KR102243746B1 - 프로파일 띠 배면을 갖는 띠톱 - Google Patents

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Abstract

띠톱(1)은 톱니 지지체(2) 및 톱니 지지체(2)에 배치된 복수의 톱니들(3)을 포함한다. 띠톱(1)은 톱니들(3)에 대향하는 띠 배면(4)을 더 포함하고, 띠 배면은 띠 배면 프로파일 부분(5)을 포함한다. 띠 배면 프로파일 부분(5)은 상승 영역(6), 하강 영역(7) 및 균등 영역(8)을 포함한다. 띠 배면(4)은 상승 영역(6)에서, 상승 영역(6)의 말단(9) 쪽으로 가면서 톱니들(3)과의 간격이 증가하는 방식으로 프로파일 형성된다. 띠 배면(4)은 하강 영역(7)에서, 하강 영역(7)의 말단(10) 쪽으로 가면서 톱니들(3)과의 간격이 감소하는 방식으로 프로파일 형성된다. 띠 배면(4)은 균등 영역(8)에서 프로파일 형성되지 않고, 직선으로 형성되어 톱니들(3)과의 간격이 일정하다.

Description

프로파일 띠 배면을 갖는 띠톱{SAW BAND WITH A PROFILED BACK}
본 발명은 톱니 지지체 및 톱니 지지체에 배치되는 복수의 톱니들을 포함하는 띠톱(saw band)에 관한 것이다. 띠톱은 톱니들에 대향하여 띠(band) 배면 프로파일 부분을 갖는 띠 배면(band back)을 포함한다.
띠 배면은 띠톱의 일반적인 직선 띠 연장 방향으로 연장되지 않고, 프로파일(profile) 형성되고, 일반적인 직선의 띠 연장 방향과는 상이한 각도로 연장되는 복수의 영역들을 포함한다.
바람직하게는, 톱니 지지체 및 톱니 저부는 금속으로 형성되고, 특히 열처리강으로 형성된다. 톱날 및 톱니 끝단의 적어도 다른 부분도 마찬가지로 금속으로 형성되고, 특히 합금 공구강이나 합금 고속도강, 또는 예컨대 카바이드와 같은 연마 절단재, 서멧(cermet), 세라믹 절단재, 또는 다이아몬드로 형성된다. 이러한 물질은 톱니 지지체의 물질보다 더 단단하여 띠톱이 전체적으로 매우 양호하게 금속 재료의 톱질을 위해 적합하게 된다. 또한, 톱니는 경질 물질층을 포함하여 내마모성을 증대시킬 수 있다. 한편, 이와 같은 띠톱을 이용하여 다른 재료(특히, 목재 또는 플라스틱)을 톱질할 수 있다.
종래 기술에서 일반적으로 공지된 띠톱은 프로파일 형성되지 않은 직선의 띠 배면을 포함하고, 이러한 띠 배면은 일반적인 직선의 띠 연장 방향으로 연장된다. 이를 통해 균일한 송재(feed) 속도가 발생하고, 항상 동일한 송재 방향 및 일정한 절단력이 생성된다. 톱질 중에 톱질되는 작업편의 물질에는 냉간 경화된 영역들이 생성된다. 이러한 영역들은 상기 띠톱으로는 절단될 수 없다. 대신 다수의 톱니가 완전히 물려있게 된다. 이로써 절삭력이 크고 높은 마모도가 발생하며 이에 따라 띠톱의 유효수명이 짧아진다.
독일 특허 DE 697 17 699 T2 호에는 톱니 지지체 및 톱니 지지체에 배치된 복수의 톱니들을 포함한 띠톱이 공지되어 있다. 톱니들 맞은편의 띠 배면은 상이한 영역들을 갖는 띠 배면 프로파일 부분을 포함한다. 상기 공개 문헌에서 설명된 대부분의 실시예에 따르면, 띠 배면 프로파일 부분은 파형으로 형성됨으로써 복수의 굴곡진 면들이 서로 이웃하여 연결되어 배치된다. 예컨대, 도 1A에서 양호하게 확인할 수 있는 바와 같이, 띠 배면 프로파일 부분은 상승 영역, 이에 뒤따르는 평평한 영역, 이에 뒤따르는 하강 영역과, 이에 뒤따르는 저부 영역을 포함한다. 모든 이러한 영역들은 굴곡지게 형성된다. 상승 영역 및 하강 영역은 동일한 곡률 반경을 가진다.
독일 특허 DE 697 17 699 T2 호의 도 10A에 따른 다른 실시예에서는 직선의 상승 영역, 이에 뒤따르는 직선의 평평한 영역, 이에 뒤따르는 직선의 하강 영역 및 이에 뒤따르는 직선의 저부 영역이 제공된다. 상승 영역 및 하강 영역은 동일한 길이를 갖고 비율적으로 동일한 경사각을 갖는다. 평평한 영역 및 저부 영역은 동일한 길이를 갖고 이 길이는 상승 영역의 길이와 하강 영역의 길이의 합에 상응한다.
국제 특허 출원 WO 2006/019129 A1호에는 톱니 지지체 및 톱니 지지체에 배치된 복수의 톱니들을 포함한 띠톱의 다양한 실시 형태가 공지되어 있다. 톱니들의 맞은편에는 띠 배면 프로파일 부분을 포함한 띠 배면이 배치된다. 특히, 도 6, 11, 13, 15에는 띠톱의 다양한 실시 형태에 따른 띠 배면 프로파일 부분의 다양한 형성 방식이 도시되어 있다.
