KR102515498B1 - Grp pipe based on multi-directional fiberglass reinforcement, method for manufacturing the grp pipe and apparatus for manufacturing the grp pipe to improve performance - Google Patents
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Abstract
Description
아래의 실시예들은 성능 향상을 위한 다방향 유리섬유 보강재 기반의 GRP 파이프 제조 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.The following embodiments relate to a multidirectional glass fiber reinforcement-based GRP pipe manufacturing method and apparatus using the same for performance improvement.
GRP 파이프(Glass-fiber reinforced plastic pipe)는 종래 글래스 로빙(Glass roving)과 같은 유리섬유를 필라멘트 와인딩 공법을 이용하여 파이프 베이스 상에 감아 수지와 함침함으로써 제조되거나 이외에 다양한 공법을 이용하여 제조되었다.GRP pipes (Glass-fiber reinforced plastic pipes) are manufactured by winding glass fibers, such as conventional glass roving, on a pipe base using a filament winding method and impregnating them with resin, or by using various other methods.
하지만, 기존의 공법은 특정 축 방향으로만 보강층을 생성하였고, 이는 해당 축방향이 아닌 다른 방향에 대한 외압 및 내압등에 대해 안정성이 떨어지는 문제점이 존재하였다. 예컨대, 기존에는 파이프의 사용 용도에 따라 인가되는 하중을 감안하여 원주방향, 길이방향, 압축방향 등 강도가 필요한 축에 대하여 유리섬유등의 보강재를 사용하여 보강층을 생성하였다. 그러나, 이 경우, 보강재를 투입한 방향이 아닌 다른 방향에 대한 외압 및 내압 등에 대한 안전성이 떨어지는 문제점이 존재하였다.However, the existing method creates a reinforcing layer only in a specific axial direction, which has a problem of poor stability against external pressure and internal pressure in directions other than the corresponding axial direction. For example, in the past, reinforcing layers such as glass fibers were used for axes requiring strength, such as in the circumferential direction, in the longitudinal direction, and in the compression direction, in consideration of the load applied according to the use of the pipe. However, in this case, there was a problem of poor safety against external pressure and internal pressure in a direction other than the direction in which the reinforcing material was introduced.
이에 본 발명의 목적은 다방향 보강재를 글래스 로빙(Glass roving) 사이에 결합하여 GRP 파이프를 제조함으로써, 축방향 외에도 다양한 방향에 대하여 강도가 향상된 GRP 파이프 및 상기 파이프를 제조하는 GRP 파이프 자동화 제조 장치를 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to manufacture a GRP pipe by combining a multi-directional reinforcing material between glass rovings to manufacture a GRP pipe having improved strength in various directions in addition to the axial direction, and an automated GRP pipe manufacturing device for manufacturing the pipe is to provide
실시예들은 종래 글래스 로빙(Glass Roving)을 이용한 와인딩 공법의 단점을 극복함으로써 모든 방향에 대하여 강도가 증가되어 안정성이 향상되고, 제조 비용 대비 높은 성능이 확보됨으로써 경제성도 향상 가능한 GRP 파이프를 제조하기 위함이다.The embodiments overcome the disadvantages of the conventional winding method using glass roving, thereby increasing strength in all directions, improving stability, and securing high performance compared to manufacturing cost. To manufacture a GRP pipe that can improve economic efficiency am.
또한, 실시예들은 GRP 파이프에 포함되는 다양한 구성요소들의 온도 조절, 투입량 조절등을 통하여 생산속도가 향상되면서도, 내구성이 향상되는 GRP 파이프를 제조하기 위함이다.In addition, the embodiments are intended to manufacture a GRP pipe with improved durability while improving production speed through temperature control and input amount control of various components included in the GRP pipe.
또한, 실시예들은 GRP 파이프에 대하여 그라인딩을 수행함으로써 연결구에의 삽입이 용이한 GRP 파이프를 제조하기 위함이다.In addition, the embodiments are intended to manufacture a GRP pipe that can be easily inserted into a connector by performing grinding on the GRP pipe.
본 출원의 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved in the present application is not limited to the above-described problem, and problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings. .
일 실시예에 따른 GRP 파이프 자동화 제조 장치는 상기 GRP 파이프 제조 장치를 제어하는 제어부; 맨드릴; 상기 맨드릴 표면을 따라 이동하는 베이스 상에 라이너층 원주방향 보강재, 라이너층 다방향 보강재 및 제1 수지를 제공하여 라이너층을 형성하는 라이너층 형성부; 상기 맨드릴 내부에 배치되고, 상기 맨드릴과 열적으로 연결되어 상기 맨드릴을 통해 상기 라이너층에 상기 라이너층의 경화를 위한 열을 제공하는 제1 히팅부; 상기 라이너층 상에 내층 원주방향 보강재, 내층 다방향 보강재 및 제2 수지를 제공하여 내층을 형성하고, 상기 내층 상에 코어층 원주방향 보강재, 코어층 다방향 보강재, 모래 및 상기 제2 수지를 제공하여 코어층을 형성하고, 상기 코어층 상에 외층 원주방향 보강재, 외층 다방향 보강재 및 상기 제2 수지를 제공하여 외층을 형성하는 구조층 형성부; 및 상기 라이너층, 상기 내층, 상기 코어층 및 상기 외층의 외부에 배치되고, 상기 라이너층, 상기 내층, 상기 코어층 및 상기 외층의 경화를 위한 열을 제공하는 제2 히팅부를 포함하고, 상기 라이너층 형성부는 상기 제1 수지를 수용하는 라이너층 수지 탱크를 포함하고, 상기 구조층 형성부는 상기 제2 수지를 수용하는 구조층 수지 탱크를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 히팅부, 상기 제2 히팅부에서 제공되는 열의 온도 및 상기 라이너층 수지 탱크, 상기 구조층 수지 탱크의 내부 온도를 제어할 수 있다.GRP pipe automation manufacturing apparatus according to an embodiment includes a control unit for controlling the GRP pipe manufacturing apparatus; mandrel; a liner layer forming unit for forming a liner layer by providing a circumferential liner layer reinforcing material, a multidirectional liner layer reinforcing material, and a first resin on the base moving along the surface of the mandrel; a first heating unit disposed inside the mandrel and thermally connected to the mandrel to provide heat for curing the liner layer to the liner layer through the mandrel; An inner circumferential reinforcement material, an inner multidirectional reinforcement material, and a second resin are provided on the liner layer to form an inner layer, and a core layer circumferential reinforcement material, a core layer multidirectional reinforcement material, sand, and the second resin are provided on the inner layer. a structural layer forming unit which forms a core layer and forms an outer layer by providing an outer circumferential reinforcing material, an outer multidirectional reinforcing material, and the second resin on the core layer; and a second heating unit disposed outside the liner layer, the inner layer, the core layer, and the outer layer, and providing heat for curing the liner layer, the inner layer, the core layer, and the outer layer, wherein the liner The layer forming unit includes a liner layer resin tank accommodating the first resin, the structure layer forming unit includes a structural layer resin tank accommodating the second resin, and the control unit comprises: the first heating unit; 2 It is possible to control the temperature of the heat provided from the heating unit and the internal temperatures of the liner layer resin tank and the structure layer resin tank.
또한, 일 실시예에 따른 GRP 파이프 간의 연결을 위한 GRP 파이프용 연결구에 일부분이 삽입되는 GRP 파이프를 제조하는 GRP 파이프 제조 장치는, 맨드릴; 상기 맨드릴 표면을 따라 이동하는 베이스 상에 라이너층 원주방향 보강재, 라이너층 다방향 보강재 및 제1 수지를 제공하여 라이너층을 형성하는 라이너층 형성부; 상기 라이너층 상에 내층 원주방향 보강재, 내층 다방향 보강재 및 제2 수지를 제공하여 내층을 형성하고, 상기 내층 상에 코어층 원주방향 보강재, 코어층 다방향 보강재, 모래 및 상기 제2 수지를 제공하여 코어층을 형성하고, 상기 코어층 상에 외층 원주방향 보강재, 외층 다방향 보강재 및 상기 제2 수지를 제공하여 외층을 형성하는 구조층 형성부; 상기 외층상에 부직포 및 이형필름을 도포하는 마감처리부; 및 상기 GRP 파이프의 외면 중 상기 GRP 파이프용 연결구에 삽입되는 일부분을 그라인딩하는 그라인딩부를 포함할 수 있다.In addition, a GRP pipe manufacturing apparatus for manufacturing a GRP pipe that is partially inserted into a GRP pipe connector for connection between GRP pipes according to an embodiment includes a mandrel; a liner layer forming unit for forming a liner layer by providing a circumferential liner layer reinforcing material, a multidirectional liner layer reinforcing material, and a first resin on the base moving along the surface of the mandrel; An inner circumferential reinforcement material, an inner multidirectional reinforcement material, and a second resin are provided on the liner layer to form an inner layer, and a core layer circumferential reinforcement material, a core layer multidirectional reinforcement material, sand, and the second resin are provided on the inner layer. a structural layer forming unit which forms a core layer and forms an outer layer by providing an outer circumferential reinforcing material, an outer multidirectional reinforcing material, and the second resin on the core layer; a finishing unit for applying a non-woven fabric and a release film on the outer layer; And it may include a grinding unit for grinding a portion of the outer surface of the GRP pipe to be inserted into the connector for the GRP pipe.
본 출원의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The solutions to the problems of the present application are not limited to the above-described solutions, and solutions not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings. You will be able to.
실시예들에 따르면, 다방향 보강재를 포함하는 GRP 파이프를 제조하여 모든 방향에 대한 강도가 증가되어 안정성이 향상되고, 제조 비용 대비 높은 성능이 확보됨으로써 경제성도 향상된 GRP 파이프를 제조할 수 있다.According to the embodiments, by manufacturing a GRP pipe including multi-directional reinforcing materials, strength in all directions is increased, stability is improved, and high performance compared to manufacturing cost is secured, thereby manufacturing a GRP pipe with improved economic feasibility.
또한, 실시예들에 따르면, GRP 파이프에 포함되는 다양한 구성요소들의 온도 조절, 투입량 조절등을 통하여 생산속도가 향상되면서도, 내구성이 향상되는 GRP 파이프를 제조할 수 있다.In addition, according to the embodiments, it is possible to manufacture a GRP pipe with improved durability while increasing the production speed through temperature control and input amount control of various components included in the GRP pipe.
또한, 실시예들에 따르면, GRP 파이프에 대하여 그라인딩을 수행함으로써 연결구에의 삽입이 용이한 GRP 파이프를 제조할 수 있다.In addition, according to embodiments, it is possible to manufacture a GRP pipe that can be easily inserted into a connector by performing grinding on the GRP pipe.
본 출원의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present application are not limited to the above-mentioned effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 GRP 파이프 자동화 제조 장치의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 장치의 베이스 제공부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 라이너층 형성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 수지의 종류 및 경화제의 함량에 따른 경화곡선을 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 히팅부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 구조층 형성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따라 완성된 GRP 파이프의 층 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 연결구를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 그라인딩부 및 절단부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 그라인딩부를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 그라인딩부의 GRP 파이프에 대한 그라인딩을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic diagram of an automated GRP pipe manufacturing apparatus according to an embodiment.
2 is a diagram for explaining a base providing unit of a device according to an exemplary embodiment.
3 is a view for explaining a liner layer forming unit according to an exemplary embodiment.
4 is a view showing a curing curve according to the type of resin and the content of the curing agent according to an embodiment.
5 is a view for explaining a first heating unit according to an embodiment.
6 is a view for explaining a structure layer forming unit according to an exemplary embodiment.
7 is a view showing a layer structure of a completed GRP pipe according to an embodiment.
8 is a view for explaining a connector according to an embodiment.
9 is a view for explaining a grinding part and a cutting part according to an embodiment.
10 is a diagram for explaining a grinding unit according to an exemplary embodiment.
11 is a diagram for explaining grinding of a GRP pipe of a grinding unit according to an embodiment.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.The foregoing objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention can apply various changes and can have various embodiments. Hereinafter, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In the drawings, the thickness of layers and regions is exaggerated for clarity, and elements or layers may be "on" or "on" other elements or layers. What is referred to includes all cases where another layer or other component is intervened in the middle as well as immediately above another component or layer. Like reference numerals designate essentially like elements throughout the specification. In addition, components having the same function within the scope of the same idea appearing in the drawings of each embodiment are described using the same reference numerals.
본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.If it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, numbers (eg, first, second, etc.) used in the description process of this specification are only identifiers for distinguishing one component from another component.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.In addition, the suffixes "module" and "unit" for the components used in the following description are given or used together in consideration of ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves.
