KR101775214B1 - 멀티 밴드 소잉 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목재나 냉동육과 같은 피가공물을 한번의 이송만으로 여러 군데 커팅하는 멀티 밴드 소잉 머신에 관한 것이다.
본 발명의 멀티 밴드 소잉 머신은, 커팅영역(X)에서 피가공물(W)의 진행방향(P)에 마주보는 방향으로 날이 형성된 띠톱(200)을 복수 개 구비하되, 상기 복수개의 띠톱(210,220,230)은 커팅영역(X)에서 피가공물의 진행방향에 대해 서로 중첩되지 않고 진행 방향의 수직인 폭 방향에 대해서도 서로 중첩되지 아니하도록 배치되며, 상기 복수개의 띠톱은 커팅영역(X)에서 절단하고자 하는 피가공물의 두께만큼 폭 방향으로 이격 배치된다.
또한 본 발명은 상기 폭 방향으로 인접하는 복수 개의 띠톱 사이로 배치되며 상기 피가공물의 진행방향을 따라 연장된 복수 개의 푸쉬바(610)를 구비하는 푸쉬어셈블리(600)를 더 제공한다.

Description

멀티 밴드 소잉 머신{A Multi Band Sawing Machine}

본 발명은 한 번의 이송만으로도 피가공물을 여러 군데 커팅하는 멀티 밴드 소잉 머신에 관한 것이다.

냉동육을 커팅할 때에는 사람이 톱으로 냉동육을 직접 자르거나, 기계에 냉동육을 집어 넣어 자르는 방식이 사용되어 왔다.

종래의 거의 모든 종류의 냉동육 절단용 기계는 띠톱으로 냉동육을 절단하는 방식이 사용되었다. 냉동육의 경우 원반형 톱날을 사용하면 냉동육과 원반형 톱날의 원반 부분과의 마찰이 지나치게 많이 일어나 열이 발생함으로써 냉동되어 있던 고기의 표면이 녹아 색이 변하거나 변질되거나 맛이 떨어지는 문제가 있다. 따라서 커팅 과정 중에 냉동육과의 마찰을 최소화할 수 있는 띠톱으로 냉동육을 절단하는 방식이 적용되어 왔다. 이러한 띠톱의 두께는 대략 0.6mm 내외이고, 그 폭 역시 15mm 내외에 불과하다.

그런데 이러한 냉동육 절단용 띠톱 기계는 하나의 띠톱만으로 이루어진 것이 대부분이었다. 따라서 냉동육을 절단할 때에는 한번에 하나의 커팅이 이루어지는 작업을 여러 번 함으로써 냉동육을 원하는 두께로 자르는 것이 일반적이었다.

여러 개의 띠톱을 나란히 배치하면 한번의 동작만으로도 여러 부분으로 냉동육을 커팅하는 것이 가능할 것이지만, 띠톱을 이송하는 구성은 매우 복잡하기 때문에 복수 개의 띠톱을 나란히 배열하는 것은 굉장히 어려운 일이었고, 복수 개의 띠톱을 배열했다손 치더라도 그 띠톱들이 모두 동일한 이송조건으로 작동하도록 장치를 구현하는 것은 굉장히 풀기 힘든 숙제였다.

이에 등록특허공보 제1189726호에 도시된 바와 같은 골절기가 개발되기도 하였으나, 이는 제대로 작동할 수 없는 구조였다. 띠톱을 뒤집은 형태는 티톱이 무한궤도 이송됨에 따라 지속적으로 비틀림(토션)이 반복될 수밖에 없어 피로파괴의 원인이 되었고, 복수 개의 띠톱의 이송 조건을 균일하게 하기가 굉장히 어려운 구조이기 때문에 하중이 집중되는 영역에서 부속품의 마모가 크게 일어나 음식물인 냉동육에 금속 이물질이 유입되는 문제가 있었다.

등록특허공보 제1189726호

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 복수 개의 띠톱을 나란히 배열하고도 모든 띠톱의 이송환경을 동일하게 구성할 수 있는 멀티 밴드 소잉 머신을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 오작동이나 기기의 이상이 발생하였을 때 즉시 작동을 중단할 수 있는 멀티 밴드 소잉 머신을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 한번에 여러 부위를 동시에 커팅할 수 있는 멀티 밴드 소잉 머신을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 커팅영역(X)에서 피가공물(W)의 진행방향(P)에 마주보는 방향으로 날이 형성된 띠톱(200)을 복수 개 구비하되, 상기 복수개의 띠톱(210,220,230)은 커팅영역(X)에서 피가공물의 진행방향에 대해 서로 중첩되지 않고 진행 방향의 수직인 폭 방향에 대해서도 서로 중첩되지 아니하도록 배치되며, 상기 복수개의 띠톱은 커팅영역(X)에서 절단하고자 하는 피가공물의 두께만큼 폭 방향으로 이격 배치되는 멀티 밴드 소잉 머신을 제공한다.

상기 커팅영역(X)에 대한 띠톱의 진입부 쪽에 배치되는 복수 개의 종동풀리(310b,320b,330b)에 상기 복수 개의 띠톱이 각각 감기고, 상기 커팅영역(X)에 대한 띠톱의 진출부 쪽에 배치되는 복수 개의 종동풀리(310a,320a,330a)에 상기 복수 개의 띠톱이 각각 감긴다.

상기 종동풀리들은 서로 독립적으로 회전 가능하게 설치된다.

