KR102625591B1 - 내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴 - Google Patents

내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴 Download PDF

Info

Publication number
KR102625591B1
KR102625591B1 KR1020210179839A KR20210179839A KR102625591B1 KR 102625591 B1 KR102625591 B1 KR 102625591B1 KR 1020210179839 A KR1020210179839 A KR 1020210179839A KR 20210179839 A KR20210179839 A KR 20210179839A KR 102625591 B1 KR102625591 B1 KR 102625591B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
mandrel
boss
flow path
fluid
Prior art date
Application number
KR1020210179839A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230090778A (ko
Inventor
조문수
조연호
Original Assignee
주식회사 한국카본
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 한국카본 filed Critical 주식회사 한국카본
Priority to KR1020210179839A priority Critical patent/KR102625591B1/ko
Publication of KR20230090778A publication Critical patent/KR20230090778A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102625591B1 publication Critical patent/KR102625591B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C53/82Cores or mandrels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/581Winding and joining, e.g. winding spirally helically using sheets or strips consisting principally of plastics material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C53/84Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/712Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7154Barrels, drums, tuns, vats
    • B29L2031/7156Pressure vessels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 샤프트를 공급된 열이 외부 케이싱과, 내부 케이싱 사이에 마련된 외곽 유로를 따라 흐르기 때문에 맨드릴 표면에 위치한 제품의 두께에 따른 온도차를 최소화할 수 있고, 열효율이 우수하며, 맨드릴에 와인딩된 고무 스트립과 복합소재의 성형 성능을 크게 개선할 수 있고, 내부 공기 흐름 라인과 맨드릴 외부의 고온, 고압의 유체를 본체 내부로 공급가능하고 배출되는 내부의 고온, 고압 유체를 회수하여 재활용이 가능한 송풍 시스템을 가지는 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴에 관한 것이다.

