KR20050025847A - 합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부표면에 합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 외부표면에 합성수지층이 피복된 강관을 절곡하는 방법에 있어서, 강관(10)의 선단이 인발장치(120)에 의해 가열기(100)의 입구(103)로 인입되고, 상기 가열기(100)를 통과하는 강관(10)의 합성수지층(11)은 열전달매체(105)에 의해 70∼80℃의 열이 가해지면서 출구(104) 쪽으로 이동되며, 상기 출구(104)를 통과한 강관(10)은 벤딩기(200)를 향하여 계속 인출되고, 상기 가열된 강관(10)은 벤딩기(200)의 벤딩롤러(201)에 의해 임의의 부분이 소정 각으로 절곡됨으로써,

강관의 산화에 의한 부식을 막아 관의 수명을 연장시키고 내충격성 및 견고성을 갖도록 합성수지가 코팅된 강관의 합성수지 코팅층이 손상됨 없이 원하는 각으로 용이하게 절곡시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡방법 및 그 장치{method and apparatus for bending steel-pipe coated with synthetic resin}

본 발명은 합성수지코팅층이 형성된 강관의 절곡방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체수송용 배관, 기계의 구조물, 일반 구조물 등의 용도로 광범위하게 사용되는 강관을 그 외부표면에 합성수지로 코팅하고 코팅된 합성수지 피막이 손상되지 않게 절곡시키는 방법에 관한 것이다.

종래 증기, 공기, 물, 가스 등의 배관용 관, 난간 및 울타리 지주, 장애인 및 노약자의 편리를 위해 화장실 등 공공시설에 설치하는 구조물로서 사용되는 강관은 쉽게 깨지거나 부서지지 않는 견고성을 지녀야 하며, 쉽게 산화되어 부식되지 않아야 한다. 강관의 견고성은 그 두께에 비례하여 견고성을 유지할 수 있으나, 산화에 의해 부식을 방지함에 있어서는 산화되지 않는 물질을 강관의 내경 및 외부표면에 코팅하여야 한다.

종래 강관의 산화방지를 위해 관의 내·외주면에 행하던 부식방지처리 방법으로는 원유의 부산물인 콜탈을 코팅하거나, 시멘트를 주재료로 한 시멘트 라이닝을 삽치하거나 시멘트 몰탈을 덧입혀 강관의 내주면 또는 외주면에 피막을 형성하였으나, 시멘트나 콜탈은 인체에 유해한 물질을 발산하므로 유체수송용 관의 부식방지용 코팅재로는 적합하지 않다.

또 강관의 내·외부표면에 페인트로 도장하는 수단을 행하고 있으나, 이는 외부의 충격과 마찰, 습도, 온도 등에 영향을 받아 쉽게 회손되고 벗겨져서 빠른 부식을 초래하므로 내구성 및 내식성을 갖는 합성수지 피막층이 요구된다.

이에 따라 강관의 내·외부표면에 합성수지를 코팅함으로써 피막층이 형성되는 강관을 개발하였으나, 강관(10′)을 절곡된 형상으로 제조시 도 4에 나타낸 바와 같이, 피막된 합성수지층(11′)이 터져서 금이 가거나 완전히 분리되어 떨어져서 금속부(13′)가 노출되는 문제점이 있다.

한편으로는 합성수지 코팅에 선행하여 강관을 절곡시키는 방법을 생각할 수 있으나, 강관을 미리 절곡시킨 후 합성수지를 가열하여 강관을 끼우는 식의 코팅방법은 공정이 복잡하고 번거로움에 따라 작업성이 결여되며 비용 또한 상승되는 결함이 있다.

