KR20150009759A - 안전성 및 환경성이 개선된 가변형 플렉시블 파이프 제조 장치 - Google Patents

안전성 및 환경성이 개선된 가변형 플렉시블 파이프 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안전성 및 환경성이 개선된 가변 플렉시블 파이프 제조 장치에 관한 것이고, 구체적으로 각각의 공정 모듈을 자동화하거나 또는 밀폐 구조로 형성하는 것에 의하여 안정성 및 환경성이 개선되도록 한 가변 플렉시블 파이프 제조 장치에 관한 것이다. 연속적으로 자동화가 된 공정으로 가변형 플렉시블 파이프를 제조하기 위한 장치는 일련의 순서로 컨베이어를 따라 이송되는 파이프의 내부를 분사 노즐로 방청하는 방청기(11); 상기 방청기(11)로부터 컨베이어를 따라 이송된 파이프의 표면을 연마하는 샌딩기(12); 표면 연마가 된 파이프를 길이 방향을 따라 형성된 세척 통로를 따라 이송시키면서 세척하는 세척기(13); 세척이 된 파이프의 플라즈마 처리를 위한 플라즈마 처리기(14); 플라즈마 처리가 된 파이프에 접착제를 분사 노즐로 분사하는 본딩기(15); 본딩기(15)에서 처리된 파이프를 예비 가열을 하여 파이프의 표면을 수지로 압출 코팅을 하는 코팅기(17); 및 코팅기(17)에서 처리된 파이프를 절단하는 절단기(18)를 포함하고, 상기 샌딩기(12), 세척기(13) 및 플라즈마(14)에 의하여 파이프의 표면이 개질이 되고 이로 인하여 압출 코팅 과정에서 수지의 접착력이 강해진다.

Description

안전성 및 환경성이 개선된 가변형 플렉시블 파이프 제조 장치{Apparatus for Manufacturing Variable Flexible Pipe with Improved Safety and Eco Friendly Property}
본 발명은 안전성 및 환경성이 개선된 가변 플렉시블 파이프 제조 장치에 관한 것이고, 구체적으로 각각의 공정 모듈을 자동화하거나 또는 밀폐 구조로 형성하는 것에 의하여 안정성 및 환경성이 개선되도록 한 가변 플렉시블 파이프 제조 장치에 관한 것이다.
원형의 단면을 가지는 스틸 파이프의 표면에 예를 들어 ABS(acrylonitrile butadiene styrene) 수지와 같은 수지로 코팅이 된 플렉시블 파이프(Flexible Pipe)는 예를 들어 키트(kit) 대차, 셀-라인, 컨베이어 자재 보관 랙(rack), 서열 대차 도는 작업대의 프레임으로 사용될 수 있다. 플렉시블 파이프는 다양한 색상의 발현이 가능하고, 절단과 가공성이 우수하여 간단하게 조립될 수 있고, 수지 코팅에 의하여 청결성이 유지되면서 제품의 경량화가 가능하다는 이점을 가진다.
다른 한편으로 제조 과정에서 수지의 코팅으로 인하여 유해 물질이 발생될 수 있고 그리고 소음이 발생될 수 있다는 단점을 가진다.
파이프의 제조와 관련된 선행기술로 실용신안등록번호 제0309027호 ‘코팅 층을 갖는 파이프 제조 장치’가 있다. 상기 선행기술은 별도로 제작되어 투입되어 제작되는 금속제 파이프를 가열하는 파이프 가열부와; 상기 파이프 가열부로부터 가열된 금속제 파이프에 호퍼를 통해 투입되는 원료를 압출하는 원료 압출부와; 상기 원료 압출부에서 압출된 원료로 성형하는 성형 다이스와; 상기 성형 다이스로부터 압출 성형되어 나오는 원료를 금속제 파이프에 진공으로 접합하는 사이징 다이스와; 상기 사이징 다이스에서 접합되는 금속제 파이프의 원료 표면을 냉각하는 냉각부와; 상기 냉각부로부터 냉각된 파이프를 끌어내어 이송하는 이송부로 이루어진 코팅 층을 갖는 파이프 제조 장치에 대하여 개시한다.
