KR0144703B1 - 중간결합링을 갖는 다금속 코인류의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중심의 코아와 최외곽의 접합링 사이에 별도의 중간결합링을 개재시켜 결합완성되는 다금속 코인류의 제조방법에 관한 것으로, 종래의 경우 링의 내경면에 홈이나 돌기를 형성하고 코인의 외경면에 이에 대응되는 돌기나 홈 아니면 평면형태로 제작하여 링의 내측에 코아를 삽입하고 프레스 가공에 의한 링과 코아의 결합방식을 채택한 관계로 링의 경우 제작시 재료의 소모가 많고, 프레스 가공시 대단히 큰 가압력을 요하며 링과 코아의 결합부위가 고르지 않아 불량의 원인이 되고 단순히 바이메탈만이 적용가능하므로 제품의 다양성 확보에 부족한 문제가 있었던바, 본 발명은 코아와 최외곽의 접합링 사이에 별도의 중간 결합링을 개재시키되 사용되는 링의 경우 파이프를 절단한 소재를 사용하여 스크랩이 없이 재료의 이용율을 높이면서 링의 폭이 두께보다 작고, 코아의 두께보다 두껍게 형성하여 기존보다 프레스의 가압력을 적게 하여도 링의 변형량이 커져서 코아와 링의 밀착 고정결합이 용이하며, 적어도 링의 수효를 2개 이상 다수 사용가능하여 보다 다양한 코인류를 얻을 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

중간결합링을 갖는 다금속 코인류의 제조방법

제1도는 종래의 바이메탈 코인 제조방법을 설명하기 위한 공정도

제2도는 본 발명인 제조방법으로서 바람직한 일례를 보여주는 공정도

제3도는 본 발명인 제조방법으로서 다른 일례를 보여주는 공정도

제4도는 본 발명인 제조방법으로서 또다른 일례를 보여주는 공정도

제5도는 본 발명인 제조방법에 의하여 완성된 코인류를 보여주는 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

C,C₁,C₂...Cn:코아 R,R₁,R₂...Rn:링

T:두께 W:폭

1,12,13,14:돌부 21,22:상부에지부

31,32:하부에지부 41,42:요홈

본 발명은 코인, 메탈 또는 이와 유사한 형태를 갖춘 금속제의 공예품 등의 제조시 동일 또는 상이한 성분이나 색상을 갖춘 합금소재로서 중심의 코아와 최외곽의 접합링 사이에 별도의 중간결합링을 개재시킨 상태로 결합완성되는 다금속 코인류의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 코인류 제조방식은 주로 바이메탈 코인의 제조방법에 대하여 알려져 있는데, 예를 들면 유럽특허 공개번호 제0415891 A1호, 미국특허 제4,472,891호 등이 알려져 있다. 이들 모두 외곽부품인 링(Ring)과 내측부품인 코아(Core)를 상호 결합하는 기술에 대하여 개시되어 있는데, 링의 내경면에 홈이나 돌기를 형성하고 코아의 외경면에 이에 대응되는 돌기나 홈 아니면 평면형태로 제작하여 링의 내측에 코아를 삽입하고 상부로부터 프레스가공함으로써, 소재가 연신되면서 돌기는 홈내부로 끼워져 코아와 링이 결합될 수 있게 되어있다.

또한 상기 이후에 개선된 방법으로서 제1도에 도시한 바와 같이 코아(C)의 외경면에 돌기(1)와 상,하 에지부(2,3)를 형성하고 링(R)의 내측에 코아(C)를 삽입하고 프레스가공하여 링의 내경면에 코아(C)의 돌기(1)부분이 침투해 들어가도록 하여 코아(C)와 링(R)을 결합하는 제조기술이 알려져 있다.

