KR100626316B1 - 부식방지 상수관의 제조방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속관 내면에 합성수지관(PE)을 접착시켜서 되는 상수관용 이중관을 제조함에 있어서 합성수지관의 접착상태가 매우 균일하고 접착력이 양호하도록 하여 제품의 불량률을 획기적으로 줄이면서도 제조공정에 사용되는 에너지를 절약하고 대량생산이 가능하도록 한 부식방지 상수관의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 금속관(10) 내부로 외면에 분말상의 접착수지(21)가 코팅된 합성수지관(PE)(20)을 삽입하여서된 이중관(100)의 양측단에 각각 에어노즐삽입공(30a)이 중앙에 형성된 관체결구(200)를 결합한 상태에서 이송장치(300)로 이송시키면서 열풍공급장치(400)로 예열 및 가열연화시킨 후 이중관접착장치(500)로 이송하여,
이중관(100) 외면 중간부분에 히터(61)가 구비된 한쌍의 환상발열체(60)를 위치시킴과 동시에 이중관(100) 내면 중간부위에도 관체결구(200) 중앙에 형성된 에어노즐삽입공(30a)을 통해 한쌍의 에어노즐(70)을 삽입하여 위치토록 한다음,
환상발열체(60)와 에어노즐(70)을 중간부분부터 점차로 외측로 이동시키면서 환상발열체(60)로 금속관(10)을 가열하여 분말상의 접착수지(21)를 용융시킴과 동시에 에어노즐(70)을 통해 고압의 에어를 공급하여 가열연화된 합성수지관(20)을 확관시켜서 합성수지관(20)이 금속관(10) 내면에 기포의 생성없이 견고히 압착되도록 하여 제조됨에 그 특징이 있다.
Description
도1은 본 발명을 실현하기 위한 장치의 일 구성 상태도.
도2a,도2b는 본 발명을 실현하기 위한 관체결구의 요부 구성 상태도로서,
도2a는 관체결구에 핀을 형성하여 래칫에 의해 이중관이 회전되도록 구성한 상태도.
도2b는 관체결구에 스프라켓을 형성하여 워엄기어에 의해 이중관이 회전되도록 구성한 상태도.
도3은 본 발명을 실현하기 위한 이중관접착장치의 일 구성상태도.
도4는 본 발명으로서 금속관 내벽에 이중관을 접착하는 상태도.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣
10:금속관 20:합성수지관
21:접착수지 30:고정몸체
30a:에어노즐삽입공 31:절개선
32:핀 33:스프라켓
34:래칫 35:워엄기어
36:에어배출공 40:조임너트
50:단열케이스 51:폐열회수관
52:가열송풍기 60:환상발열체
61:히터 62:정역모터
63:리드스크류 70:에어노즐
71:에어공급기 72:유,공압실린더
100:이중관 200:관체결구
300:이송장치 400:열풍공급장치
500:이중관접착장치
본 발명은 금속관 내면에 합성수지관(PE)을 접착시켜서 되는 상수관용 이중관을 제조에 있어서 합성수지관의 접착상태가 매우 균일하고 접착력이 양호하도록 하여 제품의 불량률을 획기적으로 줄이면서도 제조공정에 사용되는 에너지를 절약하고 대량생산이 가능하도록 한 부식방지 상수관의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 상수도용 금속관의 내주면 부식을 방지하기 위해, 금속관 내부에 합성수지를 코팅 하거나 합성수지관을 금속관 내부에 삽입한 이중관이 사용된다.
상기 합성수지관을 내부에 삽입한 이중관은 접착방법에 따라 금형을 이용하여 밀착시키거나, 온도변화에 의해 스스로 팽창하여 밀착 시키거나, 금속관과 합성수지관의 사이를 진공시켜 합성수지관이 금속관에 밀착되게 하는 방법으로 제조된다.
이중 코팅관은 소구경에의 적용이 어렵고 계속되는 마찰에 코팅의 두께 감소로 수명이 상대적으로 짧으며, 금형을 이용하는 방법은 소구경에의 적용이 어렵고, 접착부에 기포가 발생을 제거하기 곤란하며, 온도변화에 의한 팽창력을 이용한 방법은 사용할 수 있는 온도의 범위에 여타의 방법에 비하여 제약되며 금속관과 합성수지관 사이에 존재하는 수분의 존재가 금속관을 부식시킬 염려가 있었다.
