KR101507743B1 - 고무 벨로즈관 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
고무 벨로즈관 제조방법에 대한 발명이 개시된다. 개시된 고무 벨로즈관 제조방법은, 산부와 골부를 갖는 고무 벨로즈관의 내경에 맞게 실린더를 준비하는 단계와, 산부에 대응하는 코어를 다수 준비하여 실린더의 외주면에 세팅하는 단계와, 실린더와 코어 외주면에 내측고무층을 적층하는 단계오하, 내측고무층의 외주면에 보강층을 적층하는 단계와, 보강층의 외주면에 외측고무층을 적층하는 단계와, 외측고무층 사이에 골부에 대응하는 위치에 다수 개의 분할 금형을 각각 삽입하고 조립하는 단계와, 분할금형들 사이의 외측고무층에 압박부재롤 감아주는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 고무 벨로즈관 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 실린더 외주면에 산부를 형성하는 코어를 설정 간격으로 배치하고 연질고무재를 적층하여 외측에 분할금형을 골부에 각각 삽입하며, 산부에 압박 테이핑하여 열을 가해 벨로즈관을 제작함으로써 신축 과다에 의한 피로 파손 및 배가스 부식에 의한 파손이 발생되는 기존의 스테인레스 벨로즈관을 대체할 수 있고, 제조가 간단하고 제조 비용을 줄일 수 있는 고무 벨로즈관 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 벨로즈관(Bellose Pipe)은 원형튜브를 내측에서 압력을 가하고 일정간격으로 확관하여서 주름형상을 다단으로 제조하여 골부과 산부가 반복하여 이루어진 주름관으로서, 고온의 열이 가해지는 장소에 연결관으로 사용되어 관의 신축에 의한 파손을 방지하게 하는 신축관이다.
벨로즈관은 스테인레스 또는 고무를 이용하여 주로 제작한다. 최근에는 폐열보일러에서 고온의 열을 수용하기 위해 파이프 외주면에 스테인레스 재질의 벨로즈관을 사용하고 있다. 이 폐열보일러는 고성능화로 온도가 올라감에 따라, 벨로즈관의 신축량도 증가하고 있으며, 온도에 대해 신축량의 한계가 있는 스테인레스 재질의 벨로즈관은 크고 빈번한 신축에 의해 골부와 산부가 파손되거나 외부로부터의 배가스에 의해 쉽게 부식되어 파손되는 문제점이 있다.
그로 인해 보일러 제작사에서는 고온에 견디는 고무 벨로즈관을 사용할 것을 고려하고 있는 추세이다, 하지만 고무 벨로즈관은 금형으로 제조하는 방법과 수작업으로 만들어 압박 테이프를 감아서 가료하여 제작하는 방법이 있다.
금형 제조방법은 상하부 금형을 이용하여 고무재를 압축하여 고무 주름관을 제조한다, 이 금형 제조방법은 외관이 미려하고, 소품종 대량생산이 가능하며, 소형제품 제작에 유리하고, 품질이 균일한 장점이 있으나, 일체형 금형으로 제조되므로 금형 제작비용이 대형으로 갈수록 증가하고, 제품의 길이, 산수 등 제품 요구 조건에 맞는 금형이 각각 필요하므로 금형 제작에 대한 경제성의 문제와 관리에 어려움이 있는 단점이 있다.
