KR102639528B1 - 유리섬유 보강근 제조설비 - Google Patents

유리섬유 보강근 제조설비 Download PDF

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KR102639528B1
KR102639528B1 KR1020230082527A KR20230082527A KR102639528B1 KR 102639528 B1 KR102639528 B1 KR 102639528B1 KR 1020230082527 A KR1020230082527 A KR 1020230082527A KR 20230082527 A KR20230082527 A KR 20230082527A KR 102639528 B1 KR102639528 B1 KR 102639528B1
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Abstract

본 발명은, 유리섬유공급부(1), 수지함침부(2), 묶음부(3), 예열부(4), 사이징부(6), 경화부(7)를 포함하는 유리섬유 보강근의 제조설비로서, 상기 묶음부(3)와 사이징부(6) 사이에는 마디성형부(S)가 위치하며, 상기 마디성형부(S)는, 중앙부위에 홀(21)이 형성되는 지지판(20); 지지판(20)의 상측 중앙부위에서 후방으로 일정간격 이격되어 위치하는 구동모터(30); 모터(30)의 구동축과 축 연결되되, 전면부위는 지지판(20)의 상측 중앙부위 후면에 결합되고 후면부위는 모터(30)와 결합되는 감속기(40); 지지판(20)의 전방으로 일정간격 이격되어 위치하는 가동링(50); 감속기(40)의 구동축과 축 연결되어 지지판(20)의 전면 상측부위에 위치하는 가동기어(60); 링 구조로 이루어져 가동링(50)의 후면 모서리부위를 따라 결합되며 가동기어(60)와 치합되는 피동기어(70); ㄷ 구조를 가지며 가동링(50)의 내면부위를 따라 배치되는 복수 개로 이루어지되 각각의 후방부위는 가동링(50)의 내주면에서 일정각도 회전 가능하게 결합되는 고정단(110), 원판 형상으로 이루어져 고정단(110) 각각의 전방부위에 결합되는 성형단(130)이 구비되는 성형기(10);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리섬유 보강근 제조설비를 제공한다.

Description

유리섬유 보강근 제조설비{Manufacturing facility for glass fiber reber}
본 발명은 유리섬유 보강근의 제조설비에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 장시간 동안 안정적인 콘크리트와의 결합력을 유지할 수 있음은 물론 보강근의 표면부위에 형성되는 마디의 피치 간격 및 각도, 그리고 마디 사이의 깊이를 매우 용이하게 변경하여 제조하는 것이 가능하며, 나아가 장시간 연속하여 보강근을 제조할 수 있는 제조설비에 관한 것이다.
건물이나 교량 등과 같은 구조물을 시공하는 경우 타설되는 콘크리트 내부에는 구조물의 크기나 하중 등을 종합적으로 고려하여 전통적으로 철근으로 이루어진 보강근을 설치하게 되는데, 철근은 그 재질 특성상 오랜 시간이 경과되면 환경적 요인에 의하여 녹이 슬거나 부식되는 문제가 있었다. 이럴 경우, 철근의 단면적 감소에 따라 강도가 현저히 저하될 수 있다는 점에서 구조물의 안전에 심대한 영향을 미치게 된다.
이를 위해, 근자 대한민국 등록특허 제1248933호와 같이, 콘크리트 속에 설치되는 철근을 유리섬유 재질의 복합소재로 제조된 보강근으로 대체하는 방안이 폭넓게 강구되고 있다. 이 기술은, 유리섬유 로빙을 열가소성 수지로 압출 성형하여 철근 대용물로 사용하는 방식으로서, 제조된 보강근 자체의 제작이 용이할 뿐 아니라 철근에 상응하는 강도를 가지며, 배근작업이 매우 용이한 장점이 있다.
하지만, 이 기술은 복수 개의 유리섬유 가닥을 단순히 묶음으로 권취하여 봉형상으로 제조하는 방식이라는 점에서, 유리섬유 보강근을 설치한 다음 콘크리트를 타설하게 되면 콘크리트와의 결합력이 떨어지는 문제점이 있었다. 이를 위해, 도 7에 개시된 것과 같이, 유리섬유 보강근의 표면에 별도의 유리섬유띠를 일체형으로 형성시키는 방안이 제안되고 있다.
