KR200348197Y1 - 내면이 도장된 각관과 그 생산시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내면이 도장된 금속재 각관에 관한 것으로, 특히 본 고안은 내면과 외면이 도료로 도장되어 있어 부식 발생을 원천적으로 차단할 수 있을 뿐 아니라 도료를 사용하므로 분무 도장되어 있어 각종 분말형 도장제를 사용하여 내면을 도장한 각관에 비하여 생산비용이 저렴한 각관 및 그 생산시스템에 관한 것이다.

본 고안에 따른 각관은 금속으로 되어 있는 각관본체의 부식을 방지하기 위하여 내면과 외면이 도료로 도장되어 있다.

Description

내면이 도장된 각관과 그 생산시스템 {ANGLED PIPE WITH PAINTED INSIDE WALL AND SYSTEM FOR PRODUCTION THEREOF}

본 고안은 내면이 도장된 금속재 각관에 관한 것으로, 특히 본 고안은 내면과 외면이 도료로 도장되어 있어 부식 발생을 원천적으로 차단할 수 있을 뿐 아니라 도료를 사용하므로 분무 도장되어 있어 각종 분말형 도장제를 사용하여 내면을 도장한 각관에 비하여 생산비용이 저렴한 각관 및 그 생산시스템에 관한 것이다.

일반적으로 금속소재의 각관은 철골구조용, 건물 기둥재, 외벽 장식용, 기계용 프레임, 계단 손잡이, 온실용, 펜스용, 주차설비 등의 용도로 사용되고 있다.

종래의 금속재 각관은 부식을 방지하기 위하여 각관의 소재를 용융 아연도강을 사용하는 것이 있으나 이러한 각관은 가격이 비싸 광범위하게 사용되기 어렵다.

또 부식 방지를 위하여 철 소재와 같은 금속재 각관의 외면을 목적에 따라 도금하거나 도료로 도장하고 있다.

그러나 각관의 내면을 도장하지 않으면 금속소재가 부식하게 되므로 시간의 경과에 따라 각관의 내구성이 떨어지고, 이에 따라 각관을 이용하여 제작된 각종구조물의 내구성 또한 떨어지게 되므로 심각한 문제를 야기할 수 있다.

그러므로 현장에서는 지속적으로 내면이 도장된 각관의 공급을 요구하고 있는 것이 현실이다.

본 고안은 상기와 같은 종래 내면이 도장되지 않은 각관으로 인한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것이다.

이에 본 고안은 외면뿐 아니라 내면까지 도장된 각관을 제공하여 각관과 본 고안의 각관을 이용한 각종 구조물의 내구성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

또한 본 고안은 각관의 내외면을 효율적으로 도장하여 생산하는 생산시스템을 제시하는 것을 추가적 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 각관의 횡단면도,

도 2a는 도장이 전혀 되어있지 않은 철재 각관에 염수를 분무한 후 부식정도를 타낸 사진,

도 2b는 외면만 도장된 철재 각관에 염수를 분무한 후 부식정도를 나타낸 사진,

도 2c는 본 고안에 따라 내면과 외면이 모두 도장된 철재 각관에 염수를 분무한 후 부식정도를 나타낸 사진,

도 3은 본 고안에 따라 내면과 외면을 모두 도장하여 각관을 생산하는 시스템의 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 각관 11: 본체

13: 외면 도장층 15: 내면 도장층

150: 뒤집기 수단 300: 세척부

410: 제1 건조부 420: 제2 건조부

510: 제1외면 도장부 520: 제2외면 도장부

C: 센터링 수단 600: 내면 도장부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 각관은 금속으로 되어 있는 각관본체의 부식을 방지하기 위하여 내면과 외면이 도료로 도장되어 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 내면이 도장된 각관을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 고안에 따른 내면이 도장된 각관 중 횡단면이 사각형인 각관의 횡단면도를 도시하고 있다. 그러나 도시된 형태 외에도 본 고안에 따른 각관의 형태와 횡단면 면적, 길이 등은 다양하게 변형될 수 있다.

도 1에서 금속소재로 되어 있는 각관(10) 본체(11)의 외면과 내면에는 각각 도장층(13)(15)이 형성되어 있다.

각관의 도장작업은 대량생산과 저렴한 단가를 위하여 자동화된 설비에서 이루어지는 것이 바람직하다.

각관 본체(11)는 일반적으로 판재를 원하는 치수에 맞게 굽히고 접면을 용접하여 제조된다.

