KR20120098585A - 모따기 절단 장치 - Google Patents

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KR20120098585A
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Abstract

모따기 절단 장치가 설명된다. 모따기 절단 장치는 장착 브라켓, 장착 브라켓에 견고하게 부착되는 전자석, 전자석에 자기 결합되는 유지/해제 아암, 유지/해제 아암에 견고하게 부착되는 모따기부 형성기 - 모따기 절단기는 모따기 첨단부로 각각 종료되는 2개의 굽힘 빔을 포함함 - , 및 장착 브라켓에 견고하게 연결되고 모따기 첨단부들 사이에 위치되는 블레이드를 포함한다. 그러한 모따기 절단 장치를 통합한 분배기와 모따기 절단 방법이 또한 설명된다.

Description

모따기 절단 장치{CHAMFER CUTTING DEVICE}
본 발명은 재료가 절단되는 때에 재료의 절단된 단부 상에 모따기된 에지(chamfered edge)를 생성하기 위한 장치에 관한 것이다. 재료를 절단하는 동안 모따기된 에지를 생성하는 방법이 또한 개시된다.
각각 동일한 재료로 구성되고 동일한 치수를 갖는 다수의 부품에 접근하는 것이 바람직하게 되는 많은 응용이 있다. 또한, 각각 동일한 재료로 구성되지만 상이한 크기 또는 형상을 갖는 다수의 부품에 접근하는 것이 바람직하게 되는 많은 응용이 있다. 어느 경우든, 한가지 공통적인 접근법은 사전-절단된 부품의 공급을 갖는 것이지만, 몇몇 응용에서는, 재료의 연속 공급(예컨대, 롤)을 갖고 롤로부터 필요한 대로 개별 부품을 절단하는 것이 더 효율적일 수 있다. 이는 원하는 부품의 크기가 그의 적용 직전에 결정되는 응용에서, 그리고/또는 다수의 이산된 부품 크기라기보다는 원하는 크기의 연속적인 분포가 있을 때 특히 유리하다.
몇몇 응용에서, 절단된 부품의 정확한 치수가 결정적일 수 있다. 예를 들어, 무연 휠 평형 재료(lead-free wheel balancing material)를 접착 테이프와 조합한 무연 휠 추(weight) 시스템이 쓰리엠 컴퍼니(3M Company) (미국 미네소타주 세인트 폴 소재)로부터 입수가능하다. 휠 추 시스템은 다양한 길이, 폭 및 높이의 롤로 입수가능하다. 재료의 특정 밀도, 폭 및 높이에 따라, 롤 스톡(stock)으로부터 정확한 길이를 절단함으로써 원하는 중량을 갖는 부품이 생성될 수 있다. 몇몇 응용, 예컨대 휠 평형에서, 부품(즉, 무연 휠 추 시스템)의 길이는 부품이 조립에 필요하게 되기 직전에 결정된다.
많은 절단 및 분배 응용에서, 재료의 폭을 가로지른 그리고 재료의 높이를 통한 직선 절단이 적당하다. 그러나, 손으로 적용되도록 의도된 보다 두꺼운 재료의 경우, 절단된 에지의 형상은 제품의 인체공학적 측면 및 그의 의도된 용도에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 날카로운 코너(corner) 또는 에지를 갖는 부품들의 손에 의한 반복적인 적용은, 절단된 부품이 제위치에서 눌러질 때 손가락 또는 엄지손가락이 에지 상에서 눌러지거나 에지 위에서 미끄러짐에 따라 불편함을 초래할 수 있다.
원하는 에지 프로파일을 생성하기 위해 부품의 모따기된 에지를 생성하는 것이 알려져 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 모따기된 코너(21)는 부품(40)의 상부 표면(30)과 제1 절단 측벽(31)을 연결하는 제1 절단 에지(11)의 프로파일화 부분(profiled portion)이다. 몇몇 실시예에서, 제2 모따기된 코너(22)가 제2 절단 에지(12)의 일부를 형성하고, 역시 상부 표면(30) 및 제2 절단 측벽(32) 둘 모두에 연결된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "모따기된 코너"는 경사진 코너 및 둥근 코너를 포함한다. 제1 모따기부(chamfer)(21)는 경사진 코너, 즉 90도 이외의 각도로 상부 표면 및 절단 측벽과 교차하는 실질적으로 평탄한 코너를 예시한다. 용어 "실질적으로 평탄한"은 예컨대 경사진 코너와 상부 표면의 교차부에서 그리고 경사진 코너와 측벽의 교차부에서 얼마간 둥근 것을 포함한, 임의의 제조 공정에서 전형적인 통상의 변형을 포괄하고자 한다.