Description

내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴{Detachable mandrel for pressure vessel construction with internal airflow line and lightweight design}
본 발명은 내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 샤프트를 공급된 열이 외부 케이싱과, 내부 케이싱 사이에 마련된 외곽 유로를 따라 흐르기 때문에 맨드릴 표면에 위치한 제품의 두께에 따른 온도차를 최소화할 수 있고, 열효율이 우수하며, 맨드릴에 와인딩된 고무 스트립과 복합소재의 성형 성능을 크게 개선할 수 있고, 내부 공기 흐름 라인과 맨드릴 외부의 고온, 고압의 유체를 본체 내부로 공급가능하고 배출되는 내부의 고온, 고압 유체를 회수하여 재활용이 가능한 송풍 시스템을 가지는 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴에 관한 것이다.
일반적으로 필라멘트 와인딩 기술은 금형의 외주면을 따라 가열경화 성능을 가지고 있는 섬유소재를 와인딩 후, 가열을 실시하여 내부에 수용공간이 형성되는 성형품을 제조하는 방식이다.
하지만, 대형 성형품을 제조 시에는 외부로부터 가해지는 열풍을 통한 가열경화 시, 매우 넓은 공간에 단열이 요구되어 효율이 극히 낮아 공정효율이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 양단의 직경이 점차적으로 줄어드는 형태의 압력용기(탱크) 등을 제조 시에는, 필라멘트 와인딩 기술을 통해 제조 시, 성형품의 구조 상 경화시킨 이후, 금형을 해체하기가 용이하지 않아 제조의 어려움이 있었다.
따라서, 양단의 직경이 점차적으로 줄어드는 형태의 압력용기(탱크) 등을 필라멘트 와인딩 기법으로 제조시, 금형의 해체를 용이하게 실시할 수 있고, 예열(가열) 효율을 극대화시킬 수 있는 방법의 제안이 필요한 실정이다.
이와 관련하여, 종래의 기술을 살펴보면, '필라멘트 와인딩 성형장치 및 이 장치를 이용한 필라멘트 와인딩 성형방법'이 대한민국 등록특허 제10-0629959호에 개시되고 있으나, 이는 상기 제기된 어려움을 해결하지 못하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로는 도 8에 도시된 바와 같이 대한민국 등록특허 제10-2226423호에 개시된 지면에 평행한 회전축이 형성되는 원기둥 형태로, 양단이 반구형으로 마련되는 바디부; 상기 바디부 단부의 일측방향으로부터 내측방향으로 일단부가 삽입 가능하게 마련되는 제 1 샤프트부; 상기 바디부 단부의 타측방향으로부터 내측방향으로 일단부가 삽입 가능하게 마련되고, 타단부가 상기 제 1 샤프트의 일단부와 결합 가능하게 마련되는 제 2 샤프트부;를 포함하고, 상기 바디부, 제 1 샤프트부, 제 2 샤프트부는 서로 연통되는 순환로가 형성되어, 내부로 유입되는 열풍의 순환이 용이하게 마련되고, 상기 바디부는 지면에 평행한 회전축이 형성되는 원기둥 형태로 마련되는 제 1 구간부; 상기 제 1 구간부의 일단부에 반구형으로 마련되고 상기 제 1 샤프트부가 삽입 가능한 제 1 삽입홀;이 형성되는 제 2 구간부; 상기 제 1 구간부의 타단부에 반구형으로 마련되고 상기 제 2 샤프트부가 삽입 가능한 제 2 삽입홀;이 형성되는 제 3 구간부;를 포함하고, 상기 제 1 구간부 내지 제 3 구간부는 결합 및 해제가 용이하게 마련되는 것을 특징으로 하는 예열 효율이 높은 금형이 개시되어 있다.
다만, 상기 등록특허의 경우 금형의 중심에 마련된 중공 형태의 열풍공급부를 통해 외곽의 제1구간부와, 제2구간부를 통해 가열 내지 예열이 이루어지는 방식을 채택하고 있기 때문에 샤프트를 통해 공급되는 열풍이 성형품과 접하는 바디부의 외면으로 직접 공급되지 않고 열풍공급부를 경유하여 전달되기 때문에 열효율이 저하되는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-2226423호 대한민국 등록특허 제10-0629959호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 샤프트를 공급된 열이 외부 케이싱과, 내부 케이싱 사이에 마련된 외곽 유로를 따라 흐르기 때문에 맨드릴 표면에 위치한 제품의 두께에 따른 온도차를 최소화할 수 있고, 열효율이 우수하며, 맨드릴에 와인딩된 고무 스트립과 복합소재의 성형 성능을 크게 개선할 수 있는 내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 맨드릴은 실린더부와, 상기 실린더부의 좌우에 배치되는 한 쌍의 제1, 2돔부와, 상기 제1, 2돔부에 마련되는 한 쌍의 제1, 2보스부를 포함하는 본체와; 상기 제1보스부에 삽입되며 고온, 고압의 유체를 상기 본체로 공급하도록 내부가 빈 관 구조의 제1샤프트와; 상기 제2보스부에 삽입되며 상기 유체를 상기 유체를 본체 외부로 배출하도록 내부가 빈 관 구조의 제2샤프트;를 포함하고, 상기 실린더부와, 제1, 2돔부는 각각 외부 케이싱과, 내부 케이싱과, 상기 외부 케이싱과, 내부 케이싱 사이의 외곽 유로를 구획하도록 상기 외부 케이싱의 단부에서 절곡되는 구획부를 포함하여 구성되며, 상기 외곽 유로를 구획하는 상기 구획부에는 유체가 통과할 수 있도록 통기홀이 형성되고, 상기 제1샤프트를 통해 공급된 유체는 상기 외부 케이싱과, 내부 케이싱 사이에 마련된 외곽 유로를 통해 이동한 다음 제2샤프트를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 맨드릴에 있어서, 맨드릴의 제2샤프트를 통해 배출된 고온, 고압의 유체는 맨드릴을 수용하는 밀폐된 챔버 내로 회수된 다음, 송풍 시스템을 통해 상기 맨드릴의 제1샤프트로 순환되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 밀폐된 챔버는 오토클레이브이며, 송풍 시스템은 송풍기와 배관을 포함하는 것을 예시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 맨드릴에 있어서, 내부 케이싱은 그 내부 공간에 유체가 유입되지 않도록 밀폐된 구조로 이루어지며, 상기 제1돔부 또는 제2돔부에 해당하는 위치에는 밀폐커버가 착탈가능하게 설치되되, 상기 외부 케이싱 또는 내부 