프랑스 특허 출원 FR 2 369 048 A1호에는 톱니 지지체 및 톱니 지지체에 배치된 복수의 톱니들을 포함한 복수의 띠톱이 공지되어 있다. 톱니들의 맞은편에 띠 배면 프로파일 부분을 가진 띠 배면이 배치된다. 띠 배면 프로파일 부분은 하강 영역, 이에 뒤따르는 상승 영역 및 다시 이에 뒤따르는 하강 영역을 포함한다.
본 발명의 기초를 이루는 과제는 절삭하기 어려운 재료의 톱질을 위해 매우 적합하고 마모가 작은 띠톱을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 본 발명에 따르는 독립 청구항들의 특징들에 의하여 해결된다.
다른 바람직한 본 발명에 따른 형성방식은 종속 청구항들에서 추론할 수 있다.
본 발명은 톱니 지지체 및 톱니 지지체에 배치된 복수의 톱니들을 포함한 띠톱에 관한 것이다. 띠톱은 톱니들에 대향하여 띠 배면 프로파일 부분을 갖는 띠 배면을 더 포함한다. 띠 배면 프로파일 부분은 상승 영역, 하강 영역 및 균등 영역을 포함한다.
띠 배면은 상승 영역에서 프로파일(profile) 형성되되, 상승 영역의 말단 방향으로 가면서 톱니들과의 간격이 증가하도록 형성된다. 띠 배면은 하강 영역에서 프로파일 형성되되, 하강 영역의 말단 방향으로 가면서 톱니들과의 간격이 감소하도록 형성된다. 띠 배면은 균등 영역에서 프로파일 형성되지 않으며, 직선으로 형성됨으로써, 톱니들과의 간격이 일정하다.
제1대안예에 따르면, 하강 영역은 상승 영역의 말단에 이웃하여 배치되고, 균등 영역은 하강 영역의 말단에 이웃하여 배치된다. 즉, 균등 영역은 낮게 배치된 영역이다.
제2대안예에 따르면, 상승 영역은 하강 영역의 말단에 이웃하여 배치되고, 균등 영역은 상승 영역의 말단에 이웃하여 배치된다. 이때, 균등 영역의 길이는 상승 영역보다 짧고 하강 영역보다 짧다. 즉, 균등 영역은 높게 배치된 영역이다.
띠톱의 띠 배면은 특정한 방식으로 프로파일 형성되는데, 톱질 시에 띠톱 주위에서 서로 다른 동작 방향이 제공되도록 형성되고, 상기 서로 다른 동작 방향은 일반적인 띠 연장 방향과 상이하다. 띠톱은 즉, 톱질 시 교번적으로 시계 방향 및 시계 반대 방향으로 기울어진다. 이러한 동작은 띠기계톱의 가이드 부재와 띠톱의 비직선형 띠 배면 프로파일 부분의 접촉으로 인하여 발생한다.
이러한 기울임 동작으로 인하여 불연속적인 피드가 발생하고, 띠톱의 연마식 절단 거동이 발생한다. 절단 압력에 의해 톱질할 재료 내에는 냉간 경화된 영역이 생성될 수 있다. 연마식 절단 거동으로 인하여 이러한 냉간 경화된 영역은 이제 깎여나가거나 파이게 된다. 신규한 띠 배면 프로파일 부분은 절단력의 편차를 야기한다. 그러나, 직선의 띠 배면을 갖는 띠톱에 비해 평균 절단력이 현저히 낮아질 수 있다. 따라서, 마모가 감소한다. 기울임 동작으로 인하여 띠톱의 진입 길이가 줄어들면서, 더 적은 톱니가 동시에 맞물리게 되고 절단 채널은 짧아지고 절단력이 감소된다. 그러므로, 톱질된 작업편의 거칠기가 감소하여 양호한 표면 품질이 얻어지고 양호한 직선성이 획득된다.
상승 영역 및 하강 영역은 띠톱이 서로 반대 방향으로 기울어지도록 하는 역할을 하는데, 따라서 기울임 영역이라고도 한다. 반면, 균등 영역은 그 자체로는 이와 같은 기울임을 야기하지 않는다. 그러나, 균등 영역은, 균등 영역이 독자적으로 또는 다른 균등 영역과 함께 효과를 발휘하는 것이 아니라, 오로지 상승 영역 또는 하강 영역과의 조합으로서만 효과를 발휘하도록 형성 및 배치된다. 이는 톱 띠 기계의 일 가이드 부재는 균등 영역에 인접하고, 이와 동시에 타 가이드 부재는 상승 영역 또는 하강 영역에 인접하는 것을 의미한다. 이로써, 전체적으로 각각의 기울임 영역(즉, 상승 영역 또는 하강 영역)의 기울임 동작이 발생한다. 즉, 균등 영역은 상승 영역과 하강 영역을 서로 분리시킨다. 그러므로, 기울임 동작은 말단부로 가면서 느려지게 된다. 상승 영역과 하강 영역 사이의 이행구간은 중간에 연결된 균등 영역으로 인하여 덜 급격하게 되어, 급격하게 증가하는 절삭력이 일어나지 않아서 톱니의 부하가 감소한다.
균등 영역을 통해 띠톱의 기울임 동작의 효과가 증대되며, 상승 영역의 최고점과 하강 영역의 최저점 간의 높이 차를 증대시키지 않아도 그러하다. 띠톱의 약화가 줄어들어 띠 파손 위험이 감소한다.
균등 영역 또는 분리 영역은 높이가 낮아진 영역으로서 형성될 수 있다-(즉, 띠톱의 톱니에 근접 배치된 영역). 대안적으로, 균등 영역은 높이가 올라간 영역일 수 있다. 한편, 항상 이러한 두 영역들 중 하나의 영역만이 제공될 수도 있다(즉, 높이가 낮아진 균등 영역 또는 높이가 높아진 균등 영역). 이를 통해, 항상 하나의 기울임 영역만이 작용하고(즉, 기계톱의 가이드 부재와 접촉하고), 따라서 바람직한 기울임 동작이 구현되도록 보장된다. 2개의 비 기울임 영역이 동시에 작용한다면, 기울임 동작을 진행시킬 수 없다.
