KR101920940B1 - 배관 요소의 내부를 피복하기 위한 설비 및 그 사용 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배관 요소의 내부를 모르타르로 피복하기에 적절한 설비에 관한 것이다. 설비는, 공급 챔버(48)와 공급 챔버내에 배열되는, 건조물을 공급하기 위한 부재(54)를 포함하는 공급 장치(32)로서, 공급 챔버에는 건조물 입구(50) 및 건조물 출구(52)를 포함하는 공급 장치(32)를 포함한다. 설비는 또한, 모르타르를 획득하기 위해서 건조물을 액체물과 혼합하기에 적절하고, 건조물을 액체물과 혼합하기 위한 챔버(74) 및 혼합 부재(82)를 갖는 혼합 장치(34)를 포함한다. 혼합 챔버는 건조물 입구(76), 액체물 입구(78) 및 모르타르 출구(80)를 갖는다. 운반 장치의 건조물 출구(52)는 혼합 챔버의 건조물 입구(76)에 이르며, 공급 부재(54)와 혼합 부재(82)는 분리된 부재들이다. 본 발명은 폐수 배관의 제조를 위해 사용될 수 있다.

Description

배관 요소의 내부를 피복하기 위한 설비 및 그 사용 {FACILITY FOR COATING THE INSIDE OF A PIPE ELEMENT AND CORRESPONDING USE}
본 발명은,
- 모르타르의 건조물을 공급하기에 적절한 공급 장치로서, 건조물 입구 및 건조물 출구가 제공되어 있는 공급 챔버(feeding chamber)와 상기 공급 챔버내에 배열되는, 건조물을 공급하기 위한 부재를 포함하는 공급 장치를 포함하는,
모르타르를 이용하여 배관 요소의 내부를 피복하기에 적합한 설비에 관한 것이다.
폐수 운반 배관은 당업계에서는 주지이다.
이러한 배관은, 4와 13 사이의 pH를 갖는 물에 견딜 수 있는, 내부 라이닝(internal lining)이 도포된 내부 표면상에 금속으로 이루어진 기본 몸체를 포함한다. 일반적으로 사용되는 라이닝들은 시멘트 모르타르(cement mortar)를 포함한다.
그러한 배관을 제조하기 위한 설비는 문헌 WO95/01830에 기술되어 있다. 설비는, 내부에, 시멘트와 무기물 필러(mineral filler)(모래)로 이루어진 건조물이 혼합된 배관을 포함한다. 관 모양의 요소는 물을 배관 내로 도입하여 나선형 스프링이 건조물과 물을 혼합해서, 모르타르를 형성하게 할 수 있다. 투사 전향기(projection deflector)가 나선형 스프링의 단부에 놓여서 배관 내부에 젖은 모르타르를 살포한다.
본 발명은 모르타르의 성분들의 혼합을 개선하여 배관 또는 커넥터와 같은 배관 요소의 기본 몸체의 내부 표면에 대한 모르타르의 제어된 도포를 가능하게 할 수 있는 설비를 제안하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 위해서, 본 발명은,
- 모르타르를 획득하기 위해서 건조물을 액체물과 혼합하기에 적절하고, 건조물을 액체물과 혼합하기 위한 혼합 부재 및 챔버를 갖는 혼합 장치로서, 혼합 챔버가 건조물 입구, 액체물 입구 및 모르타르 출구를 갖는, 혼합 장치를 포함하며,
운반 장치의 건조물 출구가 상기 혼합 챔버의 건조물 입구에 이르고, 공급 부재와 혼합 부재가 별개의 부재들인 것을 특징으로 하는, 상기한 타입의 설비(facility)에 관한다.
다른 특정 실시예들에 따르면, 본 발명에 따른 설비는 다음의 특징들 중 하나 이상의 특징을 포함한다:
- 상기 운반 부재는 축(A2)을 규정하고 상기 혼합 부재는 축(B2)을 규정하며, 상기 운반 부재 및 상기 혼합 부재는 서로 축방향으로 이격되어 축 간격(axial gap)(EC)을 형성하고;
- 상기 운반 부재가 스크류이고 그리고/또는 상기 혼합 부재가 스크류이며;
- 상기 운반 부재가 스크류이고 상기 혼합 부재가 스크류이며, 상기 스크류들은 상이한 스크류 피치들(P1, P2) 및/또는 외경들(D1, D2)을 갖고;
- 상기 운반 챔버는 챔버 축(A1)을 규정하고 상기 혼합 챔버는 챔버 축(B1)을 규정하며, 상기 챔버 축들은 서로 동축으로 배열되며;
- 상기 운반 챔버 및 상기 혼합 챔버는 상이한 횡단면들을 갖고, 특히, 상기 운반 챔버의 횡단면의 표면적이 상기 혼합 챔버의 횡단면의 표면적보다 더 넓고;
- 상기 운반 부재를 구동하기에 적절한 제1 구동 모터 및 상기 혼합 부재를 구동하기에 적절한 제2 구동 모터;
- 상기 운반 부재는 구동 측(driving side)과 자유 측을 갖고, 상기 혼합 부재는 구동 측과 자유 측을 가지며, 상기 2개의 자유 측은 서로 인접해 있고, 특히 상기 2개의 자유 측들은 서로를 향해 배향되고;
