KR-20260060874-A - Freely Combinable Non-welded Grating and Manufacturing Method Thereof

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Abstract

본 발명에 따른 자유 조합식 무용접 그레이팅은, 길이 방향을 따라 길게 형성되며, 측면의 기 설정된 위치마다 관통홀이 형성된 복수의 베어링바, 및 나란히 배치된 상기 복수의 베어링바의 서로 대응되는 관통홀들을 관통하도록 삽입되어 상기 베어링바와 교차되는 크로스바를 포함할 수 있다.

Inventors

윤길상
박정연
한재봉

Assignees

한국생산기술연구원

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20241025

Claims (14)

길이 방향을 따라 길게 형성되며, 측면의 기 설정된 위치마다 관통홀이 형성된 복수의 베어링바; 및 나란히 배치된 상기 복수의 베어링바의 서로 대응되는 관통홀들을 관통하도록 삽입되어 상기 베어링바와 교차되는 크로스바; 를 포함하는, 그레이팅.
제1항에 있어서, 상기 베어링바는 아노다이징 처리된 알루미늄 재질로 이루어지는, 그레이팅.
제1항에 있어서, 상기 베어링바의 측면에는 측 방향으로 접힘 가능하게 형성되어 인접한 다른 베어링바와 결합되는 코킹부가 형성되는, 그레이팅.
제1항에 있어서, 상기 베어링바는, 제1너비를 가지는 상부 플랜지; 제1너비를 가지며, 상기 상부 플랜지의 하부로 이격된 하부 플랜지; 및 상기 제1너비보다 좁은 제2너비를 가지며, 상기 상부 플랜지 및 상기 하부 플랜지를 서로 연결하고, 상기 관통홀이 형성되는 리브; 를 포함하는, 그레이팅.
제1항에 있어서, 상기 베어링바의 적어도 상면에는 미끄럼 방지용 패턴이 형성된, 그레이팅.
제1항에 있어서, 상기 복수의 베어링바는 용도에 따라 지정된 색상으로 표면처리되어 조합되는, 그레이팅.
제6항에 있어서, 상기 베어링바는 불소분체도장 또는 세라믹코팅을 통해 표면 처리되는, 그레이팅.
길이 방향을 따라 길게 형성되며, 측면의 기 설정된 위치마다 관통홀이 형성된 복수의 베어링바를 제작하는 (a)단계; 상기 복수의 베어링바를 나란히 배치하는 (b)단계; 및 나란히 배치된 상기 복수의 베어링바의 서로 대응되는 관통홀들을 관통하도록 크로스바를 삽입하여 상기 베어링바와 교차되게 결합하는 (c)단계; 를 포함하는, 그레이팅 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 (a)단계는, 알루미늄 재질의 베어링바를 아노다이징 처리하는 과정을 포함하는, 그레이팅 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 (a)단계는, 상기 베어링바의 측면에 측 방향으로 접힘 가능하게 형성되어 인접한 다른 베어링바와 결합되는 코킹부를 형성하는 과정을 포함하는, 그레이팅 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 (c)단계 이후에는, 각 베어링바의 상기 코킹부를 인접한 다른 베어링바 측으로 접어 결합하는 (d)단계가 더 수행되는, 그레이팅 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 (a)단계는, 상기 베어링바의 적어도 상면에 미끄럼 방지용 패턴을 형성하는 과정을 포함하는, 그레이팅 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 (a)단계는, 용도에 따라 지정된 색상으로 상기 베어링바를 표면처리하는 과정을 포함하는, 그레이팅 제조방법.
제13항에 있어서, 상기 베어링바를 표면처리하는 과정은 불소분체도장 또는 세라믹코팅에 의해 수행되는, 그레이팅 제조방법.

