KR101919995B1 - 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치 - Google Patents

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충북대학교 산학협력단
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Abstract

콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치가 개시되어 있다. 본 발명은, 섬유 그리드를 공급하는 공급장치; 섬유그리드가 내장된 상태로 콘크리트를 타설하여 테이블 형태로 양생시키기 위한 거푸집; 및 상기 거푸집의 사이에 두고 상기 공급장치의 반대편에 설치되며 섬유그리드의 장력을 조정하기 위한 섬유장력조정장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치{FIBER REINFORCEMENT EQUIPMENT OF MANUFACTURING CONCRETE TABLE}
본 발명은 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 콘크리트 테이블 제작시에 섬유를 그리드(Grid) 형태로 제작하여 콘크리트의 중앙에 위치하도록 함으로써 콘크리트의 강도를 보강할 수 있도록 한 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치에 관한 것이다.
현재 실내외 사용되고 있는 테이블 재료에는 목재, 석재, 플라스틱 등이 있다. 테이블은 가정에서 책상, 탁자, 식탁, 주방 등에 사용되고 있으며, 그 밖에 커피숍이나 식당 그리고 공원 등에 배치되어 사용되고 있다.
테이블은 대부분 목재 및 석재로 제작되기 때문에 형상이 단조로운 단점을 가지며, 단면이 두껍고 매우 취성적인 문제점을 가지고 있다. 또한, 열에 매우 취약하며, 부식이 발생되는 단점을 가지고 있다.
최근 국외에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 시멘트 매트릭스 및 기능성 첨가제를 사용하여 콘크리트 테이블을 제작하고 있는 실정이다. 콘크리트 테이블을 제작함으로써 열에 매우 취약하며, 부식에 대한 문제점을 해결할 수 있었다. 하지만, 형상에 단조로움과 취성적인 측면 그리고 단면이 두꺼운 문제점을 해결하는데 콘크리트로 제작된 테이블은 무리가 있다.
즉, 콘크리트 테이블의 강도를 크게 하기 위해서는 그 두께를 두껍게 해야만 하는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 연구가 지속적으로 있어 왔다.
1. 대한민국 실용신안공개번호 제20-2013-0003705호(2013.06.21) 2. 대한민국 공개특허번호 제10-2013-0063734호(2013.06.17)
본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 콘크리트의 강도를 보강하기 위해 섬유를 그리드(Grid) 형태로 제작하여 콘크리트 내부에 삽입할 때, 섬유가 콘크리트의 위로 떠오르거나 아래로 가라앉지 않도록 한 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 콘크리트 테이블의 크기 및 두께에 따라 섬유의 길이나 삽입 깊이를 조절할 수 있도록 한 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 삽입되는 섬유의 위치를 콘크리트 중앙에 위치할 수 있도록 한 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치는,
섬유 그리드를 공급하는 공급장치; 섬유그리드가 내장된 상태로 콘크리트를 타설하여 테이블 형태로 양생시키기 위한 거푸집; 및 상기 거푸집의 사이에 두고 상기 공급장치의 반대편에 설치되며 섬유그리드의 장력을 조정하기 위한 섬유장력조정장치를 포함하고,
상기 공급장치는, 섬유그리드가 롤형태로 감겨져 있는 공급롤러; 상기 공급롤러를 지지하기 위한 수직지지대; 상기 수직지지대의 하단에 결합되는 수평지지대; 상기 수직지지대와 수평지지대를 결합시키면서, 풀림과 조임 동작에 의해 상기 수직지지대와 수평지지대 사이의 각도를 조절할 수 있는 각도조절용 고정나사; 및 상기 공급롤러를 회전시키기 위한 제 1회전손잡이;를 포함하며,
상기 각도조절용 고정나사를 풀고 조임으로써 상기 수직지지대와 수평지지대 사이의 각도를 조절하여 상기 공급롤러의 높이를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