도 1은 일 실시예에 따른 GRP 파이프 자동화 제조 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an automated GRP pipe manufacturing apparatus according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시예에서, 장치(1)는 맨드릴(100), 맨드릴 상에 베이스를 제공하는 베이스 제공부(200), 상기 베이스 상에 라이너 층을 제공하는 라이너층 형성부(300), 라이너층 상에 구조층을 형성하는 구조층 형성부(400), 맨드릴 내부에서 열을 제공하는 제1 히팅부(500), 라이너층 및 구조층 외부에서 열을 제공하는 제2 히팅부(600) 및 제어부(700)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , in one embodiment, an
제어부(700)는 장치(1)에 포함되는 구성요소들(100 내지 700) 중 적어도 하나에 대한 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 베이스, 라이너층, 구조층에 포함되는 재료들의 함량, 개수, 밀도 또는 온도 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.The
또한, 제어부(700)는 산업 현장에서 요구되는 GRP 파이프의 규격 및/또는 물성(예를 들어, 내구성, 강도, 수밀성, 추가 안전율 등)에 대응하도록 장치(1) 내부의 구성의 설정값을 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(700)는 베이스 제공부(200)의 벨트의 회전 속도를 조절하여 베이스의 전진 속도를 조절할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(700)는 라이너층 형성부(200) 및/또는 구조층 형성부(300)에서 제공되는 원주방향 보강재의 축 방향, 제공 개수 및/또는 텍스 수를 조절할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(700)는 라이너층 형성부(200) 및/또는 구조층 형성부(300)에서 제공되는 다방향 보강재의 크기를 조절할 수 있다.In addition, the
또 다른 예로, 제어부(700)는 라이너층 또는 구조층의 두께를 조절할 수 있다. 상기의 예시들과 같이, 제어부(700)는 장치(1) 내부에서 조절될 수 있는 GRP 파이프 제조과정의 모든 설정값에 대해, 장치(1) 내부의 모든 구성에 대해 제어할 수 있다.As another example, the
또한, 제어부(700)는 물리적으로 하나일 수도 있고, 복수개일 수도 있다. 일 예로, 제어부(700)가 물리적으로 복수개인 경우, 제어부(700)는 장치(1)에 포함되는 구성요소들(100 내지 700) 중 적어도 일부를 개별적으로 제어하는 세부 제어부들을 포함할 수도 있다. 또한, 일 예로, 제어부(700)는 제1 히팅부(500)의 온도를 제어하는 제1 온도 제어부, 라이너층 형성부(300)에서 제공되는 수지의 온도를 제어하는 제2 온도 제어부, 구조층 형성부(400)에서 제공되는 수지의 온도를 제어하는 제3 온도 제어부, 구조층 형성부(400)에서 제공되는 모래의 온도를 제어하는 제4 온도 제어부, 제2 히팅부(600)의 온도를 제어하는 제5 온도 제어부를 포함할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 제어부(700)가 물리적으로 하나인 것을 가정하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the
또한, 맨드릴(100)은 재료를 성형하기 위한 틀을 의미할 수 있다. 일 예로, 맨드릴(100)은 일 실시예에 따른 GRP 파이프 제조과정에서 제조되는 GRP 파이프 내부에 배치되는 금속을 의미할 수 있다. 또한, 맨드릴(100)은 바람직하게는 원기둥 형상일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, GRP 파이프를 제조하기 위한 틀로써 통상의 기술자에게 용이한 다양한 형상으로 성형될 수 있음이 이해될 것이다. In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 장치(1)는 베이스 제공부(200)를 포함할 수 있다. 여기서, 베이스 제공부(200)는 맨드릴(100)의 표면에 GRP 파이프 제조과정에서의 베이스를 제공할 수 있다. 본 명세서에서, 베이스는 후술될 GRP 파이프의 라이너층 및/또는 구조층이 적층되기 위한 틀을 의미할 수 있다. 베이스는 GRP 파이프의 일 층으로써 직접적인 구성요소가 될 수도 있고, GRP 파이프의 각 층이 적층된 이후 제거되는 형틀 역할을 수행할 수도 있다. 일 예로, 베이스는 지관일 수 있으며, 상기 베이스는 맨드릴(100) 표면을 따라 전진할 수 있다. 또한, 일 예로, 베이스가 맨드릴 표면을 따라 전진할 때, 맨드릴(100)은 회전하지 않고 벨트를 통해 베이스가 맨드릴(100)의 표면을 따라 전진할 수 있다. 베이스가 전진하는 방향은, 맨드릴(100)의 축 방향을 기준으로 맨드릴(100)의 표면을 따라 나선방향으로 전진할 수 있다. 이 경우, 전진하는 베이스 상부에 GRP 파이프의 각 층이 적층될 수 있다. 또한, 일 예에서, 베이스 상부에 GRP 파이프의 각 층이 적층된 이후 경화되면, 베이스는 GRP 파이프와 분리될 수 있다.In addition, the
또한, 라이너층 형성부(300)는 GRP 파이프에 포함되는 라이너층을 적층할 수 있다. 구체적으로, 라이너층 형성부(300)는 맨드릴(100) 표면을 따라 전진하는 베이스 상부에 라이너층을 적층할 수 있다. 여기서 라이너층은, 일 실시예에 따라 완성된 GRP 파이프가 사용될 때, 초기 수압에 대한 수밀성을 확보하기 위한 층을 의미할 수 있다.In addition, the liner
또한, 라이너층 형성부(300)는 라이너층을 구성하는 원주방향 보강재를 제공할 수 있다. 여기서, 원주방향 보강재란 유리섬유와 같이 GRP 파이프를 구성하는 라이너층의 강도를 증가시키기 위한 재료를 의미할 수 있으며, 일 예로 유리섬유를 들었으나, 당업자에게 용이한 다양한 보강재를 의미할 수 있음이 이해될 것이다.In addition, the liner
라이너층 형성부(300)는 원주방향 보강재를 베이스에 제공할 수 있다. 구체적으로, 라이너층 형성부(300)가 원주방향 보강재를 제공하는 방식은 연속식 또는 비 연속식 필라멘트 와인딩 방식을 포함할 수 있다. 여기서, 비 연속식 필라멘트 와인딩 방법은 2축, 3축, 4축 또는 5축 등과 같이 다양한 축의 방향으로 유리섬유와 같은 보강재를 맨드릴 상에서 위치이동 하는 속도를 조절하여, 유리섬유가 베이스상에 감기게 하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 연속식 필라멘트 와인딩 방식은 원주방향 보강재와 수지를 함침한 이후 맨드릴에 도포하여, 상온 또는 고온에서 경화하는 방식을 의미할 수 있다.The liner
또한, 라이너층 형성부(300)는 라이너층을 구성하는 다방향 보강재를 제공할 수 있다. 여기서, 다방향 보강재란, 특정 재료를 절단한 재료를 의미할 수 있다. 일 예로, 다방향 보강재는 유리섬유가 절단되어 형성되는 글래스 촙(Glass chop)(또는, 촙 스트랜드(Chopped strand))을 포함할 수 있다. 또한, 라이너층 형성부(300)는 미리 절단된 다방향 보강재를 저장하였다가 베이스 상부에 도포할 수 있고, 또는 유리섬유 등과 같은 원재료를 절단하여 실시간으로 다방향 보강재를 형성하여 베이스 상부에 도포할 수도 있다. 도포된 다방향 보강재는 유리섬유와 함께 수지에 함침되어 라이너층을 구성할 수 있다. 즉, 다시 말하면, 라이너층 형성부(300)는 다방향 보강재를 베이스 상부에 도포할 수 있고, 이를 통해 원주방향 보강재와 다방향 보강재는 함께 수지에 함침됨으로써 라이너층을 구성할 수 있는 것이다. 라이너층에 다방향 보강재가 포함됨에 따라, 기존보다 라이너 층의 강도 및 수밀성이 향상될 수 있다.In addition, the liner
또한, 일 예로, 라이너층 형성부(300)는 특정 방향으로 다방향 보강재를 베이스 상부에 투입하는 것이 아니라, 방향성없이 다방향 보강재를 베이스 상부에 투입할 수 있다. 한편, 기존에는 다방향 보강재없이 라이너층 내에 경사방향으로 경사방향 보강재가 형성되는 기술이 있었다. 그러나, 이 경우, 경사방향에 대해서만 강도가 강화됨으로써, 다른 방향에 대해서는 강도가 강해질 수 없었다. 그러나, 라이너층 형성부(300)에서 방향성 없이 다방향 보강재가 투입됨에 따라, 경사 방향뿐 아니라 모든 방향에 대하여 라이너층의 강도 및 수밀성이 향상될 수 있다.Also, as an example, the liner
물론, 실시예에 따라, 라이너층 형성부(300)는 특정 방향으로 다방향 보강재를 베이스 상부에 도포할 수도 있다.Of course, according to the embodiment, the liner
또한, 실시예에 따라, 본 발명에서도 라이너층 형성부(300)는 다방향 보강재와 함께 라이너층에 기타 축방향에 대한 보강재를 투입할 수도 있다.Also, according to the embodiment, in the present invention, the liner
또한, 라이너층 형성부(300)는 수지를 도포할 수 있다. 이를 통해 베이스 상부의 다방향 보강재와 원주방향 보강재가 서로 함침될 수 있다. In addition, the liner
또한, 구조층 형성부(400)는 GRP 파이프에 포함되는 구조층을 적층할 수 있다. 일 실시예에 따른 구조층은 GRP 파이프의 산업 현장에서의 사용 시 외압 및 내압에 대한 안전성을 확보하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 일 실시예에 따른 구조층은 내층, 코어층 및/또는 외층을 포함할 수 있으며, 각 층에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.In addition, the structure
구조층 형성부(400)는 라이너층 상에 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지를 투입하여 구조층을 형성할 수 있다. The structure
또한, 구조층 형성부(400)는 라이너층 형성부(300)에서 설명한 바와 같이, 다방향 보강재를 방향성없이 투입함으로써, 다양한 방향에서의 구조층의 강도를 향상시킬 수 있다. 한편, 기존에는 다방향 보강재없이 구조층 내에 경사방향으로 경사방향 보강재가 형성되는 기술이 있었다. 그러나, 이 경우, 경사방향에 대해서만 강도가 강화됨으로써, 다른 방향에 대해서는 강도가 강해질 수 없었다. 그러나, 구조층 형성부(400)에서 방향성 없이 다방향 보강재가 투입됨에 따라, 경사 방향뿐 아니라 모든 방향에 대하여 구조층의 강도가 향상될 수 있다.In addition, as described in the liner
물론, 실시예에 따라, 구조층 형성부(400)는 특정 방향으로 다방향 보강재를 투입할 수도 있다. 또한, 실시예에 따라, 본 발명에서도 구조층 형성부(400)는 다방향 보강재와 함께 기타 축방향에 대한 보강재를 투입할 수도 있다.Of course, according to embodiments, the structural
또한, 구조층 형성부(400)는 모래와 같은 재료를 라이너층 상에 도포할 수 있다. 이를 통해, 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및/또는 모래가 수지로 함침되어 구조층을 구성할 수 있다. 다만, 여기서 모래와 같은 부자재는 반드시 첨가되어야 하는 것은 아니며, 산업 현장에서 요구되는 GRP 파이프의 성능 또는 규격에 따라 첨가될 수도 첨가되지 않을 수도 있음이 이해될 것이다.In addition, the structure
또한, 라이너층 형성부(300) 및 구조층 형성부(400)에서 제공되는 수지는 에폭시 수지, 불포화에스테르 수지, 비닐 에스테르 수지 등 다양한 종류의 수지로 구성될 수 있다.In addition, the resin provided by the liner
또한, 제1 히팅부(500)는 맨드릴(100)의 내부에 삽입되도록 위치할 수 있다. 제1 히팅부(500)는 라이너층 및 구조층이 형성되기 적절한 온도로 맨드릴(100)의 온도를 조절하는 역할을 수행한다. 또한, 제1 히팅부(500)는 맨드릴(100)을 가열하여 라이너층에 라이너층의 경화를 위한 온도를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 히팅부(500)는 맨드릴(100)을 가열하여, 라이너층에 투입되는 수지가 겔 상태가 되는 시점을 조절하기 위하여 라이너층에 열을 제공할 수 있다. 예컨대, 라이너층의 수지가 겔 상태를 지나 경화가 시작된 이후에, 내층에 포함되는 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지가 라이너층 상에 투입되는 경우, 라이너층과 내층 사이에 층 분리가 됨에 따라 GRP 파이프의 내구성이 감소될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 제어부(700)는 내층에 포함되는 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지가 라이너층 상에 투입되는 시점 이전에 라이너층의 수지가 겔 상태가 되도록, 라이너층 수지 탱크(332) 및 내층에 포함되는 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지가 라이너층 상에 투입되는 시점을 고려하여 제1 히팅부(500)의 온도를 조절할 수 있다.In addition, the
또한, 제2 히팅부(600)는 구조층 형성부(400)에 인접하고, 라이너층 및 구조층의 외부에 위치할 수 있다. 이를 통해, 제2 히팅부(600)는 라이너층 형성부(300)에서 라이너층이 형성되고, 구조층 형성부(400)에서 구조층이 형성되면, 라이너층 및 구조층 외부에 열을 가해 라이너층 및 구조층을 경화시킬 수 있다. 라이너층 및 구조층이 제2 히팅부(600)에 의해 경화되면 최종적으로 GRP 파이프가 생성될 수 있다.In addition, the second heating unit 600 may be adjacent to the structure
또한, 제1 히팅부(500) 및 제2 히팅부(600)의 가열 온도는 제어부(700)에 의해 조절될 수 있다. 이에 대해서는 보다 상세하게 후술한다. Also, heating temperatures of the
또한, 장치(1)는 추가적으로 마감처리부(810), 그라인딩부(820), 절단부(830), 탈형기(840) 및 압착기(850) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.In addition, the
마감처리부(810)는 구조층이 적층된 이후, 구조층 상에 부직포 및 이형필름을 순차적으로 도포할 수 있다. 여기서, 구조층 상에 순차적으로 도포된 부직포 및 이형필름을 포함하는 층을 외면마감층이라고 표현할 수 있다. 구체적으로, 마감처리부(810)는 구조층 형성부(400)에 의해 형성된 외층 상에 먼저 부직포를 도포하고, 도포된 부직포 상에 이형필름을 도포할 수 있다. 외층의 상부에는 다방향 보강재 및 원주방향 보강재가 도포되어 있어 이형필름이 적절히 도포되지 않을 수 있으나, 부직포가 먼저 도포됨으로써 이형필름이 적절히 도포될 수 있게 된다. 또한, 부직포 상에 이형필름을 도포함으로써, 완성된 GRP 파이프의 외형이 매끈하게 되도록 마감처리될 수 있다.After the structure layer is laminated, the finishing
또한, 그라인딩부(820)는 GRP 파이프의 외형을 그라인딩할 수 있다. 이는, 후술할 연결구에 GRP 파이프의 삽입이 용이해지게 하기 위함일 수 있다. 또한, 그라인딩부(820)는 GRP 파이프의 외형을 그라인딩함과 동시에 GRP 파이프의 절단 영역을 마킹할 수 있다. 이후, 절단부(830)는 마킹된 GRP 파이프의 절단 영역에 대하여 절단을 수행할 수 있다. 그라인딩부(820) 및 절단부(830)에 대해서는 도 8 내지 도 11에 대한 설명에서 상세하게 후술한다.Also, the grinding
탈형기(840)는 베이스와 절단된 GRP 파이프를 분리할 수 있다. 구체적으로, 장치(1)에서 GRP 파이프가 절단되면, 탈형기(840)는 절단된 GRP 파이프 내부에 있는 베이스를 GRP 파이프로부터 분리할 수 있다. 압착기(850)는 분리된 베이스를 압착하여 처리할 수 있다.The
도 2는 일 실시예에 따른 장치의 베이스 제공부를 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a base providing unit of a device according to an exemplary embodiment.