케이싱은 그 단면이 사각 단면 구조, 연속 계단식 구조이거나, 또는 적어도 한 개 이상의 사선을 가지는 구조로 이루어진 복수의 판 형태인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 맨드릴에 있어서, 제1샤프트의 일단부에는 상기 제1보스부에 삽입되었을 때 제1샤프트를 통해 공급되는 유체가 외곽 유로로 공급되도록 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 공급홀과, 상기 제1보스부와 결합되는 플랜지부가 형성되며, 상기 제2샤프트의 일단부에는 상기 제2보스부에 삽입되었을 때 외곽 유로를 통과한 유체가 제2샤프트 내부로 배출되도록 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 배출홀과, 상기 제2보스부와 결합되는 플랜지부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 맨드릴에 있어서, 제1보스부와 제1샤프트 사이 및 상기 제2보스부와 제2샤프트 사이에는 각각 보호링이 게재되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 맨드릴에 있어서, 보호링은 상기 제1보스부 또는 제2보스부에 삽입되는 원통부와, 상기 원통부의 원주 방향을 따라 연장 형성되며 상기 플랜지부와 맞닿아 결합되는 원반부로 구성되며, 상기 보호링을 상기 제1보스부 또는 제2보스부에 끼운 상태에서, 상기 제1샤프트 또는 제2샤프트를 상기 보호링의 원통부에 끼운 다음, 체결부재를 이용하여 상기 제1보스부 또는 제2보스부와, 보호링과, 플랜지부를 일체로 결합하는 것을 특징으로 한다. 여기서 체결부재는 볼트, 나사 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에 따른 맨드릴에 있어서, 본체는 복수의 세그먼트로 구성된 조립 구조인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 맨드릴에 있어서, 외곽 유로를 따라 이동하는 유체에 의해 공급되는 열은 상기 외부 케이싱 쪽으로 전달되도록, 상기 내부 케이싱의 일면에는 단열 코팅층이 형성되거나, 또는 열전도성이 낮은 금속 또는 열전도성이 낮은 소재(금속 혹은 플라스틱)로 제조되고, 상기 외부 케이싱의 일면에는 방열 코팅층 또는 기계적 물성과 열전도성이 좋은 금속 또는 복합소재로 제작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴은 샤프트를 공급된 열이 외부 케이싱과, 내부 케이싱 사이에 마련된 외곽 유로를 따라 흐르기 때문에 맨드릴 표면에 위치한 제품의 두께에 따른 온도차를 최소화할 수 있고, 열효율이 우수하며, 맨드릴에 와인딩된 고무 스트립과 복합소재의 성형 성능을 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 맨드릴의 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1의 A영역을 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 도 1의 B영역을 나타내는 확대 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 보스부와, 보호링과, 샤프트가 결합 관계를 도시하는 사시도 및 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실린더부를 구성하는 외부 케이싱과 내부 케이싱의 결합관계를 나타내는 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실린더부를 구성하는 외부 케이싱과, 내부 케이싱 및 격벽의 결합 관계를 나타내는 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에서 이웃하는 외부 케이싱 또는 이웃하는 내부 케이싱의 결합면의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 8은 종래 등록특허 제10-0629959호를 나타내는 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에서 사용하는 용어 중 복합소재는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유 등 유기/무기 섬유와 섬유에 수지를 함침시켜 제조한 프리프레그를 포함한다.
본 발명에서 사용하는 용어 중 '고무'는 천연고무는 물론 SBR, NBR, EPDM 등과 같은 내열고무를 말하며 내열 및 단열 성능 증진을 위하여 탄소섬유, 아라미드 섬유, 실리카 섬유가 필러로 첨가되거나 가류처리 된 고무를 포함한다. 고무는 미가류 상태의 고무를 말하며 프리폼 작업으로 인하여 일부 표면만 가류된 것을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 맨드릴의 구조를 나타내는 종단면도이고, 도 2는 도 1의 A영역을 나타내는 확대 단면도이며, 도 3은 도 1의 B영역을 나타내는 확대 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 보스부와, 보호링과, 샤프트의 결합 관계를 도시하는 사시도 및 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실린더부를 구성하는 외부 케이싱과 내부 케이싱의 결합관계를 나타내는 확대 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실린더부를 구성하는 외부 케이싱과, 내부 케이싱 및 격벽의 결합 관계를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 맨드릴(100)은 성형시 고무 스트립 및 복합소재, 예를 들어 압력 용기 또는 파이프를 지지하는 금형 역할을 하는 것으로서, 크게 본체(110)와, 상기 본체(110)의 양단에 설치되는 한 쌍의 제1, 2샤프트(150a, 150b)로 구성된다.
