KR19990039006A - 파형강관의 수지코팅방법과 그 장치 - Google Patents

파형강관의 수지코팅방법과 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파형강관의 수지코팅방법과 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파형강관(Corrugated Steel Pipe)의 내측면과 외측면에 소정의 수지층, 바람직하게는 폴리에틸렌 수지층을 피복하여 지하매설시 염분이라던지 농약성분 또는 산성비 등에 의한 악영향을 배제하여 내부식성이 향상될 수 있도록 하기 위해, 용융아연도금 강판(10)에 의해 제조되어 일정한 길이로 절단된 파형강관(10a)을 가열유니트(30)로 이송하여 소정의 시간동안 적정한 온도로 가열하고, 그 가열된 상태의 파형강관(10a)을 수지코팅부(92)에서의 수지코팅과정에 적용하여 그 파형강관(10a)의 내측면과 외측면에 폴리에틸렌 수지분말이 융착되도록 하며, 후가열부(100)의 후가열과정에서 그 파형강관(10a)의 내측면과 외측면상의 불량한 폴리에틸렌 수지분말의 융착상태를 보완하고나서 그 파형강관(10a)의 냉각 및 테이핑과정을 수행하도록 된 것이다.

Description

파형강관의 수지코팅방법과 그 장치
본 발명은 파형강관의 수지코팅방법과 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파형강관(Corrugated Steel Pipe)의 내측면과 외측면에 소정의 수지층, 바람직하게는 폴리에틸렌 수지층을 피복하여 지하매설시 염분이라던지 농약성분 또는 산성비 등에 의한 악영향을 배제하여 내부식성이 향상될 수 있도록 하기 위한 파형강관의 수지코팅방법과 그 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 토목분야에서 오수/폐수의 배수, 생활용수 또는 산업용수의 급수를 위해 바람직하게 파형강관이 널리 채용되고, 또한 건축분야에서도 중공거푸집이나 건축슈트로서 그 파형강관이 널리 채용된다. 최근에, 그러한 파형강관은 배수관 건설시 증가되는 인력난과 비용 및 환경문제에 대한 인식의 증대로 말미암아 기존의 콘크리트 배수관의 대체 자재로서 높은 외압강도와 구조적 안정성, 내구성, 경제성 및 시공성을 제공하는 우수한 배수구조물이다.
즉, 그러한 파형강관은 토목분야의 경우 생활하수라던지 공장폐수 또는 농축장 하수의 배수라던지 대규모의 공공시설(특히 공항)이나 소택지, 골프장, 대규모의 체육시설이나 복합레저타운 또는 도로(고속도로, 지방도로 또는 지하철이나 고속전철 등)의 배수, 농업용수 또는 공업용수의 급수 등에 사용된다. 또한, 그 파형강관은 건축분야의 경우 빌딩이나 다리의 건설을 위한 중공거푸집 또는 건축슈트로서도 사용된다.
그 파형강관은 대개 용융아연도금 강판을 성형작업에 의해 파형을 형성하고 그 파형강판을 적정한 길이로 절단하여 양단을 재굴곡하는 과정을 통해 제조되는 바, 그 적정한 길이의 파형강관은 시공시 양단의 재굴곡부분에 가스켓이나 O-링을 연결하고나서 커플링에 삽입하는 예컨대 애뉼라밴드(Annular band)결합방식에 의해 필요한 수량(또는 길이)만큼 수밀적(水密的)으로 연결된다.
따라서, 파형강관은 기존의 콘크리트 배수관에 비해 단위중량이 대략 1/10정도이므로 최소의 터파기, 최소의 인력 및 소형장비투입, 최소의 연결개소 및 관체의 파손염려가 없어 최소의 경비로 최대의 경제적 효과를 얻을 수 있다.
그러나, 그러한 파형강관의 경우 용융아연도금 강판에 의해 제조되기 때문에 내구수명이 상당한 정도로 연장되기는 하지만, 오수 또는 배수에 유입되는 염분이라던지 농약 및/또는 산성비 등의 영향에 의해 부식의 가능성이 증대되어 결국 그 파형강관의 내구수명이 영향을 받게 된다는 불리함이 있다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 특정의 강판으로 제조되는 파형강관에 적정한 수지층(바람직하게, 폴리에틸렌 수지층)을 도포·형성하여 지하매설시 내부식성을 향상시킨 파형강관의 수지코팅방법과 그 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 양태에 따르면 금속강판을 성형작업하여 파형을 형성하여 조관(調管)하고, 그 조형된 파형강관을 일정한 길이로 절단하고나서 관결합을 위해 재굴곡하는 과정을 포함하는 파형강관의 제조방법에 있어서, 상기 일정한 길이의 파형강관을 적정한 시간동안 가열하는 가열과정과, 상기 가열과정에 의해 가열된 상기 파형강관에 소정의 수지를 코팅하는 수지코팅과정, 상기 수지코팅된 파형강관을 후가열하여 그 파형강관에 수지를 재융착시키는 후가열과정, 상기 후가열처리된 파형강관을 냉각시키는 냉각과정 및, 상기 수지코팅된 파형강관의 양단 재굴곡부분에 테이프를 테이핑하는 과정을 포함하는 파형강관의 수지코팅방법이 제공된다.
바람직하게, 상기 수지코팅과정에서는 상기 파형강관의 내측면과 외측면에 수지가 코팅되고, 상기 파형강관의 내측면과 외측면에 코팅되는 수지는 폴리에틸렌 수지가 적용된다.
또한, 상기 테이핑과정에서의 테이프는 상기 수지와 동일한 폴리에틸렌 수지 테이프가 적용된다.
