KR20140013776A - 다이아몬드 와이어쏘 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 또는 석재 등을 절단할 수 있도록 하는 와이어쏘에 관한 것으로, 종래에 제공된 와이어쏘는 와이어 외주연에 설치되는 원통형으로 형성된 생크의 바깥둘레에 다이아몬드팁을 원통형으로 융착 고정하여 구성된 비드를 설치하였으나, 종래의 와이어쏘는 절삭시 진행방향으로 다이아몬드팁의 양측 수직면이 절삭대상물에 저항을 받게 되면서 탁탁 튀는 문제로 인하여 쉽게 떨어져 와이어쏘의 수명이 짧아지는 문제가 있었고, 그로 인하여 절삭대상물 절삭시 고가의 와이어쏘를 교체하기 때문에 절삭비용이 상승하는 문제를 초래하게 되고, 또한 절삭시 발생하는 절삭칩을 외부로 배출하기 위해서 적정간격을 두고 비드를 설치해야 하기 때문에 비드수의 조절이 어려운 문제점이 있었던 바, 본 발명은 비드의 전방을 절삭대상물의 저항에 직접 접하지 않고 적절히 대처 가능하도록 만곡지게 형성시키고, 그 만곡진 부분에 절삭용 다이아몬드를 전착시켜 들러붙게 하며, 또한 절삭된 칩의 많은 양을 수용하여 외부로 배출되도록 하여 비드의 설치 수를 용이하게 조절할 수 있도록 하는 다이아몬드 와이어쏘를 제공하는 것이다.

Description

다이아몬드 와이어쏘{Diamond wire saw}

본 발명은 콘크리트 또는 석재 및 강구조물 등을 절단할 수 있도록 하는 와이어쏘에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와이어에 일정간격으로 배열 설치되는 비드의 전방을 곡면으로 형성하고, 그 곡면에 절삭다아몬드 층을 전착 또는 융착 및 소결공정으로 들러붙게 하여, 우수한 절삭성을 갖게 하며, 비드의 수를 조절할 수 있는 동시에 비드가 전방으로 진행시 절삭대상물에 의해 뒤로 밀리는 것을 방지하고, 절삭시 피삭물에 걸리지 않고 생크의 외경이 절삭다아이몬드 층과 함께 마모되면서 후방에 위치한 절삭다아몬드 층도 순차적으로 절삭을 수행할 수 있도록 하여 와이어쏘의 사용수명을 연장할 수 있도록 고안한 다이아몬드 와이어쏘에 관한 것이다.

통상적으로 콘크리트 구조물의 해체작업 또는 채석장에서 채석되는 석재 및 강 구조물의 절단시 빠르고 고른 절삭면을 고르게 하기 위해서 와이어쏘를 사용하고 있으며, 이러한 종래의 와이어쏘(100)는 첨부된 도면 도 1과 같이, 다이아몬드팁(103)이 원통형으로 형성된 생크(104)의 외주연에 융착 또는 전착 및 소결공정으로 고정되어 구비된 비드(102)를 와이어(101)의 외주연에 일정한 간격으로 설치하고, 이러한 와이어(101)를 사출금형을 통해 비드(102)와 와이어(101)를 보호하고, 절삭 작업시 비드(102)가 와이어(101)에서 떨어져 돌거나 또는, 밀림 현상을 방지하는 충진층(104)을 원통형으로 다이아몬드팁(103)이 노출되도록 충진시켜 와이어쏘(100)를 구성하고, 이렇게 구성된 와이어쏘(100)를 절삭대상물에 걸어 회전장치의 고속 회전으로 절삭대상물을 절삭하는 것이다.

상기와 같은 종래에 공개된 와이어쏘는 특허등록 제1127447호(명칭: 다이아몬드 엔드리스 와이어로프 쏘 및 이의 제조방법)에 제공되었다.

