KR102514767B1

KR102514767B1 - 가로등주의 제조방법

Info

Publication number: KR102514767B1
Application number: KR1020220158353A
Authority: KR
Inventors: 심승현
Original assignee: 심승현
Priority date: 2022-11-23
Filing date: 2022-11-23
Publication date: 2023-03-27

Abstract

본 발명은 가로등주의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로가나 인도가에 직립되게 설치되어 조명부를 소정의 높이로 지지하여 가로등을 형성하는 가로등주의 제조방법에 관한 것이다.

Description

가로등주의 제조방법{Method for manufacturing street light}

전통적으로 가로등주는, 주철이 용해된 용융금속을 주형에 주입시킨 형태로 제조되고 있으나, 상기 주철은 그 특성상 중량이 무거워 운반 및 시공상의 어려움이 야기된다.

그리고, 상기 지주의 중공부에는 조명등의 전원 공급을 위한 배선이 배치되는데, 상기 주조 성형된 지지의 중공부는 표면에 매끄럽지 아니하여 배선의 배설이 용이하지 아니한 문제점도 지적되고 있다.

또한, 상기 지주를 구성하는 주철은 연성(延性, ductility)과 전성(展性, malleability)이 거의 없고 취성(脆性, brittleness)이 높기 때문에, 즉 깨지거나 부러지는 성질이 강하기 때문에 주철로 제조된 주철 일체형 가로등용 지주는 차량 또는 외부에 의한 충격에 쉽게 부러져 주위로 낙하되어 큰 사고를 유발할 수 있고, 재생 및 수리가 거의 불가능하여 유지 및 보수비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

그리고, 최근에는 주철 대신 알루미늄 합금이 용해된 용융금속을 주형에 주입시켜 가로등용 지주의 제조가 시도되고 있다.

상기 알루미늄 합금은, 재질 특성상 주철에 대비하여 가벼워 운반 및 시공에 따른 편리성을 확보할 수 있다.

그러나, 상기 알루미늄 합금은 연성(延性, ductility)과 전성(展性, malleability)이 우수하여 일정한 높이 이상이 되면, 자체의 중량 때문에 휘어지는 문제점이 발생된다.

한편, 본 발명자는 대한민국 특허등록 제 10-0740280호를 통해 주형의 성형공간 내에 강철 또는 스테인리스 재질의 강화구조형을 삽입 고정하고, 주형을 합병시킨 후 상기 성형공간에 알루미늄 합금이 용해된 용융금속을 주입하는 공정을 포함하는 가로등용 지주의 제조방법을 제시한 바 있다.

이러한 제조방법에 의해 성형된 가로등주는, 강철과 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 상호 보완작용에 의해 기존 가로등용 지주에 대비하여서는 경량성이 확보하면서 우수한 내구성을 겸비할 수 있다.

그런데, 상기 가로등주는 앵커볼트가 형성된 노면에 가로등주를 시공함에 있어 정원형의 체결공이 형성된 관계로, 가로등주, 및 이를 포함하는 가로등의 시공방향 전환이 어려운 한계성을 갖는다.

KR 10-0740280

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 강화구조물과 알루미늄 용탕 지지층의 복합적인 보완작용에 의해 우수한 경량성을 우수한 내구성이 확보되고, 특히 용탕 공정시에 독특한 장착구조를 갖는 중자를 통해 가로등주의 시공부에는 장공형의 시공슬롯들이 형성하여 상기 장공형의 시공슬롯을 통해 시공방향의 전환이 가능하도록 한 가로등주의 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 가로등주의 제조방법은,

가로등주의 모형을 통해, 하부 성형공간이 형성된 하부주형과 상부 성형공간이 형성된 상부주형을 각각 제작하는 주형 제작단계와;

보강관체의 하부에 장공으로 이루어진 내층슬롯들이 방사구조로 형성된 보강 시공체가 형성된 강화구조물을 제작하는 강화구조물 제작단계와;

상기 강화구조물의 보강 시공체에 형성된 내층슬롯에, 중자를 삽입하여 중자에 의해 내층슬롯이 폐쇄되도록 하는 중자 삽입단계와;

상기 하부주형의 하부 성형공간과 상부주형의 상부 성형공간 내에 강화구조물을 배치하고, 이들 하부주형과 상부주형을 병합하여 강화 구조물이 배치된 성형공간을 폐쇄하는 강화 구조물 배치공정과;

