KR20150001475U - 암석 코어 절단기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 암석 코어(K)의 효율적인 종횡방향 절단을 위해 V형의 시트(V)가 형성된 안치블록(2)으로 바이스(1)를 구성함으로써 암석 코어(K)의 안정된 지지고정으로 효율적인 절단이 가능하게 하고, 특히 종래에는 불가능했던 암석 코어(K)의 종방향 절단을 가능하게 하였다.

Description

암석 코어 절단기{Cutting Machine for a Rock Core}

본 고안은 암석 코어 절단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 암석 코어를 종횡방향으로 효율적으로 절단할 수 있는 절단기에 관한 것이다.

석재는 건물의 내외장재나 토목, 포장 또는 비석, 석상 등으로 널리 사용되고 있다. 그간 국내에서는 산출량이 풍부한 화강암이나 석회암, 사암 등을 주로 사용하고 대리석 등 특수석재를 수입하여 사용해 왔는데, 최근 세계시장의 개방에 따라 고가의 유럽산 석재뿐 아니라 염가의 중국산, 동남아산 석재들이 국내산 석재를 거의 대체하고 있는 실정이다.

석재를 건축자재 등으로 사용하려면 물성의 파악이 우선되어야 하는데, 오래동안 사용해온 국내산 석재는 산지별로 어느 정도 물성이 파악되어 있으나 다양한 종류와 산지의 외국산 석재는 로트(lot) 별로 새로이 물성시험을 하여 시험성적을 부여해야 한다. 일반적인 시험방법은 석재에서 원통형의 암석 코어를 절단 및 취출하여 이 암석코어를 시험재로 압축, 인장, 전단 등의 강도시험과 내열성, 내식성 등의 물리, 화학적 물성을 파악하게 된다.

암석코어를 시료로 사용하기 위해서는 취출한 암석코어를 필요한 크기로 절단해야 하는데, 도1에 일반적인 코어 절단기의 구성이 도시되어 있다. 절단기의 테이블()에는 일반적인 바이스(vise;41)가 설치되어 암석 코어(K)를 두 판 사이에 죄어 고정하고, 바이스(41)의 외측으로 돌출된 부위를 회전톱(S)으로 절단하게 된다. 이 구성에서 암석 코어(K)는 한번에 한 토막씩 시료로 절단된다.

이러한 구성에서는 암석 코어(K)의 자중(自重)과 회전톱(S)이 가하는 절단력 등의 횡력을 바이스(41)의 압착 만으로 지탱해야 하므로, 암석 코어(K)를 매우 강한 힘으로 압착하지 않으면 안 된다. 암석 코어(K)의 재질이 무른 경우 이 압착으로 손상될 수 있으므로 나무나 플라스틱 등의 재질로 된 패드(pad;42)를 사용하는 것이 일반적이다. 무른 재질의 패드(42)는 압축 및 절단 과정에서 변형될 수밖에 없는데, 그러면 정확한 절단이 이뤄지기 어려워 최종적인 시험성적에도 영향을 미치게 된다. 이를 해결하는 종래의 방법은 소요칫수보다 약간 크게 절단하여 절단후 연마를 통해 정확한 규격으로 맞추는 매우 노동집약적인 방법이었다.

이와 같은 종래의 절단기는 암석 코어(K)를 바이스(41)에 물려놓고 돌출된 부위를 자르는 구성이므로 암석 코어(K)의 횡방향 절단은 가능하지만 종방향 절단은 불가능하다. 즉 암석 코어(K)의 종방향을 회전톱(S)의 진행방향에 맞추더라도 바이스(41)가 압착력으로 암석 코어(K)를 지탱하므로 회전톱(S)이 절단면에 물려 버리거나 암석코어(K)가 바이스(41)에서 이탈하고 마는 것이다.

본 고안은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은

암석 코어를 종횡방향으로 효율적으로 절단할 수 있는 절단기를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은,

암석 코어를 바이스로 고정하여 회전톱으로 절단하는 암석 코어 절단기에 있어서,

이 바이스가 암석 코어가 안치되는 V형의 시트(seat)를 가지는 안치블록과 이 안치블록에 대해 암석 코어를 상하방향으로 눌러주는 고정블록으로 구성되는 것을

특징으로 한다.

