KR20010007867A

KR20010007867A - 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치

Info

Publication number: KR20010007867A
Application number: KR1020000060043A
Authority: KR
Inventors: 김종옥
Original assignee: 김종옥
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2001-02-05
Also published as: US20020072316A1; KR20020029304A; WO2002030620A1; AU2001294311A1

Abstract

회전하는 연삭 숫돌을 자동으로 밸런스 교정하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치가 개시된다. 상기 장치는 연삭 숫돌을 파지하는 숫돌 플랜지, 상기 숫돌 플랜지의 일측면에 형성된 환상의 웨이트 홈, 그리고 상기 웨이트 홈을 덮는 커버를 구비하며, 상기 웨이트 홈 내에는 하나 이상의 웨이트 볼 및 오일이 수용된다. 상기 장치는 연삭 숫돌이 고속 회전하면 자동으로 숫돌의 밸런스를 교정하므로 연삭 숫돌의 밸런스를 교정하는 장시간에 걸친 작업이 불필요하다. 또한, 연삭 숫돌의 밸런스가 사용 중에 자동으로 교정되므로 연삭 숫돌의 마모에 따른 드레싱 작업 후에도 별도의 밸런스 교정 작업이 요구되지 않는다.

Description

연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치{AUTOMATIC BALANCING APPARATUS FOR GRINDING WHEELS}

본 발명은 연삭 숫돌용 밸런스 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 숫돌 플랜지의 원주를 따라 형성된 홈 내에 오일 및 웨이트 볼이 수용됨으로써 회전하는 연삭 숫돌을 자동으로 밸런스 교정하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치에 관한 것이다.

통상, 연삭 작업에 사용되는 연삭 숫돌은 그 자체로는 질량 중심과 회전 중심이 일치하지 않는 경우가 많다. 이러한 경우, 연삭 숫돌은 연삭기의 작업 정밀도를 떨어뜨리게 되며, 회전시 스핀들에 진동으로 인한 마모 현상을 유발하여 연삭기의 수명을 단축시킬 수 있다.

따라서, 연삭 숫돌은 연삭기에 장착되기 전에 밸런스 교정 작업을 거치게 된다. 통상, 밸런스 장치를 사용하여 연삭 숫돌의 밸런스를 교정하고 있는데, 그러한 장치 및 교정 방법의 일례가 도 1 내지 도 2d에 도시되어 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 사시도이다.

도 1에 도시된 종래 기술에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치는 기부(10), 상기 기부(10)로부터 직립 연장된 2개의 빔(12) 및 상기 빔(12)에 의해 지지되는 서로 나란한 2개의 원형 봉(14)을 구비한다. 또한, 기부(10)의 전방에는 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 수평을 재기 위한 수평 게이지(16)가 제공되어 있다.

이 때, 연삭 숫돌(18)은 숫돌 플랜지(20)에 결합되어 있으며, 상기 숫돌 플랜지(20)의 회전축(22)이 원형 봉(14)에 지지되어 있다. 한편, 숫돌 플랜지(20)의 외주와 회전축(22) 사이에는 밸런스 교정을 위해 장착되는 웨이트를 수용하기 위한 환상의 웨이트 홈(24)이 제공되어 있다.

도 2a 내지 도 2d는 종래의 밸런스 장치를 이용하여 연삭 숫돌의 밸런스를 교정하는 단계를 나타낸 도면들이다.

상기 밸런스 장치에서 연삭 숫돌의 밸런스를 맞출 때, 숫돌 플랜지(20)의 회전축(22)이 상기 원형 봉(14)에 올려진 상태에서 연삭 숫돌(18)을 전후 방향으로 회전시키면 질량 중심을 맞추는 밸런싱 작업을 수행하게 된다.

먼저, 연삭 숫돌(18)이 원형 봉(14) 위에서 돌다가 멈추면, 가장 아래의 외주부에 도 2a와 같이 쐐기 표시(26-1)를 한다. 그 후, 도 2b에 도시된 바와 같이 회전축(22)을 중심으로 쐐기 표시(26-1)에 대칭되도록 웨이트 홈(24) 내에 제1 웨이트(28-1)를 부착한다.

그런 다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 연삭 숫돌(18)을 다시 굴린 다음 구르기를 멈추면 연삭 숫돌(18)을 그 상태로 고정시킨 후, 제2 쐐기 표시(26-2)를 하고, 2개의 제2 웨이트(28-2)를 제2 쐐기 표시(26-2)와 회전축(22)의 연장선의 좌측의 위아래에 각각 부착한다. 도 2c의 경우에는 제2 웨이트(28-2)는 각각 제1 웨이트(28-1)로부터 대략 동일한 각도(A)로 위치한다.

