KR100911669B1 - 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 및 장치 - Google Patents

용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 및 장치에 관한 것으로, 좀더 상세히, 강관이 이송수단에 회전되면서 그 길이방향으로 이송되는 상황에서 실시되는 강관 코팅방법에 있어서, 강관을 가열하여 습기를 제거하는 강관 건조 단계(S110)와, 건조된 강관의 외면에 존재하는 스케일을 제거하기 위해 강관의 외면을 블라스팅(Blasting)하는 단계(S120)와, 블라스팅된 강관 외면에 고압의 에어나 스팀을 분사하여 강관을 세정하는 단계(S130)와, 세정된 강관을 예열하는 단계(S140)와, 예열된 강관의 외면 전체에 고르게 분말에폭시를 분사시켜 용착시킴으로써 강관을 1차로 코팅하는 단계(S160)와, 압출기를 이용하여 접착제와 폴리에틸렌(PE)을 필름형태로 압출시킨 후 이것을 터치롤러(TR)을 이용하여 회전하면서 전진하는 강관에 나선형으로 피복시켜 2차로 접착제 코팅을 하고 3차로 폴리에틸렌(PE)을 피복하는 단계(S170)와, 폴리에틸렌으로 3차 피복된 강관을 냉각하는 단계(S180)를 포함하되, 상기 세정된 강관을 예열하는 단계(S140)와 상기 접착제와 폴리에틸렌(PE)을 피복 단계(S170) 사이에, 강관의 외면 중 용접비드(W) 위치 영역에 집중적으로 분말 에폭시를 분사하는 분말에폭시를 이용한 용접비드 골 메움 단계(S150)를 더 포함하여 구성되는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 및 이 제조방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다.
압출식, 강관, 코팅, 용접비드, 골메움

Description

용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 및 장치 { Coating Method And Device For Steel Pipe With Welded Bead }
본 발명은 강관의 압출식 코팅에 있어서 강관에 존재하는 용접비드의 골 때문에 접착제 필름이 강관에 밀착되지 않음으로서 차후 폴리에틸렌 3층 피복이 강관으로부터 이탈되어 강관의 내구성을 저하시키는 문제점을 해결하기 위해서 개발된 것으로 강관의 외면 중 용접비드(W) 위치 영역에 집중적으로 분말 에폭시를 분사하는 분말에폭시를 이용한 자동 용접비드 골 메움 단계(S150)를 포함하여 구성되는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 및 이 제조방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다.
현재 지중 매설 배관으로 폴리에틸렌 피복 강관이 주로 사용되고 있다. 이러한 폴리에틸렌 피복 강관은 물리적인 내충격성, 내압축성, 내마모성 및 화학적인 내식성, 내약품성이 우수하여 부식을 방지할 수 있다.
폴리에틸렌 피복 강관은 피복 방법에 따라 분말 용착식 폴리에틸렌 피복 강관 및 압출식 폴리에틸렌 피복 강관으로 구분된다. 압출식 폴리에틸렌 피복 강관은 다시 피복 공법에 따라 배관의 길이 방향으로 압출 피복하는 “O-DIE” 방식과 원 주 방향으로 압출 피복하는 “T-DIE” 방식이 있다.
압출식 폴리에틸렌 피복 강관의 T-DIE 제조 방식은 원관 건조, 외면 블라스팅, 스팀 세정, 예열, 접착제 및 폴리에틸렌 피복, 및 냉각의 단계를 거친다. 경우에 따라서는 접착제 및 폴리에틸렌 피복 이전에 분말 에폭시를 코팅하기도 한다.
등록특허 10-0372267호의 경우 이러한 압출식 폴리에틸렌 피복 강관의 T-DIE 제조 방식을 잘 설명해주고 있다. 또한, 등록특허 제10-0654404호 강관 이송장치는 이러한 압출식 폴리에틸렌 피복 강관의 T-DIE 제조 방식에 유용하게 적용될 수 있는 강관 이송장치를 제시하고 있다.
