KR19990067241A - 패널(panel) 또는 스트립(strip)의 다듬질 장치 - Google Patents

패널(panel) 또는 스트립(strip)의 다듬질 장치 Download PDF

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Abstract

석고판의 생산중에 그의 표면 처리에 의하여 거칠어진 패널을 다듬질 하기 위하여 벨트풀리싱기를 사용하는 것은 공지되어 있는 조치이다. 폴리싱벨트는 마모되어서 그의 분진이 쌓이는바 자주이를 교체해야 한다. 이에비하여 새 장치를 사용하면 공구에 분진의 퇴적이 방지되고 마모가 최소로 된다. 구동장치를 가진 회전웜(7)은 컨베이어벨트(1) 위에 설치되어 있다. 당해장치는 가급적 건조기 앞의 석판생산 설비에 들어 있다. 당해 패널은 아직 습한상태며 이에따라 여하한 분진도 발생되지 않은 상태에서 다듬어진다. 새장치는 또한 목재나 합성수지와 같은 기타 재질의 패널 또는 스트립을 다듬질하는데에도 적합하다. 또한 본 발명에는 고정장치의 그것과 동일하며 동일원리에 따르는 수동장치가 포함되어 있다.

Description

패널(ｐａｎｅｌ) 또는 스트립(ｓｔｒｉｐ)의 다듬질 장치
석고보드를 제조할 경우에 있어서 그의 표면이 제조방법에 의하여 한정된 조도를 가진 판들은 현재까지 벨트 폴리싱기(belt polishign)로 한쪽면만 다듬질되어오고 있다. 폴리싱밴드(polishing band)는 마모가되고 폴리싱 분진이 누적됨으로 이 밴드를 자주 교체해야 한다. 공지되어 있는 장비로는 예컨대 DE 38 01 315 A1에 따라 폴리싱기가 건조기 다음에 연결되어 있다.
DE-AS 22 07 799에 의하여 또한 청구항 12의 상위개념에 따르는 석고 건축재 또한 평판에 의한 이와 유사한 건재를 연속적으로 생산하기 위한 장비가 이미 공지되어 있다. 이때 통과하는 경화된 판재를 다듬질하기 위하여 2대의 장치가 연동된다. 1차 장치는 수직축 주위를 회전하는 공구 홀더판을 가지고 있는데 그의 직경은 피가공판의 폭보다 약간 크다. 이 공구홀더판은 주위에 절삭공구가 삽입되어 있어서 판재를 상측에서 절삭가공하게 되어 있다. 2차 장치는 상측뿐 아니라 하측도 동시에 다듬질하기 위한 밴드폴리싱기이다.
EP 0 465 654 A1은 콘크리트바닥이나 또는 이와 유사한 바닥을 고르게 하기 위한 장치를 명시하고 있다. 궤도상에서 이동하는 대차내에 수평으로 회전 및 구동이 가능한 웜(worm)이 수용되어 있다. 회전하는 웜에 의하여 대차가 동시에 이동 운동을 할 경우 웜축에 대하여 수직방향에서 아직 경화되지 않은 콘크리트가 매끈하게 다듬어 진다.
미국특허 US PS 4 298 555에 의하여 공지되어 있는 한가지 장치가 이와 똑같이 작동한다. 본 장치는 탱크 또는 이와같은 원추형 콘크리트 바닥의 내면을 다듬어주고 있다. 그의 축을 중심으로 회전이 가능하고 구동되는 웜이 하나의 프레임 내에 들어 있어서 원추축 주위로 이동이 가능한바 원축 각도에 따라서 경사지게 지지되어 있음으로 이것은 프레임이 한 회전할 때 원추의 전 내면을 회전하면서 스침에 따라 아직 소성인 콘크리트를 다듬어준다.
본 발명은 청구항 1의 상위개념에 따르는 통과중의 패널(panel) 또는 스트립(strip) 특히 석고보드 및 이와 유사한 판재를 다듬기(polishing) 위한장치, 청구항 2의 상위개념에 따르는 스트립 폴리싱 수동장치 및 청구항 12의 상위개념에 따르는 장치에 관한 것이다.
