KR100970562B1 - 강선 삽입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량과 같은 콘크리트 구조물의 시공시에 구조물의 강도를 높이기 위해 양생된 구조물 내부로 강선을 삽입시킬 수 있도록 하는 강선 삽입장치에 관련되는 기술이며, 이를 위한 구성으로 프레임에 결합되는 유압모터의 회전축과 연결되는 구동기어와; 상기 구동기어로부터 회전력을 전달받아 회전되며 상기 프레임에 양단부가 지지되어 회전되되, 동력전달을 위한 치형구간과 인접하여 강선이 놓일 강선홈이 형성되는 다수의 프레임측 종동기어와; 상기 프레임 상단부에 설치되며 핸들조작에 따라 좌우로 이동되는 작동바아와; 상단부는 상기 작동바아와 연결되고 하단부는 상기 프레임측 종동기어가 삽입되는 제1샤프트에 연결되되, 이격거리를 두고서 2개가 한쌍을 이루게 되는 다수의 회동브라켓과; 상기 회동브라켓 사이에 설치되며 치형구간을 구비하고 이에 이웃하여 강선홈이 형성되어 상기 프레임측 종동기어와 맞물리게 되는 브라켓측 종동기어;를 포함하여 구성되어 상기 강선을 강제 공급시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 강선 삽입장치에 관한 것이다.

강선, 삽입장치, 교량, 콘크리트, 기어, 유압모터

Description

강선 삽입장치{steel wire insertion apparatus}

본 발명은 교량과 같은 콘크리트 구조물의 시공시에 구조물의 강도를 높이기 위해 양생된 구조물 내부로 강선을 삽입시킬 수 있도록 하는 강선 삽입장치에 관련되는 기술이다.

콘크리트 구조물의 시공시에는 구조물 내부에 다량의 철근을 배치하여 바람이나 진동, 지진 발생시에 콘크리트 구조물이 쉽게 파괴되지 않도록 하고 있다. 더 나아가 교량상판이나 교각과 같이 높은 하중이 작용하고 고속으로 진행하는 차량으로 인해 심한 진동이 반복적으로 작용되는 구조물의 경우에는 보다 적극적인 파괴대책을 사용하고 있다. 즉, 구조물의 내부에 다수의 빈홀이 형성되도록 양생시킨 후에 높은 인장강도를 갖는 강선을 강제 삽입시키도록 하고 있다.

이러한 강선은 보통 여러 가닥을 꼬아서 만들어지므로 상당한 직경을 이루고 작업자가 수작업하기에는 무게가 무거우므로 상기 강선를 자동 공급시킬 수 있는 장치가 요구된다.

이러한 요구에 따라 개발된 것으로 대한민국 특허등록번호 542154호의 "강선 삽입기"가 알려져 있다. 도1은 상기 종래기술에 따른 강선 삽입기의 사시도이며, 도2는 분해 사시도를 나타낸 것이다.

상기 강선 삽입기는 테이블(1)과 상기 테이블(1) 상에 강선(W)의 삽입 이송방향으로 길게 설치된 롤러프레임(13)과, 상기 롤러프레임(13)에 회전자유롭게 구비되어 강선을 삽입 이송방향을 따라 직선상태로 안내하도록 지지하는 복수개의 지지롤러(11)와, 상기 테이블에 회전자유롭게 구비되고 상기 지지롤러(11)와 함께 강선(W)을 사이에 끼워 가압하는 구동롤러(12)와, 상기 구동롤러(12)를 회전시키는 구동수단과, 상기 테이블(1) 상에 구비되어 지지롤러(11)와 구동롤러(12) 사이의 간격을 조절하기 위한 가압력조절기구(30)와, 강선에 가해지는 가압력을 일정범위내로 유지하는 가압력유지기구(40)와, 강선공급부의 위치에 대응하여 강선(W)의 인입방향을 조절하기 위한 인입측 강선안내기구(60)와, 삽입대상의 위치에 대응하여 강선의 인출각도를 조절하기 위한 인출측 강선안내기구(70)와, 상기 인출측 강선안내기구를 통해 인출되어 삽입대상에 삽입된 강선(W)을 절단하는 커터기(15)로 구성되는 기술이다.

