KR101546624B1

KR101546624B1 - 저장탱크 성형장치

Info

Publication number: KR101546624B1
Application number: KR1020140069821A
Authority: KR
Inventors: 조명우
Original assignee: 조명우
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2014-06-10
Publication date: 2015-08-21

Abstract

본 발명은 ＦＲＰ섬유로 형성되는 저장탱크의 몸통과 바닥판을 일체형으로 성형하는 성형장치에 있어서, 소정의 두께를 갖는 ＦＲＰ섬유가 외경에 감아지도록 원통 형태로 제1몸체가 형성되고, 제1몸체의 일측단부 테두리에 제1라운드부가 형성되며, 제1라운드부가 형성되는 제1몸체의 일측단부 중심부에 제1삽입공이 형성되는 몸통 성형수단; 상기 몸통 성형수단의 제1몸체 내부에 수용되는 축 형태로 일측단부가 제1삽입공에 결합되어 몸통 성형수단을 회전시키는 회전축; 상기 회전축의 타측단부와 연결되게 설치되어 회전축을 회전시키는 구동모터; 상기 몸통 성형수단의 제1몸체 외경에 감겨 원통 형태로 경화되는 ＦＲＰ섬유 재질로 형성되는 몸통 외경에 링 형태로 형성되어 설치되는 고정부재; 상기 고정부재의 측부에 회전따라 수평방향으로 이동 가능하게 2개 이상 구비되는 이송부재; 상기 이송부재의 끝단부와 결합되어 이송부재의 이동에 따라 수평방향으로 이동되는 제2몸체가 단면이“ㄴ”자인 링 형태로 형성되고, 제2몸체의 수평면과 수직면이 만나는 모서리부에 제2라운드부가 형성되는 제1바닥판 성형수단; 상기 몸통 성형수단의 제1삽입공에 삽입되어 핀으로 고정되는 원뿔 형태로 제1삽입부가 형성되며, 제1삽입부의 일측단부로부터 수평방향으로 원기둥 형태로 연장부가 연장 형성되고, 연장부의 일측단부로부터 수평방향으로 원뿔 형태인 제2삽입부가 형성되는 연결봉; 상기 연결봉의 제2삽입부가 삽입되어 핀으로 고정되도록 원판 형태로 형성되어 중심부에 제2삽입공이 형성되는 제2바닥판 성형수단;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

저장탱크 성형장치{Storage tank molding machines}

본 발명은 저장탱크 성형장치에 관한 것으로서, 특히 저장탱크의 몸통과 바닥판을 일체형으로 성형하여 몸통과 바닥판 연결부위의 수밀성 및 견고성이 우수하게 됨은 물론, 몸통과 바닥판을 따로 제조할 필요없이 제조시간 및 제조비용이 현저히 감소하는 저장탱크 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 저장탱크는 흔히 물이나 오수 또는 유류 등의 액체 성분을 보관하기 위한 시설이며, 사용 용도에 맞게 지상에 설치되거나 지하에 매설하여 사용한다.

상기 저장탱크는 내부 수압에 의한 누수가 발생하지 않도록 주의해야 하며, 특히 지하에 매설하여 사용할 경우, 바닥판부와 몸체부의 접합 부분이 가해지는 토압과 수압 등에 충분한 견딜 수 있어야 하고, 수밀성이 우수하여야 한다.

그러므로 저장탱크 조립 시에는 숙련된 작업자에 의해 기포가 발생하지 않도록 고르게 적층하여야 하며, 용접할 경우에는 용접 부위가 벌어지거나 떨어지지 않도록 주의해야 한다.

상기 저장탱크는 도 1에 도시된 바와 같이 몸체부(300)를 원통형으로 형성하고, 몸체부(300)의 하단부에 판체 형태로 형성되는 바닥판부(500)를 맞대기하거나, 요철을 주어 결합한 후 접합 가능한 재료와 장비를 이용하여 적층(overlay) 또는 용접하는 방법으로 조립하거나 나사 등으로 맞닿는 부위를 일차적으로 고정시킨 후 적층 또는 용접하는 방법을 사용하게 되었다.

특히 유리섬유(ＦＲＰ) 저장탱크의 경우, 조립 순서상 몸체부와 바닥판부를 따로 제조하여 바닥판부 위에 몸체부를 올려 놓고 연결부분에 적층(overlay)하여 조립할 수밖에 없으므로 내부를 적층(overlay)하기 위해서는 작업자가 탱크 내부로 들어가야 하는데, 소용량의 저장탱크의 경우, 탱크 내부로 진입하는 것이 쉽지 않으며, 막상 내부로 들어가더라도 작업 공간이 협소하여 적층(overlay)작업이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

또한 상기 ＦＲＰ재료의 특성상 발생하는 가스로 인해 위험에 노출되기도 하여 안전 사고가 자주 발생하는 문제점이 있었다.

