KR101931169B1 - 금속 환봉 트레판닝 장치 - Google Patents

Abstract

금속 환봉 트레판닝 장치는 가이드 레일과, 고정측 환봉고정부와, 가공측 환봉고정부와, 냉각수 순환부와, 절삭부를 포함하고, 환봉의 단면을 환형 절삭하여 환봉 내에 환형의 심공을 형성한다. 절삭된 환봉의 주변부와 원통형 고정체 사이 공간으로 유입된 냉각수는 냉각수 유동채널과 절삭되기 직전의 환봉의 절삭면에 의해 형성된 통로를 따라 원통형 고정체와 절삭된 환봉의 코어 사이 공간으로 유입된다.

Description

금속 환봉 트레판닝 장치{APPARATUS FOR METAL ROUND BAR TREPANNING}

본 발명은 금속 환봉 트레판닝 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속 환봉에 환형의 구멍을 뚫어 코어가 분리되도록 금속 환봉을 가공하는 금속 환봉 트레판닝 장치에 관한 것이다.

가공되는 구멍의 직경에 비해 구멍의 깊이가 매우 깊은 구멍을 뚫는 심공 가공의 경우 절삭칩의 배출과 절삭날의 윤활이 어렵고 공구의 진동이 매우 심하기 때문에 일반적인 가공법을 이용하여 심공 가공하는 것은 불가능하다.

심공(Deep Hole) 가공은 통상적으로 건 드릴에 의한 심공 가공과 BTA(Boring and Trepanning Association) 방식에 의한 심공 가공으로 나누어 볼 수 있다. 건 드릴에 의한 심공 가공의 경우 심공의 직경이 대체로 5mm 내지 30mm 정도로 그 가공 가능 범위가 좁고 생산성이 낮다. 반면에, BTA 방식에 의한 심공 가공의 경우 심공의 직경이 20mm 내지 800mm 정도로 상대적으로 큰 직경을 가공할 수 있어 생산성이 높다.

BTA 방식의 가공 방법 중 트레판닝(trepanning)은 단일 작업으로 한 번에 구멍을 뚫기 힘든 경우 금속 환봉의 코어가 분리되도록 환형의 구멍을 뚫고 코어를 제거하여 상대적으로 직경이 큰 구멍을 뚫는 방식이다.

이러한 트레판닝 방식으로 심공 가공할 경우 심공에 대응하는 금속 환봉의 모든 부분을 제거하는 것이 아니기 때문에, 가공에 소요되는 동력이 감소되는 장점이 있으나, 절삭칩을 즉각적으로 배출하고 냉각수를 원활하게 유동시키는 것이 어려운 문제점을 수반한다.

따라서, 트레판닝 방식에 의한 심공 가공의 생산성을 더욱 높이기 위해서 보다 효율적으로 절삭칩을 배출하고 냉각수를 유동시킬 수 있는 구조적 개선이 요구된다.

한국 공개특허공보 제10-2009-0003151호

본 발명은 심공 가공 장치의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 절삭날이 인접하여 병렬로 배치되고, 절삭날의 측면이 완전히 노출되도록 절삭날의 측부에 냉각수유동채널이 형성되며, 냉각수가 심공의 내경부로 유입된 후 냉각수유동채널을 통해 코어의 외경부로 유출되도록 구성된 금속 환봉 트레판닝 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

금속 환봉 트레판닝 장치는 길게 연장 형성되며 지면 상에 수평하게 고정되는 가이드 레일(1100); 및 상기 가이드 레일(1100) 상에 고정되는 고정지지체(1230)와, 상기 고정지지체(1230)에 회전 가능하게 연결되며 환봉(100)의 단면이 접촉 고정되는 고정측 회전디스크(1210)와, 상기 고정측 회전디스크(1210) 상에 원주 방향을 따라 등간격을 두고 이격 배치되고 상기 고정측 회전디스크(1210)에 반경 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결되어 환봉(100)의 단부의 외주면을 가압 고정시키는 네 개의 고정측 클램퍼(1220)를 포함하는 고정측 환봉고정부(1200);를 포함한다.

