KR101727273B1 - 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치 및 이를 이용한 확관 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 확관 장치 및 이를 이용한 확관 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 확관 롤러가 롤러 이송 모터에 의해 상하로 이동되도록 하여 원하는 제작 치수의 이중보온관 연결부 케이싱의 용이하게 제작할 수 있고, 또한, 일정 크기로 제작된 파이프를 예열조에 투입하여 예열한 상태에서 확관 장치에 삽입한 다음 원하는 치수로 확관시킨 다음 확관 장치에서 분리후 원형을 유지하도록 성형 지그에 투입한 후 숙성조에 투입하여 냉각시켜 이중보온관 연결부 케이싱을 제작하도록 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치 및 이를 이용한 확관 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 확관 장치 및 이를 이용한 확관 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 확관 롤러가 롤러 이송 모터에 의해 상하로 이동되도록 하여 원하는 제작 치수의 이중보온관 연결부 케이싱의 용이하게 제작할 수 있고, 또한, 일정 크기로 제작된 파이프를 예열조에 투입하여 예열한 상태에서 확관 장치에 삽입한 다음 원하는 치수로 확관시킨 다음 확관 장치에서 분리후 원형을 유지하도록 성형 지그에 투입한 후 숙성조에 투입하여 냉각시켜 이중보온관 연결부 케이싱을 제작하도록 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치 및 이를 이용한 확관 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지역난방시스템은 집단에너지를 공급하는 사업자가 다수의 개별 사용자에게 난방 및 급탕을 위해 배관을 통해 집단에너지를 공급하는 시스템으로 개별적으로 사용자가 난방설비를 낮추는 개별난방 시스템과는 차이가 있다.
즉, 지역난방은 한 개의 도시 또는 일정한 지역 내에 있는 주택, 상가, 사무실, 학교, 병원, 공장 등 각종 건물이 개별적으로 난방설비를 갖추지 않고, 대규모 열생산시설, 즉 열병합발전소를 건설하여 난방 및 급탕에 필요한 중온수(80~120℃)를 생산, 열수송관을 통해 각 수용가에 공급하는 시스템으로 집단에너지 공급방식 중 하나이다.
한편 이러한 열병합발전소는 열전용보일러와, 축열조와, 열교환기 및 순환펌프로 이루어진다. 그리고, 순환펌프에는 열공급대상지역까지 열을 수송 및 회수하는 열수송관과, 사용자 열교환기가 연결된다. 여기에서, 열수송관은 공급관과 회수관으로 이루어진다. 이처럼, 지역 난방을 위해 지중에 매설되는 열수송관에는 이중보온관이 주로 사용된다.
이러한 이중보온관은 강관으로 된 내관, 내관의 외부를 감싸며 화학적 저항력이 크고 강도가 높은 외관 및 상기 내관과 외관의 사이에 개제되는 단열재(예를 들어, 폴리우레탄, 보온재)로 구성된다.
이중보온관은 내관으로부터 누수가 되지않아야 함은 물론이고 외관을 통한 외부 침수 등이 적어도 30년 이상 발생되지 않아야하며, 이를 위해서 응력발생과열수축 팽창에 의한 이중보온관의 변형이 허용치 이내에서 발생되도록 시공되어야한다.
이러한 이중보온관 부품의 구조상 및 시공상 요구사항 들은 특히 이중보온관이 접속되는 개소에서 충실히 유지되어야 한다. 이중보온관의 접속과정은 접속하고자하는 이중보온관의 외관 및 단열재를 벗겨 내관이 노출되도록 한 후, 내관을 맞대어 용접으로 상호 접속한다. 용접이 완료되어 용접부분을 테스팅하여 누수의 위험이 없다고 판단되면, 파이프 접속부분을 열수축재(heat shrinkable sleeve)를 덮어씌우고 열수축 밀봉하기 전에 우레탄수지를 접속부위에 채워 단열 보온을 한 후, 열을 가하여 밀봉한다. 이러한 열수축 접속방법 이외에도 쉘조인트 접속방법, 용접접속방법 등이 있다.
지역난방에서의 배관은 통상지면에 소정의 깊이로 도랑을 파 다수의 이중보온관을 용접등에 의해서 연결되도록 하는 구성으로 이루어진다. 즉, 배관은 다수의20~1100㎜의 이중보온관을 관경 별로 땅에 묻어서 약 12m씩 연결하여 하나의 구간을 형성하고, 다시 소정의 간격을 이격하여 다수의 이중보온관을 연결하므로 서 또 다른 하나의 구간을 구비하는 방식으로 매설하게 된다. 이때 각 구간별 서로 이격되는 부위에는 통상 5~10m 이내의 짧은 길이인 이중보온관을 삽입하여 각구간의 끝단부와 용접 등에 의해서 연결되게 함으로써 배관이 이루어지도록 하고 있다.