- 모르타르를 투사하기에 적합하며, 모르타르 출구가 나가는 헤드 입구를 갖는 투사 헤드(projection head), 및 적어도 하나의 모르타르용 투사 창(projection window);
- 상기 투사 헤드는, 특히 원형 단면이고 헤드 축을 따라 연장하는 속이 빈 원통형의 기본 몸체를 갖고, 상기 투사 창 또는 각각의 투사 창은 2개의 나란하지 않은 측부를 갖고;
- 상기 투사 창 또는 각각의 투사 창은 대체로 삼각형 또는 사변형이며;
- 상기 투사 헤드는 적어도 2개의 투사 창을 포함하고, 각각의 투사 창은 넓은 부분과 좁은 부분을 갖고, 상기 투사 창들은, 좁은 부분과 넓은 부분이 상기 투사 헤드의 원주 방향으로 교번되도록, 배열되고;
- 상기 투사 창 또는 각각의 투사 창은 대체로 2등변 또는 등변 삼각형이며;
- 상기 운반 장치는 적어도 제1 건조 성분 및 제2 건조 성분을 혼합하기에 적절한 혼합 장치이고;
- 액체물을 건조물내로 도입하기에 적절한 액체물 공급용 장치로서, 특히, 제1 액체 성분을 도입하기 위한 장치 및 제2 액체 성분을 도입하기 위한 장치를 포함하는 액체물 공급용 장치;
- 상기 제1 액체 성분을 도입하기 위한 장치 및 상기 제2 액체 성분을 도입하기 위한 장치는, 상기 제1 액체 성분과 상기 제2 액체 성분을 서로 분리하여 도입하기에 적합하고;
- 상기 액체 성분을 도입하기 위한 상기 장치 또는 각각의 장치는, 필러의 운반 방향(T)에 수직한 성분을 갖는 방향으로 또는 그 운반 방향(T)에 수직한 방향으로 관련된 액체 성분을 건조물내로 도입하기에 적절함.
본 발명은 또한, 배관 요소의 기본 몸체의 내부를 모르타르 라이닝(mortar lining)으로 피복하기 위한 상기와 같은 설비의 사용에 관한다.
본 발명에 따른 설비는, 모르타르의 성분들의 혼합을 개선하여 배관 또는 커넥터와 같은 배관 요소의 기본 몸체의 내부 표면에 대한 모르타르의 제어된 도포를 가능하게 할 수 있다.
본 발명은 일 예로서만 제공되고 첨부된 도면을 참조하여 이루어지는 하기의 상세한 설명을 읽을 시에 보다 잘 이해될 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 설비를 이용하여 제조되는 배관의 길이 방향 단면이다.
- 도 2는 본 발명에 따른 배관을 피복하기 위한 설비의 개략도이다.
- 도 3은 도 2의 세부 III의 확대도이다.
- 도 4는 도 2의 설비의 투사 헤드의 축방향 도면이다.
- 도 5는 투사 헤드의 횡단면도이다.
- 도 6은 도 5의 투사 헤드를 에워싸는 표면의 전개도이다.
- 도 7은, 제2 실시예에 따른, 도 6에 유사한 도면, 즉, 투사 헤드를 에워싸는 표면의 전개도이다.
- 도 8 및 9는 투사 헤드의 제3 실시예의, 도 5 및 6과 유사한 도면이다. 그리고,
도 10 및 11은 투사 헤드의 제4 실시예의, 도 5 및 6과 유사한 도면이다.
도 1은 일반 참조(2)에 의해 지정된, 본 발명에 따른 설비를 이용하여 제조될 수 있는 배관을 나타낸다.
이러한 배관(2)은 중앙 축 X-X을 따라 연장한다. 하기에서 그리고 그 외 표시되어 있지 않은 한, “축 방향으로”, “방사상으로” 및 “원주 방향으로”는 중앙 축 X-X에 관하여 사용될 것이다.
파이프(2)는 마개 단부(spigot end)(4), 맞물림 단부(interlocking end)(6), 및 마개 단부(4)와 맞물림 단부(6) 사이에서 연장하는 중간 부(8)를 포함한다.
배관(2)에는, 예컨대 주철 및 특히 구상 흑연 주철로 이루어지는 기본 몸체(10)가 구비된다. 이러한 기본 몸체(10)는 외부 기본 몸체 표면(12) 및 내부 기본 몸체 표면(14)을 규정한다.
내부 표면(12)은, 예컨대 아연-기반의 (도시되지 않은) 내부 내식성 라이닝으로 안이 대어져 있다.
배관(2)은 또한, 마개 단부(4) 및 중간 부(8)의 내부 표면에 도포된 내부 라이닝(16)을 포함한다. 맞물림 단부(6)는 내부 라이닝(16)을 지니지 않는다.
내부 라이닝(16)은, 특히 그 전체 면에 걸치어, 바람직하게 2 mm와 10 mm 사이를 포함하는 벽 두께(e)를 갖는다.
내부 라이닝(16)은 4와 13 사이를 포함하고 간헐적으로 4 미만일 수 있는 pH를 갖는 폐수를 배관(2)이 운반할 수 있게 하는 재료로 이루어진다.
그 목적을 위해서, 내부 라이닝(16)은 모르타르를 포함하고 특히 그 모르타르로 이루어진다.
