KR101222680B1 - 파형강관의 절단면 수지코팅장치 및 수지코팅방법 - Google Patents

파형강관의 절단면 수지코팅장치 및 수지코팅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파형강관의 절단면 수지코팅장치 및 수지코팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계화작업를 통해 파형강관의 절단면에 보호코팅부를 박리없이 밀착 형성하도록 한 파형강관의 절단면 수지코팅장치 및 수지코팅방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 파형강관의 절단면 수지코팅장치는, 필름시트가 양면에 융착되고 나선형태로 감겨진 파형강관의 절단면을 수지로 감싸 보호코팅부를 형성하기 위한 파형강관의 절단면 수지코팅장치에 있어서, 상기 파형강관의 절단면 일측에 절단면 근방의 내,외주면을 가열하도록 설치되는 가열기; 상기 가열기의 후단에 설치되어 가열된 파형강관의 절단면에 수지를 공급하는 수지공급부; 상기 수지공급부로부터 토출되는 수지를 안내하고, 그 수지의 중앙부분을 구부려 양면이 파형강관의 절단면 근방 내,외주면에 접촉시켜 필름시트와 열융착되도록 파형강관의 절단면으로 갈수록 사이 이격공간이 좁아지게 설치되는 가이드부; 상기 가이드부의 후단에 설치되어 상기 파형강관의 절단면 근방 내,외주면에 접촉되어 융착된 수지를 냉각시키는 냉각기; 상기 파형강관의 일측에 벨트로 연결되어 그 파형강관을 회전동작시키는 구동모터; 상기 파형강관을 지지하고 회전을 안내하는 지지롤러부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

파형강관의 절단면 수지코팅장치 및 수지코팅방법{THE RESIN COATING DEVICE OF CORRUGATED STEEL PIPE AND COATING METHOD}
본 발명은 파형강관의 절단면 수지코팅장치 및 수지코팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계화작업를 통해 파형강관의 절단면에 보호코팅부를 박리없이 밀착 형성하도록 한 파형강관의 절단면 수지코팅장치 및 수지코팅방법에 관한 것이다.
일반적으로 유체를 이송시키기 위한 주된 수단으로 관을 사용하게 되며, 그 내부를 흐르는 유체를 선택적으로 구속하거나 해제할 수 있도록 하기 위하여 별도의 밸브를 설치하여 사용하게 된다.
상기 관은 그 재질에 따라 강관(강파이프)과 합성수지관(합성수지 파이프)으로 구분되어지며, 강관은 주로 압력이 높은 곳에 사용되어지는이음매가 없는 가스관 등이 있고, 합성수지관은 합성수지를 주원료로 강관에 비하여 압력이 낮으며 주로 부식을 방지하기 위한 목적으로 사용되어 진다.
한편, 지름이 비교적 큰 대형관의 경우, 하수종말처리장, 차집관로, 양축장, 오/폐수관로, 주택단지 우/오수관로, 쓰레기 매립장 침출수 배수관로, 공단공업용수로, 생활하수관로 ,경지정리, 지하철, 도로, 항만, 공항 및 골프장 등 구배가 심한 지역의 배수관 우/오수관로에 사용되는 것으로 주로 콘크리트재의 흄관이나 암거를 사용하게 되는데, 이러한 흄관이나 암거는 그 자체 중량이 너무 무겁고, 외부의 충격에 너무 쉽게 파손되는 문제점과 아울러 재시공시에 많은 인력과 시간이 소요되며 취급이 용이하지 못하는 다른 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 철판을 나선형으로 말아 제조된 강관이 사용되고 있으나, 내부를 흐르는 유체와의 접촉으로 인한 부식이 발생하여 그 수명이 낮아지는 또 다른 문제점이 있었다.
이 같은 문제점을 해소하기 위한 방안으로 철판이 나선형으로 말아지기 이전 공정에서 그 표면에 폴리에틸렌이 코팅되어 지도록 하여 부식을 방지하도록 하였으나, 양측단이 일정 길이로 절단된 상태로 제조되어지는 강관의 절단면이 항상 외부로 노출되어 있음으로써, 이를 제작과 운반 및 보관 시공하는 과정에서 절단면에 의하여 작업자가 상해를 입게됨과 동시에 절단된 부분이 유체와의 접촉으로 인하여 쉽게 부식되는 원인이 있었다.