이런 문제들로 인하여 몸체부와 바닥판부의 조립 시 작업 공간이 확보되는 대용량 외에는 내부 적층 작업이 제대로 이루어지지 않고 있으며, 내 외부 모두 적층(overlay)을 하더라도 작업자의 미숙함 등으로 인해 접합 부위가 벌어지거나 기포가 생겨 수밀성 및 견고성의 확보에 어려움을 겪는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0364153호(2002. 11. 27) 대한민국 등록특허공보 제10-0658665호(2006. 12. 11) 대한민국 등록특허공보 제10-0824809호(2008. 04. 17) 대한민국 등록특허공보 제10-0909227호(2009. 07. 17)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 저장탱크의 몸통과 바닥판을 일체형으로 성형하여 몸통과 바닥판 연결부위의 수밀성 및 견고성이 우수하게 됨은 물론, 몸통과 바닥판을 따로 제조할 필요없이 제조시간 및 제조비용이 현저히 감소하는 저장탱크 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 ＦＲＰ섬유로 형성되는 저장탱크의 몸통과 바닥판을 일체형으로 성형하는 성형장치에 있어서, 소정의 두께를 갖는 ＦＲＰ섬유가 외경에 감아지도록 원통 형태로 제1몸체가 형성되고, 제1몸체의 일측단부 테두리에 제1라운드부가 형성되며, 제1라운드부가 형성되는 제1몸체의 일측단부 중심부에 제1삽입공이 형성되는 몸통 성형수단; 상기 몸통 성형수단의 제1몸체 내부에 수용되는 축 형태로 일측단부가 제1삽입공에 결합되어 몸통 성형수단을 회전시키는 회전축; 상기 회전축의 타측단부와 연결되게 설치되어 회전축을 회전시키는 구동모터; 상기 몸통 성형수단의 제1몸체 외경에 감겨 원통 형태로 경화되는 ＦＲＰ섬유 재질로 형성되는 몸통 외경에 링 형태로 형성되어 설치되는 고정부재; 상기 고정부재의 측부에 회전따라 수평방향으로 이동 가능하게 2개 이상 구비되는 이송부재; 상기 이송부재의 끝단부와 결합되어 이송부재의 이동에 따라 수평방향으로 이동되는 제2몸체가 단면이“ㄴ”자인 링 형태로 형성되고, 제2몸체의 수평면과 수직면이 만나는 모서리부에 제2라운드부가 형성되는 제1바닥판 성형수단; 상기 몸통 성형수단의 제1삽입공에 삽입되어 핀으로 고정되는 원뿔 형태로 제1삽입부가 형성되며, 제1삽입부의 일측단부로부터 수평방향으로 원기둥 형태로 연장부가 연장 형성되고, 연장부의 일측단부로부터 수평방향으로 원뿔 형태인 제2삽입부가 형성되는 연결봉; 상기 연결봉의 제2삽입부가 삽입되어 핀으로 고정되도록 원판 형태로 형성되어 중심부에 제2삽입공이 형성되는 제2바닥판 성형수단;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 저장탱크 성형장치를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 저장탱크 성형장치는 저장탱크의 몸통과 바닥판을 일체형으로 성형함으로써, 몸통과 바닥판 연결부위의 수밀성 및 견고성이 우수하게 됨은 물론, 저장탱크 내부에 들어가 장비를 이용하여 적층(overlay)하는 작업을 할 필요가 없어 ＦＲＰ재료의 특성상 발생하는 가스로 인한 안전 사고를 미연에 방지하게 되며, 몸통과 바닥판을 따로 제조할 필요없이 제조시간 및 제조비용이 현저히 감소하는 효과가 있다.

도 1은 종래 원통형 저장탱크의 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 저장탱크 성형장치의 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 저장탱크 성형장치의 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 마개의 사용상태 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 저장탱크 성형장치의 사용상태 단면도,
도 7은 본 발명에 의한 다른 실시예에 따른 저장탱크 성형장치의 단면도,
도 8은 본 발명에 의한 또다른 실시예에 따른 저장탱크 성형장치의 부분 단면도이다.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 8을 참고하여 보면 본 발명에 의한 저장탱크 성형장치는 몸통 성형수단(10), 회전축(20), 구동모터(30), 고정부재(40), 이송부재(50), 제1바닥판 성형수단(60), 연결봉(70) 및 제2바닥판 성형수단(80)으로 이루어진다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 몸통 성형수단(10)은 소정의 두께를 갖는 ＦＲＰ섬유(2)가 외경에 감아지도록 원통 형태로 제1몸체(11)가 형성되고, 제1몸체(11)의 일측단부 테두리에 제1라운드부(12)가 형성되며, 제1라운드부(12)가 형성되는 제1몸체(11)의 일측단부 중심부에 제1삽입공(13)이 형성된다.