배관(2)은 또한, 모르타르가 배관(2)의 기본 몸체의 내부 표면(14)에 액체 또는 점성의 상태로 도포될 때, 피복될 부분의 외측에 흐르는 모르타르를 방해하는 제1 스톱(stop)(18) 및 제2 스톱(20)을 포함한다.
내부 라이닝(16)용 모르타르는, 그것이 악성 폐수(aggressive effluent)를 견디면서 용이하게 도포되도록, 특정한 성분을 갖는다. 모르타르는, 적어도 하나의 혼합물 및/또는 중합체 및/또는 강화 파이버(reinforcing fiber)에 의해 강화될 수 있는 수경 모르타르이거나, 잠재적으로 적어도 하나의 첨가물 및/또는 강화 파이버를 가진 수지 모르타르이다.
모르타르는 건조물과 액체물의 혼합으로부터 얻어진다.
건조물은 적어도 하나의 제1 건조 성분, 및 수경 모르타르의 경우에, 제2 건조 성분을 포함한다. 대안적으로, 건조물은 적어도 하나의 제3 건조 성분을 포함한다.
액체물은 적어도 하나의 제1 액체 성분, 및 수지 모르타르의 경우에, 제2 액체 성분을 포함한다. 대안적으로, 액체물은 추가적인 액체 성분들을 포함할 수 있다.
수경 모르타르의 경우에, 제1 건조물은 무기물 필러, 예컨대, 예리한 또는 물로 마멸된 모래이다. 바람직하게, 무기물 필러는 규산염 모래, 규사(sandlime), 또는 슬래그(slag)이다. 모레의 입자 크기는 4 mm 미만이다.
제2 건조 성분은 수경 바인더(hydraulic binder), 특히 고로 시멘트(blast furnace cement), 고 알루미나 시멘트(high alumina cement), 또는 중합체를 포함하는 시멘트이다.
제3 건조 성분은 고성능 감수제(superplasticizer), 착색제, 완염제(retarding agent), 보수제(water retentive agent), 또는 유착제(setting agent) 타입의 첨가물일 수 있다.
수경 모르타르의 경우에, 제1 액체 성분은 물이다. 유리하게, 수경 모르타르의 액체물은, 고성능 감수제, 착색제, 완염제, 보수제, 또는 유착제 타입의 액체 첨가물일 수 있는, 제2 액체 성분을 포함한다.
또한, 수경 모르타르의 경우에, 제2 액체 성분은 액상 라텍스(latex) 또는 에폭시드(epoxide)와 같은 중합체일 수 있다. 후자의 경우에, 제3 액체 성분을 형성하는 경화제가 또한 사용되며, 그러면 에폭시드 및 경화제가 건조물내로 분리적으로 도입된다.
수경 모르타르의 경우에, 제1 건조물, 즉, 모래와 제2 건조물, 즉 시멘트간의 질량비는 2와 3 사이이다.
제1 액체 성분, 즉, 물과 제2 건조 성분, 즉, 시멘트간의 질량비는 0.45 미만이다.
본 발명에 따른 수경 모르타르는, 수경 바인더의 중량의 0.5%와 5% 사이의 중량비의, 유기물, 무기물, 또는 금속 타입의 강화 파이버를 또한 포함할 수 있다. 바람직하게, 그 다음으로 강화 파이버가 제1 건조물을 이루는 무기물 필러와, 다른 건조물과 그것이 혼합되기 전에, 혼합된다.
모르타르의 경우에 있어서, 후자는 건조 무기물 필러 및 유기물 바인더에 의해 획득된다. 건조물은 따라서 건조 무기물 필러로 이루어진다. 그러면, 후자는, 적어도 하나의 제1 건조 성분, 예컨대, 예리한 또는 물로 마모된 모래를 포함한다. 바람직하게, 제1 건조 성분은 규산염 모래, 규사 또는 슬래그이고, 모래의 입자 크기는 4 mm 미만이다. 바람직하게, 제1 건조 성분의 입자 크기는 10 ㎛와 1 mm 사이이다. 특히, 무기물 필러는 제1 건조 성분으로 이루어질 수 있다.
유리하게, 건조물 필러는, 예컨대, 규산염 모래 또는 규사로 이루어지는 제2 건조 성분을 포함한다. 특히, 건조 무기물 필러는 이러한 2개의 건조 성분으로 이루어진다.
유리하게, 이러한 2개의 건조 성분은 상이한 입자 크기들을 갖는다. 바람직하게, 제1 건조 성분은 4 mm 미만의 입자 크기를 갖고 제2 건조 성분은 0.4 mm 미만의 입자 크기를 갖는다. 입자 크기라는 용어는 프랑스 표준 XP P 18-545에 따라 사용된다. 제2 건조 성분은 따라서, 제1 건조 성분으로 이루어진 모래보다 더 미세한 건조 모래이다.
또한, 제1 건조 성분은 중량 단위로 60%와 90% 사이의 건조 무기물 필러로 이루어지며, 제2 건조 성분은 중량 단위로 40%와 10% 사이의 건조 무기물 필러로 이루어진다.