이럴 경우, 보강근이 표면에 마련되는 유리섬유띠가 리브나 마디와 같이 기능하여 타설되는 콘크리트와의 결합력을 제고할 수 있는 효과를 어느 정도 기대할 수 있다. 하지만, 이러한 방식은 유리섬유 보강근을 1차 제조하고, 별도의 유리섬유띠를 준비한 다음 제조된 유리섬유 보강근에 유리섬유띠를 권취하는 2차 작업이 연속하여 수행되어야 하는 번거로움이 있다.
게다가, 이 방식은 권취롤에 권취된 유리섬유띠가 소진되면, 전체 설비를 중단시킨 다음 새로운 권취롤을 교체한 이후에 다시 설비를 가동하여 작업을 진행해야 하기 때문에 생산성이 저하되는 문제가 있다. 이러한 제조 과정에서의 생산성 저하는 별론으로 하더라도, 제조 과정에서 유리섬유 보강근에 대한 유리섬유띠의 접착강도를 충분히 담보하지 못하면, 콘크리트 타설이 완료된 이후 충격하중이나 동적하중에 따라 유리섬유 보강근이 인장될 때 표면에 부착된 유리섬유띠가 박리되면서 구조물의 안정성을 심대하게 훼손할 수 있다.
대한민국 공개특허 제2022-0162999호
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 타설되는 콘크리트와의 충분한 결합력을 담보하면서도 낮은 단가 및 높은 생산성을 제공해 줄 수 있는 유리섬유 보강근의 제조설비를 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 복수 개의 다발로 이루어지는 유리섬유가 연속하여 공급되는 유리섬유공급부(1), 수지가 충전된 수조가 마련되어 유리섬유공급부(1)를 통해 공급되는 유리섬유 다발 각각에 수지를 함침시키는 수지함침부(2), 수지에 함침된 유리 섬유 다발을 단위 봉 형상으로 묶는 묶음부(3), 유리섬유 봉의 표면부위 수지를 용융시키는 예열부(4), 예열부(4)를 통과한 유리섬유 봉의 단면적을 일정크기로 조절하는 사이징부(6), 유리섬유 봉의 수지를 경화시키는 경화부(7)를 포함하는 유리섬유 보강근의 제조설비로서, 상기 묶음부(3)와 사이징부(6) 사이에는 마디성형부(S)가 위치하며, 상기 마디성형부(S)는, 중앙부위에 홀(21)이 형성되는 지지판(20); 지지판(20)의 상측 중앙부위에서 후방으로 일정간격 이격되어 위치하는 구동모터(30); 모터(30)의 구동축과 축 연결되되, 전면부위는 지지판(20)의 상측 중앙부위 후면에 결합되고 후면부위는 모터(30)와 결합되는 감속기(40); 지지판(20)의 전방으로 일정간격 이격되어 위치하는 가동링(50); 감속기(40)의 구동축과 축 연결되어 지지판(20)의 전면 상측부위에 위치하는 가동기어(60); 링 구조로 이루어져 가동링(50)의 후면 모서리부위를 따라 결합되며 가동기어(60)와 치합되는 피동기어(70); ㄷ 구조를 가지며 가동링(50)의 내면부위를 따라 배치되는 복수 개로 이루어지되 각각의 후방부위는 가동링(50)의 내주면에서 일정각도 회전 가능하게 결합되는 고정단(110), 원판 형상으로 이루어져 고정단(110) 각각의 전방부위에 결합되는 성형단(130)이 구비되는 성형기(10);를 포함하며, 상기 고정단(110) 각각은 제1체결부(120)에 의해 가동링(50)에 결합되며, 상기 제1체결부(120) 각각은, 헤드부위가 고정단(110) 각각의 후방 내면부위에 밀착되고 연장되는 몸체의 후측부위는 고정단(110)의 후방 내면부위에 형성되는 제1체결공(113) 및 가동링(50)의 관통공(52) 각각에 순차적으로 삽입되는 제1볼트(121) 및 가동링(50)의 외주면을 통해 돌출되는 제1볼트(121)의 몸체부위에 나사치합되는 제1너트(125)로 이루어지고; 상기 성형단(130) 각각은 제2체결부(140)에 의해 고정단(110) 각각에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제2체결부(140) 각각은, 헤드부위가 고정단(110) 각각의 전방 하면부위에 밀착되고 연장되는 몸체부위는 고정단(110)의 전방부위에 형성되는 제2체결공(114) 및 성형단(130)의 중심공(131) 각각을 순차적으로 관통하여 삽입되는 제2볼트(141) 및 고정단(110)의 전방 상면부위를 통해 돌출되는 제2볼트(141)의 몸체부위에 나사치합되는 제2너트(145)로 이루어지는; 것을 그 기술적 특징으로 한다.
