KR102211331B1 - 개량형 탄환용 포일링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄환과 펀치 장치가 동시에 이송하여 높은 생산성을 얻을 수 있는 개량형 탄환용 포일링 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 탄두, 탄피 및 화약으로 이루어진 탄환 조립체에 단위 포일을 삽입하여 포일링 탄환으로 제조하는 개량형 탄환용 포일링 장치에 있어서, 전체 구조를 지지하는 베이스; 상기 베이스 상면에 장착되어 베이스 상면 길이 방향으로 이송하는 이송대; 상기 베이스에 고정되어 상기 이송대를 간헐적으로 이송하는 이송장치; 다수의 탄환 조립체를 수용하는 다수의 수용홀이 경사진 복수의 열로 배치되며 상기 이송대 상단에 안착되는 고정대; 상기 베이스에 장착되어 베이스 길이 방향으로 상기 이송장치에 의하여 이송하되, 이송거리는 상기 이송대와 동일하고, 이송방향은 상기 이송대와 반대인 펀치 장치; 및 상기 펀치 장치에 장착되어 상기 이송대의 이송 방향의 수직 방향으로 종이 재질의 포일을 이송하는 포일 이송장치를 포함하며, 상기 펀치 장치는 상기 고정대와 상기 포일이 겹치진 부분에서 상기 포일을 통과한 후 한 열의 수용홀에 삽입되는 다수의 펀치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

개량형 탄환용 포일링 장치{Foiling apparatus for bullet}

본 발명은 개량형 탄환용 포일링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 생산성을 제공하는 개량형 탄환용 포일링 장치에 관한 것이다.

일반적으로 소총 등에 사용되는 탄환은 탄두, 탄피, 상기 탄피 내부에 위치하는 화약, 상기 탄피 끝단에 삽입되는 뇌관을 포함하여 구성되며, 총기는 상기 뇌관을 타격하고, 타격된 뇌관을 통하여 탄피 내부의 화약이 폭발하고, 상기 폭발에 의하여 탄두가 발사되는 구조로 이루어져 있다.

상기와 기본적인 탄환 이외에 일부 구성을 달리하는 탄환이 제안되었다. 예를 들면, 공개특허 제1997-0062648호에는 화기용의 굳은 토어와 자켓을 갖춘 매우 정확한 코어 탄환에 관한 것으로, 코어는 탄환의 전체 길이 전면에 연장되고 탄환의 전체 길이 중 적어도 최대 부분을 따라서 완성된 탄환의 외경보다 상당히 작은 직경을 갖는 코어 탄환의 구성이 개시되어 있다.

또한 공개특허 제2007-0075411호에는 종래 탄환용 탄피, 발사 작약 및 뇌관 등을 개량하지 않고 환경 친화적 수렵용 엽총 탄환을 제공하는 것으로서, 상기 탄환용 소재를 독성이 없는 텅스텐계 고밀도 복합재료 분말과 결합제를 혼합하여 납과 동일한 비중의 탄환을 분말야금법에 의한 소결 혹은 사출 성형하여 제조하되, 상기 탄환은 전방의 끝이 무딘 원추형 컵 형태인 전방부와 후미가 오목한 원추형 후방부의 2개로 분할된 구성품과 그들 사이의 외측에 별도로 구비되는 탄환 밴드를 십자 접시머리 나사로 고정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수렵용 엽총 탄환의 구성이 개시되어 있다.

한편 종래 탄환 중 소총용 탄환의 제조 방법을 살펴보면, 탄두와 탄피를 결합한 후, 탄피 내부에 화약을 충진하고, 충진된 화약 상단에 포일(foil)을 삽입하는 포일링 공정이 수행되고, 이후 뇌관의 결합을 위한 다수의 공정이 수행된 후 전체 제조 공정이 완료된다.

상기 포일링 공정에 사용되는 포일은 종이 재질을 주로 적용하고, 통상 수작업으로 진행하거나, 단위 탄환에 대한 반자동 형태의 작업으로 진행되는 것이 대부분이어서 생산성에 제한이 있었다.

