KR20120103954A - 유체이송용 파이프의 연속제조방법 및 그에 따라 제조된 파이프 및 파이프 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체이송용 파이프의 연속제조방법 및 그에 따라 제조된 파이프 및 파이프 연결구에 관한 것으로, 부직포에 모르타르를 함침시킨 후 형틀에 권회시키는 1단계; 상기 권회된 부직포의 외주면을 평탄하게 가공하여 내관을 형성하는 2단계; 복수개의 보강재를 등간격으로 이격시켜 상기 내관의 외주면에 나선형상으로 권회시키는 3단계; 부직포에 모르타르를 함침시킨 후 상기 보강재의 상부에 권회시키는 4단계; 상기 4단계에서 권회된 부직포의 외주면을 평탄하게 가공하여 외관을 형성하는 5단계; 상기 내관 및 외관으로 제조된 유체이송용 파이프를 일정 길이로 절단하는 6단계의 공정을 통해, 모르타르에 함침된 부직포를 원통형으로 권회시켜 된 내관과; 상기 내관의 외주면에 나선 형상으로 권회된 보강재와; 모르타르에 함침된 부직포를 상기 보강재의 상부에 권회시켜 된 외관으로 된 유체이송용 파이프를 제조하게 된다.

Description

유체이송용 파이프의 연속제조방법 및 그에 따라 제조된 파이프 및 파이프 연결구{continuity manufacture method of fluid transfer pipe and thereof pipe and thereof pipe connector}

본 발명은 유체이송용 파이프의 제조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전하는 형틀에 모르타르가 함침된 부직포를 감아 내관을 형성하고, 내관의 외주연에 보강재를 세줄 나선형태로 감고, 보강재의 상부에 모르타르가 함침된 부직포를 감아 외관을 형성함으로써 강도가 증대될 수 있도록 한 유체이송용 파이프의 연속제조방법 및 그에 따라 제조된 파이프 및 파이프 연결구에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트관 또는 강관, 주철관 등을 지중에 매립하여 각종 하수, 상수, 또는 유류, 가스, 그외의 난방용 열수 등의 유체를 이송하는 파이프로서 많이 사용되고 있다.

이들 파이프는 단일관으로 형성되므로, 단열성능을 높이고 외부충격에 의한 파손을 방지하기 위해 외주연에 단열재를 설치하게 된다.

그러나, 지반침하에 따른 토압증가나 외부충격에 의해 연결부위가 파손되거나 변형되는 문제점은 여전히 해결이 어려운 실정이다.

그렇다고 해서, 강도를 높이기 위해 파이프의 두께를 증가시킬 경우 제조비용의 상승과 파이프의 과다한 중량에 의해 다루기 어려운 문제점이 발생된다.

한편, 경량이면서 고강도인 파이프가 근래에 많이 개발되고 있는데, 그 일 예로써 유리섬유 강화 플라스틱 파이프 또는 시멘트콘크리트, 유황폴리머, 수지폴리머, 등을 보강 철근을 넣어서 원심성형 하여 제조한 강화플라스틱 파이프가 사용된다.

상기 유리섬유 강화 플라스틱 파이프는 주로 필라멘트 와인딩 공법으로 제조되어 왔다.

필라멘트 와인딩 공법이란 수지가 합침된 연속섬유를 회전하는 심축 위에 감아서 주로 파이프나 압력용기, 로켓 모터 케이스 등과 같은 축대칭 복합재료 구조물을 제작하는 방법을 말한다.

