KR101281573B1 - 도막제거 및 표면조도 형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노후관의 비굴착 갱생공법에서 도막을 제거하는 공정과 표면조도를 형성하는 공정을 각각 구분하지 않고 한꺼번에 복합적으로 시행하는 도막제거 및 표면조도 형성장치에 관한 것이다.
종래에 개시된 비굴착 갱생공법은 도막을 제거하는 공정 및 도막 전처리공정(표면조도 공정)을 한꺼번에 단일 공정으로 시행할 수 없고, 다만 이를 각각 구분하여 시행함으로써 작업시간과 인력이 과도하게 소요되고, 한꺼번에 상기 2가지의 공정을 수행할 수 있는 마땅한 전용장비가 없는 실정이다.
이러한 본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 표면처리기를 이용하여 한꺼번에 복합적으로 도막을 제거함과 동시에 노후관의 내면에 표면조도를 형성할 수 있도록 하고, 상기 노후관의 내면에 달라붙거나 내면에 패인 홈에 끼인 이물질을 청소브러시를 이용하여 원활하게 제거, 청소할 수 있도록 하며, 상기 표면처리기는 자동으로 텐션을 유지하면서 노후관의 내면 방향으로 항상 일정한 충격력을 가할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

Description

도막제거 및 표면조도 형성장치{Paint film removal and surface roughness forming apparatus}

본 발명은 노후관의 비굴착 갱생공법에서 도막을 제거하는 공정과 표면조도를 형성하는 공정을 각각 구분하지 않고 한꺼번에 복합적으로 시행하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 상수도관, 하수도관, 송유관, 가스관 등 유체를 이송하는 관들은 주로 주철관, 강관, 합성수지관, 콘크리트관들이 이용된다.

이 중에서도 대형관은 주로 주철관이나 강관을 이용하게 되는데, 주철관이나 강관 등을 장시간 사용하게 되면, 내부를 통과하는 유체나 기타 이물질 등에 의해 노후화되면서 부식되거나 손상되는 문제가 발생한다.

특히, 주철관 또는 강관으로 이루어진 상수도관의 경우에는 보다 안전한 식수 공급을 위해 그 내부를 코팅하여 산화하는 것을 방지하고 있으나, 장시간 사용하게 되면 관로 내부의 코팅부가 부식되거나 벗겨지는 등의 문제점이 발생한다.

이를 해결하기 위한 방안으로 관로 전체를 교체하는 방법도 있지만 관로 전체를 교체하기 위한 굴착공사는 교통 정체를 유발하고, 교체시간과 비용이 많이 소요되며, 교체된 관의 이음부의 누수가 또다시 발생할 수 있어 이로 인한 경제적 손실 및 수명도 짧아지는 문제점이 야기됨에 따라 관로를 그대로 둔 상태에서 개량하는 비굴착 갱생공법들이 적용되고 있다.

이러한 노후관의 갱생공법에 관한 선행기술로는 본 발명 출원인의 선등록 발명인 「특허등록 제1226591호, 명칭/ 유기규소폴리머 라이닝 노후관 갱생공법」가 제안되고 있다.

상기한 선행기술은 1차 박리된 도막을 공전 및 자전운동을 복합적으로 병행하는 다수의 스크래퍼를 이용하여 신속하게 노후관의 내면으로부터 완벽하게 탈리 제거하기 위한 공정을 수행하고, 상기 도막이 완전하게 제거된 노후관의 내면에는 다아이몬드 비트가 장착된 스크래퍼를 이용하여 스크래치를 형성함으로써 도막의 부착력을 강화하는 공정을 수행한다.

그러나 상기 선행기술은 도막을 제거하는 공정 및 도막 전처리공정(표면조도 공정)을 한꺼번에 단일 공정으로 시행할 수 없고, 다만 이를 각각 구분하여 시행함으로써 작업시간과 인력이 과도하게 소요되어 공사비가 증가하는 폐단이 있고, 이를 단일 공정으로 시행할 필요성이 있음에도 한꺼번에 2가지의 공정을 수행할 수 있는 마땅한 전용장비가 없는 실정이다.