그 후, 연삭 숫돌(18)의 고정 상태를 해제한다. 이 때, 제1 및 제2 웨이트(28-1, 28-2)에 의해 연삭 숫돌(18)의 밸런스가 교정되었으면 연삭 숫돌(18)은 그 상태로 유지될 것이고, 고정되지 않았다면 어느 한 쪽으로 구를 것이다. 그러면, 연삭 숫돌(18)을 다시 도 2c의 위치로 복귀시킨 후 고정하고 제2 웨이트(28-2)의 위치를 구르는 쪽과 반대쪽으로 조정한다. 그 다음, 다시 고정 상태를 해제하여 연삭 숫돌(18)의 밸런스 상태를 살펴본다. 이러한 과정을 반복하면 연삭 숫돌(18)은 고정이 해제되어도 구르지 않는 도 2d와 같은 상태, 즉 밸런스가 교정된 상태에 도달할 것이다. 이 때의 각각의 웨이트(28-1, 28-2) 사이의 각도(B, C, D)는 각각의 연삭 숫돌(18)에 따라 상이하게 된다. 이렇게 해서, 연삭 숫돌(18)의 밸런스 교정 작업이 완료된다.

그러나, 전술한 종래 기술에 따른 밸런스 교정 장치는 밸런스 교정 작업에 시간이 많이 걸리고, 그 밸런스 교정의 정밀성이 떨어지며, 밸런스 교정 작업을 위한 레벨 게이지와 같은 추가의 장비가 필요하다는 단점을 갖는다.

또한, 일단 밸런스 교정이 이루어진 연삭 숫돌은 사용 중에 숫돌 입자가 막히거나 달아져 절삭도가 둔해지게 된다. 이 경우, 드레서로 연삭 숫돌의 표면을 깍아 숫돌의 날을 세워야 하는데, 이렇게 되면 연삭 숫돌은 밸런스 교정을 새로이 해야한다. 이러한 번거로움 때문에 현장에서는 드레싱 후에 밸런스 교정 작업을 생략하고 있는데 이는 작업의 정밀성 저하와 연삭기에 대한 부하 가중의 원인이 되기도 한다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 일 목적은 밸런스 교정에 시간이 소요되지 않을 뿐만 아니라, 밸런스 교정이 정밀하고 밸런스 교정을 위한 추가의 장비가 필요치 않는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 새로운 밸런스 교정이 필요치 않는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 사시도.

도 2a 내지 도 2d는 종래의 밸런스 장치를 이용하여 연삭 숫돌의 밸런스를 교정하는 단계를 나타낸 도면들.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 평면도.

도 4는 도 3의 I-I 선을 따라 취한 종단면도.

도 5 및 도 6은 연삭 숫돌에 결합되어 회전하는 연삭 숫돌용 밸런스 장치 내의 웨이트 볼의 위치를 개략적으로 도시하는 측면도.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 종단면도.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 종단면도.

도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 종단면도.

〈도면의 주요 부분의 부호의 설명〉

100, 200, 300, 400 : 밸런스 장치

102, 202, 302, 402 : 제1 숫돌 플랜지

104, 204, 304, 404 : 제2 숫돌 플랜지

110, 210, 310, 410 : 웨이트 홈

112, 212, 312, 412 : 웨이트 볼

114, 214, 314, 414 : 오일

116, 216, 316, 416 : 커버

118, 218, 318 : 실링 120 : 숫돌

전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 연삭 숫돌을 파지하는 숫돌 플랜지, 상기 숫돌 플랜지의 일측면에 형성된 환상의 웨이트 홈, 그리고 상기 웨이트 홈을 덮는 커버를 구비하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치가 제공되며, 상기 웨이트 홈 내에는 하나 이상의 웨이트 볼 및 오일이 수용된다. 이 때, 상기 커버와 상기 플랜지 사이에는 실링이 제공되고, 커버가 투명 아크릴로 제조되면 바람직하다.

전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 연삭 숫돌을 파지하는 숫돌 플랜지 및 상기 숫돌 플랜지의 일측면에 환상으로 부착되는 웨이트 관을 구비하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치가 제공되며, 상기 웨이트 관 내에는 하나 이상의 웨이트 볼 및 오일이 수용된다.

한편, 상기 웨이트 홈 및 웨이트 관의 단면은 장방형, 원형 또는 삼각형이면 바람직하다.