그리고, 본 발명의 바람직한 다른 양태에 따르면, 금속강판을 성형하여 파형을 형성하는 성형유니트와, 그 파형의 강관을 조관(調管)하는 조형유니트, 상기 조관된 강관을 일정한 길이로 절단하는 절단유니트를 갖추어 구성된 파형강관의 제조장치에 있어서, 상기 파형강관이 가이드레일상에 가이드되어 이송되면 그 파형강관을 적정한 시간동안 가열하는 가열유니트와, 상기 가열유니트의 상측 소정위치에 설치되어 상기 파형강관을 승강시킴과 더불어 그 승강된 상태의 파형강관이 회전하도록 하는 강관승강회동부, 상기 가열유니트에 의해 가열된 상기 파형강관에 폴리에틸렌 수지를 코팅하는 수지코팅부, 상기 수지코팅된 파형강관을 후가열하는 후가열부, 상기 가열유니트에서 가열되어 배출된 상기 파형강관을 상기 수지코팅부와 상기 후가열부의 위치로 운반하는 원격제어방식의 제 1강관운반메카니즘, 상기 후가열된 파형강관을 냉각과정으로 이동시키는 제 2강관운반메카니즘을 포함하여 구성된 파형강관의 수지코팅장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 상기 가열유니트는 상기 파형강관을 가열하기 위한 다수의 버너노즐과 그 파형강관의 가열위치로의 도착을 검출하는 강관검출센서를 구비한 강관가열부와, 상기 파형강관이 투입되는 강관투입구와 그 투입된 파형강관을 상기 가열위치로 이송하는 양단의 직경이 중앙부의 직경에 비해 크게 설정된 형상의 다수의 로울러를 포함하여 구성된 강관투입운송부 및, 상기 버너노즐에 의해 가열된 파형강관을 배출하기 위한 강관배출구를 갖춘 강관배송부를 포함하여 구성되고, 상기 강관투입구의 전방에는 상기 파형강관을 강관투입운송부로 투입하기 위한 강관투입부가 구비되며, 상기 강관배출구의 후방에는 상기 가열된 파형강관을 상기 강관배송부로부터 외부로 배출하기 위한 강관배출부가 설치된다.
상기 강관승강회동부는 상기 가열유니트의 강관가열부에 도착된 상기 파형강관의 양단 부분에 걸쳐지는 1조의 체인과, 대응하는 지주프레임에 승강가능하게 설치된 강관회동함내에 수납되어 상기 체인을 회전시켜 상기 파형강관이 회동되도록 하는 전동모터를 구비하여 구성된다.
또, 상기 수지코팅부는 상기 파형강관에 코팅될 폴리에틸렌 수지의 분말이 쌓여진 수지분말함과 그 수지분말함내에 설치되어 송풍작용시 상기 폴리에틸렌 수지의 분말을 휘날리도록 하기 위한 다공판을 포함하여 구성된다.
상기 제 1 및 제 2강관운반메카니즘은 1조의 크레인프레임상에 횡단하도록 설치되어 회전로울러에 의해 이동가능한 하나의 크레인 바와, 상기 크레인 바의 양단에서 전동적으로 길이조절가능한 체인, 상기 체인에 양단이 결합되고 그 양단에 상기 파형강관의 회전을 위한 강관회전체인이 결속된 강관회전바를 포함하여 구성된다.
상기한 본 발명에 따른 파형강관의 수지코팅방법과 그 장치에 의하면, 용융아연도금 강판에 의해 제조되어 일정한 길이로 절단된 파형강관을 가열유니트로 이송하여 소정의 시간동안 적정한 온도로 가열하고, 그 가열된 상태의 파형강관을 수지코팅과정에 적용하여 그 파형강관의 내측면과 외측면에 폴리에틸렌 수지분말이 융착되도록 하며, 후가열과정에서 그 파형강관의 내측면과 외측면상의 불량한 폴리에틸렌 수지분말의 융착상태를 보완하고나서 그 파형강관의 냉각 및 테이핑과정을 수행하게 된다.
도 1(a)는 본 발명의 적용대상인 파형강관의 성형과정을 설명하는 개략적인 도면,
도 1(b)는 도 1에 도시된 성형과정에서 일정한 길이로 절단된 본 발명의 적용대상인 파형강관을 나타낸 도면,
도 2는 도 1에서 성형된 파형강관에 대해 본 발명에 따른 수지코팅방법의 가열과정을 실행하는 가열유니트를 개략적으로 설명하는 도면,
도 3은 도 2에 도시된 가열유니트의 강관투입운송부를 설명하는 개략사시도,
도 4는 도 2에 도시된 가열유니트의 강관가열부를 설명하는 개략사시도,
도 5는 본 발명에 따른 파형강관의 수지코팅방법에서 파형강관의 수지코팅/후가열/냉각과정을 실행하는 장치를 설명하는 도면,
도 6은 도 2에 도시된 가열유니트의 강관배송부와 강관운반메카니즘을 설명하는 개략사시도,
도 7은 도 5에 도시된 파형강관의 수지코팅부를 설명하는 도면,
도 8은 도 5에 도시된 파형강관의 후가열부를 설명하는 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10a: 파형강관, 12: 성형유니트,
30: 가열유니트, 32: 로울러,
36: 강관승강회동부, 40: 강관투입부,
60: 버너노즐, 66: 강관회동함,
80, 108: 제 1 및 제 2강관운반메카니즘.
이하, 본 발명의 바람직한 예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1은 본 발명의 적용대상인 파형강관의 성형과정을 설명하는 개략적인 도면으로, 일정한 길이로 권취된 예컨대 용융아연도금 강판(10)은 성형유니트(12)에 구성된 다수의 로울러(14)를 통과하면서 경사진 방향으로 파형이 형성되고나서 일정한 직경의 연속적인 파형강관(10a)의 형태로 얻어지게 된다.
그 파형강관(10a)은 조관유니트(도시 생략)에 의해 조관(調管)과정이 수행되고나서 일정한 길이(대략 6M)로 절단되고, 그 절단된 파형강관(10a)은 그 양단의 재굴곡을 위한 장소로 운반이송된다.
그 이송된 파형강관(10a)의 양단 주변에는 예컨대 수작업 또는 자동화 작업에 의해 실행되는 재굴곡과정에서 애뉼라밴드 결합을 위해 그 원주방향으로 소정수의 파형굴곡부분이 형성되고, 그러한 과정에 의해 주지의 용융아연도금 파형강관이 얻어지게 된다.
