KR101651989B1 - 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융된 수지를 나선형태로 권취하여 나선관을 제조할 때 나선으로 권취되는 프레임의 양측에 형성된 날개부를 겹치면서 권취하여 나선관이 풀리는 것을 방지한 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관 및 그 제조방법에 관한 것이다.
또한, 용융된 수지를 압출하여 양측에 날개부가 형성된 프레임을 연속적으로 성형하는 압출단계와 상기 프레임의 일측 날개부가 회전축에 기 권취된 프레임의 타측 날개부를 감싸도록 회전축에 나선형으로 권취되는 권취단계와 상기 기 권취된 타측 날개부를 감싸는 일측 날개부를 가압하는 가압단계를 포함하며, 상기 기 권취된 타측 날개부를 일측 날개부가 감싸면서 접합면이 가압, 경화되어 나선관의 풀림이 방지되는 것을 특징으로 한다.

Description

풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관 및 그 제조방법{spiral tube formed wings for preventing loosening, and manufacturing method thereof}

본 발명은 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융된 수지를 나선형태로 권취하여 나선관을 제조할 때 나선으로 권취되는 프레임의 양측에 형성된 날개부를 겹치면서 권취하여 나선관이 풀리는 것을 방지한 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 지중에 매설되는 관체는 토압 및 내부 유체의 압력에 의한 파손을 방지하기 위해 기본적으로 높은 강성을 요구하고 있다.

이에 따라, 초기에는 금속재질로 구성된 관체가 주로 사용되었으나, 산화, 부식이 발생할 경우 유체가 오염되거나, 관체가 파손되는 문제점이 있으며, 무거운 무게로 인하여 설치 및 이동의 어려움이 있었다.

이에 따라, 산화, 부식이 발생하지 않으며, 가벼운 수지계열 관체의 사용이 증가하게 되었으며, 수지계열의 관체를 더욱 가볍게 제조하면서, 강성을 보다 높이기 위해 압출된 수지를 나선형으로 권취한 나선관이 개발되었다.

또한, 보다 높은 강성을 위해 한국등록특허 제10-0749717호 "합성수지 나선관 및 이의 제조방법"과 같이 지속적인 개발이 이루어지고 있다.

반면, 새롭게 개발되는 나선관 및 그 제조방법은 대부분 추가적인 보강제의 사용으로 종래의 나선관에 비해 수지의 사용량이 크게 증가하여 제조 단가가 높은 문제점이 있었다.

또한, 나선관의 외주면 또는 내주면에서 가해지는 외력에 대해서는 높은 강성을 가지나, 나선관의 길이방향으로 인장력이 가해질 경우, 나선형태로 결합되어 제조되는 나선관의 특성상 나선관이 쉽게 풀어지는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-0749717호 "합성수지 나선관 및 이의 제조방법"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 나선형태로 권취되어 제조되는 나선관이 길이방향으로 가해지는 인장력에 대해 쉽게 풀어지는 것을 방지하기 위한 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법은 용융된 수지를 압출하여 양측에 날개부가 형성된 프레임을 연속적으로 성형하는 압출단계와 상기 프레임의 일측 날개부가 회전축에 기 권취된 프레임의 타측 날개부를 감싸도록 회전축에 나선형으로 권취되는 권취단계와 상기 기 권취된 타측 날개부를 감싸는 일측 날개부를 가압하는 가압단계를 포함하며, 상기 기 권취된 타측 날개부를 일측 날개부가 감싸면서 접합면이 가압, 경화되어 나선관의 풀림이 방지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 용융된 수지를 압출하여 양측에 날개부가 형성된 프레임을 연속적으로 성형하는 압출단계와 상기 날개부에 복수 개의 요철부를 형성하는 요철 형성단계와 상기 프레임의 일측 날개부가 회전축에 기 권취된 프레임의 타측 날개부를 감싸도록 회전축에 나선형으로 권취되는 권취단계와 상기 기 권취된 타측 날개부를 감싸는 일측 날개부 및 접하는 날개부 사이에 위치한 요철부를 가압하는 가압단계를 포함하며, 상기 기 권취된 타측 날개부와 이를 감싸는 일측 날개부 사이에 형성된 요철부의 결합에 의해 나선관의 풀림이 방지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압단계 이후에 기 권취된 타측 날개부와 이를 감싸는 일측 날개부 사이의 접합력을 높이기 위해 초음파 융착을 수행하는 융착단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 요철부는 프레임의 길이방향에 대해 사선으로 형성된 복수 개의 라인으로 구성되며, 상기 라인의 형성 방향이 상기 프레임이 권취되는 회전축에 수직한 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관은 압출 성형되어 나선형으로 배치되는 프레임과 상기 프레임의 타측으로 돌출된 제1 날개부와 상기 프레임의 일측으로 돌출되어 상기 제1 날개부의 외주면을 감싸는 제2 날개부와 상기 제1 날개부와 제2 날개부 사이에 형성된 요철부를 포함하며, 상기 제1 날개부와 제2 날개부 및 요철부가 접합되어 나선관의 풀림이 방지되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관 및 그 제조방법에 의하면, 나선으로 권취되는 프레임의 양측에 형성된 날개부를 겹치면서 권취하는 형태로 나선관을 제조하여 길이방향으로 가해지는 인장력에 대해 쉽게 풀어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1 또는 도 2는 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법을 도시한 순서도.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법의 실시예를 도시한 도면.
도 6 또는 도 7은 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법 중 요철 형성단계를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법 중 융착단계를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 또는 도 2는 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법을 도시한 순서도이며, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법의 실시예를 도시한 도면이고, 도 6 또는 도 7은 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법 중 요철 형성단계를 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법 중 융착단계를 도시한 도면이다.

