KR20070044836A - 고형물 이송을 위한 이송 파이프 및 이송 파이프의 제조방법 - Google Patents

고형물 이송을 위한 이송 파이프 및 이송 파이프의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고형물을 이송하기 위한 이송 파이프(1)에 관한 것이며, 상기 이송 파이프는 각각의 단부(14) 상에서 커플링 숄더(15)를 포함하여 제공된 파이프 바디(9)를 포함한다. 상기 커플링 숄더(15)는 내주면(IB) 상에서 자유영역(21)을 포함하고 단부(20) 상에서는 반대편 전면측부(19)를 포함한다. 밀봉 바디(22)는 상기 자유영역(21)에 배열된다. 본 발명은 또한 커플링 숄더를 접착 기술에 의해 이송 파이프의 파이프 바디의 단부에 고정하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 밀봉 바디가 파이프 바디의 외주면 상에 배열되며, 밀봉 바디와 전면측부 사이의 외주면은 접착 기술에 의해 코팅되는 것을 특징으로 한다. 그 뒤, 커플링 숄더 또는 파이프 바디는 파이프의 종방향축에 대해 회전하고, 상기 커플링 숄더는 파이프 바디의 단부에 대해 가압되며 그 반대도 마찬가지이다. 그 뒤, 밀봉 바디는 커플링 숄더의 자유영역 내로 가압된다.

Description

고형물 이송을 위한 이송 파이프 및 이송 파이프의 제조 방법{DELIVERY PIPE FOR TRANSPORTING SOLID MATERIALS AND METHOD FOR PRODUCING A DELIVERY PIPE}
본 발명은 단부에 접착 기술에 의해 고정된 커플링 숄더를 포함하는 파이프 바디를 가진 고형물 이송을 위한 이송 파이프 및 상기 이송 파이프의 단부에 커플링 숄더를 접착 기술에 의해 고정하는 방법에 관한 것이다.
예컨대 빌딩 재료, 콘크리트, 자갈 또는 모래 등과 같은 고형물의 이송은 압축 공기식 또는 유압식으로, 서로 연결된 다수의 이송 파이프로 구성된 파이프 라인들 내에서 이루어진다. 이송 파이프의 커플링을 위해 상기 이송 파이프의 단부측에 각각 커플링 숄더가 장착된다. 커플링 숄더에 의해, 이송 파이프의 연결은 커플링 고리를 통해 또는 보어를 가진 커플링 숄더의 경우에는 나사 볼트에 의해 이루어진다.
현재 실질적으로 사용되는 이송 파이프의 경우에, 커플링 숄더는 파이프 바디에 용접된다. 그러나 용접 공정시 열작용은 연결 영역 내의 이송 파이프에 바람직하지 않은 구조 변경을 야기할 수 있다.
DE 제 196 07 871 C2호에 의해 선행기술에 대한 이송 파이프가 공지되어 있고, 상기 파이프에서 커플링 숄더는 파이프 단부의 외부 표면과 전체면이 접착된다. 이러한 사상은 혁신적인데, 그 이유는 이음 영역에서 바람직하지 않은 열 작용이 방지되기 때문이다. 그러나, 실질적으로 문제점이 다시 발생하는데, 그 이유는 상기의 이송 파이프의 경우 밀봉 누수가 확인되었기 때문이다. 이에 대한 원인은 파이프 바디와 커플링 숄더 사이의 공차 및 접착 연결의 저하된 품질이다. 결함이 있는 이송 파이프는 작동 중단 및 지속 수명의 감소로 인해 교체되어야 한다.
본 발명은, 선행기술로부터 응용 기술적으로 및 지속 수명과 관련하여 개선된 이송 파이프를 제공하고 상기 이송 파이프의 제조를 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.
첫 번째 목적의 해결 방법은 본 발명에 따라 청구범위 제 1 항의 특징을 갖는 이송 파이프에 있다.