종래기술에 있어서는 지지롤러(11)의 상측에 고정설치되는 구동롤러(12)를 두어서 그 사이로 강선을 밀어넣어 구동롤러가 상기 강선과 접촉되면서 강선의 이송이 이루어지는 구조를 갖추고 있다. 이와 같은 경우 강선의 직경이 변화되거나 이송력을 변화시켜야 하는 경우에도 고정된 구동롤러(12)로 인해 강선과 구동롤러간 접촉력을 변화시킬 수 없어 효율이 떨어지거나 아예 사용이 불가능한 경우도 발생하게 된다. 또한, 지지롤러에는 회전력이 직접 전달되지 않으므로 구동롤러와의 간격이 적절치 않는 경우 강선과 지지롤러 혹은 구동롤러 사이에서 슬립이 발생될 가능성이 높다는 문제점도 있다.

따라서 보다 사용이 간편하고 필요에 따라 강선에 작용되는 이송력을 변화시킬 수 있고 슬립이 발생되지 않으면서 강선을 공급시킬 수 있는 강선 삽입기가 요구되는 실정이다.

언급한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은 회전력의 전달이 보다 원활하게 이루어질 수 있으며 강선 이송시 슬립이 발생되지 않도록 하는 강선 삽입장치를 제공하고자 함을 과제로 한다.

또한, 간편한 조작으로 강선에 작용하는 마찰력을 변화시켜서 강선의 직경변화에 원활하게 대처할 수 있는 구조를 갖는 강선 삽입장치를 제공하고자 한다.

더 나아가 필요에 따라서는 강선의 이송방향을 변화시킬 수 있도록 하는 강선 삽입장치를 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명은, 프레임에 결합되는 유압모터의 회전축과 연결되는 구동기어와; 상기 구동기어로부터 회전력을 전달받아 회전되며 상기 프레임에 양단부가 지지되어 회전되되, 동력전달을 위한 치형구간과 인접하여 강선이 놓일 강선홈이 형성되는 다수의 프레임측 종동기어와; 상기 프레임 상단부에 설치되며 좌우로 이동될 수 있는 작동바아와; 상단부는 상기 작동바아와 연결되고 하단부는 상기 프레임측 종동기어가 삽입되는 제1샤프트에 연결되되, 이격거리를 두고서 2개가 한쌍을 이루게 되는 다수의 회동브라켓과; 상기 회동브라켓 사이에 설치되며 치형구간을 구비하고 이에 이웃하여 강선홈이 형성되어 상기 프레임측 종동기어와 맞물리게 되는 브라켓측 종동기어;를 포함하여 구성되어 상기 강선를 강제 공급시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 강선 삽입장치를 제안한다.

바람직하게 상기 프레임측 종동기어는 동일선상을 따라 배치되며 중간기어를 거쳐서 회전력이 전달되는 것으로 함을 특징으로 하는 강선 삽입장치를 제안한다.

바람직하게 상기 회동브라켓은 상기 작동바아가 전진됨에 따라 경사지게 기울어지며 상기 프레임측 종동기어에 대해 브라켓측 종동기어가 맞물린 채 회전되면서 강선홈간 간격이 좁아지게 되는 것을 특징으로 하는 강선 삽입장치를 제안한다.

또한 본 발명의 상기 강선 삽입장치는 유압모터의 회전방향을 변화시킬 수 있도록 조정하는 조정레버가 프레임 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 강선 삽입장치를 제안한다.

그리고 상기 강선 삽입장치는 상기 프레임의 좌우 측면에 돌출되게 결합되는 중공파이프가 결합되어 강선의 유입 및 배출을 안내할 수 있도록 함을 특징으로 하는 강선 삽입장치를 제안한다.

본 발명에 따른 강선 삽입장치는 기어를 통한 회전력의 전달이 이루어지므로 강선 이송시 슬립발생을 없앨 수 있다는 효과가 있으며, 특히 강선의 직경변화에 따라 간단하게 마찰력을 변화시킬 수 있으므로 사용상의 편리성이 높다는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 필요에 따라 강선의 이송방향을 쉽게 변경시킬 수 있다는 효과도 있다.

이하, 본 발명에 따른 강선 삽입장치에 대한 보다 상세한 설명을 하기로 하 며, 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위한 수단으로서 첨부되는 관련도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예로서 구체화한 하나의 예를 보여주는 것이며 따라서 단순한 구조적 변경이나 등가적인 요소로의 치환과 같은 변형 실시예 또한 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

도3은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보여주는 개략적인 사시도이며, 도4은 개략적인 정면도이고, 도5는 평면도이며, 도6은 도4에 있어서 A-A선 단면도를 보여준다. 그리고 도7은 회동브라켓이 기울어지게 작동바아를 조작한 후의 변화를 보여주는 정면도에 해당된다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 강선 삽입장치는 크게 프레임(100)을 갖추고 상기 프레임(100) 정면에 유압모터(M)가 결합된다. 그리고 상기 유압모터(M)의 회전축(S)에는 구동기어(200)가 연결되어 회전력의 전달이 이루어질 수 있도록 한다. 상기 구동기어(200)는 프레임(100) 내부에 설치되어 상기 유압모터(M)의 회전방향에 따라 연동하여 회전된다.

