KR100737839B1 - 고무댐용 고무판체 및 이의 제조방법 - Google Patents

고무댐용 고무판체 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강이나 하천 등을 가로질러 배치되고 유체의 공급 및 배출에 의해 기립(起立)과 도복(倒伏)으로 저수량을 확보하는 고무댐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고무댐용 고무판체를 제조함에 있어서 미가황고무 사이에 보강포가 댐의 길이방향 및 폭방향으로 교차되도록 배치함으로써, 고무댐이 길이방향은 물론 폭방향으로도 신장되지 않고 보강포와 고무사이에 박리현상을 방지하여 고무댐의 수명을 연장할 수 있도록 한 고무댐용 고무판체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 고무댐의 길이방향으로 측단부가 중첩하여 배치된 미가황고무; 상기 미가황고무의 상면에 길이방향으로 배치된 제1보강포; 및 상기 제1보강포의 상면에 폭방향으로 배치된 제2보강포를 1조로 하고, 비닐을 가운데 두고 상기 비닐의 상하부에 각 조를 다수개 층으로 적층하여 가열 및 가압되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무댐용 고무판체를 제공한다.
미가황고무, 보강포, 비닐, 고무댐

Description

고무댐용 고무판체 및 이의 제조방법{Reinforcement structure for rubber dam}
도 1은 종래기술에 따른 컨베이어 소재용 벨트의 구성을 나타내는 사시도이고,
도 2는 도 1의 분해사시도이고,
도 3은 도 1의 컨베이어 소재용 벨트의 제조과정을 설명하기 위해 폭방향에서 본 단면도이고,
도 4는 종래기술에 따른 컨베이어 소재용 벨트를 길이방향으로 중첩 및 압착하여 제조한 고무판체의 설치상태를 나타내는 사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 고무댐용 고무판체의 구조를 설명하기 위한 분해사시도이고,
도 6a 및 도 6d는 본 발명에 따른 고무댐용 고무판체의 제조방법을 나타내는 고무댐의 폭방향에서 본 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 미가황고무 11 : 제1보강포
12 : 제2보강포 13 : 비닐
14 : 접착용 미가황고무
본 발명은 강이나 하천 등을 가로질러 배치되고 유체의 공급 및 배출에 의해 기립(起立)과 도복(倒伏)으로 저수량을 확보하는 고무댐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고무댐용 고무판체를 제조함에 있어서 미가황고무 사이에 보강포를 댐의 길이방향 및 폭방향으로 번갈아가면서 교차되게 설치하도록 한 고무댐용 고무판체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 저수지 또는 농업/공업용 취수보, 상수도용 취수보, 위락용 담수보 또는 하구의 해수댐의 수위조절용 울타리로서 철제의 자동 전도식 울타리가 주지되어 왔다.
그러나 이런 철제 울타리는 유압 실린더 등에 의해 작동되므로 정비 조작이 대단히 곤란하며 약한 기초위에 설치하는 것이 불가능하였다.
최근에는 공기, 물 등과 같은 유체의 직접적인 공급에 의해서 운전되며 설비나 정비가 용이한 각기 고무시이트로 구성된 소위 조립식 고무댐이라는 수위 조절용 댐들이 개발되어 실용화되고 있다.
이와 같은 고무댐들은 산간지역이나 지형조건이 좋지 않은 곳에서도 효과적인 저수량의 확보와 조립 설치가 용이하고, 또 목적하는 수위에 따라 고무댐의 높 이를 공기, 물 등의 유체의 공급 조절로 관리하기 때문에 제방용 울타리로서 큰 주목을 받고 있다.
이와 같은 고무댐들의 가요성 고무판체는 대부분 댐의 폭 또는 길이에 따라 탄력성을 갖는 고무시이트 재료를 중첩·접착한 후 이 고무 시이트 사이에 얇은 편직물포(布)를 매설·접착하여 성형함으로써 제조된다.