Description

자유 조합식 무용접 그레이팅 및 이의 제조방법{Freely Combinable Non-welded Grating and Manufacturing Method Thereof} 본 발명은 그레이팅 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베어링바와 크로스바가 무용접 결합되며 용도에 따라 자유롭게 조합 가능한 그레이팅 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 그레이팅은 일반적으로 도로, 인도, 공원, 운동장, 계단, 공장, 빌딩, 실외발코니, 베란다, 옥상 등의 상하수도 배송관로 또는 배수구의 빗물받이용으로 사용되거나, 보행자, 차량, 동물 등이 배수로의 내측으로 떨어지는 것을 방지하기 위한 목적으로 사용되는 구조물이다. 종래의 그레이팅은 주로 주철 또는 철재를 소재로 사용하여 제작되었으며, 많은 하중을 견딜 수 있도록 설계되어 있다. 국내의 경우 한국금속공업협동조합의 단체표준(SPS-KMIC-007-2014)으로 관리되고 있다. 기존의 스틸 그레이팅은 베어링바, 크로스바, 엔드바로 구성되어 있으며, 이들을 상호 용접하여 결합하는 구조로 되어 있다. 이러한 용접 구조는 많은 하중을 견딜 수 있다는 장점이 있으나, 제작 공정이 복잡하고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 스틸 소재의 특성상 외부 환경에 노출되었을 때 부식이나 파손의 위험이 높다는 단점이 있다. 특히 우천시나 습기가 많은 환경에서는 부식이 가속화되어 그레이팅의 수명이 급격히 단축되는 문제가 발생한다. 더욱이, 기존의 스틸 그레이팅은 표면이 미끄러워 보행자의 안전사고 위험이 높으며, 특히 우천시에는 미끄러짐으로 인한 사고 발생 가능성이 더욱 증가하게 된다. 또한 자전거나 휠체어 등의 바퀴가 그레이팅 사이에 빠지는 안전사고도 빈번하게 발생하고 있다. 나아가, 기존의 스틸 그레이팅은 용도나 설치 장소에 따른 구분이 어려워 사용자가 위험 구역이나 주의가 필요한 구역을 쉽게 인지하기 어렵다는 문제점도 있다. 따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅에 있어서, 베어링바의 전체 모습을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅에 있어서, 베어링바의 관통홀 및 코킹부를 확대한 모습을 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅에 있어서, 베어링바의 종단면을 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅에 있어서, 크로스바의 모습을 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅을 제조하기 위한 전체 과정을 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅을 제조하는 과정 중, 복수의 베어링바를 나란히 배치하는 과정을 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅을 제조하는 과정 중, 크로스바를 베어링바와 교차되게 결합하는 과정을 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅을 제조하는 과정 중, 코킹부를 통해 서로 인접한 크로스바를 결합한 모습을 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 그레이팅에 있어서, 베어링바의 종단면을 나타낸 도면이다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다. 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다. 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅에 있어서, 베어링바(100)의 전체 모습을 나타낸 도면이다. 그리고 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅에 있어서, 베어링바(100)의 관통홀(101) 및 코킹부(102)를 확대한 모습을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 그레이팅에 있어서, 베어링바(100)의 종단면을 나타낸 도면이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 그레이팅은 길이 방향을 따라 길게 형성되는 베어링바(100)를 포함할 수 있다. 