또한, 이 같은 상태에서 연결구를 이용하여 강관을 땅속에 매설할 경우, 연결구로 연결된 강관의 양측 단부에서 부식이 발생되고, 발생된 부식이 시간이 지남에 따라 진전되어 누수, 또는 누유가 발생되는 또 다른 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 본 발명자는 등록특허공보 제0647081호(2006.11.10, 합성수지피복 파형강관)와 같이, 합성수지피복 파형강관의 절단면 및 단위패널의 내,외주연부에 '⊂'형태의 복층필름캡을 융착하여 마감한 합성수지피복 파형강관을 출원하여 등록받은 바 있다.
그러나 상기한 기술은 파형강관을 고정한 채 절단면 가열 후 작업자가 직접 손가락을 이용하여 눌러 붙이는 작업을 통해 수지를 융착시킴으로써 작업상에 상당한 불편함이 있었음은 물론, 부분적으로 박리현상이 발생되고, 또한 수작업으로 이루어짐에 따라 복층필름캡을 매끈하게 붙이지 못하여 외관상 미려하지 못하였으며, 작업효율도 떨어지고 생산되는 파형강관의 품질이 각각 다를 수밖에 없었다.
또한, 파형강관의 절단면을 별도 가공작업 없이 나선형태 그대로 사용하여 파형강관 절단면에 복층필름캡을 융착시킴에 따라 울퉁불퉁하게 형성된 파형강관의 절단면에 의해 복층필름캡이 정확히 융착되지 못하는 문제점이 있음은 물론, 울퉁불퉁하게 형성된 파형강관 절단면에 복층필름캡의 융착작업이 상당히 어려웠다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 파형강관 절단면에 형성되는 보호코팅부를 수작업이 아닌 기계화작업을 통해 품질향상은 물론 작업효율을 획기적으로 높일 수 있게 되고, 파형강관의 절단면으로부터 박리되는 것을 방지함은 물론, 수지가 균일하게 공급되면서 열융착되어지도록 함으로써 부분 박리현상을 방지하여 수명을 연장시킬 수 있는 파형강관의 절단면 수지코팅장치 및 수지코팅방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파형강관의 절단면 수지코팅장치는, 필름시트가 양면에 융착되고 나선형태로 감겨진 파형강관의 절단면을 수지로 감싸 보호코팅부를 형성하기 위한 파형강관의 절단면 수지코팅장치에 있어서, 상기 파형강관의 절단면 일측에 절단면 근방의 내,외주면을 가열하도록 설치되는 가열기; 상기 가열기의 후단에 설치되어 가열된 파형강관의 절단면에 수지를 공급하는 수지공급부; 상기 수지공급부로부터 토출되는 수지를 안내하고, 그 수지의 중앙부분을 구부려 양면이 파형강관의 절단면 근방 내,외주면에 접촉시켜 필름시트와 열융착되도록 파형강관의 절단면으로 갈수록 사이 이격공간이 좁아지게 설치되는 가이드부; 상기 가이드부의 후단에 설치되어 상기 파형강관의 절단면 근방 내,외주면에 접촉되어 융착된 수지를 냉각시키는 냉각기; 상기 파형강관의 일측에 벨트로 연결되어 그 파형강관을 회전동작시키는 구동모터; 상기 파형강관을 지지하고 회전을 안내하는 지지롤러부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 냉각기는 다수 개의 분사노즐을 통해 물을 분사하여 융착된 수지를 냉각시키는 수냉식 냉각기이고, 상기 냉각기의 후단에는 융착된 수지 및 필름시트 표면에 잔존하는 수분을 에어분사를 통해 제거하도록 수분제거기가 설치되며, 상기 냉각기의 전단에는 상기 가이드부에 안내되어져 파형강관의 절단면 근방 내,외주면에 융착된 수지의 표면온도를 측정하도록 온도감지기가 설치된다.
상기 파형강관의 외주면에는 구동모터에 의한 회전동작과정에서 흔들리지 않도록 누름롤러부가 두 개 이상 설치되고, 상기 누름롤러부는 상기 파형강관의 외주면에 밀착되어 가압하는 누름롤러와, 그 누름롤러를 회전가능하게 지지하는 지지판과, 그 지지판에 설치되어 누름롤러를 파형강관에 밀착 또는 밀착해제시키는 실린더로 구성된다.
상기 구동모터는 모터고정대에 설치되되, 상기 파형강관의 구경에 따라 설치위치를 조절하도록 위치조절수단에 의해 위치가 가변되게 설치된다.
상기 가이드부 후단에는 가이드부에 안내되어져 파형강관의 절단면 근방 내,외주면에 융착된 수지를 다시 한번 가압하여 파형강관의 절단면에 밀착시키는 가압롤러가 설치된다.
