KR20050115190A - 철근 결합용 자동 결속기 - Google Patents

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Abstract

건축이나 토목공사의 콘크리트 작업을 위하여 철근을 배근할 때 철근의 교차부위를 결속선으로 묶어주는 작업을 자동으로 하기 위한 철근 결합용 자동 결속기가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 철근 결합용 자동 결속기는 에어커넥터와 펀치스위치를 갖는 몸체와, 몸체의 일측에 일체로 형성되면서 펀치스위치에 의해 상, 하 운동하는 타격판을 갖는 타격부와, 타격부의 하부에 형성되며 타격판을 하측으로 안내하는 노즈부와, 노즈부측으로 철침을 하나씩 밀어주는 카트리지로 이루어진 통상의 타커에 있어서, 결합할 철근을 외부에서 감싸줌과 동시에 내측으로 철침을 유도하는 작동부 및 철침을 꼬아주는 트위스트부를 더 포함한다. 작동부는 자동으로 구동되기 위하여 타격부의 전면에 장착되는 에어실린더와, 에어실린더에 의해 카트리지의 전면에서 상, 하 왕복운동을 하면서 서로 마주보도록 선회되는 가이드바아와, 가이드바아에 고정되어 상, 하 운동을 하면서 펀치스위치를 눌러주는 작동바아와, 에어실린더에 에어를 선택적으로 공급해주는 밸브로 이루어진다. 한편, 트위스트부는 가이드바아에 고정되어 함께 선회되는 고정체와, 고정체에 고정되면서 밸브와 연결되어 회전하는 에어스핀들로 이루어진다. 이때, 에어스핀들의 상단에는 하측으로 발사된 철침을 수용하는 트위스트홈이 절개된 형상으로 형성된다.

Description

철근 결합용 자동 결속기{Automatic binder for unite reinforcing rod}
본 발명은 건축이나 토목공사의 콘크리트 작업을 위하여 철근을 배근할 때 철근의 교차부위를 결속선으로 묶어주는 작업을 자동으로 하기 위한 철근 결합용 자동 결속기에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트 작업시에는 주로 수작업으로 이루어지고 있는데 그 과정을 살펴보면, 일정한 길이로 절단하여 묶음으로 만든 결속선을 휴대하고 다니다가 묶어야할 부위에 손으로 결속선을 한바퀴 감고 갈고리를 이용하여 결속선의 양단을 꽈배기처럼 꼬아서 결속작업을 한다.
그런데 이와 같은 결속작업은 결속해야 할 지점마다 작업자가 옮겨다니면서 쭈그리고 앉아 결속작업을 해야하고, 일일이 손으로 결속선을 꺼내 감고 꼬아주어야 하므로 매우 힘이들면서 시간이 많이 소요되는 폐단이 있었다. 또한, 공사시의 과다한 시간과 인건비의 낭비가 이루어지는 실정이며, 또 결속작업 자체가 완전한 수작업이기 때문에 균일한 결속작업이 이루어지지 않아서 결속되는 강도나 방법 등이 매우 불균일하게 되므로 잘못되면 부실공사로 이러지는 중대한 문제점이 있을 수 있다.