이러한 이중보온관의 연결부위를 열수축 케이싱으로 구성된 연결부를 사용하여 연결시키는 종래의 방법은 먼저 열수축 케이싱을 이중보온관에 삽입한 후 이음부를 용접하고, 이어 열수축 케이싱을 중앙으로 이동시켜 연결부위에 위치시킨 다음, 고임목을 받친후 열수축 케이싱의 양끝단에 토치를 이용하여 열을 가하여 열수축 케이싱을 수축시켜 열수축 케이싱을 이중보온관에 밀착되도록 하여, 열수축 케이싱에 포밍홀을 뚫고, 열수축 케이싱에 형성한 포밍홀로 폴리우레탄폼 용액을 주입한 후 30 초 내지 60초 가스를 방출시키고 포밍홀을 10 초정도 막아주어 폴리우레탄폼의 경화로 구멍이 막히고, 내부에서는 발포가 계속적으로 이루어져 24시간 지난후 포밍홀의 주위를 깨끗이 청소하고, 포밍홀을 웹스로 막는다. 그 후 새들(saddle) 로웹스를 고정한 후 웹스를 전기 융착시킨다.
그러나, 종래 열수축 케이싱을 적용하여 이중보온관을 연결하게 되는 경우, 열수축력이 강하지 않아, 이중보온관과의 밀착력이 크지 않게 되는 문제가 발생된다. 즉, 열수축 케이싱과 이중보온관과의 접착부위의 밀착력이 크지않아 수밀을 긴밀하게 하기 어려워, 외부의 우수 또는 오수가 스며들 수 있고, 시공불량을 초래하게 되는 경우가 빈번하였다.
또한, 기존에 열수축케이싱을 가열할 때 토치 등을 사용하게 됨으로, 열이 고르게 전도되지 않아 수축이 완전하게 이루어 지지 않고, 외관에 불이 빈번하게 접촉되는 부위는 타거나 변형이 발생되는 문제점이 존재하였다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인에 의해 국내 특허등록공보 10-1457110호(롤러 회전판을 갖는 확관기, 그 확관기를 이용한 확관방법 및 그 확관방법에 의해 확관된 연결구를 이용한 이중보온관의 연결방법)가 출원되어 등록되었다.
상기 롤러 회전판을 갖는 확관기, 그 확관기를 이용한 확관방법 및 그 확관방법에 의해 확관된 연결구를 이용한 이중보온관의 연결방법은 신축력, 열복원력, 열수축력을 갖는 원재료를 적용하여, 롤러, 회전판을 갖는 확관기를 이용하여 인위적인 압력 가압 공정이 없이 불량률이 없고, 보다 신속하고, 정확하고 용이하게 확관된 연결구를 제작하고, 보다 견고하게 이중보온관을 연결시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기 롤러 회전판을 갖는 확관기, 그 확관기를 이용한 확관방법 및 그 확관방법에 의해 확관된 연결구를 이용한 이중보온관의 연결방법은 회전판에 롤러가 고정된 구조로서 연결구의 크기를 가변시키고자 하는 경우 롤러를 일일이 수작업으로 이동시켜야만 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 확관 롤러가 롤러 이송 모터에 의해 상하로 이동되도록 하여 원하는 제작 치수의 이중보온관 연결부 케이싱의 용이하게 제작할 수 있도록 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치 및 이를 이용한 확관 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 일정 크기로 제작된 파이프를 예열조에 투입하여 예열한 상태에서 확관 장치에 삽입한 다음 원하는 치수로 확관시킨 다음 확관 장치에서 분리후 원형을 유지하도록 성형 지그에 투입한 후 숙성조에 투입하여 냉각시켜 이중보온관 연결부 케이싱을 제작하도록 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치 및 이를 이용한 확관 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
일측 상면에 한 쌍의 제 1LM 가이드 레일이 전후 방향으로 설치되고, 한 쌍의 상기 제 1LM 가이드 레일 사이에 제 1볼 스크류가 베어링에 의해 고정되는 바닥 프레임과; 상기 바닥 프레임의 제 1볼 스크류와 제 1벨트에 의해 연결되어 상기 제 1볼 스크류를 회전시키는 전후 이송 모터와; 상기 바닥 프레임의 제 1볼 스크류의 회전에 의해 상기 바닥 프레임의 제 1LM 가이드 레일을 따라 전후로 이동되도록 저면에 상기 제 1LM 가이드 레일과 결합되는 제 1LM 가이드 베어링과 상기 제 1볼 스크류에 결합되는 제 1볼 너트가 구비되고, 상면에 한 쌍의 제 2LM 가이드 레일이 좌우 방향으로 설치되고, 한 쌍의 상기 제 2LM 가이드 레일 사이에 제 2볼 스크류가 베어링에 의해 고정되는 전후 이동 브라켓과; 상기 전후 이동 브라켓의 제 2볼 스크류와 제 2벨트에 의해 연결되어 상기 제 2볼 스크류를 회전시키는 좌우 이송 모터와; 저면에 상기 제 2LM 가이드 레일과 결합되는 제 2LM 가이드 베어링과 상기 제 2볼 스크류에 결합되는 제 2볼 너트가 구비되는 슬라이딩 플레이트와; 상기 슬라이딩 플레이트에 수직으로 설치되고, 하단에 제 1롤러 고정 베어링이 설치되고, 내부 