KR101591282B1

KR101591282B1 - 대형 고무 신축이음관 제조장치

Info

Publication number: KR101591282B1
Application number: KR1020140126694A
Authority: KR
Inventors: 송유장; 윤기호
Original assignee: 주식회사 우경테크
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2016-02-03

Abstract

본 발명은 고무 신축이음관 제조장치에 관한 것으로서, 고무복합체 가류공정시 사용되는 가류장치 내의 스팀에 의하여 가해지는 힘을 줄여서 전체적인 설비제조비용을 저감할 수 있는 장점이 있다. 즉 본 발명의 가류장치에 사용되는 부품들은 종래처럼 큰 힘을 견디기 위한 부품(가령, 체결볼트 크기, 막음판의 두께 등)들의 사이즈를 줄일 수 있게 되어 설비 비용이 매우 저감되는 효과가 있게 된다.

Description

대형 고무 신축이음관 제조장치{Omitted}

본 발명은 발전소 설비 등 대형의 고무 신축이음관을 제조하는 장치 및 방법으로서 보다 구체적으로는 고무에 대한 가류설비 및 그에 의한 가류 방법 등에 관한 기술분야에 속한다.

일반적으로 고무장화를 제화함에 있어서는 가소성의 고무를 탄력성을 갖는 고무로 변화시키기 위해 배합고무에 유황을 사용하여 화학반응을 일으키는 가류공정을 거치게 되는 데 이러한 가류공정은 대개 무쇠로 된 가마의 내부에 피가류물인 고무를 넣어 가열하면서 높은 공기압으로 가류를 실시하게 된다.

도 10에서 도시된 것과 같은 가류장치를 주로 사용하게 되는데, 대형의 고무 신축이음관 등을 제작하기 위해서는 장치가 매우 대형화되고 고압에 견디기 위하여 설비의 두께가 커짐으로 인하여 설비비 증가, 제조비용 상승 등의 문제점이 발생되었다.

등록실용신안공보 20-0275861 에서도 고무 가류 설비가 제시되고 있지만, 대형의 고무신축 이음관 제조에 적용할 경우 가마(1) 및 개폐문(2) 기타 각종 부품들의 크기가 대형화 되어야 하고 그 제작비용은 매우 높아질 수 밖에 없다.

본 출원에서는 이러한 점에 착안하여, 가류 장치 내부의 부피를 매우 줄일 수 있고, 나아가 가류 설비비용의 저감, 제조시간 단축 등을 이룰 수 있도록 한다.

등록실용신안공보 20-0275861 (전열식 고무 가류기)

본 발명에서는 대형의 고무신축 이음관에 사용되는 고무에 대한 가류장치의 구조에 있어서, 중간 부분은 중공 형태로 만들어서 가류 장치의 각종 부품들의 크기를 소형화시키고, 제조비용을 저감시킬 수 있도록 한다.

축(10);

상기 축 주위에 형성되는, 금형체(15);

상기 금형체 및 축을 연결하는 방사형태의 측판가이드(20);

상기 금형체에 표면에 부착형성되는 고무 복합체(50);

를 포함하되,

상기 금형체는 중심부가 중공으로 형성되고,

파이프형상으로 주금형(30)과,

상기 주금형의 양단부 외측 둘레로 형성되는 플랜지금형(40);을 포함하여 형성되고, 상기 고무복합체는 상기 주금형 외주에 부착 형성되는 대형 고무 신축이음관 제조용 장치가 제시된다.

상기 장치를 수용하기 위한 고무복합체 가류장치에 있어서,

상측에서 볼 때 동심원 위치에 배치되는, 파이프 형상의 외측동심벽(150) 및 내측동심벽(151);

상기 내측동심벽과 외측 동심벽 상부의 오픈된 면을 덮는 막음판(186);

상기 막음판 상부에 플랜지이음되는 상부판(181);

상기 내측동심벽과 외측동심벽의 하부의 오픈된 면을 덮는 하부판(120);

상기 내측동심벽의 안쪽면에 형성되어, 내측동심벽과 내측동심벽 사이공간의 스팀에 의한 힘을 견디기 위한 압력지지판(196); 을 포함하는 대형 고무 신축이음관 제조용 가류장치가 제시된다.

