KR20040110144A - 나선관 제조방법 및 나선관 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나선관 제조방법 및 상기 방법에 의해 형성되는 나선관에 관한 것으로서, 압출기(50)에서 성형되어 나오는 사각 파이프(100)를 진공 사이징 탱크 (51)와 냉각장치(53)를 통과시킨 후, 권취기(55)에 나선형으로 감겨진 사각 파이프의 측면에 감겨지는 사각 파이프(100)가 접합되도록 접착수지공급기(70)에서 접착수지를 공급하므로서, 나선관(200)을 형성하고, 절단기(59)로 상기 나선관(200)을 일정 길이로 절단하는 나선관 제조방법에 있어서, 상기 냉각장치(53) 다음에 천공기(61)를 설치하고, 상기 천공기(61)와 권취기(55) 사이에 용융수지공급장치(63)를 배치하여, 사각 파이프(100)에 구멍(101)을 일정간격(d)으로 천공한 후, 상기 구멍 (101)을 통해 용융수지를 투입하므로서, 나선관(200)을 형성하는 사각 파이프(100)의 내경에 격막(110)을 일정간격(d)으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

나선관 제조방법 및 나선관{Method for manufacturing a spiral pipe and spiral pipe}
본 발명은 나선관 제조방법 및 나선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사각 파이프의 중공구멍에 일정한 간격으로 격막을 형성하여 상기 격막이 나선관의 강도를 보강하거나, 소구경의 사각 파이프들의 측면을 고주파 접착방법으로 접합하여 소구경 사각 파이프의 접합면이 보강막 역할을 할 수 있는 나선관 제조방법 및 상기 방법에 의해 형성되는 나선관에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 나선관(1)은 사각 파이프(3)가 나선형으로 촘촘하게 감겨진 후, 상기 사각 파이프(3) 사이에 접착수지(5)가 주입되어, 감겨진 사각 파이프(3)가 접착수지(5)에 의해 연결되므로서 형성된다.
도 2를 참조하면, 상기와 같은 나선관을 제조하는 종래의 방법은 압출기(10)에서 성형되어 나오는 사각 파이프(3)를 진공 사이징 탱크(11)와 냉각장치(13)를 통과시킨 후, 사각 파이프(5)를 권취기(15)에 나선형으로 감는 것과 동시에 상기 사각 파이프 사이에 접착수지를 주입하여 나선관(1)을 성형하고, 절단기(17)를 이용하여 상기 나선관(1)을 일정 길이로 절단한다.
그러나, 종래의 나선관은 토압 또는 윤압에 견딜 수 있는 강성을 유지할 수 있도록 보강이 요구되며, 도 1에 도시된 바와같이, 최외각 절단면에 오목홈(7)이 형성되어, 성형 작업후, 상기 오목홈을 별도의 합성수지 등으로 채워야 하는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 사각 파이프의 중공구멍에 격막을 일정한 간격으로 형성하여 토압 또는 윤압에 견딜 수 있는 강성을 보강할 수 있는 나선관 제조방법 및 상기 방법에 의해 형성된 나선관을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 절단기에 의해 절단되는 나선관의 절단구간이 채움재(용융수지)에 의해 채워져 절단된 최외각 절단면에 오목홈이 형성되지 않는 나선관 제조방법 및 상기 방법에 의해 형성된 나선관을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 나선형으로 감겨진 사각 파이프의 측면에 감겨지는 사각 파이프가 접착될 수 있도록 하기 위해 공급되는 접착수지가 연질수지와 경질수지의 이중구조로 이루어져 접착수지의 연성을 향상시킬 수 있는 나선관 제조방법 및 상기 방법에 의해 형성된 나선관을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 각각의 압출기에서 소구경의 사각 파이프를 압출하고, 상기 압출기에서 나오는 소구경의 사각 파이프를 고주파로 접합하여 나선관의 접합면이 보강막 역할을 함으로서, 나선관의 강도를 개선할 수 있는 나선관 제조방법 및 상기 방법에 의해 형성된 나선관을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 나선관을 도시한 일부 절취 사시도
도 2는 종래의 나선관 제조방법을 도시한 공정도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 나선관 제조방법을 도시한 공정도
도 4는 도 1의 사각 파이프를 도시한 단면도
도 5는 도 3의 제조방법에 의해 성형된 나선관을 도시한 일부 절취 사시도
도 6은 도 3의 접착수지공급기 및 접착수지공급기에서 배출되는 접착수지를 개략적으로 도시한 단면도
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 나선관 제조방법을 도시한 공정도
도 8a 내지 도 8f는 도 7의 사각 파이프의 단면을 도시한 단면도
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 나선관 제조방법을 도시한 공정도
도 10은 도 9의 사각 파이프를 도시한 단면도
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 나선관 제조방법은 압출기 (50)에서 성형되어 나오는 사각 파이프(100)를 진공 사이징 탱크(51)와 냉각장치 (53)를 통과시킨 후, 권취기(55)에 나선형으로 감겨진 사각 파이프의 측면에 감겨지는 사각 파이프(100)가 접합되도록 접착수지공급기(70)에서 접착수지를 공급하므로서, 나선관(200)을 형성하고, 절단기(59)로 상기 나선관(200)을 일정 길이로 절단한다.