한편, 스테인레스 스틸로 된 관을 사용할 경우에는 부식이 되는 문제점은 발생하지 않으나 다양한 색상표현이 불가능할 뿐 아니라 기온이 낮은 겨울에 피부와 닿게 되면 차가운 기운이 그대로 살갗에 전달되며 촉감 또한 좋지 않은 단점이 있다. 또, 장애인용으로 화장실 등 공공시설에 설치시 휠체어 등에 부딪히게 되면 그 충격으로 시설물이 파손될 뿐 아니라 장애인에게 충격이 모두 전달되는 문제점도 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 효과적으로 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 합성수지가 코팅된 강관의 합성수지 코팅층을 손상시키지 않고 용이하게 절곡시키는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 색상을 표현 할 수 있어 미감을 좋게 하며 산화에 의한 부식 방지는 물론 우수한 내충격성 및 견고성을 갖는 합성수지 코팅 강관의 절곡방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 이들 목적은 본 발명의 합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡방법 및 그 장치를 제공함으로써 달성되는 바, 본 발명의 합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡방법은 외부표면에 합성수지층이 피복된 강관을 절곡하는 방법에 있어서, 강관의 선단이 인발장치에 의해 가열기의 입구로 인입되고, 상기 가열기를 통과하는 강관의 합성수지층은 열전달매체에 의해 70∼80℃의 열이 가해지면서 출구 쪽으로 이동되며, 상기 출구를 통과한 강관은 벤딩기를 향하여 계속 인출되고, 상기 가열된 강관은 벤딩기의 벤딩롤러에 의해 임의의 부분이 소정 각으로 절곡되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 합성수지코팅층이 피복된 강관을 절곡하는 장치는 내부에 열전달매체가 채워지고, 마주보는 벽면에는 강관이 인입되는 입구와 인출되는 출구가 각기 구비되며, 상기 열전달매체를 가열시키는 가열장치가 설치되는 가열용기와, 상기 출구로부터 흘러내리는 열전달매체를 회수하여 가열용기로 환송시키기 위한 펌프와 열전달매체회송관이 구비되는 드레인탱크로 이루어지는 가열기와; 상기 가열기를 통과한 강관이 소정 각을 이루며 절곡되도록 배치된 다수 개의 벤딩롤러를 구비하는 벤딩기;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 합성수지 코팅 강관의 절곡방법 및 그 장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 합성수지코팅층이 피복된 강관을 절곡시키는 장치의 일실시예를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡방법 및 그 장치에 의해 절곡된 강관의 확대 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따라 절곡된 합성수지코팅층이 피복된 강관의 적용례를 보여주는 사용상태도이다.

본 발명은 철강재파이프 즉, 강관의 외주면에 합성수지를 코팅하여 절곡하는 방법에 관한 것으로, 먼저 유체 수송용, 기계의 구조물, 일반 구조물용 등 사용용도에 맞는 강관을 준비한다.

강관은 바깥지름 50cm 이하의 이음매 없는 강관과, 바깥지름 50cm 이상의 이음매강관으로 구분된다. 이음매 없는 강관은, 전기로(電氣爐) 동에 의해서 만들어진 질이 좋은 강철을 냉간인발법(冷間引拔法)으로 만든다. 바깥지름 35cm 이하의 것은 열간가공법(熱間加工法)으로 만든다. 보일러의 증기관, 압착공기관(壓搾空氣管), 수압기(水壓機) 등의 압력수관(壓力水管) 등에 사용된다. 이음매강관은 강판을 말아 원통형으로 만들어 전기용접 또는 가스용접을 하여 만드는 용접강관, 리벳으로 접합한 리벳 이음매강관 등이 있다. 용접강관은 고압용으로, 리벳 이음매강관은 저압용으로 사용된다. 가스·중기·물 등을 보내는 데 광범위하게 사용되는 강관은 이음매 없는 강관 또는 단접강관(鍛接鋼管)인데, 이것은 보통 가스관이라고 한다.

통상의 방법에 따라 상기 준비된 강관의 외주면에 염화비닐(PVC) 등의 합성수지를 코팅한다.

이때, 상부에 홉퍼가 구성된 형틀의 내·외측으로 내측 및 외측금형이 구성되어 합성수지액 압출통로가 형성되고 형틀의 상부로부터 합성수지액이 압출되고 진행되는 방향으로 압송스크류가 설치되는 통상의 합성수지 코팅장치를 이용할 수 있다.