파이프의 제조와 관련된 다른 선행기술로 특허공개번호 제2006-0073566호 ‘수지 층이 형성된 강화 파이프 제조 방법’이 있다. 상기 선행기술은 통상의 강화 파이프 제조 방법에 있어서, 금속 파이프의 내부 및 외주 면으로 접착제를 도포하는 접착제 도포 공정; 접착제가 도포된 금속 파이프를 원심 회전 성형 장치에 삽입한 후 금속 파이프의 내부 및 외주 면으로 수지를 도포하는 수지 도포 공정; 수지가 도포된 금속 파이프를 회전시켜 금속 파이프의 내부 및 외주 면으로 수지 층을 형성하는 수지 층 형성 공정; 및 수지 층이 형성된 금속 파이프를 원심 회전 성형 장치에서 탈착 시킨 후 소정 시간 동안 자연 경화시키는 경화 공정을 통하여 제조되는 수지 층이 형성된 강화 파이프의 제조 방법에 대하여 개시한다.
선행기술은 코팅 층 형성 과정의 자동화, 부착 특성을 향상시키는 방법, 소음을 감소시키는 방법 또는 오염 물질을 배출시키지 않는 구조에 대하여 개시하지 않는다. 수지 층이 코팅이 된 플렉시블 파이프를 제조하기 위한 장치는 생산 효율의 향상을 위하여 제조 공정의 자동화가 필요하고 이와 동시에 안정성 및 환경 친화성이 개선될 필요가 있다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명의 목적은 안정성 및 환경 친화성이 개선되면서 이와 동시에 자동화가 된 일련의 공정을 통하여 생산 효율의 향상된 안전성 및 환경성이 개선된 가변 플렉시블 파이프 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 연속적으로 자동화가 된 공정으로 가변형 플렉시블 파이프를 제조하기 위한 장치는 일련의 순서로 컨베이어를 따라 이송되는 파이프의 내부를 분사 노즐로 방청하는 방청기; 상기 방청기로부터 컨베이어를 따라 이송된 파이프의 표면을 연마하는 샌딩기; 표면 연마가 된 파이프를 길이 방향을 따라 형성된 세척 통로를 따라 이송시키면서 세척하는 세척기; 세척이 된 파이프의 플라즈마 처리를 위한 플라즈마 처리기; 플라즈마 처리가 된 파이프에 접착제를 분사 노즐로 분사하는 본딩기; 본딩기에서 처리된 파이프를 예비 가열을 하여 파이프의 표면을 수지로 압출 코팅을 하는 코팅기; 및 코팅기에서 처리된 파이프를 절단하는 절단기를 포함하고, 상기 샌딩기, 세척기 및 플라즈마에 의하여 파이프의 표면이 개질이 되고 이로 인하여 압출 코팅 과정에서 수지의 접착력이 강해진다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 샌딩기에서 금강사에 의하여 샌딩이 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 플라즈마 처리기는 실린더 형상의 헤드, 헤드에 연결되면서 RF 발생기가 수용되는 몸체, 몸체의 앞쪽에 결합되는 에어 베인 노즐, 에어 베인 노즐의 앞쪽에 배치되는 전극 및 에어 베인 노즐과 연결되는 플라즈마 노즐로 이루어진 노즐 어셈블리를 포함한다.