금속 환봉 트레판닝 장치는 상기 가이드 레일(1100) 상에 슬라이드 이동 가능하게 연결되며 그 내부에 환봉(100)의 단부가 배치되는 중공의 절삭챔버(1340)가 형성되는 가압지지체(1330)와, 상기 가압지지체(1330)에 회전 가능하게 연결되고 환봉(100) 단면의 외주부가 접촉 고정되며 환봉 단면의 중심부가 노출되도록 중심부에 중공이 형성되고 환봉(100)을 양측에서 가압 고정하도록 상기 고정측 회전디스크(1210)와 대면하여 배치되는 가공측 회전디스크(1310)와, 상기 가공측 회전디스크(1310) 상에 원주 방향을 따라 등간격을 두고 이격 배치되고 상기 가공측 회전디스크(1310)에 반경 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결되어 환봉의 단부의 외주면을 가압 고정시키는 네 개의 가공측 클램퍼(1320)를 포함하는 가공측 환봉고정부(1300); 냉각수가 저장되고 냉각되는 냉각수 저장탱크(1410)와, 상기 가이드 레일(1100)에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 도관 지지체(1440)와, 상기 냉각수 저장탱크(1410)로부터 상기 절삭챔버(1340)로 냉각수가 유동하도록 상기 절삭챔버(1340)와 상기 냉각수 저장탱크(1410)를 연결하는 유입 도관(1420)과, 상기 절삭챔버(1340)로부터 상기 냉각수 저장탱크(1410)로 냉각수가 유동하도록 상기 절삭챔버(1340)와 상기 냉각수 저장탱크(1410)를 연결하고 상기 도관 지지체(1440)에 고정되어 상기 가이드 레일(1100)에 대해 슬라이드 이동하는 배출 도관(1430)을 포함하는 냉각수 순환부(1400); 및 관통형 중공이 형성되며 가공단의 반대측 관통구가 상기 배출 도관(1430)의 유입구와 연통되도록 상기 배출 도관(1430)에 고정되는 원통형 고정체(1510)와, 상기 원통형 고정체(1510)의 가공단 측에 고정되고 상기 원통형 고정체(1510)의 가공단 측 단면으로부터 환봉을 향하여 돌출되도록 배치되어 상기 환봉(100)의 단면을 절삭하는 복수의 절삭날(1520a 내지 1520e)을 포함하여 상기 배출 도관(1430)과 함께 상기 가이드 레일(1100)을 따라 상기 환봉(100)을 향하여 슬라이드 이동함으로써 상기 환봉(100)의 단면을 환형 절삭하여 상기 환봉(100) 내에 환형의 심공을 형성하는 절삭부(1500)를 더 포함하고, 상기 원통형 고정체(1510)의 중심에 대해 서로 맞은편 각각에 둘 이상의 상기 절삭날(1520a 내지 1520e)이 서로 반경 방향으로 인접하도록 배치되며, 상기 원통형 고정체(1510)의 가공단 측 단면 중 상기 복수의 절삭날(1520a 내지 1520e)의 측부에는 상기 복수의 절삭날(1520a 내지 1520e)의 측면 전체가 노출되고 상기 원통형 고정체(1510)의 내부와 외부 간에 냉각수가 유동 가능하도록 가공단 측으로부터 후퇴된 오목한 형상으로 형성되는 복수의 냉각수 유동채널(1530a 및 1530b)이 형성되고, 상기 냉각수 저장탱크(1410)로부터 상기 유입 도관(1420)을 통해 상기 절삭챔버(1340)로 유입된 냉각수는 절삭된 환봉의 주변부(100a)와 상기 원통형 고정체(1510) 사이 공간(O)으로 유입되며, 상기 냉각수 유동채널(1530a 및 1530b)과 절삭되기 직전의 환봉(100)의 절삭면에 의해 형성된 통로를 따라 상기 원통형 고정체(1510)와 절삭된 환봉의 코어(100b) 사이 공간으로 유입되고, 상기 원통형 고정체(1510)의 후방으로 유동하여 상기 배출 도관(1430)을 따라 상기 냉각수 저장탱크(1410)로 배출되고, 상기 원통형 고정체(1510)의 중심에 대해 일측에는 내측으로부터 반경 방향을 따라 제1 절삭날(1520a), 제3 절삭날(1520c) 및 제5 절삭날(1520e)이 배치되고, 상기 원통형 고정체(1510)의 중심에 대해 타측에는 내측으로부터 반경 방향을 따라 제2 절삭날(1520b) 및 제4 절삭날(1520d)이 배치되며, 상기 제1 절삭날(1520a)과 상기 제2 절삭날(1520b) 간의 회전반경 차이와, 상기 제2 절삭날(1520b)과 상기 제3 절삭날(1520c) 간의 회전반경 차이와, 상기 제3 절삭날(1520c)과 상기 제4 절삭날(1520d) 간의 회전반경 차이와, 상기 제4 절삭날(1520d)과 상기 제5 절삭날(1520e) 간의 회전반경 차이는 모두 동일하고, 상기 제1 절삭날(1520a), 상기 제3 절삭날(1520c) 및 상기 제5 절삭날(1520e)의 측부에는 제1 냉각수 유동채널(1530a)이 형성되고, 상기 제2 절삭날(1520b) 및 상기 제4 절삭날(1520d)의 측부에는 제2 냉각수 유동채널(1530b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 환봉 트레판닝 장치는 길게 연장 형성되며 지면 상에 수평하게 고정되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일 상에 고정되는 고정지지체와, 상기 고정지지체에 회전 가능하게 연결되며 환봉의 단면이 접촉 고정되는 고정측 회전디스크와, 상기 고정측 회전디스크 상에 원주 방향을 따라 등간격을 두고 이격 배치되고 상기 고정측 회전디스크에 반경 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결되어 환봉의 단부의 외주면을 가압 고정시키는 네 개의 고정측 클램퍼를 포함하는 고정측 환봉고정부; 상기 가이드 레일 상에 슬라이드 이동 가능하게 연결되며 그 내부에 환봉의 단부가 배치되는 중공의 절삭챔버가 형성되는 가압지지체와, 상기 가압지지체에 회전 가능하게 연결되고 환봉 단면의 외주부가 접촉 고정되며 환봉 단면의 중심부가 노출되도록 중심부에 중공이 형성되고 환봉을 양측에서 가압 고정하도록 상기 고정측 회전디스크와 대면하여 배치되는 가공측 회전디스크와, 상기 가공측 회전디스크 상에 원주 방향을 따라 등간격을 두고 이격 배치되고 상기 가공측 회전디스크에 반경 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결되어 환봉의 단부의 외주면을 가압 고정시키는 네 개의 가공측 클램퍼를 포함하는 가공측 환봉고정부; 냉각수가 저장되고 냉각되는 냉각수 저장탱크와, 상기 가이드 레일에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 도관 지지체와, 상기 냉각수 저장탱크로부터 상기 절삭챔버로 냉각수가 유동하도록 상기 절삭챔버와 상기 냉각수 저장탱크를 연결하는 유입 도관과, 상기 절삭챔버로부터 상기 냉각수 저장탱크로 냉각수가 유동하도록 상기 절삭챔버와 상기 냉각수 저장탱크를 연결하고 상기 도관 지지체에 고정되어 상기 가이드 레일에 대해 슬라이드 이동하는 배출 도관을 포함하는 냉각수 순환부; 및 관통형 중공이 형성되며 가공단의 반대측 관통구가 상기 배출 도관의 유입구와 연통되도록 상기 배출 도관에 고정되는 원통형 고정체와, 상기 원통형 고정체의 가공단 측에 고정되고 상기 원통형 고정체의 가공단 측 단면으로부터 환봉을 향하여 돌출되도록 배치되어 상기 환봉의 단면을 절삭하는 복수의 절삭날을 포함하여 상기 배출 도관과 함께 상기 가이드 레일을 따라 상기 환봉을 향하여 슬라이드 이동함으로써 상기 환봉의 단면을 환형 절삭하여 상기 환봉 내에 환형의 심공을 형성하는 절삭부를 포함하고, 상기 원통형 고정체의 중심에 대해 서로 맞은편 각각에 둘 이상의 상기 절삭날이 서로 반경 방향으로 인접하도록 배치되며, 상기 원통형 고정체의 가공단 측 단면 중 상기 복수의 절삭날의 측부에는 상기 복수의 절삭날의 측면 전체가 노출되고 상기 원통형 고정체의 내부와 외부 간에 냉각수가 유동 가능하도록 가공단 측으로부터 후퇴된 오목한 형상으로 형성되는 복수의 냉각수 유동채널이 형성되고, 상기 냉각수 저장탱크로부터 상기 유입 도관을 통해 상기 절삭챔버로 유입된 냉각수는 절삭된 환봉의 주변부와 상기 원통형 고정체 사이 공간으로 유입되며, 상기 냉각수 유동채널과 절삭되기 직전의 환봉의 절삭면에 의해 형성된 통로를 따라 상기 원통형 고정체와 절삭된 환봉의 코어 사이 공간으로 유입되고, 상기 원통형 고정체의 후방으로 유동하여 상기 배출 도관을 따라 상기 냉각수 저장탱크로 배출된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 원통형 고정체의 중심에 대해 일측에는 내측으로부터 반경 방향을 따라 제1 절삭날, 제3 절삭날 및 제5 절삭날이 배치되고, 상기 원통형 고정체의 중심에 대해 타측에는 내측으로부터 반경 방향을 따라 제2 절삭날 및 제4 절삭날이 배치되며, 상기 제1 절삭날과 상기 제2 절삭날 간의 회전반경 차이와, 상기 제2 절삭날과 상기 제3 절삭날 간의 회전반경 차이와, 상기 제3 절삭날과 상기 제4 절삭날 간의 회전반경 차이와, 상기 제4 절삭날과 상기 제5 절삭날 간의 회전반경 차이는 모두 동일하고, 상기 제1 절삭날, 상기 제3 절삭날 및 상기 제5 절삭날의 측부에는 제1 냉각수 유동채널이 형성되고, 상기 제2 절삭날 및 상기 제4 절삭날의 측부에는 제2 냉각수 유동채널이 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면 원통형 고정체의 일측에 병렬로 인접하여 배치된 3개의 절삭날과 원통형 고정체의 타측에 병렬로 인접하여 배치된 2개의 절삭날이 서로 교번하여 등간격으로 배치됨으로써 금속 환봉의 가공면에 대해 고르게 절삭력을 인가할 수 있어 가공 안정성 및 생산성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 병렬로 배치되는 절삭날의 측면이 냉각수유동채널을 통해 완전히 노출되므로 절삭 마찰열을 매우 효율적으로 냉각시킬 수 있으며, 냉각수유동채널을 통해 냉각수가 절삭날의 외측과 내측을 모두 거치면서 순환되므로 냉각 효율을 높이면서 절삭칩의 배출 효율도 동시에 높일 수 있다.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 환봉 트레판닝 장치의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 금속 환봉 트레판닝 장치의 개략적인 정면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 금속 환봉 트레판닝 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 금속 환봉 트레판닝 장치(1000)는 가이드 레일(1100)과, 고정측 환봉고정부(1200)와, 가공측 환봉고정부(1300)와, 냉각수 순환부(1400)와, 절삭부(1500)를 포함한다.

가이드 레일(1100)은 길게 연장 형성된 금속 레일로 구성되며 지면 상에 수평하게 고정된다. 가이드 레일(1100)에는 고정측 환봉고정부(1200) 및 가공측 환봉고정부(1300)가 고정된다.

가이드 레일(1100) 기계적 물성 및 비틀림 현상을 개선시키고, 신체의 신진 대사를 촉진시키는 원적외선을 방사할 수 있도록 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여, 고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE) 110 ~ 130 중량부, 탈크(Talc) 170 ~ 190 중량부, 게르마늄 분말 1 ~ 10 중량부, 유리섬유 강화 플라스틱 15 ~ 25 중량부, 아교 2 ~ 7 중량부, 코르크 분말 5 ~ 10 중량부, 자당(C12H22O11) 분말 1 ~ 4 중량부, 배반 2 ~ 5 중량부 및 보헤마이트(Boehmite, AlO(OH)) 3 ~ 8 중량부를 포함하며 1.02 ~ 1.10의 비중을 갖는 플라스틱 조성물로 제조되며, 상부의 마모를 방지할 수 있도록 보호 시트가 후술하는 접착제 조성물에 의해 상부에 부착된다.

상기 플라스틱 조성물은 폴리프로필렌 수지, 고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE), 탈크 및 게르마늄 분말을 포함할 수 있다.

상술한 플라스틱 조성물에 의할 경우, 내열성, 내구성 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있고, 비틀림 현상을 개선할 수 있으며, 원적외선을 방사함으로써 신진 대사 촉진 및 제조된 플라스틱 용기에 보관된 식품의 저장 안정성을 향상시킬 수 있는 플라스틱 시트(제품)를 제조할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

폴리프로필렌(polypropylene) 수지는, 성능 대비 가격이 저렴하고, 식품이나 화장품 등의 내용물과의 접촉에도 위해성이 없는 환경친화적인 소재로 알려져 있는 것으로서, 프로필렌을 중합하여 얻는 열가소성 수지이고, 내약품성, 기계적 성질, 열적 성질이 우수하다.

