KR101164586B1 - 관로 보수용 튜브반전 장치 - Google Patents

Abstract

튜브를 상하로 이동시켜 튜브를 견인함으로써 원활한 이송을 가능케 하는 동시에, 이와 같이 튜브의 견인을 수행하는 이송 수단이 매우 간단한 구조로 이루어지도록 개선된 관로 보수용 튜브반전 장치가 개시된다. 관로 보수용 튜브반전 장치는 압축 공기를 이용하여 지하의 관로 내부로 튜브를 반전시켜 투입하는 것으로서, 일 측에 상기 튜브가 유입되기 위한 유입구가 형성되고 타 측에 상기 튜브를 상기 관로 측으로 공급하기 위한 배출구가 형성된 본체 및 상기 본체 내부에 배치되어 상기 유입구로부터 유입되는 튜브를 상기 배출구 측으로 원활히 이송시키는 것으로 상기 튜브를 상부에서 하부 방향으로 누름 또는 누름 해제하도록 상하로 왕복 이동하는 왕복 회전이동 모듈을 포함한다. 따라서, 튜브의 원활한 이송이 가능하면서도 매우 간단한 구조로 이루어지며, 승강 구조의 반응성 및 내구성이 우수하며 유지 보수가 용이하다.

Description

관로 보수용 튜브반전 장치{APPARATUS FOR REVERSING TUBE OF PIPE LINE REPAIR}

본 발명은 튜브반전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴착 작업을 수행하지 않고 튜브를 반전시켜 관로 내부로 전진 이송하고 열을 가하여 열경화성 튜브를 경화하여 관로의 보수를 수행하기 위한 관로 보수용 튜브반전 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 튜브반전 장치는 상,하수도관 및 가스, 전기, 통신 등의 산업용 배관과 같이 지하에 매설된 노후한 관로의 보수를 행하는 장치로서, 경화성 수지를 함침하여 만든 튜브를 반전시켜 관로 내부에 삽입하고 상기 튜브를 팽창시켜 관로의 내벽에 압착시킨 후 경화성 수지를 경화하여 관로 내벽에 밀착시키는 작업을 수행한다.

종래의 튜브반전 장치는 튜브가 유입되기 위한 유입구 및 튜브가 관로 측으로 공급되기 위한 배출구가 형성된 본체와, 상기 본체 내부에 압축 공기를 공급하는 배관 및 상기 본체 내부에 설치되어 튜브가 관로 측으로 원활히 이송되도록 하는 이송수단 등으로 구성된다. 아울러, 본체의 내부에는 압축 공기를 개방 및 폐쇄하기 위한 적어도 하나의 개폐 밸브가 구비되고, 본체의 배출구 측에는 튜브의 반전을 수행하기 위한 반전부 등이 구비된다.

이와 같이, 튜브반전 장치는 본체 내부에 튜브가 유입구로부터 배출구까지 원활히 이송되도록 이송수단을 구비하는데, 종래의 상기 이송수단은 컨베이어 구조로 구현되거나, 다수의 구동 롤러들을 구비하여 상기 구동 롤러들을 상하로 승강시키면서 튜브를 원활히 이송하도록 하는 것이었다.

하지만, 종래의 컨베이어 방식의 이송 구조를 갖는 튜브반전 장치는 튜브가 관로내에서 반전이 되지 않을 경우 튜브가 본체 내부에 겹쳐 쌓이는 문제가 발생하였고 이로 인해 튜브가 손상되거나 튜브의 이송량이 일정치 못하게 되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 종래의 구동 롤러들 방식의 이송 구조를 갖는 튜브반전 장치는 컨베이어 방식의 이송 구조에 비해 튜브의 이송량을 일정하게 하는 문제를 해결하였으나, 입구와 출구의 개폐를 반복하는 방식으로 튜브가 관로 내에서 일정한 속도를 유지하지 못한다. 또한, 상기 구동 롤러들을 승강시키기 위한 장치들이 요구되고 이로 인해 장치의 제반 비용이 증가되며 장치가 거대해지며 복잡한 구조로 인해 유지 보수가 어려운 등의 문제점이 여전히 있는 것이었다.

한편, 종래의 튜브반전 장치는 튜브가 유입구에서 미끄러지는 현상이 발생하였고, 유입구에서 튜브를 가압하는 수단에 있어 틈이 발생하여 튜브가 손상될 우려가 있었으며, 압축공기의 누설을 방지해야만 하는 과제를 안고 있었다.