도 1 또는 도 2는 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법을 순서대로 도시한 순서도이며, 용융된 수지를 압출하여 양측에 날개부가 형성된 프레임을 연속적으로 성형하는 압출단계(S10)와 상기 프레임의 일측 날개부가 회전축에 기 권취된 프레임의 타측 날개부를 감싸도록 회전축에 나선형으로 권취되는 권취단계(S20)와 상기 기 권취된 타측 날개부를 감싸는 일측 날개부를 가압하는 가압단계(S30)를 포함하여 구성된다.

상기 프레임은 하나의 프레임이 연속적으로 압출되어 회전축에 나선형으로 권취되는 것이나, 설명의 용이성을 위해 권취된 순서에 따라, 기 권취된 프레임은 1B, 새롭게 권취되는 프레임은 1A로 나누어 표기 및 설명한다.

상기 기 권취된 프레임(1B)의 타측 날개부를 새롭게 권취되는 프레임(1A)의 일측 날개부가 감싸면서 접합면이 가압, 경화되어 나선관의 풀림이 방지된다.

즉, 용융된 수지를 나선형태로 권취하여 나선관을 제조할 때 회전축에 나선으로 기 권취된 프레임(1B)의 타측 날개부를 새로 권취되는 프레임(1A)의 일측 날개부가 감싸도록 프레임의 양측에 형성된 날개부를 겹치면서 권취하여 겹쳐진 날개부 사이의 접합력에 의해 나선관이 풀리는 것을 방지하게 된다.

또한, 압출단계(S10)와 권취단계(S20) 사이에 요철 형성단계(S11)를 더 포함할 수도 있으며, 상기 요철 형성단계(S11)는 상기 날개부의 일면 또는 양면에 복수 개의 돌기 또는 라인으로 구성된 복수 개의 요철부를 형성하게 된다.

또한, 상기 요철 형성단계(S11)를 더 포함할 경우, 상기 가압단계(S30)에서는 상기 날개부를 가압할 때 상기 기 권취된 타측 날개부를 감싸는 일측 날개부 및 접하는 날개부 사이에 위치한 요철부까지 가압하여 날개부와 날개부 사이의 접합력을 보다 높여 주게되며, 상기 기 권취된 타측 날개부와 이를 감싸는 일측 날개부 사이에 형성된 요철부의 결합에 의해 나선관의 풀림이 방지된다.

또한, 상기 가압단계 이후에 기 권취된 프레임(1B)의 타측 날개부와 이를 감싸는 새롭게 권취되는 프레임(1A)의 일측 날개부 사이의 접합력을 높이기 위해 기 권취된 타측 날개부 및 이를 감싸는 일측 날개부에 초음파 융착을 수행하는 융착단계를 더 포함할 수도 있으며, 상기 초음파 융착에 의해 기 권취된 타측 날개부와 일측 날개부 사이에서는 초음파 융착에 의해 수지가 다시 용융된 후 재결합되어 접합력은 보다 높아지게 된다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법의 실시예를 도시한 것이며, 상기 위에서 설명한 압출단계(S10), 요철 형성단계(S11), 권취단계(S20), 가압단계(S30)는 연속적으로 압출 성형되는 프레임(1)에 의해 모두 연속적으로 수행된다.

