KR100904911B1 - 나선파형관의 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 내에는 철판이 매입되고 외면으로는 나선구조를 이루게 한 나선파형관의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 철판의 양면을 접착성수지로 접착하고 그 위에 합성수지로 접착하여, 절곡성형기에서 원하는 형태로 절곡함과 아울러 절곡성형기의 굴곡장치에 의해서 제조하고자 하는 나선파형관의 내경에 상응하는 내경을 갖는 지름을 형성함과 동시에 이송바 쪽으로 밀어 이송바에 코일 형태로 걸려지게 하고, 그 이송바에 코일 형태로 걸려있는 철판을 회전되는 성형기에 공급하여 성형기로 하여금 철판을 권회하게 하며, 그 권회된 철판의 외면에는 제1압출기의 외부다이스에서 압출되는 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠를 융착시켜 합성수지외부파이프를 성형하고, 상기 합성수지외부파이프는 제2압출기의 내부다이스에서 압출되는 합성수지내부띠를 이용하여 만든 합성수지내부파이프와 상호 접착되게 함으로서 철판이 매입된 요철 형상의 나선파형관을 제조하는 것이다.

나선파형관, 중공관, 철판, 제조장치

Description

나선파형관의 제조방법 및 그 제조장치{manufacture method of spiral pipe and it's manufacture apparatus}

본 발명은 산업용으로 사용하는 나선파형관의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성수지 내에 철판이 매입되고 외면으로는 나선형 구조를 이루게 하여 강도를 향상시킨 나선파형관의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 나선파형관은 합성수지만을 이용하여 제조하고 있기 때문에, 기존의 나선파형관은 인장강도, 충격강도 및 압축강도(땅속에 매설시 미치는 토압 등)에서 취약하다고 하는 문제와 아울러 내식성도 약하다고 하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 나선파형관의 강도를 개선하여 수명을 길게 하는 내구성을 갖게 하였고, 또한 작업 공정의 개선으로 경제성과 생산성을 향상시킨 나선파형관의 제조방법 및 그 제조장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 나선파형관의 제조방법은, 접착성수지로 양면을 코팅하고 그 위에 합성수지를 도포하여 접착한 철판을, 절곡성형기에서 U자형으로 절곡함과 아울러 굴곡장치에 의해 제조하고자 하는 나선파형관의 내경에 상응하는 내경을 갖는 코일 형태로 형성하여 이송바에 코일 형태로 걸리게 하는 단계와, 상기 이송바에 걸려있는 철판을 관성형기 외주의 각각 동일 방향으로 회전하는 다수개의 직선샤프트의 외주면에 돌려 감아주고 계속 밀어줌으로 해서 권회된 상태로 진행할 수 있게 하는 단계와, 상기 권회되어 진행하는 코일 형태의 철판이 헝클어지는 것을 방지하면서 순조롭게 진행하도록 상기 직선샤프트의 인접 상단에는 간격균일샤프트를 설치함과 아울러 그 샤프트의 각진 부분에는 유니버설조인트로 연결하고, 상기 간격균일샤프트에 고정되어 있는 돌출롤러에 U자형으로 절곡 가공된 철판의 곡부를 걸어 권회 진행하게 하는 역할을 함과 아울러 철판과 철판의 거리를 동일한 거리로 조정하는 단계와, 권회 진행하는 철판을 뜨거운 열전대박스를 통과되게 하여 철판에 접착된 합성수지가를 점착(粘着)성을 갖는 상태로 만들기 위한 단계와, 직선샤프트와 관성형피치롤러를 유니버설조인트로 연결하여 관성형피치롤러를 경사지게 하여 소정의 피치로 권회 진행되게 하는 단계와, 제1압출기의 외부다이스에서 공급되는 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠를, 권회 진행되는 철판에 접착된 합성수지와 접착되게 함과 동시에 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠의 가장자리가 상호 접착되게 하여 합성수지외부파이프를 형성하는 단계, 및 제2압출기의 수지통로파이프를 통한 내부다이스에서 공급되는 합성수지내부띠를 관성형피치롤러의 외주면에 권회되면서 가장자리가 상호 접착되게 하여 합성수지내부파이프를 형성함과 아울러, 상기 합성수지외부파이프가 계속 성형되어 전방으로 진행하면서 합성수지내부파이프의 외주에 도달하여 권회될 때, 철판과 철판의 사이에 위치하는 상기 합성수지외부띠와 상기 합성수지내부띠가 상호 접착됨으로서 철판이 매입된 요철 형상의 나선파형관을 성형하도록 하는 단계로 이루어진다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 나선파형관의 제조장치는, 접착성수지로 양면을 코팅하고 그 위에 합성수지를 도포하여 접착한 철판을, 절곡성형기에서 U자형으로 절곡 가공하여 굴곡장치에 의해서 제조하고자 하는 나선파형관의 내경에 상응하는 내경을 갖게 형성하는 코일 형태의 철판을, 관성형기에 공급하기 좋게 하는 이송로를 제공하는 이송바와, 상기 이송바에 걸려 있는 철판을 관성형기의 외주면에 돌려 감아줄 수 있게 설치된 여러 개의 각각 동일 방향으로 회전하는 직선샤프트에 의해 권회된 상태로 진행하는 코일 형태의 철판이 헝클어지는 것을 방지하면서 순조롭게 진행하도록, 상기 직선샤프트의 인접 상부에는 간격균일샤프트를 설치함과 아울러 그 샤프트의 각진 부분에는 유니버설조인트로 연결하고, 상기 간격균일샤프트에 고정 설치된 돌출롤러에 U자형으로 절곡 가공된 철판의 곡부를 걸어 권회된 상태로 진행되게 하는 역할을 하고, 철판과 철판의 거리를 동일한 거리로 조정할 수 있게 한 철판의 권회 진행부와, 상기 권회 진행하는 철판에 접착된 합성수지를 점착(粘着)성을 갖는 상태로 만들기 위해 직선샤프트의 외부를 감싸는 형태로 설치하여 통과되는 철판에 열을 가하는 가열부와, 상기 가열부에 의해 철판이 가열되어 권회된 상태로 진행하는 철판을, 소정의 피치로 권회 진행할 수 있도록 상기 직선샤프트와 관성형피치롤러에 유니버설조인트로 연결하여 관성형피치롤러를 경사지게 설치하고, 상기 관성형피치롤러에 도달하여 권회되는 철판에 접착된 합성수지에 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠를 접착시킴과 아울러 상기 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠의 가장자리가 상호 접착되게 하여 합성수지외부파이프를 형성할 수 있도록 상기 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠를 압출하는 제1압출기, 및 상기 관성형기의 중심부에 설치된 수지통로파이프로 부터 합성수지내부띠를 공급하여 상기 관성형피치롤러의 외주면에 권회되면서 가장자리가 상호 접착되게 하여 합성수지내부파이프를 형성함과 아울러 상기 합성수지외부파이프가 계속 성형되어 전방으로 진행하면서 상기 합성수지내부파이프의 외주에 도달하여 권회될 때, 철판과 철판의 사이에 위치하는 상기 합성수지외부띠와 상기 합성수지내부띠가 상호 접착됨으로서 철판이 매입된 요철 형상의 나선파형관을 성형하도록 하는 제2압출기로 이루어진다.