상기 프레임(100)의 상부측은 개구되어 있으며 프레임의 좌우측으로 강선의 도입구 및 배출구가 되는 중공파이프(P)가 결합될 수 있다.

상기 프레임(100) 내부에 다수의 프레임측 종동기어(300)가 배치되는데 상기 프레임측 종동기어(300)는 구동기어(200)로부터 회전력을 전달받게 되며, 본 실시예에서는 4개의 프레임측 종동기어(300)를 일직선 형태로 배치토록 하고 있다. 상기 구동기어(200)와 인접한 프레임측 종동기어(300)는 직접 구동기어(200)와 치합되어 회전력의 전달이 되도록 할 수 있으며 필요에 따라서는 이들 간 연결을 매개하는 또 다른 기어를 둘 수도 있다.

설명의 편의를 위해서 상기 프레임측 종동기어(300)는 도면상 좌측에서부터 제1프레임측 종동기어(300a), 제2프레임측 종동기어(300b), 제3프레임측 종동기어(300c) 및 제4프레임측 종동기어(300d)라 부르기로 한다. 제2, 제3프레임측 종동기어(300b,300c)는 구동기어(200)와 직접적인 연결이 이루어지도록 구성할 수 있으며, 제1프레임측 종동기어(300a)와 제2프레임측 종동기어(300b)간 회전력 전달을 위해서는 그 사이에 중간기어(310)를 두는 것으로 함이 바람직하다. 제3, 제4프레임측 종동기어(300c,300d)간 연결을 위해서 역시 중간기어(310)를 두는 것으로 한다.

프레임측 종동기어(300)간 연결구조 혹은 구동기어(200)와 프레임측 종동기어(300)와의 연결구조는 프레임(100)의 사이즈, 기어의 갯수 등을 고려하여 다양하게 변화시킬 수 있는 것이다. 즉, 상기 프레임측 종동기어(300)들은 구동기어(200)로부터 회전력의 전달을 받아 회전될 수 있는 것이면 무방하다.

특히, 상기 프레임측 종동기어(300)들은 구동기어(200)와 연결되는 치형구간(t)을 갖되, 상기 치형구간(t)과 인접하여 함몰된 강선홈(wh)이 구비된다. 상기 강선홈(wh)에는 이송될 강선이 놓이게 되는 부위이며, 후술할 브라켓측 종동기어(600)에도 동일한 형상의 강선홈(wh)이 구비되어 그 사이에 강선이 물리게 됨으로써 이송이 이루어지게 되는 것이다.

상기 프레임(100)의 상단부에는 작동바아(400)가 설치되며 상기 작동바아(400)는 길다란 판상부재이고 그 일측으로 핸들(H)이 형성되고 상기 핸들(H)의 조작에 따라 상기 작동바아(400)는 도면상 우측으로 밀리면서 이동하게 된다. 보다 구체적으로 프레임(100)의 상단부 일측에 삽입되는 끼움플레이트(410)를 두도록 하고 상기 끼움플레이트(410) 중심부에는 관통홀이 형성되게 한다. 그리고 도면상 상기 관통홀 좌측면에 암나사부(420)를 두고 작동바아(400)의 일단부에 결합되는 원통형의 보조바아(430)가 상기 관통홀을 지나도록 배치한다. 특히 상기 보조바아(430)에는 부분적으로 수나사가 형성되어 상기 암나사부(420)와 결합이 되는 것으로 하고 핸들(H)을 상기 보조바아(430)에 결합시키도록 한다. 상기 핸들(H)을 조작함에 따라 작동바아(400)는 우측으로 이동하게 되며, 이에 따라 후술할 회동브라켓(500)은 수직상태로 되거나 경사지게 기울어지게 변화될 수 있다.

즉, 상기 작동바아(400)는 필요에 따라 좌우로 움직일 수 있는 것이면 충분하며 본 실시예와 같이 핸들(H) 조작에 의해 도면상 우측으로 이동될 수 있도록 하고 복귀시킴에 있어서는 핸들을 돌려 원위치로 옮긴 후 작동바아를 손으로 좌측으로 밀도록 할 수 있는 것이다. 하지만, 상기 작동바아가 핸들 조작에 따라 동시에 좌우로 움직이게 구성할 수도 있다.

