KR20100111113A - 집진기능을 구비한 그라인더에 사용되는 연마 디스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 집진기능을 구비하는 연삭 그라인더에 사용되는 연마 디스크의 구조에 있어서, 상기 연마 디스크는 상기 연삭 그라인더에 사용되는 연마패드의 집진홀에 대응하는 슬릿(slit) 형태로 된 복수의 집진수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 연마 디스크의 집진수단은 소용돌이 형태, 나선원 형태 또는 동심원 형태로 형성된 슬릿으로 구성됨으로써 여러 종류의 연삭 그라인더에 구비된 연마 패드의 다양한 집진홀 패턴에 호환될 수 있고, 사용시 연마 패드의 집진홀과 연마 디스크에 형성된 집진수단을 서로 일치시킬 필요가 없기 때문에 사용자의 편의를 제고할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 집진기능을 구비한 연삭 그라인더에 사용되는 연마 디스크의 집진수단은 슬릿 형태로 구성되어 그 전체 면적이 최소화되기 때문에, 종래기술과 동등 이상의 집진효율을 유지하면서도 상기 집진수단의 형성과정에서 발생되는 산업폐기물을 저감하고 그라인더의 연마효율을 제고할 수 있다는 장점이 있다.
연마 디스크, 집진수단, 슬릿

Description

집진기능을 구비한 그라인더에 사용되는 연마 디스크{Grinding Disc for Grinder with Dust Collecting Function}
본 발명은 연삭 그라인더에 사용되는 연마 디스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연마 작업시 발생되는 분진을 흡입하는 집진기능을 구비한 그라인더에 사용되는 연마 디스크의 분진 흡입용 집진수단에 관한 것이다.
일반적으로, 그라인더(grinder)라 함은 목재, 석재 또는 금속재의 가공작업에 사용되는 표면 연마 공구의 일종으로, 구동축에 연마 패드와 연마 디스크를 결합하여 고정한 상태에서 상기 구동축을 고속으로 회전시킴으로써 목재, 석재 또는 금속재의 표면을 연마하는 것이다.
통상적으로 상기 연마 패드 및 연마 디스크는 원판형으로 구성되며, 연마 작업시 가공물의 표면과 직접 밀착되어 연마를 수행하는 상기 연마 디스크의 표면에는 샌드페이퍼와 같이 연마가 가능한 물질로 처리되어 있다.
이러한 종래의 그라인더는 연마 작업시 고속으로 회전하는 연마 디스크에 의해 연마된 가공물의 분진이 작업자의 시야를 가려 정밀한 작업이 이루어질 수 없게 하고, 나아가 이러한 분진들로 인하여 작업자의 건강이 위협받게 되는 문제점이 있 었다.
이를 해결하기 위하여, 최근에는 연마작업시 발생되는 분진을 연마 패드와 연마 디스크에 형성된 홀을 통하여 그라인더의 외측으로 흡입 및 배출하는 집진기능을 구비한 그라인더가 개발되었으며, 이러한 집진기능을 구비한 그라인더의 일예가 한국등록실용신안 제0378411호(2005. 3. 14. 등록공고)에 개시되어 있다.
그러나, 종래의 집진기능을 구비한 그라인더의 경우 각 제조사의 제품에 따라 연마 패드 및 연마 디스크에 형성된 집진용 홀의 패턴이 상이하여 상호 호환성이 없기 때문에, 소모품인 상기 연마 디스크를 교체할 경우 그라인더의 제조사 및 모델을 일일이 확인하여야 하므로 사용자의 불편을 초래하는 문제점이 있었다.
또한, 상기 연마 패드와 연마 디스크에 형성된 집진용 홀은 복수 개의 원형홀로 구성되기 때문에, 사용자가 상기 양 부품의 결합시 각각의 집진홀이 서로 일치되도록 결합하여야만 바람직한 집진효과를 얻을 수 있어서 사용자의 불편을 더욱 가중시키는 문제점이 있다.
