KR101722705B1 - 내부평활 주름강관 제조방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 내부평활 주름강관과 그 제조방법에 관한 것으로서, 나선상으로 말린 강판(P)의 경계부분이 락심 연결(R)되어 원통형상의 관 몸체(10)로 형성되고, 상기 관 몸체(10)의 외주면에는 나선상으로 다수의 주름(20)이 형성된 내부평활 주름강관에 있어서, 상기 주름(20)은 겹침부가 이중으로 형성되되, 제1 겹침부(21)의 내측 겹침면(21-1)이 제2 겹침부(22)의 내측 겹침면(22-1)과 밀착되도록 형성되고, 상기 제1,2 겹침부(21)(22)들은 각각 내측 겹침면(21-1)(22-1)과 외측 겹침면(21-2)(22-2)이 밀착되도록 형성되어 내부가 평활하면서도 외압 저항강도가 향상되며, 복잡한 절곡 공정으로 인해 발생하는 비용 상승을 방지하면서 불량률을 현저히 저하시키고, 생산비용을 획기적으로 저하시키는 내부평활 주름강관과 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

내부평활 주름강관 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF CORRUGATED STEEL PIPE WITH SMOOTH INTERIOR SURFACE}

이 발명은 내부평활 주름강관 제조방법에 관한 것으로, 특히 다수의 주름이 나선상으로 형성된 내부평활 주름강관의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 도로, 항만, 하수종말 처리장 등에 사용되는 콘크리트재의 흄관은 자체의 중량 및 부피 증가로 인하여 운반 및 취급이 불편하고, 시공시 중장비 투입이 요구되며, 거푸집 설치 및 해체와 관련하여 작업성이 현저하게 떨어져 공사기한을 맞추기 힘든 단점이 있는 한편, 기초 시멘트 및 연결부의 동결로 인해 동절기에는 시공이 제한되고, 연결부위의 증가로 인하여 공사기간이 길어져 전반적인 공사비용이 증가한다.

또한, 콘크리트재의 흄관은 강도는 우수하지만 운반 및 시공시 외부로부터 가해지는 충격에 약해 쉽게 균열 또는 파괴된다. 이러한 이유로 최근에는 높은 외압 저항강도, 내구성 및 시공성 등이 우수한 아연도금 강판을 이용하여 표면에 나선형의 굴곡부(또는 주름)를 형성한 형태의 파형강관(또는 주름강관)을 일반 배수관, 생활 하수관, 공장 배수관 등에 주로 사용하고 있는 추세이다.

이러한 파형 강관(또는 주름강관)은 오폐수의 배수, 생활 또는 산업용수의 급수, 건축 분야에서 중공거푸집 또는 건축슈트로서 널리 적용되고 있으며, 최근에는 배수관 건설시 증가하는 인력난과 비용 및 환경 문제에 대한 인식의 증대로 기존의 콘크리트재 배수관의 대체재로서 주목받고 있다.

그러나 종래의 파형강관(또는 주름강관)의 경우 원주 방향으로 나선상의 파형(또는 주름)이 반복되어서 유체흐름에 대하여 거의 직각으로 굴곡져 있으므로 완류 등의 발생으로 유체흐름이 원활하지 못하고, 파형강관(또는 주름강관)의 굴곡면(또는 주름의 요입부)에 잔류하는 이물질 등이 부패하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래기술로서, 대한민국 특허등록공보 제10-0718869호(명칭 : 금속 리브관; 이하 ‘선행기술문헌 1’이라 한다)가 개시되어 있다. 선행기술문헌 1은 끼움편을 이용하여 나선형 리브의 내부 틈새를 밀폐하여 수분의 침투를 방지하고 유체흐름을 원활히 하는 금속 리브관에 관한 것이다.

하지만, 상기 선행기술문헌 1에 의하더라도 별도의 부재와 접착 공정이 요구되는 바, 비용이 상승하고 제조공정이 길어질 뿐 아니라, 외압에도 충분히 저항할 수 없어 외부충격 등에 의해 손상 등이 발생하는 한계가 있다.

