KR100563847B1 - 내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공챔버내에 구성되어 예열튜브의 팽창이 이루어지는 팽창관에 관한 것으로, 진공챔버에 내장되면서 좌/우측몸체(11.12)가 중심축(13)을 따라 접혀지거나 상호 형합되어 튜브의 수용공간(14)을 형성하며 그 둘레면에 진공상태의 내압을 걸어주기 위한 다수개의 진공홀(15)이 형성된 몸체부(10)와; 상기 몸체부(10)의 상단부에 나사식으로 체결되어 진공챔버의 입구측에 고정되며 그 중심부에 어댑터(21)가 설치된 결합부(20) 및; 상기 몸체부(10)의 하단부에 나사식으로 체결되어 진공챔버의 출구측을 실링하는 가이드부(30)를 포함하고; 상기 수용공간(14)의 내벽면에 튜브와 직접 접촉되는 코팅부(40)가 도포되어져, 예열튜브의 마찰에 의한 팽창관의 마모 및 손상이 최소화되어 수명이 연장됨은 물론 팽창관의 유지 및 보수에 따른 작업공수 및 부대비용이 절감될 뿐만 아니라 인취튜브의 길이방향 연신과 연신율의 편차가 최소화되어 제품 품질이 향상됨은 물론 생산성이 증대되게 한 것이다.

팽창관, 몸체부, 결합부, 가이드부, 코팅부, 예열튜브

Description

내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관 {A heat shrinkable tube for reduce the abrasion}

도 1은 종래 기술에 따른 팽창관을 도시한 전체도면,

도 2는 종래 기술에 따른 팽창관의 적용상태를 도시한 모식도,

도 3은 본 발명에 따른 팽창관을 도시한 결합사시도,

도 4와 도 5는 본 발명에 따른 팽창관의 분해사시도를 도시한 실시예들,

도 6는 본 발명에 따른 팽창관을 도시한 결합단면도이다.

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 팽창관 10 : 몸체부

11.12 : 좌/우몸체 20 : 결합부

21 : 어댑터 30 : 가이드부

40 : 코팅부 50 : 예열튜브

본 발명은 진공챔버내에 구성되어 예열튜브의 팽창이 이루어지는 팽창관에 관한 것으로, 특히 팽창관내벽의 내마모성을 증대하여 팽창관의 수명을 연장시킴과 더불어 예열튜브의 연신율 편차를 감소시킬 수 있도록 된 내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관에 관한 것이다.

일반적으로, 열수축튜브용 진공챔버는 예열된 튜브가 진공에 의해 팽창될 수 있도록 진공상태의 내압을 걸어주는 것는 것으로서, 이러한 진공챔버에는 어댑터를 통과한 예열 튜브가 인입되어 관 자체의 진공압과 튜브 내부의 공기압에 의해 팽창이 이루어지는 팽창관이 구비되어 있다.

즉, 도 1에서와 같이, 팽창관(100)은 진공챔버에 내장되면서 그 둘레면에 진공홀(111)들이 형성된 몸체부(110)와, 이 몸체부의 상단에 구성되어 진공챔버의 입구측에 체결되는 결합부(120) 및, 상기 몸체부의 하단에 구성되어 진공챔버의 출구측을 실링하는 가이드부(130)로 구성된다.

여기서, 팽창관(100)은, 도 1과 도 2에서와 같이, 그 상부측 즉 결합부(120)의 중심부에 예열튜브(150)가 통과하는 어댑터(140)가 장착되면서, 그 내부공간 즉 몸체부(110)에 예열튜브가 인입되는 수용공간이 형성되며, 그 상/하단부에 예열튜브의 인입구와 배출구가 각각 형성된다.

따라서, 진공챔버의 팽창관(100)에 인입되어 팽창관의 진공압 및 튜브내의 공기압에 의해 팽창이 이루어지는 예열튜브(150)가 팽창관의 사이즈에 따라 튜브경이 결정된 상태에서, 진공챔버의 내부에 분사되는 냉각수에 의해 냉각 성형된 상태에서 인취기에 의해 인취되는 것이다.

그런데, 팽창관(100)내에서 튜브의 팽창이 이루어지는 과정에서 팽창관의 진공압과 튜브내부의 공기압으로 인해 예열튜브(150)가 팽창관의 내벽에 달라붙으면서 순간 마찰이 발생되므로, 팽창관과 예열튜브가 접촉되어 완전냉각이 이루어지기 전까지 팽창관과의 접촉부위가 마찰손상되는 문제점이 있다.