본 발명의 파형강관의 절단면 수지코팅방법은, 필름시트가 양면에 열융착되고 나선형태로 감겨진 파형강관의 절단면을 수지로 감싸 보호코팅부를 형성하는 파형강관의 절단면 수지코팅방법에 있어서, 파형강관의 절단면 근방을 평평하게 편 후 링형태의 산과 골이 형성되게 결합부를 형성하는 단계; 상기 파형강관을 회전시키면서 절단면 근방의 내,외주면을 가열기로 가열하는 단계; 가열기에 의해 가열된 파형강관의 절단면에 수지를 공급하여 파형강관의 절단면으로 갈수록 이격공간이 좁아지도록 설치된 가이드부에 안내되면서 수지의 중앙부분이 구부려지게 한 후 그 수지의 양면을 파형강관의 절단면 근방 내,외주면에 접촉시켜 수지를 필름시트에 열융착시키는 단계; 파형강관의 절단면 근방 내,외주면에 융착된 수지를 냉각기로 냉각시키는 단계; 를 포함하여 이루어진다.
상기 냉각단계를 거치기 전에 상기 필름시트에 수지를 열융착시킨 후 열융착이 정확히 이루어졌는지를 확인하기 위해 융착완료된 수지의 온도를 측정하는 단계를 더 포함한다.
상기의 구성으로 이루어진 파형강관의 절단면 수지코팅장치 및 수지코팅방법에 따르면, 수작업이 아닌 기계화작업으로 파형강관의 절단면에 보호코팅부를 형성함으로써 작업효율을 향상시킬 수 있고, 수지가 균일하게 공급되면서 열융착됨에 따라 부분 박리 등 박리현상을 방지할 수 있으며, 보호코팅부 형성시 파형강관의 절단면 근방의 나선형태를 링형태로 성형한 후 보호코팅부를 형성하도록 함으로써 보호코팅부의 코팅작업을 원활히 하도록 함은 물론, 박리현상을 예방할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅장치의 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅장치에서 가이드부에 의해 파형강관의 절단면으로 수지가 안내되는 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅장치에서 구동모터 및 누름롤러부를 보인 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅장치에서 보호코팅부가 형성된 파형강관의 단면상태도,
도 5는 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅방법의 공정도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅장치 및 수지코팅방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅장치에서 가이드부에 의해 파형강관의 절단면으로 수지가 안내되는 상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅장치에서 구동모터 및 누름롤러부를 보인 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅장치에서 보호코팅부가 형성된 파형강관의 단면상태도이다.
상기 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅장치는 일정 직경을 갖는 파형강관(10)의 절단면에 보호코팅부(20)를 형성하기 위한 장치로서, 상기 파형강관(10)은 필름시트(12)가 양면에 융착되어 있고, 공지의 파형강관 성형기를 통하여 나선형태로 감겨져 성형되어 지며, 성형된 파형강관(10)의 절단면을 수지로 감싸 상기 보호코팅부(20)를 형성하게 된다.
상기 보호코팅부(20)는 피복 파형강관(10)의 절단면을 소정 길이 만큼 감싸도록 하여 절단된 부분이 외부와 차단되어지도록 함으로써, 제작된 피복 파형강관(10)의 보관 및 운반 그리고 시공하는 과정에서 예리하게 절단된 절단면에 의하여 작업자가 다치는 것을 방지하고, 유체와의 접촉을 방지하여 절단된 부위가 부식되는 것을 막을 수 있도록 하고, 아울러 필름시트(12)가 쉽게 박리되는 것을 방지하게 된다.
상기 보호코팅부(20)는 필름시트의 3면을 감싸도록 하기 위하여 '⊂'형태를 갖도록 파형강관의 절단면에 융착되어 진다.
상기 보호코팅부(20)를 성형하기 위해 본 발명은 상기 파형강관(10)의 절단면 일측에 절단면 근방의 내,외주면을 가열하도록 설치되는 가열기(30)와, 상기 가열기(30)의 후단에 설치되어 가열된 파형강관(10)의 절단면에 수지(37)를 공급하는 수지공급부(35)와, 가이드부(40)와, 냉각기(45)와, 구동모터(50) 및 지지롤러부(55)를 포함하여 이루어진다.
상기 가이드부(40)는 상기 수지공급부(35)로부터 토출되는 수지(37)를 안내하기 위한 구성으로, 상기 수지(37)의 중앙부분을 구부려 양면이 상기 파형강관(10)의 절단면 근방의 내,외주면으로 접촉되게 하여 필름시트(12)와 열융착되도록 안내하게 된다.