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상기 공급롤러의 측면에 다수의 고정홈이 원형 형상으로 형성되어 있고, 상기 수직지지대의 상부 일측에는 홀이 형성되어 있으며, 상기 수직지지대의 홀을 통과하여 상기 다수의 고정홈 중에서 하나의 홈에 삽입되는 고정편이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 거푸집은 상기 공급장치 측에 섬유그리드의 입구를 위한 제 1개구부를 구비하고, 상기 섬유장력조정장치 측에 섬유그리드의 출구를 위한 제 2개구부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 섬유장력조정장치는,
상기 섬유그리드를 감아서 수용하는 수용롤러; 상기 수용롤러를 지지하는 롤러지지대; 및 상기 섬유그리드를 걸기 위해서 상기 수용롤러에 설치된 다수의 걸림구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수용롤러를 회전시키기 위한 제 2회전손잡이와, 상기 수용롤러가 일방향으로만 회전하고 타방향으로는 회전하지 못하도록 하는 래칫을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 공급장치와 거푸집 사이, 그리고 상기 섬유장력조정장치와 거푸집 사이에 섬유그리드의 늘어짐을 방지하기 위한 섬유지지롤러부가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 섬유지지롤러부는 섬유그리드가 안착되는 롤러와, 상기 롤러의 높이를 조절하기 위한 높이조절장치를 더 포함하며,
상기 높이조절장치는, 상기 롤러의 측부와 연결되어 상하로 승강하는 높이조절바; 상기 높이조절바가 삽입되어 그 내부에서 승강하는 조절수용부; 상기 조절수용부에 수직하게 형성된 다수의 조절홈; 및 상기 조절홈을 통해 상기 높이조절바에 형성된 홀에 삽입되는 삽입편;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 콘크리트의 강도를 보강하기 위해 섬유를 그리드(Grid) 형태로 제작하여 콘크리트 내부에 삽입할 때, 섬유가 콘크리트의 위로 떠오르거나 아래로 가라앉지 않도록 하는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 콘크리트 테이블의 크기 및 두께에 따라 섬유의 길이나 삽입 깊이를 조절할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 삽입되는 섬유의 위치를 콘크리트 중앙에 위치할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 공급장치의 각도를 조절한 예를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 섬유보강장치에 롤러지지부를 더 설치한 것을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 섬유보강장치에서 공급장치를 상세하게 도시한 확대도이다.
도 5는 도 1의 섬유보강장치에서 섬유장력조정장치를 상세하게 도시한 확대도이다.
도 6은 도 3의 섬유보강장치에서 거푸집의 크기 및 두께에 따라서 섬유그리드의 높이를 조절한 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 섬유 보강장치는 콘크리트 테이블에 섬유 위치를 콘크리트 중앙 단면에 위치하게 함으로써 섬유 그리드(Grid)가 뜨거나 가라앉지 않게 할 수 있으며, 정확한 위치에 섬유를 위치함으로써 콘크리트의 물성을 균일하게 확보할 수 있게 한다. 부가적으로 콘크리트 테이블이 가질 수 있는 단점인 취성적인 파괴거동을 연성적으로 변화시킴으로써, 인장강도가 향상되고 건조수축이 발생되지 않으며, 내화 측면에서도 안정적인 기능을 발휘할 수 있는 장점도 있다.
현재 콘크리트 테이블 시장은 미국 및 유럽지역에서 시장이 형성되어 있으며, 국내의 경우 화분 및 전등 보조장치 등에 주로 사용되고 있다. 국외의 경우 대부분 본 기술개발과 같은 폴리머 재료를 사용하여 다양한 디자인을 연출하고 있는 실정이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 콘크리트 테이블을 제작하는 방법은 다양한 형상의 연질형 거푸집을 제작하고, 그 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생하는 공정을 통하여 이루어진다.
이때, 강도의 보강을 위하여, 콘크리트 타설 전에 섬유 그리드를 거푸집 내부에 위치시킨 후에 콘크리트를 타설하게 된다. 그런데, 아무런 장치없이 거푸집에 콘크리트를 타설하게 되면 섬유 그리드가 콘크리트 위로 떠오르거나 아래로 가라앉게 되는 문제점이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치가 반드시 필요한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치는 크게, 섬유 그리드를 공급하는 공급장치(10), 섬유그리드가 내장된 상태로 콘크리트를 타설하여 테이블 형태로 양생시키기 위한 거푸집(40), 및 상기 거푸집(40)의 사이에 두고 상기 공급장치(10)의 반대편에 설치되며 섬유그리드의 장력을 조정하기 위한 섬유장력조정장치(30)를 포함한다.
