KR101885149B1 - 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관과 그 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관에 관한 것으로, 더욱 상세히게는 파형강관의 양쪽 선단을 추가 가공하여 요철형태의 결합부를 성형하고, 상기 결합부의 외경에 내측으로 골부를 갖는 고정부재를 양쪽 선단에서 용접하여 일체형으로 고정한 후 외경에 패킹을 감싸 커플링 밴드로 결합하면 커플링 밴드의 가압부에서 패킹을 가압하여 수밀이 유지되도록 연결하며 양쪽 선단에 있는 골 가압부가 고정부재의 골부와 요철형태로 결합되어 파형강관이 분리되지 않도록 견고하게 결합되도록 하는 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 강판을 공급하여 락심에서 요철형태로 고정되며 나선형의 파형부로 원통형을 이루도록 성형한 후 일정한 길이로 삽입돌부가 형성되도록 절단하고, 양쪽 선단에 원형돌부와 원형골부를 갖는 결합부에 패킹을 결합한 후 상기 패킹의 외경에 가압부를 형성하여 겹침날개가 돌출되도록 하고 상기 가압부의 외경에 플랜지를 고정한 커플링 밴드로 감싸 수밀을 유지하되;
상기 결합부의 외경으로 결합하며 원통부의 선단에서 삽입돌부와 용접 고정하고 상기 원통부의 안쪽에서 원형돌부의 외경이 만나는 부분에서 용접에 의해 일체형으로 고정하는 고정부재를 포함하고,
상기 원통부를 감싸며 내경에 수평부의 양쪽으로 톱니형 요철부를 형성한 패킹의 외경을 감싸 고정하는 가압부의 양쪽에 골 가압부를 형성하고 상기 가압부와 골 가압부의 선단에 연결된 플랜지의 내부에 일정한 간격으로 볼팅구멍을 형성한 후 고정볼트와 고정너트로 조임하는 커플링 밴드로 이루어지는 코팅 파형강관에 있어서,
상기 파형강관은 파형부의 양쪽 선단으로 원형돌부와 원형 골부가 형성되며 끝 부분에 삽입돌부를 형성한 결합부의 외경으로 고정부재를 용접 고정한 후 내경과 외경에폴리우레아수지를 동시에 분사하여 외경 코팅부와 내경 코팅부를 코팅하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관과 그 성형장치 {Fixed member integrated polyurea resin coated corrugated steel pipe and its forming device}

본 발명은 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파형강관의 양쪽 선단을 추가 가공하여 요철형태의 결합부를 성형하고, 상기 결합부의 외경에 내측으로 골부를 갖는 고정부재를 양쪽 선단에서 용접하여 일체형으로 고정한 후 외경에 패킹을 감싸 커플링 밴드로 결합하면 커플링 밴드의 가압부에서 패킹을 가압하여 수밀이 유지되도록 연결하며 양쪽 선단에 있는 골 가압부가 고정부재의 골부와 요철형태로 결합되어 파형강관이 분리되지 않도록 견고하게 결합되도록 하는 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관에 관한 것이다.

일반적으로 매설관은 역학적으로 큰 하중이나 토압을 감당할 수 있도록 콘크리트 또는 주철관이 주로 사용되어 왔다. 상기 콘크리트관 또는 주철관은 토압이나 하중에 대응하는 구조적강도가 우수한 장점을 가지는 것이 사실이나 콘크리트 흄관은 부피와 크고 중량이 무겁기 때문에 운반, 시공, 해체에 따른 제반 취급이 불편하고, 또한 콘크리트 양생 조건에 따라 제품의 재질이 달라져 겨울철과 같이 양생 조건이 좋지 않을 경우 불량품이 양산되는 문제가 있었다.

상기한 이전의 매설관들이 가지는 문제점을 해결하고자 주름관인 파형강관이 개발되어서 제공되고 있으며, 이러한 파형강관은 오수 및 폐수의 배수, 생활 용수 또는 산업용수의 급수, 건축 분야에서 중공 거푸집이나 건축 슈트로서 널리 채용되고 있으며, 최근에는 배수관 건설시 증가되는 인력난과 비용 및 환경문제에 대한 인식의 증대로 인하여 기존의 콘크리트재 배수관의 대체 자재로서 높은 외압강도와 구조적 안정성, 내구성, 경제성 및 시공성을 제공하는 우수한 배관자재로 주목받고 있다.

그러나, 이와 같은 파형강관은 원주방향으로 나선파형들이 반복되어서 우수 및 오수의 흐름방향에 대하여 거의 직각으로 굴곡져 있는 점을 감안하여 볼 때, 우수 및 오수의 정상적인 흐름을 방해하는 역기능을 가지게 됨으로써, 결과적으로 내부를 따라 흐르는 우수 및 오수가 원활하게 통수되지 못하는 문제점이 있었다. 또한 파형강관은 강판을 소재로 하여 만들어지고 내부를 따라 흐르는 우수 및 오수와 상시적으로 접촉하게 됨으로써 부식의 촉진으로 사용수명이 크게 단축되는 문제점 등이 있어 최근에는 파형강관의 내부에 평활수지관을 삽입하여 생산하고 있는 실정이다.

