KR100928230B1 - 이중파이프 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 파이프의 외경에 금속판을 구성하되 길이방향 일 측으로 파이프 구경이 외부와 개방되는 결합공간을 형성하여 적은 비용으로 내구성과 경도가 우수할 뿐만 아니라 중량이 가벼우면서도 작업성이 우수한 이중파이프 제조방법에 관한 것이다.

즉 공급되는 보강판(10)의 양측 끝단부를 일정높이로 절곡하여 절곡편(11)을 형성하는 보강판 절곡공정과, 보강판 절곡공정이 완료된 상태로 공급되는 보강판(10)의 상단에 용융된 액상의 합성수지를 절곡편(11)의 상부에 주입하는 보강심 주입공정과, 보강심 주입공정에 의해 보강판(10) 상부에 주입되어 보강판(10)과 결착된 합성수지의 보강심(13)을 공기와 냉각수로 동시에 응고하도록 하는 보강심 응고공정과, 보강심 응고공정을 거친 다음 포밍장치에 형성된 다수의 포밍롤러(21)와 보조롤러(22)를 순차적으로 진입하도록 하여 합성수지재의 보강심(13) 외경에 금속재의 보강판(10)을 결착하되 일 측에 길이방향으로 양측의 절곡편(11)이 일정거리를 두고 대칭으로 유지하여 결합공간(3)을 형성한 것을 특징으로 하는 이중파이프 제조방법에 관한 것이다

이중파이프, 합성수지, 포밍장치, 보강심, 보강판, 결합공간

Description

이중파이프 제조방법{Duplex pipe and the manufacturing method}

본 발명은 이중파이프 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 합성수지 파이프의 외경에 금속판을 구성하되 길이방향 일측으로 파이프 구경이 외부와 개방되는 결합공간을 형성하여 적은 비용으로 내구성과 경도가 우수할 뿐만 아니라 중량이 가벼우면서도 작업성이 우수한 이중파이프 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 통상적으로 건축물의 베란다 및 교량의 난간이나 비닐하우스의 골재, 구조물의 지주 등에 사용되는 산업용 파이프나 농업용 파이프는 주로 금속파이프가 사용되고 있으며 이는 사용상 필요로 하는 내구성과 경도에 맞도록 형성할 경우 중량이 무거워 질뿐만 아니라 장기간 사용할 경우 부식에 의한 녹이 발생하여 미관을 나쁘게 함은 물론 보행자들이 접촉시 녹이 묻어나는 등의 문제와 함께 파이프의 기본 기능인 외부 압력에 대한 응력이 약화하여 안전성 문제도 동시에 발생하게 되는 등의 다양한 문제점이 있어 왔다.

또한, 보행자가 직접 접촉하는 난간 등을 합성수지로 형성한 파이프로 난간을 설치하여 구성함에 따라 여러 가지 다양한 모양과 형태로 난간을 구성할 수 있는 점이 있으나 먼지 등 여러 가지 이물질이 난간에 부착되거나 외부의 압력에 난간의 외부가 쉽게 손상되어 관리가 용이하지 못할 뿐만 아니라 기본적인 인장 강도가 약하여 난간의 부피가 커지는 등의 복합적인 문제점을 수반하고 있는 실정이다.

뿐만 아니라 상기와 같은 문제점을 해소하고자 장기간 사용시에도 부식과 같은 내부 변화가 없고 안정성이 보장되는 미관이 미려한 스테인리스재의 파이프나 아연도금강판을 등을 선호하고 사용하는 추세이다.

하지만, 스테인리스 파이프나 아연도금 강판을 산업용 파이프로 사용할 경우 산업용 파이프로서의 인장 강도와 내구성을 유지하기 위하여 일정한 두께가 유지될 수 있도록 파이프의 두께를 두껍게 함에 따라 생산원가의 상승에 따른 경제적 부담으로 산업용 파이프로의 사용이 용이하지 못한 문제점이 있어왔다.