도 1을 참조하면, 경사진 코너와 절단 측벽 사이의 각도 A1과 경사진 코너와 상부 표면 사이의 각도 A2는 합이 90도이다. 몇몇 실시예들에서, 각도 A1은 10도 이상, 예컨대 20도 이상, 또는 심지어 30도 이상이다. 몇몇 실시예에서, 각도 A1은 80도 이하, 예컨대 70도 이하, 또는 심지어 60도 이하이다. 몇몇 실시예에서, 각도 A1은 30도부터 60도까지를 모두 포함하는 것, 예컨대 40도부터 50도까지를 모두 포함하는 것이다.
제2 모따기된 코너(22)는 둥근 코너를 예시한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "둥근 코너"는 상부 표면을 절단 측벽에 연결하는 연속적인 아치형 코너로 본질적으로 이루어진다. 둥근 코너는 볼록하거나 오목할 수 있다. 용어 "연속적인 아치형 코너로 본질적으로 이루어진다"는 임의의 제조 공정에서 전형적인 통상의 변형, 특히 상부 표면 및 절단 측부 에지 중 하나 또는 둘 모두와 모따기된 에지의 교차부에서 발생할 수 있는 변형을 포괄하자고 한다.
종종, 모따기된 코너는 부품이 절단된 후에 형성된다. 일반적으로, 모따기된 코너는 원하는 프로파일이 얻어질 때까지 상부 표면과 절단 에지의 교차부 부근의 재료를 제거(예컨대, 절삭 또는 연마)함으로써 형성된다. 그러나, 드문 응용(예컨대, 정밀 휠 추 세그먼트의 생성)에서, 재료의 제거는 부품의 질량의 바람직하지 않은 감소를 초래할 것이다. 이러한 문제점은 원하는 프로파일을 갖는 부품을 성형(molding)함으로써 극복될 수 있지만, 그러한 접근법은 주문형(on-demand) 응용 또는 부품 크기들의 연속적인 분포를 필요로 하는 응용에 실용적이지 않다.
따라서, 몇몇 응용에서, 동일한 단계에서 부품을 원하는 길이로 절단할 수 있고 모따기된 에지를 생성할 수 있는 장치를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 재료를 제거하지 않고서 모따기된 에지를 생성하는 것이 바람직할 수 있다.
간단히 말하면, 일 태양에서, 본 발명은 모따기 절단 장치를 제공한다. 몇몇 실시예에서, 모따기 절단 장치는 장착 브라켓, 장착 브라켓에 견고하게 부착되는 전자석, 전자석에 자기 결합되는 유지/해제 아암, 유지/해제 아암에 견고하게 부착되는 모따기부 형성기(chamfer former)를 포함한다. 일반적으로, 모따기 절단기는 모따기 첨단부(chamfer point)로 각각 종료되는 2개의 굽힘 빔을 포함한다. 모따기 절단 장치는 또한 장착 브라켓에 견고하게 연결되고 모따기 첨단부들 사이에 위치되는 블레이드를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 장착 브라켓은 액추에이터 아암, 전자석 지지체, 및 블레이드 홀더를 포함한다. 액추에이터 아암의 일단부는 블레이드 홀더에 견고하게 연결되고, 액추에이터 아암의 타단부는 액추에이터에 견고하게 연결된다. 블레이드 홀더에 견고하게 연결된 전자석 지지체에 전자석이 견고하게 연결된다.
몇몇 실시예에서, 모따기부 형성기는 2개의 로브(lobe)를 추가로 포함하며, 각각의 굽힘 빔으로부터 하나의 로브가 모따기 첨단부로부터 멀어지게 연장된다.
