KR101032311B1 - 휨방지보강부재를 갖는 수상구조물용 부력관 및 이의 제조방법과 제조장치 - Google Patents

Abstract

원통형상의 부력관을 압출하고 사이징한 후 휨방지보강부재 압출장치를 이용하여 부력관의 표면에 휨방지보강부재를 이중 압출시킴에 따라 휨방지보강부재를 용이하게 구비할 수 있는 수상구조물용 부력관을 개시한다.

Description

휨방지보강부재를 갖는 수상구조물용 부력관 및 이의 제조방법과 제조장치{Floating pipe for floating structure having the anti-bending member and manufacturing method thereof and manufacturing apparatus thereof}

본 발명은 수상구조물용 부력관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휨방지보강부재가 용이하게 마련될 수 있는 수상구조물용 부력관 및 이의 제조방법과 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 부력을 이용한 수상구조물은 강가나 해안가에 설치되어 선착장, 계류장, 접안시설물, 부교 및 잔교, 가두리양식장 등과 같이 다양한 용도로 사용되고 있다.

상기와 같은 수상구조물은 강가나 해안가에서 부유하기 위하여 다수의 부력체가 상호 연결되어 마련되는데, 이때의 부력체는 메인프레임과, 이 메인프레임의 하측에 배치되는 부력관을 포함하여 구성된다.

상기의 부력관에는 파도의 횡파 및 종파와 같은 물의 움직임에 의해 부력관이 휘는 것을 방지하도록 부력관의 외면에 휨방지보강부재가 마련되는 것이 필요하다.

그러나, 종래의 부력관은 통상 압출에 의해 제조되는데, 이러한 부력관의 외면에 휨방지보강부재를 형성하는 것, 예를 들면 부력관의 외면에 휨방지보강부재가 있을 경우 부력관의 제조 시 부력관을 사이징 하는 것이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 휨방지보강부재를 용이하게 가질 수 있는 수상구조물용 부력관을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휨방지보강부재를 구비하는 수상구조물의 부력관의 제조장치는, 원통형상의 부력관을 압출하는 부력관 압출장치와, 상기 부력관 압출장치에 의해 압출된 원통형상의 부력관을 진공펌프에서 발생되는 흡착력을 이용하여 부력관의 반경방향 외측으로 진공흡착하여 사이징하는 부력관 사이징장치와, 사이징된 부력관 일측의 표면조도를 거칠게 하도록 코로나 방전을 하는 코로나 방전장치와, 상기 코로나 방전장치에 의해 코로나 방전된 부분을 예열하는 예열장치와, 상기 예열장치에 의해 예열된 부력관에 휨방지보강부재를 이중 압출하는 휨방지보강부재 압출장치와, 상기 휨방지보강부재가 이중 압출된 부력관을 냉각하는 적어도 하나의 냉각장치를 포함한다.

상기 휨방지보강부재 압출장치는, 합성수지를 회전하는 스크류에 의해 일정한 압력으로 공급하는 공급부와, 상기 공급부에서 공급되는 합성수지를 부력관의 표면 일측에 압출시키는 노즐부를 포함하며,

상기 노즐부의 선단은 부력관의 원주면과 밀착되도록 라운드형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 사이징장치는, 부력관을 진공흡착하여 사이징하는 과정에서 냉각수 또는 에어를 분사하여 냉각시키는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각장치는 상기 휨방지보강부재 압출장치에 의해 이중 압출된 상기 휨방지보강부재를 감싸도록 하여 냉각하는 제1냉각장치와, 상기 제1냉각장치에 의해 냉각된 후 상기 휨방지보강부재를 포함하는 부력관을 더 냉각하는 제2냉각장치를 포함한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 휨방지보강부재를 구비하는 수상구조물의 부력관을 제조하는 방법은,

상기 부력관 압출장치에 의해 원통형상의 부력관을 압출하고,

상기 압출된 부력관을 상기 사이징장치에 의해 반경방향 외측으로 진공흡착하여 사이징하고,

상기 사이징된 부력관의 표면의 표면조도를 거칠게 하도록 상기 코로나 방전장치에 의해 코로나 방전을 하고,

상기 코로나 방전된 부력관의 표면에 상기 예열장치에 의해 예열하고,

상기 예열된 부력관의 표면에 휨방지보강부재를 상기 휨방지보강부재 압출장치에 의해 이중 압출하고,

상기 휨방지보강부재가 이중 압출된 부력관을 냉각시키는 것을 포함한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 휨방지보강부재를 구비하는 수상구조물용 부력관의 표면에는 휨방지보강부재가 이중 압출되는 것을 특징으로 한다.