한편, 수적업 테이프 제조방법은 소형 다품종 생산에 유리하고, 대형 제품 생산시 경제적이며, 길이 산수 변화의 적용이 용이하며, 고압설계가 용이한 장점이 있으나, 작업자의 숙련도에 따라 품질의 차이가 크고, 수작업으로 인해 생산성이 저하되며, 소형 제품이나 주름관 피치가 작은 제품의 제작에 불리한 단점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명에 대한 배경기술은, 대한민국 공개특허 제2000-0075024호(발명의 명칭: 벨로즈를 제조하기 위한 방법 및 장치, 공개: 2000.12.15)가 제시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 기밀용 벨로즈관을 제작함에 있어 실린더 외주면에 산부위를 형성하는 코어를 설정 간격으로 배치하고 연질고무재를 적층하여 외측에 분할금형을 골부에 각각 삽입하며, 산부에 압박 테이프부재를 테이핑하여 열을 가해 벨로즈관을 제작함으로써 신축 과다에 의한 피로 파손 및 배가스 부식에 의한 파손이 발생되는 기존의 스테인레스 벨로즈관을 대체할 수 있고, 제조가 간단하고 내구성이 우수하며, 제조 비용을 줄일 수 있는 고무 벨로즈관 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 고무 벨로즈관은, 산부와 골부가 번갈아서 다수 형성되고, 내측에 배치되는 내측고무층; 상기 산부와 상기 골부에 대응 형성되고, 외측에 구비되는 외측고무층; 및 상기 내측고무층과 상기 외측고무층 사이에 구비되고, 상기 내측고무층과 상기 외측고무층의 강도를 보강하는 보강층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내측고무층은 실린더의 외측에 감싸져서 배치되고, 상기 산부의 내형은 상기 실린더의 외측에 다수 개 설정 간격으로 구비되는 코어에 의해 형성되며, 상기 내측고무층은 상기 각 코어가 적층된 상기 실린더를 감싸는 형태로 고무층을 적층하여 형성되고, 상기 코어는 성형 후 해체가 용이하도록 내열실리콘(silicon)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내측고무층을 적층하기 전 상기 각 코어와 상기 실린더의 외주면에는 부식방지제와 실리콘 오일을 발라주어 상기 내측고무층의 내주면으로 흐르는 배가스에 대한 부식성을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강층은, 상기 내측고무층의 외측에 적층되는 제1보강재층; 상기 제1보강재층 외측에 구비되는 제2보강재층; 및 상기 제1보강재층과 상기 제2보강재층 사이에 구비되고, 상기 제1보강재층과 상기 제2보강재층을 상호 고정하기 코팅고무층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강층의 제2보강재층 외주면에는 상기 외측고무층의 내주면과 접착되기 위한 접합용 실리콘이 도포되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 골부의 외형은 상기 내측고무층, 상기 보강층, 상기 외측고무층이 적층된 상태에서 상기 코어 사이에 분할금형이 각각 결합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분할금형 사이에는 상기 산부의 외형을 형성하기 위해 상기 내측고무층, 상기 보강층, 상기 외측고무층의 외측을 압박부재로 감싸도록 하고, 상기 분할금형의 내주면과 상기 외측고무층의 외주면 사이에는 분리를 위한 실리콘 오일이 도포되며, 상기 외측고무층의 양측 단부에는 걸어주기 위한 걸림턱이 형성되고, 상기 압박부재와 상기 분할금형을 장착한 상태에서 스팀가열로에서 가열하여 형태를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 분할금형은 상호 마주보는 한 쌍으로 형성되고, 상기 한 쌍의 분할금형은 플랜지부에 체결되는 체결부재에 의해 조립되며, 상기 각 분할금형은 조임부재에 의해 길이방향으로 조여져 분할금형간 간격을 조정하고 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조임부재는, 상기 각 분할금형의 외측에 구비되고, 상기 외측고무층의 길이방향으로 관통형성되는 삽입부재; 상기 각 삽입부재가 삽입되고, 단부에 나사산이 형성되는 연결축: 상기 연결축의 나사산에 체결되어 조임에 따라 상기 각 분할금형의 피치를 조절하는 결합부재; 및 상기 연결축에 삽입되고, 이웃하는 상기 분할금형의 측면을 각각 지지하여 상기 분할금형들 사이 간격을 유지하는 간격유지부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 고무 벨로즈관 제조방법은, 산부와 골부를 갖는 고무 벨로즈관의 내경에 맞게 실린더를 준비하는 단계; 상기 산부에 대응하는 코어를 다수 준비하여 상기 실린더의 외주면에 세팅하는 단계; 상기 실린더와 상기 코어 외주면에 내측고무층을 적층하는 단계; 상기 내측고무층의 외주면에 보강층을 적층하는 단계; 상기 보강층의 외주면에 외측고무층을 적층하는 단계; 상기 외측고무층 사이에 상기 골부에 대응하는 위치에 다수 개의 분할 금형을 각각 삽입하고 조립하는 단계; 및 상기 분할금형들 사이의 상기 외측고무층에 압박부재롤 감아주는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내측고무층을 적층하기 전 상기 각 코어와 상기 실린더의 외주면에는 부식방지제와 실리콘 오일을 발라주어 상기 내측고무층의 내주면으로 흐르는 배가스에 대한 부식성을 제공하고, 분리를 용이하게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강층 적층 단계는, 상기 내측고무층의 외측에 제1보강재층을 