상기한 파형강관은 매설 후 상호 연결시키는 작업을 행하게 되는데, 이때 상기 파형강관의 연결시 단순히 외주면에 고정밴드 등을 이용하여 연질의 패킹을 가압함으로써 결합력 및 밀착력으로 누수를 방지한 상태로 연결시키고 있어 상대적으로 시공성이 떨어질 뿐만 아니라 시공 후 불필요한 누수의 발생으로 유지보수비용을 상승시키는 원인이 되고 있다.

그리고 본 출원인이 선출원한 특허등록번호 제0787212호(2007. 12. 12. 등록)는 파형강관의 양 선단을 내부 로울러와 외부 로울러의 사이에 공급하여 돌부와 홈부를 연결 평면으로 가공하며, 상기 연결 평면에 마감시트를 감고 체결밴드로 감아 수밀을 유지할 수 있도록 하였으나, 평면부분으로 가공한 부분에서 최초의 체결시에는 수밀을 유지할 수 있지만 파형강관이 지중에 매설된 상태에서 다양한 압력과 열팽창계수에 따른 수축과 팽창을 통하여 변형되면서 체결밴드와 마감시트 사이에서 수밀성이 저하되는 결점이 있었다.

이에 특허등록번호 제1749263호(2017. 06. 14. 등록)는 이를 위하여, 이 발명은 나선형태를 갖는 파형강관의 일측 단부가 타측 단부에 끼움결합되어 연결되어지는 파형강관 단부 삽입형 연결구조에 있어서, 상기 파형강관의 일측 단부와 타측 단부에는 링형태를 갖는 끼움부가 각각 형성되어지되, 상기 파형강관의 일측 단부에는 플러그부로 구비되고, 타측단부에는 리셉터클부로 구비되어지며, 상기 플러그부는 파형강관의 일측 단부에 플러그 골강관이 외측으로 연장되게 형성되어지고, 상기 플러그 골강관의 단부에 플러그 관이 외측으로 연장되게 형성되어지며, 상기 리셉터클부는 파형강관의 타측 단부에 리셉터클 골강관이 외측으로 연장되게 형성되어지며, 상기 리셉터클 골강관의 단부에 리셉터클 관이 외측으로 연장되게 형성되어 리셉터클부의 요철을 통해 가스켓의 수밀이 더욱 안정적으로 유지되도록 하였지만 시간이 경과함에 따라서 결속력이 약해지거나 다양한 압력과 열팽창계수에 따른 수축과 팽창을 견디지 못하고 변형되면서 커플링 밴드와 가스켓 사이에서 수밀성이 저하되는 결점이 있었다.

아울러, 종래의 파형강관은 락심에 의해 철판의 선단을 절곡하여 결합하는 형태를 제공하게 되므로 지중에 매설된 상태에서 락심에 의해 철판의 선단을 요철형태로 절곡한 부분에서 누수가 발생되는 결점이 있었다.

또한, 종래의 강관 또는 파형강관의 내경과 외경을 코팅하는 과정에서 필요로 하는 기능성을 갖는 다양한 페인트와 부재료를 소정의 비율로 공급하여 혼합한 상태에서 전방의 스프레이건에 공급하여 분사되도록 함으로써 전체적으로 혼합 비율이 일정하지 않거나, 혼합하는 과정이 정상적으로 수행되지 않아 골고루 혼합되는 것이 어려워 강관의 내경 또는 외경에 일정한 두께로 코팅이 이루어진다 해도 균일한 분포가 이루어지지 못해 원하는 기능성을 골고루 수행하는 것이 매우 어려웠다.

