KR20110101591A - 시편 절단기용 칼날 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무 등의 비금속 소재의 시료로부터 시편을 절단하는 절단기의 시편 절단시 절단된 시편의 분리 동작을 지지함과 아울러 칼날의 교체작업이 용이하도록 그 구조가 개선된 시편 절단기용 칼날 조립체에 관한 것이다.
그 구성은 중앙에 시편 절단기의 상부 본체와 연결되는 연결공이 형성되고 상부 양측으로 수용홀이 복수개 형성된 하부 몸체와, 하부 몸체의 상측에 착탈 가능하게 결합되는 상부 몸체와, 상부 몸체에 결합수단을 매개로 착탈 가능하게 결합되는 절단용 칼날과, 시편 절단시 절단용 칼날의 내측으로 진입되는 시편을 외측으로 밀어내기 위한 분출수단으로 구성된다.
이에 따르면 본 발명은 시편 절단기에 장착되는 절단용 칼날의 교체 작업이 간편해질 뿐만 아니라, 시편 절단시 절단된 시편과 칼날과의 분리 작업이 용이하게 이루어지므로 작업성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

Description

시편 절단기용 칼날 조립체{KNIFE ASSEMBLY FOR SAMPLE CUTTING MACHINE}

본 발명은 시편 절단기용 칼날 조립체에 관한 것으로, 특히 시편의 절단을 위한 칼날의 분해 조립 및 절단된 시편의 분출이 용이하도록 그 구조가 개선된 시편 절단기용 칼날 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 시편 절단은 시료로부터 실험에 필요한 부분을 절단하여 시편 형태로 절단하기 위한 과정을 갖는다.

시료는 금속 소재 시료의 절단외에, 고무, 플라스틱, 종이, 필름 등의 비금속 소재를 채용할 수 있다.

그중 비금속 소재 시료의 시편 절단은 유압 또는 공압을 이용한 프레스 절단방식과, 조작이 간편하고 무게가 가벼운 잭 절단방식의 시편 절단기로 구분된다.

상기한 시편 절단기는 시료가 시편 절단기 상에 안착된 후에, 상부에 설치된 시편 절단용 칼날이 하강 동작되면서 시료의 일부위를 절단하여 시편을 제작하는 절단과정을 갖는다.

소재의 물리적 성능을 평가하기 위한 측정실험에 사용되는 시편은 측정 결과의 신뢰성을 결정하는데 중요한 역할을 하기 때문에 시편의 균일성과 표준화는 측정 결과에 큰 영향을 미치게 된다.

그런데 시료로부터 시편 부위를 절단하기 위한 절단 공정시 시료 소재의 경도에 따라 일부 소재의 경우 절단 부위가 눌려지면서 절단되어 시편의 측면 테두리 부위가 정확하게 절단되지 못하는 경우가 발생한다.

이 경우에는 절단된 테두리 부위가 경사각을 이루게 되며, 강도 시험시 부위별 편차가 발생하게 되어 정확한 측정값을 얻을 수 없게 된다.

또한, 반복적인 절단 공정을 다수회 거치게 되면, 칼날 부위가 마모되거나 손상되어 수시로 교체할 필요가 있으며, 이로 인해 칼날의 분해 및 조립 구조가 용이하도록 칼날 조립체가 단순구조로 이루어진 것이 유리하다.

그리고 잭 타입의 시편 절단기의 경우에는 시편의 절단 공정시 절단된 시편이 칼날 내측으로 박히는 경우가 빈번하게 이루어지므로, 절단된 시편을 칼날 외측으로 분출시키는 작업이 번거로운 단점이 있다.

