KR20100106663A - 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치 - Google Patents

강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치에 관한 것으로, 상세하게는 강관 또는 주철관 내부에 삽입되고 외부에서 분체도료를 공급하는 공급관과, 상기 공급관 단부에 구비되어 가열된 강관 또는 주철관 내면에 분체도료를 분사하는 노즐로 구성되어 강관 또는 주철관 내면을 도장하는 장치에 있어서, 상기 공급관 외부에는 상기 공급관을 내부에 수용하고 외부에서 공급된 냉각수가 흐르는 제1수냉관과, 상기 제1수냉관을 내부에 수용하고 상기 제1수냉관으로부터 유입된 냉각수가 흐르면서 외부로 배출되는 제2수냉관이 더 구비되는데, 상기 제2수냉관은 처짐을 방지하도록 단면적이 다른 복수개의 관이 단이 지게 연결된 형상을 가지며 상기 노즐 방향으로 갈수록 단면적이 줄어드는 것을 특징으로 하며, 이에 의하여 200℃ 이상되는 고온의 강관 또는 주철관 내부에 공급관을 삽입하여 장시간 작업하여도 이중으로 수냉되는 효과가 있기 때문에 분말형태의 분체도료가 용융되거나 뭉침이 발생하지 않게 되며 노즐을 통해 분사가 잘 이루어질 뿐 아니라 긴 공급관을 다단으로 형성하여 처짐을 최소화 할 수 있으며 롤러를 구비하여 노즐이 강관이나 주철관 내부에 직접적으로 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
Figure P1020090024732
강관, 주철관, 분체, 도장, 수냉, 냉각, 노즐, 롤러, 링, 중심

Description

강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치{Internal coating device of steel pipe or ductile cast iron pipe}
본 발명은 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강관이나 주철관을 가열하여 내부면에 분말형태의 분체도료를 분사함으로써 내면을 코팅하는 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치에 관한 것이다.
주철관은 상하수도관 및 기타 액체의 수송에 주로 사용되는 것으로 대부분 원심주조법에 의해 대량 생산된다.
그리고 원심주조법에 의해 제조된 주철관은 지하에 매설되기 때문에 여러 가지 외부환경에 견디도록 내, 외주면에 코팅을 한다.
이러한 코팅에 사용되는 도료는 액상 또는 분말로 이루어진 것이 사용되는데, 종래 일반적으로 액상의 역청질이나 BPA(bisphenol A)형, BPF형 분체(분말)도료를 주로 사용한다.
이때 분말형태의 에폭시수지 분체도료를 주철관 내면에 도장하는 방법은 먼저 도료가 잘 부착되도록 주철관의 표면을 전처리하고 주철관을 가스오븐이나 인덕션 코일을 이용한 고주파 방식으로 200℃∼230℃ 정도로 예열시킨다.
다음으로 예열된 주철관을 일정한 속도로 회전시키고 내부에 분사노즐을 삽입하여 분체도료를 일정한 두께가 형성되도록 분사하여 주철관 표면에 부착되게 하면 열에 의해 분체도료는 녹으면서 코팅되어 도막을 형성하고 일정시간이 지나면 경화된다.
이와 같은 과정에 있어서, 종래에는 강관이나 주철관 내면을 도장할 때 노즐이 장착된 기다란 공급관을 주철관 내부에 삽입하여 분체도료 분사작업을 수행하였다.
이때, 상기 공급관을 통해 외부에서 공급되는 분말형태의 분체도료(에폭시 수지)는 가열된 강관이나 주철관 내부로 상기 공급관이 삽입되면 온도가 상승하게 되며 이로 인해, 분체도료가 노즐을 통해 분사되기 전에 용융되거나 점도가 높아지기 때문에 노즐이 막히거나 균일한 분사를 어렵게 하여 우수한 도막품질을 얻기가 힘들다.