상기 공급장치(10)는 섬유그리드가 롤형태로 감겨져 있는 공급롤러(11), 상기 공급롤러(11)를 지지하기 위한 수직지지대(14), 상기 수직지지대(14)의 하단에 결합되는 수평지지대(13); 상기 수직지지대(14)와 수평지지대(13)를 결합시키면서, 풀림과 조임 동작에 의해 상기 수직지지대(14)와 수평지지대(13) 사이의 각도를 조절할 수 있는 각도조절용 고정나사(23) 및 상기 공급롤러(11)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키기 위한 제 1회전손잡이(21)를 포함한다.
상기 공급장치(10)는 섬유그리드를 거푸집(40)에 공급하기 위한 장치로서, 롤형태로 감겨진 섬유그리드를 풀어서 상기 거푸집(40)에 공급할 수 있는 것이다.이와 같이 섬유그리드(45)의 공급이나 장력유지를 위하여 상기 공급롤러(11)에는 제 1회전손잡이(21)가 설치된다.
또한, 상기 공급롤러(11)를 지지하는 수직지지대(14)와 상기 수평지지대(13) 사이의 각도를 조절함으로써, 상기 공급롤러(11)의 높이를 조절할 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공급롤러(11)의 높이를 낮게 하여 공급되는 섬유그리드(45)의 높이를 낮게 유지하려면, 상기 수직지지대(14)를 정면에서 보았을 때 반시계방향으로 회동시켜서 수평지지대(13)와 둔각의 형태를 만들고, 상기 각도조절용 고정나사(23)를 조여서 각도를 조절할 수 있다. 이렇게 함으로써, 거푸집(40)의 크기나 높이에 따라서 공급되는 섬유그리드(45)의 높이를 조절하면서 섬유그리드가 일정한 높이로 콘크리트 내부 중앙에 위치할 수 있도록 할 수 있는 것이다.
반대로, 섬유그리드(45)의 높이를 높게 유지하려면, 상기 수직지지대(14)를 정면에서 보았을 때 시계방향으로 회동시켜서 수평지지대(13)와 직각에 가까운 각도를 유지할 수 있다.
또한, 상기 섬유그리드(45)가 상기 거푸집(40)에 최적으로 공급이 완료되면, 상기 공급롤러(11)의 회전을 멈추기 위한 스톱퍼기능이 필요하다. 이를 위해서 상기 공급롤러(11)의 측면에 다수의 고정홈(15)이 원형 형상으로 형성되어 있고, 상기 수직지지대(14)의 상부 일측에는 홀(19)이 형성되어 있으며, 상기 수직지지대(14)의 홀(19)을 통과하여 상기 다수의 고정홈(15) 중에서 하나의 홈에 삽입되는 고정편(17)이 설치된다.
따라서, 상기 공급롤러(11)의 회전을 제한하기 위해서, 상기 고정편(17)을 상기 수직지지대(14)의 홀(19)을 통해 상기 고정홈(15)에 삽입하면, 상기 공급롤러(11)는 더 이상 회전을 하지 못하게 된다.
상기 거푸집(40)는 연질형 거푸집으로서 콘크리트 테이블의 형상에 따라서 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 설명을 용이하게 하기 위하여, 본 발명에서는 거푸집을 직육면체 형상으로 하고 있지만, 이러한 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
상기 거푸집(40)은 상기 공급장치(10) 측에 섬유그리드(45)의 입구를 위한 제 1개구부(25)를 구비하고, 상기 섬유장력조정장치(30) 측에 섬유그리드(45)의 출구를 위한 제 2개구부(39)를 구비한다.
따라서, 상기 섬유그리드(45)는 상기 공급장치(10)로부터 공급되어 상기 거푸집(40)을 거쳐서 상기 섬유장력조정장치(30)에 감겨지게 된다.
