KR20190074122A - 소재 커팅장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 소재 커팅장치는, 원형구조의 커팅몸체; 및 상기 커팅몸체의 테두리에 설치되며, 소재에 대한 커팅접촉부분의 면적이 서로 상대적으로 다르고 커팅깊이도 다르게 복수 개가 교번되도록 구성되며, 상기 커팅몸체에 접합되는 접합면에 요철부가 형성되는 커팅팁;을 포함한다.

Description

소재 커팅장치{APPARATUS FOR CUTTING OF MATERIAL}
본 발명은 소재 커팅장치로서, 소재를 커팅하는 소재 커팅장치에 관한 것이다.
요즘 이슈가 되고 있는 고망간강 판재 같이 기계적 성질이 우수한 소재를 기계적 톱날로 절단하는 것은 매우 어렵다.
그러나, 열 절단(플라즈마, 산소절단)을 하게 되면 소재 절단부의 열영향부 및 절단품질 저하로 소재 회수율 및 생산성이 좋지 않다. 아울러, 극후물(200mmt이상)의 구조용강재 등의 절단시에도 비슷한 양상이다.
이에 따라, 톱날(절단팁)을 초경합금 재질로 만듦으로써, 고망간강 판재 같이 기계적 성질이 우수한 소재를 기계적 톱날로 절단하게 된다.
그런데, 기존의 전형적인 톱날은 복수 개가 동일한 타입으로 톱날몸체에 적용됨으로써, 절단 가공되는 부위의 반복적인 동일 마모면 가공으로 인하여, 톱날의 수명이 현저히 저감되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0923567호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 톱날(커팅팁)의 손상을 방지하여 톱날의 수명을 연장하는 소재 커팅장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 커팅장치는, 원형구조의 커팅몸체; 및 상기 커팅몸체의 테두리에 설치되며, 소재에 대한 커팅접촉부분의 면적이 서로 상대적으로 다르고 커팅깊이도 다르게 복수 개가 교번되도록 구성되며, 상기 커팅몸체에 접합되는 접합면에 요철부가 형성되는 커팅팁;을 포함한다.
여기에서, 복수 개의 상기 커팅팁은, 베이스팁; 및 상기 커팅몸체의 방사방향으로 최외각에 위치된 최외각부에서, 최외각면의 폭이 상기 베이스팁의 최외각면 폭보다 좁도록 테이퍼진 테이퍼팁;을 구비하며, 상기 베이스팁과 테이퍼팁은 상기 커팅몸체의 테두리를 따라 서로 교번되게 배치되며, 상기 테이퍼팁은, 상기 최외각부가 상기 커팅몸체의 방사방향으로 상기 베이스팁의 최외각부보다 더 돌출될 수 있다.
이때, 상기 테이퍼팁은, 상기 커팅몸체에 접합되는 팁몸체; 및 상기 팁몸체에서 상기 커팅몸체의 방사방향으로 연장되며, 상기 최외각면의 폭이 상기 팁몸체의 폭보다 25% 내지 45% 이하인 상기 최외각부;를 구비할 수 있다.
나아가, 상기 테이퍼팁은 타입이 다른 제1 테이퍼팁과 제2 테이퍼팁으로 나뉘며, 상기 제1 테이퍼팁은 상기 최외각면이 상기 팁몸체 폭의 중심선보다 일측에 형성되고, 상기 제2 테이퍼팁은 상기 최외각면이 상기 팁몸체 폭의 중심선보다 타측에 형성될 수 있다.
아울러, 상기 베이스팁, 제1 테이퍼팁, 제2 테이퍼팁은, 상기 커팅몸체의 테두리를 따라 순차적으로 배치되고, 이러한 배치패턴이 반복적으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 소재 커팅장치는, 최외각면의 폭이 베이스팁의 최외각면 폭보다 좁도록 테이퍼진 테이퍼팁을 구비하고, 베이스팁과 테이퍼팁이 커팅몸체의 테두리를 따라 서로 교번되게 배치되도록 구성됨으로써, 커팅팁의 손상을 방지함에 따라 커팅팁의 수명을 연장할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 커팅장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 소재 커팅장치에서 베이스팁을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 소재 커팅장치에서 테이퍼팁을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 테이퍼팁을 도 2의 베이스팁과 비교한 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 더욱 바람직한 실시예에 따른 소재 커팅장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 소재 커팅장치에서 제1 테이퍼팁과 제2 테이퍼팁을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 3의 테이퍼팁에 요철구조가 형성된 것을 나타낸 측면도이다.
이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 커팅장치를 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1의 소재 커팅장치에서 베이스팁을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 소재 커팅장치에서 테이퍼팁을 나타낸 도면이다.
또한, 도 4는 도 3의 테이퍼팁을 도 2의 베이스팁과 비교한 것을 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 소재 커팅장치는 커팅몸체(100)와, 커팅팁(200)을 포함한다.
