KR20150096379A - 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암 및 그 제작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암에 관한 것으로서, 상기 마스트 암은, 적어도 부분적으로, 하부 벨트(22), 상부 벨트(20) 및 상기 벨트(20, 22)들을 연결하는 2개의 가로 벽(24, 26)들로 구성된 기다란 박스 프로파일 지지부(18)를 가지며, 박스 프로파일 지지부(18)의 중공 횡단면 내에 배열된 하나 이상의 파티션 시트 금속 요소(28)를 포함하며, 파티션 시트 금속 요소(28)는 박스 프로파일 지지부(18)를 따라 배열된 세로방향 용접 조인트(44)에 의해 박스 프로파일 지지부(18)에 용접된다.

Description

콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암 및 그 제작 방법{MAST ARM FOR A CONCRETE DISTRIBUTOR MAST AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}
본 발명은 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암에 관한 것으로서, 상기 마스트 암은, 적어도 부분적으로, 하부 벨트, 상부 벨트 및 상기 벨트들을 연결하는 2개의 가로 벽들로 구성된 기다란 박스 프로파일 지지부를 가지며, 직사각형 형태의 밀폐된 박스 프로파일 지지부의 중공 횡단면 내에 배열된 하나 이상의 파티션 시트 금속 요소를 포함한다. 또한, 본 발명은 이러한 마스트 암을 제작하기 위한 방법에 관한 것이다.
DE 196 44 410 A1호는 밀폐된 박스 형태의 프로파일을 가지며 관절구성 방식으로 연결된 몇몇 마스트 암을 가진 콘크리트 이송 파이프용 지지부로서 콘크리트 분배기 마스트를 기술하고 있다. 따라서, 마스트 암은 박스 프로파일을 가지며, 하나 이상의 마스트 암은 내부 챔버를 통해 횡단 방향으로 배열된 보강 파티션 벽을 포함한다. 상기 특허출원에는 시트 금속 파티션 벽의 조립 또는 고정에 관해서는 기술되지 않는다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 알려져 있는 제품 및 방법을 추가로 개선하여 정밀하고 단순하게 제작될 수 있으며 응력-저항 구조를 가진 마스트 암, 특히, 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암을 제공하는 데 있다.
상기 목적은 하기에서 독립항인 청구항 제1항에 기술된 특징들의 조합에 의해 구현된다. 본 발명의 바람직한 형상 및 변형예들은 종속항들로부터 자명하다.
본 발명은 횡단방향 용접 조인트(transverse welding joint)를 통해 노치 효과(notch effect)를 방지하는 개념으로부터 시작된다. 이에 따라, 본 발명에 따르면, 파티션 시트 금속 요소(partition sheet metal element)가 세로축(longitudinal axis) 방향으로 박스 프로파일 지지부(box profile support)를 따라 배열된 세로방향 용접 조인트에 의해 상기 박스 프로파일 지지부에 용접된다. 따라서, 기술적으로 바람직한 용접 공정(welding process)이 보장될 수 있으며, 노치(notch)와 같은 암(arm)에 작용하는 암의 응력 방향에 대해 횡단 방향으로 배열되는 용접 조인트 없이 사용된 시트 금속 파티션 플레이트(plate)의 경화 작용(stiffening action)이 보장될 수 있다. 따라서, 줄어든 시트 금속 두께를 사용해서도, 암의 비틀림 강성(torsional rigidity) 및 지지 응력(bearing strength) 또는 하중 용량(load capacity)이 확실하게 증가될 수 있다.
바람직한 디자인에 따르면, 세로방향 용접 조인트는 세로축 방향으로 가로 벽(lateral wall)들과 벨트(belt) 사이의 연결 영역에 배열되어 가로 벽들과 벨트를 서로 결합시키는 것이 더 쉬워지게 된다.
세로 방향으로 정렬되어 결합된 용접 조인트는, 파티션 시트 금속 요소가 에지(edge)에서 돌출되는 용접 러그(welding lug)를 가진 평평한 파티션 시트 금속 플레이트로부터 형성되며, 각각의 세로방향 용접 조인트는 용접 러그에 결부된다는(attached) 점에서, 단순화될 수 있다.
고정 연결(fixed connection)을 제공하기 위하여, 각각의 용접 러그는 파티션 시트 금속 플레이트의 에지 부분에 용접되며, 바람직하게는 양쪽 면(both side)들에 용접되는 것이 유리하다.