본 발명은 상기한 선등록 발명이 내포하고 있는 일부의 개선점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 표면처리기의 임팩터가 공전 및 자전운동을 병행하면서 도막에 충격을 가하여 제거하는 기능과 노후관의 내면에 스크래치를 내어 표면조도를 형성하는 기능을 한꺼번에 복합적으로 수행할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 상기 표면처리기에 구비된 청소브러시가 회전하면서 노후관의 내면에 달라붙거나 내면에 패인 홈에 끼인 이물질을 제거, 청소할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 상기 임팩터가 원심력에 의해 외측방향으로 유동하면서 노후관의 내면에 더욱 강한 충격력을 가할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 상기 표면처리기가 자동으로 텐션을 유지하면서 노후관의 내면 방향으로 항상 일정한 충격력을 가할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 회전축의 선단에 부착된 가이드홀더의 양단에 각각 슬라이딩바를 출몰가능하게 끼움 결합하고, 상기 슬라이딩바의 선단에는 표면처리기를 설치하며, 상기 슬라이딩바의 일 측면과 회전축의 사이에는 회전직경 조절실린더를 연결 설치하는 기술을 강구한다.

또한, 상기 표면처리기는 유압모터의 모터축에 제1 지지판을 일체로 끼움 고정하고, 상기 제1 지지판과 이격된 상태로 모터축에 제2 지지판을 끼움 설치하며, 상기 제1, 제2 지지판의 사이에는 방사상으로 다수의 임팩터 지지핀을 연결 설치하되 상기 임팩터 지지핀의 외측에는 다수의 임팩터를 끼움 설치하고, 상기 모터축의 선단에 고정너트를 나사결합하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 표면처리기를 이용하여 도막을 제거하는 작업과 표면조도를 형성하는 작업을 1회 작업으로 한꺼번에 복합적으로 시행함으로써 노후관의 갱생에 따른 전처리 작업에 소요되는 시간과 인력을 대폭 감축하여 공사비를 획기적으로 절감하는 효과를 제공한다.

또한, 상기 표면처리기에 구비된 청소브러시는 노후관의 내면은 물론 내면에 패인 홈마저도 빠짐없이 브러싱 하면서 이물질을 효율적으로 제거, 청소하는 효과를 제공한다.

또한, 상기 표면처리기에 구비된 임팩터는 고정상태를 고수하지 않고 원심력에 의해 외측으로 자유롭게 유동하면서 노후관의 내면에 더욱 강한 충격력을 가함으로써 도막의 제거 및 표면조도의 형성을 더욱 원활하게 하는 효과를 제공한다.

또한, 상기 표면처리기는 자동으로 일정한 텐션을 유지하면서 노후관의 내면 방향으로 항상 일정한 충격력을 가함으로써 작업의 균일성과 확실성을 증진하여 공사품질을 도모하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 도막제거 및 표면조도 형성장치의 정면도
도 2는 본 발명 도막제거 및 표면조도 형성장치의 공전 및 자전운동 상태도
도 3은 본 발명 표면처리기의 정면도
도 4는 본 발명 표면처리기의 조립상태 종단면도
도 5는 본 발명 도 3의 A-A선 단면도
도 6은 본 발명 본 발명 표면처리기의 분리상태 종단면도
도 7은 본 발명 임팩트의 작동상태 측단면도
도 8은 본 발명 표면처리기의 회전직경 조절상태 정면도
도 9는 본 발명 자동 텐션장치의 작동상태 종단면도
도 10은 본 발명 리프트장치의 작동상태 정면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 회전축(10), 표면처리기(20), 회전직경 조절실린더(30)의 구성요소로 대분 됨을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 기술구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 이동가능한 무한궤도(1)의 상단에 설치된 메인테이블(2)에 모터(3)의 회전동력을 로터리조인트(4)를 매개로 전달받아 회전하는 회전축(10)이 회전가능하게 설치된다.

이와 같은 회전축(10)의 선단에는 가이드홀더(11)가 수직상으로 부착되고, 상기 가이드홀더(11)의 양단에는 각각 한 쌍의 슬라이딩바(12)가 내, 외부로 출몰가능하게 끼움 설치되고, 상기 슬라이딩바(12)의 선단에는 본 발명의 핵심기술인 표면처리기(20)가 일체로 고정 설치됨으로써 상기 회전축(10)의 회전작동에 따라 표면처리기(20)는 노후관(P)의 내부 직경을 따라 공전할 수 있게 된다.

그리고 상기 슬라이딩바(12)의 일 측면과 상기 회전축(10)에는 각각 실린더브라켓(31)(31a)이 부착되고, 상기 실린더브라켓(31)(31a)의 사이에는 회전직경 조절실린더(30)의 양측이 회전자유롭게 연결된다.

