KR100709967B1

KR100709967B1 - 파형 반 유공관의 제조방법

Info

Publication number: KR100709967B1
Application number: KR1020040109825A
Authority: KR
Inventors: 정성만
Original assignee: 주식회사 픽슨
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2007-04-25
Also published as: KR20060070946A

Abstract

본 발명은 파형 반 유공관의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 파형 반 유공관 제조방법은 일정 폭을 갖는 강판의 표면에 타공기에 의하여 다수개의 통공이 천공된 통공부가 길이방향으로 경사지게 형성되어지게하여 상기 통공부와 평판부가 연속적으로 형성되어 반 통공강판이 형성되는 단계; 상기 반 통공강판을 파형절곡기로 부분 가압하여 길이방향으로 일정한 골과 산이 형성된 파형부와 파형통공부로 이루어지는 파형 반 통공강판을 형성하는 단계; 상기 파형 반 통공강판을 제관롤러에 경사지게 나선형으로 권취하는 단계; 및 상기 권취하는 단계에서 상기 파형 반 통공강판의 상호 이음면을 연이어 접합하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 파형 반 유공관의 제조방법은 종래에 비하여 작업 공정이 간단하며 일괄공정으로 연속 제조가 가능한 효과를 얻는다.

파형(spiral), 유공, 관, 정현(Sine), 롤러(roller)

Description

파형 반 유공관의 제조방법{Waveform half perforated drain pipe subject tub method}

도 1은 본 발명의 전체 공정을 나타내는 설명도.

도 2는 본 발명의 파형절곡기를 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명의 파형 반 유공관을 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명의 타공 이후 공정을 나타내는 설명도.

*** 도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명 ***

10 : 언롤러 20 : 쇼트브라스터

21 : 분사노즐 30 : 고주파유도가열기

40 : 용착기 41 : 권취롤러

42 : 압착롤러 50 : 타공기

51 : 타공로드 60 : 타이머

70 : 파형절곡기 71 : 파형절곡롤러

80 : 제관롤러 100 : 강판
110 : 반 통공강판 111 : 평판부
112 : 통공부 112a : 통공
120 : 파형 반 통공강판 121 : 파형부
121a : 골 121b : 산
122 : 파형통공부 122a : 파형통공
200 : 파형 반 유공관

삭제

본 발명은 파형(波形, spiral) 반(半) 유공관(有孔管)의 제조방법에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 언롤러(unroller)로부터 인출되는 강판에 일정 간격을 갖도록 타공하여 그 표면에 일부는 통공이 형성되어지며 나머지는 통공이 형성되지 않은 반 통공강판으로 형성되어지도록 하고, 반 통공강판의 표면 일부를 가압하여 골과 산이 연속되어지는 정현(正弦, sine) 단면을 갖는 파형 반 통공강판이 형성되어지도록 하고, 이를 나선형으로 권취함으로써 관 상부에만 통공이 형성되도록 한 것에 관한 것이다.

도로, 항만 또는 하수종말처리장 등에 사용되는 콘크리트재 흄관은 자체 중량과 부피 등으로 인하여 운반이나 취급에 있어서 불편한 문제점을 가지며, 시공될 경우에도 고가의 중장비를 요하고 거푸집 설치 및 해체에 따라 작업성이 현저하게 저하되며 기초 시멘트 및 연결부의 동결로 인해 동절기에는 시공이 제한된다. 또한, 흄관 연결부위의 증가는 공사기간의 연장과 공사비용의 증가를 유발한다. 비록 콘크리트재 흄관은 강도는 우수하지만 운반과 시공시 외부로부터 가해지는 충격에 의하여 쉽게 균열 또는 파괴되는 문제점을 갖는다.

근래에는 높은 외압강도를 가지며 내구성과 시공성이 우수한 파형강관이 사용되고 있다. 파형강관은 표면에 나선형의 굴곡부가 형성된 관으로, 통상 아연도금강판이 사용된다. 그러나 파형 아연도금강관은 오/폐수관, 생활하수관 등으로 사용될 경우 오수, 폐수, 생활하수의 독성으로 인하여 부식과 산화에 취약하다.

이를 해결하기 위한 방법으로, 나선형으로 성형되는 파형강관 표면에 특정 분말을 열융착으로 적층시켜 코팅함에 따라 파형강관의 내부식성 및 내산화성을 향 상시키는 방법이 제안되었다.