적층하여 보강하는 단계; 상기 제1보강재층의 외측에 상기 제1보강재층을 고정하기 위한 코팅고무층을 적층하는 단계; 상기 코팅고무층의 외측에 제2보강재층을 적층하여 고정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외측고무층을 적층하는 단계 후에는 상기 분할금형의 내주면과 상기 외측고무층의 외주면 사이에는 분리를 위한 실리콘 오일이 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압박부재를 감아주는 단계 후에는, 상기 분할금형들 사이를 조임부재를 이용하여 체결하여 고정하고 피치 간격을 조절하는 단계; 상기 압박부재와 상기 분할금형을 장착한 상태에서 스팀가열로에서 실정 시간 및 온도로 가열하여 고무 벨로즈관의 형태를 형성하는 단계; 및 상기 스팀가열로에서 가열하여 상기 고무 벨로즈관을 형성한 후 상술한 반대의 과정을 거쳐 분리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고무 벨로즈관 및 그 제조방법은, 기밀용 벨로즈관을 제작함에 있어 실린더 외주면에 산부위를 형성하는 코어를 설정 간격으로 배치하고 연질고무재를 적층하여 외측에 분할금형을 골부에 각각 삽입하며, 산부에 테이프부재를 테이핑하여 열을 가해 벨로즈관을 제작함으로써 신축 과다에 의한 피로 파손 및 배가스 부식에 의한 파손이 발생되는 기존의 스테인레스 벨로즈관을 대체할 수 있고, 제조가 간단하고 내구성이 우수하며, 제조 비용을 크게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관 제조장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관의 제조장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더를 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더에 코어가 부착된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더와 코어의 외측에 내측고무층, 보강츠 및 외측고무층을 적층한 상태 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 금형을 설치하고, 압박부재를 감아준 상태 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할금형에 조임부재를 체결하여 피치를 조절하는 상태 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시켸에 따른 고무 벨로즈관의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관 제조방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관의 제조장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더를 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더에 코어가 부착된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더와 코어의 외측에 내측고무층, 보강츠 및 외측고무층을 적층한 상태 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 금형을 설치하고, 압박부재를 감아준 상태 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할금형에 조임부재를 체결하여 피치를 조절하는 상태 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시켸에 따른 고무 벨로즈관의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관 제조방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관 및 그 제조방법을 설명하도록 한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관 제조장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관의 제조장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더에 코어가 부착된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더와 코어의 외측에 내측고무층, 보강츠 및 외측고무층을 적층한 상태 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 금형을 설치하고, 압박부재를 감아준 상태 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할금형에 조임주재를 체결하여 피치를 조절하는 상태 단면도고, 도 8은 본 발명의 일 실시켸에 따른 고무 벨로즈관의 단면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관(100)은, 내측고무층(10), 보강층(20) 및 외측고무층(30)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관(100)은 산부(4)와 골부(6)가 반복하여 돌출 및 함몰 형성되어 주름형태로 형성되는 관으로서, 온도가 높은 보일러 등에 사용되어 길이에 대한 변화를 수용할 수 있어 관이 파손되는 것을 방지하는 신축관이다.
고무 벨로즈관(100)의 산부(4)는 외측으로 둘출되는 부위를 지칭하는 것으로서, 단부가 반구형태로 라운드 지게 형성된다. 고무 벨로즈관(100)의 골부(6)는 내측으로 함몰 형성되는 부위를 지칭하는 것으로서, 단부가 반구형태로 라운드 지게 형성된다.