또한, 최근에는 대한민국 특허등록공보 제10-0956425호(명칭 : 주름형 강관의 제작방법 및 장치; 이하 ‘선행기술문헌 2’라 한다)가 개시되어 있다. 선행기술문헌 2는 주름형 강관에 있어서 주름이 서로 밀착되게 마주하는 한 쌍의 직각삼각형상의 주름부로 이루어진 디귿자 형상으로 형성하여 관 몸체의 요입부가 틈새없이 기밀을 유지할 수 있도록 내부가 평활한 주름형 강관의 제작방법 및 제조장치에 관한 것이다.

하지만, 상기 선행기술문헌 2에 의하더라도 주름의 구조가 복잡하여 상당한 난이도의 절곡 공정이 요구되어 생산성이 극히 낮고, 시장에서의 경제성이 떨어지며, 특히 주름을 구성하는 모든 절곡지점과 밀착지점을 완전하게 절곡 또는 가압하기가 현실적으로 어려워 불량률이 높아질 수 밖에 없는 한계가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 이 발명은 강관의 내부를 평활하게 유지하여 유체흐름을 원활히 하면서도, 외압 저항강도를 극대화하여 외압이나 외부 충격에 의한 손상 등을 방지할 수 있는 내부평활 주름강관과 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 주름의 구조를 단순화함으로써, 복잡한 절곡 공정으로 인해 발생하는 비용 상승을 방지하면서 불량률을 현저히 저하시킬 수 있는 내부평활 주름강관과 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 동일한 저항강도의 내부평활 주름강관을 생산하는데 있어서 투입되는 강판의 양이 줄어들어 생산비용을 획기적으로 저하시킬 수 있는 내부평활 주름강관과 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