상기 주형에 형성된 용탕 주입구를 따라 성형공간 내에 알루미늄 용탕을 주입하여, 상기 성형공간 내에 배치된 강화구조물의 외벽과 성형공간의 내벽 사이에 알루미늄 용탕이 경화된 알루미늄 지지층을 형성하는 용탕 성형공정; 및

상기 강화성형물의 외벽에 알루미늄 지지층이 형성된 가로등주를 주형에서 탈사하는 탈사공정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 중자는 주물사를 호형으로 길게 절개된 장공형 내층슬롯과 대응하는 형상으로 제작된 제 1 분할 중자부재와 제 2 분할 중자부재를 포함하는 한 쌍의 중자부재로 분할 구성되어, 상기 내층슬롯에 양방향으로 삽입하여 내층슬롯을 폐쇄하도록 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 분할 중자부재는, 보강 시공체에 형성된 내층슬롯에 삽입되어 내층슬롯의 내경면에 외접하여 고정되는 내층삽입구간과, 상기 내층 삽입구간의 후미에 연장하여 형성되어 용탕의 유입을 차단하여 내층슬롯의 양면에 용탕으로 이루어진 외층슬롯을 형성하는 용탕 차폐구간이 일체로 형성된다.

그리고, 상기 내층삽입구간과 용탕 차폐구간 사이에는 단턱이 형성되어, 상기 단턱에 의해 내층삽입구간에 삽입되는 분할 중자부재의 진입깊이가 제한되도록 구성한다.

또한, 상기 강화구조물의 내층슬롯에 양방향으로 각각 삽입되어 상호 마주하는 분할 중자부재의 대항면에는 규합돌기와 규합홈으로 이루어진 규합구조가 대응하여 형성된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가로등주의 제조방법에 의해 제조된 가로등주는, 강화구조물과 알루미늄 용탕 지지층의 복합적인 보완작용에 의해 우수한 경량성을 확보하면서도 우수한 내구성을 갖고, 특히 용탕 공정시에 독특한 장착 및 용탕 차폐구조를 갖는 중자를 통해 가로등주의 시공부에 장공형의 시공슬롯들을 형성하게 된다.

따라서, 본 발명은 복수의 앵커볼트가 형성된 노면에 가로등주를 직립되게 설치함에 있어, 상기 앵커볼트가 관통된 장공형의 시공슬롯들을 정형화되게 형성하여, 이들 장공형 시공슬롯들을 통해 가로등주를 좌우로 회전하여 가로등주의 시공방향의 간편한 전환이 가능한 특이성을 갖는다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가로등주의 제조방법에 의해 제조된 가로등주의 외형 구성을 보여주는 것이고,
도 2는 상기 도 1에 도시된 가로등주를 통한 시공방향의 전환상태를 보여주는 것이고,
도 3 내지 도 7은 상기 도 1에 도시된 가로등주의 제조과정을 순차적으로 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가로등 지주의 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 제조방법에 의해 제조되는 가로등주(1)는, 도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이 설정높이의 기둥으로 이루어진 중공의 지주부(10)와, 상기 지주부(10)의 하부에 형성되어 앵커볼트(B)들이 형성된 노면에 지주부(10)를 직립되게 고정하는 플렌지형의 시공부(20)가 형성된 중공 지주물로 구성되며, 상기 가로등주(1)는 시공부(20)를 통해 노면에 직립되게 시공되어 직립된 지주부(10)에 조명부를 장착하여 가로등을 형성한다.

본 실시예에서는 상기 가로등주(1)를 구성하는 지주부(10)와 시공부(20)는, 주철, 또는 스테인레스 스틸 재질로 제작된 강화 구조물(100)의 외벽에 알루미늄 용탕 지지층(200)이 형성된 복층 지지구조로 이루어진다.

상기 강화 구조물(100)은, 보강관체(110)의 하부에 보강 시공체(120)가 배치된 형태로 구성된다.

그리고, 상기 강화 구조물(100)을 형성하는 주철, 또는 스테인레스 스틸 재질과, 알루미늄 용탕 지지층(200)을 형성하는 알루미늄 합금의 상호 보완작용에 의해, 본 발명에 의해 제조되는 가로등주(1)는 우수한 경량성을 확보하면서도 우수한 내구성을 갖는다.

특히, 본 발명에서는 상기 복층 지지구조의 가로등주(1)를 제작함에 있어, 독특한 조립구조를 갖는 중자를 제안 및 적용하여 상기 강화 구조물(100)을 구성하는 보강 시공체(120)의 외벽에 알루미늄 용탕 지지층(200)이 형성된 시공부(20)의 제조공정을 개량함으로써, 상기 플렌지형 시공부(20)에 복층 지지구조의 장방향 시공슬롯(21)을 규격화되게 형성하고 있으며, 하기에서는 이를 각 공정별로 상술하기로 한다.