상기 커팅영역(X)에 대한 띠톱의 진입부 쪽에 배치되는 복수 개의 종동풀리(310b,320b,330b)와, 진출부 쪽에 배치되는 복수 개의 종동풀리(310a,320a,330a)는 각각 동일한 종동축(340b, 340a)에 축설되고, 동일한 종동축에 축설된 복수 개의 종동풀리들의 직경은 서로 다르다.

a종동축(340a)에 축설된 종동풀리(310a,320a,330a) 간의 직경의 차이와, b종동축(340b)에 축설된 종동풀리(310b,320b,330b) 간의 직경의 차이가 서로 동일하다.

상기 복수 개의 띠톱(210,220,230)은 각각 복수 개의 아이들러 풀리(410,420,430)에 감기되, 동일한 띠톱에 감긴 종동풀리와 아이들러풀리의 직경은 서로 상보적이다.

상기 복수 개의 띠톱은 동일한 직경을 가지는 구동풀리(130)에 감겨 있어서, 상기 구동풀리(130)가 회전함에 따라 구동풀리(130)에 감겨 있는 띠톱이 각각 동일한 선 속도(linear velocity)로 이동한다.

상기 복수 개의 띠톱(210,220,230)은 각각 독립적으로 장력을 가하는 복수 개의 텐셔너풀리(510,520,530)에 각각 감긴다.

상기 복수 개의 텐셔너풀리(510,520,530)은 서로 독립적으로 이동하는 텐셔너풀리 이동축(511,521,531)에 각각 축설되고, 상기 복수 개의 텐셔너풀리 이동축(511,521,531)은 텐셔너풀리고정축(540)에 회전 가능하게 축설된 텐셔너풀리 암플레이트(513,523,533)에 설치된 구조이다.

상기 텐셔너풀리 암플레이트(513,523,533)에는 각각 텐셔너풀리 텐션스프링(516,526,536)이 가세되고, 상기 텐셔너풀리 텐션스프링은 각각 텐셔너풀리 텐션조절구(515,525,535)에 의해 그 탄성력이 조절된다.

상기 텐셔너풀리 암플레이트(513,523,533)에는 각각 상기 텐셔너풀리(510,520,530)의 변위를 조절하는 텐셔너풀리 변위조절부(514,524,534)가 설치된다.

상기 복수 개의 띠톱 중 적어도 어느 하나가 절단되었을 때 해당 띠톱이 감겨 있던 텐셔너풀리가 튀는 것을 감지하는 감지부(560)를 더 구비하고, 상기 감지부(560)에서 텐셔너풀리가 튄 것이 감지되었을 때 동력을 차단하는 동력 차단 장치를 더 구비한다.

상기 커팅영역(X)을 중심으로 2개의 멀티 밴드 소잉 머신이 서로 대칭되게 배치되어 상기 커팅영역의 폭을 확장한다.

상기 2개의 멀티 밴드 소잉 머신은 하나의 구동부(110)로부터 동력을 전달받아 두 멀티 밴드 소잉 머신에 전달되는 구동 속도가 동일하도록 한다.

상기 폭 방향으로 인접하는 복수 개의 띠톱 사이로 배치되며 상기 피가공물의 진행방향을 따라 연장된 복수 개의 푸쉬바(610)를 구비하는 푸쉬어셈블리(600)를 더 포함한다.

상기 푸쉬어셈블리(600)는, 서로 평행하게 배치된 복수 개의 푸쉬바(610) 사이에 결합블록(620)을 개재하고, 폭 방향으로 결합력을 제공하는 결합구(630)에 의해 상호 고정된다.

상기 푸쉬어셈블리(600)에 고정된 결합블록(620)의 진행방향(P)으로의 길이는, 커팅영역(X)에서 피가공물의 진행방향에 대해 서로 중첩되지 않는 복수개의 띠톱(210,220,230)의 위치와 대응한다.

상기 결합블록(620)은 소정 폭을 가지며, 두 개의 인접한 푸쉬바 사이에 상기 결합블록을 하나 이상 중첩하여 개재할 수 있다.

본 발명에 의하면, 동일한 이송 조건으로 이송되는 복수 개의 띠톱을 나란히 설치하되, 각각의 띠톱에 대한 이송 조건을 충분히 조절할 수 있는 구조를 가지고 있어 품질의 신뢰성이 매우 높다.

또한 본 발명에 의하면 띠톱을 계단식으로 여러 단계로 배열함으로써 동시에 모든 커팅부위에서 커팅하지 않고 순차적이면서 연속적으로 커팅을 하여 장비에 큰 무리를 주지 않으면서 복수의 커팅 작업을 한번에 수행할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 띠톱을 복수 개 배치함에 있어서 간단한 구조와 최소한의 구성만으로도 이를 구현할 수 있고, 그럼에도 불구하고 모든 띠톱의 이송 조건을 균일하게 할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 장비의 이상을 즉시 감지하여 작동을 정지시킬 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위 한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 멀티 밴드 소잉 머신의 정면도,
도 2는 도 1의 A-A 부분을 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 B-B 부분을 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 C-C 부분을 나타낸 도면,
도 5는 도 1의 D 영역 부근을 확대하여 나타낸 도면,
도 6은 하나의 텐셔너풀리와 관련 구성을 나타낸 도면,
도 7은 도 6의 부분 분해도,
도 8은 도 7의 각 부분의 결합 및 위치 조절 상태를 나타낸 도면, 그리고
도 9는 본 발명에 따른 멀티 밴드 소잉 머신에 의해 피가공물(W)이 절단되는 면을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 멀티 밴드 소잉 머신의 정면도, 도 2는 도 1의 A-A 부분을 나타낸 도면, 도 3은 도 1의 B-B 부분을 나타낸 도면, 그리고 도 4는 도 1의 C-C 부분을 나타낸 도면이다.