일반적으로, 강관의 제작은 일정한 판재를 원형 또는 나선형으로 권취하여 단부의 접촉부위를 맞대기 용접하는 방식으로 제작되며, 이 경우 용접비드는 관의 길이 방향으로 직선 또는 나선형 모양으로 형성된다. 또한, 보다 큰 구경의 관 제작은 몇 개의 유니트 관을 직렬로 위치시킨 후 그 단부를 맞대기 용접하는 방식으로 제작되며, 이 경우에는 관의 원주 방향으로 형성되는 용접비드가 추가적으로 형성된다. 도 1은 대형관의 일예를 나타낸 것으로, 판재를 원형으로 권취하여 맞대기 용접한 관의 피복상태를 나타낸 것으로 용접비드가 관의 길이방향으로 형성되어 있는 것을 예시한다.
도 1를 참고하면, 통상의 강관은 대형 판재를 원형으로 권취하여 양단부를 용접하는 방식으로 제작하게 되는 바, 접착제를 필름형태로 감아서 코팅할 경우에 원관 표면의 돌출된 용접 비드에 접착제가 도포될 때, 원관의 회전속도가 조금이라도 빨라지게 되면 용접비드의 골 부분이 완전히 압착이 되지 않고 들뜬 상태로 코 팅이 이루어지고 터치롤러를 이용하여 폴리에틸렌 때 피복될 때 원관과 피복이 분리되면서 박리현상이 일어나게 되고, 이에 따라 방식 효과가 떨어지게 되는 문제가 발생된다.
본 발명의 목적은 강관의 외면 중 용접비드(W) 위치 영역에 집중적으로 에폭시 분말을 분사하는 분말에폭시를 이용한 자동 용접비드 골 메움 단계를 포함하는 강관의 압출식 3중 코팅 방법과 장치를 개발하여, 강관의 압출식 코팅에 있어서 강관에 존재하는 용접비드의 골 때문에 접착제 필름이 강관에 밀착되지 않음으로서 차후 폴리에틸렌 3층 피복이 강관으로부터 이탈되어 강관의 내구성을 저하시키는 문제점을 해결하기 위한 것이다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법은,
강관이 이송수단에 회전되면서 그 길이방향으로 이송되는 상황에서 실시되는 강관 코팅방법에 있어서, 강관을 가열하여 습기를 제거하는 강관 건조 단계(S110)와, 건조된 강관의 외면에 존재하는 스케일을 제거하기 위해 강관의 외면을 블라스팅(Blasting)하는 단계(S120)와, 블라스팅된 강관 외면에 고압의 에어나 스팀을 분사하여 강관을 세정하는 단계(S130)와, 세정된 강관을 예열하는 단계(S140)와, 예열된 강관의 외면 전체에 고르게 분말에폭시를 분사시켜 용착시킴으로써 강관을 1차로 코팅하는 단계(S160)와, 압출기를 이용하여 접착제와 폴리에틸렌(PE)을 필름형태로 압출시킨 후 이것을 터치롤러(TR)을 이용하여 회전하면서 전진하는 강관에 나선형으로 피복시켜 2차로 접착제 코팅을 하고 3차로 폴리에틸렌(PE)을 피복하는 단계(S170)와, 폴리에틸렌으로 3차 피복된 강관을 냉각하는 단계(S180)를 포함하되,
상기 세정된 강관을 예열하는 단계(S140)와 상기 접착제와 폴리에틸렌(PE)을 피복 단계(S170) 사이에, 강관의 외면 중 용접비드(W) 위치 영역에 집중적으로 분말 에폭시를 분사하는 분말에폭시를 이용한 용접비드 골 메움 단계(S150)를 더 포함하여 구성되고;
상기 용접비드 골 메움 단계(S150)는,
감지센서(10)가 강관의 외면에 형성된 용접비드(W)를 감지하는 단계(S10)와,
제어부(20)가 상기 감지센서(10)로부터 용접비드(W) 감지신호를 수신받은 후 강관의 회전속도 및 전진속도 중 적어도 하나와 용접비드(W) 감지신호를 기초로 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착될 시간을 계산하고 상기 용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착되었다고 판단되면 상기 스프레이건(30)에 분사신호를 보내는 단계(S20)와,
제어부(20)로부터 작동신호를 인가받은 스프레이건(30)이 작동되어 강관의 용접비드(W)의 골 위치 영역에 분말에폭시가 분사되는 단계(S30)와,
용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)을 벗어났다고 판단되면 제어부(20)가 스프레이건(30)의 작동을 정지시키는 단계(S40)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압 출식 3중 코팅 장치는, 강관을 회전시키면서 길이방향으로 전진시키는 강관 이송장치와,
강관을 가열하여 습기를 제거하는 강관 건조 장치(110)와,
상기 강관 건조 장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 강관의 외면에 존재하는 스케일을 제거하기 위해 강관의 외면을 블라스팅(Blasting)하는 블라스팅 장치(120)와,
상기 블라스팅 장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 블라스팅된 강관 외면에 고압의 에어나 스팀을 분사하여 강관을 세정하는 세정장치(130)와,
상기 세정장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 강관을 예열하는 강관 가열장치(140)와,