따라서, 노후관(P)의 관경에 맞추어 상기 회전직경 조절실린더(30)를 선택적으로 조작하면 선형운동에 따라 슬라이딩바(12)가 출몰하면서 상기 표면처리기(20)의 회전직경을 자유롭게 조절함으로써 관경에 구애받지 않고 다양한 노후관(P)을 원활하게 표면처리할 수 있게 된다.

상기한 표면처리기(20)는 도막을 형성하기 이전에 중요하게 여겨지던 전처리공정을 종래에는 노후된 도막을 제거하는 공정과, 노후관(P)의 내면에 스크래치를 내어 표면조도를 형성하는 공정으로 각각 구분하여 시행하던바 이에 따른 불합리를 해소하기 위한 본 발명의 핵심기술로써 상기한 2가지의 공정을 한꺼번에 복합적으로 시행함을 지배적인 특징으로 한다.

이를 위한 표면처리기(20)는 슬라이딩바(12)의 선단에 고정 설치되는 유압모터(21)의 모터축(21a)에 제1 지지판(22)이 일체로 끼움 고정되고, 상기 제1 지지판(22)과 이격된 상태로 제2 지지판(23)은 선택적으로 분리 가능하게 끼움 설치되며, 상기 제1, 제2 지지판(22)(23)의 사이에는 방사상으로 임팩터(25)를 유동 자유롭게 설치할 수 있도록 하는 다수의 임팩터 지지핀(24)이 연결 설치된다.

여기에서 상기 임팩터 지지핀(24)은 도 6과 같이 양측에 임팩터 지지핀(24)의 직경보다 작은 직경을 갖는 결합돌기(24a)가 단차(24b)를 이루도록 돌출형성되고, 상기 결합돌기(24a)는 제1, 제2 지지판(22)(23)에 방사상으로 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 다수의 핀구멍(22a)(23a)에 끼움 결합된다.

따라서, 분리가능한 조립구성으로 이루어짐으로써 상기 임팩터(25)가 마모되거나 파손된 경우 상기 제2 지지판(23)을 분리한 후 교체하여 사용할 수 있는 사용상의 편의성을 제공함은 물론 상기 제1, 제2 지지판(22)(23)은 임팩터 지지핀(24)과 결합돌기(24a)의 사이에 형성된 단차(24b)에 걸리면서 더 이상 간격이 좁혀지지 않고 일정한 간격을 유지함으로써 상기 임팩터 지지핀(24)에 끼워진 임팩터(25)가 아무런 마찰 저항 없이 원활하게 유동할 수 있는 효과를 제공한다.

상기 임팩터 지지핀(24)의 외측에는 다수의 임팩터(25)가 끼움 설치되고, 상기 모터축(21a)의 선단에는 제2 지지판(23)을 고정시키는 고정너트(26)가 나사결합된다.

이때 상기 모터축(21a)의 일측에는 상기 제2 지지판(23)을 밀착상태로 견고하게 지지하는 지지커버(27)가 추가로 끼움 설치되고, 이 경우 상기 고정너트(26)는 지지커버(27)에 함몰 형성된 너트 자리홈(27a)에 안착된 상태로 상기 지지커버(27)를 조여줌으로써 지지커버(27) 및 제2 지지판(23)을 안정적으로 견고하게 고정할 수 있게 된다.

또한, 상기 임팩터(25)는 표면처리기(20)의 자전운동시 임팩터 지지핀(24)에 고정상태를 끼워진 단순구조를 탈피하여 도 7과 같이 자유롭게 외측 방향으로 유동하면서 노후관(P)의 내면을 더욱 강하게 타격하도록 하는 기술이 추가로 접목된다.

이를 위한 임팩터(25)는 상기 임팩터 지지핀(24)의 직경보다 큰 직경을 갖는 유동홀(25a)이 중앙에 관통 형성되고, 외면에는 노후관의 도막을 더욱 효과적으로 제거함은 물론 노후관(P)의 내면에 스크래치를 원활하게 형성할 수 있도록 날카로운 산형의 스파이크(25b)가 연속적으로 돌출 형성되며, 상기 임팩터 지지핀(24)은 유동홀(25a)을 관통한 상태로 결합됨으로써 상기 임팩터(25)는 원심력에 의해 외측으로 자유롭게 유동하면서 더욱 강한 충격력을 발휘하는 특별한 효과를 제공한다.