폴리프로필렌은, 프로필렌 단독(호모) 중합체, 랜덤 공중합체 및 블록 공중합체 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으나, 기계적 물성의 향상을 위하여 호모 중합체와 랜덤 공중합체를 3 : 2의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지는, 에틸렌을 중합하여 제조하는 합성수지로서, 높은 유동성과 강성, 내충격성, 전기절연성, 성형성, 내한성이 뛰어나다.

고밀도 폴리에틸렌 수지는, 전술한 폴리프로필렌 수지와 혼합하여 플라스틱 시트 또는 제품 제조 시 인장력을 강화하여 성형성을 개선할 수 있는 효과를 가질 수 있으며, 공지의 다양한 제품을 사용할 수 있다.

탈크는, 플라스틱 조성물의 강도, 내열성 등의 기계적 물성을 향상시키는 것으로서, 폴리프로필렌 수지 등과의 혼합성을 위하여 150 ~ 200 메시(mesh)의 입자 크기를 갖는 탈크 분말을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 탈크는, 다른 충전재 성분과 혼합하여 사용하는 것도 가능하고, 바람직하게는, 돌로마이트 분말과 1 : 1의 중량비로 혼합하여 사용하여 플라스틱 조성물의 내구성 향상에 기여할 수도 있다.

게르마늄은, 은백색의 준금속으로, 인체에 유익한 원적외선과 음이온 등을 다량 방사하여 신진 대사를 촉진하는 효과를 가진다.

또한, 게르마늄은, 반도체적 성질로 인해 피부에 접촉하면 게르마늄 이온(외곽전자)이 체내에 들어가 생명력을 높이는 작용을 하며, 체내에 들어가면 각종 유해물질과 함께 20 ~ 30시간 안에 몸 밖으로 배출되므로 중독이나 부작용이 전혀 없다.

특히, 무기게르마늄의 입자가 사람의 피부와 접하게 되면 외곽전자의 침투압 활동으로 피부조직 속으로 반도체 성질이 들어간다. 피하조직 속의 모세혈관까지 침투한 게르마늄은 혈관벽을 통해서 혈관 속에 있는 전자를 이동시키며, 혈액정화작용을 하여 혈액을 정상화시키고, 과잉 전자 흐름을 방전시켜 통증을 면하게 한다는 사실이 밝혀졌다.

게르마늄은, 분말 형태로 사용할 수 있고, 게르마늄 원석을 3cm 이하로 잘게 절단한 후, 절단된 게르마늄 원석을 80 ~ 100 메쉬의 입도 크기로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 플라스틱 조성물은, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서, 고밀도 폴리에틸렌 수지 110 ~ 130 중량부, 탈크 170 ~ 190 중량부 및 게르마늄 분말 1 ~ 10 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

플라스틱 조성물을 이용하여 가이드 레일(1100)를 제조할 경우, 뒤틀림 현상 등을 배제하기 위하여 플라스틱 조성물의 비중을 조절하는 것이 중요한데, 비중은 1.02 ~ 1.10인 것이 바람직하고, 1.03 ~ 1.05인 것이 더욱 바람직한데, 즉, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서, 고밀도 폴리에틸렌 수지가 110 중량부 미만이거나, 탈크가 170 중량부 미만이면, 내구성 등의 기계적 물성을 강화 시키기 제한되고, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 고밀도 폴리에틸렌 수지가 130 중량부를 초과하거나, 탈크가 190 중량부를 초과하면, 플라스틱 조성물의 비중이 늘어나 성형성이 불량해질 수 있는 우려가 있다.

또한, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서, 게르마늄 분말이 1 중량부 미만이면, 게르마늄으로 인한 원적외선 방출 효과 등이 발현되기 힘들고, 10 중량부를 초과하면, 다른 성분과의 혼합성이 저해되어 성형성이 불량해질 수 있다.

일 실시예에서, 상술한 플라스틱 조성물은, 내충격성을 강화하기 위하여 유리섬유 강화 플라스틱을 더 포함할 수 있다.

유리섬유 강화 플라스틱(Fiberglass Reinforced Plastic, FRP)은, 유리계 광물질을 주원료로 하고, 유리계 광물질에 방향족 나일론 섬유 및 열경화성 수지를 결합한 물질이다.

유리계 광물질은, 규사, 석회석, 장석 및 소다회로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

열경화성 수지는, 공지의 다양한 열경화성 수지를 사용할 수 있고, 바람직하게는, 폴리에스터, 에폭시 수지를 사용할 수 있다.

유리섬유 강화 플라스틱은, 유리계 광물질 등의 재료를 혼합하여 용융로에 넣어 제조할 수 있고, 유리섬유 사이에 밀봉된 각각의 공기층이 단열층으로 작용하여 불연성, 흡음성, 시공성이 우수하다.

또한, 철보다 강하고, 알루미늄보다 가벼우며, 녹슬지 않는다는 장점이 있으며, 불연성이 우수하여 열에 변형되지 않고, 가공하기 용이하다.

이때, 유리섬유 강화 플라스틱(펠렛 형태)과 PVC 등과의 혼합성을 향상시키기 위하여 아교를 첨가하는 것이 바람직하다.

아교는, 동물의 가죽, 창자, 뼈 등을 고아 그 액체를 고형화한 물질로서, 각 성분의 결합력을 향상시키면서도 환경 호르몬 배출 등의 문제를 해소할 수 있다.

유리섬유 강화 플라스틱 및 아교는, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서, 각각 15 ~ 25 중량부 및 2 ~ 7 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 해당 범위보다 적을 경우, 내충격성 강화 및 배합성이 떨어질 수 있고, 해당 범위를 넘어서는 경우, 제품 생산 시 깨짐 현상이 발생할 수 있고, 비경제적이다.

일 실시예에서, 플라스틱 조성물을 이용하여 가이드 레일(1100)을 제작 시 탄성력을 향상시키기 위하여 코르크 분말을 더 포함할 수도 있다.

코르크 분말은, 굴참나무의 껍데기를 제거한 후, 분쇄하여 준비할 수 있다. 코르크 분말은 폴리프로필렌 수지 등과의 혼합성을 위하여 400 메쉬(mesh) 이상의 망으로 거른 미분쇄 입자를 사용하는 것이 바람직하다.

코르크 분말은, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서, 5 ~ 10 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 코르크 분말이 5 중량부 미만인 경우, 탄성도의 향상 정도가 미미하고, 10 중량부를 초과하는 경우, 제품 제조 시 내부에 형성된 공극이 커져 내구성이 약화될 수 있다.

또한, 코르크 분말과 타 성분과의 혼합성을 개선하기 위하여 자당(C12H22O11) 분말을 더 포함할 수 있다.

자당은, 코르크 분말 사이에 형성된 공극을 매끄럽게 할 뿐만 아니라, PVC 등과의 혼합 과정에서 점성이 생겨 이취 문제를 발생시키는 분자를 잡을 수도 있어 이취 문제 해결에도 기여할 수 있다.

자당은, 500 메쉬(mesh) 망으로 거른 분말을 사용하는 것이 바람직하고, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 1 ~ 4 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 자당이 1 중량부 미만인 경우, 자당에 의해 발현되는 효과가 미미하고, 4 중량부를 초과하는 경우, 비경제적일 뿐만 아니라 제품의 기계적 물성을 약화시킬 우려가 있다.

일 실시예에서, 플라스틱 조성물은, 백반 분말을 더 포함할 수 있다. 백반은 칼륨 백반(황산알루미늄칼륨, AlK(SO4)2ㅇ12H2O)을 사용할 수 있고, 천연의 명반석으로부터 얻을 수 있다.

구체적으로, 명반석을 물에 풀어서 거른 다음 끊이고, 식힌 후 불규칙한 모양의 결정이 생기면, 이를 건조함으로써 제조할 수 있다. 백반은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 2 ~ 5 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 백반의 함량이 2 중량부 미만인 경우, 백반에 의한 효과가 미미하고, 5 중량부를 초과하는 경우 비경제적이다.

일 실시예에서, 본 발명에 의한 플라스틱 조성물은 항균성을 향상시키기 위하여 보헤마이트(Boehmite, AlO(OH))를 더 포함할 수 있다.

보헤마이트는 γ-보헤마이트, α-보헤마이트 및 유사 보헤마이트(Pseudo-Boehmite)를 모두 사용할 수 있는데, 그 중에서도, 결정성이 뛰어나서 열 안정성 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 구조적으로 중성이며, 항균 특성이 뛰어난 γ-보헤마이트를 사용하는 것이 바람직하다.

