KR890001520B1 - 내압관과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내압관과 그 제조방법

제1도는 내지 제3도는 본 발명의 관의 일실시예를 나타내는 도면이다.

제1도는 관의 일부를 절제한 정면도.

제2도는 관형성 대체의 사시도.

제3도는 제1도의 관벽의 부분 확대도.

제4도는 박막상 보강대재를 도시한 사시도.

제5도는 관의 제조장치를 도시한 개요 설명도.

제6도 및 제7도, 제8도 및 제9도, 제10도 및 제11도, 제12도 및 제13도, 제14도 및 제15도, 제16도 및 제17도는 각각 다른 실시예를 도시한 대체의 절단 단면도와 관벽의 절단 단면도.

제17도는 각각 다른 실시예를 도시한 대체의 절단 단면도와 관벽의 절단 단면도.

제18도는 또 다른 실시예를 도시한 대체의 절단 단면도.

제19도는 종래의 수단에 의한 내압관의 구조를 예시한 관벽의 절단 단면도.

제20도, 제21도 및 제22도는 박막상 보강대제의 다른 실시예의 단면도.

제23도는 대체의 다른 실시예의 단면도.

본 발명은 주로 물, 기름, 액체 화학약품등의 액체, 공기, 가스등의 기체, 알곡, 옥수수등의 농산물이나 공장 폐기물등의 공기 수송등에 적합한 관으로서 특히 관내에 고압을 일으키는 유체, 분체 및 입 자체등의 수송에 적합한 내압성에 우수한 관과 그 관의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 연질의 합성수지 재료로 관벽의 주체 부분을 제조하고, 경질의 합성수지 재료로 제조한 보강선 또는 금속제의 보강선을 보강체로 하여 관벽내에 나선상으로 매설한 구조의 내압관은 공지로 되어 있으며 제품화도 되어 있다. 또 이와 같은 관에 다시 다수의 천염섬유사와 또는 금속 세선등을 병열 자세로 하여 관벽의 전주면에 매입시킨 것도 알려져 있다.

후자의 실이나 선에 대신하여 직물로 된 섬유 보강대를 관벽내에 매입시킨 관도 이미 알려져 있다.

그리고 이와 같은 보강선 이외에 섬유 보강대를 관벽내에 매입한 관(OA)의 제조방법으로서는 제19도에 예시한 바와 같이 내부에 경질 합성수지재제로 보강선체(02)를 매입시킨 연질 합성수지재제 대체(01a)를 합성수지 압출기에서 압출하여 나선상으로 권회하여 그 단부들을 융착하고 그 외표면위에 섬유 직물의 보강대(03)를 그 측연부를 일부 중합하여(또는 중합하지 않고 맡부친 형태로) 상기 대체(01a)와 동일 피치로 나선상으로 권회하고 다시 그 외 표면측에 다른 합성수지 압출기에 의하여 압출 형성한 연질 합성수지제 평대체(01a)를 상기 대체(01a)와 동일 피치로 나선상으로 권회하여 그 단부들은 융착하는 방법이 강구된다.

그런데 이와 같은 방법을 사용하면, 대재의 권회를 3회에 걸쳐서 하지 아니하면 아니되고, 기계장치 전체도 복잡하게 되어야 할 뿐만 아니라 제조된 관(0A)은 연질 보강선체(02)의 매입 위치가 두껍게 융출되어 매입된 섬유 보강대(03)는 특히 그 측연부의 중합 부분이(또는 맡부친 부분이) 관벽내에서 확실하게 유지되기 어렵고 불안전한 매설상태로 되기 쉬우며 특히 관내에 고압이 가해지는 유체등의 수송에 사용하였을 경우 관의 주면방향에 가해지는 팽창작용과 길이방향에 가해지는 신장작용에 의하여 또 관의 만곡자세를 가질 때의 긴장작용(緊張作用)에 의하여 내외의 연질대체(01a),(01b) 사이에 위치하여 이들 양 대체(01a),(01b) 사이에 박리현상을 일으키는 나쁜 원인으로 되기 쉽고 또 보강대(03)의 중합 부분이 관의 신장작용에 따라서 접동하여 관의 신장현상을 저지하는 작용을 다할 수 없는 결점이 있다.

