KR100755920B1 - 관 이음구 라이닝방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
개시된 관 이음구 라이닝장치는, 관 이음구의 상단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관 및 금형발열코일을 가지고, 관 이음구에 내삽된 단부에는 다우얼홈이 형성된 상부내삽금형; 관 이음구의 하단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관과 금형발열코일 및 가스배출공을 가지고 관 이음구에 내삽된 단부에는 다우얼홈에 대응 체결되는 다우얼이 형성된 하부내삽금형; 관 이음구 상부에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 상부고정형틀과; 상부고정형틀이 밀착된 관 이음구 타측에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 하부고정형틀; 상부내삽금형, 하부내삽금형, 상부고정형틀, 하부고정형틀에 의해 관 이음구의 내주면에 형성된 라이닝을 가열하여 안정적인 부착상태를 유지되게 하는 가압융착로를 구비한다.
이와 같은 관 이음구 라이닝장치는, 관 이음구 내주면에 부착하는 내면수지를 접착력이 좋은 접착수지에 의해 부착함으로써, 접착력이 좋지 않은 무극성의 합성수지도 관 이음구 내주면에 대해 접착성이 좋게하여 관 이음구 내벽에서의 이탈을 방지함으로서 장시간 사용하여도 관 이음구의 부식이 발생하지 않게 하는 효과를 제공할 수 있다.
배관, 이음구, 라이닝, 합성수지, 라이닝장치
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 관 이음구 라이닝장치의 개략 구성도,
도 2는 도 1의 상부내삽금형, 하부내삽금형, 하부고정형틀, 상부고정형틀의 설치단면도,
도 3은 도 1의 가압융착로 개략 구성단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 관 이음구 라이닝방법을 나타낸 순서도,
도 5는 도 4의 접착수지형성단계를 나타낸 단면도,
도 6은 도 4의 내면수지형성단계를 나타낸 단면도,
도 7은 도 4의 다른실시예에 따른 라이닝융착단계를 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1:관 이음구 20:접착수지
30:내면수지 100:상부내삽금형
110,210:수지주입공 120,220:금형발열코일
130,230,320,420:냉각수관 140:다우얼홈
150,250,330,430:써모커플 200:하부내삽금형
240:다우얼 260:가스배출공
300:하부고정구프레임 310,410:관발열코일
400:상부고정구프레임 500:가압융착로
510:본체 520:순환펌프
530:가열수단 540:압력조절변
550:본체측정써모커플 560:작동표시부
570:조작반 600:엔드커버
700:커버플러그 710:공기주입관
720:압력계 730:차단밸브
도 2는 도 1의 상부내삽금형, 하부내삽금형, 하부고정형틀, 상부고정형틀의 설치단면도,
도 3은 도 1의 가압융착로 개략 구성단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 관 이음구 라이닝방법을 나타낸 순서도,
도 5는 도 4의 접착수지형성단계를 나타낸 단면도,
도 6은 도 4의 내면수지형성단계를 나타낸 단면도,
도 7은 도 4의 다른실시예에 따른 라이닝융착단계를 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1:관 이음구 20:접착수지
30:내면수지 100:상부내삽금형
110,210:수지주입공 120,220:금형발열코일
130,230,320,420:냉각수관 140:다우얼홈
150,250,330,430:써모커플 200:하부내삽금형
240:다우얼 260:가스배출공
300:하부고정구프레임 310,410:관발열코일
400:상부고정구프레임 500:가압융착로
510:본체 520:순환펌프
530:가열수단 540:압력조절변
550:본체측정써모커플 560:작동표시부
570:조작반 600:엔드커버
700:커버플러그 710:공기주입관
720:압력계 730:차단밸브
본 발명은 관 이음구 라이닝방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 금속재로 이루어진 이음구의 내벽에 합성수지 라이닝을 형성하여 부식방지와 반영구적인 수명을 제공하는 관 이음구 라이닝방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 관 이음구는 상,하수나 화학물질의 유체 등을 이송하는 배관에 연결하여 유체의 이송방향을 변환하는데 사용한다.
이러한, 관 이음구는 동관이나 철관의 내면에 에폭시를 코팅처리하여 사용하였으나, 부식이 쉽게 발생하여 사용수명이 짧은 문제점이 있는 바, 근래에는 관 이음구 내벽에 폴리프로필렌(Polypropylene; PP)이나 폴리에틸렌(Polyethylene; PE)을 라이닝하여 사용하고 있다.
이러한, 합성수지가 라이닝 된 관 이음구는 대한민국 등록특허 10-0388436호 제시하고 있다.
그러나, 종래의 합성수지 라이닝 관 이음구는 라이닝을 폴리에틸렌과 같은 무극성 재질을 사용하여 형성할 경우, 접착성이 없어 관 이음구와 분리된 이중벽 구조가 됨으로 라이닝의 두께가 두꺼워져야 함으로 인해 전체적인 관 이음구의 직경이 커지게 되는 문제점이 있다.
또한, 장기간 사용시 라이닝이 관 이음구 내벽에 틈이 발생하면서 부식이 발생되는 문제점이 있다.
일반적으로, 관 이음구는 상,하수나 화학물질의 유체 등을 이송하는 배관에 연결하여 유체의 이송방향을 변환하는데 사용한다.
이러한, 관 이음구는 동관이나 철관의 내면에 에폭시를 코팅처리하여 사용하였으나, 부식이 쉽게 발생하여 사용수명이 짧은 문제점이 있는 바, 근래에는 관 이음구 내벽에 폴리프로필렌(Polypropylene; PP)이나 폴리에틸렌(Polyethylene; PE)을 라이닝하여 사용하고 있다.
이러한, 합성수지가 라이닝 된 관 이음구는 대한민국 등록특허 10-0388436호 제시하고 있다.
그러나, 종래의 합성수지 라이닝 관 이음구는 라이닝을 폴리에틸렌과 같은 무극성 재질을 사용하여 형성할 경우, 접착성이 없어 관 이음구와 분리된 이중벽 구조가 됨으로 라이닝의 두께가 두꺼워져야 함으로 인해 전체적인 관 이음구의 직경이 커지게 되는 문제점이 있다.
또한, 장기간 사용시 라이닝이 관 이음구 내벽에 틈이 발생하면서 부식이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 관 이음구 내벽에 무극성 재질의 합성수지를 라이닝하더라도 접착성을 좋게하여 라이닝의 관 이음구 내벽에서의 이탈을 방지함으로서 장시간 사용하여도 부식이 발생하지 않는 관 이음구 라이닝방법 및 그 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 관 이음구 내벽에 라이닝을 형성하는 관 이음구 라이닝장치에 있어서, 관 이음구의 상단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관 및 금형발열코일을 가지고, 관 이음구에 내삽된 단부에는 다우얼홈이 형성된 상부내삽금형과; 관 이음구의 하단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관과 금형발열코일 및 가스배출공을 가지고 관 이음구에 내삽된 단부에는 상기 다우얼홈에 대응 체결되는 다우얼이 형성된 하부내삽금형과; 관 이음구 상부에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 상부고정형틀과; 상기 상부고정형틀이 밀착된 관 이음구 타측에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 하부고정형틀; 및, 상기 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상기 상부고정형틀, 상기 하부고정형틀에 의해 관 이음구의 내주면에 형성된 라이닝을 가열하여 안정적인 부착상태를 유지되게 하는 가압융착로를 포함한다.