도면은 간략히 약도로 표현된 실시예로서 본 발명의 설명에 사용되고 있다.
도 1은 발명에 따르는 측면도.
도 2는 위에서 수직으로 본 도 1에 따르는 장치.
도 3은 다른 발명에 따른 측면도.
도 4는 위에서 수직으로 본 도 3에 따르는 장치.
도 5는 하나의 상세도.
도 6은 하나의 변형된 실시예의 상세도.
도 7은 가공중의 판에 대한 표면을 단면적으로 도시.
도 8은 한 수동장치의 측면도.
도 9는 수동장치의 평면도.
도 10은 한가지 택해진 실시예의 상세도를 도시.
도 11은 도 10과 같이 다른 실시예의 상세를 도시하고 있다.
본 발명에 있어서 청구항 1의 상위개념에 들어 있는 부분이 장치를 창안하기 위한 과제를 기본으로 하고 있는바 이때 마모가 최소화되고 분진의 발생을 감소시켜주는 공구의 추가설비를 억제해준다. 이로부터 본 발명자는 청구항 2의 상위개념에 따라 스트립을 다듬질하기 위하여 동장치에 상당한 수동장치를 창안하기 위한 과제를 기본으로하고 있는바 이때 마모가 최소화되고 분진의 발생을 감소시켜주는 공구의 추가설비를 억제해준다. 이로부터 본 발명자는 청구항 2의 상위개념에 따라 스트립을 다듬질하기 위하여 동장치에 상당한 수동장치를 창안하기 위한 과제를 설정하였다. 그것은 또한 과제설정의 범위내에서 동장치를 석고판 제조설비에 통합시킴으로서 이것이 완전히 분진없이 작동한다. 본 과제의 1차부분은 발명에 따라서 청구항 1에 제시된 특징들에 의하여 해결되며 제 2차 부분은 청구항 2에서 제시된 특징에 의하여 그리고 제 3차 부분은 청구항 12에 의하여 해결된다.
도 1이 제시하는 바와같이 무한 컨베이어(1)가 가이드풀리(2,3)에 의하여 안내되는데 하나의 정치기계 프레임(4) 내에 지지되어 있다. 2개의 가이드풀리(2,3)중에 어느 한 개는 구동이 될 수 있다. 컨베이어(1)의 상부 밑에는 지지구로서 하나의 안전하고 굽힘강성이 큰 판(5)이 배설되어 있다. 기계프레임(4)의 양측에는 각기 웜(7)의 베어링하우징(6)이 부착되어 있는데 컨베이어(1)의 상부측에 배열되어 있으며 주로 이러한 전폭-예컨대 0.65m 정도로 뻗어 있다.
웜(7)의 베어링은 베어링하우징(6) 내에서 높이 조정이 가능함으로 컨베이어(1)와 웜(7) 사이의 간격은 정확한 조정이 가능하다.
웜(7)은 특히 도 5에서 명백히 알 수 있는 우측 회선(回線)을 가지고 있다. 주위의 코일면(9)은 웜(7)의 원통형 이끝높이 포락선내에 위치하며 양측(10)과 각각 90°를 포함한다. 웜(7)은 하나의 구동장치(12)와 연결되어 있다. 웜(7)과 평행하게 웜(7) 전후에는 가압롤러(13)가 배설되어 있다. 기계프레임(4)은 양측에서 이동판(15)에 대한 가이드요소(14)로 되어 있다.
해 장치는 석고섬유판의 제조를 위하여 연속라인에서 실용적으로 통합되어 있다. 소재판 성형을 위한 장치들, 경화 스테이숀(station) 및 경화스테이숀에 연이어 열리는 건조기를 포함하는 장치에 있어서 밴드폴리싱기의 경우에서 공지된 바와같이 건조기를 기동시킬 수 있다. 건조되어 동일한 길이-예컨대 2.5m을 커터(cutter)에 의하여 절단된 판들(15)은 서로 밀착되어 연이어서 화살표방향(16)으로 이동한다. 웜(7)의 베어링은 일정한 높이로 조정이 되어 있어서 컨베이어(1)와 웜(7) 사이의 간격은 다듬질이 완성된 판의 주어진 두께에 상당한다. 웜(7)은 화살표(17)로 표시된 회전방향으로 회전함으로 웜의 원주속도는 이동속도의 물림영역에서 이동방향과 그 방향이 반대이다.