도 2는 상기한 과정에 의해 얻어진 파형강관에 대해 본 발명에 따른 수지코팅방법의 가열과정을 실행하는 가열유니트를 설명하기 위한 도면이다. 동 도면에서 참조부호 30으로 표시된 가열유니트는 그 저면측에 파형강관(10a)의 운송을 위한 다수의 로울러(32)가 배설되어 갖추어지고, 상기 파형강관(10a)이 투입되어 가열을 위해 이송되어지는 강관투입운송부(30a)와 그 강관투입운송부(30a)를 통해 운송되어지는 파형강관(10a)을 가열하기 위한 강관가열부(30b) 및 그 강관가열부(30b)에서 가열된 파형강관(10a)을 수지코팅과정으로 배출하는 강관배송부(30c)로 구성된다. 바람직하게, 강관투입운송부(30a)는 상기 파형강관(10a)이 그 가열유니트(30)의 내부로 유입되도록 하기 위한 강관투입구(34a)가 개방형성되고, 상기 강관배송부(30c)에는 상기 강관가열부(30b)에서 가열된 파형강관(10a)을 수지코팅과정을 위해 배출하기 위한 강관배출구(34c)가 형성된다.
또한, 상기 강관가열부(30b)에는 상기 강관투입운송부(30a)를 통해 투입되어 로울러(32)를 통해 운송되는 상기 파형강관(10a)을 가열하기 위한 다수의 버너노즐이 구비되는 한편, 그 파형강관(10a)이 최적의 상태로 가열되도록 버너노즐에 대해 상기 파형광간(10a)을 일정한 거리를 유지하도록 하면서 회전시키기 위한 강관승강회동부(36)가 갖추어지게 된다.
도 3은 도 2에 도시된 가열유니트(30)의 강관투입운송부(30a)를 설명하는 개략도로서, 상기한 재굴곡과정을 경유한 파형강관(10a)은 상기 가열유니트(30)의 강관투입운송부(30a)측으로 연장되는 가이드레일(38)상에 가이드되어 그 강관투입운송부(30a)의 강관투입구(34a)로 운송되는 바, 바람직하게 상기 강관투입구(34a)의 전방에는 상기 파형강관(10a)의 도착을 검출하여 그 파형강관(10a)을 자동으로 상기 강관투입구(34a)를 통해 상기 가열유니트(30)의 강관투입운송부(30a)내로 투입하기 위한 강관투입부(40)가 설치된다. 그 강관투입부(40)는 상기 가이드레일(38)상에 가이드되어 운송되어지는 상기 파형강관(10a)의 횡방향 양단측에 분리적으로 위치되면서, 그 일측에는 상기 가이드레일(38)상에 가이드되어 도착되는 상기 파형강관(10a)을 검출하기 위한 발광소자(42a)와 수광소자(42b)가 포함되는 바, 그 발광소자(42a)는 상기 강관투입부(40)의 일측 메인프레임(40a)상에 설치되는 한편 수광소자(42b)는 지면상에 설치된다. 따라서, 상기 발광소자(42a)와 수광소자(42b)는 상기 파형강관(10b)의 미도착시에는 상시 광로가 형성되지만, 상기 가이드레일(38)상에서 가이드되는 파형강관(10a)이 도착되면 그 광로가 차단되어 그 파형강관(10a)의 도착상태를 검출하게 된다.
또, 상기 강관투입부(40)의 양측 메인프레임(40a,40b)에는 상기 발광소자(42a)와 수광소자(42b)에 의해 파형강관(10a)의 도착이 검출되면 후술하는 제어유니트의 제어하에 상기 파형강관(10a)을 리프팅시켜 상기 강관투입구(34a)를 통해 상기 가열유니트(30)의 강관투입운송부(30a)내로 투입하기 위한 승강작용이 가능한 강관리프터(44a,44b)가 갖추어지게 되는 바, 그 강관리프터(44a,44b)는 바람직하게 콤프레셔모터를 포함하는 유압시스템(도시 생략)에 의해 작동되게 된다.여기서, 그 강관리프터(44a,44b)는 유압시스템에 의한 구성예로 한정되지는 않고 필요한 경우 전동모터를 포함하는 전자적인 제어시스템을 포함하는 구성으로 실시할 수 있다.
그리고, 도 3에 도시된 가열유니트(30)의 강관투입운송부(30a)에서 상기 강관투입구(34a)의 하부를 정의하는 하부플레이트(46)의 상측면에는 그 하부플레이트(46)를 횡단하는 방향으로 연장되어 상기 강관리프터(44a,44b)에 의해 리프팅된 파형강관(10a)을 상기 가열유니트(30)의 강관투입운송부(30a)내로 유도하기 위한 1조의 가이드로드(Guide rod; 48a, 48b)가 제공된다
또한, 상기 가열유니트(30)의 강관투입운송부(30a)에 배설된 로울러(32)는 각 일측이 고정프레임(50)에 회동가능하게 고정됨과 더불어 각 타단에는 예컨대 전동모터(52)에서 발생되어 예컨대 기어와 체인에 의한 동력전달메카니즘에 의해 동력이 전달되는 구조이고, 바람직하게 각 로울러(32)는 그 양단부로부터 중앙부분을 향할수록 직경이 점차 작아지도록 형성되어 파형강관(10a)의 투입시 그 직경차에 의해 파형강관(10a)이 그 로울러(32)상에 안정하게 위치설정되는 형상을 갖게 된다.