상기 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치는 연삭 숫돌이 고속 회전하면 자동으로 숫돌의 밸런스를 교정하므로 연삭 숫돌의 밸런스를 교정하는 장시간에 걸친 작업이 불필요하다.

또한, 연삭 숫돌의 밸런스가 사용 중에 자동으로 교정되므로 연삭 숫돌의 마모에 따른 드레싱 작업 후에도 따로 밸런스 교정 작업을 할 필요가 없다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 기술하지만, 이들 실시예가 본 발명을 한정하거나 제한하는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 평면도이고, 도 4는 도 3의 I-I 선을 따라 취한 종단면도이다. 이하, 편의상 도 3 및 도 4를 연계하여 기재한다.

도 3 및 도 4에 도시된 숫돌용 밸런스 장치(100)는 제1 숫돌 플랜지(102) 및 상기 제1 숫돌 플랜지(102)에 결합되는 제2 숫돌 플랜지(104)를 구비하고 있다. 제1 및 제2 숫돌 플랜지(102, 104) 사이에는 도 4에 점선으로 도시된 연삭 숫돌(120)이 파지(把持)된다. 파지된 연삭 숫돌(120)은 6개의 육각 볼트(106)를 제2 및 제1 숫돌 플랜지(104, 102)에 형성된 나사 구멍을 통해 나사 체결시키면 제1 및 제2 숫돌 플랜지(102, 104) 사이에 고정된다.

한편, 밸런스 장치(100)의 중앙에는 회전축이 통과하기 위한 중앙 관통공(108)이 형성되어 있다. 상기 육각 볼트(106)와 밸런스 장치(100)의 외주 사이에는 환상의 웨이트 홈(110)이 형성되어 있다.

상기 웨이트 홈(110) 내에는 2개의 웨이트 볼(112) 및 오일(114)이 수용되어 있다. 웨이트 볼(112)은 금속, 질량이 큰 비금속 재료 또는 이들의 복합 재료로 제조될 수 있다. 본원에서 웨이트 볼(112)의 수효를 2개로 하였지만, 웨이트 볼(112)의 수효는 필요에 따라 3개 이상으로 적절히 조정할 수 있다.

또한, 상기 웨이트 홈(110) 내에 수용된 웨이트 볼(112) 및 오일(114)을 외부로부터 밀봉하기 위해 웨이트 홈(110)을 덮도록 환상 커버(116)가 제공되며, 웨이트 홈(110)과 커버(116) 사이에는 오일(114)의 누설을 방지하기 위해 실링(118)이 제공된다. 커버(116)와 실링(118)은 도 3에서는 편의상 그 도시를 생략하였다. 상기 커버(116)는 정지 상태에서 웨이트 홈(110) 내의 웨이트 볼(112)의 존재를 확인 할 수 있도록 투명 아크릴로 제조될 수 있다.

한편, 웨이트 홈(110)은 제2 숫돌 플랜지(104)에 형성된 것으로 기재되었지만, 제1 숫돌 플랜지(102)에 형성될 수도 있으며, 아니면 제1 및 제2 숫돌 플랜지(102, 104) 양쪽에 형성될 수도 있다.

도 5 및 도 6은 연삭 숫돌에 결합되어 회전하는 연삭 숫돌용 밸런스 장치 내의 웨이트 볼의 위치를 개략적으로 도시하는 측면도이다. 이하, 도 5 및 도 6을 연계하여 기재한다.

연삭 숫돌(120) 및 결합된 밸런스 장치(100)가 회전하면 2개의 웨이트 볼(112)은 각각 소정의 각도로 웨이트 홈(110) 내에 배열된다. 이 때, 도 5는 연삭 숫돌(120)이 저속으로 회전할 때의 웨이트 볼(112)의 배열을 나타내며, 도 6은 연삭 숫돌이 고속으로 회전할 때의 웨이트 볼(112)의 배열을 나타낸다.

도 5 및 도 6에서, C_r는 연삭 숫돌(120) 및 밸런스 장치(100)의 회전 중심, 즉 회전축의 중심을 나타내고, G는 연삭 숫돌(120) 및 밸런스 장치(100)의 질량 중심을 나타낸다. 따라서, 연삭 숫돌(120)은 편심 회전하게 되고, 편심 방향은 회전 중심(C_r)으로부터 질량 중심(G) 쪽이 된다.

이 때, 저속으로 회전하는 각각의 웨이트 볼(112)은 도 5에 도시된 바와 같이 회전 중심(C_r)과 질량 중심(G)의 연장선으로부터 동일한 각도(E)를 유지하면서 편심 방향으로 수렴하게 된다. 따라서, 볼의 위치와 편심 방향이 일치하게 되어 회전 진동을 증가시키게 된다.

