KR100555358B1 - 주름형 강관 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주름형 강관에 관한 것으로, 내경부로 요입부가 일체화된 상태로 주름이 형성된 관 몸체 상기 내경부에 평활관을 용접 고정하지 않고 별도로 성형된 끼움편을 상기 주름의 요입부에 끼워 메워줌에 따라 결국 원통형의 관 몸체 내경부중 락심 연결부위를 제외한 나머지 전부분이 평활한 상태가 되도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 아연도금강판이 나선상으로 말아져 그 말아진 경계부분이 락심연결됨에 따라 원통관 형태를 이루는 관 몸체(1)와, 상기 관 몸체에 역시 나선을 이루면서 형성되어 내경부에 요입부(2a)를 일체로 갖는 복수개의 주름(2)으로 구성되고, 상기 각 주름은 내경부의 요입부(2a) 끼리 상당한 간격을 두고 일정하게 떨어져 이루어진 것에 있어서, 상기 관 몸체(1)에 주름(2)을 형성함에 따라 일체화된 요입부(2a)에 상기 요입부를 커버하도록 ㄷ자형태로 절곡된 끼움편(3)이 끼워져 관 몸체(1)의 내경부가 상기 끼움편으로 인해 락심 연결부를 제외한 나머지 전부분이 평활하도록 한 주름형 강관을 제공한 것이다.

강관, 주름, 아연도금강판

Description

주름형 강관 및 그 제조방법{corrugated steel pipe and method for manufacturing the same}

도 1은 일반적인 강관을 나타낸 요부 사시도

도 2는 일반적인 강관을 나타낸 요부 종단면도

도 3은 종래 일 실시예에 따른 주름형 강관을 나타낸 요부 사시도

도 4는 종래 일 실시예에 따른 주름형 강관을 나타낸 요부 종단면도

도 5는 종래 다른 실시예에 따른 주름형 강관을 나타낸 요부 사시도

도 6은 종래 다른 실시예에 따른 주름형 강관을 나타낸 요부 종단면도

도 7은 종래 주름형 강관의 제조과정을 설명하기 위한 플로우챠트

도 8은 본 발명 주름형 강관을 나타낸 요부 사시도

도 9는 본 발명 주름형 강관을 나타낸 요부 종단면도

도 10은 본 발명 주름형 강관의 제조과정을 설명하기 위한 플로우챠트

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1. 관 몸체 2. 주름

2a. 요입부 3. 끼움관

본 발명은 유체의 이동을 안내하는데 사용되는 강관 분야에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 평판상의 아연도금강판을 나선상으로 말아서 그 말아진 경계부분을 락심 연결함에 따라 원통형으로 성형된 관 몸체에 강도향상을 위한 주름이 나선상으로 일체화된 주름형 강관에 관한 것이다.

일반적으로 도로, 항만, 하수처리장 등에서 유체의 이동을 안내하는 관으로는 콘크리트 흄관이 주로 사용되고 있는데, 상기 콘크리트 흄관은 자체의 중량 및 부피의 증가로 인하여 운반 및 취급시에 중장비의 투입이 요구되고, 시공시 거푸집의 설치 및 해체에 따른 작업성 저하와 함께 연결부의 증가로 인해 공사기간이 길어지며, 연결부를 잇는 기초 시멘트의 동결로 인한 계절적 제약을 받게되는 문제점을 갖게 된다.

또한 콘크리트 흄관은 강도는 우수하지만 운반 및 시공시 외부로 부터 가해지는 충격에 약해 쉽게 균열되거나 심할 경우 파손되는 문제점을 갖고 있다.

따라서 근래에는 아연도금강판을 나선상으로 말아 그 말아진 경계부분을 락심(lock seam) 연결한 강관이 사용되고 있는 실정이고 그 사용량이 점점더 증대되고 있다.

첨부된 도 1은 일반적인 강관을 나타낸 요부 사시도이고, 도 2는 일반적인 강관을 나타낸 요부 종단면도로서, 나선상으로 말아져 그 경계부분이 락심연결된 관 몸체(1)는 상기 락심연결부분을 제외한 나머지 부분이 모두 매끄러운 단순한 형태이다.

