KR101180643B1 - Control device for Tensile Strength of Membrane Structure - Google Patents
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Abstract
막구조의 장력 조절 장치가 개시된다. 개시된 막구조의 장력 조절 장치는, 막재(100)의 일측을 잡아주는 멤브레인 플레이트(200)와; 상기 멤브레인 플레이트(200)와 일측이 피벗 연결(301)되고 타단은 지주(400)에 피벗 연결(302)되며, 직류전동기, 유압펌프, 밸브, 실린더가 일체화되어 전기로 작동하는 전동유압 실린더(300)와; 상기 막재(100)에 부착되어 장력을 측정하는 장력센서(101)와; 상기 전동유압 실린더(300)에 전력을 공급하며, 상기 장력센서(101)의 신호값을 입력받아 기준값과 비교하여 그 차이에 따라 상기 전동유압 실린더(300)를 자동으로 제어하는 전원 제어부(500);를 포함하여 구성된다. 이에 따라 막재에 인가되는 장력을 전동유압실린더를 이용하여 간편하게 조절할 수 있으므로 숙련된 작업자 없이도 설치 및 유지 보수가 가능하며, 특히 유지 보수시의 작업시간과 인력을 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Disclosed is a tension control device of a membrane structure. The tension control device of the disclosed membrane structure includes a membrane plate 200 for holding one side of the membrane material 100; The membrane plate 200 and one side pivot connection 301 and the other end pivot connection 302 to the support (400), DC motor, hydraulic pump, valves, cylinders are electro-hydraulic cylinder 300 is operated electrically )Wow; A tension sensor 101 attached to the membrane 100 to measure tension; A power control unit 500 for supplying electric power to the electro-hydraulic cylinder 300, receiving the signal value of the tension sensor 101 and comparing with a reference value and automatically controlling the electro-hydraulic cylinder 300 according to the difference. It is configured to include. Accordingly, since the tension applied to the membrane can be easily adjusted using an electric hydraulic cylinder, installation and maintenance are possible without skilled workers, and in particular, there is an effect that can significantly reduce work time and manpower during maintenance.
Description
본 발명은 막구조의 장력 조절 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동 유압 실린더(Electric over hydraulic linear actuator)를 이용하여 막구조의 장력을 조절할 수 있도록 구성한 막구조의 장력 조절 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a tension control device of the membrane structure, and more particularly to a tension control device of the membrane structure configured to adjust the tension of the membrane structure using an electric over hydraulic linear actuator.
막구조(membrane structure)는 건축분야에서 직물구조(fabric structure) 또는 장력구조(tension structure)와 같은 의미로 사용되는 용어로 코팅된 직물(coated fabrics)을 주재로 사용하는 구조이다.Membrane structure is a structure that uses coated fabrics as a main term in the term used in the construction field as synonymous with fabric structure or tension structure.
특히, 구조체로서 연성의 막을 이용, 이것에 초기장력을 주어 강성을 늘림으로서 외부하중에 대하여 안정된 형태를 유지하는 장점을 갖고 있다.In particular, it has the advantage of maintaining a stable form against external loads by using a flexible film as a structure and giving an initial tension thereto to increase rigidity.
막구조는 인간의 탄생과 함께 사용되어진 재료로 유목민들이 동물 가죽을 이용하여 이동식 천막을 생활터전으로 사용한 것을 시점으로 중세에는 해상무역의 중추적인 역할을 한 범선의 돛, 전쟁수행을 위한 군대막사와 오늘날 레저용으로 널리 사용되는 텐트에 이르기까지 다양한 재료와 형태 및 용도로 이용되어 왔으며, 근세에 들어 산업사회의 발달로 인한 박람회용 임시시설을 근간으로 건축물로서의 가능성을 제시하기에 이르렀다. 막구조는 콘크리트조 혹은 철골조의 영구 구조물과는 달리 비교적 공사기간이 짧고 경량구조물로서 대공간 구성이 가능하여 야외공연장, 체육시설, 레저시설, 쇼핑몰의 지붕재로 널리 사용되며, 조경분야에서도 휴게시설, 파고라, 쉘터, 게이트볼장, 배드민턴장, 등 조경시설물로도 많이 사용되고 있다.Membrane structure is a material used with the birth of human beings. Nomads used animal skins for mobile tents as a place of living. In the Middle Ages, sails of sailing ships, which were the backbone of maritime trade, and military barracks for warfare. It has been used in a variety of materials, forms, and uses, ranging from tents that are widely used for leisure today, and in recent years, it has been suggested to be possible as a building based on temporary facilities for exhibitions due to the development of industrial society. Unlike the permanent structure of concrete or steel frame, the membrane structure is relatively short in construction period and it is possible to construct large space as a light weight structure, so it is widely used as roofing material for outdoor performances, sports facilities, leisure facilities, shopping malls. It is also widely used as a landscaping facility for pagora, shelter, gate ball, badminton, etc.
현재 막구조용 재료로 사용되는 막의 재질은 크게 (폴리에스터)Polyester를 기초포로 한 PVDF, PVF 제품과 유리섬유(Fiber Glass)에 테플론(Teflon)을 코팅한 PTFE 제품이 있으며, 막구조의 목적에 따라 재료의 선정을 달리할 수 있다. Membrane materials currently used as membrane structure materials include PVDF, PVF products based on (polyester), and PTFE products coated with Teflon on fiber glass, depending on the purpose of the membrane structure. The choice of materials can vary.