[커팅영역에서 띠톱의 배치]

도 1에는 하나의 멀티 밴드 소잉 머신만 도시되어 있는 것으로, 실제 장치를 구성할 때에는 커팅영역(X)을 중심으로 두 개의 멀티 밴드 소잉 머신이 서로 마주하도록 배치하여 커팅영역을 확장할 수 있고, 이러한 사항은 도 3에 도시되어 있다. 즉 도 3의 띠톱들 중 좌측(L)에 위치하는 3개의 띠톱(210,220,230)은 장치의 좌측에 배치시킨 멀티 밴드 소잉 머신(도 1에서 생략된 부분)에 감겨 있는 띠톱이고, 우측(R)에 위치하는 3개의 띠톱(210,220,230)은 장치의 우측에 배치시킨 멀티 밴드 소잉 머신(도 1에 표현된 부분)에 감겨 있는 띠톱이다.

본 발명에 따른 멀티 밴드 소잉 머신은 복수 개의 띠톱(200)을 구비하고, 이들 띠톱(200)의 커팅 날이, 커팅영역(도 1의 X 부분)에서 도 3에 도시된 바와 같이 피가공물(W)의 진행방향을 마주보는 방향으로 정렬되도록 설치된다. 하나의 멀티 밴드 소잉 머신에 감겨 있는 복수 개의 띠톱(210,220,230; 도 3의 우측 R 부분 참조)은 피가공물의 진행방향에 대해 서로 중첩되지 않고 진행 방향의 수직인 폭 방향에 대해서도 서로 중첩되지 아니하도록 배치되지 않는다. 가령 이러한 구조로서, 복수 개의 띠톱은 도 3에 도시된 바와 같이 계단식으로 배치될 수 있다.

그리고 이러한 복수개의 띠톱은 커팅영역(X)에서 절단하고자 하는 피가공물의 두께만큼 폭 방향으로 이격 배치된다. 이러한 이격 거리는, 본 발명에 따른 멀티 밴드 소잉 머신에 의해 피가공물(W)이 절단되는 면을 나타낸 도 9에 도시된 절단면들의 간격과 일치하는 것이다.

도 1을 참조하면, 이러한 커팅영역(X)의 진입부와 진출부 쪽에는, 각각의 띠톱이 피가공물에 닿아 가공 저항을 받음으로써 변형되는 변위를 최소화하기 위한 구성으로서, 각각 제1가이드롤러(Y)와 제2가이드롤러(Z)가 설치되는 것이 바람직하다.

[푸쉬어셈블리의 구조]

이러한 띠톱의 배치에 대해 피가공물(W)이 진행방향(P)으로 이동하면, 가장 가까이 있는 띠톱(230)부터 피가공물(W)을 커팅하기 시작하여 점차 순차적으로 배치된 띠톱들(220)(210)이 피가공물(W)을 차례로 커팅한다. 이 때 먼저 커팅된 피가공물(W)의 부분은 아직 커팅 안된 나머지 피가공물 부분에서 분리되어 나와 이송되지 아니할 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 피가공물(W)을 끝까지 밀어주어 이송하는 푸쉬어셈블리(600)를 구비한다. 푸쉬어셈블리(600)는 도 3에 도시된 바와 같이 흡사 빗과 유사한 형상이다. 푸쉬어셈블리(600)를 구성하는 복수 개의 푸쉬바(610)는 서로 이격되어 나란히 배치되어 있는데, 이들 푸쉬바(610)는 각각 이웃하는 띠톱들 사이로 들어가 지속적으로 피가공물(W)을 밀며 이송하게 된다.

이들 푸쉬바(610)들 사이에는 결합블록(620)들을 각각 개재하고 이를 도시된 바와 같이 볼트, 너트와 같은 결합구(630)를 이용하여 폭방향으로 결속함으로써 푸쉬어셈블리(600)를 구성할 수 있다. 결합블록의 폭은, 푸쉬어셈블리(600)의 결합 상태에서 각각의 푸쉬바(610)들이 띠톱들과 간섭되지 아니하면서 띠톱들 사이로 드나들 수 있도록 설정된다.

푸쉬어셈블리를 상술한 바와 같이 복수개의 푸쉬바와 결합블록이 번갈아 적층되는 구조로 구성하면, 복수개의 푸쉬바 중 일부 푸쉬바가 띠톱 등에 닿아 파손되거나 하였을 때 상술한 결합구(630)를 해제하고 교체해야 할 푸쉬바만 교환하는 것이 가능하여 유지 보수가 용이하고 그 비용이 절감된다.

다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이 푸쉬바(610)들 사이에 개재되는 결합블록(620)의 진행방향(P)으로의 길이는 진행방향을 따라 배치된 띠톱의 배치에 대응하여 형성된다. 즉 푸쉬어셈블리(600)가 피가공물(W)을 밀며 끝까지 이송하였을 때 결합블록(620)은 띠톱과 닿지는 않으면서도 띠톱과 최대한 가까운 정도까지 위치하는 것이 바람직하다. 이는 푸쉬바(610)의 휨(bending) 강도와 연관된다. 즉 모든 결합블록(620)을 짧게 구성하는 것보다, 도시된 바와 같이 띠톱과 닿지 않는 정도에서 최대한 길게 형성하는 경우, 진행방향(P)으로 돌출되는 푸쉬바(610)의 길이를 줄일 수 있어 푸쉬바의 휨 저항성을 높일 수 있다.

또한 도시되지는 아니하였지만, 결합블록(620)을 얇게 여러 개로 구성하여 이웃하는 두 푸쉬바(610) 사이에 이들 결합블록을 복수 개 개재하면 두 푸쉬바 사이의 거리를 유연하게 조절할 수 있다. 가령 2mm 두께의 결합블록(620)을 5개 적층하여 두 푸쉬바 사이에 개재하면, 두 푸쉬바 사이의 거리를 10mm로 조절할 수 있다.