[문헌 1] 특허등록번호 제0933823호(2009. 12. 16. 등록) [문헌 2] 특허등록번호 제0787212호(2007. 12. 12. 등록) [문헌 3] 특허등록번호 제1749263호(2017. 06. 14. 등록) [문헌 4] 특허등록번호 제0981919호(2010. 09. 07. 등록)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 파형강관의 양쪽 선단에 골부와 돌부가 원형으로 요철형태를 이루는 결합부의 외경으로 고정부재를 용접 결합하여 수평형 원통부의 외경에서 패킹과 커플링 밴드를 통하여 견고하게 결합되어 수밀을 안정되게 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 결합부의 외경으로 용접 결합되는 고정부재가결합부에 일체형으로 고정된 상태에서 커플링 밴드의 양쪽으로 형성된 골 가압부와 요철형태로 결합하여 수밀을 유지하는 동시에 파형강관의 굴곡과 변형에도 분리되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 파형강관의 내경과 외경에 폴리우레아수지를 파형강관의 표면에 도장된 도막은 소지면과의 부착성, 내굴곡성, 내충격성, 내마모성 등 물리적 특성 및 내염수성, 내수성, 내알칼리성, 내휘발유성 등 화학성 특성이 우수하며, 또한 음극박리(Cathodic disbondment) 시험에 대한 저항성이 매우 양호하여 국부 전류에 의한 도막의 손상 및 박리가 발생되지 않는 파형강관의 내,외부 코팅용 폴리우레아수지 도료조성물 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 점도가 균일하게 유지되어 강관의 내면과 외면의 기밀성과 접착력을 향상시키고 도막의 두께를 자유롭게 조절할 수 있으며, 또한 고온(40℃ 이상), 고압(1500psi이상)의 스프레이 분사압력으로 도포되더라도 기존 도료에 비해 후막도장이 가능하고 분진 발생이 저감되어 재료의 낭비가 적으며, 더불어 작업성이 양호하고 환경 친화적인 파형강관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 파형강관을 성형한 후 양쪽 선단의 결합부에 원통부로 이루어진 고정부재를 끼워 양쪽 선단을 용접 고정한 후 폴리우레아수지를 코팅함으로써 락심 부분과 부품의 연결부분에서 누수되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 폴리우레아수지와 각각의 원료를 분리하여 공급한 후 고온 고압용 히팅호스의 선단에 설치한 2액 충돌 혼합기에서 혼합하여 곧바로 스프레이 되도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 강판을 공급하여 락심에서 요철형태로 고정되며 나선형의 파형부로 원통형을 이루도록 성형한 후 일정한 길이로 삽입돌부가 형성되도록 절단하고, 양쪽 선단에 원형돌부와 원형골부를 갖는 결합부에 패킹을 결합한 후 상기 패킹의 외경에 가압부를 형성하여 겹침날개가 돌출되도록 하고 상기 가압부의 외경에 플랜지를 고정한 커플링 밴드로 감싸 수밀을 유지하되;
상기 결합부의 외경으로 결합하며 원통부의 선단에서 삽입돌부와 용접 고정하고 상기 원통부의 안쪽에서 원형돌부의 외경이 만나는 부분에서 용접에 의해 일체형으로 고정하는 고정부재를 포함하고,
상기 원통부를 감싸며 내경에 수평부의 양쪽으로 톱니형 요철부를 형성한 패킹의 외경을 감싸 고정하는 가압부의 양쪽에 골 가압부를 형성하고 상기 가압부와 골 가압부의 선단에 연결된 플랜지의 내부에 일정한 간격으로 볼팅구멍을 형성한 후 고정볼트와 고정너트로 조임하는 커플링 밴드로 이루어지는 코팅 파형강관에 있어서,
상기 파형강관은 파형부의 양쪽 선단으로 원형돌부와 원형 골부가 형성되며 끝 부분에 삽입돌부를 형성한 결합부의 외경으로 고정부재를 용접 고정한 후 내경과 외경에폴리우레아수지를 동시에 분사하여 외경 코팅부와 내경 코팅부를 코팅하는 것을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명은 파형강관의 양쪽 선단에 골부와 돌부가 원형으로 요철형태를 이루는 결합부를 내, 외경에서 로울러를 통하여 가공되도록 하고, 결합부의 외경 양쪽에서 고정부재를 용접 결합하여 원통부를 제공한 후 수평형 원통부의 외경에서 패킹과 커플링 밴드를 통하여 견고하게 결합되어 수밀을 안정되게 유지할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 결합부의 외경 양쪽으로 용접 결합되는 고정부재를 형성하여 결합부의 원형돌부에 일체형으로 고정된 상태에서 커플링 밴드의 양쪽으로 형성된 골 가압부의 체결시 요철형태로 결합하여 수밀을 유지하는 동시에 파형강관의 굴곡과 변형에도 커플링 밴드와 고정부재의 결합된 요철형태가 분리되지 않아 안정되고 견고한 결합상태를 지속적으로 제공하는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 파형강관의 내경과 외경에 폴리우레아수지를 코팅하여 점도가 균일하게 유지되어 강관의 내면과 외면의 기밀성과 접착력을 향상시키며, 강관의 표면에 고온(40℃ 이상), 고압(1500psi이상)의 스프레이 분사압력으로 도포되어 시공되더라도 기존의 코팅제에 비해 분진 발생이 저감되어 재료의 낭비가 적고 작업성이 양호하며, 무용제형 타입의 속경화형 도료로서 1회에 후막(1㎜ 이상) 도장이 가능할 뿐만 아니라 유해물질이 유출되지 않는 관계로 환경에 친화적인 코팅막을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 파형강관을 성형한 후 양쪽 선단의 결합부에 원통부로 이루어진 고정부재를 끼워 양쪽 선단을 용접 고정한 후 폴리우레아수지를 코팅함으로써 락심 부분과 부품의 연결부분에서 방수효과를 제공하며, 내마모성이 크게 향상되는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 폴리우레아수지와 각각의 원료를 분리하여 이동펌프에 저장되도록 하고, 코팅장치에 각각 공급한 후 고온 고압용 히팅호스로 각각 선단에 설치한 2액 충돌 혼합기에 공급한 상태에서 혼합이 이루어지도록 하며, 혼합된 상태에서 곧바로 스프레이건을 통하여 스프레이되어 코팅강관에 코팅되어 골고루 분포되는 것을 통해 균일한 기능성을 제공하는 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도
도 2 는 본 발명의 고정부재를 용접하기 이전의 분리상태 사시도
도 3 은 본 발명의 고정부재를 용접한 상태의 분리상태 사시도
도 4 는 본 발명의 파형강관 연결상태를 나타낸 정면도
도 5 는 본 발명의 파형강관 연결상태를 나타낸 단면도
도 6 은 본 발명의 파형강관 분리상태를 나타낸 단면도
도 7 은 본 발명의 주요 부분에 대한 확대 단면도
도 8 은 본 발명의 주요 부분에 대한 결합상태의 확대 단면도
도 9 는 본 발명의 파형강관에 대한 결합부의 요부확대 단면도
도 10 은 본 발명의 고정부재에 대한 요부확대 단면도
도 11 은 본 발명의 패킹에 대한 요부확대 단면도
도 12 는 본 발명의 커플링 밴드에 대한 요부확대 단면도
도 13 은 본 발명의 커플링 밴드에 대한 다른 실시예의 단면도
도 14 는 본 발명의 파형강관 코팅장치에 대한 설치상태 정면도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 고정부재를 용접하기 이전의 분리상태 사시도, 도 3은 본 발명의 고정부재를 용접한 상태의 분리상태 사시도, 도 4는 본 발명의 파형강관 연결상태를 나타낸 정면도, 도 5는 본 발명의 파형강관 연결상태를 나타낸 단면도, 도 6은 본 발명의 파형강관 분리상태를 나타낸 단면도에 관한 것이다.