특히, 예열튜브(150)의 고속팽창이나 건식 및 진공+공압 팽창과정에서, 팽창관내에서의 튜브와의 심한 접촉마찰로 인하여 팽창관내벽이 쉽게 마모되므로 마모에 의한 길이방향 연신율편차가 심해져 품질불량이 발생하는 것이다.

그리고, 팽창관(100)내에서 팽창튜브를 인출하는 과정에서, 팽창관내벽의 마찰로 인하여 일정한 튜브의 인취작업이 저해되고, 이로 인해 인취튜브의 길이방향 연신과 연신율의 편차가 심해져 품질 불량이 발생되며, 팽창관 내벽의 마모로 인해 팽창관의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

그리고, 팽창관(100)의 몸체부(110)와 결합부(120)와 가이드부(130)가 일체형으로 형성된 상태로서, 팽창관(100)내벽의 손상부분을 수리하거나 교정하는 작업이 실질적으로 불가능하여 팽창관의 재활용이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으 로서, 팽창관 내벽의 내마모성을 증대하여 팽창관의 수명을 연장시킴과 더불어 예열튜브의 연신율 편차를 감소시킬 수 있도록 된 내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 진공챔버에 내장되면서 좌/우측몸체가 중심축을 따라 접혀지거나 상호 형합되어 튜브의 수용공간을 형성하며 그 둘레면에 진공상태의 내압을 걸어주기 위한 다수개의 진공홀이 형성된 몸체부와; 상기 몸체부의 상단부에 나사식으로 체결되어 진공챔버의 입구측에 고정되며 그 중심부에 어댑터가 설치된 결합부 및; 상기 몸체부의 하단부에 나사식으로 체결되어 진공챔버의 출구측을 실링하는 가이드부를 포함하고; 상기 수용공간의 내벽면에 튜브와 직접 접촉되는 코팅부가 도포된 것을 특징적 구성으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 팽창관을 도시한 결합사시도이며, 도 4와 도 5는 본 발명에 따른 팽창관의 분해사시도를 도시한 실시예이고, 도 6는 본 발명에 따른 팽창관을 도시한 개략적인 결합단면도로서, 이들 도면에 도시된 바와 같이,

진공챔버에 내장되면서 좌/우측몸체(11.12)가 상호 형합되어 튜브의 수용공간(14)을 형성하며 그 둘레면에 진공상태의 내압을 걸어주기 위한 다수개의 진공홀(15)이 형성된 몸체부(10)와; 상기 몸체부(10)의 상단부에 나사식으로 체결되어 진공챔버의 입구측에 고정되며 그 중심부에 어댑터(21)가 설치된 결합부(20) 및; 상 기 몸체부(10)의 하단부에 나사식으로 체결되어 진공챔버의 출구측을 실링하는 가이드부(30)를 포함하고; 상기 수용공간(14)의 내벽면에 튜브와 직접 접촉되는 코팅부(40)가 도포된 것을 특징으로 한다.

먼저, 팽창관(1)의 구성요소 중 몸체부(10)와 결합부(20)와 가이드부(30)와 예열튜브(50)는 공지기술과 기능상 동일하므로 자세한 설명은 생략하고, 다만 몸체부의 내벽면에 마찰계수가 작고 내마모성이 우수한 재질을 갖는 코팅부(40)를 형성시킨 것에 차이점이 포함됨을 첨언한다.

그리고, 몸체부(10)는, 팽창관(1)의 중심부를 이루면서 수용된 예열튜브(50)를 팽창시키는 것으로서, 도 5에서와 같이 좌측몸체(11)와 우측몸체(12)가 중심축(13)을 따라 접혀지는 경우 튜브의 수용공간(14)을 형성하며, 그 둘레면에 다수개의 진공홀(15)이 형성된다.

또한, 몸체부(10)는, 그 상단부와 하단부에 결합부(20)와 가이드부(30)가 각각 나사식으로 체결되는 나사산(16.17)이 각각 형성되며, 좌/우몸체(11.12) 중 어느 하나에 결합턱(11a)이 형성되면서 다른 하나에 결합홈(12a)이 형성되어 결합턱/홈(11a.12a)을 형합하여 외관을 구성한다.

물론, 몸체부(10)는 좌측몸체(11)와 우측몸체(12)를 길이방향으로 절단하되, 그 크기를 다르게 형성할 수도 있으며, 그 갯수는 코팅부(40)의 도포에 따른 작업의 편리성을 고려하여 다양한 갯수를 선택할 수 있음은 당연하다.

