KR100479645B1 - 분쇄기칼날 연마방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼날(3.3)이 연마 중에는 칼집(2)에 머물러 있으며 상기 칼집(2)은 분쇄기에서 나와 칼집캐리어(1)안에 끼워져서 그 안에서 칼집(2)이 회전하도록 구성되어 분쇄기의 칼날(3.3)을 연마하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 상기 칼집(2)이 회전되지 못하도록 고정하는 단계; 연마시스템(4)과 칼집(2)이 칼집의 축 둘레의 원주상에서 서로 대응되게 고정되도록 상기 연마시스템(4)을 연마하고자 하는 하나 또는 다수의 제 1 칼날을 따라 상기 칼집의 축에 평행한 방향으로 이동시키는 단계; 하나 또는 다수의 칼날(3.3)이 연마되는 동안의 상기 칼집(2)과 연마시스템(4)의 상대적인 고정을 해제하고, 상기 연마시스템(4) 및 칼집(2)을 상대적으로 회전시켜, 다음 칼날(3.3)의 연마를 위해 상기 연마시스템(4)을 새로운 작업 위치로 진행시키는 단계; 모든 칼날(3.3)의 연마가 완료될 때까지, 상기 연마시스템(4) 및 칼집의 상대적인 고정의 해제 및 회전의 순환을 계속하는 단계; 및

상기 칼집(2)을 다시 분쇄기에 장착하는 단계;를 구비하여 이루어진다.

따라서, 무디어진 분쇄기 칼날을 흠이 없고 신속하며 경제적으로 연마할 수 있으며, 분쇄기 칼날상에 여유각을 갖도록 정확한 위치의 칼날을 연마할 수 있다는 효과가 있다.

Description

분쇄기 칼날 연마방법 및 그 장치{Chipper knife grinding method and apparatus thereof}

본 발명은 특허청구범위 제 1 항 및 제 4 항의 전제부 개념에 따른 분쇄기(Chipper) 칼날의 연마를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

여기에서의 분쇄기로서는 특히 분쇄물로부터 이후에 산업용으로도 이용가능한 칩(chip), 예를 들면 하드보드(particle board)의 원료물질로 만들기 위한 분쇄기에 관한 것이다.

이러한 분쇄기의 문제점은 칼날의 수명이 상대적으로 짧다는 점에 있다. 마모로 인하여, 이들 칼날들은 수시간의 동작 후에, 즉 다시 말하여 단위 작업당 수 회의 교체가 이루어져야 한다.

날카로운 새 칼날을 장착하는 데에는 특별비용이 요구된다. 원하는 칩두께는 차례로 칼날 테두리의 집합부분을 이루는 이른바 연마판을 넘어 돌출된 칼날에 의존한다. 무엇보다도 무디어진 칼날을 날카로운 칼날로 대체하는 데에는 시간 및 비용면에서 많은 소모가 따른다. 특히 이에 드는 인건비는 매우 높다.

이러한 이유로 인하여 칼날교체를 경제화하기 위한 시도가 오래전부터 있어왔다. DE 43 16 514 C2에는 아래의 공정단계를 포함하는 조작방법이 공지되어 있다: 먼저 분쇄기로부터 칼집을 꺼내어 칼날이 회전가능하게 장착되도록 칼집 캐리어 내부로 삽입하고 연마디스크와 함께 연마장치를 감싸도록 한다. 칼집안에 들어있는 무디어진 칼날은 먼저 접착고정된 상태로부터 해제되며, 이후 칼날 돌출길이가 소정의 작업 돌출길이로 칼날을 연마하는 것이 허용될 정도로 조절된다. 다음으로 칼집이 느리면서 연속적으로 회전되도록 한다. 동시에 상기 연마장치는 상기 칼집의 축방향으로 칼날의 절삭날을 따라 움직인다.

칼집을 지속적으로 그리고 중단하지 않고 회전시키면 칼날전면(前面)은 원형곡선을 그린다. 따라서 소위 여유각(relief angle)을 연마하는 것은 불가능하다. 이와 관련하여 상기한 특허명세서에는 고정상태에서의 연마는 필연적으로 0의 여유각을 이룬다는 설명이 포함되어 있다.

그러나 수많은 전문가들의 의견에 따르면 여유각을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은, 무디어진 분쇄기 칼날을 흠이 없고 신속하며 경제적으로 연마할 수 있으며, 분쇄기 칼날상에 여유각을 갖도록 정확한 위치의 칼날을 연마할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적은 독립청구항 1항 및 4항에서 특징지워진 요지를 통해 달성될 수 있으며, 유용한 실시예들은 종속항에 기재되어 있다.

