KR100963946B1

KR100963946B1 - 공시체 성형장치

Info

Publication number: KR100963946B1
Application number: KR1020100007378A
Authority: KR
Inventors: 정현수
Original assignee: 진산아스콘(주)
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2010-06-17

Abstract

본 발명은 다짐 몰드에 골재 및 아스팔트를 충전하고 다짐 수단으로 이를 압축, 다짐하여 공시체(供試體)를 성형하는 공시체 성형 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 종래 다짐 수단의 하중을 이용한 단순 압축 방식이 아닌, 원호 형상의 다짐면을 가지는 다짐 수단을 원호 궤적으로 유동시켜 공시체를 다짐, 성형함으로서, 공시체에 일정하고 균일한 압력을 가할 수 있게 되어 균등질의 공시체를 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인해 탄성도, 압축 강도 등 소성 변형 시험에서 신뢰성 있는 데이터를 획득할 수 있도록 하는 새로운 개념의 공시체 성형장치에 관한 것이다.

Description

공시체 성형장치{Compaction apparatus for concrete specimen}

본 발명은, 다짐 몰드에 골재 및 아스팔트를 충전하고 다짐 수단으로 이를 압축, 다짐하여 공시체(供試體)를 성형하는 공시체 성형 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래 다짐 수단의 하중을 이용한 단순 압축 방식이 아닌, 원호 형상의 다짐면을 가지는 다짐 수단을 원호 궤적으로 유동시켜 공시체를 다짐, 성형함으로서, 공시체에 일정하고 균일한 압력을 가할 수 있게 되어 균등질의 공시체를 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인해 탄성도, 압축 강도 등 소성 변형 시험에서 신뢰성 있는 데이터를 획득할 수 있도록 하는 새로운 개념의 공시체 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 공시체 성형장치는, 아스팔트 콘크리트 등의 소성변형 등을 시험하기 위한 공시체(시험편)를 다짐하여 성형하는 장치로서, 통상 다짐 몰드에 충전된 골재와 아스팔트의 혼합물을 일정한 하중을 가지는 다짐 수단으로 압축하여 다짐 및 성형하였다.

대표적으로, 도 1은 대한민국 공개특허공보 제20-2001-0088536호에 제안된 종래의 공시체 성형장치로서, 도시된 바와 같이, 상측 덮개(39)를 개방하여 몰드(34) 내에 골재 및 아스팔트를 충전시키고, 유압실린더(43)를 통해 하측 덮개(42)를 상승시켜, 상기 충전된 골재 및 아스팔트를 압축함으로서, 공시체를 다짐 및 성형하는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기와 같은 종래의 공시체 성형장치는 단순 압축 방식으로서, 상기 공시체의 양 끝단면(상측 덮개(39)와 하측 덮개(42)와의 접촉면)과 공시체의 중심부에 압력 편차가 크게 발생하여 균등질의 공시체를 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 이로 인해 탄성도, 압축 강도 등을 포함하는 소성 변형 시험에서의 측정 값을 신뢰할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원호 형상의 다짐면을 가지는 다짐 수단을 원호 궤적으로 유동시켜 공시체를 다짐,성형함으로서, 공시체에 전체 면에 걸쳐 일정하고 균일한 압력을 가할 수 있게 되어 균등질의 공시체를 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인해 탄성도, 압축 강도 등 소성 변형 시험에서 신뢰성 있는 데이터를 획득할 수 있도록 하는 새로운 개념의 공시체 성형장치를 제공함을 과제로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로, 다짐 몰드에 골재 및 아스팔트를 충전하고, 다짐 수단으로 이를 압축,다짐하여 공시체(供試體)를 성형하는 공시체 성형 장치에 있어서, 원호 형상의 다짐면을 가지는 다짐 수단이 구비될 수 있다.

아울러, 상기 다짐 수단은, 원호 궤적으로 유동할 수 있다.

한편, 상기 공시체 성형 장치는, 프레임, 상기 프레임의 상부에 위치하며, 실린더에 의해 상,하 이동하는 다짐 수단 및 상기 프레임의 하부에 위치하며, 다짐 몰드를 좌,우 이동시키는 이동 플레이트를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 공시체 성형장치는, 다짐 몰드를 상기 이동 플레이트로 안내하는 가이드 롤러를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 다짐수단은, 실린더 축의 끝단에 연결된 연결편과 힌지 결합될 수 있다.

또한, 상기 이동 플레이트는, 구동 모터에 회전하는 구동캠과 연결 바를 매개로 연결되고, 하부에 구성된 가이드 레일에 체결되어 좌,우 이동할 수 있다.

