KR100946838B1 - 호스 형성 방법 - Google Patents

Abstract

폴리머 호스 모재(12)는 사전형성된 튜브(14)로 삽입되고 의도하는 형상으로 이루어진다. 진공단부캡(20)은 튜브중 한 단부에 위치설저되고 진공은 튜브를 통하여 호스 모재를 당기기 위해 진공 단부캡에 적용된다. 호스를 튜브로 삽입한후, 호스는 튜브의 내부표면과 접촉한다. 적재 단부캡(28)은 튜브의 다른 단부에 위치설정된다. 호스는 그후 호스를 튜브로 한정된 형상으로 유지하기 위해 경화된다. 경화되는 동안 한쌍의 단부캡은 호스의 단부에 대해 동일평면이되고 마감작동이 필요하지 않게 된다. 경화된 호스는 그후 튜브로부터 제거된다. 상기 호스의 단부는 역시 플래어형상을 가질 수 있다.

Description

호스 형성 방법{METHOD OF FORMING A HOSE}

본 발명은 일반적으로 사전 형성 튜브의 내부에서 폴리머 호스 광섬유 모재를 경화함으로써 의도하는 형태로 호스를 형성하는 방법에 관한 것이다.

호스는 일반적으로 의도하는 형태로 구부려지는 금속 맨드렐 위에 호스 광섬유 모재를 수동으로 슬라이스시킴으로서 의도하는 형태로 만들어진다. 금속 맨드렐은 대개 호스 모재내의 금속 맨드렐의 적재를 용이하게 하기 위해 윤활된다.
상기 호스는 그 후 호스를 금속 맨드렐의 형태로 조정하기 위해 경화된다. 경화되는 동안, 금속 맨드렐은 호스의 내부 표면에서 지지되고, 의도하는 형태로 호스를 유지한다. 경화된 후 금속 맨드렐은 제거된다. 최종 작동은 호스의 단부를 마감하기위해 일반적으로 필요하다.
호스는 또한 의도하는 형태를 가지는 내부의 맨드렐 주위에 나선으로 감긴 호스 테이프에 의해 형성된다. 테이프는 그 후 의도하는 형태의 마감된 호스를 형성하기 위해 경화되고 맨드렐은 뒤로 빠지게 된다.
호스를 형성하는 또 다른 종래의 방법은 외부의 지지를 제공하고 나선형으로 형성된 제한 벽의 내부의 호스 광섬유 모재를 제한하는 것을 포함한다. 제한된 벽은 상반부와 하반부를 포함한다. 호스는 제한된 벽의 하반부에 놓이고 상반부는 그 후 하반부 위에 호스를 한정하기 위해 놓인다.
호스가 경화됨에 따라 제한된 벽은 외부의 지지를 제공한다. 상기 방법에 대한 결점은 단부가 벽에 구속되기 때문에 마감 작동이 필요하고 제한된 벽이 호스 위에 솔기를 남긴다는 것이다. 마이크로파 대역을 통과하는 동안 호스는 또한 경화된다. 튜브의 외부 표면은 호스를 경화시키는 유체의 차가운 흐름으로 동시에 접촉된다. 상기 방법에서, 튜브의 외부 표면은 어떠한 구조 또는 표면과도 접촉하지 않는다.
종래기술의 맨드렐 방법으로 호스를 형성하는데에는 몇 가지 결점이 있다. 한 예로는, 맨드렐 위에서 호스 광섬유 모재가 슬라이드되는 동안 작동자에게 응력 및 긴장력 손상을 줄 수있다. 상기 방법은 역시 조립하는 동안 작동자의 손을 위한 부분주위에 공간이 있어야하기 때문에 부가적인 공간을 필요로 한다. 분리된 마감 작동은 또한 단부를 마감하는 것이 요구된다. 결국, 상기 방법은 비용이 많이 들고 인체공학적으로 매우 어렵다.