그러므로 본 발명은 관벽내에 보강체와 보강대재를 가지는 관이면서도 이와 같은 결점을 전부 해소시킨 구조의 내압관과 그 제조방법을 제안하는 것이다.

제1발명의 내압관에 대하여 실시 예로서 도시한 제1도 내지 제4도에 따라 설명하면 이 제1발명의 내압관은 연질 합성수지재 또는 고무재(13)에 의하여 형성된 관의 관벽(1) 내면(11)에 노출되지 않는 위치에 소정간격을 두고 경질 합성수지 제 보강체(2)가 나선상으로 매설되어 있는 관(A)으로서, 서로 인접하는 경질 수지보강체(2),(2) 사이에 위치하여 박막상 보강대재(薄膜狀 補强滯材)(3)가 관벽(1)내에 매입되고 그 양측연부(3a),(3b)가 상기 경질수지 보강체(2)내에 각각 매입 배설되어 있는 구조로한 것이다.

또, 제2발명의 내압관 제조방법에 대하여 실시 예로서 도시한 제1도 내지 제5도에 따라 설명하면, 이 제2발명의 방법은 단면형상이 제2도와 같은 관성형 대체(B)이면서 연질 합성수지재 또는 고무재(la)에 의해서 형성되고 적어도 상하 방향의 일측면측에 노출되지 않는 위치에서 또한 좌우의 양단부쪽에 위치하게 경질합성수지제 보강체 (2a),(2b)를 각각 위치시키고 또 이들 경질 합성수지 제 보강체(2a),(2b) 사이에 위치하게 박막상 보강대재(3)를 매입시키고 그 양단부(3a),(3b)를 상기 경질 합성수지제 보강체(2a),(2b)내에 매입 배설시킨 구조로한 대체(B)를 제 5도의 압출 성형기(C)의 압출구(21)에서 연속적으로 압출하여 상기 경질 합성수지제 보강체(2a),(2b)의 노출되지 않는 상하 방향의 일측면측을 관(A)의 내면(11)측에 위치하도록 하여 관성형체(22) 위로 안내하여 순차 나선상으로 권회하여 좌우의 양단부분을 접당 또는 중합시켜서 접착하여 일연일체로 연결시켜서 형성하는 내압관의 제조방법이다.

이와 같이 한 관은 박막상 보강대재(3)가 관형성용 대체(B)의 제조시에 연질 합성수지재 또는 고무재(la)내에 완전하게 매입되어 있으므로 안정성이 좋고 또한 박막상 보강대재(3)의 양측연부(3a),(3b)가 각 경질 합성수지제 보강체(2)내에 완전하게 매입된 상태로 위치하여 이 보강체(2)에 의하여 확실하고 강고하게 유지되어 있으므로 매우 안정되어 있고 이 박막상 보강대재(3)의 양측연부(3a),(3b)는 관이 내압에 의한 길이방향에의 신장작용을 받아도 경질 합성수지제 보강체(2)로부터 빠져나올 염려가 없고 경질 합성수지제 보강체(2),(2) 사이에 위치하여 서로 인접하는 보강체(2),(2)‥‥ 사이의 간격을 소정간격으로 유지하여 관이 내압에 의해 필요없이 신장하는 일이 없는 관을 얻을 수 있으며 또한 관의 제조에 있어서 단일구조의 관형성용 대체(B)를 단번에 권회하여 일체화하는 것만으로 관(A)을 형성할 수 있는 특징을 가진다.

이하 본 발명의 실시예로 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제1도 및 제3도는 내압관의 일 실시에 구조를 도시한 것이며, 제5도는 이들 제1도 및 제3도에 도시한 내압관(A)을 제조하기 위한 대체(B)를 제조하는 장치의 일예를 도시한 개요도, 제4도는 박막상 보강재(3)의 일예를 도시하는 천염섬유제 직물대재이다.