상기 휨방지보강부재는 상기 부력관의 표면에 접촉되는 면이 라운드형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 수상구조물용 부력관은, 원통형상의 부력관을 압출하는 과정에서 부력관의 표면에 휨방지보강부재를 이중 압출시킴에 따라 휨방지보강부재를 용이하게 마련할 수 있다.

도 1은 본 발명의 부력관을 포함하는 부력체를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 부력관을 제조하는 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다.
도 6은 도 2의 D-D선을 따라 도시한 단면도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 휨방지보강부재를 가진 수상구조물용 부력관에 대해 상세히 설명한다.

통상적인 수상구조물에는 다수의 부력체가 상호 연결되어 수상에 부유하게 된다. 이러한 부력체는 도 1에 도시된 바와 같이 메인프레임(1)과, 이 메인프레임(1)의 상측에 배치되는 상판(3)과, 메인프레임(1)의 하측에 배치되는 부력관(5)을 포함한다.

먼저, 메인프레임(1)은 다수의 수직프레임과 다수의 수평프레임이 상호 교차하는 형태로 연결되어 마련된다. 이러한 메인프레임(1)의 일측에는 결합홈이 마련되고 타측에는 인접한 메인프레임(1)의 일측에 형성되는 결합홈에 삽입되는 결합돌기가 형성된다. 즉, 메인프레임(1)은 다수개가 상호 연결되어 소정의 폭과 길이를 갖도록 마련된다.

그리고 메인프레임(1)의 하부에는 부력관(5)을 장착 지지하게 하는 다수의 브라켓(2)이 마련된다. 이러한 브라켓(2)은 상술한 바와 같이 다수개가 장착되어 메인프레임(1)의 길이방향을 따라 배치된다. 이때의 브라켓(2)은 메인프레임(1)에 일체로 이루어질 수 있다.

상판(3)은 상술한 바와 같이 메인프레임(1)의 상면에 설치된다. 이러한 상판(3)은 물에 젖더라도 사용자가 미끄러지지 않도록 논슬립 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 상판(3)의 형상은 구체적으로 도시되지는 않았지만 그 상면에 요철부분이 마련되어 사용자가 미끄러지지 않을 수 있다. 그리고 상판(3)에는 사용자가 물속으로 떨어지는 것을 방지하기 위한 난간(4)이 설치된다.

부력관(5)은 상술한 바와 같이 메인프레임(1)의 하측에서 다수의 브라켓(2)에 의해 고정되는데, 이러한 부력관(5)은 원통형상으로 형성되고 그 양단에는 캡(미도시)이 밀봉 구성되어 밀폐상태를 유지한다.

그리고 부력관(5)은 파손강도가 우수한 고밀도 폴리에틸렌 재질로 만들어질 수 있다. 이러한 고밀도 폴리에틸렌 재질의 부력관(5)은 그 특성상 유연하면서도 파손강도가 우수하기 때문에 수면에 부유되어 견인될 수 있고 파도에 의해 부유되는 부유물에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또, 상기의 부력관(5)은 파도의 횡파 및 종파와 같은 물의 움직임에 의해 휘는 것을 방지할 수 있도록 휨방지보강부재(6)가 형성된다. 이러한 휨방지보강부재(6)는 도시된 바와 같이 부력관(5)의 길이방향을 따라 길게 형성되는데, 후술할 이중 압출방법에 의해 부력관에 마련된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 휨방지보강부재를 구비한 수상구조물용 부력관의 제조장치 및 제조방법에 대해 살펴본다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 휨방지보강부재(6)를 구비한 수상구조물용 부력관의 제조장치는, 부력관(5)을 압출하는 부력관 압출장치(10)와, 부력관 압출장치(10)에 의해 압출된 부력관(5)을 사이징하는 부력관 사이징장치(20)와, 사이징된 부력관(5)의 일측에 코로나 방전을 하는 코로나 방전장치(30)와, 코로나 방전된 부분을 예열하는 예열장치(40)와, 예열된 부력관(5)에 휨방지보강부재(6)를 이중 압출하는 휨방지보강부재 압출장치(50)와, 휨방지보강부재(6)가 압출된 부분을 냉각하는 제1냉각장치(60)와, 부력관(5)을 더 냉각하는 제2냉각장치(70)를 포함한다.

먼저, 부력관 압출장치(10)는 용융된 합성수지가 원통형상을 갖도록 부력관(5)을 압출하기 위한 통상의 압출장치로써, 구체적인 설명은 생략한다.