본 발명의 목적은 칼날의 교체작업이 용이하도록 착탈식 결합구조를 채택하여 분해 조립이 간편함과 아울러, 시편의 절단 작업 후에 시편이 칼날의 외측으로 분출되도록 그 구조가 개선된 시편 절단기용 칼날 조립체를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시편 절단기용 칼날 조립체는 시편 절단기의 본체와 결합되는 하부 몸체와, 상기 하부 몸체의 상측에 배치되어 상기 하부 몸체와 착탈 가능하게 결합되는 상부 몸체와, 일단부 테두리에 절단날이 형성되고, 타단부는 상기 상부 몸체의 측면 테두리에 면접촉되고, 상기 상부 몸체에 결합수단을 매개로 착탈 가능하게 결합되는 절단용 칼날을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시편 절단기용 칼날 조립체는 상기 상부 몸체의 측면 테두리는 상기 절단용 칼날의 외측 테두리에 대응되는 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합수단은 상기 상부 몸체의 양측 테두리에 밀착되게 결합되어 상기 절단용 칼날의 외측 테두리 부위를 상기 상부 몸체에 고정시키는 양측 고정편과, 상기 상부 몸체의 양단 부위에 밀착되게 결합되어 절단용 칼날의 양단부 테두리 부위를 상기 상부 몸체에 고정시키는 양측 연결편을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 양측 고정편의 테두리와 상기 양측 연결편의 테두리는 각각 상기 상부 몸체의 외측 테두리와 대응되는 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시편 절단기용 칼날 조립체는 상기 절단용 칼날의 시편 절단시 절단된 시편을 탄성력으로 상기 절단용 칼날의 외측으로 분출시키는 분출수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분출수단은 상기 상부 몸체에 관통되고 승강 가능하게 배치되는 승강부와, 상부가 상기 승강부의 하부를 탄성 지지하도록 접촉되고 하부가 상기 하부 몸체에 형성된 수용홀에 수용되는 스프링부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시편 절단기용 칼날 조립체는 시편 절단시 절단된 시편의 분리 동작을 지지함과 아울러 시편 절단기에 장착되는 절단용 칼날의 교체 작업이 간편해질 뿐만 아니라, 시편 절단시 절단된 시편과 칼날과의 분리 작업이 용이하게 이루어지므로 작업성이 향상되는 유용한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 시편 절단기용 칼날 조립체의 분해 사시도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3은 본 발명의 결합상태를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 칼날 조립체가 시편 절단기의 상부 본체에 장착된 상태를 나타낸 단면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명 분출수단의 동작을 개략적으로 나타낸 작동 상태도,
도 6은 본 발명 분출수단의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

시편 절단기용 칼날 조립체는 절단용 칼날과 몸체 부위로 구분되며, 절단용 칼날과 몸체 부위를 일체형 구조로 구성할 수 있으나, 이 경우에는 칼날이 손상될 경우 조립체 전체를 교체해야 하는 단점이 있으므로, 절단용 칼날과 몸체가 착탈 구조로 구성된 것이 바람직하다.

여기서는 시편 절단기를 잭 타입의 시편 절단기를 채택하기로 하되, 칼날과 몸체의 조립 구조가 나사 또는 볼트를 매개로 착탈 가능한 구조로 구성된 것을 채택하기로 한다.

또한, 본 발명의 칼날 조립체는 잭 타입의 시편 절단기에 장착될 때 칼날이 하측방향으로 향하도록 조립되어 있으나, 여기서는 시편 절단기에 장착되기 전의 상태로 조립 과정을 설명하기 위해 칼날이 상측방향으로 향한 것으로 표현한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 시편 절단기용 칼날 조립체는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 그 구성은 중앙에 잭(JACK) 타입의 시편 절단기의 본체(10)와 연결되는 연결공(102)이 형성되고 상부 양측으로 수용홀(105)이 복수개 형성된 하부 몸체(100)와, 하부 몸체(100)의 상측에 착탈 가능하게 결합되는 상부 몸체(200)와, 일단부 테두리에 절단날(310)이 형성되고 타단부는 상부 몸체(200)의 측면 테두리에 면접촉되고 상부 몸체(200)에 결합수단을 매개로 착탈 가능하게 결합되는 절단용 칼날(300)로 구성된다.

또한, 본 발명의 시편 절단기용 칼날 조립체는 시편(S1) 절단시 절단용 칼날(300)의 내측으로 진입되는 시편(S1)을 외측으로 밀어내기 위한 분출수단을 더 구비할 수도 있다.

더 상세히 설명하면, 상부 몸체(200)는 수직으로 형성된 조립공(220) 내에 관통 결합된 체결부재를 매개로 하부 몸체(100)와 결합되는 구조를 갖는다.

하부 몸체(100)는 수용홀(105)과 근접된 위치에 체결부재(255)가 체결되는 체결공(106)이 형성되어 있다.

절단용 칼날(300)은 일단부 테두리 부위에 절단날(310)이 형성되고 타단부가 결합수단을 매개로 상부 몸체(200)의 측면 테두리에 밀착되게 고정된다.

또한, 절단용 칼날(300)은 상부 몸체(200)의 테두리를 감싸는 형태로 일부위가 분할되도록 형성된 구조를 갖는다.