또한, 상기 연마 디스크의 경우 연마 패드에 형성된 집진홀의 크기와 적어도 동일한 크기의 집진홀을 형성하여야 하기 때문에, 상기 집진홀의 펀칭과정에서 다량의 산업폐기물이 발생될 뿐만 아니라 집진홀의 전체 면적만큼 연마 면적이 감소되기 때문에 전체적인 연마효율이 저감되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목 적은 그라인더에 구비된 연마 패드의 다양한 집진홀 패턴에 호환될 수 있는 집진기능을 구비한 그라인더에 사용되는 집진수단을 갖는 연마 디스크를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 그라인더 작업시 상기 연마 패드의 집진홀과 상기 연마 디스크에 형성된 집진수단을 서로 일치시킬 필요가 없는 집진기능을 구비한 그라인더에 사용되는 집진수단을 갖는 연마 디스크를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 연마 디스크에 형성된 집진수단의 전체 면적을 최소화하여, 종래기술과 동등 이상의 집진효율을 유지하면서도 상기 집진수단의 형성과정에서 발생되는 산업폐기물을 저감하고 그라인더의 연마효율을 제고할 수 있는 집진기능을 구비한 그라인더에 사용되는 집진수단을 갖는 연마 디스크를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 집진기능을 구비하는 연삭 그라인더에 사용되는 연마 디스크의 구조에 있어서, 상기 연마 디스크는 상기 연삭 그라인더에 사용되는 연마패드의 집진홀에 대응하는 슬릿(slit) 형태로 된 복수의 집진수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 집진수단은 연마 디스크의 중심에 대하여 소용돌이 형태로 배열된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 집진수단은 연마 디스크의 중심에 대하여 나선원 형태로 배열된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 집진수단은 연마 디스크의 중심에 대하여 동심원 형태로 배열된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연마 디스크의 저면에서 볼 때, 상기 소용돌이 형태 또는 나선형 형태는 연마 디스크의 회전 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 집진기능을 구비한 그라인더에 사용되는 연마 디스크는 소용돌이 형태, 나선원 형태 또는 동심원 형태로 배열된 슬릿으로 구성된 집진수단을 구비함으로써 여러 종류의 그라인더에 구비된 연마 패드의 다양한 집진수단 패턴에 호환될 수 있고, 사용시 연마 패드와 연마 디스크에 형성된 집진수단을 서로 일치시킬 필요가 없기 때문에 사용자의 편의를 제고할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 집진기능을 구비한 그라인더에 사용되는 연마 디스크는 슬릿 형태로 구성된 집진수단을 구비하여 그 전체 면적이 최소화되기 때문에, 종래기술과 동등 이상의 집진효율을 유지하면서도 상기 집진수단의 형성과정에서 발생되는 산업폐기물을 저감하고 그라인더의 연마효율을 제고할 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 집진기능을 구비한 그라인더를 나타낸 부 분절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 그라인더에 대한 단면도이다.
본 실시예에서는 최근에 일반적으로 사용되고 있는 에어 오비탈 샌더를 일예로서 설명하나, 이에 한정되지 아니하고 집진기능을 구비한 모든 그라인더에 대하여 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1의 그라인더(1)는 본체(11), 상기 본체(11)에 형성된 에어 유입포트(12) 및 에어 배출포트(13), 및 상기 본체(11)의 내부에 형성되고 상기 에어 유입포트(12)에 의해 유입된 에어에 의해 회전되는 로터(15)와 샤프트(16)를 포함하는 에어모터(14)를 포함하여 구성된다.
또한, 본 실시예에 따른 그라인더(1)는 상기 에어모터(14)의 샤프트(16)와 일정치수만큼 편심되게 설치된 동력전달축(17), 상기 동력전달축(17)의 하단에 결합된 연마 패드(18), 및 상기 연마 패드(18)에 부착되는 연마 디스크(19)를 더 포함한다.
또한, 상기 본체(11)의 상단에는 스위치 레버(20) 및 상기 스위치 레버(20)의 조작에 의해 에어의 차단 및 공급을 결정하는 개폐밸브(21)가 구비되어 있고, 본체(11)의 하단에는 연마 패드(18)의 상면을 완전히 덮을 수 있는 내부 공간부(11a)가 구비되며, 상기 본체(11)의 공간부(11a) 일측에는 에어 배출포트(13)까지 연통된 집진로(23)가 설치되어 있다.
이때, 상기 에어 배출포트(13)에는 집진기능을 향상시키기 위하여 흡입수단(미도시)이 추가적으로 연결되어 있을 수도 있으며, 본 실시예와는 달리 상기 집진로(23)가 상기 미도시된 흡입수단에 별도로 연결되도록 구성될 수도 있다.
이러한 흡입수단이 별도로 구비된 그라인더의 구조는 공지된 기술이기 때문에 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 종래 연마 디스크의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연마 패드(18)에는 그 내부를 관통하는 원형의 집진홀(22)이 소정의 간격을 두고 복수 개 형성되어, 후술하는 바와 같이 연마 작업 중에 발생되는 분진이나 이물질이 외부로 배출될 수 있는 경로를 제공한다.
이때, 상기 연마 패드(18)에 형성되는 집진홀(22)은 그라인더의 제조사 또는 모델에 따라 여러 가지 다양한 패턴으로 형성될 수 있는데, 일반적으로 도3에 도시한 바와 같이 원주 방향으로 배열되도록 형성된다.
