KR102109568B1 - 파이프형 철근 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

파이프형 철근 및 그의 제조방법에 관한 것으로,
중공상의 원통형태의 본체의 외주에 사선 형태의 충전홈이 상하길이방향으로 배열 형성된 파이프형 철근을 코일형태로 감긴 띠형 강판 형태의 소재를 풀어서 성형롤로 공급하는 띠형 강판 공급단계; 성형롤을 통해 띠형 강판의 상부 표면에 사선 형태의 충전홈을 형성하는 충전홈 성형단계; 충전홈이 형성된 띠형 강판을 파이프 형태로 둥글게 마는 파이프 성형단계; 둥글게 말린 파이프의 양단의 맞닺음 부위를 전기용접하는 용접단계; 용접과정에서 생긴 비드를 제거하는 용접비드 제거단계; 완성된 파이프형 철근을 설정된 길이로 절단하는 절단단계;로 제조하는 기술 구성을 통하여
가볍고 강도가 강한 파이프형 철근을 간편하게 제조할 수 있게 되어 상품성 및 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

Description

파이프형 철근 및 그의 제조방법 {PIPE TYPE REBAR AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 파이프형 철근 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 파이프형 본체의 외주에 사선 형태의 충전홈이 마련되고, 충전홈 사이에 미성형부가 마련된 고강도의 파이프형 철근을 간편하게 제조할 수 있도록 하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 철근 콘크리트 구조물은 콘크리트의 내부에 강도를 보강하기 위하여 철근을 매립시킨 것으로, 시공의 용이성과 높은 내구성을 가지므로 각종 건설 및 토목공사에서 광범위하게 사용되고 있다.

철근은 표면에 마디가 엇는 원형철근과 표면에 마디와 리브가 마련된 이형철근으로 대별할 수 있고, 이형철근은 원형철근보다 콘크리트와의 부착력이 클 뿐 아니라 콘크리트에 균열이 생길 때에 균열폭을 줄일 수 있는 장점이 있다.

일반적으로 철근은 압출성형방식으로 간편하게 제조할 수 있게 되므로 제조가 용이하지만 내부가 모두 채워진 관계로 중량이 무거워 운반, 시공 등의 취급이 번거로운 단점이 있다.

이에 중량이 가벼운 중공상의 파이프를 철근의 대용으로 사용할 수 있도록 하는 파이프형 철근의 기술이 다수 제안되었다.

하기의 특허문헌 1에는 속이 빈 중공형의 파이프로 이루어지는 본체와, 본체의 표면에 축 방향을 따라 적정간격을 두고 환형으로 요입되는 마디와, 마디의 양측에 압착으로 형성되는 리브로 구성된 아우트렛박스 고정용 철근이 개시되어 있다.

특허문헌 1의 아우트렛박스 고정용 철근은 인발가공으로 파이프형 본체를 성형한 후 프레스가공으로 마디를 성형한 후 다시 프레스로 마디의 양측을 압착하여 리브를 성형하는 방법으로 제조된다.

하기의 특허문헌 2에는 경량화가 가능하고, 콘크리트 부착 및 전단키 기능이 향상되어 콘크리트 구조물의 내진성을 향상시킬 수 있도록 한 록킹구조를 갖는 파이프형 철근이 개시되어 있다.

툭허문헌 2의 파이프형 철근은 콘크리트에 배근되는 파이프형 철근에 있어서, 일정한 두께를 갖는 평평한 강판에 1차적으로 드로잉 성형을 통해 엠보돌기를 일정 높이로 형성 배열한 후, 2차적으로 엠보돌기를 일정량 압착하여 엠보돌기의 윗부분에 넓어진 환형의 돌기 록킹턱을 형성하고, 최종적으로 강판을 롤 성형을 통해 파이프형 몸체로 제작되어, 파이프형 몸체의 외측으로 압착 성형된 돌기 록킹턱을 갖는 엠보돌기가 돌출 분포되어 있는 것을 특징으로 한다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0403478호 (2005년 12월 05일 등록) 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0067421호 (2019년 06월 17일 공개)

특허문헌 1, 2를 포함한 종래 기술에 따른 파이프형 철근은 파이프형 본체의 외주에 엠보돌기를 성형하기가 매우 어렵게 되는 등 성형이 어렵거나 파이프형 본체의 수평방향으로 마디가 형성되기 때문에 인장강도가 약하게 되어 마디 부분이 쉽게 절단되는 문제가 있었다.

