KR20230099395A - 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조 및 이의 제조방법 - Google Patents
보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 단면이 원형, 타원형 또는 각형인 코어층(100);
상기 코어층(100)의 내주면 및 외주면에 부착되는 보강시트(200);
상기 코어층(100) 내부에 형성되는 다수개의 보강리브(300);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공한다.
그리고 상기 보강리브(300)는 일단과 타단이 각각 상기 코어층(100)의 내주면과 외주면에 위치하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공한다.
또한 상기 코어층(100)은, 판재형상의 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭한 커팅부(120)를 다수개 형성한 후 상기 커팅부(120)를 접어 형성하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공하며,
상기 커팅부(120)의 양면이 접촉하여 상기 보강리브(300)를 형성하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공한다.
더불어 상기 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제작하기 위한 것으로,
(1) 상기 코어판(110)을 준비하는 코어판준비단계;
(2) 상기 코어판(110) 하부에 상기 외부보강시트(250)를 부착하는 외부보강시트부착단계;
(3) 상기 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭하여 커팅부(120)를 다수개 형성하는 커팅부형성단계;
(4) 상기 코어판(110)의 상부에 상기 내부보강시트(230)를 부착하는 내부보강시트부착단계;
(5) 상기 코어판(110)을 접어 상기 코어층(100)을 형성하는 롤링단계;
(6) 상기 외부보강시트(250) 외면에 제2외부보강시트(260)를 접착하는 외부보강단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법을 제공한다.
상기 코어층(100)의 내주면 및 외주면에 부착되는 보강시트(200);
상기 코어층(100) 내부에 형성되는 다수개의 보강리브(300);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공한다.
그리고 상기 보강리브(300)는 일단과 타단이 각각 상기 코어층(100)의 내주면과 외주면에 위치하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공한다.
또한 상기 코어층(100)은, 판재형상의 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭한 커팅부(120)를 다수개 형성한 후 상기 커팅부(120)를 접어 형성하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공하며,
상기 커팅부(120)의 양면이 접촉하여 상기 보강리브(300)를 형성하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공한다.
더불어 상기 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제작하기 위한 것으로,
(1) 상기 코어판(110)을 준비하는 코어판준비단계;
(2) 상기 코어판(110) 하부에 상기 외부보강시트(250)를 부착하는 외부보강시트부착단계;
(3) 상기 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭하여 커팅부(120)를 다수개 형성하는 커팅부형성단계;
(4) 상기 코어판(110)의 상부에 상기 내부보강시트(230)를 부착하는 내부보강시트부착단계;
(5) 상기 코어판(110)을 접어 상기 코어층(100)을 형성하는 롤링단계;
(6) 상기 외부보강시트(250) 외면에 제2외부보강시트(260)를 접착하는 외부보강단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 파이프 구조에 적용되는 것으로, 기존의 샌드위치 패널로는 제작할 수 없는 복잡한 형상 및 폐쇄 구조를 가지는 파이프 구조를 형성할 수 있으며, 재료 자체의 우수한 물성 및 구조적 성능에 더하여 보강리브를 제작과정에서 자동적으로 형성되도록 하여 설계 및 제작이 용이하고 우수한 구조적 성능을 확보하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 파이프 구조의 하자를 도시한 것이다.
기존의 샌드위치 패널(Sandwich panel)의 제작 공정의 경우를 살펴보면, 샌드위치 패널(Sandwich panel)은 단순한 평판은 쉽게 성형이 가능하다.
그러나 복잡한 형상 및 폐쇄 구조를 가지는 빔-파이프 구조의 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 제작 시 심재 및 충진재에 손상을 유발하여 기계적 특성의 저하와 제작 공정의 복잡성을 유발하는 문제점이 지적되어 왔다.
도 2는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조가 이용될 수 있는 여러 사용처에 대한 예시이다.
본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조는 소위 섬유강화 복합재료 빔-파이프 구조라 지칭할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조는 차량, 선박과 같은 운송수단의 동력 전달 부품인 프로펠러 샤프트, 드론, 무인기 등의 동체, Display Panel 과 Wafer 운송용 Robot Arm 등 다양한 기구 및 장치에 적용될 수 있다.
