KR101486704B1 - 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관과 그 제조방법 및 연결방법 - Google Patents

강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관과 그 제조방법 및 연결방법 Download PDF

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    • B29C63/26—Lining or sheathing of internal surfaces
    • B29C63/34—Lining or sheathing of internal surfaces using tubular layers or sheathings

Abstract

본 발명은 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 복합관의 제조방법에 있어서, 합성수지관의 외면에 접착제층을 형성하는 단계; 제작된 강관을 가열하고 양단을 플레어 가공한 후, 상기 강관 내부로 접착제층을 갖는 합성수지관을 삽입시키는 단계; 상기 합성수지관의 양단을 밀폐한 후, 내부로 공압을 부여한 상태에서, 가열하여 상기 접착제층을 갖는 합성수지관과 상기 강관을 결합시키는 단계; 상기 합성수지관의 양단을 플레어 가공하여 복합관을 제조하는 단계; 및 다수의 상기 복합관을 현장에서 커플러를 통해 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법에 관한 것이다.

Description

강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관과 그 제조방법 및 연결방법{Method for manufacturing composite pipe with resin pipe and method for connecting the composite pipes}
본 발명은 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법에 대한 것이다.
일반적으로 합성수지관은 내부식성이 우수하고, 다양한 각도로 굽히는 것이 가능하며, 경량이고, 대직경으로 제조할 수 있는 등 여러 가지 장점을 갖고 있기 때문에 다양한 용도로 사용된다.
특히 PE, 폴리프로필렌수지나 폴레에틸렌수지 등을 이용하여 제조하는 합성수지관은 가격이 저렴하여 폭넓게 이용되고 있다.
통상적으로 상·하수도, 소방배관, 공업용수 및 각종 배관에 사용되는 연결방법은 합성수지관의 일측에 접착제를 도포한 후 연결관에 삽입하는 형태를 사용하고 있다. 그러나 상기와 같은 방법은 접착제가 경화되기 전에 배관이 이탈되거나, 고르게 접착되지 않고 배관의 하중으로 인하여 연결부위에서 두개의 배관이 평행하지 않게 되는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 따라서 고압의 압력이 발생하는 경우에는 연결부위가 파손되거나, 배관을 타고 이송되는 대상물이 연결부위에서 병목되어 이송이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생하였다.
이를 방지하기 위해 종래에는 접착제가 경화될 때까지 작업자가 손으로 잡고 있거나, 별도의 결속부재를 더 사용해야 하는 불편함이 있었다. 따라서 상기와 같은 불편함을 해소하기 위해, 합성수지관을 접착제를 이용하여 연결할 때, 연결되는 배관이 평행하게 결합되며, 연결관 내부에 고르게 접착될 수 있도록 하는 합성수지관용 연결관의 개발이 절실히 요구되고 있다.
또한, 이러한 합성수지관과 강관을 결합한 복합관이 존재하나, 강관과 합성수지관 사이의 이탈이 일어나고, 이러한 복합관을 연결, 체결시키는 방법이 어렵다는 문제점이 존재한다.
따라서, 강관과 합성수지관을 견고하게 결합시키고, 복합관에 플레어(flare, 확관부)를 형성시켜, 복합관을 용이하게 체결시킬 수 있는 방법이 요구되었다.