또한, 길이가 긴 강관이나 주철관 내면을 도장할 경우 상기 공급관의 길이도 길어져야 하는데, 이러한 경우 공급관이 길어질수록 처짐이 발생하여 관 내면과 충돌하는 경우가 발생할 위험이 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 본 발명의 목적은 강관이나 주철관 내면에 분체도료를 분사하는 공급관을 냉각할 수 있는 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 길이가 긴 강관이나 주철관 내면을 도장할 때 공급관의 처짐을 방지할 수 있는 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 강관 또는 주철관 내부에 삽입되고 외부에서 분체도료를 공급하는 공급관과, 상기 공급관 단부에 구비되어 가열된 강관 또는 주철관 내면에 분체도료를 분사하는 노즐로 구성되어 강관 또는 주철관 내면을 도장하는 장치에 있어서, 상기 공급관 외부에는 상기 공급관을 내부에 수용하고 외부에서 공급된 냉각수가 흐르는 제1수냉관과, 상기 제1수냉관을 내부에 수용하고 상기 제1수냉관으로부터 유입된 냉각수가 흐르면서 외부로 배출되는 제2수냉관이 더 구비되는데, 상기 제2수냉관은 처짐을 방지하도록 단면적이 다른 복수개의 관이 단이 지게 연결된 형상을 가지며 상기 노즐 방향으로 갈수록 단면적이 줄어드는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1수냉관은 일측에 외부로부터 냉각수가 유입되는 냉각수유입구가 구비되고 타측에는 유입된 냉각수가 유출되어 상기 제2수냉관으로 유입될 수 있는 통수공이 형성되며, 상기 제2수냉관은 일측에 상기 통수공을 통해 유입 된 냉각수가 배출되는 냉각수유출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제2수냉관 일측에는 상기 제2수냉관을 상하로 이동시켜 높이를 조절할 수 있는 높이조절수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 높이조절수단은 상기 제2수냉관 외주면에 결합되어 승강하는 승강체와, 상기 제2수냉관과 승강체 사이에 삽입되는 받침링과, 상기 승강체를 상하로 구동하는 서보모터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 높이조절수단 외측에는 상기 높이조절수단에 결합되고 내부에 상기 제2수냉관이 수용되는 지지체와, 상기 지지체에 수용되는 제2수냉관 외주면에 결합되는 중심조절링과, 상기 지지체를 관통하여 나사결합되고 상기 중심조절링에 결합되는 복수개의 중심조절볼트로 구성되는 중심조절수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명의 효과는 200℃ 이상되는 고온의 강관이나 주철관 내부에 공급관을 삽입하여 장시간 작업하여도 이중으로 수냉되는 효과가 있기 때문에 분말형태의 분체도료가 용융되거나 뭉침이 발생하지 않게 되며 노즐을 통해 분사가 잘 이루어진다.
또한, 긴 공급관을 다단으로 형성하여 처짐을 최소화 할 수 있으며 롤러를 구비하여 노즐이 강관이나 주철관 내면에 직접적으로 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치의 단면도를 나타낸다.
본 발명은 크게 노즐(20)과 공급관(10)으로 이루어지는 도장장치에서 상기 공급관(10) 외주면을 둘러싸면서 배치되는 파이프 형상의 제1수냉관(30)과, 상기 제1수냉관(30)을 둘러싸는 제2수냉관(40)으로 이루어진다.
본 발명에서 상기 공급관(10)은 외부에서 분말형태의 분체도료(에폭시수지 등)를 공급하는 튜브(tube) 형태를 가지며 상기 공급관(10) 단부에 분체도료를 분사할 수 있는 노즐(20)이 구비되어 있다.
먼저, 상기 제1수냉관(30)에 대해 설명하기로 한다.
상기 제1수냉관(30)은 파이프 형상으로 이루어져 내부에 상기 공급관(10)이 수용되어 배치되고, 일측 다시 말해, 상기 노즐(20)과 반대 측에 외부에서 냉각수가 공급되는 냉각수유입구(32)가 형성되며, 상기 냉각수유입구(32)를 통해 유입된 냉각수가 상기 제1수냉관(30) 내부를 흐른다.
그리고 상기 제1수냉관(30) 타측 다시 말해, 상기 노즐(20) 측에는 냉각수가 통과하여 유출될 수 있는 통수공(34)이 외주면에 형성되어 있는데, 상기 통수 공(34)은 상기 제1수냉관(30)의 원주방향으로 다수개가 일정간격을 가지면서 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 제2수냉관(40)에 대해 설명한다.
상기 제2수냉관(40)도 파이프 형상을 가지면서 내부에 상기 제1수냉관(30)이 수용되어 배치되고, 상기 제1수냉관(30)을 통과한 냉각수가 상기 통수공(34)을 통해 빠져나와 상기 제2수냉관(40) 내부를 흐르게 된다. 그리고 상기 제2수냉관(40) 일측 다시 말해, 상기 노즐(20)과 반대 측에 냉각수유출구(42)가 형성되어 내부에 흐르는 냉각수가 배출되게 된다.