본 발명에 의하여 대형 고무신축이음관에 대한 가류 공정에 따른 설비의 경량화, 저비용화를 구축할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 가류장치에 인입하는 고무조인트가 장착될 금형의 측단면도 및 정면도(절반)이다
도 2는 도 1의 장치에 고무조인트가 장착된 장면이다.
도 3은 도 2에서 축(10)이 탈착된 장면이다.
도 4는 가류장치(100)의 측단면도이다.
도 5는 도 4의 가류장치에 도 3의 축이 제거된 금형이 삽입되어, 가류공정이 행하여지는 측단면도이다.
도 6은 도 2에 해당하는 실제품의 촬영사진이다.
도 7은 가류장치의 실제품의 촬영사진이다.
도 8은 최종제품 사진이다.
도 9는 가류장치의 특징을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 종래 고무가류장치의 사시도이다.

이하 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예를 설명한다. 다만 발명의 권리범위는 특허청구범위와 균등수준에서 파악되어야 한다.

도 1은 본 발명의 가류장치에 인입하는 고무조인트가 장착될 금형의 측단면도 및 정면도(절반)이고, 도 2는 도 1의 장치에 고무조인트가 장착된 장면이며, 도 3은 도 2에서 축(10)이 탈착된 장면이며, 도 4는 가류장치(100)의 측단면도이고, 도 5는 도 4의 가류장치에 도 3의 축이 제거된 금형이 삽입되어, 가류공정이 행하여지는 측단면도이다. 그리고 도 6은 도 2에 해당하는 실제품의 촬영사진이고 도 7은 가류장치의 실제품의 촬영사진이고 도 8은 최종제품 사진이며 도 9는 가류장치의 특징을 설명하기 위한 도면이고 도 10은 종래 고무가류장치의 사시도이다.

본 발명은 발전소 설비 등에 사용되는 대형 고무신축이음관 조인트를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 고무 가류 공정시 사용되는 장치와 관련된다.

이해의 편의를 돕기 위하여 본 발명에 의한 최종제품은 도 9와 같은 대형 링(ring)의 형태의 구조를 가진다. 파이프 형상으로 형성되며, 양측 외주에는 파이프 장치 등에 볼트체결되기 위한 플랜지가 형성되어 있다.

도 9의 제품은 도 6과 같은 상태에서 최초로 작업이 이루어진다.

즉, 중간에 축(10)을 설치하고, 축(10)과 플랜지금형(40) 부위를 연결한 방사형태의 다수의 측판가이드(20)들이 설치되어, 금형체(15)를 회전시킬 수 있도록 준비한다.

도 6에 해당하는 도면이 도 1이다. 금형체(15)는 파이프 형태로 된 주금형(30), 주금형의 외주에 돌출되어 형성되는 플랜지금형(40)으로 구성된다.

축(10)은 이러한 금형체(15) 몸체를 회전시키도록 구성되며, 축을 회전시켜가면서 주금형(30)의 표면에 고무복합체(50)를 부착, 형성시킨다.

이러한 고무복합체는 황이 함유된 고무와, 섬유(fabric) 및 강선을 교대로 수회 내지 수십회 적층시켜가면서 주금형의 외주 표면에 정착되도록 한다.

이러한 고무복합체 적층 공정시, 사용되는 섬유와 강선에 대한 작업공정 구성은 공지의 기술을 사용하여도 무방하다.

도 2에서는 금형체에 고무복합체를 적층한 측단면도에 해당하는 것이며, 도 3에서는 다음 공정을 위하여 축(10)과 부채살 형태로 된 측판가이드(20)를 제거한 상태도이다.

이렇게 축과 측판가이드를 탈착하고 나면 중간 부분은 비어 있게 되며, 이 상태에서 도 7과 같은 가류장치에 삽입하게 된다. 도 7에서는 상부판(181)이 닫혀 있으나 이를 오픈하고 또한 그 바로 아래의 막음판(도 4, 186)을 오픈한 다음, 고무복합체(50)가 적측된 금형체(15)를 도 5와 같이 삽입한다.

즉 도 4는 가류장치의 측단면도이고, 도 5는 금형체(고무복합체 포함)가 가류장치에 삽입된 상태에서의 측단면도이다.

가류장치는 두개의 동심원 위치에 대형 원기둥 형태로 형성된 외측동심벽 (150)과 내측동심벽(151)을 포함하여 구성된다. 내측동심벽 안쪽의 공간은 비어있는 중공부분에 해당하며, 내측, 외측동심벽 사이 공간에는 도 5와 같이 스팀이 공급된다. 스팀은 스팀공급관(160)을 통하여 공급되고, 내, 외측동심벽 사이공간은 스팀이 공급되어 체류하게 되는 스팀체류공간(200)에 해당한다.