즉, 홉퍼로 투입된 합성수지원료가 압송스크류에 의해 압송·진행되며 가열수단에 의해 용해된다. 압송스크류에 의해 계속 진행되는 합성수지액은 다음 가열수단에 의하여 그 용해정도가 더하게 된다. 이와 같이 용해된 합성수지액은 합성수지액 압출통로에 이르게 되며 동시에 입구쪽으로 계속 진행된다. 이때에도 가열수단에 의해 용해정도가 더해지는 것이 바람직하다.

최종 가열수단에 이르러서는 완숙된 코팅액으로 용해되어 토출되면서 형틀을 관통하여 일측에 위치된 인출기에 의해 진행되는 강관의 외부표면을 코팅하여 합성수지코팅층이 형성된다.

상기 합성수지코팅층 형성 공정에서 형틀의 홉퍼에서 압출통로에 이르기까지 설치된 다수개의 은열수단는 각각의 온도를 점차 상승되게 순차 구성하여 합성수지액의 원활한 진행을 도모하고 합성수지액이 압출 및 진행과정에서 경화되는 것을 방지하는 것이다.

이와 같이 하여 외부표면에 합성수지층이 피복된 강관(10)은, 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 먼저 인발장치(120)에 의해 가열기(100)로 이동된다.

가열용기(101)의 내부에는 열전달매체(105)가 채워져 있고, 상기 열전달매체(105)는 외부에 설치된 가열장치(102)에 의해 가열된다. 상기 열전달매체(105)는 합성수지코팅층(11)에 연성을 부여하고 벤딩시 마찰력을 적게 하여 합성수지가 코팅된 강관이 잘 굽혀지게 하는 역할을 한다.

본 발명에서 사용되는 열전달매체(105)로는 다양한 물질이 이용될 수 있으나 특히 윤활유 또는 물을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

강관(10)은 상기 인발장치(120)에 의해 가열용기(101)를 통과하도록 가열용기(101)의 입구(103)를 향하여 이동되고 상기 가열용기(101) 내로 들어간 강관(10)은 열전달매체(105)에 의해 열이 가해져 외부표면에 피복된 합성수지코팅층(11)이 연화된다.

상기 가열용기(101) 내에서 강관(10)의 합성수지코팅층(11)을 연화시키기 위해 가열시키는 열전달매체(105)의 적정온도는, 합성수지코팅층(11)이 변색되거나 완전히 용해되지 않도록 70∼80℃로 가열시키는 것이 바람직하다.

합성수지코팅층(11)이 연화되면서 강관(10)은 가열용기(101)의 출구(104)를 향하여 이동된다. 강관(10)이 출구(104)를 통과하면서 가열용기(101) 내에 있던 열전달매체(105)의 일부가 가열용기(101)의 외부로 함께 유출된다. 이렇게 유출된 열전달매체(105)는 드레인탱크(110)에 모이게 되고, 가열용기(101)로 환송된다.

즉, 회수된 열전달매체(105′)는 드레인탱크(110)의 일측에 설치된 펌프(111)와 열전달매체회송관(112)에 의하여 가열용기(101)로 환송되어 열전달매체(105)가 소실되지 않고 반복적으로 재이용되는 것이다.

다음, 상기 가열기(100) 내부를 통과하면서 피복되어있는 합성수지코팅층(11)이 연화된 강관(10)이 벤딩기(200)로 이동된다. 상기 벤딩기(200)에는 다수 개의 벤딩롤러(201)가 소정 각을 이루도록 배치되어 있는데, 상기 벤딩롤러(201)들 사이로 안내되어 통과하는 강관(10)은 소정 각을 이루도록 절곡된다.

상기 벤딩기(200)를 통과한 합성수지코팅층(11)이 피복된 강관(10)은 공기중에 냉각시켜 경화된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 방법에 의해 절곡된 강관(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 피복된 합성수지코팅층(11)이 깨지거나 떨어지지 않은 채 절곡된다.