상기 모든 구조물은 빔-파이프의 구조 강성을 유지한 채 경량화가 필수적이다.
특히, 위에서 언급한 구조물은 비틀림 강성(동력 전달)과 함께 굽힘 강성(처짐)이 높아야 하는 구조물이며, 동시에 감쇠 특성이 필요하다.
그리고 회전 및 이동하는 구조이기 때문에 감쇠 특성 확보를 통해 소음 저감 및 구조 안전성을 확보하는 것이 필요하다.
본 발명에서 제안하는 섬유강화 복합재료 리브 구조 빔-파이프 일체 성형 공정은 복합재료 빔-파이프를 소위 샌드위치 패널과 유사한 구조로 제작하여 구조 강성을 확보함과 동시에 경량화하고 제작 비용을 감소시킬 수 있다.
그리고 다양한 구경의 빔-파이프 및 다각형부터 원형 형상까지 구조에 필요한 형상으로 제작할 수 있는 높은 설계 자유도를 가지고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 파이프 구조에 적용되는 것으로, 기존의 샌드위치 패널로는 제작할 수 없는 복잡한 형상 및 폐쇄 구조를 가지는 파이프 구조를 형성할 수 있으며, 재료 자체의 우수한 물성 및 구조적 성능에 더하여 보강리브를 제작과정에서 자동적으로 형성되도록 하여 설계 및 제작이 용이하고 우수한 구조적 성능을 확보하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 단면이 원형, 타원형 또는 각형인 코어층(100);
상기 코어층(100)의 내주면 및 외주면에 부착되는 보강시트(200);
상기 코어층(100) 내부에 형성되는 다수개의 보강리브(300);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공한다.
그리고 상기 보강리브(300)는 일단과 타단이 각각 상기 코어층(100)의 내주면과 외주면에 위치하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공한다.
또한 상기 코어층(100)은, 판재형상의 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭한 커팅부(120)를 다수개 형성한 후 상기 커팅부(120)를 접어 형성하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공하며,
상기 커팅부(120)의 양면이 접촉하여 상기 보강리브(300)를 형성하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제공한다.
더불어 상기 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제작하기 위한 것으로,
(1) 상기 코어판(110)을 준비하는 코어판준비단계;
(2) 상기 코어판(110) 하부에 상기 외부보강시트(250)를 부착하는 외부보강시트부착단계;
(3) 상기 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭하여 커팅부(120)를 다수개 형성하는 커팅부형성단계;
(4) 상기 코어판(110)의 상부에 상기 내부보강시트(230)를 부착하는 내부보강시트부착단계;
(5) 상기 코어판(110)을 접어 상기 코어층(100)을 형성하는 롤링단계;
(6) 상기 외부보강시트(250) 외면에 제2외부보강시트(260)를 접착하는 외부보강단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 파이프 구조에 적용되는 것으로, 기존의 샌드위치 패널로는 제작할 수 없는 복잡한 형상 및 폐쇄 구조를 가지는 파이프 구조를 형성할 수 있으며, 재료 자체의 우수한 물성 및 구조적 성능에 더하여 보강리브를 제작과정에서 자동적으로 형성되도록 하여 설계 및 제작이 용이하고 우수한 구조적 성능을 확보하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조 및 이의 제조방법을 제공한다.
도 1은 종래의 파이프 구조의 하자를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조가 이용될 수 있는 여러 사용처에 대한 예시이다.
도 3은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 전체적인 개념도이다.
도 4는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에 사용되는 보강시트의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에 사용되는 코어판의 개념도이다.
도 6은 도 5에서 커팅부를 형성한 것이다.
도 7은 도 6에서 내부보강시트를 접착하는 과정을 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 완성 모습을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조가 완성된 모습을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 보강시트를 준비하는 공정을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (1) 코어판준비단계 후에 (2) 외부보강시트부착단계를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (3) 커팅부형성단계를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (4) 내부보강시트부착단계를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (5) 롤링단계를 도시한 것이다.