도 4는 도 2에 도시된 가열유니트(30)의 강관가열부(30b)를 설명하는 도면으로, 그 강관가열부(30b)에는 그 저면에 상기 파형강관(10a)의 운송을 지원하기 위한 다수의 로울러(32)가 배설됨과 더불어 그 파형강관(10a)을 가열하기 위한 다수의 버너노즐(60)이 상향적으로 설치된다. 또한, 상기 강관가열부(30b)의 소정위치에는 상기 강관투입운송부(30a)로부터 상기 로울러(32)상에서 운송되는 파형강관(10a)의 가열위치로의 도달을 검출하기 위한 강관검출센서(62)가 설치되는 바, 그 강관검출센서(62)는 바람직하게 그 강관가열부(30b)의 양측 벽면에 설치되어 파형강관(10a)에 의해 광로가 개폐되는 발광소자와 수광소자로 구성되지만, 그 강관검출센서(62)로서는 예컨대 파형강관(10a)의 도달시 반사되는 파형신호의 검출에 의한 초음파센서 또는 전기적인 검출방식의 리미트스위치와 같은 다른 적정한 형태의 강관검출소자가 적용가능함은 물론이다.
또한, 상기 강관가열부(30b)에 대응하는 상기 가열유니트(30)의 상면에는 상기 파형강관(10a)을 승강시켜 회동시키기 위한 강관승강회동부(36)가 1조로 설치되는 바, 각 강관승강회동부(36)는 상기 가열유니트(30)의 상면으로부터 일정한 길이만큼 상향연장되는 지주프레임(64)과, 그 지주프레임(64)에 예컨대 유압구동방식으로 승강가능하도록 결합된 강관회동함(66)이 포함되어 구성되고, 각 강관회동함(66)에는 그 축에 풀리(68a)가 결합된 전동모터(68)가 수납되며, 상기 풀리(68a)에는 상기 전동모터(68)의 회전작동시 상기 파형강관(10a)을 회전시켜 상기 버너노즐(60)로부터 일정한 간격만큼 상승된 상태에서 회전되도록 하는 체인(70)이 결합된다.
즉, 상기 파형강관(10a)이 로울러(32)상에서 운송되어 상기 강관검출센서(62)에 의해 검출이 행해지기 이전에는 상기 강관회동함(66)이 상기 지주프레임(64)의 최하위측에 유지되고, 그에 따라 상기 체인(70)은 늘어진 상태로 유지되어 상기 파형강관(10a)의 이동에 영향을 주지 않게 된다. 그리고, 상기 강관검출센서(62)에 의해 파형강관(10a)의 도착이 검출되면 제어유니트의 제어하에 상기 강관회동함(66)이 유압적으로 상승되고, 그에 따라 상기 체인(70)은 상기한 재굴곡과정에 의해 형성된 상기 파형강관(10a)의 양단 굴곡부분(10c)에 접촉되면서 그 파형강관(10a)을 일정한 높이로 상승시키게 되며, 그 상태에서 상기 풀리(68a)를 통해 상기 체인(70)에 전달되는 상기 전동모터(68)의 회전력에 의해 상기 파형강관(10a)이 일정한 방향으로 회전하게 됨에 따라 그 파형강관(10a)의 전체가 균형적으로 가열되게 된다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 파형강관의 수지코팅방법에서 상기 가열된 파형강관을 수지코팅/후가열/냉각과정을 실행하는 장치를 설명하는 도면이다.
도 5와 도 6에서 상기 가열유니트(30)의 강관배송부(30c)에는 강관가열부(30b)에서 가열되어 상기 로울러(32)상에서 운송되어지는 상기 가열된 파형강관(10a)을 그 가열유니트(30)로부터 배출하여 수지코팅과정에 적용되도록 하기 위한 강관배출부(72)가 설치되는 바, 그 강관배출부(72)는 상기 강관배출구(34c)의 하위영역을 정의하는 프레임(34d)의 상단면에 선회가능하게 지지되어 상기 가열된 파형강관(10a)이 강관배출구(34c)측에 도달되면 그 가열된 파형강관(10a)을 그 강관배출구(34c)를 통해 해당하는 가열유니트(30)의 외부로 배출하기 위한 1조의 강관배출로드(74a,74b)와, 상기 1조의 강관배출로드(74a,74b)를 선회구동하기 위한 로드선회구동부(76), 상부단이 상기 배출된 파형강관(10a)을 정지시키기 위한 스톱퍼로서 작용하는 1조의 수직프레임(78)을 포함해서 구성된다.
또, 도 5에서 참조부호 80은 상기 가열된 상태의 파형강관(10a)이 해당하는 가열유니트(30)로부터 배출되어 상기 수직프레임(78)의 상단면 스톱퍼에 의해 정지상태로 유지되는 경우 그 파형강관(10a)을 수지코팅과정에 적용되도록 운반하기 위한 제 1강관운반메카니즘을 나타내는 바, 그 강관운반메카니즘(80)은 지면으로부터 일정한 높이를 가지면서 상기 가열된 파형강관(10a)의 배출방향을 따라 연장되는 상호 일정한 간격만큼 이격된 1조의 크레인프레임(80a,80b)과, 그 1조의 크레인프레임(80a,80b)상에 설치되어 회전로울러(82a,82b; 이 회전로울러는 유선 또는 무선리모콘에 의해 작동제어되어 제 1강관운반메카니즘의 위치를 가변시키도록 작용)에 의한 운반방식으로 상기 크레인프레임(80a,80b)상을 이동하는 하나의 크레인 바(Bar; 84)가 포함되고, 이 크레인 바(84)의 양단에는 대응하는 로프(90; 각 로프는 유선리모콘 또는 무선리모콘에 의해 작동되는 전동모터의 축상에 결합된 풀리에 대해 감기거나 풀려지는 형태로 길이의 조절이 가능)를 매개하여 강관회전바(88)가 결속되며, 그 강관회전바(88)의 양단에는 상기 가열유니트(30)로부터 배출된 파형강관(10a)의 대응하는 단부를 회전지지하는 강관회전체인(90)이 대응적으로 제공된다.
바람직하게, 상기 강관회전바(88)의 내부측에는 유선리모콘에 의해 작동제어되는 전동모터가 설치되어 상기 강관회전체인(90)을 회전시킴으로써 상기 가열된 상태의 파형강관(10a)이 후술하는 수지코팅부의 상측에서 회전되어 그 파형강관(10a)의 내측면과 외측면에 수지(바람직하게는 폴리에틸렌 수지)가 도포되도록 작용하게 된다.