등록실용신안 제20-019724호 대한민국 공개특허 제10-2003-0048231호 대한민국 등록특허 제10-899383호 대한민국 등록특허 제10-468465호 대한민국 등록특허 제10-939180호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, PE 등으로 구성된 합성수지관의 외면에 EVA 계열 접착제층을 형성하고, 이러한 접착제층이 형성된 합성수지관을 강관 내부에 가열, 압착시켜 결합하고, 합성수지관과 강관에 플레어를 가공하여 복합관을 제조하며, 이러한 복합관을 현장에서, 분할 플랜지, 가스켓, 고정링 등을 이용한 체결장치에 의해 신속하고 용이하게 체결시킬 수 있는 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은, 복합관의 제조방법에 있어서, 합성수지관의 외면에 접착제층을 형성하는 단계; 제작된 강관의 양단을 플레어 가공한 후, 상기 강관 내부로 접착제층을 갖는 합성수지관을 삽입시키는 단계; 상기 합성수지관의 양단을 밀폐한 후, 내부로 공압을 부여한 상태에서, 가열하여 상기 접착제층을 갖는 합성수지관과 상기 강관을 결합시키고, 합성수지관의 양단을 플레어 가공하여 복합관을 제조하는 단계; 및 다수의 상기 복합관을 현장에서 체결장치를 통해 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법으로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 접착제층은 EVA 60 ~ 85중량%, MDPE 7.5 ~ 20중량% 및 LDPE 7.5 ~ 20중량%를 포함하고, 두께가 0.1 ~ 0.4mm이고, 상기 합성수지관은 PE관, 폴리프로필렌관, PVC관 또는 테프론관인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 삽입시키는 단계는, 상기 접착제층이 형성된 합성수지관을, 가열된 글리세린액이 저장된 글리세린 탱크에 침지시켜 가열시키고, 삽입장치에 의해 상기 접착제층이 형성된 합성수지관을 상기 강관 내부로 삽입시키게 되며, 상기 접착제층이 형성된 합성수지관의 외경은 상기 강관의 내경보다 0.1 ~ 1.0mm 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 복합관을 제조하는 단계는, 상기 합성수지관의 양단을 밀봉용 커버에 의해 밀폐시키고, 공기주입수단에 의해 합성수지관 내부로 공기를 주입하여, 강관과 상기 접착제층이 형성된 합성수지관을 압착시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 체결장치는, 상기 복합관 각각의 확관부가 삽입되어 결합되는 삽입홈 및 외곽에 다수의 체결홀이 형성된 플랜지와, 체결시 상기 플랜지와 플랜지 사이에 밀착되어 구비되는 가스켓과, 상기 체결홀에 삽입되어 상기 플랜지가 결합된 각각의 상기 복합관을 서로 체결하는 체결부재를 포함하고, 상기 체결부재는 볼트와 너트로 구성되며, 상기 볼트는 볼트머리와 나사산 사이에, 단면이 다각형인 끼움부를 구비한 반근각 볼트로 구성되거나, 또는, 상기 복합관 각각의 확관부가 삽입되어 결합되는 삽입홈 및 외곽에 다수의 체결홀이 형성된 커플러와, 체결시 한 쌍의 상기 확관부 사이에 밀착되어 구비되는 가스켓과, 상기 삽입홈에 삽입되어, 상기 확관부와 상기 커플러의 내측면 사이에 밀착되어 구비되는 고정링과, 상기 체결홀에 삽입되어 상기 커플러가 결합된 각각의 상기 복합관을 서로 체결하는 체결부재와, 상기 커플러의 일측면에 형성된 다수의 링 고정용 홀; 상기 링 고정용 홀 각각에 삽입되어 상기 고정링을 밀착 고정시키는 링고정용 부재; 및 상기 삽입홈 일측 내면에는 가스켓 고정용 홈을 포함하고, 상기 커플러의 내측면은 테이퍼가 형성되며, 상기 커플러는 제1커플러와 제2커플러 2개로 분할되어 서로 조립되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, PE 등으로 구성된 합성수지관의 외면에 EVA 계열 접착제 층을 형성하고, 이러한 접착제층이 형성된 합성수지관을 강관 내부에 가열, 압착시켜 결합하고, 합성수지관과 강관에 플레어를 가공하여 복합관을 제조하며, 이러한 복합관을 현장에서, 분할 플랜지, 가스켓, 고정링 등을 이용한 체결장치에 의해 신속하고 용이하게 체결시킬 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법의 흐름도,
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 압출 장치에 의해 제조되는 접착제층을 갖는 합성수지관의 단면도,
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 접착제층을 갖는 합성수지관의 단면도,
도 2c는 도 2b의 A-A 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 글리세린 탱크에서 가열되는 강관의 단면도,
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 강관의 단면도,
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 플레어 가공된 강관의 단면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 내부에 합성수지관이 삽입된 강관의 단면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 합성수지관을 강관에 삽입시키기 위한 삽입장치의 구성도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 합성수지관 내부로 공압을 부여하기 위한 방법의 단면도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 공압이 부여된 복합관을 가열하는 단계를 나타낸 구성도,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 합성수지관 양단을 가열하여 플레어를 가공하는 단계를 나타낸 단면도,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 합성수지관 양단에 플레어를 가공하는 단계를 나타낸 단면도,
도 11a는 본 발명의 제1실시예에 따른 제조된 복합관을 연결하기 위한 연결장치의 분해 사시도,
도 11b는 본 발명의 제2실시예에 따른 제조된 복합관을 연결하기 위한 연결장치의 분해 사시도를 도시한 것이다.