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상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 이 발명인 내부평활 주름강관의 제조방법은 롤 상태의 강판(P)을 언코일러(1)에 의해 평판화하여 길이방향에 따라 롤 포밍기(2)에 투입하는 롤 포밍기 투입단계(S10); w형상의 다수의 초기주름(20')을 형성하는 초기주름 성형단계(S20); 주름과 주름 사이의 마디(30)를 만곡시키면서, 주름과 주름 사이의 마디(30)의 폭을 감소시킴과 동시에, 상기 w형상의 초기주름의 폭(W)을 감소시키면서, 겹침부가 이중으로 형성될 부분을 경사지도록 가압하는 중간주름 성형단계(S30); 상기 주름과 주름 사이의 마디(30)가 평편해지면서, 제1 겹침부(21)의 내측 겹침면(21-1)을 제2 겹침부(22)의 내측 겹침면(22-1)과 밀착되도록 1차 가압함과 동시에, 상기 제1,2 겹침부(21)(22)들을 각각 내측 겹침면(21-1)(22-1)과 외측 겹침면(21-2)(22-2)이 밀착되도록 2차 가압하는 완성주름 성형단계(S40); 다수의 주름(20)이 형성된 강판(P)을 강관 성형기(3)에 통과시켜 나선상으로 말아 원통형상의 관 몸체(10)로 성형하는 강관 성형단계(S50); 및 원통 형상의 관 몸체(10)를 강관 절단기(4)에 의해 임의의 길이로 절단하는 강관 절단단계(S60);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 초기주름 성형단계(S20)에서, 상기 w형상의 초기주름(20')은 제1,2 절곡부(21a)(22a)가 상호 이격되면서 하향 절곡되게 형성되고, 제3 절곡부(23a)가 상기 제1,2 절곡부(21a)(22a) 사이에 상기 제1,2 절곡부(21a)(22a)로부터 동일한 길이만큼 이격되면서 상향 절곡되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간주름 성형단계(S30) 내지 완성주름 성형단계(S40)에서, 상기 제1 내지 3 절곡부(21a)(22a)(23a)는 만곡하게 형성되되, 순차적으로 곡률 반경이 작아지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 완성주름 성형단계(S40)에서, 제1,2 절곡부(21a)(22a)는 180도로 절곡되어 관 몸체(10)로부터 일정한 높이에 평행하게 형성되고, 제3 절곡부(23a)는 180도로 절곡되어 관 몸체(10)와 같은 높이에 평행하게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간주름 성형단계(S30)에서, 겹침부가 이중으로 형성될 부분을 경사지도록 가압할 때, 제1,2 겹침부의 내측 겹침면(21-1)(22-1)의 높이(h1)가 상기 제1,2 겹침부의 외측 겹침면(21-2)(22-2)의 높이(h2)보다 길게 형성되고, 상기 완성주름 성형단계(S40)에서, 주름과 주름 사이의 마디(30)가 평편해질 때, 강판(P)의 일부가 제1,2 겹침부의 외측 겹침면(21-2)(22-2)에 밀려들어가 상기 제1,2 겹침부의 내측 겹침면(21-1)(22-1)의 높이(h1)가 상기 제1,2 겹침부의 외측 겹침면(21-2)(22-2)의 높이(h2)와 동일해지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 완성주름 성형단계(S40)에서는, 후반 단계에서 강판(P)의 경계부분이 락심 연결(R)되도록 양측단부에 락심연결고리(40)가 함께 형성되고, 상기 강관 성형단계(S50)에서는, 나선상으로 말린 강판(P)의 경계부분이 상기 락심연결고리(40)에 의해 락심 연결(R)되어 원통형상의 관 몸체(10)로 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간주름 성형단계(S30) 내지 완성주름 성형단계(S40)에서, 상기 w형상의 초기주름의 폭(W)을 감소시킬 때, 제1 겹침부(21)의 폭(w1)과 제2 겹침부(22)의 폭(w2)이 동일하게 감소되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 해결수단에 의해, 강관의 내부를 평활하게 유지하여 유체흐름을 원활히 하면서도, 외압 저항강도를 극대화하여 외압이나 외부 충격에 의한 손상 등을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 강관에 형성된 다수의 주름은 이중의 겹침부로 형성되어 단순화함으로써, 복잡한 절곡 공정으로 인해 발생하는 비용 상승을 방지하면서 불량률을 현저히 저하시키는 이점이 있다.

나아가, 동일한 저항강도의 내부평활 주름강관을 생산하는데 있어서 투입되는 강판의 양이 줄어들어 생산비용을 획기적으로 저하시키는 이점이 있다.

도 1은 이 발명인 내부평활 주름강관을 제조하는 장치에 대한 전체적인 모습을 배치도로 나타낸 도면이다.
도 2는 이 발명인 내부평활 주름강관의 일 실시예에 따른 전체적인 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 이 발명인 내부평활 주름강관의 일 실시예에 따른 부분 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 이 발명인 내부평활 주름강관의 제조방법에 대한 순서도를 나타낸 것이다.
도 5는 이 발명인 내부평활 주름강관의 제조방법에서 초기주름 성형단계, 중간주름 성형단계 및 완성주름 성형단계에서의 강판의 단면 변화를 롤 포밍기의 롤러별로 나타낸 것이다.
도 6은 도 5의 단면 일부를 확대한 도면으로서, 도 6의 (a)는 도 5의 A1 부분을, (b)는 도 5의 A2 부분을, (c)는 도 5의 A3 부분을 확대 도시한 것이다.

