KR100536427B1 - 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치 및 방법에 관한 것으로 이형관의 길이방향 무게 중심을 파지하여 이형관을 회전시킬 수 있도록 구성된 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치를 제공하여 가열된 금속 관 내면에 합성수지 분말을 분사수단을 통해 분사하지 않고 관 내에 합성수지 분말을 완전히 충전되게 유입시킨 다음 관을 회전시켜 합성수지 분말을 가열된 관 내면에 용착시킨 후 남은 합성수지 분말을 관 내에서 유출시키므로, 합성수지를 관의 내면에 균일한 두께로 용이하게 코팅하는 것이 가능하게 된다.

Description

이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR COATING INSIDE OF A SPECIAL CONNECTION PIPE WITH SYNTHETIC RESIN POWDER}

본 발명은 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이형관의 관 내면에 합성수지를 균일한 두께로 용이하게 코팅하는 것이 가능하게 하는 코팅 장치 및 방법에 관한 것이다.

선박의 해수 배관용으로 사용되는 금속제 관은, 그 내면이 해수에 의해 부식되는 것을 방지하기 위해 그 내면에 폴리에틸렌 등의 합성수지를 코팅하게 된다.

일반적으로, 금속제 관의 내면에 합성수지를 코팅하기 위해서는, 금속제 관을 소정의 온도(예를 들어, 250℃ 내지 300℃)로 가열한 다음, 금속제 관을 그 축선을 중심으로 회전시키면서 그 내면에 소정의 분사수단에 의해 분말 상태의 합성수지를 살포한다. 따라서, 살포된 합성수지 분말이 고온의 금속제 관의 내면에 용착됨으로써 관 내면에 합성수지 분말의 코팅이 이루어진다.

종래의 관 내면 합성수지 코팅 장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가열된 관(1)을 그 수평 중심 축선을 중심으로 하여 회전시키는 관 회전수단(미도시)과, 관(1)의 내면에 합성수지 분말을 살포하는 분사수단(2)으로 이루어져 있다.

분사수단(2)은, 관(1)의 중심 축선부에 수평하게 삽입되어 합성수지 분말을 후술하는 노즐에 공급하기 위한 랜스(3, lance)와, 이 랜스(3)의 선단에 부착된 2개의 분사공(5)을 구비한 노즐(4)로 이루어져 있다.

상술한 종래의 관 내면 합성수지 코팅 장치에서는, 가열된 관(1) 내에 분사수단(2)을 수평으로 삽입한 다음, 관 회전수단에 의해 관(1)을 그 수평 중심 축선을 중심으로 하여 회전시킨다. 그리고, 랜스(3) 내에 합성수지 분말을 공기에 의해 압송하면서 랜스(3)를 관(1)에서 빼낸다.

이에 의해, 랜스(3) 내의 합성수지 분말은 노즐(4)의 본사공(5)에서 관(1)의 내면에 분사된다. 관(1)의 내면에 분사된 합성수지 분말은 관(1)이 보유하고 있는 열에 의해 경화되어 관(1)의 내면에 코팅막(6)을 형성한다.

그러나, 이러한 종래의 관 내면 합성수지 코팅 장치에서는, 랜스(3) 내의 합성수지 분말이 공기에 의해 노즐(4)에 압송되므로 코팅막의 두께를 두껍게 하기 위해 합성수지 분말의 공급량을 크게 하면, 합성수지 분말 공급속도에 맥동이 발생되어 관 내면에 형성되는 코팅막이 요철 형상으로 되거나 나선 형상으로 되어 평활성이 손상되므로 균일한 코팅막을 형성하기 어려운 문제가 있다.

특히, 이러한 문제점은 관의 크기가 대형으로 되어 합성수지 분말의 공급량이 증대한다면 더욱 현저하게 된다.