또한, 상기 나선관 제조방법은 상기 냉각장치(53) 다음에 천공기(61)를 설치하고, 상기 천공기(61)와 권취기(55) 사이에 용융수지공급장치(63)를 배치하여, 사각 파이프(100)에 구멍(101)을 일정간격(d)으로 천공한 후, 상기 구멍(101)을 통해 용융수지를 투입하므로서, 나선관(200)을 형성하는 사각 파이프(100)의 내경에 격막(110)이 일정간격(d)으로 형성된다.
상기 천공기(61)는 드릴 또는 펀칭기일 수 있다.
상기 용융수지공급장치(63)를 배치할 때, 천공기(61)에 의해 천공된 첫번째 구멍(101')이 천공기(61)와 용융수지공급장치(63) 사이에 항상 위치하도록 용융수지공급장치(63)를 두번째 구멍(101")위치에 배치하는 것이 바람직하다. 이것은 천공기(61) 뒤에서 바로 용융수지공급장치(63)를 배치하여 사각 파이프(100)의 구멍 (101')에 용융수지를 주입할 경우, 사각 파이프(100)의 내압 변화에 의해 압출기 (50) 쪽에서 사각 파이프(100)가 절단될 수 있기 때문이다.
상기 구멍(101)은 한 세트가 1개 또는 그 이상이 될 수 있지만 2개가 한 세트를 이루는 것이 가장 바람직하다.
또한, 상기 용융수지공급장치(63)는 사각 파이프(100)가 화살표(170) 방향으로 전진할 때, 노즐(65)이 가이드(67)를 따라 화살표(175) 방향으로 사각 파이프 (100)와 함께 같은 속도로 이동하면서 구멍(101")을 통해 용융수지를 공급므로서, 사각 파이프(100)의 절단부위에 채움재(120 ; 용융수지)가 채워질 수 있다.
이것에 의해, 도 4에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 나선관(200)은 사각 파이프(100)의 중공구멍에 격막(110)이 일정간격(d)으로 형성되고, 사각 파이프(100)의 절단구간(S)에 채움재(120)가 채워져, 도 5에 도시된 바와같이, 절단기 (59)에 의해 절단된 측면(210)에 오목홈이 형성되지 않는다.
상기 나선관(200)의 길이(L)은 원주의 길이(I=2πr) × 권수(n-n)로 계산할 수 있다. 여기서, r은 나선관의 반지름이다. 이것에 의해, 작업자는 절단하고자 하는 나선관(200)의 길이(L)를 미리 연산하여, 사각 파이프(100)에 채움재(120)가 채워져야 하는 구간이 용융수지공급장치(63)를 통과할 때, 앞에서 설명한 방법으로 용융수지공급장치(63)에서 사각 파이프(100)에 채움재(120)가 공급된다.
도 6을 참조하면, 또한, 본 발명에 따른 나선관 제조방법은 상기 접착수지공급기(70)가 연질수지공급용 내부노즐(71)의 둘레에 경질수지공급용 외부노즐(72)이 배치되어, 도 4에 도시된 바와같이, 접착수지(220)가 연질수지(221)의 둘레에 경질수지(223)가 배치되는 이중구조로 되어 있다.
상기 경질수지(223)는 흑갈색 등의 칼라를 가질 수 있으며, 연질수지(221)는 백색 또는 경질수지와 다른 칼라를 가질 수 있다. 이것에 의해, 접착수지(220)가 연질수지(221)에 의해 휨성 및 연성이 향상되는 효과가 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 나선관 제조방법은 복수개의 압출기(300, 300')에서 압출된 소구경의 사각 파이프(400, 400')가 각각 진공 사이징 탱크(310, 310')와 냉각장치(320, 320')를 통과하여, 사각 파이프(400, 400')가 접합장치(330)에 의해 접합된 후, 권취기(340 ; winder)에 나선형으로 권선되어 나선관(500)으로 성형된다.
상기 접합장치(330)는 고주파 접합장치 또는 열융착 접합장치일 수 있으며,미설명한 도면부호 350은 접착수지공급기이다.