본 발명은, 나선파형관의 내부에 철판이 매입됨에 의해 나선파형관의 강도를 향상시켜 그 만큼 오랫동안 사용할 수 있게 하는 수명연장 효과가 있고, 또한 제조공정을 간단하게 하여 작업시간과 작업인원을 줄이게 한 작업성 개선으로 그 만큼 생산성을 향상되게 한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 나선파형관의 제조장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 나선파형관의 제조장치에 의해 나선파형관을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도3과 도 4는 본 발명에 따른 나선파형관의 제조장치에 구비된 관성형피치롤러에 의해 합성수지내부파이프가 형성되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도면 표시와 같이, 본 발명은 철판(2)의 양면을 접착성수지로 코팅하고 그 위에 합성수지를 도포하여 철판(2)에 접착되게 하고, 합성수지가 접착된 철판(2)을 다시 절곡성형기(1)에서 소정의 형태(U자형)로 절곡함과 동시에 제조하고자 하는 나선파형관의 내경과 동일한 내경을 갖도록 코일형태로 말아서 이송바(1a)에 걸고, 상기 이송바(1a)에 걸려있는 철판(2)을 관성형기(3)에서 권회 이송시키면서 나선파형관을 제조하는 것이다.

이러한 관성형기(3)에는, 상기 절곡성형기(1)의 굴곡장치(1')에 의해서 지름을 성형함과 동시에 계속 밀어 줌으로서 권회 진행할 수 있도록 하고자, 상기 이송 바(1a)에 코일 형태로 걸려 있는 철판(2)을, 관성형기(3)의 외주면에 돌려 감아줄 수 있게 설치되어 여러 개의 각각 동일 방향으로 회전하는 직선샤프트(9)와 간격균일샤프트(10)가 설치된다.