상기 고정단(110) 각각의 후방부위는 가동링(50) 내주면을 이루는 서로 다른 동심원상에 결합되어, 상기 가동링(50)의 중심축 방향으로 대향하는 성형단(130) 각각의 모서리부위는 가동링(50)의 중심축에 대하여 상호 간에 일정간격 이격되어 위치할 수 있다.
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이때, 상기 고정단(110) 각각의 후단부위와 상기 가동링(50) 내주면 사이에는 제1스러스트베어링(150)이 마련될 수 있다.
또한, 이때, 상기 성형단(130) 각각의 상면 중앙부위에는 제2스러스트베어링(160)이 마련되어, 상기 성형단(130) 각각이 제2체결부(140) 각각의 축 방향에 대하여 회전할 수 있다.
본 발명은 별도의 유리섬유띠를 사용하지 않고 유리섬유 다발에 수지를 함침하고 일정 굵기를 가지는 유리섬유 봉으로 집속한 다음 마디성형부를 통해 용융된 유리섬유 봉의 표면부위를 가압하면서 성형하여, 유리섬유 봉의 표면부위에 일정 피치 및 일정 깊이를 가지며 유리섬유 다발과 일체형을 이루는 나선형의 마디를 형성할 수 있다는 점에서, 제조 단가를 낮추면서 높은 생산성을 제고할 수 있음은 물론 외력이 가해지더라도 장시간 동안 안정적인 콘크리트와의 결합력을 유지할 수 있는 보강근을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 성형단이 결합되는 고정단을 일정각도 회전 가능하게 구성하고, 고정단을 통해 성형단 사이 간격을 조절할 수 있도록 구성하여, 구조물의 크기 및 종류에 따라 보강근의 표면부위에 형성되는 마디의 피치 간격 및 각도는 물론 마디 사이의 깊이를 매우 용이하게 변경하여 제조하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 유리섬유 봉의 표면부위를 가압하며 성형을 수행하는 성형단을 회전 가능하게 구성함으로써, 유리섬유 봉과 성형단 사이의 마찰에 의한 마모도를 최소화하여 장시간 연속하여 보강근을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유리섬유 보강근의 전체 제조설비를 보여주는 개략적인 구성도.
도 2는 도 1에 있어 마디성형기의 개략적인 사시구성도.
도 3은 도 2에 있어 마디성형기의 개략적인 단면구성도.
도 4는 도 1의 마디성형기에 있어 성형휠의 개략적인 단면구성도.
도 5는 본 발명에 있어 마디성형기의 개략적인 작동구성도.
도 6은 본 발명에 따라 제조된 유리섬유 보강근의 개략적인 구성도.
도 7은 종래 유리섬유 보강근의 개략적인 일 구성도.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 유리섬유 보강근의 제조설비에 관한 것으로서, 도 1과 같이, 유리섬유공급부(1), 수지함침부(2), 묶음부(3), 예열부(4), 사이징부(6), 경화부(7), 그리고 마디성형부(S)를 포함하여 이루어지는 기술적 특징이 있다. 이하 이들 각 구성을 구체적으로 살펴본다.
유리섬유공급부(1)는 복수 개의 다발로 이루어지는 유리섬유(GF)를 공급하는 부분으로, 각 다발의 유리섬유(GF)는 미도시된 복수 개의 공급롤에 의해 공급된다. 다발 형태로 공급롤에 권취된 유리섬유는 수백 또는 수천 가닥의 필라멘트가 집속된 형태로 이루어질 수 있다.