도 2를 참조하면, 베이스 제공부(200)는 베이스 공급부(210), 베이스 형성부(220) 및 벨트(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
일 실시예에 따르면, 베이스 제공부(200)는 베이스를 형성하여 맨드릴(100)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 베이스 공급부(210)는 베이스를 형성의 재료가 되는 페이퍼를 베이스 형성부(220)에 공급할 수 있다. 여기서, 베이스 공급부(210)는 하나 이상이 될 수 있다. 또한, 베이스의 두께나, 베이스의 페이퍼 레이어 수에 대응하여 베이스 공급부(210)의 수가 변경될 수 있다. 예를 들어, 베이스가 3겹의 페이퍼 층을 가질 경우, 베이스 공급부(210)는 3개로 구성되어 각각의 페이퍼 층을 구성하는 페이퍼를 공급할 수 있다. 여기서, 각 베이스 공급부(210)는 롤 형상을 포함할 수 있으며, 본딩제, 왁스, 파라핀 등을 도포할 수 있는 구성을 포함할 수 있다. 즉, 각각의 베이스 공급부(210)는 각각의 베이스에 본딩제, 왁스, 파라핀 등의 물질을 도포하여 베이스를 베이스 형성부(220)에 공급할 수 있다.According to one embodiment, the
베이스 공급부(210)에서 베이스를 베이스 형성부(220)에 공급하면, 베이스 형성부(220)는 베이스의 형상을 형성할 수 있다. 구체적으로, 베이스 형성부(220)는 베이스 공급부(210)에서 공급받은 베이스들을 이용하여, 하나의 베이스 형상(예를 들어, 지관 형상)을 형성할 수 있다. 여기서, 베이스 형성부(220)는 왁스, 파라핀, 본딩제 등이 도포되어 공급된 페이퍼를 이용하여 베이스 형상을 형성할 수 있다.When the
또한, 베이스 제공부(200)는 베이스 상에 이형처리를 수행할 수 있다. 일 예로, 베이스 형성부(220)는 베이스 상에 이형필름을 도포할 수 있다. 즉, 베이스 형성부(220)는 베이스 공급부(210)에서 공급받은 여러 페이퍼 레이어들 중 가장 상부의 레이어에 이형필름을 도포할 수 있다. 여기서, 베이스 제공부(200)는, 베이스 상에 이형처리가 완료되면, 이형 처리된 베이스 상에 부직포와 같은 직물을 제공할 수 있다. 일 예로, 베이스 형성부(220)는 베이스 상에 이형 필름이 도포된 후, 도포된 이형필름 상에 부직포를 도포할 수 있다. 이형 필름은 층과 층을 분리하기 용이함을 위한 것으로써, 이형 필름 상에 라이너층이 직접 형성된다면 라이너층이 적절하게 적층되기 어려운 문제점이 존재할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 베이스 제공부(200)는 이형 필름 상에 부직포를 도포함으로써, 라이너층의 적층이 보다 용이해질 수 있다. 여기서, 상기 언급한 바와 같이 이형필름과 부직포가 순차적으로 적층된 층을 내면마감층이라고 표현할 수 있을 것이다. 즉, 다시 말하자면, 베이스 제공부(200)는 베이스의 상부에 내면마감층를 형성할 수 있다. In addition, the
또한, GRP 파이프의 제조과정이 종료되면 베이스는 GRP 파이프와 분리되어야 하는데, 베이스 상에 이형처리가 수행됨으로써 베이스와 라이너층 간의 분리가 용이해질 수 있다.In addition, when the manufacturing process of the GRP pipe is completed, the base should be separated from the GRP pipe, and since a mold release process is performed on the base, separation between the base and the liner layer may be facilitated.
베이스 형상이 형성되면, 베이스 제공부(200)는 형성된 베이스를 맨드릴(100)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 벨트(230)는 베이스 형성부(220)에서 완성된 베이스을 맨드릴(100)의 표면을 따라 맨드릴(100)의 중심축을 기준으로 나선방향으로 전진하도록 운반할 수 있다. 예컨대, 맨드릴(100)가 회전하지 않는 상황에서, 벨트(230)는 지관이 맨드릴(100)의 표면을 감싸면서 전진하도록 운반할 수 있다.When the base shape is formed, the
도 3은 일 실시예에 따른 라이너층 형성부를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a liner layer forming unit according to an exemplary embodiment.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이너층 형성부(300)는 라이너층 원주방향 보강재 제공부(310), 라이너층 다방향 보강재 제공부(320) 및 라이너층 수지 제공부(330)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the liner
라이너층 형성부(300)는 베이스 상에 원주방향 보강재를 제공할 수 있다. 구체적으로, 라이너층 원주방향 보강재 제공부(310)는 맨드릴(100)의 표면을 따라 전진하는 베이스 상에 원주방향 보강재를 도포할 수 있다. 여기서, 베이스는 맨드릴(100)의 표면을 따라 나선방향으로 전진하고 있기 때문에, 원주방향 보강재가 베이스에 도포되면, 베이스 상에 원주방향 보강재가 와인딩 될 수 있다. 또한 여기서, 원주방향 보강재의 투입 방향에 따라, 원주방향 보강재가 와인딩 되는 축의 방향을 설정할 수 있다.The liner
또한, 일 실시예에서, 제어부(700)는 라이너층의 물성을 고려하여, 라이너층 원주방향 보강재 제공부(310)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스(tex)를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(700)는 라이너층 원주방향 보강재 제공부(310)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스를 1200으로 조절할 수 있다. 이는, 후술하는 바와 같이, 라이너층 원주방향 보강재 제공부(310)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스는 구조층 형성부(400)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스보다 작을 수 있다. 이에 따라, 기준 면적당 라이너층의 원주방향 보강재의 개수가 구조층의 원주방향 보강재의 개수보다 작을 수 있다. 이는, GRP 파이프에서 구조층이 라이너층 외부에 배치됨에 따라, 라이너층은 구조층의 내층을 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 라이너층에 다방향 보강재가 투입됨에 따라, 라이너층은 내층에 대한 추가 안전율을 확보하는 역할을 수행할 수 있다.Also, in one embodiment, the
또한, 내층은 내층에 대한 추가 안전율을 확보하는 역할을 수행하고, 코어층은 내부 및 외부 변형에 대한 안정성을 확보하는 역할을 수행하고, 구조층은 외압에 대한 안정성을 확보하는 역할을 수행할 수 있다. 그리고, 라이너 층은 내층을 보호하는 역할임에 따라, 라이너층보다 구조층에 대한 내구성이 더 높아야 할 수 있다. 이러한 라이너층 및 구조층의 특성에 따라, 라이너층의 두께는 구조층의 두께보다 얇을 수 있다. 이에 따라, 라이너층의 형성을 위해 투입되는 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지의 양은 구조층의 형성을 위해 투입되는 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지의 양보다 적을 수 있다.In addition, the inner layer serves to secure an additional safety factor for the inner layer, the core layer serves to secure stability against internal and external deformation, and the structural layer serves to secure stability against external pressure. there is. Also, since the liner layer serves to protect the inner layer, durability of the structural layer may be higher than that of the liner layer. Depending on the characteristics of the liner layer and the structure layer, the thickness of the liner layer may be smaller than that of the structure layer. Accordingly, the amounts of the circumferential reinforcement, the multidirectional reinforcement, and the resin input to form the liner layer may be smaller than the amounts of the circumferential reinforcement, the multidirectional reinforcement, and the resin to form the structural layer.
또한, GRP 파이프의 요구 스펙에 따라 라인너층 및 구조층의 두께는 조절될 수 있다. 예를 들어, 높은 내압 내구성이 요구되는 GRP 파이프의 제조시에, 라이너층 및 내층의 두께가 두껍게 설정될 수 있다. 또한, 제조되는 GRP 파이프가 불순물 또는 슬러지가 많은 영역에 배치될 경우. 라이너층의 두께가 두껍게 설정될 수 있다. 또한, 높은 외압 내구성이 요구되는 GRP 파이프의 제조시에, 코어층 및 외층의 두께가 두껍게 설정될 수 있다.In addition, the thickness of the liner layer and the structural layer may be adjusted according to the required specifications of the GRP pipe. For example, in the manufacture of GRP pipes requiring high pressure resistance durability, the thicknesses of the liner layer and the inner layer may be set to be thick. Also, when the GRP pipe to be manufactured is placed in an area with a lot of impurities or sludge. The thickness of the liner layer may be set to be thick. In addition, when manufacturing a GRP pipe requiring high external pressure durability, the thickness of the core layer and the outer layer may be set to be thick.
또한, 후술할 바와 같이, 라이너층 다방향보강재 제공부(320)에서 제공되는 다방향 보강재의 형상은 길이방향으로 길 수 있다. 예컨대, 라이너층 다방향보강재 제공부(320)에서 제공되는 다방향 보강재는 30~100mm의 길이를 가질 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 라이너층, 내층, 구조층 및 외층에 투입되는 다방향 보강재의 길이는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.Also, as will be described later, the shape of the multidirectional reinforcement provided by the liner layer multidirectional
이에 따라, 원주방향 보강재가 투입되면서 원주방향 보강재가 다방향 보강재를 감싸줄 수 있고, 이로 인해 다방향 보강재가 베이스 상에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 원주방향 보강재가 다방향 보강재의 가이드로서 역할을 할 수 있다.Accordingly, while the circumferential reinforcement is introduced, the circumferential reinforcement can surround the multidirectional reinforcement, and thus the multidirectional reinforcement can be prevented from being separated from the base. That is, the circumferential stiffener can serve as a guide for the multidirectional stiffener.