수지 모르타르의 유기물 바인더는 유리하게, 폴리에폭시드(polyepoxide) 수지를 포함하거나, 그러한 폴리에폭시드 수지로 이루어진다. 이러한 폴리에폭시드 수지는, 제1 액체 성분을 이루는 에폭시드 서브-성분 및 제2 액체 성분을 이루는 경화제 서브-성분으로 이루어진다. 유리하게, 에폭시드 서브-성분 및 경화제 서브-성분은 100/30과 100/60 사이, 바람직하게는 100/40과 100/55 사이를 포함하는 중량비를 갖는다.
대안적으로, 유기물 바인더는, 제1 액체 성분을 이루는 폴리올 서브-성분 및 제2 액체 성분을 이루는 이소시아네이트로 이루어지는 폴리우레탄 수지를 포함하거나, 그러한 폴리우레탄 수지로 이루어진다.
유리하게, 무기물 필러와 유기물 바인더 사이의 중량비는, 4/1과 7.5/1 또는 1.5/1과 4/1 사이, 및 바람직하게는 2/1과 3/1 사이이다.
대안적으로, 수지 모르타르용 액체물은 착색제, 희석제, 또는 다른 타입의 하나 이상의 추가적인 액체 성분들을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수지 모르타르는, 유기물, 무기물, 또는 금속 타입의 강화 파이버를, 유기물 바인더의 중량의 0.5%와 10% 사이를 포함하는 중량비로, 또한 포함할 수 있다. 강화 파이버는, 그 다음에, 그것이 유기물 바인더와 혼합되기 전에, 건조 무기물 필러와 혼합된다.
도 2는 앞서 설명한 바와 같이 배관(2)의 기본 몸체(10)에 내부 라이닝(16)을 도포하기에 적합한 설비(30)를 개략적으로 예시한다.
설비(30)는 건조물을 운반하기에 적합한 운반 장치(32)를 포함한다. 설비(30)는 혼합 및 투영 장치(34)를 또한 포함한다. 또한, 설비(30)에는 건조물을 도입하기 위한 제1 장치(36), 건조물(38)을 도입하기 위한 제2 장치 및 제3 건조물 도입 장치(40)가 구비되어 있다. 설비(30)에는 액체물(39)을 공급하기 위한 장치가 또한 구비되어 있다. 액체물(39)을 공급하기 위한 이러한 장치는, 액체물(42)을 도입하기 위한 제1 장치 및 액체물(44)을 도입하기 위한 제2 장치를 포함한다.
운반 장치(32)는 건조물을 운반하기에 적절하며 운반 장치(32)에는 운반 챔버(48)를 형성하는 케이스(46)가 구비되어 있다. 운반 챔버(48)에는 건조물 입구(50) 및 건조물 출구(52)가 구비되어 있다. 운반 장치(32)는 또한 건조물 운반 부재(54)를 포함한다. 당면한 경우에, 운반 장치(32)는 스크류 컨베이어(screw conveyor)이고, 스크류(56)인 운반 부재가 운반 챔버(48)내에 배열되어 있다. 운반 장치(32)는 또한, 제1 건조 성분 및 제2 건조 성분, 그리고 잠재적으로 제3 건조 성분을 혼합하기에 적절한 혼합 장치를 이룬다.
제1 건조물 도입 장치(36)는, 제1 건조 성분을 건조물 입구(50)내로 도입하기에 적절하다. 제2 건조물 도입 장치(38)는 제2 건조 성분을 건조물 입구(50)내로 도입하기에 적절하다. 제3 건조물 도입 장치(40)는 제3 건조 성분을 건조물 입구(50)내로 도입하기에 적절하다.
운반 챔버(48)는, 운반 챔버 축(A1) 및 내부 직경(DI1)을 갖는 원형 단면을 가진 실린더이다. 운반 챔버(48)는 따라서, 주어진 횡단면을 갖는다.
운반 장치(32)는 운반 부재(54)를 구동하기에 적절한 구동 모터(58)를 포함한다.
스크류(56)는 샤프트 축(A2)를 따라 연장하는 중앙 샤프트(60)를 포함한다. 스크류(56)는 주어진 스크류 피치(P1) 및 외경(D1)을 포함한다. 스크류(56)는 구동 모터(58)와 관련된 구동 측(62) 및 구동 측(62)에 대향하는 자유 측(64)을 갖는다.
제1 건조물 도입 장치(36)는 스크류 레귤레이터(screw regulator)이고 제1 건조 성분을 포함하는 입구 리저버(inlet reservoir)(66)를 포함한다. 제2 건조물 도입 장치(38)는 스크류 레귤레이터이고, 제2 건조 성분을 포함하는 입구 탱크(inlet tank)(68)를 포함한다. 제3 건조물 도입 장치(40)는 스크류 레귤레이터이고 제3 건조 성분을 포함하는 입구 리저버(70)를 포함한다.
혼합 및 투사 장치(34)는 건조 성분과 액체 성분을 혼합하기에 적절하다. 혼합 및 투사 장치(34)에는 혼합 챔버(74)를 형성하는 케이스(72)가 구비되어 있다. 혼합 챔버(74)는 건조물 입구(76), 액체물 입구(78), 및 모르타르 출구(80)를 포함한다. 건조물 입구(76)는 운반 챔버(48)의 건조물 출구(52)로부터 하류에 배열되고, 상기 건조물 출구(52)는 혼합 챔버(74)의 건조물 입구(76)내로 나온다. 액체물 입구(78)는 액체물 공급 장치(39)에 연결되고, 혼합 챔버(74)내의 건조물 입구(76)로부터 하류에 그에 가깝게 배열된다.