본 발명에 따른 제조 장치는 전체 제조 공정이 자동화가 되도록 하는 것에 의하여 생산 효율이 향상되도록 한다는 이점을 가진다. 본 발명에 따른 제조 장치는 밀폐 구조로 만들어져 오염 물질의 발생으로부터 안전하면서 환경 친화성이 향상되도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 제조 장치는 샌딩 공정, 세척 공정 및 플라즈마 처리 공정을 통하여 표면 개질이 이루어지도록 하고 이로 인하여 코팅 수지의 접착성이 향상될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 가변형 플렉시블 파이프의 제조 장치의 실시 예에 대한 전체 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 제조 장치에 적용되는 방청기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있는 샌딩기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있는 세척기의 전체 구조, 도 4b는 세척 브러시와 세척 박스의 구조 그리고 도 4c는 세척 박스의 구조에 대한 실시 예를 각각 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있는 플라즈마 처리기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5c는 플라즈마의 발생을 위한 노즐 어셈블리의 실시 예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있는 본딩기의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 가변형 플렉시블 파이프의 제조 장치(10)의 실시 예에 대한 전체 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 연속적으로 자동화가 된 공정으로 가변형 플렉시블 파이프를 제조하기 위한 장치는 일련의 순서로 컨베이어를 따라 이송되는 파이프의 내부를 분사 노즐로 방청하는 방청기(11); 상기 방청기(11)로부터 컨베이어를 따라 이송된 파이프의 표면을 연마하는 샌딩기(12); 표면 **가 된 파이프를 길이 방향을 따라 형성된 세척 통로를 따라 이송시키면서 세척하는 세척기(13); 세척이 된 파이프의 플라즈마 처리를 위한 플라즈마 처리기(14); 플라즈마 처리가 된 파이프에 접착제를 분사 노즐로 분사하는 본딩기(15); 본딩기(15)에서 처리된 파이프를 예비 가열을 하여 파이프의 표면을 수지로 압출 코팅을 하는 코팅기(16); 및 코팅기(16)에서 처리된 파이프를 절단하는 절단기(17)를 포함하고, 상기 샌딩기(12), 세척기(13) 및 플라즈마(14)에 의하여 파이프의 표면이 개질이 되고 이로 인하여 압출 코팅 과정에서 수지의 접착력이 강해진다.
본 발명에 따른 가변형 플렉시블 파이프는 예를 들어 원형의 단면을 가지는 스틸 파이프의 내부에 방청 코팅(anti-rust painting)이 되고, 외부 표면에 수지 접착제에 의하여 ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene resin)에 의하여 코팅이 된 파이프를 말한다. 이와 같은 가변형 플렉시블 파이프는 다양한 색상으로 만들어질 수 있고, 절단 및 가공성이 우수하고, 수지 코팅에 따른 청결성이 유지될 수 있고 그리고 제품의 경량화가 가능하다는 이점을 가진다. 가변형 플렉시블 파이프는 예를 들어 물품 컨베이어의 대차 또는 랙(rack)의 프레임 부재로 사용될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에서 본 발명에 따른 제조 장치(10)는 가변형 플렉시블 파이프의 제조 공정을 실시 예로 설명이 되지만 본 발명은 방청 및 수지 코팅이 요구되는 임의의 파이프 제조에 적용될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 스틸 파이프와 같은 파이프가 미리 준비되어 방청기(11) 내부로 컨베이어에 의하여 이송이 될 수 있다. 방청기(11)는 파이프의 내부를 방청하기 위한 기기로 분사 노즐을 이용하여 파이프의 내부를 방청제로 코팅할 수 있다. 방청제는 이 분야에서 공지된 임의의 물질이 될 수 있고 방청제는 압축 펌프와 같은 장치에 의하여 분사 노즐을 통하여 파이프의 내부로 분사될 수 있다. 스틸 파이프는 연속적으로 공급이 될 수 있고 스틸 파이프는 속이 빈 실린더 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
방청이 된 파이프는 샌딩기(12)로 이송될 수 있다. 샌딩기(12)는 방청기(11)와 연결이 되고 샌딩기(12)의 내부로 적어도 하나의 파이프가 이송될 수 있다. 샌딩기(12)의 내부에서 파이프가 이송이 되면서 금강사에 의하여 파이프의 표면이 샌딩이 될 수 있다. 금강사에 의한 샌딩으로 파이프의 둘레 면은 일차적으로 표면 개질이 될 수 있다. 샌딩이 된 파이프는 세척기(13)로 이송될 수 있다.