그러나, 이러한 필라멘트 와인딩 공법으로 파이프를 제조할 경우, 외면이 깨끗하지 못하고 제조비용이 많이 드는 문제점이 있고, 시멘트콘크리트, 유황폴리머, 수지폴리머 등에 보강 철근을 넣어서 원심성형하여 제조한 파이프는 연속성형이 되지 않고, 여러 공정을 거쳐서 제조하므로 불량 발생이 많고 각각의 공정을 관리하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 파이프와 파이프의 연결에서 그 연결부를 견고하게 연결하기가 어려우며 강도가 약한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 부직포를 모르타르에 함침시켜 내관과 외관의 이중구조를 갖는 파이프를 연속되게 성형함으로써 경량이면서도 강도를 증대될 수 있어 제조비용을 절감하고 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 유체이송용 파이프의 연속제조방법 및 그에 따라 제조된 파이프를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 유체이송용 파이프의 보강재에 나사결합되어 다수개의 파이프를 연속으로 기밀된 상태를 유지하면서 연결시킬 수 있도록 한 유체이송용 파이프 연결구를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은,

부직포에 모르타르를 함침시킨 후 형틀에 권회시키는 1단계; 상기 권회된 부직포의 외주면을 평탄하게 가공하여 내관을 제조하는 2단계; 복수개의 보강재를 등간격으로 이격시켜 상기 내관의 외주면에 나선형상으로 권회시키는 3단계; 부직포에 모르타르를 함침시킨 후 상기 보강재의 상부에 권회시키는 4단계; 상기 4단계에서 권회된 부직포의 외주면을 평탄하게 가공하여 외관을 제조하는 5단계; 상기 내관 및 외관으로 제조된 유체이송용 파이프를 일정 길이로 절단하는 6단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연속제조방법에 의해 달성될 수 있다.

한편, 본 발명의 목적은, 상기 유체이송용 파이프의 연속제조방법에 의해 제조된 것이며, 모르타르에 함침된 부직포를 원통형으로 권회시켜 된 내관과; 상기 내관의 외주면에 나선 형상으로 권회된 보강재와; 모르타르에 함침된 부직포를 상기 보강재의 상부에 권회시켜 된 외관으로 구성된 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프에 의해 달성될 수 있다.

한편, 본 발명의 목적은,

상기 유체이송용 파이프를 연결하기 위한 것이며, 내부에 통로가 형성된 원통형의 바디와, 상기 바디의 양측에 설치되며 상기 보강재에 나사결합되도록 단면이 사각형인 봉체를 코일형상으로 권회시켜 된 결합부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연결구에 의해 달성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 내관과 외관의 이중관을 구성하되, 내관과 외관 사이에 보강재를 나선형상으로 설치함으로써 경량이면서도 강도를 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 하중에 의한 횡압력의 강도를 증가시킬 수 있고, 제조비용을 절감하고 내구성을 향상시킬 수 있는 유체이송용 파이프의 연속제조가 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 파이프 연결구에 의해 다수개의 유체이송용 파이프를 연속으로 기밀된 상태를 유지하면서 연결시킬 수 있는 효과가 발현된다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프 제조공정을 단계별로 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 파이프 제조공정을 예시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 파이프 제조방법에 의해 제조된 파이프에 대한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 파이프 제조방법에 의해 제조된 파이프에 대한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 파이프 연결구에 대한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 파이프 연결구에 대한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 파이프 연결구의 결합상태를 나타낸 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2 : 형틀 3,7 : 부직포
4 : 모르타르 5,9 : 롤러
6 : 보강재 10 : 경화장치
12 : 커터 20 : 유체이송용 파이프
14 : 연결구 145 : 결합부재
146 : 바디

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 파이프 제조공정을 단계별로 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 파이프 제조공정을 예시한 사시도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 유체이송용 파이프의 연속제조방법은, 부직포(3)를 모르타르(4)에 함침시킨 후 형틀(2)에 권회시키는 1단계(S1)와, 상기 권회된 부직포(3)의 외주면을 평탄하게 가공하여 내관(21)을 형성하는 2단계(S2)와, 복수개의 보강재(6)를 등간격으로 이격시켜 상기 내관(21)의 외주면에 나선형상으로 권회시키는 3단계(S3)와, 부직포(3)를 모르타르(4)에 함침시킨 후 상기 보강재(6)의 외측에 권회시키는 4단계(S4)와, 상기 4단계(S4)에서 권회된 부직포(3)의 외주면을 평탄하게 가공하여 외관(22)을 형성하는 5단계(S5)와, 상기 내관(21) 및 외관(22)으로 된 유체이송용 파이프(20)를 일정 길이로 절단하는 6단계(S6)로 구성된다.

