KR20040021736A

KR20040021736A - 열손상 방지 두루마리 철근 및 그 제조 방법과 그 제조 장치

Info

Publication number: KR20040021736A
Application number: KR1020020053051A
Authority: KR
Inventors: 김미자
Original assignee: (주)알바텍
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-11

Abstract

본 발명은 열손상 방지 두루마리 철근 및 그 제조 방법과 그 제조 장치를 개시한다.

본 발명은 철근 콘트리트 건축물에 사용되는 두루마리상으로 된 철근을 열손상 없이 제조할 수 있도록 하기 위하여 철근과 철근을 이어 주기 위한 강철 밴드와 철근을 직접 스포트 용접하지 않고 강철 밴드와 칩을 용접함으로써 견고한 연결이 가능함과 아울러 철근에 하등의 열 충격을 주지 않도록 한 것으로 이에 따라 철근 조직의 물성이 열화되지 않는 열손상이 방지된 두루마리 철근을 제조할 있게 되는 것이다.

Description

열손상 방지 두루마리 철근 및 그 제조 방법과 그 제조 장치{Heat Demage Protection Rolled Bar and Manufacturing Method and Apparatus Thereof}

본 발명은 열손상 방지 두루마리 철근 및 그 제조 방법과 그 제조 장치에 관한 것으로 특히 철근 콘트리트 건축물에 사용되는 두루마리상으로 된 철근을 열손상 없이 제조할 수 있도록 하는 열손상 방지 두루마리 철근 및 그 제조 방법과 그 제조 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 기존의 두루마리상으로 제조되어 시공 현장에서 쉽게 전개시켜 골조로 사용되는 두루마리 철근(100)은 강철밴드(101)로 다수의 철근(102)을 잇고, 이를 스파이럴 형상으로 된 보빈(103)에 감아 보빈(103)에 의한 지지력으로 강철밴드(101)로 이어진 두루마리 형태가 무너지지 않고 운반 및 보관, 시공이 가능하도록 한 것이며, 이러한 예를 도1로 도시하였다.

반면에 이러한 두루마리 철근은 철근(102)과 철근(102)을 잇는 강철밴드(101)가 스포트 용접에 의하여 용착되어 있는 상태인바, 스포트 용접에 의하여 강철밴드(101)에 매달린 철근(102)은 그 하중에 의하여 용접 부위가 끊어지면서 무너지는 사례가 발생하기도 할 뿐만 아니라, 스포트 용접과정에서 철근에는 5000K 내지 6000K에 달하는 대단히 높은 고열이 가하여 지게 되어 금속 조직의 물성이 열화되고, 그러므로 이러한 철근을 사용한 건축물은 시공 품질을 신뢰할 수 없으므로 국내에서는 사용이 전면 금지되어 있는 것이다.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 철근에 고열을 가하지 않고도 강철 밴드로 철근과 철근을 이어 줄 수 있도록 하는 열손상 방지 두루마리 철근 및 그 제조 방법과 그 제조 장치를 제공함에 있다.

도1은 종래의 두루마리 철근을 보인 설명도.

도2는 본 발명에 의한 두루마리 철근을 보인 설명도.

도3은 본 발명에 의한 두루마리 철근의 구조를 보인 종단면도.

도4는 본 발명에 의한 두루마리 철근 제조 장치를 보인 측면도.

도5는 본 발명에 의한 두루마리 철근 제조를 위한 강철 칩과 강철 밴드의 공급 상태를 보인 설명도.

도6 내지 도10은 본 발명에 의한 두루마리 철근 제조를 위하여 일부를 절단하기 위한 구성을 보인 설명도.

도11,12은 본 발명에 의한 두루마리 철근 제조 장치에서 철근 절단기의 작동을 보인 설명도.

도13은 본 발명에 사용되는 철근 투입 구성 요소를 보인 사시도.

도14,15는 본 발명에 의한 철근 투입 과정을 도시한 측면도.

도16은 본 발명에서 용접 위치 확정을 위한 스토퍼를 보인 설명도.

도17은 본 발명에서 밀착부 형성을 위하여 압압 성형 상태를 보인 사시도.

도18은 본 발명에서 밀착부 양단의 용접 상태를 보인 사시도.

도19 내지 도21은 본 발명에서 밀착부 형성과 용접 과정을 보인 단면도.

도22 내지 도24는 본 발명에 의한 용접 전류 공급을 위한 구성 요소의 작동을 보인 설명도.

도25는 본 발명에서 철근 직경에 대응한 압압 성형부의 간격 조절 과정의 설명도.