도 15는 도 14에서 커팅부의 양면에 접착된 내부보강시트가 서로 접촉하여 보강리브를 형성하는 과정을 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (6) 외부보강단계를 도시한 것이다.
도 17은 최종 완성된 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 여러 실시예들이다.
도 18은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 장점을 도시한 것이다.
도 19는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 다른 실시예이다.
도 20은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 다른 실시예이다.
도 21은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 시작품(試作品)이다.
도 22는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에 사용되는 재료의 실시예를 도시한 것이다.
도 23은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법의 순서도이다.
도 24는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법의 다른 실시예의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조가 이용될 수 있는 여러 사용처에 대한 예시이다.
도 3은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 전체적인 개념도이다.
도 4는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에 사용되는 보강시트의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에 사용되는 코어판의 개념도이다.
도 6은 도 5에서 커팅부를 형성한 것이다.
도 7은 도 6에서 내부보강시트를 접착하는 과정을 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 완성 모습을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조가 완성된 모습을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 보강시트를 준비하는 공정을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (1) 코어판준비단계 후에 (2) 외부보강시트부착단계를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (3) 커팅부형성단계를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (4) 내부보강시트부착단계를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (5) 롤링단계를 도시한 것이다.
도 15는 도 14에서 커팅부의 양면에 접착된 내부보강시트가 서로 접촉하여 보강리브를 형성하는 과정을 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (6) 외부보강단계를 도시한 것이다.
도 17은 최종 완성된 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 여러 실시예들이다.
도 18은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 장점을 도시한 것이다.
도 19는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 다른 실시예이다.
도 20은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 다른 실시예이다.
도 21은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 시작품(試作品)이다.
도 22는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에 사용되는 재료의 실시예를 도시한 것이다.
도 23은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법의 순서도이다.
도 24는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법의 다른 실시예의 순서도이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 전체적인 개념도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조는,
단면이 원형, 타원형 또는 각형인 코어층(100);
상기 코어층(100)의 내주면 및 외주면에 부착되는 보강시트(200);
상기 코어층(100) 내부에 형성되는 다수개의 보강리브(300);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에 사용되는 보강시트의 개념도이다.
상기 보강시트(200)는 B 스테이지 상태의 프리프레그(Prepreg)로써, 에폭시가 함유된 약간의 접착 특성이 있는 섬유강화 복합재료이다.
참고로 프리프레그(Prepreg)는 탄소섬유나 유리섬유와 같은 섬유 강화재에 에폭시 수지와 같은 액상 합성수지를 침투시킨 복합재 중간단계 소재로 최종 부품형틀에서 열과 압력을 받으면 기계적, 열적 물성이 뛰어난 복합재 부품(composite part)이 만들어진다.
즉, 열과 압력을 받으면 C 스테이지 상태가 되어 경화된다.
도 5는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에 사용되는 코어판의 개념도이다.
도 6은 도 5에서 커팅부를 형성한 것이다.
도 7은 도 6에서 내부보강시트를 접착하는 과정을 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 완성 모습을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조가 완성된 모습을 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 보강리브(300)는 일단과 타단이 각각 상기 코어층(100)의 내주면과 외주면에 위치하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 코어층(100)은,
도 6에 도시된 바와 같이 판재형상의 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭한 커팅부(120)를 다수개 형성한 후,
도 8 내지 9에 도시된 바와 같이 상기 커팅부(120)를 접어 형성하는 것을 특징으로 한다.
이때 도 6에 도시된 바와 같이 상기 커팅부(120)는 V형 단면인 것을 특징으로 하며,
도 8 내지 9에 도시된 바와 같이 상기 커팅부(120)의 양면이 접촉하여 상기 보강리브(300)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고 도 15에 도시된 바와 같이 상기 코어판(110)은 탄성 또는 유연성을 구비하여 원형 또는 타원형의 상기 코어층(100) 형성이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 보강시트(200)는 상기 코어층(100)의 내주면에 부착되는 내부보강시트(230)와 상기 코어층(100)의 외주면에 부착되는 외부보강시트(250)로 구분되고,
상기 내부보강시트(230)는 상기 커팅부(120)를 접기 전 상기 코어판(110)의 상부에 접착되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 보강리브(300)는 상기 커팅부(120)의 양면에 접착된 상기 내부보강시트(230)가 서로 접촉하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
도 10은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 보강시트를 준비하는 공정을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (1) 코어판준비단계 후에 (2) 외부보강시트부착단계를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (3) 커팅부형성단계를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (4) 내부보강시트부착단계를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (5) 롤링단계를 도시한 것이다.