이와 같이 제조된 가요성 고무판체는 팽창 및 이완을 위하여 내부에 공기가 채워지도록 되어 있고, 또 하상 콘크리트와 제방에 가요성 고무판체를 고정하기 위한 고정장치와 공기를 공급 또는 배출하기 위한 배관설비 및 송풍기, 수위조절을 위한 프로트 밸브를 갖는다.
한편, 종래의 가요성 고무판체는 컨베이어 소재용 벨트를 댐의 길이방향으로 중첩 및 접착하여 제조되어 왔다.
컨베이어 소재용 벨트(100)는 폭이 약 1.2m이고 길이는 무제한으로 제조되고 있다. 컨베이어 소재용 벨트(100)의 내부에는 벨트가 길이방향으로 인장되는 것을 방지하기 위해 보강포(102)가 매설 및 접착되어 있다.
즉, 상기 보강포(102)는 고인장력에 잘 견디며 길이방향으로 평행하게 배치된 제1실(102a)과, 폭방향으로 상기 제1실(102a)을 단지 연결해주도록 꾸불꾸불하게 직조되는 제2실(102b)을 포함하고, 상기 보강포(102)가 미가황고무(101) 사이에 삽입되고, 상기 미가황고무에 유황과 같은 가황제를 넣어 일정한 온도로 가열 및 압착됨으로써 컨베이어 소재용 벨트(100)가 제조되며, 상기 길이방향으로 배치된 제1실에 의해 벨트가 길이방향으로 늘어나는 것을 방지하게 된다.
이때, 상기 컨베이어 소재용 벨트(100)의 경우 길이방향으로의 연신률을 3%이내로 제한하고 있다.
이와 같이 제조된 컨베이어 소재용 벨트(100)는 2겹의 고무판체의 폭방향 길이보다 그 폭이 짧으므로, 다수개의 벨트(100)가 댐의 길이방향으로 평행하게 배치되고, 각각의 보강포(102) 및 미가황고무(101)가 서로 일정부분 길이방향으로 겹쳐진 상태에서 가열 및 압착되어 고무댐용 고무판체가 제조되게 된다.
그러나, 상기와 같이 제조된 고무댐용 고무판체의 경우에 댐의 길이방향으로는 인장에 의한 연신율이 작아 시간이 흘러도 그 길이가 거의 늘어나지 않으나, 댐의 폭방향으로는 일정 기간(예: 약 10년)이 지나게 되면 인장에 의한 연신율이 증가되어 댐의 폭방향으로 그 길이가 늘어남에 따라 조절하고자 하는 수위보다 높아져서 원하는 위치에서 물을 흘려보내지 못하는 결과를 초래하게 된다.
또한, 상기 고무판체는 일정한 폭을 갖는 컨베이어 소재용 벨트를 이용하여 제조하는 경우에 미가황고무 및 보강포를 길이방향으로 서로 겹쳐서 적층하게 되므로 미가황고무와 보강포가 박리되는 현상이 발생하게 된다.
또한, 상기 보강포가 장력에 잘 견디는 실을 길이방향 및 폭방향으로 배치하여 제조되는 경우에는 장력에 잘 견디는 실을 길이방향으로만 배치한 경우보다 2배 이상 가격이 상승하므로, 고무댐용 고무판체의 제조비용이 증가하게 된다.