[주형 제작공정]

본 공정에서는 제작을 요하는 가로등주(1)의 외형과 동일한 외형과 규격을 갖는 모형을 통해 하부주형(410)과 상부주형(420)을 각각 제작한다.

상기 하부주형(410)과 상부주형(420)들의 제조과정은, 상기 모형을 형틀에 배치한 다음 상기 각 형틀 내에 주물사(S)를 각각 투입 및 다지고 경화하여서, 모형의 하반부 형상과 대응하는 하부 성형공간(411)이 형성된 하부사형(410)과 모형의 상반부 형상과 대응하는 상부 성형공간(421)이 형성된 상부주형(420)을 각각 성형한다.

즉, 상기 형틀에 배치된 모형의 주위에 주물사를 채워 다지고 경화한 다음 상기 모형의 형상으로 경화된 주물사에서 모형을 취출하여서, 하부 성형공간(411)이 형성된 하부주형(410)과 상부 성형공간(421)이 형성된 상부주형(420)을 각각 성형한다.

[강화 구조물 제작공정]

본 공정에서는, 보강관체(110)의 하부에 장방향의 내층슬롯(121)들이 방사구조로 형성된 플렌지형의 보강 시공체(120)가 형성된 강화 구조물(100)을 제조한다.

상기 강화 구조물(100)은 도 3에서 보는 바와 같이 주철이나 스테인레스 스틸 재질 등으로 제작되며, 본 실시예에서는 보강관체(110)의 하부에 중공 평판으로 이루어진 보강 시공체(120)를 관통되게 배치한 다음 이들 사이를 용접을 통해 고정하여서, 보강 설치체(120)에 보강관체(110)의 하부가 관통하여 고정된 강화 구조물(100)을 형성한다.

그리고, 상기 플렌지형으로 이루어진 보강 시공체(120)에는 장공으로 이루어진 내층슬롯(121)들이 방사구조로 형성되고, 상기 내층슬롯(121)은 후술되는 중자 삽입공정과 용탕공정을 통해 양면에 용탕이 적층하여 성형되는 외층슬롯(221)들을 통해 보강층 슬롯(121)의 양면에 외층슬롯(221)이 적층하여 형성된 장공형의 시공슬롯(21)을 형성한다.

[중자 삽입공정]

본 공정에서는 상기 강화 구조물(100)의 보강 시공체(120)에 형성된 내층슬롯(121)에, 독특한 설치구조를 갖는 중자(300)를 각각 삽입하여, 상기 중자(300)에 의해 내층슬롯(121)이 규격화되게 폐쇄되도록 한다.

특히, 본 발명에서 제안하고 있는 중자(300)는 도 3에서 보는 바와 같이 주물사를 호형으로 길게 절개된 장공형 내층슬롯(121)과 대응하는 형상으로 제작된 제 1 분할 중자부재(310)와 제 2 분할 중자부재(320)를 포함하는 한 쌍의 중자부재로 분할 구성되어, 상기 내층슬롯(121)에 양방향으로 삽입하여 내층슬롯(121)을 폐쇄한다.

상기 중자(300)를 구성하는 각 분할 중자부재(300A, 300B)는, 보강 시공체(120)에 형성된 내층슬롯(121)에 삽입되어 내층슬롯(121)의 내경면에 외접하여 고정되는 내층삽입구간(310)과, 상기 내층 삽입구간(310)의 후미에 연장하여 형성되어 용탕의 유입을 차단하여 내층슬롯(121)의 양면에 용탕으로 이루어진 외층슬롯(221)을 형성하는 용탕 차폐구간(320)이 일체로 형성된다.

이때, 상기 내층삽입구간(310)과 용탕 차폐구간(320) 사이에는 단턱(330)이 형성되어, 상기 단턱(330)에 의해 내층삽입구간(310)에 삽입되는 분할 중자부재(300A, 300B)의 진입깊이가 물리적으로 제한된다.

그리고, 상기 내층삽입구간 보다 외층슬롯을 형성하는 용탕 차폐구간은 상대적으로 외경이 크도록 구성되어, 추후 앵커볼트를 통한 시공과정에 장공형의 시공슬롯에 앵커볼트가 안정되게 진입하여 관통되도록 한다.