수지함침부(2)는 유리섬유공급부(1)를 통해 공급되는 유리섬유 다발 각각에 수지를 함침시키는 부분으로, 수지가 충전된 수조가 마련된다. 수지는 열경화성 접착제인 에폭시로 이루어질 수 있으며, 도면과 같이 복수 개의 롤러를 통해 유리섬유 다발 각각을 이루는 필라멘트들이 수지에 충분히 함침되도록 구성되는 것이 바람직하다.
묶음부(3)는 수지에 함침된 유리 섬유 다발을 단위 봉 형상으로 묶는 부분으로, 통상적인 결속기(도면부호 미도시)를 통해 수행될 수 있다. 결속기에는 보강근의 굵기(직경)에 대응되는 원형의 구멍이 형성되는데, 이 구멍의 직경은 제조하고자 하는 보강근의 굵기에 따라 달라질 수 있다.
예열부(40)는 유리섬유 봉에 함침된 수지를 용융시키는 부분으로, 유리섬유 봉이 예열부(40)를 통과하면 유리섬유 봉에 함침되어 있는 수지 중 특히 표면부위에 일정두께로 함침되어 있는 수지가 용융된다. 예열부(40)에는 통상적인 히터가 내장된다.
마디성형부(S)는 예열부(40)에서 공급되는 유리섬유 봉의 표면부위에 마디를 형성시키는 수단으로, 도 2 및 도 3 각각에 개시된 것과 같이, 지지판(20), 구동모터(30), 감속기(40), 가동링(50), 가동기어(60), 피동기어(70), 성형기(10)를 포함하여 이루어진다.
지지판(20)은 마디성형부(S)를 지지하는 부분으로, 중앙부위에는 일정 직경의 홀(21)이 형성되며, 그 하단부위는 지면이나 지면에 설치되는 바닥프레임에 고정 결합된다. 도면에 개시되지는 않았지만 지지판(20)의 하단부위에는 별도의 지지프레임이 마련될 수도 있다.
구동모터(30)는 지지판(20)의 상측 중앙부위에서 후방으로 일정간격 이격되어 위치한다. 감속기(40)는 모터(30)의 구동축과 축으로 연결되어 구동모터(30)에서 전달되는 회전력을 조절하는 부분으로, 그 전면부위는 지지판(20)의 상측 중앙부위 후면에 결합되고, 그 후면부위는 모터(30)와 결합된다.
가동링(50)은 지지판(20)의 전방으로 일정간격 이격되어 위치한다. 가동링(50)이 중앙부위에는 지지판(20)의 홀(21)과 중심축을 공유하는 일정 직경의 삽입홀(51)이 형성된다. 홀(21)과 삽입홀(51) 각각은 동일한 직경을 가질 수도 있다.
가동기어(60)는 지지판(20)의 전면 상측부위에 위치하며, 감속기(40)의 구동축과 축으로 연결된다. 피동기어(70)는 링 구조로 이루어져 가동링(50)의 후면 모서리부위를 따라 결합되며, 가동기어(60)와 치합된다. 가동기어(60) 및 피동기어(70) 상호 간의 기어비는 유리섬유 봉을 당기는 힘(F) 및 후술할 성형기(10)의 사이 간격 등에 따라 달라질 수 있다.
성형기(10)는 예열부(4)를 통해 공급되는 유리섬유 봉의 표면부위에 일정피치 및 일정깊이를 가지는 마디를 형성시키는 수단으로, 복수 개의 고정단(110) 및 고정단(110) 각각에 결합되는 성형단(130)으로 이루어질 수 있다.
고정단(110)은 ㄷ 구조로 이루어지며, 상호 간에 일정간격 이격되어 가동링(50)의 내면부위를 따라 배치된다. 이때, 고정단(110) 각각의 후방부위는 가동링(50)의 내주면에 대하여 일정각도 회전 가능하게 결합되는 특징이 있다.