본 명세서에서 샌딩과 연마는 동일 또는 유사한 의미로 사용된다. 샌딩 또는 연마 공정은 주로 파이프의 표면 개질을 위하여 진행될 수 있다.
세척기(13)는 표면 연마에 의하여 일차적으로 표면 개질이 파이프를 길이 방향으로 이송시키면서 화학 용제 또는 증류수와 같은 세척액으로 세척하는 기능을 가진다. 이와 동시에 세척기(13)는 이차적으로 파이프의 표면을 개질시키는 기능을 가질 수 있다. 파이프는 컨베이어를 따라 이송이 되면서 밀폐된 공간에서 세척이 될 수 있고 세척액은 회수 가능한 순환 방식으로 공급이 될 수 있다. 표면 세척이 된 파이프는 플라즈마 처리기(14)로 이송될 수 있다.
플라즈마 처리기(14)는 파이프 표면을 플라즈마 처리를 하는 것에 의하여 최종적으로 파이프의 표면을 개질시키고 이로 인하여 수지 코팅제의 접착력이 향상되도록 한다. 플라즈마 처리기(14)는 예를 들어 에어플라즈마 발생기를 포함할 수 있고 다수 개의 전극에 고전압을 가하는 RF 발생기를 포함할 수 있다. 플라즈마 처리기(14)에 의하여 표면 개질이 된 파이프는 컨베이어에 의하여 본딩기(15)로 이송될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 샌딩기(12), 세척기(13) 및 플라즈마 처리기(14)에 의하여 표면 개질이 된 파이프의 둘레 면에 본딩기(15)에 의하여 접착제가 도포될 수 있다. 본딩기(15)는 예를 들어 회전 브러시와 같은 장치를 포함할 수 있고 파이프의 둘레 면을 따라 수지 접착제를 균일하게 도포할 수 있다. 그리고 본딩기(15)에 의하여 표면에 접착제가 도포된 파이프는 프리 히터(pre-heater)(16)에 의하여 예비 가열이 될 수 있다. 본 발명에 따른 가변 플렉시블 파이프의 제조를 위하여 예를 들어 ABS(acrylonitrile butadiene styrene) 수지, 폴리올레핀, 폴리스티렌 또는 폴리에틸렌 수지와 같은 열가소성 수지로 코팅이 될 수 있다. 이와 같은 경우 본딩기(15)에 의하여 접착제가 도포된 상태에서 예비 가열이 이루어지면 접착제와 코팅제의 접착력이 향상될 수 있다. 더욱이 표면 개질로 인하여 접착제의 파이프 표면에 대한 접착력 및 접착제와 코팅제의 결합력이 강화될 수 있다. 이로 인하여 전체적으로 코팅제의 파이프의 표면에 대한 접착력이 강화될 수 있다.
예비 가열을 파이프의 이송 과정에서 이루어질 수 있고 예를 들어 이송 라인의 바닥 면을 가열시키는 방식 또는 적외선 가열 방식과 같이 이 분야에서 공지된 다양한 가열 방식이 적용될 수 있다.
프리 히터(16)에 의하여 예비 가열이 된 파이프의 둘레 면에 코팅기(17)에 의하여 ABS(acrylonitrile butadiene styrene) 수지, 폴리올레핀, 폴리스티렌 또는 폴리에틸렌 수지와 같은 열가소성 수지로 압출 코팅이 될 수 있다. 코팅기(17)는 예를 들어 압출기를 포함할 수 있고 연속적으로 수지를 압출하면서 파이프의 둘레 면을 균일한 두께로 코팅을 할 수 있다.