또한, 좌측몸체(11)와 우측몸체(11)의 형합수단으로 결합턱(11a)와 결합홈(12a)에 한정하지 않고 좌/우몸체(11.12)의 형합 및 분리가 용이한 수단이라면 어 떠한 형합수단이라도 가능하다.

또한, 좌측몸체(11)와 우측몸체(12)에 구성된 중심축(13)을 배제한 상태에서 도 4에서와 같이 좌/우측몸체(11.12)를 형합하여 사용할 수도 있다.

또한, 몸체부(10)는, 그 재질이 황동. 청동, 인청동, 알루미늄합금, 초경합금 중 어느 하나 또는 그들의 화합물로 성형함이 바람직하다.

그리고, 결합부(20)는, 몸체부(10)의 상단부에 체결되어 진공챔버의 입구측을 밀폐시키는 것으로서, 그 내주면에 나사산(16)과 체결되는 나선홈(22)이 형성되고, 그 둘레면에 진공챔버에 고정되는 나사산(23)이 형성된다.

또한, 결합부(20)는, 그 하우징의 중심부에 상하방향을 따라 돌출되게 어댑터(21)가 설치됨은 당연하다.

그리고, 가이드부(30)는, 몸체부(10)의 하단부에 체결되어 진공챔버의 출구측을 밀폐시키는 것으로서, 그 내주면에 나사산(17)과 체결되는 나선홈(31)이 형성되며, 그 둘레면에 매끄러움 접촉면이 형성되어 있다.

물론, 가이드부(30)의 외표면을 매끄럽게 형성한 이유는, 진공챔버에 가이드부(30)를 설치하는 경우 밀착력 및 실링력을 증대시키기 위한 것이다.

그리고, 코팅부(40)는, 몸체부(10)의 내주면 즉, 수용공간(14)의 내벽면에 도포되어 예열튜브와 직접 접촉하는 것으로서, 그 외표면을 미려한 상태로 형성하여 튜브와의 마찰저항을 최소화시킴이 바람직하며, 코팅방법으로 다양한 기술이 사용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

또한, 코팅부(40)는, 그 재질이 DLC(Diamond Like Carbon), PEO(Polymer Ele ctrolyte Oxide), CN(Carbon Nitride), CBN(Cubic Boron Nitride), TiN, TiC, AlN, TiAlN, CrN, Cr 중 어느 하나 또는 그들의 화합물 등과 같이 마찰계수가 작고 내마모성이 우수한 재질을 선택함이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명을 구성하려는 경우, 일단 몸체부(10)의 내벽면에 코팅부(40)를 형성시킨 상태에서, 몸체부(10)의 상/하단부에 결합부(20)와 가이드부(30)를 각각 체결하여 팽창관(1)을 조립한 다음, 진공챔버내에 팽창관(1)을 설치하고 고정시키는 과정이 선결되어야 한다.

그런 다음, 튜브를 팽창시키려는 경우, 250℃ 정도의 온도범위로 예열튜브(50)를 예열하여 진공챔버의 입구측에 구성된 어댑터(21)를 통해 유입시킨 다음, 팽창관(1)의 내벽을 통과시켜 인취부에 연결하여 인취를 하고 예열튜브(50)내부에 공기를 주입하기 위해 로터리 조인트부에 연결한다.

이때, 예열튜브(50)는 코팅부(40)에 일차로 면접촉된 상태로 팽창작업이 이루어져 인취부에 의해 후처리공정으로 인취되므로, 예열튜브(50)와의 마찰접촉에 의한 팽창관(1)의 내벽손상이 원천적으로 방지되는 것이다.

그런 다음, 인취튜브를 양산작업 선속에 맞추어 인취를 하고 진공펌프와 냉각수를 가동시키며, 튜브내부에 공기압을 가하여 팽창을 일으켜 냉각성형을 시키고 인취되는 튜브의 품질상태를 확인하여 각각의 조건을 재설정해 맞추고 양품이 생산되면 연동스위치를 켜고 연속 팽창작업을 실시한다.

이때, 팽창관(1)은 예열온도 250℃. 어댑터 4.3φ, 내부공기압 0.4 기압, 선 속 15mm를 조건으로 작업하였을 경우, 팽창관의 수명이 종래에 비해 약 4배, 길이방향 연신율 편차가 6∼7mm로 기존의 약 2배 이상의 품질이 확보되었으며, 작업 유지성도 작업량 4000∼5000m정도이고, 작업성도 양호하였다.