다른 태양에서, 본 발명은 기부 및 벽을 구비하는 프레임, 및 프레임에 장착되는 모따기 절단 장치를 포함하는 분배기를 제공한다. 몇몇 실시예에서, 프레임은 절단 장치의 블레이드 아래에 위치되는 한 쌍의 측부 안내체, 및 기부 위에 현수된 측부 안내체의 상부에 부착되는 한 쌍의 하드 스톱(hard stop)을 추가로 포함하여, 재료가 하드 스톱 아래에서 그리고 측부 안내체들 사이에서 통과하는 경로가 생성된다.
본 발명의 상기의 개요는 본 발명의 각각의 실시예를 설명하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 하나 이상의 실시예에 대한 상세 사항이 또한 하기의 상세한 설명에 기술된다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점은 상세한 설명 및 특허청구범위로부터 명백해질 것이다.
<도 1>
도 1은 모따기된 코너를 갖는 부품을 도시하는 도면.
<도 2>
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 하나의 예시적인 절단 장치를 도시하는 도면.
<도 3a>
도 3a는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 예시적인 모따기부 형성기의 측면도.
<도 3b>
도 3b는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 다른 예시적인 모따기부 형성기의 측면도.
<도 4a>
도 4a는 재료의 절단 및 모따기 이전의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 모따기부 형성기의 측면도.
<도 4b>
도 4b는 재료의 절단 및 모따기를 시작할 때의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 모따기부 형성기의 측면도.
<도 4c>
도 4c는 재료의 절단 및 모따기를 지속하고 로브가 하드 스톱에 직면할 때의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 모따기부 형성기의 측면도.
<도 4d>
도 4d는 재료의 절단 및 모따기를 완료한 때의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 모따기부 형성기의 측면도.
<도 5>
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 분배기의 측면도.
<도 6>
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 절단 장치의 개략적인 측면도 및 정면도.
쓰리엠 컴퍼니는 자동차 시장에 무연 휠 추 시스템을 공급한다. 몇몇 경우에, 무연 휠 추 시스템은 규정된 추의 사전-절단된 부품의 형태로 제공된다. 다른 경우에, 시스템은 롤 형태로 제공되고, 분배기가 고객 휠 밸런서(wheel balancer)에 직접 연결된다. 분배기는 타이어를 평형시키는 데 필요한 정확한 추를 절단한다. 하나의 그러한 구매가능한 분배기는 쓰리엠 TN276 분배기(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니)이다.
절단된 추는 일반적으로 매 5-6초마다 하나의 부품인 전형적인 적용 속도로, 평형되는 휠에 손으로 적용된다. 몇몇 경우에, 날카로운 에지 또는 코너를 갖는 부품의 반복적인 적용은, 예컨대 부품이 제위치로 눌러질 때 손가락 또는 엄지손가락이 코너 상에서 누르거나 그 위에서 미끄러짐에 따라 불편함으로 이어질 수 있다.
본 발명자는 모따기된 코너를 생성하면서 정확한 길이의 부품을 절단할 수 있는 절단 장치를 개발하였다. 모따기된 코너는 절단 작업 동안 생성되고, 따라서 별도의 시간 소비적이고 비용이 많이 드는 단계를 필요로 하지 않는다. 또한, 모따기부는 거의 또는 전혀 재료 손실 없이 생성되며, 따라서 정확한 추 부품을 제공할 필요성이 희생되지 않고 폐기물이 최소화된다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 예시적인 절단 장치가 도 2에 도시되어 있다. 절단 장치(100)는 원하는 부품 길이를 제공하도록 재료를 절단하는 블레이드(101)를 포함한다. 일반적으로, 예컨대 면도날(razor blade), 다용도 나이프 블레이드(utility knife blade) 등을 포함한 임의의 구매가능한 블레이드가 사용될 수 있다.