도 11c는 본 발명의 제3실시예에 따른 제조된 복합관을 연결하기 위한 연결장치의 분해 사시도를 도시한 것이다.
도 11d는 본 발명의 제4실시예에 따른 제조된 복합관을 연결하기 위한 연결장치의 분해 사시도를 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 강관(5) 내에 삽입되는 합성수지관(4)을 갖는 복합관(30)의 제조 및 연결방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 강관(5) 내에 삽입되는 합성수지관(4)을 갖는 복합관(30)의 제조 및 연결방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 먼저, 합성수지관(2)의 외면에 접착제층(3)을 형성하게 된다(S1).
그리고, 별도로 제작된 강관(5)의 양단에 대해 플레어(6) 가공한 후(S2), 강관(5) 내부로 접착제층(3)을 갖는 합성수지관(4)을 가열시켜 삽입시키게 된다(S3).
그리고, 합성수지관(4)의 양단을 밀폐한 후, 내부로 공압을 부여한 상태에서, 가열하여 접착제층(3)을 갖는 합성수지관(4)과 상기 강관(5)을 결합시키게 된다(S4).
다음으로, 합성수지관(4)의 양단을 플레어(8) 가공하여 복합관(30)을 제조하게 된다(S5). 그리고, 제조된 다수의 복합관(30)을 현장으로 운반한 후, 다수의 복합관(30)을 현장에서 체결장치를 통해 연결하게 된다(S6).
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 강관(5) 내에 삽입되는 합성수지관(4)을 갖는 복합관(30)의 제조 및 연결방법을 각 단계별로 보다 상세하게 설명하도록 한다. 먼저, 합성수지관(2)의 외면에 접착제층(3)을 형성하는 단계에 대해 설명하도록 한다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 압출 장치에 의해 제조되는 접착제층(3)을 갖는 합성수지관(4)의 단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 접착제층(3)을 갖는 합성수지관(4)의 단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 2c는 도 2b의 A-A 단면도를 도시한 것이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 합성수지관(2)의 외면에는 접착제층(3)이 형성되어짐을 알 수 있다. 이러한 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)은, 합성수지관(2)의 외면에 접착제를 도포하는 공정으로 제조가능하며, 또한, 도 2a에 도시된 바와 같이, 압출장치(1)에 의해 접착제와 합성수지관(2)의 원료를 주입하여 압출방식으로 제조될 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 접착제는 핫멜트 접착제로써 용도에 따라 EVA계열 접착제, 변성폴리올레핀수지, 폴리아마이드 접착제 등이 적용될 수 있으며, 구체적 실시예에 따른 접착제는 EVA 60 ~ 85%중량, MDPE 7.5 ~ 20중량% 및 LDPE 7.5 ~ 20중량% 를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 합성수지관(2)은 두께가 1.0 ~ 4.0mm이고, 접착제층(3)의 두께는 0.2 ~ 0.4mm 정도이며, 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)의 외경을 후에 설명되는 강관(5)의 내경보다 0.1 ~ 1.0mm정도 크게 제작하게 된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 합성수지관(2)은 PE관, 폴리프로필렌 관, PVC관, 테프론관 등으로 구성될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)의 외경을 강관(5)의 내경보다 0.1 ~ 1.0mm정도 크게 제작하게 되므로, 후에 설명되는 바와 같이, 접착제층이 형성된 합성수지관(4)을 강관(5)의 내부로 삽입시키기 위해, 관의 축경하여 삽입하여야 하므로, 접착제층이 형성된 합성수지관(4)을 가열하는 단계를 포함하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 글리세린 탱크(7)에서 가열되는 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)의 단면도를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 제작된 접착층(3)이 형성된 합성수지관(4)을 약 100 ~ 200℃정도의 글리세린 액이 저장된 글리세린 탱크(7)에 침지시켜, 합성수지관(4)을 가열하게 된다.