γ-보헤마이트는, 물(순수)과 알루미늄(Al)만의 초임계 합성법으로 제조할 수 있다. 보헤마이트는 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 3 ~ 8 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 보헤마이트의 함량이 3 중량부 미만이면 달성하고자 하는 항균 효과를 발현시키기 힘들고, 8 중량부를 초과하면 타 성분과의 혼합성이 저해될 우려가 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명에 의한 플라스틱 조성물의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

폴리프로필렌 수지 180kg, 고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE) 200kg, 탈크 310kg, 게르마늄 분말 15kg을 혼합하여 플라스틱 조성물을 제조하였고, 이를 실시예 1로 하였다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하게 제조하되, 유리섬유 강화 플라스틱 36kg, 아교 9kg을 더 혼합하여 플라스틱 조성물을 제조하였고, 이를 실시예 2로 하였다.

[실시예 3]

실시예 2와 동일하게 제조하되, 코르크 분말 9kg, 자당 분말 5kg, 백반 분말 5kg, γ-보헤마이트 9kg을 더 혼합하여 플라스틱 조성물을 제조하였고, 이를 실시예 3으로 하였다.

[비교예 1]

탈크만 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였고, 이를 비교예 1로 하였다.

[실험예 1 : 내충격성 평가]

실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1의 플라스틱 조성물을 이용하여 시편(20cm * 30cm, 두께 20mm)을 제조하였고, 3kg의 추를 2m 높이에서 떨어뜨린 후, 각 시편의 파손 정도를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

상기 표 1을 통해 알 수 있듯이, 탈크를 포함하지 않은 비교예 1에 비해 탈크를 포함하는 실시예들은 내충격성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 특히, 유리섬유 강화 플라스틱을 함유하는 실시예 2 및 3의 경우, 가장 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

[실험예 2 : 내열성 평가]

실험예 1의 시편을 80℃로 유지되는 열풍 순환식 가열로에서 3시간 가열한 후 황변도를 육안으로 관찰하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

상기 표 2를 통해 알 수 있듯이, 실시예 1 내지 실시예 3은 비교예 1과 달리 황변되는 부분이 거의 관찰되지 않았다. 이를 통해 실시예의 내열성이 비교예 1에 비해 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 3 : 항균성 평가]

실시예 1, 실시예 3 및 비교예 1에 대해 항균력 테스트(JIS Z 2801)를 실시하였다. 시험균주는 Aspergillus niger ATCC 9642(곰팡이)를 사용하였고, 항균력(항균 활성치)을 평가하여 하기 표 3에 기재하였다.

항균 활성치란 일정시간 동안 배양된 균주의 수를 비교하여 항균정도를 평가한 값으로서, 그 값이 1 이상이면 90% 이상의 균주가, 2 이상이면 99% 이상의 균주가, 3 이상이면 99.9% 이상의 균주가, 4 이상이면 99.99% 이상의 균주가, 5 이상이면 99.999% 이상의 균주가 사멸되어 항균 효과가 있는 것으로 본다.

상기 표 3를 통해 알 수 있듯이, γ-보헤마이트를 포함하는 실시예 3의 경우, 다른 케이스보다 항균성이 매우 우수하다는 것을 예측할 수 있었다.

보호 시트는 가이드 레일과 동일한 플라스틱 조성물로 제조되며, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 30 ~ 90 중량부에 대하여, 폴리비닐알콜(PVA) 1 ~ 30 중량부, 물 10 ~ 30 중량부, 탄산칼슘 5 ~ 30 중량부, 계면활성제 0.1 ~ 1 중량부, 요변성 부여제 1 ~ 20 중량부, 소듐 실리케이트 3 ~ 7 중량부, 이황화 몰리브덴(MoS2) 1 ~ 5 중량부, 수산화알루미늄 5 ~ 10 중량부 및 용매인 물 10 ~ 30 중량부를 포함하는 주제와, 톨루엔-디이소시아테이트(toluen-diisocyanate, TDI), 수소화 TDI, 트리메틸 프로판-TDI(trimethyl propane-TDI), 트리페닐메탄-트리이소시아네이트(tripehnylmethane-triisocyanate, TTI), 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트(dipehenylmethane-4,4-diisocianate, MDI), 수소화 MDI, 및 헥산메틸렌-디이소시아네이트(hexamethylene-diisocyanate, HDI) 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 이소시아네이트 화합물로 이루어지며, 주제 100 중량부에 대해서 1 ~ 20 중량부로 포함되는 경화제로 이루어진 접착제 조성물에 의해 가이드 레일(1100)의 마모를 방지할 수 있도록 가이드 레일(1100)의 상부에 부착된다.

보호 시트의 부착에 사용되는 접착제 조성물은, 주제 및 경화제를 포함하는 접착제 조성물로서, 주제는, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 30~90 중량부, 폴리비닐알콜(PVA) 1~30 중량부, 물 10~30 중량부, 탄산칼슘 5~30 중량부, 계면활성제 0.1~1 중량부 및 요변성 부여제 1~20 중량부를 포함하고, 경화제는, 이소시아네이트 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 접착제 조성물은, 주제와 경화제로 이루어진 수용성 2액형 접착제 조성물로서, 이를 도포 및 경화하여 접착시트 또는 접착제를 제조할 수 있으며, 환경을 오염시키지 않으면서도, 접착성, 내열성 등 물리적 특성이 우수하여 합판과 같은 목질 보드나 마그네슘 보드와 같은 무기질 보드, PVC 등의 여러가지 플라스틱 재질의 시트에 사용될 수 있다.

주제는, 기본적으로 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지, 폴리비닐알콜(PVA), 물, 탄산칼슘, 계면활성제 및 요변성 부여제를 포함하는데, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지는 주제의 주성분으로서, 응집력이 강하여 제조되는 접착시트 또는 접착제의 강도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

종래에는 에폭시 수지를 접착시트 또는 접착제의 주성분으로 사용하였는데, 에폭시 수지를 사용하는 접착시트 또는 접착제의 경우 벤젠 톨루엔과 같은 휘발성 유기 화합물을 방출하여 환경 및 인체에 유해한 영향을 미쳤다.

그러나, 본 발명의 접착제 조성물은, 에폭시 수지를 배제함으로써 환경문제 등의 문제점을 해결할 수 있게 되었다.

폴리비닐알콜(PVA)은, 제조되는 접착시트 또는 접착제의 내열성과 내수성 및 접착성을 향상시키는 역할을 한다.

폴리비닐알콜은, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서, 1 ~ 30 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 폴리비닐알콜이 1 중량부 미만인 경우, 내열성 등을 향상시키기 힘들고, 30 중량부를 초과하는 경우, 에틸렌 비닐 아세테이트의 상대적인 함량이 줄어들어 접착시트 또는 접착제의 응집력이 약화될 수 있다.

또한, 본 발명은, 온돌 마루 등에 사용될 때, 폴리비닐알콜의 기능성을 보완하기 위하여 폴리비닐알콜과 함께 산화안티몬 및 산화지르코늄을 사용할 수도 있다.

산화안티몬 및 산화지르코늄은, 제조되는 접착시트 또는 접착제의 내열성을 증진시킬 수 있는 것으로서, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30 ~ 90 중량부에 대해서 각각 5 ~ 10 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만에서는 내열성 증진 효과가 미미하고, 상기 범위를 넘어서는 경우 비경제적이다.

물은 주제의 용매로 사용될 수 있다.

본 발명은, 종래의 접착시트 또는 접착제와 달리 휘발성 유기용제를 사용하지 않아 환경오염 문제를 해결할 수 있는 효과를 가진다.

물은, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서, 10 ~ 30 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 물이 10 중량부 미만이면, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 등을 효과적으로 용해시킬 수 없고, 30 중량부를 초과하는 경우, 너무 묽어져서 접착시트 또는 접착제의 강도가 낮아질 수 있다.

탄산칼슘은, 접착제 조성물의 점도를 조절하고, 경화 시 수축 현상을 감소시킨다.

탄산칼슘은, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 30~90 중량부에 대해서, 5 ~ 30 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 탄산칼슘이 5 중량부 미만인 경우, 경화 시 충분한 수축이 일어나지 않아 접착시트 또는 접착제의 경도가 불량해질 수 있고, 30 중량부를 초과하는 경우, 점도가 너무 빡빡하여 생산성이 저하될 수 있다.