압출 코팅이 된 금속 파이프는 절단기(18)로 이송이 될 수 있다. 절단기(18)는 예를 들어 헤드의 이송을 위한 볼 스크루, 커터의 수명 연장을 위한 감속기, 정확한 길이 절단을 위한 서보 모터 및 소재의 길이를 측정하기 위한 자동 측정 장치를 포함할 수 있다. 또한 절단 공정은 전자동 NC 시스템으로 진행될 수 있다. 다양한 절단기(18)가 본 발명에 따른 제조 장치(10)에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
절단 공정이 완료되면 본 발명에 따른 제조 장치(10)에 의한 가변형 플렉시블 파이프의 제조 공정은 완료가 되고 이후 제조된 파이프는 컬렉터(19)에 적재가 될 수 있다. 이후 예를 들어 대차 또는 랙과 같은 설비의 제조를 위하여 사용될 수 있다.
아래에서 본 발명에 따른 제조 장치에 적용되는 각각의 장치에 대하여 설명된다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 제조 장치에 적용되는 방청기(11)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 방청기(11)는 스틸 파이프(P)를 연속적으로 분리시켜 자동으로 이송시키기 위한 한 쌍의 이송 가이드(22, 22a, 22b), 이송 가이드(22, 22a, 22b)의 끝 부분에 형성된 방청 모듈(23) 및 방청 모듈(23)에서 내부가 방청이 된 스틸 파이프(P)를 이송시키는 슬라이더(24)로 이루어질 수 있다.
이송 가이드(22, 22a, 22b)는 경사진 형태로 배치될 수 있고 예를 들어 벨트 또는 체인과 이송 수단에 의하여 회전 될 수 있다. 한 쌍의 이송 가이드(22a, 22b)를 따라 일정 간격을 따라 스토퍼가 설치될 수 있고 스토퍼에 의하여 스틸 파이프(P)가 정해진 위치에 유지되면서 방청 모듈(23)로 이송될 수 있다.
방청 모듈(23)은 다수 개의 분사 노즐 유닛(231)을 포함할 수 있고 분사 노즐 유닛(231)의 끝 부분은 스틸 파이프(P)의 내부로 방청제를 분사할 수 있도록 배치될 수 있다. 압축 펌프와 같은 장치에 의하여 각각의 분사 노즐 유닛(231)을 통하여 방청제가 스틸 파이프(P)의 내부로 분사될 수 있다. 이와 같은 과정을 통하여 스틸 파이프(P)의 내부가 방청(anti-rust coating)이 될 수 있다. 방청이 완료된 스틸 파이프(P)는 슬라이더(24)를 통하여 샌딩기로 이송이 될 수 있다. 이송 과정에서 필요에 따라 스틸 파이프(P) 내부 면의 방청제를 건조시키기 위한 건조 공정이 진행될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있는 샌딩기(12)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 샌딩기(12)는 금강사의 투입을 위한 호퍼(32), 연마 공정이 진행되는 샌딩 챔버(31) 및 샌딩 공정에 사용된 금강사의 회수를 위한 수집 컨테이너(33)를 포함할 수 있다. 추가로 샌딩기(12)는 수집 컨테이너(33)에 수집된 금강사를 호퍼(32)로 재공급하기 위한 공급 도관(34)으로 이루어질 수 있다.
금강사에 의한 샌딩 공정을 고압으로 금강사를 스틸 파이프의 표면으로 분사시키는 방식으로 이루어질 수 있다. 구체적으로 스틸 파이프는 샌딩 챔버(31)를 관통하도록 형성된 투입 홀(35)을 통하여 샌딩 챔버(31)의 내부로 공급이 될 수 있다. 투입 홀(35)을 다수 개가 될 수 있고 투입 홀(35)을 통하여 이송되는 스틸 파이프의 표면으로 금강사가 고압 분출이 되고 이로 인하여 스틸 파이프의 표면 개질이 이루어질 수 있다.
고압 분사가 된 금강사는 다시 수집 컨테이너(33)에 수집이 되고 공급 도관(34)을 통하여 호퍼(32)로 이송이 될 수 있다. 그리고 회수된 금강사는 다시 샌딩 공정을 위하여 사용될 수 있다.
샌딩 공정이 완료되면 스틸 파이프는 세척기로 이송이 될 수 있다.