한편, 종래의 튜브반전 장치는 작업 시 별도의 탑승차량에 의해 운반 이송되어 크레인 또는 지게차를 이용하여 작업장 지면에 안착된 상태로 작업이 수행되고, 작업장의 이동 시 다시 탑승차량에 실어 운반, 로딩 및 언로딩 작업을 반복적으로 수행해야 하였으므로 작업의 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 일정간격으로 회전축을 회전하여 튜브를 상하로 이동시켜 튜브를 견인함으로써 원활한 이송을 가능케 하는 동시에, 이와 같이 튜브의 견인을 수행하는 이송 수단이 매우 간단한 구조로 이루어지도록 개선된 관로 보수용 튜브반전 장치를 제공한다.

또한, 본 발명에서는 튜브의 미끄럼 현상을 방지할 수 있고 압축공기의 누설을 완벽히 차단할 수 있는 구조로 구현된 관로 보수용 튜브반전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에서는 이송, 로딩 및 언로딩 작업에 있어 작업 효율을 향상시킨 구조의 관로 보수용 튜브반전 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 압축 공기를 이용하여 지하의 관로 내부로 튜브를 반전시켜 투입하는 것으로서, 일 측에 상기 튜브가 유입되기 위한 유입구가 형성되고 타 측에 상기 튜브를 상기 관로 측으로 공급하기 위한 배출구가 형성된 본체 및 상기 본체 내부에 배치되어 상기 유입구로부터 유입되는 튜브를 상기 배출구 측으로 원활히 이송시키는 것으로 상기 튜브를 상부에서 하부 방향으로 누름 또는 누름 해제하도록 상하로 왕복 회전이동하는 왕복 회전이동 모듈을 포함한다.

특히, 상기 왕복 회전이동 모듈은 캠 구동부를 포함한다.

이 경우, 상기 캠 구동부는 일 측이 상기 본체로부터 회전 가능하게 연결되어 상기 튜브를 상부에서 하부로 누르기 위한 가압 부재와, 캠 모터 및 일 측이 상기 캠 모터에 편심되게 연결되고 타 측이 상기 가압 부재에 연결되는 링크 부재를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 상기 본체의 유입구에 상기 본체 내부의 압력을 유지하기 위한 연성 소재의 실링용 롤러가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 상기 본체의 하부에 상기 본체를 이송시키기 위한 이송용 궤도가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 튜브의 원활한 이송이 가능하면서도 매우 간단한 구조로 이루어지며, 승강 구조의 반응성 및 내구성이 우수하며 유지 보수가 용이한 매우 유용한 발명이다.

또한, 본 발명에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 튜브의 미끄럼 현상을 방지할 수 있고 압축공기의 누설을 완벽히 차단하며, 이송, 로딩 및 언로딩 작업에 있어 작업 효율을 향상시킨 매우 유용한 발명이다.

아울러, 본 발명에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 협소도로, 이면도로 및 보행자 도로 등의 시공 시 맨홀과 가까이 접근한 상태로 시공이 이루어지므로, 자재의 손실을 최소화할 수 있고 폐기물의 발생량도 줄일 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치의 왕복 회전이동 모듈이 튜브를 가압하지 않은 상태를 도시한 것이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치의 왕복 회전이동 모듈이 튜브를 가압한 상태를 도시한 것이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치의 사용 예를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 관로 보수용 튜브반전 장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치의 왕복 회전이동 모듈이 튜브를 가압하지 않은 상태를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치의 왕복 회전이동 모듈이 튜브를 가압한 상태를 도시한 것이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치의 사용 예를 도시한 것이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 압축 공기를 이용하여 지하의 관로(99) 내부로 튜브(98)를 반전시켜 투입하여 지하에 매설된 노후한 관로(99)의 보수를 수행한다. 상기 튜브(98)는 경화성 수지를 함침하여 만들 수 있으며, 상기 관로(99) 내부에 삽입된 튜브(98)를 팽창시켜 관로(99)의 내벽에 압착시킨 후 경화성 수지를 경화하여 관로(99) 내벽에 융착시키는 방식으로 작업이 이루어진다.

본 발명에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 본체(10) 및 왕복 회전이동 모듈(20)을 포함한다.

본체(10)는 유입구(11) 및 배출구(12)를 구비한다. 유입구(11)는 본체(10)의 일 측에 형성되어 상기 튜브(98)가 유입되기 위한 것이며, 배출구(12)는 본체(10)의 타 측에 형성되어 상기 튜브(98)를 상기 관로(99) 측으로 공급하기 위한 것이다.

또한, 본체(10)의 내부에는 유입구(11)로 유입된 튜브(98)를 이송 안내하는 가이드 롤러(71)들이 하나 또는 다수개로 설치되며, 본체(10)의 배출구(12) 측에 튜브(98)를 반전 고정하기 위한 고정부(60)가 배치된다.