이때, 상기 가이드부(40)는 상기 파형강관(10)의 절단면으로 갈수록 사이의 이격공간이 좁아지게 설치되어져 구부려지는 수지(37)가 효과적으로 파형강관의 절단면 내,외주면에 접촉될 수 있게 안내하게 된다.
상기 냉각기(45)는 상기 가이드부(40)의 후단에 설치되어 상기 파형강관(10)의 절단면 근방 내,외주면에 접촉되어 융착된 수지(37)를 냉각시키게 된다.
이때, 상기 냉각기(45)는 에어를 분사하여 냉각하도록 하여도 무방하나 효율적인 냉각을 위해 다수 개의 분사노즐을 통해 물을 분사하여 융착된 수지를 냉각시키는 수냉식 냉각기로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 냉각기(45)의 후단에는 융착된 수지 및 필름시트 표면에 잔존하는 수분을 에어분사를 통해 제거하도록 수분제거기(60)가 설치된다.
그리고, 상기 냉각기(45)의 전단에는 상기 가이드부(40)에 안내되어져 파형강관(10)의 절단면 근방 내,외주면에 융착된 수지의 표면온도를 측정하도록 온도감지기(65)가 설치된다.
상기 온도감지기(65)는 파형강관이 제대로 가열되고 있는지를 확인함은 물론, 파형강관의 절단면에 융착된 수지가 박리되지 않고 정확히 융착될 수 있는 온도인지를 확인하기 위한 것이다.
상기 구동모터(50)는 상기 파형강관(10)의 일측에 벨트로 연결되도록 이루어져 그 파형강관(10)을 회전동작시키게 된다.
이때, 구동모터(50)는 모터고정대(52)에 설치되는데, 모터고정대(52)는 상기 파형강관(10)의 구경에 따라 구동모터의 설치위치를 조절하도록 위치조절수단(54)에 의해 위치가 가변되게 설치되어 진다.
상기 위치조절수단(54)은 모터고정대(52)를 관통하여 나사결합되는 것으로, 정회전 또는 역회전에 따라 상기 모터고정대(52)의 위치를 조절하게 된다. 이를 위해 상기 위치조절수단(54)은 하부프레임(53)에 설치되어 있고, 하부프레임(53)의 상면에는 모터고정대(52)의 이동을 안내하는 가이드레일(53a)이 형성되어 있다.
첨부의 도면에서는 위치조절수단(54)의 일 예로서, 모터고정대(52)를 관통하여 나사결합되고 하부프레임(53)에 회전가능하게 결합된 회전축을 위치조절수단으로 도시하였으나, 회전축을 구비하지 않고 모터고정대(52)를 하부프레임(53)에 볼트결합되게 하여 볼트의 결합위치에 따라 모터고정대의 위치를 조절하도록 할 수도 있다.
상기 지지롤러부(55)는 상기 파형강관(10)을 지지하고 회전을 안내하도록 한쌍으로 구비된다.
또한 상기 파형강관(10)의 외주면에는 구동모터(50)에 의한 회전동작과정에서 흔들리지 않도록 누름롤러부(70)가 두 개 이상 설치되어 진다.
이러한 누름롤러부(70)는 상기 파형강관(10)의 외주면에 밀착되어 가압하는 누름롤러(72)와, 그 누름롤러(72)를 회전가능하게 지지하는 지지판(74)과, 그 지지판(74)에 설치되어 누름롤러(72)를 파형강관(10)에 밀착 또는 밀착해제시키는 실린더(76)로 구성된다.
한편, 상기 가이드부(40) 후단에는 가이드부(40)에 안내되어져 파형강관(10)의 절단면 근방 내,외주면에 융착된 수지를 다시 한번 가압하도록 가압롤러(80)가 설치된다.
상기 가압롤러(80)는 수지를 다시 한번 가압함으로써 파형강관(10)의 절단면에 완전 밀착시키게 됨으로써 부착력을 향상시키게 되며, 혹여 발생될 수 있는 박리현상을 방지하게 되는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 파형강관의 절단면 수지코팅방법의 공정도이다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수지코팅장치를 이용하여 파형강관의 절단면에 보호코팅부(20)를 형성하는 과정은 먼저 나선형태로 감겨진 파형강관(10)의 절단면 근방의 나선부를 평평하게 편 후에 링형태의 산과 골이 형성되게 결합부(14)를 형성한다.(S100)
그리고 나서, 파형강관(10)을 회전시키면서 절단면 근방의 내,외주면을 가열기(30)로 가열하고(S200), 가열기(30)에 의해 가열된 파형강관(10)의 절단면에 수지(37)를 공급하여 파형강관의 절단면으로 갈수록 이격공간이 좁아지도록 설치된 가이드부(40)에 안내되어져 수지의 중앙부분이 구부려지면서 그 수지의 양면이 파형강관(10)의 절단면 근방 내,외주면에 접촉되면서 필름시트에 열융착되게 한다(S300).
