KR101007545B1 - 철근 이음부에 나사부를 형성하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근 이음부에 나사부를 형성하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 철근 이음부의 소성변형을 형성하기 위한 스웨이징 공정 및 소성변형된 이음부에 나사부를 형성하는 나사부 형성 공정으로 구성된다.

철근, 커플링, 나사부, 철근 이음부

Description

철근 이음부에 나사부를 형성하는 방법 및 장치{Method for forming threads on the joint portions of steel bar}

본 발명은 건축 및 토목 구조물 공사에 사용되는 철근에 관한 것으로, 특히 이러한 철근의 결합을 위한 이음부에 나사부를 형성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

철근 콘크리트 구조물의 공사에 사용되는 철근은 정해진 규격에 따라 일정한 길이로 제작되기 때문에 건축 및 토목 현장에서는 필요에 따라 이러한 철근을 연결하여 사용하고 있다.

일반적으로 철근을 서로 연결하는 방법으로는 금속와이어를 이용하여 동여매는 방법과 용접 및 커플러 이용 방법 등이 있다.

상기 방법 중에서 현재는 인장강도 등의 영향을 적게 받는 커플링 방법을 주로 사용하고 있는바, 이는 철근의 단부에 수나사부를 형성하고, 암나사부를 형성한 커플러를 이용하여 수나사부가 형성된 철근을 서로 연결 및 결합하는 방법이다.

상기 커플러를 이용한 철근 이음방법은 결합된 철근부위에 인장하중을 가하여도 나사부가 형성된 철근 이음부가 쉽게 파단되어서는 안되기 때문에 철근 이음부의 인장강도가 다른 철근 부위의 인장강도보다 커야 하는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래부터 다양한 형태의 나사부 가공방법이 제안되어왔다.

철근 나사부 형성 방법은 철근 단부의 마디와 리브를 처리하는 전처리 가공공정과 전처리된 철근 이음부에 나사부를 형성하는 나사형성 공정으로 이루어진다.

전처리 가공공정은 상온에서 스웨이징(Swaging) 공법을 이용하여 철근에 형성된 마디와 리브를 압입하여 없애는 방법과 철근을 금형에 삽입하여 업세팅(upsetting)함으로써 마디와 리브를 없애는 방법이 있다.

상기한 바와 같은 전처리 공정이 없이 철근에 형성된 마디와 리브를 절삭가공하여 나사부를 형성하는 경우에는 철근 결합부의 유효단면적이 감소하기 때문에 이 부분에 대한 인장강도가 낮아지는 문제가 발생한다.

이와 같은 유효단면적이 감소하는 문제를 해결하기 위한 방법의 하나로 업세팅(upsetting)공정을 사용하는바, 이는 인위적으로 철근 이음부의 직경을 늘려서 나사의 가공이 이루어지기 때문에 상기한 전처리 공정에 의한 유효단면적의 감소를 해결할 수가 있다.

그러나, 이러한 업세팅공정은 철근의 길이가 줄어드는 문제가 발생할 수가 있고, 철근 단부에 국부적으로 열과 압력이 가해지기 때문에 철근의 물성이 변할 뿐만 아니라 연신율의 저하에 따라 충격에 약해진다. 더욱이, 업세팅부를 만들기 위해서는 시간 및 비용이 발생하는 문제가 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것이 한국특허제0820184호에 개시되어 있는바, 여기에서는 가공부 가압공정과 절삭공정 및 전조공정을 별개의 형태로 각각 진행함으로써, 각 공정에 따른 철근의 운반 및 위치설정에 따른 비용과 시간이 증가하는 단점이 있다.

또한, 절삭공정으로 인해서 철근의 직경이 감소하는 경향이 있어서 인장강도에도 영향을 미칠 수가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공되는 것으로서, 철근 나사부를 형성하는 방법에 있어서 공정을 더욱 간편하고 저렴하게 실시할 수 있도록 하며 또한 인장강도의 손실을 최소로 줄이도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 철근 나사부 형성 방법은 철근 이음부의 스웨이징 가압공정과 나사부 형성을 위한 나사형성 공정을 동시에 일괄 처리할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 철근 이음부의 나사부 형성 방법 및 장치에 의해서, 공정이 간편할 뿐만 아니라 제조 비용이 절감되는 결과를 얻는다.

이하 본 발명에 따른 철근 이음부의 나사부 형성 방법 및 장치를 이하 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 철근 이음부의 나사가공 장치는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 2개의 나사가공 전조 롤러(100)로 구성되고, 각각의 전조 롤러(100)는 철근이 인입되는 전방의 가압부(101) 및 후방의 나사형성부(102)가 일체로 형성되어 있다.

본 발명은 초기의 철근 이음부를 스웨이징 가공하는 공정과 이음부에 나사부를 형성하는 나사형성 공정으로 이루어지는바, 스웨이징 공정은 도 1 및 2에 나타낸 바와 같이 2 개의 전조 롤러(100) 사이에 철근(10)을 위치시키고 전조 롤러를 회전시켜 철근을 가압하는 스웨이징 공정을 수행한다. 이러한 스웨이징 공정에 의해서 소성변형이 발생함으로써, 도 2에 점선으로 나타낸 바와, 같이 철근(10)의 이음부(20)는 마디 및 리브가 제거된 상태로 만들어진다.

상기 가압공정이 끝나면 다음 단계로 나사형성 공정을 수행하는바, 이는 도 3에 나타낸 바와 같이, 전조 롤러(100)에 가압부(101)와 일체로 형성된 나사 형성부(102)로 서서히 철근을 이동시켜서 원하는 나사부가 형성되도록 가공을 한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 최종적으로 나사부가 철근 이음부(20)에 형성된 본 발명에 따른 제품은 도 6에 나타낸 바와 같이 커플러(30)를 이용하여 다른 철근과 결합하도록 사용된다.

도 1은 본 발명에 따른 철근 이음부 나사부 형성 방법의 가압 스웨이징 공정의 제 1 단계를 나타낸 단면도,

도 2는 상기 제 2 단계를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 이음부 나사부 형성 공정의 단계를 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명에 따라 나사부가 형성된 철근을 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 공정을 수행하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸 사시도, 및

도 6은 본 발명에 따라 나사부가 형성된 철근의 사용 실시를 나타낸 사시도이다.

Claims (2)

1. 다음의 공정을 포함하는 철근 이음부에 나사부를 형성하는 방법:

   가압부(101) 및 나사 형성부(102)가 일체로 형성된 2 개의 전조 롤러(100) 사이에 철근 이음부를 정위치시킨 다음 전조 롤러로 철근을 가압부(101)에 의해서 가압하는 스웨이징(Swaging) 공정; 및

   상기 가압 스웨이징 공정에 의해서 철근의 마디 및 리브가 제거된 철근 이음부를 상기 전조 롤러(100)에 가압부(101)와 함께 일체로 형성된 나사형성부(102)로 철근 이음부를 이동시켜서 전조 롤러를 가압하여 나사부를 형성하는 나사부 형성 공정.
2. 철근 이음부에 나사부를 형성하는 장치에 있어서, 가압 스웨이징 공정과 가압 나사부 형성 공정을 일괄 처리할 수 있도록 하되, 2 개의 전조 롤러(100)로 구성되고 이러한 각각의 전조 롤러에는 철근 가압부(101) 및 나사부 형성부(102)가 일체로 형성되어 있는 철근 이음부에 나사부를 형성하는 장치.

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