그리고 사이징장치(20)는 상술한 바와 같이 원통형상으로 압출된 부력관(5)을 사이징하는 장치이다. 이러한 사이징장치(20)는 원통형상으로 압출된 부력관(5)을 진공펌프(21)를 이용하여 진공 흡착함으로써 반경방향 외측으로 잡아당겨 사이징시키게 된다. 이때의 사이징장치(20)에는 사이징된 부력관(5)을 냉각시키기 위한 냉각부(25)가 일체로 마련된다.

코로나 방전장치(30)는 상술한 바와 같이 사이징장치(20)를 통해 사이징된 부력관(5)의 표면 일측에 코로나 방전을 수행하는 장치이다. 이러한 코로나 방전장치(30)는 도 2 및도 3에 도시된 바와 같이 사이징된 부력관(5)이 이송되는 과정에서 휨방지보강부재(6)가 마련될 예정인 부력관(5)의 표면 일측을 코로나 방전을 하여 표면조도를 거칠게 하는 장치이다. 즉, 코로나 방전장치(30)는 부력관(5)의 표면 일측의 표면조도를 거칠게 하여 휨방지보강부재(6)가 용이하게 이중 압출될 수 있게 한다.

예열장치(40)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 코로나 방전장치(30)에 의해 부력관(5)의 표면 일측의 표면조도를 거칠게 하도록 예열시키는데, 휨방지보강부재(6)가 이중 압출되기 전에 부력관(5)을 수지의 용융점으로 예열시키는 역할을 한다.

이러한 예열장치(40)는 열기를 발생하는 히터코일(미도시)과, 히터코일에서 발생된 열기를 부력관(5)에 방출하는 송풍팬(미도시)을 포함하는 장치일 수 있다. 그리고 예열장치(40)는 부력관(5)의 표면을 예열시킬 수 있으면 다른 장치가 마련될 수도 있다.

휨방지보강부재의 압출장치(50)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 코로나 방전장치(30)에 의해 표면조도를 거칠게 한 후 예열장치(40)에 의해 예열시킨 다음 부력관(5)에 휨방지보강부재(6)를 이중 압출시키는 역할을 한다.

상기의 휨방지보강부재의 압출장치(50)는 합성수지를 회전하는 스크류(52)에 의해 일정한 압력으로 압축시키는 공급부(51)와, 공급부(51)에서 압축되는 합성수지를 부력관(5)의 표면 일측에 압출시키는 노즐부(56)를 포함한다.

이때, 공급부(51)는 통상의 압출장치에 구비되는 구성을 가진다. 공급부(51)에서 사용되는 합성수지의 재질은 폴리에틸렌에 마스터배치와 항균마스트배치가 첨가된 폴리에틸렌일 수 있다. 공급부(51)에서 합성수지를 일정한 압력으로 압축시키는데 사용되는 스크류(52)는 대략 20RPM일 수 있다. 그리고 공급부(51)에서 사용되는 합성수지의 온도는 대략 185℃일 수 있다.

노즐부(56) 역시 통상의 압출장치에 구비되는 구성을 가지되, 도 5에 도시된 바와 같이 부력관(5)에 접촉되는 노즐부(56)의 선단이 부력관(5)의 원주면과 밀착되도록 라운드형상으로 마련된다. 즉, 휨방지보강부재의 압출장치(50)에 의해 이중 압출되는 휨방지보강부재(6)는 부력관(5)에 접촉되는 부분이 라운드형상을 가지도록 마련되는데, 이때의 휨방지보강부재(6)는 메인프레임(1)의 다수의 브라켓(2)에 고정되는 부력관(5)의 상측을 향해 부력관(5)의 길이방향을 따라 길게 형성되는 것이 바람직하다.

제1냉각장치(60)는 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 부력관(5)에 이중 압출된 휨방지보강부재(6)의 주위를 감싸도록 하여 냉각시키는 역할을 한다. 이러한 제1냉각장치(60)는 냉각수 또는 에어를 휨방지보강부재(6)에 분사하는 장치일 수 있다.

제2냉각장치(70)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1냉각장치(60)에 의해 냉각된 휨방지보강부재(6)를 포함하는 부력관(5) 전체를 더 냉각시키는 역할을 한다. 이때의 제2냉각장치(70) 역시 냉각수 또는 에어를 분사하는 장치일 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 부력관의 표면에 휨방지보강부재를 이중 압출시킴에 따라 휨방지보강부재를 용이하게 마련할 수 있다.