한편, 예열튜브(50)와의 마찰에 의해 코팅부(40)가 마모되는 경우 팽창관(1)의 상/하단부에 각각 체결되어있던 결합/가이드부(20.30)를 해체한 다음, 몸체부(10)의 좌측몸체(11)와 우측몸체(12)를 벌리고 코팅부(40)를 보수 및 교정하거나 재코팅하면 팽창관을 재사용할 수 있는 것이다.

이때, 코팅부(40)의 재코팅이 완료되어 좌/우측몸체(11.12)를 접는 경우 결합턱(11a)과 결합홈(12a)을 통해 몸체부(10)의 세팅작업이 완료된 상태로서, 몸체부(10)의 상/하단부에 결합부(20)와 가이드부(30)를 체결하면, 팽창관(1)의 보수에 따른 일련의 작업공정이 완료되는 것이다.

물론, 팽창관(1)은 그 크기와 상관없이 건식이나 습식이나 공압식이나 진공식이나 공압+진공식이나 이중가압식 등에 모두 사용가능하며, 특히 10mpm 이상 고속팽창시와 건식과 공압+진공식의 팽창시 효과가 매우 좋은 것으로 판명되었다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관에 의하면, 열수축튜브용 팽창관의 구성부품들을 분리형성하고 결합하여 사용함과 더불어 몸체부의 내벽에 내마모성이 우수한 재질의 코팅부를 형성하므로써, 예열튜브의 마찰에 의한 팽창관의 마모 및 손상이 최소화되어 수명이 연장됨 은 물론 팽창관의 유지 및 보수에 따른 작업공수 및 부대비용이 절감될 뿐만 아니라 인취튜브의 길이방향 연신과 연신율의 편차가 최소화되어 제품 품질이 향상됨은 물론 생산성이 증대되는 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 진공챔버에 내장되면서 좌/우측몸체(11.12)가 상호 형합되어 튜브의 수용공간(14)을 형성하며 그 둘레면에 진공상태의 내압을 걸어주기 위한 다수개의 진공홀(15)이 형성된 몸체부(10)와; 상기 몸체부(10)의 상단부에 나사식으로 체결되어 진공챔버의 입구측에 고정되며 그 중심부에 어댑터(21)가 설치된 결합부(20) 및; 상기 몸체부(10)의 하단부에 나사식으로 체결되어 진공챔버의 출구측을 실링하는 가이드부(30)를 포함하고;

   상기 수용공간(14)의 내벽면에 튜브와 직접 접촉되는 코팅부(40)가 도포된 것을 특징으로 하는 내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관.
2. 진공챔버에 내장되면서 좌/우측몸체(11.12)가 중심축(13)을 따라 접혀져 튜브의 수용공간(14)을 형성하며 그 둘레면에 진공상태의 내압을 걸어주기 위한 다수개의 진공홀(15)이 형성된 몸체부(10)와; 상기 몸체부(10)의 상단부에 체결되어 진공챔버의 입구측에 고정되면서 그 중심부에 어댑터(21)가 설치된 결합부(20) 및; 상기 몸체부(10)의 하단부에 체결되어 진공챔버의 출구측을 밀폐하여 실링하는 가이드부(30)를 포함하고;

   상기 수용공간(14)의 내벽면에 튜브와 직접 접촉되는 코팅부(40)가 도포된 것을 특징으로 하는 내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관.
3. 제 2항에 있어서, 상기 몸체부(10)는, 상기 좌/우측몸체(11.12) 중 어느 하나에 결합턱(11a)이 형성되면서, 다른 하나에 결합홈(12a)이 형성된 것을 특징으로 하는 내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관.
4. 제 2항에 있어서, 상기 몸체부(10)는, 상기 좌/우몸체(11.12)가 길이방향을 따라 이분할된 것을 특징으로 하는 내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관.
5. 제 2항에 있어서, 상기 몸체부(10)는, 그 재질이 황동. 청동, 인청동, 알루미늄합금, 초경합금 중 어느 하나 또는 그들의 화합물인 것을 특징으로 하는 내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관.
6. 제 2항에 있어서, 상기 코팅부(40)는, 그 재질이 DLC, PEO, CN, CBN, TiN, TiC, AlN, TiAlN, CrN, Cr 중 어느 하나 또는 그들의 화합물인 것을 특징으로 하는 내마모성 향상을 위한 열수축튜브용 팽창관.

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