혼합 및 투사 장치(34)에는 또한, 혼합 챔버(74)내에 배열된 혼합 부재(82)가 구비되어 있다.
혼합 챔버(74)는 혼합 챔버 축(B1)과 내경(DI2)을 갖는 원형 단면을 가진 원통형이다. 혼합 챔버(74)는 따라서 주어진 횡단면을 갖는다.
혼합 및 투사 장치(34)는 혼합 부재(82)를 구동하기에 적절한 구동 모터(84)를 포함한다.
혼합 부재는 스크류(86)이다. 스크류(86)는 샤프트 축(B2)을 따라 연장하는 중앙의 샤프트(88)를 포함한다. 스크류(86)는 주어진 스크류 피치(P2) 및 외경(D2)을 포함한다. 스크류(86)는 구동 모터(84)에 관련된 구동 측(90) 및 구동 측(90)에 대향하는 자유 측(92)을 갖는다.
운반 장치(54)는 혼합 부재(82)로부터 분리된다.
스크류 피치(P1)는 스크류 피치(P2)와는 상이하다. 바람직하게, 스크류 피치(P1)는 스크류 피치(P2)보다 더 크다.
외경(D2)는 외경(D1)과는 상이하다. 당면한 경우에 있어서, 직경(D1)은 직경(D2)보다 더 크다.
또한, 스크류(56, 86)는 축 방향으로 분리되고 오버랩되지 않는다.
또한, 2개의 스크류의 자유 측들(64, 92)은 서로 인접된다.
보다 상세하게, 스크류들(56, 86)은 서로 축 방향으로 이격되어 축 간격(EC)을 형성한다. 축 간격은 축들(A2 및 B2)을 따라 측정된다.
운반 챔버(48) 및 혼합 챔버(74)는 동축으로 배열된다. 환언하면, 혼합 챔버(74)의 중앙 축(B1)은 운반 챔버(48)의 중앙 축(A1)과 동축에 있다.
내경(DI1)은 내경(DI2)보다 더 크다. 운반 챔버(48)의 횡단면은 따라서, 혼합 챔버(74)의 횡단면보다 더 크다.
혼합 및 투사 장치(34)는 배관의 내부 표면에 모르타르를 투사하기에 적절한 투사 헤드(94)를 포함한다. 투사 헤드(94)는 헤드 입구(96) 및 적어도 하나의 투사 창(98)을 포함한다. 혼합 챔버(74)의 모르타르 출구(80)는 헤드 입구(96)내로 나온다.
혼합 및 투사 장치(34)는 혼합 챔버(74)의 중앙 축인 중앙 축 Y-Y를 규정한다. 혼합 및 투사 장치(34)는 축 Y-Y에 나란히 배향되고 건조물 입구(76)로부터 투사 헤드(94)쪽으로 배향되는 운반 방향(T)을 또한 규정한다.
혼합 및 투사 장치(34)에는 투사 헤드(94)를 케이스(72)에 관하여 회전시키기 위한 수단이 구비되어 있다. 바람직하게, 투사 헤드(94) 및 운반 및 혼합 부재(82)는 차례로 고정되어 있다. 이러한 식으로, 투사 헤드(94) 및 혼합 부재(82)가 동일한 구동 모터(84)에 의해 구동된다.
제1 액체물 도입 장치(42)는 제1 액체 성분을 건조물내로 도입하기에 적절하다.
제1 액체물 도입 장치(42)는 액체물 입구(78)에서 혼합 챔버(74)내로 나가는 도입 채널(100)을 포함한다. 도입 채널(100)은, 운반 방향(T)을 고려하여, 건조물 입구(76)의 하류에 놓인 위치에서 혼합 챔버(74)내로 나간다. 이러한 도입 채널(100)은 케이스(72)의 벽을 통과하고, 바람직하게 중앙 축 Y-Y에 관하여 방사상으로 배열됨으로써, 제1 액체 성분이 방사상으로 그리고 수직하게 혼합 챔버(74)내로 도입된다.
제1 액체물 도입 장치(42)는 또한 덕트(102) 및 레귤레이터 장치(104)를 포함한다. 레귤레이터 장치(104)는 덕트(102)에 의해 도입 채널(100)에 연결된다. 레귤레이터 장치(104)는 또한 제1 액체 성분을 포함하는 리저버(106)를 포함한다.
제2 액체물 도입 장치(44)는 제2 액체 성분을 건조물내로 도입하기에 적절하다.
제2 액체물 도입 장치(44)는 혼합 챔버(74)내로 나가는 도입 채널(108)을 포함한다. 도입 채널(108)은, 운반 방향(T)을 고려하여, 제1 액체 성분용 도입 채널(100)이 혼합 챔버(74)내로 나가는, 위치의 하류의 위치에서 액체물 입구(78)에서 혼합 챔버(74)내로 나간다. 이러한 도입 챔버(108)는 케이스(72)의 벽을 통과하고, 중앙 축 Y-Y에 관하여 방사상으로 바람직하게 배열됨으로써, 제2 액체 성분이 방사상으로 그리고 수직하게 혼합 챔버(74)내로 도입된다.