[띠톱의 이송 구조-종동풀리]

도 1을 참조하면, 본 발명의 멀티 밴드 소잉 머신은 복수 개의 띠톱(210,220,230)을 이송하기 위해, 복수 개의 풀리를 구비한다.

먼저 본 발명은, 띠톱이 커팅영역(X)으로 진입하는 부분 쪽에 배치되는 복수의 b종동풀리(300b)와, 띠톱이 커팅영역(X)으로부터 벗어나는 부분 쪽에 배치되는 복수의 a종동풀리(300a)을 구비한다. 도 3에 도시된 바와 같은 띠톱의 배치를 구현하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 b종동풀리(300b)와 복수의 a종동풀리(300a)가 각각 동일한 종동축(340b,340a)에 끼워지도록 구성하였다.

여기서 동일한 종동축에 끼워지는 종동풀리들은 그 직경을 서로 달리한다. 가령 제1a종동풀리(310a), 제2a종동풀리(320a), 제3a종동풀리(330a)의 직경은 서로 다르고, 제1b종동풀리(310b), 제2b종동풀리(320b), 제3b종동풀리(330b)의 직경은 서로 다르다.

또한 동일한 띠톱이 감겨진 종동풀리는 동일한 직경을 가지도록 구성할 수 있다. 가령 제1띠톱(210)이 감겨진 제1a종동풀리(310a)와 제1b종동풀리(310b)의 직경은 서로 같고, 제2띠톱(220)이 감겨진 제2a종동풀리(320a)와 제2b종동풀리(320b)의 직경은 서로 같고, 제3띠톱(230)이 감겨진 제3a종동풀리(330a)와 제3b종동풀리(330b)의 직경은 서로 같다.

하지만 동일한 띠톱이 감겨진 종동풀리의 직경이 반드시 동일해야 하는 것은 아니다. 가령 제1a종동풀리(310a), 제2a종동풀리(320a), 제3a종동풀리(330a)의 직경이 각각 300mm, 260mm, 220mm 이고 제1b종동풀리(310b), 제2b종동풀리(320b), 제3b종동풀리(330b)의 직경이 각각 280mm, 240mm, 200mm 으로 구성되어 있다고 하였을 때, 도 1을 기준으로, a종동축(340a)이 b종동축(340b)보다 우측으로 10mm 치우친 위치에 위치하기만 하면 도 3에 도시된 형태로 띠톱을 배치하는 데에 전혀 지장이 없다. 즉 a종동축(340a)에 축설된 종동풀리(310a,320a,330a) 간의 직경의 차이와, b종동축(340b)에 축설된 종동풀리(310b,320b,330b) 간의 직경의 차이가 서로 동일하기만 해도 족하다. 이러한 직경의 차이는 커팅하고자 하는 피가공물(W)의 간격과 일치하도록 구성한다. 물론 동일한 띠톱이 감겨진 종동풀리가 동일한 직경을 가지도록 구성할 경우, 종동풀리의 직경별 가지 수가 줄어들어 장비의 유지 보수가 더 편리할 수 있음은 자명하다.

그런데, 하나의 종동축에 여러 개의 종동풀리를 축설하였을 경우, 종동축과 종동풀리가 일체로 회전한다면, 서로 다른 직경을 가지는 각 종동풀리들의 외주면의 선속도에 차이가 발생한다. 이는 종동풀리의 외주면에 감겨 있는 띠톱의 선속도에 그대로 반영된다. 이처럼 피가공물(W)을 복수 개로 커팅함에 있어서, 커팅면에 가해지는 띠톱의 이송속도가 서로 다르면 피가공물의 커팅 표면에 차이가 발생할 수밖에 없고, 이는 가공 품질을 떨어뜨리는 요인이 된다. 따라서 본 발명은, 종동축에 대해 종동풀리가 회전 가능하게 설치된다. 가령 종동축은 고정되어 있다 하더라도, 거기에 축설된 복수 개의 종동풀리가 각각 개별적으로 회전 가능하게 설치되면, 각 종동풀리의 회전 각속도가 다르게 구성될 수 있고, 이에 따라 각 종동풀리의 외주면의 선속도는 동일할 수 있다.

따라서 띠톱을 이송하는 구동력을 제공하는 구동계(100)에서 모든 띠톱을 동일한 선속도로 이송하여도, 위와 같이 종동축에 대해 각각의 종동풀리가 개별적으로 회전 가능하게 설치되면, 도 3과 같은 띠톱의 배치 상태에서도 동일한 선속도로 띠톱을 이송할 수 있다.

[띠톱의 구동 구조- 구동풀리]

앞서 설명한 바와 같이 복수 개의 띠톱이 동일한 선속도로 이송되도록 하기 위해, 본 발명에서는 동일한 직경의 구동풀리(130)에 복수 개의 띠톱이 감기도록 구성하였다. 이러한 구동풀리(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 복수 개의 띠톱이 함께 감겨 있는 하나의 회전체로서 구성될 수 있다. 따라서 구동풀리(130)를 회전시키면 거기에 감겨 있는 복수 개의 띠톱은 동일한 선속도로 회전하게 된다.