또한, 진공흡착방법은 접착성수지가 도포된 합성수지관을 금속관 내부에 삽입후 급속관을 가열한 상태에서 진공펌프를 이용하여 금속관과 수지관 사이의 공기를 흡착 배출하여 금속관과 수지관을 밀착시켜 접착하나, 이는 실지로 양단부에서 가까운 곳에 존재하는 공기가 먼저 빠져 나오면서 관체 중앙부의 기포는 그대로 남아 기포가 생기는 문제점이 있어서 양질의 이중관으로된 상수관을 얻을 수 가 없었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로,
금속관 내면에 합성수지관(PE)을 접착시켜서 되는 상수도용 이중관을 제조함에 있어서 합성수지관의 접착상태가 매우 균일하고 접착력이 양호하도록 하여 제품 의 불량률을 획기적으로 줄이면서도 제조공정에 사용되는 에너지를 절약하고 대량생산이 가능하도록 한 부식방지 상수관의 제조방법 및 그 장치를 제공하고자 함에 그 목적을 둔 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부도면 도1 내지 도4에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 금속관(10) 내부로 외면에 분말상의 접착수지(21)가 코팅된 합성수지관(PE)(20)을 삽입하여서된 이중관(100)의 양측단에 각각 에어노즐삽입공(30a)이 중앙에 형성된 관체결구(200)를 결합한 상태에서 이송장치(300)로 이송시키면서 열풍공급장치(400)로 예열 및 가열연화시킨 후 이중관접착장치(500)로 이송하여,
이중관(100) 외면 중간부분에 히터(61)가 구비된 한쌍의 환상발열체(60)를 위치시킴과 동시에 이중관(100) 내면 중간부위에도 관체결구(200) 중앙에 형성된 에어노즐삽입공(30a)을 통해 한쌍의 에어노즐(70)을 삽입하여 위치토록 한다음,
환상발열체(60)와 에어노즐(70)을 중간부분부터 점차로 외측로 이동시키면서 환상발열체(60)로 금속관(10)을 가열하여 분말상의 접착수지(21)를 용융시킴과 동시에 에어노즐(70)을 통해 고압의 에어를 공급하여 가열연화된 합성수지관(20)을 확관시켜서 합성수지관(20)이 금속관(10) 내면에 기포의 생성없이 견고히 압착되도록 제조방법을 채택하여 부식방지 상수관을 제조하기 위한 것이다.
이하에서는 상기와 같은 부식방지 상수관의 제조방법을 실현하기 제조장치를 상세히 설명한다.
본 발명의 부식방지 상수관의 제조장치는 금속관(10) 내부로 외면에 분말상의 접착수지(21)가 코팅된 합성수지관(PE)(20)을 삽입하여서된 이중관(100)의 양측단에 각각 에어노즐삽입공(30a)이 중앙에 형성된 관체결구(200)를 결합한다음 이를 열풍공급장치(400)로 이송함과 동시에 간헐적으로 수회 회전시키는 이송장치(300)와;
상기 이송장치(300)에 의해 관체결구(200)가 결합된 채로 이송되는 이중관(100)을 폐열을 재활용하면서 점진적으로 예열 및 가열하여 이중관(100)을 구성하는 합성수지관(20)및 이의 외면에 코팅된 분말상의 접착수지(21)를 연화시키는 열풍공급장치(400)와;
상기 열풍공급장치(400)에 의해 가열연화된 이중관(100)의 외측 중간부분에 이를 감싸도록 위치되며 내부에 히터(61)를 구비한 한쌍의 환상발열체(60)와, 이중관(100) 내측 중간부위에 관체결구(200)의 에어노즐삽입공(30a)을 통해 삽입설치되는 한쌍의 에어노즐(70)로 이루어지는 이중관접착장치(500)를 포함하는 구성으로 이루어져,
상기 이중관접착장치(500)의 환상발열체(60)와 에어노즐(70)을 중간부분부터 점차로 외측로 이동시키면서 환상발열체(60)로 금속관(10)을 가열하여 분말상의 접착수지(21)를 용융시킴과 동시에 에어노즐(70)을 통해 고압의 에어를 공급하여 가열연화된 합성수지관(20)을 확관시켜서 합성수지관(20)이 금속관(10) 내면에 기포의 생성없이 견고히 압착되도록 이루어진다.