아울러 상기 모터축(21a)의 후단에는 청소브러시(28)가 상기 제1 지지판(22)과 근접된 상태로 추가 설치됨으로써 노후관(P)의 내면에 달라붙은 이물질을 브러싱 하여 제거할 뿐만 아니라 상기 노후관(P)의 내면에 패인 홈을 원활하게 브러싱 하면서 말끔하게 청소하는 부수적인 효과를 제공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 노후관(P)의 방향으로 항상 일정한 충격력을 가할 수 있도록 상기 표면처리기(20)의 텐션을 자동으로 유지하는 자동 텐션장치(41)가 상기 회전직경 조절실린더(30)와 상기 슬라이딩바(12)의 사이에 추가로 설치되는 기술이 접목된다.

이를 위한 자동 텐션장치(41)는 우선적으로 도 9와 같이 상기 회전직경 조절실린더(30)의 피스톤로드(32)가 상기 슬라이딩바(12)의 측면에 부착된 실린더브라켓(31)을 상하로 관통하여 이동 자유롭게 결합되고, 상기 피스톤로드(32)의 외측에는 탄성스프링(41)의 일측을 탄력 지지하는 스프링 지지대(42)가 일체로 부착되며, 상기 실린더브라켓(31)과 스프링 지지대(42)의 사이에는 탄성스프링(41)이 피스톤로드(32)의 외측에 끼움 상태로 탄력 설치된다.

따라서, 상기 표면처리기(20)는 노후관(P)의 직진도가 정확하지 않거나 상기 회전축(10)이 노후관(P)의 중심에 정확하게 위치하지 않더라도 상기 탄성스프링(41)에 의해 슬라이딩바(12)가 유동 가능하게 탄성 지지됨으로써 자동으로 일정한 텐션을 유지하면서 상기 노후관(P)의 내면 방향으로 항상 일정한 충격력을 가하며, 이로 인해 도막 제거 및 표면조도 형성작업의 균일성과 확실성을 획기적으로 증진하는 특별한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 회전축(10)이 각기 다른 노후관(P)의 관경 내부 중심에 정확하게 위치할 수 있도록 상기 회전축(10)이 설치된 메인테이블(2)을 승, 하강할 수 있도록 제어하는 리프트장치(50)가 추가로 구비된다.

이를 위한 리프트장치(50)는 무한궤도(1)의 상측에 설치된 베이스판(6)에 제1 링크대(51)의 일측이 회전가능하게 결합되고, 상기 제1 링크대(51)의 타측은 메인테이블(2)에 부착된 가이드레일(52)을 따라 이동가능하게 결합되며, 상기 제1 링크대(51)의 중심에 힌지핀(53)을 매개로 제2 링크대(54)가 교차되게 결합되되, 상기 제2 링크대(54)의 일측은 상기 메인테이블(2)에 회전가능하게 결합되고, 타측은 상기 베이스판(6)에 부착된 가이드레일(55)을 따라 이동가능하게 결합된다.

그리고 상기 베이스판(6)에 부착된 실린더브라켓(56a)과 제2 링크대(54)의 하측에는 리프트 실린더(56)의 양측이 연결 설치됨으로써 상기 리프트 실린더(56)의 선형운동에 따라 도 10과 같이 상기 제2 링크대(54) 및 제1 링크대(51)의 일측이 가이드레일(52)(55)을 따라 이동하면서 메인테이블(2)은 승강하면서 회전축(10)의 위치를 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

1: 무한궤도 6: 베이스판
10: 회전축 11: 가이드홀더
12; 슬라이딩바 20: 표면처리기
21: 유압모터 22: 제1 지지판
23: 제2 지지판 24: 임팩터 지지핀
24a: 결합돌기 25: 임팩터
25a: 유동홀 25b: 스파이크
26: 고정너트 27: 지지커버
28: 청소브러시 30: 회전직경 조절실린더
31, 31a, 56a: 실린더브라켓 32: 피스톤로드
40: 자동 텐션장치 41: 탄성스프링
42: 스프링 지지대 50: 리프팅장치
51: 제1 링크대 52, 55: 가이드레일
54: 제2 링크대 56: 리프트 실린더

Claims (7)