상기 압출기(300, 300')는 도 7에 대표적으로 2개가 도시되어 있지만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 더 많은 갯수의 압출기가 배치될 수 있다.
상기와 같이 성형된 나선관(500)은 도 8a에 도시된 바와같이 2개의 사각 파이프(400a, 400b)가 접착되거나, 도 8b에 도시된 바와같이 4개의 사각 파이프 (400c, 400d, 400e, 400f)가 접착되거나, 도 8c에 도시된 바와같이 4개의 직사각형 파이프(400g, 400h, 400i, 400j)가 적층되어 접착되거나, 도 8d에 도시된 바와같이 십자형 보강재(410a, 410b)가 형성된 사각 파이프(400k, 400l)가 겹쳐진 후 접착되거나, 도 8e에 도시된 바와같이 격막(420)에 의해 2개의 사각중공구멍(421, 423)이 형성된 2개의 직사각형 파이프(400m, 400n)가 적층되어 접착되거나, 도 8f에 도시된 바와같이 격막(420)에 의해 2개의 사각중공구멍(421, 423)이 형성된 2개의 직사각형 파이프(400p)와 직사각형 파이프(400r)가 적층되어 접착될 수 있다.
도 8d의 십자형 보강재(410a, 410b)가 형성된 사각 파이프(400k, 400l) 및 격막에 의해 2개의 사각중공구멍이 형성된 직사각형 파이프(400m, 400n, 400p)는 대한민국 실용신안등록 제2000-0204043호(2000년 9월 8일 등록)에 자세하게 소개되어 있다.
이것에 의해, 나선관(500)은 겹쳐지는 사각 파이프의 접합면이 보강막 역할을 하게 된다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 나선관 제조방법은, 제 1 실시예의 나선관 제조방법과 제 2 실시예의 나선관 제조방법을 조합한 것으로서,복수개의 압출기(600, 600')에서 압출된 소구경의 사각 파이프(700, 700')가 각각 진공 사이징 탱크(610, 610')와 냉각장치(620, 620')를 통과하여, 사각 파이프 (700, 700')가 접합장치(630)에 의해 접합된 후, 천공기(640)에 의해 사각 파이프 (700, 700')에 구멍(710, 710')이 일정간격(d)으로 천공되고, 용융수지공급장치 (650)에서 상기 사각 파이프(700, 700')의 구멍(710, 710')을 통해 상기 사각 파이프(700, 700')의 내부로 용융수지를 투입하므로서, 나선관(800)을 형성하는 사각 파이프(700, 700')의 내경에 격막(720 ; 도 10 참조)이 일정간격(d)으로 형성되고, 상기 사각 파이프(700, 700')가 권취기(660)에 나선형으로 권선되어 나선관(800)으로 성형된다.
상기 압출기(600, 600'), 진공 사이징 탱크(610, 610'), 냉각장치(620, 620'), 접합장치(630), 천공기(640), 용융수지공급장치(650) 및 권취기(660)는 이미 공지되어 있으며, 설명을 위하여 개략적으로 박스로 도시하였다.
도 10에 도시된 바와같이, 상기 천공기(640)에 의해 사각 파이프(700, 700')에 구멍(710, 710')이 일정간격(d)으로 천공되고, 용융수지공급장치(650)에서 사각 파이프(700, 700')의 내부로 용융수지를 투입하여 사각 파이프(700, 700')의 내부에 격막(720) 및 채움재(730)가 성형되는 공정은 제 1 실시예와 동일하다.