본 발명의 핵심은, 커플링 숄더의 정면으로부터 먼, 파이프 바디를 향한 숄더 단부가 그 내주면에 개방 챔버를 갖고, 상기 개방 챔버 내에 밀봉 바디가 배치되는 특징을 형성한다.
개방 챔버는 먼저, 파이프 바디의 단부와 접착시 커플링 숄더의 슬라이딩 과정을 용이하게 한다. 특히 바람직하게, 개방 챔버를 통해 커플링 숄더와 파이프 바디의 단부에 있는 외부 표면 사이의 이음 갭 내로 접착제가 안내되고 또는 안으로 들어온다. 접착체를 전단할 수 있는 날카로운 변부는 방지된다.
밀봉 바디는 접착제 차단부로 작용한다. 따라서 접착제는 이음 갭 내에서 유지되고 제조 공정 동안 누출이 실질적으로 어렵게 된다. 밀봉 바디는 바람직하게 중합체 또는 셀룰로오스 이루어지고 횡단면은 원형 또는 사각형으로 구현된다.
본 발명의 바람직한 실시예 및 개선예는 종속 청구항 제 2 항 내지 제 9 항의 대상이다.
바람직한 실시예에서, 개방 챔버는 스텝으로 형성된다. 스텝 내에서 밀봉 바디는 손상되지 않으면서 수용된다.
다른 실시예에 따라, 파이프 바디의 단부 앞에 정면으로 밀봉부가 배치되고, 상기 밀봉부는 파이프 바디와 커플링 숄더 사이의 이음 갭을 밀봉한다. 밀봉부는작동시 압력 상태의 이송 유체를 통해 접착된 커플링 숄더의 하향 이동을 저지한다. 이로써, 커플링 숄더에서 밀봉 누수가 방지된다. 커플링 숄더와 파이프 단부의 외부 표면 간의 접착은 부분적으로 또는 전체면으로 이루어지고 치밀하게 항장력으로 이루어진다. 바람직하게 산소성 경화된 다성분 접착제가 사용된다. 열 작용 없이 커플링 숄더를 접착 기술에 의해 고정함으로써 이송 파이프의 재료 내의 바람직하지 않은 구조 변경, 경도 균열 또는 취성이 방지된다. 이음 영역 내의 응력 분포는 균일하다. 전체적으로 작동 중단이 감소되고 이송 파이프 또는 본 발명에 따른 이송 파이프로 이루어진 파이프 라인의 지속 수명이 높아진다.
밀봉부로서 밀봉링, 또는 예컨대 중합체와 같은 적절한 밀봉 재료로 이루어진 밀봉층이 사용될 수 있다. 또한, 접착제가 고정이 잘되는 접착 연결을 보장하는 접착 기술적 특성과 더불어 밀봉 특성을 가지면, 접착제는 자체로 밀봉 기능도 담당할 수 있다.
커플링 숄더의 정면측 단부에 방사방향 내측을 향한, 환형 칼라가 제공되면 특히 실질적인 실시예로서 간주된다. 상기 칼라에 의해 파이프 바디의 정면에 밀봉부가 수용된다. 경우에 따라서 이는 마모링이 삽입된 상태에서 이루어질 수 있다.
파이프 바디의 단부에 마모링을 삽입하는 것은 본 발명의 범주에서 일반적으로 바람직한 것으로 입증된다. 마모링은 내마모성 및 내충격성 재료, 예컨대 세라믹 재료, 크롬 탄화물 칠주조물(chilled casting), 마르텐사이트(martensite) 니켈 칠주조물 또는 이와 유사한 마모 재료로 이루어진다. 바람직하게 적어도 이송 파이프의 유입측 단부에 마모링이 배치된다.
마모링은 커플링 숄더의 영역 내에 배치된다. 이 경우, 마모링과 파이프 바디의 단부 사이에 그리고 칼라와 마모링 사이에 각각 밀봉부가 통합될 수 있다.