회전하는 웜(7)은 그의 밑에서 이동하는 판(15)의 표면으로부터 일종의 스크래이핑(scraping)에 의하여 삭마(削磨) 작용을 한다. 이들은 웜(7)의 이송작용으로 대부분 모서리로 이송되어서 용기내로 떨어지게 되어 있는데 도시되어 있지 않다. 삭마재의 비교적 극히 소량의 삭마재 일부만이 판(15)에 잔유하면서 흡수된다. 분진발생을 밴드폴리싱기에 비하여 아주 작다. 이것은 다분히 삭마재의 모래같은 조직으로 설명할 수 있다. 기타 상당한 이점을 든다면 소음레벨이 일반적으로 보다 낮다는데 있다. 정숙하면서도 균일형상을 유지하는 작동방법은 웜이 "당기는 단면"에서 작동하는 환경에 의한다.
특히 유리한 것으로서 발명에 따르는 동장치는 경화스테이션과 건조장치 사이의 연속적인 시설내에 배치되어 있다는 점이다. 이 위치에 있어서 이미 건조딘 이동판들은 아직 과잉의 수분을 포함한다. 당초설정되어 있는 수분량은 즉 일반적으로 경화에 요구되는 이론치보다 더 크게되어 가공성을 개선시키고 정출(晶出)을 최적화시켜 준다. 발명에 따르는 장치로 종래의 폴리싱기와는 반대로 그의 패널들이 최단시간내에 경화되면서도 아직 "반습" 상태에서 판재가 다듬어진다. 이 경우 당해장치는 완전히 분진없이 작동한다. 본 배열의 더욱더 현저한 이점을 든다면 삭마재는 함께 건조되지 않게되어 있다는 점이다. 이 때문에 건조열량의 5% 정도 절감이 가능하다.
도 3과 도 4에 명시된 우수한 실시예는 현재까지 명시된 실시예에 의하여 서로 이웃하여 병렬로 되어 있는 2개의 웜(18,19)을 가진다는 점에서 다르다. 양 웜(18,19)은 3중으로 되어 있다. 웜(18)의 회선은 우나사유형에 따라 이동하며 웜(19)의 회선은 좌나사 유형에 따른다. 양 웜들(18,19)은 화살표(20) 부호의 동일한 회전방향으로 구동된다. 웜(19)의 베어링은 웜(19)과 켄베이어(1)간의 간격이 고정판의 주어진 두께와 같도록하는 높이로 조정된다.
웜(18)의 경우에 있어서 그것이 소재판의 두께와 완성판의 두께 중간정도 위치에 있도록 간격이 약간 보다 크다. 소재판의 두께는 예컨데 15㎜이며 완성판의 두께는 14㎜이다.
높이 차이가 나도록 배치되어 있는 2개의 웜(18,19)에 의하여 재질은 이중(二重) 가공으로 각각 0.5㎜ 정도 삭마된다. 이중 가공공정으로 다듬질이 된 표면의 조직을 보다 상세히 비교할 수 있다. 이는 후에 더욱 명백해진다. 본 실시예에 또다른 장점을들면 양 웜(18,19)에 의하여 판(15)에 가해준 하중의 이동속도에 대하여 횡방향의 성분은 서로 그 방향이 반대에서 최소한 일부 상쇄된다. 다중 웜은 또한 이들이 특히 정숙하게 작동된다는 장점을 가지고 있다.