결합수단은 상부 몸체(200)의 양측 테두리에 체결되는 볼트부재(450)를 매개로 각각 밀착되게 결합되어 절단용 칼날(300)의 양 외측 테두리 부위를 상부 몸체(200)에 고정시키는 양측 고정편(410,420)과, 양단 부위에 체결되는 볼트부재(460)를 매개로 각각 밀착되게 결합되어 절단용 칼날(300)의 양단부 테두리 부위를 상부 몸체(200)에 고정시키는 양측 연결편(430,440)을 구비한다.

양측 고정편(410,420)은 상부 몸체(200)의 양측 테두리 형상과 대응되는 형태로 구성되며, 양측 연결편(430,440)은 상부 몸체(200)의 양단부 테두리 형상과 대응되는 형태로 구성되어, 양측 고정편(410,420), 양측 연결편(430,440) 및 상부 몸체(200)의 외측 테두리는 각각 절단용 칼날(300)의 하측 테두리와 면접촉된다.

분출수단은 상부 몸체(200)에 형성된 관통공(210)에 관통되고 승강 가능하게 배치되는 승강부와, 상부가 승강부의 하부를 탄성 지지하도록 접촉되고 하부가 하부 몸체(100)의 수용홀(105)에 수용되는 스프링부재(510)로 구성된다.

즉, 스프링부재(510)의 하부는 하부 몸체(100)의 후용홀(105) 내에 배치되고 스프링부재(510)의 상부는 승강부를 상측으로 탄성 지지하는 구조로 된 것이다.

승강부는 일단부가 스프링부재(510)의 상부에 접촉되고, 타단부가 상부 몸체(200)의 관통공(210)에 관통되도록 배치되는 승강핀(520)과, 승강핀(520)의 타단부에 밀착되는 와셔부재(530)와, 승강핀(520)의 타단부에 체결되어 와셔부재(530)를 승강핀(520)에 고정시키는 스크류부재(540)로 구성된다.

승강핀(520)은 상부가 절단용 칼날(300)보다 외측으로 돌출된 구조로 배치된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 시편 절단기용 칼날 조립체의 작용을 설명하기에 앞서, 절단용 칼날(300)과 상, 하부 몸체(200)(100)의 조립과정을 먼저 설명하면, 상부 몸체(200)를 하부 몸체(100)의 상측에 안착시킨 후에, 볼트 등의 체결부재(255)를 상부 몸체(200)의 조립공(220)에 관통시켜서 하부 몸체(100)의 체결공(106)에 체결한다.

이때, 스프링부재(510)는 상, 하부 몸체(200)(100) 사이에 개재되며 하부가 수용홀(105) 내에 배치되고 상부가 승강핀(520)을 상측으로 탄성 지지하도록 배치된다.

상부 몸체(200)는 각 측면 테두리에 절단용 칼날(300)이 밀착되며, 절단용 칼날(300)의 외측에서 볼트부재(450,460)를 이용하여 양측 연결편(430,440)과 양측 고정편(410,420)을 각각 상부 몸체(200)의 각 테두리에 압력을 가해 밀착시키면, 절단용 칼날(300)이 상부 몸체(200)와 양측 연결편(430,440) 및 양측 고정편(410,420) 사이에 개재되어 고정된다.

이러한 조립과정을 갖는 칼날 조립체는 잭 타입의 시편 절단기에 장착되는 과정을 갖는다.

이때, 하부 몸체(100)가 시편 절단기의 본체(10)에 별도의 연결부재를 매개로 장착되며, 이 경우 하부 몸체(100)가 상측에 배치되고, 상부 몸체(200)가 하부 몸체(100)의 하측으로 배치된다.

이후에, 시편 절단기의 본체(10)를 사용자가 파지한 상태로 누르면, 시편 절단기에 안착된 시료(S)에 절단용 칼날(300)이 접촉되면서 시편(S1) 부위가 프레스 절단된다.

절단된 시편(S1)은 분출수단의 승강핀(520)과 와셔부재(530)에 의해 외측으로 밀려나오게 된다.

분출수단의 동작과정은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 시편(S1) 절단을 위한 상부 본체(10)의 하강동작시 승강핀(520)과 와셔부재(530)가 시료(S) 부위와 접촉되면서 스프링부재(510)에 압력을 전달하고, 그 압력에 의해 스프링부재(510)가 수축된다.

이어서 절단용 칼날(300)이 시료(S)의 시편(S1) 부위를 절단한 후에 상부 본체(10)가 원래 위치로 복귀 동작되면서 스프링부재(510)에 가해진 압력이 없어짐에 따라 스프링부재(510)가 복원력으로 승강핀(520)과 와셔부재(530)를 원래 위치로 밀어내어 시편(S1)과 절단용 칼날(300)을 분리시킨다.

