KR20000025071A - 스틸 파이바의 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물이나 내화물 구조 등을 성형할 때 이들 구조물의 보강재로 사용되는 스틸 파이바(Steel Fiber)의 제조장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 본체의 프레임 상단에 베이스 플레이트를 설치하고, 베이스 플레이트의 상단에는 다수의 성형로울러가 축설된 샤프트를 설치하여 구동원인 모터와 전동수단으로 연결하고, 성형로울러의 전,후방에는 이송되는 강선을 안내하기 위한 복수개의 가이드를 설치하며, 베이스 플레이트의 후단부에 상기 모터와 전동수단으로 연결된 로타리 컷터를 설치하여서 된 것이다.
이렇게 구성된 본 발명은 성형로울러가 모터에 의해 회전하면서 강선을 압착하여 양단에 웨이브를 형성함과 동시 상기 강선에 이송력을 부여하고, 웨이브가 형성된 강선은 가이드의 안내를 받으면서 이송하다가 컷터에 의해 일정한 길이로 절단되어 고유한 형태의 스틸 파이바로 제조되므로 기존의 제품에 비해 인성과 부착성 및 분산성이 우수한 스틸 파이바를 얻을수 있다.

Description

스틸 파이바의 제조장치
본 발명은 콘크리트 구조물이나 내화물 구조 등을 성형할 때 이들 구조물의 보강재로 사용되는 스틸 파이바(Steel Fiber)에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 강선(Steel Wire)를 이송시키면서 고유한 형상의 웨이브를 자동으로 성형 및 절단하여 생산성을 높이고, 고 품질의 스틸 파이바를 얻을수 있도록 한 스틸 파이바의 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트 구조물이나 내화물 구조 등을 성형할 때 사용하는 스틸 파이바는 이들 구조물에 혼합되어 강도와 인성 등을 보강해 주게 된다.
즉, 스틸 파이바는 콘크리트 구조물에 첨가되어 구조물의 인장력과 압축력, 전단력, 충격력 등의 기계적인 성질 및 물리적인 성질을 향상시키게 된다.
이러한 스틸 파이바는 통상 강선 절단법과 용융공법 및 박판 절단법 등을 사용하여 제조한다.
강선 절단법은 금속재의 강선을 일정한 길이로 절단하여 스틸 파이바를 제조하는 것으로, 절단된 것 자체를 그대로 사용하거나 또는 부착력이 뛰어나도록 웨이브를 추가하여 사용한다.
이 강선 절단법에 의해 제조된 스틸 파이바는 강도가 우수한 반면, 다른 제조방법에 비해 생산원가가 높다는 단점이 있다.
또한, 용융공법은 금속을 용융시킨 상태에서 오버 플로우(Over Flow)를 이용하여 스틸 파이바를 제조하는 것으로서, 주형에 따라 스틸 파이바의 크기와 형태가 달라진다.
그리고, 박판 절단법은 일정한 폭의 이송통로가 형성된 받침판에 자동절단기를 설치하고, 상기 이송통로 상에 그 보다 작은 폭으로 된 연강판을 이송시키면서 자동절단기로 절단하여 스틸 파이바의 절단 및 성형을 동시에 완료하는 방법이다.
이 방법은 연강판을 받쳐주는 받침판의 형태에 따라 스틸 파이바의 모양과 형태가 달라지며, 다른 방법에 비해 제조원가가 적게 든다는 장점이 있다.
본 발명은 강선 절단법에 관한 것이다.
종래의 강선 절단법은 강선의 이송로 전방에 컷터를 설치하고, 상기 컷터는 캠에 의해 상하 작동되도록 하여 강선이 이송할 때 상기 컷터가 캠에 의해 상하 작동하면서 강선을 절단토록 하는 캠방식 이였다.
그런데, 이와 같은 캠방식은 컷터가 캠의 회전속도에 비례하여 작동하므로 상대적으로 컷터의 절단속도가 느려 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.