도 7은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 파형강관의 수지코팅방법의 수지코팅과정을 실행하는 수지코팅부를 나타내는 바, 그 수지코팅부(92)는 대체로 장방형상의 수지분말함(94)과 그 수지분말함(94)의 내부에 설치되고 그 상측에는 다량의 폴리에틸렌 수지(98)가 분말형태로 쌓여진 다공판(96) 및 그 다공판(96)의 하방에 설치되는 송풍모터(도시 생략)를 포함하여 구성된다. 따라서, 상기 수지코팅부(92)는 상기 제 1강관운반메카니즘(80)에 의해 상기 가열된 파형강관(10a)이 그 상측에 위치된 상태에서 송풍모터에 전원이 인가되면 그 송풍모터가 송풍작용을 하게 되고, 그에 따라 다공판(96)상에 쌓여진 분말형태의 폴리에틸렌 수지(98)가 휘날리면서 상기 가열된 상태의 파형강관(10a)의 내측면과 외측면에 부착된다. 여기서, 상기 파형강관(10a)에 부착되는 폴리에틸렌 수지(98)는 그 파형강관(10a)의 가열된 온도에 의해 그 파형강관(10a)의 내측면과 외측면에 융착되어 코팅이 행해지게 된다. 바람직하게, 본 발명에 따르면 상기 파형강관(10a)의 내측으로 상기 폴리에틸렌 수지(98)의 분말이 양호하게 유입되도록 하기 위해 상기 1조의 로프(86)중 어느 일측의 길이를 보다 짧게 하거나 길게 설정해서 상기 파형강관(10a)이 경사진 상태로 회전되도록 하게 된다.
도 8은 도 5에 도시된 후가열부를 설명하는 도면으로, 동 도면에서 참조부호 100으로 표시된 후가열부는 상기 제 1강관운반메카니즘(80)에 의해 운반되어 회전하는 상기 파형강관(10a)에 도포된 폴리에틸렌 수지(98)의 보다 양호한 융착코팅을 지원하기 위한 작용을 수행하게 되는 바, 그 후가열부(100)는 1조의 고정대(102)상에는 상호 엇갈리는 방향을 지향하는 다수의 버너노즐(104)이 연속적으로 배치되고, 각 버너노즐(104)에 대해서는 가스공급관(106)이 배설된 구조를 갖게 된다. 또한, 그 후가열부(100)에 의한 후가열과정에는 예컨대 휴대형 가스버너노즐에 의한 후가열작업이 병행적으로 수행되면 바람직하게 된다.
또, 도 5에서 참조부호 108은 상기 후가열부(100)에 의한 후가열과정이 수행된 파형강관(10a)을 냉각과정과 마무리과정에 적용되도록 운반하는 제 2강관운반메카니즘을 나타내는 바, 그 제 2강관운반메카니즘(108)도 상기 제 1강관운반메카니즘(80)과 동일하게 구성된다. 즉, 상기 제 2강관운반메카니즘(108)은 상기 1조의 크레인프레임(80a,80b)상에 설치되어 회전로울러(110; 이 회전로울러는 유선 또는 무선리모콘에 의해 작동제어되어 제 1강관운반메카니즘의 위치를 가변시키도록 작용)에 의한 운반방식으로 상기 크레인프레임(80a,80b)상을 이동하는 하나의 크레인 바(112)를 갖추게 되고, 상기 크레인 바(112)의 양단에는 대응하는 로프(116; 각 로프는 유선리모콘 또는 무선리모콘에 의해 작동되는 전동모터의 축상에 결합된 풀리에 대해 감기거나 풀려지는 형태로 길이의 조절이 가능)를 매개하여 강관회전바(114)가 결속되고, 그 강관회전바(114)의 양단에는 상기 후가열처리된 파형강관(10a)의 대응하는 단부를 회전지지하는 강관회전체인(118)이 대응적으로 제공된다.
바람직하게, 상기 강관회전바(114)의 내부측에도 유선리모콘에 의해 작동제어되는 전동모터가 설치되어 냉각과정에서 그 전동모터를 작동시켜 상기 강관회전체인(118)을 회전시킴으로써 상기 후가열된 상태의 파형강관(10a)을 회전시키게 되며, 그 회전되는 파형강관(10a)에 대해 복수의 송풍기(도시 생략)에 의해 냉각풍을 송풍하여 파형강관(10a)의 냉각이 수행되어지며, 그 냉각과정이 수행된 파형강관(10a)은 상기 체인(118)의 제거후 상기 폴리에틸렌 수지(98)와 동일한 컬러를 갖는 테이프(바람직하게는 폴리에틸렌 수지 테이프)에 의해 테이핑과정이 수행되며, 그 테이핑과정의 수행후 품질의 검사가 이루어지고나서 상품으로서 출하를 위한 보관이 이루어지게 된다.
이어, 상기한 구성의 장치에 의해 실행되는 본 발명에 따른 파형강관의 수지코팅방법에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1(a)와 도 1(b)를 참조하여 상술한 과정에 의해 용융아연도금 강판(10)을 원료로 하여 일정한 길이의 파형강관(10a)이 얻어진 경우, 그 파형강관(10a)은 필요한 수량만큼 상기 가열유니트(10)의 강관투입운송부(30a)에 형성된 강관투입구(34a)에 연장된 가이드레일(38)을 따라 가이드되어지고, 그 파형강관(10a)이 상기 강관투입부(40)의 발광소자(42a)와 수광소자(42b)의 광로를 차단하게 되면 제어유니트가 그 파형강관(10a)의 도착상태를 판단하게 된다.