양측에 제 1가이드 레일이 형성되어 상기 제 1가이드 레일을 따라 제 1롤러 이동 베어링 블록이 설치되며, 상기 제 1롤러 이동 베어링 블록을 이동시키도록 수직으로 제 1스크류 잭이 설치되고, 상기 제 1스크류 잭을 구동시키는 제 1구동 모터가 구비되는 제 1테이블과; 상기 바닥 프레임의 타측 상면에 높이 조절 프레임에 의해 상기 제 1테이블과 동일 높이로 수직 설치되고, 하단에 제 2롤러 고정 베어링이 설치되고, 내부 양측에 제 2가이드 레일이 형성되어 상기 제 2가이드 레일을 따라 제 2롤러 이동 베어링 블록이 설치되며, 상기 제 2롤러 이동 베어링 블록을 이동시키도록 수직으로 제 2스크류 잭이 설치되고, 상기 제 2스크류 잭을 구동시키는 제 2구동 모터가 구비되는 제 2테이블과; 상기 제 1테이블의 제 1롤러 고정 베어링과 상기 제 2테이블의 제 2롤러 고정 베어링에 설치되는 회전 롤러와; 상기 제 2테이블의 후방인 상기 바닥 프레임에 설치되어 상기 회전 롤러와 체인에 의해 연결되어 상기 회전 롤러를 회전시켜 이중보온관 연결부 케이싱을 회전시키는 회전 롤러 모터; 및 상기 제 1테이블의 제 1롤러 이동 베어링 블록과 상기 제 2테이블의 제 2롤러 이동 베어링 블록에 설치되어 상기 이중보온관 연결부 케이싱을 원하는 지름으로 확관시키는 확관 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치는 상기 이중보온관 연결부 케이싱을 가이드하도록 상기 제 1테이블과 제 2테이블의 하단 양측에서 수평하게 각각 보조 베어링이 설치되고, 각각의 상기 보조 베어링에 가이드 롤러가 더 설치된다.
여기에서 또한, 상기 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치는 상기 회전 롤러와 확관 롤러에 설치된 상기 이중보온관 연결부 케이싱에 열을 가하는 전열 장치를 더 포함한다.
여기에서 또, 상기 전열 장치는 상기 바닥 프레임의 중앙부 상부에 폭방향으로 설치되는 한 쌍의 제 3가이드 레일과; 상기 제 3가이드 레일을 따라 이동되도록 저면에 휠이 구비되는 슬라이딩 프레임; 및 상기 슬라이딩 프레임에서 상기 이중보온관 연결부 케이싱을 향하도록 설치되는 전열판으로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치는 상기 제 1테이블의 일측면과 제 2테이블의 일측면에 각각 상기 이중보온관 연결부 케이싱의 끝단부를 면취시키는 면취 장치를 더 포함한다.
여기에서 또, 상기 면취 장치는 상기 제 1테이블의 배면과 제 2테이블의 배면에 각각 설치되어 제 1케이싱 내부에 제 3볼 스크류와, 상기 제 3볼스크류에 회전에 따라 전후로 이동되는 슬라이딩 블록이 설치되고, 상기 제 3볼 스크류를 회전시키는 제 1핸들이 구비되어 상기 제 1핸들의 회전에 따라 상기 슬라이딩 블록을 좌우로 이동시키는 이동 유니트와; 상기 제 1테이블의 내측면과 제 2테이블의 내측면에 각각 위치하도록 상기 이동 유니트의 상기 슬라이딩 블록에 제 2케이싱이 수직으로 설치되고, 상기 제 2케이싱 내부에 제 4볼 스크류와, 상기 제 4볼스크류에 회전에 따라 전후로 이동되는 슬라이딩 칼날이 설치되고, 상기 제 4볼 스크류를 회전시키는 제 2핸들이 구비되어 상기 제 2핸들의 회전에 따라 상기 슬라이딩 칼날을 전후로 이동시켜 상기 이중보온관 연결부 케이싱의 끝단부를 면취시키는 면취 유니트로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치는 상기 제 1테이블과 제 2테이블의 휨을 방지하도록 상기 제 1테이블 상단과 제 2테이블 상단에 각각 힌지 결합되는 테이블 휨 방지바를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징은,
상기의 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치를 이용한 확관 방법에 있어서, 파이프를 절단하는 파이프 절단 공정과; 절단된 파이프를 예열조에 담가 예열시키는 예열 공정과; 예열이 완료된 절단된 파이프를 확관 장치에 삽입 결합시킨 다음 회전을 통해 확관시키는 확관 공정과; 이중보온관 연결부 케이싱 사이즈의 내경에 맞게 외경이 제작된 원통형 지그를 확관된 이중보온관 연결부 케이싱 내부에 삽입하고, 이를 성형조에 담가 원형으로 성형하는 성형 공정과; 성형이 완료되면 상기 지그가 삽입된 이중보온관 연결부 케이싱을 숙성조에 담가 숙성시키는 숙성 공정과; 상기 숙성조에서 상기 지그가 삽입된 이중보온관 연결부 케이싱을 꺼내고, 상기 지그를 배출해서 이중보온관 연결부 케이싱을 완성하는 제작 완료 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 예열조는 20~120℃의 글리세린물질에 확관된 절단된 파이프를 20~1,440분동안 담가 성형시킨다.