상기 구조의 일반적인 강관은 콘크리트 흄관의 문제점을 상당부분 해결하고 있지만 락심역결부위를 제외한 나머지 전부분 내경부가 굴곡져 있지 않고 편평하므로 인해 강도가 상당이 떨어지는 문제점을 안고 있어 상,하수도와 같은 유체의 이송을 안내하는 용도로는 폭넓게 사용되지 못하고 있는 현실이다.

한편 상기한 일반적인 강관의 문제점을 해결해 보고자 아연도금강판을 나선상으로 말아서 그 말아진 경계부분을 락심 연결함에 따라 원통형으로 성형된 관 몸체(1)의 둘레에 길이방향을 따라 나선을 이루도록 내경부에 요입부(2a)가 일체화된 주름(2)을 형성한 주름형 강관이 제조되어 시판되고 있다.

상기 관 몸체(1)에 형성된 주름(2)은 도 3 내지 도 4에 도시된 일 실시예와 같이 내경부쪽이 개방되게 대략 부드러운 물결모양의 요입부(2a)가 연속적으로 일체화된 형태일 수도 있고, 도 5 내지 도 6에 도시된 다른 실시예와 같이 내경부쪽이 개방되게 대략 ㄷ자형태의 요입부(2a)가 상당한 간격을 두고 일정하게 떨어진 형태일 수도 있는데, 상기 일 실시예는 다른 실시예에 비해 요입부(2a)를 갖는 주름(2)이 너무 많이 형성되어 있으므로 시공후 사용 과정에서 유체의 흐름 방해가 너무 심하게 일어나는 것이 다른 실시예에 비해 큰 단점이라 하겠다.

따라서 종래 주름형 강관은 시공후 사용과정에서 관 몸체(1)에 형성된 주름(2)으로 인해 강도가 매우 강해져 특히 상,하수도의 흐름을 안내하는 관으로 적합하게 사용되나 유체가 관 몸체(1)의 내경을 따라 흐를 때 주름(2)을 형성함에 따라 일체화된 요입부(2a)로 인해 간섭을 심하게 받게되어 그 흐름이 원활하지 못하고, 이 경우 관 몸체(1)의 내경부에 작용하는 압력이 필요이상 올라가 연결부위( 락심 연결부위)가 자주 파열되면서 그 파열부위로 누수가 발생되는 문제점이 있음은 물론 상기 주름(2)을 형성함에 따라 일체화된 요입부(2a)에 침전물이 쌓이게 되면서 오랜기간 사용할 경우 침전물의 부패로 인해 유체가 오염되는 문제점도 있었다.

그러나 종래 주름형 강관에서 일 실시예 보다는 다른 실시예가 주름(2)이 적게 형성되어 있으므로 유체의 흐름 방해가 적어 효과면에서 볼 때 더 우수하다고 하겠다.

상기한 종래 주름형 강관은 도 7과 같이 롤상태로 말아진 평판형태의 아연도금강판을 구비하는 단계와, 상기 롤상태로 말아진 아연도금강판을 풀면서 상기 풀려지는 아연도금강판에 길이방향으로 요입부(2a)가 일체화된 주름(2)을 형성하는 단계와, 상기 주름이 길이방향으로 형성된 아연도금강판을 나선상으로 말면서 그 말아지는 경계부분을 락심 연결함에 따라 원통체의 관 몸체(1)를 형성하는 단계와, 상기 주름(2)이 형성된 원통체의 관 몸체(1)를 적정 길이로 절단하는 단계가 순차적으로 수행되어 제조된다.

그럼 여기서 상기 종래 주름형 강관의 제조 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 롤상태로 말아진 평판형태의 아연도금강판을 구비한 다음 이를 언코일러에 장착한 후 상기 언코일러를 작동시켜 말아진 아연도금강판을 풀고, 그 풀려지는 아연도금강판을 롤 포밍기에 통과시키면, 상기 롤 포링기는 그 구조에 따라 아연도금강판에 특정형태의 요입부(2a)가 일체화된 상태의 주름(2)을 길이방향으로 형성시킴과 동시에 양측단부에는 연결고리를 형성시키게 된다.