그리고 상기 몸통 성형수단(10)을 회전시키기 위해 축 형태로 형성되는 회전축(20)이 몸통 성형수단(10)의 제1몸체(11) 내부에 삽입되어 일측단부가 제1삽입공(13)에 결합하게 된다.

또한 상기 회전축(20)을 회전시키기 위한 구동모터(30)가 회전축(20)의 타측단부와 연결되게 설치된다.

상기 구동모터(30)의 구동력을 전달받아 회전축(20)이 회전하게 되고, 회전축(20)의 회전으로 인해 회전축(20)과 결합된 몸통 성형수단(10) 또한 회전하게 되며, 몸통 성형수단(10)의 제1몸체(11) 외경에 ＦＲＰ섬유(2)가 감겨지고 경화됨으로 인해 저장탱크의 몸통(4)이 완성된다.

한편 상기 몸통 성형수단(10)의 제1몸체(11) 외경에 감겨 원통 형태로 경화되는 ＦＲＰ섬유(2)로 형성되는 몸통(4) 외경에 링 형태로 형성되는 고정부재(40)가 설치된다. 이때 도 4에 도시된 바와 같이 상기 고정부재(40)의 외주연을 따라 다수의 나사공(41)이 형성되고, 나사공(41)에 나사 결합되어 회전에 따라 내측방향으로 이동하는 고정볼트(42)가 구비되어 고정부재(40)가 몸통(4) 외경에 고정된다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이 상기 고정부재(40)의 측부에 볼트 형태로 형성되는 이송부재(50)가 2개 이상 구비되어 회전따라 수평방향으로 이동 가능하게 된다. 그리고 상기 이송부재(50)의 끝단부에 제1바닥판 성형수단(60)이 결합되어 이송부재(50)의 이동에 따라 함께 수평방향으로 이동되어 바닥판(6) 성형시 그 두께를 조절하게 된다.

상기 제1바닥판 성형수단(60)은 단면이“ㄴ”자인 링 형태로 제2몸체(61)가 형성되며, 제2몸체(61)의 수평면과 수직면이 만나는 모서리부에 제2라운드부(62)가 형성된다.

한편 상기 몸통 성형수단(10)의 제1삽입공(13)에 연결봉(70)이 삽입된다. 상기 연결봉(70)은 몸통 성형수단(10)의 제1삽입공(13)에 삽입되어 핀(P)으로 고정되는 원뿔 형태로 제1삽입부(71)가 형성되고, 제1삽입부(71)의 일측단부로부터 수평방향으로 원기둥 형태로 연장부(72)가 연장 형성되며, 연장부(72)의 일측단부로부터 수평방향으로 원뿔 형태인 제2삽입부(73)가 형성된다.

상기 연결봉(70)의 제1삽입부(71)가 원뿔 형태로 형성됨으로 인해 제1삽입부(71)를 몸통 성형수단(10)의 제1삽입공(13)에 삽입 또는 분리시 마찰 면적이 작아 용이하게 삽입 또는 분리할 수 있다.

그리고 상기 연결봉(70)의 제2삽입부(73)가 삽입되어 핀(P)으로 고정되도록 원판 형태로 중심부에 제2삽입공(81)이 형성되는 제2바닥판 성형수단(80)이 연결봉(70)의 제2삽입부(73)에 고정설치된다.

이때 상기 연결봉(70)의 제2삽입부(73)가 원뿔 형태로 형성됨으로 인해 제2삽입부(73)를 제2바닥판 성형수단(80)의 제2삽입공(81)에 삽입 또는 분리시 마찰 면적이 작아 용이하게 삽입 또는 분리할 수 있다.

상기 몸통 성형수단(10)의 제1몸체(11)와 제2바닥판 성형수단(80) 사이에 노출되는 연결봉(70)의 연장부(72) 외경에 ＦＲＰ섬유(2)가 계속 감겨지면서 몸통 성형수단(10)의 제1몸체(11), 제1바닥판 성형수단(60)의 제2몸체(61) 및 제2바닥판 성형수단(80)의 측면을 따라 일정한 방향으로 점차 두께가 증가하여 원판 형태의 바닥판(6)이 완성된다.