추가적인 변형예에서, 파티션 시트 금속 플레이트는, 바람직하게는, 경사 스테이(diagonal stay)들에 의해 박스 프로파일 지지부의 코너 영역(corner region)에 연결된 코너 부분들을 가지며, 용접 러그가 각각의 코너 부분 상에 배열될 수 있다.
구조적인 측면에서 보면, 바람직하게는, T-형태로 구성된 용접 러그가 박스 프로파일 지지부과 용접하기 위해 파티션 시트 금속 플레이트에 걸쳐 양쪽 면 위로 돌출하는 연결 웹(connecting web)을 가지는 것이 유리하며, 용접 러그가 가로 벽 또는 벨트에 대해 평평한 표면적으로 지지되는 베이스 표면(base surface)을 가지는 것이 유리하다.
기술적 제작 측면에서 볼 때, 벨트 또는 가로 벽들에는 삽입 층(fill layer)로서 세로방향 용접 조인트를 삽입하기 위해 절단부(cutout)가 제공되는 디자인이 특히 유리하다. 따라서, 삽입 층은 적어도 일부 영역에서 관련 절단부 끝까지 삽입된다.
또한, 각각의 벨트와 가로 벽은 세로방향 용접 조인트를 덮는 캡 조인트(cap joint)에 의해 연결 영역에서 서로 용접되는 것이 바람직하다. 캡 조인트는 세로방향 용접 조인트와 직접 접촉되거나 또는 재료-결합 접촉한다. 따라서, 세로방향 용접 조인트는 가로 벽과 벨트를 연결하고 임의의 경우 일반적으로 존재하는 지지부 용접 조인트와 일치할 수(coincide) 있다.
공간을 절약하고 이와 동시에 매우 안정적인 암 구성을 위해, 박스 프로파일 지지부는 하나 이상의 크랭크 부분(cranked section) 내에서 구부러지고(bent) 상기 크랭크 부분은 파티션 시트 금속 요소에 의해 보강되는(reinforced) 것이 특히 유리하다.
또한, 본 발명의 목적은 콘크리트 이송 파이프(concrete delivery pipe)를 고정시키기 위해 관절구성(articulation) 방식으로 서로 연결된 몇몇 마스트 암을 가진 분배기 마스트를 제공하는 것으로서, 하나 이상의 마스트 암은 본 발명에 따라 파티션 시트 금속 요소로 보강된다.
본 발명에 따른 마스트 암 제작 방법에 따르면, 위에서 언급한 목적은, 파티션 시트 금속 요소가 박스 프로파일 지지부를 따라 배열된 세로방향 용접 조인트에 의해 박스 프로파일 지지부에 용접됨으로써 구현된다.
추가적인 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제작 방법은, 파티션 시트 금속 요소가 평평한 파티션 시트 금속 플레이트 및 에지들을 따라 결부된 용접 러그로부터 사전제작되는 단계(prefabricating), 그 뒤, 가로 벽과 벨트 사이의 연결 영역의 용접 러그에서 세로방향 용접 조인트에 의해 박스 프로파일 지지부 내에 고정되는 단계(fixing)로 구성된다.
기술적인 제작 측면에서 보면, 벨트 또는 가로 벽에 절단부가 제공되며, 세로방향 용접 조인트는 삽입 조인트(fill joint)로서 각각의 절단부 내에 삽입되는 것이 유리하다. 이에 따라, 세로방향 용접 조인트는 가로 벽을 벨트에 연결하기 위해 캡 조인트에 의해 덮힐 수 있다.
이제, 본 발명은 도면에 개략적으로 예시된 실시예를 참조하여 밑에서 보다 상세하게 설명될 것이다. 도면에서:
도 1은 내장형 파티션 시트 금속 플레이트를 가진 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암의 투시도;
도 2는 도 1에 도시된 마스트 암의 파티션 시트 금속 플레이트 부분의 확대 단면도;
도 3은 상부 벨트에 결부될 때 파티션 시트 금속 플레이트 부분의 부분 투시도;
도 4는 내장형 파티션 시트 금속 플레이트의 영역에 있는 마스트 암의 한 섹션의 횡단면도이다.