따라서, 가열된 접착층(3)이 형성된 합성수지관(4)을 축경시켜 강관(5) 내부로, 접착층(3)이 형성된 합성수지관(4)을 삽입시킬 수 있게 된다.
다음으로, 별도로 제작된 강관(5)의 플레어(6) 가공하는 단계에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 강관(5)의 단면도를 도시한 것이다. 그리고, 또한, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 플레어(6) 가공된 강관(5)의 단면도를 도시한 것이다.
도 4a, 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 강관(5)의 내경은 앞서 제작된 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)의 외경보다 0.1 ~ 1.0mm정도 작게 제작되며, 강관(5)의 양단이 플레어(6) 가공되어 짐을 알 수 있다.
다음으로는, 플레어(6)가 형성된 강관(5) 내부로 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)을 삽입시키는 단계에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 내부에 합성수지관(4)이 삽입된 강관(5)의 단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 합성수지관(4)을 강관(5)에 삽입시키기 위한 삽입장치(10)의 구성도를 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제작된 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)은 강관(5)에 삽입되기 전에, 가열되게 되며, 가열된 합성수지관(4)은 도 6에 도시된 삽입장치(10)에 의해 강관(5) 내부로 축경되어 삽입되게 됨을 알 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 삽입장치(10)는 캡(12), 당김바(15), 축경 다이(14), 인덕션히터(13), 가이드 롤러(11) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
먼저, 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)의 일측면에 밀폐 캡(12)을 장착하고, 이러한 캡(12)에 당김바(15)를 설치하게 된다. 그리고, 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)의 타측면을 플레어(6)가 형성된 강관(5)에 삽입시키게 된다.
또한, 강관(5)의 플레어(6)가 형성된 면에 축경 다이(14)를 설치하고, 축경 다이(14)와 근접한 위치에 인덕션 히터(13)가 구비되게 된다. 따라서, 구동장치가 당김바(15)를 이동시키게 되면, 가이드 롤러(11)에 의해 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)이 가이드 되면서 강관(5) 내부로 삽입되어지게 된다.
이때, 인덕션 히터(13)에 의해 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)이 가열되면서 보다 용이하게 강관(5) 내부로 삽입되어질 수 있게 된다.
다음으로, 합성수지관(4)과 강관(5)을 결합시키는 단계에 대해 설명하도록 한다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 합성수지관(4) 내부로 공압을 부여하기 위한 방법의 단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 공압이 부여된 복합관(30)을 가열하는 단계를 나타낸 구성도를 도시한 것이다.
도 7의 최상단은 플레어(6)가 형성된 강관(5) 내부로 삽입된 합성수지관(4)의 내부로 공기주입수단(21)이 설치된 상태를 도시한 것이다. 그리고, 도 7의 중단에 도시된 것은, 플레어(6)가 형성된 강관(5)의 양단 각각에 밀봉용 커버(24)를 장착한 상태를 도시한 것이다. 또한, 도 7의 하단에 도시된 것은, 강관(5)의 플레어(6)와 밀봉용 커버(24) 사이에 가스켓(23)을 설치하고, 체결볼트(33)와 너트(36)에 의해 분할 플랜지(22)와 밀봉용 커버(24)를 체결하여, 합성수지관(4)을 밀폐시키고, 공기주입수단(21)에 의해 합성수지관(4) 내부로 공압을 부여한 상태를 도시한 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 강관(5) 내부에 삽입된 합성수지관(4)의 양단을 밀봉용 커버(24)에 의해 밀폐시킨 후, 내부로 공기를 주입하여 합성수지관(4)을 팽창시켜 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)을 강관(5)의 내면에 완전히 밀착시키게 됨을 알 수 있다. 공압은 합성수지관(4)의 규격에 따라 0.5 ~ 4kg/cm2 정도가 된다.