상기 가열장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 강관에 외면 전체에 고르게 분말 에폭시를 용착시켜 강관을 1차로 코팅하는 분말에폭시 분사장치(160)와,
상기 분말에폭시 분사장치(160)의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 접착제가 펠릿 타입으로 공급되면 이를 용융하여 필름 형태로 압출시키는 접착제용 압출기(171)와,
상기 접착제용 압출기(171)에 인접하여 구비되고 폴리에틸렌(PE)이 펠릿 타입으로 공급되면 이를 용융하여 필름 형태로 압출시키는 폴리에틸렌(PE)용 압출기(176)와,
상기 폴리에틸렌(PE)용 압출기(176) 하부에 구비되어 접착제와 폴리에틸렌(PE)가 필름형태로 압출되면 필름이 강관에 밀착되도록 가이드하면서 눌러주는 터치롤러(TR)와,
상기 강관 가열장치(140)와 상기 접착제용 압출기(171) 사이 지점에 구비되고 강관의 외면 중 용접비드(W)의 골 위치 영역에 집중적으로 분말에폭시를 분사하는 용접비드 골메움 장치(150)를 포함하여 구성되되;
상기 용접비드 골메움 장치(150)는,
강관의 외면에 형성된 용접비드(W)를 감지하는 감지센서(10)와,
상기 감지센서(10)로부터 용접비드(W) 감지신호를 수신받은 후 강관의 회전속도 및 전진속도 중 적어도 하나와 용접비드(W) 감지신호를 기초로 하여 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착될 시간을 계산하고 상기 용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착되었다고 판단되면 상기 스프레이건(30)에 분사신호를 보내고, 용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)을 벗어났다고 판단되면 스프레이건(30)의 작동을 정지시키는 제어부(20)와,
상기 제어부(20)로부터 작동신호를 인가받아서 강관의 용접비드(W)의 골 위치 영역에 분말에폭시를 분사하는 스프레이건(30)을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르는 경우 종래 기술의 문제점이 해결되며, 강관의 압출식 코팅에 있어서 강관에 존재하는 용접비드의 골 때문에 접착제 필름이 강관에 밀착되지 않음으로서 차후 폴리에틸렌 3층 피복이 강관으로부터 이탈되어 강관의 내구성을 저하시키는 문제점을 해결한, 강관의 외면 중 용접비드(W) 위치 영역에 집중적으로 에폭시 분말을 분사하는 분말에폭시를 이용한 자동 용접비드 골 메움 단계를 포함하는 강관의 압출식 3중 코팅 방법과 이 방법을 자동으로 실행하는 장치가 제공된다.
이하 본 발명에 의한 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 및 장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 상세히 설명한다.
도 9는 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 구성도이고, 도 10은 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 중 용접비드 골메움 단계 상세도. 도 1은 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 개략 정면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 중 스프레이건 강관기준 측면 상세도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 중 스프레이건 및 제어부 상세 구성도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 작동 상태도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 중 접착제 압출기 및 폴리에틸렌 압출기 구성도, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 중 접착제 압출기 및 폴리에틸렌 압출기 구성도, 도 8(a)는 나선형 비드를 갖는 강관 정면도, 도 8(b)는 강관의 나선형 비드의 골을 메우기 위해 나선형으로 정렬된 스프레이건 작동상태 정면 배치도, 도 8(c)는 강관의 나선형 비드의 골을 메우기 위해 강관의 측면에서 보았을 때 호형으로 배치된 도 8(b)의 스프레이건 작동상태 강관 기준 측면 배치도이다.
먼저 본 발명에 의한 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법에 대항여 설명한다. 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법은 강관이 이송수단에 회전되면서 그 길이방향으로 이송되는 상황에서 실시되는 강관 코팅방법에 관한 것이다.