여기서, 상기 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상부고정형틀, 하부고정형틀에는 각각 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상기 상부고정형틀, 상기 하부고정형틀의 온도를 측정하는 써모커플을 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가압융착로는 내주면에 라이닝이 형성된 관 이음구를 적재하는 선반이 형성된 컨테이너를 구비하며, 일측부에는 순환관 및 공기유입관이 형성된 통형의 본체와, 상기 본체의 순환관 일측부에 구비되어 상기 본체 내부의 하부 공기를 상부로 순환되게 하는 순환펌프와, 상기 본체 일측부에 구비되어, 상기 본체 내부의 가열, 상기 순환펌프에 의해 순환관 내부로 이송하는 공기 및, 상기 공기유입관을 통해서 유입되는 공기를 가열하는 가열수단와, 상기 본체 상부에 구비되어, 상기 본체 내부의 압력이 일정한 압력에 도달하면 상기 본체 내부의 공기를 외부로 배출되게 하는 적어도 하나의 압력조절변와, 상기 본체 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 본체 내 상부 및 하부 온도를 측정하는 본체측정써모커플과, 상기 본체 일측부에 구비되며, 상기 본체 내부의 온도 및 압력 상태, 상기 가열수단의 작동시간과 작동상태를 측정 표시하는 작동표시부 및, 상기 본체 일측부에 구비되어, 상기 본체 내부의 온도 및 압력 상태를 작업자가 조절할 수 있도록 하는 조작반을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체에는 내벽에 열반사경을 구비하며, 외벽에는 단열재 및 보온재를 순차적으로 더 결합 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 작동표시부는 상기 본체 내부의 압력을 측정표시하는 압력측정계와, 상기 본체 내부의 온도를 측정표시하는 온도측정계와, 상기 가열수단의 작동시간을 나타내는 타이머 및, 상기 가열수단의 작동상태를 나타내는 표시등을 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 관 이음구의 상단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관 및 금형발열코일을 가지고, 관 이음구에 내삽된 단부에는 다우얼홈이 형성된 상부내삽금형과; 관 이음구의 하단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관과 금형발열코일 및 가스배출공을 가지고 관 이음구에 내삽된 단부에는 상기 다우얼홈에 대응 체결되는 다우얼이 형성된 하부내삽금형과; 관 이음구 상부에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 상부고정형틀과; 상기 상부고정형틀이 밀착된 관 이음구 타측에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 하부고정형틀; 및, 상기 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상기 상부고정형틀, 상기 하부고정형틀에 의해 관 이음구의 내주면에 형성된 라이닝을 가열하여 안정적인 부착상태를 유지되게 하는 가압융착로에 의한 관 이음구의 라이닝방법에 있어서, 관 이음구의 상단부 및 하단부에 다우얼홈과 상기 다우얼이 상호 체결되도록 각각 상기 상부내삽금형과 상기 하부내삽금형을 삽입하는 접착수지형성금형삽입단계와; 상기 접착수지형성금형삽입단계에서 고정된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형의 각 수지주입공으로 접착수지를 주입후 냉각하는 접착수지형성단계와; 상기 접착수지형성금형삽입단계에서 설치된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형을 해체하고, 상기 접착수지형성금형삽입단계에 사용된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형보다 직경이 작은 상기 상부내삽금형과 상기 하부내삽금형을 삽입하는 내면수지형성금형삽입단계와; 상기 내면수지형성금형삽입단계에서 고정된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형의 각 수지주입공으로 내면수지를 주입후 냉각하는 내면수지형성단계와; 상기 내면수지형성금형삽입단계에서 설치된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형을 해체한 후, 가열하여 내주면에 형성된 접착수지 및 내면수지를 융착시키는 라이닝융착단계와; 내주면에 접착수지 및 내면수지가 융착된 관 이음구를 냉각시키는 냉각단계를 포함한다.
여기서, 상기 접착수지형성단계 및 상기 내면수지형성단계는 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형의 각 접착수지 및 내면수지 접착면과, 관 이음구와 각 접착수지 및 내면수지의 접착면을 40 내지 90℃가 되도록 가열하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 내면수지형성단계에서 주입되는 상기 내면수지는 무극성의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 4-메틸펜텐-1수지 중 선택된 어느하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 라이닝융착단계는 상기 가압융착로의 선반에 적재한 상태로 상기 가열수단에 의해 150 내지 300℃로 가열하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 라이닝융착단계는 상기 내면수지형성금형삽입단계에서 설치된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형을 해체하고, 관 이음구 양단부를 커버플러그 및 엔드커버로 밀폐한 후 가열하여 내주면에 형성된 접착수지 및 내면수지를 융착시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 라이닝융착단계에서 상기 커버플러그에는 압력계와 차단밸브를 가지는 공기주입관을 구비하여 관 이음구 내부에 공기를 주입 후, 일정압력이 되면 차단밸브를 잠그는 것이 바람직하다.
또한, 상기 라이닝융착단계는 내주면에 접착수지 및 내면수지가 형성된 관 이음구를 150 내지 300℃로 가열하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 냉각단계를 거친 관 이음구의 양단부 내주면에 나사산을 형성하는 나사산형성단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적인 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 관 이음구 라이닝장치의 개략 구성도, 도 2는 도 1의 상부내삽금형, 하부내삽금형, 하부고정형틀, 상부고정형틀의 설치단면도, 도 3은 도 1의 가압융착로 개략 구성단면도이다.
도시한 바와 같이 본 발명에 따른 관 이음구 라이닝장치는, 상부내삽금형(100), 하부내삽금형(200), 하부고정형틀(300), 상부고정형틀(400), 가압융착로(500)를 구비하고 있다.
상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)은 관 이음구(1) 내부에 삽입되는 금형부재이다.
이러한, 각 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)은 관 이음구(1)의 내주면에 대응 삽입되며, 관 이음구(1)의 내주면보다 작은 직경을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200) 일측부에는 관 이음구(1)에 내삽된 상태에서 내부로 합성수지를 주입할 수 있도록 수지주입공(110,210)을 구비한다.
더불어, 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)에는 금형을 가열하기 위한 금형발열코일(120,220) 및, 상기 금형발열코일(120,220)에 의해 가열된 금형을 냉각하기 위한 냉각수관(130,230)을 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 상부내삽금형(100)의 관 이음구(1)에 내삽되는 단부에는 다우얼홈(140)을 형성하며, 상기 하부내삽금형(200)의 관 이음구(1)에 내삽되는 단부에는 상기 다우얼홈(140)에 대응되는 다우얼(240)을 형성하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)이 분할상태로 관 이음공에 삽입되더라도 완전삽입시 상기 다우얼홈(140)과 상기 다우얼(240)이 상호 체결되어 관 이음공 내부에서 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)은 일체 결합상태가 된다.
그리고, 상기 하부내삽금형(200)의 단부에는 합성수지 주입시 발생되는 가스를 외부로 배출하기 위한 가스배출공(260)을 구비하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 하부내삽금형(200) 및 상기 상부내삽금형(100)에는 금형의 온도를 측정하는 써모커플(150,250)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)은 관 이음구(1)의 외주면에 밀착되는 고정틀 부재이다.