바람직한 실시예에서, 띠 배면 프로파일 부분은 앞에 설명한 정확히 3개의 부분들을 포함한다(즉, 오로지 상승 영역, 하강 영역 및 균등 영역). 이 부분들은 상승 영역 - 하강 영역 - 균등 영역의 순서로, 또는 상승 영역 - 균등 영역 - 하강 영역의 순서로 서로 이웃하여 배치되고, 이때 여기에는 동일한 영역들을 갖는 이후의 띠 배면 프로파일 부분이 이웃한다.
바람직하게는, 균등 영역은 직선으로 형성된다. 그러나, 매우 큰 반경을 갖는 곡면으로 형성될 수도 있다. 또한, 상승 영역 및 하강 영역은 바람직하게는 직선으로 형성되나, 매우 큰 반경을 갖는 곡면으로 형성될 수도 있다. 영역들은 실질적으로 서로 직접 이웃하며, 이때 영역들 사이에는 짧은 직선 부분 또는 상대적으로 큰 반경을 갖는 짧은 곡선 부분이 배치될 수 있다.
균등 영역의 길이는 약 30mm를 초과할 수 있다. 이로써, 균등 영역은 띠 기계톱의 일반적 가이드 부재에서 상승 영역과 하강 영역 사이의 완충 기능을 할 수 있다. 단일 롤러로 형성된 가이드 부재의 일반적 직경은 약 30 mm이다. 이중 롤러로 형성된 일반적 가이드 부재에서, 이중 롤러로 형성된 롤러 패키지의 폭은 약 70 mm이다.
균등 영역의 길이는 특히 약 50, 60, 80 또는 100 mm를 초과할 수 있다. 그러나, 길이는 약 150mm 미만이고, 특히 약 120mm 미만이다. 길이는 약 60mm와 100mm 사이이거나 약 70 내지 90 mm일 수 있고, 특히 약 80mm일 수 있다.
균등 영역은 하강 영역과 비율적으로 상이한 기울기 각도를 가질 수 있다. 이를 통해, 상승 영역 및 하강 영역이 동시에 띠 기계톱의 각각의 가이드 부재와 맞물릴 때, 일반적인 띠 연장 방향에 대해 기울어진 띠톱의 동작 방향이 얻어진다. 이러한 형성 방식은 비대칭 프로파일링이라고도 한다. 그러나, 마찬가지로, 상승 영역 및 하강 영역이 비율적으로 동일한 기울기 각도를 가지는 대칭적 프로파일링을 구현하는 것도 가능하다.
상승 영역 및 하강 영역은 각각 (일반적인 직선의 띠 연장 방향에 상응하는) 수평선에 대해 약 2°미만의 각도로 배치될 수 있다. 각도는 특히 약 0.1°와 1.0°사이일 수 있다. 비대칭 프로파일링에서, 두 각도의 값의 차는 약 0.2°와 0.9° 사이이다. 상승 영역은 약 1.0°이하의 각도를 가질 수 있다. 하강 영역은 약 0.4°이하의 각도를 가진다. 이러한 형성방식으로 인하여, 한편으로는 원하는 기울임 동작이 달성되고 다른 한편으로 보상적인 균등 영역과 각각의 기울임 영역 사이의 이행구간이 급격하지 않고 이로 인하여 톱질 시 급격한 부하가 야기되지 않음이 보장된다.
하강 영역은 상승 영역에 비해 적어도 2배의 길이를 가질 수 있다. 또는 상승 영역은 하강 영역의 적어도 2배의 길이를 가질 수 있다. 이에 상응하여, 하강 영역은 상승 영역보다 비율적으로 더 작은 기울기 각도를 가질 수 있다. 이러한 방식으로 띠 배면 프로파일 부분의 비대칭 프로파일링이 매우 양호하게 구현될 수 있다.
띠톱은 복수의 띠 배면 프로파일 부분을 정수(integer) 개수로 포함할 수 있다. 따라서, 띠 기계톱을 통하여 띠톱이 순환할 때 규칙적인 전체 동작이 발생하고, 이러한 전체 동작은 띠 배면 프로파일 부분에 의해 정의되는 부분 동작으로 구성된다. 띠 배면 프로파일 부분은 띠톱의 길이를 따라 정수 배치가 가능하도록 치수 결정된다. 각각의 띠 길이에 맞추기 위해 띠 배면 프로파일 부분의 길이는 달라진다. 띠 길이는 바람직하게는 띠 배면 프로파일 부분의 길이의 정수 배수이다. 모든 띠 배면 프로파일 부분이 동일하게 형성되면, 이는 고정 톱니 피치라고 한다.
마찬가지로, 가변적 톱니 피치도 고려할 수 있으며, 이 경우 띠톱은 상이한 길이를 가진 적어도 2개의 띠 배면 프로파일 부분을 포함한다. 이러한 가변적 톱니 피치는 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 이는 특히 각각의 더 긴 기울임 영역(즉, 상승 영역 또는 하강 영역)의 길이가 길어지거나 짧아짐으로써 이루어진다.
띠 배면 프로파일 부분은 이로 인하여 생성되는 가공 홈이 띠톱에 연하여 이어지도록 제조될 수 있다. 가공 홈은 기울어지지 않은 일반적인 띠 연장 방향에 대해 평행하게 연장된다. 이를 통해 띠 파손 위험이 현저히 감소한다. 띠 배면 프로파일 부분은 특히 밀링 또는 연마에 의해 제조될 수 있다.