또한, 라이너층 다방향 보강재 제공부(320)는 맨드릴(100)의 표면을 따라 전진하는 베이스 상에 다방향 보강재를 제공할 수 있다. 여기서, 베이스는 맨드릴(100)의 표면을 따라 나선방향으로 전진하고 있기 때문에, 다방향 보강재(2220)가 베이스에 도포되면, 베이스의 전체적인 표면에 다방향 보강재(2220)가 도포될 수 있다. 또한 여기서, 라이너층 다방향 보강재 제공부(320)는 유리섬유와 같은 보강재를 절단하여 다방향 보강재(2220)을 형성한 후에 형성된 다방향 보강재(2220)를 베이스상에 제공할 수도 있고, 미리 다방향 보강재(2220)를 저장함으로써 저장된 다방향 보강재(2220)를 베이스 상에 제공할 수도 있다.In addition, the liner layer multidirectional reinforcement
또한, 라이너층 다방향 보강재 제공부(320)는 다방향 보강재 수집부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 라이너층 다방향 보강재 제공부(320)에서 다방향 보강재가 투입될 때, 대부분의 다방향 보강재가 베이스 상에서 원주방향 보강재 및 수지에 의해 함침되지만, 일부의 다방향 보강재는 베이스 상에서 함침되지 않고 이탈될 수 있다. 다방향 보강재 수집부는 베이스의 하부에 위치하여. 베이스 상에서 이탈되는 다방향 보강재를 수집할 수 있다. 다방향 보강재 수집부에 수집된 다방향 보강재는 재활용되거나 폐기될 수 있다.In addition, the liner layer multidirectional
또한, 실시예에 따라, 다방향 보강재 수집부는 후술할 내층 다방향 보강재 제공부(420), 코어층 다방향 보강재 제공부(440) 및/또는 외층 다방향 보강재 제공부(460)에서 투입되는 다방향 보강재 중 GRP 파이프에서 이탈되는 다방향 보강재를 수집할 수도 있다. 이 경우. 다방향 보강재 수집부는 물리적으로 구분되어 라이너층 다방향 보강재 제공부(320), 내층 다방향 보강재 제공부(420), 코어층 다방향 보강재 제공부(440) 및/또는 외층 다방향 보강재 제공부(460) 각각에 대응하는 위치에 배치될 수도 있고, 물리적으로 하나로 구현될 수도 있다.In addition, according to the embodiment, the multidirectional stiffener collection unit is input from the inner layer multidirectional
또한, 라이너층 수지 제공부(330)는 맨드릴(100)의 표면을 따라 전진하는 베이스 상에 수지를 도포할 수 있다. 여기서, 수지로 인해 원주방향 보강재와 다방향 보강재는 서로 함침될 수 있다. 또한 여기서, 베이스는 맨드릴(100)의 표면을 따라 나선방향으로 전진하고 있기 때문에, 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지는 베이스 상부에 서로 함침되어 전진할 수 있다.In addition, the liner layer
또한, 일 실시예에서, 라이너층 수지 제공부(330)는 라이너층 수지 투입부(331) 및 라이너층 수지 탱크(332)를 포함할 수 있다. 라이너층 수지 탱크(332)에 라이너층에 제공되는 수지가 수용되고, 라이너층 수지 투입부는 라이너층 수지 탱크(332)에 수용된 수지를 베이스 상에 투입할 수 있다. Also, in one embodiment, the liner layer
또한, 일 실시예에서, 제어부(700)는 라이너층 수지 탱크(332)에 수용된 수지의 온도를 제어할 수 있다. 이는, 수지의 온도에 따라 발생될 수 있는 기포 및 크랙을 최소화하고, 원주방향 보강재 및 다방향 보강재의 함침 성능을 향상시키기 위함일 수 있다. 만약, 수지의 온도가 너무 높게되면, 수지의 점도가 낮아지고 유동성이 높아짐에 따라, 수지가 맨드릴 밖으로 이탈되는 양이 많아지고 이에 따라, 필요 수지량이 라이너층에 함침되지 않을 수 있다. 또한, 수지의 경화 속도가 빨라짐에 따라 수지가 라이너층에서 함침되지 않고, 수지에서 기포 및 크랙이 발생할 가능성이 높아질 수 있다. 또한, 수지의 온도가 너무 낮게되면, 수지의 점도가 높아지고, 유동성이 낮아짐에 따라, 필요 수지량이 라이너층에 함침되지 않을 수 있다. 또한, 수지의 경화 속도가 늦어짐에 따라 원주방향 보강재 및 다방향 보강재의 수지에의 함침 성능이 감소되고, 수지가 미경화될 가능성이 높아질 수 있다. 이에 따라, 전술한바와 같이 수지가 겔상태가 되기 전에 내층의 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지가 라이너층 상에 투입될 수 있고, 이로 인해, 라이너층과 내층의 층분리가 발생될 수 있다. 또한, 외부환경(예를 들어, 계절)에 따라 수지의 온도가 달라질 수 있고, 이로인해 기포 및 크랙 발생 가능성과 함께 원주방향 보강재 및 다방향 보강재의 함침 성능이 달라지게 됨으로써, 계절에 따라 GRP 파이프의 품질이 달라질 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 제어부(700)는 라이너층 수지 탱크(3320)에 수용된 수지의 온도를 적정 온도로 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(700)는 라이너층 수지 탱크(332)에 수용된 수지의 온도를 20도 내지 25도로 제어할 수 있다. 이는, 계절에 따른 온도변화에 강건하도록 라이너층 수지 탱크(332)에 수용된 수지의 온도를 조절함으로써, 제어부(700)가 라이너층의 수지가 겔 상태가 되는 시점을 제어하기 위함 일수 있다. 또한, 제어부(700)는 후술할 구조층 수지 탱크(482)에 수용된 수지의 온도를 20도 내지 30도로 제어할 수 있다.Also, in one embodiment, the
또한, 제어부(700)는 수지의 종류 및 경화제의 함량을 고려하여 라이너층 수지 탱크(332)에 수용된 수지의 온도를 제어할 수 있다. 도 4를 이용하여 설명하면, 도 4는 일 실시예에 따른 수지의 종류 및 경화제의 함량에 따른 경화곡선을 나타낸 도면이다.In addition, the
도 4를 참고하면, (A)는 수지가 CW-135(S)이고, 경화제가 1.0% 함유될 경우의 수지의 온도 및 시간에 따른 경화곡선을 나타내고, (B)는 수지가 CW-135(S)이고, 경화제가 1.8% 함유될 경우의 수지의 초기 온도 및 시간에 따른 경화곡선을 나타낼 수 있다. 또한, (C)는 수지가 CW-135(M)이고, 경화제가 1.0% 함유될 경우의 수지의 온도 및 시간에 따른 경화곡선을 나타내고, (D)는 수지가 CW-135(M)이고, 경화제가 1.8% 함유될 경우의 수지의 온도 및 시간에 따른 경화곡선을 나타낼 수 있다.Referring to Figure 4, (A) shows the curing curve of the resin with temperature and time when the resin is CW-135 (S) and the curing agent is contained 1.0%, (B) is the resin CW-135 ( S), and a curing curve according to the initial temperature and time of the resin when 1.8% of the curing agent is contained may be shown. In addition, (C) shows the curing curve according to the temperature and time of the resin when the resin is CW-135 (M) and the curing agent is contained 1.0%, (D) is the resin is CW-135 (M), A curing curve according to the temperature and time of the resin when 1.8% of the curing agent is contained can be shown.
(A) 내지 (D)에서, 서로 다른 초기온도를 갖는 수지가 시간이 흐름에 따라 최고 온도에 도달하기까지의 시간, 즉, 최고 온도에 도달하기까지의 그래프의 기울기가 상이한 것을 확인할 수 있다. 각 그래프에서, 수지가 최고 온도에 도달한 것은 수지가 경화가 된 것을 의미할 수 있다. 그리고, 각 그래프의 기울기가 급등하기 전의 시점이 수지가 갤 상태가 되는 시점인 것으로 이해할 수 있다. 이에 따라, 수지의 종류, 수지의 초기 온도 및 경화제의 함유량에 따라 수지가 겔 상태가 되는 시점이 달라질 수 있다.In (A) to (D), it can be seen that the time for resins having different initial temperatures to reach the highest temperature over time, that is, the slope of the graph until reaching the highest temperature is different. In each graph, the fact that the resin reaches the highest temperature may mean that the resin is cured. In addition, it can be understood that the point in time before the slope of each graph sharply rises is the point in time when the resin becomes clear. Accordingly, the time at which the resin becomes a gel state may vary depending on the type of resin, the initial temperature of the resin, and the content of the curing agent.
보다 구체적으로, (A)에서, 초기 온도가 25도일 경우의 수지는 약 18분에 겔 상태에 도달하고, (B)에서 초기 온도가 25도일 경우의 수지는 약 10분에 겔 상태에 도달할 수 있다. 또한, (C)에서, 초기 온도가 25도일 경우의 수지는 약 20분에 겔 상태에 도달하고, (D)에서, 초기 온도가 25도일 경우의 수지는 약 13분에 겔 상태에 도달할 수 있다. 이와 같이, 수지가 동일한 초기 온도를 가질 경우에도 수지의 종류 및 수지에 포함된 경화제의 함량에 따라 겔 상태에 도달하는 시간이 상이할 수 있고, 이에 따라, 수지가 경화되는 시간 및 수지의 시간에 따른 함침성 역시 달라질 수 있다. 따라서, 제어부(700)는 수지의 종류 및 경화제의 함량, GRP 파이프의 공정 시간 등을 고려하여 라이너층 수지 탱크(332)의 온도를 조절할 수 있다. More specifically, in (A), the resin when the initial temperature is 25 degrees reaches the gel state in about 18 minutes, and in (B), the resin when the initial temperature is 25 degrees reaches the gel state in about 10 minutes. can Further, in (C), the resin when the initial temperature is 25 degrees reaches a gel state in about 20 minutes, and in (D), the resin when the initial temperature is 25 degrees can reach a gel state in about 13 minutes. there is. As such, even when the resins have the same initial temperature, the time to reach the gel state may be different depending on the type of resin and the amount of the curing agent included in the resin. Accordingly, the time for curing the resin and the time of the resin Impregnation properties may also vary. Accordingly, the
또한, 전술한 바와 같이, 라이너층의 두께는 구조층의 두께보다 얇을 수 있다. 라이너층의 두께가 상대적으로 얇음에 따라, 라이너층이 과도하게 빠른 속도로 경화될 경우, 원주방향 보강재 및 다방향 보강재의 함침이 원활하게 진행되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제어부(700)는 라이너층 수지 탱크(332)에 수용되는 수지에 제공되는 경화제의 함량을 도 6의 구조층 수지 탱크(482)에 수용되는 수지에 제공되는 경화제의 함량보다 적게 제어할 수 있다. 예컨대, 라이너층 수지 탱크(332)에 수용되는 수지에 제공되는 경화제의 함량과 구조층 수지 탱크(482)에 수용되는 수지에 제공되는 경화제의 함량은 소정의 기준(예를 들어, 1.0% 내지 2.5%, GRP 파이프의 요구 스펙등에 따라 변경 가능)의 기준으로 조절될 수 있다. 이 때, 라이너층의 수지의 경우 제1 히팅부(500)에서 제공되는 열의 영향을 직접적으로 받음에 따라, 라이너층 수지 탱크(332)에 수용되는 수지에 제공되는 경화제의 함량은 상기 소정 기준 내에서 상대적으로 구조층 수지 탱크(482)에 수용되는 수지에 제공되는 경화제의 함량보다 적을 수 있다. 물론, 실시예에 따라, 제어부(700)는 라이너층 수지 탱크(332)에 수용되는 수지에 제공되는 경화제의 함량과 구조층 수지 탱크(482)에 수용되는 수지에 제공되는 경화제의 함량은 동일할 수도 있다.Also, as described above, the thickness of the liner layer may be less than that of the structural layer. As the thickness of the liner layer is relatively thin, when the liner layer is cured at an excessively high speed, impregnation of the circumferential reinforcement and the multidirectional reinforcement may not proceed smoothly. Accordingly, the
또한, 라이너층 형성부(300)는 라이너층 원주방향 보강재 제공부(310)에서 원주방향 보강재를 먼저 투입하고, 이후에 라이너층 수지 토출부(331)에서 수지를 토출하고, 라이너층 다방향 보강재 제공부(320)에서 다방향 보강재를 투입할 수 있다. 이에 따라, 원주방향 보강재 상에 다방향 보강재가 투입되어 원주방향 보강재가 다방향 보강재를 감싸주게 되고, 이로 인해 결합력 및 수지 함침성이 높아지고, 다방향 보강재의 손실이 적어질 수 있다. 또한, 원주방향 보강재 사이에 다방향 보강재가 결합되어 라이너층을 구성함으로써, 라이너층의 다방향 및 원주방향에 대한 강도 및 안전성이 증가하는 효과가 있다. 또한, 수지 및 다방향 보강재는 실질적으로 동시에 투입될 수도 있다.In addition, the liner
또한, 실시예에 따라, 라이너층 형성부(300)는 수지, 원주방향 보강재 및/또는 다방향 보강재를 다양한 순서로 투입할 수 있다. Also, according to embodiments, the liner
일 예로, 라이너층 수지 제공부(330)에서 수지를 베이스 상에 도포하면, 라이너층 원주방향 보강재 제공부(310)에서 도포된 수지 상에 원주방향 보강재를 도포하고, 도포된 수지 및 원주방향 보강재 상에 라이너층 다방향 보강재 제공부(320)에서 다방향 보강재를 제공할 수 있다. For example, when resin is applied on the base by the liner layer
다른 예로, 라이너층 수지 제공부(330), 라이너층 원주방향 보강재 제공부(310) 및/또는 라이너층 다방향 보강재 제공부(320)는 동시에 수지, 원주방향 보강재 및/또는 다방향 보강재를 베이스 상부에 도포할 수 있다. As another example, the liner layer
또 다른 예로, 라이너층 수지 제공부(330)에서 수지를 베이스에 도포한 뒤, 라이너층 원주방향 보강재 제공부(310) 및 라이너층 다방향 보강재 제공부(320)에서 동시에 원주방향 보강재 및 다방향 보강재를 베이스 상에 도포할 수 있다. As another example, after the resin is applied to the base in the liner layer
또 다른 예로, 원주방향 보강재 및/또는 다방향 보강재가 미리 도포된후 라이너층 형성부(300)에서 수지를 베이스상에 도포할 수도 있다. As another example, the resin may be applied on the base in the liner
도 5는 일 실시예에 따른 제1 히팅부를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a first heating unit according to an embodiment.
도 5를 참조하면, 제1 히팅부(500)는 가열부(510) 및 열 제공부(520)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
전술한 바와 같이, 제1 히팅부(500)는 맨드릴(100)의 내부에 배치될 수 있다. 만약, 히터가 맨드릴(100)의 외부에만 배치된 경우, 열 효율이 낮으며, 라이너층의 외면에 직접적인 열이 가해짐으로써, 원형 형성인 라이너층 전반적으로 열이 전해지기 어렵고, 이로 인해 부분 경화가 발생하거나, 수지의 특성이 변질될 수 있다. 이에 따라, 제1 히팅부(500)는 맨드릴(100)의 내부에 배치되어, 맨드릴(100) 전체 및 라이너층 내면 전체에 균일한 열을 제공할 수 있다.As described above, the
일 실시예에서, 열 제공부(520)의 크기 및 길이는 맨드릴(100)의 크기 및 길이와 대응될 수 있다. 이는, 열 제공부(520)에서 제공되는 열이 라이너층 내면 전체에 균일하게 도달하기 위함일 수 있다. 또한, 열 제공부(520)와 맨드릴(100)은 열적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 열 제공부(520)와 맨드릴(100)은 직접 접촉할 수도 있고, 열 제공부(520)와 맨드릴(100) 사이에 매개체가 존재할 수도 있다. In one embodiment, the size and length of the
또한, 가열부(510)와 열 제공부(520)는 연동될 수 있고, 가열부(510)는 열 제공부(520) 내부의 공기를 가열할 수 있다. 가열부(510)에 의해 온도가 상승된 공기가 열 제공부(520) 내부에 분산되어, 열 제공부(520)의 전반적인 온도가 상승될 수 있고, 열 제공부(520)의 온도가 상승됨에 따라, 열 제공부(520)와 열적으로 연결된 맨드릴(100)의 온도도 상승할 수 있다. 열 제공부(520)에 의해 맨드릴(100)의 온도가 상승됨에 따라, 맨드릴(100)의 상부에 배치되는 라이너층 내면에 열이 균일하게 제공될 수 있다.Also, the
또한, 전술한 제어부(700)는 가열부(510)를 제어하여 열 제공부(520)에서 제공되는 열의 온도를 제어할 수 있다. Also, the
구체적으로, 열 제공부(520)에서 제공되는 열은 라이너층의 수지의 경화를 위함으로, 수지의 종류, 수지에 포함되는 경화제의 함량 그리고 수지에 제공되는 열의 온도에 따라 경화 속도, 발생되는 기포의 양, 경도 등이 달라질 수 있다. Specifically, the heat provided from the
일 실시예에서, 제어부(700)는 라이너층 형성부(300)에서 제공되는 수지의 온도보다 높게 열 제공부(520)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(700)는 라이너층 형성부(300)에서 제공되는 수지의 초기 온도가 20도 내지 25도인 경우, 수지의 초기 온도보다 약 10도 이상 높은 35도 내지 45도로 열 제공부(520)의 온도를 제어할 수 있다. 제1 히팅부(500)에 의해 제공되는 열이 라이너층 형성부(300)에서 제공되는 수지의 온도보다 높음에 따라, 라이너층의 수지가 겔 상태가 되는 시점이 보다 단축될 수 있다. 또한, 제어부(700)는 열 제공부(520)의 온도를 조절하여, 라이너층의 수지가 겔 상태가 되는 시점을 조절함으로써, GRP 파이프의 내구성을 향상시킬 수 있다. In one embodiment, the
또한, 다시 도 1을 참조하면, 장치(1)는 제2 히팅부(600)를 포함할 수 있다. 제2 히팅부(600)는 외부에 배치되어 라이너층의 경화에 이용될 수 있다. 예를 들어, 제2 히팅부(600)는 라이너층 형성부(300)와 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 제2 히팅부(600)는 라이너층 형성부(300) 및 구조층 형성부(400) 사이에 배치될 수 있다.Also, referring back to FIG. 1 , the
또한, 제2 히팅부(600)는 수지, 원주방향 보강재 및/또는 다방향 보강재가 함침되어 베이스 상부에 전체적으로 도포되어 라이너층이 형성되면, 라이너층을 외부에서 가열하여 함침된 재료들을 경화시킬 수 있다.In addition, the second heating unit 600 may cure the impregnated materials by heating the liner layer from the outside when the resin, the circumferential reinforcing material and/or the multidirectional reinforcing material are impregnated and applied as a whole to the upper part of the base to form a liner layer. there is.