즉, 상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)은 각각 관 이음구(1)의 외주면 상부 및 하부에 각각 밀착 구비한다.
여기서, 상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)의 관 이음구(1) 외주면에 접하게 되는 단부에는 관 이음구(1)를 가열할 수 있도록 관발열코일(310,410)을 구비한다.
그리고, 상기 상부고정형틀(400) 및 상기 하부고정형틀(300)에는 상기 관발열코일(310,410)에 의해 가열되는 상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)의 온도를 측정하는 써모커플(330,430)을 구비한다.
더불어, 상기 상부고정형틀(400) 및 상기 하부고정형틀(300)에는 관발열코일(310,410)에 의해 가열된 상기 상부고정형틀(400) 및 상기 하부고정형틀(300)을 냉각하기 위한 냉각수관(320,420)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 가압융착로(500)는 상기 상부내삽금형(100), 상기 하부내삽금형(200), 상기 하부고정형틀(300), 상기 상부고정형틀(400)에 의해 관 이음구(1) 내주면에 형성된 라이닝을 가열하여 안정적인 부착상태를 유지시키는 가열수단이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 가압융착로(500)는 내부에 관 이음구(1)를 적재하는 통형의 본체(510)와, 상기 본체(510) 내부의 공기를 순환시키는 순환펌프(520)를 포함한다.
여기서, 상기 본체(510) 내부에는 내주면에 합성수지 라이닝이 형성된 관 이음구(1)를 적재하는 선반(512)이 형성된 컨테이너(511)를 구비한다.
그리고, 상기 컨테이너(511)에는 복수개의 관 이음구(1)를 한 번에 적재하여 가열할 수 있도록 복수개의 선반(512)을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체(500)의 일측부에는 상기 본체(500)의 하부 및 상부를 연통되게 하는 순환관(513) 및, 상기 순환관(513) 일측에 연통되어 외부공기를 상기 순환관(513)을 통해 상기 본체(500)내부에 유입되게 하는 공기유입관(514)을 구비한다.
상기 본체(510)에는 내벽에 열반사경(515)을 구비하며, 외벽에는 단열재(516) 및 보온재(517)를 순차적으로 더 결합 구비하여 상기 본체(510) 내부의 열이 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 순환펌프(520)는 상기 본체(510) 일측부에 구비되어 상기 본체(510) 내부의 하부공기를 상기 순환관(513)을 통해 상기 본체(520) 상부로 순환될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 공기유입관(514) 일측에는 상기 본체(510) 내부로 설정된 압력만큼의 압축공기를 공급되게 하는 전자밸브(519)를
더불어, 상기 가압융착로(500)는 상기 본체(510) 내부를 가열하는 가열수단(530)와, 상기 본체(510) 내부를 일정한 압력상태로 유지시키는 적어도 하나의 압력조절변(540) 및, 상기 본체(510) 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 본체 내 상부 및 하부 온도를 측정하는 본체측정써모커플(550)를 포함한다.
여기서, 상기 가열수단(530)는 상기 본체(510) 일측부에 구비되며, 상기 본체(510)의 직접 가열에 의한 상기 본체(510) 내부의 가열, 상기 순환펌프(520)에 의해 순환관(513)을 이송하는 공기의 가열, 상기 공기유입관(514)을 통해 유입되는 외부의 공기를 가열하여 상기 본체(510) 내부로 유입될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 가열수단(530)는 적외선 히터, 발열코일, 연소열을 이용한 가열수단을 사용할 수 있다.
상기 압력조절변(540)는 상기 본체(510) 상부에 구비되며, 상기 본체(510) 내부의 압력이 일정한 압력에 도달하게 되면, 상기 본체(510) 내부의 공기를 외부로 배출하여 상기 본체(510) 내부를 일정압력으로 유지시키는 부재이다.
이러한, 상기 압력조절변(540)는 센서에 의해 압력을 측정한 후 공기를 배출시켜 일정압력을 유지하는 전자식 밸브 외에, 급격한 고압상태에 의한 센서 이상에도 공기를 배출시켜 일정압력을 유지할 수 있도록 기계식 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가압융착로(500)에는 상기 본체(510) 일측부에 구비되어 상기 본체(510) 내부의 온도 및 압력 상태, 상기 가열수단(530)의 작동시간과 작동상태를 측정 표시하는 작동표시부(560)와, 상기 본체(510) 일측부에 구비되어 상기 본체(510) 내부의 온도 및 압력상태를 작업자가 조절할 수 있도록 하는 조작반(570)을 포함한다.
여기서, 상기 작동표시부(560)는 상기 본체(510) 내부의 압력을 측정표시하는 압력측정계(561), 상기 본체 내부의 온도를 측정표시하는 온도측정계(562), 상기 가열수단(530)의 작동시간을 나타내는 타이머(563), 상기 가열수단(530)의 작동상태를 나타내는 표시등(564)을 구비한다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 관 이음구 라이닝장치의 관 이음구(1) 내면에 대한 라이닝방법은, 접착수지형성금형삽입단계(S1), 접착수지형성단계(S2), 내면수지형성금형삽입단계(S3), 내면수지형성단계(S4), 라이닝융착단계(S5), 냉각단계(S6)를 거쳐 관 이음구(1) 내면에 접착수지(20)와 내면수지(30)를 순차적으로 형성하게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 관 이음구 라이닝방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 세정을 통해 표면에 부착된 유분을 제거한 후, 일정온도로 예열된 관 이음구(1)에 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 삽입 고정시키는 접착수지형성금형삽입단계(S1)를 거친다.
이러한, 상기 접착수지형성금형삽입단계(S1)는 상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)을 관 이음구(1) 외주면에 접한 상태로 고정한 후 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 상호 다우얼홈(140)과 다우얼(240)이 체결되도록 관 이음구(1)에 삽입되게 한다.
상기 접착수지형성금형삽입단계(S1)를 거쳐 관 이음구(1)에 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)이 내삽 고정되면, 도 5에 도시한 바와 같이 용융상태의 접착수지(20)를 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)의 수지주입공(110,210)을 통해 주입 후 냉각시켜 접착수지(20)를 관 이음구(1) 내주면에 부착시키는 접착수지형성단계(S2)를 수행한다.
여기서, 상기 접착수지(20)는 접착성이 좋은 극성을 가지는 합성수지제를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 접착수지형성단계(S2)시 상기 금형발열코일(120,220) 및 관발열코일(310,410)에 의해 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)의 접착수지(20) 접착면과, 관 이음구(1)와 접착수지(20) 접착면은 40 내지 90℃가 되도록 가열하며, 더 바람직하게는 50 내지 70℃로 가열한다.
이때, 관 이음구(1)와 접착수지(20) 접착면의 가열온도는 상기 상부고정형틀(400) 및 상기 하부고정형틀(300)에 구비된 관발열코일(310,410)에 의해 발열시 관 이음구(1)의 열전달율과 비열을 감안하여 계산된 환산표준(도면미도시)에 의해 상기 써모커플(330,430)의 온도지시치와 관 이음구(1)의 접착수지(20) 접착면에 대한 가열온도를 추정하게 된다.
상기 수지주입공(110,210)을 통한 접착수지(20) 주입이 완료되면 일정시간 접착수지(20)를 냉각함으로써 관 이음구(1) 내주면에 부착되게 한다.