한편 앞서 설명한 바와 같이 커팅영역을 중심으로 양측에 2개의 멀티 밴드 소잉 머신이 구비되는 경우, 두 멀티 밴드 소잉 머신에 구비되는 띠톱 간에도 선속도가 동일할 필요성이 있다. 이에 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 구동부(110)로부터 2개의 멀티 밴드 소잉 머신에 구동력이 전달되도록 구성하였다. 가령, 구동부(110)인 모터의 회전력은 동력전달부(120)인 벨트를 통해 각 구동축(140)에 전달되는데, 이 때 두 구동축(140)에 전달되는 회전속도가 동일하도록 동력전달부(120)를 구성하면, 두 멀티 밴드 소잉 머신의 띠톱의 선속도는 모두 동일하게 구성할 수 있다.

이 때, 두 멀티 밴드 소잉 머신에 전달되는 회전속도는 동일하더라도, 그 회전방향은 필요에 따라 서로 반대가 되도록 할 필요가 있다. 가령 본 발명의 도 2에 도시된 구조에서는 두 멀티 밴드 소잉 머신이 서로 대칭을 이루고 있으므로, 두 멀티 밴드 소잉 머신에 전달되는 구동력의 회전방향이 서로 반대가 되어야 커팅영역(X)에서 모든 띠톱의 이송방향이 동일하게 구성될 수 있다. 이를 위해 본 발명에서는, 도 2에 직접적으로 도시하지는 아니하였으나, 기어 박스 등을 통해 양 쪽의 멀티 밴드 소잉 머신에 전달되는 동력의 회전방향이 서로 반대가 되도록 할 수 있다.

하나의 구동부(110)로 복수개의 띠톱을 동시에 가동해야 하므로 그 정격 용량이 매우 높아야 할 것처럼 보일 수 있지만, 본 발명과 같은 구조에서는, 복수 개의 띠톱이 피가공물을 동시에 커팅하는 것이 아니라, 도 3에 도시된 바와 같이 피가공물이 진행함에 따라 2개의 띠톱이 차례차례 피 가공물을 가공하기 때문에 실제 피가공물이 커팅되며 발생하는 저항은 크지 않다. 따라서 정격 용량이 높지 않은 구동부라 하더라도, 피가공물을 1회 이송 조작하는 것만으로 도 9에 도시된 바와 같은 복수 회의 커팅을 일거에 할 수 있다.

[아이들러 풀리]

본 발명에서는, 필요에 따라 아이들러 풀리(400)를 더 구비할 수 있다.

특히 이러한 아이들러 풀리는 복수 개의 띠톱의 길이를 모두 동일하게 구성하기 위해 설치될 수 있다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 복수의 아이들러 풀리(400)는 종동풀리와 서로 상보적인 직경을 가지도록 구성할 수 있다. 가령 제1b종동풀리(310b), 제2b종동풀리(320b), 제3b종동풀리(330b)의 순서대로 직경이 점점 작아지는 것과 상보적으로, 제1아이들러풀리(410), 제2아이들러풀리(420), 제3아이들러풀리(430)의 순서대로 직경이 점점 커지도록 구성할 수 있다.

이들 복수 개의 아이들러풀리(410,420,430)의 직경이 서로 다르게 구성되므로, 종동풀리의 설치구조와 마찬가지로, 아이들러풀리축(440)에 대해 각각의 아이들러풀리(410,420,430)가 개별적으로 회전 가능하게 설치되도록 함으로써, 복수의 아이들러풀리의 외주면의 선속도가 서로 동일할 수 있도록 한다.

아이들러풀리를 적절한 위치에 설치함으로써 풀리에 감기는 띠톱의 접촉 각도를 조절함은 물론, 본 발명에 의하면 종동풀리에 대해 서로 상보적인 직경을 가지는 아이들러풀리를 설치함으로써, 복수 개의 띠톱(210,220,230)의 길이를 동일하게 구성할 수 있다. 커팅 장치에 사용하는 복수 개의 띠톱의 길이가 모두 동일하면, 유지보수가 간편하고 부품의 수가 줄어 장치를 보다 간단하게 구성할 수 있다.

[텐셔너 풀리]

본 발명에서는 서로 다른 직경을 가지는 종동풀리나 아이들러풀리에 감겨 있는 띠톱들이 서로 동일한 장력을 가지도록 하여 구동계의 동력이 장력이 세게 걸리는 어느 하나의 띠톱에 집중되는 것을 방지함으로써 모든 띠톱이 균일한 동력을 전달받아 이송되도록 하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

도 5는 도 1의 D 영역 부근을 확대하여 나타낸 도면, 도 6은 하나의 텐셔너풀리와 관련 구성을 나타낸 도면, 도 7은 도 6의 부분 분해도, 그리고 도 8은 도 7의 각 부분의 결합 및 위치 조절 상태를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이 텐셔너풀리(500)는 각각의 띠톱(210,220,230)을 각각 가압하도록 개별적인 텐셔너풀리(510,520,530)로 구성되어 있다. 이러한 텐셔너풀리(510,520,530)는 각각, 일측 단부가 텐셔너풀리고정축(540)에 대해 회동 가능하게 결합되어 있는 텐셔너풀리 암플레이트(513,523,533)의 타측 단부에 설치되어 있다. 텐셔너풀리(510,520,530)는 텐셔너풀리 암플레이트에 회전 가능하게 설치된다. 즉 하나의 텐셔너풀리고정축(540)에 복수 개의 텐셔너풀리 암플레이트(513,523,533)가 설치되고, 각각의 텐셔너풀리 암플레이트(513,523,533)에 텐셔너풀리(510,520,530)가 각각 설치된다.