어느 일정한 시점에서 도 7에 따라 3중 우 나사웜의 3개의 연이은 회선위치 A1, A2, A3에서 판과 물린다. 판은 화살표(16) 방향으로 속도 V를 가지고 이동한다. 시계방향으로 회전하는 점의 회선(回旋)은 화살표(21) 방향으로 외관상의 축소도 nh로 이동한다. 이때 n은 회전수이며 h는 웜의 피치(pitch)이다. 일정한 시간이 경과한후 예컨대 웜이 완전히 일회전 한후 3중웜 회선은 위치 B1, B2, B3에서 물린다. 시간간격에서 이들은 판의 표면에서 3개의 요선(22,23,24)을 판다. 요선들은 경사가 진다. 요선들(22,23,24)이 지나는 방향과 판에 대하여 횡방향으로 지나는 선(25)과 이루는 각도는 알파(α)로 다음에 의하여 정해진다 :
α = arctan
각 요선의 폭은 2개의 이웃한 요선(22,23,24) 사이에서 전혀 중간의 공간이 없을 정도의 크기여야 한다. 이것은 보다 간단히 계산할 수 있으며 한편 웜의 판속에로의 물림길이(t)은 충분히 크게 선택된다. 맞물린 길이에 대한 소요최소 치수는 예컨대 시행착오로 구하던가 또는 보다 간단한 기하학적 관계식으로 계산한다. 석고 섬유판의 가공을 위하여 감안된 실시예에 있어서는 다음 표에 따라서 요선(22,23,24)가 도 7에서 구체적으로 설명하는 바와같이 서로 완전히 인접되어 있다.
표 1
내 용 부 호 예
이동속도 V 20 m/min
웜의 회전수 n 550 rpm
웜의 직경 D 130 ㎜
피치 h 60 ㎜
웜의 회선수 g 3
물림깊이 t 0.5 ㎜
경사진면의 요선을 가진 일반 스트립 샘플은 유일한 웜이 장착되어 있는 발명에 따르는 장치에 의한 것이다. 2개의 연이어 배열된 웜을 장착한 실시예의 경우에 있어서는 도 3과 도 4에 따라서 양 웜(18,19)에 의하여 2개의 중첩된 스트립이 생성되는바 그의 스트립은 서로 교차되어 있다. 요선들은 표면이 실제로 수평이 되도록 평탄하게 되어 있다.
도면의 제시되어 있지 않는 또다른 실시예의 경우 동시에 2개의 웜이 연동된다. 도 3 및 4의 실시예와는 달리 양웜의 회선들은 동일한 피치방향 즉 양 웜의 경우 회선들은 우 나사방향이나 또는 양 웜의 경우 좌나사 방향으로 이동한다. 그러나 양 웜들은 그의 회전방향이 반대이다. 따라서 양 웜의 접촉점들은 판과-도 3 및 4-의 실시예와 꼭같이 횡방향에서 서로 그 방향이 반대로 대치되어 있다. 그러므로 이러한 실시예의 경우에도 횡방향의 하중성분의 광범위 보정이 이루어진다.
양 웜의 반대회전방향으로 인하여 판의 통과속도에 평행한 방향에 작용하는 하중성분도 상호 반대로 작용한다. 따라서 통과방향으로도 힘의 균형이 이루어진다.
도 6에 명시되어 있는 웜에 있어서 이끝포락선(addendum envelope) 은 원형 실린더와 차이가난다. 이것은 예컨대 해칭선(26)이 시사하듯이 쌍곡면의 형상을 하고 있다. 한 개 또는 특히 다수의 통과방향으로 연이어 배열된 이러한 유형의 웜을 구비한 발명에 따른 장치는 궁형표면을 가진 판재를 제작하게 한다. 물론 판재의 포락선 및 이에따른 궁형도 다양한 형태로 바꿀수 있다.