막구조에 사용되는 막재에 대하여 간략하게 설명한다면, 일반적으로 많이 사용되어진 PVDF 막재는 폴리에스터(Polyester)를 기초포로 하여 양면에 PVC, PVA, RUBBER 등의 수지를 일정량 도포한 후 액상의 불소수지를 수회 코팅한 막재의 약칭이다. 또한 PVF 막재는 폴리에스터(Polyester)를 기초포로 하여 양면에 PVC, PVA, RUBBER 등의 수지를 일정량 도포한 후 미국의 듀폰사에서 수입한 불소필림을 막재 표면에 접착시킨 막재의 약칭으로 PVC 막재는 난연성 제품이다. 다음으로 2002년 월드컵경기장의 지붕재로 사용된 테프론막재가 있다. 이 막재는 유리섬유(Fiber Glass)를 기초포로 사용하여 액상 불소수지를 수차례에 걸쳐 침투시켜 숙성시킨 원단으로 강한 인장강도를 가지고 있다.When briefly describing the membrane material used in the membrane structure, PVDF membrane material, which is generally used, is made of polyester (Polyester) and coated with a certain amount of resin such as PVC, PVA, RUBBER on both sides, and then the liquid fluorine resin Abbreviation for membrane material coated several times. In addition, the PVF film material is a short name for the film material, which is made of polyester (Polyester) and coated a certain amount of resin such as PVC, PVA, and RUBBER on both sides, and then fluorine film imported from DuPont in the United States on the surface of the film. It is a flame retardant product. Next is Teflon, which was used as the roofing material for the 2002 World Cup Stadium. This membrane material is a fabric made by penetrating several times with liquid fluorine resin using fiberglass as a base cloth and has strong tensile strength.
막재(Membrane)는 기초포와 기초포를 감싸는 수지층으로 이루어진다. 기초포로는 나이론섬유, 면섬유, 유리섬유, 아크릴섬유,폴리에스터섬유 등으로 이루어진 실로 직조하여 원단을 만드는데, 직조방법에 따라 평직, 능직(다이아몬드조직) 등으로 분류한다.Membrane is composed of a base fabric and a resin layer surrounding the base fabric. The basic fabric is made of yarn made of nylon fibers, cotton fibers, glass fibers, acrylic fibers, polyester fibers, etc., and is classified into plain weave and twill (diamond tissue) according to the weaving method.
수지층은 코팅제로 PVC, 아크릴 ,네오프렌, 실리콘, 불소 등의 수지를 사용하고 있으며, 현재는 PVC와 불소수지를 코팅하는 방법을 주로 사용하고 있다.The resin layer uses a resin such as PVC, acrylic, neoprene, silicone, fluorine as a coating agent, and currently uses a method of coating PVC and fluorine resin.
기초포와 수지의 접착방법으로는, 폴리에스터 원단에 PVC필림을 접착하거나(Lamination방식), 졸(Sol)상태의 필림으로 만들어 압착시키는 방법(카렌다 방식), 용제를 사용하여 액상 PVC(페이스트레진)로 만든후 이를 코팅하여 숙성시키는 방법과(졸탑), 유리섬유에 불소수지를 침지시켜 코팅하는 방법(PTFE)이 주로 사용된다.As a method of bonding the base fabric and the resin, a method of bonding a PVC film to a polyester fabric (Lamination method), or a film in a sol (Sol) state and pressing it (calendar method), or using a solvent, liquid PVC (paste resin) It is mainly used to make it by coating and aging it (soltop), and immersion of fluorine resin in glass fiber (PTFE).
라미네이션(Lamination) 방식은, 모기장 형태로 짜여진 기초포(Base Clothes)의 양면에 이미 생산 되어진 PVC 필림을 접착제를 이용하여 붙이는 방식으로, 기초포(Base Clothes)가 모기장 형태로 짜여 있을 때만 강한 접착을 보이므로 상대적으로 인장강도가 약한 천막지 등의 원단을 생산 할 때 주로 사용한다.Lamination is a method of attaching the PVC film already produced on both sides of the base cloth woven in the form of a mosquito net using adhesive, so that strong adhesion is applied only when the base cloth is woven in the form of a mosquito net. It is mainly used to produce fabrics such as tents, which have relatively low tensile strength.
카렌다(Calender) 방식은, 일반 PVC를 압출기를 통과시켜 Sol(졸) 상태로 만든 후 이 PVC를 고열의 롤러의 표면을 통과 시킴으로서 필림 형태로 만든 후 압력을 주어 원단에 붙인 후 냉각시켜 생산하는 방식이다. 2차에 걸쳐 작업을 한다. 역시 기초포(Base Clothes)가 모기장 형태로 짜여 있을 때 원사와 원사 사이의 공간을 통하여 반대편의 PVC에 압착 시키는 방식이므로 상대적으로 인장강도가 약한 천막지 등의 원단을 생산 할 때 주로 사용한다.Calender method is to make general PVC through extruder and make it into Sol state, and then pass this surface through the surface of high-temperature roller to make it into film form, apply pressure to fabric, and then cool it to produce it. to be. Work in two rounds. Also, when base clothes are woven in the form of mosquito nets, they are pressed to the opposite PVC through the space between the yarn and the yarn, so it is mainly used when producing fabrics such as tents with relatively low tensile strength.