또한 상기 몸통 성형수단(10)의 제1라운드부(12)와 제1바닥판 성형수단(60)의 제2라운드부(62)로 인해 몸통(4)과 바닥판(6)의 연결되는 부위에 ＦＲＰ섬유(2)가 적층되어 보강부(8)가 형성된다.

상기 저장탱크의 외압과 하중을 가장 많이 받는 몸통(4)과 바닥판(6)의 연결 부위가 보강부(8)로 인해 두꺼워짐으로 외압과 하중으로부터 내구성 강화됨은 물론, 저장탱크의 몸통(4)과 바닥판(6)을 일체형으로 성형되어 몸통(4)과 바닥판(6) 연결부위의 수밀성 및 견고성이 우수하게 되고, 저장탱크 내부에 들어가 장비를 이용하여 적층(overlay)하는 작업을 할 필요가 없어 ＦＲＰ재료의 특성상 발생하는 가스로 인한 안전 사고를 미연에 방지하게 되며, 몸통(4)과 바닥판(6)을 따로 제조할 필요없이 제조시간 및 제조비용이 현저히 감소하는 효과가 발생하게 된다.

한편 상기 바닥판(6) 성형이 완료된 후 경화시 온도가 상승하게 된다. 이때 바닥판(6)이 경화시 외부로 열을 배출시키지 못하게 되면 바닥판(6)에 크랙(crack)이 발생되어 저장탱크를 사용하지 못하게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 바닥판(6)이 경화시 발생되는 열을 외부로 배출시키도록 몸통 성형수단(10)의 제1몸체(11)의 일측면과 제2바닥판 성형수단(80)의 일측면 각각에 수평방향으로 관통되는 다수의 관통공(14,82)이 형성된다.

또한 상기 바닥판(6)을 성형시 관통공(14,82) 내경에 ＦＲＰ섬유(2)가 침투되지 않도록 관통공(14,82) 내경에 삽입되는 형태로 형성되는 마개(90)가 다수의 관통공(14,82) 각각에 설치되고, 바닥판(6) 성형이 완료된 후 경화시 마개(90)를 다수의 관통공(14,82)으로부터 제거하여 바닥판(6)이 경화시 발생되는 열을 외부로 배출시키게 된다.

한편 상기 몸통(4)과 바닥판(6)이 성형 및 경화가 완료되면 몸통 성형수단(10), 제1바닥판 성형수단(60), 제2바닥판 성형수단(80)으로부터 몸통(4)과 바닥판(6)을 분리하게 된다.

이때 도 6에 도시된 바와 같이 상기 몸통 성형수단(10)의 제1삽입공(13)과 제2바닥판 성형수단(80)의 제2삽입공(81)에 각각 삽입되어 핀(P)으로 고정되는 연결봉(70)의 제1,2삽입부(71,73)에 핀(P)을 제거한 다음 몸통 성형수단(10)의 제1삽입공(13)과 제2바닥판 성형수단(80)의 제2삽입공(81)으로부터 연결봉(70)의 제1,2삽입부(71,73)를 분리하게 된다.

그리고 상기 바닥판(6)의 양측으로부터 돌출되는 연결봉(70)의 제1,2삽입부(71,73)를 절단함으로써 몸통(4)과 바닥판(6)이 일체형인 저장탱크가 완성된다.

또한 상기 연결봉(70)은 몸통(4)과 바닥판(6)과 같은 재질인 ＦＲＰ섬유(2)로 형성됨이 바람직하다.

본 발명에 의한 저장탱크 성형장치는 상술된 일실시예 뿐만 아니라 다양한 다른 실시예로 구현될 수 있는데, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 고정부재(40)의 내주연을 따라 제1나사부(43)가 형성되고, 제1나사부(43)와 상호 대응되는 형태로 제1바닥판 성형수단(60)의 제2몸체(61) 수평면 외주연에 제2나사부(63)가 형성되어 고정부재(40)의 제1나사부(43)와 나사결합하게 된다.

이로 인해 상기 제1바닥판 성형수단(60)의 회전에 따라 용이하게 제1바닥판 성형수단(60)을 수평방향으로 이동시켜 바닥판(6)의 두께를 조절하여 성형할 수 있다.

또 다른 실시예로는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 ＦＲＰ섬유(2) 재질로 형성되는 몸통(4)과 바닥판(6)의 외측면과 맞닿는 몸통 성형수단(10), 제1바닥판 성형수단(60), 제2바닥판 성형수단(80)의 면에 세라믹코팅층(100)이 더 형성된다.

