KR200406759Y1 - 플랜지를 이용한 파형강관의 연결장치와 파형강관의 플랜지제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따르면, 파형강관 연결장치는 상호 연결되는 파형강관들의 단부에 각각 설치되는 것으로, 합성수지재로 이루어지며 외주면에 소정의 간격으로 복수개의 결합돌기가 형성된 플랜지들과, 상호 결합되는 플랜지들의 일측에 설치되는 실링부재와, 결합되는 플랜지들의 결합돌기를 상호 결합하여 플랜지들에 상호 밀착력을 제공하는 결합수단을 구비한다. 이 파형강관의 플랜지는 제조장치에 의해 파형강관의 단부에 일체로 형성된다.

파형강관, 연결, 플랜지, 합성수지

Description

플랜지를 이용한 파형강관의 연결장치와 파형강관의 플랜지 제조장치{jointing apparatus of steel ribbed pipes and apparatus for manufacturing of steel ribbed pipe flange}

도 1은 본 고안에 따른 파형강관 연결장치의 분리 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 파형강관 연결장치의 단면도,

도 3는 파형강관 연결장치의 다른 실시예를 나타내 보인 사시도,

도 4는 파형강관의 플랜지 제조장치를 개략적으로 나타내 보인 평면도,

도 5는 파형강관 제조장치의 성형부를 나타내 보인 단면도.

본 고안은 파형강관을 상호 연결하는 연결장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 파형강관의 연결을 위한 플랜지와 이를 이용한 연결장치 및 상기 파형강관의 플랜지 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 주름관인 파형강관은 토목 분야에서 오수 및 폐수의 배수, 생활 용수 또는 산업용수의 급수, 건축 분야에서 중공 거푸집이나 건축 슈트로서 널리 이용된다. 또한, 최근에는 배수관 건설 시 증가되는 인력난과 비용 및 환경문제에 대한인식의 증대로 인하여 기존의 콘크리트재 배관의 대체 자재로서 높은 외압강도와 구조적인 안정성, 내구성, 경제성 및 시공성이 우수한 배관자재로 주목받고 있다.

이러한 파형강관은 상대적으로 큰 직경과 소정의 길이를 가지는 것으로, 설치현장으로 운반된 후 설치시 별도의 파형강관 연결장치에 의해 연결된다.

대한민국 등록 실용신안 제 0292305호에는 피복형 파형강관 이음구조가 개시되어 있다. 개시된 파형강관 이음구조는 상기 피복형 파형강관의 내, 외주면 상에 피복된 재질과 동일한 재질로 이루어지고 상기 피복형 파형강관의 양 단부상에 결합되며 전열선을 구비한 암, 수 한 쌍의 플랜지를 구비한다.

상기 파형강관 연결장치는 플랜지부들의 사이에 접착부재를 개재시킨 상태에서 열압착한 것으로, 연결 후 분리가 어려우며, 파손시 유지보수가 어렵다.

공개 특허공보 제 2001-0095378호에는 피복 파형강관 연결용 플랜지 접합구조가 개시되어 있다. 개시된 접합구조는 파형강관 외주면의 피복 시이트 층에 용융접합되는 파형강관 이음연결용 플랜지와, 상기 플랜지를 수밀되도록 연결하는 체결부재를 구비한다. 이러한 구조는 피복 시이트층에 플랜지를 용융 접합시켜야 하는 단점이 있다.

등록 실용신안 제 0220068호에는 강관 연결장치가 개시되어 있다. 이러한 강관 연결장치는 연결부재의 외주면에 형성되며 두께가 바깥쪽에서 안쪽으로 갈수록 점점 줄어드는 경사진 플랜지와, 상기 플랜지를 서로 마주 보면서 일체로 감싸도록 그 내측 둘레부에는 바깥쪽에서 안쪽으로 갈수록 점점 더 넓어지는 요입홈을 갖는 한쌍의 조임부재와, 상기 조임부재의 외측 둘레면 양단부에 형성되어 상기 각 조임부재가 두 연결부재의 플랜지를 동시에 감싸고 있는 상태에서 서로 근접되게 마주보는 고정편과, 서로 근접되게 마주보는 고정편을 조임상태로 고정시켜주는 볼트 및 너트를 구비한다.