띠 배면 프로파일 부분의 서로 다른 영역들 간의 이행 구간은 상대적으로 큰 반경(특히, 약 50mm 이상의 반경)으로 형성됨으로써, 노치 효과를 줄이고 띠톱의 진행을 더 부드럽게 달성하며 지속 구동 특성을 전체적으로 개선할 수 있다. 이를 통해 톱질 시 소음 발생이 현저히 감소한다.
톱니 지지체는 톱니를 향해있는 측에서 (톱니를 제외하고) 프로파일 형성되지 않을 수 있다. 바꾸어 말하면, 톱니 측은 특히 프로파일 형성되지 않고, 그 기본 형상의 측면에서 일반적인 직선 형상을 갖는다.
톱니는 톱니 지지체를 따라 반복되는 그룹으로 배치될 수 있고, 이 그룹은 다음을 포함한다: 그룹에서 최대 폭 및 최저 높이를 가진 마무리 톱니(C3), 마무리 톱니(C3)보다 높이가 높고 폭이 좁은 2개의 작업 톱니(C1, C2).
그룹에서 최대 높이 및 최저 폭을 가진 작업 톱니(C1)가 1회 이상 제공되거나/제공되고 마무리 톱니(C3)가 그룹에서 1회 이상 제공될 수 있다. 특히, 그룹은 작업 톱니(C1)를 2회, 마무리 톱니(C3)를 2회, 작업 톱니(C2)를 1회만 포함할 수 있고, 특히 C1 - C3 - C1 - C2 - C3의 순서로 포함할 수 있다. 이러한 특정한 기하학적 형상은 띠 배면 프로파일 부분의 새로운 형상에 맞춰진다.
종래 기술에 공지된 일반적인 톱니 그룹은 신규한 띠 배면 프로파일 부분을 가진 띠톱에 적용하면, 톱니(C1, C3)는 절삭에 매우 강하게 참여하고, 이에 상응하여 빠르게 마모된다. 반면 톱니(C2)는 절삭에 미미한 정도로만 참여한다. 앞에 기술한 신규한 5개형 기하학적 형태에 의해, 이제 톱니(C1, C3)가 더 많은 수가 배치될 수 있고 이를 통해 마모가 상당히 줄 수 있으며 띠톱의 유효 수명이 현저히 증대된다.
톱니의 적어도 일부분은 약 10°이상, 특히 약 12°이상의 경사각(rake angle) 및/또는 약 18°이상, 특히 약 20°이상의 여유각(clearance angle)을 가질 수 있다. 이를 통해 쐐기형 절단부의 축소가 발생하고, 상기 절단부가 공격적으로 작용한다. 그러므로, 절단력이 감소될 수 있고 톱질되는 작업편의 물질의 냉각 경화가 방지된다. 경사각이 증대되면 절삭 변형이 덜 일어나게 된다. 여유각이 증대되면 절삭 공정에서 마찰력이 감소한다.
본 발명의 유리한 발전 형태는 특허청구범위, 발명의 상세한 설명 및 도면으로부터 도출된다. 발명의 상세한 설명에 언급된 특징들의 이점 및 복수 특징들의 조합에 따른 이점은 예시에 불과하며, 이러한 이점을 반드시 본 발명에 따른 실시 형태에 의해 달성할 필요 없이 대안적 또는 누적적으로 효과를 발휘할 수 있다. 특허청구항의 주제가 변경되지 않는 한, 최초 출원 서류 및 특허의 공개 내용에서 이하의 사항이 적용된다: 다른 특징들은 도면(특히, 도시된 기하학 및 복수 구성 요소들의 상대적인 치수 및 이들의 상대적인 배치와 상호작용)에서 추론할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 형태의 특징들의 조합 또는 상이한 청구항들의 특징들의 조합도 마찬가지로 특허 청구항의 선택된 참조와 상이하게 가능하고 제안된다. 이는 별도의 도면에 도시되거나 이에 대한 설명에 언급된 그러한 특징들에 관련한다. 이러한 특징들은 상이한 청구항들의 특징들과도 조합될 수 있다. 마찬가지로, 특허 청구범위에서는 본 발명의 다른 실시 형태를 위해 상술한 특징들이 생략될 수 있다.
특허 청구항 및 상세한 설명에 언급된 특징은 그 개수와 관련하여 "적어도"라는 부사의 명백한 사용을 필요로 하지 않고도, 정확히 그 개수가 제공되거나 언급된 것보다 많은 개수가 제공될 수 있는 것으로 이해해야 한다. 즉, 예컨대 띠 배면 프로파일 부분에 대해 설명하자면, 이는 정확히 또는 단 1개의 띠 배면 프로파일 부분, 2개의 띠 배면 프로파일 부분 또는 복수의 띠 배면 프로파일 부분이 제공되는 것으로 이해해야 한다. 이러한 특징은 다른 특징으로 보완될 수 있거나, 각각의 결과물이 존재하는 단일적 특징일 수 있다.
특허청구범위에 포함된 참조 번호는 특허청구범위로 보호되는 대상의 범위를 한정하지 않는다. 참조번호는 오로지 특허 청구 범위를 보다 용이하게 이해할 수 있기 위한 목적만을 가진다.
이하, 본 발명은 도면으로 도시된 바람직한 실시예들에 의거하여 더 도시 및 기술된다.
도 1은 신규한 띠톱의 제1 실시예의 제1 측면도이다.
도 2는 도 1에 따른 띠톱을 더 작은 축척으로 도시한 제2 측면도이다.
도 3은 도 1에 따른 띠톱의 분해도를 도시한 제3 측면도이다.
