KR200229047Y1 - 절단기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종이류·포제·부직포 및 패딩류(Padding)와 같은 질기고 부드러운 소재 및 유리·합판·플라스틱 등의 딱딱한 소재를 소요규격으로 절단하거나 점선 절단할 수 있도록 하는 절단기에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은 공지의 횡절장치에 있어서, 횡절장치의 수납틀을 지지하는 베이스가 그 하단 좌우측에 부착되는 부쉬를 연통하는 가이드샤프트에 의하여 기대에 지지되고, 베이스의 하면에는 복귀모터가 부착되어 기어박스를 개재하여 베어링에 지지되는 복귀샤프트와 연결되고, 복귀샤프트의 종단에 장착되는 피니언은 기대의 상면 양측에 장착되는 랙기어와 치합되고, 베이스의 전단 양측에는 가이드샤프트에 태워지는 크러치베어링이 부착되어 텐션롤을 개재하여 메인모터에 벨트로 연결되는 것이다.

본 고안은 정밀제단과 점선절단이나 부분절단도 가능하도록 하며, 장치가 작동되면서 제단작업을 하여 시간의 최소화·작업효율 및 장치 내구성의 향상을 도모하며, 인력을 요하지 않아서 작업공수를 줄일 수 있으며, 작업자의 안전도 최대한 보장하도록 하는 유용하고 효과적인 고안이다.

Description

절단기{Cutting machine}

본 고안은 종이류·포제·부직포 및 패딩류(Padding)와 같은 질기고 부드러운 소재 및 유리·합판·플라스틱 등의 딱딱한 소재를 소요규격으로 절단하거나 점선 절단할 수 있도록 하는 절단기에 관한 것이다.

지포류만을 위한 제단기의 일종으로서 도 4에 도시된 바와 같은 제단기가 통상적으로 사용되는 있는데, 이는 부직포(7)등을 원형으로 권선한 부직포롤(71)을 거치하는 롤지지대(6')와, 상기 롤지지대(6')에서 소정거리 이격되어 좁은 간격으로 대향하여 설치되는 1쌍의 압지롤(31, 32)과, 상기 압지롤(31, 32)의 후위에서 가터(49)를 따라 회전하면서 횡행하는 회전날(41)과, 상기 가터(49)의 직 상방에서 실린더(470)로 진퇴하면서 부직포(7)를 눌러주는 압지장치(47')와, 상기 회전날(41)이 왕복 횡행하면서 회전되도록 하는 동력전달장치로 구성된다.

그런데, 이는 하나의 회전날(41)을 이송하여 절단을 하는 것이며, 게다가 솜과 같은 부직포(7)는 자체 쿠션이 크므로 확실히 파지시킨 상태에서나 제단이 가능한데, 이를 위해 압지롤(31, 32)을 정지시켜 압지되도록 한 후에 회전날(41)을 회전시켜서 절단하여야 하므로 폭이 넓은 소재의 제단 시에는 절단시간이 길어서 작업이 비효율적이며, 일부 위쪽으로 돌출되는 회전날(41)은 작업자의 안전을 위협하게 되며, 특히 소재의 절단만 가능한 구조이므로 점선절단이나 두께중 일부만의 절단 등은 불가능하다는 문제점이 있었다.

이에, 이를 개선하고자 연구 안출된 것이 본인의 특허출원인 출원 제99-22127호의 '지포류용 절단기 및 자동제단기'이며, 이는 도 5에 본 장치가 사용되는 전체장치를 모식적으로 도시하고, 도 6 및 도 7에 구성상태 및 단면으로 도시한 바와 같이, '장치를 지지하는 틀로서 기대(1)의 상면에 소재(7)의 진행방향과 수직으로 소정 깊이 요입되는 가터(49)를 형성시키고; 육면체상의 수납틀(42)과, 상기 수납틀(42)의 양측에 각각 삽설되어 그 하부에 장설되는 실린더(46, 46)에 의해 상하진 되는 볼스타(45, 45)와, 상기 볼스타(45, 45)간을 연결하는 연결로드(44)와, 상기 볼스타(45)에 장착되는 피스톤(도시 생략)으로 좌우진되는 축지바(43)와, 상기 축지바(43)에 그 축이 지지되는 다수의 회전날(41, 41, …)과, 상기 수납틀(42)의 양측에서 스프링(48)을 개재하여 상기 회전날(41, 41, …)들의 전후에 일체로 설치되는 압지대(47)로 구성된 횡절장치(4)'이다.