내측고무층(10)은 산부(2)와 골부(4)가 번갈아서 다수 형성되고, 고무 벨로즈관(100)의 내측에 배치되는 구성이다.
내측고무층(10)은 실린더(2)의 외측에 감싸져서 배치된다. 산부(4)의 내형은 실린더(2)의 외측에 다수 개 설정 간격으로 구비되는 코어(12)에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 코어(12)는 성형 후 해체가 용이하도록 내열실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다.
실린더(2)는 원통 형태의 관으로서, 고무 벨로즈관(100) 제조시 내측고무층(10)의 형태를 유지하도록 잡아주는 구성이다.
내측고무층(10)은 각 코어(12)가 적층된 실린더(2)를 감싸는 형태로 고무층을 적층하여 형성된다. 내측고무층(10)은 점성이 우수한 고무재질로 형성되는 것이 바람직하다.
코어(12)는 실리콘(silicon) 재질의 고무로 이루어지는 것이 바람직하다. 코어(12)는 실린더(2)의 외주면에 접착제 등으로 접착되어 세팅작업이 용이하게 이루어지게 하고, 세팅 해제시 코어(12)가 실린더(2)의 외주면으로 부터 용이하게 분리되도록 해준다.
내측고무층(10)을 적층하기 전 각 코어(12)와 실린더(2)의 외주면에는 부식방지제와 실리콘 오일(silicon oil)을 발라주어 내측고무층(10)의 내주면으로 흐르는 배가스에 대한 부식성을 제공하고, 제작 완료 후 분리를 용이하게 해주는 것이 바람직하다. 부식방지제와 실리콘 오일은 붓등을 이용하여 칠할 수 있다.
부식방지제는 금속계면(界面)에서 아노드반응 또는 캐소드반응의 어느 한 쪽을 막아 배기가스로 부터 내측고무층(10)의 내주면의 부식을 방지할 수 있다. 부식방지제에는 크롬산염(酸鹽), 아황산염 등의 무기산화제, 아민을 대표로 하는 유기의 방식제(防蝕劑), 기화성 방식제, 불소 계통의 액상 불소 부식방지제 등이 알려져 있다.
외측고무층(30)은 내측고무층(10)의 산부(4)와 골부(6)에 대응 형성되고, 외측에 구비되는 구성이다.
보강층(20)은 내측고무층(10)과 외측고무층(30) 사이에 구비되고, 내측고무층(10)과 외측고무층(30)의 강도를 보강하는 구성이다.
보강층(20)의 일부 구성에는 섬유재질을 적용하여 내측고무층(10)과 외측고무층(30)이 쉽게 터지는 것을 방지하도록 구성하는 것이 바람직하다.
보강층(20)은, 내측고무층(10)의 외측에 적층되는 제1보강재층(22)과, 제1보강재층(22) 외측에 구비되는 제2보강재층(26)과, 제1보강재층(22)과 제2보강재층(26) 사이에 구비되고, 제1보강재층(22)과 제2보강재층(26)을 상호 고정하는 코팅고무층(24)을 포함한다.
제1,제1보강재층(22,26)은 아라미드 섬유(aramid fiber)를 적용하는 것이 바람직하다. 아라미드 섬유는 열에 강하고 튼튼한 방향족 폴리아마이드 섬유로 인장강도, 강인성, 내열성, 탄성이 뛰어나 항공우주 분야 등에 주로 사용한다. 물론, 제1,제1보강재층(22,26)은 아라미드 섬유 이외에 내구성과 열에 강한 다양한 다른 섬유 및 다른 소재를 적용하는 것이 가능하다.
보강층(20)의 제2보강재층(26) 외주면에는 외측고무층(30)의 내주면과 접착되기 위한 접합용 실리콘이 도포되는 것이 바람직하다.
골부(60)의 외형은 내측고무층(10), 보강층(20), 외측고무층(30)이 적층된 상태에서 코어(12) 사이에 분할금형(40)이 각각 결합되어 형성된다.