이 발명에 따른 내부평활 주름강관과 그 제조방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 이 발명인 내부평활 주름강관을 제조하는 장치에 대한 전체적인 모습을 배치도로 나타낸 것이고, 도 2 및 도 3은 각각 이 발명인 내부평활 주름강관의 일 실시예에 따른 전체적인 모습 및 그에 따른 부분 단면을 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 이 발명인 내부평활 주름강관을 제조하기 위하여 언코일러(1), 롤 포밍기(2), 강관 성형기(3) 및 강관 절단기(4)가 순차적으로 배치된다. 롤 상태의 강판(P)을 언코일러(1)에 의해 평판화하여 길이방향에 따라 롤 포밍기(2)에 투입하게 되고, 롤 포밍기(2)에서는 다수의 주름(20)을 점진적으로 성형한다. 이 때, 강판(P)의 경계부분이 락심 연결(R)되도록 락심연결고리(40)를 함께 성형할 수 있다. 롤 포밍기(2)를 통과한 다수의 주름이 형성된 강판(P)을 강관 성형기(3)에 통과시켜 나선상으로 말아 원통형상의 관 몸체(10)로 성형함으로써, 상기 관 몸체(10)의 외주면에는 나선상으로 다수의 주름(20)이 형성된다. 상기 강관은 강관 절단기(4)에 의해 임의의 길이로 절단되어 최종적으로 내부평활 주름강관이 완성된다. 상기 언코일러(1), 강관 성형기(3) 및 강관 절단기(4)는 종래 기술과 동일여 이하에서는 상세한 설명은 생략한다.

도 2 내지 3을 참조하면, 이 발명인 내부평활 주름강관에서 상기 주름(20)은 겹침부가 이중으로 형성되되, 제1 겹침부(21)의 내측 겹침면(21-1)이 제2 겹침부(22)의 내측 겹침면(22-1)과 밀착되도록 형성되고, 상기 제1,2 겹침부(21)(22)들은 각각 내측 겹침면(21-1)(22-1)과 외측 겹침면(21-2)(22-2)이 밀착되도록 형성된다.

이에 따라, 강관의 내부를 평활하게 유지하여 유체흐름을 원활히 하면서도, 외압 저항강도를 극대화하여 외압이나 외부 충격에 의한 손상 등을 방지할 수 있게 된다. 여기서, 겹침부와 겹침부 및 겹침부의 내측, 외측 겹침면이 완전히 밀착되어 강관의 내부에는 홈부가 미형성되어 와류에 의한 흐름장애를 차단하면서도, 이중의 겹침부(21)(22)의 위에서 가해지는 정합 또는 측면에서 가해지는 측압 등의 외압이 작용할 경우, 겹침부의 외측에 위치한 절곡부 또는 외측 겹침면으로부터 받은 힘을 밀착된 내측 겹침면을 통하여 4겹의 겹침면과 관 몸체에 적절히 분산시킴으로써 결국 주름(20)의 손상 또는 변형이 발생되지 않는다.

특히, 상기 제1,2 겹침부(21)(22)의 외측에는 180도로 절곡된 제1,2 절곡부(21a)(22a)가 관 몸체(10)로부터 일정한 높이에 평행하게 형성되고, 상기 제1,2 겹침부(21)(22)가 일체로 연결되면서 180도로 절곡된 제3 절곡부(23a)가 관 몸체(10)와 같은 높이에 평행하게 형성될 수 있다.

이에, 다수의 주름(20)을 이중의 겹침부(21)(22)로 성형하여 단순화함으로써, 복잡한 절곡 공정으로 인해 발생하는 비용 상승을 방지하면서 불량률을 현저히 저하시킬 수 있게 된다. 즉, 절곡부가 단순하여 롤 포밍기(2)에 장착되는 롤러들의 형상이 정형화되어 장치의 생산 및 유지관리 비용이 상대적으로 저하되고, 직각 삼각형 등의 복잡한 절곡 구조를 가진 주름강관에 비하여 향상된 저항강도 및 밀폐성의 주름강관을 생산하는데 있어서 상대적으로 낮은 공정난이도로 인하여 불량률을 낮출 수 있게 된다.