따라서, 장기간이 지나도 목적하는 수위에 따라 수위를 조절할 수 있도록 폭방향으로도 늘어나지 않는 고무댐을 제작할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 미가황고무 사이에 보강포가 댐의 길이방향 및 폭방향으로 번갈아가면서 교차되도록 배치함으로써, 고무댐이 길이방향은 물론 폭방향으로도 신장되지 않고 보강포와 고무사이에 박리현상을 방지하여 고무댐의 수명을 연장할 수 있도록 한 고무댐용 고무판체 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고무댐용 고무판체에 있어서,
고무댐의 길이방향으로 측단부가 중첩하여 배치되고, 다수개의 층으로 적층된 미가황고무; 상기 각 층의 미가황고무 사이에 길이방향으로 또는 폭방향으로 번갈아가면서 배치된 제1보강포 및 제2보강포를 1조로 하고, 비닐을 가운데 두고 상기 비닐의 상하부에 각 조를 적어도 1조이상 적층한 후, 미가황고무에 가황제를 가하여 가열 및 가압되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직한 구현예로서, 상기 비닐의 상하부에 적층된 미가황고무 및 제1보강포는 길이방향으로 중첩 및 접착되고, 상기 제2보강포가 미가황고무 및 제1보강포를 폭방향으로 감쌈으로써, 고무판체의 길이방향의 일측단부가 하나로 형성되며, 상기 고무판체의 길이방향의 타측단부가 두개로 분리형성되는 "U"자 형태인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 제2보강포 중 가장 바깥쪽에 위치한 제2보 강포의 상면에는 미가황고무가 길이방향으로 중첩 및 배치되어 가열 및 압착시 외표면을 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측명은 고무댐용 고무판체의 제조방법에 있어서,
비닐을 가운데 두고 비닐의 상부 및 하부에 미가황고무를 길이방향으로 중첩하여 배치하는 제1단계; 상기 미가황고무 상에 제1보강포를 길이방향으로 배치하는 제2단계; 상기 제1보강포 상에 미가황고무를 길이방향으로 배치하는 제3단계; 상기 미가황고무 상에 제2보강포를 폭방향으로 중첩하여 배치하는 제4단계; 상기 제2보강포 상에 미가황고무를 길이방향으로 중첩하여 배치하는 제5단계; 및 상기 적층된 미가황고무, 제1보강포 및 제2보강포에 황을 가해서 가열 및 가압하는 제6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직한 구현예로서, 상기 제1단계 전에 미가황고무 및 제1보강포를 일정한 길이로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 제4단계 전에 제2보강포를 고무댐의 폭방향 길이로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제4단계에서 상기 제2보강포가 비닐의 상부 및 하부에 위치한 미가황고무 및 제1보강포를 폭방향으로 감싸면서 중첩하여 배치되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제4단계 및 제5단계 사이에는 상기 제1단계 내지 제4단계에서 적층된 미가황고무, 제1보강포 및 제2보강포를 1조로 하고, 비닐의 상하부에 각 조를 다수개 층으로 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
첨부한 도 5는 본 발명에 따른 고무댐용 고무판체의 구조를 설명하기 위한 분해사시도이다.
본 발명은 미가황고무(10) 사이에 보강포(11,12)를 길이방향 및 폭방향으로 교차되게 배치함으로써, 길이방향은 물론 폭방향으로 고무댐이 늘어나는 것을 방지하고, 미가황고무(10)와 보강포(11) 사이에 박리현상이 발생을 방지하도록 하는데 주안점이 있다.
전술한 바와 같이 종래에는 약 1.2m의 일정한 폭을 갖는 컨베이어 소재용 벨트(100)를 중첩 및 접착하여 고무댐을 제조하였다.
보다 상세하게는 상기 컨베이어 소재용 벨트(100)(이하,컨베이어 벨트)는 미가황고무(101) 사이에 보강포(102)를 길이방향으로 배치한 다음, 황을 가해서 일정온도로 가열 및 압착하여 만들어진다. 이때, 미가황고무(101)는 가황제에 의해 일정한 온도의 열을 받게 되면 경화되는 성질을 갖는다.
통상적으로 고무댐용 고무판체는 두장의 일측단부가 접합하여 하나로 이루어지고, 고무판체의 타측단부 및 양 모서리부는 앵커볼트(103) 등과 같은 고정수단에 의해 하상 콘크리트에 고정되어 설치되게 된다.
이때, 상기 고정판체의 길이방향의 길이는 하천 등을 막을 수 있는 수십 미터에 이르고, 폭방향의 길이는 수 미터에 이른다.