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 내부에 공압이 부여된 강관(5) 내부에 삽입된 합성수지관(4)은 전기로(25)에 의해 가열되어, 내부 온도 상승(약 150 ~ 220℃)에 의해, 합성수지관(4)이 강관(5)에 완전히 결합되게 됨을 알 수 있다.
다음으로, 합성수지관(4)의 양단에 플레어(8)를 가공하여 복합관(30)을 완성하는 단계에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 합성수지관(4) 양단에 플레어(8)를 가공하는 단계를 나타낸 단면도를 도시한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 강관(5) 내부에 삽입된 합성수지관(4)의 가열은 전기로(25)가 아닌 인덕션 히터(13)에 의해서도 가능하며, 가열단계에 의해 합성수지관(4)과 강관(5)이 완전히 결합된 후, 합성수지관(4)의 양단에 플레어(8) 가공을 실시하여 복합관(30)을 제조하게 됨을 알 수 있다.
합성수지관(4)의 플레어(8) 가공은 도 9에 도시된 바와 같이, 공구틀이 공전하는 플레어링 머신(flaring M/C)에 의해 형성될 수 있으며, 합성수지관(4)의 플레어(8) 가공 전에 강관(5)과의 접착부에 합성수지 전용 접착제를 도포하게 된다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 합성수지관(4) 양단에 플레어(8)를 가공하고, 합성수지관(4)과 강관(5)을 결합하여 복합관(30)을 제조하는 단계를 나타낸 단면도를 도시한 것이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 합성수지관(4)과 강관(5)을 공압 및 가열에 의해 결합시키는 단계 전에, 합성수지관(4)의 플레어(8)를 먼저 형성시킬 수도 있음을 알 수 있다.
즉, 삽입장치(10)에 의해 플레어(6)가 형성된 강관(5) 내부로, 접착제층(3)이 형성된 합성수지관(4)을 삽입한 후, 도 10에 도시된 바와 같이, 합성수지관(4)에 대하여 플레어(8) 가공을 실시할 수 있음을 알 수 있다. 합성수지관(4)의 플레어(8) 가공은 앞서 언급한 바와 같이, 공구틀이 공전하는 플레어링 머신(flaring M/C)에 의해 형성될 수 있으며, 합성수지관(4)의 플레어(6) 가공 전에 강관(5)과의 접착부에 합성수지 전용 접착제를 도포하게 된다.
합성수지관(4)의 양단 각각에 플레어(6)를 형성시킨 후, 분할 플랜지(22)와 밀봉용 커버(24)를 플레어(8) 양측에 결합시켜, 합성수지관(4) 양측을 밀폐시킨 후, 공기주입수단(21)에 의해 내부로 공기를 주입하여, 합성수지관(4)의 외면과 강관(5) 내면을 압착시켜 결합시키게 된다. 또한, 공압이 부여된 상태에서, 전기로(25) 또는 인덕션 히터(13)에 의해 강관(5)을 가열시켜 복합관(30)을 제조하게 된다. 이러한 가열과정은 공압을 부여하기 전에도 가능하며, 앞서 언급한 바와 같이, 내부에 공압을 부여한 후 진행할 수도 있다.