그러나, 분말을 이용한 코팅방법은 공정이 난해하고 파형강관의 골과 산에 적층되는 코팅층의 두께가 불균일하므로 제품의 신뢰성이 저하되며, 코팅층의 두께 증가시 분말의 사용량이 증가되어 원가비용이 상승된다.

한편, 유공관(有孔管)은 일부에 통공이 천공된 관으로, 암반 도로, 터널 또는 하천유역 등 매립지의 침출수 이송관로로 사용된다. 유공관은 외주면이 표면처리되어 집수 및 배수 효과를 증대시키고 토사의 유입을 막아 관로의 막힘이 방지되도록 구비되며, 높은 개공율과 우수한 내화학성을 지니므로 부식에 강하며 반영구적인 사용이 가능하다. 또한, 외압강도가 우수하며 성형성, 응용성 및 시공성이 높아 다양하게 사용된다. 등록실용신안 제335654호는 본체의 한쪽 끝에 끼움부 및 다른 한쪽 끝에는 상기 끼움부에 끼워지는 돌출부가 형성되고, 하부면에 지면과 평행하도록 평면부가 형성된 유공관을 개시한다.

이러한 유공관을 성형하기 위한 기계장치로 종래에는 유공관 성형기가 사용되었다. 종래의 유공관 성형기는 액상의 합성수지가 진공 상태로 회전하는 맨드릴을 통과하면서 성형 냉각됨으로써 나선형 유공관을 성형한다. 위 종래의 나선형 유공관 성형기는 주로 별도의 천공기를 이용하거나 수작업으로 천공이 이루어진다.

천공공정은 나선관 형성 전에 이루어져야 하는데, 이는 성형된 후의 나선관의 단면이 불규칙하므로 천공 공정이 곤란하기 때문이다. 또한, 종래의 공정은 나선관의 성형공정에 비하여 천공공정에 시간이 더 소요되므로 효율적이지 못하다.

등록실용신안 제324904호의 나선형 유공관 성형기는 합성수지로써 제조되는 나선형 유공관 성형기에 있어서, 관의 외측면에 절단날을 접촉시키고 양자를 공히 회전시킴으로써 나선관을 형성하는 것이 특징이다.

그러나 나선형 유공관 성형기는 나선관의 이송속도와 천공기의 유동 속도가 일치해야만 균일한 간격의 천공이 이루어지므로 나선관의 외주면에 위치하는 다수의 천공기를 동시에 제어해야 하는 어려움이 있다. 그리고 상기 등록실용신안 제324904호는 절단날을 접촉 회전시킴으로써 나선관을 형성하므로 절단날을 제어하고 구동하기 위한 별도의 장비를 반드시 구비해야 한다.

본 발명은 종래의 문제점들을 감안하고 이를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래의 파형 유공관 제조방법에 비하여 작업 공정이 간편하며 제반 시설이 간단하여 보다 간편하게 나선형 유공관을 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 함이다.

또한 본 발명은 유공관의 전 외면이 아닌 관 상부에만 유공이 형성된 파형 반 유공관(半有孔管)의 제조방법을 제공하고자 함이 목적이다.

본 발명의 다른 목적은 이러한 방법에 의해 제조된 파형 반 유공관을 제공하고자 함이다.

본 발명의 목적은 위 서술된 바에 한정되지는 아니하는 바, 언급되지 아니한 다른 목적들은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 것이고, 이 또한 본 발명의 목적에 해당된다 할 것이다.