도 15는 도 14에서 커팅부의 양면에 접착된 내부보강시트가 서로 접촉하여 보강리브를 형성하는 과정을 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법에서 (6) 외부보강단계를 도시한 것이다.
도 17은 최종 완성된 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 여러 실시예들이다.
도 23은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법의 순서도이고,
도 24는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법의 다른 실시예의 순서도이다.
본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법은 도 23에 도시된 바와 같이,
상기 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제작하기 위한 것으로,
(1) 상기 코어판(110)을 준비하는 코어판준비단계;
(2) 상기 코어판(110) 하부에 상기 외부보강시트(250)를 부착하는 외부보강시트부착단계;
(3) 상기 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭하여 커팅부(120)를 다수개 형성하는 커팅부형성단계;
(4) 상기 코어판(110)의 상부에 상기 내부보강시트(230)를 부착하는 내부보강시트부착단계;
(5) 상기 코어판(110)을 접어 상기 코어층(100)을 형성하는 롤링단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 도 24에 도시된 바와 같이,
상기 (5) 단계 후에,
(6) 상기 외부보강시트(250) 외면에 제2외부보강시트(260)를 접착하는 외부보강단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 (1) 코어판준비단계는 도 5 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 코어판(110)을 준비하는 단계를 말한다.
상기 코어판(110)은 PVC foam 등과 같이 경량으로 단열성을 구비하는 것이 바람직하며, 내화성능 또는 불연성능을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 (2) 외부보강시트부착단계는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 코어판(110) 하부에 상기 외부보강시트(250)를 부착하는 단계를 말한다.
상기 (3) 커팅부형성단계는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭하여 커팅부(120)를 다수개 형성하는 단계를 말하며,
상기 커팅부(120)는 다양한 각도의 V형 단면으로 절삭될 수 있고, 다수개의 커팅부(120) 상호간의 간격을 다양하게 구성할 수 있어,
최종 코어층(100) 형성시 단면을 원형, 타원형 또는 각형 등 다양하게 구성할 수 있다.
상기 (4) 내부보강시트부착단계는 도 13에 도시된 바와 같이 상기 코어판(110)의 상부에 상기 내부보강시트(230)를 부착하는 단계를 말하며,
이때 상기 보강시트(200)는 상기 코어층(100)의 내주면에 부착되는 내부보강시트(230)와 상기 코어층(100)의 외주면에 부착되는 외부보강시트(250)로 구분되고,
상기 내부보강시트(230)는 상기 커팅부(120)를 접기 전 상기 코어판(110)의 상부에 접착되되,
상기 커팅부(120)의 양면에 상기 내부보강시트(230)가 접착된다.
상기 (5) 롤링단계는 도 14 내지 15에 도시된 바와 같이 상기 코어판(110)을 접어 상기 코어층(100)을 형성하는 단계를 말하며,
이때 상기 내부보강시트(230)가 접착된 상기 커팅부(120)의 양면이 접촉하여 상기 보강리브(300)를 형성하게 되므로, 전체 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에서 내력과 외력에 구조적으로 강하게 대응하게 된다.
상기 (6) 외부보강단계는 도 16에 도시된 바와 같이 상기 외부보강시트(250) 외면에 제2외부보강시트(260)를 접착하는 단계를 말하며,
구체적으로 일단 1차적으로 완성된 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 상기 제2외부보강시트(260)가 보강하며 감싸게 된다.
이때 상기 제2외부보강시트(260)의 감는 횟수 및 두께를 조절하면 외피 전체의 두께 및 강도 조절이 가능하게 된다.