상기 직선샤프트(9)와 간격균일샤프트(10)는 모터(6)의 회전력을 벨트(7)에 의해 전달받아 회전하는 기어(8)부분에 의해 동일 방향으로 회전된다. 또한, 상기 관성형기(3)는 성형지지대(5)에 의해 성형기기채대(4)에 설치된다.

또한, 상기 직선샤프트(9)와 간격균일샤프트(10)에 의해 권회 진행하는 코일 형태의 철판(2)이 헝클어지는 것을 방지함과 아울러 순조롭게 진행할 수 있도록 하고자, 상기 직선샤프트(9)와 간격균일샤프트(10)는 기어(8)부분에서 유니버설조인트(12a)로 연결하고, 인접 상단에는 간격균일샤프트(10)를 설치함과 아울러 그 샤프트의 각진 부분에는 유니버설조인트(12b)로 연결하고, 또 간격균일샤프트(10)에는 돌출롤러(11)를 설치하여 U자형으로 절곡 가공된 철판(2)의 곡부를 걸어 권회된 상태로 진행하게 하는 역할을 함과 아울러 철판과 철판의 거리를 동일한 거리로 조정한다.

본 발명은 상기 돌출롤러(11)에 의해 동일한 거리로 권회된 상태로 진행하는 철판(2) 외면의 합성수지를 점착(粘着)상태로 만들기 위해, 상기 관성형기(3)에는 돌출롤러(11)가 구비된 직선샤프트(9)의 외부를 감싸는 형태로 설치되어, 권회된 상태로 진행하는 철판(2)에 열을 가하는 뜨거운 열전대박스(18)가 설치된다. 상기 열전대박스(18)는 철판(2)에 접착된 합성수지를 점착(粘着)상태로 되게 하여 뒤에서 설명하는 제1압출기(22)로부터 공급되는 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠(24)와 쉽게 접착되게 하는 작용을 한다.

또한, 본 발명은 상기 열전대박스(18)에 의해 철판에 접착된 합성수지가 점착상태로 되어 권회 진행하는 철판(2)을, 나선파형관의 피치 각도만큼 진행할 수 있도록 하고자, 상기 관성형기(3)에는 직선샤프트(9)와 관성형피치롤러(14)를 유니버설조인트(12)로 연결하여 나선파형관의 피치 각도만큼 관성형피치롤러(14)가 경사지게 설치되어 있다. 상기 관성형피치롤러(14)는 중간원형지지대(13)와 끝단원형지지대(17)에 의해 지지되게 설치된다. 이러한 관성형피치롤러(14)는, 철파이프 양단을 용접하여 막고, 표면에 태프론으로 코팅하여 냉각호스(26)를 관성형피치롤러(14)에 넣어 냉각수로 냉각하는 작용을 한다.

또한, 본 발명은 상기 관성형피치롤러(14)에 도달하여 권회되는 철판(2)의 외면에 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠(24)를 접착시킬 수 있게 하고자, 상기 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠(24)를 철판(2)의 외면으로 공급하기 위한 외부다이스(23)가 구비된 제1압출기(22)가 설치되어 있다. 이러한 제1압출기(22)의 외부다이스(23)로부터 철판(2)의 외면에 공급되어 접착된 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠(24)는, 그 가장자리들이 상호 접착됨에 의해 합성수지외부파이프(25)를 형성하게 한다. 즉, 상기 합성수지외부파이프(25)는 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠(24)가 철판(2)의 외부를 덮으면서 상기 철판에 접착된 합성수지와 접착됨과 동시에 철판과 철판의 사이(피치)가 상호 접착되어 형성된다.

또한, 본 발명은 상기 관성형기(3)에는, 상기 합성수지내부파이프(21)를 성형하기 위해 관성형기(3)의 중심부에 설치된 수지통로파이프(15)를 통해 합성수지내부띠(20)를 공급하도록 된 내부다이스(16)가 구비된 제2압출기(19)가 설치되어 있다.

상기 제2압출기(19)의 내부다이스(16)는 상기 관성형피치롤러(14)의 중앙부에 설치되는 수지통로파이프(15)의 끝단에 위치하여, 합성수지내부띠(20)를 공급한다. 즉, 상기 관성형피치롤러(14)의 중심부에 설치된 수지통로파이프(15)를 통해 합성수지내부띠(20)를 공급하여 상기 관성형피치롤러(14)의 외주면에 권회되면서 가장자리가 상호 접착되게 함으로서 합성수지내부파이프(21)를 형성한다.