즉, 원통형으로 형성된 생크의 바깥둘레에 다이아몬드팁을 원통형으로 융착 또는 전착 내지 소결공정을 통해 고정한 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 와이어쏘는 절삭시 진행방향으로 다이아몬드팁의 양측 수직면이 절삭대상물에 저항을 받게 되면서 탁탁 튀는 문제로 인하여 쉽게 떨어져 와이어쏘의 수명이 짧아지는 문제가 있었고, 그로 인하여 절삭대상물 절삭시 고가의 와이어쏘를 교체하기 때문에 절삭비용이 상승하는 문제를 초래하게 된다.

또한, 절삭시 발생하는 절삭칩을 외부로 배출하기 위해서 적정간격을 두고 비드를 설치해야 하기 때문에 비드수의 조절이 어려운 문제점이 있었던 것이다.

여기서, 기존의 가장 많이 쓰이는 와이어쏘는 소결식으로 제조되며, 원통형 비드를 이용한 와이어쏘는 특히, 철강 및 주물 스테인레스 등의 경질재료를 절단시 절단속도가 너무 낮아 사용이 어렵고, 대부분 전착식이나 융착식 비드가 사용된다.

그러나, 전착식이나 융착식 비드중 원통형의 비드는 최대 외경면에만 다이아몬드가 한 층으로 부착되어 있어서, 수명이 짧고 구조상 단위길이당 비드 수를 많이 늘리면 유연성이 없어지므로 구성하는 비드 수에 한계가 있다.

그러한 이유로 사용시 강재 등의 모서리에 걸려 끊어지거나 비드가 밀리는 현상이 발생한다. 이는 작업효율뿐만 아니라 안전에도 심각한 문제가 발생하는 것이다.

또한, 종래의 전착 또는 융착식 공구는 생크가 원통형으로 형성되고, 그 원통형 생크의 외경에 절삭다아몬드 층이 한 층만 부착됨으로써, 절삭시 절삭다이아몬드가 동시에 피삭물에 접촉되어 절삭 부하가 많고 절삭다이아몬드 층이 동시에 마모되어 수명이 조기에 끝나는 문제점 있다.

그리고, 소결식은 외경이 마모되며 사용할 수는 있으나 강재에서는 절삭성이 떨어져 사용이 되고 있지 않은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 와이어에 인접한 부분을 원통형으로 형성하고, 절삭다이아몬드 층이 붙는 부분은 곡면의 깔대기 모양의 생크로 구성하고, 그 곡면부의 외주면에 절삭다이아몬드 층을 전착 또는 융착으로 부착하여 제조함으로써, 비드 수의 조절이 용이하고, 사용시 피삭물의 모서리에 걸리는 일이 없도록 하며, 초기엔 곡면의 최대외경 부분만 절삭이 이루어져 비드 수가 많아도 절삭이 우수하며 최대 외경면의 절삭다이아몬드 층이 마모되면 생크의 곡면부가 마모되면서 후방의 절삭다이아몬드 층이 절삭을 연이어 절삭할 수 있는 구조를 갖는 다이아몬드 와이어쏘를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같이 구성된다. 즉,