성형단(130)이 구비되는 고정단(110)이 일정각도 회전 가능하게 마련되면, 외력에 의해 유리섬유 봉이 일정 힘으로 당겨질 때 유리섬유 봉의 표면부위와 밀착되어 있던 성형단(130)은 일정각도로 틀어지게 되고, 이에 따라 유리섬유 봉의 표면에는 도 6과 같이 각각의 피치가 일정 각도 △θ를 가지는 나선형의 마디가 형성된다. 이와 관련된 구체적인 작동은 후술한다.
본 발명은 고정단(110)이 가동링(50)에 대하여 일정각도 회전할 수 있는 구성으로서, 도 3 및 도 4 각각에 개시된 것과 같이, 고정단(110) 각각이 제1볼트(121) 및 제1너트(125)로 이루어지는 제1체결부(120)를 통해 가동링(50)에 결합되는 구성을 제안한다.
제1볼트(121) 각각의 헤드부위는 고정단(110) 각각의 후방 내면부위에 밀착되고, 제1볼트(121) 각각의 몸체부위는 고정단(110)의 후방 내면부위 각각에 형성되는 제1체결공(113) 및 가동링(50)의 관통공(52) 각각에 순차적으로 삽입된다. 제1너트(125) 각각은 가동링(50)의 외주면을 통해 돌출되는 제1볼트(121)의 몸체부위에 나사치합된다. 도면부호 122는 나사산이다.
이럴 경우, 제1볼트(121)의 몸체부위가 가동링(50)의 관통공(52)에 삽입된 상태에서, 제1너트(125)가 가동링(50)의 외주면으로 노출되는 제1볼트(121)의 나사산(122)과 치합되기 때문에, 고정단(110)은 가동링(50)에 밀착된 상태에서 도면과 같이 일방향 또는 타방향으로 일정각도 회전이 가능하다.
한편, 제1체결부(120)가 제1볼트(121) 및 제1너트(125)로 이루어지면, 제1볼트(121)에 대한 제1너트(125)의 결합정도(결합깊이)에 따라 고정단(110)은 가동링(50)의 중심축 방향으로 접근하거나 멀어진다. 이럴 경우, 도 3과 같이 상호 대향하는 성형단(130)의 모서리 사이 간격(직경은 R0) 조절이 가능하여, 도 6의 유리섬유 봉에 형성되는 마디 사이의 깊이 △h를 용이하게 제어할 수 있다.
이때, 고정단(110) 각각의 회전을 더욱 원활하게 하기 위하여, 본 발명은 고정단(110) 각각에 제1스러스트베어링(150)이 마련되는 경우를 배제하지 않는다. 제1스러스트베어링(150)은 고정륜(151), 회전륜(152), 볼(153)로 이루어지는 통상적인 스러스트베어링 구조로 이루어질 수 있다. 도면부호 54 및 115 각각은 고정륜(151) 및 회전륜(152)이 안치되는 홈이다.
성형단(130)은 유리섬유 봉 표면에 마디를 형성시키는 수단으로, 원판 형상으로 이루어져 고정단(110) 각각의 전방부위에 결합된다. 성형단(130)은 도면과 같이 고정단(110)과 결합되는 중앙부위가 볼록하고 모서리부위(132)는 테이퍼진 구조로 이루어질 수도 있다.
이때, 본 발명은 도면과 같이, 성형단(130) 각각이 제2볼트(141) 및 제2너트(145)로 이루어지는 제2체결부(140) 각각에 의해 고정단(110)에 회전 가능하게 결합되는 경우를 제안한다.
제2볼트(141)는 그 헤드부위가 고정단(110) 각각의 전방 하면부위에 밀착되고, 연장되는 몸체부위는 고정단(110)의 전방부위에 형성되는 제2체결공(114) 및 성형단(130) 중앙부위에 형성되는 중심공(131) 각각을 순차적으로 관통하여 삽입된다. 제2너트(145)는 고정단(110)의 전방 상면부위를 통해 돌출되는 제2볼트(141)의 몸체부위에 나사치합된다.
이럴 경우, 제2볼트(141)의 몸체부위가 고정단(110)의 제2체결공(114)에 삽입된 상태에서, 제2너트(145)가 고정단(110)의 상면부위로 노출되는 제2볼트(141)의 나사산과 치합되기 때문에, 성형단(130)은 고정단(110)에 대하여 도면과 같이 일방향(또는 타방향으로) 회전이 가능하다.