이후, 상기 접착수지형성금형삽입단계(S1)에서 설치된 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 해체하고, 상기 접착수지형성금형삽입단계(S1)에서 설치된 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)보다 직경이 작은 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 관 이음구(1)에 삽입 고정하는 내면수지형성금형삽입단계(S3)를 거친다.
여기서, 상기 내면수지형성금형삽입단계(S3)는 상기 접착수지형성금형삽입단계(S1)와 같은 과정을 거쳐 관 이음구(1)에 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 내삽 고정한다.
상기 내면수지형성금형삽입단계(S3)를 거쳐 내주면에 접착수지(20)가 부착된 관 이음구(1)에 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 내삽 고정하면, 도 6에 도시한 바와 같이 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)의 수지주입공(110,210)을 통해 내면수지(30)를 주입 후, 냉각시켜 내면수지(30)를 관 이음구(1)에 부착된 접착수지(20)에 부착시키는 내면수지형성단계(S4)를 거친다.
여기서, 상기 내면수지(30)는 무극성의 열가소성 수지인 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 4-메틸펜텐-1수지를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 접착성이 약한 수지를 선택사용할 수 있다.
이러한, 상기 내면수지형성단계(S4)는 상기 접착수지형성단계(S2)와 마찬가지로 상기 금형발열코일(120,220) 및 관발열코일(310,410)에 의해 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)의 내면수지(30) 접착면과, 관 이음구(1) 내면수지(30) 접착면은 40 내지 90℃가 되도록 가열하며, 더 바람직하게는 50 내지 70℃로 가열한다.
그리고, 상기 수지주입공(110,210)을 통한 접착수지(20) 주입이 완료되면 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200), 상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)의 냉각수관(130,230,320,420)에 냉각수를 유입시켜 내면수지(30)를 냉각함으로써 관 이음구(1) 내주면의 접착수지(20)에 부착되게 한다.
상기 내면수지형성단계(S4)를 거치면, 상기 내면수지형성금형삽입단계(S3)에서 설치된 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 해체한 후, 관 이음구(1)를 가열하여 ,접착수지(20) 및 내면수지(30)를 내주면에 안정적으로 유착되게 하는 라이닝융착단계(S5)를 수행한다.
이러한, 상기 라이닝융착단계(S5)는 먼저 상기 가압융착로(500)의 선반(512)에 복수개의 접착수지(20) 및 내면수지(30)가 내주면에 형성된 복수개의 관 이음구(1)를 적재한다.
이때, 상기 가압융착로(500)의 본체(510) 내부 압력이 작업자가 조작반(570)을 통해 설정한 압력보다 낮은 압력이 상기 압력측정계(561)에서 측정될 경우, 상기 전자밸브(519)에 의해 압축공기를 상기 공기유입관(514)을 통해 상기 본체(510)로 유입되게 한다.
상기 본체(510) 내부의 압력이 설정된 압력이 되면, 상기 전자밸브(519)에 의해 상기 공기유입관(514)을 통한 압축공기의 유입은 차단된다.
그러면, 상기 가열수단(530)가 작동하면서, 상기 본체(510) 내부를 가열하여 내부 공기를 팽창되게 함과 더불어 압력을 증가되게 한다.
이때, 상기 본체(510) 내부의 압력이 작업자가 다시 조작반(570)을 통해 설정한 압력보다 높아지는 경우, 상기 압력조절변(540)을 통해 외부로 배출되게 하여 상기 본체(510) 내부압력을 설정된 일정압력으로 유지하게 된다.
여기서, 상기 본체(510) 내부의 공기는 상기 순환펌프(520)에 의한 상기 순환관(513) 내부를 통해 순환하면서 상기 본체(510) 내 하부의 공기가 상기 본체(510) 내 상부로 재공급 순환되게 하여 상기 본체(510) 내부의 온도가 균일상태가 되게 한다.
또한, 상기 순환관(513)을 통해 이송되는 공기는 상기 가열수단(530)에 의해 가열됨으로 이송에 의한 온도 불균일이나 상기 공기유입관(514)을 통한 추가적인 압축공기 유입에 의한 온도 불균일을 최소화되게 한다.
이러한, 상기 라이닝융착단계(S5)의 상기 가열수단(530)에 의한 상기 본체(510) 내부는 150 내지 300℃를 유지하면서 관 이음구(1)를 가열하며, 더 바람직하게는 190 내지 240℃로 가열한다.
도 7은 상기 라이닝융착단계(S5)의 다른 실시예에 따른 실시상태도이다.
즉, 상기 가압융착로(500)를 구비하지 않을 경우, 관 이음구(1) 양단부를 커버플러그(700)와 엔드커버(600)로 밀폐한 후 관 이음구(1)를 가열하여 접착수지(20) 및 내면수지(30)를 내주면에 안정적으로 유착되게 한다.
즉, 관 이음구(1)의 일단부에 엔드커버(600)를 체결한 후, 타단부에는 압력계(720)와 차단밸브(730)를 가지는 공기주입관(710)을 구비하는 커버플러그(700)를 체결한다.
이후, 상기 커버플러그(700)의 공기주입관(710)을 통해 관 이음구(1) 내부에 공기를 주입 후, 내부의 압력이 상기 압력계(720)를 통해 일정 압력상태가 되면 차단밸브(730)를 잠궈 관 이음구(1) 내부를 일정압력 상태로 유지되게 한다.
그러면, 관 이음구(1)를 가열실(도면미도시)에 넣어 150 내지 300℃로 가열하며, 더 바람직하게는 190 내지 240℃로 가열한다.
이때, 상기 라이닝융착단계(S5)를 거치면 냉각수조에 담구거나 냉각수를 관 이음구(1)에 분사하여 냉각시키는 냉각단계(S6)를 수행한다.
이후, 상기 냉각단계(S6)를 거친 상태에서 관 이음구(1) 양단부에 커버플러그(700)와 엔드커버(600)를 체결한 상태이면 관 이음구(1) 양단부에서 제거한다.
이같이, 상기 냉각단계(S6)를 거친 관 이음구(1)는 양단부 내주면에 나사산을 형성하는 나사산형성단계(S7)를 더 수행할 수도 있다.