파형강관(10)의 절단면 근방 내,외주면에 융착된 수지는 냉각기(45)로 냉각하면 완료된다(S400).
이때, 냉각단계를 거치기 전에 상기 필름시트(12)에 수지(37)를 열융착시킨 후 융착완료된 수지의 온도를 측정하여 열융착이 정확히 이루어졌는지를 확인하는 과정을 거칠 수 있고(S350), 냉각단계를 거친 후 에어를 분사를 수분을 제거하는 수분제거단계(S450)를 거칠 수 있다.
10: 파형강관 12: 필름시트
14: 결합부 20: 보호코팅부
30: 가열기 35: 수지공급부
37: 수지 40: 가이드부
45: 냉각기 50: 구동모터
52: 모터고정대 53: 하부프레임
53a: 가이드레일 54: 위치조절수단
55: 지지롤러부 60: 수분제거기
65: 온도감지기 70: 누름롤러부
72: 누름롤러 74: 지지판
76: 실린더 80: 가압롤러

Claims (10)

  1. 필름시트(12)가 양면에 융착되고 나선형태로 감겨진 파형강관(10)의 절단면을 수지로 감싸 보호코팅부(20)를 형성하기 위한 파형강관의 절단면 수지코팅장치에 있어서,
    상기 파형강관(10)의 절단면 일측에 절단면 근방의 내,외주면을 가열하도록 설치되는 가열기(30);
    상기 가열기(30)의 후단에 설치되어 가열된 파형강관(10)의 절단면에 수지(37)를 공급하는 수지공급부(35);
    상기 수지공급부(35)로부터 토출되는 수지(37)를 안내하고, 그 수지(37)의 중앙부분을 구부려 양면이 파형강관(10)의 절단면 근방 내,외주면에 접촉시켜 필름시트(12)와 열융착되도록 파형강관(10)의 절단면으로 갈수록 사이 이격공간이 좁아지게 설치되는 가이드부(40);
    상기 가이드부(40)의 후단에 설치되어 상기 파형강관(10)의 절단면 근방 내,외주면에 접촉되어 융착된 수지를 냉각시키는 냉각기(45);
    상기 파형강관(10)의 일측에 벨트로 연결되어 그 파형강관(10)을 회전동작시키는 구동모터(50);
    상기 파형강관(10)을 지지하고 회전을 안내하는 지지롤러부(55)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 파형강관의 절단면 수지코팅장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각기(45)는 다수 개의 분사노즐을 통해 물을 분사하여 융착된 수지를 냉각시키는 수냉식 냉각기인 것을 특징으로 하는 파형강관의 절단면 수지코팅장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉각기(45)의 후단에는 융착된 수지 및 필름시트 표면에 잔존하는 수분을 에어분사를 통해 제거하도록 수분제거기(60)가 설치된 것을 특징으로 하는 파형강관의 절단면 수지코팅장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각기(45)의 전단에는 상기 가이드부(40)에 안내되어져 파형강관(10)의 절단면 근방 내,외주면에 융착된 수지의 표면온도를 측정하도록 온도감지기(65)가 설치된 것을 특징으로 하는 파형강관의 절단면 수지코팅장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파형강관(10)의 외주면에는 구동모터(50)에 의한 회전동작과정에서 흔들리지 않도록 누름롤러부(70)가 두 개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 파형강관의 절단면 수지코팅장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 누름롤러부(70)는 상기 파형강관(10)의 외주면에 밀착되어 가압하는 누름롤러(72)와, 그 누름롤러(72)를 회전가능하게 지지하는 지지판(74)과, 그 지지판(74)에 설치되어 누름롤러(72)를 파형강관(10)에 밀착 또는 밀착해제시키는 실린더(76)로 구성된 것을 특징으로 하는 파형강관의 절단면 수지코팅장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동모터(50)는 모터고정대(52)에 설치되되, 상기 파형강관(10)의 구경에 따라 설치위치를 조절하도록 위치조절수단(54)에 의해 위치가 가변되게 설치되는 것을 특징으로 하는 파형강관의 절단면 수지코팅장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부(40) 후단에는 가이드부(40)에 안내되어져 파형강관(10)의 절단면 근방 내,외주면에 융착된 수지를 다시 한번 가압하여 파형강관(10)의 절단면에 밀착시키는 가압롤러(80)가 설치된 것을 특징으로 하는 파형강관의 절단면 수지코팅장치.
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