제2 액체물 도입 장치(44)는 또한 덕트(110) 및 레귤레이터 장치(112)를 포함한다. 레귤레이터 장치(112)는 덕트(110)에 의해 도입 채널(108)에 연결된다. 레귤레이터 장치(112)는 또한 제2 액체 성분을 포함하는 리저버(114)를 포함한다.
도입 채널(100) 및 덕트(102)는 도입 채널(108) 및 덕트(110)로부터 그것의 전체 길이에 걸쳐 분리된다.
일반적으로, 액체물 도입 장치(42, 44)는 혼합 챔버(74)내에서 서로로부터 분리적으로 2개의 액체 성분을 도입하기에 적절하다. 그 목적을 위해서, 도입 채널(100)은 도입 채널(108)로부터 이격되어 혼합 챔버(74)내로 나간다.
액체 성분과 건조 성분의 혼합은 따라서, 혼합 챔버(74)로부터 상류가 아닌, 오로지 혼합 챔버(74)내에서만 이루어진다. 따라서, 혼합 챔버(74)만이, 설비(30)가 중지되었을 때, 세척되어야 하며, 그것은 물질의 손실을 제한한다.
배관의 내부 표면에 걸쳐 만족스러운 방식으로 모르타르가 도포되게 하기 위해서, 투사 헤드(94)는 특정 설계를 갖는다. 도 4 및 5는 그 헤드(94)의 일 실시예를 나타낸다.
도 4 및 5에 나타내어진 바와 같이, 투사 헤드(94)는 기본 몸체(116)를 포함한다. 기본 몸체(116)는 예컨대 속이 빈 실린더의 형태이고 중앙 헤드 축 A-A를 따라 연장한다. 기본 몸체(116)는 봉입 표면(enclosure surface)(118)을 갖는다. 투사 헤드(94)는 기본 몸체(116)내에 형성된 다수의 창(98)을 포함한다. 당면한 경우에 있어서, 투사 헤드(96)는 6개의 투사 창(98)을 포함한다. 각각의 투사 창(98)은 중앙 헤드 축 A-A에 관하여 기본 몸체(116)의 방사상의 관통 개구이다.
도 6은, 감긴 것이 풀린 봉입 표면(118)을 도 6의 평면에 나타낸다. 각각의 투사 창(98)은 실질적으로 직사각형의 형상을 갖는다. 대안적으로, 각각의 투사 창(98)은 실질적으로 삼각형의 형상을 갖는다.
도 7은 제2 실시예에 따른 투사 헤드(94)의, 도 7의 평면에, 감긴 것이 풀린 봉입 표면(118)을 나타내며, 투사 헤드는 6개의 투사 창(98)을 포함한다. 각각의 투사 창(98)은 둥글게 된 코너를 가진 실질적으로 삼각형의 형상을 갖는다. 각각의 투사 창(98)은 3개의 측부(C1, C2, C3)를 갖는다. 매번, 2개의 측부들 C1-C2, C2-C3 및 C3-C1이 원형부(A1, A2, A3)의 호(arc)에 의해 연결된다. 각각의 투사 창(98)은 넓은 축 방향 부분(PAL) 및 좁은 축 방향 부분(PAM)을 포함한다. 넓은 축 방향 부분(PAL)은 축 A-A에 관하여 좁은 축 방향 부분(PAM)보다 원주 방향으로 더 넓다.
투사 창(98)이 중앙 축 A-A 주위로 배열되어 있음으로써, 넓은 축 방향 부분(PAL) 및 좁은 축 방향 부분(PAM)은 중앙의 헤드 축 A-A 주위로 원주 방향으로 교번한다.
각각의 투사 창(98)은 따라서, 넓은 축 방향 부분(PAL)로 이루어지는 기부(base)와, 좁은 축 방향 부분(PAM)으로 이루어지는 정점부(apex)를 형성한다. 정점부와 관련된 측부들(C1, C2)은 그것들 사이의 정점의 각도(apical angle) α를 형성한다. 이러한 정점의 각도 α는 5°와 60°사이를 포함한다. 도 7에 나타낸 예에 있어서, 정점의 각도 α는 60°이고, 투사 창(98)은 등변 삼각형의 형상이다.
도 8 및 9는 투사 헤드(94)의 제3 실시예를 나타낸다. 제2 실시예에 관한 차이는, 이러한 경우에 있어서 12개인, 투사 창(98)의 개수이다. 또한, 정점의 각도 α는 20°이고, 투사 창(98)은 2등변 삼각형의 일반적인 형상이다.
도 10 및 11은 투사 헤드(94)의 제4 실시예를 나타낸다. 제3 실시예에 관련한 유일한 차이는, 여기서 10°인 정점의 각도 α이다.
일반적으로, 투사 창(98)은 적어도 2개의 나란하지 않은 측부를 갖는다. 대안적으로, 각각의 투사 창(98)은 4변형, 예컨대, 사다리꼴의 일반적인 형상일 수도 있다.
이후에, 도 2의 설비(30)를 이용하여 본 발명에 따른 배관의 기본 몸체(10)에 내부 라이닝(16)을 도포하기 위한 방법이 설명될 것이다.
제1 단계 동안에, 제1 건조 성분 및 제2 건조 성분이 운반 챔버(48)의 건조물 입구(50)내로 분리적으로 도입된다. 2개의 필러 건조 성분들이 운반 장치(32)에 의해 혼합되어 건조물 출구(52)쪽으로 운반된다. 따라서, 균질한 건조 혼합물이 출구(52)에서 얻어진다. 제3 건조물 도입 장치는 다른 건조 성분을 건조물 입구(50)내로 도입할 수 있다.