나아가, 동일한 저항강도의 내부평활 주름강관을 생산하는데 있어 투입되는 강판의 양이 줄어들어 생산비용을 획기적으로 저하시킬 수 있게 된다. 예를 들면, 180도의 절곡된 절곡부를 가지는 겹침부가 일정 거리만큼 이격되면서 연속적으로 형성된 주름강관과 대비하면, 이와 동일한 외압 저항강도의 주름강관을 제조하기 위하여 이 발명인 이중의 겹침부(21)(22)로 구성된 다수의 주름(20)이 형성된 주름강관은 기준 길이(락심 연결과 락심 연결 사이)의 강관을 제조하는데 있어 약 15% 내지 20% 감소된 철제가 요구되어 소재의 소모를 최소화하면서도 외압 저항강도를 높일 수 있는 이점이 있다.

한편, 상기 겹침부들을 합친 두께(T)가 겹침부의 높이(H)보다 작은 것이 바람직하다(도 3 참조). 통상적으로 겹침부들을 합친 두께(T)는 강판의 두께의 n배가 될 것이며, 이중의 겹침부(21)(22)의 경우에는 4배가 된다. 강관이 시공되는 현장의 여건 및 철제 가용량 등을 고려하여 당업자의 요구에 따라서 겹침부가 삼중 이상으로 구성될 수 있는데, 이 경우에도 겹침부들의 합침 두께(T)는 겹침부의 높이(H)보다 작은 것이 외압에 저항하기 위한 강도 증진과 생산 비용 상승 등의 관계상 바람직하다.

나아가, 겹침부의 높이(H)도 외압에 견딜 수 있는 강도를 고려하여 당업자가 요구하는 길이로 구현되도록 조정하는 것이 바람직하다. 이는 후술할 내부평활 강관의 제조방법의 주름 형성단계에서 당업자가 요구하는 높이(H)를 가진 이중의 겹침부(21)(22)가 형성되도록 포함된 공정을 변형함으로써 가능해진다.

이하에서는, 이 발명인 내부평활 주름강관의 제조방법을 설명한다.

도 4는 이 발명인 내부평활 주름강관의 제조방법에 대한 순서도를 나타낸 것이고, 도 5는 이 발명인 내부평활 주름강관의 제조방법에서 초기주름 성형단계(S20), 중간주름 성형단계(S30) 및 완성주름 성형단계(S40)에서의 강판의 단면 변화를 롤 포밍기(2)의 롤러별(Roller)로 나타낸 것이며, 도 6은 도 5의 단면 일부인 주름(20)을 확대한 도면으로서, 도 6의 (a)는 도 5의 A1 부분을, (b)는 도 5의 A2 부분을, (c)는 도 5의 A3 부분을 확대 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 이 발명인 내부평활 주름강관의 제조방법은 롤 포밍기 투입단계(S10)에서 주름 성형단계인 초기주름 성형단계(S20), 중간주름 성형단계(S30) 및 완성주름 성형단계(S40)를 거쳐 강관 성형단계(S50) 내지 강관 절단단계(S60)에 의해 내부평활 주름강관의 제조공정이 완료된다.

롤 포밍기 투입단계(S10)에서는 롤 상태의 강판(P)을 언코일러(1)에 의해 평판화하여 길이방향에 따라 롤 포밍기(2)에 투입하게 된다. 즉, 언코일러(1)에 장착된 롤 상태의 강판(P)을 언코일러(1)를 작동시켜 풀면서 강판(P)을 평판 형태로 길이방향을 따라 이송시킬 수 있다.

이에 투입된 평판화된 강판(P)은 롤 포밍기(2)에서 다수의 주름을 성형하도록 초기주름 성형단계(S20), 중간주름 성형단계(S30) 및 완성주름 성형단계(S40)를 거친다.