졸탑 방식은, 용제에 녹는 강한 PVC인 페이스트레진을 사용하여 기초포(Base Clothes) 양면에 붙이는 방식이다. 이러한 레진을 졸(Sol) 상태로 용제에 녹인 후 촘촘하게 짜인 기초포(Base Clothes)의 양면에 코팅하여 열경화시켜 생산하는 방식이다. 생산 시 졸 상태의 페이스트레진을 기초포(Base Clothes) 위에 부은 후 칼을 통과시켜 두께를 결정하게 되는데 이때 레진이 기초포(Base Clothes)를 통과하여 빠져나가면 안 되므로 기초포(Base Clothes)가 촘촘하게 짜여져 있어야 한다. 2회에 걸쳐서 생산한다. 페이스트 레진의 단가가 비싸고 생산 공정을 여러번 거치므로 생산단가가 라미네이션 방식이나 카레더 방식보다 높아지는 단점이 있으나 강한 인장강도를 요구하는 경우에 사용한다. The sol top method uses a paste resin, a strong PVC that is soluble in a solvent, to attach to both sides of base clothes. The resin is dissolved in a solvent in a sol (Sol) state, and then coated on both sides of a base cloth (Base Clothes), which is tightly woven, and thermally cured to produce it. During production, the sol paste resin is poured on the base cloth and passed through a knife to determine the thickness.In this case, the base cloth is densely formed because the resin should not pass through the base cloth. It must be woven. Produce two times. Although the cost of paste resin is high and the production process goes through several times, the production cost is higher than that of lamination or curry, but it is used when strong tensile strength is required.
침지 방식은, 적정한 두께로 짜여진 유리섬유를 액상화 시킨 불소수지에 침지 시킨 후 적정한 두께가 되도록 얇게 깎아낸 후 건조시켜 경화시킨다. 이때 불소의 두께가 허용치를 초과하면 불소내부의 용제가 빠져나오는 속도가 경과속도보다 늦어지면 기포가 발생하는 현상이 생기게 된다. 이러한 제품은 검사과정에서 불량처리가 되기 때문에 생산시 불소 1회의 두께가 중요하다.이러한 과정을 제품의 용도나 기초포의 상태에 따라 5회 - 10여회 거치므로 이 과정에서 생기는 불량률 등으로 인하여 제품의 단가는 상승하게 된다. 유리실의 단가도 높을 뿐만 아니라 섬유를 짜는 공정도 상당히 까다롭기 때문에 원가의 상승 요인으로 작용한다.In the immersion method, the glass fibers woven to an appropriate thickness are immersed in the liquefied fluorine resin, and then sliced thinly to an appropriate thickness, and then dried and cured. At this time, when the thickness of the fluorine exceeds the allowable value, bubbles are generated when the rate at which the solvent in the fluorine escapes is lower than the elapsed speed. Since these products are treated poorly during the inspection process, the thickness of fluorine is important in production.This process is performed 5 to 10 times depending on the purpose of the product and the condition of the base fabric. The unit price of will rise. Not only is the cost of glass chambers high but also the fiber weaving process is very demanding, which contributes to an increase in costs.
재단은 막구조물의 형상해석에 따른 패턴도에 따라 시행하며, 오버랩(OVERLAP) 부분은 2cm - 4cm정도 겹치게 접착하며, 모재와 막재 표면코팅에 따라 접합방법을 달리한다.The cutting is performed according to the pattern diagram according to the shape analysis of the membrane structure. The overlap part is overlapped by 2cm-4cm, and the joining method is different according to the base material and the surface coating of the membrane material.
접합방법은 일체형 접합과 분리형 접합으로 나눌 수 있다.The joining method can be divided into integral joining and split joining.
-일체형 접합 : Sewing, Cementing, Vulcanising, Welding, Clamping-Integrated bonding: Sewing, Cementing, Vulcanising, Welding, Clamping
-분리형 접합 : Zip Fasteners, Press Fasteners, Lacing, Peg Joints, Connting Strips, Different Combination of Clamp, Spring
Detachable Joints: Zip Fasteners, Press Fasteners, Lacing, Peg Joints, Connting Strips, Different Combination of Clamp, Spring
막구조의 설계시에는 다음과 같은 사항을 고려해야 한다.The design of the membrane structure should take into account:
1. 막재에는 항시 인장응력이 작용하도록 설계하여야 하며 막면 장력은 가능한 균일하게 유지되어야한다.1. Membrane materials are to be designed to exert tensile stress at all times and the tension is to be kept as uniform as possible.
2. 막재의 인장력이 소실될 경우 재 인장력을 가할 수 있는 인장 도입장치를 고려하여야 한다.2. In case where the tension of membrane material is lost, a tension introducing device capable of applying re-tensioning force is to be considered.
3. 디자인이 결정되면 막의 형상해석을 통하여 문제점을 검토한다.3. Once the design is determined, the problem is examined through the shape analysis of the film.
4. 막재의 파손에 의한 기둥 등의 주요 부재가 도괴되는 일이 없도록 설계한다.4. The main members such as pillars are not to be destroyed by the breakage of the membrane.
5. 케이블을 보강할 경우 막재의 응력이 케이블에 원활하게 전달되도록 설계한다.5. In case of reinforcing cable, the stress of film material is designed to be transmitted to cable smoothly.