블레이드(101)의 일부분이 굽힘 빔(bending beam) 모따기부 형성기(120)에 의해 덮인다. 모따기부 형성기(120)는 유지/해제 아암(140)에 기계적으로 연결된다. 유지/해제 아암(140)의 상부 부분은 전자석(105)의 상부 위에서 연장된다. 작업 동안, 유지/해제 아암(140)은 전자석(105)에 자기 결합될 수 있다. 일반적으로, 전자석은 제어가능한 전원에 연결된다. 유지/해제 아암을 전자석(105)에 결합시키는 자력의 크기를 제어하기 위해, 예컨대 전자석을 통한 전류 및 전자석과 유지/해제 아암 사이의 거리를 포함한 공지된 방법이 사용될 수 있다.
장착 브라켓(103)은 액추에이터 아암(102), 전자석 지지체(104), 및 블레이드 홀더(106)를 포함한다. 액추에이터 아암(102)의 일단부는 블레이드 홀더(106)에 견고하게 연결되고, 타단부는 액추에이터 구동 아암(193)을 통해 액추에이터(107)에 연결된다. 전자석(105)은 전자석 지지체(104)에 견고하게 연결되고, 전자석 지지체는 예컨대 볼트(108)를 통해 블레이드 홀더(106)에 견고하게 연결된다. 블레이드(101)는 이어서 블레이드 홀더(106)에 의해 제위치에서 유지된다.
부품들을 견고하게 부착하거나 연결하는 방법은, 예컨대 접착제, 기계적 체결구, 용접 등의 사용을 포함한다.
액추에이터(107)는 피스톤처럼 장착 브라켓(103)을 하향으로 구동시키는 데 필요한 힘을 제공한다. 일반적으로, 임의의 공지된 액추에이터가 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 공압 액추에이터가 사용되고, 가스 압력, 예컨대 공기 압력이 장착 브라켓을 하향으로 구동시키기 위해 사용된다. 몇몇 실시예에서, 유압 액추에이터가 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 솔레노이드 액추에이터가 사용될 수 있다. 액추에이터는 지지체, 예컨대 도 2에 벽(180)으로 예시된 프레임에 견고하게 부착된다. 작동된 때, 액추에이터(107)는 액추에이터 구동 아암(193)을 하향으로 가압한다. 반-사이클(half-cycle)의 종료시, 액추에이터(107)는 액추에이터 구동 아암(193)을 액추에이터(107)를 향해 후방으로 후퇴시킨다.
절단 작업 동안, 액추에이터는 예컨대 어떤 기설정 프로그램에 따라 수동으로 또는 자동으로 작동된다. 작동된 때, 액추에이터는 액추에이터 구동 아암을 통해 전체 장착 브라켓을 하향으로 구동시킨다. 장착 브라켓에 기계적으로 결합되기 때문에, 블레이드와 전자석이 또한 하향으로 구동된다. 유지/해제 아암이 전자석에 자기 결합되기 때문에, 유지/해제 아암은 또한 장착 브라켓이 하향으로 구동될 때 하강하여 그에 의해 모따기부 형성기를 이송한다.
모따기부 형성기가 절단될 재료의 상부 표면에 직면할 때, 모따기부 형성기는 재료 내로 가압되어 재료를 변형시키기 시작한다. 이 시점에서, 블레이드 및 모따기부 형성기의 운동은 장착 브라켓의 운동과 연동되며, 따라서 이들은 동일한 속도로 하강하고, 블레이드는 재료를 절단하기 시작한다.
장착 브라켓이 계속 하강함에 따라, 모따기부 형성기를 재료 내로 가압하는 힘은 유지/해제 아암을 전자석에 결합시키는 자력을 초과할 때까지 증가한다. 이 시점에서, 유지/해제 아암은 전자석으로부터 해제되고, 모따기부 형성기는 액추에이터가 계속 장착 브라켓을 하향으로 구동시킬 때 더 이상 하향으로 이송되지 않는다. 장착 브라켓의 계속적인 하향 운동은 블레이드가 재료를 통한 절단을 완료하게 한다.
절단 사이클의 하향 부분의 완료시, 액추에이터는 장착 브라켓을 상향으로 후퇴시켜 블레이드, 전자석, 유지/해제 아암, 및 모따기부 형성기를 그들의 시작 위치로 후방으로 이송하는 데 사용된다. 상향으로 이송된 때, 유지/해제 아암(140)은 그의 운동이 재설정 아암(145)(프레임의 일부이거나 프레임에 부착될 수 있음)에 의해 정지되고, 유지/해제 아암(140)은 또 다시 전자석(105)의 상부에 자기 결합되는 위치로 후방으로 확고하게 가압된다. 이는 절단 장치의 하나의 절단 사이클을 완료한다.
