KR100965369B1 - 배관 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, (a) 배관 내부에 보형물을 삽입하는 단계; (b) 상기 배관에서 굴곡을 형성할 부분을 가열하는 단계; (c) 상기 가열된 부분을 굴곡시켜 상기 배관을 굴곡관으로 형성하는 단계; (d) 상기 굴곡관을 냉각용 지그에 삽입하여 냉각시키는 단계; (e) 상기 굴곡관을 상기 지그로부터 제거하고, 상기 굴곡관 내에 삽입되어 있는 상기 보형물을 빼내는 단계; 및 (f) 상기 굴곡관을 상기 지그에 삽입하고 냉각시켜 형상을 굳히는 단계를 포함하는 배관 제조 방법을 제공한다.
개시된 배관 제조 방법에 따르면, 배관 내부에 별도의 보형물을 삽입하여 굴곡관을 형성하고 이를 냉각한 이후, 내부의 보형물을 제거하고 굴곡관을 최종 냉각하여 형상을 굳힘으로써 배관 공정 효율을 개선하고 작업 환경을 쾌적히 할 수 있다.

Description

배관 제조 방법{Method for manufacturing pipe}
본 발명은 배관 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직관을 휘어서 굴곡관으로 제조하기 위한 배관 제조 방법에 관한 것이다.
직관을 굴곡관으로 형성하기 위한 방법이 종래에 다양하게 공지되어 있다. 가장 간단한 방법으로서, 직관 형태의 배관에 단순히 휨을 가하여 굴곡을 형성시키는 방식이 있다. 그러나, 이러한 방법은 굴곡이 가해진 내측에 주름이 생기는 문제점이 있다. 이외에도, 직관 형태의 배관 내부에 모래를 채운 후 가열하고 휨을 가하여 굴곡을 형성하는 방식이 있는데, 굴곡을 형성한 이후에는 모래를 모두 털어내어 제거해야 한다. 여기서, 배관이 플라스틱 재질(ex, PP재질)인 경우, 가열 등의 공정 중에 모래 알갱이가 배관의 내표면에 박혀서, 추후 모래가 완벽하게 제거되지 못하게 되며, 이로 인해 공정 효율이 떨어지고 제품의 불량을 발생시키는 단점이 있다. 또한, 상기의 방식은 모래를 털어내는 과정 중에 주변 작업 환경을 훼손시키는 문제점이 있다.
본 발명은 배관 내부에 별도의 보형물을 삽입하여 굴곡관을 형성하고 냉각 시킨 다음, 내부 보형물을 완벽하게 제거하고 굴곡관을 최종 냉각하여 형상을 굳힘으로써 배관 공정 효율을 향상시키고 작업 환경을 개선시킬 수 있는 배관 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, (a) 배관 내부에 보형물을 삽입하는 단계; (b) 상기 배관에서 굴곡을 형성할 부분을 가열하는 단계; (c) 상기 가열된 부분을 굴곡시켜 상기 배관을 굴곡관으로 형성하는 단계; (d) 상기 굴곡관을 냉각시키는 단계; (e) 상기 굴곡관 내에 삽입되어 있는 상기 보형물을 빼내는 단계; 및 (f) 상기 굴곡관을 냉각시켜 형상을 굳히는 단계를 포함하는 배관 제조 방법을 제공한다. 여기서, 상기 (d) 단계는 상기 굴곡관을 냉각용 지그에 삽입하여 냉각시키며, 상기 (e) 단계는 상기 굴곡관을 상기 지그로부터 제거한 이후에 상기 굴곡관 내에 삽입되어 있는 상기 보형물을 빼내며, 상기 (f) 단계는 상기 굴곡관을 상기 지그에 삽입하고 냉각시켜 형상을 굳힐 수 있다.
본 발명에 따른 배관 제조 방법에 따르면, 배관 내부에 별도의 보형물을 삽입하여 굴곡관을 형성하고 이를 냉각한 이후, 내부의 보형물을 제거하고 굴곡관을 최종 냉각하여 형상을 굳힘으로써 배관 공정 효율을 개선하고 작업 환경을 더욱 쾌 적히 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배관 제조 방법의 흐름도, 도 2 내지 도 4는 도 1의 S110단계 내지 S130단계를 각각 나타내는 배관 제조 구성도, 도 5는 도 1의 S140단계와 S150단계시 이용 가능한 지그의 분리 사시도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 배관 제조 방법에 관하여 설명하고자 한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 직관 형태의 배관(110) 내부에 보형물(120)을 삽입한다(S110). 상기 배관(110)은 PP 또는 PE의 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 이러한 PP 또는 PE 재질의 경우, 식품용기 등에 사용할 수 있는 무독성 성질을 가지므로, 상기 배관(110)이 일반 PVC 재질로 형성되는 경우에 비해 환경적으로 더 우수한 특성을 가질 수 있다.