제5도에 있어서 C₁은 연질 합성수지재료 투입용 호퍼, C₂는 경질 합성수지재료 투입용 호퍼, 23은 제4도에 도시한 천연섬유제 직물대재(3)를 권회한 드럼이며 이들 연질 합성수지재료와 경질 합성수지재료 및 직물대체(3)가 일체로 되어 압출기(21)에서 대상으로 압출된다. 이 대체(B)의 구조는 제2도에 도시하는 바 같이 단면형상이 "-" 자상의 대체(B)이며, 이 대체(B)는 연질 합성수지재(la)로 상측면(112)과 하측면(111)의 주체부분이 형성하고 그 상하방 두께의 중간위치에서 좌우 양단부에 위치하여 절단면이 좌우로 노출하는 상태로 반원상으로 한 경질 합성수지제 보강체(2a),(2b)가 매설되고 또 이들 보강체(2a),(2b) 사이에 위치하는 박막상 보강재로서는 상기 제4도에서 도시한 천연섬유제직물대재(3)를 매입시켜 그 양단부(3a),(3b)를 경질수지 보강체(2a),(2b) 내에 매입시킨 구조로 한 것이다. 이 때의 대재 (3)는 광폭직물을 절단한 것이 아니고 제4도에 도시한 바와 같이 대재(3)의 양측을 횡사로 반직(返織)한 마무리부(3c),(3c)를 가지는 소폭직의 대재(3)를 사용하면 이 마무리부(3c), (3c)가 경질수지 보강체(2a),(2b)내에서 앵커작용을 하게 되므로 경질수지 보강체(2a),(2b)에 의한 대재(3)의 유지가 보다 더 확실하게 되는 효과가 있다.

그리고 이와 같이 한 대체(B)를 상기 압출구(21)에서 연속적으로 압출 형성하여 압출한 직후에 제5도에 예시한 바와 같이 관형성기의 관형성체(축)(22) 위로 안내하여 서로 접당시키면서 좌우의 양쪽단면을 순차 나선상으로 권회하여 이 접당면들을 융착하여 제3도에 도시한 바와 같이 일연일체로 열결하여 제1도에 도시한 내압관(A)을 제조하는 것이다.

본 발명에서 말하는 상기 할성수지재는 경질, 연질 모두 염화비닐계의 합성수지 또는 폴리에치렌, 폴리프로퍼렌등의 폴리오레핀계의 합성수지재가 경제성이나 내후성등을 고려하여 주로 사용된다. 그러나 기타의 합성수지재로도 좋다. 또 연질 합성수지재와 경질 합성수지 재는 친화성이 우수하다는 점에서 동계의 합성수지재를 사용하는 것이 좋다. 또 본 발명에서 말하는 대체(B) 즉, 내압관(A)의 관벽(1)의 주체부분을 형성하는 재료로서 연질 합성수지 재에 한정하는 것은 아니고 합성고무나 천연고무계의 재료를 사용하여도 좋다.

그리고 상기의 실시 예에서 도시한 바와 같이 특히 제2도에 명시한 바와 같이 경질 합성수지제의 보강체(2a),(2b)를 대체(B)의 좌우단면에 노출하도록 형성할 경우에는 경질 합성수지재 그것이 이융착성(異融着性)의 수지재 예를 들면 상기의 폴리에치렌계 수지재등을 사용하는 것이 좋다. 또 경질 합성수지재료중에는 융착이 난한 것이 있으므로 예를 들면 상기한 경질의 염화비닐계의 합성수지 재를 사용할 경우에는 제6도에 도시한 바와 같이 경질수지 보강체(2a),(2b)의 양쪽(또는 어느 한쪽으로 만으로 좋다)을 대체(B)의 단면에 노출시키지 않고 매입시킨 상태로 하여 그 절단상 단면측에 연질 합성수지재(1b)가 존재하는 구조의 대재(B)를 형성한다. 이와 같이 하면 제7도에 도시한 바와 같이 경질수지 보강체(2a),(2b)의 중간에 연질 합성수지재(1b)가 존재하여 대체(B)가 접당면 전역에 걸쳐서 확실하게 융착된 관(A)을 얻을 수가 있다.