건조물은, 그 다음으로, 혼합 및 투사 장치(34)의 건조물 입구(76)내로 도입되고 운반 방향(T)으로 스크류(86)에 의해 운반되며, 스크류(86) 및 투사 헤드(94)는 구동 모터(84)에 의해 동시에 그리고 동기적으로 회전된다.
제2 단계 동안에, 제1 액체 성분 및, 적용될 수 있다면 제2 액체 성분이 운반 방향(T)에 관하여 수직하게 그리고 방사상으로 건조물 입구(78)내로 도입되고, 따라서, 혼합 챔버(74) 내부의 건조물내로 도입된다. 건조물내로의 제1 액체 성분의 이러한 도입은, 건조물내로의 제2 액체 성분의 도입과는 분리하여 이루어진다. 대안적으로, 도입은, 운반 방향(T)에 수직한 또는 방사상의 성분을 갖는 방향으로 이루어지지만, 엄격히 수직하거나 방사상이지는 않다. 그러한 경우에, 채널들(100 및 108)은 운반 방향(T) 및 축(B1)에 관하여 경사져 있다.
제3 단계 동안에, 액체 성분들 및 건조 성분들이 혼합 챔버(74)내의 스크류(86)에 의해 혼합되어, 투사 헤드(94)에 의해 운반되는 균질한 모르타르를 형성한다. 투사 헤드(94)는 모터(84)에 의해 회전되고, 모르타르는 그 다음에 투사 창(98)을 통해 배관(2)의 내부 표면에 투사된다.
투사 동안에, 배관(2)은 투사 헤드와 동일한 회전 방향이지만, 투사 헤드보다 더 느린 회전 속도로, 그 자신의 축 X-X 주위로 회전되며, 투사 헤드(94)는 배관(2) 내부를 축 방향으로 그리고 배관(2)을 따라 이동된다.
일단, 안이 대어질 내부 표면(14)의 전체 부분이 모르타르로 덮이면 그리고 모르타르가 액체 또는 점성의 상태이면, 배관의 그 자신의 축 X-X 주위의 회전 속도가, 모르타르 라이닝(16)의 자유 표면을 매끄럽게 하도록, 증가된다. 배관의 회전 속도의 증가 동안에 발생하는 가속도는 지구 중력의 일반적인 가속도의 50배와 100배 사이이다.
대안적으로, 액체물 공급 장치는, 예컨대, 액체 첨가제가 없는 수경 모르타르의 경우에, 단일 액체 성분 도입 장치만을 갖는다.
또한 대안적으로, 설비(30)에는, 다른 건조 성분들이 운반 챔버(48)내로 도입되어야 하는 경우에, 추가적인 건조물 도입 장치들이 구비될 수도 있다; 바람직하게, 설비(30)에는 건조 성분을 건조물 입구(50)내로 도입하기에 적절한 각각의 건조 성분을 위한 분리된 건조물 도입 장치가 구비된다.
마찬가지로, 설비(30)에는, 다른 액체 성분들이 혼합 챔버(74)내로 도입되어야 하는 경우에, 추가적인 액체물 도입 장치들이 구비될 수도 있다. 바람직하게, 설비(30)에는, 혼합 챔버(74)내로 도입될 액체 성분들이 있는 만큼의 액체물 도입 장치들이 구비된다. 일반적으로, 액체물 도입 장치들은 액체 성분들을 서로 분리하여 혼합 챔버(74)내로 도입하기에 적절하고, 그 목적을 위해 서로 이격된 위치들에서 혼합 챔버(74)내로 나가는 도입 채널들을 갖는다. 또한, 각각의 액체 성분 도입 채널은 바람직하게 혼합 챔버(74)내로 방사상으로 나간다.
도 4 내지 11을 참조하여 설명된 투사 헤드(42)의 특성은 개별적으로 또는 그것들의 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 그것들은, 배관 요소를 피복하기에 적절한 다른 설비와 함께 사용될 수도 있다.