또한, 본 발명은, 탄산칼슘을 대체하여 경탄류, 클레이류의 여러가지 물질을 사용할 수도 있으며, 일 예로, 돌로마이트 및/또는 활석(Talc)을 사용할 수 있다.

이때, 기계적 물성을 향상시키기 위하여 돌로마이트 및 활석을 1 : 1의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 또한, 분말은 150 ~ 200 메시(mesh)의 입자 크기를 갖는 것이 바람직한데, 150 ~ 200 메시의 입자크기를 갖도록 미분쇄된 분말을 사용하게 되면, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 등의 다른 성분과 혼합성이 향상될 수 있다.

계면활성제는, 접착제 조성물의 혼합시 표면장력을 줄이고, 도포성을 향상시키기 위하여 사용된다.

계면활성제는, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30 ~ 90 중량부에 대해서, 0.1 ~ 1 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.

계면활성제는, 공지의 비이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제를 사용할 수 있으나, 표면장력을 효과적으로 줄이기 위하여 탄소 원자 8 ~ 14개의 알킬 사슬을 포함하는 제미니형 음인온계 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다.

요변성 부여제는, 접착제 조성물이 도포되어 접착시트 또는 접착제가 될 때, 주제와 경화제의 분리 현상을 억제하여 접착제 조성물이 흘러내리지 않도록 하는 것으로서, 실리카류, 아크릴 코폴리머 등의 여러가지 공지의 다양한 물질을 사용할 수 있으나, 클레이(clay)를 사용하는 것이 바람직하다.

클레이는, 가느다란 함수 규산염 광물의 집합체로서, 적당량의 물을 섞어 반죽하면 가소성이 생기고, 건조시키면 강성을 나타내며, 높은 온도에서 구우면 소결하는 물질을 말한다.

구체적으로, 해포석, 흄드 실리카 및 벤토나이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나의 분말을 사용할 수 있으나, 가장 좋은 효과를 얻기 위해서는 흄드 실리카와 벤토나이트가 1 : 1의 중량비로 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

요변성 부여제는, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30 ~ 90 중량부에 대해서, 1 ~ 20 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 요변성 부여제가 1 중량부 미만이면, 흐름성을 충분히 제어할 수 없고, 20 중량부를 초과하면, 흐름성이 너무 사라져서 생산성이 저하될 수 있다.

또한, 주제는, 제조되는 접착시트 또는 접착제의 접착력을 향상시키기 위하여 소듐실리케이트를 더 포함할 수도 있다.

소듐 실리케이트(sodium silicate)는, 기존의 접착제와는 달리 공해를 유발시키지 않아 환경 친화적이며, 접착력이 우수하다.

소듐 실리케이트는, 고형분 기준으로 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30 ~ 90 중량부에 대해서, 3 ~ 7 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 소듐 실리케에트가 3 중량부 미만인 경우, 접착 성능의 향상 정도가 미미하고, 7 중량부를 초과할 경우, 다른 성분과의 혼합성이 떨어질 수 있다.

또한, 주제는, 제조되는 접착시트 또는 접착제의 내마모성을 향상시키기 위하여 이황화 몰리브덴을 더 포함할 수도 있다.

이황화 몰리브덴(MoS2)은, 화강암 속에 함유 되어 얇은 광맥으로 발견되어 채굴하는 재료로서, 윤활성분으로 사용된다.

이황화 몰리브덴(MoS2)은, 그래파이트(graphite)와 같이 전단이 발생하기 쉬운 형태의 육각형의 결정 구조의 고유한 특성을 가지나, 윤활 작용은 그래파이트보다 우수하다.

이황화 몰리브덴은, 고형분 기준으로 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30 ~ 90 중량부에 대해서, 1 ~ 5 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 이황화 몰리브덴이 1 중량부 미만인 경우, 내마모성을 효과적으로 향상시킬 수 없고, 5 중량부를 초과할 경우, 오히려 접착력을 떨어뜨릴 수 있다.

이때, 이황화 몰리브덴과 함께 구리 분말을 혼합하여 사용할 수도 있다.

또한, 주제는, 제조되는 접착시트 또는 접착제의 난연성을 향상시키기 위하여 난연제를 더 포함할 수도 있다.

난연제는, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 100 중량부에 대해서, 1 ~ 5 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 난연제가 1 중량부 미만인 경우, 난연성의 향상 정도가 미미하고, 5 중량부를 초과하는 경우, 비경제적일 뿐만 아니라 타 성분과의 혼합성이 떨어질 우려가 있다.

난연제는, 백반 분말을 사용할 수 있는데, 백반은 칼륨 백반(황산알루미늄칼륨, AlK(SO4)2ㅇ12H2O)을 사용할 수 있고, 천연의 명반석으로부터 얻을 수 있다.

구체적으로, 명반석을 물에 풀어서 거른 다음 끊이고, 식힌 후 불규칙한 모양의 결정이 생기면, 이를 건조함으로써 제조할 수 있다.

또한, 주제는, 제조되는 접착시트 또는 접착제의 항균성을 향상시키기 위하여 수산화알루미늄을 더 포함할 수도 있다.

수산화알루미늄은, 보헤마이트(Boehmite, AlO(OH))를 사용하는 것이 바람직하다.

보헤마이트는 γ-보헤마이트, α-보헤마이트 및 유사 보헤마이트(Pseudo-Boehmite)를 모두 사용할 수 있는데, 그 중에서도, 결정성이 뛰어나서 열 안정성 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 구조적으로 중성이며, 항균 특성이 뛰어난 γ-보헤마이트를 사용하는 것이 바람직하다.

γ-보헤마이트는, 물(순수)과 알루미늄(Al)만의 초임계 합성법으로 제조할 수 있다.

수산화알루미늄은, 에틸렌 비닐 아세테이트 30 ~ 90 중량부에 대해서, 5 ~ 10 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 수산화알루미늄의 함량이 5 중량부 미만이면 달성하고자 하는 항균 효과를 발현시키기 힘들고, 10 중량부를 초과하면 타 성분과의 혼합성이 저해될 우려가 있다.

경화제는, 이소시아네이트 화합물을 포함하는 것을 사용할 수 있다.

이소시아네이트 화합물은, 물에 대한 우수한 용해성으로 경화제가 주제에 균일하게 혼합되어 적당한 점도와 경도를 유지함으로써 경화시간을 단축할 수 있으며, 주제와 경화제 혼합시 가사시간(pot life)을 연장시켜 작업성을 현저히 향상시키는 작용을 한다.

이소시아네이트 화합물은, 1 분자 중에 2 개 이상의 이소시아네이트기를 함유하는 화합물인 것이 좋으며, 특히 톨루엔-디이소시아테이트(toluen-diisocyanate, TDI), 수소화 TDI, 트리메틸 프로판-TDI(trimethyl propane-TDI), 트리페닐메탄-트리이소시아네이트(tripehnylmethane-triisocyanate, TTI), 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트(dipehenylmethane-4,4-diisocianate, MDI), 수소화 MDI, 또는 헥산메틸렌-디이소시아네이트(hexamethylene-diisocyanate, HDI) 등을 사용하는 것이 바람직하며, 경화제는 주제 100 중량부에 대해서, 1~20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.

상술한 접착제 조성물은, 주제와 경화제를 혼합하여 수용성 2액형 접착제 조성물을 제조한 후, 작업 현장에 도포 및 경화시켜 제조되는 것으로서, 필요에 따라 상기 구성 성분의 일부를 제외하거나 상기 구성 성분 모두가 사용될 수 있으며, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 분산제, 소포제, 방부제, 증점제 등을 더 포함할 수도 있고, 제조되는 접착시트 또는 접착제의 다양한 색상을 구현하기 위하여 색소 성분을 더 포함할 수도 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명에 따른 접착제 조성물의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 4]

에틸렌 비닐 아세테이트 80 중량부, 폴리비닐알콜 20 중량부, 물 25 중량부, 탄산칼슘 10 중량부, 계면활성제 1 중량부, 요변성 부여제 5 중량부로 혼합하여 주제를 제조하고, 톨루엔-디이소시아테이트(toluen-diisocyanate, TDI)를 포함하는 경화제 25 중량부를 혼합한 후, 도포 및 경화하여 접착시트 또는 접착제를 제조하였고, 이를 실시예 4로 하였다.