따라서 그동안 자동으로 철근을 결속하기 위한 장치들이 발명되었으나, 구성이 복잡하여 사용이 불편하거나, 자동운전을 위한 동력전달구조에 문제가 있어서 동력전달이 잘 안되어 꼬임이 불완전 하거나, 미끄럼으로 인한 에너지의 낭비가 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 결속선의 이동결로상의 문제점 등으로 인하여 이송이 불안정하거나, 미끄럼이 발생하여 절단 및 꼬임 과정이 완벽하지 못한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, "ㄷ"자 형상의 철침을 이용하여 서로 교차된 철근을 상부에서 감싸줌과 동시에 하부에서 철침의 양단을 꼬아주도록 할 수 있는 철근 결합용 자동 결속기를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,
철침과, 에어커넥터 및 펀치스위치가 형성된 몸체와, 몸체의 일측에 일체로 형성되면서 펀치스위치의 작동에 의해 상, 하 왕복운동하는 타격판이 내장된 타격부와, 타격부의 하부에 형성되며 타격판을 타격부의 하측으로 안내하는 노즈부와, 철침을 연속장착함과 아울러 철침을 노즈부측으로 하나씩 밀어주는 카트리지로 이루어진 타커에 있어서,
타격부의 전면에 고정되는 에어실린더와, 에어실린더의 하단에 고정되어 노즈부측으로 연장되는 연결바아와, 연결바아의 끝단에 고정되며 에어실린더의 상, 하 운동에 따라 노즈부에서 서로 마주보며 선회가능하게 결합되고 노즈부로 배출되는 철침을 하측으로 유도하도록 내주면상에 가이드홈이 형성된 한 쌍의 가이드바아와, 몸체의 하측에 형성되며 실린더스위치와 방아쇠를 갖는 밸브와, 에어커넥터에서 밸브로 연결되는 에어공급관과, 밸브에서 에어실린더로 에어를 선택적으로 공급해주는 제 1 에어분출관 및 제 2 에어분출관과, 펀치스위치의 하부에 일단부가 인접하게 배치되면서 타단부는 가이드바아에 고정되는 작동바아로 이루어진 작동부; 및
가이드바아의 어느 일측에 고정되어 가이드바아와 함께 선회하는 고정체와, 고정체에 고정되면서 노즈부와 일직선상에 위치하도록 배치되고 상단에는 가이드바아를 따라 유도된 철침의 양단이 끼워지는 트위스트홈이 형성된 에어스핀들과, 밸브에서 에어스핀들로 에어를 선택적으로 공급해주어 에어스핀들을 회전시키는 제 3 에어분출관으로 이루어진 트위스트부를 포함하는 철근 결합용 자동 결속기를 제공하는데 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 철근 결합용 자동 결속기에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 철근 결합용 자동 결속기를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 철근 결합용 자동 결속기를 나타낸 정면도이며, 그리고 도 3은 본 발명에 따른 철근 결합용 자동 결속기를 작동시킨 상태를 나타낸 정면도이다.
도 1내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 철근 결합용 자동 결속기(100)는 통상적으로 사용되는 타커(10)에 있어서, 작동부(110)와, 트위스트부(160)를 더 포함한다. 이때, 타커(10)는 둥근머리를 갖는 "ㄷ"자 형상의 철침(11)과, 타측에 에어호스(도시되지 않음)와 연결되기 위한 에어커넥터(14) 및 펀치스위치(16)가 형성된 타커(10)와, 타커(10)의 일측에 일체로 형성되면서 펀치스위치(16)의 작동에 의해 상, 하 왕복운동하는 타격판(22)이 내장된 타격부(20)와, 타격부(20)의 하부에 형성되며 타격판(22)을 타격부(20)의 하측으로 안내하는 노즈부(30)와, 철침(11)을 연속장착함과 아울러 철침(11)을 노즈부(30)측으로 하나씩 밀어주는 카트리지(40)로 이루어진다.
작동부(110)는 에어실린더(112), 연결바아(116), 가이드바아(120), 밸브(130) 및 작동바아(150)를 구비한다.
에어실린더(112)는 실린더로드(114)가 하측을 향하도록 타격부(20)의 전면에 고정된다. 이때, 실린더로드(114)의 하단에는 노즈부(30)측으로 연장되는 연결바아(116)가 형성된다. 이러한 연결바아(116)의 끝단에는 서로 마주보는 한 쌍의 가이드바아(120)가 연결된다. 가이드바아(120)는 노즈부(30)에서부터 하측으로 서로 마주보는 후크형상을 가지면서 연장된다. 이때, 카트리지(40)의 전면상에는 양측으로 한 쌍의 돌기(124)가 전면을 향하도록 형성되어 한 각각의 가이드바아(120)가 각각의 돌기(124)에 끼워져 선회가능하게 결합된다. 따라서 가이드바아(120)의 상단부에는 돌기(124)에 끼워지기 위한 선회홈(122)이 형성된다. 이러한 각각의 가이드바아(120)의 상단에는 각각의 가이드바아(120)를 묶어주기 위한 결속바아(126)가 형성되고, 결속바아(126)의 중앙에 연결바아(116)가 고정된다. 이처럼 형성된 가이드바아(120)의 내측면상에는 노즈부(30)로 발사되는 철침(11)을 유도하기 위한 가이드홈(128)이 가이드바아(120)의 굴곡면을 따라 형성된다. 여기에서 가이드홈(128)은 철침(11)을 유도할 때, 서로 간섭되지 않도록 약간 어긋나게 형성되는 것이 바람직할 것이다.