여기서, 상기 관체결구(200)는,
이중관(100)의 단부 외연에 결합되는 파지부(31) 및 에어노즐(70)이 삽입되는 에어노즐삽입공(30a)을 형성한 고정몸체(30)와,
상기 고정몸체(30)의 파지부(31) 선단에 나사결합되어 고정몸체(30)를 고정하는 조임너트(40)로 구성되어지되,
상기 고정몸체(30)의 에어노즐삽입공(30a)은 입구측 내경이 이중관(100)의 합성수지관(PE)(20)의 내경과 동일한 크기로 형성되고,
파지부(31)의 선단은 조임너트(40)의 나사조임시 금속관(10)에 기계적으로 압착 부착할 수 있도록 길이방향으로 절개선(31a)이 형성되며,
이송중 또는 가공중에 이중관(100)을 간헐적으로 자전시킬 수 있도록 이송장치(300)에 별도로 고정설치한 래칫(34) 또는 워엄기어(35)에 의해 각각 회전동작되는 핀(32) 또는 스프라켓(33)을 형성하여 이송중과 가공중에 금속관(10)과 합성수지관(PE)(20) 상호간의 위치를 고정시킴과 동시에 관체결구(200)와 가공장치와의 위치를 결정할 수 있도록 이루어진다.
이와 같은 상기 관체결구(200)는 고정몸체(30)에 에어방출공(36)을 형성하여서 이를 통해 금속관(10)과 합성수지관(PE)(20)의 공기가 외부로 더욱더 용이하게 배출되도록 구성할 수 도 있다.
또한, 상기 상기 열풍공급장치(400)는,
예열 및 가열연화부 및 이중관접착부를 단열케이스(50)에 의해 밀폐되도록 설치하되,
이 단열케이스(50)의 전방 상측면에 연결한 폐열회수관(51)의 후단을 가열송 풍기(52)와 연계설치하여 설치하여 가열송풍기(52)에 의해 공급되는 열풍을 폐열회수관(51)을 이용하여 지속적으로 회수하여 재 공급하도록 이루어진다.
상기 열풍공급장치는 도면상 그 구조가 수평상의 형태로 구성되어 있으나 그 구조를 수직형태로 구성할 수 도 있다.
그러는 한편, 상기 이중관접착장치(500)는,
내부에 히터(61)가 구비된 한쌍의 환상발열체(60)를 정역모터(62)에 의해 회전하며 서로 반대방향으로 나사산이 형성된 리드스크류(63)에 나사결합하여 정역모터(62)의 회전동작으로 환상발열체(60)가 동시에 좌,우로 이동가능하도록 하거나 유,공압실린더(미도시)를 이용하여 환상발열체(60)를 동시에 좌,우로 이동가능하도록 구성하며,
상기 고압의 에어를 공급하는 에어노즐(70)은 에어공급기(71)와 연결설치된 각각의 에어노즐(70)을 유,공압실린더(72)를 이용하여 동시에 좌,우로 이동가능하도록 이루어진다.
본 발명의 제조방법 및 제조장치에 부가 설치된 여러가지 장치들의 형태들이 충분히 변형가능한 것이어서 상기와 같은 일 실시예에 의해 결코 한정되는 것이 아닌 것이다.
따라서, 본 발명의 단순한 설계변경 내지는 치환한 것이라면 모두 본 발명의 기술범주내에 속한다 할 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명을 이용하여 부식방지 상수관을 제조하는 방법을 상세히 설명한다.
먼저 외주면에 분말상의 접착수지(21)가 코팅된 합성수지관(PE)(20)을 금속관(10) 속으로 삽입하여 이중관(100)을 만든다.