본 발명의 결정적인 특징은 개별 연마과정이 진행되는 중에 칼집과 연마시스템과의 사이에서는 상대적인 회전운동이 일어나지 않고 정지되어 있다는 점에 근거한다.

상대적 운동은 단지 칼날과 연마장치간의 축방향으로만 일어난다.

개별 칼날은 연마시스템의 왕복운동에 의하여 연마된다. 이는 물질이 아주 곱게 연마될 수 있다는 것을 의미한다. 이 과정에서 개별 칼날에 여유각(relief angle)이 형성될 수 있다.

원하는 경우에 따라서는 다중 기기를 이용함으로써 그에 해당하는 많은 수의 칼날이 동시에 연마될 수 있도록 구성할 수도 있다. 따라서 5개, 10개 또는 그 이상의 칼날들을 동시에 연마시키는 것도 고려해 볼 수 있는 사항이다. 하나 또는 다수의 칼날을 완전히 연마시킨 후에, 칼집은 새로운 연마지점에 위치되도록 분할회전(indexing rotation)된다. 이러한 방법 대신에, 칼집을 고정(locking)시키고 개별 연마시스템을 칼집에 상대적으로 회전시킴으로써 다른 칼날이 연마될 수 있도록 하는 것 역시 당연히 가능한 일이다.

연마시스템으로서는 하나 또는 여러 개의 연마휠을 갖춘 시스템을 적용할 수 있다. 연마시스템에 다수의 연마휠이 구비되어 있을 경우에는 이 연마휠들을 서로 나란히 인접배치하여 이 연마휠들 모두가 일제히 동시에 작동하여 각 연마휠들 각각이 하나의 칼날을 연마시킨다. 여기서 상기 연마휠들은 하나의 회전축상에 서로에 대해 평행을 이루도록 배치될 수 있다. 그러나 하나의 연마시스템에 속한 연마휠들을 방사상 면에 놓이도록 배치하는 것도 고려할 수 있다. 이 경우에 있어서는 각 연마휠들이 자신의 고유한 구동축을 갖도록 해야 한다.

또한 상기 연마휠 축의 경사도를 조절할 수 있도록 함으로써 각각의 연마각도가 서로 차이나도록 배치하는 것도 고려해볼 수 있다. 이렇게 함으로써 상기 시스템은 최대한 유연해질 수 있다.

연마시스템에 유사한 것으로써 전자방출 기계시스템(electron discharge machining systems)과 같은 장치를 적용할 수도 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

연마대(1)는 칼집이 분쇄기에 수납될 수 있고 이 분쇄기로부터 제거되어 연마대(1)의 작업 위치로 이송될 수 있도록 롤러(1.2)에 의하여 분쇄기와의 관계에서 이동될수 있다. 상술한 실시예에서는 칼집(2)이 연마대(1) 안에 놓여 있다. 칼집은 롤러(1.3) 위에 위치해 있고 이로써 케이스가 연마대(1) 내에서 자신의 고유한 축 둘레로 분할 회전할 수 있게 된다.

상기 칼집(2)은 다수의 칼날패킷(3)을 구비하고 있다. 이 패킷은 도2에 가장 명확하게 도시되어 있다. 도2를 보면 각 패킷은 지지블록(3.1), 고정판(3.2), 지지블록과 고정판 사이에 있는 칼날(3.3), 고정나사(3.4)와 아울러 연마판(3.5)이 있음을 알 수 있다.

전체 장치 중에서 주된 요소는 연마시스템(4)이다. 이는 도1에 도시된 바와 같으며, 도2에 더욱 명확하게 나타나 있다. 연마시스템(4)은 다수의 연마휠(4.1)을 포함하고 있다. 도2에 도시된 실시예의 경우에는 4개의 연마휠이 달려있다. 이 4개의 연마휠은 공통의 구동축(4.2) 상에 장착된다. 이 구동축은 구동모터(4.3)와 베벨기어(4.4)를 사용하여 구동가능하다. 또한 스테퍼모터(4.5)가 달려있는 스핀들구동장치도 구비되어 있음을 알 수 있다.

전체적인 장치는 다음과 같이 작동한다.