본 발명에서 말하는 박막상 보강재(3)로서는 상기 실시예에 도시한 천연섬유제 직물대제 이외의 섬유성의 것으로서는 난용융성 즉 고온 용융성의 합성수지섬유나 유리섬유, 카본섬유 등이 있으며 이들의 단일재 혹은 혼합재도 좋고 섬유의 종류도 멀티필라멘트재나 모노필라멘트재도 좋다.

또 직물에 한하지 않고 편조물도 좋고 부직포등도 좋다. 또 이들의 섬유물이 아니고 철사등의 금속세선을 사용한 것도 좋고 또는 예를 들면 스틸 스텐레스 기타의 금속제박판 혹은 이들의 박판에 작은 구멍을 뚫은 펀칭메탈상의 것을 사용한 대재인 것도 좋다. 금속박판제의 대재를 사용할 경우에는 제20도 내지 제22도에 도시하는 바와 같이 대재의 양측연부를 L자 형상, V자 형상등으로 절곡 형성하거나 커얼상(curl 狀)등으로 구부러 형성하여 두면 이 부분을 매설하는 경질수지 보강체(2a),(2b)와의 고착을 확실하게 할 수가 있다.

제8도 및 제9도에 도시한 실신에는 경질수지 보강체(2a),(2b)의 일부를 제8도에서와 같이 상측면(112)으로 돌출시킨 대체(B)로 하여 이 대체(B)의 하측면(111)블 관(A)의 내면(11)측에 위치하도록 하여 권회 형성시킨 관(A)의 실시예이다.

제10도 및 제11도에 도시한 실시예에는 경질수지 보강체(2a),(2b)의 형상을 높이를 길게 한 장방형 형상으로 하여 이들의 보강체(2a),(2b)가 좌우의 단면측과 상면측으로 노출된 구조의 대체(B)로 하고 하면측을 관(A)의 내면(11)측에 위치하도록 하여 형성시킨 관(A)의 실시예이다.

그리고 이 실시 예에서는 박막상 보강재(3)의 양측면부(33a),(33b)가 경질수지 보강체(2a), (2b)를 횡단하여 그 최외측연부(33a),(33b)가 약간 이 보강체(2a),(2b)의 바깥쪽으로 돌출된 상태로 매설되어 있는 대체(B)로 되며 관벽(1)내에 이 대재(3)의 최외측연부(33a),(33b)가 경질수지제 보강체(2)내에 위치하여 앵커 작용을 할 수 있게 형성하고 있다.

이와 같이 본 발명에서 말하는 박막상 보강재(3)의 양측연부(3a),(3b)의 경질수지 보강체(2a),(2b)에 매입된 자세는 상기 제9도까지의 실시 예에서와 같이 그 최외측연부가 반드시 보강체(2a),(2b)내에서 들어가 있는 매입 자세만에 한정되는 것은 아니고 이 실시 예에서와 같이 일부가 보강체(2a),(2b)밖으로 돌출하여 있어도 좋고 보강체(2a),(2b)의 외측면과 같은 위치에서 끝나는 매입자세로 되어도 좋다.

제12도 및 제13도에 도시한 실시예는 제2도에 도시한 것과 동일구조로 된 대체(B)를 사용하여 파형상의 관벽(1)를 가진 파형관(A)을 형성한 실시예이다.

본 발명은 이와 같이 대체(B)의 두께 및 폭을 임의로 설정하여 실시할 수 있는 것이며 이 대체(B)의 형상 설정에 의하여 관벽(1)의 두께 및 나선각 나가서는 보강체(2)의 매설간격을 임의로 설정할 수 있는 것이며 또 제11도까지에 예시한 각 실시예의 직관상 관 이외에 제13도에 도시한 바와 같이 관벽을 나선파형 벽으로 한 관도 임의로 제조할 수 있는 것이다. 또 나선파형은 균등호상파형 이외에 불균등호상파형의 것이나 각형, 삼각형등의 파형으로 하여도 실시할 수 있는 것이다.