그러나 상기 유럽특허, 미국특허 또는 제1도에 도시한 제조방식 모두 링을 제조하는 방식에 있어서는, 제1도에 도시한 바와 같이 판재형태의 금속소재(M)를 이용하여 타발공정을 거쳐, 링(R)의 외경 크기대로 제작하고 다시 블랭킹공정을 거쳐 링(R)을 완성하게 되고 타발공정에서나 블랭킹공정에서 링을 제외하고 남게되는 소재(S1,S2)는 모두 스크랩으로 처리하게 되므로 재료의 이용율이 크게 낮아지는 단점이 있다.

더욱이 블랭킹 공정의 특성상 링의 두께(T)와 폭(W)의 비 즉, W/T≤1인 경우엔 생산이 거의 불가능하며 생산한다 하더라도 불량률이 높아 현실성이 부족하므로 W/T1인 경우에 한하여 생산하여 이용하고 있다. 그리하여 종래의 경우엔 대부분 사용되는 링은 W/T가 2~3 범위에 있는 링을 사용하고 있으며, 링과 코아를 결합하고 프레스가공을 행하는 경우 링의 폭(W)이 두께(T)에 비하여 상대적으로 넓어 프레스가공에 의하여 변형량을 크게 하기 위하여는 대단히 큰 가압력을 요하게 되는 문제가 있다. 또한 반대로 코아의 두께를 링보다 더 두껍게 하여 프레스가공을 행하고자 하는 경우엔 코아가 차지하는 체적이 링이 차지하는 체적에 비하여 상대적으로 커지므로 결국 프레스 가공에 의한 코아의 변형량이 커져서 링과 코아사이의 간극이 커져야 한다. 이에 따라 코아가 링의 정중앙 위치에 위치시키는 기술이 요하고 정중앙에 위치하지 아니하면 결합부위가 고르게 성형되지 못하여 불량의 원인이 된다.

또한, 제1도에 도시한 방식에 있어서도 링과 코아를 동시에 가압하여 결합하게 되어 있으나 링(R)의 경우 변형량이 0.5%미만이고 코아(C)의 경우 코아(C)의 외경면에 형성된 상,하 에지부(2,3)가 변형되면서 링(R)의 내경면에 코아(C)의 돌기(1)부분이 침투해 들어가 링(R)과 코아(C)가 결합된다 하나 링(R)과 코아(C)의 변형량이 극히 제한적이고 충분한 밀착을 기대하기 어려우며 확실한 결합을 위해서는 이 또한 프레스의 가압력이 대단히 커야 하는 문제가 있다.

더욱이 전술한 제 선행기술은 최대 2종류의 금속을 이용하여 링과 코아를 결합하게 되므로 제품에 대한 다양성의 확보에 제한을 받게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제를 해소하고자, 중심의 코아와 최외곽의 접합링사이에 별도의 중간결합링을 개재시키되 링의 경우 폭의 두께에 비하여 작은 형태로 파이프를 절단한 소재를 이용하여 코아와 접합이 이루어지도록 한 제조방법을 제공하여 링에 있어서 스크랩이 없이 재료의 이용율을 높이고자 하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용되는 링의 경우 폭이 두께보다 작고 사용되는 코아는 링의 두께보다 얇게 형성하여 프레스가공에 의한 코아 및 링의 접합이 이루어져 가압력을 기존에 비하여 낮게 하여도 되고 프레스가공후 코아와 링의 밀착결합이 보다 완전하게 이루어 질 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 코아의 외주연에 결합되는 링의 수효를 2개 이상 다수 수용이 가능하여 성분이나 색상이 상이한 여러금속을 채택할 수 있고 이에 따라 보다 넓고 다양한 면조성과 형태를 갖는 코인류의 제작이 가능하도록 하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반문제를 달성하고자, 링을 소둔 및 산세하는 공정과 코아를 타발하고 외주연에 돌기나 요홈, 상,하 에지부를 형성하는 공정을 거쳐 상기 링의 내측에 코아를 끼우고 프레스가공하여 링과 코아를 밀착고정 결합되게 이루어지는 코인류의 제조방법에 있어서, 지름이 서로 다른 파이프를 절단하고 이를 소둔후 산세하여 제1링 및 제2링을 만들고, 타발 및 외주연 성형과정을 거쳐 이루어진 제1코아를 상기 제1링에 끼우고 1차프레스 가공하여 제1링과 제1코아를 고정결합한 소재의 외주연에 성형과정을 거쳐 제2코아를 만들며, 상기 제2코아를 상기 제2링에 끼우고 2차프레스가공을 거쳐 제2링과 제2코아를 고정결합하여 이루어지는 제조방법을 제공한다.