초기주름 성형단계(S20)에서는 w형상의 다수의 초기주름(20')을 형성하고, 중간주름 성형단계(S30)에서는 주름과 주름 사이의 마디(30)를 만곡시키면서, 주름과 주름 사이의 마디(30)의 폭을 감소시킴과 동시에, 상기 w형상의 초기주름의 폭(W)을 감소시키면서, 겹침부가 이중으로 형성될 부분을 경사지도록 가압하며, 완성주름 성형단계(S40)에서는 상기 주름과 주름 사이의 마디(30)가 평편해지면서, 제1 겹침부(21)의 내측 겹침면(21-1)을 제2 겹침부(22)의 내측 겹침면(22-1)과 밀착되도록 1차 가압함과 동시에, 상기 제1,2 겹침부(21)(22)들을 각각 내측 겹침면(21-1)(22-1)과 외측 겹침면(21-2)(22-2)이 밀착되도록 2차 가압한다.

강관 성형단계(S50)에서는 다수의 주름(20)이 형성된 강판(P)이 강관 성형기(3)로 이송되어 강관 성형기(3)를 통과시킴으로써 나선상으로 말아 원통형상의 관 몸체(10)로 성형한다.

강관 절단단계(S60)에서는 상기 원통 형상의 관 몸체(10)를 강관 절단기(4)에 의해 임의의 길이로 절단하여 최종적으로 내부평활 주름강관을 생산한다.

도 5 내지 도 6을 참조하여 상기 롤 포밍기(2)에서의 제조공정인 초기주름 성형단계(S20), 중간주름 성형단계(S30) 및 완성주름 성형단계(S40)를 구체적으로 살펴본다.

도 5에서의 롤러 #N(N은 자연수)은 상하롤러가 한 쌍으로 구비되는 것으로, 이를 통과하는 강판(P)의 단면 형상을 우측에 나타낸 것이며, 각 단계별로 당업자의 요구에 따라 롤러의 개수를 추가하거나 감소시킬 수 있음은 당연하다.

초기주름 성형단계(S20)에는 롤러 #1 내지 #2의 공정이 포함된다. 롤러 #1 내지 #2를 거치면서 상기 w형상의 초기주름(20')은 제1,2 절곡부(21a)(22a)가 상호 이격되면서 하향 절곡되게 형성되고, 제3 절곡부(23a)가 상기 제1,2 절곡부(21a)(22a) 사이에 상기 제1,2 절곡부(21a)(22a)로부터 동일한 길이만큼 이격되면서 상향 절곡되게 형성될 수 있다(도 6의 (a) 참조). 여기서, 상기 제1 내지 3 절곡부(21a)(22a)(23a)는 곡률 반경이 거의 없으면서도, 나머지 부분들은 직선형상으로 서서히 경사져 완만한 w형상을 형성한다.

이에 따라, 초기주름(20')을 형성하기 위해 여러 단계에 걸쳐 제1 내지 3 절곡부(21a)(22a)(23a)를 이격적으로 형성시킴으로써 차후 진행 단계에서 상기 제1 내지 3 절곡부(21a)(22a)(23a)에서 급격한 절곡으로 인한 파손 등을 방지할 수 있다.

중간주름 성형단계(S30)는 롤러 #3 내지 #6의 공정이 포함된다. 롤러 #3 내지 #6를 거치면서 주름과 주름 사이의 마디(30)를 만곡시키면서, 주름과 주름 사이의 마디(30)의 폭을 점진적으로 감소시킨다. 이와 동시에 상기 w형상의 초기주름의 폭(W)을 감소시키면서, 겹침부가 이중으로 형성될 부분을 경사지도록 가압한다.

여기서, 상기 제1 내지 3 절곡부(21a)(22a)(23a)는 만곡하게 형성되되, 순차적으로 곡률 반경이 작아지고, 겹침부가 이중으로 형성될 부분을 경사지도록 가압할 때, 제1,2 겹침부의 내측 겹침면(21-1)(22-1)의 높이(h1)가 상기 제1,2 겹침부의 외측 겹침면(21-2)(22-2)의 높이(h2)보다 길게 형성될 수 있다. 또한, 상기 w형상의 초기주름의 폭(W)을 감소시킬 때, 제1 겹침부(21)의 폭(w1)과 제2 겹침부(22)의 폭(w2)이 동일하게 감소될 수 있다.