이러한, 관 이음구(10) 양단부 내주면에 대한 나사산 형성은 공지의 절삭이나 전조에 의하여 가공하며, 이때 형성되는 나사산은 내주면에 부착된 합성수지에 접하는 부분까지 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은 관 이음구(1) 내주면에 부착하는 내면수지(30)를 접착력이 좋은 접착수지(20)에 의해 부착함으로써, 접착력이 좋지 않은 무극성의 합성수지도 관 이음구(1) 내주면에 대해 접착성이 좋게하여 관 이음구(1) 내벽에서의 이탈을 방지함으로서 장시간 사용하여도 관 이음구(1)의 부식이 발생하지 않게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
여기서, 상기 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상부고정형틀, 하부고정형틀에는 각각 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상기 상부고정형틀, 상기 하부고정형틀의 온도를 측정하는 써모커플을 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가압융착로는 내주면에 라이닝이 형성된 관 이음구를 적재하는 선반이 형성된 컨테이너를 구비하며, 일측부에는 순환관 및 공기유입관이 형성된 통형의 본체와, 상기 본체의 순환관 일측부에 구비되어 상기 본체 내부의 하부 공기를 상부로 순환되게 하는 순환펌프와, 상기 본체 일측부에 구비되어, 상기 본체 내부의 가열, 상기 순환펌프에 의해 순환관 내부로 이송하는 공기 및, 상기 공기유입관을 통해서 유입되는 공기를 가열하는 가열수단와, 상기 본체 상부에 구비되어, 상기 본체 내부의 압력이 일정한 압력에 도달하면 상기 본체 내부의 공기를 외부로 배출되게 하는 적어도 하나의 압력조절변와, 상기 본체 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 본체 내 상부 및 하부 온도를 측정하는 본체측정써모커플과, 상기 본체 일측부에 구비되며, 상기 본체 내부의 온도 및 압력 상태, 상기 가열수단의 작동시간과 작동상태를 측정 표시하는 작동표시부 및, 상기 본체 일측부에 구비되어, 상기 본체 내부의 온도 및 압력 상태를 작업자가 조절할 수 있도록 하는 조작반을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체에는 내벽에 열반사경을 구비하며, 외벽에는 단열재 및 보온재를 순차적으로 더 결합 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 작동표시부는 상기 본체 내부의 압력을 측정표시하는 압력측정계와, 상기 본체 내부의 온도를 측정표시하는 온도측정계와, 상기 가열수단의 작동시간을 나타내는 타이머 및, 상기 가열수단의 작동상태를 나타내는 표시등을 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 관 이음구의 상단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관 및 금형발열코일을 가지고, 관 이음구에 내삽된 단부에는 다우얼홈이 형성된 상부내삽금형과; 관 이음구의 하단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관과 금형발열코일 및 가스배출공을 가지고 관 이음구에 내삽된 단부에는 상기 다우얼홈에 대응 체결되는 다우얼이 형성된 하부내삽금형과; 관 이음구 상부에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 상부고정형틀과; 상기 상부고정형틀이 밀착된 관 이음구 타측에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 하부고정형틀; 및, 상기 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상기 상부고정형틀, 상기 하부고정형틀에 의해 관 이음구의 내주면에 형성된 라이닝을 가열하여 안정적인 부착상태를 유지되게 하는 가압융착로에 의한 관 이음구의 라이닝방법에 있어서, 관 이음구의 상단부 및 하단부에 다우얼홈과 상기 다우얼이 상호 체결되도록 각각 상기 상부내삽금형과 상기 하부내삽금형을 삽입하는 접착수지형성금형삽입단계와; 상기 접착수지형성금형삽입단계에서 고정된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형의 각 수지주입공으로 접착수지를 주입후 냉각하는 접착수지형성단계와; 상기 접착수지형성금형삽입단계에서 설치된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형을 해체하고, 상기 접착수지형성금형삽입단계에 사용된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형보다 직경이 작은 상기 상부내삽금형과 상기 하부내삽금형을 삽입하는 내면수지형성금형삽입단계와; 상기 내면수지형성금형삽입단계에서 고정된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형의 각 수지주입공으로 내면수지를 주입후 냉각하는 내면수지형성단계와; 상기 내면수지형성금형삽입단계에서 설치된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형을 해체한 후, 가열하여 내주면에 형성된 접착수지 및 내면수지를 융착시키는 라이닝융착단계와; 내주면에 접착수지 및 내면수지가 융착된 관 이음구를 냉각시키는 냉각단계를 포함한다.
여기서, 상기 접착수지형성단계 및 상기 내면수지형성단계는 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형의 각 접착수지 및 내면수지 접착면과, 관 이음구와 각 접착수지 및 내면수지의 접착면을 40 내지 90℃가 되도록 가열하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 내면수지형성단계에서 주입되는 상기 내면수지는 무극성의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 4-메틸펜텐-1수지 중 선택된 어느하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 라이닝융착단계는 상기 가압융착로의 선반에 적재한 상태로 상기 가열수단에 의해 150 내지 300℃로 가열하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 라이닝융착단계는 상기 내면수지형성금형삽입단계에서 설치된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형을 해체하고, 관 이음구 양단부를 커버플러그 및 엔드커버로 밀폐한 후 가열하여 내주면에 형성된 접착수지 및 내면수지를 융착시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 라이닝융착단계에서 상기 커버플러그에는 압력계와 차단밸브를 가지는 공기주입관을 구비하여 관 이음구 내부에 공기를 주입 후, 일정압력이 되면 차단밸브를 잠그는 것이 바람직하다.
또한, 상기 라이닝융착단계는 내주면에 접착수지 및 내면수지가 형성된 관 이음구를 150 내지 300℃로 가열하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 냉각단계를 거친 관 이음구의 양단부 내주면에 나사산을 형성하는 나사산형성단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적인 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 관 이음구 라이닝장치의 개략 구성도, 도 2는 도 1의 상부내삽금형, 하부내삽금형, 하부고정형틀, 상부고정형틀의 설치단면도, 도 3은 도 1의 가압융착로 개략 구성단면도이다.
도시한 바와 같이 본 발명에 따른 관 이음구 라이닝장치는, 상부내삽금형(100), 하부내삽금형(200), 하부고정형틀(300), 상부고정형틀(400), 가압융착로(500)를 구비하고 있다.
상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)은 관 이음구(1) 내부에 삽입되는 금형부재이다.
이러한, 각 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)은 관 이음구(1)의 내주면에 대응 삽입되며, 관 이음구(1)의 내주면보다 작은 직경을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200) 일측부에는 관 이음구(1)에 내삽된 상태에서 내부로 합성수지를 주입할 수 있도록 수지주입공(110,210)을 구비한다.
더불어, 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)에는 금형을 가열하기 위한 금형발열코일(120,220) 및, 상기 금형발열코일(120,220)에 의해 가열된 금형을 냉각하기 위한 냉각수관(130,230)을 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 상부내삽금형(100)의 관 이음구(1)에 내삽되는 단부에는 다우얼홈(140)을 형성하며, 상기 하부내삽금형(200)의 관 이음구(1)에 내삽되는 단부에는 상기 다우얼홈(140)에 대응되는 다우얼(240)을 형성하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)이 분할상태로 관 이음공에 삽입되더라도 완전삽입시 상기 다우얼홈(140)과 상기 다우얼(240)이 상호 체결되어 관 이음공 내부에서 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)은 일체 결합상태가 된다.
그리고, 상기 하부내삽금형(200)의 단부에는 합성수지 주입시 발생되는 가스를 외부로 배출하기 위한 가스배출공(260)을 구비하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 하부내삽금형(200) 및 상기 상부내삽금형(100)에는 금형의 온도를 측정하는 써모커플(150,250)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)은 관 이음구(1)의 외주면에 밀착되는 고정틀 부재이다.
즉, 상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)은 각각 관 이음구(1)의 외주면 상부 및 하부에 각각 밀착 구비한다.
여기서, 상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)의 관 이음구(1) 외주면에 접하게 되는 단부에는 관 이음구(1)를 가열할 수 있도록 관발열코일(310,410)을 구비한다.
그리고, 상기 상부고정형틀(400) 및 상기 하부고정형틀(300)에는 상기 관발열코일(310,410)에 의해 가열되는 상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)의 온도를 측정하는 써모커플(330,430)을 구비한다.