본 발명은 종래 기술에 따른 파이프형 철근의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 파이프형 본체의 외주에 충전홈을 간편하게 성형할 수 있도록 하는 것에 의해 생산성 향상과 원가절감을 도모할 수 있도록 함은 물론 시공후에 보다 뛰어난 강성을 발휘할 수 있도록 하는 파이프형 철근 및 그의 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 그 다른 목적이 제조과정에서 성형롤의 진동이나 파손을 방지할 수 있도록 하는 것에 의해 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 파이프형 철근 및 그의 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 파이프형 철근은 콘크리트에 매립되는 것으로, 중공상의 원통형태의 본체의 외주에 사선 형태의 충전홈이 상하길이방향으로 배열 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파이프형 철근은 본체의 외주의 사선 형태의 충전홈 성형경로 상에 충전홈이 형성되지 않는 다수의 미성형부가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파이프형 철근은 충전홈의 경사각도가 5°~45°의 범위 내에서 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법은 중공상의 원통 형태의 본체의 외주에 사선 형태의 충전홈이 상하길이방향으로 배열 형성되고, 본체의 외주의 사선 형태의 충전홈 성형경로 상에 충전홈이 형성되지 않는 다수의 미성형부가 마련된 형태를 가지는 파이프형 철근을 제조하기 위한 파이프형 철근의 제조방법으로, 코일형태로 감긴 띠형 강판 형태의 소재를 풀어서 성형롤로 공급하는 띠형 강판 공급단계; 성형롤을 통해 띠형 강판의 상부 표면에 사선 형태의 충전홈을 형성하는 충전홈 성형단계; 충전홈이 형성된 띠형 강판을 파이프 형태로 둥글게 마는 파이프 성형단계; 둥글게 말린 파이프의 양단의 맞닺음 부위를 전기용접하는 용접단계; 용접과정에서 생긴 비드를 제거하는 용접비드 제거단계; 완성된 파이프형 철근을 설정된 길이로 절단하는 절단단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법에서 충전홈 성형단계는 성형롤 본체의 외주에 충전홈을 형성하기 위한 다수의 사선 형태의 가압돌기부가 원주방향으로 배열 형성되고, 각 가압돌기부에 미성형부를 형성하기 위한 다수의 요입부가 마련된 형태를 가지는 성형롤을 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법은 충전홈 성형단계에서 사용되는 성형롤의 가압돌기부의 경사각도가 5°~45°의 범위 내에서 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법의 충전홈 성형단계에서 사용되는 성형롤의 가압돌기부는 두 개열의 가압돌기부가 동시에 충전홈을 성형하도록 하는 경사각도를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파이프형 철근 및 그의 제조방법에 의하면, 가볍고 강도가 강한 파이프형 철근을 간편하게 제조할 수 있게 되므로 상품성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 파이프형 철근 및 그의 제조방법에 의하면, 파이프형 철근의 제조과정에서 충전홈을 성형하는 성형롤의 진동을 방지할 수 있게 되고, 성형롤의 가압돌기부의 파손을 방지할 수 있게 되어 생산성 향상과 웡가절감을 도모할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프형 철근의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 파이프형 철근의 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법의 공정순서도,
도 4는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법에서 사용되는 성형롤의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법에서 사용되는 성형롤의 요부 종단면도,
도 6은 도 4 및 도 5의 성형틀로 성형된 띠형 강판의 평면도.

이하 본 발명에 따른 파이프형 철근 및 그의 제조방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프형 철근의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 파이프형 철근의 종단면도이다.

도 1 및 도 2와 같이 본 발명에 따른 파이프형 철근(10)은 중공상의 원통형태의 본체(11)의 외주에 사선 형태의 충전홈(12)이 상하길이방향으로 배열 형성된 형태를 가진다.