성형단(130)의 모서리부위는 수지가 함침된 유리섬유 봉의 표면부위에 강하게 밀착되어 마디를 형성하는 부분인데, 성형단(130)이 회전하지 않고 고정된 상태를 장시간 유지하면 유리섬유 봉의 표면부위와 밀착되는 부위만이 마모될 수 있다. 때문에, 성형단(130)을 회전 가능하게 구성하게 되면, 성형단(130)의 마모도를 최소화하면서 장시간 동안 안정적인 마디 성형을 수행할 수 있다.
고정단(110)의 경우와 유사하게, 성형단(130) 각각의 회전을 더욱 원활하게 하기 위하여, 본 발명은 성형단(130) 각각에 제2스러스트베어링(160)이 마련되는 경우를 배제하지 않는다. 제2스러스트베어링(160) 역시 고정륜(161), 회전륜(162), 볼(163)로 이루어지는 통상적인 스러스트베어링 구조로 이루어질 수 있다. 도면부호 135는 고정륜(151) 및 회전륜(152) 각각이 안치되는 홈이다.
한편, 본 발명은 고정단(110) 각각의 후방부위가 가동링(50)의 내주면(55)을 이루는 서로 다른 동심원상에 결합되는 구성을 제안한다. 이럴 경우, 가동링(50)의 중심축 방향으로 대향하는 성형단(130) 각각의 모서리부위는 도 3과 같이 가동링(50)의 중심축(C)에 대하여 상호 간에 일정간격 이격되어 위치하게 된다.
즉, 고정단(110) 각각을 가동링(50)의 내주면(55)에 있어 서로 다른 위치에 결합시키는 것이다. 성형단(130)의 모서리부위 사이 간격 △l은 유리섬유 봉의 마디 사이 간격인 피치(도 6의 △l)에 대응된다. 따라서, 성형단(130)의 모서리부위 사이 간격 △l(고정단(110)의 결합위치)을 조절하게 되면 제조되는 유리섬유 봉의 마디 사이 간격을 적절하게 조절할 수 있다.
사이징부(6)는 마디성형부(S)에 의해 마디가 형성된 유리섬유 봉의 직경을 일정 크기로 조절하는 부분이다. 유리섬유 봉이 사이징부(6)를 통과하면, 유리섬유 봉의 외주면은 균일한 굵기를 가지게 된다. 이때, 사이징부(6)에 형성되는 관통공의 내경은 마디성형부(S)에서 성형된 평균적인 외경 값(도 6의 R1)을 가지는 마디 각각이 손상되지 않는 크기로 설정되는 것이 바람직하다.
미설명 도면부호 5는 고압공기분사부로서, 마디성형부(S)에서 성형된 유리섬유 봉의 표면에 붙어 있는 이물질이나, 마디성형부(S)의 성형 과정에서 생성될 수 있는 버 등을 제거하는 부분이다. 고압공기분사부(5)가 마련되면, 유리섬유 봉의 표면부위가 깨끗하게 정리될 수 있다.
경화부(7)는 마디가 형성된 유리섬유 봉의 수지를 경화시키는 부분으로, 그 내부에는 복수 개의 히터가 마련된다. 유리섬유 봉이 경화부(7)를 통과하면, 수지는 경화되면서 유리섬유들과 일체적으로 결합되며 도 6과 같은 보강근이 만들어진다. 경화부(7)에 의해 경화된 보강근은 미도시된 커터부에 의해 일정길이로 절단되면 본 발명의 설비에 따른 보강근의 성형 및 제조는 완료된다.
이러한 구성으로 이루어지는 본 발명의 개략적인 작동구성을 전술한 설명부분 및 첨부된 도 1 및 도 5 각각을 참조하여 살펴본다.
먼저, 유리섬유공급부(1)로부터 복수 개의 유리섬유 다발을 인출하여, 수지함침부(2), 묶음부(3), 예열부(4), 마디성형부(S), 사이징부(6), 경화부(7) 각각을 순차적으로 거쳐 통과시킨 다음, 경화부(7)를 통과한 유리섬유 다발의 단부를 별도의 인장기에 걸어 고정한다. 이 상태에서 인장기를 작동시켜 유리섬유 다발을 일정 힘 F로 당긴다.