도 1에 예시된 마스트 암(10)은 관절구성식 단부(12, 14)를 통해 관절구성 방식으로 콘크리트 이송 파이프를 안내하기 위해 관절구성식 마스트로서 추가적인 마스트 암들에 연결될 수 있는데, 가로 방향으로 각도를 이룬 암 영역(16)들로 인해 공간이 절약되도록 암 패킷(arm packet)이 접힐 수 있게 된다. 마스트 암(10)은 세로축을 따라 기다랗게 연신되고(elongated) 상부 벨트(20), 하부 벨트(22), 및 직사각형 횡단면을 형성하는 2개의 가로 벽(24, 26)들로 구성된 박스 프로파일의 지지부(18)를 가진다. 투시도 형태로 예시된 박스 프로파일 지지부(18)의 중공 횡단면 내에서 보강(reinforcement)을 위해, 파티션 시트 금속 요소(28)가 각도를 이룬 영역(16) 내에 배열된다.
도 2에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 각각의 파티션 시트 금속 요소(28)는 기본-형태의 직사각형의 평평한 파티션 플레이트(30), 및 코너 영역에 있는 에지에서 돌출된 4개의 용접 러그(32)로 구성된다.
중량(weight)을 절감하기 위하여, 파티션 시트 금속 플레이트(30)에는 리세스(34)들이 제공되는데, 용접 러그(32)들이 제공된 상기 리세스의 코너 부분(36)들은 경사 스테이(diagonal stay)(38)들에 의해 연결된 상태로 유지되어 박스 프로파일 지지부(18)의 평행사변형 이동(parallelogram displacement)이 방지된다.
T-형 용접 러그(32)는 베이스 암(base arm)에서 주변 용접 조인트(40)에 의해 시트 금속 플레이트(30)의 에지 섹션에 고정 연결된다(fixedly connected). 각각 파티션 플레이트(30)에서 측면 횡단 방향으로 (crosswise) 돌출되는 용접 러그(32)의 연결 웹(42)으로 인해, 지지부의 세로축 방향으로 배열된 세로방향 용접 조인트(44)를 통해 박스 프로파일 지지부(18)와 함께 용접될 수 있는데, 이는 밑에서 보다 상세하게 설명될 것이다. 각각의 세로방향 용접 조인트(44)는 가로 벽(24, 26)과 벨트(20, 22) 사이의 연결 영역 내에 위치된다. 설치된 위치에서, 용접 러그(32)는 벨트(20, 22)에 대해 평평한 자유 베이스 표면(45)과 함께 배열된다.
박스 프로파일 지지부(18)의 조립 및 생산은 도 3 및 4를 참조하여 밑에서 설명될 것이다. 파티션 시트 금속 요소(28)는 파티션 플레이트(30)가 평평한 강철 재료로부터 절단되고(cut out) 그 뒤 용접 러그(32)가 용접된다는 점에서 개별적으로 사전제작된다(prefabricated separately). 추가적인 방법 단계에서, 벨트(20, 22)는 세로방향 용접 조인트(44)를 삽입하기 위해 절단부(cutout)(46)와 함께 에지 위에 제공된다. 박스 프로파일 지지부(18)의 최종 생산(end production)에서, 우선, 하부 벨트(26)와 2개의 가로 벽(24, 26)들은 서로 용접되고 파티션 시트 금속 요소(28)에 용접되는데, 파티션 시트 금속 요소(28)는 조립 동안 향상된 수치 안정성(dimensional stability)을 보장할 수 있다. 그 뒤, 상부 벨트(20)가 배치되어 화살표(48) 방향으로 고정된다.
각각의 세로방향 용접 조인트(44)가 용접 러그(32) 영역에서 벨트 절단부(46) 내에 삽입 조인트(fill joint)로서 외부로부터 삽입된다(introduced)(도 4 참조). 그 뒤, 상부 벨트(20) 위에서 가로 벽(24, 26)의 가장자리 오버행(marginal overhang)을 따라 에지 영역에 배열되고 절단부(46) 영역에서 세로방향 용접 조인트(44)를 덮는(cover) 연결 조인트(50)에 의해 가로 벽(24, 26)이 상부 벨트(20)에 용접 연결된다. 또한, 이와 상응하게 용접 조인트(44, 50)가 하부 벨트(22) 상에 결부되는(attached) 것도 자명하다. 따라서, 조립을 위해, 박스 프로파일 지지부(18) 내에서는 어떠한 용접 작업도 필요 없다. 게다가, 횡단 용접 조인트 결과로서, 노치 효과(notch effect)도 방지된다.