다음으로, 제작된 복합관(30)을 현장에서 연결, 체결하는 단계에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 11a는 본 발명의 제1실시예에 따른 제조된 복합관(30)을 연결하기 위한 연결장치의 분해 사시도를 도시한 것이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 복합관(30)의 연결방법에 적용되는 연결장치는 도 11a에 도시된 바와 같이, 2개의 분할 커플러(32), 가스켓(23), 분할된 고정링(31), 스프링(34), 체결볼트(33) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
커플러(32)는 제1커플러와 제2커플러 2개로 구비되며, 각각은 복합관(30)의 플레어(6, 8, 확관부)가 삽입되어 결합되는 삽입홈 및 외곽에 다수의 체결홀이 형성되어 진다.
또한, 가스켓(23)은 체결시 한 쌍의 복합관(30) 사이에 밀착되어 구비되게 되며, 고정링(31)은 커플러(32)의 삽입홈에 삽입되어, 확관부와 커플러(32)의 내측면 사이에 밀착되어 구비되게 된다.
체결볼트(33)는 체결홀에 삽입되어 너트(36)에 의해 커플러(32)가 결합된 각각의 복합관(30)을 서로 체결하게 된다. 또한, 다수의 링 고정용 홀(37)은 커플러(32)의 일측면에 형성되게 되며, 링 고정용 부재(38)가 링 고정용 홀(37) 각각에 삽입되어 고정링(31)을 밀착 고정시키게 된다.
또한, 커플러(32)의 삽입홈 일측 내면에는 가스켓 고정용 홈이 형성되며, 커플러(32)의 내측면은 테이퍼가 형성되며, 커플러(32)는 제1커플러와 제2커플러 2개로 분할되어 서로 조립되어 구성되게 된다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 가스켓(23)은, 외측 방향으로 오목한 오목홈이 내주면 둘레에 형성되고, 양측면 각각이 커플러(32)에 의해 밀착되는 합성수지 패킹과, 합성수지 패킹의 외주면 둘레에 설치되는 금속링과, 합성수지 패킹의 외주면 일측과 연결되어 상기 금속링의 외면을 감싸도록 구성된 합성수지막을 포함하여 구성될 수 있다.
도 11b는 본 발명의 제2실시예에 따른 제조된 복합관(30)을 연결하기 위한 연결장치의 분해 사시도를 도시한 것이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 복합관(30)의 연결방법에 적용되는 연결장치는 도 11b에 도시된 바와 같이, 분할 커플러(32) 한 쌍과, 가스켓(23), 반근각 볼트(35) 및 너트(36) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
분할 플랜지(22)는 복합관(30) 각각의 확관부가 삽입되어 결합되는 삽입홈 및 외곽에 다수의 체결홀(39)이 형성되어 지며, 가스켓(23)은 복합관(30) 체결시 복합관(30) 사이에 밀착되어 구비되게 된다. 또한, 체결부재는 플랜지(22)의 체결홀(39)에 삽입되어 플랜지(22)가 결합된 각각의 복합관(30)을 서로 체결하게 된다.
또한, 이러한 체결부재는 볼트와 너트(36)로 구성되며, 볼트는 볼트머리와 나사산 사이에, 단면이 다각형인 끼움부를 구비한 반근각 볼트(35)로 구성되게 된다.
그리고, 가스켓(23)은, 외측 방향으로 오목한 오목홈이 내주면 둘레에 형성되고, 양측면 각각이 상기 플랜지(22)에 의해 밀착되는 합성수지 패킹과, 상기 합성수지 패킹의 외주면 둘레에 설치되는 금속링, 및 상기 합성수지 패킹의 외주면 일측과 연결되어 상기 금속링의 외면을 감싸도록 구성된 합성수지막을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 분할 플랜지(22)는, 금속재질로 상기 관의 확관부 외측에 결합되도록 상호 대칭되는 형태로 형성되고, 양단에 체결턱이 각각 형성되되, 절개면에 응력이 집중되는 것을 막도록 절개면이 직각을 이루지 않고 라운드 형태로 형성되어 단차에 의해 상호 결합되도록 구성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3, 제4실시예에 따른 연결장치에 의한 복합관 연결방법에 대해 설명하도록 한다. 도 11c는 본 발명의 제3실시예에 따른 제조된 복합관을 연결하기 위한 연결장치의 분해 사시도를 도시한 것이다. 도 11c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 연결장치는 복합관의 끝단에 형성되는 조인트용 홈(41)과 홈 조인트 커플러(42), 체결볼트(33), 너트(36) 및 가스켓(23)을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
즉, 복합관(30)의 끝단 외주면에 조인트용 홈(41)이 형성되어지며, 본 발명의 제3실시예에 따른 홈 조인트 커플러(42)는 한 쌍으로 구성되며, 체결볼트(33)가 체결될 수 있는 체결홀과 복합관에 가공된 조인트용 홈(41)에 삽입되어지는 돌출단을 포함하여 구성된다. 따라서, 복합관(30) 사이에 가스켓(23)을 구비하여 복합관(30) 사이를 밀착시키고, 체결볼트(33)와 너트(36)에 의해 한 쌍의 홈 조인트 커플러(42)가 체결되면서 복합관(30)을 연결시킬 수 있게 된다.