도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 분할금형(40)은 상호 마주보는 한 쌍 즉, 2개의 부품으로 이루어져 외측고무층(30)의 외주면 상호 마주보는 상태로 접합되어 결합됨으로써, 서로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
분할금형(40) 사이에는 산부(4)의 외형을 형성하기 위해 내측고무층(10), 보강층(20), 외측고무층(30)의 외측을 압박부재(50)로 감싸도록 한다.
압박부재(50)는 외측고무층(30)의 외주면에 접착되어 감겨지는 압박테이프 또는 압박붕대인 것이 바람직하다. 이 압박부재(50)는 분할금형(40) 사이에서 외측으로 노출된 외측고무층(30)을 압박하여 보강층(20) 및 내측고무층(10)이 후술하는 스팀가열로에서 가열할 때, 외측으로 부풀어 오르는 것을 방지해준다.
분할금형(40)의 내주면과 외측고무층(30)의 외주면 사이에는 분리를 용이하게 하기 위한 실리콘 오일이 도포되는 것이 바람직하다.
외측고무층(30)의 양측 단부에는 고무 벨로즈관(100)이 완성되어 신축연결관으로 사용 할 때 클램프(clamp)를 걸어주기 위한 걸림턱(32)이 형성된다. 걸림턱(32)은 고무 벨로즈관(100)을 소정 부위에 고정하게 하는 클램프의 측면부위가 걸려져 이탈이 방지되게 해주는 걸림구성이다. 걸림턱(32)은 분할금형(40)들 중 최외측에 배치되는 각 분할금형(40)의 내측 모서리 부위에 단이지게 형성된 단턱에 의해 성형된다.
압박부재(50)와 분할금형(40)을 장착한 상태에서 스팀가열로에서 가열하여 고무 벨로즈관(100)의 형태를 형성하는 것이 바람직하다.
한 쌍의 분할금형(40)은 플랜지부(42)에 체결되는 체결부재(44)에 의해 조립된다.
각 분할금형(40)은 조임부재(45)에 의해 길이방향으로 조여져 분할금형(40) 간 간격을 조정하고 고정된다. 즉, 조임부재(45)는 고무 벨로즈관(100)의 골부(6)의 피치 간격을 조절하도록 길이방향으로 조여지게 되는 것이다.
조임부재(40)는, 각 분할금형(40)의 외측에 구비되고, 외측고무층(30)의 길이방향으로 관통 형성되는 삽입부재(46)와, 각 삽입부재(46)의 구멍에 삽입되고, 단부에 나사산이 형성되는 연결축(47)과, 연결축(47)의 나사산에 체결되어 조임에 따라 각 분할금형(40)의 피치를 조절하는 결합부재(48)와, 연결축(47)에 삽입되고, 이웃하는 분할금형(40)의 측면을 각각 지지하여 분할금형(40)들 사이 간격을 유지하는 간격유지부재(49)를 포함한다.
결합부재(48)는 너트를 적용하는 것이 바람직하다.
연결축(47)의 나사산은 일측 단부에만 형성된 상태로 도시하였으나, 필요에 따라 양측 단부에 모두 형성될 수 있다. 이 경우 결합부재(48)는 연결축(47)의 양측 단부의 나사산에 각각 체결되어 분할금형(40)의 피치를 조절하도록 구성할 수도 있다.
간격유지부재(49)는 연결축(47)이 삽입되는 구멍이 형성된다, 간격유지부재(49)는 이웃하는 분할 금형(40)의 양측면을 각각 지지하여 연결축(47)의 나사부에 결합부재(48)를 체결하여 조여줄 때, 분할금형(40)의 사이 간격을 설정 간격으로 지지하여 유지하게 해준다.
간격유지부재(49)는 고무 벨로즈관(100)의 산부(4) 사이의 피치를 고려하여 다양한 길이를 갖도록 구성할 수 있다. 즉, 산부(4)의 피치를 결정하기 위한 분할금형(40)들 사이 간격이 정해지면 이에 맞는 길이를 갖는 간격유지부재(49)를 선택하여 연결축(47)에 삽입하고 분할금형(40)들 사이에 각각 배치하도록 한다.