상기와 같은 종래 방식의 단점을 극복하기 위하여 공개특허 제2017-0018267호가 제안된 바가 있다. 상기 특허는 탄환 포일링 공정을 신속하게 수행하는 특유의 장점은 있으나, 고정형 펀치를 이용하여 종이 포일을 삽입하는 구성으로 탄환의 이송 속도만으로 생산성이 결정되어 최대 생산성 구현에는 다소 제한이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 탄환과 펀치 장치가 동시에 이송하여 높은 생산성을 얻을 수 있는 개량형 탄환용 포일링 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 탄두, 탄피 및 화약으로 이루어진 탄환 조립체에 단위 포일을 삽입하여 포일링 탄환으로 제조하는 개량형 탄환용 포일링 장치에 있어서, 전체 구조를 지지하는 베이스; 상기 베이스 상면에 장착되어 베이스 상면 길이 방향으로 이송하는 이송대; 상기 베이스에 고정되어 상기 이송대를 간헐적으로 이송하는 이송장치; 다수의 탄환 조립체를 수용하는 다수의 수용홀이 경사진 복수의 열로 배치되며 상기 이송대 상단에 안착되는 고정대; 상기 베이스에 장착되어 베이스 길이 방향으로 상기 이송장치에 의하여 이송하되, 이송거리는 상기 이송대와 동일하고, 이송방향은 상기 이송대와 반대인 펀치 장치; 및 상기 펀치 장치에 장착되어 상기 이송대의 이송 방향의 수직 방향으로 종이 재질의 포일을 이송하는 포일 이송장치를 포함하며, 상기 펀치 장치는 상기 고정대와 상기 포일이 겹치진 부분에서 상기 포일을 통과한 후 한 열의 수용홀에 삽입되는 다수의 펀치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 고정대에 형성된 수용홀 중 하나 열의 초기 수용홀과 다음 열의 초기 수용홀의 이송대의 이송 방향에 대한 거리로 정의되는 피치는 상기 포일의 폭 이내인 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 이송장치는 상기 피치/2 단위로 이송대와 펀치 장치를 이송하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 열에서 초기 수용홀과 마지막 수용홀 사이의 이송대 이송 방향 수직선에 대한 거리를 포일 피치단위로, 수용홀 사이의 이송대 이송 방향 수직선에 대한 거리는 홀피치로 정의하면, 상기 포일 이송장치의 단위 이송거리는 2×홀피치 이상 포일 피치 이하인 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 베이스에는 상기 이송대의 이송 완료를 인식하는 센서를 포함하고, 상기 센서가 신호를 출력하는 경우 상기 이송대를 초기 위치로 귀환시키는 귀환액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 제어장치를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 이송장치, 상기 포일이송장치, 상기 펀치 장치의 동작으로 제어하며, 상기 센서가 신호를 출력하는 경우 상기 귀환액추에이터를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 개량형 탄환용 포일링 장치는 탄환을 이송하는 이송대와 기구적으로 결합하여 이송대 이송 방향과 반대로 이송하는 펀치 장치를 포함하여, 탄환 포일링 제조 시 빠른 이송 시간에 따라 단위 시간당 높은 생산성을 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 개량형 탄환용 포일링 장치에 적용되는 탄환의 단면도이며,
도 2는 본 발명에 따른 개량형 탄환용 포일링 장치의 구성도이며,
도 3은 도 2에 도시된 베이스의 구성도이며,
도 4는 도 2에 도시된 이송대의 구성도이며,
도 5는 도 2에 도시된 고정대의 구성도이며,
도 6은 도 2에 도시된 펀치 장치의 구성도이며,
도 7은 이송대와 펀치 장치의 이송 상태를 나타내는 설명도이며,
도 8은 도 2에 도시된 포일이송장치의 구성도이며,
도 9는 포일의 일실시예이며,
도 10은 도 2에 도시된 펀치 장치 중 펀치의 배치도이며,
도 11은 도 2에 도시된 귀환액추에이터의 구성도이며,
도 12는 도 2에 도시된 제어장치의 구성도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 “연결”, “결합” 또는 “접속”된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “연결”, “결합” 또는 “접속”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 개량형 탄환용 포일링 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 탄두(1), 탄피(2) 및 화약(3)으로 구성된 탄환 조립체(5) 중, 화약(3)의 끝단에 종이 재질의 단위 포일(4)을 삽입하여 포일링 탄환(6)으로 제조하는 장치이며, 상기 단위 포일(4)의 형상은 상기 탄피(2)의 내경부와 동일한 직경을 갖는 원형으로 구성한다.