아울러, 본체(10)의 내부에 적어도 하나의 개폐 밸브(50) 및 상기 개폐 밸브(50)를 구동하기 위한 제1 구동부(51)가 설치된다. 개폐 밸브(50)는 컴프레서(미도시)로부터 상기 본체(10)의 내부로 공급되는 압축 공기의 기밀을 유지하며 튜브(98)의 관로(99)로의 반전 삽입 과정에서 개폐 작동된다.

또한, 본체(10)의 내부에는 관로(99) 내부로 삽입이 완료된 튜브(98)의 경화를 진행시키기 위해 고온의 스팀을 공급하기 위한 스팀 주입관(미도시)이 형성되며, 전술한 압축 공기를 공급하기 위한 압축 공기 주입관(미도시)이 형성된다. 이는 주지 기술이므로 상세한 설명 및 도면은 생략하며, 본체(10) 내부에 형성되는 챔버의 적소에 설치됨이 바람직하다.

왕복 회전이동 모듈(20)은 상기 본체(10) 내부에 배치되어 상기 유입구(11)로부터 유입되는 튜브(98)를 상기 배출구(12) 측으로 원활히 이송시키는 기능을 수행한다. 왕복 회전이동 모듈(20)은 상기 튜브(98)를 상부에서 하부 방향으로 누름 또는 누름 해제하도록 상하로 왕복 이동한다.

즉, 왕복 회전이동 모듈(20)은 튜브(98)가 본체(10)의 고정부(60)에 고정된 상태에서 압축 공기의 공급으로 반전 삽입이 시작되면, 튜브(98)의 적재 위치인 로딩부로부터 본체(10)의 유입구(11)를 통해 본체(10) 내부로 지속적인 진입이 이루어지는데, 튜브(98)가 원활한 이송을 진행하기 위해 튜브(98)를 로딩부로부터 당겨주는 작용을 하게 된다.

이와 같은 왕복 회전이동 모듈(20)의 튜브(98) 이송 구조는 컨베이어 벨트의 구동 구조와 구별된다. 전술한 컨베이어 벨트의 구동 방식은 튜브(98)의 이송 과정에서 빈번한 슬립 현상이 발생하고 튜브(98)가 겹쳐 쌓이는 문제점이 발생한다. 하지만, 본 발명에 따른 튜브반전 장치는 튜브(98)를 상부에서 하부 방향으로 누름 또는 누름 해제 동작을 반복 수행함으로써, 튜브(98)의 슬립 현상 및 쌓이는 현상을 방지하고 일정하고 안정된 튜브(98)의 이송을 수행할 수 있다.

특히, 상기 왕복 회전이동 모듈(20)은 캠 구동부를 포함한다. 캠 구동부는 튜브(98)의 원활한 이송을 위해 실린더 구조로 튜브(98)를 승강시키는 구조와 구별된다.

즉, 상기 캠 구동부는 가압 부재(21)와, 캠 모터(22) 및 링크 부재(23)를 포함한다.

가압 부재(21)는 일 측이 상기 본체(10)로부터 회전 가능하게 연결되어 상기 튜브(98)를 상부에서 하부로 누르는 작용을 한다. 캠 모터(22)는 본체(10)의 내측에 설치될 수 있으나 바람직하게는 본체(10)의 외측 하부 적소에 설치될 수 있다. 링크 부재(23)는 일 측이 상기 캠 모터(22)에 편심되게 연결되고 타 측이 상기 가압 부재(21)에 연결된다. 즉, 본체(10)의 외측에 설치된 캠 모터(22)의 회전에 의해 링크 부재(23)는 소정의 궤적을 그리며 이동되고, 링크 부재(23)에 일 측이 연결된 가압 부재(21)는 도 1에 도시된 것처럼 대략 중앙부 측에서 본체(10)에 회전 가능하게 연결된 피봇 축(89)을 중심으로 타 측이 상하 방향으로 이동되는 것이다. 이 경우, 도 1의 쇄선으로 도시된 가압 부재(21)의 타 측 부위는 튜브(98)와 간섭되지 않도록 후방에 배치된다. 이러한 구성은 피봇 축(89)을 후방으로 연장 설치하고, 연장된 피봇 축(89)의 후방에 가압 부재(21)의 일 측을 연결하며, 롤러 형상을 갖는 가압 부재(21)의 타 측 단부(실선으로 도시함)는 전방으로 연장되어 튜브(98)의 상부에 위치한다. 결국, 캠 모터(22)의 회전에 의해 가압 부재(21)는 상하 방향으로 회전하되, 피봇 축(89)의 후방에 연결되는 가압 부재(21)는 튜브(98)에 간섭을 일으키지 않고 가압 부재(21)의 타 측 단부가 상하로 이동되면서 튜브(98)를 상부에서 하부 방향으로 가압 또는 가압 해제하도록 이루어진 것이다.