길이방향으로 길게 연장된 와이어로프, 전방 표면에 절삭다이아몬드 층이 부착되도록 만곡진 곡면부가 형성된 생크로 구비되어, 상기 와이어로프의 외주연에 다수가 일정간격으로 배열 설치되는 비드 및 상기 비드를 와이어로프에 고정할 수 있도록 비드와 비드 사이를 코팅하는 수지층이 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비드와 비드사이에 개재되도록 와이어로프의 외주연에 설치되어, 비드의 적정거리를 유지하고, 절삭시 절삭대상물에서 전해지는 절삭 저항에 밀리는 비드가 탄성력으로 대응할 수 있도록 하는 탄성체가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 생크는 곡면부 전방으로 와이어로프를 수용하도록 중공으로 형성되고, 일단이 전방으로 일정길이로 연장되어 와이어로프에 견고히 압착 고정되도록 형성된 돌출부가 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 생크의 곡면부의 내부에는 코팅되는 수지층이 채워지도록 형성되는 수용홈이 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수지층은 와이어로프에 설치된 비드 중 전방에 위치하는 전방비드의 후면에서 후방에 위치하는 후방비드 전면으로 하향 경사지도록 형성된 경사부가 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수지층의 전면에는 생크의 곡면부 내부를 채워 코팅되는 연장부가 더 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절삭다이아몬드 층은 생크의 곡면부 외부표면에 전착 또는 융착을 통해 들러붙어 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 수지층의 재질은 고무 또는 우레탄 중 어느 하나로 형성되고, 수지층의 외주연에는 성형시, 와이어로프가 비드와 동심을 이루어 고정하도록 하는 요홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 비드를 구성하는 생크의 전방을 만곡진 곡면부로 형성하고, 그 곡면부에 절삭다이아몬드 층을 전착시킴으로써, 절삭대상물의 저항을 종래처럼 수직면으로 접하지 않고 부드러운 곡면이 접하게 하여 절삭다이아몬드 층의 파손을 방지할 수 있는 효과와, 종래의 절삭대상물과 수직면이 접촉하면서 탁탁거리는 소음도 방지할 수 있고, 마모가 순차적으로 이루어지기 때문에 사용수명을 연장할 수 있는 가장 큰 효과가 있다.

또한, 수지층을 진행방향의 후측에 공간을 갖도록 수지층을 경사지게 형성하여 비드를 지지하는 동시에 절삭칩을 모두 수용 배출할 수 있는 효과와, 경사길이에 따라 설치되는 비드의 수를 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 비드와 비드 사이에 탄성체가 지지하도록 개재됨으로써, 비드가 절삭

도 1은 종래의 와이어쏘를 도시한 단면도
도 2는 본 발명에 따른 와이어쏘 일부를 발췌 도시한 사시도
도 3은 본 발명에 따른 와이어쏘를 도시한 단면도
도 4는 도 3에서 탄성체가 설치된 상태를 도시한 단면도
도 5는 도 4의 분리사시도
도 6은 도 4에서 요부를 발췌하여 확대 도시한 단면도
도 7은 본 발명에 따른 와이어쏘를 도시한 사시도
도 8은 도 7에서 비드와 수지층의 일부가 제거된 전단면 사시도

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

본 발명의 와이어쏘(1)는 첨부된 도면 도 2 내지 도 5와 같이, 크게, 와이어로프(10)와 와이어로프(10)의 외주연에 다수가 설치되는 비드(20)와 그 비드(20)를 와이어로프(10)에 고정하는 수지층(30)을 포함한다.

그리고, 상기 비드(20)와 비드(20) 사이에 개재되도록 와이어로프(10)의 외주연에 설치되는 탄성체(40)를 더 포함한다.

상기 와이어로프(10)는 길이방향으로 길게 연장되어, 절삭대상물에 형성되는 절삭공 또는 절삭홈에 와이어쏘(1)를 건 후, 회전장치에 장착시켜 고속 회전력을 이용하여 절삭대상물을 절삭할 수 있도록 구비된다.

상기 비드(20)는 첨부된 도면 도 3 과 같이, 와이어로프(10)의 외주연에 다수가 일정한 간격으로 배열 설치되는 생크(21)와, 그 생크(21)에 부착되는 절삭다이아몬드 층(22)으로 이루어진다.

상기 생크(21)는 와이어로프(10)를 수용하도록 내부가 중공으로 형성되는 원통형으로 형성되고, 일단 즉, 와이어쏘(1)의 절삭 진행방향인 전방으로 일정길이로 연장된 돌출부(21a)가 형성되며, 상기 돌출부(21a)의 타단에는 돌출부(21a)의 직경보다 비교적 큰 직경으로 형성되어 전방에서 후방으로 상향지게 만곡된 곡면부(21b)가 구성된다.

