KR20190024473A - 선회다짐형 아스콘 시편 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 아스콘 시편이 작업용기의 내부에서 제조될 때의 다짐강도를 향상시키기 위한 구성과, 작업용기가 강제 선회방식이 아닌 자유 선회방식으로 회전될 수 있도록 한 구성을 마련하여 목적하는 정확한 강도의 시편이 제조되어 보다 정확한 실험데이터를 얻을 수 있도록 한 선회다짐형 아스콘 시편 제조장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 프레임과; 상기 프레임에 설치되어 내부에 아스콘 원료가 충진된 작업용기가 장착되면, 상기 작업용기를 회전시키도록 한 회전기구부와; 상기 회전기구부의 상부에 설치되며, 아스콘 원료가 충진된 상기 작업용기 내측으로 램을 투입시켜 아스콘 원료를 가압하여 시편형태를 형성하는 가압구동부로 이루어진 시편 제조장치에 있어서, 상기 회전기구부의 작업용기를 회전시키기 위한 회전대 상에는 작업용기가 회전될 때 특정각도로 기울어져 선회될 수 있도록 한 중심지지블록과; 상기 회전대의 외측에 설치되어 작업용기가 특정각도로 기울어져 선회될 때 외측으로 이탈됨을 방지하는 가이더와; 상기 가압구동부의 램에 설치되어 작업용기 내부의 아스콘 원료를 가압할 때 편심구동되도록 하는 편심구동기구;로 구성된 선회다짐기구부를 포함하여 구성된다.

Description

선회다짐형 아스콘 시편 제조장치{Producing device of ascon test piece}

본 발명은 선회다짐형 아스콘 시편 제조장치에 관한 것이다.

상세하게 본 발명은, 아스콘 시편이 작업용기의 내부에서 제조될 때의 다짐강도를 향상시키기 위한 구성과, 작업용기가 강제 선회방식이 아닌 자유 선회방식으로 회전될 수 있도록 한 구성을 마련하여 목적하는 정확한 강도의 시편이 제조되어 보다 정확한 실험데이터를 얻을 수 있도록 한 선회다짐형 아스콘 시편 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 도로를 포장할 때 사용되는 아스콘(아스팔트 콘크리트: asphalt concrete)는 모래, 자갈 등의 골재를 녹인 아스팔트로 결합시킨 혼합물인 것은 주지된 것과 같으며, 이와 같은 아스콘은 도로 포장 전에 목적하는 크기와 강도(실제 도로에 적용되기 위한 강도)를 갖는 시편을 제조하여 충분한 실험을 실시한 후 도로포장을 시공하게 된다.

이때, 상기 아스콘 시편은 주로 목적하는 높이의 원반 또는 원기둥 형태로 제조되어지며, 이와 같은 시편은 전용의 시편 제조장치에 의해 제조되는데, 상기 시편 제조장치는 아스콘 원료를 작업용기에 담은 후, 작업용기를 선회다짐 구동을 실시하는 장치에 장착하여 시편을 제조하는 방식의 것이 가장 일반적으로 사용되어지고 있다.

대한민국 특허출원 제2001-46912호(선회 다짐기, 이하 기출원발명)에는 상기 아스콘(아스팔트) 시편을 제조하기 위한 선회다짐 방식의 시편 제조기가 제시되고 있다.

기출원발명의 시편 제조기는「아스팔트의 재질 시험을 위한 공시체를 제조하기 위한 선회 다짐기에 있어서: 상기 선회 다짐기는; 기기의 외형을 형성하고, 하부에 이동가능하도록 다수의 바퀴부재가 마련되는 프레임; 상기 프레임 일측에 일방향으로 회동가능하게 결합되는 원통형의 하우징과, 프레임 소정부에 설치되고 일단이 하우징 일측에 회동가능하게 결합되어 하우징 각도를 조절하는 각도조절부와, 하우징 내측에 하우징의 축방향으로 회전가능하게 다수의 베어링부재에 의해 지지되는 몰드와, 몰드 내측 상부에 삽입되어 상기 몰드 상부를 밀폐시키는 상부덮개와, 몰드 내측 하부에 삽입되어 상기 몰드 하부를 밀폐시키는 하부덮개로서 이루어지며, 프레임 일측에 소정의 각도로 기울어져 회전되며 아스팔트 시편을 제조하는 몰드부; 상기 몰드부에 회전력을 부여하는 회전수단; 상기 아스팔트 혼합물에 일정한 압력을 가할 수 있는 유압실린더가 구비되어」구성된다.