6. 막재의 기타부분의 부재가 접하는 부분, 응력이 집중되는 부분, 개구부 주변 등에서 막 재료의 파손, 마찰력에 의한 손상 등에 대하여 보강하며 응력이 유연하게 전달되어 응력 집중 또는 손실이 되지 않도록 설계하여야 한다.6. It shall be designed to prevent damage of membrane material, damage by frictional force, etc. in the part where member of other parts of membrane material is in contact with, stress concentration part, opening area, etc., and stress should be transmitted flexibly so as not to concentrate or lose stress. .
7. 막은 유연한 재료이므로 무하중 상태에서는 등장력 형상을 유지하므로 초기형상은 등장력 상태의 형상이 아닌 경우를 선택할 경우에는 케이블을 보강하여 원하는 형상을 유지하는 것이 바람직하다.7. Since the membrane is a flexible material, it maintains the appearance force in the unloaded state, so it is desirable to maintain the desired shape by reinforcing the cable when the initial shape is selected.
8. 막에서 발생할 수 있는 주름 또는 펄럭임 등은 장력이 제로가 되어 막면에 치명적인 손상을 주므로 초기형상의 변경 및 케이블의 보강 등으로 최적의 형태를 찾아야 한다.8. Wrinkles or flutters that may occur in the membrane will cause fatal damage to the membrane surface due to zero tension, so the optimal shape should be found by changing the initial shape and reinforcing the cable.
10. 자중 : 막재료 자체의 자중은 매우 작으나 일반적인 설계하중으로 1중막의 경우 1-5kg/m2이며 곡면이 경사진 경우에는 수평면적당 단위하중은 증대된다.10. Self-weight: The self-weight of the membrane material itself is very small, but the general design load is 1-5kg / m2 for single film, and the unit load per horizontal area is increased when the curved surface is inclined.
11. 설하중 : 현수막구조에서는 자중이 적은 대신 적설하중에 의한 영향이 크다. 따라서 가능한 적설이 체류하는 시간을 적게 하는 구조로 설계하여야 하며, 특히 지역적으로 적설량이 많은 지역에서는 이에 대한 고려가 충분하여야 하며, 최근에는 대기중의 산화물이 눈과 함께 내리는 경우가 많으므로 이에 대한 막재료의 훼손도 고려해야한다.11. Snow Load: In the banner structure, the weight of snow is small and the effect of snow load is large. Therefore, the design should be designed in such a way that the snowfall stays as short as possible. Especially, in the area with heavy snowfall, consideration should be given to it. In recent years, the oxides in the air often fall with the snow. Damage to the material should also be taken into account.
12. 풍하중12. Wind load
- 막구조가 받는 바람의 영향은 매우 지대하다. 특히 주변이 해안가와 같이 개방되어 있거나 도심의 고층 건물 지역에 위치한 공간에서의 국지적인 골바람(tunnel wind)에 의한 영향은 더욱 심한 경우를 쉽게 알 수 있다.The wind effect of the membrane structure is very large. In particular, the influence of local tunnel winds in spaces open to coastal areas or in high-rise buildings in the city can be easily seen.
- 국내에서 일반적인 구조물에 대한 풍하중을 규정하고 있어 이를 참고로 영향력을 추정할 수 있으나 막구조의 형태가 복잡할 경우에는 바람의 거동을 명확히 파악한다는 것은 매우 어려운 실정이다.
-In Korea, wind loads for general structures are specified, and the influence can be estimated by reference. However, when the membrane structure is complicated, it is very difficult to clearly understand the wind behavior.
이와 같은, 여러 고려 사항 중에서 본 출원인은 막재의 인장력이 소실될 경우 재 인장력을 가할 수 있는 인장 도입장치에 주목하여 본 발명을 개발하기에 이르렀다.Among these considerations, the present inventors have come to develop the present invention by paying attention to a tension introduction device that can apply a re-tension force when the tension force of the membrane material is lost.
종래에는 도 4에 도시된 바와 같이, 재 인장력을 가하기 위하여 턴버클(Turnbuckle)과 같은 기구를 이용하여 작업자가 일일이 작업하고, 가하는 인장력도 작업자의 경험에 의해 의존하여 턴버클을 죄거나 풀어 조절하였다.In the related art, as shown in FIG. 4, an operator works by using a mechanism such as a turnbuckle to apply re-tensioning force, and a tension force applied also depends on the experience of the operator to tighten or release the turnbuckle.
이에 따라, 작업자의 숙련도에 따라, 작업 성과가 달리지며, 미숙련자는 작업할 수도 없으며, 상당한 작업시간과 인원이 필요하며, 소요 비용도 많이 발생하였다.Accordingly, according to the skill of the operator, the work performance is different, the inexperienced person cannot work, requires considerable work time and personnel, and a lot of cost was generated.
아울러, 장력을 조절하기 위해서는 위험을 무릅쓰고 높은 곳까지 올라야 하므로 안전사고의 위험 또한 높았다.In addition, the risk of safety accidents were also high, because it is necessary to climb to a high place in order to adjust the tension.
또한, 막구조의 막재는 바람, 눈, 비, 온도, 습도 등과 같은 환경적 요인에 의해 가해지는 장력이 변화하므로, 가하는 장력 또한 적절히 조절할 필요성이 있으나, 종래의 장력조절 장치의 경우 적시에 조절하기 어려운 문제점이 있다.
In addition, the membrane material of the membrane structure changes the tension applied by environmental factors such as wind, snow, rain, temperature, humidity, etc., it is necessary to properly adjust the tension applied, but in the case of the conventional tension control device to adjust timely There is a difficult problem.