또한, 강선의 이송속도와 캠의 회전속도가 별도로 제어되기 때문에 셋팅이 어렵고, 절단된 스틸 파이바의 형상과 길이가 균일하지 못해 품질저하를 야기시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 기술적인 과제는 스틸 파이바의 원료인 강선의 이송과 컷터의 동작이 하나의 모터에 의해 제어되고, 컷터를 회전방식으로 구성하여 강선의 이송과 웨이브의 성형 및 절단이 자동으로 이루어지는 로타리 형식의 스틸 파이바 제조장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 평면도
도 2는 본 발명의 측단면도
도 3은 본 발명에 따른 구동축의 설치상태를 나타낸 정단면도
도 4는 본 발명에 따른 구동축의 설치상태를 나타낸 측면도
도 5는 본 발명에 의해 얻어진 스틸 파이바의 정면도
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 본체 11 : 프레임
12 : 베이스 플레이트 20,30 : 상하부 구동축
40,50 : 상하부 성형로울러 41,51 : 성형홈
60,70 : 전후방 가이드 80 : 회전축
90 : 로타리 컷터 91 : 날
100 : 강선 101 : 웨이브
110 : 커버 120 : 슈트
130 : 모터 140 : 감속기
150 : 체인 160 : 벨트
170,180 : 베어링 하우징 190,210 : 기어
200 : 스틸 파이바 201 : 웨이브
220 : 스프라켓 240 : 풀리
250 : 제품받이
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제조장치는 본체의 프레임 상단에 베이스 플레이트를 설치하고, 베이스 플레이트의 상단에는 다수의 성형로울러가 축설된 샤프트를 설치하여 구동원인 모터와 전동수단으로 연결하고, 성형로울러의 전,후방에는 이송되는 강선을 안내하기 위한 복수개의 가이드를 설치하며, 베이스 플레이트의 후단부에 상기 모터와 전동수단으로 연결된 로타리 컷터를 설치하여서 된 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 성형로울러가 모터에 의해 회전하면서 강선을 압착하여 양단부에 웨이브를 형성함과 동시 상기 강선에 이송력을 부여하고, 웨이브가 형성된 강선은 가이드의 안내를 받으면서 이송하다가 컷터에 의해 고유한 모양과 일정한 길이로 절단되어 낙하 배출된다.
따라서, 본 발명은 종래의 캠방식에 비해 스틸 파이바의 제조속도가 빨라 생산성이 뛰어나고, 고 품질의 스틸 파이바를 얻을수 있다.
이하에서 본 발명을 첨부된 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 평면도이고, 도 2는 측단면도를 나타낸 것이다.
도시한 바와 같이 본 발명의 제조장치는 복수개의 프레임(11)으로 구성되어 장치 전체를 지지하며 그 상단에 베이스 플레이트(12)가 설치되는 본체(10)와;
상기 베이스 플레이트의 상단에 베어링 하우징(170)을 통하여 회전 가능하게 지지되며 구동원인 모터(130)와 전동수단으로 연결되는 상하부 구동축(20,30)과;
상기 상하부 구동축에 등간격으로 축설되어 그와 함께 회전하면서 강선(100)을 압착하여 이송시킴과 동시 주기적으로 웨이브(101)를 성형하는 다수의 상하부 성형로울러(40,50)와;
상기 성형로울러의 전후방에 설치되어 이송되는 강선(100)을 안내하는 다수의 전후방 가이드(60,70)와;
상기 일측 가이드(70)의 후방에 베어링 하우징(180)을 통하여 회전 가능하게 지지되며 구동원인 상기 모터(130)와 전동수단으로 연결되는 회전축(80)과;
상기 회전축에 축설되어 그와 함께 회전하며 웨이브가 형성된 강선을 일정한 길이로 절단하여 스틸 파이바(200)를 형성하는 로타리 컷터(90) 및;
상기 로타리 컷터의 외부에 설치되어 강선의 절단에 따른 스틸 파이바의 비산을 차단하는 커버(110)로 구성된다.