이러한 구조는 상대적으로 플랜지와 조임부재의 결합력을 이용하여 플랜지를 상호 밀착시키게 되므로 상호간에 밀착력이 약하여 기밀성이 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 조임부재를 볼트와 너트를 이용하여 죄게 되므로 작업성이 좋지 않은 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연결되는 파형강관들의 연결에 따른 시공성이 좋으며, 기밀성을 높일 수 있는 파형강관의 연결장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 파형강관의 연결을 위하여 단부에 합성수지를 이용한 플랜지 형성방법 및 그 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 파형강관 연결장치는,

상호 연결되는 파형강관들의 단부에 각각 설치되는 것으로, 합성수지재로 이루어지며 외주면에 소정의 간격으로 복수개의 결합돌기가 형성된 플랜지들과,

상호 결합되는 플랜지들의 일측에 설치되는 실링부재와,

결합되는 플랜지들의 결합돌기들을 상호 결합하여 결합되는 플랜지들에 밀착 력을 제공하는 결합수단을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 결합수단은 상기 돌기부에 형성된 관통공이 형성되고, 이 관통공에 삽입되는 고정부재와, 상기 고정부재와 나사 결합되어 상기 돌기부들을 상호 밀착시켜 연결되는 파형강관에 밀착력을 제공하는 결합부재를 구비한다.

상기 파형강관의 단부에 설치되는 플랜지는 폴리에틸렌 수지로 이루어지고, 상기 이 폴리에틸렌 수재에는 석분이 포함된다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 파형강관의 플랜지의 제조방법은,

신축성을 가지는 제1신축부재를 이용하여 파형강관의 단부를 가압하는 제 1단계와, 상기 제1신축부재와 결합되는 성형틀을 이용하여 플랜지가 형성될 공간을 형성하며 성형틀에 지지된 제 2신축부재 파형강관에 가압하여 파형강관의 형상을 따라 변형되도록 함으로서 성형성공간을 밀폐하는 제 2단계와,

상기 구획된 성형공간에 용융된 수지를 주입하는 제 3단계와,

상기 수지가 주입된 상태에서 상기 성형공간과 대응되는 파형강관의 내주면을 가열하는 제 4단계와,

상기 가열이 완료된 상태에서 상기 성형공간에 주입된 수지를 냉각시키는 제 5단계를 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 파형강관의 플랜지 제조장치는

베이스 프레임에 설치되는 것으로, 파형강관의 단부에 밀착되어 기밀을 유지하는 제 1신축부재를 가지며 제 1이송부에 의해 전후진 되는 제 1성형부재와,

상기 제 2이송부에 이송되며 상기 제1부재와 결합되어 플랜지가 형성될 공간을 형성하는 제 2성형부재와,

상기 제 2성형부재에 설치되며 제 3이송부에 의해 파형강관의 외주면으로 전후진되며 파형강관의 형상을 따라 변형되어 상기 플랜지 형성공간을 밀폐하는 밀폐부와,

상기 베이스 프레임에 설치되어 밀폐된 성형공간에 수지를 주입하는 수지 주입수단과,

상기 메인프레임에 설치되어 상기 성형공간과 대응되는 파형강관의 내주면을 가열하는 가열수단을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

대안으로 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 파형강관 플랜지의 제조장치는

베이스 프레임에 설치되어 승강수단에 의해 승강되는 파형강관을 지지하는 파형강관 지지부와,

상기 베이스 프레임의 일측에 고정되어 상기 파형강관의 단부에 플랜지를 형성하는 제 1성형부와,

상기 베이스 프레임의 타측에 슬라이딩 및 위치 고정가능하게 설치된 서브 프레임에 설치되어 파형강관의 타측 단부에 플랜지를 형성하는 제 2성형부를 구비하며,