상기 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파형 반 유공관의 제조방법은 일정 폭을 갖는 강판(100)의 표면에 타공기(50)에 의하여 다수개의 통공(112a)이 천공된 통공부(112)가 길이방향으로 경사지게 형성되어지게하여 상기 통공부(112)와 평판부(111)가 연속적으로 형성되어 반 통공강판(110)이 형성되는 단계; 상기 반 통공강판(110)을 파형절곡기(70)로 부분 가압하여 길이방향으로 일정한 골(121a)과 산(121b)이 형성된 파형부(121)와 파형통공부(122)로 이루어지는 파형 반 통공강판(120)을 형성하는 단계; 상기 파형 반 통공강판(120)을 제관롤러(80)에 경사지게 나선형으로 권취하는 단계; 및 상기 권취하는 단계에서 상기 파형 반 통공강판(120)의 상호 이음면을 연이어 접합하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
본 발명은 상기 일정 폭을 갖는 강판(100)의 표면에 다수개의 통공(112a)이 천공된 일정폭을 갖는 통공부(112)가 길이방향으로 경사지게 형성되어지며 상기 통공부(112)가 길이방향에 대하여 평판부(111)와 연속적으로 반복 분할되어 반 통공강판(110)이 형성되는 단계 이전에, 상기 강판(100)의 표면에 폴리에틸렌시트(90)를 용착 피복하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.
본 발명은 상기 통공부(112)의 두 이웃하는 간격(t)이 상기 제관롤러(80)의 외주길이의 절반이고, 상기 통공부(122)의 폭 길이(ω)가 상기 제관롤러(80)의 외주길이의 절반 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 통공부(112)의 폭 길이(ω)와, 상기 통공부(112)의 두 이웃하는 간격(t)과, 상기 제관롤러(80)의 외주길이의 절반이 공히 상호 동일한 것을 특징으로 한다.

삭제

이하 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 첨부된 도면은 본 발명을 상술하기 위하여 참조되는 것이다. 따라서 도면에 도시되고 이에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나 이상의 실시예로써 설명되는 것일 뿐 단지 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위와 구성 및 작용이 한정/제한되지는 아니한다. 모든 도면에 걸쳐 본 발명의 각 부를 이루는 동일한 구 성요소에는 가능한 한 동일한 부호가 사용되며, 본 발명을 이루는 각 요소를 지칭하기 위하여 제시되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 본 발명이 속한 업계의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서 공지/공용의 기술이나 주지기술 등은 그 상세한 설명이 생략될 것이다.

본 발명은 고주파유도가열(高周波誘導加熱, High-Frequency Induction Heating)을 이용하여 강판의 표면에 폴리에틸렌시트를 용착하고 일정 간격으로 천공하여 통공부를 형성한 후, 나선형으로 권취하여 제관하고 나선 대접면을 록심(lock seam) 마감함으로서 파형 반 유공관을 일괄작업으로 연속 제조함에 특징이 있다. 즉, 본 발명은 강판의 표면에 폴리에틸렌시트를 용착 피복하고, 상기 강판의 표면에 다수개의 통공을 천공하여 통공부를 형성하고, 상기 통공부가 형성된 반 통공강판의 단면을 일정한 골과 산이 연속되어지는 정현(正弦)단면을 갖는 파형 반 통공강판으로 형성하고, 파형 반 통공강판을 제관롤러에 경사지게 나선형으로 권취하고, 이 권취된 파형 반 통공강판의 대접면인 이음면을 상호 연이어 접합함으로써 파형 반 유공관을 형성한다. 부가적으로, 언롤러(unroller)로부터 인출되는 강판 표면의 불순물을 제거하는 불순물 제거 공정이 추가될 수 있다.

도 1은 본 발명의 전체 공정을 나타내는 설명도이다.

강판(100) 코일이 권취된 언롤러(unroller)(10)로부터 강판(100)이 쇼트브라스터(shot blaster)(20)로 수평 장입되면, 쇼트브라스터(20) 내부에 상하로 장착된 수개의 분사노즐(21)로부터 쇼트볼들이 강한 압력으로 토출되어 강판(100)의 표면을 타격한다. 이 쇼트볼들의 타격에 의하여 강판(100) 표면에 점착된 피막 등의 불순물이 탈리된다.

쇼트브라스터(20)로부터 인출되는 강판(100)은 연속적으로 고주파유도가열기(30)에 수평 장입되어 강판(100) 표면이 대략 120℃ ~ 500℃의 온도로 가열된다.

이 가열된 강판(100)은 폴리에틸렌시트 용착기(40)에 장입된다. 폴리에틸렌시트 용착기(40)의 상, 하부에는 각각 권취롤러(41)와 압착롤러(42)가 구비되어 있다. 권취롤러(41)는 강판(100) 표면에 용착 피복되는 폴리에틸렌시트(90)를 이송한다. 압착롤러(42)는 강판(100) 표면에 폴리에틸렌시트(90)가 견고하게 용착 피복되도록 강판(100)의 표면과 이면을 압착한다. 이 권취롤러(41)에 권취되는 소정 두께의 폴리에틸렌시트(90)가 강판(100) 표면과 이면에 장착된 압착롤러(42)에 의하여 압착된다. 여기서 고열에 의하여 강판(100) 표면에 폴리에틸렌시트(90) 대접면이 용융 부착되어 피복되는데, 이때 바람직하게는 권취롤러(41)와 압착롤러(42)의 회전 속도는 동일하고, 따라서 강판(100)의 이송속도와 폴리에틸렌시트(90) 공급속도도 동일하다.