도 4는 본 발명에 따른 나선파형관의 제조장치에서 합성수지내부파이프를 성형하는 또 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 합성수지내부파이프(21)를 성형하는 또 다른 방법은, 제2압출기(19')의 수지통로파이프(15')를 간격균일샤프트(10)와 직선샤프트(9)의 사이를 통과하여 그 밑으로 배치하여 관성형피치롤러(14)의 내측으로 설치하고, 그 끝단부에 내부다이스(16')를 설치하여 합성수지내부띠(20')를 공급할 수 있게 한 것이다. 이와 같이 공급하는 상기 합성수지내부띠(20')는 관성형피치롤러(14)의 외주면에 권회 되면서 가장자리가 상호 접착되어 합성수지내부파이프(21)를 형성한다.

도 5는 본 발명에 따른 나선파형관의 제조장치에 의해 제조된 나선파형관의 단면 구조의 일부를 보인 도면이다.

이미 설명한 도 2와 그리고 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제조장치에 의해 제조된 나선파형관은, 상기 U자형으로 절곡 가공된 철판(2)의 외부를 덮으면서 형성되는 합성수지외부파이프(25)가 계속 성형되어 전방으로 진행하면서 합성수지내부파이프(21)의 외주에 도달하여 권회될 때, 철판과 철판의 사이에 위치하는 상기 합성수지외부띠(24)와 상기 합성수지내부띠(20)가 상호 접착됨으로서, 철판(2)이 매입된 요철 형상의 나선파형관의 구조를 이루게 된다.

이상에서 본 발명에 따른 나선파형관의 제조방법 및 그 제조장치의 구체적인 기술을 첨부도면과 같이 설명하였지만, 이는 본 발명에서 가장 바람직한 실시 예만을 일예로 들어 설명한 것으로, 이 기술내용이 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 따른 나선파형관의 제조방법 및 그 제조방법은 본 발명의 청구범위를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형 및 모방할 수 있음은 당 분야의 통상의 지식을 가진 자라고 하면 쉽게 이해할 수가 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 나선파형관의 제조장치를 설명하기 위한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 나선파형관의 제조장치에 의해 나선파형관을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 나선파형관의 제조장치에 구비된 관성형피치롤러에 의해 합성수지내부파이프가 형성되는 방법을 설명하기 위한 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 나선파형관의 제조장치에서 합성수지내부파이프를 성형하는 또 다른 방법을 설명하기 위한 도면이고,

도 5는 본 발명에 따른 나선파형관의 제조장치에 의해 제조된 나선파형관의 단면 구조의 일부만을 보인 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 절곡성형기 1' - 굴곡장치

1a - 이송바 2 - 철판

3 - 관성형기 4 - 성형기기채대

5 - 성형기지지대 6 - 모터

7 - 벨트 8 - 기어

9 - 직선샤프트 10 - 간격균일샤프트

11 - 돌출롤러 12,12a,12b - 유니버설조인트

13 - 중간원형지지대 14 - 관성형피치롤러

15,15' - 수지통로파이프 16,16' - 내부다이스

17 - 끝단원형지지대 18 - 열전대박스

19,19' - 제2압출기 20,20' - 합성수지내부띠

21 - 합성수지내부파이프 22 - 제1압출기

23 - 외부다이스 24 - 합성수지외부띠

25 - 합성수지외부파이프 26 - 냉각호스

Claims (2)

1. 접착성수지로 양면을 코팅하고 그 위에 합성수지를 도포하여 접착한 철판을, 절곡성형기에서 U자형으로 절곡함과 아울러 굴곡장치에 의해 제조하고자 하는 나선파형관의 내경에 상응하는 내경을 갖는 코일 형태로 형성하여 이송바에 코일 형태로 걸리게 하는 단계;

   상기 이송바에 걸려있는 철판을 관성형기 외주의 각각 동일 방향으로 회전하는 다수개의 직선샤프트의 외주면에 돌려 감아주고 계속 밀어줌으로 해서 권회된 상태로 진행할 수 있게 하는 단계;