또한, 상기 곡면부(21b)의 내부에는 첨부된 도면 도 4와 같이, 비드(20)를 고정하도록 코팅되는 수지층(30)이 채워지는 수용홈(21c)을 더 형성시켜, 생크(21)의 코팅면적을 넓혀 보다 안정적으로 와이어로프(10)와 고정하고, 동시에 절삭시 발생하는 절삭 저항에 생크(21)가 적절히 대응할 수 있도록 하는 것이다.

상기 절삭다이아몬드 층(22)은 첨부된 도면 도 2 내지 도 6과 같이, 비드(20)를 구성하는 생크(21)의 곡면부(21b) 표면에 전착을 통해 들러붙여 곡면부(21b)와 동일하게 만곡지게 형성된다.

상기 수지층(30)은 비드(20)와 비드(20)사이에 코팅되는 것으로서, 와이어로프(10)에 설치된 비드(20)를 설명의 이해를 돕도록 첨부된 도면 도 3 및 도 4와 같이, 전방에 위치하는 전방비드(20a)와 후방에 위치하는 후방비드(20b)로 구분하도록 한다.

상기 전방비드(20a)의 후면 전체에서 후방비드(20b)의 전면으로 하향 경사지는 경사부(31)가 외측에 형성되도록 코팅된다.

예컨대, 상기 수지층(30)을 전광후협 형태로 비드(20)를 코팅하게 되어, 상기 경사부(31)는 절삭다이아몬드 층(22)에 의해 절삭된 칩이 전방의 경사부(31)에 모여서 외부로 배출이 용이하도록 하고, 또한 절삭다이아몬드 층(22)이 절삭하는 전면과 상면이 노출되도록 하기 위함이다.

여기서, 상기 수용홈(21c)이 형성된 생크(21)에는 수지층(30)이 수용홈(21c)으로 흘러들어가 채워지도록 전면에 연장부(32)가 더 형성된다.

상기 수지층(30)의 외측 표면에 형성된 요홈(33)은 와이어쏘(1) 제조시 와이어로프(10)와 비드(20) 및 탄성체(40)를 고정하던 핀이 액상의 수지층(30)이 응고될 때, 빠져나오면서 형성되는 것이다.

이러한 수지층(30)의 재질은 응고시, 와이어로프(10)와 비드(20)를 고정할 수 있고, 절삭대상물에서 전해지는 절삭 저항에 대응할 수 있도록 강성을 갖춘 재질로 형성되어야 하며, 바람직한 재질은 고무 또는 우레탄으로 형성하는 것이다.

상기 탄성체(40)는 와이어로프(10)의 외주연을 수용할 수 있도록 코일 압축스프링으로 구성되고, 이러한 탄성체(40)는 비드(20)와 비드(20)의 적정거리를 유지할 수 있도록 설치되며, 또한 절삭시 절삭대상물에서 전해지는 절삭 저항에 의해 비드(20)가 후방으로 밀리는 것을 압축 탄성력을 이용하여 적절하게 대응할 수 있도록 설치된다.

이와 같은 탄성체(40)의 설치를 살펴보면, 상기 생크(21)의 후단에 일단(41)이 지지대고, 타단(42)은 생크(21)의 돌출부(21a) 선단을 지지하도록 설치되며, 생크(21)에 수용홈(21c)이 형성된 경우에는 탄성체(40)의 일단(41)을 수용홈(21c)으로 삽입시켜 지지하도록 설치되는 것이다.

이와 같이 구성된 와이어쏘의 절삭작업을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 절삭대상물에 절삭공 또는 절삭홈을 형성하고, 첨부된 도면 도 7 및 8과 같이, 원형 고리로 준비된 와이어쏘(1)를 절삭공 또는 절삭홈에 걸고, 회전장치에 장착시켜 절삭작업을 준비한다.