칼날(4.1)이 무디어지면 연마대(1)를 사용하여 전체 칼집을 분쇄기로부터 제거한다. 그 다음에 도2에 도시된 바와 같이 축방향 운동을 위해 통상의 구조물에 의해 지지되는 연마시스템(4)을 칼집(2)에 의해 폐쇄되어 있는 내부공간 안으로 유입시킨다. 이 때 상기 연마시스템(4)은 각 연마휠(4.1)이 연마될 칼날(3.3)에 대향하여 놓이도록 배치한다. 상기 칼집(2)은 유압 장치 또는 수동으로 작동되는 이동 가능한 볼트(미도시)가 인접한 두 칼날패킷(3) 사이의 공간 안으로 삽입됨으로써 회전되지 못하게 고정(locking)될 수 있으며, 볼트가 빠지면 칼집의 고정이 해제된다. 칼집(2)을 고정하는 또다른 방법으로는 유압으로 작동되는 로드(7.1)가 칼날패킷(3) 중 하나에 맞붙어 움직이지 못하도록 하는 것이다. 구동모터(4.3)가 베벨기어(4.4)와 구동축(4.2)을 사용하여 연마휠(4.1)을 회전시키며, 상기 스테퍼모터(4.5)는 전체 요소를 도2의 복화살표 방향, 즉 도2의 왼쪽으로 이동시킨다. 이로써 상기 연마휠(4.1)의 외주면이 칼날(3.3)의 연마될 면에 닿게 된다.

중요한 점은 칼날의 연마가 진행되는 동안에는 칼집이 연마시스템에 대하여 회전운동을 하지 않는다는 점이다.

또다른 구동장치가 구비되어 있다. 도2에서는 축(5)의 위치가 상징적으로 도시되어 있다. 축(5)은 외부 구조물에 의해 지지되는 나사산이 있는 리드 스크루일 수 있다. 이 구동장치는 연마시스템(4)이 칼집(2)의 축에 평행하게, 또한 이와 동시에 칼날(3.3)의 절삭날에 평행하게 운동되도록 한다. 이 때 각 칼날들의 연마는 상기 연마시스템(4)이 1회 왕복운동함으로써 완성될 수 있다. 그러나 2회 이상 왕복 운동시키는 것 역시 가능하다.

칼날(3.3)이 연마되기 전에, 칼날(3.3)을 죄는 나사(3.4)를 풀러서 칼날(3.3)을 원래의 위치에서 칼집의 안쪽으로 약간 민 다음 나사(3.4)를 다시 조인다. 그러면 칼날(3.3)이 연마되기에 적합한 위치에 있게 된다. 칼날(3.3)이 연마된 후에, 나사(3.4)를 다시 풀러서 칼날(3.3)의 방사상의 위치를 조정하고 나사(3.4)를 다시 조인다. 원한다면 상기 과정은 나사 조임 및 풀림 장치(6.1)(6.2)와 칼날 푸싱 장치(6.3)(6.4)에 의하여 자동적으로 이루어지도록 할 수 있다.

상기 연마시스템(4)은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 연마휠을 4개 구비한 것과 달리 연마휠(4,1)의 수를 다르게 구비할 수도 있다. 예를 들어 하나의 연마휠을 구비할 수도 있고, 4개가 넘는 연마휠을 구비할 수도 있다.

또한 상기 연마휠(4.1)들이 방사상 면으로 뻗도록 배치함으로써 휠이 칼집(2)의 중심점을 통과하도록 배치할 수도 있다. 이러한 방식은 연마시스템(4)마다 연마휠이 하나 있을 경우에도 해당되지만 또한 연마시스템(4)이 복수개의 연마휠을 구비하고 있을 경우에도 해당된다.

또한 하나의 연마휠(4.1)의 경사도를 달리함으로써 칼날(3.3)을 연마하는 각도가 다양하게 변할 수 있도록 하는 것도 고려해 볼 수 있다. 도3에 도시된 바와 같이 연마휠(4.1)에 의해서 칼날(3.3)을 연마하여 여유각을 갖도록 할 수도 있다.

한 세트의 칼날의 연마가 완료되고 나면, 칼집(2)은 스테퍼 모터(8)와 벨트 및 롤러 장치(8.1)와 같은 적절한 장치에 의하여 다음 위치로 분할 회전될 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 무디어진 분쇄기 칼날을 흠이 없고 신속하며 경제적으로 연마할 수 있으며, 분쇄기 칼날상에 여유각을 갖도록 정확한 위치의 칼날을 연마할 수 있다는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도1은 분쇄기 칼날의 연마를 위한 장치를 도시한 도면으로서, 분쇄기는 여기에서는 도시하지 않는다.