분할금형(40)의 내주면과 외측고무층(30)의 외주면 사이에는 분리를 위한 실리콘 오일이 도포될 수 있다.
압박부재(50)와 분할금형(40)을 장착한 상태에서 스팀가열로에서 가열하여 고무 벨로즈관(100)의 형태를 형성할 수 있다. 스팀가열로에서 열을 가하게 되면, 내측고무층(10), 제1보강층(22), 고무코팅층(24), 제2보강재층(26)을 포함하는 보강층(20) 및 외측고무층(30)이 상호 견고하게 긴밀하게 융착되게 해준다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관 제조방법을 살펴보도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관 제조방법의 흐름도이다.
도 9 및 도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고무 벨로즈관 제조방법은, 실린더 준비단계(S10), 코어 세팅단계(S20), 내측고무층 적층단계(S40), 보강층 적층단계(S50), 외측고무층 적층단계(S60), 분할금형 조립단계(S80) 및 압박부재 감기단계(S90)를 포함한다.
실린더 준비단계(S10)는 산부(4)와 골부(6)를 갖는 고무 벨로즈관(100)의 내경에 맞게 실린더(2)를 준비하는 단계이다.
코어 세팅단계(S20)는 산부(4)에 대응하는 코어(12)를 다수 준비하여 실린더(2)의 외주면에 세팅하는 단계이다. 코어(12)의 사이의 간격은 제작하고자 하는 고무 벨로즈관(100)의 산부(4) 사이 간격을 고려하여 세팅하도록 한다,
이때, 코어(12)들 사이 간격은 코어(12)가 부착되는 실린더(2)의 외주면에 피치(pitch)를 미리 표시함으로써 실린더(2)의 외주면에 코어(12)의 간격을 정확하게 세팅할 수 있다.
내측고무층 적층단계(S40)는 실린더(2)와 코어(12) 외주면에 내측고무층(10)을 적층하는 단계이다. 내측고무층(10)은 연질의 고무재이므로 실린더(2)와 코어(12)의 외형에 맞게 적층되는 것이 가능하다.
내측고무층 적층단계(S40) 전에는 실리콘 오일, 부식방지재 도포 단계(S30)를 더 포함할 수 있다.
실리콘 오일 부식방지재 도포 단계(S30)는 내측고무층(10)을 적층하기 전 각 코어(12)와 실린더(2)의 외주면에는 부식방지제와 실리콘 오일을 발라주어 내측고무층(10)의 내주면으로 흐르는 배가스에 대한 부식성을 제공하고, 분리를 용이하게 하는 단계이다.
보강층 적층단계(S50)는 내측고무층(10)의 외주면에 보강층(20)을 적층하는 단계이다.
보강층 적층단계(S50)는 내측고무층(10)의 외측에 제1보강재층(22)을 적층하여 보강하는 단계(S52)와, 제1보강재층(22)의 외측에 제1보강재층(22)을 고정하기 위한 코팅고무층(24)을 적층하는 단계(S54)와, 코팅고무층(24)의 외측에 제2보강재층(26)을 적층하여 고정하는 단계(S56);를 포함한다.
외측고무층 적층단계(S60)는 보강층(20)의 외주면에 외측고무층(30)을 적층하는 단계이다.
외측고무층 적층단계(S60) 후에는 실리콘 오일 도포단계(S70)를 더 포함할 수 있다. 실리콘 오일 도포단계(S70)는 분할금형(40)의 내주면 또는 외측고무층(30)의 외주면에 분리를 용이하게 하기 위한 실리콘 오일을 도포하는 단계이다.
분할금형 조립단계(S80)는 외측고무층(30) 사이에 골부(6)에 대응하는 위치에 다수 개의 분할금형(40)을 각각 삽입하고 조립하는 단계이다. 분할금형 조립단계(S80)는 2개의 부품으로 이루어진 한 쌍의 분할금형(40)의 마주보는 단부에 플랜지부(42)를 각각 형성하고, 플랜지부(42)에 형성된 구멍으로 체결부재(44)를 삽입하여 마주보는 플랜지부(42)를 결합함으로써, 한 쌍의 분할금형(40)을 상호 고정할수 있다.