이후, 회전장치를 작동하면 와이어쏘(1)가 고속으로 회전되면서 전방에 위치한 전방비드(20a)의 절삭다이아몬드 층(22)이 절삭대상물을 절삭하게 되고, 이때 발생하는 절삭칩은 전방 수지층(30)의 경사부(31)가 쓸어 모와 외부로 배출하게 되는 것이다.

이때, 전방비드(20a)가 절삭대상물과 접촉하면 절삭대상물에서는 저항이 생기가 되는데, 이때 발생하는 절삭 저항에 의해 전방비드(20a)가 뒤로 밀릴 때, 지지역할을 수행하는 탄성체(40)가 약간 압축되면서 절삭 저항에 대응하여 비드(20)의 파손이 방지된다.

그리고, 전,후방비드(20a)(20b) 사이에 코팅된 수지층(30)에 의해서 비드(20)의 후방 밀림을 더욱 방지할 수 있는 것이다.

이와 같이, 절삭다이아몬드 층(22)을 전착공정으로 생크(21)의 전방 곡면부(21b)에 부착시킴으로써, 고가의 절삭다이아몬드 층(22)의 파손을 방지하면서, 절삭력은 향상시키고, 동시에 사용수명을 연장하는 유용한 와이어쏘(1)를 제공할 수 있는 것이다.

본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

와이어쏘: 1 와이어로프: 10
비드: 20 생크: 21
돌출부: 21a 곡면부: 21b
수용홈: 21c 절삭다이아몬드 층: 22
수지층: 30 경사부: 31
연장부: 32 요홈: 33
탄성체: 40 일단: 41
타단: 42

Claims (8)

1. 길이방향으로 길게 연장된 와이어로프(10);
   전방 표면에 절삭다이아몬드 층(22)이 부착되도록 만곡진 곡면부(21b)가 형성된 생크(21)로 구비되어, 상기 와이어로프(10)의 외주연에 다수가 일정간격으로 배열 설치되는 비드(20); 및
   상기 비드(20)를 와이어로프(10)에 고정할 수 있도록 비드(20)와 비드(20)사이를 코팅하는 수지층(30);이 포함된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 와이어쏘.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 비드(20)와 비드(20)사이에 개재되도록 와이어로프(10)의 외주연에 설치되어, 비드(20)의 적정거리를 유지하고, 절삭시 절삭대상물에서 전해지는 절삭 저항에 밀리는 비드(20)가 탄성력으로 대응할 수 있도록 하는 탄성체(40)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 와이어쏘.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 생크(21)는
   상기 곡면부(21b) 전방으로 와이어로프(10)를 수용하도록 중공으로 형성되고, 일단이 전방으로 일정길이로 연장되어 와이어로프에 견고히 압착 고정되도록 형성된 돌출부(21a)가 구성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 와이어쏘.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 생크(21)의 곡면부(21b) 내부에는 코팅되는 수지층(30)이 채워지도록 형성되는 수용홈(21c)이 더 구성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 와이어쏘.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 수지층(30)은
   와이어로프(10)에 설치된 비드(20) 중 전방에 위치하는 전방비드(20a)의 후면에서 후방에 위치하는 후방비드(20b) 전면으로 하향 경사지도록 형성된 경사부(31)가 구성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 와이어쏘.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 수지층(30)의 전면에는 생크(21)의 곡면부(21b) 내부를 채워 코팅되는 연장부(32)가 더 구성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 와이어쏘.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 절삭다이아몬드 층(22)은 생크(21)의 곡면부(21b) 외부표면에 전착 또는 융착을 통해 들러붙어 이루어진 것을 특징으로 하는 다이아몬드 와이어쏘.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 수지층(30)의 재질은 고무 또는 우레탄 중 어느 하나로 형성되고, 수지층(30)의 외주연에는 성형시, 와이어로프(10)가 비드(20)와 동심을 이루어 고정하도록 하는 요홈(33)이 형성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 와이어쏘.

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