폴리에틸렌시트(90)가 용착된 강판(100)은 계속하여 타공기(50)로 장입되는데, 그 전에 도시되지는 아니하였으나 이 강판(100)을 상온으로 냉각하기 위하여 쿨링공정이 부가될 수 있다.

타공기(50)에는 수개의 타공로드(51)가 등분할되어 구비되어 있고, 이 타공로드(51)는 그와 호연결된 타이머(60)에 의해 동작이 시간 제어된다. 즉, 타공로드(51)는 타이머(60)에 의해 동작이 강판(100)을 시분할적으로 시간 간격을 가지며 주기적으로 타격하고, 이로써 강판(100) 표면 일부가 천공되어 다수개의 통공(112a)을 형성한다. 이 통공(112a)의 조합이 통공부(112)를 형성하고, 이러한 통공부(112)는 통공되지 않은 평판부(111)가 일정폭을 갖도록 길이방향으로 반복되도록 이루어짐으로써 하나의 반 통공강판(110)이 형성되어진다. 여기서, 타공기(50)는 통공부(112)가 반 통공강판(100)에 대하여 경사지게 형성되도록 구비된다. 즉, 일정 주기로 강판(100)의 표면이 타격됨으로써 통공부(112)가 강판(100)에 일정 간격으로 경사지게 형성된다. 타공 시간 간격은 강판(100)의 이송속도의 함수로 설정될 수 있고, 통공부(112)의 폭과 이웃하는 두 통공부(112)의 간격은 최종 성형물인 파형 반 유공관(200)의 통공 위치를 결정한다. 이에 대한 보다 상세한 내용은 후술된다.

이상의 공정에 따라 타공기(50)로부터 인출되는 반 통공강판(110)은 폴리에틸렌시트(90)가 융착 피복되고 등간격으로 통공부를 갖는다.

계속하여 이 반 통공강판(110)은 파형절곡기(70)로 인입된다. 도 2에 도시된 바와 같이 파형절곡기(70)에는 상, 하부에 여러 쌍의 파형절곡롤러(71)가 상호 대향되게 구비되어 있다. 이 파형절곡롤러(71)를 통과하면서 반 통공강판(110)은 일정 피치의 골(121a)과 산(121b)이 길이방향으로 연속되어지는 형태 즉, 정현(正弦, sine)단면으로 절곡 형성된다. 파형절곡롤러(71)를 지나면서 반 통공강판(110)은 일정한 피치의 파형 반 통공강판 (120)으로 가공되고, 이 가공된 일정 피치의 파형 반 통공강판(120)은 계속하여 제관롤러(80)로 이송된다.

상하 위치조정이 가능한 제관롤러(80)는 파형 반 통공강판(120)의 이송방향에 대하여 소정 각으로 경사지게 구비된다. 제관롤러(80)의 축과 파형 반 통공강판(120)의 이송 방향 축은 상호 일정 각 경사를 갖되, 제관롤러(80)는 통공부(112)와 평행하게 구비된다. 절곡된 파형 반 통공강판(120)은 제관롤러(80)에 경사지게 나선형으로 권취된다. 다음으로, 이 권취된 파형 반 통공강판(120)의 상호 대접면인 이음면을 상호 연이어 접합하되, 바람직하게는 록심(lock seam) 이음하고 이 권취로 형성된 관을 소정 길이로 절단 가공함으로써 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 파형 반 유공관(200)이 최종적으로 일괄 제관된다. 여기서, 정현 단면의 파형을 형성할 경우 바람직하게는 파형 반 통공강판(120)의 일측부는 골을 형성하고, 타측부는 이에 대응하는 동일 피치의 산을 형성하여야 제관된 후 이음할 시 상호 이음매가 자연스럽게 연결될 수 있다.

도 4는 본 발명의 타공 이후 공정을 나타내는 설명도이다.

