KR101457978B1 - 플렉시블 메탈호스 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블 메탈호스 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 플렉시블 메탈호스는 내부에 배치되는 신축 가능한 벨로우즈; 상기 벨로우즈의 외부에 배치되어 상기 벨로우즈를 외부 충격으로부터 보호하는 브래이드; 상기 브래이드와 용접되는 엔드 파이프; 및 상기 브래이드에 가해지는 힘을 분산시키기 위해 상기 엔드 파이프에 이웃된 상기 브래이드 영역에 결합되어 상기 브래이드를 절곡시키는 링부재를 포함한다.

Description

플렉시블 메탈호스 및 그 제조방법{FLEXIBLE METAL HOSE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 플렉시블 메탈호스 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 브래이드와 엔드 파이프 간의 결합 구조를 개선함으로써 고압에 의하여 토탈 모멘트가 증대되는 경우에도 브래이드가 터지거나 빠지지 않아 브래이드의 충분한 성능이 발휘될 수 있도록 한 플렉시블 메탈호스 및 그 제조방법에 관한 것이다.

액체의 위험물을 저장하거나 취급하는 탱크와 배관의 접합 부분에는, 지진이나 외부의 충격 등에 의해 신축이 가능하여 손상을 방지하기 위해, 플렉시블 메탈호스가 주로 사용된다.

대한민국특허청 공개번호 제10-2010-0078135호, 공개번호 제10-2004-0032365호 등에 개시되어 있는 것처럼 플렉시블 메탈호스는 내부에 배치되는 신축 가능한 벨로우즈와, 벨로우즈의 외부에 배치되어 벨로우즈를 외부 충격으로부터 보호하는 직조된 망상 구조의 브래이드를 구비한다.

이러한 브래이드는 플렉시블 메탈호스의 단부를 이루는 엔드 파이프에 보강띠를 매개로 용접되는 것이 대부분이다.

그런데, 이와 같은 종래의 플렉시블 메탈호스는 전술한 것처럼 브래이드가 엔드 파이프에 보강띠를 개재하여 단순히 용접되어 있는 구조이기 때문에 내부 압력이 50바(Bar), 90바(Bar) 등으로 증가하면 브래이드가 이러한 고압에 의한 토탈 모멘트를 견디지 못하고 터지게 되는 문제점이 있다.

대한민국특허청 공개번호 제10-2010-0078135호 대한민국특허청 공개번호 제10-2004-0032365호

본 발명의 목적은, 브래이드와 엔드 파이프 간의 결합 구조를 개선함으로써 고압에 의하여 토탈 모멘트가 증대되는 경우에도 브래이드가 터지거나 빠지지 않아 브래이드의 충분한 성능이 발휘될 수 있도록 한 플렉시블 메탈호스 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 내부에 배치되는 신축 가능한 벨로우즈; 상기 벨로우즈의 외부에 배치되어 상기 벨로우즈를 외부 충격으로부터 보호하는 브래이드; 상기 브래이드와 용접되는 엔드 파이프; 및 상기 브래이드에 가해지는 힘을 분산시키기 위해 상기 엔드 파이프에 이웃된 상기 브래이드 영역에 결합되어 상기 브래이드를 절곡시키는 링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 메탈호스에 의해 달성된다.

상기 링부재는, 상기 브래이드를 상기 벨로우즈의 중앙부를 향해 1차로 절곡시키는 제1 링부재; 및 상기 제1 링부재에 이웃하게 배치되며, 상기 브래이드를 상기 벨로우즈의 외부를 향해 2차로 절곡시키는 제2 링부재를 포함할 수 있다.

상기 벨로우즈의 단부는 상기 제1 및 제2 링부재의 하부를 경유하여 상기 엔드 파이프에 용접될 수 있으며, 상기 브래이드의 단부 영역은 상기 엔드 파이프의 단부 영역과 나란하게 겹쳐 배치되어 용접될 수 있다.

