KR100905320B1 - 피가공물과의 마찰저항 감소기능을 갖는 다목적 면취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피가공물의 모서리를 사면(斜面)이나 R곡면으로 가공하는 면취기에 직선면취툴을 선택적으로 장착하여 곡선, 직선구간을 모두 가공하는 다목적 면취기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 피가공물의 표면에 안착되는 회전형 받침홀더가 회전가능하면서도 직선면취툴이 장착되는 직선면취툴 장착대는 고정상태를 유지함에 따라 면취가공시 피가공물의 표면이 거칠더라도 상기 회전형 받침홀더가 피가공물의 거친면을 따라 회전이동하면서 마찰저항을 획기적으로 감소하여 직선구간의 면취가공이 더욱 부드럽고 원활하게 이루어지며, 상기 피가공물의 측면을 지지하는 가이드롤러를 감싸게 부착된 리필롤러의 마모시 이를 간편하게 교체하여 면취작업의 품질개선 및 신뢰성을 향상할 수 있도록 하는 피가공물과의 마찰저항 감소기능을 갖는 다목적 면취기에 관한 것이다.

직선구간, 면취, 회전형 받침홀더, 표면, 거칠기, 마찰저항

Description

피가공물과의 마찰저항 감소기능을 갖는 다목적 면취기{Multi purpose beveler having function reducing frictional resistance}

본 발명은 곡선, 직선구간을 복합적으로 가공할 수 있는 다목적 면취기를 이용한 면취가공시 직선면취툴은 고정상태를 유지하면서 직선이동을 원활하게 안내함과 동시에 회전형 받침홀더는 회전이동하면서 마찰저항을 감소하여 피가공물의 표면 거칠기에 관계없이 면취가공이 원활하게 진행될 수 있는 면취가공의 기술분야에 속하는 것이다.

통상적으로 철강, 금속봉 및 파이프 등과 같은 금속소재를 일정한 길이로 절단 절삭하면 절삭면에는 버(burr)가 발생함에 따라 이와 같은 버를 제거함과 동시에 날카로운 모서리 부분을 모따기하기 위한 면취가공을 시행하게 된다.

상기 면취가공은 대개 제품의 마지막 가공공정으로 이루어지며, 면취품질에 따라 제품의 품격을 좌우하게 됨으로써 최대한 표면도를 높여 거울처럼 맑고 깨끗한 사면(斜面)이나 R곡면을 얻을 수 있도록 주의를 기울이고 있다.

또한, 도시가스관공사 현장이나 산업용 플랜트 배관공사현장 등에서 용접을 위한 사전작업으로 파이프를 길이에 맞게 절단한 후 도면에 명기된 면취각을 형성 함으로써 면취각이 형성된 파이프 간의 연결부위에는 산형의 용접 비드홈이 형성되어 용접작업을 통해 간편하게 파이프를 일체로 연결할 수 있게 된다.

종래에는 이와 같은 면취가공을 작업자가 오로지 경험과 육감에 의존하여 핸드그라인더를 사용하여 시행함에 따라 시간이 많이 소요됨은 물론 정확한 면취량을 측정하기 힘들며, 작업의 품질도가 저하되는 문제점이 야기된다.

더욱이 면취가공시 반발력에 의해 그라인더가 튕겨나가면서 작업자의 위험요인으로 작용하여 작업기피현상이 발생하고 있는 실정이다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위한 유용한 방안으로 본 발명의 발명자에 의해 선출원되어 특허결정된 「특허등록 제575201호 면취량 조절이 용이한 면취기」, 「특허등록 제608293호, 가이드롤러의 내구성이 향상된 면취기」, 「특허등록 제644400호 면취기의 직선구간용 면취장치」, 「특허등록 제784772호 다목적 면취기」가 연속적으로 제안되고 있다.

상기한 선등록 발명들은 공통으로 피가공물의 표면에 안착되는 받침홀더가 면취기의 하단부에 고정상태로 일체화 나사결합됨으로써 면취가공시 피가공물의 표면 거칠기가 높은 경우 상기 받침홀더의 저면에 형성된 가이드판이 피가공물의 표면을 따라 이동하는 과정에서 심한 마찰저항이 발생함에 따라 이동이 원활하지 못해 면취가공의 효율성이 저하됨은 물론 많은 힘을 주어 면취기를 지탱해야 하므로 작업자의 피로가 증가하는 개선점이 발생한다.

이와 같은 문제점을 감안하여 상기 받침홀더가 회전하도록 구성된 일부의 면취기가 제안되고 있으나 이 경우 곡선구간을 전용으로 가공할 수 있는 것에 불과한 것이었다.