도 3a는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 예시적인 모따기부 형성기를 도시한다. 모따기부 형성기(220)는 굽힘 빔(223)들과 모따기 첨단부(225)들을 포함한다. 블레이드(201)는 장착 브라켓(203)에 연결되고, 모따기 첨단부(225)들의 대향 면(227)들 사이에 위치된다. 블레이드(201)는 그의 팁이 모따기 첨단부(225)의 팁에 평행한 상태로 도시되어 있다. 그러나, 블레이드(201)의 위치는 블레이드가 모따기 첨단부(225)의 팁으로부터 연장되거나 그로부터 안으로 들어가 있도록 조절될 수 있다.
다른 예시적인 모따기부 형성기(221)가 도 3b에 도시되어 있다. 모따기부 형성기(221)는 모따기 첨단부(226)가 모따기 첨단부(225)와 비교하여 상이한 프로파일을 갖는 점을 제외하고는 도 3a의 모따기부 형성기(220)와 동일하다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 모따기부 형성기가 몇몇 응용에 적합하지만, 본 발명자는 이들 설계에서 몇몇 단점을 확인하였다. 첫째, 모따기 첨단부들이 재료 내로 가압될 때, 이들은 블레이드로부터 멀어지게 외향으로 굽혀지는 것이 제한된다. 실제로, 몇몇 응용에서, 모따기 첨단부들은 내향으로 굽혀져 블레이드에 대항하여 가압될 수 있다. 모따기 첨단부들의 대향하는 면들과 블레이드 사이에 생성된 마찰은 작동기로부터 이용가능한 힘이 블레이드를 재료를 통해 하향으로 계속 구동시키기에 충분하지 않을 수 있을 정도로 클 수 있다. 이러한 문제점은 모따기 첨단부들의 대향하는 면들과 블레이드 사이에 간극을 남겨둠으로써 감소될 수도 있다. 그러나, 본 발명자는 그러한 간극이 모따기부 형성기가 하향으로 가압될 때 재료가 이러한 간극 내로 상향으로 가압되게 할 수 있음을 발견하였다. 이는 절단된 에지를 따라 바람직하지 않은 리지(ridge)를 초래할 수 있다. 이러한 간극은 또한 절단된 부품으로부터의 재료의 바람직하지 않은 제거로 이어져, 완성된 부품의 질량을 변화시키고 부스러기를 생성할 수 있다.
두 번째 단점은 모따기부 형성기를 그렇게 재료 내로 가압하는 힘이 재료의 기계적 특성(예컨대, 압축 모듈러스(compression modulus))에 의존한다는 것이다. 이는 모따기부 형성기를 재료 내로 구동시키는 데 필요한 힘이 유지/해제 아암을 전자석에 결합시키는 자력을 초과하는 깊이의 변화로 이어질 수 있다. 이는 모따기된 코너의 치수의 바람직하지 않은 변화성을 초래할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 대안적인 예시적 모따기부 형성기가 도 4a 내지 도 4c에 도시되어 있다. 모따기부 형성기(320)는 굽힘 빔(323)들과 모따기 첨단부(325)들을 포함한다. 모따기부 형성기(320)는 또한 모따기 첨단부(325)에 대향된 굽힘 빔(323)의 측으로부터 연장되는 로브(329)를 포함한다. 블레이드(301)는 장착 브라켓(303)에 연결되고, 모따기 첨단부(325)들의 대향하는 면(327)들 사이에 위치된다. 아래에서 논의되는 바와 같이, 대향하는 면들과 블레이드 사이에 간극이 생성될 수 있지만, 대향하는 면들은 또한 임의의 간극을 최소화시키거나 심지어 제거하도록 위치될 수 있으며, 따라서 작업 동안 간극 내로 가압되는 재료와 연관된 문제점을 감소시키거나 제거한다.