이에 따라, 유리섬유 다발은 유리섬유공급부(1)를 통해 수지가 함침된 다음 묶음부(3)를 통과하면서 직경 R1을 가지는 유리섬유 봉 형상으로 집속된다. 직경 R1은 유리섬유 다발 및 유리섬유 다발 각각에 함침된 수지를 모두 포함하는 값이다. 묶음부(3)에서 집속된 유리섬유 봉은 예열부(4)를 통과하면서 그 표면부위에 함침되어 있던 수지가 용융되면서, 전체 직경은 R1이고 유리섬유 다발의 직경은 R0, 그리고 용융수지의 두께는 △h(= R1 - R0)인 유리섬유 봉이 마디성형부(S)로 진입한다.
이때, 마디성형부(S)의 성형단(130) 모서리부위 사이 간격은 유리섬유 봉에 있어 유리섬유 다발 직경 R0에 대응되도록 사전에 조절되어 있어야 함은 물론이다. 마디성형부(S)의 구동모터(30)가 작동하고 있기 때문에, 구동모터(30)에서 생성되는 회전력은 감속기(40), 가동기어(60), 피동기어(70) 각각을 통해 가동링(50)에 전달되고(도 5의 ①, ② 각 참조), 이에 따라 각 성형단(130)은 고정단(110)과 함께 일정 속도로 회전한다.
이 상태에서 직경 R1(= R0 + 2△h)을 가지는 유리섬유 봉이 인장기의 외력 F에 의해 당겨지며 직경 R0를 가지는 성형단(130) 사이로 진입하면, 성형단(130) 각각의 모서리부위는 유리섬유 봉의 용융된 표면부위에 대하여 △h 깊이만큼 강하게 파고들며 삽입되고, 성형단(130) 각각의 단부는 유리섬유 봉의 다발 직경인 R0부위에 강하게 밀착된다.
성형단(130) 각각의 단부가 유리섬유 봉의 다발 직경인 R0부위에 강하게 밀착된 상태에서 인장기의 외력 F가 작용하면, 그 마찰력에 의해 고정단(110) 각각은 제1체결부(120)를 축으로 하여 일방향으로 일정각도 회전하며 틀어지게 되고(도 5의 ③ 참조), 성형단(130) 각각 역시 제2체결부(140)를 축으로 하여 일방향으로 회전한다(도 5의 ④ 참조).
즉, 고정단(110) 각각의 일정각도 회전으로 인해 성형단(130) 각각은 일방향으로 일정각도 틀어지면서 도 6과 같이 피치 각도 △θ를 가지게 되고, 성형단(130) 각각 역시 일방향으로 회전하면서 직경 그 사이 간격을 통과하는 유리섬유 봉의 표면부위에는 깊이 △h 및 피치 간격 △l을 가지는 나선형 마디가 연속해서 성형된다.