상기 주름(2)이 길이방향으로 형성됨과 함께 연결고리가 형성된 아연도금강판을 원통형 금형에 통과시키면 상기 주름(2)이 형성됨과 함께 연결고리가 형성된 아연도금강판은 금형의 구조적 작용으로 인해 내부에서 나선상으로 말아지면서 그 말아지는 경계부분은 락심연결되고, 이에 따라 아연도금강판은 주름(2)이 형성되면서 원통형상으로 관 몸체(1)를 이루어 결국 도 3 내지 도 4 및 도 5 내지 도 6과 같은 구조의 종래 주름형 강관이 얻어진다.

상기한 종래 주름형 강관에서 그 주름(2)의 형태는 일 실시예와 같이 관 몸체(1)에 내경부쪽이 개방되게 대략 부드러운 물결모양의 요입부(2a)가 연속적으로 일체화된 형태일 수도 있고, 다른 실시예와 같이 내경부쪽이 개방되게 대략 ㄷ자형태의 요입부(2a)가 일체화된 형태일 수도 있는데, 이는 아연도금강판이 롤 포밍기를 통과하는 과정에서 상기 롤 포밍기의 구조적 작용에 의해 결정될 것임은 이해 가능하다.

그러나 종래 일 실시예 및 다른 실시예의 주름형 강관은 기 설명된 바와 같이 관 몸체(1)에 주름(2)이 형성됨에 따라 그 내경부에는 요입부(2a)가 일체화될 수 밖에 없고, 이 경우 내경부가 평활하지 못하여 시공후 사용과정에서는 상기 요입부로 인해 유체의 흐름이 방해가 되면서 안정화되지 못함은 물론 장기간 사용시에는 요입부(2a)로 침전물이 쌓이게 되면서 유체를 오염시키게 되는 문제점이 있었다.

한편 상기한 문제점을 해결해 보고자 실용신안등록 제187831호 및 특허출원 제2001-67507호로 이중벽체형 파형강관이 제공되고 있는 바, 상기 실용신안등록 제187831호 및 특허출원 제2001-67507호의 기술은 파형이 형성된 관 몸체의 내경부에 표면이 매끄러운 평활관을 접촉시킨 다음 상기 관 몸체와 평활관을 용접 고정함에 따라 상기 평활관이 관 몸체에 파형을 형성하므로 인해 일체화된 요입부를 커버하도록 한 것으로, 시공후 사용과정에서 유체가 안내될 때 흐름에 방해가 일어나지 않도록 함과 함께 침전물이 쌓이는 일도 없도록 하고 있으나 상기 구조에서와 같이 파형을 이루는 관 몸체의 내경부에 표면이 매끄러운 평활관을 접촉시켜 고정한 구조에서는 평활관의 사용량 만큼 재료비가 증가됨은 물론 전체적인 무게도 증가되는 등의 다른 문제점이 있고, 또한 작업 과정에서 용접을 해야 하므로 작업성도 저하되는 다른 문제점도 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 여러가지 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 내경부로 요입부가 일체화된 상태로 주름이 형성된 관 몸체 내경부에 평활관을 용접 고정하지 않고 별도로 성형된 끼움편을 상기 주름의 요입부에 끼워 메워줌에 따라 결국 원통형의 관 몸체 내경부중 락심 연결부위를 제외한 나머지 전부분이 평활한 상태가 되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 본 발명의 목적은 아연도금강판이 나선상으로 말아져 그 말아진 경계부분이 락심연결됨에 따라 원통관 형태를 이루는 관 몸체와, 상기 관 몸체에 역시 나선을 이루면서 형성되어 내경부에 요입부를 일체로 갖는 복수개의 주름으로 구성되 고, 상기 각 주름은 내경부의 요입부 끼리 상당한 간격을 두고 일정하게 떨어져 이루어진 것에 있어서, 상기 관 몸체에 주름을 형성함에 따라 일체화된 요입부에 상기 요입부를 커버하도록 ㄷ자형태로 절곡된 끼움편이 끼워져 관 몸체의 내경부가 상기 끼움편으로 인해 락심 연결부를 제외한 나머지 전부분이 평활하도록 한 것을 특징으로 하는 주름형 강관을 제공함에 따라 달성될 수 있다.