상술한 종래기술의 단점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 숙련된 작업자 없이도 설계대로 막재에 정확한 장력을 인가할 수 있으며, 설치 및 유지 보수시의 작업시간과 인력을 대폭 감소시킬 수 있는 막구조의 장력 조절 장치를 제공하는데 있다. An object of the present invention for solving the above-mentioned disadvantages of the prior art, the membrane structure can apply the exact tension to the membrane material as designed without skilled workers, and can significantly reduce the work time and manpower during installation and maintenance To provide a tension control device.
본 발명의 다른 목적은, 실시간으로 막재에 가해지는 장력을 측정하고, 이에 따라 자동 또는 수동으로 장력을 조절할 수 있는 막구조의 장력 조절 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a tension control device of a membrane structure that can measure the tension applied to the membrane material in real time and, accordingly, adjust the tension automatically or manually.
본 발명의 또 다른 목적은, 작업자가 높은 곳을 오르지 않아도 지상에서 안전하게 장력을 조절할 수 있는 막구조의 장력 조절 장치를 제공하는데 있다.
Still another object of the present invention is to provide a tension control device of a membrane structure that can safely adjust the tension on the ground even if the operator does not climb a high place.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 막구조의 장력 조절 장치는, 막재의 일측을 잡아주는 멤브레인 플레이트와; 상기 멤브레인 플레이트와 일측이 피벗 연결되고 타단은 지주에 피벗 연결되며, 직류전동기, 유압펌프, 밸브, 실린더가 일체화되어 전기로 작동하는 전동유압 실린더와; 상기 막재에 부착되어 장력을 측정하는 장력센서와; 상기 전동유압 실린더에 전력을 공급하며, 상기 장력센서의 신호값을 입력받아 기준값과 비교하여 그 차이에 따라 상기 전동유압 실린더를 자동으로 제어하는 전원 제어부를 포함하여 구성된다.
In order to achieve the object of the present invention, the tension control device of the membrane structure according to an aspect of the present invention, the membrane plate for holding one side of the membrane material; An electro-hydraulic cylinder, one side of which is pivotally connected to the membrane plate, and the other end of which is pivotally connected to the support, and an electric motor which is electrically operated by integrating a DC motor, a hydraulic pump, a valve and a cylinder; A tension sensor attached to the membrane to measure tension; It is configured to include a power control unit for supplying power to the electro-hydraulic cylinder, receiving the signal value of the tension sensor and comparing with a reference value and automatically controlling the electro-hydraulic cylinder according to the difference.
여기서, 상기 전원 제어부는 장력센서에서 측정한 측정값을 표시하기 위한 표시장치와, 기준값을 입력하기 위한 입력 장치를 포함할 수 있다.
The power control unit may include a display device for displaying a measured value measured by the tension sensor, and an input device for inputting a reference value.
그리고 상기 전원 제어부의 전원으로 축전지를 사용할 수 있다.
The battery may be used as a power source of the power control unit.
또, 상기 전원 제어부는 교류 전류을 직류 전류로 변환하는 직류변환장치를 포함할 수 있다.
In addition, the power control unit may include a DC converter for converting an AC current into a DC current.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 막구조의 장력 조절 장치는, 막재를 잡아주는 멤브레인 플레이트와; 상기 멤브레인 플레이트와 일측이 피벗 연결되고 타단은 지주에 피벗 연결되며, 직류전동기, 유압펌프, 밸브, 실린더가 일체화되어 전원으로 작동하는 전동유압 실린더와; 상기 전동유압 실린더에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성된다.
According to another aspect of the present invention, a tension control device for a membrane structure includes: a membrane plate for holding a membrane material; An electro-hydraulic cylinder, one side of which is pivotally connected to the membrane plate and the other end of which is pivotally connected to the support, and a DC motor, a hydraulic pump, a valve and a cylinder are integrated to operate as a power source; It is configured to include a power supply for supplying power to the electro-hydraulic cylinder.
여기서, 상기 전원 공급부는 상기 전동유압 실린더의 피스톤 로드를 늘이거나 줄이기 위한 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Here, the power supply unit is characterized in that it comprises a switch for increasing or reducing the piston rod of the electro-hydraulic cylinder.
그리고 상기 전원 공급부는 전원으로 축전지를 사용할 수 있다.
The power supply unit may use a storage battery as a power source.
또, 상기 전원 공급부는 교류 전류을 직류 전류로 변환하는 직류변환장치를 포함하여 구성할 수도 있다.
In addition, the power supply unit may be configured to include a DC converter for converting an alternating current into a direct current.
또한, 전동유압 실린더에 단전 등의 위급시 유압을 추가적으로 공급하기 위한 축압기(Accumulator)를 설치하는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable to install an accumulator for additionally supplying hydraulic pressure in an emergency such as power cut to the electro-hydraulic cylinder.
여기서, 축압기 작동용 전원은 배터리 또는 태양광 모듈에 의하여 생산된 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.
Here, the accumulator operation power supply is characterized in that for supplying the power produced by the battery or solar module.
상술한 바와 같이, 본 발명은 막재에 인가되는 장력을 전동유압실린더를 이용하여 간편하게 조절할 수 있으므로 숙련된 작업자 없이도 설치가 가능하며, 특히 유지 보수시의 작업시간과 인력을 대폭 감소시킬 수 있다.As described above, the present invention can easily adjust the tension applied to the membrane material by using an electric hydraulic cylinder can be installed without skilled workers, in particular can significantly reduce the work time and manpower during maintenance.