참고로, 상기 냉각수유출구(42)를 통해 배출된 냉각수는 순환되면서 다시 냉각되어 상기 냉각수유입구(32)로 재유입된다.
한편, 상기 제2수냉관(40)은 단면적이 다른 복수개의 관이 상호 연결된 형상을 가지는데, 이것은 강관이나 주철관이 길어질 경우 상기 제1수냉관(30)과 제2수냉관(40)의 길이도 길어지게 되고 이로 인해 중량도 증가하기 때문에 상기 공급관(10) 및 노즐(20)이 아래로 처지므로 이것을 방지하기 위한 것이다.
단면적이 다른 다수개의 관을 연결구(44)로 연결하여 단이 진 형상을 이루되, 상기 노즐(20) 방향으로 갈수록 단면적이 작아지도록 한다.
바람직한 것은 2 ~ 3개의 서로 다른 단면적을 가지는 관을 상기 연결구(44)로 연결하는 것이 좋다.
여기서, 상기 제1수냉관(30)과 제2수냉관(40) 양측은 캡(80)을 사용하여 냉각수가 누수되지 않도록 밀봉한다.
본 발명에서 상기 제2수냉관(40) 일측에 상기 공급관(10), 제1수냉관, 제2수냉관(40)을 상하로 승강시킬 있는 높이조절수단(50)이 더 구비될 수 있다.
상기 높이조절수단(50)은 서보모터(56)에 의해 구동되어 상하로 승강하며 상기 제2수냉관(40)이 관통하여 결합되는 승강체(52)와, 상기 승강체(52)과 제2수냉관(40) 사이에 삽입, 결합되어 상기 승강체(52) 내부에서 상기 제2수냉관(40)을 지지하는 받침링(54)으로 구성될 수 있는데, 상기 받침링(54)은 약간의 탄성력을 가지는 고무 등이 적합하다.
상기 높이조절수단(50) 일측에는 상기 공급관(10), 제1수냉관(30), 제2수냉관(40)이 강관 또는 주철관 내면의 중심에 위치하도록 상하좌우로 조절할 수 있는 중심조절수단(60)이 구비되는데, 상기 중심조절수단(60)은 상기 승강체(52) 일측에 결합되고 내부에 상기 제2수냉관(40)이 삽입, 결합되는 지지체(62)와, 상기 지지체(62) 내부에 삽입된 상기 제2수냉관(40) 외주면에 결합되는 링형상의 중심조절링(64)과, 상기 지지체(62)를 관통하여 나사결합되며 단부가 상기 중심조절링(64)에 결합되는 다수개의 중심조절볼트(66)로 구성된다.
상기 중심조절볼트(66)는 4개가 상기 지지체(62) 상하좌우에 각각 설치되어 각각을 별도로 조여주거나 풀어줌으로써 상기 제2수냉관(40)을 상하좌우로 일정거리 조절할 수 있다.
바람직한 것은, 상기 노즐(20) 측에는 상기 공급관(10)의 처짐에 의해 상기 노즐(20)이 강관 또는 주철관 내벽에 충돌하는 것을 방지하기 위해 회전가능하게 결합되는 롤러(70)가 더 구비되는 것이 좋을 것이다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 작동과정을 간략하게 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 사용상태도를 나타낸다.
200 ~ 230℃로 가열된 강관 또는 주철관 내면에 본 발명의 상기 노즐(20)을 내부에 삽입하기 위해 먼저, 상기 높이조절수단(50)의 서보모터(56)를 구동하여 상기 승강체(52)를 상하로 이동시켜 높이를 조절한다.
그리고 본 발명이 적재된 대차(미도시)를 전진시켜 상기 노즐(20)이 강관 또는 주철관 내부로 삽입되게 한다. 이때, 상기 높이조절수단(50)을 사용하여 좀더 적절하게 높이를 조절한 후 상기 중심조절수단(60)의 중심조절볼트(66)를 조절하여 상기 노즐(20)이 강관 또는 주철관 중심에 오도록 맞추는데, 만일 상기 노즐(20)이 중심을 기준으로 아래로 처진상태일 때 상기 중심조절볼트(66) 중에 상부에 있는 것을 조여주면 상기 받침링(54)을 지지점으로 하여 상기 중심조절볼트 측의 상기 제2수냉관(40)은 아래로 내려가고 동시에 상기 노즐(20) 측의 상기 제2수냉관(40)은 들리기 때문에 중심을 맞출 수 있게 된다. 마치 지렛대와 같이 작동하게 되는 것이다.