그런다음 이 이중관(100)의 양측단부에 관체결구(200)를 구성하는 고정몸체(30)의 파지부(31)를 결합한다음 이에 조임너트(40)를 나사결합하여 고정몸체(30)를 고정함으로써 이중관(100)의 양단부에 각각 관체결구(200)를 결합설치한다.
이와같이 관체결구(200)가 결합된 이중관(100)을 콘베이어와 같은 이송장치(300)를 이용하여 열풍공급장치(400)로 이송한다.
그러면 열풍공급장치(400)에서는 가열송풍기(52)로 열풍을 지속적으로 공급하므로 이중관(100)이 예열됨과 동시에 점차적으로 가열되어 합성수지관(20) 및 이의 외면에 코팅된 분말상의 접착수지(21)가 가열연화된다.
이때, 이중관(100)은 간헐적으로 관체결구(200)에 형성된 핀(32) 또는 스프라켓(33)이 이송장치 즉, 컨베이어에 별도로 고정설치한 래칫(34) 또는 워엄기어(35)에 각각 접촉되어 자전한다.
따라서 이렇게 자전되므로서 이중관(100)에 열이 균일하게 전달된다.
그러는 한편, 상기 열풍공급장치(400)는 단열케이스(50)에 의해 밀폐된 상태이며, 단열케이스(50)의 전방 상측면에 연결된 폐열회수관(51)의 후단이 가열송풍기(52)와 연계설치되어 있으므로 가열송풍기(52)에 의해 공급되어 이중관(100)을 가열연화시킨 후의 폐열이 외부로 방출되는 것이 아니라 폐열회수관(51)을 통해 지속적으로 회수되어 재공급된다.
그러므로 상당한 양의 에너지를 절약할 수 있게 된다.
상기와 같이 열풍공급장치(400)에 의해 가열연화된 이중관(100)은 이중관접착장치(500)로 이송되며 여기서는 이중관(100)의 외측 중간부분에 위치된 한쌍의 환상발열체(60)가 내부의 히터(61)의 발생열로서 금속관(10)의 외주면을 가열하여 접착수지(21)를 용융시킴과 동시에 관체결구(200)의 중앙에 형성된 에어노즐삽입공(30a)을 통해 합성수지관(PE)(20) 내부 중간에 에어노즐(20)을 삽입하고 에어공급기를 통해 고온/고압의 공기를 불어넣어 합성수지관(PE)(20)을 팽창 시킨다.
이렇게 하면 에어노즐(70)에 의해 합성수지관(PE)(20)의 중간부위가 밀폐공간으로 되어 압력이 올라가서 합성수지관(20)이 확관됨과 더불어 접착수지(21)의 소결작용이 일어난다.
즉, 합성수지관(PE)(20)은 열 팽창하여 확관되면서 접착수지(21)를 매개로 하여 금속관(10)의 내부에 견고히 압착되는 것이다.
이와같은 상기 환상발열체(60)와 에어노즐(70)을 중간부분부터 점차로 외측로 이동시키면서 환상발열체(60)로 금속관(10)을 가열하여 분말상의 접착수지(21)를 용융시킴과 동시에 에어노즐(70)을 통해 고압의 에어를 공급하여 가열연화된 합성수지관(20)을 확관시키는 작업을 점진적으로 진행하게 되면,
금속관(10)과 합성수지관(PE)(20) 사이에 존재하던 공기를 양단부쪽으로 밀어내는 작용을 하게 되어 내부공기가 관체결구(200)의 양 측단을 통해 외부로 밀려나서 금속관(10)과 합성수지관(PE)(20) 사이에 기포가 생기는 현상이 전혀 없이 합성수지관(20)이 금속관(10) 내벽에 완벽하게 압착된다.
이때, 상기 관체결구(200)의 고정몸체(30)에 에어방출공(36)을 형성한 경우 에는 이를 통해 금속관(10)과 합성수지관(20)의 공기가 외부로 더욱 더 용이하게 배출되므로 기포의 생성없이 더욱더 완벽한 접착력을 얻을 수 있게 된다.