이하 본 발명을 실시예로 도시한 첨부된 도 8 내지 도 9를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 8은 본 발명 주름형 강관을 나타낸 요부 사시도이고, 도 9는 본 발명 주름형 강관을 나타낸 요부 종단면도로서, 본 발명 주름형 강관의 구조는 아연도금강판이 나선상으로 말아져 그 말아진 경계부분이 락심연결됨에 따라 관 형태를 이루는 관 몸체(1)와, 상기 관 몸체에 역시 나선을 이루면서 형성되어 내경부에 요입부(2a)를 일체로 갖는 복수개의 주름(2)으로 구성되고, 상기 각 주름을 형성함에 따라 일체화된 요입부(2a) 끼리는 상당한 간격을 두고 일정하게 떨어져 이루어진 것을 기본 구성으로 한다.

여기에 상기 관 몸체(1)에 주름(2)을 형성함에 따라 일체화된 요입부(2a)를 커버하도록 ㄷ자형태로 절곡된 끼움편(3)을 상기 요입부(2a)에 끼워 관 몸체(1)의 내경부가 상기 끼움편(3)으로 인해 락심연결 부위를 제외한 나머지 전부분이 평활하도록 하는데, 상기 끼움편(3)은 아연도금강판과 같이 부식저항성이 우수한 금속판의 절곡에 의해 형성될 수도 있지만 반드시 이에 한정될 필요는 없고 합성수지재 또는 고무재의 사출에 의해 형성될 수도 있다.

한편 상기 관 몸체(1)에 주름(2)을 형성함에 따라 일체화된 요입부(2a)는 개방부분에서 폐쇄부분으로 갈수록 점점 더 넓어지는 형태로 되고, 상기 요입부(2a)에 끼워진 ㄷ자형의 끼움편(3)은 요입부(2a)와의 접촉부분이 폐쇄부분에서 개방부분으로 갈수록 점점더 넓어지는 형태로 되는데, 이는 요입부(2a)에 끼움편(3)이 끼워진 이후에는 다시 쉽게 빠져나가지 않도록 함에 있다.

이와 같은 본 발명 구조의 주름형 강관에서 끼움편(3)이 금속판의 절곡에 의해 형성된 경우에 있어서는 도 10과 같이 롤상태로 말아진 평판형태의 아연도금강판을 구비함과 함께 상기 아연도금강판과는 별도로 아연도금강판보다 그 폭이 훨씬 좁은상태에서 롤상태로 말아진 평판형태의 보조 아연도금강판을 복수개 구비하는 단계와, 상기 롤상태로 말아진 아연도금강판을 풀면서 상기 풀려지는 아연도금강판에 길이방향으로 요입부(2a)가 일체화된 주름(2)을 보조 아연도금강판의 갯수만큼 형성함과 동시에 아연도금강판의 윗쪽에서 상기 각 보조 아연도금강판을 풀면서 상기 풀려지는 보조 아연도금강판을 ㄷ자 형태로 절곡시켜 끼움편(3)을 형성하는 단계와, 상기 보조 아연도금강판에 의해 ㄷ자형태로 절곡된 각 끼움편을 아연도금강판에 형성된 각 주름(2)의 요입부(2a)로 끼워 상기 요입부를 폐쇄시키는 단계와, 상기 각 주름(2)의 요입부(2a)로 끼움편(3)이 끼워진 아연도금강판을 나선상으로 말면서 그 말아지는 경계부분을 락심연결함에 따라 원통체의 관 몸체(1)를 형성하는 단계와, 상기 주름(2)이 형성된 원통체의 관 몸체(1)를 적정 길이로 절단하는 단계가 순차적으로 수행되어 제조된다.