이는, 시편 절단시 절단된 시편(S1)이 절단용 칼날(300)의 내측으로 진입되는 것을 방지함과 아울러, 와셔부재(530)가 절단용 칼날(300)보다 더 돌출되게 배치되어 있으므로 절단된 시편(S1)의 분출 동작을 수행하는 것이다.

한편, 절단용 칼날(300)을 교체하고자 할 경우에는, 양측 연결편(430,440)과 양측 고정편(410,420)을 상부 몸체(200)로부터 분리시키면, 절단용 칼날(300)을 고정하는 고정력이 해제되어 절단용 칼날(300)을 상부 몸체(200)로부터 분리시킬 수 있다.

도 6은 본 발명 분출수단의 다른 예를 나타낸 도면으로서, 앞서 설명한 선 실시 예의 와셔부재(530) 대신에 복수의 승강핀(520)들을 서로 연결하도록 배치된 플레이트부재(550)를 구비한 것이다.

이 플레이트부재(550)는 절단된 시편(S1) 부위에 접촉되는 면적이 위에 설명한 와셔부재보다 넓기 때문에, 안정된 분출 동작을 수행할 수 있다.

이는, 분출수단이 와셔부재에 한정되지 않고 시편(S1)에 스프링부재(510)의 복원력을 전달할 수 있는 다른 매개물을 채택할 수 있음을 나타낸 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였다. 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위와 상세한 설명, 첨부도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이 당연하다.

10 : (시편 절단기의)본체
100 : 하부 몸체 105 : 수용홀
200 : 상부 몸체 300 : 절단용 칼날
410,420 : 양측 고정편 430,440 : 양측 연결편
510 : 스프링부재 520 : 승강핀
530 : 와셔부재 540 : 스크류부재

Claims (8)

1. 시편 절단기의 본체와 결합되는 하부 몸체와,
   상기 하부 몸체의 상측에 배치되어 상기 하부 몸체와 착탈 가능하게 결합되는 상부 몸체와,
   일단부 테두리에 절단날이 형성되고, 타단부는 상기 상부 몸체의 측면 테두리에 면접촉되고, 상기 상부 몸체에 결합수단을 매개로 착탈 가능하게 결합되는 절단용 칼날을 구비한 것을 특징으로 하는 시편 절단기용 칼날 조립체.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 몸체의 측면 테두리는 상기 절단용 칼날의 외측 테두리에 대응되는 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 시편 절단기용 칼날 조립체.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 결합수단은
   상기 상부 몸체의 양측 테두리에 밀착되게 결합되어 상기 절단용 칼날의 외측 테두리 부위를 상기 상부 몸체에 고정시키는 양측 고정편과,
   상기 상부 몸체의 양단 부위에 밀착되게 결합되어 절단용 칼날의 양단부 테두리 부위를 상기 상부 몸체에 고정시키는 양측 연결편을 구비한 것을 특징으로 하는 시편 절단기용 칼날 조립체.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 양측 고정편의 테두리와 상기 양측 연결편의 테두리는 각각 상기 상부 몸체의 외측 테두리와 대응되는 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 시편 절단기용 칼날 조립체.
   
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 절단용 칼날의 시편 절단시 절단된 시편을 탄성력으로 상기 절단용 칼날의 외측으로 분출시키는 분출수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 시편 절단기용 칼날 조립체.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 분출수단은
   상기 상부 몸체에 관통되고 승강 가능하게 배치되는 승강부와,
   상부가 상기 승강부의 하부를 탄성 지지하도록 접촉되고 하부가 상기 하부 몸체에 형성된 수용홀에 수용되는 스프링부재를 구비한 것을 특징으로 하는 시편 절단기용 칼날 조립체.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 승강부는
   일단부가 상기 스프링부재의 상부에 접촉되고 타단부가 상기 상부 몸체에 관통되도록 배치되는 승강핀과,
   상기 승강핀의 타단부에 밀착되는 와셔부재와,
   상기 승강핀의 타단 부위에 체결되어 상기 와셔부재를 승강핀에 고정시키는 스크류부재로 구성된 것을 특징으로 하는 시편 절단기용 칼날 조립체.
   
8. 제 6 항에 있어서, 상기 승강부는
   일단부가 상기 스프링부재의 상부에 접촉되고 타단부가 상기 상부 몸체에 관통되도록 배치되는 승강핀과,
   상기 승강핀의 타단부에 스크류부재를 매개로 고정되어 상기 절단된 시편을 외측으로 밀어내기 위한 플레이트부재를 구비한 것을 특징으로 하는 시편 절단기용 칼날 조립체.

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