본 발명에 따른 이송 파이프는 단층일 수 있지만 복층으로 구현될 수 있다. 이송 파이프의 복층 구현시 상기 이송 파이프는 높은 내마모성의 경화된 내부 파이프 및 내압성 외부 파이프로 이루어진다. 경화된 강으로 이루어진 내부 파이프는 이송될 고형물에 대해 가능한 긴 마모 저항을 가져야 한다. 외부 파이프는 내부 파이프에 비해 더 유연하고 더 내충격성을 갖는다. 이는, 특히 이송 및 조립-분해 공정과 관련하여 바람직한데, 그 이유는 이송 파이프는 일반적으로 거칠게 취급되기 때문이다.
외부 파이프는 충격 및 충돌 방지로서 슬리브 기능을 한다. 이를 위해 외부 파이프는 얇게 구현되면 충분하다. 그럼에도 불구하고 접착된 커플링 숄더와의 확실한 연결이 가능하다. 따라서 본 발명은 외부 파이프에 비해 현저히 두꺼운 내부 파이프의 사용을 가능하게 하는데, 이는 마찬가지로 이송 파이프의 수명을 연장시키는데 긍정적으로 작용한다.
두 번째 목적의 해결책은 본 발명에 따라 청구범위 제 10 항의 조치를 포함하는 이송 파이프의 제조 방법에 있다.
상기 방법에서, 밀봉 바디는 파이프 바디의 외주면 상에 위치설정되는 것이 중요하다. 그리고 나서 밀봉 바디와 정면 사이의 외주면은 접착제로 도포된다. 그 후에 커플링 숄더 또는 파이프 바디는 파이프 종축선을 중심으로 회전하고 커플링 숄더는 파이프 바디의 단부 상으로 또는 그 반대로 밀린다. 후속하여 밀봉 바디는 개방 챔버 내로 밀린다.
밀봉 바디가 슬라이딩시 접착제에 대한 차단부로서 기능을 충족할 수 있도록, 밀봉 바디의 위치 설정시 밀봉 바디와 정면 사이의 간격이 너무 크지 않도록 주의해야 한다. 바람직하게 커플링 숄더는 슬라이딩 시 밀봉 바디에 부딪히고 상기 밀봉 바디를 짧은 간격으로 앞으로 밀어낸다.
커플링 숄더 및 파이프 바디의 회전 및/또는 병진 운동을 일으키고 밀봉 바디를 개방 챔버 내로 밀기 위한 장치가 사용될 수 있다.
본 발명은 하기에서 실시예에 의해 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 이송 파이프의 제 1 실시예의 종단면도.
도 1A는 도 1의 A의 확대 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 이송 파이프의 제 2 실시예의 종단면도.
도 3 내지 도 8은 단부측 컷 아웃의 단면도로 도시한 이송 파이프의 다른 실시예.
도 9 내지 도 13은 이송 파이프의 제조를 위한 방법의 단계를 설명하기 위한 단면도.
도 1 내지 도 13에서 서로 동일한 부품들은 동일한 참조 번호를 갖는다.
도 1, 도 3, 도 5 및 도 7은 이송 파이프(1, 2, 3, 4)의 단층 실시예를 도시하고, 도 2, 도 4, 도 6 및 도 8은 이송 파이프(5, 6, 7, 8)의 복층 실시예를 도시한다.
이송 파이프(1, 2, 3, 4)는 높은 내마모성의 경화된 강 재료로 이루어진 단층 파이프 바디(9)를 포함한다. 그와 달리, 이송 파이프(5, 6, 7, 8)는 복층으로 구현되고 높은 내마모성의 경화된 내부 파이프(11) 및 내압성 외부 파이프(12)로 이루어진 파이프 바디(10)로 구현된다.