즉 상기 직선면취툴을 장착한 상태에서 직선구간의 면취가공시에는 필수적으로 상기 직선면취툴의 고정상태를 유지하여야만 함으로써 상기 받침홀더의 회전작동은 불가하므로 직선면취툴을 장착하여 직선구간을 가공하는 면취기에는 회전작동 가능한 받침홀더의 단순 적용이 불가능한 실정이다.

따라서, 직선면취툴을 장착한 상태에서 면취가공시 피가공물의 표면 거칠기가 높더라도 마찰저항을 줄여주어 곡선구간 및 직선구간을 복합적으로 원활하게 가공할 수 있는 다목적 면취기가 절실하게 요구되고 있다.

한편, 면취가공시 피가공물의 측면(절삭면)을 밀착상태로 가이드하는 가이드롤러는 시간이 경과하면서 점진적으로 마모 및 변형이 발생하며, 이와 같은 현상으로 인한 피가공물의 손상, 부정확한 가공면은 제품의 품격을 저하시켜 신뢰성의 상실 및 경제적인 손실을 초래하는 2차적인 문제점을 유발함에 따라 정기적으로 교체의 필요성이 있으나 종래에는 이를 교체하기 위해서는 면취기를 해체한 후 가이드롤러를 포함한 롤러축을 전체적으로 교체해야만 함으로써 매우 번거로울 뿐만 아니라 유지비용이 필요 이상으로 소요되는 개선점을 내포한다.

본 발명은 직선면취툴을 장착하여 직선구간을 면취가공하는 종래의 기술에 따른 다목적 면취기가 내포하고 있는 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 상기 직선면취툴이 전용으로 장착되는 직선면취툴 장착대는 피가공물의 표면에 접촉하지 않으면서 고정상태를 유지하도록 하고, 상기 고정형 장착홀더의 외측에 조립된 회전형 받침홀더는 피가공물의 거친 표면을 따라 원활하게 회전이동하면서 마찰저항을 감소할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 가이드롤러의 외측에 부착된 리필롤러만을 단독으로 교체할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 이동가이드홀더의 하단에 직선면취툴 장착대를 나사결합하고, 상기 직선면취툴 장착대의 외측에 베어링을 매개로 회전형 받침홀더를 회전 가능하게 결합하며, 상기 직선면취툴 장착대에 전용으로 직선면취툴을 고정상태로 장착하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 가이드롤러의 저면 및 외측을 감싸는 리필롤러를 부착하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 직선면취툴은 고정상태를 유지하면서 직선이동을 원활하게 안내함과 동시에 회전형 받침홀더는 피가공물의 표면 거칠기에 관계없이 회전이 동하면서 마찰저항을 줄여줌으로써 곡선구간은 물론 직선구간을 작업자가 힘들이지 않고 부드럽고 원활하게 면취가공할 수 있는 효과를 제공한다.

아울러 가이드롤러를 감싸도록 부착된 리필롤러만을 간편하게 단독으로 교체하여 면취가공의 품질개선 및 신뢰성의 향상은 물론 유지보수의 편의성 및 비용을 절감하는 효과를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명은 하나의 면취기(1)를 이용하여 곡선구간은 물론 직선면취툴(40)을 선택적으로 장착하여 직선구간의 면취가공을 복합적으로 수행하는 것에 국한되지 않고 곡선구간, 직선구간의 면취가공시 피가공물의 표면에 밀착되는 회전형 받침홀더(20)는 자유롭게 회전이동하면서도 직선면취툴(40)은 유동 없는 견고한 고정상태를 유지함을 발명의 특징적인 요지로 한다.

상기한 특징적인 요지를 달성하기 위한 본 발명은 도 1과 같이 면취기(1)의 내부 중앙에 설치된 R면취용 인서트(2)를 가동하여 피가공물의 모서리를 R곡면으로 가공하거나 또는 도 6과 같이 면취기(1)의 중앙에 설치된 파이프면취용 인서트(3)를 가동하여 피가공물의 모서리를 사면(斜面)으로 가공하며, 면취량조절구(4)를 슬라이딩 이송시켜 잠금상태를 일시적으로 해제한 후 상기 면취량조절구(4)를 회전시켜 면취량을 원터치로 조절하는 본 발명 발명자의 선등록 발명인 면취기(1)에 유기적으로 적용할 수 있게 된다.