보다 상세하게는, 회전축(4)에 프레임(1)이 최초로 권취된 이후 프레임(1)은 회전하는 회전축(4)에 의해 나선형태로 연속 권취되며, 회전축에 새롭게 권취되는 프레임(1A)의 일측 날개부(12A)는 기 권취된 프레임(권취되어 1회전된 프레임, 1B)의 타측 날개부(11B)를 감싸는 형태로 권취된다.

또한, 연속 압출 성형되는 프레임(1)의 양측에 형성된 날개부는 타측에 형성된 제1 날개부(11A, 11B)와 일측에 형성된 제2 날개부(12A, 12B)로 표현할 수도 있다.

또한, 기 권취된 프레임(1B)의 타측에 위치한 제1 날개부(11B)의 상면에 요철부를 형성하기 위한 제1 요철 형성부(21) 또는 새롭게 권취되는 프레임(1A)의 일측에 위치한 제2 날개부(12A)의 하면에 요철부를 형성하기 위한 제2 요철 형성부(22) 중 어느 하나를 더 포함하거나, 제1 요철 형성부(21)와 제2 요철 형성부(22) 모두 포함할 수도 있다.

또한, 상기 제1 요철 형성부(21) 및 제2 요철 형성부(22)는 롤러형태로 구성되어 회전축(4)의 회전속도에 대응하는 회전속도로 회전되면서 날개부의 표면에 균일한 형태로 요철부를 형성함이 바람직하나, 날개부의 표면을 긁거나, 가압하여 요철부를 형성하도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기 제1 요철 형성부(21) 및 제2 요철 형성부(22)가 롤러형태로 회전하도록 구성될 경우, 제1 요철 형성부(21)와 제2 요철 형성부(22)는 동일한 회전수를 가지도록 벨트, 기어 등을 동력전달부재(23)으로 연결될 수 있다.

또한, 제2 날개부(12A)를 외주면에서 가압하여 제2 날개부(12A)를 제1 날개부(11B)에 강하게 접합시키기 위한 가압부(3)는 제2 날개부(12A)를 가압할 때 제2 날개부(12A)와 가압부(3) 사이에 높은 마찰력이 발생하여 제2 날개부(12A)가 손상되는 것을 방지하기 위해 회전하는 회전축(4)에 권취되어 회전하는 날개부를 고려하여 회전할 수 있도록 롤러형태로 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 요철부(2)는 (5-I)와 같이 프레임(1A, 1B)의 길이방향에 대해 사선으로 형성된 복수 개의 라인으로 구성되며, 상기 라인의 형성 방향이 상기 프레임이 권취되는 회전축(4)에 수직한 방향(Z축에 수직한 방향)으로 형성되거나, (5-II)와 같이 프레임(1A, 1B)의 길이방향에 일치하도록 형성될 수 있으나, Z축 방향으로 작용하는 인장력에 강한 접합력을 가지기 위해서는 프레임(1A, 1B)의 길이방향에 대해 사선으로 형성됨이 바람직하다.

도 6 또는 도 7은 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법 중 요철 형성단계에서 상기 제1 요철 형성부(21) 및 제2 요철 형성부(22)에 의해 형성되는 요철부(2)의 예시를 도시한 것이다.

상기 제1 요철 형성부(21)와 제2 요철 형성부(22)는 모두 날개부(11B, 12A)에 돌기를 형성하거나, 홈을 형성하도록 구성될 수 있으나, 하나의 날개부에는 돌기를 형성하고, 다른 하나에는 돌기에 대응하는 위치에 홈을 형성하여 (6-III)와 같이 형성된 요철부(2)가 밀착되어 결합되도록 구성함이 양 날개부의 밀착력 및 결합력이 가장 강함에 따라 가장 바람직하다.

예를 들면, 제1 요철 형성부(21)의 요철면(21A)은 가압면(21B)에 비해 돌출되어 기 권취된 프레임(1B)의 타측에 위치한 제1 날개부(11B)의 상면에 형성되는 요철부는 복수 개의 홈의 형태를 가지며, 제2 요철 형성부(22)의 가압면(22B)은 요철면(22A)에 비해 돌출되어 새롭게 권취되는 프레임(1A)의 일측에 위치한 제2 날개부(12A)의 하면에 형성되는 요철부는 복수 개의 돌기(라인)의 형태를 가지게 된다.

