 트리시클로펜타디엔 등이며, 중합촉매는 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈 등의 할로겐화물, 유기암모늄염 등이 적당하여, 활성제(보조촉매)로서는 알킬알루미늄할라이드나 유기주석 화합물이 가장 적합하다.

이들 촉매 및 보조촉매의 량과 그 조합을 적합하게 설정하는 것에 의하여 상온에서의 급속중합이 가능하며, 상기 모노머와 촉매로 이루어지는 제1액과, 이 모노머 및 보조촉매로 이루어지는 제2액을 조제하여 사용직전에 혼합하는 2액 방식을 취하는 것이 여러 가지 관점에서 바람직하다. 촉진제, 착색안료, 산화방지제, 고분자 개질제로서, 예를 들면 고무 등의 탄성중합체 또는 중합반응속도 조절제 등은 필요에 따라서 임의로 배합하면 된다. 또 상기 촉매 및 보조촉매는 모노머에 대하여 수십미리몰 농도가 보통이다.

그렇지만 반응원액은 1액형이어도 좋으며, 그 경우에는 보조촉매를 불활성용제에 용해한 액을 사용직전에 반응원액에 첨가 혼합하면 된다.

본 발명은 이상의 각 실시예에 대하여 상기 목적을 달성하고, 하기의 효과를 가지는 범위내에서 여러 가지의 변경을 가할 수가 있다. 예를 들면 상기 실시예에 있어서는 그 절단단면을 마개본체의 밑판으로부터 조금 떨어져서 조인틀 형성한 구성으로 제시하였으나, 파형관의 보강리브가 나선상이 아니고 환상인 경우도 포함하고 관말단의 절단단면을 마개본체의 밑판에 직접 접촉시켜 파형관의 절단단면과 동일면 상태로 조인트를 형성하여도 좋다. 이 경우에는 연장동체부가 존재하지 않는 형상으로 된다.

또 상기 실시예에서는 마개본체, 파형관, 프레임을 각각 상하방향으로 배치하여 조인트를 형성하는 실시예에 대해서 설명하였으나 이들 세 가지를 수평방향으로 배치하고, 프레임의 마개본체로부터 멀어지는 쪽의 관과의 사이에 밀봉체를 설치하여 반응원액의 유출을 방지하도록 하고, 프레임의 동체부에 주입구를 형성하여 이 주입구를 통해 반응원액을 주입하는 것에 의해 실시하여도 좋다. 또 상기 실시예에서는 조인트가 파형관의 외주면 위치에 형성되어 있는 구조에 대해 설명하였으나, 관의 내주면측으로 반응원액을 주입하여 관의 내외양면에서 반응원액으로 형성된 조인트 부분이 관과 일체로 부착 형성되는 것으로 하여도 좋다.

이상의 설명에서 분명하게 알 수 있듯이 본 발명에 따르면 파형관의 관말단부에 조인트를 일체로 형성하는데 있어서, 종래와 같은 대형 사출성형 기계를 사용할 필요가 없고, 고온고압에 견딜 수 있는 정밀한 고가의 금형 및 사출후 보압공정이나 부수 장치를 필요로 하지 않고 매우 간단한 형틀을 사용하여 간단하게 관말단에 일체로 연결 형성된 관조인트를 얻을 수가 있으며, 또한 그 제조에 있어서는 가열을 필요로 하지 않고 상온 상태하에서 냉온 성형하는 것이 가능하며 고화반응도 신속하게 행할 수가 있으므로 고능률적으로 제조할 수가 있는 현저한 이점이 있다.

또 조인트는 상대측 조인트와 서로 접촉하기 위한 접속결합용 구성을 한 것으로 되어 관말단에 일체로 형성되어 있으므로 단순히 관말단들을 접촉시켜 직접 연결할 수가 있으므로, 공사현장에서 용이하게 접속연결 작업을 실시할 수 있어 매우 편리한 것이다.

Claims

관의 외주면이 요철파형상으로 형성되어 있는 파형관(4)으로서, 그 말단의 전둘레면에 걸쳐서 연속하도록 관의 축선 방향으로 소정의 외주면 부분(h₁)의 외주면상이나 또는 이 부분에서 관의 축선 방향으로 바깥쪽을 향하여 연장된 소정의 바깥쪽연장부분(h₂)에 걸쳐서 상온급속중합형 반응원액의 중합고화에 의해 형성된 무공동상의 조인트(H)가 관의 외주면과 분리되지 않게 일체로 접착 형성되고, 그 외경이 파형관(4)의 외경보다도 큰 대구경으로 형성되며, 이 조인트(H)에서의 파형관(4)의 외주면 부분(h₁)에 위치하는 동체부(H₁)의 외주면 부분 또는 관의 바깥쪽연장부분(h₂)에 위치하는 연장동체부(H₂)의 외주면 부분에 접속하는 상대측 조인트(H)에 착탈이 자유로운 접속결합용홈(8)이 형성되어 있는 조인트가 부착된 파형관.
마개본체(1)의 밑판(3) 한쪽 면에 돌출 형성된 돌출부(2)에 파형관(4)의 관말단을 동심으로 끼우고, 내경이 이 파형관(4)의 외경보다도 크며 원주방향의 길이가 파형관(4)의 전 둘레면을 에워싸기에 충분한 길이를 갖는 한편, 내면에 조인트(H)의 접속결합용홈(8)을 형성하는 형성부(5d)를 갖는 둘로 나뉜 원통형의 프래임(5),(5)을 밑판(3) 위에서 파형관(4)의 외주부에 동심으로 연결 배치한 다음 가열하지 않고 급속하게 중합고화하는 반응원액(M)을 이들 파형관(4)의 외주면과 원통형의 프레임(5),(5) 내주면(5c) 사이에 형성된 간격(S)내에 주입하여 이 반응원액(M)이 중합고화하여 관말단의 외주면과 접착일체화 한후, 원통형의 프레임(5),(5)을 마개본체(1)의 밑판(3) 상으로부터 해체 제거하는 동시에 이 마개본체(1)를 관말단으로부터 제거하는 것으로 파형관(4)의 관말단에 조인트(H)가 분리되지 않게 일체로 형성하는 파형관에 조인트를 일체로 형성하는 방법.