더불어, 상기 상부고정형틀(400) 및 상기 하부고정형틀(300)에는 관발열코일(310,410)에 의해 가열된 상기 상부고정형틀(400) 및 상기 하부고정형틀(300)을 냉각하기 위한 냉각수관(320,420)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 가압융착로(500)는 상기 상부내삽금형(100), 상기 하부내삽금형(200), 상기 하부고정형틀(300), 상기 상부고정형틀(400)에 의해 관 이음구(1) 내주면에 형성된 라이닝을 가열하여 안정적인 부착상태를 유지시키는 가열수단이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 가압융착로(500)는 내부에 관 이음구(1)를 적재하는 통형의 본체(510)와, 상기 본체(510) 내부의 공기를 순환시키는 순환펌프(520)를 포함한다.
여기서, 상기 본체(510) 내부에는 내주면에 합성수지 라이닝이 형성된 관 이음구(1)를 적재하는 선반(512)이 형성된 컨테이너(511)를 구비한다.
그리고, 상기 컨테이너(511)에는 복수개의 관 이음구(1)를 한 번에 적재하여 가열할 수 있도록 복수개의 선반(512)을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체(500)의 일측부에는 상기 본체(500)의 하부 및 상부를 연통되게 하는 순환관(513) 및, 상기 순환관(513) 일측에 연통되어 외부공기를 상기 순환관(513)을 통해 상기 본체(500)내부에 유입되게 하는 공기유입관(514)을 구비한다.
상기 본체(510)에는 내벽에 열반사경(515)을 구비하며, 외벽에는 단열재(516) 및 보온재(517)를 순차적으로 더 결합 구비하여 상기 본체(510) 내부의 열이 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 순환펌프(520)는 상기 본체(510) 일측부에 구비되어 상기 본체(510) 내부의 하부공기를 상기 순환관(513)을 통해 상기 본체(520) 상부로 순환될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 공기유입관(514) 일측에는 상기 본체(510) 내부로 설정된 압력만큼의 압축공기를 공급되게 하는 전자밸브(519)를
더불어, 상기 가압융착로(500)는 상기 본체(510) 내부를 가열하는 가열수단(530)와, 상기 본체(510) 내부를 일정한 압력상태로 유지시키는 적어도 하나의 압력조절변(540) 및, 상기 본체(510) 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 본체 내 상부 및 하부 온도를 측정하는 본체측정써모커플(550)를 포함한다.
여기서, 상기 가열수단(530)는 상기 본체(510) 일측부에 구비되며, 상기 본체(510)의 직접 가열에 의한 상기 본체(510) 내부의 가열, 상기 순환펌프(520)에 의해 순환관(513)을 이송하는 공기의 가열, 상기 공기유입관(514)을 통해 유입되는 외부의 공기를 가열하여 상기 본체(510) 내부로 유입될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 가열수단(530)는 적외선 히터, 발열코일, 연소열을 이용한 가열수단을 사용할 수 있다.
상기 압력조절변(540)는 상기 본체(510) 상부에 구비되며, 상기 본체(510) 내부의 압력이 일정한 압력에 도달하게 되면, 상기 본체(510) 내부의 공기를 외부로 배출하여 상기 본체(510) 내부를 일정압력으로 유지시키는 부재이다.
이러한, 상기 압력조절변(540)는 센서에 의해 압력을 측정한 후 공기를 배출시켜 일정압력을 유지하는 전자식 밸브 외에, 급격한 고압상태에 의한 센서 이상에도 공기를 배출시켜 일정압력을 유지할 수 있도록 기계식 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가압융착로(500)에는 상기 본체(510) 일측부에 구비되어 상기 본체(510) 내부의 온도 및 압력 상태, 상기 가열수단(530)의 작동시간과 작동상태를 측정 표시하는 작동표시부(560)와, 상기 본체(510) 일측부에 구비되어 상기 본체(510) 내부의 온도 및 압력상태를 작업자가 조절할 수 있도록 하는 조작반(570)을 포함한다.
여기서, 상기 작동표시부(560)는 상기 본체(510) 내부의 압력을 측정표시하는 압력측정계(561), 상기 본체 내부의 온도를 측정표시하는 온도측정계(562), 상기 가열수단(530)의 작동시간을 나타내는 타이머(563), 상기 가열수단(530)의 작동상태를 나타내는 표시등(564)을 구비한다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 관 이음구 라이닝장치의 관 이음구(1) 내면에 대한 라이닝방법은, 접착수지형성금형삽입단계(S1), 접착수지형성단계(S2), 내면수지형성금형삽입단계(S3), 내면수지형성단계(S4), 라이닝융착단계(S5), 냉각단계(S6)를 거쳐 관 이음구(1) 내면에 접착수지(20)와 내면수지(30)를 순차적으로 형성하게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 관 이음구 라이닝방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 세정을 통해 표면에 부착된 유분을 제거한 후, 일정온도로 예열된 관 이음구(1)에 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 삽입 고정시키는 접착수지형성금형삽입단계(S1)를 거친다.
이러한, 상기 접착수지형성금형삽입단계(S1)는 상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)을 관 이음구(1) 외주면에 접한 상태로 고정한 후 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 상호 다우얼홈(140)과 다우얼(240)이 체결되도록 관 이음구(1)에 삽입되게 한다.
상기 접착수지형성금형삽입단계(S1)를 거쳐 관 이음구(1)에 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)이 내삽 고정되면, 도 5에 도시한 바와 같이 용융상태의 접착수지(20)를 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)의 수지주입공(110,210)을 통해 주입 후 냉각시켜 접착수지(20)를 관 이음구(1) 내주면에 부착시키는 접착수지형성단계(S2)를 수행한다.
여기서, 상기 접착수지(20)는 접착성이 좋은 극성을 가지는 합성수지제를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 접착수지형성단계(S2)시 상기 금형발열코일(120,220) 및 관발열코일(310,410)에 의해 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)의 접착수지(20) 접착면과, 관 이음구(1)와 접착수지(20) 접착면은 40 내지 90℃가 되도록 가열하며, 더 바람직하게는 50 내지 70℃로 가열한다.
이때, 관 이음구(1)와 접착수지(20) 접착면의 가열온도는 상기 상부고정형틀(400) 및 상기 하부고정형틀(300)에 구비된 관발열코일(310,410)에 의해 발열시 관 이음구(1)의 열전달율과 비열을 감안하여 계산된 환산표준(도면미도시)에 의해 상기 써모커플(330,430)의 온도지시치와 관 이음구(1)의 접착수지(20) 접착면에 대한 가열온도를 추정하게 된다.
상기 수지주입공(110,210)을 통한 접착수지(20) 주입이 완료되면 일정시간 접착수지(20)를 냉각함으로써 관 이음구(1) 내주면에 부착되게 한다.
이후, 상기 접착수지형성금형삽입단계(S1)에서 설치된 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 해체하고, 상기 접착수지형성금형삽입단계(S1)에서 설치된 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)보다 직경이 작은 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 관 이음구(1)에 삽입 고정하는 내면수지형성금형삽입단계(S3)를 거친다.
여기서, 상기 내면수지형성금형삽입단계(S3)는 상기 접착수지형성금형삽입단계(S1)와 같은 과정을 거쳐 관 이음구(1)에 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 내삽 고정한다.