또한, 상기 제1 날개부(11B)의 상면에 형성된 복수 개의 홈에 제2 날개부(12A)의 하면에 형성된 복수 개의 단차가 결합되는 형태로 요철부(2)가 결합되어 가압부(3)에 의해 가압, 접합됨에 따라 제1 날개부(11B)와 제2 날개부(12A)는 더욱 강하게 접합된다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 요철 형성부(21)의 요철면(21A) 및 제2 요철 형성부(22)의 요철면(22A)은 표면에 대응하는 크기와 간격을 가지는 복수 산이 형성된 형태로 구성되어 제1 날개부(11B)의 상면에 형성되는 복수 개의 요철부(2)와 제2 날개부(12A)의 하면에 형성되는 복수 개의 요철부(2)가 더욱 넓은 접촉면적을 가지고 결합될 수 있도록 구성될 수도 있으며, 이를 통해 제1 날개부(11B)와 제2 날개부(12A)는 더욱 강하게 접합될 수 있게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법 중 융착단계를 도시한 것이며, 프레임(1)의 날개부(11, 12)를 초음파 융착하여 접합하기 위한 융착부(6)는 회전축(4)에 권취되어 회전하는 날개부(11, 12)를 따라 이동하면서 날개부(11, 12)를 융착시킬 수 있도록 가이드 레일(7)을 더 포함하여 구성될 수도 있으며, 융착부(6)는 회전축(4)에 권취되어 회전하는 날개부(11, 12)를 따라 6A와 같이 이동하면서 날개부(11, 12)를 융착시킨 후 이동하기 전의 위치로 복귀하는 형태로 융착과 복귀를 반복하게 된다.

이를 통해 접합된 날개부(11, 12)는 복수 횟수 반복되는 융착에 의해 보다 강하게 접할될 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 프레임
1A : 권취되는 프레임
1B : 기 권취된 프레임
2 : 요철부
3 : 가압부
4 : 회전축
6 : 융착부
7 : 가이드 레일
10 : 날개부
11, 11A, 11B : 제1 날개부
12, 12A, 12B : 제2 날개부
21 : 제1 요철 형성부
22 : 제2 요철 형성부
21A, 22A : 요철면
21B, 22B : 가압면
23 : 동력전달부재

Claims (6)

1. 삭제
2. 용융된 수지를 압출하여 양측에 날개부가 형성된 프레임을 연속적으로 성형하는 압출단계와;
   상기 날개부에 복수 개의 요철부를 형성하는 요철 형성단계와;
   상기 프레임의 일측 날개부가 회전축에 기 권취된 프레임의 타측 날개부를 감싸도록 회전축에 나선형으로 권취되는 권취단계와;
   상기 기 권취된 타측 날개부를 감싸는 일측 날개부 및 접하는 날개부 사이에 위치한 요철부를 가압하는 가압단계를 포함하며,
   상기 기 권취된 타측 날개부와 이를 감싸는 일측 날개부 사이에 형성된 요철부의 결합에 의해 나선관의 풀림이 방지되며,
   상기 요철부는 프레임의 길이방향에 대해 사선으로 형성된 복수 개의 라인으로 구성되며,
   상기 라인의 형성 방향이 상기 프레임이 권취되는 회전축에 수직한 방향으로 형성되고,
   상기 요철 형성단계에서, 요철부는 롤러 형태로 구성된 제1 요철 형성부에 의해 형성되며,
   상기 제1 요철 형성부는 상기 회전축의 회전속도에 대응하는 회전속도로 회전되면서 날개부의 표면에 균일한 형태로 요철부를 형성시키는 것을 특징으로 하는
   풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 가압단계 이후에 기 권취된 타측 날개부와 이를 감싸는 일측 날개부 사이의 접합력을 높이기 위해 초음파 융착을 수행하는 융착단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관의 제조방법.
   
4. 삭제
5. 제2항 또는 제3항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는
   풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관.
   
6. 압출 성형되어 나선형으로 배치되는 프레임과;
   상기 프레임의 타측으로 돌출된 제1 날개부와;
   상기 프레임의 일측으로 돌출되어 상기 제1 날개부의 외주면을 감싸는 제2 날개부와;
   상기 제1 날개부와 제2 날개부 사이에 형성된 요철부를 포함하며,
   상기 제1 날개부와 제2 날개부 및 요철부가 접합되어 나선관의 풀림이 방지되되,
   상기 요철부는 프레임의 길이방향에 대해 사선으로 형성된 복수 개의 라인으로 구성되며,
   상기 라인의 형성 방향이 상기 프레임이 권취되는 회전축에 수직한 방향으로 형성되고,
   상기 요철부는 롤러 형태로 구성된 제1 요철 형성부에 의해 형성되며,
   상기 제1 요철 형성부는 상기 회전축의 회전속도에 대응하는 회전속도로 회전되면서 날개부의 표면에 균일한 형태로 요철부를 형성시키는 것을 특징으로 하는
   풀림 방지용 날개부가 형성된 나선관.
   

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