제14도 및 제15도에 도시한 실시에는 제14도에서와 같이 경질수지 보강체(2a),(2b)의 상하 길이를 대체(B)의 폭 방향으로 큰 것으로 하여(반드시 큰 것으로 할 필요는 없다) 그 하측면(111)에 연질수지재(1c),(1c)가 돌출상으로 위치하는 형상의 대체(B)를 형성하는 것에 의해서 제15도에서와 같이 관벽(1)의 내면(11)측으로 돌출부(ac)를 형성시킨 관(A)을 얻을 수 있다.

제16도 및 제17도에 도시한 실시예는 대체(B)의 구조를 대체(B)의 좌우단에 형성한 경질수지 보강체(2a),(2b) 이외에 중간부를(어느 한쪽에서 쓸린 위치에 있어서도 좋다)에도 별개의 경질 합성수지제 보강체(22)률 매설시킨 구조로 하여 이 대체(B)를 사용 관을 형성하는 것에 의하여 제17도에 도시하는 바와 같이 경질 합성수지제 보강체(2),(22)가 관벽(1)내에 이중간격으로 매설되어 있는 관(A)을 얻을 수 있다. 그리고 대체(B) 내에 경질수지 보강체(22)를 2개소 형성하는 것에 의하여 삼중간격의 보강체를 가진 관을 얻을 수도 있다.

이상의 각 실시예에 있어서는 설명의 편의상 각 경질수지 보강체(2a),(2b)의 외단면 형상을 접합자세에서의 이등분선 부분에서 직선적으로 절단한 좌우 대칭형의 것으로 도시하였으나, 이 외단면 형상을 제23도에 도시하는 바와 같이 곡선상 혹은 일부를 요입 또는 돌출시킨 형상으로 하여 권회 접합시의 접촉 면적을 중대시키는 형상으로 실시하여도 좋다.

또 제18도에 도시한 바와 같이 좌우의 보강체(2a),(2b)를 원형상의 것으로 하여 도면에서 쇄선으로 도시한 바와 같이 서로 인접하는 보강체(2b),(2a)가 병열 근접하여 이중으로 매설되어 있는 구조의 관을 얻도록 하여도 좋다.

이상 본 발명의 대표적으로 생각되는 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이들의 각 실시예 구조에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 구성요건을 구비하며 또 발명의 목적 달성 및 효과를 가지는 범위내에서 개변 실시 할 수가 있는 것이다.

본 발명은 이상의 설명에서 분명한 바와 같이 제1발명의 내압관은 관벽내에 경질 합성수지 제 보강체와 박막상 보강대재를 가진 관이면서 보강대재가 서로 인접하는 경질 본강체 사이를 가교상(架橋狀)으로 연결하는 구조이기 때문에 제19도에 도시한 예시구조의 관과 같이 보강체의 매입부분의 두께가 특히 두껍게 되지 않을 수 없는 결점을 해소하고 엷고 균등한 두께의 평활상관을 제조하는 것도 가능하게 되고 그로 인하여 관전체의 사용재료를 경감하고 경량으로 할 수 있을 뿐만 아니라 경질 보강체에 의해 보강대재의 양측연부 확실하고 강고하게 고착 협지시키고 있으므로 관의 전주벽에 걸쳐서 내압에 대한 대항 작용력이 극히 우수하고 특히 서로 인접하는 보강체 사이의 간격을 소정의 간격으로 유지시킬 수 있으므로 관이 내압에 의해 길이방향으로 필요없이 신장하는 일을 저지할 수 있는 것이므로 관벽이 신장작용에 의해서 엷게 되어 나중에는 파열 현상을 불러 일으키는 위험성이 없을 뿐 아니라 경질 보강제의 존재에 의하여 외압에 대한 내압 변형강도에도 우수한 내압관을 얻을 수 있게 되었다. 제2발명의 내압관의 제보방법은 상기한 바와 같이 구조적으로 매우 우수한 내압관을 용이하게 얻을 수 있는 제조방법으로서 압출 성형기에서 압출되는 대재를 그 길이방향에 따라 양측연부에 경질 합성수지 제보강체를 매설시킨 구조로 하는 동시에 이 보강체에 양측연부를 매입 협지시킨 구조로서 보강대재를 매입 배설시킨 매우 특수한 대재로 하고 이것을 단 한번 나선상으로 권회하여 서로 인접하는 중합부 흑은 접당면을 순차 일체적으로 연결하도록 한 것이어서 상기한 바와 같이 구조적으로 매우 우수한 관을 극히 용이하게 얻을 수 있으며 양산화가 용이할 뿐만 아니라 저원가의 내압관을 얻을 수 있는 상업상의 현저한 효과를 가지는 것이다.