상기 내면수지형성금형삽입단계(S3)를 거쳐 내주면에 접착수지(20)가 부착된 관 이음구(1)에 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 내삽 고정하면, 도 6에 도시한 바와 같이 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)의 수지주입공(110,210)을 통해 내면수지(30)를 주입 후, 냉각시켜 내면수지(30)를 관 이음구(1)에 부착된 접착수지(20)에 부착시키는 내면수지형성단계(S4)를 거친다.
여기서, 상기 내면수지(30)는 무극성의 열가소성 수지인 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 4-메틸펜텐-1수지를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 접착성이 약한 수지를 선택사용할 수 있다.
이러한, 상기 내면수지형성단계(S4)는 상기 접착수지형성단계(S2)와 마찬가지로 상기 금형발열코일(120,220) 및 관발열코일(310,410)에 의해 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)의 내면수지(30) 접착면과, 관 이음구(1) 내면수지(30) 접착면은 40 내지 90℃가 되도록 가열하며, 더 바람직하게는 50 내지 70℃로 가열한다.
그리고, 상기 수지주입공(110,210)을 통한 접착수지(20) 주입이 완료되면 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200), 상기 하부고정형틀(300) 및 상기 상부고정형틀(400)의 냉각수관(130,230,320,420)에 냉각수를 유입시켜 내면수지(30)를 냉각함으로써 관 이음구(1) 내주면의 접착수지(20)에 부착되게 한다.
상기 내면수지형성단계(S4)를 거치면, 상기 내면수지형성금형삽입단계(S3)에서 설치된 상기 상부내삽금형(100) 및 상기 하부내삽금형(200)을 해체한 후, 관 이음구(1)를 가열하여 ,접착수지(20) 및 내면수지(30)를 내주면에 안정적으로 유착되게 하는 라이닝융착단계(S5)를 수행한다.
이러한, 상기 라이닝융착단계(S5)는 먼저 상기 가압융착로(500)의 선반(512)에 복수개의 접착수지(20) 및 내면수지(30)가 내주면에 형성된 복수개의 관 이음구(1)를 적재한다.
이때, 상기 가압융착로(500)의 본체(510) 내부 압력이 작업자가 조작반(570)을 통해 설정한 압력보다 낮은 압력이 상기 압력측정계(561)에서 측정될 경우, 상기 전자밸브(519)에 의해 압축공기를 상기 공기유입관(514)을 통해 상기 본체(510)로 유입되게 한다.
상기 본체(510) 내부의 압력이 설정된 압력이 되면, 상기 전자밸브(519)에 의해 상기 공기유입관(514)을 통한 압축공기의 유입은 차단된다.
그러면, 상기 가열수단(530)가 작동하면서, 상기 본체(510) 내부를 가열하여 내부 공기를 팽창되게 함과 더불어 압력을 증가되게 한다.
이때, 상기 본체(510) 내부의 압력이 작업자가 다시 조작반(570)을 통해 설정한 압력보다 높아지는 경우, 상기 압력조절변(540)을 통해 외부로 배출되게 하여 상기 본체(510) 내부압력을 설정된 일정압력으로 유지하게 된다.
여기서, 상기 본체(510) 내부의 공기는 상기 순환펌프(520)에 의한 상기 순환관(513) 내부를 통해 순환하면서 상기 본체(510) 내 하부의 공기가 상기 본체(510) 내 상부로 재공급 순환되게 하여 상기 본체(510) 내부의 온도가 균일상태가 되게 한다.
또한, 상기 순환관(513)을 통해 이송되는 공기는 상기 가열수단(530)에 의해 가열됨으로 이송에 의한 온도 불균일이나 상기 공기유입관(514)을 통한 추가적인 압축공기 유입에 의한 온도 불균일을 최소화되게 한다.
이러한, 상기 라이닝융착단계(S5)의 상기 가열수단(530)에 의한 상기 본체(510) 내부는 150 내지 300℃를 유지하면서 관 이음구(1)를 가열하며, 더 바람직하게는 190 내지 240℃로 가열한다.
도 7은 상기 라이닝융착단계(S5)의 다른 실시예에 따른 실시상태도이다.
즉, 상기 가압융착로(500)를 구비하지 않을 경우, 관 이음구(1) 양단부를 커버플러그(700)와 엔드커버(600)로 밀폐한 후 관 이음구(1)를 가열하여 접착수지(20) 및 내면수지(30)를 내주면에 안정적으로 유착되게 한다.
즉, 관 이음구(1)의 일단부에 엔드커버(600)를 체결한 후, 타단부에는 압력계(720)와 차단밸브(730)를 가지는 공기주입관(710)을 구비하는 커버플러그(700)를 체결한다.
이후, 상기 커버플러그(700)의 공기주입관(710)을 통해 관 이음구(1) 내부에 공기를 주입 후, 내부의 압력이 상기 압력계(720)를 통해 일정 압력상태가 되면 차단밸브(730)를 잠궈 관 이음구(1) 내부를 일정압력 상태로 유지되게 한다.
그러면, 관 이음구(1)를 가열실(도면미도시)에 넣어 150 내지 300℃로 가열하며, 더 바람직하게는 190 내지 240℃로 가열한다.
이때, 상기 라이닝융착단계(S5)를 거치면 냉각수조에 담구거나 냉각수를 관 이음구(1)에 분사하여 냉각시키는 냉각단계(S6)를 수행한다.
이후, 상기 냉각단계(S6)를 거친 상태에서 관 이음구(1) 양단부에 커버플러그(700)와 엔드커버(600)를 체결한 상태이면 관 이음구(1) 양단부에서 제거한다.
이같이, 상기 냉각단계(S6)를 거친 관 이음구(1)는 양단부 내주면에 나사산을 형성하는 나사산형성단계(S7)를 더 수행할 수도 있다.
이러한, 관 이음구(10) 양단부 내주면에 대한 나사산 형성은 공지의 절삭이나 전조에 의하여 가공하며, 이때 형성되는 나사산은 내주면에 부착된 합성수지에 접하는 부분까지 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은 관 이음구(1) 내주면에 부착하는 내면수지(30)를 접착력이 좋은 접착수지(20)에 의해 부착함으로써, 접착력이 좋지 않은 무극성의 합성수지도 관 이음구(1) 내주면에 대해 접착성이 좋게하여 관 이음구(1) 내벽에서의 이탈을 방지함으로서 장시간 사용하여도 관 이음구(1)의 부식이 발생하지 않게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 관 이음구 라이닝방법 및 그 장치는, 관 이음구 내주면에 부착하는 내면수지를 접착력이 좋은 접착수지에 의해 부착함으로써, 접착력이 좋지 않은 무극성의 합성수지도 관 이음구 내주면에 대해 접착성이 좋게하여 관 이음구 내벽에서의 이탈을 방지함으로서 장시간 사용하여도 관 이음구의 부식이 발생하지 않게 하는 효과를 제공한다.