상기와 같은 기출원발명의 시편 제조장치는 실린더에 의해 아스콘 원료를 가압하며 작업용기를 실린더 등의 장치에 강제결속하여 일정각도 기울여 회전시키는 선회다짐 방식에 의해 아래와 같은 문제점이 노출된다.

첫째, 작업용기의 강제 결속에 의한 회전방식은 아스콘 원료가 자갈 등과 같이 상당한 크기의 입자이기 때문에 작업용기 내에 투입된 상태에서 다짐될 평면이 평탄하지 않게 되고, 이에 따라 기출원발명과 같이 작업용기를 강제 결속하여 선회다짐하면 제조된 시편이 전체적으로 균일하지 못한 강도를 갖게 되어 정확한 실험데이터를 얻기 어렵게 된다.

둘째, 가압구성을 실린더로 구현하게 되면, 공압 실린더의 경우 가압력이 상당히 낮아 시편을 목적하는 강도를 제조하기 어렵게 되며, 유압 실린더의 경우 시편을 목적하는 강도로 제조할 수는 있지만 유압실린더를 구동시키기 위한 유압기구, 연결기구 등의 복잡한 장비 구성에 의해 제조단가가 대단히 높아지는 문제점이 노출된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.

이에 본 발명은, 아스콘 시편이 작업용기의 내부에서 제조될 때의 다짐강도를 향상시키기 위한 구성과, 작업용기가 강제 선회방식이 아닌 자유 선회방식으로 회전될 수 있도록 한 구성을 마련하여 목적하는 정확한 강도의 시편이 제조되어 보다 정확한 실험데이터를 얻을 수 있도록 한 선회다짐형 아스콘 시편 제조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.

본 발명은, 프레임과; 상기 프레임에 설치되어 내부에 아스콘 원료가 충진된 작업용기가 장착되면, 상기 작업용기를 회전시키도록 한 회전기구부와; 상기 회전기구부의 상부에 설치되며, 아스콘 원료가 충진된 상기 작업용기 내측으로 램을 투입시켜 아스콘 원료를 가압하여 시편형태를 형성하는 가압구동부로 이루어진 시편 제조장치에 있어서, 상기 회전기구부의 작업용기를 회전시키기 위한 회전대 상에는 작업용기가 회전될 때 특정각도로 기울어져 선회될 수 있도록 한 중심지지블록과; 상기 회전대의 외측에 설치되어 작업용기가 특정각도로 기울어져 선회될 때 외측으로 이탈됨을 방지하는 가이더와; 상기 가압구동부의 램에 설치되어 작업용기 내부의 아스콘 원료를 가압할 때 편심구동되도록 하는 편심구동기구;로 구성된 선회다짐기구부를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 중심지지블록은 평면상 원형이고, 단면상 사다리꼴 형태의 블록으로 형성된다. 또한, 상기 가이더는 회전대의 외측에서 프레임 상에 회전가능하게 설치된 롤러이며, 상기 롤러는 방사상 다수개 설치된다.

한편, 상기 편심구동기구는 가압구동부를 구성하는 볼스크류와 램을 연결하도록 설치되며, 볼스크류에 결합된 하우징 내부에 램과 결합된 볼설치대가 투입되고, 상기 볼설치대에는 하우징 내면에서 슬립 또는 회전되어 램이 자유이동될 수 있도록 한 다수의 볼이 결합되어 구성된다.

특히, 상기 가압구동부는 서보모터와 볼스크류가 동력전달가능하게 설치되어 램을 작업용기의 내외측으로 직선왕복시키도록 구성된다.

이상에서와 같이 본 발명은, 가압구동부가 서보모터에 의해 구현됨과 동시에 램이 편심구동되도록 하여 작업용기가 회전기구부 상에서 특정한 각도를 유지하며 자유회전되어 선회다짐이 실시되도록 하므로써, 전체적으로 균일하고 우수한 강도의 아스콘 시편을 얻을 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 상기 가압구동부를 서보모터로 적용함에 의해 실린더가 적용된 장치에 비해 단순화된 구성으로 설치되고, 제조단가를 낮추는 효과를 얻게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 시편 제조장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 시편 제조장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 시편 제조장치의 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 시편 제조장치의 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 시편 제조장치의 램 확대도.
도 6은 본 발명에 의한 시편 제조장치의 선회다짐 작용도.