한편, 밸브(130)는 펀치스위치(16)의 하측에 형성되며 타격부(20)의 후면에 고정된다. 이러한 밸브(130)에는 에어커넥터(14)에서부터 타커(10)를 따라 연장된 에어공급관(136)이 연결되고, 다시 에어실린더(112)로 연결되는 제 1 에어분출관(138) 및 제 2 에어분출관(140)이 연결된다. 또한, 밸브(130)에는 제 1 에어분출관(138) 및 제 2 에어분출관(140)을 선택적으로 개폐시키는 실린더스위치(132)가 형성되고, 실린더스위치(132)를 밀어주는 방아쇠(134)가 형성된다. 이와 같이 형성된 밸브(130)의 상측에는 펀치스위치(16)를 밀어주기 위한 작동바아(150)가 배치된다.
작동바아(150)는 일단부가 펀치스위치(16)의 하부에 근접하게 배치되며 타단부는 타격부(20)를 따라 굴곡지게 연장되다가 가이드바아(120)에 고정된다. 이러한 작동바아(150)는 에어실린더(112)의 작동에 따라 가이드바아(120)가 상, 하 이동을 하게 되므로 가이드바아(120)도 함께 상, 하 이동된다.
이와 같이 형성된 작동부(110)는 노즈부(30)로 발사되는 철침(11)을 가이드바아(120)가 유도하면서 안내하는 역할만을 수행한다. 따라서 발사된 철침(11)을 서로 교차된 철근의 하부에서 비틀어주는 기능을 수행하는 트위스트부(160)가 구비되어야 한다.
트위스트부(160)는 고정체(162)와, 에어스핀들(164)과, 제 3 에어분출관(168)을 구비한다. 고정체(162)는 가이드바아(120)의 선회에 따라 함께 선회되도록 한 쌍의 가이드바아(120)중 어느 하나의 가이드바아(120)의 측면에 고정되어 가이드바아(120)의 하측으로 연장된다. 이러한 고정체(162)에는 에어스핀들(164)이 고정배치된다. 이때, 에어스핀들(164)의 상단은 가이드바아(120)의 하단과 인접하게 배치되며, 에어스핀들(164)의 상부면상 중앙부에는 횡방향으로 절개된 트위스트홈(166)이 형성된다. 바람직하게는 에어스핀들(164)은 한쌍의 가이드바아(120)가 선회되어 오므라들었을 때 한 쌍의 가이드바아(120)의 중앙 하부에 위치하도록 배치된다. 더욱 바람직하게는 에어스핀들(164)의 상단은 가이드바아(120)가 오므라들었을 때 노즈부(30)와 일직선상에 위치하도록 배치되어야 한다. 이처럼 형성된 에어스핀들(164)의 하단에는 밸브(130)에서부터 연장된 제 3 에어분출관(168)이 연결된다.
하기에는 전술한 바와 같이 형성된 철근 결합용 자동 결속기(100)의 사용상태를 간략하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 다른 철근 자동 결속기(100)에 에어호스(도시되지 않음)가 연결되면, 에어공급관(136)으로 에어가 유입되어 밸브(130)를 거쳐 제 1 에어분출관(138)으로 흐르게된다. 이러한 제 1 에어분출관(138)은 에어실린더(112)의 상부에 연결되어 실린더로드(114)를 하측으로 밀게된다. 따라서 실린더로드(114)가 신장되기 때문에 실린더로드(114)에 고정된 연결바아(116) 및 연결바아(116)에 고정된 가이드바아(120)가 하측으로 이동된다. 이때, 가이드바아(120)는 하측으로 이동되면서 고정된 돌기(124)에 영향을 받아 서로 벌어지면서 이동되게 된다.