상기 보형물(120)은 유연성 있는 주름관이 이용 가능하여, 이 주름관은 스테인레스 재질로 구성 가능하다. 즉, 상기 보형물(120)로서 스테인레스 재질의 주름관을 이용한 경우, 자유자재의 굴곡이 가능함에 따라 굴곡관(110a)의 제조를 용이하게 함은 물론이며, 내식성 및 내열성이 우수하여 반복적인 재사용이 가능한 이점이 있다. 상기 스테인레스 재질의 주름관은 공지된 형태이므로 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 배관(110)에 비해 긴 길이를 갖는 보형물(120)이, 배관(110) 내에 삽입되는 경우, 도 3과 같이 보형물(120)의 양단 또는 어느 일단이 배관(110)의 외측 으로 노출되게 된다. 추후, 이렇게 노출된 보형물(120)의 단부 부위를 손 또는 기구로 파지하여 당기는 것에 의해 보형물(120)의 제거가 쉽게 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하면, 상기 배관(110)에서 굴곡을 형성할 부분(A)을 가열한다(S120). 여기서, 가열 온도는 80℃ 내지 140℃ 온도가 이용될 수 있다. 80℃ 이하의 온도는 굴곡이 잘 생기지 않고 가공 시간이 오래 걸리는 단점이 있고, 140℃ 이상의 온도는 배관이 타버린다는 단점이 있다.
이후에는, 도 4를 참조하면, 상기 가열된 부분(A)을 굴곡시켜 상기 배관(110)을 굴곡관(110a)으로 형성한다(S130). 여기서, 상기한 굴곡 작업에 따른 굴곡부(111)의 형성은 별도의 기계 또는 작업자에 의해 수행될 수 있다.
상기 굴곡관(110a)을 형성한 이후에는, 상기 굴곡관(110a)을 냉각용 지그(130)에 바로 삽입하여 일정 시간동안 냉각시킨다(S140). 즉, 상기 굴곡관(110a)은 상기 지그(130) 내에서 냉각됨에 따라 초기적인 형상 굳힘이 가능하다.
도 5는 상기 냉각용 지그(130)의 실시예를 나타낸다. 상기 지그(130)의 내부에는 삽입홈(133)이 형성된다. 상기 삽입홈(133)은 상기 굴곡관(110a)의 굴곡 형상에 대응되도록 상기 굴곡관(110a)이 길이방향으로 삽입 가능하며, 외부로부터 공급받은 냉각수가 통과되어 굴곡관(110a)을 냉각시키는 부분이다. 예를 들면, 상기 냉각수는 상기 굴곡관(110a)의 외표면을 통해 흐르거나, 상기 굴곡관(110a)의 내주와 보형물(130)의 외주 사이의 공간을 통해 흘러 상기 굴곡관(110a)을 전체적으로 고르게 냉각시킬 수 있다.
이러한 지그(130)는 서로 대응되는 형태의 상판(131)과 하판(132)의 결합으 로 간단히 구성 가능하다. 즉, 상판(131)의 내측에도 상기 하판(132)의 삽입홈(133)과 마주보도록 대응되는 동일 형태의 삽입홈이 형성된다. 상기 지그(130)의 형태는 도 5의 구성으로 반드시 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술범주 내에서 보다 다양한 형태로 변형 가능함은 자명하다.
한편, 상기 삽입홈(133)은 제1삽입홈(134)과 제2삽입홈(135)으로 구성 가능하다. 제1삽입홈(134)은 상기 굴곡관(110a)이 실제로 놓여지는 부분이다. 제2삽입홈(135)은, 굴곡관(110a)의 외측으로 노출된 보형물(130)의 단부 부분이 놓여지도록, 제1삽입홈(134)의 길이방향 양단에 연결 형성되고, 제1삽입홈(134)에 비해 작은 폭으로 형성된다. 이러한 상기 지그(130)는 복수 개의 배관(110a)에 대한 냉각 작업을 한번에 수행할 수 있도록, 내부에 복수 개의 삽입홈(133)을 형성하고, 또한 이들 간을 하나의 루프홀(135)로 연결하여, 외부로부터 유입된 냉각수가 각각의 삽입홈(133)들을 따라 전체적으로 고루 흐를 수 있도록 한다. 또한, 한정된 크기의 지그(130) 공간 내에 복수 개의 삽입홈(133)들을 적절히 배치하여 연결함으로써, 보다 많은 굴곡관(110a)에 대한 냉각 작업을 단시간에 수행할 수 있도록 한다.
한편, 상기 굴곡관(110a)의 굴곡은, 상기 냉각 과정 중에, S130단계시 형성된 실제 굴곡에 비해 더욱 완만한 굴곡으로 변형될 수 있다. 즉, 지그(130)에서 냉각된 굴곡관(110a)은, 배관의 휨 복원력 또는 그 냉각 과정에 의해, 실제로 요구했던 굴곡 사양에 비해 완만한 굴곡으로 변형될 수 있다. 여기서, 지그(130) 내에 형성된 삽입홈(133)의 굴곡을, 실제 제조하고자 하는 굴곡관(110a)의 굴곡 보다 더욱 큰 곡률로 형성되도록 함으로써, 상기와 같은 문제를 방지할 수 있다.