위에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 나선관 제조방법 및 나선관은 격막을 일정한 간격으로 형성하여 토압 또는 윤압에 견딜 수 있는 강성을 보강할 수 있으며, 절단기에 의해 절단되는 나선관의 절단구간이 채움재(용융수지)에 의해 채워져 절단된 최외각 절단면에 오목홈이 형성되지 않고, 접착수지가 연질수지와 경질수지의 이중구조로 이루어져 접착수지의 휨성 및 연성이 향상되고, 경질수지 및 연질 수지의 칼라에 의해 다른관과 구별이 되며, 경질수지의 사용량을 절감하므로서 경질수지에 첨가되는 고가의 접착성 수지의 사용량을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 각각의 압출기에서 소구경의 사각 파이프를 압출하고, 상기 압출기에서 나오는 소구경의 사각 파이프를 고주파로 접합하여 나선관의 접합면이 보강막 역할을 함으로서, 나선관의 강도를 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 압출기(50)에서 성형되어 나오는 사각 파이프(100)를 진공 사이징 탱크(51)와 냉각장치(53)를 통과시킨 후, 권취기(55)에 나선형으로 감겨진 사각 파이프의 측면에 감겨지는 사각 파이프(100)가 접합되도록 접착수지공급기(70)에서 접착수지를 공급하므로서, 나선관(200)을 형성하고, 절단기(59)로 상기 나선관(200)을 일정 길이로 절단하는 나선관 제조방법에 있어서,
    상기 냉각장치(53) 다음에 천공기(61)를 설치하고, 상기 천공기(61)와 권취기(55) 사이에 용융수지공급장치(63)를 배치하여, 사각 파이프(100)에 구멍(101)을 일정간격(d)으로 천공한 후, 상기 구멍(101)을 통해 용융수지를 투입하므로서, 나선관(200)을 형성하는 사각 파이프(100)의 내경에 격막(110)을 일정간격(d)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 나선관 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용융수지공급장치(63)를 배치할 때, 천공기(61)에 의해 천공된 첫번째 구멍(101')이 천공기(61)와 용융수지공급장치(63) 사이에 항상 위치하도록 용융수지공급장치(63)를 두번째 구멍(101")위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 나선관 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구멍(101)은 한 세트가 1개 또는 그 이상이 될 수 있지만 2개가 한 세트를 이루는 것이 가장 바람직한 것을 특징으로 하는 나선관 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 용융수지공급장치(63)는 사각 파이프(100)가 전진할 때, 노즐(65)이 가이드(67)를 따라 사각 파이프(100)와 함께 같은 속도로 이동하면서 구멍(101")을 통해 용융수지를 공급므로서, 사각 파이프(100)의 절단부위에 채움재(105 ; 용융수지)가 채워질 수 있는 것을 특징으로 하는 나선관 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착수지공급기(70)가 연질수지공급용 내부노즐(71)의 둘레에 경질수지공급용 외부노즐(72)이 배치되는 것을 특징으로 하는 나선관 제조방법.
  6. 사각 파이프(100)가 나선형으로 감겨지며, 접착수지(220)에 의해 사각 파이프(100)의 측면이 서로 접착되어 성형되는 나선관에 있어서,
    사각 파이프(100)의 중공구멍에 격막(110)이 일정간격(d)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 나선관.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 사각 파이프(100)는 절단구간(S)에 채움재(120)가 채워져, 절단기(59)에 의해 절단된 측면(210)에 오목홈이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 나선관.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 접착수지(220)는 백색 또는 경질수지의 칼라와 다른 칼라의 연질수지 (221)의 둘레에 흑갈색 칼라의 경질수지(223)가 배치되는 이중구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 나선관.
  9. 복수개의 압출기(300, 300')에서 압출된 소구경의 사각 파이프(400, 400')가 각각 진공 사이징 탱크(310, 310')와 냉각장치(320, 320')를 통과하여, 사각 파이프(400, 400')가 접합장치(330)에 의해 접합된 후, 권취기(340)에 나선형으로 권선되어 나선관(500)으로 성형되는 것을 특징으로 하는 나선관 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 나선관(500)은 2개의 사각 파이프(400a, 400b)가 접착되거나, 4개의 사각 파이프(400c, 400d, 400e, 400f)가 접착되거나, 4개의 직사각형 파이프(400g, 400h, 400i, 400j)가 적층되어 접착되거나, 십자형 보강재(410a, 410b)가 형성된 사각 파이프(400k, 400l)가 겹쳐진 후 접착되거나, 격막(420)에 의해 2개의 사각중공구멍(421, 423)이 형성된 2개의 직사각형 파이프(400m, 400n)가 적층되어 접착되거나, 격막(420)에 의해 2개의 사각중공구멍(421, 423)이 형성된 2개의 직사각형 파이프(400p)와 직사각형 파이프(400r)가 적층되어 접착될 수 있는 것을 특징으로하는 나선관 제조방법.
  11. 복수개의 압출기(600, 600')에서 압출된 소구경의 사각 파이프(700, 700')가 각각 진공 사이징 탱크(610, 610')와 냉각장치(620, 620')를 통과하여, 사각 파이프(700, 700')가 접합장치(630)에 의해 접합된 후, 천공기(640)에 의해 사각 파이프(700, 700')에 구멍(710, 710')이 일정간격(d)으로 천공되고, 용융수지공급장치 (650)에서 상기 사각 파이프(700, 700')의 구멍(710, 710')을 통해 상기 사각 파이프(700, 700')의 내부로 용융수지를 투입하므로서, 나선관(800)을 형성하는 사각 파이프(700, 700')의 내경에 격막(720)이 일정간격(d)으로 형성되고, 상기 사각 파이프(700, 700')가 권취기(660)에 나선형으로 권선되어 나선관(800)으로 성형되는 것을 특징으로 하는 나선관 제조방법.
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