이처럼 작동된 철근 자동 결속기(100)를 들고 서로 교차된 철근의 상부에 밀착시킨다. 이때, 교차된 철근의 상부에 서로 벌어진 가이드바아(120)의 중앙부가 위치되도록 한다. 철근에 밀착시킨 후 방아쇠(134)를 당긴다. 방아쇠(134)가 당겨지면 실린더스위치(132)가 작동되면서 제 1 에어분출관(138)이 폐쇄되고 제 2 에어분출관(140)이 개방된다. 이처럼 제 2 에어분출관(140)이 개방되면 에어가 제 2 에어분출관(140)을 따라 에어실린더(112)로 유입되고 에어실린더(112)는 실린더로드(114)를 끌어당긴다. 실린더로드(114)가 상측으로 이동됨과 아울러 실린더로드(114)의 끝단에 고정된 연결바아(116)가 함께 이동된다. 이때, 연결바아(116)의 끝단에 고정된 결속바아(126)가 연결바아(116)와 함께 이동되고 결속바아(126)의 양단에 고정된 가이드바아(120)가 마찬가지로 이동된다. 이때, 가이드바아(120)는 고정된 돌기(124)에 의해서 서로 오므라들면서 이동된다. 따라서 한 쌍의 가이드바아(120)는 교차된 철근을 외부에서 감싸는 형상이 된다.
한편, 가이드바아(120)가 오므라들면서 상측으로 이동되면 가이드바아(120)에 고정된 작동바아(150)를 상측으로 이동시킨다. 이처럼 작동바아(150)가 상측으로 이동되면 작동바아(150)의 끝단부에 인접하게 형성된 펀치스위치(16)가 작동바아(150)의 끝단에 눌려진다. 따라서 펀치스위치(16)의 작동에 의해 타격판(22)이 타격되어 철침(11)을 노즈부(30)측으로 배출시킨다. 이처럼 노즈부(30)측으로 배출된 철침(11)은 가이드바아(120)의 내측면에 형성된 가이드홈(128)을 따라 하측으로 유도된다. 그러나 철침(11)은 하측으로 배출되다가 철침(11)의 상측 둥근머리부가 철근의 상부에 걸리면서 더 이상 하측으로 이동되지 못하게 된다. 이때, 철침(11)의 하단은 에어스핀들(164)의 상단에 형성된 트위스트홈(166)에 끼워지게 된다.
이와 같이 제 2 에어분출관(140)으로 에어가 유입되어 상기한 작업이 진행됨과 동시에 제 3 에어분출관(168)으로도 에어가 공급된다. 제 3 에어분출관(168)으로 에어가 공급되면 에어는 제 3 에어분출관(168)을 따라 에어스핀들(164)로 유입되어 에어스핀들(164)을 회전시킨다. 따라서 에어스핀들(164)이 회전되면서 에어스핀들(164)의 상단에 끼워진 철침(11)을 꼬아주어 교차된 철근을 확실하게 묶어주게된다. 이때, 제 3 에어분출관(168)으로 공급되는 에어는 제 2 에어분출관(140)으로 공급되는 에어보다 조금 늦게 공급되도록 딜레이 되어야 한다. 즉, 제 2 에어분출관(140)으로 에어가 공급되어 에어실린더(112)로 유입되고 이러한 에어실린더(112)에 의해서 가이드바아(120) 및 작동바아(150)가 이동되면서 철침(11)이 발사되는 시간과 제 3 에어분출관(168)으로 에어가 공급되어 에어스핀들(164)을 작동시키는 시간이 서로 상이하기 때문이다. 따라서 밸브(130)의 내부에는 방아쇠(134)가 당겨짐과 동시에 딜레이(도시되지 않음)가 작동되어 제 2 에어분출관(140)이 먼저 개방되고 약 0.1초 후에 제 3 에어분출관(168)이 개방되도록 해야한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 철근 결합용 자동 결속기는 교차된 철근에 철침을 쏘는 과정과 이러한 철침을 철근의 하부에서 꼬아주는 과정이 신속하면서도 자동으로 이루어지기 때문에 많은 양의 철근을 결합할 때에 용이하게 사용할 수 있고 작업의 품질을 높일 수 있어 부실공사를 막을 수 있는 잇점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 철근 결합용 자동 결속기는 모든 시스템이 전기장치가 없는 물리적인 작동에 의해 이루어지므로 실외에서 우수에 젖더라도 오작동을 일으키거나 누전 등의 위험요소가 없는 잇점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 철근 결합용 자동 결속기를 나타낸 측면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 철근 결합용 자동 결속기를 나타낸 정면도이며, 그리고