즉, 이를 위해, 상기 삽입홈(133)은, 상기 S130단계시 형성된 굴곡부(111)의 곡률에 비해 큰 곡률을 갖도록 형성한다. 더 상세하게는, 상기 삽입홈(133)은, 상기 굴곡관(110a)의 삽입시, 굴곡관(110a)의 굴곡부(111)를 기준으로 서로 마주보는 양측 직관부(112,113) 간의 거리가, 상기 S130 단계시 굴곡된 굴곡관(110a)의 실제 양측 직관부(112,113) 간의 거리에 비해 좁아지도록 곡률을 조절하여 형성한다. 즉, 도 4에서 서로 평행을 이루는 양측 직관부(112,113)는, 상기 삽입홈(133)에 놓여질 때 상호 일정 각도로 기울여져 놓여진다. 이렇게, 삽입홈(133)의 곡률이 조절된 경우, 지그(130)에서의 냉각 과정 중에 굴곡관(110a)이 다소 완만한 굴곡으로 변형되더라도 최종 제품은 기존에 요구한 굴곡 사양 범위를 만족할 수 있다.
한편, 상기 냉각 단계(S140)는 1분 30초 내지 2분 30초 동안 수행될 수 있다. 2분 30초가 경과된 경우, 굴곡관(110a)이 삽입홈(133) 내에서 굳혀져서, 추후 삽입홈(133)으로부터 굴곡관(110a)을 제거하는 데에 어려움이 따를 수 있다.
상기 냉각 단계(S140) 이후에는, 굴곡관(110a)을 지그(130)로부터 제거하고, 굴곡관(110a) 내에 삽입되어 있는 보형물(120)을 빼낸다(S150). 이 보형물(120)은 굴곡관(110a)의 외부로 노출된 단부 부분을 파지하여 잡아 당기면 쉽게 제거될 수 있다. 보형물(120)이 스테인리스 재질의 주름관이므로 보형물(120)의 빼내는 작업이 용이하게 이루어지며, 그 과정에서 작업 환경을 전혀 오염시키지 않는다.
이후, 상기 굴곡관(110a)을 상기 지그(130)에 다시 삽입하고 냉각시켜 형상을 완전히 굳힌다(S160). 형상을 굳힌 이후에는 지그(130)로부터 굴곡관(110a)을 빼내어 완성한다. 즉, 이상과 같은 배관 제조 방법은, 작업 공정이 간단하고 작업 환경을 개선할 수 있으며, 생산성이 향상되어 대량 양산이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배관 제조 방법의 흐름도,
도 2 내지 도 4는 도 1의 S110단계 내지 S130단계를 각각 나타내는 배관 제조 구성도,
도 5는 도 1의 S140단계와 S150단계시 이용 가능한 지그의 분리 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
110: 배관 110a:굴곡관
111: 굴곡부 112,113: 직관부
120: 보형물 130: 냉각용 지그
131: 상판 132: 하판
133: 삽입홈

Claims (7)

  1. (a) 배관 내부에 스테인레스 재질의 주름관인 보형물을 삽입하는 단계;
    (b) 상기 배관에서 굴곡을 형성할 부분을 가열하는 단계;
    (c) 상기 가열된 부분을 굴곡시켜 상기 배관을 굴곡관으로 형성하는 단계;
    (d) 상기 굴곡관을 냉각용 지그에 삽입하여 냉각시키는 단계;
    (e) 상기 굴곡관을 상기 지그로부터 제거한 이후에 상기 굴곡관 내에 삽입되어 있는 상기 보형물을 빼내는 단계; 및
    (f) 상기 굴곡관을 상기 지그에 삽입하고 냉각시켜 형상을 굳히는 단계를 포함하며,
    상기 보형물은 상기 배관에 비해 긴 길이를 가지며,
    상기 지그는,
    상기 굴곡관의 굴곡 형상에 대응되도록 상기 굴곡관이 길이방향으로 삽입되며 냉각수가 통과되는 제1삽입홈과, 상기 제1삽입홈의 길이방향 양단에 연결 형성되되 상기 제1삽입홈에 비해 작은 폭으로 형성되어 상기 냉각수가 통과되고 상기 굴곡관의 외측으로 노출된 상기 보형물의 단부 부분이 놓여지는 제2삽입홈을 각각 형성하며, 상기 제1삽입홈의 형성시 상기 (c)단계에서 형성된 굴곡부의 곡률에 비해 큰 곡률을 갖도록 형성하고,
    상기 제1삽입홈은, 상기 굴곡관의 삽입시 상기 굴곡관의 굴곡부를 기준으로 서로 마주보는 양측 직관부 간의 거리가 상기 (c) 단계시 굴곡된 상기 굴곡관의 실제 양측 직관부 간의 거리에 비해 좁아지도록 상기 곡률을 조절하여 형성한 배관 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 (d) 단계는,
    1분 30초 내지 2분 30초 동안 수행하는 배관 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 배관은,
    PP 또는 PE 재질로 형성된 배관 제조 방법.
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