상기 충전홈(12)은 파이프형 철근(10)이 콘크리트에 매립될 때에 콘크리트가 충전되는 부분으로, 콘크리트와의 부착력을 높이는 작용을 하게 되고, 다른 파이프 철근(10)을 겹쳐서 철사로 묶을 때에 걸려 결속력을 높일 수 있도록 하는 작용을 하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 파이프형 철근(10)은 본체(11)의 외주의 사선 형태의 충전홈 성형경로 상에 충전홈(12)이 형성되지 않는 다수의 미성형부(13)가 마련된 형태를 가진다.

이때 미성형부(13)의 폭은 충전홈(12)의 폭보다 작게 형성되고, 하나의 사선에 마련되는 미성형부(13)의 개수는 4개 또는 3개일 수 있다.

본 발명에 따른 파이프형 철근(10)에서 미성형부(13)의 개수는 4개, 3개 뿐만 아니라 그밖의 예측 가능한 개수로 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 파이프형 철근(10)은 원통형 본체(10)의 외주에 형성된 사선 형태의 충전홈(12) 및 미성형부(13)를 통해 인장강도를 높일 수 있게 된다.

예를 들어 충전홈(12)을 사선 형태로 형성하지 않고, 수평 형태로 형성하거나 미성형부(13)를 마련하지 않게 되면 파이프형 철근(10)에 길이방향으로 하중이 작용하게 될 때에 상대적으로 두께가 얇은 충전홈(12) 부위가 절단될 우려가 매우 높게 된다.

사선 형태의 충전홈(12)의 경사각도(a)는 예를 들면 5°~45°의 범위 내에서 설정할 수 있으며, 파이프형 철근(10)의 강성이 최대로 발휘될 수 있는 경사각도(a)로 성형하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 파이프형 철근(10)은 종래 기술에 따른 파이프형 철근과 마찬가지로 속이 비어있는 형태를 가지므로 중량이 가벼워 취급이 용이하게 될 뿐 아니라 사선 형태의 충전홈(12) 및 미성형부(13)를 통해 종래 기술에 따른 파이프형 철근에 비해 뛰어난 강성을 발휘할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법의 공정순서도이다.

본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법은 전술한 바와 같은 중공상의 원통형태의 본체(11)의 외주에 사선 형태의 충전홈(12)이 상하길이방향으로 배열 형성되고, 본체(11)의 외주의 사선 형태의 충전홈 성형경로 상에 충전홈(12)이 형성되지 않는 다수의 미성형부(13)가 마련된 형태를 가지는 파이프형 철근(10)을 제조하기 위한 방법이다.

본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법은 띠형 강판 공급단계, 충전홈 성형단계, 파이프 성형단계, 용접단계, 용접비드 제거단계, 절단단계를 포함한다.

띠형 강판 공급단계는 코일형태로 감긴 띠형 강판 형태의 소재를 풀어서 성형롤로 공급하는 단계이다.

충전홈 성형단계는 성형롤(110)을 통해 띠형 강판의 상부 표면에 사선 형태의 충전홈(12)을 형성하는 단계이다.

도 4는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법에서 사용되는 성형롤의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법에서 사용되는 성형롤의 요부 종단면도이고, 도 6은 도 4 및 도 5의 성형틀로 성형된 띠형 강판의 평면도이다.

충전홈 성형단계에서 사용되는 성형롤(110)은 도 4 및 도 5와 같이 성형롤 본체(111)의 외주에 충전홈(12)을 형성하기 위한 다수의 사선 형태의 가압돌기부(112)가 원주방향으로 배열 형성된 형태를 가진다.

또한, 각 가압돌기부(112)에 미성형부(13)를 형성하기 위한 다수의 요입부(113)가 마련된 형태를 가진다.

사선 형태의 가압돌기부(112)의 경사각도(b)는 예를 들면 5°~45°의 범위 내에서 설정할 수 있으며, 이때 성형롤(110)의 진동을 저감하고 가압돌기부(112)의 파손을 방지하기 위해 두 개열의 가압돌기부(112)가 동시에 충전홈(12)을 성형하도록 하는 경사각도(b)를 가지도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 두 개열 가압돌기부(112)가 동시에 띠형 강판의 표면을 가압되도록 하는 것이 바람직하다.