도 5에 도시된 텐셔너풀리(510,520,530)는 복수 개의 아이들러풀리의 직경의 분포에 대응하여 형성된 형태(즉 복수 개의 종동풀리의 직경의 분포에 상보적으로 형성된 형태)로 도시되어 있으나, 텐셔너풀리는 각 풀리의 이동축(511,521,531) 자체가 이동 가능하게 구성되어 있기 때문에, 반드시 복수 개의 아이들러풀리의 직경의 분포에 대응하거나 복수 개의 종동풀리의 직경의 분포에 상보적으로 구성할 필요는 없다. 다만, 이러한 텐셔너풀리(500)의 직경은, 후술할 텐션 지지블록(550)과 변위조절부(514,524,534), 그리고 텐션조절구(515,525,535)의 치수에 따라, 감겨질 띠톱에 텐션을 가하기에 적절한 정도의 직경으로 구성하면 족하다.

텐셔너풀리의 관련 구성을 자세히 살펴보면, 도 6에 도시된 바와 같이 텐셔너풀리고정축(540)을 회동의 중심으로 하여 회동하는 텐셔너풀리 암플레이트(513,523,533)의 단부에, 텐셔너풀리(510,520,530)가 텐셔너풀리 이동축(511,521,531)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 또한 텐셔너풀리 암플레이트(513,523,533)에는 띠톱의 장력을 조절하기 위한 부분으로서, 텐셔너풀리 변위조절부(514,524,534)와 텐셔너풀리 텐션조절구(515,525,535)가 설치된다.

텐셔너풀리 변위조절부(514,524,534)는 블록 형태로 이루어져 있고, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 내부에 소경부와 대경부로 이루어진 구멍이 뚫려 있다. 텐셔너풀리 텐션조절구(515,525,535)는 길이가 긴 볼트 형태로서, 텐셔너풀리 텐션스프링(516,526,536)가 외삽된 상태에서 소경부를 통해 텐셔너풀리 변위조절부에 끼워지고, 대경부 쪽에서 너트 체결된다. 텐셔너풀리 텐션스프링(516,526,536)은 텐셔너풀리 텐션조절구의 머리 부분과 텐셔너풀리 변위조절부의 표면에 의해 각각 지지되어 탄성 압축된다.

텐션조절구의 직경은 소경부의 직경보다 작다. 따라서 텐션조절구는 변위조절부에 대해 길이방향으로 슬라이드 이동 가능하다. 또한 너트의 직경은 대경부의 직경보다는 작고 소경부의 직경보다는 크다. 따라서 너트 역시 대경부 내에서 슬라이드 이동 가능하다. 결국 이러한 구조에 의하면 텐션조절구는 대경부의 길이방향 범위 내에서 슬라이드 이동 가능하다.

텐션조절구에 대한 너트의 체결 위치를 조절하면 텐션조절구에 외삽된 텐셔너풀리 텐션스프링(516,526,536)의 압축 정도를 조절할 수 있다. 텐셔너풀리 텐션스프링(516,526,536) 압축 정도를 크게 하면 할수록 띠톱에 가해지는 장력을 더 크게 할 수 있다. 이러한 너트는 2개의 너트를 서로 반대로 조여 고정함으로써 진동에 의해 너트가 텐션조절구로부터 풀리는 현상을 방지하는 것이 바람직하다.

도 8의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 텐셔너풀리 변위조절부(514,524,534)와 텐셔너풀리 암플레이트(513,523,533)는 일정 간격으로 복수 개 형성된 체결공을 통해 그 위치가 조절 가능하게 설치된다. 그리고 텐셔너풀리 텐션조절구(515,525,535)는 도 7에 도시된 바와 같이 나사와의 결합위치를 조절함으로써, 텐셔너풀리 변위조절부(514,524,534)에 대해 도 8의 (a)와 (c)에 도시된 바와 같이 스프링을 미리 누르는 길이를 조절할 수 있도록 그 길이가 설정될 수 있다.

도 8의 (a)에 비해 도 8의 (b)는 텐셔너풀리 텐션조절구(515,525,535)는 변경하지 않고 텐셔너풀리 변위조절부(514,524,534)를 늘림으로써, 띠톱에 대한 탄성가압력은 그대로 유지하면서 텐션 지지블록(550)으로부터 변위를 크게 한 것이다. 도 8의 (a)에 비해 도 8의 (c)는 텐셔너풀리 변위조절부(514,524,534)는 그대로 유지하고 텐셔너풀리 텐션조절구(515,525,535)를 늘림으로써, 띠톱에 대한 탄성가압력을 줄이면서 텐션 지지블록(550)으로부터 변위를 크게 한 것이다. 도 8의 (b)에 비해 도 8의 (c)는 텐셔너풀리 변위조절부(514,524,534)는 줄이고 텐셔너풀리 텐션조절구(515,525,535)를 늘림으로써, 띠톱에 대한 탄성가압력은 줄이고 텐션 지지블록(550)으로부터 변위는 그대로 유지한 것이다.

이처럼 다양한 조절을 통해 변위와 가압력을 조절할 수 있다. 모든 띠톱이 동일한 길이를 가지는 무한궤도 형태로 구성된 경우, 도 1의 D 부분에서 띠톱마다 남게 되는 길이에 차이가 있을 수 있다. 이러한 길이의 차이는, 텐셔너풀리(500)의 직경과 텐셔너풀리 암플레이트에 대한 텐셔너풀리 변위조절부의 고정 위치를 적절히 선정함으로써 흡수할 수 있고, 각 띠톱에 걸리는 장력은 텐셔너풀리 텐션조절구를 적절히 맞춰 조절할 수 있다.

이러한 텐셔너풀리 구조는 도 6에 도시된 바와 같이 텐션 지지블록(550)을 더 포함한다. 텐션 지지블록(550)은 고정된 부재로서, 텐셔너풀리 텐션조절구(515,525,535)의 머리부분을 지지하는 역할을 하고, 구멍이 뚤려 있어 이를 통해 도 6에 도시된 화살표 방향으로 드라이버 등을 삽입하여 텐션조절구를 풀거나 조이는 것이 가능하다.