이에 상기의 문제점들을 보완하기 위하여 합성수지재의 파이프 외부에 금속판을 구비하는 이중파이프를 다양한 방법으로 연구개발하여 사용하고 있으나 합성수지 재와 금속제의 유기적 결합이 용이하지 못하여 생산에 따른 이중적인 작업으로 인한 생산성과 품질의 저하로 인한 문제해결이 용이하지 못하여 실사용에 적용 하지 못하고 있음에도 생산업체와 관련업체에서는 이에 적절한 방안을 제시하지 못하고 있는 실정에 있다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 제반문제를 일소하기 위하여 안출한 것으로서 통상의 금속판 상부에 합성수지 용액을 주입하여 합성수지 용액을 응고시킴과 동시에 합성수지 용액 상부를 눌러 주면서 금속판의 양측을 좁히면서 원형으로 포밍 작업하여, 합성수지 용액이 원형으로 형성된 금속판 내부에서 응고되어 합성수지재의 보강심이 되고 외부의 금속판이 보강판이 되는 이중 파이프를 형성하되 이중 파이프 일측의 길이방향으로 결합공간을 형성하여 이중 파이프 구경이 외부와 개방되도록 구성한 이중 파이프를 생산할 수 있도록 함으로써, 필요에 따라 파이프의 두께를 합성수지재의 보강심으로 용이하게 변경하고 외경에 구성되는 보강판을 도금판이나 스테인리스 및 알루미늄 등으로 용이하게 구성할 수 있어 파이프 자체의 내구성과 경도를 강화함은 물론 합성수지재와 금속제의 유기적 결합이 용이하도록 하여 생산성과 품질을 향상할 뿐만 아니라 중량이 가벼우면서도 작업성이 우수한 산업용 이중파이프를 생산하는데 해결하고자 하는 과제로 완성한 것이다.

공급되는 보강판(10)의 양측 끝단부를 일정높이로 절곡하여 절곡편(11)을 형성하는 보강판 절곡공정과, 보강판 절곡공정이 완료된 상태로 공급되는 보강판(10)의 상단에 용융된 액상의 합성수지를 절곡편(11)의 상부에 주입하는 보강심 주입공정과, 보강심 주입공정에 의해 보강판(10) 상부에 주입되어 보강판(10)과 결착된 합성수지의 상단 면에 저온의 공기를 분사하여 공기로 냉각시키고, 보강판(10) 하단 면에 포밍롤러(21) 하단부가 냉각통(23)에 유지하는 냉각수에 직접 유입되어 냉각된 포밍롤러(21)가 보강판(10) 하단에 접촉하도록 하여 냉각수로 냉각시켜서 공기와 냉각수로 동시에 보강판(10)에 결착된 합성수지의 보강심(13)이 응고하도록 하는 보강심 응고공정과, 보강심 응고공정에서 보강심이 표면으로부터 응고되어 100℃ 이하로 유지시킨 다음 포밍장치에 형성된 다수의 포밍롤러(21)와 보조롤러(22)를 순차적으로 진입하도록 하여 절곡편(11)이 상부로 포밍되면서 보강심(13)이 내부에 형성되고 보강판(10)이 외경을 형성하는 이중파이프 형성공정을 각각 거쳐서 중심공(2)을 구경으로 하는 일정두께를 유지하는 합성수지재의 보강심(13) 외경에 금속재의 보강판(10)을 결착하되 일 측에 길이방향으로 양측의 절곡편(11)이 일정거리를 두고 대칭으로 유지하여 결합공간(3)을 형성함으로써, 파이프 중심공(2)과 외부가 개방되도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명의 이중파이프는 길이방향 일 측으로 파이프 구경이 외부와 개방되는 결합공간을 형성하는 합성수지 파이프의 외경에 금속판을 구성하되 금속재의 보강판 내부에 액상의 합성수지를 주입한 다음 금속재의 보강판을 포밍작업으로 결합시킴으로써, 제조 공정이 간결하면서도 제조 후 서로 재질이 다른 보강판과 보강심이 견고하게 결착되어 이질감을 감소함은 물론 필요에 따라 더욱 다양한 재질로 용이하게 적용할 수 있어 저가의 재료비로 내구성 과 경도가 유지되는 신개념의 파이프를 적은 비용으로 내구성과 경도가 우수할 뿐만 아니라 중량이 가벼우면서도 작업성이 우수한 이중파이프를 더욱 다양하게 생산할 뿐만 아니라 외관이 미려하면서도 안전성이 보장되는 저비용, 고품질의 산업용 이중 파이프를 용이하게 사용할 수 있도록 함에 따라, 산업현장에 실 사용시 그 적용이 용이하여 산업발전에 이바지할 그 기대되는 바가 많은 발명이다.

이하 첨부된 도면과 함께 본 발명에서 제공하는 이중 파이프 및 그 제조 방법에 대한 상세한 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명의 구성은 필요에 따라 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

통상적으로 내부에 중심공을 유지하는 합성수지제의 보강심 외경에 금속재의 보강판(10)을 구성하는 이중파이프 제조방법에 있어서;

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 아연도금강판이나 스테인리스 및 알루미늄 등의 재질로 다양하게 적용할 수 있는 롤 형태의 금속 철판을 포밍장치(도면 미도시)로 유입하여 보강판(10)으로 사용할 수 있도록 하는 금속판 공급공정과;

공급되는 보강판(10)의 양측 끝단 부를 일정높이로 절곡하여 절곡편(11)을 형성하며 이때, 필요에 따라 표면 일부를 길이방향으로 형성되는 다양한 형태의 굴 곡부(12)를 일정간격으로 형성하는 보강판 절곡공정과;