본 발명의 외부표면에 합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡방법 및 그 장치에 의해 절곡된 강관을 도 5에 나타낸 바와 같이 장애인을 위한 화장실에 적용하였더니, 기온이 낮은 겨울에 손으로 잡아도 찬 기운이 전달되지 않고 촉감도 좋다는 평가를 받았다.

또, 휠체어가 부딪혀도 그 충격이 합성수지코팅층(11)에 흡수되고 완화되어 휠체어와 그 위에 앉은 장애인에게 충격이 그대로 전달되지 않았을 뿐 아니라 시설물도 전혀 파손되지 않았다.

또한, 본 발명에 따라 절곡시킨 합성수지코팅층이 피복된 강관은 시설물에 다양한 색상을 표현할 수 있어 미관상 우수한 시각적 효과를 나타낼 수 있었다.

이상 본 발명을 바람직한 일실시예를 통하여 설명하였으나 본 발명은 상술된 실시예에 국한되는 것은 아니다.

본 발명의 합성수지코팅층이 형성된 강관의 절곡방법에 따라 제조된 합성수지코팅층이 형성된 강관은 유체수송용 배관, 기계의 구조물, 일반 구조물 등의 용도로 다양한 시설물로서 적용될 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡방법 및 그 장치는 강관의 산화에 의한 부식을 막아 관의 수명을 연장시키고 내충격성 및 견고성을 갖도록 합성수지가 코팅된 강관의 합성수지 코팅층이 손상됨 없이 원하는 각으로 용이하게 절곡시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 합성수지코팅층이 피복된 강관을 절곡시키는 장치의 일실시예를 나타낸 단면도,

도 2는 도 1에 따른 합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡장치의 평면도,

도 3은 본 발명의 합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡방법 및 그 장치에 의해 절곡된 강관의 확대 단면도,

도 4는 종래 방법 및 장치에 의해 절곡된 강관의 확대 단면도,

도 5는 본 발명에 따라 절곡된 합성수지코팅층이 피복된 강관의 적용례를 보여주는 사용상태도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 강관 11 : 합성수지코팅층

100 : 가열기 101 : 가열용기

102 : 가열장치 103 : 입구

104 : 출구 105 : 열전달매체

105′: 회수된 열전달매체 110 : 드레인탱크

111 : 펌프 112 : 열전달매체회송관

200 : 벤딩기 201 : 벤딩롤러

Claims (2)

1. 외부표면에 합성수지층이 피복된 강관을 절곡하는 방법에 있어서,

   강관(10)의 선단이 인발장치(120)에 의해 가열기(100)의 입구(103)로 인입되고,

   상기 가열기(100)를 통과하는 강관(10)의 합성수지층(11)은 열전달매체(105)에 의해 70∼80℃의 열이 가해지면서 출구(104) 쪽으로 이동되며,

   상기 출구(104)를 통과한 강관(10)은 벤딩기(200)를 향하여 계속 인출되고,

   상기 가열된 강관(10)은 벤딩기(200)의 벤딩롤러(201)에 의해 임의의 부분이 소정 각으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 외부표면에 합성수지코팅층이 피복된 강관의 절곡방법.
2. 내부에 열전달매체(105)가 채워지고, 마주보는 벽면에는 강관(10)이 인입되는 입구(103)와 인출되는 출구(104)가 각기 구비되고, 상기 열전달매체(105)를 가열시키는 가열장치(102)가 설치되는 가열용기(101)와, 상기 출구(104)로부터 흘러내리는 열전달매체(105)를 회수하여 가열용기(101)로 환송시키기 위한 펌프(111)와 열전달매체회송관(112)이 구비되는 드레인탱크(110)로 이루어지는 가열기(100)와;

   상기 가열기(100)를 통과한 강관(10)이 소정 각을 이루며 절곡되도록 배치된 다수 개의 벤딩롤러(201)를 구비하는 벤딩기(200); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 외부표면에 합성수지코팅층이 피복된 강관을 절곡하는 장치.