본 발명에 의하면, 공시체에 일정하고 균일한 압력을 가할 수 있게 되어 균등질의 공시체를 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인해 탄성도, 압축 강도 등 소성 변형 시험에서 신뢰성 있는 데이터를 획득할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 공시체 성형장치의 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공시체 성형장치의 사시도
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다짐 수단의 작동상태를 나태낸 정면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 플레이트의 작동상태를 나태낸 정면도
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 작동상태를 나태낸 사시도
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 공시체 성형장치의 작동과정을 나타낸 정면도

상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성 및 그 작용 효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공시체 성형장치의 사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다짐 수단의 작동상태를 나태낸 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 플레이트의 작동상태를 나태낸 정면도이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 작동상태를 나태낸 사시도로서, 본 발명은 프레임(10), 다짐 수단(20), 다짐 몰드(M)가 위치하는 이동 플레이트(30) 및 가이드 롤러(40)를 포함하여 구성된다.

상기 프레임(10)은, 후술되어질 각 구성 부품을 내부에 수용하는 것으로, 메인 프레임(11)에는 다짐 수단(20), 이동 플레이트(30) 및 다짐 몰드(M)가 수용되며, 메인 프레임(11)의 측면에 구성되는 서브 프레임(12)에는 상기 이동 플레이(30)틀 제어하기 위한 구동 모터(31), 구동캠(32) 및 제어 장치(13) 등이 구성된다.

상기 다짐 수단(20)은, 다짐 몰드(M)에 충전된 골재 및 아스팔트를 압축, 다짐하여 공시체를 성형하는 것으로, 공시체와의 접촉면이 원호 형상으로 형성된다.

상기와 같은 형상의 다짐 수단(20)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 메인 프레임(11)의 상부에 위치한 상태로 실린더(21)에 의해 상,하 이동하고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 다짐 몰드(M)의 좌,우 이동(도 4참조)에 대응하여 원호 궤적을 그리며 유동한다.

이를 위해 상기 다짐 수단(20)은, 상기 실린더(21)의 실린더 축(22) 끝단에 연결된 연결편(23)과 힌지(24) 결합되어 상기 원호 궤적을 구현한다.

상기 다짐 수단(20)이 원호 궤적으로 유동함에 있어, 상기 좌, 우 이동하는 다짐 몰드(M)와 접촉함으로서, 좌,우 이동하는 다짐 몰드(M)와의 마찰력을 바탕으로 간접 유동할 수 있으며, 유압 장치 등 별도의 구동수단을 이용하여 직접 유동할 수도 있다.

아울러, 상기 간접 유동방식과 직접 유동방식을 동시에 구현할 수도 있다.

한편, 상기 다짐 수단(20)의 상,하 이동을 구현하는 실린더(21), 다짐수단(20)을 직접 유동시키는 구동수단 및 다짐 수단(20)의 가열 등은 상기 서브 프레임(12)에 별도로 구비된 제어 장치(13)에 의해 제어된다.

상기 이동 플레이트(30)는, 상기 프레임(10)의 하부에 위치하여 상기 다짐 몰드(M)를 좌,우 이동시키는 것으로, 상기 서브 프레임(12)에 구성되는 구동모터(31)의 회전력을 바탕으로 좌,우 이동한다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 서브 프레임(12)의 하부에 구성된 구동 모터(31)와 서브 프레임(12)의 상부에 구성된 구동캠(32)이 통상의 체인 또는 밴드 등에 의해 연동되고, 상기 구동캠(32)과 이동 플레이트(30)가 연결 바(33)에 의해 연결됨으로서, 상기 구동 모터(31)의 회전에 대응하여 상기 이동 플레이트(30)가 좌,우 회전하게 된다.

한편, 상기 이동 플레이트(30)의 하부에는 가이드 레일(34)이 형성되며, 상기 이동 플레이트(30)가 가이드 레일(34)에 체결된 상태로 좌,우 이동함으로서 설정 방향에서 이탈하지 않게 된다.

상기 가이드 롤러(40)는, 다짐 몰드(M)를 상기 이동 플레이트(30)로 안내하기 위한 것으로, 다수의 롤러로 구성된다.

즉, 도 5a에 도시된 바와 같이, 다짐 몰드(M)를 상기 가이드 롤러(40) 상에 위치시킨 후, 골재와 아스팔트를 충전하고, 도 5b에 도시된 바와 같이, 충전이 끝난 다짐 몰드(M)를 상기 가이드 롤러(40)를 통해 이동 플레이트(30) 방향으로 밀어 위치시킨다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 롤러의 작동상태를 나태낸 사시도이고, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 공시체 성형장치의 작동과정을 나타낸 정면도로서, 상기와 같이 구성된 공시체 성형장치의 다짐, 성형과정을 살펴보면 다음과 같다.

(A) 작업자는 도 5a에 도시된 바와 같이, 다짐몰드(M)를 상기 가이드 롤러(40) 상에 위치시킨 후, 공시체의 구성재료인 골재와 아스팔트를 상기 다짐 몰드(M)에 충전시킨다.