본체(10)는 복수개의 프레임(11)에 골격이 형성되며 장치 전체를 지지하기에 충분한 강도를 갖으며, 베이스 플레이트(12)는 평판형으로서 지면과 수평이 되게 설치된다.
상하부 구동축(20,30)은 그 양단이 베어링 하우징(170)을 통하여 베이스 플레이트에 지지된다.
이때, 베어링 하우징(170)은 도 3 및 도 4와 같이 하우징몸체(171) 내에 볼트(173)와 나사 결합된 슬라이더(172)가 설치되어 있어 상기 슬라이더와 하우징몸체에 각각 상하부 구동축(20,30)을 축설하므로서 상기 볼트를 회전시켜 상하부 구동축 사이의 거리를 조절할수 있는 구조로 되어 있다.
또한, 상하부 구동축의 일단에는 서로 치차 접속되는 기어(190,210)가 축설되고, 하부 구동축(30)의 일단에는 구동원인 모터(130)의 감속기(140)와 체인(150)으로 연결되는 스프라켓(220)이 축설되어 모터에 의해 하부 구동축이 회전하면 상부 구동축도 반대방향으로 회전하게 된다.
상하부 성형로울러(40,50)는 상하부 구동축(20,30)의 서로 대응하는 위치에 등간격으로 축설되며, 그 주연에는 웨이브(101)를 성형하기 위한 복수개의 성형홈(41,51)이 등간격으로 형성된다.
상기 상하부 성형로울러는 상하부 구동축과 함께 회전하면서 그 사이에 끼워진 강선(100)을 압착하여 성형홈(41,51)의 형상대로 웨이브(101)를 형성함과 동시 강선을 이송시키게 된다.
다수의 전후방 가이드(60,70)는 강선(100)이 통과할수 있는 원통형으로서 상하부 성형로울러(40,50)를 사이에 두고 그 전후방의 베이스 플레이트(12)에 지지대(61,71)를 통하여 지지되며, 이송하는 강선의 처짐이나 유동을 방지하게 된다.
회전축(80)은 베이스 플레이트(12)의 후단부에 베어링 하우징(180)을 통하여 회전 가능하게 지지되며, 그 일측에 풀리(240)가 축설되어 구동원인 모터(130)의 감속기(140)와 벨트(160)로 연결된다.
로타리 컷터(90)는 원통형으로서 회전축(80)과 함께 회전하며 그 주연에 강선(100)을 절단하기 위한 복수개의 날(91)이 등간격으로 형성된다.
커버(110)는 로타리 컷터(90)를 감싸도록 그 외부에 설치되어 절단되는 강선의 비산을 차단하고 로타리 컷터와의 접촉을 차단하는 안전장치의 기능을 하게 된다.
도면중 미설명 부호 130은 상하부 구동축(20,30) 및 회전축(80)의 구동원인 모터이고, 140은 모터의 회전력을 감속시켜 주기 위한 감속기이며, 120은 절단된 스틸 파이바(200)의 낙하 배출을 안내하기 위한 슈트이고, 250은 낙하되는 스틸 파이바(200)를 받아내기 위한 제품받이이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 외부에 릴 형태로 감겨 있는 다수의 강선(100) 가닥을 손으로 잡고, 전방 가이드(60)와 상하부 성형로울러(40,50) 및 후방 가이드(70)를 관통시킨 다음 모터(130)를 작동시킨다.
모터(130)가 작동하면 그 회전력이 감속기(140)를 거치면서 감속된 다음 체인(150)과 벨트(160)를 통하여 상하부 구동축(20,30)과 회전축(80)에 전달된다.
따라서, 상하부 구동축과 회전축에 축설된 상하부 성형로울러(40,50) 및 컷터(90)가 회전한다.