이에 따라, 이중의 겹침부(21)(22)로 구성된 주름(20)을 형성함에 있어, 강판(P)이 급격하게 늘어나거나 절곡되어 파열되는 현상을 방지하면서도, 겹침부를 이중으로 완전히 밀착시킴으로써 강도 및 밀폐성이 보장되는 이점이 있다.

완성주름 성형단계(S40)는 롤러 #7 내지 #14의 공정이 포함된다. 이는 다시 롤러 #7 내지 #10의 공정이 포함된 전반 단계(S41)와 롤러 #11 내지 #14의 공정이 포함된 후반 단계(S42)로 구분되는데, 상기 후반 단계(S42)에서는 강판(P)의 경계부분이 락심 연결(R)되도록 양측단부에 락심연결고리(40)가 함께 형성될 수 있으며, 이후 강관 성형단계(S50)에서는 나선상으로 말린 강판(P)의 경계부분이 상기 락심연결고리(40)에 의해 락심 연결(R)되어 원통형상의 관 몸체(10)로 성형될 수 있다.

롤러 #7 내지 #14의 공정에 의하여 상기 제1,2 절곡부(21a)(22a)는 180도로 절곡되어 관 몸체(10)로부터 일정한 높이에 평행하게 형성되고, 제3 절곡부(23a)는 180도로 절곡되어 관 몸체(10)와 같은 높이에 평행하게 형성될 수 있다. 또한, 주름과 주름 사이의 마디(30)가 평편해질 때, 강판(P)의 일부가 제1,2 겹침부의 외측 겹침면(21-2)(22-2)에 밀려들어가 상기 제1,2 겹침부의 내측 겹침면(21-1)(22-1)의 높이(h1)가 상기 제1,2 겹침부의 외측 겹침면(21-2)(22-2)의 높이(h2)와 동일해질 수 있다. 또한, 상기 중간주름 성형단계(S30)에서와 같이 상기 w형상의 초기주름의 폭(W)을 감소시킬 때, 제1 겹침부(21)의 폭(w1)과 제2 겹침부(22)의 폭(w2)이 동일하게 감소될 수 있다.

이에 따라, 이중의 겹침부(21)(22)로 구성된 다수의 주름(20)이 형성됨으로써, 강관의 내부를 평활하게 유지하여 유체흐름을 원활히 하면서도, 외압 저항강도를 극대화하여 외압이나 외부 충격에 의한 손상 등을 방지할 수 있는 내부평활 주름강관을 제조할 수 있게 된다. 특히, 주름(20)의 구조를 단순화함으로써, 복잡한 절곡 공정으로 인해 발생하는 비용 상승을 방지하면서 불량률을 현저히 저하시키며, 아울러 제조 공정상에서 발생할 수 있는 파손 및 파열을 방지할 수 있다.

이상에서 이 발명에 의한 내부평활 주름강관과 그 제조방법에 대하여 설명하였다. 이러한 이 발명의 기술적 구성은 이 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.

1 : 언코일러 2 : 롤 포밍기
3 : 강관 성형기 4 : 강관 절단기
10 : 관 몸체 20 : 주름
21 : 제1 겹침부 22 : 제2 겹침부
21a : 제1 절곡부 22a : 제2 절곡부
23a : 제3 절곡부 30 : 주름과 주름 사이의 마디
40 : 락심연결고리 P : 강판
R : 락심 연결

