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KR100550030B1 - 이형철근의 연결단부 성형장치 - Google Patents

이형철근의 연결단부 성형장치 Download PDF

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KR100550030B1
KR100550030B1 KR1020050064811A KR20050064811A KR100550030B1 KR 100550030 B1 KR100550030 B1 KR 100550030B1 KR 1020050064811 A KR1020050064811 A KR 1020050064811A KR 20050064811 A KR20050064811 A KR 20050064811A KR 100550030 B1 KR100550030 B1 KR 100550030B1
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Abstract

본 발명은 이형철근의 연결단부에 나사산을 가공하기 위해 이형철근의 연결단부를 원형으로 성형하는 이형철근의 연결단부 성형장치에 관한 것으로서, 받침대(10)에 고정된 고정지그(11)의 중공구멍(13)에 외부금형(20)의 일단이 끼워지고, 상기 외부금형(20)의 내부에 내부금형(30)이 장착되고, 상기 외부금형(20)의 타단이 유압 실린더(45)에 의해 작동되는 작동지그(40)의 중공구멍(41)에 끼워지고, 상기 외부금형(20)이 다수개의 조각들로 구성되고, 상기 외부금형(20)의 조각들이 스프링(28)에 의해 원형으로 연결되고, 상기 내부금형(30)이 4의 조각들로 구성되고, 상기 외부금형(20)이 센터를 중심으로 좌우 대칭적으로 형성되고, 외부금형(20)의 중심반경이 단부의 반경보다 큰 테이퍼 형상을 가짐으로서, 유압 실린더(45)에 의해 작동되는 작동지그(40)가 외부금형(20)의 타단에서 외부금형(20)의 중심으로 외부금형(20)의 외부면을 따라 이동하는 과정에서 외부금형(20) 및 내부금형(30)이 가운데로 모아지면서 이형철근의 연결단부를 가압하여 원형으로 압축성형하는 것을 특징으로 한다.