압박부재 감기단계(S90)는 분할금형(40)들 사이의 외측고무층(30)에 압박부재(50)롤 감아주는 단계이다.
압박부재(50) 감기단계(S90) 후에는, 분할금형(40)들 사이를 조임부재(45)를 이용하여 체결하여 고정하고 피치 간격을 조절하는 단계(S100)와, 압박부재(50)와 분할금형(40)을 장착한 상태에서 스팀가열로에서 실정 시간 및 온도로 가열하여 고무 벨로즈관(100)의 형태를 형성하는 단계(S110)와, 스팀가열로에서 가열하여 고무 벨로즈관(100)을 형성한 후 상술한 반대의 과정을 거쳐 분리하는 단계(S120)를 더 포함할 수 있다.
스팀가열로 가열단계(S110)는 120 ~ 200℃ 범위의 설정 온도와, 1 ~ 2 시간 범위의 실정 시간으로 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
2 : 실린더 4 : 산부
6 : 골부 10 : 내측고무층
20 : 보강층 22 : 제1보강재층
24 : 코팅고무층 26 : 제2보강재층
30 : 외측고무층 32 : 걸림턱
40 : 분할금형 42 : 플랜지부
45 : 조임부재 46 : 삽입부재
47 : 연결축 48 : 결합부재
50 : 압박부재 100 : 고무 벨로즈관
6 : 골부 10 : 내측고무층
20 : 보강층 22 : 제1보강재층
24 : 코팅고무층 26 : 제2보강재층
30 : 외측고무층 32 : 걸림턱
40 : 분할금형 42 : 플랜지부
45 : 조임부재 46 : 삽입부재
47 : 연결축 48 : 결합부재
50 : 압박부재 100 : 고무 벨로즈관
Claims (14)
- 산부와 골부가 번갈아서 다수 형성되고, 내측에 배치되는 내측고무층;
상기 산부와 상기 골부에 대응 형성되고, 외측에 구비되는 외측고무층; 및
상기 내측고무층과 상기 외측고무층 사이에 구비되고, 상기 내측고무층과 상기 외측고무층의 강도를 보강하는 보강층;을 포함하고,
상기 보강층은, 상기 내측고무층의 외측에 적층되는 제1보강재층;
상기 제1보강재층 외측에 구비되는 제2보강재층; 및
상기 제1보강재층과 상기 제2보강재층 사이에 구비되고, 상기 제1보강재층과 상기 제2보강재층을 상호 고정하기 코팅고무층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관.
- 제 1항에 있어서,
상기 내측고무층은 실린더의 외측에 감싸져서 배치되고,
상기 산부의 내형은 상기 실린더의 외측에 다수 개 설정 간격으로 구비되는 코어에 의해 형성되며,
상기 내측고무층은 상기 각 코어가 적층된 상기 실린더를 감싸는 형태로 고무층을 적층하여 형성되고,
상기 코어는 성형 후 해체가 용이하도록 내열실리콘(silicon)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관.
- 제 2항에 있어서,
상기 내측고무층을 적층하기 전 상기 각 코어와 상기 실린더의 외주면에는 부식방지제와 실리콘 오일을 발라주어 상기 내측고무층의 내주면으로 흐르는 배가스에 대한 부식성을 제공하는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 보강층의 제2보강재층 외주면에는 상기 외측고무층의 내주면과 접착되기 위한 접합용 실리콘이 도포되는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관.
- 제 2항, 제 3항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 골부의 외형은 상기 내측고무층, 상기 보강층, 상기 외측고무층이 적층된 상태에서 상기 코어 사이에 분할금형이 각각 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관.