   상기 권회되어 진행하는 코일 형태의 철판이 헝클어지는 것을 방지하면서 순조롭게 진행하도록 상기 직선샤프트의 인접 상단에는 간격균일샤프트를 설치함과 아울러 그 샤프트의 각진 부분에는 유니버설조인트로 연결하고, 상기 간격균일샤프트에 고정되어 있는 돌출롤러에 U자형으로 절곡 가공된 철판의 곡부를 걸어 권회 진행하게 하는 역할을 함과 아울러 철판과 철판의 거리를 동일한 거리로 조정하는 단계;

   권회 진행하는 철판을 뜨거운 열전대박스를 통과되게 하여 철판에 접착된 합성수지가를 점착(粘着)성을 갖는 상태로 만들기 위한 단계;

   직선샤프트와 관성형피치롤러를 유니버설조인트로 연결하여 관성형피치롤러를 경사지게 하여 소정의 피치로 권회 진행되게 하는 단계;

   제1압출기의 외부다이스에서 공급되는 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠를, 권회 진행되는 철판에 접착된 합성수지와 접착되게 함과 동시에 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠의 가장자리가 상호 접착되게 하여 합성수지외부파이프를 형성하는 단계; 및

   제2압출기의 수지통로파이프를 통한 내부다이스에서 공급되는 합성수지내부띠를 관성형피치롤러의 외주면에 권회되면서 가장자리가 상호 접착되게 하여 합성수지내부파이프를 형성함과 아울러, 상기 합성수지외부파이프가 계속 성형되어 전방으로 진행하면서 합성수지내부파이프의 외주에 도달하여 권회될 때, 철판과 철판의 사이에 위치하는 상기 합성수지외부띠와 상기 합성수지내부띠가 상호 접착됨으로서 철판이 매입된 요철 형상의 나선파형관을 성형하도록 하는 단계를 포함하는 나선파형관의 제조방법.
2. 접착성수지로 양면을 코팅하고 그 위에 합성수지를 도포하여 접착한 철판을, 절곡성형기에서 U자형으로 절곡 가공하여 굴곡장치에 의해서 제조하고자 하는 나선파형관의 내경에 상응하는 내경을 갖게 형성하는 코일 형태의 철판을, 관성형기에 공급하기 좋게 하는 이송로를 제공하는 이송바;

   상기 이송바에 걸려 있는 철판을 관성형기의 외주면에 돌려 감아줄 수 있게 설치된 여러 개의 각각 동일 방향으로 회전하는 직선샤프트에 의해 권회된 상태로 진행하는 코일 형태의 철판이 헝클어지는 것을 방지하면서 순조롭게 진행하도록, 상기 직선샤프트의 인접 상부에는 간격균일샤프트를 설치함과 아울러 그 샤프트의 각진 부분에는 유니버설조인트로 연결하고, 상기 간격균일샤프트에 고정 설치된 돌출롤러에 U자형으로 절곡 가공된 철판의 곡부를 걸어 권회된 상태로 진행되게 하는 역할을 하고, 철판과 철판의 거리를 동일한 거리로 조정할 수 있게 한 철판의 권회 진행부;

   상기 권회 진행하는 철판에 접착된 합성수지를 점착(粘着)성을 갖는 상태로 만들기 위해 직선샤프트의 외부를 감싸는 형태로 설치하여 통과되는 철판에 열을 가하는 가열부;

   상기 가열부에 의해 철판이 가열되어 권회된 상태로 진행하는 철판을, 소정의 피치로 권회 진행할 수 있도록 상기 직선샤프트와 관성형피치롤러에 유니버설조인트로 연결하여 관성형피치롤러를 경사지게 설치하고, 상기 관성형피치롤러에 도달하여 권회되는 철판에 접착된 합성수지에 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠를 접착시킴과 아울러 상기 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠의 가장자리가 상호 접착되게 하여 합성수지외부파이프를 형성할 수 있도록 상기 철판의 폭보다 넓은 합성수지외부띠를 압출하는 제1압출기; 및

   상기 관성형기의 중심부에 설치된 수지통로파이프로 부터 합성수지내부띠를 공급하여 상기 관성형피치롤러의 외주면에 권회되면서 가장자리가 상호 접착되게 하여 합성수지내부파이프를 형성함과 아울러 상기 합성수지외부파이프가 계속 성형되어 전방으로 진행하면서 상기 합성수지내부파이프의 외주에 도달하여 권회될 때, 철판과 철판의 사이에 위치하는 상기 합성수지외부띠와 상기 합성수지내부띠가 상호 접착됨으로서 철판이 매입된 요철 형상의 나선파형관을 성형하도록 하는 제2압출기를 포함하는 나선파형관의 제조장치.

Images