코일로 이루어진 강판을 나선형으로 공급하여 선단이 절곡되어 일체형으로 결합되는 락심을 통하여 원통형의 파형부(11)를 갖는 파형강관(10)을 성형하는 것이다.

상기 파형강관(10)은 일정한 길이로 절단하여 다음 과정에 공급하며, 양쪽 선단에서 외경 로울러와 내경 로울러 사이에 공급되어 원형돌부(21)와 원형골부(22)가 요철형태로 형성되고 전체적으로는 원형으로 형성되는 결합부(20)를 적어도 2∼5개 형성하는 것이다.

상기 결합부(20)에는 선단에서 안쪽으로 일직선의 원통부(31)가 형성되어 원형돌부(21)의 외경을 감싸도록 일체형으로 형성되는 고정부재(30)를 포함하며;

상기 고정부재(30)는 결합부(20)의 양쪽 선단에서 내측 용접부(34)와 외측 용접부(35)에서 일체형이 되도록 용접으로 고정하는 것이다.

상기 고정부재(30)의 원통부(31) 외경에는 패킹(40)이 결합되고, 상기 패킹(40)의 외경에는 커플링 밴드(50)가 결합되어 플랜지(53)에 형성한 볼팅구멍(54)에서 고정볼트(55)와 고정너트(56)로 볼팅하는 것이다.

도 7은 본 발명의 주요 부분에 대한 확대 단면도이고, 도 8은 본 발명의 주요 부분에 대한 결합상태의 확대 단면도를 나타낸 것이다.

파형강관(10)의 파형부(11) 양쪽 선단에 원형돌부(21)와 원형골부(22)가 연속해서 형성되는 결합부(20)를 2∼5개의 범위에서 원주형태가 되도록 설치하고,

상기 결합부(20)의 외측 선단에서 안쪽으로 수평형태의 원통부(31)가 감싸는 고정부재(30)를 외측 선단에서 내측 용접부(34)를 내측에서 외측 용접부(35)를 통하여 일체형이 되도록 용접 고정하는 것이다.

상기 원통부(31)에는 패킹(40)이 감싸지게 되며, 상기 패킹(40)의 외경에는 커플링 밴드(50)가 감싸져서 고정되는 것이다.

상기 커플링 밴드(50)는 원형의 가압부(51) 양쪽에 형성한 골 가압부(52)가 한 부분에서 일정한 길이가 겹치도록 겹침날개(57)를 형성하고, 상기 가압부(51)와 골 가압부(52)의 한쪽 선단에서 플랜지(53)로부터 돌출된 용접날개(58)를 용접하여 고정하는 동시에 가압부(51)와 골 가압부(52)가 겹치는 부분의 겹침날개(57) 한쪽 외경으로 플랜지(53)로부터 돌출된 용접날개(58)를 용접하여 고정하는 것이다.

도 9는 본 발명의 파형강관에 대한 결합부의 요부확대 단면도를 나타낸 것으로, 파형강관(10)의 양쪽 선단에 형성되는 파형부(11)를 형성하며 성형된 후 양쪽 선단의 외경과 내경에서 외경 로울러와 내경 로울러 사이에 공급되어 원형돌부(21)와 원형골부(22)가 요철형태로 연속해서 형성되고 선단에 삽입돌부(23)가 설치되어 전체적으로는 원형으로 요철형이 연결되도록 결합부(20)를 적어도 2∼5개 형성하는 것이다.

상기 파형강관(10)의 파형부(11)와 결합부(20)의 원형돌부(21)와 원형공부(22) 외경 및 내경에는 쇼트블라스팅을 수행한 후 소정의 온도로 가열하여 회전시키면서 동시에 폴리우레아수지를 코팅하는 외경 코팅부(25)와 내경 코팅부(26)를 코팅하는 것이다.

상기 외경 코팅부(25)와 내경 코팅부(26)를 수행한 후에는 스팀 또는 에어를 공급하여 건조에 의해 코팅 성형하는 것이다.

상기 폴리우레아수지를 코팅하는 경우, 파형강관(10)의 결합부(20)에 고정부재(30)의 원통을 결합한 상태에서 폴리우레아수지를 코팅하는 과정을 수행하는 것이 가능하다.