도 4는 신규한 띠톱의 제2 실시예의 제1 측면도이다.
도 5는 도 4에 따른 띠톱을 더 작은 축척으로 도시한 제2 측면도이다.
도 6은 기계톱의 가이드 부재에서 신규한 띠톱의 다양한 위치를 도시한다.
도 7은 기계톱의 가이드 부재에서 신규한 띠톱의 다양한 위치를 도시한다.
도 8은 기계톱의 가이드 부재에서 신규한 띠톱의 위치를 도시한다.
도 9는 기계톱의 가이드 부재에서 신규한 띠톱의 위치를 도시한다.
도 10은 신규한 띠톱의 다른 실시예의 제1 측면도이다.
도 11은 도 10에 따른 띠톱을 더 작은 축척으로 도시한 제2 측면도이다.
도 12는 신규한 띠톱의 톱니 부분을 띠 연장 방향으로의 투사도이다.
도 1~12는 신규한 띠톱(1)의 실시예의 일부분에 대한 다양한 도면이다.
도면은 축척에 맞아, 띠톱(1)의 개별 요소들간의 기하학적 관계를 도면으로부터 추론 가능하다. 이는 도 1~11에 도시된 띠 배면 프로파일 부분에 제한되어 적용된다. 띠 배면 프로파일 부분은 도면에 도시된 방향에서 띠 연장 방향(즉, 일반적인 Y 방향)에 대해 수직으로 띠 배면의 프로파일링을 더욱 양호하게 확인할 수 있도록 축척 15:1만큼 확대되어 도시되어 있다. 이러한 확대는 띠 배면의 프로파일 영역에만 관련되므로 띠 배면의 최저점과 톱니 사이의 간격에는 관련되지 않는다.
도 1은 길게 연장된 띠톱(1)의 일부분을 도시하며, 도 1의 도면 좌측 및 우측 영역에서 해당 파단선을 따라 확인할 수 있다. 띠톱(1)은 톱니 지지체(2) 및 톱니 지지체(2)에 배치된 복수의 톱니(3)를 포함한다. 띠톱(1)은 톱니(3)에 대향하는 띠 배면(4)을 더 포함하고, 띠 배면은 띠 배면 프로파일 부분(5)을 포함한다.
띠 배면 프로파일 부분(5)은 상승 영역(6)을 포함한다. 상승 영역(6)에서 띠 배면(4)은 톱니(3)와의 간격이 증가하도록 프로파일 형성된다. 띠 배면 프로파일 부분(5)은 상승 영역(6)의 상부 말단(9)에 연결되어 하강 영역(7)을 포함한다. 하강 영역(7)에서 띠 배면(4)은 톱니(3)와의 간격이 줄어들도록 프로파일 형성된다. 하강 영역(7)의 하부 말단(10)에는 균등 영역(8)이 연결된다. 균등 영역(8)에서 띠 배면(4)은 프로파일 형성되지 않고 직선으로 형성되며 톱니(3)와의 간격이 일정하다.
균등 영역(8)은 그 말단(11)까지, 직선의 띠 배면을 가진 띠톱의 일반적인 직선 띠 연장 방향에 상응하는 방향으로 연장된다. 반면, 상승 영역(6)은 일반적인 띠 연장 방향에 대해 기울기 각도(β상승)로 기울어져 배치된다. 하강 영역(7)은 직선의 띠 연장 방향에 대해 각도(β하강)로 기울어져 배치된다. 앞에 설명한 부분적인 확대 도시로 인하여 이 각도는 실제로는 현저히 더 작다.
도 1에 도시된 실시예는 비대칭 프로파일링에 관련한 것으로, 여기서 기울기 각도(β상승)는 기울기 각도(β하강)보다 비율적으로 현저히 더 크다. 이에 상응하여 통상적인 띠 연장 방향에 대해 평행하게 측정된 하강 영역(7)의 길이는 상승 영역(6)의 해당 길이보다 현저히 더 크다. 균등 영역(8)은 더 짧은 길이를 가진다.
도 2는 도 1에 따른 띠톱(1)의 제1 실시예의 다른 도면으로, 여기서 축척은 2개의 프로파일 부분(5)이 완전히 도시되도록 선택되었다.
도 3은 도 1에 따른 띠톱(1)의 제1 실시예의 다른 도면으로, 여기서 일부 분해된 도면이 사용되어 2개를 초과하는 프로파일 부분(5)이 띠톱(1)의 길이를 따라 배치되는 것을 확인할 수 있다.
아래 표 1은 이러한 실시예의 해당 값들을 요약 기재한다:
실시예 1
크기 단위 값(수치)
기울기 각도(β상승) ° 0.69
기울기 각도(β하강) ° 0.21
상승 영역 길이(L상승) mm 100
하강 영역 길이(L하강) mm 320
균등 영역 길이(L균등) mm 80
띠 배면 프로파일 부분 길이(L프로파일) mm 500
최대 높이 차(ΔH최대) mm 1.2
도 4 및 도 5는 도 1 및 도 2에 상응하는 도면으로 신규한 띠톱(1)의 제2실시예의 도면이다. 이 경우 띠 배면(4)은 대칭으로 프로파일 형성된 띠 배면 프로파일 부분(5)을 포함한다. 이는 상승 영역(6) 및 하강 영역(7)이 동일한 길이를 가지고 비율적으로 동일한 기울기 각도를 가지는 것을 의미한다.