상기와 같이 이중관(100)의 압착이 완성되면 이중관(100)을 상온에서 자연냉각시킨 후 이중관(100)의 양측단부에 결합된 관체결구(200)를 제거하고 이중관(100)의 양단을 후가공처리하면 접착상태가 매우 균일하고 접착력이 양호한 고품질의 부식방지 상수관을 얻게 되는 것이다.
상기와 같은 본 발명은 이중관의 양단에 결합되는 관체결구를 이용하여 예열 및 가열공정중에 이중관을 자전시켜 이송중과 가공중에 금속관과 합성수지관(PE) 상호간의 위치를 고정시킴과 동시에 관체결구와 가공장치와의 위치결정이 용이 하며,
특히, 환상발열체와 에어노즐을 이용하여 동시에 합성수지 외면에 코팅된 분말상의 접착제 및 합성수지관(PE) 내부를 가열가압함으로써, 접착수지의 용융을 촉진시키고 합성수지관(PE)을 팽창시킴으로서 합성수지관이 접착수지를 매개로 하여 금속관의 내부에 견고히 압착되는 것은 물론,
에어노즐과 환상발열체를 중간부분에서 양끝단으로의 점차적인 이동으로 금속관과 합성수지관(PE) 사이의 공기를 외부로 완벽하게 배출시킬수 있으므로 기포의 생성없이 접착력이 우수한 양질의 부식방지 상수관을 얻을 수 있는데,
이때, 상기 관체결구의 고정몸체에 에어방출공을 형성한 경우에는 이를 통해 금속관과 합성수지관(PE)의 공기가 외부로 더욱더 용이하게 배출되므로 기포의 생 성없이 접착력이 더욱 더 우수한 고품질의 부식방지 상수관을 얻을 수 있다.
또한, 열풍공급장치에 폐열회수관을 설치함으로써, 가열송풍기에 의해 공급되는 열풍을 폐열회수관을 이용하여 재사용할 수 있으므로 제조공정중 폐열의 재활용으로 에너지절약과 가열시간이 단축되는 효과가 창출되는 매우 획기적인 발명이다.
Claims (6)
- 금속관(10) 내부로 외면에 분말상의 접착수지(21)가 코팅된 합성수지관(PE)(20)을 삽입하여서된 이중관(100)의 양측단에 각각 에어노즐삽입공(30a)이 중앙에 형성된 관체결구(200)를 결합한 상태에서 이송장치(300)로 이송시키면서 열풍공급장치(400)로 예열 및 가열연화시킨 후 이중관접착장치(500)로 이송하여,이중관(100) 외면 중간부분에 히터(61)가 구비된 한쌍의 환상발열체(60)를 위치시킴과 동시에 이중관(100) 내면 중간부위에도 관체결구(200) 중앙에 형성된 에어노즐삽입공(30a)을 통해 한쌍의 에어노즐(70)을 삽입하여 위치토록 한다음,환상발열체(60)와 에어노즐(70)을 중간부분부터 점차로 외측로 이동시키면서 환상발열체(60)로 금속관(10)을 가열하여 분말상의 접착수지(21)를 용융시킴과 동시에 에어노즐(70)을 통해 고압의 에어를 공급하여 가열연화된 합성수지관(20)을 확관시켜서 합성수지관(20)이 금속관(10) 내면에 기포의 생성없이 견고히 압착되도록 이루어짐을 특징으로 하는 부식방지 상수관의 제조방법.