도 10은 본 발명의 고정부재에 대한 요부확대 단면도를 나타낸 것으로, 결합부(20)에는 선단에서 안쪽으로 일직선의 원통부(31)가 형성되어 원형돌부(21)의 외경을 감싸도록 형성하는 고정부재(30)로 이루어지는 것이다.

상기 고정부재(30)는 결합부(20)의 외경에 결합한 후 양쪽 선단에서 내측 용접부(34)와 외측 용접부(35)와 같이 원주방향을 따라 일체형이 되도록 용접으로 고정하는 것이다.

도 11은 본 발명의 패킹에 대한 요부확대 단면도를 나타낸 것으로, 패킹(40)은 외경이 평활하게 형성되고, 내경에는 중앙부분에 수평부(41)를 형성하고 양쪽에서 원통부(31)를 감싸는 부분에 일정한 간격으로 다수 개의 톱니형 요철부(42)가 원통부(31)에서 분리되는 것을 방지하는 방향이 되도록 형성하는 것이다.

도 12는 본 발명의 커플링 밴드에 대한 요부확대 단면도를 나타낸 것으로, 상기 패킹(40)의 외경에 결합하는 커플링 밴드(50)는 패킹(40)을 감싸 고정하며 수밀이 유지되도록 가압하는 가압부(51)가 형성되고, 상기 가압부(51)의 양쪽으로 결합부(20)의 외경을 지나 안쪽에서 원형돌부(21)와 원형골부(22)를 감싸 요철형태로 결합하는 골 가압부(52)를 형성하며, 상기 가압부(51)와 골 가압부(52)의 한쪽 선단과 겹침날개(57)의 안쪽에는 용접날개(58)가 용접에 의해 일체형으로 고정된 후 플랜지(53)가 돌출되어 일정한 간격으로 볼팅구멍(54)을 형성한 후 상기 볼팅구멍(54)에서 고정볼트(55)와 고정너트(56)로 볼팅하는 것이다.

상기 플랜지(53)는 가압부(51)와 수평형태의 선단에서 절곡되어 돌출되고, 골 가압부(52)와 안으로 골이 지게 들어가는 라운드형태의 선단에서 절곡되어 돌출되는 것이다.

도 13은 본 발명의 커플링 밴드에 대한 다른 실시예의 단면도를 나타낸 것으로, 커플링 밴드(50)의 가압부(51) 양쪽으로 형성하는 골 가압부(52)를 대신하여 내경 방향으로 경사지게 형성되는 고정날개(52a)를 형성하여 결합부(20)의 원형돌부(21)에서 원형골부(22)에 위치하도록 형성하여 파형강관(10)이 분리하려는 것을 방지할 수 있도록 설치하는 것이다.

도 14는 본 발명의 폴리우레아수지 코팅장치에 대한 설치상태 정면도를 나타낸 것으로, 레일(J)을 통하여 왕복 이동하도록 하측에 바퀴(I)가 설치되는 받침대(L)의 상측에 폴리우레아수지를 저장하는 이동펌프(A)와 가소제 및 무기성분을 공급하며 교반기가 내장된 이동펌프(B)가 설치되어 상기 이동펌프(A, B) 에 공급된 폴리우레아수지와 가소제 및 무기성분이 공급되는 코팅장치(C)가 설치되는 것이다.

상기 코팅장치(C)에는 작업대(H)에 폴리우레아수지와 가소제 및 무기성분이 공급되는 고온 고압용 히팅호스(D)가 설치되며, 전방에는 위치한 2액 충돌혼합기(E)로 공급되어 혼합되도록 한 후 스프레이건(G)에 공급되어 파형강관(10)의 내경과 외경을 각각 또는 한번에 진입하거나 복귀하면서 분사에 의해 코팅이 이루어지도록 하는 파형강관 코팅장치(M)를 설치하는 것이다.

상기 받침대(L)와 2액 충돌혼합기(E)의 후방에는 이송 안내대(K)가 설치되어 작업대(H)가 왕복 이동하는 것을 안내하도록 설치하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 삽입형 고정부재를 갖는 폴리우레아수지 코팅 파형강관은, 코일로 이루어진 강판을 나선형으로 공급하며 강판의 양쪽 선단을 절곡하여 고리형태의 락심을 형성하여 상호 결합에 의해 파형부(11)를 갖는 나선형의 파형강관(10)을 성형한 후 원형돌부(21)의 중앙을 절단하여 삽입돌부(23)가 형성되도록 공급하는 과정에서 파형강관(10)의 양쪽 선단을 내경과 외경의 로울러에 공급한 후 정면에서 보면 원형으로 이루어지며 원형돌부(21)와 원형골부(22)가 연속해서 성형되는 결합부(20)를 갖도록 하는 것이다.

양쪽 선단에 원형돌부(21)와 원형골부(22)를 형성하는 결합부(20)의 외경에는 고정부재(30)를 결합하여 원통부(31)의 외측 선단이 삽입돌부(23)의 양쪽 선단과 일치하도록 결합하여 삽입돌부(23)와 원통부(31)를 내측 용접부(34) 및 외측 용접부(35)와 같이 일체형으로 용접 고정하는 것이다.