아래 표 2에 상기 실시예의 해당 값들이 요약 기재된다:
실시예 2
크기 단위 값(수치)
기울기 각도(β상승) ° 0.33
기울기 각도(β하강) ° 0.33
상승 영역 길이(L상승) mm 210
하강 영역 길이(L하강) mm 210
균등 영역 길이(L균등) mm 80
띠 배면 프로파일 부분 길이(L프로파일) mm 500
최대 높이 차(ΔH최대) mm 1.2
도 6a~6e는 기계톱에서 띠톱(1)의 신규한 방식의 동작을 도시한다. 기계톱 그 자체는 일반적인 구성을 가지므로 상세한 설명 및 도면이 필요로 되지 않는다. 이 경우, 띠톱(1)은 대칭 프로파일 형성된 띠 프로파일 배면 부분(5)을 포함한다. 균등 영역(8)은 낮아진 영역을 가리킨다.
기계톱은 가이드 부재(12)를 포함하고, 가이드 부재는 각각 단일 롤러(13)로서 형성된다. 가이드 부재(12)에 의해 띠 배면(4) 및 띠톱(1)은 톱질해야 할 작업편(미도시)의 영역 내에 안내된다. 톱질해야 할 작업편은 가이드 부재들(12) 사이에 위치한다. 띠톱(1)은 도 6의 도면에서 우측을 향하여 움직이고, 이때 프로파일링을 포함하지않는 띠톱에서의 일반적으로 통상적인 띠 연장 방향은 점쇄선으로 표시한다.
가이드 부재(12)와 프로파일 띠 배면(4) 간의 접촉을 통해 띠톱(1)의 비직선형 띠 연장 방향이 얻어진다.
도 6a에 도시된 위치에서, 좌측 가이드 부재(12)는 상승 영역(6) 내에 위치하고, 우측 가이드 부재(12)는 하강 영역(7)의 영역 내에 위치한다. 이 도면에서는 두 가이드 부재(12)가 각각 영역들(6, 7)의 일부분, 즉 톱니(3)와의 간격이 동일한 부분과 접촉하는 특정한 위치가 존재한다. 이로써 특징인 띠톱(1)이 일반적인 띠 연장 방향에 대해 기울어지지 않게 된다.
도 6b에서는 이제 띠톱(1)이 계속 동작하는 범위에서 이어지는 기울어진 위치가 도시된다. 좌측 가이드 부재(12)는 하강 영역(7)의 시작부에 위치한다. 우측 가이드 부재(12)는 뒤따르는 띠 배면 프로파일 부분(5)의 상승 영역(6)의 시작부에 위치한다. 띠 배면(4)은 상승 영역(6) 중에 우측 가이드 부재(12)가 위치한 영역 내에서 톱니(3)와의 간격이 더 짧거나, 좌측의 가이드 부재(12)가 위치한 다른 영역에 비해 더 깊게 배치되므로, 띠톱(1)은 시계 반대 방향으로 기울어지거나 선회하게 된다.
상기 기울어진 위치는 기본적으로 유지되나, 도 6c에 도시된 위치에 다다를 때까지 약해진다. 여기서 좌측 가이드 부재(12)는 하강 영역(7)의 대략 중간 영역 내에 위치하고, 우측 가이드 부재(12)는 뒤따르는 상승 영역(6)의 대략 중간 영역 내에 위치한다. 이러한 위치는 시계 반대 방향으로 기울어진 위치의 말단을 나타낸다. 톱니(3)는 (톱니가 동일한 높이를 가지는 한) 모두 점쇄선 선분과 동일한 간격을 가진다.
띠톱(1)이 계속 동작하면서, 이제 시계 방향으로 기울어진 위치가 생성되고, 그 최대값은 도 6d에 도시되어 있다. 좌측 가이드 부재(12)는 균등 영역(8)에 위치한다. 우측 가이드 부재(12)는 뒤따르는 상승 영역(6)의 말단에 위치한다.
띠톱(1)이 계속 동작하면서, 시계 방향으로 기울어진 위치는 기본적으로 유지되나 도 6e에 도시된 바와 같이 약해진다. 여기서 좌측 가이드 부재(12)는 균등 영역(8) 내에 위치하고, 우측 가이드 부재(12)는 뒤따르는 하강 영역(7)의 시작부에 위치한다.
띠톱(1)이 계속 동작하면서, 사이클이 종료되고 다시 도 6a에 도시된 위치에 다다른다. 이어서 다음 사이클이 시작된다.
도 7a~7e는 기계톱에서 띠톱(1)의 다른 실시예의 신규한 동작을 도시한다. 이 경우, 띠톱(1)은 비대칭 프로파일 형성된 띠 배면 프로파일 부분(5)을 갖는 띠 배면(4)을 포함한다. 균등 영역(8)은 다시, 낮아진 영역을 가리킨다. 가이드 부재(12)는 다시, 각각 단일 롤러(13)로서 형성된다.
도 7a에 도시된 위치에서, 좌측의 가이드 부재(12)는 상승 영역(6)의 대략 중심에서 띠톱(1)의 띠 배면(4)과 접촉한다. 우측 가이드 부재(12)는 하강 영역(7)의 대략 중심에서 접촉한다. 이로 인해 띠톱(1)의 위치는 전체적으로 기울임이 없게 된다.
띠톱(1)이 우측을 향하여 계속 동작하면, 띠톱(1)이 시계 반대 방향으로 기울어진다. 최대 기울어진 위치는 도 7b에 도시되어 있다. 이때, 좌측 가이드 부재(12)는 하강 영역(7)과 접촉하고, 우측 가이드 부재(12)는 균등 영역(8)과 접촉한다.
띠톱(1)이 우측을 향하여 계속 동작하면, 시계 반대 방향으로 기울어진 위치는 도 7c에 도시된 바와 같은 균등 위치에 다다를 때까지 도로 복귀한다. 이때, 좌측 가이드 부재(12)는 하강 영역(7)의 대략적인 중심에 위치하고, 우측 가이드 부재(12)는 뒤따르는 상승 영역(6)의 대략적인 중심에 위치한다.