Claims (13)
- 관 이음구 내벽에 라이닝을 형성하는 관 이음구 라이닝장치에 있어서,관 이음구의 상단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관 및 금형발열코일을 가지고, 관 이음구에 내삽된 단부에는 다우얼홈이 형성된 상부내삽금형과;관 이음구의 하단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관과 금형발열코일 및 가스배출공을 가지고 관 이음구에 내삽된 단부에는 상기 다우얼홈에 대응 체결되는 다우얼이 형성된 하부내삽금형과;관 이음구 상부에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 상부고정형틀과;상기 상부고정형틀이 밀착된 관 이음구 타측에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 하부고정형틀; 및,상기 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상기 상부고정형틀, 상기 하부고정형틀에 의해 관 이음구의 내주면에 형성된 라이닝을 가열하여 안정적인 부착상태를 유지되게 하는 가압융착로를 포함하는 것을 특징으로 하는 관 이음구 라이닝장치.
- 제 1항에 있어서,상기 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상부고정형틀, 하부고정형틀에는 각각 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상기 상부고정형틀, 상기 하부고정형틀의 온도를 측정하는 써모커플을 구비하는 것을 특징으로 하는 관 이음구 라이닝장치.
- 제 1항에 있어서,상기 가압융착로는내주면에 라이닝이 형성된 관 이음구를 적재하는 선반이 형성된 컨테이너를 구비하며, 일측부에는 순환관 및 공기유입관이 형성된 통형의 본체와,상기 본체의 순환관 일측부에 구비되어 상기 본체 내부의 하부 공기를 상부로 순환되게 하는 순환펌프와,상기 본체 일측부에 구비되어, 상기 본체 내부의 가열, 상기 순환펌프에 의해 순환관 내부로 이송하는 공기 및, 상기 공기유입관을 통해서 유입되는 공기를 가열하는 가열수단와,상기 본체 상부에 구비되어, 상기 본체 내부의 압력이 일정한 압력에 도달하면 상기 본체 내부의 공기를 외부로 배출되게 하는 적어도 하나의 압력조절변와,상기 본체 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 본체 내 상부 및 하부 온도를 측정하는 본체측정써모커플과,상기 본체 일측부에 구비되며, 상기 본체 내부의 온도 및 압력 상태, 상기 가열수단의 작동시간과 작동상태를 측정 표시하는 작동표시부 및,상기 본체 일측부에 구비되어, 상기 본체 내부의 온도 및 압력 상태를 작업자가 조절할 수 있도록 하는 조작반을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 이음구 라이닝장치.
- 제 3항에 있어서,상기 본체에는 내벽에 열반사경을 구비하며, 외벽에는 단열재 및 보온재를 순차적으로 더 결합 구비하는 것을 특징으로 하는 관 이음구 라이닝장치.
- 제 3항에 있어서,상기 작동표시부는상기 본체 내부의 압력을 측정표시하는 압력측정계와,상기 본체 내부의 온도를 측정표시하는 온도측정계와,상기 가열수단의 작동시간을 나타내는 타이머 및,상기 가열수단의 작동상태를 나타내는 표시등을 포함하는 것을 특징으로 하는 관 이음구 라이닝장치.
- 관 이음구의 상단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관 및 금형발열코일을 가지고, 관 이음구에 내삽된 단부에는 다우얼홈이 형성된 상부내삽금형과; 관 이음구의 하단부에 내삽되며, 수지주입공과 냉각수관과 금형발열코일 및 가스배출공을 가지고 관 이음구에 내삽된 단부에는 상기 다우얼홈에 대응 체결되는 다우얼이 형성된 하부내삽금형과; 관 이음구 상부에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 상부고정형틀과; 상기 상부고정형틀이 밀착된 관 이음구 타측에 밀착되며, 관발열코일 및 냉각수관을 가지는 하부고정형틀; 및, 상기 상부내삽금형, 상기 하부내삽금형, 상기 상부고정형틀, 상기 하부고정형틀에 의해 관 이음구의 내주면에 형성된 라이닝을 가열하여 안정적인 부착상태를 유지되게 하는 가압융착로에 의한 관 이음구의 라이닝방법에 있어서,관 이음구의 상단부 및 하단부에 다우얼홈과 상기 다우얼이 상호 체결되도록 각각 상기 상부내삽금형과 상기 하부내삽금형을 삽입하는 접착수지형성금형삽입단계와;상기 접착수지형성금형삽입단계에서 고정된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형의 각 수지주입공으로 접착수지를 주입후 냉각하는 접착수지형성단계와;상기 접착수지형성금형삽입단계에서 설치된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형을 해체하고, 상기 접착수지형성금형삽입단계에 사용된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형보다 직경이 작은 상기 상부내삽금형과 상기 하부내삽금형을 삽입하는 내면수지형성금형삽입단계와;상기 내면수지형성금형삽입단계에서 고정된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형의 각 수지주입공으로 내면수지를 주입후 냉각하는 내면수지형성단계와;상기 내면수지형성금형삽입단계에서 설치된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형을 해체한 후, 가열하여 내주면에 형성된 접착수지 및 내면수지를 융착시키는 라이닝융착단계와;내주면에 접착수지 및 내면수지가 융착된 관 이음구를 냉각시키는 냉각단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관 이음구의 라이닝방법.
- 제 6항에 있어서,상기 접착수지형성단계 및 상기 내면수지형성단계는상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형의 각 접착수지 및 내면수지 접착면과, 관 이음구와 각 접착수지 및 내면수지의 접착면을 40 내지 90℃가 되도록 가열하는 것을 특징으로 하는 관 이음구의 라이닝방법.
- 제 6항 또는 제 7항에 있어서,상기 내면수지형성단계에서 주입되는 상기 내면수지는 무극성의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 4-메틸펜텐-1수지 중 선택된 어느하나인 것을 특징으로 하는 관 이음구의 라이닝방법.
- 제 6항에 있어서,상기 라이닝융착단계는 상기 가압융착로의 선반에 적재한 상태로 상기 가열수단에 의해 150 내지 300℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 관 이음구의 라이닝방법.
- 제 6항에 있어서,상기 라이닝융착단계는 상기 내면수지형성금형삽입단계에서 설치된 상기 상부내삽금형 및 상기 하부내삽금형을 해체하고, 관 이음구 양단부를 커버플러그 및 엔드커버로 밀폐한 후 가열하여 내주면에 형성된 접착수지 및 내면수지를 융착시키는 것을 특징으로 하는 관 이음구의 라이닝방법.
- 제 10항에 있어서,상기 라이닝융착단계에서상기 커버플러그에는 압력계와 차단밸브를 가지는 공기주입관을 구비하여 관 이음구 내부에 공기를 주입 후, 일정압력이 되면 차단밸브를 잠그는 것을 특징으로 하는 관 이음구의 라이닝방법.
- 제 10항 또는 제11항에 있어서,상기 라이닝융착단계는내주면에 접착수지 및 내면수지가 형성된 관 이음구를 150 내지 300℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 관 이음구의 라이닝방법.
- 제 6항에 있어서,상기 냉각단계를 거친 관 이음구의 양단부 내주면에 나사산을 형성하는 나사산형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관 이음구의 라이닝방법.
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|---|---|---|---|---|
| JPH08229979A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-10 | Hitachi Metals Ltd | 管継手内面樹脂被覆層の射出成形装置 |
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2006
- 2006-12-15 KR KR1020060128335A patent/KR100755920B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08229979A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-10 | Hitachi Metals Ltd | 管継手内面樹脂被覆層の射出成形装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20070004488A (ko) | 2007-01-09 |
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