도26은 본 발명에서 용접 완료후 스토퍼의 후퇴 상태를 보인 설명도.

도27은 본 발명의 다른 실시예에 의한 용접 상태를 보인 사시도.

도28은 본 발명의 다른 실시예에 의한 용접 상태를 보인 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:강철밴드 2:철근

3:강철 칩 4:칩 공급기

5:밀착부 6:스토퍼

7:전방압압성형부 7': 후방압압성형부

8:성형 및 용접부 9:용접 전극

10:경사간 11:권취체인

12:커터 13:보빈

14:철근절단기 15:철근 투입 레버

16,17,18:제1,2,3유압실린더 19:철근 투입 레버

20:승강봉 21:결합공

22:연결간 23:절결부

24:피스톤 25:조절나사

26:압압성형부

이러한 본 발명의 목적은 철근과 철근을 이어 주기 위한 강철 밴드와 철근을 직접 스포트 용접하지 않고 강철 밴드와 칩을 용접함으로써 견고한 연결이 가능함과 아울러 철근에 하등의 열 충격을 주지 않도록 한 열손상 방지 두루마리 철근 및 그 제조 방법과 그 제조 장치를 제안한다.

이에 따라 본 발명은 철근 조직의 물성이 열화되지 않는 열손상이 방지된 두루마리 철근을 제조할 있게 되는 것이며,

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 도2에 본 발명에 의하여 제조된 두루마리 철근을 사시도로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 강철 밴드(1)와 칩 사이에 철근(2)이 일정 간격으로 배치되어 고정되도록 하였으며, 그 구조를 도3에 의한 단면도로 도시하였다.

이러한 본 발명은 두루마리 철근의 제작 과정에서 강철 밴드(1)와 강철 칩(3)사이에 고열이 발생하면서 용접되어 결과적으로 철근(2)에 고열을 가하지 않고도 강철밴드(1)와 견고하게 결속될 수 있도록 함과 아울러, 강철 밴드(1)의 재질과 두께를적절히 유지하여 강철 밴드(1)에 결속된 철근(2)은 그 하중에도 불구하고 분리되지 않도록 하여 무너지는 현상을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 일정 간격으로 투입되는 철근(2)의 상,하에 직교하는 방향으로 강철 밴드(1)롤과 칩 공급기(4)를 배치하고, 상,하방 또는 어느 일방에서 강철 ??이나 강철 밴드(1)가 압압되면서 철근(2)의 단면 형상으로 변형되어 철근(2)에 밀착되도록 함으로써 강철밴드(1)나 칩(3)이 변형되어 밀착되어 밀착부(5)가 형성되도록 하며, 이어서 밀착부(5)의 양측을 스폿 용접에 의하여 결착함으로써 철근(2)이 강철밴드(1) 및 강철 칩(3)과 견고한 상태로 체결됨과 아울러, 철근(2)에는 하등의 고열이 가하여지지 않도록 한다.

이에 따라 철근(2)은 직교하는 강철 밴드(1)에 의하여 상하가 압박됨과 동시에 그 양측이 고정되어 유동이 전혀 없는 안정된 상태로 고정된다. 이에 따라 철근(2)이 강철밴드(1)에서 이탈됨에 의하여 발생하는 두루마리 형상 무너짐 현상이 방지되며, 강철밴드(1)와 철근(2)의 고정을 위하여 스폿 용접을 실시하여 신속한 작업이 가능하게 되면서도 철근(2)이 고열로 손상됨을 방지할 수 있게 된다.

이러한 두루마리 철근(2)을 제조하기 위한 제조 장치는 본 발명은 도4로 보인 바와 같이 강철밴드(1) 공급롤과 강철 칩(3)이 상하에 배치되며, 철근(2)이 일정 간격으로 공급되고 철근(2)의 진입을 감지하여 승강되는 스토퍼(6)와, 스토퍼(6) 상방으로 압압성형부(26)와 상하 한쌍의 용접 전극(9)으로 구성된 성형 및 용접부(8)와, 두루마리 철근(2)을 스프링 형상 보빈(13)에 감기 위하여 습동되는 경사간(10)과, 철근(2)의 이동을 위하여 철근(2) 도입부와 성형 및 용접부(8) 그리고 배출부에 설치된 권취 체인(11)으로 구성된 것이며, 두루마리의 단위 길이를 통과시킨 다음에는 커터(12)에 의하여 절단되도록 하는 것이다.