폴리머 호스 광섬유 모재는 사전 형성 튜브로 삽입되어 의도하는 형태를 만들어진다. 호스 모재는 의도하는 길이로 먼저 잘려진다. 호스 모재의 제 1 단부는 튜브의 적재단부로 삽입된다. 바람직하게, 제 1 단부는 튜브의 적재를 지원하기 위해 윤활되고 적재가 끝난후 호스의 외부 표면은 튜브의 내부 표면에 접촉한다.
진공 단부캡은 튜브의 대향된 진공 단부에 위치하게 된다. 호스 제 1 단부가 진공 단부캡과 같은 높이가 될 때까지 진공 단부캡에 적용되는 진공은 튜브를 통하여 호스 모재를 당기게 된다. 적재 단부캡은 그 후 튜브의 적재단부에 위치하게 된다. 바람직하게는, 호스의 양 단부가 단부캡과 같은 높이가 되고 마감작동이 필요하지 않게된다.
상기 호스는 그 후 튜브의 형태로 호스를 유지하기 위해 경화된다. 경화된 후에, 적재 단부캡은 튜브로부터 제거되고 경화된 호스는 적재 단부에서 튜브로부터 제거된다.
만약 호스의 단부중 하나의 내부 직경이 더 크거나 플레어 형상이 되어야 하는 경우, 맨드렐 또는 플러그는 경화전에 튜브의 의도하는 단부로 삽입된다. 상기 맨드렐 또는 플러그는 호스의 내부 직경의 크기를 늘린다. 본 발명의 상기 및 다른 특징은 하기 및 도면에서 가장 이해될 수 있다.
본 발명의 여러 가지 특징과 장점은 바람직한 실시예의 하기하는 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백하다. 상세한 설명에 동반된 도면은 다음과 같다.

도 1는 본 발명의 조립체를 형성하는 호스의 개략적인 사시도이다.

도 2는 호스의 직경을 확대하기 위해 맨드렐 또는 플러그의 삽입 후 튜브의 적재 단부의 개략적인 단면도이다.