1단계(S1)

원통형이되 후방으로 갈수록 관경이 좁아지도록 테이퍼진 형틀(2)의 외주면에 모르타르(4)에 함침된 밴드형상의 부직포(3)를 권회시키게 된다.

상기 형틀(2)은 모터와 같은 회전동력장치(R)에 의해 일정 속도로 회전됨으로써 부직포(3)의 권회가 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 형틀(2)이 테이퍼진 형상이므로 권회된 부직포(3)는 후방으로 이동하게 됨으로써 원통관체가 형성될 수 있다.

이때, 부직포(3)가 형틀(2)에 접착되지 않도록 하기 위해 형틀(2)의 외면에 접착방지테잎(미도시)을 미리 부착시킨다.

모르타르(4)는 용액상태이며, 소정의 저장통에 저장된 것이며, 이 모르타르 저장통에 밴드형상의 부직포(3)를 담가 모르타르(4)를 함침시킨 후 형틀(2)에 권회시키는 것이다.

모르타르 외에 다른 경화재를 사용할 수도 있음은 물론이다.

이때, 부직포(3)는 나선형상으로 감되, 그 단부가 약간씩 중첩되도록 권회시킨다.

2단계(S2)

1단계(S1)를 통해 원통형상으로 권회된 부직포(3)는 중첩된 부위가 존재하므로 외면이 평탄하지 못한 상태가 된다.

따라서, 부직포(3)의 외면을 가압하여 모르타르(4)의 두께를 균일하게 하고, 중첩된 부위의 과도한 모르타르(4)를 깍아내어 균일한 두께가 되도록 평탄공정을 수행한다.

상기 평탄공정은 형틀(2)의 외측에 복수개로 설치된 롤러(5)에 의해 수행된다.

상기의 롤러(5) 외에 평판상의 블레이드가 사용될 수도 있다.

이러한 평탄공정을 통과하면서 부직포(3)의 모르타르(4)가 경화되어 내관(21)을 형성하게 된다.

3단계(S3)

상기 내관(21)의 외주면에 복수개의 보강재(6)를 등간격으로 이격시켜 나선형상으로 권회시킨다.

보강재(6)는 평판형상으로써, 바람직하게는 3열의 보강재(6)를 동시에 권회됨으로써 3중 나선형상으로 권회되도록 한다.

이때, 3열의 보강재(6)는 그 시작점을 각기 상이하게 형성한다. 바람직하게는 원주를 120°간격으로 3등분한 위치에 상기 시작점(201,202,203)이 형성된다. (도 3 참조).

물론, 상기 보강재(6)는 3열로만 한정되지는 않고 필요에 따라 그 배열갯수를 증감할 수 있고, 시작점의 위치도 변형실시가 가능할 것이다.

4단계(S4)

상기 3단계(S3)에서 외주면에 보강재(6)가 권회된 내관(21)의 외측에 모르타르(4)에 함침된 부직포(7)를 권회시킨다.

상기 1단계(S1)와 마찬가지로 보강재(6)의 외측에 모르타르(4)를 함침한 부직포(7)를 연속으로 권회시킴으로써 외관(22)을 형성하게 된다.

5단계(S5)

상기 2단계(S2)에서 설명한 롤러(5)와 동일한 롤러(9)를 사용하여 상기 4단계(S4)에서 권회된 부직포(3)의 외주면을 평탄하게 가공하여 외관(22)을 형성함으로써 내관(21)과 외관(22)으로 된 이중구조의 유체이송용 파이프(20)가 형성될 수 있다.

이렇게 내관(21) 및 외관(22)으로 된 유체이송용 파이프(20)는 열간 또는 냉간의 경화장치(10)를 통과하면서 모르타르(4)가 경화되도록 한다.

6단계(S6)

상기 내관(21) 및 외관(22)으로 제조된 유체이송용 파이프(20)를 커터(12)를 이용하여 필요에 따라 일정 길이로 절단한다.