반면, 고속으로 회전하는 각각의 웨이트 볼(112)은 도 6에 도시된 바와 같이 회전 중심(C_r)과 질량 중심(G)의 연장선으로부터 동일한 각도(F)를 유지하면서 편심 방향의 반대 방향에 자리잡아 회전하게 된다. 그에 따라, 이 경우에는 편심에 의한 회전 진동이 소거된다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 종단면도이다.

도 7의 구성에서 도 4의 구성과 동일한 구성 요소에는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 그에 대한 추가의 기재는 생략한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치(200)는 웨이트 홈(210)의 단면이 원형이고 웨이트 홈(210)의 직경이 웨이트 볼(112)의 직경보다 약간만 큰 점을 제외하고는 도 4에 도시된 장치와 동일한 구성을 갖는다. 이렇게 구성하면, 웨이트 홈(210) 내에서 이동하는 웨이트 볼(212)이 웨이트 홈(210)의 내벽에 부딪힘에 따라 발생하는 소음이 감소될 수 있으며, 또한 오일(214) 내의 난류 발생이 줄어들어 회전 진동 소거 효율이 증대될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 종단면도이다.

도 8의 구성에서 도 4의 구성과 동일한 구성 요소에는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 그에 대한 추가의 기재는 생략한다. 도 8에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치(300)는 웨이트 홈(310)의 단면이 삼각형인 점을 제외하면 도 7에 도시된 구성과 동일하다.

도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치의 종단면도이다.

제4 실시예에 따른 연삭 숫돌용 밸런스 장치(400)는 웨이트 홈(110, 210, 310) 대신에 단면이 장방형인 웨이트 관(410)을 구비하고 있다. 상기 웨이트 관(410)은 웨이트 홈(110, 210, 310)과 유사하게 제2 숫돌 플랜지(404) 상에 환상으로 형성되어 있으며, 내부의 오일(414)이 외부로 누설되는 것을 방지하기 위해 자체적으로 밀봉되어 있다. 웨이트 관(410)은 브래킷(422)과 브래킷(422)을 제2 플랜지(404)에 나사 결합시키는 볼트(424)에 의해 제2 숫돌 플랜지(404)에 부착된다. 한편, 웨이트 관(410) 내에는 오일(414)과 함께 웨이트 볼(412)이 배치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 제4 실시예에 따른 밸런스 장치(400)는 전술한 실시예들과 동일한 방식으로 회전 진동을 소거한다.

한편, 웨이트 관(410)은 전술한 장방형의 단면 외에도 원형 또는 삼각형과 같은 다양한 단면을 취할 수 있다. 또한, 웨이트 관(410)은 브래킷(422) 및 볼트(424) 대신 용접 등에 의해 제2 숫돌 플랜지(404)에 부착될 수 있다.

본 발명에 따른 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치는 연삭 숫돌이 고속 회전하면 자동으로 숫돌의 밸런스를 교정하므로 연삭 숫돌의 밸런스를 교정하는 장시간에 걸친 작업이 불필요하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

연삭 숫돌을 파지하는 숫돌 플랜지;

상기 숫돌 플랜지의 측면에 형성된 환상의 웨이트 홈; 및

상기 웨이트 홈을 덮는 커버를 구비하며,

상기 웨이트 홈 내에는 하나 이상의 웨이트 볼 및 오일이 수용되는 것을 특징으로 하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치.
제1항에 있어서,

상기 커버와 상기 플랜지 사이에는 실링이 제공되는 것을 특징으로 하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치.
제1항에 있어서,

상기 웨이트 홈의 단면은 장방형인 것을 특징으로 하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치.
제1항에 있어서,

상기 웨이트 홈의 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치.
제1항에 있어서,

상기 웨이트 홈의 단면은 삼각형인 것을 특징으로 하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치.
제1항에 있어서,

상기 커버는 투명 아크릴로 제조되는 것을 특징으로 하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치.
연삭 숫돌을 파지하는 숫돌 플랜지; 및

상기 숫돌 플랜지의 측면에 환상으로 부착되는 웨이트 관을 구비하며,

상기 웨이트 관내에는 하나 이상의 웨이트 볼 및 오일이 수용되는 것을 특징으로 하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치.
제7항에 있어서,

상기 웨이트 관의 단면은 장방형인 것을 특징으로 하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치.
제7항에 있어서,

상기 웨이트 관의 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치.
제7항에 있어서,

상기 웨이트 관의 단면은 삼각형인 것을 특징으로 하는 연삭 숫돌용 자동 밸런스 장치.