베어링바(100)는 그레이팅의 구조적 안정성을 확보하기 위한 기본 프레임으로써, 길이 방향으로 연장되는 강성 구조체로 형성될 수 있다. 그리고 베어링바(100)의 측면에는 기 설정된 위치마다 크로스바와의 결합을 위한 관통홀(101)이 형성될 수 있다. 관통홀(101)은 베어링바(100)의 측면을 관통하여 형성되며, 크로스바(200)의 단면과 대응되는 형상 및 크기로 가공될 수 있다. 복수의 베어링바(100)는 서로 나란히 배치될 수 있으며, 나란히 배치된 각 베어링바(100)의 관통홀(101)은 크로스바(200)가 관통될 수 있도록 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 본 실시예에서 베어링바(100)는 아노다이징 처리된 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다. 아노다이징 처리는 알루미늄 표면에 치밀한 산화피막을 형성시키는 전기화학적 표면처리 방법으로, 이를 통해 베어링바(100)의 내식성과 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 아노다이징 처리를 통해 표면 경도를 증가시킬 수 있어 베어링바(100)의 내마모성을 향상시킬 수 있다. 또한 베어링바(100)의 측면에는 측 방향으로 접힘 가능한 코킹부(102)가 형성될 수 있다. 이와 같은 코킹부(102)는 베어링바(100)와 일체로 형성되고, 인접한 다른 베어링바(100)와의 기계적 결합을 위한 구조로 구현될 수 있다. 그리고 본 실시예에서 코킹부(102)는 압력을 가하여 접힐 수 있는 구조로 형성되어, 인접한 다른 베어링바(100)의 측면에 접촉된 상태로 코킹 결합될 수 있다. 이와 같은 코킹 결합 구조를 통해, 용접 공정 없이도 베어링바(100) 간의 견고한 결합을 구현할 수 있다. 본 실시예의 경우, 베어링바(100)의 측면에 형성되는 코킹부(102)는 기 설정된 면적을 가지는 사각형 형태로 형성될 수 있다. 또한 코킹부(102)는 베어링바(100)에 연결되는 한 변을 제외한 나머지 세 변이 절개된 구조를 가질 수 있다. 즉, 코킹부(102)는 상단 변, 하단 변, 측면 변 중 베어링바(100)와 연결된 한 변을 제외한 나머지 세 변이 절개되어, 측 방향으로 자유롭게 접힐 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 이와 같이 세 변이 절개된 구조는 코킹부(102)가 인접한 베어링바(100)의 측면을 감싸도록 접힐 때 변형 저항을 최소화할 수 있다. 또한 코킹부(102)의 접힘 각도를 자유롭게 조절할 수 있어, 인접한 베어링바(100)와의 결합 시 최적의 결합력을 확보할 수 있다. 이때 코킹부(102)가 접히는 부분, 즉 베어링바(100)와 연결되는 변에는 접힘 응력이 집중되므로, 해당 부분의 두께나 재질 등을 고려하여 설계될 수 있다. 그리고 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 베어링바(100)는 제1너비를 가지는 상부 플랜지(110), 제1너비를 가지며 상부 플랜지(110)의 하부로 이격된 하부 플랜지(120), 및 제1너비보다 좁은 제2너비를 가지며 상부 플랜지(110) 및 하부 플랜지(120)를 서로 연결하는 리브(130)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구조는 베어링바(100)의 구조적 강성을 증가시키면서도 전체적인 중량을 감소시킬 수 있다. 상부 플랜지(110)와 하부 플랜지(120)는 하중을 분산시키는 역할을 수행할 수 있으며, 리브(130)는 상부 플랜지(110)와 하부 플랜지(120) 사이의 연결 강성을 보강할 수 있다. 또한 본 실시예에서, 관통홀(101) 및 코킹부(102)는 리브(130)에 형성된 형태를 가진다. 더불어 베어링바(100)는 용도에 따라 지정된 색상으로 표면처리되어 조합될 수 있다. 즉 색상 구분을 통해 사용자가 위험 구역이나 주의가 필요한 구역을 식별할 수 있으며, 서로 다른 색상의 베어링바(100)를 조합하여 다양한 패턴을 구현할 수 있다. 색상 표현을 위한 표면처리는 베어링바(100)의 내구성과 내식성을 저하시키지 않는 방식으로 수행될 수 있다. 구체적으로, 베어링바(100)는 불소분체도장 또는 세라믹코팅을 통해 표면 처리될 수 있다. 불소분체도장은 불소수지를 포함하는 분체도료를 베어링바(100)의 표면에 정전 도장한 후 가열 경화시키는 방식으로 수행될 수 있으며, 세라믹코팅은 세라믹 입자를 포함하는 코팅제를 베어링바(100)의 표면에 도포하여 경화시키는