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상기와 같이 구성되는 본 발명인 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치 및 이를 이용한 확관 방법에 따르면, 확관 롤러가 롤러 이송 모터에 의해 상하로 이동되도록 하여 원하는 제작 치수의 이중보온관 연결부 케이싱의 용이하게 제작할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 일정 크기로 제작된 파이프를 예열조에 투입하여 예열한 상태에서 확관 장치에 삽입한 다음 원하는 치수로 확관시킨 다음 확관 장치에서 분리후 원형을 유지하도록 성형 지그에 투입한 후 숙성조에 투입하여 냉각시켜 이중보온관 연결부 케이싱을 제작함으로써 이중보온관 연결부 케이싱의 제작 단가를 줄일 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치중 제 1테이블이 이동한 상태에서의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치를 이용한 확관 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치가 동작되는 모습을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치중 제 1테이블이 이동한 상태에서의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치를 이용한 확관 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치가 동작되는 모습을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치중 제 1테이블이 이동한 상태에서의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치(1)는, 바닥 프레임(10)과, 전후 이송 모터(M1)와, 전후 이동 브라켓(20)과, 좌우 이송 모터(M2)와, 슬라이딩 플레이트(30)와, 제 1테이블(40)과, 제 2테이블(50)과, 회전 롤러(R1)와, 회전 롤러 모터(M3) 및 확관 롤러(R2)를 포함한다.
먼저, 바닥 프레임(10)은 일측 상면에 한 쌍의 제 1LM 가이드 레일(11)이 전후 방향으로 설치되고, 한 쌍의 제 1LM 가이드 레일(11) 사이에 제 1볼 스크류(13)가 베어링(B1)에 의해 고정된다.
그리고, 전후 이송 모터(M1)는 바닥 프레임(10)의 제 1볼 스크류(13)와 제 1벨트(BT1)에 의해 연결되어 제 1볼 스크류(13)를 회전시킨다.
또한, 전후 이동 브라켓(20)은 바닥 프레임(10)의 제 1볼 스크류(13)의 회전에 의해 바닥 프레임(10)의 제 1LM 가이드 레일(11)을 따라 전후로 이동되도록 저면에 제 1LM 가이드 레일(11)과 결합되는 제 1LM 가이드 베어링(21)과 제 1볼 스크류(13)에 결합되는 제 1볼 너트(23)가 구비되고, 상면에 한 쌍의 제 2LM 가이드 레일(25)이 좌우 방향으로 설치되고, 한 쌍의 제 2LM 가이드 레일(25) 사이에 제 2볼 스크류(27)가 베어링(B1)에 의해 고정된다.
또, 좌우 이송 모터(M2)는 전후 이동 브라켓(20)의 제 2볼 스크류(27)와 제 2벨트(BT2)에 의해 연결되어 제 2볼 스크류(27)를 회전시킨다.
이어서, 슬라이딩 플레이트(30)는 저면에 제 2LM 가이드 레일(25)과 결합되는 제 2LM 가이드 베어링(31)과 제 2볼 스크류(27)에 결합되는 제 2볼 너트(33)가 구비된다.
그리고, 제 1테이블(40)은 슬라이딩 플레이트(30)에 수직으로 설치되고, 하단에 제 1롤러 고정 베어링(41)이 설치되고, 내부 양측에 제 1가이드 레일(43)이 형성되어 제 1가이드 레일(43)을 따라 제 1롤러 이동 베어링 블록(45)이 설치되며, 제 1롤러 이동 베어링 블록(45)을 이동시키도록 수직으로 제 1스크류 잭(47)이 설치되고, 제 1스크류 잭(47)을 구동시키는 제 1구동 모터(49)가 구비된다.