상기 제 1,2성형부는 각각 파형강관의 단부에 밀착되어 기밀을 유지하는 제 1신축부재를 가지며 제 1이송부에 의해 전후진 되는 제 1성형부재와, 상기 제 2이송부에 이송되며 상기 제1부재와 결합되어 플랜지가 형성될 성형공간을 형성하는 제 2성형부재와, 상기 제 2성형부재에 설치되며 제 3이송부에 의해 파형강관의 외주면으로 전후진되며 파형강관의 형상을 따라 변형되어 상기 플랜지 성형공간을 밀폐하는 밀폐부와, 상기 프레임에 설치되어 밀폐된 성형공간에 수지를 주입하는 수지 주입수단과, 상기 메인프레임에 설치되어 상기 성형공간과 대응되는 파형강관의 내주면을 가열하는 가열수단을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 파형강관의 연결장치는 상호 연결되는 파형강관들의 단부에 합성수지를 몰딩하여 플랜지를 형성하고, 이들이 상호 결합수단에 의해 결합된 것으로, 일 실시예를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 파형강관 연결장치(10)는 상호 연결되는 파형강관(11)(12)들의 각 단부에 고정설치 되는 것으로 합성수지재로 이루어진 플랜지(13),14)가 설치되고, 각 플랜지(13)(14)의 외주면에는 이들의 결합을 위해 복수개개의 결합돌기(13a),(14a)들이 형성된다. 그리고 이들 결합돌기(13a)(14a)는 결합수단(15)에 이해 상호 결합됨으로써 플랜지(13a)(14a)를 상호 밀착시켜 파형강관(11)(12)들을 연결한다. 상기 결합수단은 상기 돌기부(13a)(14a)에 각각 형성된 관통공(13b)(14b)이 형성되고, 이 각 돌기부의 관통공(13a)(14a)에 고정부재(15a)가 결합되고 상기 고정부재(15a)는 결합부재(15b)와 나사 결합되어 상기 돌기부들을 상호 밀착시킴으로서 플랜지들의 결합력을 제공한다. 여기에서 상기 상호 결합되는 플랜지(13)(14)들의 사이에는 실링부재(16)가 더 구비되는데, 이 실링부재(16)의 기부는 상기 일측의 플랜지에 결합될 수 있도록 요입홈(16a)이 형성되고, 타측의 플랜지와 밀착되는 단부(16b)는 곡면으로 형성된다.(도 1참조)

여기에서 상기 각 플랜지(13)(14)는 파형강관(11),(12)단부로부터 돌출되도록 성형되고, 상기 플랜지(13)(14)의 외주면에 형성된 결합돌기(13a)(14a)는 플랜지의 단부로부터 소정길이 후퇴된 위치에 설치되어 플랜지(13)(14)들의 결합시 결합돌기에 의해 간섭되지 않도록 함이 바람직하다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 플랜지들에 형성된 돌기부(17)(18)는 플랜지(13)(14)들의 외주면을 따라 연속하여 형성하고, 이 연속되는 돌기부(17)(18)에는 원주방향으로 장공(17a)(18a)을 형성하여 결합수단(15)에 의한 결합시 돌기부(17)(18)를 정렬시키기 위한 작업공수를 줄일 수 있도록 함이 바람직하다.

그리고 상기와 같이 파형강관에 돌기부를 형성하기 위한 방법은 신축성을 가지는 제1신축부재를 이용하여 파형강관의 단부를 가압하는 제 1단계와, 상기 제1신축부재와 결합되는 성형틀을 이용하여 플랜지가 형성될 공간을 형성하며 성형틀에 지지된 제 2신축부재 파형강관에 가압하여 파형강관의 형상을 따라 변형되도록 함으로서 성형성공간을 밀폐하는 제 2단계와, 상기 구획된 성형공간에 용융된 수지를 주입하는 제 3단계와, 상기 수지가 주입된 상태에서 상기 성형공간과 대응되는 파형강관의 내주면을 가열하는 제 4단계와, 상기 가열이 완료된 상태에서 상기 성형공간에 주입된 수지를 냉각시키는 제 5단계를 포함한다.