띠톱(1)이 계속 동작하면, 시계 방향으로의 기울어짐이 이루어진다. 최대 기울어진 위치는 도 7d에 도시되어 있다. 이때 좌측 가이드 부재(12)는 하강 영역(7) 내에 위치하고, 우측 가이드 부재(12)는 뒤따르는 상승 영역(6)의 상부 말단에 위치한다.
띠톱(1)이 계속 우측으로 동작하면, 도 7e와 같이 기울어진 위치의 복귀가 이루어진다. 이때, 좌측 가이드 부재(12)는 균등 영역(8) 내에 위치하고, 우측 가이드 부재(12)는 하강 영역(7) 내에 위치한다.
띠톱(1)이 계속 동작하면, 사이클은 종료되고 다시 도 7a에 도시된 위치에 다다른다. 이어서 이후의 사이클이 시작된다.
여기에 미도시된 신규한 띠톱(1)의 실시예에서, 비대칭 띠 배면 프로파일 부분(5)은 전체적으로 상이한 길이를 갖고, 상승 영역(6) 및 하강 영역(7)은 각각 다른 길이를 가진다. 띠 길이에 맞추기 위한 다른 구현예 또한 가능하다.
아래 표 3에는 상기 실시예 3의 해당 값이 요약 기재된다.
실시예 3
크기 단위 값(수치)
기울기 각도(β상승) ° 0.46
기울기 각도(β하강) ° 0.13
상승 영역 길이(L상승) mm 150
하강 영역 길이(L하강) mm 520
균등 영역 길이(L균등) mm 80
띠 배면 프로파일 부분 길이(L프로파일) mm 750
최대 높이 차(ΔH최대) mm 1.2
도 8에는 비대칭 프로파일 형성된 띠톱(1)이 도시되어 있고, 이러한 띠톱은 이중 롤러(14)로서 형성된 가이드 부재(12)를 포함하는 미도시된 띠 기계톱 내에 배치된다. 도시된 위치에서, 좌측 이중 롤러(14)는 하강 영역(7)의 시작부와 접촉한다. 우측 이중 롤러(14)는 우측으로 볼 때 뒤따르는 상승 영역(6)의 시작부와 접촉하여 전체적으로 시계 반대 방향으로 기울어진 위치가 발생한다.
도 9에 도시된 띠톱(1)은 비대칭 프로파일 형성된 띠 배면 프로파일 부분(5)을 포함한다. 도시된 위치에서 좌측 이중 롤러(14)는 하강 영역(7)의 시작부에 위치하고, 우측 이중 롤러(14)는 연결된 균등 영역(8) 내에 위치한다.
도 10 및 도 11에 도시된 띠톱(1)은 다시 비대칭 프로파일 형성된 띠 배면 프로파일 부분(5)을 포함한다. 이 경우, 균등 영역(8)은 낮게 위치한 영역이 아니라, 위로 올라와 있는 영역으로 형성된다. 따라서, 균등 영역은 상승 영역(6)의 말단(9)에 연결된다. 이러한 실시 형태를 이용하여도 띠톱(1)의 바람직한 교번적인 기울임 동작이 달성된다.
도 12는 띠톱(1)의 톱니(3)의 예시적 형상을 통상적인 직선의 띠 연장 방향으로의 투사도로 도시한다. 띠톱(1)의 길이를 따라 수회 제공된 톱니 그룹이 도시되어 있다.
톱니 그룹은 최대 높이 및 최저 폭을 가진 작업 톱니(C1)를 포함한다. 이러한 작업 톱니(C1)는 그룹에 2회 포함되고, 이때 상기 투사도에서 더 뒤쪽에 위치한 작업 톱니(C1)가 더 앞쪽으로 위치한 작업 톱니(C1)에 의해 가려지기 때문에 도면에서는 확인할 수 없다. 전방의 작업 톱니(C1)의 뒤쪽에 마무리 톱니(C3)가 배치된다. 마무리 톱니는 그룹 내에서 최대 폭 및 최저 높이를 가진다. 그 다음에 다른 작업 톱니(C1)가 뒤따른다. 그 이후 다른 작업 톱니(C2)가 뒤따르고, 상기 톱니(C2)는 톱니(3)의 2배 높이 및 2배 폭을 가진다. 이후 다시 마무리 톱니(C3)가 뒤따르고, 마무리 톱니는 그룹에 2회 포함되며, 이때 상기 투사도에서 더 뒤쪽에 위치한 마무리 톱니(C3)는 더 앞쪽에 위치한 마무리 톱니(C3)에 의해 가려지므로 도면에서는 확인할 수 없다.
전체적으로 순서는 C1 - C3 - C1 - C2 - C3이다. 이러한 순서는 띠톱(1)의 길이를 따라 반복 배치된다.
도 12에서 계속 확인할 수 있는 바와 같이, 톱니(3)는 좌우로 번갈아 휘어지지 않고 면취된(chamfered) 톱니(3)로서 형성된다. 이 도면에서 베벨각(bevel angle)은 45°이나 다른 각도를 가질 수 있다. 톱니(3)는 면취되지않고 형성될 수 있다.
띠톱(1)의 톱니(3) 및 톱니 그룹의 다른 구조 및 배치 또한 가능함은 물론이다.