도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법은, 강관을 가열하여 습기를 제거하는 강관 건조 단계(S110)와, 건조된 강관의 외면에 존재하는 스케일을 제거하기 위해 강관의 외면을 블라스팅(Blasting)하는 단계(S120)와, 블라스팅된 강관 외면에 고압의 에어나 스팀을 분사하여 강관을 세정하는 단계(S130)와, 세정된 강관을 예열하는 단계(S140)와, 예열된 강관의 외면 전체에 고르게 분말에폭시를 분사시켜 용착시킴으로써 강관을 1차로 코팅하는 단계(S160)와, 압출기를 이용하여 접착제와 폴리에틸렌(PE)을 필름형태로 압출시킨 후 이것을 터치롤러(TR)을 이용하여 회전하면서 전진하는 강관에 나선형으로 피복시켜 2차로 접착제 코팅을 하고 3차로 폴리에틸렌(PE)을 피복하는 단계(S170)와, 폴리에틸렌으로 3차 피복된 강관을 냉각하는 단계(S180)를 포함한다.
또한, 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법은, 세정된 강관을 예열하는 단계(S140)와 상기 접착제와 폴리에틸렌(PE)을 피복 단계(S170) 사이에, 강관의 외면 중 용접비드(W) 위치 영역에 집중적으로 분말 에폭시를 분사하는 분말에폭시를 이용한 용접비드 골 메움 단계(S150)를 더 포함하여 구성된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법에 있어서, 용접비드 골 메움 단계(S150)는, 감지센서(10)가 강관의 외면에 형성된 용접비드(W)를 감지하는 단계(S10)와, 제어부(20)가 상기 감지센서(10)로부터 용접비드(W) 감지신호를 수신받은 후 강관의 회전속도 및 전진속도 중 적어도 하나와 용접비드(W) 감지신호를 기초로 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착될 시간을 계산하고 상기 용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착되었다고 판단되면 상기 스프레이건(30)에 분사신호를 보내는 단계(S20)와, 제어부(20)로부터 작동신호를 인가받은 스프레이건(30)이 작동되어 강관의 용접비드(W)의 골 위치 영역에 분말에폭시가 분사되는 단계(S30)와, 용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)을 벗어났다고 판단되면 제어부(20)가 스프레이건(30)의 작동을 정지시키는 단계(S40)를 포함하여 구성된다.
강관의 용접비드(W)가 강관 길이방향으로 길게 형성되는 경우 상기 스프레이 건(30)은 강관의 길이방향으로 나란하게 복수로 배치되고, 상기 감지센서(10)는 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도달하기 전에 용접비드(W)를 감지한다.
강관의 용접비드(W)가 강관을 둘러서 나선형상으로 형성되어 있는 경우, 상기 스프레이건(30)은 상기 용접비드(W)의 나선형상에 상응하게 나선형상으로 복수개 정렬 배치되고, 강관 대비 상기 스프레이건(30)의 이격거리가 균일하도록 강관의 길이방향 후방에서 보았을 때 상기 스프레이건(30)은 호형으로 배치되는 것이 바람직하다.
이하에서 본 발명에 의한 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치에 대항여 설명한다.
도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치는, 강관을 회전시키면서 길이방향으로 전진시키는 강관 이송장치와, 강관을 가열하여 습기를 제거하는 강관 건조 장치(110)와, 상기 강관 건조 장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 강관의 외면에 존재하는 스케일을 제거하기 위해 강관의 외면을 블라스팅(Blasting)하는 블라스팅 장치(120)와, 상기 블라스팅 장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 블라스팅된 강관 외면에 고압의 에어나 스팀을 분사하여 강관을 세정하는 세정장치(130)와, 상기 세정장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 강관을 예열하는 강관 가열장치(140)와, 상기 가열장치의 일측 (강관 진행방향측)에 구비되고 강관에 외면 전체에 고르게 분말 에폭시를 용착시켜 강관을 1차로 코팅하는 분말에폭시 분사장치(160)와, 상기 분말에폭시 분사장치(160)의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 접착제가 펠릿 타입으로 공급되면 이를 용융하여 필름 형태로 압출시키는 접착제용 압출기(171)와, 상기 접착제용 압출기(171)에 인접하여 구비되고 폴리에틸렌(PE)이 펠릿 타입으로 공급되면 이를 용융하여 필름 형태로 압출시키는 폴리에틸렌(PE)용 압출기(176)와, 상기 폴리에틸렌(PE)용 압출기(176) 하부에 구비되어 접착제와 폴리에틸렌(PE)가 필름형태로 압출되면 필름이 강관에 밀착되도록 가이드하면서 눌러주는 터치롤러(TR)와, 상기 강관 가열장치(140)와 상기 접착제용 압출기(171) 사이 지점에 구비되고 강관의 외면 중 용접비드(W)의 골 위치 영역에 집중적으로 분말에폭시를 분사하는 용접비드 골메움 장치(150)를 포함하여 구성된다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 용접비드 골메움 장치(150)는 감지센서(10)와 제어부(20)와 스프레이건(30)을 포함하여 구성된다.