상기 거푸집은 연질형 폴리머(polymer)를 사용하여 다양한 곡선과 형틀로 제작될 수 있다.
또한, 상기 섬유장력조정장치(30)는 상기 섬유그리드를 걸어서 당겨줌으로써 섬유그리드(45)의 인장력을 증대시킬 수 있는 장치로서, 상기 섬유그리드(45)가 콘크리트 타설 시에 위로 뜨거나 아래로 가라앉는 현상을 방지하기 위한 것이다.
상기 섬유장력조정장치(30)는 상기 섬유그리드(45)를 감아서 수용하는 수용롤러(31), 상기 수용롤러(31)를 지지하는 롤러지지대(32), 및 상기 섬유그리드(45)를 걸기 위해서 상기 수용롤러(31)에 설치된 다수의 걸림구(37)를 포함한다.
또한, 상기 수용롤러(31)를 회전시키기 위한 제 2회전손잡이(35)와, 상기 수용롤러(31)가 일방향으로만 회전하고 타방향으로는 회전하지 못하도록 하는 래칫(33)를 구비한다.
따라서, 상기 공급장치(10)가 고정된 상태에서, 상기 제 2회전손잡이(35)를 회전시켜 상기 수용롤러(31)를 시계방향으로 회전시키면, 상기 걸림구(37)에 걸린 섬유그리드(45)가 회전되면서 상기 거푸집(40)에 위치한 섬유그리드 전체에 인장력이 가해지면서 팽팽한 상태를 유지하게 된다.
또한, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치는 공급장치(10)와 거푸집(40) 사이, 그리고 상기 섬유장력조정장치(30)와 거푸집(40) 사이에는 섬유그리드의 늘어짐을 방지하기 위한 섬유지지롤러부(50)가 더 설치될 수 있다.
상기 섬유지지롤러부(50)는 섬유그리드(45)가 안착되는 롤러(51)와 상기 롤러(51)의 높이를 조절하기 위한 높이조절장치(53)를 포함한다.
상기 높이조절장치(53)는 상기 롤러(51)의 측부와 연결되어 상하로 승강하는 높이조절바(55), 상기 높이조절바(55)가 삽입되어 그 내부에서 승강하는 조절수용부(58), 상기 조절수용부(58)에 수직하게 형성된 다수의 조절홈(57) 및 상기 조절홈(57)을 통해 상기 높이조절바(55)에 형성된 홀(59)에 삽입되는 삽입편(56)을 포함한다.
상기 높이조절장치(53)의 동작을 살펴보면, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 섬유그리드(45)의 높이에 따라서 상기 롤러(51)의 높이를 조절하기 위해서는, 먼저 상기 삽입편(56)을 상기 조절홈(57)으로부터 뺀 후에 상기 높이조절바(55)를 상하로 승강시킨 후 상기 삽입편(56)을 다시 적당한 조절홈(57)을 통해서 상기 높이조절바(55)의 홀(59)에 삽입시켜서 완성하게 된다.
이하, 본 발명의 제 1실시예에 따른 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치의 작동에 대하여 설명한다.
큰크리트 테이블을 제작하기 위하여, 먼저 원하는 테이블 형상의 거푸집(40)을 상기 공급장치(10)와 상기 섬유장력조정장치(30) 사이에 배치한다. 상기 공급롤러(11)로부터 섬유그리드(45)를 풀어서 상기 거푸집(40)의 제 1개구부(25)를 통해서 상기 거푸집(40)의 내부에 통과시키며, 계속해서 상기 거푸집(40)의 제 2개구부(39)를 통과시켜 상기 섬유장력조정장치(30)의 걸림구(37)에 건다.
그 후에, 상기 공급장치(10)의 높이를 조절하여 상기 거푸집(40) 내부에 위치한 섬유그리드의 높이를 조정한다. 그리고, 상기 고정편(17)을 상기 고정홈(15)에 삽입시켜서 상기 공급롤러(11)의 회전을 멈추게 한 상태에서, 상기 섬유장력조정장치(30)의 수용롤러(31)를 회전시켜서 섬유그리드(45)의 인장력을 증대시킨다.