또한 상기 제1링 및 제2링은 그 두께가 폭보가 각각 크게 하고, 제1,2코아의 두께보다 제1링 및 제2링의 두께를 크게 함이 바람직하고, 제2코아와 제2링이 결합된 소재를 제3코아로 성형하고 제3링을 끼워 프레스 가공하는 결합방법과 동일한 방법을 반복 순차적으로 채택하여 제2내지 그 이상의 코아를 제3 내지 그 이상의 링에 끼워 프레스가공하여 상호 밀착결합된 제조방법을 제공할 수 있다.

더욱이 제1링은 파이프를 절단하여 형성하고 제1코아 및 제2링은 판재형태소재를 타발 및 블랭킹 과정에서 얻어진 일부 스크랩과 제2링을 활용하여 얻어질 수 있는 제조방법을 제공한다.

이하 첨부된 도면에 의거 본 발명의 제조방법에 대하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.

제2도에 도시한 일례의 경우부터 살펴보면 다음과 같다.

소성가공이 가능한 동합금이나 기타 비철금속 합금으로 이루어지는 파이프를 이용하여 폭(W)보다 두께(T)가 크도록 링형태로 절단하고 소둔과 산세과정을 거쳐 링을 준비하되 서로 지름이 다른 크기의 파이프를 절단하여 제1링(R₁) 및 제2링(R₂)등을 각각 준비한다.

제1코아(C₁)는 판재를 타발하여 외주연에 돌기(11)와 상하에지부(21,31)를 성형가공하고 세척하여 준비한다.

다음 제1링(R₁)의 내측에 제1코아(C₁)를 끼워 넣고, 프레기 내에서 상부로부터 1차 프레스가공을 행하여 제1링(R₁)과 제1코아(C₁)의 상,하에지부(21,31)가 변형되면서 제1링(R₁)은 두께가 얇아지고 제1코아(C₁)와 제1링(R₁)사이 간극이 서로 밀착되며 돌기(11)를 감싼 상태로 빈틈이 없이 채워져 제1코아(C₁)와 제1링(R₁) 상호 견고하게 결합되게 한다.

다음 상기 제1코아(C₁)와 제1링(R₁)이 결합된 소재를 이용하여 외주연에 돌기(12)와 상,하에지부(22,33)를 성형가공하고 세척하여 제2코아(C₂)를 준비한다.

제2링(R₂)의 내측에 제2코아(C₂)를 끼워넣고 프레스기 내에서 상부로부터 2차 프레스 가공을 행하여 제2링(R₂)과 제2코아(C₂)를 상호 견고하게 결합된 완성품을 얻는다.

이때 상기 제1링(R₁)과 제2링(R₂)은 폭(W)보다 두께(T)를 크게 하여 프레스가공시 제1링(R₁) 및 제2링(R₂)의 변형량을 보다 크게 할 수 있고, 제1,2코아(C₁,C₂)와의 상호 간극을 쉽게 채워줄 수 있고 제1,2링(R₁,R₂)의 프레스가공후 표면과 제1,2코아(C₁,C₂)의 상,하에지부(21,31)(22,32)의 프레스가공후 표면이 동일평면으로 유지되게 되고, 제1,2코아(C₁,C₂)의 전신방향은 제1,2링(R₁,R₂)의 내면방향으로 진행되고 제1,2링(R₁,R₂)의 내주면과 함께 외주연 방향으로 전신되어 제1,2코아(C₁,C₂)와 제1,2링(R₁,R₂)은 상호 견고하게 결합이 가능하게 된다.