또, 본 발명은 실시간으로 막재에 가해지는 장력을 측정하고, 이에 따라 자동 또는 수동으로 장력을 조절할 수 있으므로 언제나 막재에 인가되는 장력을 최적의 상태로 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention measures the tension applied to the membrane in real time, and accordingly can adjust the tension automatically or manually accordingly there is an effect that can always maintain the tension applied to the membrane in an optimal state.
또한, 본 발명은 장력을 조절하기 위하여 작업자가 높은 곳을 오르내릴 필요가 없으므로 안전한 효과가 있다.
In addition, the present invention has a safe effect because the operator does not have to climb up and down to adjust the tension.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 막구조의 장력 조절 장치의 설치도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 막구조의 장력 조절 장치의 설치 상세도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 막구조의 장력 조절 장치에 적용된 전동유압 실린더의 유압 회로도,
도 4는 종래기술에 따른 막구조의 장력 조절 장치를 나타낸 사시도이다.1 is an installation of the tension control device of the membrane structure according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a detailed view of the installation of the tension control device of the membrane structure according to an embodiment of the present invention,
3 is a hydraulic circuit diagram of an electric hydraulic cylinder applied to the tension control device of the membrane structure according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a perspective view showing a tension control device of the membrane structure according to the prior art.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
먼저, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 막구조의 장력 조절 장치에 적용된 전동유압 실린더의 유압 회로도로서, 본 발명의 실시예에 사용된 전동유압실린더는 일본 카야바 인드스트리(KAYABA INDUSTRY CO., LTD.)에서 "MMP(Mini-Motion Package)"라는 제품명으로 제작 판매하고 있는 것으로, 직류전동기, 유압펌프, 밸브, 실린더 등을 일체화하여 유압배관을 필요로 하지 않고, 작고 가볍다. 또한 동력으로 전기를 사용하므로, 자동화, 원격조정이 가능하고, 시공 및 이동 설치가 간단한 제품이다.First, Figure 3 is a hydraulic circuit diagram of the electro-hydraulic cylinder applied to the tension control device of the membrane structure according to an embodiment of the present invention, the electro-hydraulic cylinder used in the embodiment of the present invention is KAYABA INDUSTRY CO. , LTD.) Manufactured and sold under the product name of "MMP (Mini-Motion Package)", which integrates a DC motor, hydraulic pump, valve, cylinder, etc., and does not require hydraulic piping. In addition, it uses electricity as a power source, which enables automation and remote control, and is simple to install and move.
그 구성은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전동유압 실린더(300)는 전동모터, 기어 펌프, 릴리프 밸브, 파일럿 작동형 체크 밸브, 컨트롤 밸브, 수동 릴리스 밸브, 오버로드 릴리프 밸브, 오일 탱크, 슬로우 리턴 밸브, 실린더를 포함한다.3, the
그 작동은, 플러그 앤 플레이 형식으로 가능한데, 즉 외부 전원과 스위치만 있으면 원하는 대로 작동시킬 수 있다. 보다 상세한 구조와 기능은 제작사를 통해 알 수 있으며, 국내에서는 세창인터내쇼날(주)에서도 취급하고 있으므로, 그 구조와 작동에 대한 상세한 설명은 생략한다.
The operation is possible in a plug-and-play format, which means you only need an external power supply and a switch. The detailed structure and function can be known through the manufacturer, and Sechang International Co., Ltd. is also handled in Korea, so detailed description of the structure and operation is omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 막구조의 장력 조절 장치의 설치도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 막구조의 장력 조절 장치의 설치 상세도로서, 본 발명에 따른 막구조의 장력 조절 장치는 멤버레인 플레이트(200)와 상기 설명한 전동유압 실린더(300), 장력센서(101), 전원 제어부(500)를 포함하여 구성된다.1 is an installation of the tension control device of the membrane structure according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a detailed view of the installation of the tension control device of the membrane structure according to an embodiment of the present invention, The tension adjusting device includes a
멤브레인 플레이트(200)는 막재(100)의 일측을 잡아주는 것으로 이를 통하여 장력이 막재(100)에 전달되며, 막재(100)에 설치된 현수선의 단부가 고정되기도 하여 전체적으로 고루 장력이 분포되도록 한다.