도 1은 본 발명의 조립체(10)을 형성하는 호스를 도시하고 있다. 조립체(10)은 의도하는 형태로 폴리머 호스 광섬유 모재(12)를 경화시키고, 형성한다. 호스(12)는 외부 지지튜브(14)에서 의도하는 형태로 경화되고, 형성된다. 호스(12)는 고무 또는 플라스틱과 같이 경화되는 어떤 폴리머 물질로도 형성될 수 있다. 바람직하게는, 튜브(14)는 고온 플라스틱, 글래스, 파이렉스, 도자기 또는 알루미늄 또는 스테인레스 강과 같은 금속으로 형성된다.
경화되지 않는 호스 모재(12)는 먼저 의도하는 길이로 잘린다. 호스 모재(12)의 제 1 단부(16)는 튜브(14)의 적재 단부(18)로 삽입된다. 호스(12)를 적재하는 동안, 튜브(14) 클램핑 블록으로 고정된다. 바람직하게, 제 1 단부(16)은 적재를 도우기 위해 윤활된다. 호스(12)의 제 1 단부(16)가 튜브(14)를 통해 당겨짐에 따라, 적재를 더 도우기 위해 호스(12)의 표면에 걸쳐 넓게 윤활된다. 호스(12)의 외부 표면은 적재가 완료될대 의도하는 형태를 한정하는 튜브(14)의 내부 표면에 접촉한다.
진공 단부캡(20)은 튜브(14)의 대향된 진공 단부(22)에 위치된다. 롤 핀과 같은 통기 튜브 (24)는 진공 단부캡(20)내로 삽입된다. 진공 단부캡(20)은 호스(12)의 외부 직경을 단부캡(20)과 호스(12)의 접점으로 결정한다. 통기 튜브(24)는 호스(12)의 내부 직경을 통기 튜브(24)와 호스(12)의 접점으로 결정한다.
통기 튜브(24)에 연결되는 진공(26)은 호스(12)이 제 1 단부(16)가 진공 단부캡(20)과 높이가 같아질 때까지 튜브(14)의 전체 길이를 통하여 호스(12)를 당긴다. 상기 진공(26)이 한번 멈추면 호스(12)는 튜브(14)내에 위치한다. 비록 진공(26)이 나타나지만, 다른 방법이 호스(12)를 튜브(14)로 끌어 넣기 위해 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 호스(12)는 튜브(14)로 수동으로 당겨질 수 있다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 호스(12)가 튜브(14)에 위치된 후, 적재 단부캡(28)은 튜브(14)의 적재 단부(18)상에 위치한다. 적재 단부캡(28)은 또한 호스(12)의 적재 단부(18)에서 호스(12)의 내부 직경과 외부 직경을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 바람직하게, 호스(12)는 호스(12)의 제 2 단부(30) 역시 적재 단부(28)과 같은 높이가 되도록 길이를 따라 사전절단된다. 상기 튜브(14)는 그후 클램핑 블록으로부터 제거된다.
호스(12)는 그 후 튜브(14)로 한정되는 형태로 호스(12)를 형성하도록 경화된다. 공지된바와 같이, 호스(12)는 이용되는 특정의 호스 물질을 위해 적당한 시간과 온도로 경화된다. 몇가지 실시예어서, 호스(12)는 뜨거운 유체(오일, 소금, 물)의 유동베드내의 호스(12)와 튜브(14)에 잠김으로써 경화된다. 호스(12)는 또한 전기 랩(wrap) 또는 마이크로파에 의해 뜨거운 공기로 경화될 수 있다. 경화되는 동안, 한쌍의 단부캡(20)은 호스(12)의 각각 제 1 단부(16)와 대향된 제 2 단부(30)에 대해 동일높이이다. 단부캡(20, 28)은 경화를 위해 평평한 표면을 이루고 마감 작동을 위한 필요를 제거한다.
경화된 후에, 적재 단부캡(28)은 튜브(14)로부터 제거되고 경화된 호스(12)는 적재 단부(18)에서 튜브(14)로부터 제거된다. 어떤 적당한 압력도 튜브(14)에서 호스(12)를 내리기 위해 채용될 수 있다. 바람직하게, 튜브(14) 밖으로 호스(12)를 내기위해 진공 단부(22)에서 분무기가 사용된다.
호스(12)의 내부 직경은 압출로 결정된다. 경화되는 동안, 호스(12)는 압력을 받는다. 단부캡(20)이 통기 튜브 24를 포함함에 따라, 호스(12)의 내부와 외부의 압력은 동일하게 하게 되어, 호스(12)가 경화되는 동안 붕괴되지 않도록 한다. 단부캡들(22, 28) 중의 하나는 호스(12)의 내부에서 압력을 동일하게 되도록 통기되어야 한다. 도 1에서, 단부캡(22)은 통기 튜브(24)에 의해 통기된다.
튜브(14)는 여러번 구부러지는 것이 바람직하다. 호스(12)가 경화되고, 튜브(14)로부터 경화된 후, 호스(12)는 튜브(14)가 여러번 구부러진 형태를 유지한다.
호스(12)의 외부 직경 A는 적재를 편리하기 하기 위해 튜브(14)의 내부 직경 B보다 약간 작다. 한 실시예에서, 호스(12)는 9/16인치의 외부 직경을 가지고 11/16인치의 내부 직경 B와 12/16 인치의 외부 직경 C를 가지는 튜브(14)로 삽입된다. 상기 실시예에서, 단부캡(20, 28)은 11/16인치의 외부 직경 D를 각각 가진다.
호스(12)의 벽 두께 E는 의도하는 형태로 구부려질 때 호스(12)가 붕괴되거나, 찢어지는 것을 방지하기 위해 두께가 0.065인치 보다 큰 것이 바람직하다. 비록 상기 치수로 서술되었지만, 호스(12)와 튜브(14)가 다른 치수를 가질 수 있다.
호스(12)의 단부들(16, 30) 중의 하나의 내부 직경 F는 의도하는 단부(16, 30)에서 호스(12)의 내부 직경 F를 늘리기 위해 호스(12) 의도하는 단부(16, 30)로 플러그 또는 맨드렐(32)를 삽입함으로써 더 크게 할 수 있거나, 플레어형상이 될 수 있다. 도 2는 호스(12)의 제 2 단부(30)로 삽입되는 중공 플러그(32)를 도시한다. 비록 플러그(32)가 호스(12) 제 2 단부(30)로 삽입되는 것은 도시되고, 서술되지만, 플러그(32)가 단부(16)으로 또는 단부들(16, 30)로 삽입될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 플러그(32)는 주어진 길이를 가지고, 플러그(32)가 호스(12)의 내부 직경 F와 접촉하는 지점에서 확대된 내부 직경 G로 호스(12)의 내부 직경을 연장한다.
도시된 바와 같이, 적재 단부캡(28)은 플러그(32)의 삽입을 위해 구멍(34)을 포함한다. 플러그(32)의 길이는 역시 호스(12) 요건과 고객 규정에 따른다. 호스(12)를 경화시키는 것은 단부(30)의 플래어 형태를 유지하도록 한다. 중공 플러그(32)는 호스(12)의 외부 압력 때문에 경화되는 동안 호스(12)가 붕괴되는 것을 막도록 환기되는 호스(12)의 내부의 G를 허용한다. 통기를 제공함으로써, 내부 표면의 대기압과 호스(12)의 외부 표면의 대기압이 동일하게 하게 될 수 있다. 만일 플러그(24, 32)가 호스(12)의 양쪽 단부(20, 30)에서 사용되면, 플러그(24, 32)는 호스(12)의 내부가 통기되도록 하기 위해 중공이되어야한다. 오직하나의 플러그(32)가 채용되면, 플러그(32)는 호스(12)의 다른 단부가 열림에 따라 고체 또는 맨드렐일 수 있다.
비록 호스 모재(12)가 설명되고, 기술되었지만, 다른 모재도 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 모재(14)는 또한 연료 라인, 합성 브레이크 라인, 강화 호스, 비 강화 호스, 씰 또는 개스킷, 고체, 중공 밀집 및 스폰지 중의 하나일 수 있다. 본 발명의 조립체(10)를 형성하는 호스를 사용함으로써, 호스 모재(12)는 작동자의 상해를 줄이도록 사전 형성 튜브(14)에 쉽게 적재될 수 있다. 단부(16, 30)가 경화공정 동안 마감됨에 따라 트리밍이 요구되지 않는다. 부가적으로, 조립체(10)가 작동자의 손을 위한 부품 주위의 공간이 필요하지 않게됨에 따라 더 적은 공간은 필요하다. 튜브(14)는 또한 경화공정 동안 적층가능함으로써 공간을 줄이고, 더 많은 호스(12)가 주어진 지역에서 경화될 수 있도록 한다. 또한 호스(12)상의 외부마킹이 더 적어져서 결국, 조립체(10)는 선행 기술의 방법보다 더 경제적이고 인체공학적이다.