1. 이동가능한 무한궤도(1)의 상단에 설치된 메인테이블(2)에 회전가능하게 설치된 회전축(10)과;
   상기 회전축(10)의 선단에 부착된 가이드홀더(11)의 양단에 각각 출몰가능하게 끼움 설치된 슬라이딩바(12)의 선단에 설치된 한 쌍의 표면처리기(20)와;
   상기 슬라이딩바(12)의 일 측면과 상기 회전축(10)의 사이에 연결 설치된 회전직경 조절실린더(30)와;
   상기 무한궤도(1)의 상측에 설치된 베이스판(6)에 일측이 회전가능하게 결합되고 타측은 메인테이블(2)에 부착된 가이드레일(52)을 따라 이동가능하게 결합된 제1 링크대(51)와, 상기 제1 링크대(51)와 교차되게 결합되고 상기 메인테이블(2)에 일측이 회전가능하게 결합되며 타측은 상기 베이스판(6)에 부착된 가이드레일(55)을 따라 이동가능하게 결합된 제2 링크대(54)와, 상기 베이스판(6)과 제2 링크대(54)의 하측에 양측이 연결설치된 리프트 실린더(56)로 구성된 리프트장치(50)로 이루어지는 한편;
   상기 표면처리기(20)는 유압모터(21)의 모터축(21a)에 제1 지지판(22)이 일체로 끼움 고정되고, 상기 제1 지지판(22)과 이격된 상태로 모터축(21a)의 외측에 제2 지지판(23)이 끼움 설치되며, 상기 제1, 제2 지지판(22)(23)의 사이에는 방사상으로 다수의 임팩터 지지핀(24)이 연결 설치되는 한편, 상기 임팩터 지지핀(24)의 외측에 다수의 임팩터(25)가 끼움 설치되고, 상기 모터축(21a)의 선단에는 제2 지지판(23)을 고정시키는 고정너트(26)가 나사결합된 것을 특징으로 하는 도막제거 및 표면조도 형성장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   임팩터 지지핀(24)은 양측에 상기 임팩터 지지핀(24)의 직경보다 작은 직경을 갖는 결합돌기(24a)가 돌출형성되고, 상기 결합돌기(24a)는 제1, 제2 지지판(22)(23)에 방사상으로 원주방향을 따라 형성된 다수의 핀구멍(22a)(23a)에 끼움 결합된 것을 특징으로 하는 도막제거 및 표면조도 형성장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   임팩터(25)는 상기 임팩터 지지핀(24)의 직경보다 큰 직경을 갖는 유동홀(25a)이 중앙에 형성되고, 외면 둘레를 따라 다수의 스파이크(25b)가 돌출 형성되며, 상기 임팩터 지지핀(24)은 유동홀(25a)을 관통한 상태로 결합되어 상기 임팩터(25)가 원심력에 의해 외측으로 자유롭게 유동하면서 강한 충격력을 발휘하는 것을 특징으로 하는 도막제거 및 표면조도 형성장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   모터축(21a)의 후단에는 제1 지지판(22)과 근접된 상태로 청소브러시(28)가 설치되고, 상기 청소브러시(28)는 노후관(P)의 내면 및 내면에 패인 홈을 브러싱하여 이물질을 제거, 청소하는 것을 특징으로 하는 도막제거 및 표면조도 형성장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   모터축(21a)의 일측에는 상기 제2 지지판(23)을 밀착상태로 지지하는 지지커버(27)가 추가로 끼움 설치되고, 상기 고정너트(26)는 지지커버(27)에 함몰 형성된 너트 자리홈(27a)에 안착된 상태로 지지커버(27)를 조여주면서 고정하는 것을 특징으로 하는 도막제거 및 표면조도 형성장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   회전직경 조절실린더(30)와 상기 슬라이딩바(12)의 사이에는 표면처리기(20)의 텐션을 자동으로 유지하는 자동 텐션장치(41)가 추가로 구비되는 한편;
   상기 자동 텐션장치(41)는 회전직경 조절실린더(30)의 피스톤로드(32)가 상기 슬라이딩바(12)의 측면에 부착된 실린더브라켓(31)을 상하로 이동 자유롭게 결합되고, 상기 피스톤로드(32)의 외측에는 스프링 지지대(42)가 일체로 부착되며, 상기 실린더브라켓(31)과 스프링 지지대(42)의 사이에는 탄성스프링(41)이 탄력 설치된 것을 특징으로 하는 도막제거 및 표면조도 형성장치.
   
7. 삭제

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