감지센서(10)는 강관의 외면에 형성된 용접비드(W)를 감지한다. 제어부(20)는, 감지센서(10)로부터 용접비드(W) 감지신호를 수신받은 후 강관의 회전속도 및 전진속도 중 적어도 하나와 용접비드(W) 감지신호를 기초로 하여 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착될 시간을 계산하고 상기 용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착되었다고 판단되면 상기 스프레이건(30)에 분사신호를 보내고, 용접비드(W)의 골이 상기 스프레이 건(30)이 겨누고 있는 영역(A)을 벗어났다고 판단되면 스프레이건(30)의 작동을 정지시킨다. 스프레이건(30)은 제어부(20)로부터 작동신호를 인가받아서 강관의 용접비드(W)의 골 위치 영역에 분말에폭시를 분사한다.
본 발명에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치에 있어서, 강관의 용접비드(W)가 강관 길이방향으로 길게 형성되는 경우, 스프레이건(30)은 강관의 길이방향으로 나란하게 복수로 배치되고, 감지센서(10)는 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도달하기 전에 용접비드(W)를 감지할 수 있게 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A) 대비 강관 회전방향의 역방향에 위치에 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치에 있어서, 도 8(a, b, c)에 도시된 봐와 같이, 강관의 용접비드(W)가 강관을 둘러서 나선형상으로 형성되어 있는 경우, 스프레이건(30)은 상기 용접비드(W)의 나선형상에 상응하게 나선 형상으로 복수개 배치되고, 강관 대비 스프레이건(30)의 이격거리가 균일하도록 강관의 길이방향에서 보았을 때 상기 스프레이건(30)은 호형으로 배치되는 것이 바람직하다.
이때, 감지센서(10)는 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도달하기 전에 용접비드(W)를 감지할 수 있게 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A) 대비 강관 회전방향의 역방향에 위치에 구비되는 것이 바람직하 다.
도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 용접비드 골메움 장치(150)는, 내장된 분말에폭시가 고압공기에 의해 부유되는 에폭시 공급탱크(31)와, 에폭시 공급탱크(31)와 상기 스프레이건(30)을 연결하고 공기가 혼합된 분말에폭시를 스프레이건(30)으로 공급하는 에폭시 공급관(33)을 더 포함하여 구성되고, 스프레이건(30)은 제어부(20)로부터 분사신호가 오면 에폭시 공급관(33)으로부터 공급되는 분말에폭시를 고압공기로 강관에 분사하는 것이 바람직하다.
도 5에 일부 도시된비와 같이, 용접비드 골메움 장치(150)는, 스프레이건(30)에 연결된 스프레이건 위치제어수단(미도시)을 더 포함하여 구성되고, 위치제어수단(미도시)은, 스프레이건(30)을 강관의 길이방향으로 이동시키는 길이방향-이송수단(미도시)과, 스프레이건(30)을 상하방향 및 수평방향으로 이동시킬 수 있으면서 강관 과의 이격 거리를 조절할 수 있는 링크형-이송수단(미도시)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
도 1은 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 개략 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 중 스프레이건 강관기준 측면 상세도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 중 스프레이건 및 제어부 상세 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 작동 상태도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 중 접착제 압출기 및 폴리에틸렌 압출기 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치 중 접착제 압출기 및 폴리에틸렌 압출기 구성도.
도 8(a)는 나선형 비드를 갖는 강관 정면도.
도 8(b)는 강관의 나선형 비드의 골을 메우기 위해 나선형으로 정렬된 스프레이건 작동상태 정면 배치도.
도 8(c)는 강관의 나선형 비드의 골을 메우기 위해 강관의 측면에서 보았을 때 호형으로 배치된 도 8(b)의 스프레이건 작동상태 강관 기준 측면 배치도.