다음 제3도에 도시한 다른 일례는 전술한 방식과 대부분 동일하고 단지 제1코아(C₁) 및 제2코아(C₂)에 있어서 외주연 성형시 요홈(41,42)과 상,하에지부(21,31)(22,32)를 성형하여 제1,2링(R₁,R₂)을 각각 상호 결합하는 점만 상이한 정도이다.

다음 제4도에 도시한 다른 일례는 제1도에 도시한 종래 기술내용과 본 발명인 기술내용이 상호 결합된 다른 예를 보여주는 것으로서 상세히 살펴보면 다음과 같다.

판재형태의 금속소재(M)를 이용하여 타발공정을 거쳐 제2링(R₂)의 외경크기대로 제작하고 다시 블랭킹 공정을 거쳐 제2링(R₂)을 완성하고 남게되는 소재(S₁,S₂)중 소재(S₁)는 스크랩으로 처리하고 소재(S₂)는 외주연에 돌기(11)와 상,하에지부(21,31)를 성형하여 제1코아(C₁)를 제작한다.

제1링(R₁)은 소성가공이 가능한 동합금이나 기타 비철금속 합금으로 이루어지는 파이프를 이용하여 폭(W)보다 두께(T)가 크도록 링형태로 절단하고 소둔과 산세과정을 거쳐 준비한다.

다음 제1링(R₁)의 내측에 제1코아(C₁)를 끼워넣고 1차 프레스 가공을 행하여 제1링(R₁) 제1코아(C₁)가 상호 견고하게 결합되게 한다.

상기와 같이 제1링(R₁)과 제1코아(C₁)가 결합된 소재를 이용하여 외주연에 돌기(12)와 상,하에지부(22,32)를 성형가공하고 세척하여 제2코아(C₂)를 준비하고 미리 준비된 제2링(R₂)의 내측에 제2코아(C₂)를 끼워넣고 2차 프레스 가공을 행하여 제2코아(C₂)와 제2링(R₂)이 견고하게 결합된 완성품을 얻는다.

즉, 제2도 및 제3도에 도시한 예와 상이한 점은 제1링(R₁)은 파이프를 절단하여 형성하고 제1코아(C₁) 및 제2링(R₂)은 판재형태 소재를 타발 및 블랭킹하는 과정에서 얻어진 스크랩(S₂) 및 제2링(R₂)을 사용하는 점만 상이하다.

특히, 이경우에 있어서는 기존에 스크랩으로 처리되었던 소재(S₂)를 제1코아(C₁)로 활용하게 되므로 재료의 이용율이 크게 높아지고 제1코아(C₁)와 제2링(R₂)이 동일소재라 하더라도 제1링(R₁)은 다른 소재를 활용할 수 있으므로 기존 방식과는 상이하고도 다양한 형태와 표면조성을 갖을 수 있는 장점이 있다.

또한 제5도엔 본 발명인 제조방법에 의하여 완성된 코인류의 다양한 형태를 예시하고 있는데 제5a도 및 제5b도는 제1코아(C₁)의 외주연 성형과정에서는 돌기(11)를 그리고 제2코아(C₂)의 외주연 성형과정에서는 요홈(42)을 형성하거나 아니면 반대로 제1코아(C₁)의 외주연 성형과정에서는 요홈(41)을 그리고 제2코아(C₂)의 외주연 성형과정에서는 돌기(12)를 형성한 후 제1,2코아(C₁,C₂)와 제1,2링(R₁,R₂)을 각각 결합한 예를 보여준다. 즉 제1,2코아(C₁,C₂)의 외주연 성형과정에서 돌기(11,12)나 요홈(41,42)을 적절히 선택적으로 성형하여 활용할 수 있음을 보여준다.