그리고, 본 발명에 따른 개량형 탄환용 포일링 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전체 구조를 지지하는 베이스(10), 상기 베이스(10) 상단에 위치하여 수평으로 이송하는 이송대(20), 상기 이송대(20)를 이송하는 이송장치(30), 상기 이송대(20) 상단에 안착되며, 다수의 탄환 조립체(5)가 수용되는 고정대(40), 상기 베이스(10)와 슬라이딩 결합하여 베이스(10)를 따라 이송되며, 상기 탄환 조립체(5)에 단위 포일을 삽입하는 펀치 장치(70), 상기 펀치 장치(70)에 설치되어 포일(50)을 이송하는 포일이송장치(60), 상기 이송대(20)를 초기 위치로 신속하게 귀환시키는 귀환액추에이터(80) 및 전체 장치의 제어를 수행하는 제어장치(90)를 포함한다.

상기 베이스(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전체 구조를 지지하는 역할을 하는 것으로, 상단은 평면으로 구성되며 나머지 구성은 전체의 구조를 지지하는 형태로 구성되는 경우 그 형상은 제한되지 않는다.

또한, 상기 베이스(10) 상단에는 상기 이송대(20)를 안내하는 이송 가이드(11)가 형성되어 있으며, 초기 이송대(20)의 위치에는 단턱이 형성되어 더 이상 이송되지 않도록 구성한다.

또한 베이스(10)의 끝단에는 상기 이송대(20)의 도착을 인지하는 별도의 센서(12)가 부착되어 상기 이송대(20)의 이송 완료를 확인할 수 있다.

또한 상기 베이스(10)의 양측면에는 펀치 장치(70)가 결합하는 측면 가이드(13)기 각각 형성되어 있다.

상기 측면 가이드(13)에는 상기 펀치 장치(70)가 슬라이드 가능하게 결합하여 베이스(10)의 길이 방향으로 이송한다.

한편, 상기 이송대(20)의 측면에는 랙(21)이 형성되고, 이송대(20) 상단에는 고정대(40)의 고정을 위한 스토퍼(22)가 형성되어 있다.

상기 스토퍼(22) 역시 상기 고정대(40)를 고정할 수 있는 어떠한 형태로 변경 가능하다.

상기 랙(21)은 도 4에 도시된 바와 같이, 이송장치(30)의 작동에 의하여 이송하며, 상기 이송장치(30)는 회전구동부(31), 상기 회전구동부(31)의 회전축에 결합하는 클러치(32), 상기 클러치(32)와 결합하는 간헐운동구(33), 상기 간헐운동구(33)와 결합하는 피니언(34)을 포함하여 구성되며, 상기 피니언(34)이 상기 랙(21)에 치합하여 상기 이송대(20)를 이송한다.

이때 상기 회전구동부(31)의 회전축이 회전하면, 상기 클러치(32)가 결합된 상태에서 회전이 상기 간헐운동구(33)로 전달되고, 상기 간헐운동구(33)의 간헐운동이 상기 피니언(34)으로 전달되어 상기 이송대(20)는 정해진 피치만큼 이송한다.

이때 상기 간헐운동구(33)는 원하는 피치만큼 상기 이송대(20)가 이송하도록 회전 각도를 선정한다.

필요한 경우 상기 이송장치(30)는 제어용 모터를 이용하여 상기 이송대(20)가 간헐 운동이 발생하도록 구성할 수도 있다.

한편, 상기 고정대(40)는 탄환 조립체(5)를 수용하는 기능을 수행하는 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 평면 사각형의 형상에 수용홀(41)이 다수개 형성되어 있으며, 상기 수용홀(41)에 상기 탄환 조립체(5)가 삽입되며, 탄피(2)의 개방부가 상기 고정대(40) 상면으로 노출된다.

이때 상기 수용홀(41)은 다수의 열로 구성되며, 하나의 열은 이송 방향에 대하여 경사진 형태로 구성되며, 열방향의 수용홀(41)은 동일한 거리로 배치된다. 이때 하나의 열에 형성된 수용홀(41)과 이웃하는 열에 형성된 동일한 위치의 수용홀(41) 사이의 수평 거리를 피치로 정의하고, 한 열에 첫번째 수용홀(41)과 마지막 수용홀(41) 사이의 수직 거리를 포일 피치로 정의한다. 그리고 수용홀(41)과 수용홀(41) 사이를 홀피치로 정의한다.

한편, 상기 펀치 장치(70)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(10)의 측면 가이드(13)와 결합하는 펀치 몸체(72)를 포함한다.