이러한 방법을 구현하기 위한 파형강관의 플랜지 제조장치의 일 실시예를 도 4 및 도 5에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 파형강관의 플랜지 제조장치(20)는 베이스 프레임(21)에 설치되어 승강수단에 의해 승강되는 파형강관(100)을 지지하는 파형강관 지지부(22)와, 상기 베이스 프레임(21)의 일측에 고정되어 상기 파형강관(100)의 단부에 플랜지를 형성하는 제 1성형부(30)와, 상기 베이스 프레임(21)의 타측에 슬라이딩 가능하게 설치되는 서브 프레임(23)에 설치되어 파형강관(100)의 타측 단부에 플랜지를 형성하는 제 2성형부(50)를 구비한다.

상기 베이스 프레임(21)의 일측에는 파형강과에 연속하여 플랜지를 형성할 수 있도록 대기 중인 파형강관을 지지할 수 있으며, 개별 공급할 수 있는 덤핑시스템(25)을 구비한 로딩 테이블(26) 또는 컨베이어가 설치될 수 있으며, 프레임의 타측에는 성형이 완료되어 배출된 파형강관을 지지하는 언로딩 테이블(27)이 설치될 수 있다.

상기 베이스 프레임(11)에 고정된 제 1성형부(30)와 서브 프레임(22)에 설치되는 제 2성형부(50)는 실질적을 동일한 구성을 가지는 것으로, 그 일 실시예를 도 4 및 도 5에 나타내 보였다. 상기 제 1,2성형부(30)는 각각 파형강관(100)의 단부에 밀착되어 기밀을 유지하는 제 1신축부재(31)(51)를 가지며 제 1이송부(32)(52)에 의해 전후진 되는 제 1성형부재(33)(53)와, 상기 제 2이송부(미도시)에 의해 이송되며 상기 제1성형부재(33)(53)와 결합되어 플랜지가 형성될 공간을 형성하는 제 2성형부재(34)(54)와, 상기 제 2성형부재(34)(54)에 설치되며 제3이송부 (41)(61)에 의해 파형강관(100)의 외주면으로 전후진되며 파형강관(100)의 형상을 따라 변형되어 상기 플랜지 형성공간을 밀폐하는 제 2신축부재(42)(62)를 가지는 밀폐부(40)(60)와, 상기 베이스 프레임(21)에 설치되어 밀폐된 성형공간에 수지를 주입하는 수지주입수단(70)(70)과, 상기 베이스프레임(21)에 설치되어 상기 성형공간과 대응되는 파형강관(100)의 내주면을 가열하는 가열수단(81)(91)을 구비한다. 상기 제 1,2,3이송부는 유압실린더로 이루어질 수 있으며, 상기 제1,2신축부재는 실리콘으로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 수지공급수단에 의해공급되는 수지는 폴리에틸렌을 주성분으로 하면 용화가 원활하게 이루어질 수 있도록 석분이 포함된다.

한편, 상기 제 2성형부재(34)(35)에는 성형이 완료된 수지 즉, 플래지를 냉각시키기 위한 냉각수단(85)(95)가 더 구비될 수 있는데, 이 냉각수단은 제 2성형부재(34)(35)의 외주면에 워터 자켓이 형성되고 이에 냉각수를 공급할 수 있는 펌프를 구비한다.

그리고 상기 베이스 프레임(11)에는 상기 서브 프레임의 이송위치를 고정하는 브레이크 시스템(미도시)이 더 구비될 수 있다.