상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 시편 제조장치의 사시도, 도 2는 본 발명에 의한 시편 제조장치의 정면도, 도 3은 본 발명에 의한 시편 제조장치의 측면도, 도 4는 본 발명에 의한 시편 제조장치의 구성도, 도 5는 본 발명에 의한 시편 제조장치의 램 확대도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 시편 제조장치는 프레임(10), 회전기구부(20), 가압구동부(30), 선회다짐기구부(40)로 이루어진다. 여기서, 상기 시편은 전술된 것과 같이 아스콘 시편이며, 그 형태는 특정한 높이의 원기둥 형태로 그 높이와 직경은 실험의 규모와 종류에 따라 상이하게 적용될 수 있는 것임을 밝혀둔다.

상기 프레임(10)은 각 구성이 설치될 공간을 제공하는 것으로, 회전기구부(20)가 설치되는 테이블(11) 상부에 가압구동부(30)가 설치되기 위한 설치대(12)가 결합되어 구성된다.

상기 회전기구부(20)는 프레임(10)의 테이블(11)에 설치된다. 이와 같은 회전기구부(20)는 내부에 아스콘 원료가 충진된 작업용기(1)가 제어가능한 서보모터(22) 등의 회전구동기기에 의해 회전되는 회전대(21) 상에 장착되면 작업용기(1)를 회전시키도록 한 구성이다.

상기 가압구동부(30)는 회전기구부(20) 상부의 설치대(12)에 설치된다. 이와 같은 가압구동부(30)는 아스콘 원료가 충진된 상기 작업용기(1) 내측으로 램(31)을 투입시켜 아스콘 원료를 가압하여 시편형태를 형성하게 된다.

여기서, 상기 가압구동부(30)는 램(31)을 직선이동시켜 작업용기(1)의 내측으로 투입시키기 위해 구동기구로 서보모터(32)를 채용하고, 상기 서보모터(32)와 동력전달가능하도록 볼스크류(33)가 결합되어 구성된다.

상기 선회다짐기구부(40)는 중심지지블록(41), 가이더(42), 편심구동기구(50)로 구성되며, 상기 선회다짐기구부(40)에 의해 특정각도 기울어져 회전되는 형태로 선회하기 위한 작업용기(1)는 외측에 1이상의 플랜지부(2)가 형성되어 장치의 내부로 작업용기(1)를 편리하게 장착 및 취출하기 위한 손잡이 또는 후술될 작업용기(1)가 작업위치 외부로 이탈됨을 방지하기 위한 가이드 구성의 일부로 적용된다.

상기 중심지지블록(41)은 회전기구부(20)의 작업용기(1)를 회전시키기 위한 회전대(21) 상에는 작업용기(1)가 회전될 때 특정각도로 기울어져 선회될 수 있도록 한 구성이다. 이와 같은 중심지지블록(41)은 평면상 원형이고, 단면상 사다리꼴 형태의 블록으로, 작업용기(1)의 크기 또는 회전시 기울어진 각도 등에 따라 다양한 크기 및 모양으로 형성되며, 회전대(21) 상에서 정위치에 얹혀지거나 회전대(21)에 장착홈 등을 형성하여 착탈가능하게 장착되어질 수 있다.

상기 가이더(42)는 회전대(21)의 외측에 롤러가 다수개 배치되어진 구성이다. 구체적으로, 상기 가이더는 회전대(21)의 외측에서 전술된 작업용기(1)의 플랜지부(2) 직경보다 외측의 위치에서 테이블(11) 상에 회전가능하게 설치된다. 이와 같은 가이더(42)는 작업용기(1)가 특정각도로 기울어져 선회될 때 외측으로 이탈됨을 방지하기 위한 것으로 방사상 다수개 배치됨이 당연하다.

상기 편심구동기구(50)는 하우징(51), 볼설치대(52), 볼(53)로 구성된다. 이와 같은 편심구동기구(50)는 가압구동부(30)의 램(31)에 설치되어 작업용기(1) 내부의 아스콘 원료를 가압할 때 램(31)이 편심구동되도록 하기 위한 구성이다.

보다 구체적으로, 상기 편심구동기구(50)는 가압구동부(30)를 구성하는 볼스크류(33)와 램(31)을 연결하도록 설치된다. 특히, 상기 볼스크류(33)에 결합된 하우징(51) 내부에 램(31)과 결합된 볼설치대(52)가 투입되고, 상기 볼설치대(52)에는 하우징(51) 내면에서 슬립 또는 회전되어 램(31)이 자유이동될 수 있도록 한 다수의 볼(53)이 결합되어 램(31)의 편심구동 구성이 구현된다.

도 6은 본 발명에 의한 시편 제조장치의 선회다짐 작용도이다.