파형강관(10)의 양쪽에 형성하는 결합부(20)에 고정부재(30)를 용접하여 일체형으로 고정함으로써 원통부(31)를 통하여 결합부(20)의 외경이 평활한 형태를 제공하는 것이다.

파형강관(10)을 완성한 상태에서 양쪽의 결합부(20) 외경에 고정부재(30)를 일체형으로 용접 고정한 상태에서 소정의 속도로 회전시키며 내경과 외경을 쇼트블라스팅을 통하여 깨끗하게 청소하는 과정을 수행한다.

청소된 파형강관(10)은 소정의 온도를 공급하여 예열을 수행하고 회전시키면서 내경과 외경으로 동시에 또는 내경과 외경을 각각 그리고 내경에만 필요한 상태에 따라 폴리우레아수지를 분사시켜 외경 코팅부(25)와 내경 코팅부(26)를 코팅하는 것이다.

폴리우레아수지를 이동펌프(A)에 공급하고 가소제 및 무기성분을 교반기가 내장된 이동펌프(B)에 공급한 후 상기 이동펌프(A, B)에서 폴리우레아수지와 가소제 및 무기성분이 코팅장치(C)에 각각 공급된 후 상기 폴리우레아수지와 가소제 및 무기성분이 고온 고압용 히팅호스(D)를 통하여 혼합기(E)에 공급된다.

그러면 혼합기(E)에서는 공급된 폴리우레아수지와 가소제 및 무기성분을 고속으로 골고루 혼합하여 전방의 스프레이건(G)에 공급해 분사되도록 한다.

상기 파형강관(10)이 회전하게 될 때 받침대(L)가 바퀴(I)를 통해 레일(J)을 타고 전진하면서 작업대(H)가 이송 안내대(K)의 안내를 받아 이동하게 되고, 전진하는 스프레이건(G)에서 폴리우레아수지가 분사되어 코팅작업을 수행하는 것이다.

상기 폴리우레아수지는 상기 폴리우레아 수지는 내구성, 내충격성, 내마모성, 밀착성, 내수성, 내열성, 내한성, 내식성, 인장강도, 인열강도 등의 물성이 매우 뛰어나다. 이러한 폴리우레아 수지를 고압 스프레이 도장 방식으로 파형강관(10)의 내경과 외경에 도포하여 외경 코팅부(25)와 내경 코팅부(26)를 통하여, 표면과 일체화된 보호 피막을 형성함으로써 파형강관(10)의 내구 수명을 획기

적으로 증가시킬 수 있다.

또한 내충격, 내마모 등 내구성이 뛰어난 폴리우레아 피막층이 지중에 매설된 상태에서 외부의 충격으로부터 손상을 방지하고 내경의 유체가 공급될 때 파형부(11)와 직접 접촉하는 것을 방지하여 파형강관(10)의 사용수명을 획기적으로 증가시킬 수 있다.

본 발명에 따른 폴리우레아 수지는 내수성이 우수하므로, 폴리우레아 피막층이 파형강관(10)의 파형부(11) 등에 수분이 침투하는 것을 차단하기 때문에, 수분침투에 의한 부식이 발생되지 않고 반영구적인 부자의 사용이 가능하다.

본 발명에 따른 폴리우레아 피막층은 탄성이 있으면서 질기고 매끈하며, 시간이 지나거나 매우 낮은 온도에서도 탄성 및 내충격성을 계속 유지하므로 충격에 손상될 염려가 없다.

게다가 폴리우레아수지는 휘발성 유기물질(VOC)이 없고, 경화 후에는 유해물의 용출이 없는 제품으로 수생생물에게 안전하고 환경오염의 염려도 없는 장점이 있다.

본 발명에서 이용할 수 있는 폴리우레아수지는 순수 폴리우레아 수지 또는 하이브리드 폴리우레아 수지이다.

상기 폴리우레아 수지는 우레아화 반응을 이용하여 경화시키므로 경화시간이 수십 초 이내로 매우 짧아 1회 도장으로 원하는 두께의 피막을 얻을 수 있다. 또한, 우수한 밀착력, 유연성, 내충격성, 내마모성, 내약품성, 내후성, 열안정성, 방식성 및 내수성 등을 가지고 있다. 따라서, 상기 폴리우레아 수지는 파형강관(10)의 표면과 일체화된, 탄성이 높고 매우 질긴 피막층을 형성한다. 또한 시간이 경과해도 물성이 일정해 초기의 충격 강도와 내마모성을 그대로 유지하여 사용 수명을 증가시킨다.

도막의 두께는 원하는 데로 조절이 가능하며, 두께는 0.5∼3mm 가 바람직하다. 도막의 두께가 0.5 mm 미만일 경우에는 내구성 및 도막의 품질 상태가 저하 될 수 있고, 3 mm 초과일 경우에는 도막의 내구성은 증가하나 중량의 증가로 부력에 영향을 미칠 수 있으며 비경제적이다.

상기 폴리우레아수지는 이동펌프(A)에 다른 재료를 분리 저장한 상태에서 코팅을 위한 코팅장치(C)를 통해 2액 충돌 혼합기(E)에 공급하여 혼합되도록 한 후 스프레이건(G)으로 회전하는 파형강관(10)의 외경과 내경을 따라 안으로 진입하면서 1회 외부로 복귀하면서 1회 등 총 2회 각각 코팅함으로써 외경 코팅부(25)와 내경 코팅부(26)를 코팅하거나, 내경 코팅부(26) 만을 코팅하여 제공되는 것이다.