이하 본 발명 주름형 강관에서 구성요소인 끼움편(3)이 금속재에 의해 형성 되어 있는 주름형 강관에 한정하여 그 제조 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 롤상태로 말아진 평판형태의 아연도금강판을 구비한 다음 이를 언코일러에 장착하고, 이와는 별도로 상기 아연도금강판보다 그 폭이 훨씬 좁은상태에서 롤상태로 말아진 평판형태의 보조 아연도금강판을 복수개 구비한 다음 이를 다른 각각의 언코일러에 장착하는데, 이때 상기 아연도금강판이 장착된 언코일러는 하부에 위치되고 각 보조 아연도금강판이 장착된 다른 언코일러는 상부에 위치된다.

이후 아연도금강판이 장착된 언코일러와 보조 아연도금강판이 장착된 각 언코일러를 작동시키면 상기 아연도금강판 및 각 보조 아연도금강판은 언코일러에서 풀려지면서 일측에 있는 각각의 롤 포밍기를 통과하는데, 이때 아연도금강판은 롤 포밍기를 통과하면서 그 구조에 따라 ㄷ자형태의 요입부(2a)가 일체화된 상태의 주름(2)이 길이방향으로 형성됨과 함께 각 보조 아연도금강판은 롤 포밍기를 통과하면서 그 구조에 따라 ㄷ자형태의 끼움편(3)을 형성시키게 된다.

한편 상기한 과정에서 아연도금강판이 롤 포밍기를 통과하면서 길이방향을 따라 요입부(2a)가 일체화된 상태의 주름(2)이 형성될 때 상기 아연도금강판의 양측단부에는 후술하는 과정에서 락심연결이 이루어지도록 하기 위한 연결고리가 형성됨은 이해 가능하다.

상기 주름(2)이 길이방향으로 형성됨과 함께 연결고리가 형성된 아연도금강판을 원통형 금형에 통과시키면 상기 주름(2)이 형성됨과 함께 연결고리가 형성된 아연도금강판은 금형의 구조적 작용으로 인해 내부에서 나선상으로 말아지는데, 이 때 각 끼움편(3)을 상부에서 나선상으로 말아지는 아연도금강판의 안쪽으로 집어 넣으면서 상기 각 끼움편을 주름(2)에 일체화된 요입부(2a)로 안내시키면 어느 순간부터는 상기 각 끼움편(3)이 주름(2)에 일체화된 요입부(2a)로 끼워지면서 상기 요입부를 폐쇄시키게 되고, 이후 나선상으로 말아지는 아연도금강판의 경계부분이 연결고리에 의해 락심연결됨에 따라 상기 아연도금강판은 주름(2)이 형성된 상태에서 원통형상으로 관 몸체(1)를 이루어 결국 도 8 내지 도 9와 같은 구조의 본 발명 주름형 강관이 얻어진다.

이상에서 설명된 본 발명 주름형 강관의 제조 과정은 구성요소인 끼움편(3)이 금속재에 의해 형성되어 있는 경우에 한정된 것으로, 만약 상기 끼움편(3)이 합성수지재 또는 고무재의 사출에 의해 형성된 경우에는 관 몸체(1)에 요입부(2a)가 일체화된 상태로 주름(2)이 형성되게 아연도금강판이 나선상으로 말아진 이후 상기 요입부(2a)로 합성수지재 또는 고무재로 사출된 끼움편(3)을 끼워 넣어도 된다.

한편 상기 과정에 의해 얻어진 본 발명 주름형 강관에서 관 몸체(1)에 주름(2)을 형성함에 따라 일체화된 요입부(2a)가 그 개방부분에서 폐쇄부분으로 갈수록 점점 더 넓어지는 형태로 되고, 상기 요입부(2a)에 끼워진 ㄷ자형의 끼움편(3)은 요입부(2a)와 접촉부분이 폐쇄부분에서 개방부분으로 갈수록 점점더 넓어지는 형태로 되어 있으므로 상기 요입부(2a)에 끼워진 끼움편(3)이 쉽게 빠지지 않게 됨은 이해 가능하다.

이와 같이하여 얻어진 본 발명 주름형 강관은 시공후 사용하는 과정에서 유체가 상기 본 발명 주름형 강관에 안내될 때 관 몸체(1)의 강도 향상을 위해 형성 된 주름(2)의 요입부(2a)는 끼움편(3)에 의해 폐쇄된 상태로 인해 결국 관 몸체(1)의 내경부는 락심 연결부위를 제외한 나머지 부분이 매끄러운 평활한 상태임에 따라 상기 안내되는 유체가 심하게 간섭됨이 없음은 물론 침전물이 쌓이거나 하는 일도 없게된다.