또, 본 발명에서는 부력관을 압출하는 일련의 과정에서 부력관의 표면에 코로나 방전과 예열을 수행하고 휨방지보강부재를 이중 압출시킴에 따라 휨방지보강부재를 구비하는 부력관을 제조하는 공정시간을 단축시킬 수 있고 제조장치가 차지하는 면적을 줄일 수 있다.

5 : 부력관 6 : 휨방지보강부재
10 : 부력관 압출장치 20 : 사이징장치
21 : 진공펌프 25 : 냉각부
30 : 코로나 방전장치 40 : 예열장치
50 : 휨방지보강부재 압출장치 51 : 공급부
56 : 노즐부 60 : 제1냉각장치
70 : 제2냉각장치

Claims (7)

1. 원통형상의 부력관(5)을 압출하는 부력관 압출장치(10)와,
   상기 부력관 압출장치(10)에 의해 압출된 원통형상의 부력관(5)을 진공펌프(21)에서 발생되는 흡착력을 이용하여 부력관(5)의 반경방향 외측으로 진공흡착하여 사이징하는 부력관 사이징장치(20)와,
   사이징된 부력관(5) 일측의 표면조도를 거칠게 하도록 코로나 방전을 하는 코로나 방전장치(30)와,
   상기 코로나 방전장치(30)에 의해 코로나 방전된 부분을 예열하는 예열장치(40)와,
   상기 예열장치(40)에 의해 예열된 부력관(5)에 휨방지보강부재(6)를 이중 압출하는 휨방지보강부재 압출장치(50)와,
   상기 휨방지보강부재(6)가 이중 압출된 부력관(5)을 냉각하는 적어도 하나의 냉각장치(60,70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휨방지보강부재를 구비하는 수상구조물용 부력관의 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 휨방지보강부재 압출장치(50)는, 합성수지를 회전하는 스크류(52)에 의해 일정한 압력으로 공급하는 공급부(51)와, 상기 공급부(51)에서 공급되는 합성수지를 부력관(5)의 표면 일측에 압출시키는 노즐부(56)를 포함하며,
   상기 노즐부(56)의 선단은 부력관(5)의 원주면과 밀착되도록 라운드형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 휨방지보강부재를 구비하는 수상구조물용 부력관의 제조장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 사이징장치(20)는 부력관(5)을 진공흡착하여 사이징하는 과정에서 냉각수 또는 에어를 분사하여 냉각시키는 냉각부(25)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휨방지보강부재를 구비하는 수상구조물용 부력관의 제조장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 냉각장치는 상기 휨방지보강부재 압출장치(50)에 의해 이중 압출된 상기 휨방지보강부재(6)를 감싸도록 하여 냉각하는 제1냉각장치(60)와, 상기 제1냉각장치(60)에 의해 냉각된 후 상기 휨방지보강부재(6)를 포함하는 부력관(5)을 더 냉각하는 제2냉각장치(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휨방지보강부재를 구비하는 수상구조물용 부력관의 제조장치.
5. 제1항의 부력관의 제조장치를 이용하여 부력관을 제조하는 방법에 있어서,
   상기 부력관 압출장치(10)에 의해 원통형상의 부력관(5)을 압출하고,
   상기 압출된 부력관(5)을 상기 사이징장치(20)에 의해 반경방향 외측으로 진공흡착하여 사이징하고,
   상기 사이징된 부력관(5)의 표면의 표면조도를 거칠게 하도록 상기 코로나 방전장치(30)에 의해 코로나 방전을 하고,
   상기 코로나 방전된 부력관(5)의 표면에 상기 예열장치(40)에 의해 예열하고,
   상기 예열된 부력관(5)의 표면에 휨방지보강부재(6)를 상기 휨방지보강부재 압출장치(50)에 의해 이중 압출하고,
   상기 휨방지보강부재(6)가 이중 압출된 부력관(5)을 냉각시키는 것을 포함하는 휨방지보강부재를 구비하는 수상구조물용 부력관의 제조방법.
6. 제1항의 부력관 제조장치를 이용하여 제조되는 부력관에 있어서,
   부력관(5)의 표면에는 휨방지보강부재(6)가 이중 압출되는 것을 특징으로 하는 휨방지보강부재를 구비하는 수상구조물용 부력관.
7. 제6항에 있어서,
   상기 휨방지보강부재(6)는 상기 부력관(5)의 표면에 접촉되는 면이 라운드형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 휨방지보강부재를 구비하는 수상구조물용 부력관.

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