Description

이형철근의 연결단부 성형장치{Machine for forming a connecting end of a deformed bar}
도 1은 종래의 스웨이징 장치로 이형철근의 연결단부를 성형하는 예를 도시한 개략도
도 2는 본 발명에 따른 이형철근의 연결단부 성형장치를 도시한 측면도
도 3은 도 2의 내부금형과 외부금형의 결합관계를 도시한 분해 사시도
도 4는 외부금형의 어느 한 조각을 도시한 사시도
도 5는 내부금형의 어느 한 조각이 장착된 외부금형의 어느 한 조각을 도시한 단면도
도 6은 내부금형의 어느 한 조각을 도시한 사시도
도 7은 본 발명에 따른 이형철근의 연결단부 성형장치의 작동 설명도
본 발명은 이형철근의 연결단부에 나사산을 가공하기 위해 이형철근의 연결단부를 원형으로 성형하는 이형철근의 연결단부 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이형철근의 연결단부를 직접적으로 가압하는 내부금형이 4조각으로 구 성되고, 상기 내부금형이 장착되는 외부금형이 다수개의 조각이 스프링에 의해 연결되고, 중심반경이 최외각 단부의 반경보다 큰 테이퍼 형상을 가짐으로서, 유압 실린더에 의해 작동되는 원형 지그가 외부금형의 최외각 단부에서 중심으로 외부금형의 외부면을 따라 이동하는 과정에서 외부금형 및 내부금형이 가운데로 모아지면서 이형철근의 연결단부를 원형으로 압축성형하는 이형철근의 연결단부 성형장치에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 스웨이징 장치는 반원형으로 형성된 2개의 금형(3, 5)이 원형으로 합쳐지면서 화살표(7, 9) 방향으로 힘을 가하여 이형철근의 연결단부(1)를 원형으로 압축성형하였다.
그러나, 종래의 스웨이징 장치는 유압 실린더의 유압력이 이형철근의 축방향에 대해 수직한 방향으로 직접 가해지기 때문에, 유압 실린더의 높은 압력이 요구되고, 2개의 금형으로 이루어져 있어, 압축성형과정에서 이형철근의 연결단부가 타원형으로 성형될 수 있는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이형철근의 연결단부를 직접적으로 가압하는 내부금형이 4조각으로 구성되고, 상기 내부금형이 장착되는 외부금형이 다수개의 조각이 스프링에 의해 연결되고, 중심반경이 최외각 단부의 반경보다 큰 테이퍼 형상을 가짐으로서, 유압 실린더에 의해 작동되는 원형 지그가 외부금형의 최외각 단부에서 중심으로 외부금형의 외부면을 따라 이동하는 과정에서 외부금형 및 내부금형이 가운데로 모아지면서 이형철근의 연결단부를 원형으로 압축성형함으로서, 유압실린 더의 작동압력을 낮출 수 있고, 이형철근의 연결단부를 원형으로 성형할 수 있는 이형철근의 연결단부 성형장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이형철근의 연결단부 성형장치는 받침대(10)에 고정된 고정지그(11)의 중공구멍(13)에 외부금형(20)의 일단이 끼워지고, 상기 외부금형(20)의 내부에 내부금형(30)이 장착되고, 상기 외부금형(20)의 타단이 유압 실린더(45)에 의해 작동되는 작동지그(40)의 중공구멍(41)에 끼워지고, 상기 외부금형(20)이 다수개의 조각들로 구성되고, 상기 외부금형(20)의 조각들이 스프링(28)에 의해 원형으로 연결되고, 상기 내부금형(30)이 4의 조각들로 구성되고, 상기 외부금형(20)이 센터를 중심으로 좌우 대칭적으로 형성되고, 외부금형(20)의 중심반경이 단부의 반경보다 큰 테이퍼 형상을 가짐으로서, 유압 실린더(45)에 의해 작동되는 작동지그(40)가 외부금형(20)의 타단에서 외부금형(20)의 중심으로 외부금형(20)의 외부면을 따라 이동하는 과정에서 외부금형(20) 및 내부금형(30)이 가운데로 모아지면서 이형철근(도 7 참조)의 연결단부를 가압하여 원형으로 압축성형한다.
상기 고정지그(10)의 중공구멍(13)은 작동지그(40)의 중공구멍(41)의 직경과 같은 직경을 갖는다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 외부금형(20)은 일반적으로 4~8개의 조각으 로 구성되고, 특히 내부금형이 4조각으로 구성될 때 8조각으로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 외부금형(20)의 조각들은 센터(21)를 중심으로 양단부가 대칭되게 형성되고, 센터(21)에서 단부로 갈수록 내부면(22)과 외부면(23) 사이의 높이(h)가 낮아지도록 외부면(23)이 테이퍼져 있고, 도 5에 도시된 바와같이, 내부면(22)에 내부금형(30)의 고정봉(35)이 끼워지는 장착홈(24)이 형성되고, 앞면(25)에 탭구멍(26)이 장착홈(24)까지 형성되고, 상기 탭구멍(26)에 체결되는 스크류(27)에 의해 상기 장착홈(24)에 끼워진 내부금형(30)의 고정봉(35)이 고정된다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 내부금형(30)은 위에서 4개로 언급되어 있지만, 여기에 한정되지 않고 필요에 따라 3 ~ 8개의 조각으로 구성될 수 있으며, 내부금형(30)의 조각은 외측 원호면(31)의 원호 길이가 내측 원호면(32)의 원호 길이보다 길게 형성되고, 외측 원호면(31)의 중앙에 고정봉(35)이 장착된다. 또한, 내부금형의 조각은 외측 원호면(31)과 내측 원호면(32) 사이의 두께(t)가 성형하고자 하는 이형철근의 직경에 따라 다르게 선택된다.
도 2를 다시 참조하면, 상기 작동지그(40)는 2개의 리미트 스위치(51, 53)에 의해 작동거리가 한정된다. 즉, 작동지그(40)에 장착된 터치부(55)가 제 1 리미트 스위치(51)를 터치하면, 고정지그(11)를 향해 전진하던 작동지그(40)가 이동이 정지되고, 작동지그(40)가 후퇴하는 과정에서 터치부(55)가 제 2 리미트 스위치(53)를 터치하면, 작동지그(40)의 후퇴가 정지된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이형철근의 연결단부 성형장치의 작동을 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