상기 세라믹코팅층(100)으로 인해 몸통 성형수단(10), 제1바닥판 성형수단(60), 제2바닥판 성형수단(80)의 내식성 · 내열성 · 내마모성이 우수하게 되며, 세라믹코팅층(100) 표면을 매끄럽게 가공함으로써, 몸통 성형수단(10), 제1바닥판 성형수단(60), 제2바닥판 성형수단(80)으로부터 일체형으로 형성되는 몸통(4)과 바닥판(6)을 용이하게 분리할 수 있다.

10 : 몸통 성형수단 20 : 회전축
30 : 구동모터 40 : 고정부재
50 : 이송부재 60 : 제1바닥판 성형수단
70 : 연결봉 80 : 제2바닥판 성형수단

Claims

ＦＲＰ섬유(2)로 형성되는 저장탱크의 몸통(4)과 바닥판(6)을 일체형으로 성형하는 성형장치에 있어서,
소정의 두께를 갖는 ＦＲＰ섬유(2)가 외경에 감아지도록 원통 형태로 제1몸체(11)가 형성되고, 제1몸체(11)의 일측단부 테두리에 제1라운드부(12)가 형성되며, 제1라운드부(12)가 형성되는 제1몸체(11)의 일측단부 중심부에 제1삽입공(13)이 형성되는 몸통 성형수단(10);
상기 몸통 성형수단(10)의 제1몸체(11) 내부에 수용되는 축 형태로 일측단부가 제1삽입공(13)에 결합되어 몸통 성형수단(10)을 회전시키는 회전축(20);
상기 회전축(20)의 타측단부와 연결되게 설치되어 회전축(20)을 회전시키는 구동모터(30);
상기 몸통 성형수단(10)의 제1몸체(11) 외경에 감겨 원통 형태로 경화되는 ＦＲＰ섬유(2) 재질로 형성되는 몸통(4) 외경에 링 형태로 형성되어 설치되는 고정부재(40);
상기 고정부재(40)의 측부에 회전따라 수평방향으로 이동 가능하게 2개 이상 구비되는 이송부재(50);
상기 이송부재(50)의 끝단부와 결합되어 이송부재(50)의 이동에 따라 수평방향으로 이동되는 제2몸체(61)가 단면이“ㄴ”자인 링 형태로 형성되고, 제2몸체(61)의 수평면과 수직면이 만나는 모서리부에 제2라운드부(62)가 형성되는 제1바닥판 성형수단(60);
상기 몸통 성형수단(10)의 제1삽입공(13)에 삽입되어 핀(P)으로 고정되는 원뿔 형태로 제1삽입부(71)가 형성되며, 제1삽입부(71)의 일측단부로부터 수평방향으로 원기둥 형태로 연장부(72)가 연장 형성되고, 연장부(72)의 일측단부로부터 수평방향으로 원뿔 형태인 제2삽입부(73)가 형성되는 연결봉(70);
상기 연결봉(70)의 제2삽입부(73)가 삽입되어 핀(P)으로 고정되도록 원판 형태로 형성되어 중심부에 제2삽입공(81)이 형성되는 제2바닥판 성형수단(80);
을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 저장탱크 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 고정부재(40)의 외주연을 따라 다수의 나사공(41)이 형성되며,
상기 나사공(41)에 나사 결합되어 회전에 따라 내측방향으로 이동하는 고정볼트(42)가 구비됨을 특징으로 하는 저장탱크 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 몸통 성형수단(10)의 제1몸체(11)의 일측면과 제2바닥판 성형수단(80)의 일측면 각각에 수평방향으로 관통되는 다수의 관통공(14,82)이 형성되며,
상기 관통공(14,82) 내경에 삽입되는 형태로 마개(90)가 형성되어 다수의 관통공(14,82) 각각에 설치됨을 특징으로 하는 저장탱크 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 고정부재(40)의 내주연을 따라 제1나사부(43)가 형성되고,
상기 제1나사부(43)와 상호 대응되는 형태로 제1바닥판 성형수단(60)의 제2몸체(61) 수평면 외주연에 제2나사부(63)가 형성되어 고정부재(40)의 제1나사부(43)와 나사결합됨을 특징으로 하는 저장탱크 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 ＦＲＰ섬유(2)재질로 형성되는 몸통(4)과 바닥판(6)의 외측면과 맞닿는 몸통 성형수단(10), 제1바닥판 성형수단(60), 제2바닥판 성형수단(80)의 면에 세라믹코팅층(100)이 더 형성됨을 특징으로 하는 저장탱크 성형장치.