이러한 본 발명은 도5로 보인 바와 같이 이송 컨베이어(19)에 의하여 간헐적으로 이동되는 철근(2)에 창문이나 기둥등 구조물의 시공되어야 하는 경우 이부위가 절단되어야 하며, 이를 위하여 미도시된 프로그램에 의하여 작동되는 제어 장치가 그 하방에 설치된 제1유압 실린더를 가동시켜 해당 철근(2)을 상승시킨다. 이러한 작동 상태의 측면도를 도6 및 도7로 도시하였다. 이어서 제어장치는 제2유압실린더(17)를 작동시키며 이에 따라 제1유압실린더(16)가 도면상 우측으로 회동하면서 철근(2)을 철근 절단기(14)에 넣고, 이때 철근 절단기(14)가 제어장치에 의하여 작동되어 철근(2)의 해당부위를 절단하게 된다. 이때 바람직하기로는 철근 절단기(14)를 다수개 설치하기 어려우므로 하나의 철근 절단기(14)가 좌우로 습동하면서 절단하도록 하는 방식이 경제적이며, 이러한 철근 절단기(14)의 실예를 도17, 18로 도시하였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같은 철근 절단기(14)는 가이드레일에 고정되어 좌,우로만 습동가능하도록 된 것이며, 도18로 도시한 바와 같이 제어장치에 의하여 승강되는 절단도가 하강시 철근(2)의 진동을 흡수하여 주기 위한 연질 재료로 된 상부 승강 그립과, 하부 받침을 구비하여서 된 것이 사용될 수 있는 것이다.

이와 같이 하여 철근(2)의 해당 부위를 절단하고 난 후에는 제어장치가 제2유압실린더(17)를 가동시켜 철근(2)을 철근 절단기(14)로부터 이탈 시키고, 이어서 제1유압실린더(16)를 가동시켜 철근(2)을 하강시켜 주게 된다. 이와 같이 하여 해당 부위가 절단된 철근(2)이나 절단 부위가 불필요하여 그대로 통과한 철근(2)은 이송 컨베이어(19)에 의하여 계속 이송되어 도14로 보인 바와 같이 철근 투입기의 투입레버위에 낙하되며, 이러한 상태를 도15로 도시하였다. 이때 제3유압실린더(18)가 작동하여 투입레버를 하향 회동하게 함으로써 해당 철근(2)이 압압 성형 및 용접부(8)로 투입되는 것이며, 이러한 상태를 도16으로 도시하였다.

이러한 과정으로 투입된 철근(2)은 스토퍼(6)에 의하여 용접위치에서 정지하게 되는 것이며, 이때 도19로 보인 바와 같이 제4유압피스톤 하방에 설치된 압압성형부(26)가 제4유압피스톤의 작동으로 하강하여 철근(2)과 강철 칩(3)의 교차부위를 압압하여 밀착부(5)를 성형하게 되며, 이어서 밀착부(5)의 좌우에 상하 한쌍의 용접 전극(9)이 압접된 상태에서 제어 장치에 의하여 용접 전류가 공급됨으로써 용접을 실시하게 되는 것이다. 이어서, 압압성형부(26)와 용접 전극(9)이 원위치되고 다음 작동을 대기하는 일련의 과정을 반복하게 된다. 이러한 과정으로 강철밴드(1)와 강철 칩(3)의 용접으로 고정된 두루마리 철근(2)은 스프링 형상 보빈(13)에 감고 그 중량이 무거우므로 권취 체인(11)위를 통과시켜 권취되도록 하여 두루마리 철근(2)을 완성하게 된다.

이러한 본 발명에서는 압압성형부(26)와 상부 용접 전극(9)을 일체로 설치하여 압압성형부(26)가 하강되면 상부 용접 전극(9)도 동시에 하강되고, 강철 칩(3)이 압압성형부(26)에 의하여 압압되어 밀착부(5)가 성형된후 계속 하강하는 피스톤에 의하여 스프링이 눌려 지면서 피스톤 하방의 상부 용접 전극(9)이 더욱 하강하여 강철 칩(3)과 접촉됨으로써 하방에 대기하고 있는 강철밴드(1)의 전극과의 사이에 전류의 흐름을 발생시킴으로써 용접이 실시되도록 하고 피스톤의 상승과 스토퍼(6)의 하강으로 철근(2)이 통과하여 연속 반복적인 용접 동작이 실시될 수 있도록 할 수 있는 것이며, 이러한 작동을 단면도인 도 내지 도 으로 도시하였다.