이 상태에서 상기 수용롤러(31)의 제 2회전손잡이(35)를 놓으면, 상기 래칫(33)에 의해서 상기 수용롤러(31)는 더 이상 회전을 하지 않게 된다.
섬유그리드(45)가 상기 거푸집(40) 내부에 위치한 상태에서, 시멘트 매트릭스를 상기 거푸집(40)에 타설하고 양생시킨다.
양생이 완료된 후에, 섬유보강장치를 제거하고 연질형 거푸집을 탈형하면, 최종적으로 콘크리트 테이블의 제작이 완료된다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
10: 공급장치 11: 공급롤러
13: 수평지지대 14: 수직지지대
15: 고정홈 17: 고정편
21: 제 1회전손잡이 23: 각도조절용 고정나사
30: 섬유장력조정장치 31: 수용롤러
32: 롤러지지대 33: 래칫
35: 제 2회전손잡이 37: 걸림구
40: 거푸집 45: 섬유그리드

Claims (8)

  1. 콘크리트의 강도를 보강하기 위해 섬유 그리드를 설치하기 위한 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치로서,
    섬유 그리드를 공급하는 공급장치;
    섬유그리드가 내장된 상태로 콘크리트를 타설하여 테이블 형태로 양생시키기 위한 거푸집; 및
    상기 거푸집의 사이에 두고 상기 공급장치의 반대편에 설치되며 섬유그리드의 장력을 조정하기 위한 섬유장력조정장치를 포함하고,
    상기 공급장치는,
    섬유그리드가 롤형태로 감겨져 있는 공급롤러;
    상기 공급롤러를 지지하기 위한 수직지지대;
    상기 수직지지대의 하단에 결합되는 수평지지대;
    상기 수직지지대와 수평지지대를 결합시키면서, 풀림과 조임 동작에 의해 상기 수직지지대와 수평지지대 사이의 각도를 조절할 수 있는 각도조절용 고정나사; 및
    상기 공급롤러를 회전시키기 위한 제 1회전손잡이;를 포함하며,
    상기 각도조절용 고정나사를 풀고 조임으로써 상기 수직지지대와 수평지지대 사이의 각도를 조절하여 상기 공급롤러의 높이를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 공급롤러의 측면에 다수의 고정홈이 원형 형상으로 형성되어 있고, 상기 수직지지대의 상부 일측에는 홀이 형성되어 있으며, 상기 수직지지대의 홀을 통과하여 상기 다수의 고정홈 중에서 하나의 홈에 삽입되는 고정편이 설치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 거푸집은 상기 공급장치 측에 섬유그리드의 입구를 위한 제 1개구부를 구비하고, 상기 섬유장력조정장치 측에 섬유그리드의 출구를 위한 제 2개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 섬유장력조정장치는,
    상기 섬유그리드를 감아서 수용하는 수용롤러;
    상기 수용롤러를 지지하는 롤러지지대; 및
    상기 섬유그리드를 걸기 위해서 상기 수용롤러에 설치된 다수의 걸림구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 수용롤러를 회전시키기 위한 제 2회전손잡이와, 상기 수용롤러가 일방향으로만 회전하고 타방향으로는 회전하지 못하도록 하는 래칫을 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치.
  7. 제 1항, 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급장치와 거푸집 사이, 그리고 상기 섬유장력조정장치와 거푸집 사이에 섬유그리드의 늘어짐을 방지하기 위한 섬유지지롤러부가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 섬유지지롤러부는 섬유그리드가 안착되는 롤러와, 상기 롤러의 높이를 조절하기 위한 높이조절장치를 더 포함하며,
    상기 높이조절장치는,
    상기 롤러의 측부와 연결되어 상하로 승강하는 높이조절바;
    상기 높이조절바가 삽입되어 그 내부에서 승강하는 조절수용부;
    상기 조절수용부에 수직하게 형성된 다수의 조절홈; 및
    상기 조절홈을 통해 상기 높이조절바에 형성된 홀에 삽입되는 삽입편;을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 테이블 제작용 섬유보강장치.
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