상기 파형강관(10)은 양쪽 선단에 결합부(20)를 성형한 상태에서 폴리우레아수지를 코팅하거나, 결합부(20)에 고정부재(30)를 결합한 후 내측 용접부(34)와 외측 용접부(35)를 용접하여 일체형으로 성형한 상태에서 폴리우레아수지를 코팅할 수 있는 것이다.

내경과 외경에 폴리우레아수지가 코팅된 파형강관(10)을 공급하여 보관 및 이동하게 되며, 지중에 매설하기 위해서는 파형강관(10)의 고정부재(30) 외경에 패킹(40)의 수평부(41) 절반이 위치하도록 결합하고 반대편에서 새로운 파형강관(10)의 고정부재(30)를 공급하여 고정부재(30)와 결합부(20)가 용접된 내측 용접부(34)가 맞닿도록 결합한 후 외경으로 패킹(40)의 수평부(41)가 위치하는 동시에 양쪽으로 톱니형 요철부(42)를 통하여 양쪽의 원통부(31)를 감싸도록 한다.

상기 패킹(40)의 외경으로 커플링 밴드(50)의 양쪽 플랜지(53)를 벌려 패킹(40)을 가압부(51)가 감싸도록 하고, 상기 가압부(51)의 양쪽에 형성된 골 가압부(52)는 결합부(20)의 원형골부(22)와 원형 돌부(21)의 외측을 감싸면서 결합되는 것이다.

상기 커플링 밴드(50)의 플랜지(53)가 맞대기 되도록 결합한 후 볼팅구멍(54)의 한쪽에서 고정볼트(55)를 관통시켜 반대편에서 고정너트(56)를 나사식으로 결합하면 고정볼트(55)와 고정너트(56)가 플랜지(53)의 볼팅구멍(54)에서 조임력을 제공하므로 겹침날개(57)는 플랜지(53)가 만나는 부분을 지나 겹치도록 위치하게 되고 가압부(51)가 패킹(40)의 외경에서 원주방향의 전체면을 가압하여 수평부(41)의 양쪽에 있는 톱니형 요철부(42)가 원통부(31)의 외경을 감싸며 수밀이 안정되게 유지될 수 있도록 하는 것이다.

상기 패킹(40)의 톱니형 요철부(42)는 원통부(31)가 외측으로 분리되는 것을 방지하기 위한 방향으로 요철이 일정한 간격에 형성되어 있어서 파형강관(10)의 연결부분에서 수밀이 안정되게 유지하는 동시에 파형강관(10)이 분리되려 하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

상기 플랜지(53)는 중앙의 가압부(51) 선단에서 절곡되는 동시에 양쪽에서 원형골부(22)의 형태를 갖도록 형성된 골 가압부(52)의 선단에서 절곡되는 형상을 제공하여 더욱 견고하고 안정된 결합력을 제공할 수 있게되는 것이다.

그리고 커플링 밴드(50)의 양쪽으로 형성된 골 가압부(52)가 결합부(30)의 안쪽에서 원형돌부(21)와 원형골부(22)의 외경을 요철형태로 감싸며 결합되는 상태를 제공하므로 결합부(20)의 양쪽에 일체형으로 용접 고정된 고정부재(30)의 양쪽 내부에서 요철형태로 결합된 상태를 유지하므로 가압부(51)가 패킹(40)을 가압하여 수밀을 유지할 수 있도록 하는 동시에 파형강관(10)이 열팽창계수에 따른 수축과 팽창에 대응되도록 하고 굴곡과 변형에도 분리되지 않도록 견고하게 잡아줄 수 있게 되어 안정된 결합상태를 제공할 수 있게 되는 것이다.

상기 골 가압부(52)를 대신하여 가압부(51)의 양쪽 선단에 고정날개(52a)를 형성하여 원형돌부(21)에서 원형 골부(22)에 이르도록 경사지게 감싸도록 함으로써 파형강판(10)이 분리하는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 파형강관(10)의 내경과 외경에 폴리우레아수지를 코팅한 외경 코팅부(25)와 내경 코팅부(26)를 통하여 제작, 운반, 보관 및 시공 과정에서 예리하게 절단된 부분인 원통부(31)와 결합부(30)가 용접된 내측 용접부(34)에 의하여 작업자가 다치는 것을 방지하고, 유체와 직접 접촉하는 것을 차단하여 부식되는 것을 막을 수 있게 되며, 고정부재(30)와 전체면에서 코팅이 이루어져 파형강관(10)의 어느 부분으로 부터 박리되는 것을 방지할 수 있으므로 그 수명을 연장시킬 수 있는 것이다.