또한, 제 2테이블(50)은 제 1테이블(40)과 동일 형태로 제작되어 바닥 프레임(10)의 타측 상면에 높이 조절 프레임(P)에 의해 제 1테이블(40)과 동일 높이로 수직 설치되고, 하단에 제 2롤러 고정 베어링(51)이 설치되고, 내부 양측에 제 2가이드 레일(53)이 형성되어 제 2가이드 레일(53)을 따라 제 2롤러 이동 베어링 블록(55)이 설치되며, 제 2롤러 이동 베어링 블록(55)을 이동시키도록 수직으로 제 2스크류 잭(57)이 설치되고, 제 2스크류 잭(57)을 구동시키는 제 2구동 모터(59)가 구비된다.
또, 회전 롤러(R1)는 제 1테이블(40)의 제 1롤러 고정 베어링(41)과 제 2테이블(50)의 제 2롤러 고정 베어링(51)에 설치된다.
계속해서, 회전 롤러 모터(M3)는 제 2테이블(50)의 후방인 바닥 프레임(10)에 설치되어 회전 롤러(R1)와 체인(C)에 의해 연결되어 회전 롤러(R1)를 회전시켜 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 회전시킨다.
이어서, 확관 롤러(R2)는 제 1테이블(40)의 제 1롤러 이동 베어링 블록(45)과 제 2테이블(50)의 제 2롤러 이동 베어링 블록(55)에 설치되어 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 원하는 지름으로 확관시킨다.
한편, 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치(1)는 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 가이드하도록 제 1테이블(40)과 제 2테이블(50)의 하단 양측에서 수평하게 각각 보조 베어링(B2)이 설치되고, 각각의 보조 베어링(B2)에 가이드 롤러(R3)와, 회전 롤러(R1)와 확관 롤러(R2)에 설치된 이중보온관 연결부 케이싱(A)에 열을 가하는 전열 장치(60) 및 제 1테이블(40)과 제 2테이블(50)의 휨을 방지하도록 제 1테이블(40) 상단과 제 2테이블(50) 상단에 각각 힌지 결합되는 테이블 휨 방지바(80)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 전열 장치(60)는 제 3가이드 레일(61)과, 슬라이딩 프레임(63) 및 전열판(65)으로 구성된다.
제 3가이드 레일(61)은 바닥 프레임(10)의 중앙부 상부에 폭방향으로 한 쌍이 설치된다.
슬라이딩 프레임(63)은 제 3가이드 레일(61)을 따라 이동되도록 저면에 휠(W)이 구비된다.
전열판(65)은 슬라이딩 프레임(61)에서 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 향하도록 설치되고, 슬라이딩 프레임(61)에 의해 전후로 이동되어 이중보온관 연결부 케이싱(A)에 열을 가한다.
또한, 면취 장치(70)는 이동 유니트(71)와, 면취 유니트(73)로 구성된다.
이동 유니트(71)는 제 1테이블(40)의 배면과 제 2테이블(50)의 배면에 각각 설치되어 제 1케이싱(71a) 내부에 제 3볼 스크류(71b)와, 제 3볼스크류(71b)에 회전에 따라 전후로 이동되는 슬라이딩 블록(71c)이 설치되고, 제 3볼 스크류(71b)를 회전시키는 제 1핸들(71d)이 구비되어 제 1핸들(71d)의 회전에 따라 슬라이딩 블록(71c)을 좌우로 이동시킨다.
면취 유니트(73)는 제 1테이블(40)의 내측면과 제 2테이블(50)의 내측면에 각각 위치하도록 이동 유니트(71)의 슬라이딩 블록(71c)에 제 2케이싱(73a)이 수직으로 설치되고, 제 2케이싱(73a) 내부에 제 4볼 스크류(73b)와, 제 4볼스크류(73b)에 회전에 따라 전후로 이동되는 슬라이딩 칼날(73c)이 설치되고, 제 4볼 스크류(73b)를 회전시키는 제 2핸들(73d)이 구비되어 제 2핸들(73d)의 회전에 따라 슬라이딩 칼날(73e)을 전후로 이동시켜 이중보온관 연결부 케이싱(A)의 끝단부를 면취시킨다.
이하, 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치를 이용한 확관 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치를 이용한 확관 방법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치가 동작되는 모습을 설명하기 위한 설명도이다.
본 발명에 따른 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치를 이용한 확관 방법은 파이프 절단 공정(S10)과, 예열 공정(S20)과, 확관 공정(S30)과, 성형 공정(S40)과, 숙성 공정(S50) 및 제작 완료 공정(S60)으로 이루어진다.