도 4a는 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있는 세척기(13)의 전체 구조, 도 4b는 세척 브러시와 세척 박스의 구조 그리고 도 4c는 세척 박스의 구조에 대한 실시 예를 각각 도시한 것이다.
도 4a를 참조하면, 세척기(13)는 상하로 압착하면서 브러시에 의하여 세정을 하는 압착 브러시(41a, 41b)와 내부로 관을 통과시키면서 세척액에 의하여 세척이 이루어지도록 하는 세척 박스(43)를 포함한다. 압착 브러시(41a, 41b)는 실린더의 작동에 의하여 상하로 이동하는 상부 실린더와 아래쪽의 프레임에 고정되어 스틸 파이프(P)의 이동을 유도하는 하는 하부 지그로 이루어질 수 있다. 상부 실린더의 끝 부분에 브러시가 설치될 수 있고 세척액이 적절한 세척 도관을 통하여 공급될 수 있다. 압착 브러시(41a, 41b)를 통과한 파이프는 밀폐 커버(42)의 내부에 스틸 파이프(P)의 이동 방향을 따라 배열된 세척 박스(43)를 통과하면서 예를 들어 증류수와 같은 세척 용액에 의하여 세척될 수 있다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 세척 박스(43) 내부로 공급된 세척 용액은 컨테이너(44)에 수집될 수 있고 적절한 세척 도관(45)을 통하여 재-공급이 될 수 있다.
압착 브러시(41a, 41b)에 의하여 세척되는 이물질과 세척 박스(43)에 의하여 세척되는 이물질은 서로 다른 종류가 될 수 있다. 예를 들어 압착 브러시(41a, 41b)에 의하여 지용성 이물질이 제거될 수 있고 그리고 세척 박스(43)에 의하여 수용성 이물질이 제거될 수 있다.
세척 박스(43)를 길이 방향을 따라 관통하는 유도 통로(431)가 형성되고 스틸 파이프(P)는 유도 통로(431)를 통하여 이송이 될 수 있다. 파이프(P)는 일차적으로 밀폐 커버(42)에 의하여 그리고 이차적으로 세척 박스(43)에 의하여 외부 이물질로부터 차단될 수 있다. 세척 박스(43)의 내부로 세척 도관(432)이 연결될 수 있고 세척 용액은 세척 박스(43)의 내부로 유도될 수 있다. 세척 박스(43) 내부에서 스틸 파이프(P)를 세척하는 세척 용액은 다시 컨테이너(44)에 수집될 수 있다.
다른 한편으로 세척 박스(43)의 내부에 예를 들어 다수 개의 내부 튜브가 형성될 수 있다. 다수 개의 내부 튜브 중 앞쪽에 위치된 하나의 튜브는 이물질의 제거를 위하여 사용되고 그리고 뒤쪽에 위치된 하나 또는 두 개의 튜브는 용제의 제거를 위하여 사용될 수 있다. 그리고 중간에 형성된 튜브를 통하여 예를 들어 표면 개질을 위한 용제가 공급될 수 있다. 이와 같은 방식으로 세척기(13)에 의하여 표면 개질이 이루어진 스틸 파이프(P)는 이송 롤러(R)가 설치된 컨베이어(C)를 따라 플라즈마 처리기로 이송될 수 있다.
다양한 구조를 가지는 세척기(13)가 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있는 플라즈마 처리기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5a는 플라즈마 처리기의 제어 유닛의 실시 예를 도시한 것이고 그리고 도 5b는 플라즈마 처리기의 본체의 실시 예를 각각 도시한 것이다.
도 5a를 참조하면, 플라즈마 처리기의 제어 유닛은 방열판(51), 전극 연결 단자 및 방열 팬(53)으로 이루어질 수 있고 입력 수단, 전원 또는 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 그리고 본체는 중앙 부분에 원형을 따라 배치된 다수 개의 노즐 어셈블리(54)를 포함하고 그리고 노즐 어셈블리(54)의 끝 부분의 형성하는 원형 통로를 통하여 스틸 파이프(P)가 이송될 수 있다. 노즐 어셈블리(54)의 끝 부분을 통하여 발생되는 플라즈마에 의하여 스틸 파이프(P)의 표면이 개질될 수 있다.