특히 고정블록이 안치블록의 일단에 브리지(bridge)로 연결되어 측면에서 보아 L자형의 일체형으로 구성되는 것을 다른 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 의하면 암석 코어가 1차적으로 시트에 의해 지지되므로 회전톱의 진행방향과 무관하게 필요에 따라 종횡의 임의방향으로 절단할 수 있게 된다. 또한 한 바이스에 복수의 시트를 형성할 수 있어 종래에 불가능했던 복수의 암석 코어를 한꺼번에 절단할 수 있다.

도 1은 본 고안 절단기의 한 구성을 보이는 측면도,
도 2는 본 고안 절단기의 바람직한 다른 구성을 보이는 도면들로, a는 바이스의 구성을 보이는 사시도, b는 조립 및 사용상태 평면도,
도 3은 본 고안 절단기의 또 다른 구성을 보이는 평면도,
도 4는 도 3의 절단기의 작동을 보이는 평면도들로 a는 횡절단, b는 종방향 절단을 보이는 도면,
도 5는 본 고안 절단기를 복수의 암석 코어를 절단할 수 있게 구성한 평면도
도 6은 종래의 절단기의 구성을 보이는 개략 측면도이다.

본 고안 절단기는 도 1에 도시된 바와 같이, 일측에 회전톱(S)이 설치된 테이블(T) 상에 암석 코어(K)를 고정하는 바이스(1)가 설치되어 기본적으로 종래의 절단기와 유사한 구조를 가진다. 이 실시예에서 바이스(1)는 안치블록(2)과 고정블록(3)으로 구성되는데, 안치블록(2)은 본 고안 특징에 따라 암석 코어(K)를 지지하는 시트(V)를 구비한다. 이 시트(V)는 안치블록(2)의 저면(2a)을 향해 경사지게 대향하는 두 사면(2b)으로 V자형으로 형성된다. 안치블록(2)의 상부에는 암석 코어(K)를 안치블록(2)에 대해 눌러주는 고정블록(3)이 위치하는데, 이 고정블록(3)과 안치블록(2)은 고정블록(3)을 관통하여 안치블록(2)의 상면(2c)에 결합되는 고정나사(4)에 의해 결합되고, 부호 4a는 이 고정나사를 조정하는 노브(knob)이다.

이와 같은 구성에 의하면, 암석 코어(K)의 자중(自重)은 안치블록(2)의 시트(V)로 지지되고 고정블록(3)은 회전톱(S)의 작동중 걸리는 절단력만을 지탱하면 되므로 암석 코어(K)를 간단히 고정하여 유동없이 효율적으로 절단할 수 있게 된다.

도 2A 및 B에는 본 고안에 따른 바이스(11)의 더 바람직한 구성이 도시되어 있는데, 고정블록(13)은 두 브리지(5)에 의해 안치블록(12)의 일단에 일체로 형성되어 바이스(11)는 측면에서 보아 L자형의 형상을 가지게 된다. 안치블록(12)과 고정블록(13)사이에는 문(門) 형태의 개구(opening)가 형성되어 이 개구를 통과한 암석 코어(K)가 안치블록(12)의 시트(V)에 안치된 후 고정나사(4)의 노브(4a)를 돌림으로써 바이스(11)에 고정된다. 도 1의 실시예에서는 암석 코어(K)가 두 고정나사(4) 사이의 고정블록(3)의 몸체와 접촉하여 고정되는 반면, 도 2의 실시예에서는 고정나사(4)의 선단에 직접 고정되는 차이가 있다.

이와 같은 바이스(11)는 단독적으로 사용될 수도 있지만, 더 바람직하기로 도 2B에 도시된 바와 같이 한 쌍으로 사용된다. 두 바이스(11)는 회전톱(S)이 통과할 만큼의 간극을 남기고 서로 대향되어 배치되는데, 암석코어(K)는 양 바이스(11)의 시트(V)에 안치되므로 고정나사(4)를 과도히 조이지 않아도 매우 안정적으로 고정될 수 있다.