도 18은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 장점을 도시한 것으로, 구체적으로 도 18(a)는 보강리브(300)가 없을 때이고 도 18(b)는 보강리브(300)를 구비했을 경우이다.
전술한 바와 같이, 상기 내부보강시트(230)가 접착된 상기 커팅부(120)의 양면이 접촉하여 상기 보강리브(300)를 형성하게 되므로, 상기 보강리브(300)로 인하여 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에서 내력과 외력에 구조적으로 강하게 대응하게 된다.
도 19 내지 20은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 다른 실시예이다.
본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조는 보강리브(300)의 개수 및 설치각도 등을 조절하여 시공현장 사정에 따라 작용하는 외력의 다양한 방향과 다양한 세기에 대응하기 할 수 있다.
구체적으로 도 19는 다양한 외력의 방향에 대응하기 위한 것이고 도 20은 다양한 외력의 세기에 대응하기 위한 구조이다.
도 21은 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 시작품(試作品)이다.
도 22는 본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조에 사용되는 재료의 실시예를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이 본 발명은 내부 코어층(100) 구조와 보강시트(200) 구성, 단면 형상 설계에 따라 사용자가 원하는 목표에 적합한 기계적 특성(내충격, 고감쇠, 고방열, 고강성, 경량화 등)을 갖도록 목적 지향적 설계가 가능하다.
본 발명의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조는 차량, 선박과 같은 운송수단의 동력 전달 부품인 프로펠러 샤프트, 드론, 무인기 등의 동체, Display Panel 과 Wafer 운송용 Robot Arm 등 다양한 기구 및 장치에 적용된다.
위 모든 구조물은 빔-파이프의 구조 강성을 유지한 채 경량화가 필수적이며, 비틀림 강성(동력 전달)과 함께 굽힘 강성(처짐)이 높고 동시에 감쇠 특성이 필요하다.
그리고 회전 및 이동하는 구조이기 때문에 감쇠 특성 확보를 통해 소음 저감 및 구조 안전성 확보 필요하다.
본 발명에서 제안하는 섬유강화 복합재료 리브 구조 빔-파이프 일체 성형 공정은 복합재료 빔-파이프를 소위 샌드위치 패널과 유사한 구조로 제작하여 구조 강성을 확보함과 동시에 경량화하고 제작 비용을 감소시킬 수 있다.
그리고 다양한 구경의 빔-파이프 및 다각형부터 원형 형상까지 구조에 필요한 형상으로 제작할 수 있는 높은 설계 자유도를 가지고 있다.
그리고 샌드위치 패널 구조의 코어층(100)의 가공 형상을 조절하여 원형에서 다각형까지 다양한 형상의 구조 제작이 가능하며,
커팅부(120)의 가공 부위에 섬유강화 복합재인 보강시트(200)를 삽입 접착하여 Through-Thickness 방향으로의 리브 구조를 구성하여 기계적 성능을 확보할 수 있는 특징이 있다.
결론으로 본 발명은 기존의 샌드위치 패널로는 제작할 수 없는 복잡한 형상 및 폐쇄 구조를 가지는 파이프 구조를 형성할 수 있으며, 재료 자체의 우수한 물성 및 구조적 성능에 더하여 보강리브를 제작과정에서 자동적으로 형성되도록 하여 설계 및 제작이 용이하고 우수한 구조적 성능을 확보하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
100: 코어층
110: 코어판
120: 커팅부
200: 보강시트
230: 내부보강시트
250: 외부보강시트
260: 제2외부보강시트
300: 보강리브
110: 코어판
120: 커팅부
200: 보강시트
230: 내부보강시트
250: 외부보강시트
260: 제2외부보강시트
300: 보강리브
Claims (12)
- 단면이 원형, 타원형 또는 각형인 코어층(100);
상기 코어층(100)의 내주면 및 외주면에 부착되는 보강시트(200);
상기 코어층(100) 내부에 형성되는 다수개의 보강리브(300);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조.
- 제1항에서,
상기 보강리브(300)는 일단과 타단이 각각 상기 코어층(100)의 내주면과 외주면에 위치하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조.