상기 파형강관(10a)의 도착이 검출되면 그 제어유니트의 제어하에 상기 메인프레임(40a,40b)에 설치된 강관리프터(44a,44b)가 유압시스템의 작용에 의해 상승되면서 상기 파형강관(10a)을 리프팅시키게 된다. 상기 리프팅된 파형강관(10a)은 상기 강관투입구(34a)의 하위영역을 정의하는 하부플레이트(46)의 상측면을 횡단하도록 설치된 가이드로드(48a,48b)를 따라 이동하여 상기 가열유니트(30)의 강관투입운송부(30a)내로 투입된다.
상기 가열유니트(30)의 강관투입운송부(30a)내로 투입된 상기 파형강관(10a)은 요동하면서 상기 로울러(32)의 직경차에 점차 그 로울러(32)상에 안정적으로 유지되고, 그 상태에서 전동모터(52)가 작동되어 발생되는 동력이 기어와 체인에 의한 동력전달메카니즘에 의해 각 로울러(32)에 전달된다. 따라서, 상기 로울러(32)의 작용에 의해 상기 파형강관(10a)은 강관투입운송부(30a)에서 강관가열부(30b)로 운반되는 바, 여기서 상기 강관가열부(30b)에 설치된 다수의 버너노즐(60)에는 가스가 공급되는 상태에서 점화가 행해지게 된다.
또한, 상기 파형강관(10a)의 선단이 상기 강관가열부(30b)에 설치된 강관검출센서(62)에 의해 검출이 행해지게 되면 제어수단의 제어하에 상기 강관가열부(30b)에 대응하는 상기 가열유니트(30)의 상면에 설치된 1조의 강관승강회동부(36)의 지주프레임(64)에 결합된 강관회동함(66)이 유압구동방식으로 상승되어지고, 그에 따라 상기 강관회동함(66)내의 풀리(68a)에 결합된 체인(70)이 상승되면서 결국 상기 파형강관(10a)의 양단 부분을 들어 올리는 형태로 된다. 그 파형강관(10a)이 들어올려진 상태에서 제어유니트의 제어하에 상기 강관회동함(66)에 수용된 전동모터(68)가 회전하게 되고, 그에 따라 전동모터(68)의 축에 결합된 상기 풀리(68a)도 회전하게 되며, 그 풀리(68a)의 회전에 의해 체인(70)이 회전하게 됨에 따라 상기 파형강관(10a)도 회전하게 된다. 따라서, 상기 파형강관(10a)이 일정한 높이로 들어올려진 상태에서 회전함에 따라 상기 버너노즐(60)에 의한 가열이 대체로 균일하게 행해질 수 있게 된다.
상기한 파형강관(10a)에 대한 가열과정이 행해지는 동안에 후속의 파형강관이 상기 가열유니트(30)의 강관투입운송부(30a)내로의 투입대기 및/또는 투입대기상태로 된다.
그리고, 상기한 파형강관(10a)의 회전상태에서 가열이 적정한 시간(즉, 제어유니트에 설정된 시간)동안 행해지게 되면 상기 강관회동함(66)내의 전동모터(68)가 회전정지하고나서 그 강관회동함(66)이 유압구동방식으로 하강운동하게 되고, 그에 따라 상기 체인(70)이 원래의 위치로 늘어지게 되면서 상기 가열된 상태의 파형강관(10a)이 그 강관가열부(30b)의 로울러(32)상에 재치되게 된다.
상기 로울러(32)상의 파형강관(10a)은 그 로울러(32)의 회전에 의해 강관배송부(30c)측으로 이동되어지는 한편, 후속의 파형강관이 상기한 가열과정에 적용되기 위해 이송되게 된다.
상기 강관배송부(30c)측으로 이송된 상기 가열된 상태의 파형강관(10a)은 상기 강관배출구(34c)의 전방에 설치된 강관배출부(72)의 로드선회구동부(76)에 의해 상기 강관배출구(34c)의 하위영역을 정의하는 프레임(34d)의 상단면에 선회가능하게 지지된 1조의 배출강관로드(74a,74b)가 회동하게 되고, 그에 따라 상기 가열된 상태의 파형강관(10a)이 상기 강관배출구(34c)를 통과해서 해당하는 가열유니트(30)의 외부로 배출되고, 그 배출된 파형강관(10a)은 1조의 수직프레임(78)의 상단부로 구성되는 스톱퍼에 의해 위치가 결정되게 된다.
상기 가열된 파형강관(10a)은 상기 수직프레임(78)의 상단 스톱퍼에 의해 위치결정된 상태에서 상기 제 1강관운반메카니즘(80)에 의해 수지코팅과정으로 진입하게 되는 바, 유선리모콘 또는 무선리모콘의 위치조정신호에 의해 상기 크레인 바(84)가 회전로울러(82a,82b)의 지원하에 크레인프레임(80a,80b)상을 이동하여 초기의 위치, 즉 상기 가열된 파형강관(10a)이 배출된 현재의 위치측으로 이동하게 된다.
그 상태에서, 상기 제 1강관운반메카니즘(80)의 크레인 바(84)의 양단에 결속된 로프(90)가 리모콘의 원격제어신호에 응답하여 로프권취풀리(도시 생략)가 결합된 전동모터(도시 생략)에 의해 풀려지면서 강관회전바(88)가 하강하게 되고, 그에 따라 그 강관회전바(88)의 양단에 회전가능하게 결합된 강관회전체인(90)의 내측에 상기 가열된 파형강관(10a)의 양단부분이 위치하도록 걸어주게 된다(도 6 참조).
그 후, 리모콘의 조작에 의해 상기 로프(86)가 당겨지도록 조정하게 되면 상기 강관회전바(88)가 상승되고, 그 강관회전바(88)의 양단에 결합된 강관회전체인(90)에 걸려진 상기 파형강관(10a)도 상승된다. 그 상태에서 리모콘에 의해 상기 크레인 바(84)가 회전로울러(82a,82b)에 의해 상기 크레인프레임(80a,80b)상을 이동하여 수지코팅과정을 위한 수지분말함(94; 도 5 및 도 7 참조)상에 위치제어된다.