도 3에는 본 고안 절단기를 종방향 절단이 가능하도록 한 실시예를 보이고 있다. 이 실시예에서 종방향 바이스(21)는 회전톱(S)의 진행방향을 따라 배열되는데, 도 1 및 도 2의 실시예에서 설명한 바와 같은 시트(V)가 형성된 안치블록(22)을 구비하고 있다. 이러한 구성에서는 회전톱(S)의 진행을 방해하는 횡방향의 고정블록(3,13)을 설치할 수 없으므로 암석 코어(K)를 종방향으로 고정하는 것이 바람직하다. 이를 위해 종방향 바이스(21)의 회전톱(S) 쪽에는 고정벽(23)이 구비되고, 반대쪽에는 암석코어(K)를 고정벽(23)에 대해 밀어주는 푸셔(pusher; 24)가 설치된다. 이 푸셔(24)는 바이스(21)의 종방향으로 이동가능한 조정블록(25)으로 지지되는데, 조정블록(25)은 도면의 상하바향으로 이동된 후 노브(25a)에 의해 이동된 위치에서 고정됨으로써 푸셔(24)를 고정하게 된다.

바람직하기로 종방향 바이스(21)의 안치블록(22)은 도 1 내지 도 2에서 설명한 바이스(1,11; 이하 횡방향 바이스로 지칭함)가 설치될 수 있도록 2분할로 구성된다. 도 3에는 2분할로 구성된 종방향 바이스(21)의 중간에 설치될 횡방향 바이스(11)가 점선으로 도시되어 있다.

이와 같은 절단기의 동작을 도4를 통해 살펴보기로 한다. 먼저 도 4A는 본 고안 절단기로 횡방향 절단을 하는 구성을 도시하고 있다.

도4A에서, 종방향 바이스(21)의 분할된 공간에는 한 쌍의 횡방향 바이스(11)가 설치되는데, 바람직하기로 한 횡방향 바이스(11)는 테이블(T)에 고정나사 등으로 고정되고 암석 코어(K)의 설치의 편의상 다른 횡방향 바이스(11)는 고정나사 대신 고정홈 등으로 회전톱(S)의 진행방향으로만 고정하고 분리가능하게 구성한다. 분리가능한 고정수단은 고정홈과 돌기의 맞춤 등의 방법으로 구성할 수 있으므로 그 상세는 생략하기로 한다.

한쌍의 횡방향 바이스(11)의 시트(V)에 암석 코어(K)를 안치시키고 노브(4)를 돌려 고정나사(4a)로 조인 후, 회전톱(S)의 동작을 개시한다. 암석 코어(K)의 절단에는 분진과 발열이 심하므로 절단부위에 지속적으로 냉각수를 분사하는데, 이 냉각수의 비산을 방지하기 위해 커버를 설치하고, 절단된 분진이 냉각수와 혼합된 슬러지(sludge)를 배수하는 설비가 구비되지만 본 고안 요지와 관련이 없는 부분이므로 그 상세는 생략하기로 한다.

한쌍의 횡방향 바이스(11)의 시트(V)에 암석 코어(K)를 안치시키고 노브(4)를 돌려 고정나사(4a)로 조인 후, 회전톱(S)의 동작을 개시한다. 암석 코어(K)의 절단에는 분진과 발열이 심하므로 절단부위에 지속적으로 냉각수를 분사하는데, 이 냉각수의 비산을 방지하기 위해 커버를 설치하고, 절단된 분진이 냉각수와 혼합된 슬러지(sludge)를 배수하는 설비가 구비되지만 본 고안 요지와 관련이 없는 부분이므로 그 상세는 생략하기로 한다.

회전톱(S)은 회전하면서 도면의 하방으로 이동하여 한쌍의 횡방향 바이스(11) 사이의 간극으로 진입하여 암석 코어(K)를 횡방향으로 절단하고, 절단이 완료되면 회전톱(S)의 회전을 정지시키고 필요에 따라 회전톱(S)을 후퇴시키거나 정지시킨 채로 커버를 열어 절단된 암석 코어(K)의 절단편(도4A에서는 좌측 부분)을 취출하게 된다.

여기서 암석 코어(K)는 절단되는 동안 매우 안정되게 고정되어 있게 되므로 칫수가 틀려 재작업하는 일이 없고, 종래처럼 큰 칫수로 잘라 연마로 조정할 필요가 없게 된다.