또한 상기 펀치 몸체(72)의 일측에는 펀치 랙(73)이 형성되어 있으며, 상기 펀치 랙(73)은 상기 이송장치(30)의 이송대(20)의 랙(21)과 치합된 피니언(34)과 반대편에서 치합한다.

따라서, 상기 펀치 몸체(72)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 피니언(34)이 회전하는 경우 이송대(20)의 이송 방향과 반대 방향으로 이송대(20)의 이송거리만큼 이송하므로, 상기 이송대(20)는 도 5에 도시된 피치의 반만 이송하면 된다.

상기와 같은 이송거리의 특징은 생산성 향상은 물론이고, 베이스(10)의 전체 길이가 줄어들므로 장치 설치면적이 줄어드는 추가적인 효과가 있다.

한편, 포일(50)은 종이 재질로 구성되며, 도 8에 도시된 바와 같이, 포일이송장치(60)에 의하여 상기 고정대(40)의 이송 방향과 수직 방향으로 이송된다.

여기서 상기 포일이송장치(60)는 상기 펀치 몸체(72)에 부착되어 상기 펀치 장치(70)와 같이 이송한다.

그리고 포일이송장치(60)는 공급부(61)와 권취부(62)를 포함하며, 상기 공급부(61)에서 권취된 포일(50)이 풀려 상기 권취부(62)에서 다시 감기는 형태이며, 상기 공급부(61) 및 권취부(62)에는 모터가 부착되어 각각 구동되며, 상기 포일(50)의 가이드를 위하여 안내부가 형성된다.

이때 상기 공급부(61)와 권취부(62) 사이에 위치하는 포일(50)은 상기 고정대(40)에 형성된 한 열의 수용홀(41) 폭을 덮는 폭으로 구성한다.

즉, 적어도 하나의 피치를 수용할 수 있는 폭으로 상기 포일(50)을 구성한다.

또한 상기 포일(50)의 이송은 상기 도 5에 정의된 2×홀피치 이상 포일피치 이하로 설정한다.

특히 포일 피치씩 포일(50) 이송하는 경우, 포일(50) 중 사용되지 않는 부분이 많아 재료적인 측면에서 불리하여, 적어도 홀피치를 기준으로 2홀피치, 3홀피치, 4홀피치 순으로 설정 가능하도록 구성한다.

이때 2홀피치의 이송을 설정하는 경우 상기 포일(50)에는 도 9와 같은 홀이 형성된다

한편, 상기 펀치 장치(70)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 포일(50) 상단에 위치하며, 상기 고정대(40)가 이송되어 하나의 수용홀(41)의 열과 일치되는 위치에 상하로 작동하는 다수의 펀치(71)를 포함하여 구성된다.

상기 펀치(71)는 상기 하나의 열에 형성된 수용홀(41)의 수와 배치가 동일하게 구성한다.

상기 펀치(71)는 상기 이송대(20)가 반 피치 이송하고, 펀치 장치(70)가 반 피치 반대로 이송하고, 또한 상기 포일(50)이 설정된 길이만큼 이송한 후 동작하여 포일(50)에서 단위 포일(4)을 분리시킨 후, 탄피(2) 내부에 삽입하는 역할을 한다.

이후 상기 펀치(71)가 귀환하면, 다시 상기 이송대(20), 펀치 장치(70)와 상기 포일(50)이 이송하여 다음 작업을 진행한다.

한편, 상기 베이스(10) 상단에는 센서(12)가 부착되어 상기 이송대(20)의 끝단까지 이송이 완료된 것을 인식한다.

또한 상기 베이스(10)의 일측에는 귀환액추에이터(80)가 형성되어 있다. 상기 귀환액추에이터(80)는 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 센서(12) 신호가 온되는 경우 동작하여 상기 이송대(20)를 신속하게 초기 위치로 귄환시키는 역할을 하는 것으로, 통상의 공압 액추에이터로 구성된다. 상기 귄환시에는 상기 클러치(32)를 개방하여 이송대(20) 귀환에 따른 이송장치(30)의 간섭을 방지한다.

상기 이송대(20)가 귀환하는 경우, 상기 펀치 장치(70) 역시 상기 피니언(34)의 회전에 의하여 귀환한다.