Claims (11)

1. 연질 합성수지재 또는 고무재에 의하여 형성된 관의 관벽(1)의 내면(11)에 노출되지 않는 위치에서 소정간격을 두고 경질 합성수지 제보강체(2)가 나선상으로 매설되어 있는 판(A)으로서 서로 인접하는 경질수지 보강체(2),(2) 사이에 위치하여 박막상 보강대재(3)가 관벽(1)내에 매입되어 그 양측연부(3a),(3b)가 상기 경질수지 보강체(2)내에 각각 매일 배설되어 있는 구조의 내압관.
2. 경질 보강체(2)의 전주면이 관벽(1)내에 매몰상으로 매설되어 있는 구조의 특허청구의 범위 제1항 기재 의 내 압관.
3. 경질 보강체(2)의 일부가 관벽(1)의 외주면측에 일부 노출된 상태로 매설되어 있는 구조의 특허청구의 범위 제1항 기재의 내압관.
4. 박막상 보강대재(3)가 직포제 대재인 특허청구의 범위 제1항 기재의 내압관.
5. 박막상 보강대재(3)가 금속세선제 대재인 특허청구의 범위 제1항 기재의 내압관.
6. 박막상 보강대재(3)가 금속박판제 대재인 특허청구의 범위 제1항 기재의 내압관.
7. 단면형상이 옆으로 긴 관형성용 대체(B)이며, 연질 합성수지재 또는 고무재(la)에 의하여 형성되어 상하 방향의 일측면측에 노출되지 않는 위치로 또한 좌우의 양단부쪽으로 경질 합성수지제 보강체(2a),(2b)가 각각 위치하고 또한 이들 경질 합성수지제 보강체(2a),(2b) 사이에 위치하여 박막상 보강재(3)가 매입되어 그 양단부(3a),(3b)가 상기 경질 합성수지제 보강체(2a),(2b)내에 매입 배설되어 있는 구조로 한 대체(B)를 압출 성형기(c)의 압출구(21)에서 연속적으로 압출하여 상기 경질 합성수지제 보강체(2a),(2b)가 노출되지 않은 상하 방향의 일측면을 관(A)의 내면(11)측에 위치하도록 하여 관형성체(22) 위로 안내하여 순차 나선상으로 권회하여 좌우의 양단부분을 접당 또는 중합시켜서 접착하여 일연일체로 연결시켜서 형성하는 내압관의 제조방법.
8. 대체(B)의 구조를 경질 보강체(2a),(2b)의 일부를 대체(B)의 좌우의 단면측에 각각 노출시킨 구조로 한 특허청구의 범위 제7항 기재의 내압관의 제조방법.
9. 대체(B)의 구조를 경질 보강체(2a),(2b)의 전주면이 연질 합성수지재 또는 고무재(la)내에 매입되어 있는 구조로 한 특허청구의 범위 제7항 기재의 내압관의 제조방법.
10. 대체(B)의 나선권회접착을 압출 성형기(c)의 압출구(21)에서 압출한 직후의 미경화상태에서 시행하여 접당단면들을 융착하는 특허청구의 범위 제7항 기재의 내압관의 제조방법.
11. 대체(B)의 나선권회접착을 대체(B)를 경화시킨 후 대체(B)중 접당 단면부를 가열연화시켜 접착하는 특허청구의 범위 제7항 기재의 내압관의 제조방법.

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