상기 제 1강관운반메카니즘(80)이 상기 수지분말함(94)상에 위치한 상태에서 리모콘에 의해 상기 로프(86)의 길이를 연장조절하여 상기 수지분말함(94)의 직상방에 상기 가열된 상태의 파형강관(10a)이 위치하도록 원격제어하고나서 예컨대 상기 강관회전바(88)의 내부측에 설치된 전동모터(도시 생략)에 의해 상기 강관회전체인(90)에 의해 상기 가열된 상태의 파형강관(10a)을 회동시키게 된다. 그러한 파형강관(10a)의 회동상태에서 상기 수지분말함(94)측에 제공되는 송풍모터(도시 생략)를 작동시켜 송풍작용이 행해지도록 하게 되면 그 송풍작용에 의해 다공판(96)상에 쌓여진 폴리에틸렌 수지(98)의 분말이 휘날리게 되면서 상기 회전하는 상태의 파형강관(10a)의 표면에 융착되게 된다. 즉, 상기 송풍모터의 송풍작용에 의해 휘날리는 상기 폴리에틸렌 수지(98)의 분말은 상기 파형강관(10a)의 표면에 접촉되면서 그 파형강관(10a)의 가열잔열에 의해 융착되어지게 된다. 그와 더불어, 상기 파형강관(10a)의 중공형태의 내측면에도 그 폴리에틸렌 수지(98)의 분말이 유입되면서 그 파형강관(10a)의 가열잔열에 의해 폴리에틸렌 수지(98)의 분말이 그 파형강관(10a)의 내측면에 융착되어지게 된다. 여기서, 상기 파형강관(10a)의 내측면에 폴리에틸렌 수지(98)의 분말이 보다 양호하게 유입되도록 하기 위해 상기 제 1강관운반메카니즘(80)의 로프(86)의 길이를 상호 다르게 되도록 조절하여 상기 파형강관(10a)이 일정한 각도로 경사진 상태에서 회동하도록 하면 바람직하게 된다. 또한, 상기 파형강관(10a)의 내측면 및/또는 외측면에 부분적으로 폴리에틸렌 수지(98)의 분말이 융착되지 않거나 불량하게 융착되는 경우를 방지하기 위해 적정한 도구(예컨대 삽)를 사용하여 인위적으로 그 폴리에틸렌 수지(98)의 분말을 흩뿌려주는 작업이 실행될 수 있다. 그에 대해, 상기 파형강관(10a)의 내측면에 폴리에틸렌 수지(98)를 코팅하는 경우에는 레일수단에 의해 파형강관(10a)이 이동된 상태에서 원형상 수지공급관이 파형강관(10a)의 내측에 위치된 상태에서 그 수지공급관에 형성된 분사구멍으로부터 폴리에틸렌 수지가 분무되도록 함으로써 상기 파형강관(10a)의 내측면에 대한 코팅이 실행되도록 할 수 있다.
상기한 수지코팅과정이 수행되고나면 리모콘의 원격제어에 의해 상기 파형강관(10a)의 회동이 정지된 상태에서 그 제 1운반메카니즘(80)이 후가열과정을 위해 후가열부(100; 도 5와 도 8 참조)상에 위치하게 되고, 그 후가열부(100)의 버너노즐(104)에 가스공급관(106)을 통해 가스가 공급되어 점화가 이루어지게 된다. 그러면, 상기 파형강관(10a)은 리모콘의 원격제어에 의해 상기 점화된 버너노즐(104)상에서 회전하게 되면서 상기 파형강관(10a)의 불균일한 가열상태에 의해 폴리에틸렌 수지(98)의 분말이 불량하게 융착된 부분에 대한 후가열처리가 수행되게 된다. 그러한 후가열처리의 과정에서는 예컨대 휴대형 가스버너노즐의 보조적인 가열수단을 병용하여 보다 양호한 수지분말의 융착상태를 확보하도록 할 수 있다.
그러한 후가열처리가 행해지고나면 상기 제 1강관운반메카니즘(80)의 로프(86)를 연장조절하여 상기 파형강관(10a)을 강관회전체인(90)으로부터 분리해내게 되고, 그 제 1강관운반메카니즘(80)은 후속의 가열된 파형강관에 대한 상기한 수지코팅과정과 후가열과정의 수행을 위해 초기의 위치로 복귀되도록 원격제어되는 반면, 상기 후가열과정이 수행된 파형강관(10a)은 제 2강관운반메카니즘(108)에 의해 냉각과정에 적용되게 된다. 즉, 그 제 2강관운반메카니즘(108)은 리모콘의 원격제어에 의해 회전로울러(110)의 지원하에 크레인 바(112)가 상기 크레인프레임(80a,80b)상에서 그 초기의 위치로 이동된 상태에서 상기 제 1강관운반메카니즘(80)과 유사하게 상기 로프(116)의 길이조절에 의해 강관회전바(114)의 양단에 결합된 강관회전체인(118)이 늘어지게 되며, 그 늘어진 강관회전체인(118)의 내측에 상기 파형강관(10a)의 양단부가 걸려지도록 한 상태에서 상기 로프(116)의 길이를 조절함으로써 일정한 정도로 상기 파형강관(10a)이 상승되게 된다.
그 상태에서, 상기 강관회전바(114)의 내측에 설치된 전동모터를 원격작동시켜 강관회전체인(118)에 의해 상기 파형강관(10a)이 일정한 방향으로 회전하도록 하면서 2대의 송풍기에 의해 그 파형강관(10a)의 일부(즉, 출하시 사용되는 미도시의 레일과 접촉되는 부분)에 대한 냉각을 실행하게 된다. 그 냉각된 파형강관(10a)은 상기 제 2강관운반메카니즘(108)의 로프(116)의 길이조절에 의해 출하시 사용되는 레일(도시 생략)상에 재치되고, 그 레일에 재치된 상기 파형강관(10a)의 재굴곡부분 즉, 상기 강관회전체인(90, 118)이 체결된 부분에 폴리에틸렌 수지층이 벗겨진 상태를 보완하기 위해 테이핑작업이 행해지게 되는 바, 그 테이핑작업에는 바람직하게 동일한 컬러의 폴리에틸렌수지 테이프에 의해 실행된다.