전동유압 실린더(300)는 앞서 상세히 설명한 바와 같이, 멤브레인 플레이트(200)를 당기거나 풀어주어 장력을 조절하는 것으로, 상기 멤브레인 플레이트(200)와 일측이 피벗 연결(301)되고 타단은 지주(400)에 피벗 연결(302)되며, 직류전동기, 유압펌프, 밸브, 실린더가 일체화되어 전기로 작동하는 것이다.Electro-
장력센서(101)는 상기 막재(100)에 부착되어 장력을 측정하기 위한 것으로 실시간으로 막재(100)에 걸리는 장력을 측정하여 다음에 설명할 전원 제어부(500)로 측정값을 전송한다.The
전원 제어부(500)는 상기 전동유압 실린더(300)에 전력을 공급하며, 상기 장력센서(101)의 신호값을 입력받아 기준값과 비교하여 그 차이에 따라 상기 전동유압 실린더(300)를 자동으로 제어한다. 즉, 막재(100)에 걸리는 장력이 기준값보다 적어면 전동유압 실린더(300)가 수축하여 멤브레인 플레이트(200)을 더 당겨 장력을 증가시키고, 반대의 경우에는 전동유압 실린더(300)가 늘어나 멤브레인 플레이트(200)을 풀어주어 장력을 감소시키는 것이다.The
상기 전원 제어부(500)는 장력센서(101)에서 측정한 측정값을 표시하기 위한 표시장치와, 기준값을 입력하기 위한 입력 장치를 포함하는 것이 바람직하다.The
상기 측정값은 장력센서(101)에서 실시간으로 측정된 측정값을 말하며, 기준값은, 설계시에 정한 설계값이나, 최초에 막구조를 설치한 이후에 측정한 초기값을 말하는 것으로, 필요에 따라 기준값은 변경이 가능하다.The measured value refers to a measured value measured in real time by the
상기 전동유압 실린더(300)를 줄이거나 늘이기 위해서는 직류 전동기를 작동시키기 위한 전원이 필요한데, 이는 상기 전원 제어부(500)에서 공급받으며, 전원으로 축전지를 사용할 수 있다.In order to reduce or increase the electric
다른 방식으로는, 상기 전원 제어부(500)에 교류 전류을 직류 전류로 변환하는 직류변환장치를 포함하게 하여 이로부터 전력을 공급받아 전동유압실린더(300)를 작동시킬 수도 있다.
Alternatively, the
상술한 바와 같은 구성을 가지는 막구조의 장력 조절 장치는 다음과 같이 자동으로 작동한다.The tension control device of the membrane structure having the configuration as described above operates automatically as follows.
장력센서(101)로부터 입력된 측정값과, 초기값인 기준값을 비교하여 그 차이에 따라 상기 전동유압실린더(300)를 적절히 작동시켜 막재(100)에 걸리는 장력을 전원 제어부(500)에서 조절하는 것이다.
By comparing the measured value input from the
이상에서는, 장력센서(101)를 설치하고 전원 제어부(500)를 통하여 자동으로 전동유압실린더(300)를 작동시킴으로써 막재(100)에 인가되는 장력을 조절하기 위한 구성에 대하여 설명하였다. 다음에서는 장력센서(101) 없이 수동으로 막재(100)의 장력을 조절하는 구성에 대하여 설명한다. In the above, a configuration for adjusting the tension applied to the
막재(100)에 걸리는 장력을 수동으로 조절하기 위한 구성은 자동으로 조절하는 구성에 비하여 장력센서(101)와 전원 제어부(500)의 구성을 필요로 하지 않고 단순히 전동유압실린더(300)에 전력을 공급하고 온/오프시키는 스위치 만을 필요로 하여 구성이 더욱 단순하다. 따라서, 앞서 설명한 자동 방식과 동일한 구성에 대한 설명은 생략하고, 수동 방식으로 구성과 작동에 대해서만 설명한다.The configuration for manually adjusting the tension applied to the
본 실시예에 따른 막구조의 장력 조절 장치는, 막재(100)를 잡아주는 멤브레인 플레이트(200)와; 상기 멤브레인 플레이트(200)와 일측이 피벗 연결(301)되고 타단은 지주(400)에 피벗 연결(302)되며, 전동기, 유압펌프, 밸브, 실린더가 일체화되어 전원으로 작동하는 전동유압 실린더(300)와; 상기 전동유압 실린더(300)에 전원을 공급하는 전원 공급부(미도시);를 포함하여 구성된다.The tension control device of the membrane structure according to the present embodiment, the
상기 전원 공급부는 상기 전동유압 실린더(300)의 피스톤 로드를 늘리거나 줄이는 동작을 위한 스위치(미도시)를 포함한다. 즉, 작업자가 스위치를 이용하여 전동유압 실린터(300)를 수축시키거나 팽창시킬 수 있다.The power supply unit includes a switch (not shown) for the operation of increasing or decreasing the piston rod of the electric hydraulic cylinder (300). That is, the operator may contract or expand the
자동 조절 방식과 마찬가지로, 상기 전원 공급부는 축전지나, 교류 전류을 직류 전류로 변환하는 직류변환장치를 포함하여 구성할 수 있다.Like the automatic regulation method, the power supply unit may include a storage battery or a DC converter for converting an AC current into a DC current.
상기와 같은 수동 방식의 막구조의 장력 조절 장치는, 작업자가 눈으로 막재(100)의 상태를 확인하면서 수동으로 스위치를 이용하여 막재(100)에 인가되는 장력을 조절할 수 있다. 물론, 작업자는 다른 조력자의 도움으로 막재(100)에 걸리는 장력을 확인하면서 막재(100)에 인가하는 장력을 적절히 조절할 수도 있다.The tension control device of the membrane structure of the manual method as described above, the operator can manually adjust the tension applied to the
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 막구조의 장력 조절 장치는, 전동유압 실린더(300)에 단전 등의 위급시 유압을 추가적으로 공급하기 위한 축압기(Accumulator; 미도시)를 부가적으로 포함할 수 있다. 축압기 작동용 전원은 배터리 또는 태양광 모듈에 의하여 생산된 전력을 공급하는 것이 바람직하다.
In addition, the tension control device of the membrane structure according to an embodiment of the present invention, may additionally include an accumulator (not shown) for additionally supplying the hydraulic pressure in the emergency, such as power cut to the electric hydraulic cylinder (300). have. The accumulator power supply preferably supplies power produced by a battery or solar module.
이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부된 청구범위 내에서 다양하게 변형 가능하도록 실시할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.
