KR0140820Y1 - 와이어 소우 - Google Patents

Abstract

본 고안은 석재 및 콘크리트 구조물의 절단작업에 사용되는 와이어 소우(Wire Saw)에 관한 것으로, 특히 샹크의 외주연상에 메탈층이 돌출된 비이드와, 상기 비이드의 중심을 관통하여 설치되는 와이어, 그리고 상기 비이드와 와이어 사이에 충진되어 상호 결합고정시키는 수지층으로 결합된 와이어 소우를 구성함에 있어서, 상기 비이드를 이루는 샹크의 외주연에는 메탈층의 성형면이 침범되지 않는 범위내에서 소정의 연결공을 하나 이상 관통형성하여, 수지층을 형성하기 위한 수지의 사출성형시 주입되는 수지가 상기 샹크의 연결공을 통과하며 충진이 이루어지도록 함으로써, 와이어 소우를 이용하여 피절삭물에 대한 절곡면가공시에 수지층의 미세한 형상변형이 일어나더라도 비이드와 수지층간에 상호 유리되는 현상의 발생을 방지함과 더불어, 극히 미세한 피절삭물의 곡률부위를 통과할 경우에도 비이드의 샹크와 와이어가 직접접촉되는 것을 방지하여 제품의 사용안정성 및 수명연장효과를 극대화할 수 있도록 한 데에 그 특징이 있다.

Description

와이어 소우

제1도는 와이어 소우를 이용한 통상적인 채석작업상태를 보인 개략도.

제2도는 종래 기술에 적용되는 샹크의 사시도.

제3도는 종래 기술에 적용되는 비이드의 사시도.

제4도는 본 고안의 일부절결 단면도.

제5도는 제4도의 A-A선 단면확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 와이어 소우 10 : 샹크

20 : 비이드 30 : 수지층

31 : 환상요홈 31a : 보강리브

본 고안은 석재 및 콘크리트 구조물의 절단에 사용되는 와이어 소우(Wire Saw)에 관한 것으로, 특히 피절삭물에 대한 절곡면가공시 비이드와 수지층이 서로 유리되거나, 수지층의 밀림현상으로 인한 비이드와 와이어와의 분리 또는 절단됨을 방지하여 제품의 사용안정성 및 수명연장효과를 구현할 수 있도록 한 와이어 소우에 관한 것이다.

일반적으로 석재 및 콘크리크 구조물의 절단작업에 사용되고 있는 와이어 소우는, 원통형의 샹크 외주연에 다이아몬드 가루를 포함하는 메탈층이 돌출형성되어 이루어진 비이드를 소정간격으로 배치하고, 그 중심으로는 와이어를 관통 설치시킨 상태에서 금형에 안착한 다음 폴리우레탄, 고무, 플라스틱 등과 같은 수지를 사출성형방식에 의해 주입하여 수지층을 형성해줌으로써, 상기한 비이드와 와이어가 서로 결합되어 이루어지도록 구성하고 있다. 이때, 상기한 수지층의 형성으로 인해 비이드에서는 메탈층만이 외부로 노출되게 된다.

한편, 이와 같이 된 와이어 소우는, 제1도에 도시한 바와 같이 절단될 피삭재에 구멍을 뚫어 와이어 소우를 관통시킨 상태에서 상기 와이어 소우의 양 자유단을 꼬운 후 동봉(클립)등으로 연결하여 풀리에 걸어 회전시킴으로써, 와이어 소우는 자전됨과 동시에 회전 동작되게 되며 이러한 상태에서 와이어상에 일정간격으로 배치된 비이드의 메탈층이 피절삭물을 절취시키게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 일반적인 와이어 소우에서는 비이드와 와이어와의 결합고정 및 비이드 사이의 간격유지수단으로서, 와이어 소우의 작동과정시 유연성을 보장하기 위해 수지층이 통상의 사출성형방식으로 충진되어지는바, 상당한 정도의 압력으로 자전 및 회전되는 와이어 소우 자체의 기능상 재질이 상이한 구성요소간의 결합으로 인해 비이드와 상기 수지층간에서는 유리현상이 용이하게 발생되었고, 이로 인해 벌어진 틈새로 절삭과정에서의 돌가루 및 절삭유 등이 손쉽게 침투하여 메탈층의 충분한 마모 이전에 수지층은 물론 와이어마저 끊어지는 사례가 자주 발생됨으로써, 와이어 소우의 제품신뢰성을 저하시키는 치명적인 요소로 부각되고 있는 실정이었다.