《파이프 절단 공정-S10》
먼저, 기제작된 파이프를 일정 길이로 절단한다.
《예열 공정-S20》
그리고, 절단된 파이프, 즉 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 예열조(미도시)에 담가 예열시킨다. 이때, 예열조에는 글리세린이 20~120℃의 온도를 유지하면서 충진되어 있고, 이에 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 20~1,440분동안 담가 예열시킨다.
《확관 공정-S30》
예열이 완료된 절단된 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 확관 장치(1)에 삽입 결합시킨 다음 회전을 통해 확관시킨다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 이중보온관 연결부 케이싱(A)이 삽입될 수 있도록 회전 롤러(R1)와 확관 롤러(R2) 및 가이드 롤러(R3)의 외측에 삽입될 수 있도록 도 6에 도시된 바와 같이 제 1테이블(40)의 제 1구동 모터(49)와 제 2테이블(50)의 제 2구동 모터(59)를 동일 방향으로 회전시키면 제 1스크류 잭(47)과 제 2스크류 잭(57)이 하강되어 제 1롤러 이동 베어링 블록(45)과 제 2롤러 이동 베어링 블록(55)이 하강되면서 확관 롤러(R2)를 하강시킨다.
확관 롤러(R2)의 하강이 완료되면, 테이블 휨 방지바(70)과 제 1테이블(40)의 결속을 해제하고, 좌우 이송 모터(M2)를 일방향으로 동작시켜 슬라이딩 플레이트(30)를 도면상 우측으로 이동시킨다.
이에 따라 슬라이딩 플레이트(30)의 상면에 설치된 제 1테이블(40)이 이동되면서 제 1롤러 이동 베어링 블록(45)이 확관 롤러(R2)의 우측단에서 분리되어 이격되고, 제 1롤러 고정 베어링(41)이 회전 롤러(R1)의 우측단에서 분리되어 이격되며, 각각의 보조 베어링(B2)이 가이드 롤러(R3)의 우측단에서 분리되어 이격된다.
이러한 상태에서, 도 7에 도시된 바와 같이 전후 이송 모터(M1)를 일방향으로 동작시키면, 전후 이동 브라켓(20)이 후진되고, 이로 인해 슬라이딩 플레이트(30)와 제 1테이블(40)가 함께 후진하게 되어 회전 롤러(R1), 확관 롤러(R2) 및 가이드 롤러(R3)의 우측부분이 모두 개방되기 때문에 이중보온관 연결부 케이싱(A)를 삽입할 수 있게 된다.
이중보온관 연결부 케이싱(A)을 삽입한 다음, 상기의 역동작으로 전후 이송 모터(M1)를 타방향으로 회전시켜 슬라이딩 플레이트(30)와 제 1테이블(40)를 원위치로 전진시키고, 다시 좌우 이송 모터(M2)를 타방향으로 동작시켜 슬라이딩 플레이트(30)를 원위치인 좌측으로 이동시킨다.
그러면, 제 1롤러 이동 베어링 블록(45)이 확관 롤러(R2)의 우측단과 결합되고, 제 1롤러 고정 베어링(41)이 회전 롤러(R1)의 우측단과 결합되며, 각각의 보조 베어링(B2)이 가이드 롤러(R3)의 우측단에 결합된다.
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이 테이블 휨 방지바(70)과 제 1테이블(40)의 결속을 재결속하고, 제 1테이블(40)의 제 1구동 모터(49)와 제 2테이블(50)의 제 2구동 모터(59)를 동일 타방향으로 회전시키면 제 1스크류 잭(47)과 제 2스크류 잭(57)이 상승되어 제 1롤러 이동 베어링 블록(45)과 제 2롤러 이동 베어링 블록(55)이 상승되면서 확관 롤러(R2)를 상승시킨다. 이때, 확관 롤러(R2)는 이중보온관 연결부 케이싱(A)의 내경만큼 상승된 상태를 유지한다.
계속해서, 이중보온관 연결부 케이싱(A)에 열을 가할 수 있도록 전열 장치(60)의 전열판(65)을 위치를 조절한 후 열을 가하고, 회전 롤러 모터(M3)를 동작시키면 회전 롤러(R1)가 회전되면서 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 회전시킨다.
이와 동시에, 제 1테이블(40)의 제 1구동 모터(49)와 제 2테이블(50)의 제 2구동 모터(59)를 동일 타방향으로 회전시키면 제 1스크류 잭(47)과 제 2스크류 잭(57)을 점진적으로 상승시켜 제 1롤러 이동 베어링 블록(45)과 제 2롤러 이동 베어링 블록(55)이 점진적으로 상승되면서 확관 롤러(R2)를 점진적으로 상승시킨다.
그러면, 확관 롤러(R2)의 상승에 따라 열이 가해지는 이중보온관 연결부 케이싱(A)의 내경이 신장되면서 확관이 이루어지게 된다.