도2는 도1이 X 부분에 대한 확대도이다.

도3은 도2의 Y 부분에 대한 확대도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 ; 연마대 1.2 ; 롤러

2 ; 칼집 3 ; 칼날패킷

3.1 ; 지지블럭 3.2 ; 고정판

3.3 ; 칼날 3.4 ; 고정나사

3.5 ; 연마판 4 ; 연마시스템

4.1 ; 연마휠 4.2 ; 구동축

4.3 ; 구동모터 4.4 ; 베벨기어

4.5 ; 스테퍼모터

Claims (9)

1. 칼날(3.3)들이 연마 중에는 칼집(2)에 머물러 있으며, 상기 칼집(2)은 분쇄기에서 제거되어 칼집 캐리어(1)안에 축을 중심으로 회전가능하게 장착되도록 구성된 분쇄기의 칼날(3.3) 연마방법에 있어서,

   상기 칼집(2)이 회전되지 못하도록 고정(locking)하는 단계;

   연마시스템(4)과 칼집(2)이 칼집의 축 둘레의 원주상에서 서로 대응되게 고정되도록 상기 연마시스템(4)을 연마하고자 하는 하나 또는 다수의 제 1 칼날을 따라 상기 칼집의 축에 평행한 방향으로 이동시키는 단계;

   하나 또는 다수의 칼날(3.3)이 연마되는 동안의 상기 칼집(2)과 연마시스템(4)의 상대적인 고정을 해제하고, 상기 연마시스템(4) 및 칼집(2)을 상대적으로 회전시켜, 다음 칼날(3.3)의 연마를 위해 상기 연마시스템(4)을 새로운 작업 위치로 진행시키는 단계;

   모든 칼날(3.3)의 연마가 완료될 때까지, 상기 연마시스템(4) 및 칼집의 상대적인 고정의 해제 및 회전의 순환을 계속하는 단계; 및

   상기 칼집(2)을 다시 분쇄기에 장착하는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분쇄기 칼날 연마방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 칼날(3.3)을 연마하기 전에 여유각이 연마되도록 상기 연마시스템(4)의 연마도구의 작업면을 상기 칼날(3.3)의 절삭날에 대응되게 위치시키는 것을 특징으로 하는 상기 분쇄기 칼날 연마방법.
3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 연마시스템(4)은 적어도 하나의 연마휠을 연마도구로서 포함시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 분쇄기 칼날 연마방법.
4. 연마 중에는 칼날(3.3)이 칼집(2) 안에 머물러 있고 상기 칼집은 회전 축을 가지도록 구성된 분쇄기 칼날(3.3) 연마장치에 있어서,

   분쇄기로부터 제거된 상기 칼집(2)을 칼집(2)이 회전가능하도록 장착될 수 있게 탑재하는 칼집캐리어(1);

   상기 칼집(2)이 칼집의 축을 중심으로 회전하지 못하도록 하는 고정장치(locking device);

   하나 또는 다수의 연마도구를 포함하는 연마시스템(4);을 구비하며,

   상기 연마시스템(4)은 연마를 위해 칼집의 축과 평행한 방향으로 칼날(3.3)을 따라서 왕복운동할 수 있으며,

   적어도 하나의 칼날(3.3)이 연마된 후에 상기 연마시스템(4)을 새로운 작업위치로 이동시키기 위하여 상기 연마시스템(4)과 칼집(2)이 상대적으로 칼집의 축을 중심으로 분할회전(indexing rotation)되도록 하는 것을 특징으로 하는 분쇄기 칼날(3.3) 연마장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   여유각이 연마되도록 상기 연마시스템(4)의 연마도구의 작업면을 상기 칼날(3.3)의 절삭날에 대응되게 위치시키는 것을 특징으로 하는 상기 분쇄기 칼날 연마장치.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 연마시스템(4)의 연마도구는 다수의 연마휠(4.1)로 구성되며, 상기 각 연마휠은 각각 하나의 칼날(3.3)과 일직선으로 정렬되어 작업 상태에 있는 동안 각 칼날(3.3)상의 작업면에 접촉되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 분쇄기 칼날 연마장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 모든 연마휠(4.1)들은 단일의 구동축(4.2)에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 분쇄기 칼날 연마장치
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 각 연마휠(4.1)은 그 자신의 구동축을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 분쇄기 칼날 연마장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 각 연마휠은 방사상 면에 배치되는 것을 특징으로 하는 상기 분쇄기 칼날 연마장치.

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