Claims (15)

  1. 적어도 부분적으로, 하부 벨트(22), 상부 벨트(20) 및 상기 벨트(20, 22)들을 연결하는 2개의 가로 벽(24, 26)들로 구성된 기다란 박스 프로파일 지지부(18)를 가지며, 직사각형 형태의 밀폐된 박스 프로파일 지지부(18)의 중공 횡단면 내에 배열된 하나 이상의 파티션 시트 금속 요소(28)를 포함하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암에 있어서,
    파티션 시트 금속 요소(28)는 박스 프로파일 지지부(18)를 따라 배열된 세로방향 용접 조인트(44)에 의해 박스 프로파일 지지부(18)에 용접되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암.
  2. 제1항에 있어서, 세로방향 용접 조인트(44)는 세로축 방향으로 가로 벽(24, 26)과 벨트(20, 22) 사이의 연결 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 파티션 시트 금속 요소(28)는 에지를 따라 상부로 돌출되는 용접 러그(32)를 가진 평평한 파티션 시트 금속 플레이트(30)로부터 형성되며, 각각의 세로방향 용접 조인트(44)는 용접 러그(32)에 결부되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암.
  4. 제3항에 있어서, 각각의 용접 러그(32)는 파티션 시트 금속 플레이트(30)의 에지 부분에 용접되며, 바람직하게는 양쪽 면들에 용접되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 파티션 시트 금속 플레이트(30)는, 바람직하게는, 경사 스테이(diagonal stay)(38)들에 의해 박스 프로파일 지지부(18)의 코너 영역에 연결된 코너 부분(36)들을 가지며, 용접 러그(32)가 각각의 코너 부분(36) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는, T-형태의 용접 러그(32)가 박스 프로파일 지지부(18)에 용접하기 위해 파티션 시트 금속 플레이트(30)에 걸쳐 한 면 위로 돌출하는 연결 웹(42)을 가지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 용접 러그(32)는 가로 벽(24, 26) 또는 벨트(20, 22)에 대해 평평하게 지지되는(bear flat) 베이스 표면(45)을 가지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 벨트(20, 22) 또는 가로 벽(24, 26)들에는 삽입 조인트(fill joint)로서 세로방향 용접 조인트(44)를 삽입하기 위해 절단부(46)가 제공되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 벨트(20, 22)와 가로 벽(24, 26)은 세로방향 용접 조인트(44)를 덮는 캡 조인트(50)에 의해 연결 영역에서 서로 용접되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 박스 프로파일 지지부(18)는 하나 이상의 크랭크 부분(16) 내에서 구부러지고(bent) 상기 크랭크 부분(16)은 파티션 시트 금속 요소(28)에 의해 보강되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암.
  11. 콘크리트 이송 파이프를 고정시키기 위해 관절구성 방식으로 서로 연결된 몇몇 마스트 암을 가진 분배기 마스트에 있어서,
    하나 이상의 마스트 암(10)은 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 분배기 마스트.
  12. 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암(10) 제작 방법으로서, 하부 벨트(22), 상부 벨트(20) 및 2개의 가로 벽(24, 26)들이 직사각형 형태의 밀폐된 기다란 박스 프로파일 지지부(18)로서 서로 연결되고, 하나 이상의 파티션 시트 금속 요소(28)가 박스 프로파일 지지부(18)의 중공 횡단면 내에 배열되는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암 제작 방법에 있어서,
    파티션 시트 금속 요소(28)는 박스 프로파일 지지부(18)를 따라 배열된 세로방향 용접 조인트(44)에 의해 박스 프로파일 지지부(18)에 용접되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암 제작 방법.
  13. 제12항에 있어서, 파티션 시트 금속 요소(28)는 평평한 파티션 시트 금속 플레이트(30) 및 에지들에 결부된 용접 러그(32)로부터 사전제작되며(prefabricated), 가로 벽(24, 26)과 벨트(20, 22) 사이의 연결 영역의 용접 러그(32)에서 세로방향 용접 조인트(44)에 의해 박스 프로파일 지지부(18) 내에 고정되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암 제작 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 벨트(20, 22) 또는 가로 벽(24, 26)에는 절단부(46)가 제공되며, 세로방향 용접 조인트(44)는 삽입 조인트로서 절단부(46) 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암 제작 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 세로방향 용접 조인트(44)는 가로 벽(24, 26)을 벨트(20, 22)에 연결하기 위해 캡 조인트(50)에 의해 덮히는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분배기 마스트용 마스트 암 제작 방법.
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