노즐 어셈블리(54)는 적절한 노즐 고정 블록에 의하여 고정될 수 있고 노즐 고정 블록은 절연성을 위하여 아노다이징 처리가 될 수 있다. 노즐 어셈블리(54)의 수에 대응되는 노즐 고정 블록이 설치될 수 있고 본 발명은 노즐 어셈블리(54)의 수에 의하여 제한되지 않는다.
플라즈마 발생기는 예를 들어 에어 플라즈마 발생기와 같은 것이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 플라즈마는 서로 다른 극성을 가지는 전극 사이에 높은 전압을 유지하면서 공기 또는 다른 기체를 주입시키는 것에 의하여 발생될 수 있다. 예를 들어 플라즈마 발생기는 금속 파이프(P)의 길이 방향을 따라 분리되어 배치되는 다수 개의 캐소드 전극 및 캐소드 전극을 마주보도록 배치되는 애노드 전극으로 이루어지고 그리고 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 절연체가 배치될 수 있다. 이후 캐소드 전극 및 애노드 전극에 1 내지 10 kV 및 500 Hz의 전력을 공급하는 것에 의하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 다양한 방법으로 플라즈마가 발생될 수 있고 본 발명은 플라즈마의 발생 구조에 의하여 제한되지 않는다.
플라즈마 처리는 금속 파이프(P) 표면의 장력을 감소시키거나 또는 표면 에너지를 변화시켜 접착제가 견고하게 접착될 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 5c는 플라즈마의 발생을 위한 노즐 어셈블리(54)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5c를 참조하면, 노즐 어셈블리(54)는 실린더 형상의 헤드(541), 헤드(541)에 연결되면서 RF 발생기(543)가 수용되는 몸체(542), 몸체(542)의 앞쪽에 결합되는 에어 베인 노즐(544), 에어 베인 노즐(544)의 앞쪽에 배치되는 전극 및 에어 베인 노즐(544)과 연결되는 플라즈마 노즐(545)로 이루어질 수 있다.
RF 발생기(543)에 고전압을 가진 교류가 인가될 수 있고 에어 베인 노즐(544)을 통하여 공기가 주입될 수 있다. 전극은 원형을 따라 배치되는 다수 개의 원형 홀을 가지는 제1 전극과 판 형상의 제2 전극으로 이루어질 수 있고 2개의 전극은 스페이스 또는 절연체에 의하여 분리될 수 있다. 플라즈마 노즐(545)은 내부 직경이 좁아지는 원뿔 형상이 될 수 있다. 그리고 플라즈마 노즐(545)의 앞쪽으로 스틸 파이프(P)가 일정 간격만큼 이격이 되어 이송이 되면서 표면 개질이 이루어질 수 있다.
도 5a, 5b 및 도 5c에 제시된 실시 예는 예시적인 것으로 다양한 플라즈마 발생기가 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 6은 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있는 본딩기(15)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 본딩기(15)는 공급 호퍼(61), 공급 호퍼(61)로부터 공급되는 코팅제의 양을 조절하기 위한 분배기(63), 분배기(63)에 연결되는 다수 개의 공급 튜브(64) 및 각각의 공급 튜브(64)의 끝 부분에 형성된 다수 개의 코팅 브러시(65)로 이루어질 수 있다. 그리고 공급 호퍼(61)와 분배기(63)는 공급 도관(62)에 의하여 연결될 수 있다.