상술한 바와 같은 파형강관의 플랜지 제조장치(10)를 이용하여 파형강관의 단부에 플랜지(13)(14)를 형성하기 위해서는 로딩 테이블(26)에 공급된 파형강관(100)들 중 하나를 상기 파형강관 지지부(22)에 공급한다. 상기 파형강관이 공급되면, 승강수단에 의해 지지부(22)에 지지된 파형강관이 승강되어 그 높이가 상기 제1,2성형부(30)(50)의 제 1신축부재(31)(51)와 대응되도록 위치를 조정한다.

이 상태에서 상기 서브프레임(23)이 이송되어 상기 파형강관(100)을 제 1성형부(30) 측으로 밀착시킴과 아울러 서브 프레임(23)은 브레이크 시스템에 의해 베이스 프레임(21)에 대해 위치 고정된다. 이 상태에서 상기 제 1,2성형부재(33)(53)가 이동하여 파형강관(100)의 양단부에 밀착됨으로써 제 1신축부재(31)(51)가 파형강관(100)의 단부에 가입된다. 이 상태에서 제 2이송부에 의해 제 1,2성형부의 제 2성형부재(34)(54)가 이동하여 플랜지 성형을 위한 성형공간을 구획한다.

그리고 제 2성형부재(34)(54)에 설치되며 제3이송부(41)(61)에 의해 파형강관의 외주면으로 제 2신축부재(42)(62)가 전진하여 파형강관(100)의 외주면 형상을 따라 변형되어 상기 플랜지 형성공간을 밀폐한다. 이 상태에서 상기 수지주입수단(70)에 의해 상기 각 성형공간에 수지가 주입되고, 상기 가열수단(81)(91)에 의해 성형공간과 대응되는 파형강관의 내주면이 가열되어 파형강관과 성형된 수지가 밀착되도록 한다.

상기와 같이 성형이 완료되면 제 2성형부재(34)(54)에 설치된 워터자켓에 냉각수를 공급함으로서 성형된 플랜지를 냉각시켜 성형을 완료한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 파형강관의 연결장치는 파형강관을 연결함에 따른 기밀성을 높일 수 있으며, 작업공수를 줄이고 시공성을 향상시킬 수 있다.

또한 상기 플랜지는 그 제조장치에 의해 합성수지재인 폴리에틸렌을 이용하 여 파형강관의 단부에 직접적으로 형성함으로써 자체의 수축력에 의해 파형강관과의 밀착성을 높일 수 있을 뿐만아니라 성형시 파형강관의 내부면을 가열하게 되므로 플랜지와 파형강관과의 기밀성을 높일 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 고안의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 베이스 프레임에 설치되어 승강수단에 의해 승강되는 파형강관을 지지하는 파형강관 지지부와,

   상기 베이스 프레임의 일측에 고정되어 상기 파형강관의 단부에 플랜지를 형성하는 제 1성형부와,

   상기 베이스 프레임의 타측에 슬라이딩 가능하게 설치되는 서브 프레임에 설치되어 파형강관의 타측 단부에 플랜지를 형성하는 제 2성형부를 구비하며,

   상기 제 1,2성형부는 각각 파형강관의 단부에 밀착되어 기밀을 유지하는 제 1신축부재를 가지며 제 1이송부에 의해 전후진 되는 제 1성형부재와, 제 2이송부에 이송되며 제1부재와 결합되어 플랜지가 형성될 공간을 형성하는 제 2성형부재와, 상기 제 2성형부재에 설치되며 제 3이송부에 의해 파형강관의 외주면으로 전후진되며 파형강관의 형상을 따라 변형되어 상기 플랜지 성형공간을 밀폐하는 밀폐부와, 상기 프레임에 설치되어 밀폐된 성형공간에 수지를 주입하는 수지 주입수단과, 상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 성형공간과 대응되는 파형강관의 내주면을 가열하는 가열수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 파형강관의 플랜지 제조장치.
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