이때, 계면활성제는 탄소수 8개의 제미니 계면활성제를 사용하였다. 계면활성제의 전체적인 합성과정은 다이아민과 1-브로모알케인의 반응에서 시작하였다. N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-다이아미노프로페인(N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-diaminopropane) 0.1 mole과 1-브로모옥테인(1-bromooctane) 0.2 mole을 아세토나이트릴(acetonitrile) 300g에 넣고 30분간 교반시켜 주었고, 이 용액을 12 시간 동안 353K에서 환류시킨 뒤, 회전농축기(rotary evaporator)를 이용해 아세토나이트릴 용매를 제거하였다. 이를 통해 얻어진 생성물에 500g의 다이에틸 에테르(Diethylether)를 추가하여 생성물을 재결정화 시켰다. 이를 거른 후 다이에틸 에테르 500g으로 씻어주며 반응하지 않은 불순물을 제거하였다.

상기 과정을 거친 생성물을 323K의 진공 오븐에서 12 시간 동안 처리하여 잔여 용매를 제거함으로써 제미니 계면활성제를 제조하였다.

[실시예 5]

주제에 산화아티몬 5 중량부 및 산화지르코늄 5 중량부를 분말 형태로 더 첨가한 것만 제외하고, 실시예 4와 동일하게 제조하였고, 이를 실시예 5로 하였다.

[실시예 6]

주제에 소듐실리케이트 5 중량부, 이황화 몰리브덴 3 중량부, 백반 3 중량부, γ-보헤마이트 8 중량부를 분말 형태로 더 첨가한 것만 제외하고, 실시예 5와 동일하게 제조하였고, 이를 실시예 6으로 하였다.

[비교예 2]

종래의 에폭시 온돌마루 접착제(SEP-4300, 삼창기연㈜)를 비교예 2로 하였다.

[실험예 4 : 접착력 테스트]

실시예 및 비교예 2에 대하여 접착력 테스트(KS F 4715)를 진행하였고, 그 결과를 하기 표 4에 정리하였다.

LH 공사의 접착강도는 0.8 N/㎟ 이상이 합격 기준으로, 실시예 4 내지 실시예 6 및 비교예 2는 모두 합격 기준을 만족하였다. 그러나, 실시예 4 내지 실시예 6의 접착강도가 비교예 2에 비해 보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 5 : 내열성 평가]

실시예 4 내지 실시예 6 및 비교예 2의 접착시트 또는 접착제를 80℃로 유지되는 열풍 순환식 가열로에서 8시간 가열한 후 황변도를 육안으로 관찰하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

상기 표 5를 통해 알 수 있듯이, 실시예 4 내지 실시예 6은 비교예 2와 달리 황변되는 부분이 거의 관찰되지 않았다. 이를 통해 실시예의 내열성이 비교예 2에 비해 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 6: 항균성 평가]

실시예 6 및 비교예 2의 접착제 조성물에 대해 항균력 테스트(JIS Z 2801)를 실시하였다. 시험균주는 Aspergillus niger ATCC 9642(곰팡이)를 사용하였고, 항균력(항균 활성치)을 평가하여 하기 표 6에 기재하였다.

항균 활성치란 일정시간 동안 배양된 균주의 수를 비교하여 항균 정도를 평가한 값으로서, 그 값이 1 이상이면 90% 이상의 균주가, 2 이상이면 99% 이상의 균주가, 3 이상이면 99.9% 이상의 균주가, 4 이상이면 99.99% 이상의 균주가, 5 이상이면 99.999% 이상의 균주가 사멸되어 항균 효과가 있는 것으로 본다.

상기 표 6을 통해 알 수 있듯이, γ-보헤마이트를 포함하는 실시예 6의 경우, 비교예 2에 비해 항균성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다.

가이드 레일(1100)은 서로 평행하게 배치된 둘 이상의 레일로 구성될 수 있다. 후술되는 바와 같이 냉각수 순환부(1400) 및 절삭부(1500)가 가이드 레일(110) 상에 슬라이드 이동 가능하게 연결되어 고정측 환봉고정부(1200) 및 가공측 환봉고정부(1300)에 대해 근접 또는 이격되도록 이동할 수 있다.

즉, 고정측 환봉고정부(1200) 및 가공측 환봉고정부(1300)는 가이드 레일(1100) 상에 고정되어 가공되는 금속 환봉(100)을 지지하며, 냉각수 순환부(1400) 및 절삭부(1500)는 가이드 레일(1100) 상에서 금속 환봉(100)을 향하여 슬라이드 이동하면서 금속 환봉(100)의 절삭면을 가공측으로부터 고정측을 향하여 절삭함과 동시에 냉각수를 순환시킬 수 있다.

가이드 레일(1100)의 고정단에 배치되는 고정측 환봉고정부(1200)는 고정측 회전디스크(210)와, 복수의 고정측 클램퍼(1220)와, 고정지지체(1230)를 포함한다.

고정측 회전디스크(1210)는 고정지지체(1230)에 회전 가능하게 연결된다. 고정측 회전디스크(1210)는 외부 동력원으로부터 회전력을 전달받아 회전될 수 있다. 또한, 고정측 회전디스크(1210)는 동력 연결없이 고정지지체(1230)에 회전 가능하게 연결됨으로써 외부 동력원에 의해 회전되는 금속 환봉(100)의 단면을 가압 지지할 수도 있다.

환봉(100)이 접촉되는 고정측 회전디스크(1210)의 고정면 중심측에는 환봉(100)의 원형 단부의 일부가 삽입될 수 있도록 소정 깊이의 가이드 홈이 형성됨으로써, 소정 직경의 환봉(100)에 대한 반경 방향 지지력을 향상시킬 수 있다.

고정측 회전디스크(1210)의 회전축의 축방향은 가이드 레일(1100)의 연장 방향과 평행하다. 이로써, 절삭부(1500)가 가이드 레일(1100)을 따라 환봉(100)에 접근할 경우 고정측 회전디스크(1210)의 축방향을 따라 환봉(100) 내에 심공을 형성할 수 있다.

환봉(100)이 접촉되는 고정측 회전디스크(1210)의 접촉면을 둘러싸도록 복수의 고정측 클램퍼(1220)가 고정측 회전디스크(1210)에 배치된다. 복수의 고정측 클램퍼(1220)는 고정측 회전디스크(1210)의 중심측 고정면 둘레에 원주 방향으로 이격 배치된다. 복수의 고정측 클램퍼(1220)는 고정측 회전디스크(1210) 중심에 대해 서로 맞은편에 마주하여 배치되어 환봉(100)의 단부의 외주면을 가압 고정시킨다. 바람직하게는, 도시된 바와 같이 4개의 고정측 클램퍼(1220)(도 1에서 환봉(100) 후방에 배치되어 생략된 고정측 클램퍼 포함) 각각의 고정 방향이 서로 수직 교차하도록 고정측 회전디스크(1210) 상에 등간격으로 배치될 수 있다.

복수의 고정측 클램퍼(1220)는 고정측 회전디스크(1210)의 중심에 대해 반경 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 고정측 회전디스크(1210)에 연결될 수 있다. 이로써, 다양한 직경의 환봉(100)이 고정측 회전디스크(1210)의 중심측 고정면에 안착되더라도 서로 맞은편에 배치된 고정측 클램퍼(1220) 각각이 서로 이격되거나 접근함으로써 환봉(100)의 안정된 고정을 보장할 수 있다.

고정지지체(1230)의 상부에 고정측 회전디스크(1210)가 연결되며, 고정지지체(1230)의 하부는 가이드 레일(1100)에 고정된다. 회전함과 동시에 절삭부(1500)에 가압되어 절삭되는 환봉(100)을 견실하게 지지하기 위하여 고정지지체(1230)는 가이드 레일(1100)에 충분한 고정력이 보장되도록 공지의 다양한 고정방식에 의해 고정되어야 한다.

가공측 환봉고정부(300)는 가공측 회전디스크(310)와, 복수의 가공측 클램퍼(1320)와, 가압지지체(1330)를 포함한다.

가공측 회전디스크(1310)는 고정측 회전디스크(1210)와 대면하도록 배치되어 환봉(100)을 양측에서 가압 고정하여 고정된 환봉(100)을 회전시킨다. 환봉(100)의 원형 단면의 외주부가 접촉 지지되고 환봉(100)의 원형 단면의 중심부가 절삭부(1500)에 노출되도록 가공측 회전디스크(1310)의 중심측에는 중공이 형성된다. 가공측 회전디스크(1310)의 중심을 통해 절삭부(1500)가 환봉(100) 측으로 이동하여 환봉(100) 가공 단면의 중심부를 절삭할 수 있다.

가공측 회전디스크(1310)는 가압지지체(1330)에 회전 가능하게 연결된다. 가공측 회전디스크(1310)는 외부 동력원으로부터 회전력을 전달받아 회전될 수 있다. 또한, 가공측 회전디스크(1310)는 동력 연결없이 가압지지체(1330)에 회전 가능하게 연결됨으로써 외부 동력원 또는 고정측 회전디스크(1210)에 의해 회전되는 금속 환봉(100)의 단면을 가압 지지할 수도 있다.