그리하여, 원하는 지름으로 확관이 완료되면, 도 9에 도시된 바와 같이 면취 장치(70)를 동작시켜 확관이 완료된 이중보온관 연결부 케이싱(A)의 양단을 면취시킨 후 면취가 완료된 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 배출한다.
《성형 공정-S40》
그리고, 확관 장치(1)에서 배출된 이중보온관 연결부 케이싱(A) 사이즈의 내경에 맞게 외경이 제작된 원통형 지그(미도시)를 확관된 이중보온관 연결부 케이싱(A) 내부에 삽입하고, 이를 성형조(미도시)에 담가 원형으로 성형한다. 이때, 성형조는 20~100℃의 온도를 유지하고, 이에 확관된 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 20~600분동안 담가 성형시킨다.
《숙성 공정-S50》
성형이 완료되면, 성형조에서 지그가 삽입된 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 배출한 다음 이를 숙성조(미도시)에 담가 저온 숙성시킨다. 이때, 숙성조는 20~100℃의 온도를 유지하고, 이에 성형된 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 20~1,440분동안 담가 숙성시킨다.
《제작 완료 공정-S60》
숙성조에서 지그가 삽입된 이중보온관 연결부 케이싱을 꺼내고, 상기 지그를 배출해서 이중보온관 연결부 케이싱(A)을 완성한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 바닥 프레임 20 : 전후 이동 브라켓
30 : 슬라이딩 플레이트 40, 50 : 제 1, 2테이블
A : 이중보온관 연결부 케이싱 M1 : 전후 이송 모터
M2 : 좌우 이송 모터 R1 : 회전 롤러
R2 : 확관 롤러 R3 : 가이드 롤러
30 : 슬라이딩 플레이트 40, 50 : 제 1, 2테이블
A : 이중보온관 연결부 케이싱 M1 : 전후 이송 모터
M2 : 좌우 이송 모터 R1 : 회전 롤러
R2 : 확관 롤러 R3 : 가이드 롤러
Claims (12)
- 일측 상면에 한 쌍의 제 1LM 가이드 레일이 전후 방향으로 설치되고, 한 쌍의 상기 제 1LM 가이드 레일 사이에 제 1볼 스크류가 베어링에 의해 고정되는 바닥 프레임과;
상기 바닥 프레임의 제 1볼 스크류와 제 1벨트에 의해 연결되어 상기 제 1볼 스크류를 회전시키는 전후 이송 모터와;
상기 바닥 프레임의 제 1볼 스크류의 회전에 의해 상기 바닥 프레임의 제 1LM 가이드 레일을 따라 전후로 이동되도록 저면에 상기 제 1LM 가이드 레일과 결합되는 제 1LM 가이드 베어링과 상기 제 1볼 스크류에 결합되는 제 1볼 너트가 구비되고, 상면에 한 쌍의 제 2LM 가이드 레일이 좌우 방향으로 설치되고, 한 쌍의 상기 제 2LM 가이드 레일 사이에 제 2볼 스크류가 베어링에 의해 고정되는 전후 이동 브라켓과;
상기 전후 이동 브라켓의 제 2볼 스크류와 제 2벨트에 의해 연결되어 상기 제 2볼 스크류를 회전시키는 좌우 이송 모터와;
저면에 상기 제 2LM 가이드 레일과 결합되는 제 2LM 가이드 베어링과 상기 제 2볼 스크류에 결합되는 제 2볼 너트가 구비되는 슬라이딩 플레이트와;
상기 슬라이딩 플레이트에 수직으로 설치되고, 하단에 제 1롤러 고정 베어링이 설치되고, 내부 양측에 제 1가이드 레일이 형성되어 상기 제 1가이드 레일을 따라 제 1롤러 이동 베어링 블록이 설치되며, 상기 제 1롤러 이동 베어링 블록을 이동시키도록 수직으로 제 1스크류 잭이 설치되고, 상기 제 1스크류 잭을 구동시키는 제 1구동 모터가 구비되는 제 1테이블과;
상기 바닥 프레임의 타측 상면에 높이 조절 프레임에 의해 상기 제 1테이블과 동일 높이로 수직 설치되고, 하단에 제 2롤러 고정 베어링이 설치되고, 내부 양측에 제 2가이드 레일이 형성되어 상기 제 2가이드 레일을 따라 제 2롤러 이동 베어링 블록이 설치되며, 상기 제 2롤러 이동 베어링 블록을 이동시키도록 수직으로 제 2스크류 잭이 설치되고, 상기 제 2스크류 잭을 구동시키는 제 2구동 모터가 구비되는 제 2테이블과;
상기 제 1테이블의 제 1롤러 고정 베어링과 상기 제 2테이블의 제 2롤러 고정 베어링에 설치되는 회전 롤러와;
상기 제 2테이블의 후방인 상기 바닥 프레임에 설치되어 상기 회전 롤러와 체인에 의해 연결되어 상기 회전 롤러를 회전시켜 이중보온관 연결부 케이싱을 회전시키는 회전 롤러 모터; 및
상기 제 1테이블의 제 1롤러 이동 베어링 블록과 상기 제 2테이블의 제 2롤러 이동 베어링 블록에 설치되어 상기 이중보온관 연결부 케이싱을 원하는 지름으로 확관시키는 확관 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치는,