절삭날 형상은 두가지 상이한 실시예들에 대하여 도 10과 도 11에 의하여 명시되어 있다. 양도에서 각 웜(40)은 피가공물(41)에 물려 있는 것을 알 수 있다. 웜(40)은 우측 측면상에서 반시계 방향으로 회전화살표(42)에 의하여 보이듯이 회전한다. 이것은 우방향회선(43)을 가지고 있다. 회선의 보이는 축방향 운동은 이에따라서 좌측이 된다. 회선(43)의 특히 2 내지 10㎜ 폭의 주위면은 소위 자유면들이다. 이것은 웜(40)의 원통형 포락면상에 놓여 있다. 자유면과 절단면 사이 각(A)즉 피가공물(41)의 가공면은 자유각이다. 그것은 발명에 따라서 특히 영(0°)도이다. 회선(43)의 좌측각 즉 보이는 축방향 이동방향으로 본 측면은 전면에 위치하며 칩(44)이 배출되는 칩면이다. 자유각과 칩면간의 각도(B)는 쐐기 각도이다. 그것은 발명에 따라서 특히 75 와 90° 사이에 들어 있다. 도 10에 따르는 실시예의 경우에 직각이며 도 11에 명시된 실시예의 경우에는 약 80°의 예각이다. 이에따라서 칩각(chip angle)은 도 10에서는 정확히 0°이며 도 11에서는 10°정도가 된다. 칩면이 포락면을 관통하는 나사형선이 절삭모서리(cutting edge)이다.
웜(40)은 특히 예컨대 Si 52.3의 비합금 구조형 강재 또는 예컨대 C45와 같은 비합금의 비열처리된 열처리강으로 되어 있다. 이러한 강들은 절삭공구에 다방면으로 사용되는 비합금이나 또는 합금공구강에 비하여 그의 마모강도가 비교적 작다. 작동중에 공구의 절삭면과 마찰접촉상태에 있는 자유면은 이에 따라서 상당한 마모가 된다. 그러나 이것으로 인하여 하등의 절삭날 변형이 일어나지 않는다. 이러한 마모는 오히려 지속적인 재연마 작용을하며 이때 날카로운 절삭 모서리가 유지된다. 이에따라서 웜의 수명이 대단히 길어진다. 예컨대 당초에 직경이 130㎜인 웜은 경인 마모로 인하여 115㎜로 작아졌을때에도 충분히 사용이 가능하다. 물론 전제조건으로서 웜은 이에 따라 높이 조정이 되어야 한다는 것이다. 웜이 설명한 이유로 자동인선 공구라고는 하나 발명에 따라서 권장하고자 하는 바는 기계프레임에 도면상에 제시되어 있지 않은 소형 연마기를 부착하여 필요시 웜의 포락면에 따라 가이드상에서 조작이 될 수 있도록 하는 것이다.
그간의 연구결과에 의하면 당초에 특히 석고보드면의 다듬질을 위하여 감안된 발명에 따른 장치가 여타 재료 특히 목재의 판재나 스트립의 표면처리에도 적합하다. 연목으로된 피가공물의 경우를 보면 발명에 따른 장치로 칩제거후의 표면은 브러시(솔질)한 목재표면과 비교할만한 조직을 가지고 있다. 소위 갖나온 목재의 연질부위는 가공된 표면에서 선명하게 나타난다. 이러한 효과는 예컨대 가구산업에 있어서 일정한 용도를 위하여 바람직하다.
접착된 좁은 스트립으로 구성되어 있는 소위 베나다판들의 경우에 있어서는 범용밴드폴리싱기에 비하여 장점이 있는데 공구가 접착제로 인하여 지장을 받지 않는다는 것이다. 보다 큰 피치를 가진 다중웜을 사용할 경우 비교적 큰 피드(feed)로 큰 절삭력을 얻게되는바 이는 항상웜의 보다 많은 회선이 물려 있기 때문이다. 너도밤나무 목재(beechwood)의 가공을 위하여서는 다음의 매개변수-조합이 실증되었다.
표 2
통과속도 4 내지 8m/분
웜의 회전속도 2850/분
웜의 직경 130㎜
피치 630㎜
회전수 9
물림깊이 0.5㎜
회전 주위면폭 3㎜
또한 합판, 건축용섬유판(소유 "MDF-판") 및 폴리아미드와 폴리사풀루오루에틸렌과 같은 여러 가지 합성수지로된 판재들도 그의 가공결과가 양호하다.