상기 작동바아(400)에는 프레임측 종동기어(300)의 갯수만큼의 회동브라켓(500)이 설치되며, 본 실시예에서는 4개의 회동브라켓을 두는 것으로 한다. 상기 회동브라켓(500)은 2개가 한쌍을 이루는 형식을 취하며, 회동브라켓(500)의 상단부는 작동바아(400)와 연결되고 하단부는 프레임측 종동기어(300)가 삽입되는 제 1샤프트(510)에 연결이 된다. 상기 작동바아(400)는 소정의 폭을 갖는 것이며 따라 각 회동브라켓(500)은 2개의 판상부재가 작동바아의 폭만큼 이격되어 핀(530)으로 연결된다.

상기 프레임측 종동기어(300)를 프레임(100)에 회동가능하게 결합시키기 위해서 제1샤프트(510)를 이용하게 되며 상기 회동브라켓(500)의 하단부에 구멍을 뚫어서 상기 제1샤프트(510)에 회동브라켓(500)이 삽입되어 회동될 수 있도록 결합하도록 하는 것이다.

상기 프레임측 종동기어(300)의 상측에 맞물리게 브라켓측 종동기어(600)가 배치되는데 상기 브라켓측 종동기어(600)는 상기 회동브라켓(500) 사이에 회전될 수 있게 연결되며 이를 위해 제2샤프트(520)를 이용하도록 한다. 상기 제2샤프트(520)의 양단부는 회동브라켓(500)에 삽입되어 있으며 상기 제2샤프트(520)에 브라켓측 종동기어(600)가 베어링과 같은 수단을 매개로 설치된다. 상기 브라켓측 종동기어(600) 역시 프레임측 종동기어(300)와 같이 치형구간(t)를 갖추며 이와 인접하여 강선홈(wh)이 형성된다. 프레임측 종동기어(300)와 브라켓측 종동기어(600)는 서로 치형구간(t)에서 맞물리는 상태를 유지하며 강선홈(wh) 사이로 강선이 놓이게 된다.

프레임(100)에 설치되는 유압모터(M)가 작동하면 그 회전축(S)에 연결된 구동기어(200)가 회전되고 상기 구동기어와 연결되는 프레임측 종동기어(300)도 회전하고 동시에 브라켓측 종동기어(600)도 회전하게 된다. 그리고 강선홈(wh)에 끼워지는 강선은 프레임측 종동기어(300)와 브라켓측 종동기어(600)가 회전됨에 따라 마찰력으로 인해서 회전방향으로 강선이 이송될 수 있다.

본 발명에 따른 강선 삽입장치를 이용하여 이송시킬 강선의 직경은 언제든지 변화될 수 있는 것이며, 따라서 강선 직경 변화에 관계없이 원활하게 사용이 가능하도록 구성할 필요가 있다.

즉, 강선의 직경이 감소되는 경우에는 프레임측 종동기어(300)와 브라켓측 종동기어(600)에 형성되는 강선홈(wh)의 간격을 좁혀야 할 필요가 있다. 이에 대응하기 위해서 본 발명에서는 작동바아(400)와 연결된 브라켓측 종동기어(600)의 위치가 가변될 수 있도록 하여 강선홈(wh)간 간격을 조정할 수 있도록 한다. 도7에 도시된 바와 같이 작동바아(400)에 구비되는 핸들(H)을 돌려서 작동바아(400)를 도면상 우측으로 이동시키게 되면 회동브라켓(500)은 우측으로 기울어지게 된다. 상기 회동브라켓(500)이 기울어지면 프레임측 종동기어(300)에 맞물린 브라켓측 종동기어(600)가 회전되면서 미소하게 낮은 위치로 이동하게 된다. 이에 따라 강선홈(wh)간 간격은 좁혀지며 강선에 적절한 마찰력을 제공할 수 있는 것이다.