그러므로 본 발명 주름형 강관은 관 몸체의 내경부에 별도의 평활관을 용접 고정하지 않고도 상기 관 몸체의 락심 연결부위를 제외한 나머지 부분의 내경부 표면이 매끄러운 평활한 상태가 가능하여 시공후 사용과정에서 유체가 안내될 때 흐름에 방해가 일어나지 않고 언정적임은 물론 침전물이 쌓이는 일도 없는 기본적인 효과가 있고, 이와는 별도로 관 몸체의 내경부에 표면을 매끄러운 평활상태로 하기 위한 재료비가 줄어들어 제품을 저렴하게 공급할 수 있게됨은 물론 전체적인 무게도 크게 줄어드는 부가적인 효과가 있으며, 또한 작업성 향상에 의한 생산성 증대에도 기여되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 아연도금강판이 나선상으로 말아져 그 말아진 경계부분이 락심연결됨에 따라 원통관 형태를 이루는 관 몸체와, 상기 관 몸체에 역시 나선을 이루면서 형성되어 내경부에 요입부를 일체로 갖는 복수개의 주름으로 구성되고, 상기 각 주름은 내경부의 요입부 끼리 상당한 간격을 두고 일정하게 떨어져 이루어진 것에 있어서, 상기 관 몸체에 주름을 형성함에 따라 일체화된 요입부에 상기 요입부를 커버하도록 ㄷ자형태로 절곡된 끼움편이 끼워져 관 몸체의 내경부가 상기 끼움편으로 인해 락심 연결부를 제외한 나머지 전부분이 평활하도록 한 것을 특징으로 하는 주름형 강관.
2. 제 1 항에 있어서,

   관 몸체에 주름을 형성함에 따라 일체화된 요입부는 개방부분에서 폐쇄부분으로 갈수록 점점 더 넓어지는 형태로 되고, 상기 요입부에 끼워진 ㄷ자형의 끼움편은 요입부와 접촉부분이 폐쇄부분에서 개방부분으로 갈수록 점점더 넓어지는 형태로 되어 요입부에 끼워진 끼움편이 쉽게 빠져나가지 않도록 한 것을 특징으로 하는 주름형 강관.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 끼움편은 아연도금강판이 절곡 형성된 것을 특징으로 하는 주름형 강 관.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 끼움편은 합성수지재 또는 고무재로서 사출 형성된 것을 특징으로 하는 주름형 강관.
5. 롤상태로 말아진 평판형태의 아연도금강판을 구비함과 함께 상기 아연도금강판과는 별도로 아연도금강판보다 그 폭이 훨씬 좁은상태에서 롤상태로 말아진 평판형태의 보조 아연도금강판을 복수개 구비하는 단계와,

   상기 롤상태로 말아진 아연도금강판을 풀면서 상기 풀려지는 아연도금강판에 길이방향으로 요입부가 일체화된 주름을 보조 아연도금강판의 갯수만큼 형성함과 동시에 아연도금강판의 윗쪽에서 상기 각 보조 아연도금강판을 풀면서 상기 풀려지는 보조 아연도금강판을 ㄷ자 형태로 절곡시켜 끼움편을 형성하는 단계와,

   상기 보조 아연도금강판에 의해 ㄷ자형태로 절곡된 각 끼움편을 아연도금강판에 형성된 각 주름의 요입부로 끼워 상기 요입부를 폐쇄시키는 단계와,

   상기 각 주름의 요입부로 끼움편이 끼워진 아연도금강판을 나선상으로 말면서 그 말아지는 경계부분을 락심 연결함에 따라 원통체의 관 몸체를 형성하는 단계와,

   상기 주름이 형성된 원통체의 관 몸체를 적정 길이로 절단하는 단계가 순차적으로 수행되어 제조됨을 특징으로 하는 주름형 강관의 제조방법.

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