마디성형부(S)를 통과하면서 표면부위에 피치 각도 피치 간격 △l 및 피치 각도 △θ를 가지는 나선형 마디가 형성된 유리섬유 봉은 사이징부(6)로 진입하여 그 직경이 일정 크기로 조절된 다음, 고압공기분사부(5)를 거치면서 마디가 형성된 표면부위가 깨끗하게 정리되고, 이후 경화부(7)를 통과하면서 유리섬유 봉에 함침되어 성형된 수지가 경화되면 도 6과 같은 최종 제품으로서의 유리섬유 보강근 제품(P)이 만들어진다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
1 : 유리섬유공급부 2 : 수지함침부
3 : 묶음부 4 : 예열부
6 : 사이징부 7 : 경화부
S : 마디성형부 10 : 성형기
110 : 고정단 120 : 제1체결부
130 : 성형단 140 : 제2체결부
150 : 제1스러스트베어링 150 : 제2스러스트베어링
20 : 지지판 30 : 구동모터
40 : 감속기 50 : 가동링
60 : 가동기어 70 : 피동기어

Claims (5)

  1. 복수 개의 다발로 이루어지는 유리섬유가 연속하여 공급되는 유리섬유공급부(1), 수지가 충전된 수조가 마련되어 유리섬유공급부(1)를 통해 공급되는 유리섬유 다발 각각에 수지를 함침시키는 수지함침부(2), 수지에 함침된 유리 섬유 다발을 단위 봉 형상으로 묶는 묶음부(3), 유리섬유 봉의 표면부위 수지를 용융시키는 예열부(4), 예열부(4)를 통과한 유리섬유 봉의 단면적을 일정크기로 조절하는 사이징부(6), 유리섬유 봉의 수지를 경화시키는 경화부(7)를 포함하는 유리섬유 보강근의 제조설비로서,
    상기 묶음부(3)와 사이징부(6) 사이에는 마디성형부(S)가 위치하며, 상기 마디성형부(S)는,
    중앙부위에 홀(21)이 형성되는 지지판(20);
    지지판(20)의 상측 중앙부위에서 후방으로 일정간격 이격되어 위치하는 구동모터(30);
    모터(30)의 구동축과 축 연결되되, 전면부위는 지지판(20)의 상측 중앙부위 후면에 결합되고 후면부위는 모터(30)와 결합되는 감속기(40);
    지지판(20)의 전방으로 일정간격 이격되어 위치하는 가동링(50);
    감속기(40)의 구동축과 축 연결되어 지지판(20)의 전면 상측부위에 위치하는 가동기어(60);
    링 구조로 이루어져 가동링(50)의 후면 모서리부위를 따라 결합되며 가동기어(60)와 치합되는 피동기어(70);
    ㄷ 구조를 가지며 가동링(50)의 내면부위를 따라 배치되는 복수 개로 이루어지되 각각의 후방부위는 가동링(50)의 내주면에서 일정각도 회전 가능하게 결합되는 고정단(110), 원판 형상으로 이루어져 고정단(110) 각각의 전방부위에 결합되는 성형단(130)이 구비되는 성형기(10);를 포함하며,
    상기 고정단(110) 각각은 제1체결부(120)에 의해 가동링(50)에 결합되며, 상기 제1체결부(120) 각각은, 헤드부위가 고정단(110) 각각의 후방 내면부위에 밀착되고 연장되는 몸체의 후측부위는 고정단(110)의 후방 내면부위에 형성되는 제1체결공(113) 및 가동링(50)의 관통공(52) 각각에 순차적으로 삽입되는 제1볼트(121) 및 가동링(50)의 외주면을 통해 돌출되는 제1볼트(121)의 몸체부위에 나사치합되는 제1너트(125)로 이루어지고;
    상기 성형단(130) 각각은 제2체결부(140)에 의해 고정단(110) 각각에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제2체결부(140) 각각은, 헤드부위가 고정단(110) 각각의 전방 하면부위에 밀착되고 연장되는 몸체부위는 고정단(110)의 전방부위에 형성되는 제2체결공(114) 및 성형단(130)의 중심공(131) 각각을 순차적으로 관통하여 삽입되는 제2볼트(141) 및 고정단(110)의 전방 상면부위를 통해 돌출되는 제2볼트(141)의 몸체부위에 나사치합되는 제2너트(145)로 이루어지는; 것을 특징으로 하는 유리섬유 보강근 제조설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정단(110) 각각의 후방부위는 가동링(50) 내주면을 이루는 서로 다른 동심원상에 결합되어, 상기 가동링(50)의 중심축 방향으로 대향하는 성형단(130) 각각의 모서리부위는 가동링(50)의 중심축에 대하여 상호 간에 일정간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 유리섬유 보강근 제조설비.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정단(110) 각각의 후단부위와 상기 가동링(50) 내주면 사이에는 제1스러스트베어링(150)이 마련되는 것을 특징으로 하는 유리섬유 보강근 제조설비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 성형단(130) 각각의 상면 중앙부위에는 제2스러스트베어링(160)이 마련되어, 상기 성형단(130) 각각이 제2체결부(140) 각각의 축 방향에 대하여 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 유리섬유 보강근 제조설비.
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