일 실시예에서, 제어부(700)는 제2 히팅부(600)의 온도를 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(700)는 제2 히팅부(600)의 온도를 소정 온도범위(예를 들어, 110도 내지 150도)로 제어할 수 있다. 이 때, 제2 히팅부(600)의 온도는 라이너층 형성부(300)에서 제공되는 수지의 온도 및 제1 히팅부(500)에 의해 제공되는 열의 온도보다 높을 수 있다. 이는, 제1 히팅부(500)에서 제공되는 열은 두께가 상대적으로 얇은 라이너층의 수지가 겔 상태가 되는 시점을 조절하기 위함이고, 제2 히팅부(600)에서 제공되는 열은 라이너층 및 구조층의 경화에 이용되기 때문일 수 있다.In one embodiment, the
제2 히팅부(600)의 온도 조절은, 라이너층의 최적 경화레벨 및 최적 생산속도를 달성하기 위함일 수 있다. 예를 들어, 라이너층이 소정 경화레벨 이상 경화가 된 이후에 구조층이 형성되어야 GRP 파이프의 강도가 목적 강도로 생성될 수 있다. 이에 따라, 라이너 층의 최적 생산속도 및 GRP 파이프의 목적 강도에 대응하여 제2 히팅부(600)의 온도가 조절되어야 할 수 있다. 만약, 제2 히팅부(600)의 온도가 너무 높게 되면, 라이너층의 경화 속도가 과도하게 빨라짐에 따라, 기포 및 크랙이 발생되며, 라이너층과 구조층 사이에 층간 분리가 발생될 수 있다. 또한, 제2 히팅부(600)의 온도가 너무 낮게 되면, 라이너층의 경화 속도가 과도하게 늦어짐에 따라, 라이너층의 경화가 소정 경화레벨 미만으로 경화됨에 따라, 라이너층의 물성이 저하될 수 있고, 라이너층의 구조층 형성부(400)의 이동 과정(예를 들어, 운송 롤러에 의한 라이너층의 라이너층 형성부(300)에서 구조층 형성부(400)의 이동 과정)에서의 라이너층이 운송 롤러에 의해 눌려지는 등 라이너층의 형상 변형이 발생할 수 있다. 이에 따라, 제어부(700)는 제2 히팅부(600)의 온도를 소정 온도범위로 제어할 수 있다.Temperature control of the second heating unit 600 may be to achieve an optimal curing level and an optimal production rate of the liner layer. For example, the strength of the GRP pipe can be created with the desired strength only when the structural layer is formed after the liner layer is cured at a predetermined level or higher. Accordingly, the temperature of the second heating unit 600 may need to be adjusted in response to the optimal production rate of the liner layer and the target strength of the GRP pipe. If the temperature of the second heating unit 600 is too high, as the curing speed of the liner layer is excessively fast, bubbles and cracks may be generated, and interlayer separation may occur between the liner layer and the structural layer. In addition, when the temperature of the second heating unit 600 is too low, the curing speed of the liner layer is excessively slow, and as the curing of the liner layer is cured below a predetermined curing level, the physical properties of the liner layer may be deteriorated. liner layer in the process of moving the structure
도 6은 일 실시예에 따른 구조층 형성부를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a structure layer forming unit according to an exemplary embodiment.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 구조층 형성부(400)는 내층 원주방향 보강재 제공부(410), 내층 다방향 보강재 제공부(420), 코어층 원주방향 보강재 제공부(430), 코어층 다방향 보강재 제공부(440), 외층 원주방향 보강재 제공부(450), 외층 다방향 보강재 제공부(460), 모래 제공부(470) 및 수지 제공부(480)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the structural
구조층은 내층, 코어층 및 외층을 포함할 수 있고, 라이너층 상에 내층이 형성되고, 내층 상에 코어층이 형성되며, 코어층 상에 외층이 형성될 수 있다.The structural layer may include an inner layer, a core layer, and an outer layer, and the inner layer may be formed on the liner layer, the core layer may be formed on the inner layer, and the outer layer may be formed on the core layer.
구체적으로, 내층은 GRP 파이프에서 초기 내압에 대한 안전성을 확보하는 기능을 수행할 수 있다.Specifically, the inner layer may perform a function of securing safety against initial internal pressure in the GRP pipe.
내층 원주방향 보강재 제공부(410)는 라이너층이 소정 경화레벨 이상 경화가 된 이후에 라이너층 상부에 원주방향 보강재를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(700)는 내층의 물성을 고려하여, 내층 원주방향 보강재 제공부(410)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스수에 따라, 수지의 투입량 및 다방향 보강재의 투입양을 조절할 수 있다. The inner layer circumferential reinforcement
일 실시예에서, 내층 원주방향 보강재 제공부(410)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스수는 2400 및 4400으로 조절될 수 있다. 물론, 이에 한정되는 것은 아니고, GRP 파이프의 요구 스펙에 따라, 원주방향 보강재의 텍스수가 조절될 수 있다.In one embodiment, the number of tex of the circumferential reinforcement provided by the inner layer circumferential
일 예로, 내층 원주방향 보강재 제공부(410)에서 제공되는 원주방향 보강재는 2400 텍스의 제1 내층 원주방향 보강재 및 4400 텍스의 제2 내층 원주방향 보강재를 포함할 수 있다. 예컨대, 내층 원주방향 보강재 제공부(410)는 원주방향 보강재의 함침성을 증가시키기 위하여, 2400 텍스의 제1 내층 원주방향 보강재를 먼저 투입하고, 이후 4400 텍스의 제2 내층 원주방향 보강재를 투입할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 내층 원주방향 보강재 제공부(410)는 제1 내층 원주방향 보강재 및 제2 내층 원주방향 보강재를 교번하여 라이너층 상에 투입하거나, 동시에 투입할 수도 있다. For example, the circumferential reinforcement provided by the inner circumferential reinforcement
또한, 내층 원주방향 보강재 제공부(410)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스보다 라이너층 원주방향 보강재 제공부(310)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스보다 많을 수 있다. 이에 따라, 기준 면적당 내층의 원주방향 보강재의 개수가 라이너층의 원주방향 보강재의 개수보다 많을 수 있다. 이에 따라, 전술한 바와 같이, 라이너층보다 구조층의 내구성이 더 높을 수 있다.In addition, the tex of the circumferential reinforcement provided from the inner layer circumferential
또한, 내층 다방향 보강재 제공부(420)에서 제공되는 다방향 보강재의 형상은 라이너층 다방향보강재 제공부(320)에서 제공되는 다방향 보강재와 같이, 길이방향으로 길 수 있다. 이에 따라, 원주방향 보강재가 투입되면서 원주방향 보강재가 다방향 보강재를 감싸줄 수 있고, 이로 인해 다방향 보강재가 라이너층 상에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 원주방향 보강재가 다방향 보강재의 가이드로서 역할을 할 수 있다. In addition, the shape of the multidirectional reinforcement member provided by the inner layer multidirectional
또한, 구조층 수지 제공부(480)는 구조층 수지 투입부(481) 및 구조층 수지 탱크(482)를 포함할 수 있다. 구조층 수지 탱크(482)에 구조층에 제공되는 수지가 수용되고, 구조층 수지 투입부(481)는 내층, 코어층 및 외층의 형성을 위해 구조층 수지 탱크(482)에 수용된 수지를 투입할 수 있다. 또한, 도 6에는 구조층 수지 제공부(480)를 하나인 것으로 표현을 했지만, 이에 한정되지 않고, 구조층 수지 제공부(480)가 분리될 수 있다. 예컨대, 구조층 수지 제공부(480)는 내층 수지 제공부, 코어층 수지 제공부 및 외층 수지 제공부로 분리될 수 있다. 이에 따라, 내층 수지 제공부, 코어층 수지 제공부 및 외층 수지 제공부 각각은 수지 투입부 및 수지 탱크를 포함할 수 있다.In addition, the structure layer
또한, 일 실시예에서, 제어부(700)는 구조층 수지 탱크(482)에 수용된 수지의 온도를 제어할 수 있다. 이에 대해서는, 라이너층 수지 제공부(330)에 대하여 설명한 내용이 적용될 수 있다. 예를 들어, 제어부(700)는 구조층 수지 탱크(482)에 수용된 수지의 온도를 20도 내지 25도로 제어할 수 있다. 다만, 라이너층 수지 탱크(332)에서의 수지의 온도 조절은 라이너층의 수지가 겔 상태가 되는 시점을 제어하기 위함인 반면, 구조층 수지 탱크(482)에서의 수지의 온도 조절은 구조층의 수지가 경화되는 시점을 조절하기 위함일 수 있다.Also, in one embodiment, the
또한, 실시예에 따라, 구조층 수지 제공부(480)는 내층, 코어층 및 외층의 형성을 위해 수지는 투입할 수 있고, 제어부(700)는 내층, 코어층 및 외층의 물성을 고려하여 구조층 수지 탱크(482)에 수용된 수지의 온도를 조절할 수 있다. 경우에 따라, 내층의 형성을 위한 수지의 온도, 코어층의 형성을 위한 수지의 온도 및 외층의 형성을 위한 수지의 온도가 상이할 수도 있다.Also, according to the embodiment, the structural layer
또한, 전술한 바와 같이, 구조층 수지 탱크(382)에 수용되는 수지의 경화제 함량은, 상기 소정 기준내에서, 라이너층 수지 탱크(332)에 수용되는 수지의 경화제 함량보다 높을 수 있다. 이는, 구조층 보다 라이너층의 두께가 두껍게 형성되고, 제1 히팅부(500)에서 제공되는 열의 영향을 구조층보다 라이너층이 많이 받을수 있기 때문이다.Also, as described above, the curing agent content of the resin contained in the structural layer resin tank 382 may be higher than that of the resin contained in the liner
물론, 실시예에 따라, 구조층 수지 탱크(382)에 수용되는 수지와 라이너층 수지 탱크(332)에 수용되는 수지의 종류 및/또는 경화제의 함량이 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.Of course, depending on the embodiment, the resin contained in the structure layer resin tank 382 and the resin contained in the liner
일 실시예에서, 내층의 형성을 위하여, 내층 원주방향 보강재 제공부(410)에서 먼저 원주방향 보강재가 투입되고, 이후에 구조층 수지 제공부(480)에서 수지가 투입되고, 내층 다방향 보강재 제공부(420)에서 다방향 보강재가 투입될 수 있다. 이에 따라, 원주방향 보강재 상에 다방향 보강재가 투입되어 원주방향 보강재가 다방향 보강재를 감싸주게 되고, 이로 인해 결합력 및 수지 함침성이 높아지고, 다방향 보강재의 손실이 적어질 수 있다. 또한, 원주방향 보강재 사이에 다방향 보강재가 결합되어 내층을 구성함으로써, 내층의 다방향 및 원주방향에 대한 강도 및 안전성이 증가하는 효과가 있다. 또한, 수지 및 다방향 보강재는 실질적으로 동시에 투입될 수도 있다.In one embodiment, in order to form the inner layer, the circumferential reinforcement is first introduced in the inner layer circumferential reinforcement
또한, 실시예에 따라, 라이너층 형성부(300)에 대하여 설명한 것과 유사하게, 구조층 형성부(400)는 내층의 형성을 위하여, 수지, 원주방향 보강재 및/또는 다방향 보강재를 다양한 순서로 투입할 수 있다.Also, according to embodiments, similarly to what has been described with respect to the liner
또한, 코어층은 GRP 파이프의 중심에 형성되어 외압강도에 대한 안정성을 향상시키는 기능을 수행할 수 있다. 코어층의 경우, 내층이나 외층과 달리 모래를 더 포함할 수 있다.In addition, the core layer may be formed at the center of the GRP pipe to improve stability against external pressure. In the case of the core layer, unlike the inner layer or the outer layer, sand may be further included.