도4B는 종래에는 불가능했던 암석 코어(K)의 종방향 절단 동작을 설명하고 있다. 암석 코어(K)의 종방향 안치를 위해 횡방향 바이스(11)를 테이블(T)에서 분리하고, 암석 코어(K)의 일단(도면의 상방)이 고정벽(23)에 접촉하도록 종방향 바이스(21)의 시트(V)에 안치시킨다. 다음, 조정블록(25)을 상방으로 전진시켜 푸셔(24)가 암석 코어(K)의 타단을 고정벽(23)에 압착시키도록 하고 노브(25a)를 돌려 조정블록(25)을 고정시킨다. 그 결과 암석코어(K)는 푸셔(24)와 고정벽(23) 사이에 고정된다.

여기서 푸셔(24)는 회전톱(S)의 진행을 방해하지 않도록 암석 코어(K)의 중앙이 아니라 일측을 지지 고정하게 되는데, 암석 코어(K)의 자중이 종방향 바이스(21)의 시트(V)에 지지되고 있으므로 일측만을 지지해도 편심이나 흔들림 등의 문제는 발생하지 않게 된다.

암석 코어(K)의 고정이 완료되면 커버를 덮고 회전톱(S)이 회전을 개시하여 도면의 하방으로 이동하여 암석 코어(K)를 종방향으로 절단하게 된다. 이때 냉각수의 분사나 슬러지의 배출은 횡방향 절단시와 같다.

도 5에는 본 고안 절단기로 복수의 암석 코어(K)를 한꺼번에 절단하는 구성을 보이고 있다. 이 실시예의 바이스(31)에서 안치블록(32)은 각각 V형으로 형성된 복수(도면상 4개)의 시트(V)를 구비하여 고정블록(33)에 의해 각 시트(V)에 하나씩 암석 코어(K)를 지지하게 된다. 바람직하기로 고정블록(33)은 각 시트(V)에 대해 별도로 구비되는 대신 2개의 시트(V)마다 하나씩 구비되어 하나의 고정나사(4)로 고정되는데, 이렇게 고정해도 암석 코어(K)의 자중이 시트(V)에 의해 지지되므로 절단시 흔들리거나 편심될 우려는 없다.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
1,11,21,31: 바이스(vise), 2,12,22,32: 안치블록(seating block),
3, 13,33: 고정블록, 23: 고정벽,
V: 시트(seat), K: 암석 코어(rock core).

Claims (5)

1. 암석 코어를 지지고정하는 바이스와 상기 암석코어를 절단하는 회전톱을 구비하는 암석 코어 절단기에 있어서,
   상기 바이스(1,11,21)가 상기 암석 코어(K)의 자중을 지지하는 V형의 시트(V)가 형성된 안치블록(2,12,22)을 구비하는 것을
   특징으로 하는 암석 코어 절단기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 안치블록(2)에 결합되어 상기 암석 코어(K)를 상기 안치블록(2)에 대해 고정하는 고정블록(3,13)을 더 구비하는 것을
   특징으로 하는 암석 코어절단기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2의 어느 한 항에 있어서,
   상기 고정블록(13)이 상기 안치블록(2)의 일단에 브리지(5)로 연결되는 것을
   특징으로 하는 암석 코어절단기.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 바이스(21)가 상기 회전톱(S)의 진행방향을 따라 설치되고,
   상기 바이스(21)의 안치블록(22) 일단에 상기 암석 코어(K)가 접촉지지되는 고정벽(23)을 구비하며,
   상기 안치블록(22)의 타단에 상기 암석 코어(K)를 상기 고정벽(23)에 대해 밀어주는 푸셔(24)가 구비되는 것을
   특징으로 하는 암석 코어절단기.
5. 청구항 1 또는 청구항 2의 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전톱(S) 진행방향의 바이스(21)의 안치블록(22)이 2분할로 구성되고,
   2분할로 구성된 상기 안치블록(22)의 공간에 상기 회전톱(S)의 진행방향에 직교하는 방향의 다른 바이스(11)가 더 구비되는 것을
   특징으로 하는 암석 코어절단기.

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