여기서, 압력 용기는 민간 산업에서 사용하는 압력 용기는 물론, 미사일, 항공기 등의 연소관, 연료 탱크와 같은 군수 산업에서 사용되는 압력 용기 등에도 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 본체(110)는 실린더부(110a)와, 상기 실린더부(110a)의 좌우에 배치되는 한 쌍의 제1, 2돔부(110b)와, 상기 제1, 2돔부(110b)에 결합되는 한 쌍의 제1, 2보스부(110c)를 포함하여 이루어지며, 열전도율이 높은 금속 소재, 예를 들어 알루미늄 등으로 이루어지는 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고 상기 실린더부(110a)와, 제1, 2돔부(110b)는 각각 외부 케이싱(120)과, 내부 케이싱(130)과, 상기 외부 케이싱(120)과 내부 케이싱(130) 사이에 마련된 외곽 유로(127)와, 외부 케이싱과 내부 케이싱 사이의 외곽 유로를 구획하도록 상기 외부 케이싱(120)의 단부에서 절곡되는 구획부(125)를 포함하여 구성된다.
상기 내부 케이싱(130)은 일단 또는 타단에 개구부(131)가 마련되고, 그 내부 공간에 유체가 유입되지 않도록 밀폐된 구조로 이루어지되, 상기 제1돔부 또는 제2돔부(110b)에 해당하는 위치에는 밀폐커버(133)가 착탈가능하게 설치되는 것을 예시할 수 있다.
상기 구획부(125)에는 유체가 통과할 수 있도록 통기홀(125a)이 형성된다.
상기 외부 케이싱(120)과, 내부 케이싱(130)은 각각 분리 내지 탈착가능하도록 복수의 세그먼트의 조립체로 구성된다.
상기 제1샤프트(150a)는 상기 제1보스부(110c)에 삽입되며 고온, 고압의 유체를 상기 본체(110)의 외곽 유로로 공급하도록 내부가 빈 관 구조로 이루어진다.
상기 제1샤프트(150a)의 일단부에는 상기 제1보스부(110c)에 삽입되었을 때 제1샤프트(150a)를 통해 공급되는 유체가 외곽 유로로 공급되도록 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 공급홀(151)과, 상기 제1보스부(110c)와 결합되는 플랜지부(155)가 형성된다.
상기 제2샤프트(150b)의 일단부에는 상기 제2보스부(110c)에 삽입되었을 때 외곽 유로를 통과한 유체가 제2샤프트(150b) 내부로 배출되도록 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 배출홀(152)과, 상기 제2보스부(110c)와 결합되는 플랜지부(155)가 형성된다.
상기 제1보스부(110c)와 제1샤프트(150a) 사이 및 상기 제2보스부(110c)와 제2샤프트(150b) 사이에는 각각 샤프트를 보호하고 견고하게 결합할 수 있도록 보호링(170)이 게재된다.
즉, 제1샤프트 및 제2샤프트는 제1보스부 및 제2보스부에 직접 결합하지 않고 그 사이에 게재된 보호링을 통해 결합하게 된다.
상기 보호링(170)은 상기 제1보스부 또는 제2보스부(110c)에 삽입되는 원통부(171)와, 상기 원통부(171)의 원주 방향을 따라 연장 형성되며 상기 플랜지부(155)와 맞닿아 결합되는 원반부(172)로 구성된다.
상기 보호링(170)을 상기 제1보스부 또는 제2보스부(110c)에 끼운 상태에서, 상기 제1샤프트(150a) 또는 제2샤프트(150b)를 상기 보호링(170)의 원통부(171)에 끼운 다음, 볼트나 나사와 같은 체결부재를 이용하여 상기 제1보스부(110c) 또는 제2보스부(110c)와, 보호링(170)과, 플랜지부(155)를 일체로 결합한다.
상기 제1샤프트(150a)를 통해 공급된 유체는 상기 외부 케이싱과, 내부 케이싱 사이에 마련된 외곽 유로를 이동한 다음 제2샤프트를 통해 외부로 배출된다.
한편, 본 발명의 맨드릴(100)은 고무 스트립 및 복합소재의 경화시 내,외부의 온도차를 최소화할 수 있도록 맨드릴 내부로 가열된 유체, 예를 들어, 공기 또는 수증기 등을 순환 공급하는 역할을 한다.
따라서, 맨드릴 내부로 공급된 열의 열손실을 최소화하면서 고무 스트립 및 복합소재 쪽으로 열을 효율적으로 전달하는 것이 바람직하다.
이러한 효율성을 위해 상기 외곽 유로를 따라 이동하는 유체에 의해 공급되는 열이 상기 외부 케이싱(120) 쪽으로 전달되도록, 상기 내부 케이싱(130)의 일면에는 단열 코팅층(132)이 형성되거나 또는 내부 케이싱(130)을 열전도성이 낮은 소재(금속 또는 플라스틱)으로 제작하고, 상기 외부 케이싱(120)의 일면에는 방열 코팅층(123)이 형성되거나 또는 외부 케이싱(120)을 기계적 물성과 열전도성이 좋은 금속 또는 복합소재로 제작할 수 있다.
상기 단열 코팅층(132)은 열전도성이 낮은 금속 또는 플라스틱으로 이루어지질 수 있다.
또한, 상기 단열 코팅층(132)은 고온에서 안정한 내구성을 가지며 열전도율이 낮은 다공성 TiO2-SiO2 복합소재와, 물유리를 포함한 코팅재로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 방열 코팅층(123)은 외곽 유로의 열을 고무 스트립 및 복합소재 쪽으로 전달하는 역할을 하는 것으로서, 열전도율이 높은 세라믹 소재인 SiC 또는 탄소 소재인 그래핀 또는 CNT 분말과, 물유리를 포함한 코팅재로 이루어지는 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 외부 케이싱은 기계적 물성과 열전도성이 우수한 금속, 예를 들어 알루미늄 또는 복합소재로 이루어질 수 있다.
한편, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에서 이웃하는 외부 케이싱 또는 이웃하는 내부 케이싱의 결합면의 구조를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 외부 플레이트 또는 내부 플레이트는 서로 접하는 면이 그 단면이 사각 단면 구조일 수도 있으나, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 연속 계단식 구조이거나, 또는 적어도 한 개 이상의 사선을 가지는 구조로 이루어진 복수의 판 형태인 것을 예시할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 맨드릴 110 : 본체
110a : 실린더부 110b : 제1, 2돔부
110c : 제1, 2보스부 120 : 외부 케이싱
123 : 방열 코팅층 125 : 구획부
125a : 통기홀 127 : 외곽 유로
130 : 내부 케이싱 131 : 개구부
132 : 단열 코팅층 133 : 밀폐커버
135 : 씰링용 오링 150a, 150b : 제1, 2샤프트
151 : 공급홀 152 : 배출홀
155 : 플랜지부 170 : 보호링
171 : 원통부 172 : 원반부
173 : 고정키