도 11d는 본 발명의 제4실시예에 따른 제조된 복합관을 연결하기 위한 연결장치의 분해 사시도를 도시한 것이다. 도 11d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 연결장치는 앞서 언급한 제3실시예와 유사한 연결방식으로서, 복합관(30)의 끝단 외주면에 용접되어지는 조인트용 링(43), 링 조인트 커플러(44), 가스켓(23), 체결볼트(33) 및 너트(36)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
즉, 복합관(30)의 끝단 외주면에 조인트용 링(43)이 용접되어 구비되며, 본 발명의 제4실시예에 따른 링 조인트 커플러(44)는 한 쌍으로 구성되며, 체결볼트(33)가 체결될 수 있는 체결홀과 복합관(30)에 용접된 조인트용 링(43)의 걸림턱 역할을 하는 돌출단을 포함하여 구성된다. 따라서, 복합관(30) 사이에 가스켓(23)을 구비하여 복합관(30) 사이를 밀착시키고, 체결볼트(33)와 너트(36)에 의해 한 쌍의 링 조인트 커플러(44)가 체결되면서 복합관(30)을 연결시킬 수 있게 된다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:압출장치
2:합성수지관
3:접착제층
4:접착제층이 형성된 합성수지관
5:강관
6:강관 플레어
7:글리세린 탱크
8:합성수지관 플레어
10:삽입장치
11:가이드 롤러
12:캡
13:인덕션 히터
14:축경 다이
15:당김바
21:공기주입수단
22:플랜지
23:가스켓
24:밀봉용 커버
25:전기로
30:복합관
31:고정링
32:커플러
33:체결볼트
34:스프링
35:반근각 볼트
36:너트
37:링고정용 홀
38:링고정용 부재
39:체결홀
41:조인트용 홈
42:홈 조인트 커플러
43:조인트용 링
44:링 조인트 커플러

Claims (6)

  1. 복합관의 제조방법에 있어서,
    합성수지관의 외면에 접착제층을 형성하는 단계;
    제작된 강관의 양단을 플레어 가공한 후, 상기 강관 내부로 접착제층을 갖는 합성수지관을 삽입시키는 단계;
    상기 합성수지관의 양단을 밀폐한 후, 내부로 공압을 부여한 상태에서, 가열하여 상기 접착제층을 갖는 합성수지관과 상기 강관을 결합시키고, 합성수지관의 양단을 플레어 가공하여 복합관을 제조하는 단계; 및
    다수의 상기 복합관을 현장에서 체결장치를 통해 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접착제층은 EVA 60 ~ 85중량%, MDPE 7.5 ~ 20중량% 및 LDPE 7.5 ~ 20중량%를 포함하고, 두께가 0.1 ~ 0.4mm이고,
    상기 합성수지관은 PE관, 폴리프로필렌관, PVC관 또는 테프론관인 것을 특징으로 하는 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 삽입시키는 단계는,
    상기 접착제층이 형성된 합성수지관을, 가열된 글리세린액이 저장된 글리세린 탱크에 침지시켜 가열시켜, 상기 접착제층이 형성된 합성수지관을 축경시키면서 상기 강관 내부로 삽입시키게 되거나, 또는
    삽입장치에 의해 상기 접착제층이 형성된 합성수지관을 상기 강관 내부로 삽입시키게 되며,