본 발명의 파형 반 유공관(200)은 파형 반 통공강판(120)을 경사지게 권취하여 제관되는 것으로, 바람직하게는 파형 반 유공관(200)의 상부면에만 파형 통공(122a)이 형성된다. 따라서 최종 제품인 파형 반 유공관(200)의 통공부(122) 형성위치는 통공부(122)의 이격 각, 타공 주기 및 제관롤러(80)의 권취각과 긴밀한 관계를 갖는다. 파형 반 유공관(200)의 상부 반원부에만 파형 통공부(122)를 형성할 경우, 파형 통공부(122)의 형성 폭 ω와 상호 이웃하는 간격 t 가 동일해야 하고, 각각 공히 제관롤러(80)의 외주길이의 절반(πr)과 동일하여야만 유공관(200)의 상부 반원부에만 파형 통공(122a)이 형성될 수 있다. 즉, 파형 통공부(122)의 폭 ω는 제관롤러(80)의 외주길이의 절반인 πr과 같거나 또는 그 이하로 설정되어야 유공관(200)의 하부 반원부에 파형 통공이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 통공부(122) 폭 ω가 제관롤러(80)의 외주길이의 절반인 πr을 초과하면 유공관(200)의 하부 반원부에도 파형 통공이 형성될 수 있으므로 ω는 πr과 같거나 그 이하여야 한다. 더욱 바람직하게는 통공부(122)의 형성 폭 ω와 상호 이웃하는 간격 t가 공히 제관롤러(80)의 외주길이의 절반 πr과 동일해야 한다. 그리고 통공부(122)와 평판부(111)의 이웃 각 α는 제관롤러(80)와 파형 반 통공강판(120)의 이웃 각 β와 동일하여야 유공관(200)의 길이방향에 대하여 그 상부 반원부에만 정확하게 파형 통공(122a)이 형성될 수 있다.

이상으로 본 발명에 따른 파형 반 유공관의 제조방법에 관하여 실시하였으나, 이는 적어도 하나 이상의 실시예로써 제시되는 것이며 이에 의하여 본 발명의 구성 및 그 작용이 한정되지는 아니한다. 그리고 본 발명에서 제시된 기술적 사상과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정되거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용될 수 있을 것이다. 그러나 본 발명은 아래의 특허청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가 구조는 본 발명에 귀속되는 것이다.

본 발명은 종래의 파형 유공관 제조방법에 비하여 작업 공정이 간단하며 보다 간편하게 나선형 유공관을 제조할 수 있다.

본 발명은 종래에 비하여 보다 간단한 구성으로써 관 상부에만 유공이 형성된 파형 반 유공관(半有孔管)을 일괄공정으로 연속적으로 제조할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

일정 폭을 갖는 강판(100)의 표면에 타공기(50)에 의하여 다수개의 통공(112a)이 천공된 통공부(112)가 길이방향으로 경사지게 형성되어지게하여 상기 통공부(112)와 평판부(111)가 연속적으로 형성되어 반 통공강판(110)이 형성되는 단계; 상기 반 통공강판(110)을 파형절곡기(70)로 부분 가압하여 길이방향으로 일정한 골(121a)과 산(121b)이 형성된 파형부(121)와 파형통공부(122)로 이루어지는 파형 반 통공강판(120)을 형성하는 단계; 상기 파형 반 통공강판(120)을 제관롤러(80)에 경사지게 나선형으로 권취하는 단계; 및 상기 권취하는 단계에서 상기 파형 반 통공강판(120)의 상호 이음면을 연이어 접합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 파형 반 유공관 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 일정 폭을 갖는 강판(100)의 표면에 다수개의 통공(112a)이 천공된 일정폭을 갖는 통공부(112)가 길이방향으로 경사지게 형성되어지며 상기 통공부(112)가 길이방향에 대하여 평판부(111)와 연속적으로 반복 분할되어 반 통공강판(110)이 형성되는 단계 이전에, 상기 강판(100)의 표면에 폴리에틸렌시트(90)를 용착 피복하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 파형 반 유공관 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 통공부(112)의 두 이웃하는 간격(t)이 상기 제관롤러(80)의 외주길이의 절반이고, 상기 통공부(122)의 폭 길이(ω)가 상기 제관롤러(80)의 외주길이의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 파형 반 유공관 제조방법.
제 3항에 있어서,

상기 통공부(112)의 폭 길이(ω)와, 상기 통공부(112)의 두 이웃하는 간격(t)과, 상기 제관롤러(80)의 외주길이의 절반이 공히 상호 동일한 것을 특징으로 하는 파형 반 유공관 제조방법.
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