Claims (8)

  1. 실린더부와, 상기 실린더부의 좌우에 배치되는 한 쌍의 제1, 2돔부와, 상기 제1, 2돔부에 마련되는 한 쌍의 제1, 2보스부를 포함하는 본체와;
    상기 제1보스부에 삽입되며 고온, 고압의 유체를 상기 본체로 공급하도록 내부가 빈 관 구조의 제1샤프트와;
    상기 제2보스부에 삽입되며 상기 유체를 상기 유체를 본체 외부로 배출하도록 내부가 빈 관 구조의 제2샤프트;를 포함하고,
    상기 실린더부와, 제1, 2돔부는 각각 외부 케이싱과, 내부 케이싱과, 상기 외부 케이싱과, 내부 케이싱 사이의 외곽 유로를 구획하도록 상기 외부 케이싱의 단부에서 절곡되는 구획부를 포함하여 구성되며,
    상기 외곽 유로를 구획하는 상기 구획부에는 유체가 통과할 수 있도록 통기홀이 형성되고,
    상기 제1샤프트를 통해 공급된 유체는 상기 외부 케이싱과, 내부 케이싱 사이에 마련된 외곽 유로를 통해 이동한 다음 제2샤프트를 통해 외부로 배출되되,
    상기 내부 케이싱은 그 내부 공간에 유체가 유입되지 않도록 밀폐된 구조로 이루어지며, 상기 제1돔부 또는 제2돔부에 해당하는 위치에는 밀폐커버가 착탈가능하게 설치되되,
    상기 외부 케이싱 또는 내부 케이싱은 그 단면이 사각 단면 구조, 연속 계단식 구조이거나, 또는 적어도 한 개 이상의 사선을 가지는 구조로 이루어진 복수의 판 형태인 것을 특징으로 하는 맨드릴.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 맨드릴의 제2샤프트를 통해 배출된 고온, 고압의 유체는 맨드릴을 수용하는 밀폐된 챔버 내로 회수된 다음, 송풍 시스템을 통해 상기 맨드릴의 제1샤프트로 순환되는 것을 특징으로 하는 맨드릴.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1샤프트의 일단부에는 상기 제1보스부에 삽입되었을 때 제1샤프트를 통해 공급되는 유체가 외곽 유로로 공급되도록 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 공급홀과, 상기 제1보스부와 결합되는 플랜지부가 형성되며,
    상기 제2샤프트의 일단부에는 상기 제2보스부에 삽입되었을 때 외곽 유로를 통과한 유체가 제2샤프트 내부로 배출되도록 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 배출홀과, 상기 제2보스부와 결합되는 플랜지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 맨드릴.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1보스부와 제1샤프트 사이 및 상기 제2보스부와 제2샤프트 사이에는 각각 보호링이 게재되는 것을 특징으로 하는 맨드릴.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보호링은 상기 제1보스부 또는 제2보스부에 삽입되는 원통부와, 상기 원통부의 원주 방향을 따라 연장 형성되며 상기 플랜지부와 맞닿아 결합되는 원반부로 구성되며,
    상기 보호링을 상기 제1보스부 또는 제2보스부에 끼운 상태에서, 상기 제1샤프트 또는 제2샤프트를 상기 보호링의 원통부에 끼운 다음, 체결부재를 이용하여 상기 제1보스부 또는 제2보스부와, 보호링과, 플랜지부를 일체로 결합하는 것을 특징으로 하는 맨드릴.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 복수의 세그먼트로 구성된 조립 구조인 것을 특징으로 하는 맨드릴.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 유로를 따라 이동하는 유체에 의해 공급되는 열은 상기 외부 케이싱 쪽으로 전달되도록, 상기 내부 케이싱의 일면에는 단열 코팅층이 형성되고, 상기 외부 케이싱의 일면에는 방열 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 맨드릴.