가공측 회전디스크(1310)의 회전축의 축방향은 가이드 레일(1100)의 연장 방향과 평행하다. 이로써, 절삭부(1500)가 가이드 레일(1100)을 따라 환봉(100)에 접근할 경우 가공측 회전디스크(1310)의 축방향을 따라 환봉(100) 내에 심공을 형성할 수 있다.

환봉(100)이 접촉되는 가공측 회전디스크(1310)의 접촉면을 둘러싸도록 복수의 가공측 클램퍼(1320)가 가공측 회전디스크(1310)에 배치된다. 복수의 가공측 클램퍼(1320)는 가공측 회전디스크(1310)의 중심측 고정면 둘레에 원주 방향으로 이격 배치된다. 복수의 가공측 클램퍼(1320)는 가공측 회전디스크(1310) 중심에 대해 서로 맞은편에 마주하여 배치되어 환봉(100)의 단부의 외주면을 가압 고정시킨다. 바람직하게는, 도시된 바와 같이 4개의 가공측 클램퍼(1320)(도 1에서 환봉(100) 후방에 배치되어 생략된 고정측 클램퍼 포함) 각각의 고정 방향이 서로 수직 교차하도록 가공측 회전디스크(1310) 상에 등간격으로 배치될 수 있다.

복수의 가공측 클램퍼(1320)는 가공측 회전디스크(1310)의 중심에 대해 반경 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 가공측 회전디스크(1310)에 연결될 수 있다. 이로써, 다양한 직경의 환봉(100)이 가공측 회전디스크(1310)의 중심측 고정면에 안착되더라도 서로 맞은편에 배치된 가공측 클램퍼(1320) 각각이 서로 이격되거나 접근함으로써 환봉(100)의 안정된 고정을 보장할 수 있다.

가압지지체(1330)의 상부에 가공측 회전디스크(1310)가 연결되며, 가압지지체(1330)의 하부는 가이드 레일(1100)에 슬라이드 이동 가능하게 연결된다. 이로써 가압지지체(1330)를 가이드 레일(1100)로부터 고정 해제 후 슬라이드 이동하여 금속 환봉(100)을 탈착할 수 있다.

가압지지체(1330)의 내부에 환봉(100)의 단부가 배치되는 중공의 절삭챔버(1340)가 형성된다. 절삭챔버(1340)는 가압지지체(1330)를 관통하여 가공측의 경우 가공측 회전디스크(1310)의 중공과 연통되고, 반대쪽의 경우 후술되는 냉각수 순환부(1400)의 배출 도관(1430)의 유입구와 연통되도록 형성될 수 있다. 절삭챔버(1340)를 통과하여 절삭부(1500)가 환봉(100)의 가공 단면과 접촉할 수 있다.

냉각수 순환부(1400)는 냉각수 저장탱크(1410)와, 유입 도관(1420)과, 배출 도관(1430)과, 도관 지지체(1440)를 포함한다.

절삭부(1500)에서 발생하는 절삭 마찰열을 냉각시키는 냉각수는 냉각수 저장탱크(1410)에 저장된다. 냉각수 저장탱크(1410)에서 가열된 냉각수는 냉각될 수 있다.

유입 도관(1420)은 냉각수 저장탱크(1410)로부터 절삭챔버(1340)로 냉각수가 유동하도록 절삭챔버(1340)와 냉각수 저장탱크(1410)를 연결한다. 배출 도관(1430)은 절삭챔버(1340)로부터 냉각수 저장탱크(1410)로 냉각수가 유동하도록 절삭챔버(1340)와 냉각수 저장탱크(1410)를 연결한다.

절삭 가공시 냉각수는 도 1에서 점선 및 화살표로 도시된 순환경로와 같이 냉각수 저장탱크(1410)로부터 유입도관(1420)을 따라 절삭챔버(1340)로 이동하여 절삭부(1500) 및 환봉(100)을 따라 유동함으로써 절삭 마찰열을 흡수한다. 마찰열을 흡수한 냉각수는 배출 도관(1430)을 따라 다시 냉각수 저장탱크(1410)로 유입된다.

배출 도관(1430)은 도관 지지체(1440)에 의해 지지된다. 도관 지지체(1440)가 가이드 레일(1100)에 슬라이드 이동 가능하게 연결됨에 따라 배출 도관(1430) 및 배출 도관(1430) 가공측 단부에 고정되는 절삭부(1500)는 환봉(100)을 향하여(도 1의 화살표 a) 슬라이드 이동할 수 있다.

둘 이상의 도관 지지체(1440)가 가이드 레일(1100)에 연결되어 배출 도관(1430)을 지지할 수 있다. 이 때, 어느 하나의 도관 지지체(1440)에는 배출 도관(1430)이 고정되어 외부의 동력을 전달 받아 배출 도관(1430)을 슬라이드 이동시키며, 다른 하나의 도관 지지체(1440)는 배출 도관(1430)의 슬라이드 이동은 가이드하도록 배출 도관(1430)을 지지할 수 있다.

도 2를 참조하면, 절삭부(1500)는 원통형 고정체(1510)와, 복수의 절삭날(1520a 내지 1520e)을 포함한다.

원통형 고정체(1510)는 배출 도관(1430)의 가공단 측에 고정된다. 이로써, 절삭부(1500)는 배출 도관(1430)과 함께 이동할 수 있다.

원통형 고정체(1510)는 관통형 중공이 형성된 원통 형상으로 형성된다. 가공단 측 관통구에는 복수의 절삭날(1520a 내지 1520e)이 배치되며, 반대쪽 관통구는 배출 도관(1430)의 유입구와 연통된다.

복수의 절삭날(1520a 내지 1520e)는 원통형 고정체(1510)의 가공단 측 단면으로부터 환봉(100)을 향하여 돌출 되도록 원통형 고정체(1510)에 고정된다. 이로써, 절삭날(1520a 내지 1520e) 만이 환봉(100)의 가공 단면에 접촉하여 단면을 절삭한다.

원통형 고정체(1510)에 반경 방향으로 둘 이상의 절삭날(1520a 내지 1520e)이 서로 인접하도록 배열된다. 또한, 원통형 고정체(1510)의 중심에 대해 서로 맞은편 각각에 둘 이상의 절삭날(1520a 내지 1520e)이 배치된다.

원통형 고정체(1510)의 중심에 대해 일측에는 내측으로부터 반경 방향을 따라 제1 절삭날(1520a), 제3 절삭날(1520c) 및 제5 절삭날(1520e)이 배치되고, 원통형 고정체(1510)의 중심에 대해 타측에는 내측으로부터 반경 방향을 따라 제2 절삭날(1520b) 및 제4 절삭날(1520d)이 배치되는 것이 바람직하다.

이때, 제1 절삭날 내지 제5 절삭날(1520a 내지 1520e)은 각각의 회전반경이 서로 등간격을 이루도록 배치될 수 있다. 즉, 도 2에서 점선과 화살표(각각의 절삭날의 중심부가 회전하는 경로를 도시함)로 도시된 바와 같이, 제1 절삭날(1520a)와 제2 절삭날(1520b) 간의 회전반경 차이, 제2 절삭날(1520b)와 제3 절삭날(1520c) 간의 회전반경 차이, 제3 절삭날(1520c)와 제4 절삭날(1520d) 간의 회전반경 차이, 및 제4 절삭날(1520d)와 제5 절삭날(1520e) 간의 회전반경 차이는 모두 동일할 수 있다.

이로써, 각각의 절삭날(1520a 내지 1520e)에 의해 금속 환봉(100)의 절삭면에 대해 절삭력을 균일하게 인가할 수 있어 가공 안정성 및 생산성을 높일 수 있다.

한편, 원통형 고정체(1510)의 절삭날(1520a 내지 1520e) 측부에 냉각수 유동채널(1530a 및 1530b)이 형성될 수 있다. 즉, 원통형 고정체(1510)의 가공단측 단면 중 절삭날(1520a 내지 1520e)의 측부가 다른 부분에 비해 가공단측으로부터 후퇴되도록 오목한 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 절삭날(1520a), 제3 절삭날(1520c) 및 제5 절삭날(1520e)의 측부에는 제1 냉각수 유동채널(1530a)이 형성되고, 제2 절삭날(1520b) 및 제4 절삭날(1520d)의 측부에는 제2 냉각수 유동채널(1530b)이 형성될 수 있다.