일단부는 상기 브래이드 및 상기 엔드 파이프와 함께 용접되고 타단부는 상기 제2 링부재에 용접되는 보강띠; 및 상기 보강띠의 외측에 결합되어 상기 보강띠 영역을 커버하는 커버링 밴드를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적은, 벨로우즈 준비단계; 상기 벨로우즈의 단부 영역에 제1 링부재를 배치하는 제1 링부재 배치단계; 상기 벨로우즈를 외부 충격으로부터 보호하는 브래이드를 상기 제1 링부재의 외측으로 배치하고 그 단부 영역을 상기 벨로우즈의 중앙부를 향해 1차로 절곡시키는 브래이드 1차 절곡단계; 상기 브래이드의 외측으로 상기 제1 링부재에 이웃되게 제2 링부재를 배치하는 제2 링부재 배치단계; 상기 제1 및 제2 링부재가 상기 벨로우즈 쪽으로 밀착되게 상기 벨로우즈와 상기 브래이드의 단부 영역을 반경 방향 외측으로 절곡시켜 산을 형성시키는 벨로우즈 및 브래이드의 산 형성단계; 및 상기 브래이드의 단부 영역을 미리 결정된 길이만큼 절단하는 브래이드 절단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 메탈호스 제조방법에 의해서도 달성된다.

상기 벨로우즈의 단부를 엔드 파이프에 용접시키는 벨로우즈 용접단계; 보강띠를 준비하여 그 일단부는 상기 브래이드 및 상기 엔드 파이프와 함께 용접시키고 타단부는 상기 제2 링부재에 용접시키는 보강띠 용접단계; 및 상기 보강띠의 외측으로 커버링 밴드를 결합시키는 커버링 밴드 결합단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 브래이드와 엔드 파이프 간의 결합 구조를 개선함으로써 고압에 의하여 토탈 모멘트가 증대되는 경우에도 브래이드가 터지거나 빠지지 않아 브래이드의 충분한 성능이 발휘될 수 있도록 한 플렉시블 메탈호스 및 그 제조방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 메탈호스의 구조도,
도 2는 도 1의 요부 확대도,
도 3은 도 2의 A 영역의 확대도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 메탈호스 제조방법의 플로차트,
도 5 내지 도 11은 플렉시블 메탈호스를 제조하는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 메탈호스의 구조도, 도 2는 도 1의 요부 확대도, 도 3은 도 2의 A 영역의 확대도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 메탈호스 제조방법의 플로차트, 그리고 도 5 내지 도 9는 플렉시블 메탈호스를 제조하는 일부 과정을 도시한 도면들이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 플렉시블 메탈호스(100)는 제1 및 제2 링부재(140,150)를 사용하여 브래이드(120)가 절곡되어 엔드 파이프(130)와 용접(W2) 결합될 수 있도록 함으로써, 종전과 달리 브래이드(120)에 가해지는 힘을 분산시켜 고압에 의하여 토탈 모멘트가 증대되는 경우에도 브래이드(120)가 터지거나 빠지지 않아 브래이드의 성능이 충분히 발휘될 수 있도록 한 것이다. 세부 구성들을 살펴본다.

벨로우즈(110)는 플렉시블 메탈호스(100)의 내부에 배치된다. 벨로우즈(110)는 산과 골이 반복되는 구조로 형성되어 신축이 자유로운 금속관으로서, 이러한 벨로우즈(110)에 의해 직선 또는 곡선 형으로 자유로운 설치가 가능해진다.

브래이드(120)는 벨로우즈(110)의 외부에 배치되는 일종의 피복으로서, 벨로우즈(110)를 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 한다. 반드시 그러한 것은 아니지만 브래이드(120)는 직조된 망상 구조로 적용될 수 있다.

엔드 파이프(130)는 본 실시예의 플렉시블 메탈호스(100)의 단부를 형성하는 부분으로서, 벨로우즈(110)와 용접(W2) 결합된다.

한편, 종래의 경우, 엔드 파이프(130)가 벨로우즈(110)와 단순히 맞대어 용접되는 구조에 지나지 않았기 때문에 고압 형성 시 벨로우즈(110)가 이를 견디지 못하고 터지게 되는 문제점이 있었다.

이는 고압의 힘이 엔드 파이프(130)와 벨로우즈(110)의 용접 부위로 집중되었기 때문인데, 만약 이러한 힘을 분산시킬 수 있다면 벨로우즈(110)가 터지는 문제를 해결할 수 있다. 이를 위해, 본 실시예의 경우, 제1 및 제2 링부재(140,150)를 사용하고 있는 것이다.