또한, 상기 면취기(1)에 국한되지 않고 본 발명에서 개시되지 않은 일반적인 면취기에도 적용하여 사용할 수 있는 범용성을 갖는다.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 면취기(1)의 하부에 나사결합되고, 하단부의 장착판(11)에 방사상으로 다수의 체결공(12)이 형성된 직선면취툴 장착대(10)와; 상기 직선면취툴 장착대(10)의 외측에 끼움 결합된 베어링(18)이 회전요부(22)에 안착상태로 조립되어 하단부의 가이드판(24)이 면취가공시 피가공물의 표면을 따라 회전이동하는 회전형 받침홀더(20)와; 상기 직선면취툴 장착대(10)의 외주면 및 회전형 받침홀더(20)의 내주면에 형성된 링홈(13)(23)에 끼워진 채 베어링(18)의 상단부에 밀착되어 직선면취툴 장착대(10) 및 회전형 받침홀더(20)의 일체화된 조립상태를 유지하는 멈춤링(30)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

우선적으로 면취기(1)의 하부에 나사결합되는 본 발명의 직선면취툴 장착대(10)는 면취량조절구(4)의 상하 이동을 안내하는 이송가이드홀더(5)의 하부에 일체로 나사결합되는 것으로, 하단부에는 내, 외향으로 돌출된 장착판(11)이 일체로 형성되고, 상기 장착판(11)의 내측에는 방사상으로 다수의 체결공(12)이 상하로 관통하여 형성되며, 외주면 상부에는 링홈(13)이 형성된다.

이때 상기 직선면취툴 장착대(10)는 일측 외주연에 형성된 나사공(14)을 관통하여 나사결합된 세트스크류(15)가 이송가이드홀더(5)의 외주면에 밀착됨으로써 상기 세트스크류(15)를 인위적으로 해체하지 않는 이상 직선면취툴 장착대(10)는 자동으로 풀리면서 분리되는 일은 없게 된다.

또한, 상기 장착판(11)의 상부면에는 탄성을 갖는 풀림방지와셔(16)가 설치되고, 이 풀림방지와셔(16)는 직선면취툴 장착대(10)를 조여줌에 따라 이송가이드홀더(5)의 하단면에 압착됨으로써 면취가공시 진동이 발생하더라도 상기 풀림방지와셔(16)에 의해 직선면취툴 장착대(10)가 풀리는 것을 방지한다.

상기 직선면취툴 장착대(10)의 외측에는 베어링(18)이 끼움 결합된 채 장착판(11)에 안착됨으로써 상기 베어링(18)을 매개로 직선면취툴(40)의 외측에 회전형 받침홀더(20)가 회전가능하게 조립될 수 있게 된다.

즉 상기 회전형 받침홀더(20)는 내부 중앙에 형성된 통공(21)의 외측에 설치된 회전요부(22)에 상기 베어링(18)이 안착상태로 조립됨으로써 하단부에 일체로 형성된 가이드판(24)은 면취가공시 피가공물의 표면을 따라 이동하는 과정에서 자동으로 회전하면서 마찰저항을 줄여주어 피가공물의 표면 거칠기가 높더라도 원활한 면취가공이 가능하다.

여기에서 상기 장착판(11) 및 가이드판(24)의 저면은 동일면을 이루지 않고 단차를 이루도록 도 2에 도시된 바와 같이 상기 장착판(11)의 저면은 가이드판(24)의 저면보다 높게 형성됨으로써 면취가공시 회전가능한 가이드판(24)은 단독으로 피가공물의 표면에 밀착되는 반면, 장착판(11)은 피가공물의 표면에 접촉하지 않고 부상된 상태를 유지함으로써 접촉면적 및 마찰저항을 더욱 줄여주어 면취가공이 매우 수월한 효과를 추가로 제공한다.

상기한 직선면취툴 장착대(10) 및 회전형 받침홀더(20)는 상호 조립된 상태에서 분리되지 않고 일체화된 견고한 조립상태를 유지할 수 있도록 직선면취툴(40)의 외주면 및 회전형 받침홀더(20)의 내주면에 형성된 링홈(13)(23)에 멈춤링(30)의 일측이 끼워진 채 상기 멈춤링(30)의 타측은 베어링(18)의 상단부에 밀착된다.

따라서, 면취가공시 또는 면취량조절시에도 직선면취툴 장착대(10) 및 회전형 받침홀더(20)는 상호 분리되지 않는 견고한 조립상태를 유지한다.

이러한 구성으로 이루어진 직선면취툴 장착대(10)에는 직선가공을 전용으로 가이드하기 위한 직선면취툴(40)이 고정상태로 장착된다.

이를 위한 직선면취툴(40)의 기술구성은 중앙에 상부로 돌출 형성된 삽지돌부(41)가 장착판(11)의 내주연에 밀착된 상태로 끼움 결합되고, 개방된 일측면에는 직선이동을 안내하는 직선가이드(42)가 부착되며, 저부에는 원주방향을 따라 미세회전 가이드홈(43)이 형성되고, 이 미세회전 가이드홈(43)을 관통하는 회전제어구(44)가 장착판(11)의 체결공(12)에 나사결합되는 공지의 구성으로 이루어진다.