그리하여 근래에는 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이 샹크(10)에 구멍(11)을 관통하고, 상기 샹크(10)의 외주연에는 메탈층(21)을 결합하여 비이드(20)를 이루어 이를 와이어에 일정간격 결합하고 수지로 사출성형하여 수지층(30)을 형성함으로써, 상기 비이드(20)가 샹크(10)의 구멍(11)에 수지가 채워진 상태로 성형되어 작업시에 상기 비이드(20)와 수지층(30)의 유리현상을 최소화한 와이어소우의 기술이 개시되고 있다.

그러나, 이러한 와이어 소우에 있어서도 공전작동과정에서 피절삭물의 모서리 부분을 비이드가 경유할 때에는, 상기 모서리로 인한 곡률부위를 통과하는 도중 비이드의 샹크양단부가 수지층을 가압하게 되며, 상기 곡률 부위가 극히 미세하여 거의 직각에 가까울 경우에는 가압단계를 넘어서 수지층을 침범하게 되고 이로 인해 샹크와 와이어간에 직접접촉이 이루어져 마찰이 발생됨으로써, 와이어에 손상이 가해지게 되고 상기한 마찰이 지속적으로 행해질 경우에는 결국 와이어가 끊어져 전술한 바와 같이 와이어 소우 전체를 못쓰게 되는 폐단이 노출되어왔다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 와이어 소우의 구조에서 드러난 문제점을 효과적으로 해소하고자 안출된 것으로, 샹크에 구멍이 관통하고 외주연상에 메탈층이 돌출된 비이드와, 상기 비이드의 중심을 관통하여 설치되는 와이어, 그리고 상기 비이드와 와이어 사이에 충진되어 상호 결합 고정시키는 수지층으로 결합된 와이어 소우를 구성함에 있어서, 피절삭물에 대한 절곡면가공시에 비이드와 수지층간에 상호 유리되는 현상의 발생을 최대한 극소화하고, 극히 미세한 피절삭물의 곡률 부위를 통과할 경우에도 비이드의 샹크와 와이어가 직접 접촉되는 것을 방지하여 제품의 사용안정성 및 수명연장효과를 극대화할 수 있는 와이어 소우를 제공함에 그 목적이 있다.

이하에서 본 고안의 구성 및 그에 따른 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

즉, 본 고안은 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 샹크(10)에 구멍을 관통하고 외주연상으로 메탈층(21)이 돌출되어 일정간격으로 배치되는 비이드(20)와, 상기 비이드(20)의 중심을 관통하여 설치되는 와이어(W), 그리고 상기 비이드(20)와 와이어(W) 사이에 사출성형방식으로 충진되는 수지층(30)으로 결합된 와이어 소우를 구성함에 있어서, 상기 일정간격으로 배치된 비이드(20)사이에 충진되는 상기 수지층(30)의 외주연에는 소정의 간격으로 돌출된 보강리브(31a)를 포함하는 환상요홈(31)을 형성하여 이루어진다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 본 고안의 와이어 소우(1)는 전술한 바와 같은 통상의 설치방식에 의해 풀리에 걸어 회전 작동시켜 피절삭물에 대한 절취작업을 수행하게 되는 것으로, 꼬임 형성된 와이어(W)의 궤도회전동작에 따라 비이드(20)는 자체 자전됨과 동시에 공전 작동되게 된다.