코어층 원주방향 보강재 제공부(430)는 내층 상부에 원주방향 보강재를 제공할 수 있다. 이 때, 코어층 원주방향 보강재 제공부(430)는 내층이 소정 경화레벨 이상 경화가 된 이후에 내층 상부에 원주방향 보강재를 제공할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 코어층의 물성을 고려하여, 코어층 원주방향 보강재(430)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(700)는 코어층 원주방향 보강재 제공부(430)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스를 2400 및 4400으로 조절할 수 있다. 코어층 원주방향 보강재(430)에서의 원주방향 보강재의 텍스의 조절에 대해서는 내층 원주방향 보강재 제공부(410)에서의 원주방향 보강재의 텍스의 조절에 대한 설명이 적용될 수 있다. 물론, 제어부(700)는 코어층의 물성을 고려함에 따라, 내층 원주방향 보강재 제공부(410)에서의 원주방향 보강재의 텍스와 다르게 코어층 원주방향 보강재(430)에서의 원주방향 보강재의 텍스를 다르게 조절할 수 있다.The core layer circumferential reinforcement
또한, 코어층 다방향 보강재(440)에서 제공되는 다방향 보강재의 형상은 내층 다방향보강재 제공부(420)에서 제공되는 다방향 보강재와 같이, 길이방향으로 길 수 있다. 이에 따라, 원주방향 보강재가 투입되면서 원주방향 보강재가 다방향 보강재를 감싸줄 수 있고, 이로 인해 다방향 보강재가 라이너층 상에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 원주방향 보강재가 다방향 보강재의 가이드로서 역할을 할 수 있다.In addition, the shape of the multidirectional reinforcing member provided in the core layer multidirectional reinforcing
또한, 모래 제공부(470)는 내층상에 모래를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 모래 제공부(470)는 모래 투입부(471) 및 모래 수용부(472)를 포함할 수 있다. 모래 투입부(471)는 모래 수용부(472)에서 수용된 모래를 투입할 수 있다. 이 때, 모래 투입부(471)는 방향성없이 모래를 내층 상부에 투입할 수 있다. 코어층에 다방향 보강재 및 모래가 방향성없이 제공됨에 따라, 코어층은 방향성없이 전반적으로 모든 방향에 대해 향상된 강도를 가질 수 있다.Also, the
또한, 모래 수용부(472)는 코어층의 형성에 이용되는 모래를 수용할 수 있다. 이 때, 제어부(700)는 모래 수용부(472)에 수용된 모래의 온도를 제어할 수 있다. 모래의 경우, 외부환경(예를 들어, 계절)에 따라 온도가 달라질 수 있다. 모래의 온도에 따라 기포 및 크랙 발생 가능성과 수지에의 함침 성능이 달라질 수 있다. 이는, 모래가 코어층상에 전체적으로 투입됨에 따라 수지의 온도 역시 변경될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 모래의 온도가 너무 낮을 경우, 모래의 수지에의 함침 속도 및 함침 성능이 감소됨에 따라 모래가 코어층에서 이탈되는 양이 증가될 수 있다. 또한, 수지의 온도도 낮아지게 됨에 따라, 코어층에서의 원주방향 보강재 및 다방향 보강재의 함침 속도 및 함침 성능이 감소됨으로써, 다방향 보강재가 코어층에서 이탈되는 양 역시 증가될 수 있다.Also, the
또한, 모래의 온도가 너무 높을 경우, 고온의 모래에 의해 수지에서 기포 및 크랙이 발생할 가능성이 높아질 수 있다. 또한, 수지의 온도도 높아지게 됨에 따라, 코어층에서의 원주방향 보강재 및 다방향 보강재의 함침 속도가 높아지고 함침 시간이 짧아짐으로써, 다방향 보강재가 코어층에서 이탈되는 양이 증가할 수 있다.In addition, when the temperature of the sand is too high, the possibility of bubbles and cracks occurring in the resin due to the hot sand may increase. In addition, as the temperature of the resin increases, the rate of impregnation of the circumferential reinforcing material and the multidirectional reinforcing material in the core layer increases and the impregnation time decreases, so that the amount of the multidirectional reinforcing material separated from the core layer may increase.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 제어부(700)는 모래 수용부(472)에 수용된 모래의 온도를 적정 온도로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(700)는 모래 수용부(472)에 수용된 모래의 온도를 수지의 초기온도 이상으로 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(700)는 모래 수용부(472)에 수용된 모래의 온도를 25도 내지 35도로 제어할 수 있다.In order to solve this problem, the
또한, 제1 히팅부(500)에서 제공되는 열은 라이너층 및 내층에 의하여 코어층에 전달되지 않거나 적은양의 열만이 코어층에 전달될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 모래가 코어층상에 전체적으로 투입됨에 따라 수지의 온도가 변하고, 모래의 온도가 수지의 초기온도보다 높을 수 있다. 이에 따라, 코어층의 수지의 경화는 제1 히팅부(500)보다 모래의 온도에 영향을 많이 받을 수 있고, 이는 코어층의 1차 후경화로 표현될 수 있다. 모래의 온도에 따른 코어층의 1차 후경화에 따라, 코어층의 기포 및 크랙 발생이 감소되고, 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 모래의 수지에의 함침 성능이 향상되며, GRP 파이프의 생산 속도에 맞게 상기 수지에의 함침 성능이 조절될 수 있다.In addition, heat provided from the
또한, 구조층 수지 제공부(480)는 코어층을 형성하기 위하여 내층 상에 수지를 제공할 수 있다. 코어층에서의 구조층 수지 제공부(480)의 동작은 내층 형성과정에서 설명한 구조층 수지 제공부(480)에 대한 설명이 적용될 수 있다.In addition, the structural layer
또한, 일 실시예에서, 코어층의 형성을 위하여, 코어층 원주방향 보강재 제공부(430)에서 먼저 원주방향 보강재가 투입되고, 이후에 코어층 다방향 보강재 제공부(440)에서 다방향 보강재가 투입된 후, 모래 제공부(470)에서 모래가 투입된 후, 구조층 수지 제공부(480)에서 수지를 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 모래 상에 도포할 수 있다. 이에 따라, 원주방향 보강재 상에 다방향 보강재 및 모래가 투입되어 원주방향 보강재가 다방향 보강재 및 모래를 감싸주게 되고, 이로 인해 결합력 및 수지 함침성이 높아지고, 다방향 보강재 및 모래의 손실이 적어질 수 있다. 또한, 원주방향 보강재 사이에 다방향 보강재 및 모래가 결합되어 코어층을 구성함으로써, 코어층의 다방향 및 원주방향에 대한 강도 및 안전성이 증가하는 효과가 있다.In addition, in one embodiment, in order to form the core layer, the circumferential reinforcement is first introduced in the core layer circumferential reinforcement
또한, 일 실시예에 따라, 구조층 형성부(400)는 원주방향 보강재를 투입하고, 이후에 수지를 투입하고, 모래 및 다방향 보강재를 투입할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 모래가 먼저 투입된 후 다방향 보강재가 투입될 수도 있고, 모래와 다방향 보강재가 동시에 투입될 수도 있다. 이에 따라, 원주방향 보강재 상에 모래 및 다방향 보강재가 투입되어 원주방향 보강재가 모래 및 다방향 보강재를 감싸주게 되고, 이로 인해 결합력 및 수지 함침성이 높아지고, 모래 및 다방향 보강재의 손실이 적어질 수 있다. 또한, 원주방향 보강재 사이에 모래 및 다방향 보강재가 결합되어 코어층을 구성함으로써, 라이너층의 다방향 및 원주방향에 대한 강도 및 안전성이 증가하는 효과가 있다. 또한, 수지, 모래 및 다방향 보강재는 실질적으로 동시에 투입될 수도 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 실시예에 따라, 라이너층 형성부(300)에 대하여 설명한 것과 유사하게, 구조층 형성부(400)는 코어층의 형성을 위하여, 수지, 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및/또는 모래를 다양한 순서로 투입할 수 있다.Also, according to an embodiment, the structural
또한, 외층은 GRP 파이프가 필드에서 사용되는 경우 외압 및 내압에 대한 안정성을 확보하는 기능을 수행할 수 있다.In addition, the outer layer may perform a function of securing stability against external pressure and internal pressure when the GRP pipe is used in the field.
외층 원주방향 보강재 제공부(450)는 코어층 상부에 원주방향 보강재를 제공할 수 있다. 이 때, 외층 원주방향 보강재 제공부(450)는 코어층이 소정 경화레벨 이상 경화가 된 이후에 코어층 상부에 원주방향 보강재를 제공할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 외층의 물성을 고려하여, 외층 원주방향 보강재(450)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(700)는 외층 원주방향 보강재 제공부(450)에서 제공되는 원주방향 보강재의 텍스를 2400 및 4400으로 조절할 수 있다. 외층 원주방향 보강재 제공부(450)에서의 원주방향 보강재의 텍스의 조절에 대해서는 내층 원주방향 보강재 제공부(410)에서의 원주방향 보강재의 텍스의 조절에 대한 설명이 적용될 수 있다. 물론, 제어부(700)는 외층의 물성을 고려함에 따라, 내층 원주방향 보강재 제공부(410) 및/또는 코어층 원주방향 보강재 제공부(430)에서의 원주방향 보강재의 텍스와 다르게 외층 원주방향 보강재 제공부(450)에서의 원주방향 보강재의 텍스를 다르게 조절할 수 있다.The outer layer circumferential reinforcement
또한, 외층 다방향 보강재(460)에서 제공되는 다방향 보강재의 형상은 내층 다방향 보강재 제공부(420)에서 제공되는 다방향 보강재와 같이, 길이방향으로 길 수 있다. 이에 따라, 원주방향 보강재가 투입되면서 원주방향 보강재가 다방향 보강재를 감싸줄 수 있고, 이로 인해 다방향 보강재가 외층 상에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 원주방향 보강재가 다방향 보강재의 가이드로서 역할을 할 수 있다.Also, the shape of the multidirectional reinforcing member provided in the outer layer multidirectional reinforcing
또한, 일 실시예에서, 도 3에서 전술한 라이너층 다방향 보강재 제공부(320), 내층 다방향 보강재 제공부(420), 코어층 다방향 보강재 제공부(440) 및 외층 다방향 보강재 제공부(460)에서 제공되는 다방향 보강재의 함량은 GRP 파이프의 물성을 고려하여 조절될 수 있다.In addition, in one embodiment, the liner layer multidirectional reinforcement
구체적으로, 하기 표 1은 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지로 구성된 층에서 상기 각 층에 투입되는 원주방향 보강재의 무게 대비 다방향 보강재의 함량비가 다르게 설정된 경우의 상기 층의 인장 강도 및 굴곡 강도를 나타낸 실험 데이터이다.Specifically, Table 1 below shows the tensile strength and flexural strength of the layer when the content ratio of the multidirectional stiffener to the weight of the circumferential stiffener injected into each layer is set differently in the layer composed of the circumferential stiffener, the multidirectional stiffener, and the resin. This is the experimental data showing
표 1에서, 인장 강도에 대한 실험은 KS M ISO 8513 / ASTM D 638 / ISO 527-4, 5의 실험 방법으로 수행되었고, 굴곡 강도에 대한 실험은 ASTM D 790의 실험 방법으로 수행되었다.In Table 1, the test for tensile strength was performed according to the test method of KS M ISO 8513 / ASTM D 638 / ISO 527-4, 5, and the test for flexural strength was performed according to the test method of ASTM D 790.
표 1에서와 같이, 인장 강도는 다방향 보강재의 함량비가 20%일 때 가장 높은 값이 나타나고, 굴곡 강도는 다방향 보강재의 함량비가 15%일 때 가장 높은 값이 나타난다. 이에 따라, 일반적으로 GRP 파이프의 경우 인장강도 및 굴곡 강도가 성능에 있어서 중요한 물성이므로, 라이너층 다방향 보강재 제공부(320), 내층 다방향 보강재 제공부(420), 코어층 다방향 보강재 제공부(440) 및 외층 다방향 보강재 제공부(460)에서 제공되는 다방향 보강재의 함량비는 15% 내지 20%내에서 조절될 수 있다. 물론, 실시예에 따라, 인장 강도가 더 중요한 GRP 파이프의 제작시에는 각 층에서 제공되는 다방향 보강재의 함량비가 20%로 설정되고, 굴곡 강도가 더 중요한 GRP 파이프의 제작시에는 각 층에서 제공되는 다방향 보강재의 함량비가 15%로 설정될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 라이너층 다방향 보강재 제공부(320), 내층 다방향 보강재 제공부(420), 코어층 다방향 보강재 제공부(440) 및 외층 다방향 보강재 제공부(460)에서 제공되는 다방향 보강재의 함량비는 제어부(700)에 의해 제어될 수 있다.As shown in Table 1, the tensile strength shows the highest value when the content ratio of the multidirectional reinforcement is 20%, and the flexural strength shows the highest value when the content ratio of the multidirectional reinforcement is 15%. Accordingly, in general, since tensile strength and flexural strength are important physical properties for performance of GRP pipes, the liner layer multidirectional reinforcing
또한, 구조층 수지 제공부(480)는 외층을 형성하기 위하여 코어층 상에 수지를 제공할 수 있다. 외층에서의 구조층 수지 제공부(480)의 동작은 내층 형성과정에서 설명한 구조층 수지 제공부(480)에 대한 설명이 적용될 수 있다.In addition, the structural layer
또한, 일 실시예에서, 외층의 형성을 위하여, 외층 원주방향 보강재 제공부(450)에서 먼저 원주방향 보강재가 투입되고, 이후에 구조층 수지 제공부(480)에서 수지가 투입되고, 외층 다방향 보강재(460)에서 다방향 보강재가 투입될 수 있다. 이에 따라, 원주방향 보강재 상에 다방향 보강재가 투입되어 원주방향 보강재가 다방향 보강재를 감싸주게 되고, 이로 인해 결합력 및 수지 함침성이 높아지고, 다방향 보강재의 손실이 적어질 수 있다. 또한, 원주방향 보강재 사이에 다방향 보강재가 결합되어 외층을 구성함으로써, 외층의 다방향 및 원주방향에 대한 강도 및 안전성이 증가하는 효과가 있다. 또한, 수지 및 다방향 보강재는 실질적으로 동시에 투입될 수도 있다.In addition, in one embodiment, in order to form the outer layer, the circumferential reinforcement is first injected in the outer circumferential reinforcement
또한, 실시예에 따라, 라이너층 형성부(300)에 대하여 설명한 것과 유사하게, 구조층 형성부(400)는 외층의 형성을 위하여, 수지, 원주방향 보강재 및/또는 다방향 보강재를 다양한 순서로 투입할 수 있다.Also, according to embodiments, similarly to what has been described with respect to the liner
또한, 다시 도 1을 참조하면, 전술한 제2 히팅부(600)는 외부에 배치되어 구조층의 경화에 이용될 수 있다. 또한, 제2 히팅부(600)는 수지, 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및/또는 모래가 함침되어 라이너층 상부에 내층, 코어층 및 외층이 순차적으로 형성되면, 내층, 코어층 및 외층을 외부에서 가열하여 내층, 코어층 및 외층을 순차적으로 경화시킬 수 있다.Also, referring back to FIG. 1 , the above-described second heating unit 600 may be disposed outside and used for curing the structural layer. In addition, when the second heating unit 600 is impregnated with resin, circumferential reinforcement, multidirectional reinforcement, and/or sand to sequentially form an inner layer, a core layer, and an outer layer on the liner layer, the inner layer, core layer, and outer layer are formed on the outside. The inner layer, the core layer, and the outer layer may be sequentially cured by heating.