파이프 바디(9 또는 10)의 각각의 단부(13, 14)에 커플링 숄더(15)는 전면 접착에 의해 고정된다. 커플링 숄더(15)는 파이프 종축선(LA)의 방향으로 볼 때 정면측 제 1 숄더 섹션(6)과 파이프 중앙(M)을 향한 내부, 제 2 숄더 섹션(17)을 포 함하고, 상기 섹션들 사이에 사다리꼴 형상의 커플링 홈(18)이 형성된다. 제 1 숄더 섹션(16)의 벽두께(s1)는 제 2 숄더 섹션(17)의 벽두께(s2)보다 작게 설계되는 것을 알 수 있다. 커플링 숄더(15)에 고정된, 여기에 도시되지 않은 클립에 의해, 파이프 라인의 제조를 위한 이송 파이프들(1-8)의 커플링이 이루어진다.
도 1A에 의해, 커플링 숄더(15)가 파이프 바디 상에 접착제(KS)를 이용한 접착에 의해 고정되는 것을 알 수 있다. 상기 커플링 숄더(15)의, 정면(19)으로부터 먼 단부(20)에서 커플링 숄더(15)는 그 내주면(IB)에서 개방 챔버(21)를 갖고, 상기 개방 챔버 내에 밀봉링 형태의 밀봉 바디(22)가 배치된다. 개방 챔버(21)는 스텝으로 형성된다.
커플링 숄더의 정면측 단부(19)에 방사방향 내측을 향한 환형 칼라(24)가 제공되고, 상기 칼라(24)의 내경(DKI)은 파이프 바디(9 또는 10)의 내경(DRI)에 상응한다. 모든 경우에 내경(DKI)은 파이프 바디(9, 10)의 외경(DRA)보다 작다. 칼라(24)는 커플링 숄더(15)가 파이프 바디(9, 10)의 단부(13 또는 14) 위로 슬라이딩시 스토퍼를 형성한다.
도 1 및 도 2에 따른 이송 파이프(1, 5)의 실시예에서, 커플링 숄더의 영역에서 마모링(25)은 파이프 바디(9, 10)의 정면(26) 앞에 배치된다. 마모링(25)은 커플링 숄더(15)와 접착된다. 마모링(25)의 정면은 상기 마모링에 대해 접촉하는 칼라(24)에 의해 지지된다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 이송 파이프(2, 6)의 실시예에서 파이프 바디(9, 10)와 마모링(25) 사이에 각각 밀봉부(27)가 통합된다. 밀봉부(27)는 파이프 바디(9, 10)를 커플링 숄더(15)에 대해 밀봉하므로, 이음 갭(28)을 통해 유체가 유출되는 것이 저지된다.
이송 파이프(3 또는 7;도 5 및 도 6)에도 접착된 마모링(25)이 장착되고, 상기 마모링은 칼라(24)와 파이프 바디(9, 10)의 단부 사이에 통합된다. 이 경우, 파이프 바디(9, 10)의 정면(26)과 마모링(25) 사이에 밀봉부(27)가 배치되고 칼라(24)와 마모링(25) 사이에 밀봉부(29)가 배치된다.
도 7 및 도 8에 따른 이송 파이프(4 또는 8)에서, 파이프 바디(9 또는 10)의 단부(13, 14) 전방에 정면측으로 밀봉부(30)가 배치되고, 상기 밀봉부에 대해 커플링 숄더(15)의 칼라(24)가 접촉하므로, 밀봉부(30)는 단부(13 또는 14)의 정면(26)에 대해 압착된다.
이송 파이프의 제조를 위한 본 발명에 따른 방법은 도 9 내지 도 13에 상세히 도시된다. 이송 파이프(34)의 복층으로 구현된 파이프 바디(33)의 단부(32)에 커플링 숄더(31)를 접착 기술에 의해 고정하는 것이 목적이다.
먼저 파이프 바디(33)는 제 1 장치(35)에 고정되고 커플링 숄더(31)는 제 2 장치(36)에 고정된다(도 9 참조). 그리고 나서 밀봉링 형태의 밀봉 바디(37)는 파이프 바디(33)의 외주면(38)에 위치 설정된다. 밀봉 바디(37)와 파이프 바디(33)의 정면(39) 간의 간격(A)은, 추후에 슬라이딩시 커플링 숄더(31)가 밀봉 바디(37)에 부딪힐 정도로 크다.