또한, 상기 연마 패드(18)에 부착되는 연마 디스크(19)에도 후술하는 바와같이 복수의 집진수단이 형성되는데, 본 발명에 따른 연마 디스크(19)의 경우 종래기술과는 달리 상기 집진홀 대신에 슬릿(slit) 형태의 집진수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
도4 에는 본 발명에 따른 연마 디스크의 구조에 대한 여러 가지 구체적인 실시예를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3에 도시한 연마 패드(18)의 저면에 본 발명에 따른 연마 디스크(19)가 결합된 상태를 나타낸 저면도이다.
도 4의 ①내지④에 도시한 연마 디스크(19)는 슬릿형으로 된 복수의 집진홀(25)이 연마 디스크(19)의 중심에 대하여 각각 소용돌이 형태, 나선원 형태 및 동심원 형태로 배열된 것을 특징으로 하는데, 이때 상기 슬릿 형상은 칼날과 같은 절단도구에 의하여 잘린 자국인 것이 바람직하나 필요에 따라서는 미세한 틈새의 형상으로 성형될 수도 있다.
이때, 상기 소용돌이 형태 또는 나선원 형태의 집진홀(25)은 상기 연마 디스크(19)의 저면에서 볼 때 연마 디스크(19)의 회전 방향으로 형성되는 것이 바람직한데, 도 5에는 상기 연마 디스크(19)가 시계방향으로 회전하는 경우에 대하여 상기 연마 패드(18)와 연마 디스크(19)의 결합상태를 나타낸 저면도를 나타내었다.
상술한 바와 같이 소용돌이 형태와 나선원 형태의 집진홀(25)이 연마 디스크(19)의 회전방향으로 형성될 경우, 집진수단(25)이 임펠러와 같은 기능을 수행하게 되므로 연마 작업시 발생되는 분진을 상기 공간부(11a)까지 더욱 용이하게 배출시킬 수 있다는 장점을 가지게 된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 연마 패드(18)에 형성된 각각의 집진홀(22)과 연통되는 적어도 어느 하나의 연마 디스크(19)의 집진수단(25)은 상기 연마 패드(18)의 집진홀(22)의 면적과 대응되는 부분뿐만 아니라 슬릿 형상 전체에 대하여 전술한 분진 흡입력이 작용되기 때문에 후술하는 실험결과에서 알 수 있는 바와 같이 집진수단(25)의 전체 면적이 감소함에도 불구하고 종래기술과 동등 이상의 집진효율을 얻을 수 있게 된다.
또한, 상기 슬릿 형상의 집진수단(25) 각각에는 연마작업시 연마 디스크(19)의 변형 또는 손상을 방지하기 위하여 도4의 (b)와 (c)에 도시한 바와 같이 복수 개의 불연속부(26)가 형성되는 것이 바람직하며, 이러한 불연속부(26)는 도4의 (a)에 대해서도 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 집진수단은 연속슬릿 형태와 복수개의 불연속부를 갖는 불연속 슬릿 형 태가 교호적으로 배치될 수도 있다.
이 경우에 연마디스크의 강성이 더 유지될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 연마 디스크(19)의 집진수단(25)은 슬릿형상으로 이루어지기 때문에 종래기술에 따른 원형의 집진홀을 펀칭하는 과정에서 생산되는 폐기물을 거의 생기지 않게 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기와 같이 집진수단(25) 전체의 면적이 종래기술에 따른 원형의 집진홀과 대비할 때 현저히 작기 때문에, 연마 디스크(19)의 유효 연마면적을 증가시킴으로써 그라인더(1)의 전체적인 연마효율을 제고할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 연마 디스크(19)에는 긴 슬릿 형상의 집진수단(25)이 연마 디스크(19)의 중심을 축으로 방사상으로 배열되기 때문에, 도 5에 도시한 바와 같이 연마 패드(18)에 형성된 어떠한 패턴의 집진홀(22) 구조에 대해서도 집진통로를 용이하게 형성할 수 있다는 장점이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 연마 디스크(19)는 여러 가지 다양한 제품의 그라인더에 대하여 호환성을 가짐은 물론, 연마 패드(18)와의 결합시 양 부품의 집진홀(22)과 집진수단(25)을 서로 일치시키기 위한 수고를 생략할 수 있기 때문에 종래기술과 대비하여 사용자의 편의를 현저하게 제고할 수 있다는 장점을 가지게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 그라인더(1)에 대한 작동관계를 하기와 같이 설명하기로 한다.