코팅 두께가 적절하게 조절될 필요가 있으므로 분배기(63)에 의하여 각각의 공급 튜브(64)로 공급되는 도포가 되어야 할 접착제의 양이 조절될 수 있다. 코팅 브러시(65)는 2개, 3개 또는 그 이상이 될 수 있고 스필 파이프(P)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 공급 튜브(64)가 다수 개가 되고 그리고 다시 각각의 공급 튜브(64)에 연결되는 코팅 브러시(65)가 다수 개가 되도록 하는 것에 의하여 수지가 파이프의 표면에 균일하게 코팅이 될 수 있도록 한다. 필요에 따라 코팅 브러시(65)는 회전 가능한 롤러 구조를 가질 수 있다.
다양한 구조를 가지는 본딩기(15)가 본 발명에 따른 제조 장치에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 제조 장치는 전체 제조 공정이 자동화가 되도록 하는 것에 의하여 생산 효율이 향상되도록 한다는 이점을 가진다. 본 발명에 따른 제조 장치는 밀폐 구조로 만들어져 오염 물질의 발생으로부터 안전하면서 환경 친화성이 향상되도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 제조 장치는 샌딩 공정, 세척 공정 및 플라즈마 처리 공정을 통하여 표면 개질이 이루어지도록 하고 이로 인하여 코팅 수지의 접착성이 향상될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 제조 장치 11: 방청기
12: 샌딩기 13:세척기
14: 플라즈마 처리기 15: 본딩기
16: 프리 히터 17: 코팅기
18: 절단기 19: 컬렉터
22, 22a, 22b: 이송 가이드 23: 방청 모듈
24: 슬라이더
31: 샌딩 챔버 32: 호퍼
33: 수집 컨테이너 34: 공급 도관
35: 투입 홀
41a, 41b: 압착 브러시 42: 밀폐 커버
43: 세척 박스 45: 세척 도관
51: 방열판 53: 방열 팬
54: 노즐 어셈블리
61: 공급 호퍼 63: 분배기
64: 공급 튜브 64: 코팅 브러시
231: 노즐 유닛 431: 유도 통로
541: 헤드 542: 몸체
543: RF 발생기 544: 에어 베인 노즐
545: 플라즈마 노즐

Claims (3)

  1. 연속적으로 자동화가 된 공정으로 가변형 플렉시블 파이프를 제조하기 위한 장치에 있어서,
    일련의 순서로 컨베이어를 따라 이송되는 파이프의 내부를 분사 노즐로 방청하는 방청기(11);
    상기 방청기(11)로부터 컨베이어를 따라 이송된 파이프의 표면을 연마하는 샌딩기(12);
    표면 연마가 된 파이프를 길이 방향을 따라 형성된 세척 통로를 따라 이송시키면서 세척하는 세척기(13);
    세척이 된 파이프의 플라즈마 처리를 위한 플라즈마 처리기(14);
    플라즈마 처리가 된 파이프에 접착제를 분사 노즐로 분사하는 본딩기(15);
    본딩기(15)에서 처리된 파이프를 예비 가열을 하여 파이프의 표면을 수지로 압출 코팅을 하는 코팅기(17); 및
    코팅기(17)에서 처리된 파이프를 절단하는 절단기(18)를 포함하고,
    상기 샌딩기(12), 세척기(13) 및 플라즈마(14)에 의하여 파이프의 표면이 개질이 되고 이로 인하여 압출 코팅 과정에서 수지의 접착력이 강해지는 것을 특징으로 하는 가변형 플렉시블 파이프의 제조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 샌딩기(12)에서 금강사에 의한 고압 분출 방식으로 샌딩이 되는 것을 특징으로 하는 가변형 플렉시블 파이프의 제조 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 플라즈마 처리기(14)는 실린더 형상의 헤드(541), 헤드(541)에 연결되면서 RF 발생기(543)가 수용되는 몸체(542), 몸체(542)의 앞쪽에 결합되는 에어 베인 노즐(544), 에어 베인 노즐(544)의 앞쪽에 배치되는 전극 및 에어 베인 노즐(544)과 연결되는 플라즈마 노즐(545)로 이루어진 노즐 어셈블리(54)를 포함하는 가변형 플렉시블 파이프의 제조 장치.
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