    상기 삽입장치는, 상기 합성수지관 일면을 밀폐하고 일단에 당김바가 설치되는 캡과, 삽입되는 상기 합성수지관을 가열하는 인덕션히터와, 상기 강관 플레어와 상기 인덕션히터 사이에 구비되는 축경 다이와, 상기 당김바에 의한 합성수지관의 강관 내부로의 삽입 이동을 가이드하는 가이드 롤러를 포함하고,
    상기 접착제층이 형성된 합성수지관의 외경은 상기 강관의 내경보다 0.1 ~ 1.0mm 큰 것을 특징으로 하는 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복합관을 제조하는 단계는,
    상기 합성수지관의 양단을 밀봉용 커버에 의해 밀폐시키고, 공기주입수단에 의해 합성수지관 내부로 공기를 주입하여, 강관과 상기 접착제층이 형성된 합성수지관을 압착시키고,
    플레어가 가공되어 상기 강관 플레어에 접착되는 합성수지관의 접착면에 접착제를 도포하고, 공구틀이 공전하는 플레어 머신에 의해 합성수지관에 플레어를 가공하는 것을 특징으로 하는 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 체결장치는,
    상기 복합관 각각의 확관부가 삽입되어 결합되는 삽입홈 및 외곽에 다수의 체결홀이 형성된 플랜지와, 체결시 상기 플랜지와 플랜지 사이에 밀착되어 구비되는 가스켓과, 상기 체결홀에 삽입되어 상기 플랜지가 결합된 각각의 상기 복합관을 서로 체결하는 체결부재를 포함하고, 상기 체결부재는 볼트와 너트로 구성되며, 상기 볼트는 볼트머리와 나사산 사이에, 단면이 다각형인 끼움부를 구비한 반근각 볼트로 구성되거나, 또는
    상기 복합관 각각의 확관부가 삽입되어 결합되는 삽입홈 및 외곽에 다수의 체결홀이 형성된 커플러와, 체결시 한 쌍의 상기 확관부 사이에 밀착되어 구비되는 가스켓과, 상기 삽입홈에 삽입되어, 상기 확관부와 상기 커플러의 내측면 사이에 밀착되어 구비되는 고정링과, 상기 체결홀에 삽입되어 상기 커플러가 결합된 각각의 상기 복합관을 서로 체결하는 체결부재와, 상기 커플러의 일측면에 형성된 다수의 링 고정용 홀; 상기 링 고정용 홀 각각에 삽입되어 상기 고정링을 밀착 고정시키는 링고정용 부재; 및 상기 삽입홈 일측 내면에는 가스켓 고정용 홈을 포함하고, 상기 커플러의 내측면은 테이퍼가 형성되며, 상기 커플러는 제1커플러와 제2커플러 2개로 분할되어 서로 조립되거나, 또는
    복합관의 끝단 외주면에 형성된 조인트용 홈에 삽입되어지는 돌출단 및 외곽에 다수의 체결홀이 형성된 홈 조인트 커플러와, 체결시 상기 홈 조인트 커플러 사이에 밀착되어 구비되는 가스켓과, 상기 체결홀에 삽입되어 상기 홈 조인트 커플러가 결합된 각각의 상기 복합관을 서로 체결하는 체결부재를 포함하거나, 또는
    복합관의 끝단 외주면에 용접된 조인트용 링의 걸림턱 기능을 하는 돌출단 및 외곽에 다수의 체결홀이 형성된 링 조인트 커플러와, 체결시 상기 링 조인트 커플러 사이에 밀착되어 구비되는 가스켓과, 상기 체결홀에 삽입되어 상기 링 조인트 커플러가 결합된 각각의 상기 복합관을 서로 체결하는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 내에 삽입되는 합성수지관을 갖는 복합관의 제조 및 연결방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 복합관.
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