먼저, 에어 공급원(미도시)과 연결된 에어 호스(미도시)를 상기 에어 유입포트(12)에 연결한 후 스위치 레버(20)를 조작하여 개폐밸브(21)를 열어 에어모터(24)로 에어를 공급하면, 상기 에어모터(14)가 회전하면서 샤프트(16) 및 이와 연결된 동력전달축(17)을 고속으로 편심 회전운동하게 된다.
이에 의하여, 상기 동력전달축(17)에 장착된 연마 패드(18)와 연마 디스크(19)가 고속으로 회전하면서 목재, 석재 또는 금속재와 같은 피가공물의 표면을 연마하게 된다.
또한, 상기와 같이 피가공물의 표면을 연마하는 과정에서 발생되는 분진이나 이물질들은 연마 패드(18)와 집진홀(22)과 연마 디스크(19)에 형성된 집진수단(25)을 통해 본체(11) 하단의 공간부(11a)로 유입된다.
이와 같이 상기 공간부(11a)로 유입된 분진 또는 이물질은 공간부(11a)의 일측에 설치된 집진로(23)를 따라 에어 배출포트(13)로 이송된 후 상기 에어 배출포트(13)를 통해 배출되는 에어와 함께 외부로 배출되거나, 전술한 바와 같이 상기 집진로(23)에 별도로 흡입수단(미도시)에 의하여 외부로 배출될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 연마 디스크(19)와 종래기술에 따른 연마 디스크에 대한 성능 실험을 수행한 결과를 아래의 <비교표 1>에 나타내었다.
<비교표 1>
  con New (ⓐ) New (ⓑ) New (ⓒ) New (ⓓ)
연삭량(g) 7.9 8.2 8.1 8.5 8.4
조도(Ra) 0.214 0.210 0.210 0.215 0.212
분진저항성
(anti-loading)
0.87g 0.10g 0.15g 0.14g 0.18g
보통 좋음 좋음 좋음 좋음
이 때, 샌더기의 종류는 DYNABRADE SANDER(ORBITAL)  6 인치를 사용하였고, 그 회전속도는  8000~10000 RPM이며, 상기 연삭량은 총 10 회 각각 2 내지 3분 연삭한 후 그 평균값을 나타낸 것이다.
상기 비교실험은 출원인의 SA 331 필름 연마 디스크 제품 중 P320을 사용하여 수행되었다.
상기 제품은 자동차 외장에 도포되는 페인트 성분을 연삭하는데 주로 사용되며, 필름 연마 디스크로서 일면에 벨크로 등이 부착되어 상기 그라인더에 대해서 결합홀이 형성되지 않더라도 직접 상기 그라인더에 부착 유지될 수 있다.
상기 비교실험에서 본 발명에 따른 연마 디스크(19)의 경우 집진 효율은 종래기술과 대비할 때 동등 수준 이상을 유지하면서도 연삭량은 크게 증가되는 것으로 나타났는데, 이러한 실험결과에 의하여 전술한 본 발명에 따른 연마 디스크(19)의 장점을 실제적으로 확인할 수 있었다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 집진기능을 구비한 그라인더를 나타낸 부분절개 사시도,
도 2는 도 1의 그라인더에 대한 단면도,
도 3은 도 1의 연마 패드에 형성된 집진홀 구조를 나타낸 평면도,
도 4는 도 1의 연마 디스크에 형성된 여러 가지 형태의 집진홀 구조를 나타낸 저면도, 및
도 5는 도 1의 연마 패드의 저면에 연마 디스크가 부착된 상태를 나타낸 저면도이다.

Claims (7)

  1. 집진기능을 구비하는 연삭 그라인더에 사용되는 연마 디스크에 있어서,
    상기 연마 디스크는 상기 연삭 그라인더에 사용되는 연마패드의 집진홀에 대응하는 슬릿(slit) 형태로 된 복수의 집진수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마디스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 집진수단은 연마 디스크의 중심에 대하여 소용돌이 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 집진기능을 구비하는 연마 디스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 집진수단은 연마 디스크의 중심에 대하여 원심력방향으로 나가는 나선원 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 연마 디스크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 집진수단은 연마 디스크의 중심에 대하여 동심원 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 연마 디스크.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 연마 디스크의 저면에서 볼 때, 상기 소용돌이 형태 또는 나선형 형태는 연마 디스크의 회전 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 연마 디스크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 집진수단은 복수개의 불연속부를 더 갖는 연마 디스크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 집진수단은 연속슬릿 형태와 복수개의 불연속부를 갖는 불연속 슬릿 형태가 교호적으로 배치된 연마 디스크.
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