도 9는 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 구성도.
도 10은 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법 중 용접비드 골메움 단계 상세도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 감지센서 20 : 제어부
30 : 스프레이건 31 : 에폭시 공급탱크
33 : 에폭시 공급관 40 : 스프레이건 위치제어수단
110 : 강관 건조 장치 120 : 블라스팅 장치
130 : 세정장치 140 : 강관 가열장치
150 : 용접비드 골메움 장치 160 : 분말에폭시 분사장치
171 : 접착제용 압출기 176 : 폴리에틸렌용 압출기
TR : 터치롤러 W : 용접비드

Claims (7)

  1. 강관이 이송수단에 회전되면서 그 길이방향으로 이송되는 상황에서 실시되는 강관 코팅방법에 있어서,
    강관을 가열하여 습기를 제거하는 강관 건조 단계(S110)와, 건조된 강관의 외면에 존재하는 스케일을 제거하기 위해 강관의 외면을 블라스팅(Blasting)하는 단계(S120)와, 블라스팅된 강관 외면에 고압의 에어나 스팀을 분사하여 강관을 세정하는 단계(S130)와, 세정된 강관을 예열하는 단계(S140)와, 예열된 강관의 외면 전체에 고르게 분말에폭시를 분사시켜 용착시킴으로써 강관을 1차로 코팅하는 단계(S160)와, 압출기를 이용하여 접착제와 폴리에틸렌(PE)을 필름형태로 압출시킨 후 이것을 터치롤러(TR)을 이용하여 회전하면서 전진하는 강관에 나선형으로 피복시켜 2차로 접착제 코팅을 하고 3차로 폴리에틸렌(PE)을 피복하는 단계(S170)와, 폴리에틸렌으로 3차 피복된 강관을 냉각하는 단계(S180)를 포함하되,
    상기 세정된 강관을 예열하는 단계(S140)와 상기 접착제와 폴리에틸렌(PE)을 피복 단계(S170) 사이에, 강관의 외면 중 용접비드(W) 위치 영역에 집중적으로 분말 에폭시를 분사하는 분말에폭시를 이용한 용접비드 골 메움 단계(S150)를 더 포함하여 구성되고;
    상기 용접비드 골 메움 단계(S150)는,
    감지센서(10)가 강관의 외면에 형성된 용접비드(W)를 감지하는 단계(S10)와,
    제어부(20)가 상기 감지센서(10)로부터 용접비드(W) 감지신호를 수신받은 후 강관의 회전속도 및 전진속도 중 적어도 하나와 용접비드(W) 감지신호를 기초로 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착될 시간을 계산하고 상기 용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착되었다고 판단되면 상기 스프레이건(30)에 분사신호를 보내는 단계(S20)와,
    제어부(20)로부터 작동신호를 인가받은 스프레이건(30)이 작동되어 강관의 용접비드(W)의 골 위치 영역에 분말에폭시가 분사되는 단계(S30)와,
    용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)을 벗어났다고 판단되면 제어부(20)가 스프레이건(30)의 작동을 정지시키는 단계(S40)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    강관의 용접비드(W)가 강관 길이방향으로 길게 형성되는 경우 상기 스프레이건(30)은 강관의 길이방향으로 나란하게 복수로 배치되고, 상기 감지센서(10)는 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도달하기 전에 용접비드(W)를 감지하며;
    강관의 용접비드(W)가 강관을 둘러서 나선형상으로 형성되어 있는 경우, 상기 스프레이건(30)은 상기 용접비드(W)의 나선형상에 상응하게 나선형상으로 복수개 정렬 배치되고, 강관 대비 상기 스프레이건(30)의 이격거리가 균일하도록 강관의 길이방향 후방에서 보았을 때 상기 스프레이건(30)은 호형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 방법.