도시된 실시 예와 같이 하나의 가압돌기부(112)에 3개의 요입부(113)가 성형되어 하나의 사선에 4개의 충전홈(12)이 형성되고, 한 열의 좌측으로부터 세번째 충전홈(12)이 형성될 때에 그 다음 열의 좌측으로부터 첫번째 충전홈(12)이 형성되도록 가압돌기부(112)의 경사각도(b)를 예를 들어 24°로 설정하여 두 개열의 가압돌기부(112)가 동시에 띠형 강판을 가압하도록 하면 성형롤(110)의 가압하중이 편중되지 않게 되므로 충전홈(12)의 성형과정에서 성형롤의 진동 발생을 억제할 수 있게 되고, 가압돌기부(112)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

파이프 성형단계는 충전홈(12)이 형성된 띠형 강판을 파이프 형태로 둥글게 마는 단계이고, 용접단계는 둥글게 말린 파이프의 양단의 맞대음 부위를 전기용접하는 단계이고, 용접비드 제거단계는 용접과정에서 생긴 비드를 제거하는 단계이고, 절단단계는 설정된 길이로 완성된 파이프형 철근을 절단하는 단계이다.

상기 파이프 성형단계 내지 절단단계는 기존 파이프 제조단계와 동일하고, 관련 업계에서 잘 알려진 기술이므로 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 파이프형 철근의 제조방법은 사선 형태의 충전홈(12) 및 미성형부(12)가 마련된 파이프형 철근(10)을 간편하게 제조할 수 있게 되고, 충전홈(12)의 성형과정에서 성형롤(110)의 진동을 방지할 수 있게 됨은 물론 가압돌기부(112)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10 : 파이프형 철근
11 : 본체
12 : 충전홈
13 : 미성형부
110 : 성형롤
111 : 본체
112 : 가압돌기부
113 : 요입부

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 중공상의 원통 형태의 본체(11)의 외주에 사선 형태의 충전홈(12)이 상하길이방향으로 배열 형성되고, 본체(11)의 외주의 사선 형태의 충전홈 성형경로 상에 충전홈(12)이 형성되지 않는 다수의 미성형부(13)가 마련된 형태를 가지는 파이프형 철근(10)을 제조하기 위한 파이프형 철근의 제조방법으로,
   코일형태로 감긴 띠형 강판 형태의 소재를 풀어서 성형롤로 공급하는 띠형 강판 공급단계;
   성형롤(110)을 통해 띠형 강판의 상부 표면에 사선 형태의 충전홈(12)을 형성하는 충전홈 성형단계;
   충전홈(12)이 형성된 띠형 강판을 파이프 형태로 둥글게 마는 파이프 성형단계;
   둥글게 말린 파이프의 양단의 맞닺음 부위를 전기용접하는 용접단계;
   용접과정에서 생긴 비드를 제거하는 용접비드 제거단계;
   완성된 파이프형 철근을 설정된 길이로 절단하는 절단단계를 포함하되;
   충전홈 성형단계는 성형롤 본체(111)의 외주에 충전홈(12)을 형성하기 위한 다수의 사선 형태의 가압돌기부(112)가 원주방향으로 배열 형성되고, 각 가압돌기부(112)에 미성형부(13)를 형성하기 위한 다수의 요입부(113)가 마련된 형태를 가지는 성형롤(110)을 사용하며,
   충전홈 성형단계에서 사용되는 성형롤(110)의 가압돌기부(112)는 두 개열의 가압돌기부(112)가 동시에 충전홈(12)을 성형하도록 하는 경사각도(b)를 가지되;
   두 개열의 가압돌기부(112)는,
   한 열의 좌측으로부터 세번째 충전홈(12)이 형성될 때에 그 다음 열의 좌측으로부터 첫번째 충전홈(12)이 형성되도록 가압돌기부(112)의 경사각도(b)를 24°로 설정하여 두 개열의 가압돌기부(112)가 동시에 띠형 강판을 가압하는 것을 특징으로 하는 파이프형 철근의 제조방법.
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