첨부된 도 3은 본 발명에 따른 파이프 제조방법에 의해 제조된 파이프에 대한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 파이프 제조방법에 의해 제조된 파이프에 대한 단면도이다.

상기와 같은 제조공정을 거치면서 제조된 본 발명의 유체이송용 파이프(20)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 모르타르(4)에 함침된 부직포(3)를 원통형으로 권회시켜 된 내관(21)과, 상기 내관(21)의 외주면에 나선 형상으로 권회된 보강재(6)와, 모르타르(4)에 함침된 부직포(3)를 상기 보강재(6)의 상부에 권회시켜 된 외관(22)으로 구성된 이중관 구조로 이루어진다.

상기 보강재(6)는 전술한 바와 같이, 3열의 평판을 상기 내관(21)의 외주면에 나선형상으로 권회시켜 형성된 것이다.

상기 3열의 보강재(6)가 120°간격으로 시작점이 상이하게 형성된다.

물론 보강재(6)의 배열갯수와 시작점의 간격은 다양하게 변형실시 가능하다.

설명의 편의상 보강재(6)의 각 열의 시작점을 제 1 내지 제 3시작점(201,202,203)이라 구분하기로 한다.

한편, 상기 유체이송용 파이프(20)를 연속으로 연결하여 설치하기 위해서는 연결구(14)가 필요하다.

첨부된 도 5는 본 발명에 따른 파이프 연결구에 대한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 파이프 연결구에 대한 단면도, 도 7은 본 발명에 따른 파이프 연결구의 결합상태를 나타낸 단면도이다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 유체이송용 파이프의 연결구(14)는, 내부에 통로(140)가 형성된 원통형의 바디(146)와, 상기 바디(146)의 양측에 설치되며 상기 보강재(6)에 나사결합되도록 단면이 사각형인 봉체를 코일형상으로 권회시켜 된 결합부재(145)로 구성된다.

상기 바디(146)는 상기 유체이송용 파이프(20)의 관경과 동일한 내경의 통로(140)를 갖는 원통체이며, 고무 또는 합성수지와 같은 탄성을 갖는 재질로 이루어진다.

상기 결합부재(145)는 상기 보강재(6)에 나사결합될 수 있도록 봉체를 코일형상으로 권회시킨 것으로, 전술한 바와 같이, 상기 보강재(6)가 3열로 형성된 것이므로 이에 부합되도록 상기 결합부재(145)도 3열로 형성된다.

또한, 상기 3열의 보강재(6)가 120°간격으로 시작점이 상이하므로, 상기 결합부재(145)도 120°간격으로 시작점을 상이하게 하여 형성함이 바람직하다.

따라서, 상기 결합부재(145)는 봉체를 코일형상으로 권회시킨 것이므로 굴신이 자유로울 수 있어, 연결되는 2개의 유체이송용 파이프(20a,20b)의 굴절배치가 가능하게 된다.

즉, 제 1유체이송용 파이프(20a)에 연결되는 제 2유체이송용 파이프(20b)는 제 1유체이송용 파이프(20a)에 대해 제 2유체이송용 파이프(20b)가 약 ± 30~60°범위 내에서 굴절배치가 가능하게 되며, 굴절시 결합부재(145)의 틈새에는 파우더와 같은 밀폐재(미도시)를 코팅함으로써 수밀상태가 유지될 수 있도록 한다.

이하 상기 유체이송용 파이프와 연결구의 결합에 대해 설명하면 다음과 같다.

제 1유체이송용 파이프(20a)의 단부에는 전술했듯이 3열의 보강재(6)의 시작점이 노출되는데, 각 열의 시작점은 약 120°간격으로 이격되어 형성되어 있다.

또한, 상기 파이프 연결구(14)의 결합부재(145)도 약 120°간격으로 이격되어 형성되므로, 설명의 편의상 각 결합부재의 시작점은 제 1 내지 제 3끝점(141,142,143)이라 구분한다(도 5 참조).