도면을 참조하면, 상기 시편 제조장치는 작업용기(1) 내부에 아스콘 원료를 목적하는 높이로 투입시키고, 작업용기(1)를 회전기구부(20)의 회전대(21) 상에 장착된 중심지지블록(41) 상에 얹어 장착시키면, 아스콘 시편을 제조하기 위한 세팅이 완료된다. 이때, 상기 작업용기(1)는 중심지지블록(41) 상에 얹혀진 상태에서 외측의 가이더(42)에 의해 정위치 고정된 상태가 된다.

이후, 상기 가압구동부(30)가 구동되어 램(31)이 작업용기(1)의 내부로 투입됨과 동시에 회전기구부(20)가 구동되어 작업용기(1)를 회전시키게 되는데, 이때, 상기 램(31)은 볼스크류(33)의 축선과 편심된 상태이기 때문에 작업용기(1)는 중심지지블록(41) 상에서 특정각도 기울어져 선회하게 되며, 계속된 가압구동부(30)의 구동에 의해 램(31)이 작업용기(1) 내부의 아스콘 원료를 가압하여 점차적으로 시편의 형태를 형성하게 된다.

여기서, 상기 작업용기(1)의 선회는 램(31)의 편심구동에 의해 방사상으로 특정의 각도를 유지하며 회전될 수 있는 것이며, 특히, 작업용기(1)가 특정의 기구에 결속되어 강제로 회전되는 방식이 아닌 램(31)의 편심구동에 의한 각도가 유지된 상태에서 자유회전되어 아스콘 원료가 균일하게 응집된다.

이러한 결과로, 본 발명에 의한 시편 제조장치에 의해 제조된 아스콘 시편은 전체적으로 균일하고 우수한 강도로 제조되어 실험에 적합한 목적하는 강도를 얻을 수 있게 된다.

10: 프레임 20: 회전기구부
30: 가압구동부 40: 선회다짐기구부
50: 편심구동기구

Claims (5)

1. 프레임(10)과; 상기 프레임(10)에 설치되어 내부에 아스콘 원료가 충진된 작업용기(1)가 장착되면, 상기 작업용기(1)를 회전시키도록 한 회전기구부(20)와; 상기 회전기구부(20)의 상부에 설치되며, 아스콘 원료가 충진된 상기 작업용기(1) 내측으로 램(31)을 투입시켜 아스콘 원료를 가압하여 시편형태를 형성하는 가압구동부(30)로 이루어진 시편 제조장치에 있어서,
   상기 회전기구부(20)의 작업용기(1)를 회전시키기 위한 회전대(21) 상에는 작업용기(1)가 회전될 때 특정각도로 기울어져 선회될 수 있도록 한 중심지지블록(41)과;
   상기 회전대(21)의 외측에 설치되어 작업용기(1)가 특정각도로 기울어져 선회될 때 외측으로 이탈됨을 방지하는 가이더(42)와;
   상기 가압구동부(30)의 램(31)에 설치되어 작업용기(1) 내부의 아스콘 원료를 가압할 때 편심구동되도록 하는 편심구동기구(50);로 구성된 선회다짐기구부(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선회다짐형 아스콘 시편 제조장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 중심지지블록(41)은
   평면상 원형이고, 단면상 사다리꼴 형태의 블록인 것을 특징으로 하는 선회다짐형 아스콘 시편 제조장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 가이더(42)는
   회전대(21)의 외측에서 프레임(10) 상에 회전가능하게 설치된 롤러이며, 상기 롤러는 방사상 다수개 설치된 것을 특징으로 하는 선회다짐형 아스콘 시편 제조장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 편심구동기구(50)는
   가압구동부(30)를 구성하는 볼스크류(33)와 램(31)을 연결하도록 설치되며, 볼스크류(33)에 결합된 하우징(51) 내부에 램(31)과 결합된 볼설치대(52)가 투입되고, 상기 볼설치대(52)에는 하우징(51) 내면에서 슬립 또는 회전되어 램(31)이 자유이동될 수 있도록 한 다수의 볼(53)이 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 선회다짐형 아스콘 시편 제조장치.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 가압구동부(30)는
   서보모터(32)와 볼스크류(33)가 동력전달가능하게 설치되어 램(31)을 작업용기(1)의 내외측으로 직선왕복시키도록 구성되고, 상기 회전기구부(20)를 구성하는 회전대(21)는 서보모터(22)와 동력전달 가능하게 결합된 구성된 것을 특징으로 하는 선회다짐형 아스콘 시편 제조장치.
   

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