이때, 작업자는 흙손(trowel) 등의 도구를 이용하여, 상기 골재와 아스팔트가 상기 다짐 몰드(M) 내에 고르게 충전될 수 있도록 정리하는 작업이 수반될 수 있으며, 이후 간이 다짐기 등으로 상기 골재와 아스팔트의 융기부(隆起部)를 마감처리하는 것이 효과적이다.

(B) 상기 골재와 아스팔트의 충전이 끝단 다짐 몰드(M)를 도 5b에 도시된 바와 같이, 이동 플레이트(30)로 이동시킨다.

이때, 상기 이동 플레이트(30)의 하부면에 가이드 롤러(40)가 구비됨에 따라, 작업자는 상기 다짐 몰드(M)를 이동 플레이트(30) 방향으로 가볍게 밀어 이동시킬 수 있다.

(C) 상기 다짐 몰드(M)가 이동 플레이트(30)에 위치된 후, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 다짐 수단(20)을 하강시켜 상기 충전된 골재 및 아스팔트와 접촉시킨다.

이때, 상기 다짐 수단(20)의 하강 작동은 실린더(21)에 의해 구현되며, 작업자는 상기 실린더(21)를 제어하는 제어 장치(13)를 조절하여 상기 다짐 수단(20)의 하강 정도를 조절할 수 있다.

(D) 상기와 같이 접촉이 완료되면, 도 6a 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 이동 플레이트(30)를 좌,우 이동시킨다.

상기와 같이 이동 프레이트(30)가 좌, 우 이동할 경우, 이동 플레이트(30)의 다짐 몰드(M)와 접촉된 다짐 수단(20)은 그 마찰력으로 인해 원호 궤적을 그리며 유동하게 된다.

즉, 원호형상의 접촉면을 갖는 다짐 수단(20)이 상기와 같이 원호 궤적을 그리며 유동됨에 따라 상기 다짐 몰드(M)에 충전된 골재 및 아스팔트에 일정하고 균일한 압력이 가해지고, 이로 인해 균등질의 공시체가 성형된다.

한편, 상기와 같이 다짐 수단(20)으로 다짐, 성형함에 있어 통상적인 슬래브(slab) 등을 상기 다짐 수단(20)과 공시체 사이에 삽입시킨 후, 다짐 동작을 할 수 있다.

(E) 상기와 같이 공시체의 성형이 완료되면, 작업자는 상기 제어 장치(13)를 통해 다짐 수단(20)을 상승시킨 후, 상기 이동 플레이트(30) 상에 위치한 다짐 몰드(M)를 가이드 롤러(40)로 이동시킨다.

이때, 상기 이동 플레이트(30)의 하부면에 가이드 롤러(40)가 구비됨에 따라, 작업자는 상기 다짐 몰드(M)를 이동 플레이트(30)방향으로 가볍게 당겨 이동시킬 수 있다.

이후, 상기 다짐 몰드(M)로 부터 공시편을 추출하여 작업을 완료하게 된다.

따라서, 본 발명은 종래 하중을 이용한 단순 압축 방식이 아닌, 원호 형상의 다짐면을 가지는 다짐 수단(20)을 원호 궤적으로 유동시켜 공시체를 다짐,성형함으로서, 공시체에 일정하고 균일한 압력을 가할 수 있게 되어 균등질의 공시체를 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인해 탄성도, 압축 강도 등 소성 변형 시험에서 신뢰성 있는 데이터를 획득할 수 있게 된다.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 : 프레임 11 : 메인 프레임
12 : 서브 프레임 13 : 제어 장치
20 : 다짐 수단 21 : 실린더
22 : 실린더축 23 : 연결편
24 : 힌지 30 : 이동 플레이트
31 : 구동모터 32 : 구동캠
33 : 연결 바 34 : 가이드 레일
40 : 가이드 롤러 M : 다짐 몰드

Claims

다짐 몰드에 골재 및 아스팔트를 충전하고, 다짐 수단으로 이를 압착,다짐하여 공시체(供試體)를 성형하는 공시체 성형 장치에 있어서,
프레임;
상기 프레임의 상부에 위치하며, 실린더에 의해 상,하 이동하되, 원호 형상의 다짐면을 가지고 원호 궤적으로 유동하는 다짐 수단; 및
상기 프레임의 하부에 위치하며, 다짐 몰드를 좌,우 이동시키는 이동 플레이트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공시체 성형장치.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 공시체 성형장치는,
다짐 몰드를 상기 이동 플레이트로 안내하는 가이드 롤러를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공시체 성형장치.
제 1항에 있어서,
상기 다짐 수단은,
실린더 축의 끝단에 연결된 연결편과 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 공시체 성형장치.
제 1항에 있어서,
상기 이동 플레이트는,
구동 모터에 회전하는 구동캠과 연결 바를 매개로 연결되고,
하부에 구성된 가이드 레일에 체결되어 좌,우 이동하는 것을 특징으로 하는 공시체 성형장치.