한편, 상기 제어장치(90)는 도 12에 도시된 바와 같이, 센서(12), 이송장치(30), 포일이송장치(60), 펀치(71), 귀환액추에이터(80)의 동작을 제어한다.

특히 상기 제어장치(90)는 상기 센서(12)의 신호가 '온'되는 경우, 상기 이송장치(30) 중 클러치(32)를 개방한 후, 상기 귀환액추에이터(80)를 동작하도록 제어하며, 이때 상기 포일이송장치(60) 및 펀치(71)의 동작을 중지시킨다.

나머지 정상 동작에서는 상기 이송장치(30)와 상기 포일이송장치(60)를 동작시킨 후, 상기 펀치(71)를 동작시켜 하나의 열의 포일링 작업을 진행하고, 상기의 동작을 반복적으로 수행한다.

그리고 하나의 고정대(40)의 작업이 완료된 경우, 사전에 탄환 조립체(5)가 안착된 다른 고정대(40)를 상기 이송대(20)에 안착하여 다음 작업을 진행한다.

또한 상기 제어장치(90)는 사전에 입력된 값에 따라 상기 포일이송장치(60)의 포일(50) 이송량을 제어한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 개량형 탄환용 포일링 장치를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1: 탄두 2: 탄피
3: 화약 4: 단위 포일
5: 탄환 조립체 6: 포일링 탄환
10: 베이스 11: 이송 가이드
12: 센서 13: 측면 가이드
20: 이송대 21: 랙
22: 스토퍼 30: 이송장치
31: 회전구동부 32: 클러치
33: 간헐운동구 34: 피니언
40: 고정대 41: 수용홀
50: 포일 60: 포일이송장치
61: 공급부 62: 권취부
70: 펀치 장치 71: 펀치
72: 몸체 73: 펀치 랙
80: 귀환액추에이터 90: 제어장치
100: 개량형 탄환용 포일링 장치

Claims (6)

1. 탄두, 탄피 및 화약으로 이루어진 탄환 조립체에 단위 포일을 삽입하여 포일링 탄환으로 제조하는 개량형 탄환용 포일링 장치에 있어서,
   전체 구조를 지지하는 베이스;
   상기 베이스 상면에 장착되어 베이스 상면 길이 방향으로 이송하는 이송대;
   상기 베이스에 고정되어 상기 이송대를 간헐적으로 이송하는 이송장치;
   다수의 탄환 조립체를 수용하는 다수의 수용홀이 경사진 복수의 열로 배치되며 상기 이송대 상단에 안착되는 고정대;
   상기 베이스에 장착되어 베이스 길이 방향으로 상기 이송장치에 의하여 이송하되, 이송거리는 상기 이송대와 동일하고, 이송방향은 상기 이송대와 반대인 펀치 장치; 및
   상기 펀치 장치에 장착되어 상기 이송대의 이송 방향의 수직 방향으로 종이 재질의 포일을 이송하는 포일 이송장치를 포함하며,
   상기 펀치 장치는 상기 고정대와 상기 포일이 겹치진 부분에서 상기 포일을 통과한 후 한 열의 수용홀에 삽입되는 다수의 펀치를 포함하며,
   상기 고정대에 형성된 수용홀 중 하나 열의 초기 수용홀과 다음 열의 초기 수용홀의 이송대의 이송 방향에 대한 거리로 정의되는 피치는 상기 포일의 폭 이내이며,
   상기 이송장치는 피치/2 단위로 이송대와 펀치 장치를 이송하며,
   상기 열에서 초기 수용홀과 마지막 수용홀 사이의 이송대 이송 방향 수직선에 대한 거리를 포일 피치단위로, 수용홀 사이의 이송대 이송 방향 수직선에 대한 거리는 홀피치로 정의하면, 상기 포일 이송장치의 단위 이송거리는 2×홀피치 이상 포일 피치 이하인 것을 특징으로 하는 개량형 탄환용 포일링 장치.
   
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5. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스에는 상기 이송대의 이송 완료를 인식하는 센서를 포함하고, 상기 센서가 신호를 출력하는 경우 상기 이송대를 초기 위치로 귀환시키는 귀환액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개량형 탄환용 포일링 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서, 제어장치를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 이송장치, 상기 포일이송장치, 상기 펀치 장치의 동작으로 제어하며, 상기 센서가 신호를 출력하는 경우 상기 귀환액추에이터를 작동시키는 것을 특징으로 하는 개량형 탄환용 포일링 장치.

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