상기 파형강관(10)은 강판을 나선형으로 공급하면서 한 부분에서 락심의 요철을 통해 결합하므로 락심 부분에서 누수가 발생될 수 있는 단점이 있었으나, 본 발명에서는 파형강관(10)의 내경이나 내경과 외경에 모두 폴리우레아수지를 코팅함으로써 누수가 되지않도록 방지하는 효과를 제공하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명은 강판을 나선형으로 형성한 파형을 통하여 성형한 파형강관의 양쪽 선단을 원주 방향으로 원형골부외 원형돌부를 형성한 결합부의 외경에 고정부재의 양쪽 선단을 용접 고정한 후 내 외경에 폴리우레아수지를 코팅한 상태에서 공급하게 되며, 파형강관의 양쪽 선단을 맞대기한 후 패킹을 결합하고 커플링 밴드로 조임력을 제공하여 패킹의 가압을 통해 수밀을 유지하고 양쪽의 골 가압부가 결합부의 원형돌부와 원형골부에 요철형태로 결합되어 파형강관의 변형과 굴곡에 적절하게 대응하여 수밀을 안정적으로 유지하며 견고한 결합상태를 제공하는 매우 유용한 발명으로 이루어진 것이다.

10 : 파형강관 11 : 파형부
20 : 결합부 21 : 원형돌부
22 : 원형골부 23 : 삽입돌부
25 : 외경 코팅부 26 : 내경 코팅부
30 : 고정부재 31 : 원통부
34 : 내측 용접부 35 : 외측 용접부
40 : 패킹 41 : 수평부
42 : 톱니형 요철부 50 : 커플링 밴드
51 : 가압부 52 : 골 가압부
53 : 플랜지 54 : 볼팅구멍
55 : 고정볼트 56 : 고정너트
57 : 겹침날개 58 : 용접날개

Claims (7)

1. 강판을 공급하여 락심에서 요철형태로 고정되며 나선형의 파형부(11)로 원통형을 이루도록 성형한 후 일정한 길이로 삽입돌부(23)가 형성되도록 절단하고, 양쪽 선단에 원형돌부(21)와 원형골부(22)를 갖는 결합부(20)에 패킹(40)을 결합한 후 상기 패킹(40)의 외경에 가압부(51)를 형성하여 겹침날개(57)가 돌출되도록 하고 상기 가압부(51)의 외경에 플랜지(53)를 고정한 커플링 밴드(50)로 감싸 수밀을 유지하되;
   상기 결합부(20)의 외경으로 결합하며 원통부(31)의 선단에서 삽입돌부(23)와 용접 고정하고 상기 원통부(31)의 안쪽에서 원형돌부(21)의 외경이 만나는 부분에서 용접에 의해 일체형으로 고정하는 고정부재(30)를 포함하고,
   상기 원통부(31)를 감싸며 내경에 수평부(41)의 양쪽으로 톱니형 요철부(42)를 형성한 패킹(40)의 외경을 감싸 고정하는 가압부(51)의 양쪽에 골 가압부(52)를 형성하고 상기 가압부(51)와 골 가압부(52)의 선단에 연결된 플랜지(53)의 내부에 일정한 간격으로 볼팅구멍(54)을 형성한 후 고정볼트(55)와 고정너트(56)로 조임하는 커플링 밴드(50)로 이루어지는 코팅 파형강관(10)에 있어서,
   상기 파형강관(10)은 파형부(11)의 양쪽 선단으로 원형돌부(21)와 원형 골부(22)가 형성되며 끝 부분에 삽입돌부(23)를 형성한 결합부(20)의 외경으로 고정부재(30)를 용접 고정한 후 내경과 외경에폴리우레아수지를 동시에 분사하여 외경 코팅부(25)와 내경 코팅부(26)를 코팅하는 것을 특징으로 하는 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 고정부재(30)는 삽입돌부(23)의 선단과 원형돌부(21)의 외경에 위치하는 원통부(31)를 포함하고,
   상기 원통부(31)와 삽입돌부(23)를 내측 용접부(34)로 용접하고, 상기 원통부(31)의 안쪽 선단에서 원형돌부(21)의 외경과 외측 용접부(35)로 일체형이 되도록 용접하는 것을 특징으로 하는 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 커플링 밴드(50)는 패킹(40)을 감싸는 가압부(51)의 양쪽으로 고정부재(30)의 골부와 요철형태로 결합하는 골 가압부(52)가 양쪽으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 플랜지(53)는 중앙의 가압부(51) 양쪽 선단에서 절곡되고, 상기 가압부(51)의 양쪽에서 골부와 같은 형태로 형성되는 골 가압부(52)의 양쪽 선단에서 절곡되는 용접날개(58)가 형성되는 것을 특징으로 하는 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 파형강관(10)은 파형부(11)의 양쪽 선단에 원형돌부(21)와 원형골부(22)를 형성한 결합부(20)로 이루어지되;
   상기 결합부(20)에 고정부재(30)의 원통부(31)를 끼워 결합한 후 내측 용접부(34)와 외측 용접부(35)에서 용접되는 것을 포함하고,
   상기 고정부재(30)가 결합부(20)에 일체형으로 용접된 파형강관(10)에 내경 코팅부(26)와 외경 코팅부(25)가 폴리우레아수지로 코팅되는 것을 특징으로 하는 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 커플링 밴드(50)는 패킹(40)을 감싸는 가압부(51)의 양쪽으로 고정부재(30)의 선단에서 원형돌부(21)와 원형골부(22)를 경사지게 감싸는 고정날개(52a)가 양쪽으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고정부재 일체형 폴리우레아수지 코팅 파형강관.

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