재료(320)가 또한 도 4a 내지 도 4c에 도시되어 있다. 재료(320)는 절단 장치의 기부(360)에 의해 지지된다. 측부 안내체(364)가 기부(360)의 상부 표면과 일체로 형성되거나 그에 부착될 수 있다. 측부 안내체는 재료(320)가 모따기 절단기 아래에서 요구되는 경로를 따르도록 재료의 운동을 제한한다. 하드 스톱(370)들이 재료(320)가 하드 스톱 아래에서 통과할 수 있도록 측부 안내체(364)에 장착되고 기부(360) 위에 위치된다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 장착 브라켓(303)이 하향으로 구동될 때, 모따기부 형성기(320) 및 블레이드(301)는 하드 스톱(370)들 사이를 통과한다. 도 4b를 참조하면, 장착 브라켓(303)이 계속 하강할 때, 모따기부 형성기(320)는 재료(320) 내로 가압되고, 모따기된 코너를 형성하기 시작한다. 도 4c를 참조하면, 모따기부 형성기(320)가 계속 재료(320) 내로 가압될 때, 로브(329)가 하드 스톱(370)과 접촉하고, 이들의 상호작용은 굽힘 빔(323)이 벌어지기 시작하게 한다. 대향하는 면(327)들과의 접촉에 기인하는 임의의 마찰력으로부터 블레이드(301)를 자유롭게 한다.
마지막으로, 도 4d에 도시된 바와 같이, 로브(320)가 하드 스톱(370) 상에 완전히 안착된 때, 모따기부 형성기(320)를 하향으로 계속 구동시키는 데 필요한 힘은 상승할 것이고, 유지/해제 아암을 전자석에 유지시키는 자력을 급속히 초과할 것이다. 따라서, 재료를 지지하는 기부에 대해 하드 스톱을 간단히 위치시킴으로써, 모따기된 에지의 깊이가 절단되는 재료의 기계적 특성에 관계없이 제어될 수 있다. 또한 도 4d에 도시된 바와 같이, 일단 유지/해제 아암이 전자석으로부터 분리되어지면, 블레이드(301)는 모따기부 형성기(320)로부터 독립적으로 자유로이 이동하고, 재료(320)를 통한 절단을 완료하여 아래의 홈(365) 내로 들어갈 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 절단 장치의 다양한 부품을 구성하는 데 사용되는 재료는 중요하지 않으며, 중량, 비용, 강도 및 내구성과 같은 통상의 설계 고려사항에 따라 선택될 수 있다. 그러나, 모따기부 형성기를 위한 재료 선택에서는 부가적인 요인이 고려되어야 한다.
모따기 첨단부에 관하여, 그 재료는 절단되도록 의도되는 재료에 대한 부식 또는 마멸에 저항하도록 선택되어야 한다. 또한, 모따기 첨단부는 다수의 반복 절단에 걸쳐 변형에 저항하는 기계적 강도를 갖는 재료로 구성되어야 한다. 다른 요인은 절단되는 재료에 대한 마찰 계수 및 그러한 재료와의 화학적 상용성을 포함할 수 있다.
굽힘 빔에 관하여, 빔의 길이 및 두께와 그 구성 재료의 탄성 모듈러스는 로브가 하드 스톱에 직면할 때 빔이 블레이드로부터 멀리 굽혀짐에 따라 원하는 빔 굽힘력을 제공하도록 선택되어야 한다. 굽힘 빔은 또한 최대 굽힘 응력이 빔 재료의 항복 강도를 초과하지 않도록 설계되어야 한다.