아울러, 본 발명에서는 대전류가 공급되어야 하는 용접 조건을 충족시키기 위하여 도22로 도시한 바와 같이 용접 위치 직상방에 설치된 전력트랜스와 하방의 전극간을 용접시에만 연결하기 전력트랜스에 연결된 승강봉(20)과, 승강봉(20)과 결합되는 결합공(21)을 구비하여서 된 연결간(22)과, 연결간(22)의 절결부(23)를 압박하여 접촉저항을 최소화하기 위한 피스톤(24)을 구비하여서 된 것이다. 그러므로 이는 도로 도시한 바와 같이 용접시 승강봉(20)이 하강하여 결합공(21)에 결합되고, 도로 도시한 바와 같이 피스톤(24)에 의하여 절결부(23)가 압박되어 결합공(21)의 직경이 축소됨에 따라 승강봉(20)과의 접촉저항을 최소화하여 대전류의 원활한 공급으로 양호한 용접 품질을 얻도록 하며, 용접완료후 피스톤(24)이 원위치하고 승강봉(20)이 상승하여 용접 완료된 철근(2)이 통과할 수 있도록 하였다.

아울러, 철근(2)의 직경이 변경되는 경우 밀착부(5)의 크기가 달라져야 하므로 이를 위하여 본 발명에서는 압압성형부(26)의 간격을 조절하도록 되어 있으며, 이를 위하여 압압성형부(26)를 전방성형부(7)와 후방성형부(7')로 구분하고, 전방성형부(7)는 고정상태로 하며, 후방 성형부(7')는 조절나사(25)를 회동시킴에 따라 안내가이드에 의하여 안내되면서 전진 또는 후진하도록 함으로써 간격을 조절하여 철근(2)의 직경에 적합한 크기의 밀착부(5)를 형성하게 되는 것이다.

이와 같이 하여 밀착부(5)의 양측에 용접이 완료된 후에는 스토퍼(6)를 후퇴시켜용접 완료된 밀착부(5)가 통과되도록 하고, 이러한 과정을 반복하여 전술한 바와 같이 강철밴드(1)와 강철 칩(3)의 용접으로 고정된 두루마리 철근(2)을 스프링 형상 보빈(13)에 감고 그 중량이 무거우므로 권취 체인(11)위를 통과시켜 권취되도록 하여 두루마리 철근(2)을 완성하게 되는 것이다.

아울러, 이상에서 도시하고 설명한 바와 같은 본 발명은 강철 칩(3)이 강철 밴드(1)의 상방에 위치하는 예를 도시하였으나, 이와는 반대로 강철밴드(1)가 상방에서 공급되고, 강철 칩(3)이 하방에서 공급되게 하면 도로 도시한 바와 같은 상태로 되는 것이고, 이러한 상태를 도 로 도시하였다.

이러한 경우에는 강철밴드(1)가 압압되면서 밀착부(5)를 형성되는 점을 제외하고는 전술한 바와 동일한 과정으로 두루마리 철근(2)을 제조하게 됨은 물론이다.

이와 같이 하여 본 발명은 두루마리 철근(2)을 제조함에 있어서, 철근(2)과 철근(2) 사이를 강철 밴드(1)로 용접에 의하여 견고하게 연결시킴에도 불구하고 철근(2)에는 하등의 고열이 가하여지지 않도록 함으로써 조직의 결함이 발생되지 않도록 하여 시공 품질을 보장할 수 있게 되는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에서는 창문이나 기둥등 철근(2) 배열상 절단을 요구하는 부위에 대하여 미리 프로그램된 제어 장치에 의하여 절단할 수 있게 되는 것이어서, 인력으로 일일이 절단함에 따른 시공 상의 비능률을 해소하고, 작업성을 크게 향상 시킬 수 있게 되는 것이며, 편의를 제공할 수 있게 되킴과 아울러 강철 밴드(1)를 한 상태로 고정시킬수 있게 되는 것이다. 아울러 본 발명에서는 창문등 철근(2)이불필요한 부위에는 철근(2)의 절단 부위가 형성되도록 하여야 하며, 이를 위하여 철근(2)의 길이 방향으로 2개의 유압커터(12)를 설치하며, 그 간격을 제거 대상 부위의 폭에 맞추어 조절하여 줌으로써 두루마리 철근(2)의 특정 부위에 절단부가 형성되도록 함으로써 창문등을 형성할 수 있게 된다.

이에 따라 본 발명은 간헐적으로 투입되는 철근(2)이 상하 강철 밴드(1)에 의하여 형성되는 절곡부에 결합되며, 그 양측이 스폿 용접되는 것이어서 견고한 고정 상태를 확보할 수 있게 되는 것이며, 체인에 의하여 스프링 형상 보빈(13)에 권취되는 것이므로 인력소모를 최소화하여 능률적인 생산이 가능하게 되는 효과가 있다.