상기와 같이 구성되는 본인의 선 발명은 기대(1)의 상면에 소재(7)가 삽입되어 진행되면 소정 길이로 자르거나 점선절단 및 일부절단 시에 다수의 회전날(41, 41, …)들이 연동하며 작업을 하므로 작업효율 및 안전성 향상에 큰 효과를 발휘하나, 절단작업은 소재(7) 진행의 직각방향의 횡절작업이므로 소재(7)를 일단 정지시키고 볼스타(45)를 하진시켜서 기대(1)와 압지대(47)사이에 소재를 견고히 파지하면서 축지바(43)에 의한 다수의 회전날(41, 41, …)을 동시에 하강시켜서 작업을 하여야 하는데, 소재(7)가 부드러우면 다소 완화되기는 하나 견고한(강성이 있는) 소재의 경우에는 이송 중간에 멈추는 경우 약간이라도 슬립이 발생되면, 찌그러지므로 서 정확한 절단에 지장을 주면서, 소재(7)에도 악영향을 주게 되며, 이송-정지-이송을 반복하므로서 작업효율 저하 및 장치의 내구성 열화 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 예의 주시하고 연구한 결과 이들을 모두 해소할 수 있도록 개발된 것으로, 각 장치가 정밀제단은 기본으로 하고, 점선절단(절단선의 일부는 절단이 되지 않아서 소재가 서로 연결되어 있도록 하는 절단)도 가능하도록 하며, 전체의 장치는 일단 작동시키면 제단완료 시까지 인력을 요하지 않아서 작업공수를 줄일 수 있으며, 작업자의 안전도 최대한 보장하면서 절단을 위한 정지가 필요 없도록 하여 작업시간을 최소화시켜 작업효율 및 장치의 내구성도 향상하도록 하고자, 특히 어떠한 소재의 절단이라도 적용이 가능하도록 하고자 완성된 것이다.

이하, 본 고안을 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 구성상태도,

도 2는 본 고안의 요부 발췌 평면도,

도 3은 본 고안의 사용상태 모식도,

도 4는 종래 고안의 구성상태도,

도 5는 종래 다른 고안의 사용상태 모식도,

도 6은 종래 다른 고안의 구성상태도,

도 7은 도 6의 B-B선 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 --- 기대(基台)

11 --- 메인모터 12 --- 베이스

2 --- 측절장치(side cutter)

21 --- 회전날

3 --- 압지장치

31 --- 상부압지롤 32 --- 하부압지롤

4 --- 횡절장치(cross cutter)

41 --- 회전날 42 --- 수납틀 43 --- 축지바

44 --- 연결로드 45 --- 볼스타 46 --- 실린더

47 --- 압지대 48 --- 스프링 49 --- 가터

5 --- 이송장치

51 --- 벨트 53 --- 지지롤 54 --- 이송롤

6 --- 롤거치대 6' --- 롤지지대

61 --- 롤바 62 --- 가이드슬리트 65 --- 감기롤

7 --- 소재(부직포)

71 --- 소재롤

8 --- 슬라이드수단

81 --- 가이드샤프트 82 --- 부쉬 83 --- 베어링

84 --- 크러치베어링

841 --- 크러치샤프트 842 --- 크러치풀리

85 --- 텐션롤 851 --- 고정롤 852 --- 이동롤

86 --- 벨트

9 --- 복귀수단

91 --- 동력원 92 --- 회전전환체 93 --- 동력축

94 --- 피니언 95 --- 랙기어

도 1은 본 고안의 구성상태도이고, 도 2는 본 고안의 요부인 베이스의 하단부만을 발췌하여 평면으로 도시한 도이고, 도 3은 본 고안의 횡절장치(4)가 사용되는 전체 절단기와의 관계를 알 수 있도록 그 상태를 모식적으로 도시한 사용상태 모식도이다.

본 고안은, 소재(7)를 그 진행방향과 수직으로 절단하는 횡절장치(4)에 있어서, 상기 횡절장치(4)의 수납틀(42)을 지지하는 베이스(12)가 부드럽게 이동되도록 하는 슬라이드수단(8), 상기 베이스(12)의 하면에 장착되는 복귀수단(9), 상기 베이스(12)의 전단 양측에는 상기 가이드샤프트(82)에 태워지는 크러치베어링(86)이 부착되어 텐션롤(89)을 개재하여 메인모터(11)에 벨트(893)로 연결되는 것임을 특징으로 한다.

상기한 구성에 있어서, 상기 베이스(12)의 하면에 장착되는 복귀수단(9)이 동력원(91)에서 회전전환체(92)를 개재하여 베어링(83)에 지지되는 동력축(93)과 연결되고, 상기 동력축(93)의 종단에 장착되는 피니언(94)은 상기 기대(1)의 상면 양측에 장착되는 랙기어(95)와 치합되는 것임을 특징으로 하면 보다 바람직 하다.

본 고안의 횡절장치(4)는 도 3에 도시된 바와 같이, 부직포 등의 절단장치 중 특히 길이를 제단하는 장치로서 이러한 제단 방식에는 길이를 폭 방향으로 완전 절단하는 방식이나 점선절단 및 일부절단 등으로 이는 다음의 표와 같다.

<표>

구 분	모 식 도
완전절단
파선절단
부분절단

그리고, 본 고안이 적용되는 횡절장치(4)는 본인의 선 발명의 횡절장치를 사용하건 도 4에 도시한 종래 공지의 횡절장치를 사용하건 기타 어떠한 장치라도 약간의 변형만으로 그대로 적용이 가능하지만, 이해의 편의를 위하여 본인의 선발명의 횡절장치(4)를 적용하는 경우를 예를 들면,

이 횡절장치(4)는 그를 지지하는 틀로서 기대(1)의 상면에 소재(7)의 진행방향과 수직으로 소정 깊이 요입되는 가터(49)를 구비시키고 있어서 소재(7)를 관통하여 회전날(41, 41, …)들이 삽입되도록 하여 소재를 손쉽게 절단 할 수 있도록 하며, 상기 수납틀(42)의 양측에 각각 삽설되어 그 하부에 장설되는 실린더(46, 46)에 의해 상하진 되는 볼스타(45, 45)와, 상기 볼스타(45, 45)간을 연결하는 연결로드(44)로 구성되어 수납틀(42)의 양측에 각각 입설된 실린더(46, 46)가 박스상의 볼스타(45, 45)와 연결로드(44)를 상하진 통제하며, 이때, 실린더(46, 46)들도 같은 길이로 연신/수축되도록 제어됨, 상기 볼스타(45)에 장착되는 피스톤(도시 생략)으로 좌우진되는 축지바(43)와, 상기 축지바(43)에 그 축이 지지되는 다수의 회전날(41, 41, …)로 구성되어, 각각의 볼스타(45)를 상하진 시키는데, 볼스타(45)에 장착되는 피스톤이 축지바(43)를 좌우진 시키므로 절단시 축지바(43)에 회전지지되는 회전날(41, 41, …)들이 동시에 이송되며 절단을 하게 된다. 따라서, 다수의 회전날(41, 41, …)들은 동시에 이송되면서 상하진 통제될 수 있고, 상기 수납틀(42)의 양측에서 스프링(48)을 개재하여 상기 회전날(41, 41, …)들의 전후에 일체로 설치되는 압지대(47)로 구성하여 소재(7)가 그 밑을 통과한 상태에서 회전날(41)이 하진하면 압지대(47)도 함께 하진되는데 축지바(43)가 더 내려오면 스프링(48)이 압축되면서 압지대(47)에 삽착되는 축이 압지대(47) 내로 들어가게 되므로 압지대(47)는 더 이상 내려오지 않으나, 이때 소재(7)는 스프링(48)의 탄지력으로 견고히 지지되게 되며, 이 상태에서 메인모터(11)에서 전달되는 동력으로 회전날(41)이 회전하면서 축지바(43)가 좌진 또는 우진하면 소정의 절단(완전 절단부분 절단 또는 점선 절단)이 이루어지게 된다.

그리고, 본 고안은 상기 예시한 횡절장치(4)를 탑재하여 왕복운동하는 베이스(12)에 의하여 소재(7)의 이송 중에 소재(7)와 같은 속도로 이송되면서 압압 지지하며 절단을 하는데, 이는 상기한 또는 종래 공지의 횡절장치(4)와 더불어, 상기 횡절장치(4)의 수납틀(42)을 지지하는 베이스(12)가 부드럽게 이동되도록 하는 슬라이드수단(8)에 의해서 횡절장치(4)를 탑재한 베이스(12)의 이동이 자재롭도록 하며, 이러한 구조의 일 예시는 도 1에 예시된 바와 같이, 베이스(12)가 상기 횡절장치(4)의 수납틀(42)을 지지하도록 그 하단 좌우측에 부착되는 부쉬(81)를 연통하는 가이드샤프트(82)에 의하여 기대(1)에 지지되도록 하는 것이며, 이 경우 기대(1)는 본 고안의 장치 및 타 장치를 소정 높이로 지지하는 틀이고, 이 기대(1)와 횡절장치(4)사이에 횡절장치(4)를 탑재하는 베이스(12)가 위치되어 가이드샤프트(81)를 타고 소재(7)와 동일 속도로(동일 속도를 보장하는 구조는 후술하는 크러치베어링(84)에 의함) 이동하게 된다. 이때, 가이드샤프트(81)는 상품명 LM가이드로 되어 이를 부쉬(82)가 타고 움직이므로 거의 저항이 없는 정숙한 이송이 가능하게 된다. 또한, 상기 부쉬(82)대신에 통상적인 베어링(83)을 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 베이스(12)의 하면에 장착되는 복귀수단(9)에 의하여 베이스(12)가 횡절장치(4)를 탑재하여 소재(7)와 동속도로 이송되면서 소재(7)를 제단한 후 원 위치로 복귀하게 되어 다음 제단 준비를 마치는 과정을 되풀이하는데, 이렇한 복귀수단(9)으로는 후술하는 랙/피니언 타입이 가장 보편적으로 사용될수 있으나, 그 밖에 볼 스쿠류를 사용하는 방식 및 에어실린더 사용방식 등이 있으며, 볼 스크류방식은 본 고안의 베이스(12)의 하면에 사각너트를 부착하고 베어링을 개재하여 사각너트가 나삽되는 스쿠류바를 장설하여 소정시점에서 스크류바를 돌려주므로서 베이스(12)가 복귀되도록 하는 것이고, 에어실린더 방식은 베이스(12)에 에어실린더를 부착하여 외부의 제어장치에 의하여 소정순간에 실린더를 작동하여 베이스(12)가 복귀되도록 하는 것이며, 본 고안은 이러한 각종 복귀수단을 모두 사용할 수 있다.

또한, 상기 베이스(12)의 전단 양측에는 상기 가이드샤프트(81)에 태워지는 크러치베어링(84)이 부착되어 텐션롤(85)을 개재하여 메인모터(11)에 벨트(86)로 연결되도록 이루어지므로, 상술한 횡절장치(4)를 탑재하는 베이스(12)가 소재(7)와 동속도로 이송되는 것을 보장할 수 있으며, 즉, 소재(7)에 이송력을 주는 메인모터(11)가 상기 크러치베어링(84)에도 동일하게 이송력을 주게 되므로 동속도 이송이 가능하게 되며, 크러치베어링(84)이란 공지된 베어링의 일종으로 내부에 일측으로 경사된 기어와 볼들이 조합되어 일측으로는 회전이 자재로우나 타측으로는 회전을 차단하도록 제작되는 것이며, 따라서 이렇게 회전이 차단되는 측으로의 회전력이 전달되면 크러치베어링(84)은 그 축과 함께 회전하게 되어 메인모터(11)의 동력에 의한 회전력이 전달되므로서 크러치베어링(84)이 회전되어 상기 가이드샤프트(81)를 타고 회전하면서 베이스(12)를 끌고 가게 되는데, 크러치베어링(84)의 외주는 가이드샤프트(81)와의 접촉면적을 넓혀서 충분한 마찰력을 얻도록 단면이 반원형으로 요입되도록 함이 바람직하며, 크러치베어링(84)의 축심에 삽입되는 크러치샤프트(841)는 타단에는 크러치풀리(842)를 삽입하여 이 크러치풀리(842)에 벨트(86)가 감기도록 하여 동력을 전달받는 것이며, 이때 상술한 복귀과정에서도 메인모터(11)측의 동력은 계속 전달되나 이는 크러치베어링(84)의 회전이 자재로운 방향이므로 헛돌게 되어 회전력이 차단되는 역할이 되어 복귀가 가능하게 된다.

그리고, 크러치풀리(842)와 메인모터(11)간을 연결하는 벨트(86)는 확실한 회전력을 전달하기 위해서 타이밍벨트(Geared Belt)나 체인벨트를 사용하는 것이 바람직하며, 베이스(12)가 이동하므로서 크러치풀리(842)와 메인모터(11)간의 거리 변화는 상기 텐션롤(85)에 의하여 적절히 지지되는데, 즉 텐션롤(85)은 도 3에 예시되는 바와 같이, 다수의 고정롤(851)들과 이동롤(852)들로 이루어지는데, 고정롤(851)들은 축이 고정되어 벨트(86)의 방향전환만 담당하는 것이고, 이동롤(852)들은 축이 상하진 가능한 것으로(예컨대, 상하로 좁은 슬리트를 가지는 지지대의 슬리트 내에 축이 삽입되는 형태임) 베이스(12)가 이동하여 크러치베어링(84)의 풀리(842)가 메인모터(11)와 가까운 위치에 있을 때에는 이동롤(852)들은 가장 하단에 위치되고 베이스(12)의 이동에 따라 점점 멀어지면서 이동롤(852)들이 상진하면서 연장되는 거리 분에 상응하는 벨트(86)를 공급하도록 하는 것이며, 그 역은 이동롤(852)들의 자중에 의하여 내려오므로 서 항상 일정 텐션을 유지하게 되는 것이다.

본 고안의 다른 구성에서는, 복귀수단을 상술한 여러형식중 랙/피니언 타입으로 한정하는 것인데, 이는 상기 베이스(12)의 하면에 장착되는 복귀수단(9)이 동력원(91)에서 회전전환체(92)를 개재하여 베어링(83)에 지지되는 동력축(93)과 연결되고, 상기 동력축(93)의 종단에 장착되는 피니언(94)은 상기 기대(1)의 상면 양측에 장착되는 랙기어(95)와 치합되데, 동력원(91)은 외부 제어장치에 의하여 소재(7)의 제단이 완료된 순간부터 작동되어 베이스(12)를 다시 측절장치(2)측으로 복귀시키는 동력을 전달하는 것으로 통상은 모터가 주로 사용되며, 동력원(91)에서 회전력이 공급되면 회전전환체(92)를 통해 원하는 방향으로 회전의 중심을 비꿀 수 있으며, 이는 예컨대 헬리컬기어들의 조합이나 유니버셜조인트에 의하여 이루어지며, 양측의 동력축(93)에 동속도로 회전력을 공급하여 그 종단의 각 피니언(94)을 동속도로 회전시키므로서 치합된 랙기어(95)를 타고 복귀되도록 이송되기 때문이다.

본 고안은 각 장치가 정밀제단은 기본으로 하고, 점선절단이나 부분절단도 가능하도록 하며, 장치가 일단 작동되면 제단을 위한 멈춤이 필요 없어서 작업시간을 최소화시켜 작업효율 및 장치의 내구성도 향상하도록 하며, 따라서 인력을 요하지 않아서 작업공수를 줄일 수 있으며, 작업자의 안전도 최대한 보장하도록 하고, 특히 어떠한 소재의 절단이라도 적용이 가능하도록 하는 유용하고 효과적인 고안이다.

Claims (2)

1. 소재(7)를 그 진행방향과 수직으로 절단하는 횡절장치(4)에 있어서,

   상기 횡절장치(4)의 수납틀(42)을 지지하는 베이스(12)가 부드럽게 이동되도록 하는 슬라이드수단(8),

   상기 베이스(12)의 하면에 장착되는 복귀수단(9),

   상기 베이스(12)의 전단 양측에는 상기 가이드샤프트(82)에 태워지는 크러치베어링(86)이 부착되어 텐션롤(89)을 개재하여 메인모터(11)에 벨트(893)로 연결되는 것임을 특징으로 하는 절단기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 베이스(12)의 하면에 장착되는 복귀수단(9)이 동력원(91)에서 회전전환체(92)를 개재하여 베어링(83)에 지지되는 동력축(93)과 연결되고, 상기 동력축(93)의 종단에 장착되는 피니언(94)은 상기 기대(1)의 상면 양측에 장착되는 랙기어(95)와 치합되는 것임을 특징으로 하는 절단기.