제작된 각관 본체는 다음으로 탈지액으로 세척되고 건조된다.

이어서 분무기를 이용하여 본체(11)의 외면을 도장한 다음, 내면을 도장한다. 내면 도장시에는 분말형 도장제를 이용할 수 있다. 그러나 분말형 도장제는 고가이므로 각관의 단가상승을 초래하고 이로 인하여 각관의 광범위한 사용에 이르기는 어렵다.

또 각관 내부로 도료를 흘려 넣는 방식, 각관 전체를 도료가 담긴 탱크에 담그는 방식이 가능하겠으나, 이러한 방식 역시 많은 도료가 소모되고 도료가 두껍게 각관 본체에 묻은 만큼 도료의 건조가 오래 걸리게 되므로 단가 상승을 초래하고 생산성이 떨어지게 된다.

그러므로 도료의 소모를 줄이면서도 생산성을 높이기 위하여 분사노즐을 각관의 내부에 삽입하면서 도료는 분무하여 각관 내부를 도장하는 것이 바람직할 것이다.

특히 각관을 미리 가열한 후 도료를 분사한다면 도료의 건조가 훨씬 빨라질것이다.

만약 수용성 방청 도료를 사용할 경우에는 불연성이므로 화재에 대한 안전성을 높일 수 있다.

다음은 본 고안에서 각관의 내 외면을 효율적으로 도장하여 생산하는 생산시스템을 구체적으로 설명한다.

가장 바람직스러운 각관의 내 외면 도장 수단은 첨부된 도 3의 블록도에 도시된 생산시스템, 즉 세척 ??에어분사에 의한 제1 건조 ??제1 외면도장 ??가열에 의한 제2 건조 ??센터링 ??내면도장 ??뒤집기 ??제2 외면도장의 순서로 도장작업을 진행하는 것이다.

상기 생산시스템의 단위 공정 사이에는 각관을 이송하는 이송부(100)가 설치되는데 상기 이송부는 다수의 롤러가 연설된 형태이며 그 위를 각관이 미끄러지듯 이송하게 된다. 또한 이러한 상기 공정사이에 작업 타이밍의 조절은 별도의 제어부에서 미리 입력되는 작업조건에 의하여 종합적으로 이루어진다.

세척부(300)는 탈지액과 같은 세척액 저장탱크, 분사압을 제공하는 압축기, 분사노즐, 및 상기 탱크, 압축기 및 분사노즐과 이어진 연결관을 포함하여 이루어져 있다. 상기 노즐은 각관 외면에 방사상으로 배열되어 있어 각관에 부착된 오염물질을 제거한다. 그러나 세척의 수단은 위에 열거한 기술구성 뿐만 아니라, 단순 수작업이나 기타 여러 가지 공지의 수단으로 이루어질 수 있음은 자명하다.

제1 건조부(410)는 각관 외면에 묻은 세척액을 제거하기 위한 것이다. 상기 제1 건조부(410)는 각관을 가열하는 방법에 의한 건조수단일 수 있으나, 도 1과같이 배열된 형태에서 제1 건조부(410)는 에어를 분사하여 각관 외면에 묻은 세척액을 제거하는 형태인 것이 바람직하다

제1 외면도장부(510)는 도료저장탱크, 분사압을 제공하는 압축기, 노즐, 그리고 상기 도료저장탱크, 압축기 및 노즐과 이어진 연결관을 포함하여 이루어져 있다. 상기 노즐의 배열은 횡단면이 사각형인 각관의 경우 바닥면을 제외한 3면을 도색하도록 되어 있다.

노즐의 배열 형태와 수는 각관의 형상에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 각관의 바닥면의 도장은 나중에 제2 외면 도장부에서 이루어진다. 이송부(110)의 롤러와 계속 접촉하는 각관의 저면을 미리 도장할 경우 다음 공정으로 이송하는 도중에 도장상태가 많이 훼손될 것이기 때문이다

제1 외면도장부(510)를 거친 각관은 제2 건조부(420)로 옮겨져 도료의 건조과정을 거친다. 이 건조 과정은 각관의 온도를 약 70?? 이상으로 가열하는 것이 필요하므로 어느 정도 밀폐된 공간인 가열실로 각관을 이동시켜 가열 건조하는 것이 바람직하다.