또한, 그 직경의 변화시에도 대응할 수 있게 되어 적용 범위가 넓게 되는 효과가 있으며, 수요자의 요청에 따라 절결부(23)를 형성하여 창문, 기둥등 불필요 부분에는 공급 당시부터 철근(2)이 제거되도록 하여 편리하게 사용할 수 있게 되는 등의 유용한 효과가 있다.

Claims

건물의 철골 구조를 위하여 사용되는 철근(2)과, 철근(2)과 직교됨과 동시에 체결되는 강철 밴드(1)를 구비하여서 된 공지의 것에 있어서,

철근(2)의 상하에 배치되는 상,하부 강철 칩(3) 및 강철밴드(1)와, 철근(2)과 상,하부 강철밴드(1)의 교차점에 형성되는 밀착부(5)와, 밀착부(5) 양측의 용접 스폿으로 구성됨을 특징으로 하는 두루마리 철근(2).
철근(2)의 절단 부위가 필요한 경우 철근(2)의 절단 부위 양단을 철근 절단기(14)로 절단하는 단계와,

철근(2)과 강철 칩(3), 강철 밴드(1)를 직교시키는 단계와,

강철칩(3) 및 강철 밴드(1) 사이에 철근(2)을 넣고 압압하여 밀착부(5)를 형성하는 단계와, 밀착부(5)의 양측에 스폿용접을 실시하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 두루마리 철근 방법.
본체의 상하에 배치된 강철밴드(1) 공급롤 또는 강철칩 공급기(4)와, 압압 성형 및 용접을 위하여 철근(2)을 투입하기 위한 철근 투입 레버(15)위와, 철근 투입 레버(15)를 구동하기 위한 제3유압실린더(18)와, 투입된 철근(2)의 용접 위치 설정을위한 스토퍼(6)와, 스토퍼(6) 전방으로 형성된 압압 성형부(7)와 상하 한쌍의 용접 전극(9)으로 구성된 성형 및 용접부(8)와, 두루마리 철근(2)을 스프링 형상 보빈(13)에 감기 위하여 습동되는 경사간(10)과, 철근(2)의 이동을 위하여 철근(2) 도입부와 성형 및 용접부(8) 그리고 배출부에 설치된 권취 체인(11)과, 두루마리의 단위 길이를 통과시킨 다음 절단하기 위한 커터(12)로 구성됨을 특징으로 하는 두루마리 철근 장치.
제3항에 있어서, 철근(2)의 절단 부위가 필요한 경우 승강하는 제1유압실린더(16)와, 제1유압실린더(16)의 회동을 위한 제2유압실린더(17)와, 제1,2유압실린더(16,17)에 의하여 이송된 철근(2)의 절단 부위를 절단하기 위한 철근 절단기(14)를 구비함을 특징으로 하는 두루마리 철근 장치.
제3항에 있어서, 압압성형부(26)는 압압성형부(26)와 상부 용접 전극(9)이 일체로 되어 액튜에이터의 피스톤(24)에 의하여 복수개의 압압성형부(26)와 상부전극이 승강되도록 하며, 상부전극은 피스톤(24)의 하단부에 고정되어 스프링의 탄력을 이기고 피스톤(24)이 일정 높이 이하로 하강되었을 때 하강되면서 용접이 실시되도록 함을 특징으로 하는 두루마리 철근 장치.
제3항에 있어서, 대전류가 공급되어야 하는 용접 조건을 충족시키기 위하여 용접위치 직상방에 설치된 전력트랜스와 하방의 전극간을 용접시에만 연결하기 위하여 전력트랜스에 연결된 승강봉(20)과, 승강봉(20)과 결합되는 결합공(21)을 구비하여서 된 연결간(22)과, 연결간(22)의 절결부(23)를 압박하여 접촉저항을 최소화하기 위한 피스톤(24)을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 두루마리 철근 장치.
제3항에 있어서,

압압성형부(26)를 전방성형부(7)와 후방성형부(7')로 구분하고, 전방성형부(7)는 고정상태로 하며, 후방 성형부(7')는 조절나사(25)를 회동시킴에 따라 안내가이드에 의하여 안내되면서 전진 또는 후진하도록 함으로써 간격을 조절하여 철근(2)의 직경에 적합한 크기의 절곡부를 형성하게 됨을 특징으로 하는 두루마리 철근 장치.