일 실시예에서, 제어부(700)는 제2 히팅부(600)의 온도를 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(700)는 제2 히팅부(600)의 온도를 소정 온도범위(예를 들어, 110도 내지 150도)로 제어할 수 있다. 이 때, 제2 히팅부(600)의 온도는 구조층 형성부(400)에서 제공되는 수지의 온도보다 높을 수 있다. 또한, 제2 히팅부(600)의 온도는 코어층의 형성을 위해 제공되는 모래의 온도보다 높을 수 있다. 이에 따라, 제2 히팅부(600)에 의해 제공되는 열은 내층, 코어층 및 외층의 외면부터의 경화에 이용될 수 있다. 특히, 코어층의 경우, 전술한 바와 같이, 모래에 의해서 코어층의 내면에서 1차 후경화가 이루어진 후, 제2 히팅부(600)에 의해 제공되는 열에 의하여 코어층의 외면이 경화됨에 따라, 코어층에서 제2 히팅부(600)에 의해 제공되는 열에 의한 경화는 코어층의 2차 후경화로 표현될 수 있다.In one embodiment, the
이와 같은 제2 히팅부(600)의 온도 조절은 구조층의 최적 경화레벨 및 최적 생산속도를 달성하기 위함일 수 있다. 예를 들어, 내층이 소정 경화레벨 이상 경화가 된 이후에 코어층이 형성되고, 코어층이 소정 경화레벨 이상 경화가 된 이후에 외층이 형성되어야 GRP 파이프의 강도가 목적 강도로 생성될 수 있다. 이에 따라, 구조층의 최적 생산속도 및 GRP 파이프의 목적 강도에 대응하여 제2 히팅부(600)의 온도가 조절되어야 할 수 있다. The temperature control of the second heating unit 600 may be to achieve an optimal curing level and an optimal production rate of the structural layer. For example, the core layer is formed after the inner layer is cured at a predetermined curing level or higher, and the outer layer is formed after the core layer is cured at a predetermined curing level or higher to achieve the desired strength of the GRP pipe. Accordingly, the temperature of the second heating unit 600 may need to be adjusted in response to the optimal production rate of the structural layer and the target strength of the GRP pipe.
만약, 제2 히팅부(600)의 온도가 너무 높게 되면, 구조층의 경화 속도가 과도하게 빨라짐에 따라, 기포 및 크랙이 발생되며, 내층, 코어층 및 외층 사이에 층간 분리가 발생될 수 있다. 또한, 제2 히팅부(600)의 온도가 너무 낮게 되면, 구조층의 경화 속도가 과도하게 늦어짐에 따라, 구조층의 경화가 소정 경화레벨 미만으로 경화됨에 따라, 구조층의 물성이 저하될 수 있고, 내층의 이동과정 및 코어층의 이동 과정(예를 들어, 운송 롤러에 의한 내층 및 코어층의 이동 과정)에서의 내층 및 코어층이 운송 롤러에 의해 눌려지는 등 구조층의 형상 변형이 발생할 수 있다. 이에 따라, 제어부(700)는 제2 히팅부(600)의 온도를 소정 온도범위로 제어할 수 있다. If the temperature of the second heating unit 600 is too high, as the curing speed of the structural layer is excessively fast, bubbles and cracks are generated, and interlayer separation may occur between the inner layer, the core layer, and the outer layer. . In addition, if the temperature of the second heating unit 600 is too low, the curing speed of the structural layer is excessively slowed, and as the curing of the structural layer is cured below a predetermined curing level, physical properties of the structural layer may be deteriorated. In the process of moving the inner layer and the core layer (for example, the process of moving the inner layer and the core layer by the transport roller), the shape deformation of the structural layer may occur, such as the inner layer and the core layer being pressed by the transport roller. can Accordingly, the
또한, 제어부(700)는 라이너층, 내층, 코어층 및 외층의 물성을 고려하여, 라이너층 형성과정에서의 제2 히팅부(600)의 온도, 내층 형성과정에서의 제2 히팅부(600)의 온도, 코어층 형성과정에서의 내층 형성과정에서의 제2 히팅부(600)의 온도의 온도 및 외층 형성과정에서의 내층 형성과정에서의 제2 히팅부(600)의 온도 의 온도를 서로 다르게 조절할 수도 있다.In addition, the
도 7은 일 실시예에 따라 완성된 GRP 파이프의 층 구조를 나타낸 도면이다.7 is a view showing a layer structure of a completed GRP pipe according to an embodiment.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 GRP 파이프는 라이너층(4), 구조층(5), 내면마감층(9) 및 외면마감층(10)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 구조층(5)는 각각 내층(6), 코어층(7), 외층(8)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , a GRP pipe according to an embodiment may include a
일 실시예에 따르면, 라이너층(4)의 경우 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지를 포함할 수 있다. 또한, 라이너층(4)은 베이스와의 분리가 용이하도록 이형처리가 수행될 수도 있다. 라이너층(4)는 GRP 파이프의 최 내각에 형성되어 코어층(7)을 비롯한 구조층(5)를 보호하며, 내압강도로부터 GRP 파이프의 안전성을 향상시키는 기능을 수행한다.According to one embodiment, the
내층(6)의 경우 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지를 포함할 수 있다. 내층(6)은 라이너층(4) 상부에 형성될 수 있다. 내층(6)은 코어층(7)을 보호하고, 내압 및 외압강도에 대한 안정성을 향상시키는 기능을 수행한다.In the case of the
코어층(7)의 경우 원주방향 보강재, 다방향 보강재, 모래 및 수지를 포함할 수 있다. 코어층(7)은 내층(6) 상부에 형성될 수 있다. 코어층(7)은 GRP 파이프의 중심에 형성되어 외압강도에 대한 안정성을 향상시키는 기능을 수행한다.In the case of the core layer 7, a circumferential reinforcing material, a multidirectional reinforcing material, sand, and resin may be included. The core layer 7 may be formed on the
외층(8)의 경우 원주방향 보강재, 다방향 보강재 및 수지를 포함할 수 있다. 외층(8)은 코어층(7) 상부에 형성되고, GRP 파이프의 최외각에 형성되어 외부로부터 코어층을 비롯한 GRP 파이프를 보호하는 기능을 수행한다.The
내면마감층(9)은 라이너층(4) 하부에 형성될 수 있다. 내면마감층(9)은 베이스의 상부에 형성되며, 부직포와 이형필름을 포함할 수 있다. 이형필름은 베이스와 접촉되도록 GRP 파이프의 가장 내측에 형성되어 있어, GRP 파이프가 완성된 이후 베이스와 GRP 파이프의 분리를 용이하게 하는 기능을 수행한다.The
외면마감층(10)은 외층(8)의 상부에 형성될 수 있다. 외면마감층(10)은 GRP 파이프의 가장 외측에 형성될 수 있다. 또한, 외면마감층(10)은 부직포와 이형필름을 포함할 수 있다. 구체적으로, 전술한 바와 같이 부직포가 외층(8)의 상부에 도포되며, 부직포 상에 이형필름이 도포되어 형성됨으로써 GRP 파이프의 외표면이 매끈하게 될 수 있다.The
도 8은 일 실시예에 따른 연결구를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a connector according to an embodiment.
도 8을 참조하면, 도 8은 연결구(1000)의 측단면을 나타낸다. 연결구(1000)는 직관(1100) 및 직관에 포함된 제1 수밀링 부재(1200), 제2 수밀링 부재(1300) 및 스토퍼(1400)를 포함할 수 있다. 여기서, 직관(1100)은 전술한 GRP 파이프일 수도 있고, 다른 파이프일 수도 있다. 또한, 연결구(1000)의 내부에 제1 GRP 파이프(2A) 및 제2 GRP 파이프(2B)가 삽입될 수 있다. 이 때, 제1 GRP 파이프(2A) 및 제2 GRP 파이프(2B)는 스토퍼(1400)를 사이에 두고 배치되고, 제1 GRP 파이프(2A)는 제1 수밀링 부재(1200)와 접촉되고, 제2 GRP 파이프(2B)는 제2 수밀링 부재(1300)와 접촉될 수 있다. 제1 GRP 파이프(2A) 및 제2 GRP 파이프(2B)가 연결구(1000)의 외부에서 내부로 삽입되는데, 제1 수밀링 부재(1200) 및 제2 수밀링 부재(1300)는 돌출부를 가질 수 있다. 돌출부는 제1 GRP 파이프(2A) 및 제2 GRP 파이프(2B)의 연결구(1000)로부터의 이탈을 방지하고, 외부에서 이물질이 연결구(1000) 내로 삽입되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 돌출부에 의하여 제1 GRP 파이프(2A) 및 제2 GRP 파이프(2B)의 연결구(1000)의 삽입이 어려워질 수 있다. 이에 따라, 본 명세서에서는, 제1 수밀링 부재(1200) 및 제2 수밀링 부재(1300)의 돌출부를 고려하여 제1 GRP 파이프(2A) 및 제2 GRP 파이프(2B)의 외면을 그라인딩함으로써, 제1 수밀링 부재(1200) 및 제2 수밀링 부재(1300)를 연결구(1000)에 용이하게 삽입되게 하기 위한 방법을 제안한다.Referring to FIG. 8 , FIG. 8 shows a cross-sectional side view of the connector 1000 . The connector 1000 may include a
도 9는 일 실시예에 따른 그라인딩부 및 절단부를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a grinding part and a cutting part according to an embodiment.
도 9를 참조하면, 그라인딩부(820) 및 절단부(830)는 서로 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 장치(1)는 이송부(미도시) 및 복수의 회전 롤러(910)를 더 포함할 수 있다. 이송부(미도시)는 GRP 파이프(2)를 이송할 수 있고, GRP 파이프(2)가 이송될 때, 복수의 회전 롤러(910)에 의해 GRP 파이프(2)가 회전할 수 있다. 그라인딩부(820)는 소정 길이 간격에 맞춰서 회전하는 GRP 파이프(2)를 그라인딩 하고 절단 영역을 마킹할 수 있다. 절단부(830)는 회전하는 GRP 파이프(2) 중 절단 영역에 대하여 절단을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 9 , the grinding
도 10은 일 실시예에 따른 그라인딩부를 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining a grinding unit according to an exemplary embodiment.
도 10을 참조하면, (a)는 그라인딩부(820)의 측면도이다. (a)에서와 같이, 그라인딩부(820)의 그라인딩 부재(821)는 원통형으로 구성될 수 있다. 또한, 그라인딩 부재(821)는 복수의 그라인더(822)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10 , (a) is a side view of the grinding
(b)는 원통형의 그라인더 부재(821)를 평면으로 나타낸 도면이다. 그라인딩 부재(821)의 복수의 그라인더(822)는 제1 그라인딩 부분(823), 절단 부분(824) 및 제2 그라인딩 부분(825)으로 구분될 수 있다. 제1 그라인딩 부분(823)은 복수의 그라인더(822)가 우측이 높고 좌측이 낮은 제1 사선 형상으로 배치되고, 제2 그라인딩 부분(825)은 복수의 그라인더(822)가 좌측이 높고 우측이 낮은 제2 사선 형상으로 배치될 수 있다. 즉, 제1 그라인딩 부분(823)과 제2 그라인딩 부분(825)에서 복수의 그라인더(822)는 절단 부분(824)를 기준으로 대칭적으로 배치될 수 있다. 또한, 절단 부분(824)에서 복수의 그라인더(822)는 기울어지지 않고 수평적으로 배치될 수 있다. 또한, 절단 부분(824)에서 복수의 그라인더(822)는 제1 그라인딩 부분(823) 및 제2 그라인딩 부분(825)에 비하여 돌출될 수 있다. 또한, 절단 부분(824)에서 복수의 그라인더(822)의 중앙은 높이가 가장 높은 돌출면(826)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 그라인딩 부분(823)에서 복수의 그라인더(822)는 좌측에서 우측으로 갈수록 높이가 낮아질 수 있다. 또한, 제2 그라인딩 부분(825)에서 복수의 그라인더(822)는 우측에서 좌측으로 갈수록 높이가 낮아질 수 있다(b) is a plan view of the
도 11은 일 실시예에 따른 그라인딩부의 GRP 파이프에 대한 그라인딩을 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for explaining grinding of a GRP pipe of a grinding unit according to an embodiment.