상술한 것은 단지 본 발명의 원리의 예시적인 것이다. 본 발명의 많은 수정과 변화는 상술한 바를 고려하여 가능하다. 본 발명의 바람직한 실시예가 공개됨으로써 당업자는 본 발명의 범위 내의 수정이 가능하다는 것을 인정할 것이다. 따라서, 본 발명의 청구범위의 범위 내에서, 본 발명의 범위 및 내용을 결정하는데 필요한 경우 상술한 바와 다른 것이 실행될 수 있다.

Claims (31)

1. 의도하는 형상으로 호스를 형성하기 위한 방법에 있어서,

   의도하는 길이로 상기 호스를 절단하고,

   상기 호스를 절단하는 단계 뒤에, 의도하는 튜브 형상을 형성하는 내부 표면을 가지는 형성 튜브로 상기 호스의 의도하는 길이를 당기며,

   호스를 당기는 단계는 상기 튜브의 진공단부에 진공을 제공하는 단계를 더 포함하고,

   상기 의도하는 형상으로 호스의 의도하는 길이를 경화시키며,

   상기 형성 튜브로부터 의도하는 형상을 가지는 호스를 제거하는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 형성 튜브를 고정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
3. 제 2항에 있어서, 클램핑 블록이 상기 형성 튜브를 고정하는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
4. 제 1항에 있어서, 호스를 윤활시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 호스의 의도하는 길이가 제 1 단부 및 대향된 제 2 단부를 포함하고 상기 형성 튜브가 적재단부 및 대향된 진공단부를 포함하며, 상기 형성 튜브의 단부가 상기 대향된 진공단부가 되고, 호스를 당기는 단계가 상기 형성 튜브의 적재단부로 상기 호스의 제 1 단부를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
6. 삭제
7. 제 5항에 있어서, 호스를 제거하는 단계는 상기 형성 튜브의 진공단부에 압력을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
8. 제 5항에 있어서, 상기 형성 튜브의 진공단부 상에 진공단부캡을 위치설정하고 상기 형성 튜브의 적재단부 상에 적재단부캡을 위치설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 호스의 제 1 단부가 상기 진공단부캡과 동일 높이이고 상기 호스의 제 2 단부가 상기 적재단부캡과 동일 높이인 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 호스의 제 1 단부와 제 2 단부를 마감하도록 상기 진공단부캡과 상기 적재단부캡에 대해 각각 상기 제 1 단부 및 제 2 단부를 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
11. 제 1항에 있어서, 상기 호스가 제 1 단부 및 대향된 제 2 단부를 포함하고, 상기 방법이 상기 호스의 제 1 단부와 제 2 단부중 하나를 플래어 형상으로 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 호스의 제 1 단부 및 제 2 단부중 하나를 플래어 형상으로 하는 단계가 플러그를 상기 호스의 제 1 단부 및 제 2 단부중 하나에 삽입하고 상기 플러그가 호스의 내부직경보다 큰 외부직경을 가지는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
13. 제 1항에 있어서, 상기 호스가 폴리머인 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
14. 제 1항에 있어서, 상기 형성 튜브가 플라스틱, 유리, 파이렉스, 도자기 및 금속 중의 하나인 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
15. 제 1항에 있어서, 상기 호스가 뜨거운 유체 내에 상기 호스와 형성 튜브를 잠기게 함으로써 경화되는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
16. 제 1항에 있어서, 상기 호스가 전기 랩(wrap)으로 경화되는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
17. 제 1항에 있어서, 상기 호스가 마이크로파로 경화되는 것을 특징으로 하는 호스형성방법.
18. 삭제
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