- 금속관(10) 내부로 외면에 분말상의 접착수지(21)가 코팅된 합성수지관(PE)(20)을 삽입하여서된 이중관(100)의 양측단에 각각 에어노즐삽입공(30a)이 중앙에 형성된 관체결구(200)를 결합한다음 이를 열풍공급장치(400)로 이송함과 동시에 간헐적으로 수회 회전시키는 이송장치(300)와;상기 이송장치(300)에 의해 관체결구(200)가 결합된 채로 이송되는 이중관(100)을 폐열을 재활용하면서 점진적으로 예열 및 가열하여 이중관(100)을 구성하는 합성수지관(20) 및 이의 외면에 코팅된 분말상의 접착수지(21)를 연화시키는 열풍공급장치(400)와;상기 열풍공급장치(400)에 의해 가열연화된 이중관(100)의 외측 중간부분에 이를 감싸도록 위치되며 내부에 히터(61)를 구비한 한쌍의 환상발열체(60)와, 이중관(100) 내측 중간부위에 관체결구(200)의 에어노즐삽입공(30a)을 통해 삽입설치되는 한쌍의 에어노즐(70)로 이루어지는 이중관접착장치(500)를 포함하는 구성으로 이루어져,상기 이중관접착장치(500)의 환상발열체(60)와 에어노즐(70)을 중간부분부터 점차로 외측로 이동시키면서 환상발열체(60)로 금속관(10)을 가열하여 분말상의 접착수지(21)를 용융시킴과 동시에 에어노즐(70)을 통해 고압의 에어를 공급하여 가열연화된 합성수지관(20)을 확관시켜서 합성수지관(20)이 금속관(10) 내면에 기포의 생성없이 견고히 압착되도록 이루어짐을 특징으로 하는 부식방지 상수관의 제조장치.
- 제2항에 있어서,상기 관체결구(200)는,이중관(100)의 단부 외연에 결합되는 파지부(31) 및 에어노즐(70)이 삽입되는 에어노즐삽입공(30a)을 형성한 고정몸체(30)와,상기 고정몸체(30)의 파지부(31) 선단에 나사결합되어 고정몸체(30)를 고정하는 조임너트(40)로 구성되어지되,상기 고정몸체(30)의 에어노즐삽입공(30a)은 입구측 내경이 이중관(100)의 합성수지관(PE관)(20)의 내경과 동일한 크기로 형성되고,파지부(31)의 선단은 조임너트(40)의 나사조임시 금속관(10)에 기계적으로 압착할 수 있도록 길이방향으로 절개선(31a)이 형성되며,이송중 또는 가공중에 이중관(100)을 간헐적으로 자전시킬 수 있도록 이송장치(300)에 별도로 고정설치한 래칫(34) 또는 워엄기어(35)에 의해 각각 회전동작되는 핀(32) 또는 스프라켓(33)을 형성하여 이송중과 가공중에 금속관(10)과 합성수지관(PE)(20) 상호간의 위치를 고정시킴과 동시에 관체결구(200)와 가공장치와의 위치를 결정할 수 있도록 이루어짐을 특징으로 하는 부식방지 상수관의 제조장치.
- 제2항에 있어서,상기 열풍공급장치(400)는,예열 및 가열연화부 및 이중관접착부를 단열케이스(50)에 의해 밀폐되도록 설치하되,이 단열케이스(50)의 전방 상측면에 연결한 폐열회수관(51)의 후단을 가열송풍기(52)와 연계설치하여 설치하여 가열송풍기(52)에 의해 공급되는 열풍을 폐열회수관(51)을 이용하여 지속적으로 회수하여 재 공급하도록 이루어짐을 특징으로 하는 부식방지 상수관의 제조장치.
- 제2항에 있어서,상기 이중관접착장치(500)는,내부에 히터(61)가 구비된 한쌍의 환상발열체(60)를 정역모터(62)에 의해 회전하며 서로 반대방향으로 나사산이 형성된 리드스크류(63)에 나사결합하여 정역모터(62)의 회전동작으로 환상발열체(60)가 동시에 좌,우로 이동가능하도록 하거나 유,공압실린더(미도시)를 이용하여 환상발열체(60)를 동시에 좌,우로 이동가능하도록 구성하며,상기 고압의 에어를 공급하는 에어노즐(70)은 에어공급기(71)와 연결설치된 각각의 에어노즐(70)을 유,공압실린더(72)를 이용하여 동시에 좌,우로 이동가능하도록 이루어짐을 특징으로 하는 부식방지 상수관의 제조장치.
- 제3항에 있어서,상기 관체결구(200)는,고정몸체(30)에 에어방출공(36)을 형성하여서 이루어짐을 포함함을 특징으로 하는 부식방지 상수관의 제조장치.
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