바람직하게는, 상기 내층삽입구간(310)과 용탕 차폐구간(320) 사이에 형성된 단턱(330)에는 실리콘 재질의 밀폐링(313)을 배치하여, 상기 밀폐링(313)을 통해 내층슬롯(121)의 입구의 안정적인 밀폐를 도모하고, 특히 상기 밀폐링(313)에는 자력을 발산하는 자성물질을 혼입 구성하여 강자성체로 이루어진 강화구조물(100)의 내층슬롯(121)에 분할 중자부재(300A, 300B)들이 자력을 통해 안정되게 고정되도록 한다.

따라서, 상기 중자(300)를 구성하는 한 쌍의 분할 중자부재(300A, 300B)를 강화구조물(100)의 내층슬롯(121)에 양방향으로 삽입하면, 상기 내층슬롯(121)의 양측에는 각 분할 중자부재(300A, 300B)의 용탕 차폐구간(320)이 각각 돌출하여 형성된다.

그리고, 본 실시예에서는 상기 강화구조물(100)의 내층슬롯(121)에 양방향으로 각각 삽입되어 상호 마주하는 분할 중자부재(300A, 300B)의 대항면에는 규합돌기(311)와 규합홈(312)으로 이루어진 규합구조가 대응되게 형성된다.

따라서, 상기 강화구조물(100)의 내층슬롯(121)에 일방향으로 진입하는 제 1 분할 중자부재(300A)와, 상기 내층슬롯(121)에 이방향으로 진입하는 제 2 분할 중자부재(300B)는 규합돌기(311)와 규합홈(312)을 통해 상호 규합된 상태로 결합된다.

이와 같이 규합돌기와 규합홈들을 통해 제 1 분할 중자부재와 제 2 분할 중자부재는 설정된 각도로 정형화되게 조립된다.

보다 바람직하게는, 상기 제 1 분할 중자부재(300A)에는 핀소켓(314)을 관통되게 형성하고, 이와 마주하는 제 2 분할 중자부재(300B)에는 상기 압입소켓(314)에 삽입하여 탄력적으로 견착되는 탄성 견착핀(315)을 형성한다.

상기 탄성 견착핀(315)은 금속 와이어를 절곡하여 형성되며 중자의 성형과정에 주물사에 인서트되어서, 내층슬롯에 양방향으로 진입하는 제 1 분할 중자부재(300A)와 제 2 분할 중자부재(300B) 사이의 정형화된 고정상태를 형성한다.

이와 같이 구성하면, 후술되는 바와 같이 하부주형과 상부주형 사이에 강화구조물을 배치하는 과정에, 상기 강화구조물의 내층슬롯에 분할되게 삽입된 중자가 이탈하는 현상이 예방되므로, 작업에 따른 안정성과 신뢰성이 확보될 수 있다.

[강화 구조물 배치공정]

본 공정에서는 도 4 내지 도 5에서 보는 바와 같이 상기 하부주형(410)의 하부 성형공간(411)과 상부주형(420)의 상부 성형공간(421) 내에 강화구조물(100)을 배치하고, 이들 하부주형(410)과 상부주형(420)을 병합하여 강화 구조물(100)이 배치된 성형공간(411, 421)을 폐쇄한다.

이때, 상기 강화구조물(100)의 내층삽입구간(310)을 내층슬롯(121)에 양방향으로 삽입된 각 분할 중자부재(300A, 300B)의 용탕 차폐구간(320)은 성형공간(411, 421)의 내벽에 밀착된 상태로 고정된다.

[용탕 공정]

본 공정에서는 도 6에서 보는 바와 같이 상기 강화구조물(100)이 배치된 성형공간(411, 421) 내에 용탕 주입구(422)를 따라 알루미늄 용탕(F)을 주입하여, 상기 성형공간(411, 421)의 내벽과, 상기 성형공간(411, 421) 내에 배치된 강화구조물(100)의 외벽과 사이에 알루미늄 용탕(F)이 경화된 알루미늄 지지층(200)을 형성한다.

따라서, 상기 용탕공정을 통해 강화구조물(100)의 외벽에 알루미늄 용탕 지지층(200)이 형성된 가로등주(1)의 성형이 완료된다.

이때, 상기 제 1 분할 중자부재(300A)와 제 2 분할 중자부재(300B)로 이루어진 중자(300)를 분할되게 삽입된 강화구조물(100)의 내층슬롯(121)의 양면에는 알루미늄 용탕의 유입이 차폐되고, 결과적으로 제작된 가로등주(1)의 시공부(20)에는 도 7에서 보는 바와 같이 분할 구성된 제 1 분할 중자부재(300A)와 제 2 분할 중자부재(300B)에 의해 형성되며, 내층슬롯(121)의 양면에 외층슬롯(221)이 적층하여 형성된 장공의 시공슬롯(21)이 형성된다.