따라서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 결합부재(145)의 제 1끝점(141)부터 상기 제 1유체이송용 파이프(20)의 보강재(6)의 제 1시작점(201)에 끼워 나사방향을 따라 회전시키면 결합부재(145)가 보강재(6)의 내부로 나사결합되듯이 체결된다.

이후, 연결구(14)의 일측 결합부재(145)가 적당한 깊이로 상기 제 1유체이송용 파이프(20a) 내에 결합되면, 타측 결합부재(145)를 제 2유체이송용 파이프(20b)의 보강재(6) 내에 전술한 바와 같이 나사결합시킴으로써 제 1 및 제 2유체이송용 파이프(20a,20b)가 연결구(14)를 매개로 하여 연결될 수 있다.

이때, 필요에 따라서는 제 1 및 제 2유체이송용 파이프(20a,20b)가 굴절 배치될 수 있으며, 굴절 배치시 연결구(14)의 수밀상태를 유지하기 위해 그 외측에 밀폐재(미도시)를 코팅시킬 수 있다.

이와 같은 연결방식으로 다수개의 유체이송용 파이프(20a,20b,…)는 연속적으로 연결될 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

Claims (13)

1. 부직포에 모르타르를 함침시킨 후 형틀에 권회시키는 1단계;
   상기 권회된 부직포의 외주면을 평탄하게 가공하여 내관을 형성하는 2단계;
   복수개의 보강재를 등간격으로 이격시켜 상기 내관의 외주면에 나선형상으로 권회시키는 3단계;
   부직포에 모르타르를 함침시킨 후 상기 보강재의 상부에 권회시키는 4단계;
   상기 4단계에서 권회된 부직포의 외주면을 평탄하게 가공하여 외관을 형성하는 5단계;
   상기 내관 및 외관으로 제조된 유체이송용 파이프를 일정 길이로 절단하는 6단계
   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연속제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 형틀은 후방으로 갈수록 관경이 좁아지도록 테이퍼진 원통형이며, 외면에는 접착방지테잎이 부착되어, 상기 부직포가 외면에 접착되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연속제조방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 부직포는 나선형상으로 권회되며, 그 단부가 중첩되도록 권회시킨 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연속제조방법.
4. 제 1항에 있어서
   상기 2단계와 5단계의 평탄공정은 상기 형틀의 외측에 복수개로 설치된 롤러에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연속제조방법.
5. 제 1항에 있어서
   상기 2단계와 5단계의 평탄공정은 상기 형틀의 외측에 복수개로 설치된 평판상의 블레이드에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연속제조방법.
6. 제 1항에 있어서
   상기 보강재는 평판형상이며, 3열의 보강재를 동시에 권회시켜 3중 나선형상으로 권회되도록 한 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연속제조방법.
7. 제 6항에 있어서
   상기 3열의 보강재는 시작점을 각기 상이하게 형성한 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연속제조방법.
8. 제 7항에 있어서
   상기 시작점은 원주를 120°간격으로 3등분한 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연속제조방법.
9. 제 1항에 있어서
   상기 5단계와 6단계 사이에는 열간 또는 냉간의 경화장치가 설치되어, 모르타르를 경화시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연속제조방법.
10. 모르타르에 함침된 부직포를 원통형으로 권회시켜 된 내관과;
    상기 내관의 외주면에 나선 형상으로 권회된 보강재와;
    모르타르에 함침된 부직포를 상기 보강재의 상부에 권회시켜 된 외관
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프.
11. 내부에 통로가 형성된 원통형의 바디와,
    상기 바디의 양측에 설치되며 상기 보강재에 나사결합되도록 단면이 사각형인 봉체를 코일형상으로 권회시켜 된 결합부재
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연결구.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 보강재는 3열의 평판이며, 120°간격으로 시작점이 상이하게 배열된 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연결구.
13. 제 11항에 있어서,
    상기 결합부재는 3열로 권회되며, 120°간격으로 시작점이 상이하게 배열된 것을 특징으로 하는 유체이송용 파이프의 연결구.
    

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