한편, 상기와 같은 와이어(W)의 작동에 의해 자전 및 공전되어지는 비이드(20)가 피절삭대상물의 직선부위가 아닌 모서리부분을 경유하게 될 경우 즉, 곡률이 급격하게 변화되는 지점을 통과할 경우에는, 상당한 하중이 상기한 비이드(20)상으로 가해지게 되며 이러한 하중으로 인해 수지층(30)은 미세하나마 형상변형이 발생되게 된다.

그러나, 이때 수지층(30)은 상기 비이드(20)를 이루는 샹크(10)의 구멍(11)을 관통한 상태에서 샹크(10) 외주연 및 내부로 충진,형성되어있기 때문에, 상기한 형상변형에 관계없이 항상 샹크(10)와 틈이 발생되지 않는 상태에서 밀착되어져 이물질의 침투가 되기는 하나, 장기간의 사용과정에 의해 피절삭물에 대한 절취작업을 연속, 반복적으로 수행할 경우 사용기간의 경과에 따라 와이어(W)가 조금씩 늘어나는 것은 불가피한 일이며, 이러한 와이어(W)의 인장됨에 의해 상기 와이어(W)상에 일정간격으로 배치된 각각의 비이드(20) 간격 역시 벌어지게 되는 상황이 발생하여 이로 인한 집중적인 인장응력을 받는 수지층(30)의 일부위가 파손되어짐으로써, 비이드(20)의 회전시 밀림현상을 유발하거나 상기 파손부위로 이물질이 침투되는 문제점이 초래된다.

여기서 본 고안의 역할이 제공된다.

즉, 상기한 와이어(W)의 인장됨에 따라 각각의 비이드(20)가 초기 설정위치에서 이동됨에 따른 격차가 발생될 경우, 상기 환상요홈(31)부가 이를 수용할 수 있도록 벌어지게 되어 비이드(20)와 수지층(30)간에 틈이 발생하거나 수지층(30)의 어느 일부로 인장피로가 집중되는 것을 차단함으로써, 수지층(30)을 보다 안정적으로 보호할 수 있기 때문에 수지층(30)의 파괴로 인한 비이드(20)의 밀림현상 및 파손부위로의 이물질 침투를 방지하게 되는 것이다.

이때, 상기한 환상요홈(31)부는 수지층(30)의 벌어짐을 보장하기 위해 충진되는 수지의 두께가 얇은 상태로 그 형상을 이루고 있어 외부로부터의 충격이나 인장압력에 의해 파손될 우려를 내포하고 있으나, 이는 상기 환상요홈(31)상에 소정간격으로 돌출 형성된 보강리브(31a)가 견고한 상태로 보지하고 있기 때문에 환상요홈(31)의 파괴로 인한 수지층(30)의 파손우려를 원천적으로 봉쇄할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안에 의하면 와이어 소우를 이용한 피절삭대상물의 절곡면가공시 발생되는 수지층의 미세한 형상변형 및 절곡에 의한 비이드와 수지층간의 상호 유리됨과 비이드의 샹크와 와이어간의 접촉 마찰됨, 그리고 와이어 소우의 장기간 사용에 따른 비이드의 간격격차발생으로 초래되는 수지층의 파손 등을 방지하여 와이어 소우에 대한 제품신뢰성 및 사용안정성, 수명의 연장효과 등을 기대할 수 있는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 샹크(10)에 구멍(11)이 관통되고 외주연상으로 메탈층(21)이 돌출되어 일정간격으로 배치되는 비이드(20)와, 상기 비이드(20)의 중심을 관통하여 설치되는 와이어(W), 그리고 상기 비이드(20)와 와이어(W) 사이에 사출성형방식으로 충진되는 수지층(30)으로 결합되어 이루어지는 통상의 와이어 소우에 있어서, 상기 일정간격으로 배치된 비이드(20)사이에 충진되는 상기 수지층(30)의 외주연에는 소정간격으로 돌출된 보강리브(31a)를 포함하는 환상요홈(31)을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어 소우.