[탈사공정]

본 공정에서는 상기 가로등주(1)가 성형된 주형(410, 420)을 탈사처리를 통해 제거하고, 또 상기 주형(410, 420)에서 제거된 가로등주(1)의 시공슬롯(21)에 형성된 중자(300)를 제거한다.

[표면 처리공정]

이후, 상기 탈사 처리된 가로등주(1)는 그라인딩 과정과, 방청과정과, 분체도장 등의 표면 처리가 이루어진 다음, 현장에 시공된다.

따라서, 본 발명에 따른 가로등주의 제조방법에 의해 제조된 가로등주(1)는 강화구조물과 알루미늄 용탕 지지층의 복합적인 보완작용에 의해 우수한 경량성을 확보하면서도 우수한 내구성을 갖고, 특히 용탕 공정시에 독특한 장착구조를 갖는 중자를 통해 가로등주의 시공부에는 장공형의 시공슬롯들이 형성된다.

그리하여, 도 2와 같이 복수의 앵커볼트(B)가 형성된 노면에 가로등주를 직립되게 설치함에 있어, 상기 앵커볼트가 관통된 장공형의 시공슬롯(21)들을 통해 가로등주(1)를 좌우로 회전하여 가로등주(1) 및 이를 포함하는 가로등의 시공방향의 전환이 가능한 특이성을 갖는다.

1. 가로등주
10. 지주부 20. 시공부
21. 장공형의 시공슬롯
100. 강화구조물 110. 보강관체
120. 보강 시공체 121. 내층슬롯
200. 알루미늄 용탕 지지층 210. 지주부 지지층부
220. 시공부 지지층부 221. 외층슬롯
300. 중자 300A. 제 2 분할 중자부재
300B. 제 1 분할 중자부재 310. 내층삽입구간
311. 규합돌기 312. 규합홈
313. 밀폐링 314. 핀소켓
315. 탄성 견착핀 320. 용탕 차폐구간
330. 단턱 410. 하부사형
411. 하부 성형공간 420. 상부사형
421. 상부 성형공간 422. 용탕 주입구

Claims

가로등주의 모형을 통해, 하부 성형공간이 형성된 하부주형과 상부 성형공간이 형성된 상부주형을 각각 제작하는 주형 제작단계와;
보강관체의 하부에 장공으로 이루어진 내층슬롯들이 방사구조로 형성된 보강 시공체가 형성된 강화구조물을 제작하는 강화구조물 제작단계와;
상기 강화구조물의 보강 시공체에 형성된 내층슬롯에, 중자를 삽입하여 중자에 의해 내층슬롯이 폐쇄되도록 하는 중자 삽입단계와;
상기 하부주형의 하부 성형공간과 상부주형의 상부 성형공간 내에 강화구조물을 배치하고, 이들 하부주형과 상부주형을 병합하여 강화 구조물이 배치된 성형공간을 폐쇄하는 강화 구조물 배치공정과;
상기 주형에 형성된 용탕 주입구를 따라 성형공간 내에 알루미늄 용탕을 주입하여, 상기 성형공간 내에 배치된 강화구조물의 외벽과 성형공간의 내벽 사이에 알루미늄 용탕이 경화된 알루미늄 지지층을 형성하는 용탕 성형공정; 및
상기 강화구조물의 외벽에 알루미늄 지지층이 형성된 가로등주를 주형에서 탈사하는 탈사공정을 포함하여 구성되고,
상기 중자는 주물사를 호형으로 길게 절개된 장공형 내층슬롯과 대응하는 형상으로 제작된 제 1 분할 중자부재와 제 2 분할 중자부재를 포함하는 한 쌍의 중자부재로 분할 구성되어, 상기 내층슬롯에 양방향으로 삽입하여 내층슬롯을 폐쇄하도록 구성되는 한편,
상기 분할 중자부재는 보강 시공체에 형성된 내층슬롯에 삽입되어 내층슬롯의 내경면에 외접하여 고정되는 내층삽입구간과, 상기 내층 삽입구간의 후미에 연장하여 형성되어 용탕의 유입을 차단하여 내층슬롯의 양면에 용탕으로 이루어진 외층슬롯을 형성하는 용탕 차폐구간이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 가로등주의 제조방법.
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