역시, 상기 노즐(20)이 좌 또는 우로 치우친 경우에도 상기 중심조절볼트(66) 중에 좌 또는 우측에 위치하는 것을 조절해서 상기 노즐(20)이 강관 또는 주철관의 중심에 위치하도록 조절할 수 있다.
다음으로 강관 또는 주철관을 회전하게 하는 회전구동롤러를 가동하여 강관 또는 주철관을 일정속도로 회전시키고 상기 공급관(10)으로 분체도료를 공급하여 상기 노즐(20)을 통해 분사하게 한다.
이와 동시에 냉각수를 상기 냉각수유입구(32)를 통해 주입하면 냉각수는 상기 제1수냉관(30)을 통해 상기 공급관(10) 내부의 분체도료를 냉각시키면서 흐르고 상기 통수공(34)을 통해 배출되어 상기 제2수냉관(40)으로 유입되어 흐르며 상기 냉각수유출구(42)를 통해 외부로 배출되어 다시 냉각된 후 재유입된다.
이러한 과정을 통해 상기 공급관 내부의 분체도료는 이중으로 형성된 수냉관을 통해 냉각되므로 용융되거나 서로 뭉치지 않게 되며 더불어 상기 제2수냉관이 다단으로 형성되어 길이가 길어지더라도 처짐을 최소화 할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 사용상태도.
<< 도면의 주요부분에 대한 설명 >>
10 : 공급관 20 : 노즐
30 : 제1수냉관 32 : 냉각수유입구
34 : 통수공 40 : 제2수냉관
42 : 냉각수유출구 44 : 연결구
50 : 높이조절수단 52 : 승강체
54 : 받침링 56 : 서보모터
60 : 중심조절수단 62 : 지지체
64 : 중심조절링 66 : 중심조절볼트
70 : 롤러 80 : 캡

Claims (5)

  1. 강관 또는 주철관 내부에 삽입되고 외부에서 분체도료를 공급하는 공급관(10)과, 상기 공급관(10) 단부에 구비되어 가열된 강관 또는 주철관 내면에 분체도료를 분사하는 노즐(20)로 구성되어 강관 또는 주철관 내면를 도장하는 장치에 있어서,
    상기 공급관(10) 외부에는 상기 공급관(10)을 내부에 수용하고 외부에서 공급된 냉각수가 흐르는 제1수냉관(30)과, 상기 제1수냉관(30)을 내부에 수용하고 상기 제1수냉관(30)으로부터 유입된 냉각수가 흐르면서 외부로 배출되는 제2수냉관(40)이 더 구비되는데, 상기 제2수냉관(40)은 처짐을 방지하도록 단면적이 다른 복수개의 관이 단이 지게 연결된 형상을 가지며 상기 노즐(20) 방향으로 갈수록 단면적이 줄어드는 것을 특징으로 하는 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1수냉관(30)은 일측에 외부로부터 냉각수가 유입되는 냉각수유입구(32)가 구비되고 타측에는 유입된 냉각수가 유출되어 상기 제2수냉관(40)으로 유입될 수 있는 통수공(34)이 형성되며,
    상기 제2수냉관(40)은 일측에 상기 통수공을 통해 유입된 냉각수가 배출되는 냉각수유출구(42)가 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2수냉관(40) 일측에는,
    상기 제2수냉관(40)을 상하로 이동시켜 높이를 조절할 수 있는 높이조절수단(50)이 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 높이조절수단(50)은,
    상기 제2수냉관(40) 외주면에 결합되어 승강하는 승강체(52)와, 상기 제2수냉관(40)과 승강체(52) 사이에 삽입되는 받침링(54)과, 상기 승강체(52)를 상하로 구동하는 서보모터(56)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 높이조절수단(50) 외측에는,
    상기 높이조절수단(50)에 결합되고 내부에 상기 제2수냉관(40)이 수용되는 지지체(62)와, 상기 지지체(62)에 수용되는 제2수냉관(40) 외주면에 결합되는 중심조절링(64)과, 상기 지지체(62)를 관통하여 나사결합되고 상기 중심조절링(64)에 결합되는 복수개의 중심조절볼트(66)로 구성되는 중심조절수단(60)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 또는 주철관 내면 분체도료 도장장치.
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