절곡공정이 완료된 상태로 공급되는 보강판(10)의 상단에 용융되어 200 ~ 260℃의 온도를 유지하는 액상의 합성수지를 절곡편(11)의 상부 끝단부 까지 주입하는 보강심 주입공정과;

상기 보강심 주입공정에 의해 보강판(10) 상부에 주입되어 보강판(10)과 결착된 합성수지의 상단에 일정압력의 차가운 바람이 직접 접촉하도록 하고 하단의 포밍롤러(21) 하단부가 냉각통(23)에 유지하는 냉각수에 직접 유입되어 냉각된 롤러(21)가 보강판(10) 하단에 접촉하도록 하여 보강판(10)을 통해 합성수지의 하단부를 냉각하도록 함으로써, 보강판(10)에 결착된 합성수지가 응고하도록 하는 보강심 응고공정과;

상기 보강심 응고공정에서 보강심이 표면으로부터 응고되어 100℃ 이하를 유지하면 포밍장치(도면 미도시)에 형성된 다수의 포밍롤러(21)와 보조롤러(22)를 순차적으로 진입하면서 절곡편(11)이 상부로 포밍되면서 보강심(13)이 내부에 형성되고 보강판(10)이 외경을 형성하는 이중파이프 형성공정을 각각 거쳐서 이중파이프(1)를 형성하는 이중파이프 제조방법으로서 이를 통하여 하기에 기술되는 이중파이프(1)를 형성하는 것이다.

즉 도 3에 도시된 바와 같이 중심공(2)을 구경으로 하는 일정두께를 유지하는 합성수지재의 보강심(13) 외경에 금속재의 보강판(10)을 결착하여 형성한 이중파이프(1) 한쪽 길이방향으로 결합공간(3)을 형성하여 이중파이프(1) 구경이 외부와 개방되도록 구성한 구조이다.

이때, 도 6에서 도 9까지 도시된 바와 같이 필요에 따라 이중파이프(1) 외경의 표면에 단면이 원형 또는 다각형의 형태로 돌출되거나 함몰되는 다수의 굴곡부(12)를 길이방향으로 형성하되 원주방향으로 일정간격을 유지하도록 구성하여 사용할 수도 있는 것이다.

상기와 같이 이루어지는 이중파이프 제조방법은 보강심(13)과 보강판(10)의 성형을 별도로 구비하면서도 결합하여 하나의 파이프로 형성될 수 있는 것은 상기에 기술한 이중파이프 제조 방법에 의해 이루어지는 것이다.

즉 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 롤 형태의 금속판(10a)을 소재로 하여 포밍장치에 의해 굴곡과 절곡에 의해 보강판(10)을 형성한 다음 그 상부에 합성수지액을 주입장치(25)를 통해 주입하여 냉각통(23)의 냉각수와 송풍장치(24)를 통해 분사하는 냉각공기를 이용해 응고시켜서 보강심(13)을 형성시킴과 동시에 보강판(10)과 보강심(13)을 결착시킨 다음 포밍장치(도면 미도시)에 형성된 다수의 포밍롤러(21)와 보조롤러(22)에 순차적으로 진입시켜서 절곡편(11)이 상부로 포밍되면서 보강심(13)이 내부에 형성되고 보강판(10)이 외경을 형성하는 이중파이프(1)를 형성하는 것이다.

이때, 상기의 보강심(13)을 형성하는 합성수지는 폴리에틸렌(PE)이나 나일론 또는 염화비닐(PVC) 등으로 구별되거나 이들을 혼합하여 형성하여도 무관하므로 더욱 많은 종류의 합성수지를 접목하여 사용할 수 있어 재로 수급에 따른 비용을 절감할 수 있는 것이다.

또한, 보강판(10)은 사용용도나 파이프의 지름에 따라 아연도금강판이나 스테인리스 및 알루미늄 등 다양한 재질로 적용할 수 있으며 이중 파이프의 롤 형태의 금속 철판을 굴곡하고 절곡하여 보강판(10)을 성형함에 따라 이중 파이프의 외경을 형성하는 보강판(10)의 구성을 필요에 따라 용이하게 형성할 수 있는 것이다.

뿐만 아니라 금속판(10a)을 성형하는 보강판 성형공정에서 이중파이프(1)의 외경을 구성하는 보강판(10)의 표면에 형상하는 굴곡부(12)를 다양하게 형성할 수 있도록 함에 따라 제조공정이 완료된 이중 파이프의 외경의 표면형상을 성형하고자 하는 단면형상을 용이하게 형성할 수 있는 것이다.