텐션 지지블록(550)에서 텐셔너풀리 텐션조절구(515,525,535)의 머리부분과 접하는 부분에는 감지부(560)가 설치될 수 있다. 감지부는 리미트 스위치 등으로 구성할 수 있다. 평상 시 띠톱에 장력이 가해질 때에는 텐셔너풀리 텐션조절구(515,525,535)의 머리부분은 텐션 지지블록(550)에 밀착되므로 상기 감지부(560)를 누른 상태를 유지한다. 만약 장력을 가하고 있던 띠톱이 끊어진다면, 스프링의 탄성력에 의해 텐셔너풀리 암플레이트는 텐셔너풀리고정축(540)을 중심으로 도 6에서 시계방향으로 회전하게 되고, 이 때 텐션 지지블록을 누르고 있던 머리부분이 텐션 지지블록에서 멀어지면서, 눌려 있던 리미트 스위치가 해제된다.

이렇게 리미트 스위치가 해제되면, 그 신호에 의해 즉시 구동부(110)에 공급되던 전원이 차단되고 제동장치를 작동시켜 장치가 비상정지되도록 할 수 있다. 물론 이러한 상황에서 경고음 등이 울리거나 경고등이 점등되는 방식으로 사용자에게 이를 알리는 구성도 부가할 수 있다.

도 5에서는 텐셔너풀리(500)가 아이들러풀리(400)와 구동풀리(130) 사이에 구비됨을 도시하였으나, 반드시 이러한 위치에 한정되는 것은 아니다. 다만 도시된 바와 같이 구동풀리(130)의 구동력이 띠톱(200)을 견인하는 방향으로 작용하므로, 띠톱의 이송방향을 기준으로 보았을 때 커팅 영역(X)에서 구동풀리(130) 사이(즉 a종동풀리와 구동풀리 사이)에 텐셔너풀리(500)를 배치할 경우, 갑작스런 커팅 저항이 어느 한 띠톱에 발생하였을 때 텐셔너풀리(500)에 직접적으로 구동풀리의 견인력을 가하게 된다는 점을 감안하면, a종동풀리와 구동풀리 사이 보다는 구동풀리와 아이들러풀리 사이 또는 아이들러 풀리와 b종동풀리 사이에 텐셔너풀리가 배치되는 것이 바람직하다. 또한 복수 개의 띠톱의 궤적의 편차가 가장 적고, 전체의 궤도 중 장력이 가장 적게 걸리는 부위라 할 수 있는 구동풀리와 아이들러풀리 사이에 텐셔너풀리가 배치되는 것이 더욱 바람직하다.

상술한 멀티 밴드 소잉 머신은 다양한 피가공물, 가령 목재 등을 커팅하는 데에 사용할 수 있다. 본 발명은 특히 냉동육을 절단하기에 매우 적합하다. 냉동육을 띠톱으로 절단할 때에는 띠톱과 냉동육 사이의 마찰열로 인해 냉동부위가 국부적으로 녹는 현상이 발생할 수 있다. 이는 고기의 맛을 떨어뜨리는 하나의 원인이 된다. 따라서 냉동육에 최대한 영향을 주지 않으면서 냉동육의 이송 속도와 띠톱의 이송 속도가 최적인 범위에서 커팅을 해야 하는 점을 고려하지 않을 수 없다. 따라서 복수 개의 띠톱은 모두 이송속도가 실질적으로 동일하게 구성하여야 한다. 본 발명은 이러한 점에 충실하다.

또한 냉동육은 음식물이기 때문에, 주로 금속으로 제작되는 본 발명의 각 구성들(가령 풀리나 띠톱) 중 일부에 국부적으로 하중이 집중되어 마모가 발생함으로써 이러한 금속 이물질이 냉동육에 혼입되는 것은 굉장히 위험하고 또한 방지해야 할 점이다. 이에 본 발명은 한번의 냉동육 이송만으로도 복수개의 부위를 커팅하면서도, 커팅이 순차적으로 2개씩 이루어지므로 매우 큰 힘으로 커팅장치를 가동할 필요가 없고, 따라서 각 구성품 간에 마모가 발생할 확률이라든지 발생량이 현저히 줄어든다.

아울러 각 띠톱에 걸리는 장력을 개별적으로 조절하여 모든 띠톱에 걸리는 장력의 균일성을 최대한 유지함으로써 어느 한 띠톱에 부하가 집중되어 마모가 일어날 가능성을 크게 낮추었다는 점, 그리고 어느 하나의 띠톱이 끊어졌을 때 즉시 작동을 중지시킴으로써 끊어진 띠톱이 다른 구성에 부딪히거나 얽히면서 발생할 수 있는 금속 부스러기의 발생을 최소화하였다는 점에 주목해야 할 것이다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