상기 이중보온관 연결부 케이싱을 가이드하도록 상기 제 1테이블과 제 2테이블의 하단 양측에서 수평하게 각각 보조 베어링이 설치되고, 각각의 상기 보조 베어링에 가이드 롤러가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치는,
상기 회전 롤러와 확관 롤러에 설치된 상기 이중보온관 연결부 케이싱에 열을 가하는 전열 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 전열 장치는,
상기 바닥 프레임의 중앙부 상부에 폭방향으로 설치되는 한 쌍의 제 3가이드 레일과;
상기 제 3가이드 레일을 따라 이동되도록 저면에 롤러가 구비되는 슬라이딩 프레임; 및
상기 슬라이딩 프레임에서 상기 이중보온관 연결부 케이싱을 향하도록 설치되는 전열판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치는,
상기 바닥 프레임의 중앙부 상부에 폭방향으로 설치되는 한 쌍의 제 3가이드 레일과;
상기 제 3가이드 레일을 따라 이동되도록 저면에 휠이 구비되는 슬라이딩 프레임; 및
상기 슬라이딩 프레임에서 상기 이중보온관 연결부 케이싱을 향하도록 설치되는 전열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치는,
상기 제 1테이블의 일측면과 제 2테이블의 일측면에 각각 상기 이중보온관 연결부 케이싱의 끝단부를 면취시키는 면취 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 면취 장치는,
상기 제 1테이블의 배면과 제 2테이블의 배면에 각각 설치되어 제 1케이싱 내부에 제 3볼 스크류와, 상기 제 3볼스크류에 회전에 따라 전후로 이동되는 슬라이딩 블록이 설치되고, 상기 제 3볼 스크류를 회전시키는 제 1핸들이 구비되어 상기 제 1핸들의 회전에 따라 상기 슬라이딩 블록을 좌우로 이동시키는 이동 유니트와;
상기 제 1테이블의 내측면과 제 2테이블의 내측면에 각각 위치하도록 상기 이동 유니트의 상기 슬라이딩 블록에 제 2케이싱이 수직으로 설치되고, 상기 제 2케이싱 내부에 제 4볼 스크류와, 상기 제 4볼스크류에 회전에 따라 전후로 이동되는 슬라이딩 칼날이 설치되고, 상기 제 4볼 스크류를 회전시키는 제 2핸들이 구비되어 상기 제 2핸들의 회전에 따라 상기 슬라이딩 칼날을 전후로 이동시켜 상기 이중보온관 연결부 케이싱의 끝단부를 면취시키는 면취 유니트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치는,
상기 제 1테이블과 제 2테이블의 휨을 방지하도록 상기 제 1테이블 상단과 제 2테이블 상단에 각각 힌지 결합되는 테이블 휨 방지바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치. - 제 1 항의 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치를 이용한 확관 방법에 있어서,
파이프를 절단하는 파이프 절단 공정과;
절단된 파이프를 예열조에 담가 예열시키는 예열 공정과;
예열이 완료된 절단된 파이프를 확관 장치에 삽입 결합시킨 다음 회전을 통해 확관시키는 확관 공정과;
이중보온관 연결부 케이싱 사이즈의 내경에 맞게 외경이 제작된 원통형 지그를 확관된 이중보온관 연결부 케이싱 내부에 삽입하고, 이를 성형조에 담가 원형으로 성형하는 성형 공정과;
성형이 완료되면 상기 지그가 삽입된 이중보온관 연결부 케이싱을 숙성조에 담가 숙성시키는 숙성 공정과;
상기 숙성조에서 상기 지그가 삽입된 이중보온관 연결부 케이싱을 꺼내고, 상기 지그를 배출해서 이중보온관 연결부 케이싱을 완성하는 제작 완료 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치를 이용한 확관 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 예열조는,
20~120℃의 글리세린에 절단된 상기 파이프를 20~1,440분동안 담가 성형시키는 것을 특징으로 하는 이중보온관 연결부 케이싱 제작을 위한 확관 장치를 이용한 확관 방법. - 삭제
- 삭제
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2016
- 2016-08-09 KR KR1020160101256A patent/KR101727273B1/ko active Active
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