- 제 6항에 있어서,
상기 분할금형 사이에는 상기 산부의 외형을 형성하기 위해 상기 내측고무층, 상기 보강층, 상기 외측고무층의 외측을 압박부재로 감싸도록 하고,
상기 분할금형의 내주면과 상기 외측고무층의 외주면 사이에는 분리를 위한 실리콘 오일이 도포되며,
상기 외측고무층의 양측 단부에는 걸어주기 위한 걸림턱이 형성되고,
상기 압박부재와 상기 분할금형을 장착한 상태에서 스팀가열로에서 가열하여 형태를 형성하는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관.
- 제 6항에 있어서,
상기 각 분할금형은 상호 마주보는 한 쌍으로 형성되고,
상기 한 쌍의 분할금형은 플랜지부에 체결되는 체결부재에 의해 조립되며,
상기 각 분할금형은 조임부재에 의해 길이방향으로 조여져 분할금형 간 간격을 조정하고 고정되는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관.
- 제 8항에 있어서,
상기 조임부재는,
상기 각 분할금형의 외측에 구비되고, 상기 외측고무층의 길이방향으로 관통형성되는 삽입부재;
상기 각 삽입부재가 삽입되고, 단부에 나사산이 형성되는 연결축:
상기 연결축의 나사산에 체결되어 조임에 따라 상기 각 분할금형의 피치를 조절하는 결합부재; 및
상기 연결축에 삽입되고, 이웃하는 상기 분할금형의 측면을 각각 지지하여 상기 분할금형들 사이 간격을 유지하는 간격유지부재;를
포함하는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관.
- 산부와 골부를 갖는 고무 벨로즈관의 내경에 맞게 실린더를 준비하는 단계;
상기 산부에 대응하는 코어를 다수 준비하여 상기 실린더의 외주면에 세팅하는 단계;
상기 실린더와 상기 코어 외주면에 내측고무층을 적층하는 단계;
상기 내측고무층의 외주면에 보강층을 적층하는 단계;
상기 보강층의 외주면에 외측고무층을 적층하는 단계;
상기 외측고무층 사이에 상기 골부에 대응하는 위치에 다수 개의 분할 금형을 각각 삽입하고 조립하는 단계; 및
상기 분할금형들 사이의 상기 외측고무층에 압박부재롤 감아주는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관 제조방법.
- 제 10항에 있어서,
상기 내측고무층을 적층하기 전 상기 각 코어와 상기 실린더의 외주면에는 부식방지제와 실리콘 오일을 발라주어 상기 내측고무층의 내주면으로 흐르는 배가스에 대한 부식성을 제공하고, 분리를 용이하게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관.
- 제 10항에 있어서,
상기 보강층 적층 단계는,
상기 내측고무층의 외측에 제1보강재층을 적층하여 보강하는 단계;
상기 제1보강재층의 외측에 상기 제1보강재층을 고정하기 위한 코팅고무층을 적층하는 단계;
상기 코팅고무층의 외측에 제2보강재층을 적층하여 고정하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관 제조방법.
- 제 10항에 있어서,
상기 외측고무층을 적층하는 단계 후에는 상기 분할금형의 내주면과 상기 외측고무층의 외주면 사이에는 분리를 위한 실리콘 오일이 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관 제조방법.
- 제 10항에 있어서,
상기 압박부재를 감아주는 단계 후에는,
상기 분할금형들 사이를 조임부재를 이용하여 체결하여 고정하고 피치 간격을 조절하는 단계;
상기 압박부재와 상기 분할금형을 장착한 상태에서 스팀가열로에서 실정 시간 및 온도로 가열하여 고무 벨로즈관의 형태를 형성하는 단계; 및
상기 스팀가열로에서 가열하여 상기 고무 벨로즈관을 형성한 후 상술한 반대의 과정을 거쳐 분리하는 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 벨로즈관 제조방법.
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|---|---|---|---|
| KR20140020646A KR101507743B1 (ko) | 2014-02-21 | 2014-02-21 | 고무 벨로즈관 및 그 제조방법 |
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| KR20140020646A KR101507743B1 (ko) | 2014-02-21 | 2014-02-21 | 고무 벨로즈관 및 그 제조방법 |
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|---|---|
| KR101507743B1 true KR101507743B1 (ko) | 2015-04-07 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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