유압 실린더에 의해 작동지그(40)가 고정지그(11)를 향해 전진하는 과정에서 다수개의 조각들로 구성된 외부금형(20)과 내부금형(30)이 가운데로 모아지면서 이형철근(60)의 연결단부(61)를 가압하여 원형으로 압축성형한다. 이때, 고정지그911)의 내경과 작동지그의 내경이 같고, 외부금형(20)이 센터에서 단부로 갈수록 외경이 작아지도록 테이퍼져있어, 작동지그(40)가 외부금형(20)의 단부에서 센터로 이동될 때, 작동지그(40)가 이동한 거리(n)만큼 외부금형(20)이 고정지그(11)로 이동되고, 작동지그(40)가 외부금형(20)에 가하는 힘과 같은 힘으로 고정지그(11)가 외부금형(20)을 가압하게 된다. 그리고, 작동지그(40)가 한 일W2는 이형철근의 연결단부를 직접 가압한 일W1과 같기 때문에, 아래 식과 같이 연결단부(61)를 직접 가압하는 힘보다 작은 힘으로 작동지그(40)를 작동시킬 수 있어, 에너지를 절약할 수 있다.
W1 = W2
F1*S1 = F2*S2
F1*S1 = F2*S1/sinθ
F2 = F1*sinθ
여기서, F1은 이형철근(60)의 연결단부(61)에 수직으로 작용하는 힘이고, F2는 작동지그(40)가 외부금형에 가하는 힘이며, θ는 도 7의 삼각함수에서 직각이 아닌 밑각이다.
위에서 예를들어, 이형철근(60)의 연결단부(61)가 F1=500kgf의 힘에 의해 변형된다고 가정하면, θ가 18°일 때, F2=500*0.309=154.5kgf가 되어, F2는 156.25kgf 만으로도 충분히 이형철근(60)의 연결단부(61)를 변경시킬 수 있다. 따라서, 작동지그를 작동시키는 유압실린더의 작동압력을 줄일 수 있고, 이것에 의해, 에너지를 절약할 수 있게 된다.
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위에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 이형철근의 연결단부 성형장치는 유압실린더의 작동압력을 낮출 수 있어, 에너지를 절약할 수 있고, 이형철근의 연결단부를 한 번에 원형으로 성형할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 받침대(10)에 고정된 고정지그(11)의 중공구멍(13)에 외부금형(20)의 일단이 끼워지고, 상기 외부금형(20)의 내부에 내부금형(30)이 장착되고, 상기 외부금형(20)의 타단이 유압 실린더(45)에 의해 작동되는 작동지그(40)의 중공구멍(41)에 끼워지고, 상기 외부금형(20)이 다수개의 조각들로 구성되고, 상기 외부금형(20)의 조각들이 스프링(28)에 의해 원형으로 연결되고, 상기 내부금형(30)이 4의 조각들로 구성되고, 상기 외부금형(20)이 센터를 중심으로 좌우 대칭적으로 형성되고, 외부금형(20)의 중심반경이 단부의 반경보다 큰 테이퍼 형상을 가짐으로서, 유압 실린더(45)에 의해 작동되는 작동지그(40)가 외부금형(20)의 타단에서 외부금형(20)의 중심으로 외부금형(20)의 외부면을 따라 이동하는 과정에서 외부금형(20) 및 내부금형(30)이 가운데로 모아지면서 이형철근의 연결단부를 가압하여 원형으로 압축성형하는 것을 특징으로 하는 이형철근의 연결단부 성형장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정지그(10)의 중공구멍(13)은 작동지그(40)의 중공구멍(41)의 직경과 같은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 이형철근의 연결단부 성형장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부금형(20)은 일반적으로 4~8개의 조각으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이형철근의 연결단부 성형장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 외부금형(20)은 내부금형이 4조각으로 구성될 때 8조각으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이형철근의 연결단부 성형장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부금형(20)의 조각들은 센터(21)를 중심으로 양단부가 대칭되게 형성되고, 센터(21)에서 단부로 갈수록 내부면(22)과 외부면(23) 사이의 높이(h)가 낮아지도록 외부면(23)이 테이퍼져 있고, 내부면(22)에 내부금형(30)의 고정봉(35)이 끼워지는 장착홈(24)이 형성되고, 앞면(25)에 탭구멍(26)이 장착홈(24)까지 형성되고, 상기 탭구멍(26)에 체결되는 스크류(27)에 의해 상기 장착홈(24)에 끼워진 내부금형(30)의 고정봉(35)이 고정되는 것을 특징으로 하는 이형철근의 연결단부 성형장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부금형(30)은 3 ~ 8개의 조각으로 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 이형철근의 연결단부 성형장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부금형(30)의 조각은 외측 원호면(31)의 원호 길이가 내측 원호면(32)의 원호 길이보다 길게 형성되고, 외측 원호면(31)의 중앙에 고정봉(35)이 장착되고, 외측 원호면(31)과 내측 원호면(32) 사이의 두께(t)가 성형하고자 하는 이형철근의 직경에 따라 다르게 선택되는 것을 특징으로 하는 이형철근의 연결단부 성형장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동지그(40)는 2개의 리미트 스위치(51, 53)에 의해 작동거리가 한정된다. 즉, 작동지그(40)에 장착된 터치부(55)가 제 1 리미트 스위치(51)를 터치하면, 고정지그(11)를 향해 전진하던 작동지그(40)가 이동이 정지되고, 작동지그(40)가 후퇴하는 과정에서 터치부(55)가 제 2 리미트 스위치(53)를 터치하면, 작동지그(40)의 후퇴가 정지되는 것을 특징으로 하는 이형철근의 연결단부 성형장치.
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