그 테이핑작업이 완료된 수지코팅된 파형강관은 레일상을 이동하여 품질검사가 이루어지고나서 상품으로서 출하를 위한 보관이 이루어지게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 적용예로 한정되지는 않고 기술적 요지 및 사상을 일탈하지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있음은 물론이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 파형강관의 수지코팅방법과 그 장치에 의하면, 용융아연도금 강판에 의해 형성된 파형강관에 폴리에틸렌 수지를 코팅해줌으로써 지하매설시 그 파형강관이 직면하는 염분이라던지 농약, 산성비에 의한 악영향이 현저하게 배제되어 파형강관의 내부식성이 향상된다.

Claims (9)

  1. 금속강판을 성형하여 파형을 형성하고나서 조관(調管)을 실행하고, 그 조관이 실행된 파형강관을 일정한 길이로 절단하여 재굴곡하는 과정을 포함하는 파형강관의 제조방법에 있어서,
    상기 재굴곡처리된 파형강관을 적정한 시간동안 가열하는 가열과정과,
    상기 가열과정에 의해 가열된 상기 파형강관에 소정의 수지를 코팅하는 수지코팅과정,
    상기 수지코팅된 파형강관을 후가열하여 그 파형강관에 수지를 재융착시키는 후가열과정,
    상기 후가열처리된 파형강관을 냉각시키는 냉각과정 및,
    상기 수지코팅된 파형강관의 양단 재굴곡부분에 테이프를 테이핑하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강관의 수지코팅방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수지코팅과정에서는 상기 파형강관의 내측면과 외측면에 수지가 코팅되는 것을 특징으로 하는 파형강관의 수지코팅방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 파형강관의 내측면과 외측면에 코팅되는 수지는 폴리에틸렌 수지인 것을 특징으로 하는 파형강관의 수지코팅방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 테이핑과정에서의 테이프는 상기 수지와 동일한 폴리에틸렌 수지 테이프인 것을 특징으로 하는 파형강관의 수지코팅방법.
  5. 금속강판을 성형하여 파형을 형성하는 성형유니트(12)와, 그 파형의 강관을 조관(調管)하는 조형유니트와, 상기 강관을 일정한 길이로 절단하는 절단유니트를 포함하여 구성되는 파형강관의 제조장치에 있어서,
    상기 파형강관(10a)이 가이드레일(38)상에 가이드되어 이송되면 그 파형강관(10a)을 적정한 시간동안 가열하는 가열유니트(30)와,
    상기 가열유니트(30)의 상측 소정위치에 설치되어 상기 파형강관(10a)을 승강시킴과 더불어 그 승강된 상태의 파형강관이 회전하도록 하는 강관승강회동부(36),
    상기 가열유니트(30)에 의해 가열된 상기 파형강관(10a)에 폴리에틸렌 수지를 코팅하는 수지코팅부(92),
    상기 수지코팅된 파형강관(10a)을 후가열하는 후가열부(100),
    상기 가열유니트(30)에서 가열되어 배출된 상기 파형강관(10a)을 상기 수지코팅부(92)와 상기 후가열부(100)의 위치로 운반하는 원격제어방식의 제 1강관운반메카니즘(80),
    상기 후가열된 파형강관(10a)을 냉각과정과 테이핑과정으로 이동시키는 제 2강관운반메카니즘(108)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 파형강관의 수지코팅장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 가열유니트(30)는 상기 파형강관(10a)을 가열하기 위한 다수의 버너노즐(60)과 그 파형강관(10a)의 가열위치로의 도착을 검출하는 강관검출센서(72)를 구비한 강관가열부(30b)와, 상기 파형강관(10a)이 투입되는 강관투입구(34a)와 그 투입된 파형강관(10a)을 상기 가열위치로 이송하도록 양단의 직경이 중앙부의 직경에 비해 크게 설정된 형상의 다수의 로울러(32)를 포함하여 구성된 강관투입운송부(30a) 및, 상기 버너노즐(60)에 의해 가열된 파형강관(10a)을 배출하기 위한 강관배출구(34c)를 갖춘 강관배송부(30c)를 포함하여 구성되고, 상기 강관투입구(34a)의 전방에는 상기 파형강관(10a)을 강관투입운송부(30a)로 투입하기 위한 강관투입부(40)가 구비되며, 상기 강관배출구(34c)의 후방에는 상기 가열된 파형강관(10a)을 상기 강관배송부(30c)로부터 외부로 배출하기 위한 강관배출부(72)가 설치된 특징으로 하는 파형강관의 수지코팅장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 강관승강회동부(36)는 상기 가열유니트(30)의 강관가열부(30b)에 도착된 상기 파형강관(10a)의 양단 부분에 걸쳐지는 1조의 체인(70)과, 대응하는 지주프레임(64)에 승강가능하게 설치된 강관회동함(66)내에 수납되어 상기 체인(70)을 회전시켜 상기 파형강관(10a)이 회동되도록 하는 전동모터(68)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 파형강관의 수지코팅장치.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 수지코팅부(92)는 상기 파형강관(10a)에 코팅될 폴리에틸렌 수지의 분말이 쌓여진 수지분말함(94)과 그 수지분말함(94)내에 설치되어 송풍작용시 상기 폴리에틸렌 수지의 분말을 휘날리도록 하기 위한 다공판(96)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 파형강관의 수지코팅장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2강관운반메카니즘(80;108)은 1조의 크레인프레임(80a,80b)상에 횡단하도록 설치되어 회전로울러(82a,82b;110)에 의해 이동가능한 하나의 크레인 바(84;112)와, 상기 크레인 바(84;112)의 양단에서 전동적으로 길이조절가능한 체인(86;116), 상기 체인(86;116)에 양단이 결합되고 그 양단에 상기 파형강관(10a)의 회전을 위한 강관회전체인(90;118)이 결속된 강관회전바(88;114)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 파형강관의 수지코팅장치.
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