제1 및 제2 링부재(140,150)는 브래이드(120)에 가해지는 힘을 분산시키기 위해 엔드 파이프(130)에 이웃된 상기 브래이드(120) 영역에 결합되어 브래이드(120)를 절곡시키는 역할을 한다.

본 실시예처럼 제1 및 제2 링부재(140,150)를 사용하여 브래이드(120)가 절곡되도록 한 상태에서 엔드 파이프(130)와 용접(W2) 결합되도록 할 경우, 고압의 힘이 분산되는 효과를 제공할 수 있기 때문에 종전처럼 용접(W2) 부위가 터지는 현상을 해소할 수 있도록 하다.

제1 링부재(140)는 브래이드(120)를 벨로우즈(110)의 중앙부를 향해 1차로 절곡시키는 역할을 한다. 그리고 제2 링부재(150)는 제1 링부재(140)에 이웃하게 배치되며, 브래이드(120)를 벨로우즈(110)의 외부를 향해 2차로 절곡시키는 역할을 한다.

참고로, 본 실시예의 경우, 2개의 제1 및 제2 링부재(140,150)를 사용하고 있지만 1개 혹은 3개 이상의 링부재를 사용할 수도 있다.

이와 같은 제1 및 제2 링부재(140,150)를 사용하여 브래이드(120)를 비롯하여 벨로우즈(110)의 단부 영역을 절곡시킨 경우, 벨로우즈(110)의 단부는 제1 및 제2 링부재(140,150)의 하부를 경유하여 엔드 파이프(130)에 용접(W1)된다. 그리고 브래이드(120)의 단부 영역은 엔드 파이프(130)의 단부 영역과 나란하게 연장되어 겹쳐 배치된 후 용접(W2)된다.

엔드 파이프(130)와 브래이드(120)가 용접될 때는 보강띠(160)가 더 개재된다. 이때, 보강띠(160)의 일단부는 브래이드(120) 및 엔드 파이프(130)와 함께 용접(W2)되고 타단부는 제2 링부재(150)에 용접(W3)된다.

커버링 밴드(170)는 보강띠(160)의 외측에 결합되어 제1 및 제2 링부재 배치영역 및 보강띠(160) 영역을 커버하여 마감하는 역할을 한다.

이하, 본 실시예의 플렉시블 메탈호스(100)를 제조하는 방법에 대해 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

우선, 도 5처럼 벨로우즈(110)를 준비한다(S11). 이때, 벨로우즈(110)의 단부 영역(110a)은 산이 형성되지 않은 상태로 곧게 펴져 연장된 형태를 취한다.

벨로우즈(110)가 준비된 상태에서 도 6처럼 벨로우즈(110)의 단부 영역(110a)에 제1 링부재(140)를 배치한다(S12). 제1 링부재(140)는 벨로우즈(110)의 펴진 영역과 구부러진 영역의 코너에 배치한다.

다음, 도 7처럼 벨로우즈(110)를 외부 충격으로부터 보호하는 망상 구조의 브래이드(120)를 제1 링부재(140)의 외측으로 배치하고 그 단부 영역(120a)이 벨로우즈(110)의 펴진 영역에 배치되도록 벨로우즈(110)의 중앙부를 향해 1차로 절곡시킨다(S13).

그런 다음, 도 8처럼 브래이드(120)의 외측으로 제1 링부재(140)에 이웃되게 제2 링부재(150)를 배치한다(S14).

도 8과 같이 제1 및 제2 링부재(140,150)가 배치되고 나면 제1 및 제2 링부재(140,150)가 벨로우즈(110) 쪽으로 밀착되게(화살표 B 방향) 벨로우즈(110)와 브래이드(120)의 단부 영역(110a,120a)을 반경 방향 외측(화살표 C 방향)으로 절곡시켜 산을 크게 형성시킨다(S15). 이때는 별도의 산 형성장치 등을 구비하여 사용할 수 있다.