도 11을 참조하면, GRP 파이프(2)는 전술한 이송부에 의해 좌측에서 우측으로 소정 속도로 이동할 수 있다. 제어부(700)는 GRP 파이프의 이송 속도에 따른 이송 길이를 계산하고, 이송 길이가 소정 길이가 될 경우 그라인딩부(820) 및 전술한 절단부(830)를 GRP 파이프와 접촉시켜 그라인딩 및 절단을 수행할 수 있다. 구체적으로, 절단부(830)에 의하여, GRP 파이프(2)는 제2 GRP 파이프(2B)와 제1 GRP 파이프(2A)로 구분될 수 있다. 이 때, 그라인딩부(820)의 제1 그라인딩 부분(823)은 제2 GRP 파이프(2B)의 제1 말단 영역(831)의 외면을 그라인딩하고, 제2 그라인딩 부분(825)은 제1 GRP 파이프(2A)의 제2 말단 영역(832)의 외면을 그라인딩하고, 절단 부분(824)는 제2 GRP 파이프(2B)와 제1 GRP 파이프(2A) 사이의 절단 영역을 마킹할 수 있다.Referring to FIG. 11, the
GRP 파이프(2)의 그라인딩 및 절단이 수행될 때, 이송부에 의해 GRP 파이프가 이동되지 않는 경우, 제1 말단 영역(831)의 길이는 제1 그라인딩 부분(823)의 너비와 대응되고, 제2 말단 영역(832)의 길이는 제2 그라인딩 부분(825)의 너비와 대응될 수 있다. 또한. 이송부에 의해 GRP 파이프가 이동되는 경우, 제1 말단 영역(831)의 길이는 제1 그라인딩 부분(823)의 너비보다 GRP 파이프의 이동 속도에 따른 이동 길이만큼 길어지고, 제2 말단 영역(832)의 길이는 제2 그라인딩 부분(825)의 너비보다 GRP 파이프의 이동 속도에 따른 이동 길이만큼 길어질 수 있다.When the grinding and cutting of the
제1 그라인딩 부분(823)에서 복수의 그라인더(822)가 상기 제1 사선 방향으로 배치되고, 우측으로 갈수록 높이가 낮아짐에 따라, 제2 GRP 파이프(2B)의 제1 말단 영역(831)에서, 복수의 그라인더(822)에 의해 그라인딩되는 그라인딩 깊이는 제1 말단 영역(831)의 외측이 가장 깊고, 제1 말단 영역(831)의 외측에서 내측으로 갈수록 그라인딩 깊이가 낮아질 수 있다. 이에 따라, 제1 말단 영역(831)의 외측에서 외층의 일부가 노출되고, 내측에서는 외층이 노출되지 않고 외면 마감층만 노출될 수 있다. 이에 따라, 제2 GRP 파이프(2B)가 도 9에서와 같이 제1 말단 영역(831)의 외측부터 연결구(1100)에 삽입되고, 제1 말단 영역(831)의 외측의 높이가 제1 말단 영역(831)의 내측보다 낮음에 따라, 제2 GRP 파이프(2B)가 연결구(1100)에 용이하게 삽입될 수 있다.In the first grinding
또한, 절단 부분(824)에서, 복수의 그라인더(822)가 돌출되고, 돌출면(826)를 포함함에 따라, 절단 영역(833)에서 복수의 그라인더(822)에 의해 그라인딩되는 그라인딩 깊이는 제1 말단 영역(831) 및 제2 말단 영역(832)보다 깊을 수 있다. 이는 절단 영역(833)에 의해 제2 GRP 파이프(2B) 및 제1 GRP 파이프(2A)이 구분되고, 절단부(830)에 의해 절단 영역(833)의 절단이 용이해지기 위함일 수 있다.In addition, as the plurality of
또한, 제2 그라인딩 부분(825)에서 복수의 그라인더(822)가 상기 제2 사선 방향으로 배치되고, 좌측으로 갈수록 높이가 낮아짐에 따라, 제1 GRP 파이프(2A)의 제2 말단 영역(832)에서, 복수의 그라인더(822)에 의해 그라인딩되는 그라인딩 깊이는 제2 말단 영역(832)의 외측이 가장 깊고, 제2 말단 영역(832)의 외측에서 내측으로 갈수록 그라인딩 깊이가 낮아질 수 있다. 이에 따라, 제2 말단 영역(832)의 외측에서 외층의 일부가 노출되고, 내측에서는 외층이 노출되지 않고 외면 마감층만 노출될 수 있다. 이에 따라, 제1 GRP 파이프(2A)가 도 9에서와 같이 제2 말단 영역(832)의 외측부터 연결구(1100)에 삽입되고, 제2 말단 영역(832)의 외측의 높이가 제2 말단 영역(832)의 내측보다 낮음에 따라, 제1 GRP 파이프(2A)가 연결구(1100)에 용이하게 삽입될 수 있다.In addition, in the second
그라인딩 및 절단이 완료되면, 제어부(700)는 그라인딩부(820) 및 절단부(830)을 GRP 파이프(2)로부터 이격시킬 수 있다.When the grinding and cutting are completed, the
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (13)
상기 GRP 파이프 제조 장치를 제어하는 제어부;
맨드릴;
상기 맨드릴 표면을 따라 이동하는 베이스 상에 라이너층 원주방향 보강재, 라이너층 다방향 보강재 및 제1 수지를 제공하여 라이너층을 형성하는 라이너층 형성부;
상기 맨드릴 내부에 배치되고, 상기 맨드릴과 열적으로 연결되어 상기 맨드릴을 통해 상기 라이너층에 상기 라이너층의 경화를 위한 열을 제공하는 제1 히팅부;
상기 라이너층 상에 내층 원주방향 보강재, 내층 다방향 보강재 및 제2 수지를 제공하여 내층을 형성하고,
상기 내층 상에 코어층 원주방향 보강재, 코어층 다방향 보강재, 모래 및 상기 제2 수지를 제공하여 코어층을 형성하고,
상기 코어층 상에 외층 원주방향 보강재, 외층 다방향 보강재 및 상기 제2 수지를 제공하여 외층을 형성하는 구조층 형성부; 및
상기 라이너 층, 상기 내층, 상기 코어층 및 상기 외층의 외부에 배치되고, 상기 라이너 층, 상기 내층, 상기 코어층 및 상기 외층의 경화를 위한 열을 제공하는 제2 히팅부
를 포함하고,
상기 라이너층 형성부는 상기 제1 수지를 수용하는 라이너층 수지 탱크를 포함하고,
상기 구조층 형성부는 상기 제2 수지를 수용하는 구조층 수지 탱크를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 히팅부 및 상기 제2 히팅부에서 제공되는 열의 온도 및 상기 라이너층 수지 탱크, 상기 구조층 수지 탱크의 내부 온도를 제어하고,
상기 구조층 형성부는,
상기 모래를 수용하는 모래 수용부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 라이너층 수지 탱크 및 상기 구조층 수지 탱크의 내부 온도를 20도 내지 25도로 제어하고,
상기 모래 수용부의 내부 온도를 25도 내지 35도로 제어하고,
상기 제1 히팅부에서 제공되는 열의 온도를 35도 내지 45도로 제어하고,
상기 제2 히팅부에서 제공되는 열의 온도를 110도 내지 150도로 제어하는,
GRP 파이프 제조 장치.
In the GRP pipe manufacturing apparatus,
A controller for controlling the GRP pipe manufacturing apparatus;
mandrel;
a liner layer forming unit for forming a liner layer by providing a circumferential liner layer reinforcing material, a multidirectional liner layer reinforcing material, and a first resin on the base moving along the surface of the mandrel;
a first heating unit disposed inside the mandrel and thermally connected to the mandrel to provide heat for curing the liner layer to the liner layer through the mandrel;
Forming an inner layer by providing an inner circumferential reinforcement, an inner multidirectional reinforcement, and a second resin on the liner layer;
Forming a core layer by providing a core layer circumferential reinforcement, a core layer multidirectional reinforcement, sand, and the second resin on the inner layer;
a structural layer forming unit for forming an outer layer by providing an outer circumferential reinforcing material, an outer multidirectional reinforcing material, and the second resin on the core layer; and
A second heating unit disposed outside the liner layer, the inner layer, the core layer, and the outer layer, and providing heat for curing the liner layer, the inner layer, the core layer, and the outer layer.
including,
The liner layer forming unit includes a liner layer resin tank accommodating the first resin,
The structure layer forming unit includes a structure layer resin tank accommodating the second resin,
The control unit,
Control the temperature of the heat provided from the first heating unit and the second heating unit and the internal temperature of the liner layer resin tank and the structural layer resin tank,
The structural layer forming unit,
Including a sand accommodating portion for accommodating the sand,
The control unit,
Control the internal temperature of the liner layer resin tank and the structure layer resin tank to 20 degrees to 25 degrees,
The internal temperature of the sand receiving part is controlled to 25 degrees to 35 degrees,
Control the temperature of the heat provided from the first heating unit to 35 degrees to 45 degrees,
Controlling the temperature of the heat provided from the second heating unit to 110 degrees to 150 degrees,
GRP pipe manufacturing equipment.
상기 라이너층 원주방향 보강재의 텍스 수는, 상기 내층 원주방향 보강재, 상기 코어층 원주방향 보강재 및 상기 외층 원주방향 보강재의 텍스 수보다 적도록 제어되는,
GRP 파이프 제조 장치.
According to claim 1,
The tex number of the liner layer circumferential reinforcement is controlled to be smaller than the tex numbers of the inner circumferential reinforcement, the core layer circumferential reinforcement, and the outer circumferential reinforcement,
GRP pipe manufacturing equipment.
상기 라이너층 원주방향 보강재의 텍스 수는 1200이고,
상기 내층 원주방향 보강재, 상기 코어층 원주방향 보강재 및 상기 외층 원주방향 보강재의 텍스 수는 2400 및 4400으로 제어되는,
GRP 파이프 제조 장치.
According to claim 8,
The tex number of the liner layer circumferential reinforcement is 1200,
The number of tex of the inner circumferential reinforcement, the core layer circumferential reinforcement, and the outer circumferential reinforcement are controlled to 2400 and 4400,
GRP pipe manufacturing equipment.
상기 라이너층 제공부는,
상기 라이너층 원주방향 보강재, 상기 제1 수지 및 상기 라이너층 다방향 보강재의 순서로 상기 라이너층 원주방향 보강재, 상기 라이너층 다방향 보강재 및 상기 제1 수지를 상기 베이스상에 제공하여 상기 라이너층을 형성하고,
상기 구조층 형성부는,
상기 내층 원주방향 보강재, 상기 제2 수지 및 상기 내층 다방향 보강재의 순서로 상기 라이너층 상에 상기 내층 원주방향 보강재, 상기 내층 다방향 보강재 및 상기 제2 수지를 제공하여 상기 내층을 형성하고,
상기 코어층 원주방향 보강재, 상기 제2 수지, 상기 모래 및 상기 코어층 다방향 보강재의 순서로 상기 내층 상에 상기 코어층 원주방향 보강재, 상기 코어층 다방향 보강재 및 상기 제2 수지를 제공하여 상기 코어층을 형성하고,
상기 외층 원주방향 보강재, 상기 제2 수지, 상기 외층 다방향 보강재의 순서로 상기 코어층 상에 상기 외층 원주방향 보강재, 상기 외층 다방향 보강재 및 상기 제2 수지를 제공하여 상기 외층을 형성하는,
GRP 파이프 제조 장치.
According to claim 1,
The liner layer providing unit,
The liner layer circumferential reinforcement, the liner layer multidirectional reinforcement, and the first resin are provided on the base in the order of the liner layer circumferential reinforcement, the first resin, and the liner layer multidirectional reinforcement, in order to form the liner layer. form,
The structural layer forming unit,
Forming the inner layer by providing the inner circumferential reinforcement, the inner multidirectional reinforcement, and the second resin on the liner layer in the order of the inner circumferential reinforcement, the second resin, and the inner multidirectional reinforcement,
The core layer circumferential reinforcement, the core layer multidirectional reinforcement, and the second resin are provided on the inner layer in the order of the core layer circumferential reinforcement, the second resin, the sand, and the core layer multidirectional reinforcement, forming a core layer;
Forming the outer layer by providing the outer circumferential reinforcement, the outer multidirectional reinforcement, and the second resin on the core layer in the order of the outer layer circumferential reinforcement, the second resin, and the outer multidirectional reinforcement,
GRP pipe manufacturing equipment.
상기 라이너층 다방향 보강재, 상기 내층 다방향 보강재, 상기 코어층 다방향 보강재 및 상기 외층 다방향 보강재와 각 층에 포함되는 원주방향 보강재의 무게 대비 함량비는 15% 내지 20%로 제어되는,
GRP 파이프 제조 장치.
According to claim 1,
The weight ratio of the liner layer multidirectional stiffener, the inner layer multidirectional stiffener, the core layer multidirectional stiffener, and the outer layer multidirectional stiffener and the circumferential stiffener included in each layer is controlled at 15% to 20%,
GRP pipe manufacturing equipment.
A GRP pipe manufacturing method using the GRP pipe manufacturing apparatus of any one of claims 1 and 8 to 11.
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