이러한 스팀은 고온, 고압상태에서 고무복합체에 대하여 가류 공정이 행해지게 된다. 가류 공정은 통상의 방법을 포함한 방법으로 행하여 질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 모든 가류공정이 끝나면, 스팀체류공간 하측의 하부판(120)위에 액화된 물이 체류하게 되고 이러한 물은 드레인파이프(190)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.

가류장치의 스팀체류공간 내부로 마치 반지를 끼듯이 금형체(15)를 크레인을 사용하여 삽입하게 된다. 그리고 도 3의 상태에서 도 4의 가류장치로의 삽입하기 위해서는 도 3에서 90도 방향으로 기울어 뉘인 상태에서 삽입한다.

가류장치의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 상부에서 볼 때 동심원 형태로 배치된 외측동심벽(150)과 내측동심벽(151)의 상부 오픈된 면을 막는 막음판(186)과, 상기 막음판 상부에 인접설치되는 판인 상부판(181)이 형성된다.

막음판과 상부판을 볼트로 체결시 그 사이에는 스팀누출 방지를 위한 개스킷이 포함됨이 바람직하다.

상부판과 막음판의 가장자리는 돌출되어 볼트(189)체결될 수 있다.

스팀체류공간에서는 스팀이 고압으로 존재하고 있으므로, 중공부분(195)에는 압력을 견딜 수 있는 압력지지판(196)이 형성됨이 바람직하다. 명칭은 압력지지판이지만, 기타 3차원적인 형상을 갖춘 물체 형상으로 될 수 있음은 명백하다.

고무복합체가 형성된 금형체(15)를 도 5와 같이 삽입한 상태에서 금형체를 지지하는 지지대(140)이 형성될 수 있다.

스팀은 F 방향으로 막음판(186) 및 내,외측동심벽을 등을 가압(加壓)하게 되는데, 이러한 스팀에 의하여 막음판이 받은 힘(force)는 압력(P) X 막음판의하부면 넓이(Area) 에 해당한다.

수식적으로 이러한 힘을 표현하면, 도 8과 같이 표현될 수 있다.

도 8의 좌측 그림은 도 10과 같은 종래의 가류장치에 해당하는 것으로서, 막음판 부분이 받는 스팀에 의한 힘은 막음판 전체 면적에 스팀압력이 곱한 값이지만, 본 발명에 따른 막음판이 받는 힘은 중간의 중공부분에 해당하는 넓이를 제외한 면적에 스팀압력이 곱해진 값이 된다.

이에 따라서, 본 발명의 가류장치에 사용되는 부품들은 종래처럼 큰 힘을 견디기 위한 부품(가령, 체결볼트 크기, 막음판의 두께 등)들의 사이즈를 줄일 수 있게 되어 설비 비용이 매우 저감되는 효과가 있게 된다.

도 9에서와 같이 R1 및 R2의 차이가 클수록 스팀압력에 의한 막음판 쪽으로 가해지는 힘은 줄어들 수 있게 된다.

10:축 15:금형체
20:측판가이드
30:주금형
40:플랜지금형
50:고무복합체
100:가류장치
120:하부판
140:지지대 150: 외측동심벽 151:내측동심벽
160:스팀공급관
170:제1압력지지대
175:제2압력지지대
180:막음판 플랜지
185:상부플랜지
190:드레인파이프
195:중공(中空)부분

Claims

축(10);
상기 축 주위에 형성되는, 금형체(15);
상기 금형체 및 축을 연결하는 방사형태의 측판가이드(20);
상기 금형체에 표면에 부착형성되는 고무 복합체(50);
를 포함하되,
상기 금형체는 중심부가 중공으로 형성되고,
파이프형상으로 주금형(30)과,
상기 주금형의 양단부 외측 둘레로 형성되는 플랜지금형(40);을 포함하여 형성되고, 상기 고무복합체는 상기 주금형 외주에 부착 형성되는
대형 고무 신축이음관 제조용 장치.
청구항 1의 장치를 수용하기 위한 고무복합체 가류장치에 있어서,
상측에서 볼 때 동심원 위치에 배치되는, 파이프 형상의 외측동심벽(150) 및 내측동심벽(151);
상기 내측동심벽과 외측 동심벽 상부의 오픈된 면을 덮는 막음판(186);
상기 막음판 상부에 플랜지이음되는 상부판(181);
상기 내측동심벽과 외측동심벽의 하부의 오픈된 면을 덮는 하부판(120);
상기 내측동심벽의 안쪽면에 형성되어, 내측동심벽과 내측동심벽 사이공간의 스팀에 의한 힘을 견디기 위한 압력지지판(196);
을 포함하는 대형 고무 신축이음관 제조용 가류장치.