벨로우즈(110)와 브래이드(120)의 단부 영역(110a,120a)을 반경 방향 외측으로 절곡시켜 산을 형성시키고 나서 커터를 이용하여 형성된 산의 단부 영역을 미리 결정된 길이만큼 절단한다(S16).

다음, 도 10처럼 벨로우즈(110)의 단부를 엔드 파이프(130)에 용접(W1)시킨다(S17).

그리고는 도 11처럼 보강띠(160)를 준비하여 그 일단부는 브래이드(120) 및 엔드 파이프(130)와 함께 용접(W2)시키고, 타단부는 제2 링부재(150)에 용접(W3)시킨다(S18)

그런 다음, 도 3처럼 보강띠(160)의 외측으로 배치되는 커버링 밴드(170)를 결합시킴으로써(S19), 플렉시블 메탈호스(100)를 제조할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 브래이드(120)와 엔드 파이프(130) 간의 결합 구조를 개선함으로써 고압에 의하여 벨로우즈 내의 토탈 모멘트가 증대되는 경우에도 브래이드가 터지거나 빠지지 않아 브래이드의 충분한 성능이 발휘될 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 플렉시블 메탈호스 110 : 벨로우즈
120 : 브래이드 130 : 엔드 파이프
140 : 제1 링부재 150 : 제2 링부재
160 : 보강띠 170 : 커버링 밴드

Claims (6)

1. 내부에 배치되는 신축 가능한 벨로우즈;
   상기 벨로우즈의 외부에 배치되어 상기 벨로우즈를 외부 충격으로부터 보호하는 브래이드;
   상기 브래이드와 용접되는 엔드 파이프; 및
   상기 브래이드에 가해지는 힘을 분산시키기 위해 상기 엔드 파이프에 이웃된 상기 브래이드 영역에 결합되어 상기 브래이드를 절곡시키는 링부재를 포함하며,
   상기 링부재는,
   상기 브래이드를 상기 벨로우즈의 중앙부를 향해 1차로 절곡시키는 제1 링부재; 및
   상기 제1 링부재에 이웃하게 배치되며, 상기 브래이드를 상기 벨로우즈의 외부를 향해 2차로 절곡시키는 제2 링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 메탈호스.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 벨로우즈의 단부는 상기 제1 및 제2 링부재의 하부를 경유하여 상기 엔드 파이프에 용접되며,
   상기 브래이드의 단부 영역은 상기 엔드 파이프의 단부 영역과 나란하게 겹쳐 배치되어 용접되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 메탈호스.
   
4. 제1항에 있어서,
   일단부는 상기 브래이드 및 상기 엔드 파이프와 함께 용접되고 타단부는 상기 제2 링부재에 용접되는 보강띠; 및
   상기 보강띠의 외측에 결합되어 상기 보강띠 영역을 커버하는 커버링 밴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 메탈호스.
   
5. 벨로우즈 준비단계;
   상기 벨로우즈의 단부 영역에 제1 링부재를 배치하는 제1 링부재 배치단계;
   상기 벨로우즈를 외부 충격으로부터 보호하는 브래이드를 상기 제1 링부재의 외측으로 배치하고 그 단부 영역을 상기 벨로우즈의 중앙부를 향해 1차로 절곡시키는 브래이드 1차 절곡단계;
   상기 브래이드의 외측으로 상기 제1 링부재에 이웃되게 제2 링부재를 배치하는 제2 링부재 배치단계;
   상기 제1 및 제2 링부재가 상기 벨로우즈 쪽으로 밀착되게 상기 벨로우즈와 상기 브래이드의 단부 영역을 반경 방향 외측으로 절곡시켜 산을 형성시키는 벨로우즈 및 브래이드의 산 형성단계; 및
   상기 브래이드의 단부 영역을 미리 결정된 길이만큼 절단하는 브래이드 절단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 메탈호스 제조방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 벨로우즈의 단부를 엔드 파이프에 용접시키는 벨로우즈 용접단계;
   보강띠를 준비하여 그 일단부는 상기 브래이드 및 상기 엔드 파이프와 함께 용접시키고 타단부는 상기 제2 링부재에 용접시키는 보강띠 용접단계; 및
   상기 보강띠의 외측으로 커버링 밴드를 결합시키는 커버링 밴드 결합단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 메탈호스 제조방법.

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