따라서, 상기 직선면취툴 장착대(10)에 장착된 직선면취툴(40)은 면취가공시 유동발생이 없어 직선이동을 원활하게 안내하면서도 회전형 받침홀더(20)는 회전이동하면서 마찰저항을 감소하는 효과를 제공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 도 1과 같이 면취기(1)의 내부 중앙에 R면취용 인서트(2)가 회전가능하게 설치되거나 또는 파이프면취용 인서트(3)가 회전가능하게 설치되는 경우에 관계없이 모두 적용될 수 있으며, 상기 R면취용 인서트(2) 및 파이프면취용 인서트(3)의 내부 중앙에는 공통으로 하단부에 형성된 가이드롤러(8a)가 외부로 노출된 상태로 롤러축(8)이 회전가능하게 설치된다.

여기에서 상기 가이드롤러(8a)는 마모, 변형시 교체작업이 복잡할 뿐만 아니라 불필요한 롤러축(8)을 함께 교체하는 불합리함을 개선하기 위한 방안으로 가이드롤러(8a)의 저면 및 외면을 동시에 감싸는 리필롤러(50)가 설치되고, 상기 리필롤러(50)는 가이드롤러(8a)에 나사결합되는 체결구(51)로 관통하여 일체화 고정됨으로써 마모, 변형시 상기 리필롤러(50)만을 단독으로 교체할 수 있는 편의성을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 적용된 면취기의 일부절결 종단면도

도 2는 본 발명의 직선면취툴 장착대 및 회전형 받침홀더의 조립상태 종단면도

도 3은 본 발명의 직선면취툴 장착대 및 회전형 받침홀더의 일부절결 분해사시도

도 4는 본 발명의 롤러축에 형성된 가이드롤러 및 리필롤러의 조립상태 종단면도

도 5는 본 발명의 가이드롤러 및 리필롤러의 분리상태 종단면도

도 6은 본 발명이 적용된 다른 면취기의 일부절결 종단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 면취기 8: 롤러축

8a: 가이드롤러 10: 직선면취툴 장착대

11: 장착판 13, 23: 링홈

18: 베어링 20: 회전형 받침홀더

24: 가이드판 30: 멈춤링

40: 직선면취툴 50: 리필롤러

Claims (5)

1. 면취기(1)의 하부에 나사결합되고, 하단부의 장착판(11)에 방사상으로 다수의 체결공(12)이 형성된 직선면취툴 장착대(10)와;

   상기 직선면취툴 장착대(10)의 외측에 끼움 결합된 베어링(18)이 회전요부(22)에 안착상태로 조립되어 하단부의 가이드판(24)이 면취가공시 피가공물의 표면을 따라 회전이동하는 회전형 받침홀더(20)와;

   상기 직선면취툴 장착대(10)의 외주면 및 회전형 받침홀더(20)의 내주면에 형성된 링홈(13)(23)에 끼워진 채 베어링(18)의 상단부에 밀착되어 직선면취툴 장착대(10) 및 회전형 받침홀더(20)의 일체화된 조립상태를 유지하는 멈춤링(30)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피가공물과의 마찰저항 감소기능을 갖는 다목적 면취기.
2. 제 1항에 있어서,

   장착판(11)의 저면에는 직선면취툴(40)이 장착되는 한편;

   상기 직선면취툴(40)은 중앙에 형성된 삽지돌부(41)가 장착판(11)의 내주연에 밀착상태로 끼움 결합되고, 개방된 일측면에는 직선가이드(42)가 부착되며, 저부에 원주방향을 따라 형성된 미세회전 가이드홈(43)을 관통하여 장착판(11)의 체결공(12)에 회전제어구(44)가 나사결합된 것을 특징으로 하는 피가공물과의 마찰저 항 감소기능을 갖는 다목적 면취기.
3. 제 1항에 있어서,

   장착판(11) 및 가이드판(24)의 저면은 단차를 이루도록 상기 장착판(11)의 저면이 가이드판(24)의 저면보다 높게 형성되어 면취가공시 장착판(11)은 피가공물의 표면에 접촉하지 않고 부상된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 피가공물과의 마찰저항 감소기능을 갖는 다목적 면취기.
4. 제 1항에 있어서,

   면취기(1)의 내부 중앙에는 R면취용 인서트(2) 또는 파이프면취용 인서트(3)가 회전가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 피가공물과의 마찰저항 감소기능을 갖는 다목적 면취기.
5. 제 4항에 있어서,

   R면취용 인서트(2) 및 파이프면취용 인서트(3)의 내부 중앙에는 하단부에 가이드롤러(8a)가 형성된 롤러축(8)이 회전가능하게 삽입 설치되고, 상기 가이드롤러(8a)의 저면 및 외면을 감싸도록 리필롤러(50)가 설치되며, 상기 리필롤러(50)는 가이드롤러(8a)에 나사결합되는 체결구(51)로 관통하여 고정된 것을 특징으로 하는 피가공물과의 마찰저항 감소기능을 갖는 다목적 면취기.

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