1 띠톱
2 톱니 지지체
3 톱니
4 띠 배면
5 띠 배면 프로파일 부분
6 상승 영역
7 하강 영역
8 균등 영역
9 말단
10 말단
11 말단
12 가이드 부재
13 단일 롤러
14 이중 롤러

Claims (15)

  1. 톱니 지지체(2), 상기 톱니 지지체(2)에 배치된 복수의 톱니(3)와, 상기 톱니(3)에 대향하여 띠 배면 프로파일 부분(5)을 갖는 띠 배면(4)을 포함하는 띠톱(1)에 있어서,
    상기 띠 배면 프로파일 부분(5)은 상승 영역(6)을 포함하고, 상기 상승 영역(6)은 제1 길이(L상승), 제1 말단과 제1 기울기 각도(β상승)를 가지며, 상기 상승 영역(6)에서 상기 상승 영역(6)의 상기 제1 말단(9)을 향하는 방향에서 상기 띠 배면(4)으로부터 상기 톱니(3) 까지의 거리가 증가하게 되어 있고,
    상기 띠 배면 프로파일 부분(5)은 하강 영역(7)을 포함하고, 상기 하강 영역(7)은 제2 길이(L하강), 제2 말단과 제2 기울기 각도(β하강)를 가지며, 상기 하강 영역(7)에서 상기 하강 영역(7)의 상기 제2 말단을 향하는 방향에서 상기 띠 배면(4)으로부터 상기 톱니(3) 까지의 거리가 감소하게 되어 있고,
    상기 띠 배면 프로파일 부분(5)은 균등 영역(8)을 포함하고, 상기 균등 영역(8)은 제3 길이(L균등)와 제3 말단을 가지며, 상기 균등 영역(8)은 프로파일 형성되지 않고 직선으로 형성되어 상기 띠 배면(4)으로부터 상기 톱니(3) 까지의 거리가 일정하도록 형성되며, 이때
    a) 상기 하강 영역(7)은 상기 상승 영역(6)의 제1 말단에 이웃하여 배치되고 상기 균등 영역(8)은 상기 하강 영역(7)의 제2 말단에 이웃하여 배치되며, 상기 균등 영역(8)의 상기 제3 길이(L균등)는 상기 상승 영역(6)의 상기 제1 길이(L상승) 보더 짧고 상기 하강 영역(7)의 상기 제2 길이(L하강) 보다 짧거나, 또는
    b) 상기 상승 영역(6)은 상기 하강 영역(7)의 제2 말단에 이웃하여 배치되고 상기 균등 영역(8)은 상기 상승 영역(6)의 제1 말단에 이웃하여 배치되며, 상기 균등 영역(8)의 상기 제3 길이(L균등)는 상기 상승 영역(6)의 상기 제1 길이(L상승) 보다 짧고 상기 하강 영역(7)의 상기 제2 길이(L하강) 보다 짧음을 특징으로 하는 띠톱.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 균등 영역(8)은 상기 상승 영역(6)과 상기 하강 영역(7) 사이에 직접 배치되는 것을 특징으로 하는 띠톱.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 띠 배면 프로파일 부분(5)은 단 하나의 상승 영역(6), 단 하나의 하강 영역(7) 및 단 하나의 균등 영역(8)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 띠톱.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 균등 영역(8)의 길이(L균등)는 30mm와 150mm 사이인 것을 특징으로 하는 띠톱.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 띠 배면 프로파일 부분(5)은 상기 a)에 따라 형성되고, 상기 균등 영역(8)은 상기 상승 영역(6)보다 더 짧은 길이(L균등)를 갖고 상기 하강 영역(7)보다 더 짧은 길이(L균등)를 가지는 것을 특징으로 하는 띠톱.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 균등 영역(8)의 길이(L균등)는 상기 상승 영역(6)의 길이(L상승) 및 상기 하강 영역(7)의 길이(L하강)의 최대 85%인 것을 특징으로 하는 띠톱.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 상승 영역(6)은 상기 하강 영역(7)과 상이한 기울기 각도(β상승) 및 상이한 길이(L상승)를 가지는 것을 특징으로 하는 띠톱.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 하강 영역(7)은 상기 상승 영역(6)의 적어도 2배의 길이(L하강)를 갖거나, 또는
    상기 상승 영역(6)은 상기 하강 영역(7)의 적어도 2배의 길이(L상승)를 갖는 것을 특징으로 하는 띠톱.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 균등 영역(8)의 길이(L균등)는 상기 상승 영역(6) 및 상기 하강 영역(7)의 상기 짧은 길이(L상승, L하강)보다 더 짧은 것을 특징으로 하는 띠톱.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 띠톱(1)은 복수의 띠 배면 프로파일 부분(5)을 정수 개수로 포함하는 것을 특징으로 하는 띠톱.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 띠톱(1)은 상이한 길이(L프로파일)를 갖는 2개의 띠 배면 프로파일 부분(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 띠톱.
  12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 띠 배면 프로파일 부분(5)은 상기 띠 배면 프로파일 부분에 의해 생성되는 가공 홈이 상기 띠톱(1)의 길이방향으로 연장되도록 제조되는 것을 특징으로 하는 띠톱.
  13. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 톱니 지지체(2)는 상기 톱니(3)를 향한 측에서 상기 톱니(3)를 제외하고 프로파일 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 띠톱.
  14. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 톱니(3)는 상기 톱니 지지체(2)를 따라 반복되는 그룹을 지어 배치되고, 이때 상기 그룹은
    상기 그룹 내에서 최대 폭 및 최저 높이를 가지는 마무리 톱니(C3)와,
    상기 마무리 톱니보다 더 높은 높이 및 더 좁은 폭을 가지는 2개의 작업 톱니(C1, C2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 띠톱.
  15. 청구항 14에 있어서,
    최대 높이 및 최저 폭을 가진 상기 작업 톱니(C1)는 상기 그룹 내에서 복수회 제공되거나, 또는
    상기 마무리 톱니(C3)는 상기 그룹 내에서 복수회 제공되는 것을 특징으로 하는 띠톱.
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