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 롤 상태의 강판(P)을 언코일러(1)에 의해 평판화하여 길이방향에 따라 롤 포밍기(2)에 투입하는 롤 포밍기 투입단계(S10);
   w형상의 다수의 초기주름(20')을 형성하는 초기주름 성형단계(S20);
   주름과 주름 사이의 마디(30)를 만곡시키면서, 주름과 주름 사이의 마디(30)의 폭을 감소시킴과 동시에, 상기 w형상의 초기주름의 폭(W)을 감소시키면서, 겹침부가 이중으로 형성될 부분을 경사지도록 가압하는 중간주름 성형단계(S30);
   상기 주름과 주름 사이의 마디(30)가 평편해지면서, 제1 겹침부(21)의 내측 겹침면(21-1)을 제2 겹침부(22)의 내측 겹침면(22-1)과 밀착되도록 1차 가압함과 동시에, 상기 제1,2 겹침부(21)(22)들을 각각 내측 겹침면(21-1)(22-1)과 외측 겹침면(21-2)(22-2)이 밀착되도록 2차 가압하는 완성주름 성형단계(S40);
   다수의 주름(20)이 형성된 강판(P)을 강관 성형기(3)에 통과시켜 나선상으로 말아 원통형상의 관 몸체(10)로 성형하는 강관 성형단계(S50); 및
   원통 형상의 관 몸체(10)를 강관 절단기(4)에 의해 임의의 길이로 절단하는 강관 절단단계(S60);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내부평활 주름강관 제조방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 초기주름 성형단계(S20)에서,
   상기 w형상의 초기주름(20')은 제1,2 절곡부(21a)(22a)가 상호 이격되면서 하향 절곡되게 형성되고, 제3 절곡부(23a)가 상기 제1,2 절곡부(21a)(22a) 사이에 상기 제1,2 절곡부(21a)(22a)로부터 동일한 길이만큼 이격되면서 상향 절곡되게 형성되는 것을 특징으로 하는 내부평활 주름강관 제조방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 중간주름 성형단계(S30) 내지 완성주름 성형단계(S40)에서,
   상기 제1 내지 3 절곡부(21a)(22a)(23a)는 만곡하게 형성되되, 순차적으로 곡률 반경이 작아지는 것을 특징으로 하는 내부평활 주름강관 제조방법.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 완성주름 성형단계(S40)에서,
   제1,2 절곡부(21a)(22a)는 180도로 절곡되어 관 몸체(10)로부터 일정한 높이에 평행하게 형성되고, 제3 절곡부(23a)는 180도로 절곡되어 관 몸체(10)와 같은 높이에 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 내부평활 주름강관 제조방법.
   
8. 제4항에 있어서,
   상기 중간주름 성형단계(S30)에서,
   겹침부가 이중으로 형성될 부분을 경사지도록 가압할 때, 제1,2 겹침부의 내측 겹침면(21-1)(22-1)의 높이(h1)가 상기 제1,2 겹침부의 외측 겹침면(21-2)(22-2)의 높이(h2)보다 길게 형성되고,
   상기 완성주름 성형단계(S40)에서,
   주름과 주름 사이의 마디(30)가 평편해질 때, 강판(P)의 일부가 제1,2 겹침부의 외측 겹침면(21-2)(22-2)에 밀려들어가 상기 제1,2 겹침부의 내측 겹침면(21-1)(22-1)의 높이(h1)가 상기 제1,2 겹침부의 외측 겹침면(21-2)(22-2)의 높이(h2)와 동일해지는 것을 특징으로 하는 내부평활 주름강관 제조방법.
   
9. 제4항에 있어서,
   상기 완성주름 성형단계(S40)에서는,
   후반 단계에서 강판(P)의 경계부분이 락심 연결(R)되도록 양측단부에 락심연결고리(40)가 함께 형성되고,
   상기 강관 성형단계(S50)에서는,
   나선상으로 말린 강판(P)의 경계부분이 상기 락심연결고리(40)에 의해 락심 연결(R)되어 원통형상의 관 몸체(10)로 성형되는 것을 특징으로 하는 내부평활 주름강관 제조방법.
   
10. 제4항에 있어서,
    상기 중간주름 성형단계(S30) 내지 완성주름 성형단계(S40)에서,
    상기 w형상의 초기주름의 폭(W)을 감소시킬 때, 제1 겹침부(21)의 폭(w1)과 제2 겹침부(22)의 폭(w2)이 동일하게 감소되는 것을 특징으로 하는 내부평활 주름강관 제조방법.
    

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