KR1020210179839A 2021-12-15 2021-12-15 내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴 KR102625591B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210179839A KR102625591B1 (ko) 2021-12-15 2021-12-15 내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210179839A KR102625591B1 (ko) 2021-12-15 2021-12-15 내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230090778A KR20230090778A (ko) 2023-06-22
KR102625591B1 true KR102625591B1 (ko) 2024-01-16

Family

ID=86989106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210179839A KR102625591B1 (ko) 2021-12-15 2021-12-15 내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102625591B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100629959B1 (ko) * 2005-06-01 2006-09-28 오재옥 필라멘트 와인딩 성형장치 및 이 장치를 이용한 필라멘트와인딩 성형방법
KR102226423B1 (ko) * 2019-04-12 2021-03-11 케이피항공산업(주) 예열 효율이 높은 금형

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100629959B1 (ko) * 2005-06-01 2006-09-28 오재옥 필라멘트 와인딩 성형장치 및 이 장치를 이용한 필라멘트와인딩 성형방법
KR102226423B1 (ko) * 2019-04-12 2021-03-11 케이피항공산업(주) 예열 효율이 높은 금형

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230090778A (ko) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180112812A1 (en) Vacuum heat insulation structure
JP5036319B2 (ja) マフラ組立体
US20080256960A1 (en) Vehicles incorporating tanks for carrying cryogenic fluids and methods for forming such tanks
US5259112A (en) Method of making a connector
US6295980B1 (en) Composite polymer manifold for water heating unit
KR102625591B1 (ko) 내부 공기 흐름 라인을 가지며 경량 설계된 압력용기 제작용 분리형 맨드릴
US20070181562A1 (en) Pipe heater
KR101986947B1 (ko) 열경화성 에프알피(frp) 파이프의 제조방법
CN108700330A (zh) 用于穿过空气处理单元的板的管的紧固系统,以及包括这种系统的空气处理单元
KR102640014B1 (ko) 분리형 샤프트와 맨드릴의 결합체
KR102640757B1 (ko) 압력용기 성형용 맨드릴의 유체 순환 시스템
JP2005291484A (ja) 暖房用配管
SK9502000A3 (en) A water heater made of pressure-resistant plastic material
KR101329983B1 (ko) 주름관형 비금속 익스펜션 조인트
EP4065875B1 (en) Improved thermal insulation shroud
US10239270B2 (en) Segmented mold for a tire and related molding method
CN211641062U (zh) 一种硫化成型轮胎模具的外模
KR102024929B1 (ko) 익스펜션 조인트
US20040216323A1 (en) Throughflow cylinder
CN211475108U (zh) 一种耐高温改性输送管材
KR20150041326A (ko) 세라믹 섬유 재질의 단열부재를 포함하는 열풍기
BR102018077154A2 (pt) isolamento térmico e máquina de vulcanização
CN110986673B (zh) 复合材料筒体的轻质保温装置及其制造方法
RU189055U1 (ru) Композиционное теплоизоляционное изделие
RU189245U1 (ru) Оправка для изготовления крупногабаритных корпусов ракетных двигателей твердого топлива из полимерных композиционных материалов

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant