KR20030011144A - 강도 및 냉각효과가 우수한 절삭톱날 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피삭제를 절삭하는 절삭톱날에 있어서, 절삭시에 발생하는 마찰열에 의해 절삭톱날이 휘는 것을 방지하기 위해 절삭톱날의 냉각효과를 향상시키며 또한 절삭톱날을 보강한 구조의 절삭톱날을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원판형으로서 그 중심에 관통공(113, 270, 313, 413)이 형성되고 가장자리를 따라 절삭날(130, 230, 330, 430)이 고정되며 제1 냉각홀(151 , 251, 351, 451)들이 원주방향으로 일렬로 배열된 생크(110, 210, 310, 410)를 포함한 절삭톱날에 있어서, 생크(110, 210, 310, 410)의 반지름방향으로 원주를 따라 적어도 한 열 이상 배열된 복수의 제2 냉각홀(152, 252, 352, 452)들과, 중심에 관통공(170, 213, 370, 470)이 형성되며 생크(110, 210, 310, 410)의 중심부에 용접고정되는 보강판(160, 260, 360, 460)을 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 절삭톱날에는 제2 냉각홀들이 생크의 반지름방향으로 형성되어 있어, 피삭제의 절삭깊이가 깊어지더라도 제2 냉각홀의 전부 또는 일부가 대기 중에 노출되어 생크를 냉각시킨다. 따라서, 절삭과정에서 발생하는 마찰열에 의해 생크가 연화되는 것을 방지함으로써, 절삭톱날이 휘거나 파괴되는 것을 방지한다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 절삭톱날은 생크의 중심부에 생크의 재질보다 큰 강도의 강철판 또는 열처리강판을 용접고정하여 생크를 보강함으로써, 생크의 변형을 방지한다는 장점이 있다.

Description

강도 및 냉각효과가 우수한 절삭톱날{Cutting saw blade increased cooling effect and strength}

본 발명은 절삭톱날에 관한 것이며, 특히, 피삭제를 절삭하는 과정에서 발생하는 마찰열에 의해 연화되어 쉽게 변형되는 것을 방지하기 위해 냉각효과를 향상시키며 또한 생크보다 우수한 강도를 갖는 보강판을 고정하여 강성을 향상시킨 절삭톱날을 제공하는 데 있다.

일반적인 기계톱은 원형의 절삭톱날과 이를 회전시키는 모터를 포함한다. 모터에 의해 회전하는 절삭톱날을 피삭제에 가압하면 절삭톱날의 가장자리에 고정된 절삭날에 의해 피삭제가 절삭되면서 절단된다.

도면에서, 도 1a는 종래의 기술에 따른 절삭톱날의 평면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(A-A')의 단면도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 절삭톱날(10)은 크게 원판형 생크(shank)(11)와, 생크(11)의 가장자리 원주를 따라 고정된 다이아몬드 절삭날(13)과, 원판형 생크(11)의 중심점에 형성된 센터홀(17) 및, 다이아몬드 절삭날(13)과 센터홀(17)의 사이에 일렬로 생크(11)의 원주방향으로 배열된 다수 개의 냉각홀(15)들을 포함한다.

그리고, 절삭톱날(10)의 센터홀(17)에는 모터의 회전축이 고정되고, 모터의 회전력에 의해 생크(11)가 회전하면서 다이아몬드 절삭날(13)이 피삭제를 절삭한다.

일반적으로 다이아몬드 절삭날이 고정된 절삭톱날은 석재 또는 콘크리트를 절단하는데 사용되는 톱날로서, 석재 또는 콘크리트와 같은 피삭제를 절삭하는 과정에서 고온의 마찰열이 발생한다.

도 1b에 도시된 바와 같은 단층(single layer) 절삭톱날(10)은 피삭제 절삭시에 발생하는 마찰열에 의해 쉽게 과열된다. 특히 절삭깊이가 깊어져 냉각홀(15)이 절삭부 내부에 위치할 경우에 냉각홀(15)은 냉각기능을 거의 상실하게 되고, 생크(11)의 온도는 마찰열에 의한 급속히 상승하게 된다. 그로 인해 생크(11)는 연화되어 변형된다.

한편 절삭톱날(10)의 다이아몬드 절삭날(13)은 그 경도(hardness)가 큼에 따라 상대적으로 깨지기 쉬운(brittle) 특성을 갖고 있다. 따라서, 생크(11)가 연화되면 다이아몬드 절삭날은 쉽게 파괴되는 단점이 있다.

이러한 단점을 보완하기 위한 다른 종래의 절삭톱날은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은 구성을 갖는다. 도면에서, 도 2a는 종래 기술에 따른 보강 플랜지가 결합된 상태의 평면도이며, 도 2b는 도 2a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(B-B')의 단면도이다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 절삭톱날(20)은 생크(21)에 형성된 중공(22)을 도1a 및 도 1b의 절삭톱날(10)의 센터홀(17)의 직경보다 상대적으로 크게 확장하고, 생크(21) 중심부에 보강 플랜지(26)를 결합하여 생크(21)의 강도를 향상시킨다. 이런 보강 플랜지(26)는 알루미늄 합금으로서, 생크(21)를 보강하여 마찰열에 대한 생크(21)의 변형을 방지한다.

이런 절삭톱날(20)을 보다 구체적으로 살펴보면, 생크(21)의 가장자리에는 다이아몬드 절삭날(23)이 고정되고, 다이아몬드 절삭날(23)의 안쪽에는 냉각홀(25)들이 일렬로 원주방향으로 형성되며, 중공(22)의 바깥쪽에는 다수 개의 체결공(31)이 형성된다. 그리고, 보강 플랜지(26)는 그 중심에 센터홀(27)이 형성되고 가장자리의 원주를 따라 암나사공(32)들이 형성된다. 이런 암나사공(32)은 생크(21)의 체결공(31) 각각에 대응하여 형성되며, 생크(21)의 체결공(31)을 관통한 볼트(30)가 암나사공(32)에 체결됨으로써, 생크(21)에 보강 플랜지(26)가 체결된다.

이런 절삭톱날(20)을 사용함에 있어서, 보강 플랜지(26)의 센터홀(27)에 모터의 회전축을 삽입 고정하고, 생크(21)를 회전시켜 피삭제를 절단한다.

하지만, 이와 같이 보완된 절삭톱날에 있어서도, 생크에 전달되는 마찰열을 효과적으로 냉각시키지 못한다. 특히 절삭부의 절삭깊이가 깊어져 냉각홀이 절삭부의 내부에 위치하면, 마찰열에 의해 생크의 온도는 급속히 상승한다. 그로 인해 앞에서 설명한 바와 같이, 생크는 쉽게 변형되고, 다이아몬드 절삭날이 파괴된다.

또한, 회전하는 절삭톱날은 심하게 진동하면서 회전한다. 이런 진동에 의해 생크와 플랜지를 체결하는 볼트가 풀릴 수 있으며, 고속 회전하는 상태에서 플랜지와 생크가 분리되면, 안전사고의 위험이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 절삭깊이가 깊어지더라도 냉각효과를 발현할 수 있고, 또한 모터의 회전축이 체결되는 생크의 중심부를 보강하여 생크를 보강한 절삭톱날을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 절삭톱날의 평면도이고,

도 1b는 도 1a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(A-A')의 단면도이고,

도 2a는 종래 기술에 따른 보강 플랜지가 결합된 상태의 평면도이고,

도 2b는 도 2a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(B-B')의 단면도이고,

도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭톱날의 평면도이고,

도 3b는 도 3a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(C-C')의 단면도이고,

도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭톱날의 평면도이고,

도 4b는 도 4a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(D-D')의 단면도이고,

도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭톱날의 평면도이고,

도 5b는 도 5a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(E-E')의 단면도이고,

도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭톱날의 평면도이며,

도 6b는 도 6a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(F-F')의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100, 200, 300, 400 : 절삭톱날 110, 210, 310, 410 : 생크(shank)

113, 213, 313, 413 : 중공 130, 230, 330, 430 : 다이아몬드 절삭날

151, 251, 351, 451 : 제1 냉각홀 152, 252, 352, 452 : 제2 냉각홀

160, 260, 360, 460 : 보강판 170, 270, 370, 470 : 센터홀

180, 280, 380, 480 : 그루브

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원판형으로서, 그 중심에 관통공이 형성되고 가장자리를 따라 절삭날이 고정되며 제1 냉각홀들이 원주방향으로 일렬로 배열된 생크를 포함한 절삭톱날에 있어서, 상기 생크의 반지름방향으로 원주를 따라 적어도 한 열 이상 배열된 복수의 제2 냉각홀들과, 중심에 관통공이 형성되며 상기 생크의 중심부에 용접고정되는 보강판을 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 보강판은 강철판 또는 열처리강판이다.

또한, 본 발명의 상기 생크의 중심부 일면에는 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 상기 보강판이 삽입되어 용접 고정되며, 상기 생크의 관통공과 상기 보강판의 관통공은 연통된다.

또한, 본 발명의 상기 생크의 중심부 양면 각각에는 상기 보강판이 밀착되어 용접 고정되며, 상기 생크의 관통공과 상기 보강판에 형성된 관통공들은 연통된다.

또한, 본 발명의 상기 보강판은 그 중심부 일면에 오목부가 형성되고 타면에는 상기 오목부에 대응하는 볼록부가 형성되며, 상기 보강판의 외측면은 상기 생크의 관통공 내측면에 용접 고정된다.

바람직하게는 상기 생크에는 그루브가 상기 생크의 반지름방향으로 원주를 따라 형성된다.

아래에서, 본 발명에 따른 강도 및 냉각효과가 우수한 절삭톱날의 양호한 실시예들을 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

[제1실시예]

도면에서, 도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭톱날의 평면도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(C-C')의 단면도이다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 절삭톱날(100)은 원판형이며 중공(113)이 형성된 생크(110)와, 생크(110)의 중공(113)에 삽입되어 생크(110)와 일평면상으로 위치하고 그 중심에는 센터홀(170)이 형성되며 외측면은 생크(110)의 중공(113) 내측면에 용접 고정되는 보강판(160)과, 생크(110)의 가장자리에 원주를 따라 고정된 다이아몬드 절삭날(130)과, 보강판(160)보다 상대적으로 다이아몬드 절삭날(130) 가까이에 생크(110)의 원주방향으로 일렬로 형성된 제1 냉각홀(151)들 및, 상기 생크(110)의 반지름방향으로 원주를 따라 형성된 복수의 제2 냉각홀(152)들을 포함한다.

이와 같이 구성된 절삭톱날(100)을 이용하여 피삭제를 절삭함에 있어서, 그 절삭깊이가 깊어져 제1 냉각홀(151)이 절삭부 내에 위치한 상태로 회전하더라도, 제2 냉각홀(152)의 전부 또는 일부가 피삭제의 절삭부 외부에 위치함으로써, 제2 냉각홀(152)에 의해 생크(110)는 냉각된다.

또한, 종래의 절삭톱날(도 2b의 20)은 알루미늄 합금 재질의 보강 플랜지(도 2b의 26)를 생크(도 2b의 21)의 측면에 볼트체결하였으나, 본 발명의 절삭톱날(100)은 강철판 또는 열처리된 강판으로 보강판(160)을 제작하고 용접하여 고정함으로서 경제적이다. 또한 종래의 절삭톱날에서는 생크의 암나사공 가공 및 플랜지의 체결공 형성 작업이 필요하지만, 본 발명에서는 보강판(160)을 생크(110)의 중공(113)에 삽입 용접하면 되기 때문에 제작공정이 단순하다.

한편, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 생크(110)에는 반지름방향으로 나선형의 그루브(180)가 방사형태로 형성된다. 그루브(180)는 절삭시에 발생하는 슬러지(Sludge)를 원활하게 배출하기 위해 형성된 것이다. 또한 도 3a 및 도 3b에는 제2 냉각홀(152)들이 생크(110)의 중공을 중심으로 90°의 간격으로 배열되게 도시되어 있지만, 이는 절삭톱날(100)의 한 예로서, 제2 냉각홀(152)들의 배열 간격을 보다 좁힘으로써, 냉각효과를 보다 향상시킬 수 있다.

[제2실시예]

제2 실시예를 제1 실시예와 비교하였을 때에, 보강판 및 생크의 형상이 다소 상이할 뿐, 다른 구성요소는 상호 유사하거나 동일하다. 따라서, 아래에서 설명하는 제2 실시예에서는 제1 실시예와 유사하거나 동일한 구성요소에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하고, 유사한 도면부호를 부여한다.

도면에서, 도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭톱날의 평면도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(D-D')의 단면도이다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 절삭톱날(200)의 생크(210) 중심에는센터홀(270)이 형성되며, 센터홀(270)이 형성된 생크(210)의 중심부는 가압되어 그 일면에 오목부(215)가 형성되고 타면에는 오목부(215)에 대응한 볼록부(218)가 형성된다.

그리고 보강판(260)이 생크(210)의 오목부(215)에 위치하여 용접된다. 이때, 보강판(260)의 중심에는 생크(210)의 센터홀(270)과 동일한 중공(213)이 형성되며 보강판(260)의 중공(213)과 생크(210)의 센터홀(270)은 연통된다.

한편, 제2 실시예의 절삭톱날(200)은 제1 실시예의 절삭톱날(100)과 동일한 다이아몬드 절삭날(230)과 제1, 제2 냉각홀(251, 252)들 및 그루브(280)를 포함한다.

[제3 실시예]

제3 실시예의 절삭톱날은 생크의 중심부 양면에 보강판이 각각 용접된다는 것이 제2 실시예와 상이하며, 제3 실시예의 생크는 원판형으로서 제2 실시예의 생크와 같이 오목부 및 볼록부가 형성되지 않는다는 것이 다르다. 따라서 아래에서 설명하는 제3 실시예의 상세한 설명에서는 제1, 제2 실시예에서 설명된 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 설명은 생략하고, 유사한 도면부호를 부여한다.

도면에서, 도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭톱날의 평면도이며, 도 5b는 도 5a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(E-E')의 단면도이다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 절삭톱날(300)의 생크(310)는 그 중심에 중공(313)이 형성된다. 그리고, 2개의 보강판(360)은 각각의 중심에 상기생크(310)의 중공(313)과 동일한 직경의 센터홀(370)이 형성되며, 이런 보강판(360)은 생크(310)의 양면 각각에 위치하여 센터홀(370)과 중공(313)이 연통된 상태로 용접고정된다.

이와 같이 생크(310)에 용접고정된 2장의 보강판(360)에 있어서, 보강판(360)의 외측면 모서리는 보강판(360)의 원주를 따라 모따기 되어 생크(310)와 접하는 일면의 면적이 타면의 면적보다 넓게 형성된다.

[제4 실시예]

제4 실시예는 제1 실시예의 구성과 동일한 구성을 갖고 있으면서 제2 실시예의 생크와 동일한 형상을 갖는다.

도면에서, 도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭톱날의 평면도이며, 도 6b는 도 6a에 도시된 절삭톱날에 있어 직경방향(F-F')의 단면도이다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 절삭톱날(400)의 생크(410)는 그 중심에 중공(413)이 형성되고, 생크(410)의 중공(413)에 보강판(460)이 위치하며, 상기 생크(410)의 중공(413) 내측면과 보강판(460)의 외측면이 상호 용접 고정된다. 이런 보강판(460)의 외경은 생크(410)의 중공(413)의 내경과 동일하며, 그 중심에는 센터홀(470)이 형성된다. 그리고 센터홀(470)이 형성된 보강판(460)의 중심부는 가압되어 일면에는 오목부(415)가 형성되고, 타면에는 볼록부(418)가 형성된다.

한편, 생크(410)에는 제1, 제2 냉각홀(451, 452)들이 형성되고, 생크(410)의 가장자리에는 다이아몬드 절삭날(430)이 고정된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 절삭톱날은 제2 냉각홀들이 생크의 반지름방향으로 형성되어 있어, 피삭제의 절삭깊이가 깊어지더라도 제2 냉각홀의 전부 또는 일부가 대기 중에 노출되어 생크를 냉각시킨다.

따라서, 절삭과정에서 발생하는 마찰열에 의해 생크가 연화되는 것을 방지함으로써, 절삭톱날이 휘거나 파괴되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 절삭톱날은 모터의 회전축이 고정되는 생크의 중심부에 생크의 재질보다 큰 강도의 강철판 또는 열처리강판을 용접고정하여 생크를 보강함으로써, 생크의 변형을 방지할 수 있으며, 또한 보강판과 생크를 일체로 용접고정함으로써 고속회전시에 생크와 보강판이 분리되어 발생할 수 있는 안전사고의 위험을 방지한다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 강도 및 냉각효과가 우수한 절삭톱날에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

Claims (6)

1. 원판형으로서, 그 중심에 관통공이 형성되고 가장자리를 따라 절삭날이 고정되며 제1 냉각홀들이 원주방향으로 일렬로 배열된 생크를 포함한 절삭톱날에 있어서,

   상기 생크의 반지름방향으로 원주를 따라 적어도 한 열 이상 배열된 복수의 제2 냉각홀들과,

   중심에 관통공이 형성되며 상기 생크의 중심부에 용접고정되는 보강판을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭톱날.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보강판은 강철판 또는 열처리강판인 것을 특징으로 하는 절삭톱날.
3. 제1항에 있어서,

   상기 생크의 중심부 일면에는 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 상기 보강판이 삽입되어 용접 고정되며, 상기 생크의 관통공과 상기 보강판의 관통공은 연통되는 것을 특징으로 하는 절삭톱날.
4. 제1항에 있어서,

   상기 생크의 중심부 양면 각각에는 상기 보강판이 밀착되어 용접 고정되며,상기 생크의 관통공과 상기 보강판에 형성된 관통공들은 연통되는 것을 특징으로 하는 절삭톱날.
5. 제1항에 있어서,

   상기 보강판은 그 중심부 일면에 오목부가 형성되고 타면에는 상기 오목부에 대응하는 볼록부가 형성되며, 상기 보강판의 외측면은 상기 생크의 관통공 내측면에 용접 고정되는 것을 특징으로 하는 절삭톱날.
6. 제1항 내지 제5항 중에 어느 한 항에 있어서,

   상기 생크에는 그루브가 상기 생크의 반지름방향으로 원주를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 절삭톱날.