본 발명의 경우 프레임측 종동기어(300)와 브라켓측 종동기어(600)가 기어이로 맞물려 회전되므로 동력전달이 확실하게 이루어질 수 있게 되며, 또한 강선 직경에 따라 강선홈(wh)의 간격을 조정함으로써 최적의 마찰력을 제공하여 강선에 슬립이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 장치를 이용하여 강선를 밀어넣거나 다시 빼낼 필요가 있으므로 유압모터(M)의 회전방향을 간편하게 변화시킬 필요가 있다. 이를 위해 프레임(100) 일측면에 유압모터(M)의 회전방향을 조정할 조정레버(700)를 두는 것으로 함이 바 람직하다. 이러한 조정레버(700) 및 유압모터(M)와의 연결 자체는 공지의 유압기술로서 달성할 수 있는 것인 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략토록 한다.

바람직하게 상기 프레임(100)의 좌우 측면으로 중공파이프(P)를 돌출되게 결합시키도록 하며 어느 일측은 강선이 유입되는 유입구가 되고 타측은 배출되는 배출구가 되는 것으로 한다. 상기 중공파이프로 투입되는 강선은 프레임측 종동기어와 브라켓측 종동기어에 구비되는 강선홈 사이로 들어가게 되며 유압모터의 회전으로 상기 프레임측 종동기어와 브라켓측 종동기어가 맞물려 회전되면 강선은 점차 이송되어 배출방향의 중공파이프를 거쳐서 나가게 된다.

본 발명에 의한 강선 삽입장치는 사용상의 편리성이 우수하고 회전력 전달이 확실히 이루어지므로 강선에 슬립이 발생되지 않도록 하면서 원활하게 이송될 수 있도록 한다는 장점을 가진다.

그리고 강선의 직경이 변화되더라도 적절히 대처할 수 있고 강선의 진행방향도 정역방향으로 조정할 수 있다는 장점도 있다. 따라서 본 발명은 기존 사용되고 있는 강선 삽입장치를 대체하여 많은 사용이 기대되므로 그 이용 가능성이 매우 높을 것으로 기대되는 기술이다.

도1은 종래기술에 따른 강선 삽입기의 사시도.

도2는 종래기술에 따른 강선 삽입기의 분해 사시도.

도3은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보여주는 개략적인 사시도.

도4은 개략적인 정면도.

도5는 평면도.

도6은 도4에 있어서 A-A선 단면도.

도7은 회동브라켓이 기울어지게 작동바아를 조작한 후의 변화를 보여주는 정면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 프레임 200 : 구동기어

300 : 프레임측 종동기어 310 : 중간기어

400 : 작동바아 410 : 끼움플레이트

420 : 암나사부 430 : 보조바아

500 : 회동브라켓 510 : 제1샤프트

520 : 제2샤프트 530 : 핀

600 : 브라켓측 종동기어 700 : 조정레버

M : 유압모터 P : 강선파이프

t : 치형구간 wh : 강선홈

Claims (5)

1. 프레임에 결합되는 유압모터의 회전축과 연결되는 구동기어와;

   상기 구동기어로부터 회전력을 전달받아 회전되며 상기 프레임에 양단부가 지지되어 회전되되, 동력전달을 위한 치형구간과 인접하여 강선이 놓일 강선홈이 형성되는 다수의 프레임측 종동기어와;

   상기 프레임 상단부에 설치되며 좌우로 이동될 수 있는 작동바아와;

   상단부는 상기 작동바아와 연결되고 하단부는 상기 프레임측 종동기어가 삽입되는 제1샤프트에 연결되되, 이격거리를 두고서 2개가 한쌍을 이루게 되는 다수의 회동브라켓과;

   상기 회동브라켓 사이에 설치되며 치형구간을 구비하고 이에 이웃하여 강선홈이 형성되어 상기 프레임측 종동기어와 맞물리게 되는 브라켓측 종동기어;를 포함하여 구성되어 상기 강선을 강제 공급시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 강선 삽입장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 프레임측 종동기어는,

   동일선상을 따라 배치되며 중간기어를 거쳐서 회전력이 전달되는 것으로 함을 특징으로 하는 강선 삽입장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 회동브라켓은,

   상기 작동바아가 전진됨에 따라 경사지게 기울어지며 상기 프레임측 종동기어에 대해 브라켓측 종동기어가 맞물린 채 회전됨에 따라 강선홈간 간격이 좁아지게 되는 것을 특징으로 하는 강선 삽입장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 강선 삽입장치는,

   유압모터의 회전방향을 변화시킬 수 있도록 조정하는 조정레버가 프레임 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 강선 삽입장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 강선 삽입장치는,

   상기 프레임의 좌우 측면에 돌출되게 결합되는 중공파이프가 결합되어 강선의 유입 및 배출을 안내할 수 있도록 함을 특징으로 하는 강선 삽입장치.

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