몇몇 실시예에서, 모따기부 형성기의 굽힘 빔을 블레이드로부터 멀어지게 굽히는 데 필요한 힘은 모따기부 형성기의 로브와 하드 스톱의 상호작용에 의해 전적으로 제공된다. 높은 항복 강도 및 소성 모듈러스를 갖는 재료가 모따기되고 절단될 때, 모따기부 형성기를 재료 내로 가압하는 데 필요한 힘은 유지/해제 아암을 전자석에 결합시키는 전자기력을 초과할 수 있다. 이때, 블레이드는 모따기부 형성기의 로브가 하드 스톱에 직면하기 전에 모따기부 형성기에 대해 하향으로 이동하기 시작할 수 있다. 그러한 실시예에서, 모따기부 형성기의 대향하는 면들 사이의 블레이드의 보다 넓은 부분을 가압하는 데 필요한 힘은 모따기부 형성기의 대향하는 면들과 블레이드 사이의 마찰 계수 및 굽힘 빔의 굽힘 강성 둘 모두의 증가와 함께 증가할 것이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 최대 이용가능 액추에이터 힘을 초과하지 않고서 그러한 응용을 수용하도록 굽힘 빔을 설계하는 것이 유용할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 절단 장치는 임의의 분배 기구와 사용될 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 절단 장치를 통합한 예시적인 분배 기구의 측면도가 도 5에 도시되어 있다.
분배 기구(400)는 기부(460) 및 측벽(465)을 포함하는 프레임(480)을 포함한다. 분배 기구는 또한 재료(420)의 연속 롤(421)을 지지하기 위한 홀더(490)를 포함한다. 재료(420)는 캐터풀러(caterpuller)(495)를 포함한 임의의 공지된 수단을 통해 권취해제되고 분배 기구를 통해 그리고 절단 장치(500) 아래에서 전진될 수 있다. 캐터풀러는 벨트의 표면 속도가 재료(420)와의 접촉시 실질적으로 동일하도록 구동된다.
분배 기구(400)의 정면도가 도 6에 도시되어 있다. 측부 안내체(464)가 기부(460)로부터 연장되거나 기부에 장착된다. 측부 안내체(464)는 재료(20)가 절단 장치(500) 아래를 통과할 때 재료의 측방향 운동을 억제한다. 재료(20)가 측부 안내체(464)들 사이에서 안내될 때 재료(20)가 하드 스톱(470) 아래를 통과하도록 하드 스톱이 측부 안내체에 장착된다.
분배 기구는 예컨대 캐터풀러의 속도, 액추에이터에 의해 전달되는 힘, 및 전자석과 유지/해제 아암 사이의 전자기력을 제어하는 제어기와 같은, 당업계에 공지된 다양한 부가적인 특징부들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 부가적인 특징부는 안전 차폐체(safety shield) 및 차단기(shut-off)를 포함할 수 있다.

Claims (5)

  1. 모따기 절단 장치로서,
    장착 브라켓;
    장착 브라켓에 견고하게 부착되는 전자석;
    전자석에 자기 결합되는 유지/해제 아암(arm);
    유지/해제 아암에 견고하게 부착되는 모따기부 형성기(chamfer former) - 모따기 절단기는 모따기 첨단부(chamfer point)로 각각 종료되는 2개의 굽힘 빔(bending beam)을 포함함 - ; 및
    장착 브라켓에 견고하게 연결되고 모따기 첨단부들 사이에 위치되는 블레이드(blade)를 포함하는 모따기 절단 장치.
  2. 제1항에 있어서, 장착 브라켓은 액추에이터 아암, 전자석 지지체, 및 블레이드 홀더를 포함하고, 액추에이터 아암의 일단부는 블레이드 홀더에 견고하게 연결되고, 액추에이터 아암의 타단부는 액추에이터에 견고하게 연결되며, 전자석은 블레이드 홀더에 견고하게 연결된 전자석 지지체에 견고하게 연결되는 모따기 절단 장치.
  3. 제1항에 있어서, 모따기부 형성기는 2개의 로브를 추가로 포함하고, 각각의 굽힘 빔으로부터 하나의 로브가 모따기 첨단부로부터 멀어지게 연장되는 모따기 절단 장치.
  4. 기부 및 벽을 구비하는 프레임, 및
    프레임에 장착되는, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 모따기 절단 장치를 포함하는 분배기.
  5. 제4항에 있어서, 프레임은 절단 장치의 블레이드 아래에 위치되는 한 쌍의 측부 안내체, 및 기부 위에 현수된 측부 안내체의 상부에 부착되는 한 쌍의 하드 스톱(hard stop)을 추가로 포함하여, 재료가 하드 스톱 아래에서 그리고 측부 안내체들 사이에서 통과하는 경로가 생성되는 분배기.
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