가열건조된 각관은 센터링수단에 의하여 각관 내부 도장용 노즐이 정확하게 각관의 구멍으로 진퇴운동할 수 있도록 정렬되게 된다. 센터링수단은 각관을 물어서 고정정렬시키는 수단이거나, V홈 등의 안치홈이 구비된 지그 등을 이용할 수 있다.

상기 내면도장부(600)는 도료저장탱크, 분사압을 제공하는 압축기, 노즐이동수단, 상기 노즐이동수단에 의하여 상기 각관의 내부로 투입되는 노즐, 및 상기 탱크, 압축기 및 노즐과 이어진 연결관을 포함하여 이루어져 있다.

상기 노즐 이동수단은 상기 센터링수단(C)에 의하여 노즐의 진퇴 방향과 일치되도록 정렬된 각관 내부에 상기 노즐이 부착된 노즐대를 투입하는 장치이다. 상기 노즐은 노즐이동수단에 의하여 각관에 완전히 투입된 후 다시 노즐을 서서히 빼내면서 도료를 분사하여 각관 내면을 도색하는 것이 바람직하다. 이는 노즐을 각관에 투입하면서 도료를 분사하여 각관 내면을 도색할 경우, 이후에 노즐을 뺄 때 노즐에 의하여 각관 내면 도장 상태가 손상될 가능성을 방지하기 위한 것이다. 여기서 각관 내면에 도포된 도료는 각관이 앞서 제2 건조부에서 가열된 후 아직 식지 않고 있으므로 도포됨과 거의 동시에 건조된다.

내면도장부(600)를 거친 각관은 뒤집기 수단(150)에 의하여 뒤집힌 후, 제1 외면도장부에서 도장작업이 이루어지지 않았던 바닥면을 도색을 위하여 제2 외면 도장부(520)를 통과한다. 제2 외면도장부의 구성은 앞서 설명한 제1 외면도장부(510)와는 노즐의 배열상태만 다르고 나머지는 동일하다. 즉, 노즐은 분사되는 도료가 각관의 초기 비도장면(원래의 바닥면)에 집중되도록 배열되어 있게 된다.

상기 뒤집기 수단(150)은 수작업에 의하여 뒤집는 것도 가능하나, 각관을 전자석에 부착시켜 뒤집는 기계적 수단을 이용하는 것이 자동화에 유리하다.

이렇게 내외면이 모두 도장된 각관은 포장부로 이송되어 일정 개수단위로 포장된 후 제품으로 출고하게 된다.

이와 같은 제조과정을 통하여 얻어진 본 고안은 내부식성이 뛰어나다.

본 고안의 각관에 대한 내부식성의 향상을 알아보기 위하여 염수분무 실험을 거쳐, 그 결과를 사진으로 나타내었는데, 도 2a에서 도장이 전혀 되지 않은 각관은 내외면 모두 녹이 발생하였고, 도 2b에서 외면만 도장된 각관은 내면에 녹이 발생하였으며, 도 2c에서 본 고안의 각관은 전혀 부식이 발생하지 않았다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 내면이 도장된 각관은 내부식성이 강하고, 수용성 도료를 사용할 경우 화재에 대한 안정성이 뛰어나다.

또한 본고안의 각관 도장장치를 이용할 경우, 생산 자동화를 쉽게 이룰 수 있어, 생산성을 향상시킬수 있고, 제품의 경제성을 확보할 수 있다.

Claims (2)

1. 금속으로 되어 있는 각관본체의 부식을 방지하기 위하여 내면과 외면이 도료로 도장되어 있는 각관.
2. 비도장 상태의 각관를 세척하는 세척부;

   상기 세척된 각관을 에어분사에 의하여 건조하는 제1 건조부;

   상기 제1 건조부에서 건조된 각관의 바닥면을 제외한 상부면을 도장하는 제1 외면도장부;

   상기 제1 외면도장부에서 도장된 도료를 건조하기 위하여 각관을 가열하는 제2 건조부;

   상기 제2건조부에서 가열건조된 각관을 내부도장용 노즐의 진퇴 경로에 일치하도록 정렬하는 센터링수단;

   상기 센터링수단에 의하여 위치가 정렬된 각관의 내부로 노즐을 진퇴시켜 내부도장을 행하는 내면도장부;

   상기 내면도장된 각관의 바닥면을 도장하기위하여 각관을 뒤집는 뒤집기수단;

   상기 뒤직 수단에 의하여 뒤집혀진 각관의 비도장면을 도장하는 제2 외면도장부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내면과 외면이 도료로 도장되어 있는 각관의 생산 시스템.