이때, 상하부 성형로울러(40,50)는 그 사이에 끼워진 강선(100)을 압착하여 자체의 회전력으로 강선을 이송시킴과 동시 성형홈(41,51)을 통하여 주기적으로 웨이브(101)를 형성한다.
따라서, 상하부 성형로울러를 통과한 강선(100)에는 일정한 간격으로 웨이브(101)가 형성된다.
웨이브가 형성된 강선은 다시 후방 가이드(70)를 통과한 다음 회전하는 로타리 컷터(90)에 의해 절단된다.
이때, 로타리 컷터(90)의 날(91)은 일정한 간격으로 형성되어 있기 때문에 도 5와 같이 절단된 스틸 파이바(200)의 양단에는 웨이브(201)가 존재하며, 이와 같은 동작이 연속적으로 반복된다.
절단된 스틸 파이바(200)는 커버(110)에 의해 외부로 비산되지 않고 슈트(120)를 따라서 낙하 배출된 다음 제품받이(250)에 쌓이게 되며, 일정량의 제품(스틸 파이바)가 쌓이면 이를 운반하여 포장한다.
본 발명은 상기와 같은 동작이 반복되어 강선(100)으로 부터 양단에 웨이브(201)가 있는 스틸 파이바(200)를 연속적으로 제조하게 되며, 모터(130)의 동작을 정지시키는 순간 모든 동작이 정지된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 본체의 베이스 플레이트 상단에 다수의 성형로울러가 축설된 샤프트를 모터에 의해 회전되게 설치하고, 성형로울러의 전,후방에는 강선의 이송을 안내하기 위한 복수개의 가이드를 설치하며, 베이스 플레이트의 후단부에 상기 모터와 전동수단으로 연결되어 이송되는 강선을 절단하는 로타리 컷터를 설치하여 상기 성형로울러가 회전하면서 강선을 압착하여 웨이브를 형성시킴과 동시 상기 강선에 이송력을 부여하고, 강선은 가이드의 안내를 받으면서 이송하다가 컷터에 의해 일정한 길이로 절단되어 스틸 파이바로 형성된 후 낙하 배출되는 것이다.
따라서, 종래의 캠방식에 비해 스틸 파이바의 제조속도가 빨라 생산성 향상에 기여할수 있고, 고 품질의 스틸 파이바를 얻을수 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 복수개의 프레임(11)으로 구성되어 장치 전체를 지지하며 그 상단에 베이스 플레이트(12)가 안착되는 본체(10)와;
    상기 베이스 플레이트의 상단에 회전 가능토록 베어링 하우징(170)을 통하여 지지되며 구동원인 모터(130)와 체인전동으로 연결되는 한 쌍의 평행한 상하부 구동축(20,30)과;
    상기 상하부 구동축에 등간격으로 축설되어 그와 함께 회전하면서 끼워진 강선(100)을 압착하여 주기적으로 웨이브(101)를 성형함과 동시 상기 강선에 이송력을 부여하는 다수의 상하부 성형로울러(40,50)와;
    상기 성형로울러의 전후방에 설치되어 강선(100)의 이송을 안내하는 다수의 전후방 가이드(60,70)와;
    상기 후방 가이드(70)의 후단부에 베어링 하우징(180)을 통하여 회전 가능하게 지지되며 상기 모터(130)와 벨트전동으로 연결되는 회전축(80) 및;
    상기 회전축에 축설되어 그와 함께 회전하며 웨이브가 형성된 강선을 일정한 길이로 절단하여 양단에 웨이브(201)가 있는 스틸 파이바(200)를 형성하는 로타리 컷터(90)로 구성됨을 특징으로 하는 스틸 파이바의 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 로타리 컷터(90)의 외부에 절단된 강선(100)의 비산을 차단하기 위한 커버(110)가 씌워진 것을 특징으로 하는 스틸 파이바의 제조장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 로타리 컷터(90)의 주연에는 강선(100)을 일정한 길이로 절단하기 위한 복수개의 날(91)이 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 스틸 파이바의 제조장치.
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