전술한 실린더 왕복 승강 구조는 튜브(98)를 누름 또는 누름 해제하기 위해 실린더에 연결된 실링용 롤러의 상승 및 하강 동작을 반복하게 되는데, 이를 위한 제반 시설이 복잡하고 부피를 많이 차지하며, 특히 실린더에 의한 승강 동작 시 반응성이 떨어지고 실링용 롤러의 최고점 및 최저점에서의 반력 등에 의한 장비의 내구성 문제 등이 발생되며, 유지 보수가 어렵다는 문제점이 있을 뿐 아니라, 제어 능력이 떨어지는 문제점이 있다.

하지만, 본 발명에 따른 튜브반전 장치는 매우 간단한 구조로 튜브(98)의 원활한 이송을 보장함과 동시에, 모터의 구동에 의한 반응성이 우수하고 가압 부재(21)의 승강 시 반력에 의한 장비의 손상이 현저히 줄어들게 되며 제어 능력이 우수할 뿐 아니라 유지 보수가 용이하다는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 실링용 롤러(30)를 더 구비한다.

실링용 롤러(30)는 고무, 실리콘 등의 연성 소재로 이루어지며, 상기 본체(10)의 유입구(11)와 상기 유입구(11)로 삽입되어지는 튜브(98)의 사이를 튜브 형태로 밀착하여 본체(10) 내부의 압력을 유지한다.

실링용 롤러(30)는 본체(10)의 폭 방향으로 긴 봉 형상이며, 단일개 또는 다수개로 배치될 수 있다. 실링용 롤러(30)는 본체(10)의 적소에 설치된 제2 구동부(31)에 의해 승강 작동할 수 있다. 실링용 롤러(30)는 튜브(98)를 상부에서 하부 방향으로 가압하되 접촉면 전체에 걸쳐 균일한 가압을 수행한다.

결국, 실링용 롤러(30)의 구성으로 인해, 튜브(98)의 이송 시 슬립 현상이 방지되고 연성 소재가 접촉면 전체에 걸쳐 균일한 가압을 수행하기 때문에 튜브(98)의 다양한 폭 변화에 따른 틈이 발생되지 않고 튜브(98)의 찢어짐 등의 손상을 예방할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 이송용 궤도(40)가 더 설치된다.

이송용 궤도(40)는 상기 본체(10)의 하부에 설치되어, 상기 본체(10)를 이송시킨다. 따라서, 튜브반전 장치의 적재 및 하차 작업이 생략되어 작업성이 개선되며 좁은 작업 환경상에서 작업장소를 변경해가면서 효율적인 튜브반전 작업을 수행할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 관로 보수용 튜브반전 장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 본체 11 : 유입구
12 : 배출구 20 : 왕복 회전이동 모듈
21 : 가압 부재 22 : 캠 모터
23 : 링크 부재 30 : 실링용 롤러
40 : 이송용 궤도 98 : 튜브
99 : 관로

Claims (6)

1. 압축 공기를 이용하여 지하의 관로(99) 내부로 튜브(98)를 반전시켜 투입하는 관로 보수용 튜브반전 장치에 있어서,
   일 측에 상기 튜브(98)가 유입되기 위한 유입구(11)가 형성되고, 타 측에 상기 튜브(98)를 상기 관로(99) 측으로 공급하기 위한 배출구(12)가 형성된 본체(10) 및
   상기 본체(10) 내부에 배치되어 상기 유입구(11)로부터 유입되는 튜브(98)를 상기 배출구(12) 측으로 원활히 이송시키는 것으로, 상기 튜브(98)를 상부에서 하부 방향으로 누름 또는 누름 해제하도록 상하로 왕복 이동하는 왕복 회전이동 모듈(20)을 포함하며,
   상기 왕복 회전이동 모듈(20)은 캠 구동부를 포함하고,
   상기 캠 구동부는:
   일 측이 상기 본체(10)로부터 상기 튜브(98)와 간섭되지 않는 범위에서 상하 방향으로 회전 가능하게 연결되고 타 측이 상기 튜브(98)를 상부에서 하부로 누르도록 연장 형성된 가압 부재(21);
   캠 모터(22); 및
   일 측이 상기 캠 모터(22)에 편심되게 연결되고 타 측이 상기 가압 부재(21)에 연결되는 링크 부재(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 보수용 튜브반전 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체(10)의 유입구(11)에는 상기 튜브(98)를 가압하는 연성 소재의 실링용 롤러(30)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 관로 보수용 튜브반전 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체(10)의 하부에는 상기 본체(10)를 이송시키기 위한 이송용 궤도(40)가 설치되는 것을 특징으로 하는 관로 보수용 튜브반전 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 본체(10)는 상기 이송용 궤도(40)에 대해 수평 방향으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 관로 보수용 튜브반전 장치.

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