도 8과 9에 도시되어 있는 수동장치는 특히 목재스트립의 가공에 적합하다. 핸들(32)과 자루(38)를 갖춘 하우싱(31)의 측면에 연이어 3개의 홀더(34)가 부착되어 있다. 중간홀더(34)에 웜(36)이 수용되어 있는데 거기에서 두 개의 다른 홀더들이 각각 50㎜ 정도 떨어져 위치해 있다. 이것은 명시되어 있지 않은 모터에 의하여 고속회전수 예컨대 8000rpm으로 구동된다. 양 가압롤러들(33)은 동시에 구동이 가능하지만 이보다 저속회전을하며 이것은 화살표(39) 방향으로 예컨대 4m/분의 피드에 해당된다. 이들은 고무나 또는 고무와 유사한 합성수지로된 박층이 입려있는바 피가공재에 대하여 큰 마찰계수를 가지고 있다. 양 가압롤러들(33)은 웜(36)과 똑같이 하우싱(31)에 위치한 홈에 의하여 수용되어 있음으로 하우싱(31) 바닥으로부터 일부만이 나와 있다. 가압롤러(33)와 웜(36)과는 거리를 두고 홀더(34)에 지지롤러(37)가 수용되어 있다. 그 거리는 조정이 가능하며 피가공물의 두께에 맞게되어있다. 양 가압롤러(33)의 베어링은 탄성이 있음으로 가압롤러(33)는 가변 압력하중으로 피가공물에 접촉된다. 수동장치의 작동방법은 도 1과 관련하여 기술한 정치장치의 작도방법 관련하여 전적으로 동일하며 이에따라서 더 부연할 필요가 없다.
건축용 석고판은 물론 목재 또는 플라스틱 판재에 이르기까지 다양한 패널(panel)을 다듬질 가공하는데 유용하다.

Claims (12)

  1. 기계프레임(4)과 컨베이어(1)와 최소한 컨베이어(1)상에 다듬질 할 표면으로부터 미세한 입자를 제거하기 위하여 설치된 공구로서 통과하는 석판 및 유사판재들을 다듬질 하기 위한 장치에 있어서,
    최소한 컨베이어(1)에 횡측으로 회전이 가능하고 구동장치를 갖춘 웜(7;18,19)을 특징으로 하는 장치.
  2. 하우싱(31)과 최소한 다듬질할 표면의 미세입자를 제거하기 위하여 하우싱(31) 아래에 장착된 공구(36)로 스트립을 평탕하게 하기 위한 수동장치에 있어서,
    하우싱(31) 바닥을 마주하여 배열된 일련의 지지롤러(33)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 수동장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    다수의 웜들(18,19,36)이 통과방향에 따라 연이어 배설되어 있으며 웜(18,19)과 컨베이어(1) 사이의 간격은 통과방향(16)을 따라 웜(18)으로부터 웜(19)에 이르기까지 감소되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,
    웜(18,19.36)은 다중으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    웜(18)은 우 나사이고 웜(19)은 좌나사로 교차 배열되어 동일한 회전방향으로 구동되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    그의 회선(8)이 동일한 피치방향을 가진웜은 교대로 반대 회전방향으로 구동되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항중 어느 한 항에 있어서,
    회선(8)의 주위면적(9)은 측면(10,11)과 각각 직각을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항중 어느 한 항에 있어서,
    자유각을 0°로 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서,
    칩각을 0°내지 15°인 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항중 어느 한 항에 있어서,
    웜(7,18,19,36,40)은 비합금 강 특히 구조강 또는 비합금 및 열처리가 안된 열처리강으로 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항에 있어서,
    웜(7,18,19)의 포락면은 원통형과는 상이한 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 접착성 석고, 섬유재 및 초과이론양의 수분을 포함하는 소재판재 성형을 하기 위한 장치와 동 소재판의 접착 스테이숀(station), 동 접착스테이숀과 연동되는 후처리건조기와 접착스테이숀과 건조기 사이에 배치되어 있는 통과판을 다듬질 하기 위한 장치를 구비하고 있는 석고 섬유판의 연속생산시설에 있어서,
    청구항 1 또는 청구항 1에 관련된 청구항 3 내지 1의 어느 한항에 따르는 장치는 통과하는 판을 다듬질 하기 위하여 건조기에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 시설.
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