제5c도의 경우엔 제1코아(C₁)와 제1링(R₁)을 결합하여 제2코아(C₂)로 활용하고, 제2코아(C₂)와 제2링(R₂)을 결합하여 제3코아(C₃)로 활용하며, 같은 방식으로 제3코아(C₃)와 제3링(R₃), 제4코아(C₄)와 제4링(R₄)등등으로 순차적으로 다수결합이 가능함을 보여주는 예이다.

따라서 전술한 본 발명의 제조방법에 따르면 본 발명에 적용되는 링(R)의 경우 기존의 타발 및 블랭킹 가공에 의하여 얻는 방식에 비하여 파이프를 절단하여 그대로 사용하게 되고 스크랩이 발생하지 않게 되므로 재료의 이용율을 크게 높일 수 있어 제조시 소요되는 재료비용을 크게 절감할 수 있고, 기존에 있어서 판형태의 소재를 블랭킹하는 경우 폭(W)보다 두께(T)가 큰 것을 대량 타발할 수 없고 불량이 높은 점을 개선하여 파이프의 절단에 의한 양산이 가능하도록 하면서, 링(R)에 있어서 폭(W)보다 두께(T)가 크고 코아(C)의 두께보다 링(R)의 두께(T)가 크게하여 프레스 성형가공이 이루어지도록 함으로써 링(R)과 코아(C)의 결합시에 상호결합이 이루어지는 부위에서만 집중적으로 많은 변형이 이루어지고 보다 작은 가압력에 의해서도 상호간 확실하고도 견고한 결합이 가능하게 된다.

또한 코아(C)의 외주연에 결합되는 링(R)을 다수 수용할 수 있어, 다수의 링(Rn)을 성분이나 색상이 상이한 여러 금속으로 채택하는 경우 기존에 비하여 다양한 형태의 코인, 메달 또는 이와 유사한 형태를 갖춘 공예품을 얻을 수 있게 되고 예술적 가치를 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.

Claims (4)

1. 링(R)을 소둔 및 산세하는 공정과 코아(C)를 타발하고 외주연에 돌기나 요홈, 상,하에 지부를 성형하는 공정을 거쳐 링(R)의 내측에 코아(C)를 끼우고 프레스 가공하여 링(R)과 코아(C)를 밀착고정되게 이루어지는 코인류의 제조방법에 있어서, 지름이 서로다른 파이프를 절단하고 이를 소둔후 산세하여 제1링(R₁) 및 제2링(R₂)을 각각 만들고, 타발 및 외주연 성형과정을 거쳐 이루어진 제1코아(C₁)를 상기 제1링(R₁)에 끼우고 1차 프레스 가공하여 제1링(R₁)과 제1코아(C₁)를 고정결합한 소재의 외주연에 성형과정을 거쳐 제2코아(C₂)를 만들며, 제2코아(C₂)를 상기 제2링(R₂)에 끼우고 2차 프레스 가공을 거쳐 제2링(R₂)과 제2코아(C₂)를 고정 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다금속 코인류의 제조방법.
2. 제1항에 있어서 상기 제1링(R₁) 및 제2링(R₂)이 두께가 폭보다 각각 크게 하고, 제1,2코아(C₁,C₂)의 두께보다 제1링(R₁) 및 제2링(R₂)의 두께가 크게 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다금속 코인류의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서 제2코아(C₂)와 제2링(R₂) 결합된 소재를 제3코아(C₃)로 성형하고 제3링(R₃)을 끼워 프레스가공하는 결합방법과 동일한 방법을 반복 순차적으로 채택하여 제3 내지 그 이상의 코아를 제3 내지 그 이상의 링에 끼워 프레스 가공하여 상호 결합될 수 있게 이루어지는 다금속 코인류의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 파이프를 절단하고 이를 소둔후 산세하여 제1링(R₁)를 만들고, 제1코아(C₁)와 제2링(R₂)이 판재형태 소재를 타발 및 블랭킹 과정에서 얻어진 스크랩(S₂)과 제2링(R₂)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다금속 코인류의 제조방법.