제 2 단계(도 10 참조)에서 밀봉 바디(37)와 정면(39) 사이의 파이프 바디(33)의 외주면(38)은 접착제(40)로 도포된다. 이 경우, 접착제(40)는 균일하게 분포된다.
제 3 단계(도 11 참조)에서 제 2 장치(36)에 의해 커플링 숄더(31)는 파이프 종축선(RLA)을 중심으로 회전된다. 파이프 바디(32)는 제 1 장치(35)에 의해 커플링 숄더(31)를 향해 밀린다.
제 4 단계(도 12 참조)에서 파이프 바디(33)의 단부(32)는 커플링 숄더(31) 내로 삽입되는 한편, 커플링 숄더(31)는 계속 회전한다.
마지막 단계(도 13 참조)에서 밀봉 바디(37)는 제 1 장치(35)에 있는 슬라이더(41)에 의해 개방 챔버(42) 내로 밀린다. 이는, 커플링 숄더(31)의 지속적인 회전을 지지한다.

Claims (9)

  1. 파이프 바디(9, 10)를 포함하는 고형물 이송을 위한 이송 파이프로서, 상기 파이프 바디(9, 10)의 각각의 단부(13, 14)에 커플링 숄더(15)가 접착 기술에 의해 고정되고, 상기 커플링 숄더(15)의 정면(19)으로부터 먼, 각각의 단부(20)는 그 내주면(IB)에 스탭(23)으로 형성된 개방 챔버(21)를 포함하는 고형물 이송을 위한 이송 파이프에 있어서,
    상기 개방 챔버(21) 내에 밀봉링 형태의 밀봉 바디(22)가 배치되는 것을 특징으로 하는 고형물 이송을 위한 이송 파이프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 파이프 바디(9, 10)의 상기 단부(13, 14) 전방에, 정면으로 밀봉부(27)가 배치되는 것을 특징으로 하는 고형물 이송을 위한 이송 파이프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 커플링 숄더(15)의 상기 정면측 단부(19)에 방사방향 내측을 향한 환형 칼라(24)가 제공되는 것을 특징으로 하는 고형물 이송을 위한 이송 파이프.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 칼라(24)와 상기 파이프 바디(9, 10)의 상기 단부(13, 14)들 사이에 밀봉부(30)가 배치되는 것을 특징으로 하는 고형물 이송을 위 한 이송 파이프.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커플링 숄더(15)의 영역에 마모링(25)이 통합되는 것을 특징으로 하는 고형물 이송을 위한 이송 파이프.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 칼라(24)와 상기 파이프 바디(9, 10)의 상기 단부(13, 14)들 사이에 상기 마모링(25)이 통합되는 것을 특징으로 하는 고형물 이송을 위한 이송 파이프.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 칼라(24)와 상기 마모링(25) 사이에 밀봉부(29)가 통합되는 것을 특징으로 하는 고형물 이송을 위한 이송 파이프.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파이프 바디(10)는 복층인 것을 특징으로 하는 고형물 이송을 위한 이송 파이프.
  9. 이송 파이프(34)의 파이프 바디(33)의 단부(32)에 커플링 숄더(31)를 접착 기술에 의해 고정하기 위한 방법에 있어서,
    밀봉 바디(37)는 상기 파이프 바디(33)의 외주면(38)에 위치 설정되고, 상기 밀봉 바디(37)와 정면(39) 사이의 상기 외주면(38)은 접착제(40)로 도포된 후, 상기 커플링 숄더(31) 또는 상기 파이프 바디(33)는 파이프 종축선(RLA)를 중심으로 회전되고 상기 커플링 숄더(31)는 상기 파이프 바디(33)의 단부(32) 상으로 또는 그 반대로 밀리고, 최종적으로 상기 밀봉 바디(37)는 중공 챔버(42) 내로 밀리는 것을 특징으로 하는 방법.
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