또한, 종래의 관 내면 합성수지 코팅 장치는, 관의 형상이 엘보우형, T자형, Y자형, 십자형 등의 이형관(異形管)인 경우에 분사수단이 굴곡된 부분에 삽입되기가 어려운 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이형관의 길이방향 무게 중심을 파지하여 이형관을 회전시킬 수 있도록 구성된 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치를 제공하는데 그 하나의 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 장치에 의한 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 방법을 제공하는데 그 다른 하나의 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치는, 지면에 고정되는 하부 부분과 상기 하부 부분의 상면 일측에서 수직 상방으로 설치된 중간 부분과 상기 중간 부분 상에 설치된 상부 부분을 구비한 프레임과, 내부에 관통공이 형성된 중공 원통형이며 상기 프레임의 상부 부분의 상면에 고정된 지지대와, 상기 지지대의 관통공 내에 베어링을 개재하여 회전 가능하게 설치된 회전축과, 중심에 구멍이 형성된 원형판으로서 상기 회전축의 일단부에 중심이 고정된 원형의 회전 테이블과, 상기 회전 테이블의 후면에 일체로 고정된 대직경의 원형 기어와, 상기 대직경의 원형 기어에 맞물려 있는 소직경의 제2 구동 기어와, 구동축이 상기 소직경의 제2 구동 기어에 일체로 연결되며 상기 지지대의 상부에 고정된 모터와, 상기 회전 테이블의 전면에 설치된 관 파지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 상기 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치에 의한 코팅 방법은, 가열된 관의 무게 중심을 관 파지수단으로 파지하는 단계와, 회전 테이블을 수동으로 회전시켜 관의 일단을 아래로 향하게 하고 관의 타단을 위로 향하게 하여 아래쪽 일단을 플랜지 마개로 봉입하는 단계와, 관의 위쪽 타단을 통해 합성수지 분말을 유입시킨 후 위쪽 타단을 플랜지 마개로 봉입하는 단계와, 모터를 회전시켜 회전 테이블을 회전시킴으로써 관을 회전시키는 단계와, 합성수지 분말이 가열된 관의 내면에 용착되기 위한 소정의 시간이 흐른 후에, 모터의 회전을 정지시키고 관의 양단에서 플랜지 마개를 분리시켜 관의 내면에 용착되지 않고 남은 합성수지 분말을 관의 단부를 통해 유출시키는 단계와, 모터를 회전시켜 회전 테이블을 회전시킴으로써 관을 그 내면에 용착된 합성수지막의 유동성이 없어질 때까지 회전시키는 단계와, 모터의 회전을 정지시키고 관을 코팅 장치로부터 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치 및 방법에 대하여 설명하기로 한다. 본 실시예에서는 관(1)을 엘보우형 관으로 예시하였다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치는, 크게 프레임(10)과, 지지대(20)와, 회전축(30)과, 회전 테이블(40)과, 모터(50)와, 관 파지수단(60)으로 구성되어 있다.

프레임(10)은 지면에 고정되는 하부 부분(11)과 이 하부 부분(11)의 상면 일측에서 수직 상방으로 설치된 중간 부분(13)과 이 중간 부분(13) 상에 설치된 상부 부분(15)으로 구성되어 있다.

프레임(10)의 상부 부분(15)의 상면에는 지지대(20)가 볼트 등에 의해 고정되어 있다. 지지대(20)는 내부에 관통공(21)이 형성된 중공 원통형이다.

지지대(20)의 관통공(21) 내에는 회전축(30)이 삽입되되, 관통공(21)과의 사이에 베어링(31)을 개재하여 관통공(21) 내에서 회전 가능하게 설치된다.

회전축(30)의 일단부에는 원형의 회전 테이블(40)의 중심이 고정된다. 원형의 회전 테이블(40)은 그 중심에 구멍(41)이 형성되어 있으며, 구멍(41)이 회전축(30)의 외주면에 꼭 끼워진 후, 회전축(30)에 형성된 키이홈에 키이로 고정된다. 키이홈과 키이에 대해서는 공지의 기술이므로 상세한 설명 및 도시를 생략하기로 한다.

원형의 회전 테이블(40)의 후면에는 대직경의 원형 기어(43)가 볼트 등에 의해 일체로 고정되어 있다. 대직경의 원형 기어(43)에는 소직경의 제2 구동 기어(45)가 맞물려 있으며, 소직경의 제2 구동 기어(45)는 모터(50)의 구동축(51)에 일체로 연결되어 있다. 모터(50)는 지지대(20)의 상부에 볼트 등에 의해 고정되어 있으며, 도시하지는 않았지만 내부에 모터의 정지시 그 정지상태를 유지시키는 전자 브레이크를 구비하고 있다. 이러한 모터에 대해서는 공지의 기술이므로 상세한 설명 및 도시를 생략하기로 한다.