즉 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 보강판(10)을 형성하는 과정에서 보강판(10)의 표면에 형성하는 굴곡부(12)의 단면형상을 보강판 절곡공정에서 절곡편을 형성하는 과정과 동시에 형성하도록 함에 따라 별도의 공정 없이 이루어지도록 함은 물론 굴곡부(12)를 형성함에 따라 보강판(10)에 보강심(13)이 더욱 견고히 결착되어 보다 견고하고 안정적인 이중파이프(1)를 형성할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이 굴곡부(12)의 굴곡 형상과 굴곡 방향에 따라 실사용에 적용할 경우 각각의 이중파이프(1)를 서로 연결 고정할 수 있는 기능이 첨부되는 외형상 기능상의 작용효과를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명의 제조 방법으로 형성한 이중 파이프는 한쪽이 절곡편(11)이 일정간견을 유지하면서 대칭으로 형성되도록 하여 이중 파이프의 구경이 외부와 개방되는 결합공간(3)을 구비함에 따라 일실시 예로 도시한 도 9에 나타난 바와 같이 이중파이프(1)에 장착하는 유리나 판재와 같은 구성품(4)을 결합공간(3)에 삽입하여 구성품(4)과 이중파이프(1)의 결합을 용이하게 하면서도 더욱 견고하게 할 수 있는 기능을 겸비하도록 하등 실 사용상에 여러 가지 기능과 이점을 얻을 수 있는 것이다.

상기와 같은 제조방법을 통해 형성된 본 발명의 이중파이프(1)는 제조 공정이 간결하면서도 제조 후 서로 재질이 다른 보강판(10)과 보강심(13)이 견고하게 결착되어 이질감을 감소시킴으로써, 합성수지 파이프의 외경에 금속판을 구성하되 길이방향 일 측으로 파이프 구경이 외부와 개방되는 결합공간을 형성하여 적은 비용으로 내구성과 경도가 우수할 뿐만 아니라 중량이 가벼우면서도 작업성이 우수한 이중파이프를 생산할 수 있도록 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 제조공정 블록도

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 제조공정에 따른 생산품 변형 상태도

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 제조공정을 도시한 작업순서도

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 포밍롤러와 보조롤러의 작용 예시도.

도 6은 본 발명에서 굴곡부를 형성한 일실시 예를 도시한 것으로서

(가)는 사시도 이고 (나)는 단면 사시도.

도 7은 본 발명에서 요입된 형태의 굴곡부를 형성한 일실시 예를 보인 제조공정에 따른 생산품 변형 상태도.

도 8은 본 본 발명에서 돌출된 형태의 굴곡부를 형성한 일실시 예를 보인 제조공정에 따른 생산품 변형 상태도.

도 9의 (가)(나)(다)는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 이중파이프 2: 중심공

3: 결합공간 4: 구성품

10: 보강판 10a: 금속판

11: 절곡편 12: 굴곡부

13: 보강심 21: 포밍롤러

22: 보조롤러 23: 냉각통

24: 송풍장치 25: 주입장치

Claims (3)

1. 통상적으로 내부에 중심공을 유지하는 합성수지제의 보강심 외경에 금속재의 보강판(10)을 구성하는 이중파이프의 제조방법에 있어서;

   공급되는 보강판(10)의 양측 끝단 부를 일정높이로 절곡하여 절곡편(11)을 형성하는 보강판 절곡공정과;

   보강판 절곡공정이 완료된 상태로 공급되는 보강판(10)의 상단에 용융되어 200 ~ 260℃의 온도를 유지하는 액상의 합성수지를 절곡편(11)의 상부에 주입하는 보강심 주입공정과;

   보강심 주입공정에 의해 보강판(10) 상부에 주입되어 보강판(10)과 결착된 합성수지의 상단 면에 저온의 공기를 분사하여 공기로 냉각시키고, 보강판(10) 하단면에 포밍롤러(21) 하단부가 냉각통(23)에 유지하는 냉각수에 직접 유입되어 냉각된 롤러(21)가 보강판(10) 하단에 접촉하도록 하여 냉각수로 냉각시켜서 공기와 냉각수로 동시에 보강판(10)에 결착된 합성수지의 보강심(13)이 응고하도록 하는 보강심 응고공정과;

   보강심 응고공정에서 보강심이 표면으로부터 응고되어 100℃ 이하로 유지시킨 다음 포밍장치에 형성된 다수의 포밍롤러(21)와 보조롤러(22)를 순차적으로 진입하도록 하여 절곡편(11)이 상부로 포밍되면서 보강심(13)이 내부에 형성되고 보강판(10)이 외경을 형성하는 이중파이프 형성공정을 각각 순차적으로 거치도록 하는 것을 특징으로 하는 이중파이프 제조방법.
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