  3. 강관을 회전시키면서 길이방향으로 전진시키는 강관 이송장치와,
    강관을 가열하여 습기를 제거하는 강관 건조 장치(110)와,
    상기 강관 건조 장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 강관의 외면에 존재하는 스케일을 제거하기 위해 강관의 외면을 블라스팅(Blasting)하는 블라스팅 장치(120)와,
    상기 블라스팅 장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 블라스팅된 강관 외면에 고압의 에어나 스팀을 분사하여 강관을 세정하는 세정장치(130)와,
    상기 세정장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 강관을 예열하는 강관 가열장치(140)와,
    상기 가열장치의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 강관에 외면 전체에 고르게 분말 에폭시를 용착시켜 강관을 1차로 코팅하는 분말에폭시 분사장치(160)와,
    상기 분말에폭시 분사장치(160)의 일측(강관 진행방향측)에 구비되고 접착제가 펠릿 타입으로 공급되면 이를 용융하여 필름 형태로 압출시키는 접착제용 압출기(171)와,
    상기 접착제용 압출기(171)에 인접하여 구비되고 폴리에틸렌(PE)이 펠릿 타입으로 공급되면 이를 용융하여 필름 형태로 압출시키는 폴리에틸렌(PE)용 압출기(176)와,
    상기 폴리에틸렌(PE)용 압출기(176) 하부에 구비되어 접착제와 폴리에틸렌(PE)가 필름형태로 압출되면 필름이 강관에 밀착되도록 가이드하면서 눌러주는 터치롤러(TR)와,
    상기 강관 가열장치(140)와 상기 접착제용 압출기(171) 사이 지점에 구비되고 강관의 외면 중 용접비드(W)의 골 위치 영역에 집중적으로 분말에폭시를 분사하는 용접비드 골메움 장치(150)를 포함하여 구성되되;
    상기 용접비드 골메움 장치(150)는,
    강관의 외면에 형성된 용접비드(W)를 감지하는 감지센서(10)와,
    상기 감지센서(10)로부터 용접비드(W) 감지신호를 수신받은 후 강관의 회전속도 및 전진속도 중 적어도 하나와 용접비드(W) 감지신호를 기초로 하여 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착될 시간을 계산하고 상기 용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도착되었다고 판단되면 상기 스프레이건(30)에 분사신호를 보내고, 용접비드(W)의 골이 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)을 벗어났다고 판단되면 스프레이건(30)의 작동을 정지시키는 제어부(20)와,
    상기 제어부(20)로부터 작동신호를 인가받아서 강관의 용접비드(W)의 골 위치 영역에 분말에폭시를 분사하는 스프레이건(30)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    강관의 용접비드(W)가 강관 길이방향으로 길게 형성되는 경우,
    상기 스프레이건(30)은 강관의 길이방향으로 나란하게 복수로 배치되고,
    상기 감지센서(10)는 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도달하기 전에 용접비드(W)를 감지할 수 있게 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A) 대비 강관 회전방향의 역방향에 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    강관의 용접비드(W)가 강관을 둘러서 나선형상으로 형성되어 있는 경우,
    상기 스프레이건(30)은 상기 용접비드(W)의 나선형상에 상응하게 나선 형상으로 복수개 배치되고,
    강관 대비 상기 스프레이건(30)의 이격거리가 균일하도록 강관의 길이방향에서 보았을 때 상기 스프레이건(30)은 호형으로 배치되고,
    상기 감지센서(10)는 용접비드(W)의 골이 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A)에 도달하기 전에 용접비드(W)를 감지할 수 있게 상기 스프레이건(30)이 겨누고 있는 영역(A) 대비 강관 회전방향의 역방향에 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 용접비드 골메움 장치(150)는,
    내장된 분말에폭시가 고압공기에 의해 부유되는 에폭시 공급탱크(31)와,
    상기 에폭시 공급탱크(31)와 상기 스프레이건(30)을 연결하고 공기가 혼합된 분말에폭시를 스프레이건(30)으로 공급하는 에폭시 공급관(33)을 더 포함하여 구성되고,
    상기 스프레이건(30)은 제어부(20)로부터 분사신호가 오면 에폭시 공급관(33)으로부터 공급되는 분말에폭시를 고압공기로 강관에 분사하는 것을 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 용접비드 골메움 장치(150)는,
    상기 스프레이건(30)에 연결된 스프레이건 위치제어수단을 더 포함하여 구성되고,
    상기 위치제어수단은,
    상기 스프레이건(30)을 강관의 길이방향으로 이동시키는 길이방향-이송수단(미도시)과,
    상기 스프레이건(30)을 상하방향 및 수평방향으로 이동시킬 수 있으면서 강관 과의 이격 거리를 조절할 수 있는 링크형-이송수단(미도시)을 더 포함하여 구성되는 것을 용접비드를 갖는 강관의 압출식 3중 코팅 장치.
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