It is to be understood that the above description is merely illustrative of one embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made within the scope of the appended claims. For example, the shape and structure of each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented.
본 발명에 따른 막구조의 장력 조절 장치는, 막구조의 설치 및 유지 보수시에 장력을 조절하는데 적용할 수 있다.
The tension control device of the membrane structure according to the present invention can be applied to adjust the tension during installation and maintenance of the membrane structure.
100 막재
101 장력 센서
200 멤브레인 플레이트
300 전동 유압 실린더
301 피벗 연결
302 피벗 연결
500 전원 제어부100 membrane
101 tension sensor
200 membrane plates
300 electro-hydraulic cylinder
301 pivot connection
302 pivot connection
500 power control unit
Claims (10)
상기 멤브레인 플레이트(200)와 일측이 피벗 연결(301)되고 타단은 지주(400)에 피벗 연결(302)되며, 직류전동기, 유압펌프, 밸브, 실린더가 일체화되어 전기로 작동하는 전동유압 실린더(300)와;
상기 막재(100)에 부착되어 장력을 측정하는 장력센서(101)와;
상기 전동유압 실린더(300)에 전력을 공급하며, 상기 장력센서(101)의 신호값을 입력받아 기준값과 비교하여 그 차이에 따라 상기 전동유압 실린더(300)를 자동으로 제어하는 전원 제어부(500);
를 포함하여 구성되는 막구조의 장력 조절 장치.
A membrane plate 200 for holding one side of the membrane material 100;
The membrane plate 200 and one side pivot connection 301 and the other end pivot connection 302 to the support (400), DC motor, hydraulic pump, valves, cylinders are electro-hydraulic cylinder 300 is operated electrically )Wow;
A tension sensor 101 attached to the membrane 100 to measure tension;
A power control unit 500 for supplying electric power to the electro-hydraulic cylinder 300, receiving the signal value of the tension sensor 101 and comparing with a reference value and automatically controlling the electro-hydraulic cylinder 300 according to the difference. ;
Tension control device of the membrane structure comprising a.
상기 전원 제어부(500)는 장력센서(101)에서 측정한 측정값을 표시하기 위한 표시장치와, 기준값을 입력하기 위한 입력 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 막구조의 장력 조절 장치.
The method of claim 1,
The power control unit 500 includes a display device for displaying a measured value measured by the tension sensor 101, and an input device for inputting a reference value, the tension control device of the membrane structure.
상기 전원 제어부(500)의 전원으로 축전지를 사용하는 것을 특징으로 하는 막구조의 장력 조절 장치.
The method of claim 1,
The tension control device of the membrane structure, characterized in that the storage battery is used as a power source of the power control unit (500).
상기 전원 제어부(500)는 교류 전류을 직류 전류로 변환하는 직류변환장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 막구조의 장력 조절 장치.
The method of claim 1,
The power control unit 500 is a tension control device of the membrane structure, characterized in that it comprises a direct current converter for converting an alternating current into a direct current.
상기 멤브레인 플레이트(200)와 일측이 피벗 연결(301)되고 타단은 지주(400)에 피벗 연결(302)되며, 직류전동기, 유압펌프, 밸브, 실린더가 일체화되어 전원으로 작동하는 전동유압 실린더(300)와;
상기 전동유압 실린더(300)에 전원을 공급하는 전원 공급부;
를 포함하여 구성되는 막구조의 장력 조절 장치.
A membrane plate 200 for holding the membrane 100;
The membrane plate 200 and one side pivot connection 301 and the other end pivot connection 302 to the strut 400, a DC motor, a hydraulic pump, a valve, a cylinder is an electro-hydraulic cylinder 300 to operate as a power source )Wow;
A power supply unit supplying power to the electric hydraulic cylinder 300;
Tension control device of the membrane structure comprising a.
상기 전원 공급부는 상기 전동유압 실린더(300)의 피스톤 로드를 늘이거나 줄이기 위한 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 막구조의 장력 조절 장치.
6. The method of claim 5,
The power supply unit tension control device of the membrane structure, characterized in that it comprises a switch for increasing or reducing the piston rod of the electro-hydraulic cylinder (300).
상기 전원 공급부는 축전지인 것을 특징으로 하는 막구조의 장력 조절 장치.
6. The method of claim 5,
The power supply unit tension control device of the membrane structure, characterized in that the storage battery.
상기 전원 공급부는 교류 전류을 직류 전류로 변환하는 직류변환장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 막구조의 장력 조절 장치.
6. The method of claim 5,
The power supply unit tension control device of the membrane structure, characterized in that it comprises a direct current converter for converting an alternating current into a direct current.
전동유압 실린더(300)에 단전 등의 위급시 유압을 추가적으로 공급하기 위한 축압기(Accumulator; 미도시)를 설치한 것을 특징으로 하는 막구조의 장력 조절 장치.
The method according to claim 1 or 5,
The tension control device of the membrane structure, characterized in that the accumulator (Accumulator; not shown) for additionally supplying the hydraulic pressure in the emergency such as power cut in the electro-hydraulic cylinder (300).
축압기 작동용 전원은 배터리 또는 태양광 모듈에 의하여 생산된 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 막구조의 장력 조절 장치.The method of claim 9,
The power supply for accumulator operation is tension control device of the membrane structure, characterized in that for supplying the power produced by the battery or solar module.
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| KR1020100099096A KR101180643B1 (en) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | Control device for Tensile Strength of Membrane Structure |
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