따라서 종래의 컨베이어 벨트(100)는 일정폭을 갖고 원하는 길이로 절단할 수 있도록 제조되므로, 컨베이어 벨트를 이용하여 고무판체를 제작하는 경우에 종 래에는 다수의 미가황고무 및 보강포를 일정한 길이로 절단한 다음 일정한 폭의 일부분이 길이방향으로 중첩되도록 배치하여 적층한 후 가열 및 압착하는 구조로 제조되었다.
여기서, 본 발명은 상기 보강포가 미가황고무 사이에 길이방향으로만 삽입됨으로써 종래의 문제점이 발생되어던 것을 개선하여, 보강포(11,12)를 길이방향 및 폭방향으로 교차되게 매입 설치한다.
이하 본 발명에 따른 고무댐용 고무판체의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 6a 및 도 6d는 본 발명에 따른 고무댐용 고무판체의 제조방법을 나타내는 고무댐의 폭방향에서 본 단면도이다.
먼저, 미가황고무(10) 및 제1보강포(11)를 일정한 길이로 절단한 다음, 비닐(13)을 사이에 두고 상하부에 일정한 폭과 길이의 미가황고무(10)를 길이방향(A방향;고무댐 기준)의 측단부가 중첩되도록 배치한다.
이때, 미가황고무가 중첩되는 부분은 "ㄱ"자와 "ㄴ"자가 서로 두께의 반씩 겹친 "
Figure 112007030486934-pat00001
"구조가 된다.
상기 비닐(13)은 비닐의 상하부에 길이방향(A방향)으로 배치된 미가황고무(10)가 접합되는 것을 방지하는 역할을 하고, 비닐(13)이 개재된 면은 추후에 고무판체를 가압 및 가열한 후 분리되어 두겹으로 된다.
그 다음, 상기 미가황고무(10)와 같은 길이로 절단된 제1보강포(11)를 미가 황고무(10) 위에 길이방향으로 일정부분이 겹쳐지게 올려놓고, 겹쳐진 제1보강포(11) 사이에 얇은 두께의 접착용 미가황고무(14)가 삽입된다.
이때, 제1보강포(11) 사이에 삽입된 미가황고무(14)는 제1보강포를 서로 접착시켜주는 역할을 하므로, 그의 두께는 제1보강포(11)를 서로 접착시켜줄 수 있을 정도이면 되고, 정확하게는 시험을 통해서 얻어질 수 있다.
이후, 상기 일정한 폭 및 두께의 미가황고무(10)를 다시 길이방향으로 중첩되도록 배치한 다음, 고무댐의 전체 폭 길이로 제2보강포(12)를 절단한다. 이때, 제1보강포(11)와 제2보강포(12)의 폭이 서로 같다.
계속해서, 상기 일정한 길이로 절단된 제2보강포(12)를 길이방향(A방향)으로 배치된 제1보강포(11)와 직각으로 교차되게 배치하여 다수의 제1보강포(11)를 감싼 다음, 이와 같은 구조로 다수의 제2보강포(12)를 폭방향(B방향;고무댐 기준)으로 중첩하여 배치하도록 한다.
이때, 상기 제2보강포(12)가 중첩되는 부분 사이에는 접착용 미가황고무가 삽입되어 제2보강포를 서로 접착시켜주게 된다.
그 다음 상기와 같은 과정을 반복해서 길이방향으로 중첩하여 배치된 제1보강포(11) 및 폭방향으로 중첩하여 배치된 제2보강포(12)를 미가황고무(10) 사이에 번갈아가면서 삽입한 구조가 비닐의 상하부에 적어도 2층 이상 적층한다.
마지막으로 상기와 같이 적층된 고무판체의 외표면부에는 미가황고무(10)를 길이방향으로 배치한 후, 가황프레스의 가황온도 150℃ 및 일정 압력하에서 일정시간 가압 및 가열하여 고무판체가 접착·제작되어진다.
이와 같은 방법에 의해, 본 발명의 미가황고무(10) 사이에 제1보강포(11) 및 제2보강포(12)가 직각으로 번갈아가면서 교차되게 삽입됨으로써, 고무댐이 길이방향은 물론 폭방향으로 길이가 늘어나는 것을 방지할 수 있다.