100: 구동계
110: 구동부
120: 동력전달부
130: 구동풀리
140: 구동축
200: 띠톱
210: 제1띠톱
220: 제2띠톱
230: 제3띠톱
300: 종동풀리
300a: a종동풀리
300b: b종동풀리
310a: 제1a종동풀리(대)
320a: 제2a종동풀리(중)
330a: 제3a종동풀리(소)
310b: 제1b종동풀리(대)
320b: 제2b종동풀리(중)
330b: 제3b종동풀리(소)
340a: a종동축
340b: b종동축
400: 아이들러풀리
410: 제1아이들러풀리(소)
420: 제2아이들러풀리(중)
430: 제3아이들러풀리(대)
440: 아이들러풀리축
500: 텐셔너풀리
510: 제1텐셔너풀리(소)
520: 제2텐셔너풀리(중)
530: 제3텐셔너풀리(대)
511: 제1텐셔너풀리 이동축
521: 제2텐셔너풀리 이동축
531: 제3텐셔너풀리 이동축
513: 제1텐셔너풀리 암플레이트
523: 제2텐셔너풀리 암플레이트
533: 제3텐셔너풀리 암플레이트
514: 제1텐셔너풀리 변위조절부
524: 제2텐셔너풀리 변위조절부
534: 제3텐셔너풀리 변위조절부
515: 제1텐셔너풀리 텐션조절구
525: 제2텐셔너풀리 텐션조절구
535: 제3텐셔너풀리 텐션조절구
516: 제1텐셔너풀리 텐션스프링
526: 제2텐셔너풀리 텐션스프링
536: 제3텐셔너풀리 텐션스프링
540: 텐셔너풀리고정축
550: 텐션 지지블록
560: 감지부
600: 푸쉬어셈블리
610: 푸쉬바
620: 결합블록
630: 결합구
G: 가이드측벽
P: 진행방향
W: 피가공물
X: 커팅영역
Y: 제1가이드롤러
Z: 제2가이드롤러

Claims (11)

1. 커팅영역(X)에서 피가공물(W)의 진행방향(P)에 마주보는 방향으로 날이 형성된 띠톱(200)을 복수 개 구비하되, 상기 복수개의 띠톱(210,220,230)은 커팅영역(X)에서 피가공물의 진행방향에 대해 서로 중첩되지 않고 진행 방향의 수직인 폭 방향에 대해서도 서로 중첩되지 아니하도록 배치되며, 상기 복수개의 띠톱은 커팅영역(X)에서 절단하고자 하는 피가공물의 두께만큼 폭 방향으로 이격 배치되고,
   상기 커팅영역(X)에 대한 띠톱의 진입부 쪽에 배치되는 복수 개의 종동풀리(310b,320b,330b)에 상기 복수 개의 띠톱이 각각 감기고, 상기 커팅영역(X)에 대한 띠톱의 진출부 쪽에 배치되는 복수 개의 종동풀리(310a,320a,330a)에 상기 복수 개의 띠톱이 각각 감기며, 상기 종동풀리들은 서로 독립적으로 회전 가능하게 설치되고,
   상기 복수 개의 띠톱(210,220,230)은 각각 복수 개의 아이들러 풀리(410,420,430)에 감기며,
   상기 복수 개의 띠톱은 동일한 직경을 가지는 구동풀리(130)에 감겨 있어서, 상기 구동풀리(130)가 회전함에 따라 구동풀리(130)에 감겨 있는 띠톱이 각각 동일한 선 속도(linear velocity)로 이동하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드 소잉 머신.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 커팅영역(X)에 대한 띠톱의 진입부 쪽에 배치되는 복수 개의 종동풀리(310b,320b,330b)와, 진출부 쪽에 배치되는 복수 개의 종동풀리(310a,320a,330a)는 각각 동일한 종동축(340b, 340a)에 축설되고, 동일한 종동축에 축설된 복수 개의 종동풀리들의 직경은 서로 다르며,
   a종동축(340a)에 축설된 종동풀리(310a,320a,330a) 간의 직경의 차이와, b종동축(340b)에 축설된 종동풀리(310b,320b,330b) 간의 직경의 차이가 서로 동일한 것을 특징으로 하는 멀티 밴드 소잉 머신.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   동일한 띠톱에 감긴 종동풀리와 아이들러풀리의 직경은 서로 상보적인 것을 특징으로 하는 멀티 밴드 소잉 머신.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수 개의 띠톱(210,220,230)은 각각 독립적으로 장력을 가하는 복수 개의 텐셔너풀리(510,520,530)에 각각 감기고,
   상기 복수 개의 띠톱 중 적어도 어느 하나가 절단되었을 때 해당 띠톱이 감겨 있던 텐셔너풀리가 튀는 것을 감지하는 감지부(560)를 더 구비하고,
   상기 감지부(560)에서 텐셔너풀리가 튄 것이 감지되었을 때 동력을 차단하는 동력 차단 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드 소잉 머신.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 커팅영역(X)을 중심으로 2개의 멀티 밴드 소잉 머신이 서로 대칭되게 배치되어 상기 커팅영역의 폭을 확장하고,
   상기 2개의 멀티 밴드 소잉 머신은 하나의 구동부(110)로부터 동력을 전달받아 두 멀티 밴드 소잉 머신에 전달되는 구동 속도가 동일하도록 한 것을 특징으로 하는 멀티 밴드 소잉 머신.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 폭 방향으로 인접하는 복수 개의 띠톱 사이로 배치되며 상기 피가공물의 진행방향을 따라 연장된 복수 개의 푸쉬바(610)를 더 구비하는 멀티 밴드 소잉 머신.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   서로 평행하게 배치된 복수 개의 상기 푸쉬바(610) 사이에 결합블록(620)을 개재하고, 폭 방향으로 결합력을 제공하는 결합구(630)에 의해 상호 고정되는 푸쉬 어셈블리(600)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드 소잉 머신.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 푸쉬 어셈블리(600)에 고정된 결합블록(620)의 진행방향(P)으로의 길이는, 커팅영역(X)에서 피가공물의 진행방향에 대해 서로 중첩되지 않는 복수개의 띠톱(210,220,230)의 위치와 대응하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드 소잉 머신.
    
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 결합블록(620)은 소정 폭을 가지며, 두 개의 인접한 푸쉬바 사이에 상기 결합블록을 하나 이상 중첩하여 개재하는 멀티 밴드 소잉 머신.
    

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