도 3은 본 발명에 따른 철근 결합용 자동 결속기를 작동시킨 상태를 나타낸 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 철근 결합용 자동 결속기 110 : 작동부
112 : 에어실린더 116 : 연결바아
120 : 가이드바아 126 : 결속바아
128 : 가이드홈 130 : 밸브
136 : 에어공급관 138 : 제 1 에어분출관
140 : 제 2 에어분출관 150 : 작동바아
160 : 트위스트부 162 : 고정체
164 : 에어스핀들 166 : 트위스트홈
168 : 제 3 에어분출관

Claims (3)

  1. 철침과, 에어커넥터 및 펀치스위치가 형성된 몸체와, 상기 몸체의 일측에 일체로 형성되면서 상기 펀치스위치의 작동에 의해 상, 하 왕복운동하는 타격판이 내장된 타격부와, 상기 타격부의 하부에 형성되며 상기 타격판을 상기 타격부의 하측으로 안내하는 노즈부와, 상기 철침을 연속장착함과 아울러 상기 철침을 상기 노즈부측으로 하나씩 밀어주는 카트리지로 이루어진 타커에 있어서,
    상기 타격부의 전면에 고정되는 에어실린더와, 상기 에어실린더의 하단에 고정되어 상기 노즈부측으로 연장되는 연결바아와, 상기 연결바아의 끝단에 고정되며 상기 에어실린더의 상, 하 운동에 따라 상기 노즈부에서 서로 마주보며 선회가능하게 결합되고 상기 노즈부로 배출되는 상기 철침을 하측으로 유도하도록 내주면상에 가이드홈이 형성된 한 쌍의 가이드바아와, 상기 몸체의 하측에 형성되며 실린더스위치와 방아쇠를 갖는 밸브와, 상기 에어커넥터에서 상기 밸브로 연결되는 에어공급관과, 상기 밸브에서 상기 에어실린더로 에어를 선택적으로 공급해주는 제 1 에어분출관 및 제 2 에어분출관과, 상기 펀치스위치의 하부에 일단부가 인접하게 배치되면서 타단부는 상기 가이드바아에 고정되는 작동바아로 이루어진 작동부; 및
    상기 가이드바아의 어느 일측에 고정되어 상기 가이드바아와 함께 선회하는 고정체와, 상기 고정체에 고정되면서 상기 노즈부와 일직선상에 위치하도록 배치되고 상단에는 상기 가이드바아를 따라 유도된 철침의 양단이 끼워지는 트위스트홈이 형성된 에어스핀들과, 상기 밸브에서 상기 에어스핀들로 에어를 선택적으로 공급해주어 상기 에어스핀들을 회전시키는 제 3 에어분출관으로 이루어진 트위스트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 결합용 자동 결속기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 한 쌍의 가이드바아의 상단에는 상기 한 쌍의 가이드바아를 서로 묶어주기 위한 결속바아가 결합되고, 상기 결속바아의 중앙부에 상기 연결바아가 고정되는 것을 특징으로 하는 철근 결합용 자동 결속기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 카트리지의 전면상 양측에는 한 쌍의 돌기가 외측으로 돌출되고, 상기 각각의 가이드바아에는 상단 인접한 측면상에 상기 각각의 돌기가 끼워지도록 길쭉한 선회홈이 형성되어 상기 연결바아가 상기 결속바아의 중앙부를 누르거나 당기게 되면 상기 각각의 가이드바아가 상기 돌기를 중심으로 상, 하 이동되면서 선회되는 것을 특징으로 하는 철근 결합용 자동 결속기.
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