원형의 회전 테이블(40)의 전면에는 관 파지수단(60)이 설치되어 있다. 관 파지수단(60)은 파지할 관의 직경에 따라 그 파지 직경을 조절할 수 있도록 구성된 바이스(vice)이다. 이 바이스는 원형의 회전 테이블(40)의 전면 하부에 전방으로 연장된 수평 받침대(61)와, 수평 받침대(61)의 말단부 부근에는 상방으로 설치된 수직 받침대(63)와, 원형의 회전 테이블(40)의 전면에 고정 설치되는 V자형의 제1 클램프(65)와, 수직 받침대(63)에 전후방으로 이동가능하게 설치되는 V자형의 제2 클램프(67)로 이루어져 있다. 제1 클램프(65)는, 도 1에서 가상선으로 도시된 바와 같이, 전방으로 돌출된 정도가 다른 것으로 교체될 수 있다. 또한, 제2 클램프(67)는 유압 실린더(69)에 의해 전후방으로 이동된다.

따라서, 가상선으로 도시된 바와 같이, 관(1)의 직경에 따라 제1 및 제2 클램프(65, 67)의 위치를 조절하여 관(1)을 파지한 후, 모터(50)를 회전시키면 소직경의 제2 구동 기어(51)가 정역방향으로 회전하고, 소직경의 제2 구동 기어(51)가 회전하면 대직경의 원형 기어(43)가 회전한다. 따라서, 대직경의 원형 기어(43)가 일체로 형성된 회전 테이블(40)도 회전하므로, 관(1)도 회전하게 된다. 여기에서, 모터(50)는 정역회전 가능한 모터이므로, 관(1)도 정역회전 가능하다.

이하, 이상과 같은 본 발명의 코팅 장치에 의해 이형관용 관 내면을 합성수지 분말로 코팅하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에서는 가열된 금속 관(1) 내면에 합성수지 분말을 분사수단을 통해 분사하는 것이 아니라 관(1) 내에 합성수지 분말을 완전히 충전되게 유입시킨 다음 관(1)을 회전시켜 합성수지 분말을 가열된 관(1)의 내면에 용착시킨 후 남은 합성수지 분말을 관(1) 내에서 유출시키는 것이다.

이를 위해서는, 먼저, 가열된 관(1)의 무게 중심을 관 파지수단(60)으로 파지한다.

다음, 회전 테이블(40)을 수동으로 회전시켜 관(1)의 일단을 아래로 향하게 하고 관(1)의 타단을 위로 향하게 하여 아래쪽 일단을 플랜지 마개로 봉입한다.

다음, 관(1)의 위쪽 타단을 통해 합성수지 분말을 유입시킨 후 위쪽 타단을 플랜지 마개로 봉입한다.

다음, 모터(50)를 회전시켜 회전 테이블(40)을 회전시킴으로써 관(1)을 회전시킨다.

다음, 합성수지 분말이 가열된 관(1)의 내면에 용착되기 위한 소정의 시간이 흐른 후에, 모터(50)의 회전을 정지시키고 관(1)의 양단에서 플랜지 마개를 분리시켜 관(1)의 내면에 용착되지 않고 남은 합성수지 분말이 관(1)의 단부를 통해 유출되도록 한다. 200 내지 300 ℃ 로 가열된 관(1)의 내면에 합성수지 분말이 용착되기 위해서는 약 1 내지 2 분의 시간이 소요된다.

다음, 모터(50)를 회전시켜 회전 테이블(40)을 회전시킴으로써 관(1)을 회전시키는데, 관(1)의 내면에 용착된 합성수지막의 유동성이 없어질 때까지 회전시킨다.

다음, 관(1)의 내면에 용착된 합성수지막의 유동성이 없어지면 모터(50)의 회전을 정지시키고 관(1)을 코팅 장치로부터 분리시킨다.