- 제2항에서,
상기 코어층(100)은,
판재형상의 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭한 커팅부(120)를 다수개 형성한 후 상기 커팅부(120)를 접어 형성하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조.
- 제3항에서,
상기 커팅부(120)는 V형 단면인 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조.
- 제4항에서,
상기 커팅부(120)의 양면이 접촉하여 상기 보강리브(300)를 형성하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조.
- 제2항에서,
상기 코어판(110)은 탄성 또는 유연성을 구비하여 원형 또는 타원형의 상기 코어층(100) 형성이 가능한 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조.
- 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에서
상기 보강시트(200)는 상기 코어층(100)의 내주면에 부착되는 내부보강시트(230)와 상기 코어층(100)의 외주면에 부착되는 외부보강시트(250)로 구분되고,
상기 내부보강시트(230)는 상기 커팅부(120)를 접기 전 상기 코어판(110)의 상부에 접착되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조.
- 제7항에서,
상기 보강리브(300)는 상기 커팅부(120)의 양면에 접착된 상기 내부보강시트(230)가 서로 접촉하여 형성하는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조.
- 제7항의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제작하기 위한 것으로,
(1) 상기 코어판(110)을 준비하는 코어판준비단계;
(2) 상기 코어판(110) 하부에 상기 외부보강시트(250)를 부착하는 외부보강시트부착단계;
(3) 상기 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭하여 커팅부(120)를 다수개 형성하는 커팅부형성단계;
(4) 상기 코어판(110)의 상부에 상기 내부보강시트(230)를 부착하는 내부보강시트부착단계;
(5) 상기 코어판(110)을 접어 상기 코어층(100)을 형성하는 롤링단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법.
- 제9항에서,
상기 (5) 단계 후에,
(6) 상기 외부보강시트(250) 외면에 제2외부보강시트(260)를 접착하는 외부보강단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법.
- 제8항의 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조를 제작하기 위한 것으로,
(1) 상기 코어판(110)을 준비하는 코어판준비단계;
(2) 상기 코어판(110) 하부에 상기 외부보강시트(250)를 부착하는 외부보강시트부착단계;
(3) 상기 코어판(110)의 상부를 종방향으로 절삭하여 커팅부(120)를 다수개 형성하는 커팅부형성단계;
(4) 상기 코어판(110)의 상부에 상기 내부보강시트(230)를 부착하는 내부보강시트부착단계;
(5) 상기 코어판(110)을 접어 상기 코어층(100)을 형성하는 롤링단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법.
- 제11항에서,
상기 (5) 단계 후에,
(6) 상기 외부보강시트(250) 외면에 제2외부보강시트(260)를 접착하는 외부보강단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강리브가 형성된 개량형 파이프 구조의 제조방법.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200254074Y1 (ko) | 2001-07-26 | 2001-12-01 | 주식회사 삼정파인스 | 요철형으로 돌출부를 형성한 플라스틱 이중벽 파이프의보강구조 |
| KR200268985Y1 (ko) | 1996-03-28 | 2002-08-08 | 안정오 | 피라밋구조의파이프 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5567504A (en) * | 1994-05-31 | 1996-10-22 | Schuller International, Inc. | Glass fiber duct board with coated grooves and the method of making the same |
| US5918644A (en) * | 1996-05-23 | 1999-07-06 | Haack; C. William | Air duct and method of making same |
| GB2442240A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-02 | Specialist Insulation Ltd | Insulating products |
| US11473810B2 (en) * | 2020-04-01 | 2022-10-18 | Fran Lanciaux | Insulation structures, systems and methods for uninsulated existing ductwork |
| CN111810724A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-10-23 | 上海圣戈威节能环保工程技术有限公司 | 以弹性聚合物砂浆为增强防护层的岩棉带复合板通风风管 |
-
2021
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-
2022
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200268985Y1 (ko) | 1996-03-28 | 2002-08-08 | 안정오 | 피라밋구조의파이프 |
| KR200254074Y1 (ko) | 2001-07-26 | 2001-12-01 | 주식회사 삼정파인스 | 요철형으로 돌출부를 형성한 플라스틱 이중벽 파이프의보강구조 |
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