Claims (21)

  1. 모르타르(mortar)를 이용하여 배관 요소(pipe element)의 내부를 피복하는 설비(facility)로서,
    - 모르타르의 건조물을 공급하는 공급 장치(32)로서, 건조물 입구(50) 및 건조물 출구(52)가 제공되어 있는 공급 챔버(feeding chamber)(48)와 상기 공급 챔버내에 배열되는, 건조물을 공급하기 위한 공급 부재(54)를 포함하는 공급 장치(32)를 포함하며, 상기 설비는,
    - 모르타르를 획득하기 위해서 상기 건조물을 액체물과 혼합하고, 상기 건조물을 상기 액체물과 혼합하기 위한 혼합 부재(82) 및 혼합 챔버(74)를 형성하는 케이스(72)를 갖는 혼합 장치(34)로서, 상기 혼합 챔버는 건조물 입구(76), 액체물 입구(78) 및 모르타르 출구(80)를 갖는, 혼합 장치(34)를 포함하는 것, 상기 공급 장치(32)의 상기 건조물 출구(52)는 상기 혼합 챔버(74)의 상기 건조물 입구(76)에 이르는 것, 및 상기 공급 부재(54)와 상기 혼합 부재(82)는 별개의 부재들인 것을 특징으로 하며,
    상기 설비는, 액체물을 건조물내로 도입하는 액체물 공급용 장치(39)로서, 제 1 액체 성분을 도입하기 위한 장치(42)를 포함하는 액체물 공급용 장치(39)를 포함하고, 상기 제 1 액체 성분을 도입하기 위한 장치는 상기 액체물 입구(78)에서 상기 혼합 챔버(74) 내로 나오고 상기 케이스(72)의 벽을 통과하는 도입 채널(100)을 포함하고, 상기 제 1 액체 성분을 도입하기 위한 상기 장치는 상기 건조물의 운반 방향(T)에 수직한 성분을 갖는 방향으로 또는 그 운반 방향(T)에 수직한 방향으로 관련된 액체 성분을 건조물내로 도입하는, 설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급 부재(54)는 축(A2)을 규정하고 상기 혼합 부재(82)는 축(B2)을 규정하며, 상기 공급 부재(54) 및 상기 혼합 부재(82)는 서로 축방향으로 이격되어 축 간격(axial gap)(EC)을 형성하는, 설비.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 공급 부재가 스크류(56)이고 그리고/또는 상기 혼합 부재가 스크류(86)인, 설비.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 공급 부재가 스크류(56)이고 상기 혼합 부재가 스크류(86)이며, 상기 스크류들(56, 86)은 상이한 스크류 피치들(P1, P2) 및/또는 외경들(D1, D2)을 갖는, 설비.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 공급 챔버(48)는 챔버 축(A1)을 규정하고 상기 혼합 챔버(74)는 챔버 축(B1)을 규정하며, 상기 챔버 축들은 서로 동축으로 배열되는, 설비.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 공급 챔버(48) 및 상기 혼합 챔버(74)는 상이한 횡단면들을 갖는, 설비.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 공급 부재(54)를 구동하는 제1 구동 모터(58) 및 상기 혼합 부재(82)를 구동하는 제2 구동 모터(84)를 포함하는, 설비.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 공급 부재(54)는 구동 측(driving side)(62)과 자유 측(free side )(64)을 갖고, 상기 혼합 부재는 구동 측(90)과 자유 측(92)을 가지며, 상기 2개의 자유 측(64, 92)은 서로 인접해 있는, 설비.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    모르타르를 투사하는, 모르타르 출구(80)가 나가는 헤드 입구를 갖는 투사 헤드(projection head)(94), 및 모르타르용 적어도 하나의 투사 창(projection window)(98)을 포함하는, 설비.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 투사 헤드(94)는, 헤드 축을 따라 연장하는 속이 빈 원통형의 기본 몸체(116)를 갖고, 상기 적어도 하나의 투사 창(98)의 각각은 2개의 나란하지 않은 측부(C1, C2)를 갖는 것을 특징으로 하는, 설비.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 적어도 하나의 투사 창(98)의 각각은 삼각형 또는 사변형인, 설비.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 투사 헤드(94)는 적어도 2개의 투사 창(98)을 포함하고, 각각의 투사 창은 넓은 부분(PAL)과 좁은 부분(PAM)을 갖고, 상기 투사 창들은, 좁은 부분과 넓은 부분이 상기 투사 헤드의 원주 방향으로 교번되도록, 배열되는, 설비.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 투사 창(98)의 각각은 2등변 또는 등변 삼각형인, 설비.
  14. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 공급 장치(32)는 적어도 제1 건조 성분 및 제2 건조 성분을 혼합하는 혼합 장치인, 설비.
  15. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    액체물을 건조물내로 도입하는 상기 액체물 공급용 장치(39)가 제2 액체 성분을 도입하기 위한 장치(44)를 더 포함하는, 설비
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 액체 성분을 도입하기 위한 장치 및 상기 제2 액체 성분을 도입하기 위한 장치는, 상기 제1 액체 성분과 상기 제2 액체 성분을 서로 분리하여 도입하는, 설비.
  17. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 액체물 공급용 장치(39)가 제2 액체 성분을 도입하기 위한 장치(44)를 더 포함하고, 상기 제 2 액체 성분을 도입하기 위한 상기 장치(44)는 상기 액체물 입구(78)에서 상기 혼합 챔버(74) 내로 나오고 상기 케이스(72)의 벽을 통과하는 도입 채널(108)을 포함하고, 상기 제 2 액체 성분을 도입하기 위한 상기 장치는 상기 건조물의 운반 방향(T)에 수직한 성분을 갖는 방향으로 또는 그 운반 방향(T)에 수직한 방향으로 관련된 액체 성분을 건조물내로 도입하는, 설비.
  18. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    배관 요소의 기본 몸체의 내부를 모르타르 라이닝(mortar lining)으로 피복하기 위해 사용되는, 설비.
  19. 청구항 6에 있어서,
    상기 공급 챔버의 횡단면의 표면적이 상기 혼합 챔버의 횡단면의 표면적보다 더 넓은, 설비.
  20. 청구항 8에 있어서,
    상기 2개의 자유 측들은 서로를 향해 배향되는, 설비.
  21. 청구항 10에 있어서,
    상기 투사 헤드(94)는, 헤드 축을 따라 연장하는 속이 빈 원통형의 기본 몸체(116)가 원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 설비.
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