또한, 종래와 같이 보강포가 길이방향으로만 배치된 것보다 미가황고무(10) 사이에 제1 및 제2보강포(11,12)가 번갈아가면서 직각으로 교차된 구조는 보강포가 미가황고무(10)로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다.
미설명된 도면부호 11a 및 12a는 제1실, 11b 및 12b는 제2실이고, 상기 제1실은 장력에 잘 견디는 성질을 갖는다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 고무댐용 고무판체 및 이의 제조방법에 의하면, 미가황고무 사이에 제1보강포 및 제2보강포가 직각으로 교차됨으로써, 고무댐이 길이방향은 물론 폭방향으로 길이가 늘어나는 것을 방지할 수 있고, 보강포가 미가황고무로부터 박리되는 것을 방지하여 고무댐의 수명을 연장할 수 있다.

Claims (8)

  1. 고무댐용 고무판체에 있어서,
    고무댐의 길이방향으로 측단부가 중첩하여 배치되고, 다수개의 층으로 적층된 미가황고무(10);
    상기 각 층의 미가황고무 사이에 길이방향으로 또는 폭방향으로 번갈아가면서 배치된 제1보강포(11) 및 제2보강포를 1조로 하고, 비닐(13)을 가운데 두고 상기 비닐의 상하부에 각 조를 적어도 1조이상 적층한 후, 미가황고무에 가황제를 가하여 가열 및 가압되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무댐용 고무판체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비닐의 상하부에 적층된 미가황고무 및 제1보강포는 길이방향으로 중첩 및 접착되고, 상기 제2보강포가 미가황고무 및 제1보강포를 폭방향으로 감쌈으로써, 고무판체의 길이방향의 일측단부가 하나로 형성되며, 상기 고무판체의 길이방향의 타측단부가 두개로 분리형성되는 "U"자 형태인 것을 특징으로 하는 고무댐용 고무판체.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제2보강포 중 가장 바깥쪽에 위치한 제2보강포의 상면에는 미가황고무가 길이방향으로 중첩 및 배치되어 가열 및 압착시 외표면을 이루는 것을 특징으로 하는 고무댐용 고무판체.
  4. 고무댐용 고무판체의 제조방법에 있어서,
    비닐을 가운데 두고 비닐의 상부 및 하부에 미가황고무를 길이방향으로 중첩하여 배치하는 제1단계;
    상기 미가황고무 상에 제1보강포를 길이방향으로 배치하는 제2단계;
    상기 제1보강포 상에 미가황고무를 길이방향으로 배치하는 제3단계;
    상기 미가황고무 상에 제2보강포를 폭방향으로 중첩하여 배치하는 제4단계;
    상기 제2보강포 상에 미가황고무를 길이방향으로 중첩하여 배치하는 제5단계; 및
    상기 적층된 미가황고무, 제1보강포 및 제2보강포를 황을 가해서 가열 및 가압하는 제6단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무댐용 고무판체의 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1단계 전에 미가황고무 및 제1보강포를 일정한 길이로 절단하는 단계 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무댐용 고무판체의 제조방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제4단계 전에 제2보강포를 고무댐의 폭방향 길이로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무댐용 고무판체의 제조방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 제4단계에서 상기 제2보강포가 비닐의 상부 및 하부에 위치한 미가황고무 및 제1보강포를 폭방향으로 감싸면서 중첩하여 배치되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무댐용 고무판체의 제조방법.
  8. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제4단계 및 제5단계 사이에는 상기 제1단계 내지 제4단계에서 적층된 미가황고무, 제1보강포 및 제2보강포를 1조로 하고, 비닐의 상하부에 각 조를 다수개 층으로 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무댐용 고무판체의 제조방법.
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KR20190038208A (ko) 2017-09-29 2019-04-08 주식회사 엠오알 펑크 프리 에어 튜브
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