이로써 냉각수 유동채널(1530a 및 1530b)을 통하여 원통형 고정체(1510)의 내부(I)와 외부(O) 간에 냉각수가 유동 가능하며, 복수의 절삭날(1520a 내지 1520e)의 측면 전체가 냉각수에 노출될 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 냉각수 저장탱크(1410)로부터 유입 도관(1420)을 통해 절삭챔버(1340)로 유입된 냉각수는 절삭된 환봉의 주변부(100a)와 원통형 고정체(1510) 사이 공간(O)으로 유입된다. 원통형 고정체(1510) 외부(O)의 냉각수는 절삭되기 직전의 환봉(100)의 절삭면과 냉각수 유동채널(1530a 및 1530b)에 의해 형성된 통로를 따라 원통형 고정체(1510) 내부(I)로 유동한다(도 2의 냉각수 유동채널 상 화살표 참조). 절삭된 환봉의 코어(100b)와 원통형 고정체(1510) 사이 공간(I)으로 유입된 냉각수는 원통형 고정체(1510) 후방으로 유동하여 배출 도관(1430)을 따라 냉각수 저장탱크(1410)로 유입된다.

상술한 바와 같이, 병렬로 배치되는 절삭날(1520a 내지 1520e)의 측면이 냉각수 유동채널(1530a 및 1530b)을 통해 완전히 노출되고, 냉각수가 냉각수 유동채널(1530a 및 1530b)을 통해 원통형 고정체(1510)의 외부(O)로부터 내부(I)로 유동하면서 모든 절삭날(1520a 내지 1520e)의 두 면과 접촉하므로, 절삭 마찰열을 매우 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

상술한 절삭부(1500)는 환봉(100)의 가공단 측으로부터 고정단 측으로 이동하면서 환봉(100)에 환형 심공을 형성하며, 환봉의 주변부(100a)로부터 분리된 환봉의 코어(100b)는 배출 도관(1430)으로부터 수거될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1100: 가이드 레일
1200: 고정측 환봉고정부
1210: 고정측 회전디스크
1220: 고정측 클램퍼
1230: 고정지지체
1300: 가공측 환봉고정부
1310: 가공측 회전디스크
1320: 가공측 클램퍼
1330: 가압지지체
1340: 절삭챔버
1400: 냉각수 순환부
1410: 냉각수 저장탱크
1420: 유입 도관
1430: 배출 도관
1440: 도관 지지체
1500: 절삭부
1510: 원통형 고정체
1520a 내지 1520e: 절삭날
1530a 및 1530b: 냉각수 유동채널
1000: 금속 환봉 트레판닝 장치
100: 금속 환봉

Claims (2)

1. 길게 연장 형성되며 지면 상에 수평하게 고정되는 가이드 레일(1100); 및
   상기 가이드 레일(1100) 상에 고정되는 고정지지체(1230)와, 상기 고정지지체(1230)에 회전 가능하게 연결되며 환봉(100)의 단면이 접촉 고정되는 고정측 회전디스크(1210)와, 상기 고정측 회전디스크(1210) 상에 원주 방향을 따라 등간격을 두고 이격 배치되고 상기 고정측 회전디스크(1210)에 반경 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결되어 환봉(100)의 단부의 외주면을 가압 고정시키는 네 개의 고정측 클램퍼(1220)를 포함하는 고정측 환봉고정부(1200);를 포함하며,
   상기 가이드 레일(1100) 상에 슬라이드 이동 가능하게 연결되며 그 내부에 환봉(100)의 단부가 배치되는 중공의 절삭챔버(1340)가 형성되는 가압지지체(1330)와, 상기 가압지지체(1330)에 회전 가능하게 연결되고 환봉(100) 단면의 외주부가 접촉 고정되며 환봉 단면의 중심부가 노출되도록 중심부에 중공이 형성되고 환봉(100)을 양측에서 가압 고정하도록 상기 고정측 회전디스크(1210)와 대면하여 배치되는 가공측 회전디스크(1310)와, 상기 가공측 회전디스크(1310) 상에 원주 방향을 따라 등간격을 두고 이격 배치되고 상기 가공측 회전디스크(1310)에 반경 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결되어 환봉의 단부의 외주면을 가압 고정시키는 네 개의 가공측 클램퍼(1320)를 포함하는 가공측 환봉고정부(1300);
   냉각수가 저장되고 냉각되는 냉각수 저장탱크(1410)와, 상기 가이드 레일(1100)에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 도관 지지체(1440)와, 상기 냉각수 저장탱크(1410)로부터 상기 절삭챔버(1340)로 냉각수가 유동하도록 상기 절삭챔버(1340)와 상기 냉각수 저장탱크(1410)를 연결하는 유입 도관(1420)과, 상기 절삭챔버(1340)로부터 상기 냉각수 저장탱크(1410)로 냉각수가 유동하도록 상기 절삭챔버(1340)와 상기 냉각수 저장탱크(1410)를 연결하고 상기 도관 지지체(1440)에 고정되어 상기 가이드 레일(1100)에 대해 슬라이드 이동하는 배출 도관(1430)을 포함하는 냉각수 순환부(1400); 및
   관통형 중공이 형성되며 가공단의 반대측 관통구가 상기 배출 도관(1430)의 유입구와 연통되도록 상기 배출 도관(1430)에 고정되는 원통형 고정체(1510)와, 상기 원통형 고정체(1510)의 가공단 측에 고정되고 상기 원통형 고정체(1510)의 가공단 측 단면으로부터 환봉을 향하여 돌출되도록 배치되어 상기 환봉(100)의 단면을 절삭하는 복수의 절삭날(1520a 내지 1520e)을 포함하여 상기 배출 도관(1430)과 함께 상기 가이드 레일(1100)을 따라 상기 환봉(100)을 향하여 슬라이드 이동함으로써 상기 환봉(100)의 단면을 환형 절삭하여 상기 환봉(100) 내에 환형의 심공을 형성하는 절삭부(1500)를 더 포함하고,
   상기 원통형 고정체(1510)의 중심에 대해 서로 맞은편 각각에 둘 이상의 상기 절삭날(1520a 내지 1520e)이 서로 반경 방향으로 인접하도록 배치되며,
   상기 원통형 고정체(1510)의 가공단 측 단면 중 상기 복수의 절삭날(1520a 내지 1520e)의 측부에는 상기 복수의 절삭날(1520a 내지 1520e)의 측면 전체가 노출되고 상기 원통형 고정체(1510)의 내부와 외부 간에 냉각수가 유동 가능하도록 가공단 측으로부터 후퇴된 오목한 형상으로 형성되는 복수의 냉각수 유동채널(1530a 및 1530b)이 형성되고,
   상기 냉각수 저장탱크(1410)로부터 상기 유입 도관(1420)을 통해 상기 절삭챔버(1340)로 유입된 냉각수는 절삭된 환봉의 주변부(100a)와 상기 원통형 고정체(1510) 사이 공간(O)으로 유입되며, 상기 냉각수 유동채널(1530a 및 1530b)과 절삭되기 직전의 환봉(100)의 절삭면에 의해 형성된 통로를 따라 상기 원통형 고정체(1510)와 절삭된 환봉의 코어(100b) 사이 공간으로 유입되고, 상기 원통형 고정체(1510)의 후방으로 유동하여 상기 배출 도관(1430)을 따라 상기 냉각수 저장탱크(1410)로 배출되고
   상기 원통형 고정체(1510)의 중심에 대해 일측에는 내측으로부터 반경 방향을 따라 제1 절삭날(1520a), 제3 절삭날(1520c) 및 제5 절삭날(1520e)이 배치되고, 상기 원통형 고정체(1510)의 중심에 대해 타측에는 내측으로부터 반경 방향을 따라 제2 절삭날(1520b) 및 제4 절삭날(1520d)이 배치되며,
   상기 제1 절삭날(1520a)과 상기 제2 절삭날(1520b) 간의 회전반경 차이와, 상기 제2 절삭날(1520b)과 상기 제3 절삭날(1520c) 간의 회전반경 차이와, 상기 제3 절삭날(1520c)과 상기 제4 절삭날(1520d) 간의 회전반경 차이와, 상기 제4 절삭날(1520d)과 상기 제5 절삭날(1520e) 간의 회전반경 차이는 모두 동일하고,
   상기 제1 절삭날(1520a), 상기 제3 절삭날(1520c) 및 상기 제5 절삭날(1520e)의 측부에는 제1 냉각수 유동채널(1530a)이 형성되고, 상기 제2 절삭날(1520b) 및 상기 제4 절삭날(1520d)의 측부에는 제2 냉각수 유동채널(1530b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 환봉 트레판닝 장치(1000).
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