전술한 본 발명의 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치 및 방법에 의하면, 가열된 금속 관 내면에 합성수지 분말을 분사수단을 통해 분사하지 않고 관 내에 합성수지 분말을 완전히 충전되게 유입시킨 다음 관을 회전시켜 합성수지 분말을 가열된 관 내면에 용착시킨 후 남은 합성수지 분말을 관 내에서 유출시키므로, 합성수지를 관의 내면에 균일한 두께로 용이하게 코팅하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치의 정면도,

도 2는 본 발명의 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치의 측면도, 및

도 3은 종래기술의 코팅 장치를 도시한 도면이다.

Claims (3)

1. 지면에 고정되는 하부 부분(11)과 상기 하부 부분(11)의 상면 일측에서 수직 상방으로 설치된 중간 부분(13)과 상기 중간 부분(13) 상에 설치된 상부 부분(15)을 구비한 프레임(10)과,

   내부에 관통공(21)이 형성된 중공 원통형이며 상기 프레임(10)의 상부 부분(15)의 상면에 고정된 지지대(20)와,

   상기 지지대(20)의 관통공(21) 내에 베어링(31)을 개재하여 회전 가능하게 설치된 회전축(30)과,

   중심에 구멍(41)이 형성된 원형판으로서 상기 회전축(30)의 일단부에 중심이 고정된 원형의 회전 테이블(40)과,

   상기 회전 테이블(40)의 후면에 일체로 고정된 대직경의 원형 기어(43)와,

   상기 대직경의 원형 기어(43)에 맞물려 있는 소직경의 제2 구동 기어(45)와,

   구동축(51)이 상기 소직경의 제2 구동 기어(45)에 일체로 연결되며 상기 지지대(20)의 상부에 고정된 모터(50)와,

   상기 회전 테이블(40)의 전면에 설치된 관 파지수단(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 관 파지수단(60)은 파지할 관의 직경에 따라 그 파지 직경을 조절할 수 있도록 구성된 바이스이며,

   상기 바이스는 원형의 회전 테이블(40)의 전면 하부에 전방으로 연장된 수평 받침대(61)와, 수평 받침대(61)의 말단부 부근에는 상방으로 설치된 수직 받침대(63)와, 원형의 회전 테이블(40)의 전면에 고정 설치되는 V자형의 제1 클램프(65)와, 수직 받침대(63)에 전후방으로 이동가능하게 설치되는 V자형의 제2 클램프(67)로 구성되며,

   상기 제1 클램프(65)는 전방으로 돌출된 정도가 다른 것으로 교체되며,

   상기 제2 클램프(67)는 유압 실린더(69)에 의해 전후방으로 이동되는 것을 특징으로 하는 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치.
3. 제1 항 또는 제2 항에 따른 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 장치에 의한 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 방법에 있어서,

   가열된 관(1)의 무게 중심을 관 파지수단(60)으로 파지하는 단계와,

   회전 테이블(40)을 수동으로 회전시켜 관(1)의 일단을 아래로 향하게 하고 관(1)의 타단을 위로 향하게 하여 아래쪽 일단을 플랜지 마개로 봉입하는 단계와,

   관(1)의 위쪽 타단을 통해 합성수지 분말을 유입시킨 후 위쪽 타단을 플랜지 마개로 봉입하는 단계와,

   모터(50)를 회전시켜 회전 테이블(40)을 회전시킴으로써 관(1)을 회전시키는 단계와,

   합성수지 분말이 가열된 관(1)의 내면에 용착되기 위한 소정의 시간이 흐른 후에, 모터(50)의 회전을 정지시키고 관(1)의 양단에서 플랜지 마개를 분리시켜 관(1)의 내면에 용착되지 않고 남은 합성수지 분말을 관(1)의 단부를 통해 유출시키는 단계와,

   모터(50)를 회전시켜 회전 테이블(40)을 회전시킴으로써 관(1)을 그 내면에 용착된 합성수지막의 유동성이 없어질 때까지 회전시키는 단계와,

   모터(50)의 회전을 정지시키고 관(1)을 코팅 장치로부터 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이형관용 관 내면 합성수지 코팅 방법.