여기에서, 상기 커팅몸체(100)는 원형구조로서 원형톱과 같은 형상을 취한다.
이러한 커팅몸체(100)는 본 발명에 의해 한정되지 않고 내구성이 우수한 재질로서 종래의 어떠한 재질로도 제조될 수 있다.
그리고, 상기 커팅팁(200)은 커팅몸체(100)의 테두리에 설치되며, 소재에 대한 커팅접촉부분의 면적이 서로 상대적으로 다르게 복수 개가 교번되도록 구성된다.
구체적으로, 복수 개의 상기 커팅팁(200)은 베이스팁(210)과, 테이퍼팁(220)을 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 베이스팁(210)은 육면체 형상의 팁으로서, 바람직하게 커팅몸체(100)에 접합하는 부위를 제외하고는 테두리가 모따기가 된 형상을 취하여, 소재의 커팅 시 테두리가 손상되지 않도록 한다.
또한, 상기 테이퍼팁(220)에서 커팅몸체(100)의 방사방향으로 최외각에 위치된 최외각부(222)는, 최외각면(222a)의 폭이 베이스팁(210)의 최외각면(212a) 폭보다 좁도록 테이퍼진 구조를 취한다.
참고로, 상기 베이스팁(210)과 테이퍼팁(220) 각각은 커팅몸체(100)의 방사방향으로 최외각에 위치된 최외각부(212)(222)를 가지는데, 이때 상기 최외각부(212)(222)는 소재를 커팅 시 소재에 대한 커팅접촉부분이다.
이와 같이, 상기 테이퍼팁(220)은 최외각면(222a)의 폭이 베이스팁(210)의 최외각면(222a) 폭보다 좁은 구조를 지님으로써, 커팅팁(200)의 수명을 향상시킬 수 있다.
만약, 최외각면(222a)의 폭이 좁은 테이퍼팁(220)은 커팅몸체(100)에 설치되지 않고, 커팅팁(200)으로서 폭이 넓은 베이스팁(210)만이 커팅몸체(100)의 전체에 설치된다면, 베이스팁(210)에 의한 소재의 커팅시마다 소재에 대한 커팅면적이 넓게 형성됨으로써, 커팅팁(200)의 마모가 많이 발생함에 따라 커팅팁(200)의 수명이 줄어들게 된다.
아울러, 이와 같이 커팅팁(200)으로서 폭이 넓은 베이스팁(210)만이 커팅몸체(100)의 전체에 사용되는 경우, 소재에 대한 커팅면적이 넓게 형성됨으로써, 열이 많이 발생하게 됨에 따라 소재가 점차적으로 녹게 된다.
이와 같이 소재가 국부적으로(커팅부분에) 녹는 멜팅현상(일례로서 약 1300도 이상에서 발생)이 발생함으로써, 멜팅된 소재가 커팅팁(200)에 달라붙는 용착현상이 이루어지게 되며, 용착현상으로 멜팅된 소재까지 달라붙은 커팅팁(200)에 의해 소재를 커팅 시 소재에 더욱더 많은 열이 발생하게 됨으로써, 소재의 멜팅현상이 커지게 됨에 따라 계속적으로 커팅팁(200)의 상태가 악화하게 된다.
종국적으로는 커팅팁(200)이 소재를 커팅 시 소재에 상당히 높은 고열이 발생하게 됨으로써, 소재를 녹이는 것을 넘어서서 초경합금 재질로 이루어진 커팅팁(200)도 녹게 됨(2000도 이상에서 발생)에 따라, 커팅팁(200)의 이가 부분적으로 빠지게 되며, 나아가 소재에 대한 커팅효율도 크게 떨어지게 문제점이 발생하게 된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 소재 커팅장치는 소재에 대한 커팅접촉부분의 면적이 서로 상대적으로 다르게 복수 개가 교번되도록 구성되는 커팅팁(200)을 포함하며, 구체적으로 최외각면(222a)의 폭이 베이스팁(210)의 최외각면(212a) 폭보다 좁도록 테이퍼진 테이퍼팁(220)을 구비하고, 베이스팁(210)과 테이퍼팁(220)이 커팅몸체(100)의 테두리를 따라 서로 교번되게 배치되도록 구성됨으로써, 커팅팁(200)의 손상을 방지함에 따라 커팅팁(200)의 수명을 연장할 수 있다.
그러면, 구체적으로 상기 테이퍼팁(220)에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
상기 테이퍼팁(220)은 팁몸체(221)와, 최외각부(222)를 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 팁몸체(221)는 커팅몸체(100)에 접합되는 부분이다.
또한, 상기 최외각부(222)는 팁몸체(221)에서 커팅몸체(100)의 방사방향으로 연장된 부분으로서, 최외각면(222a)의 폭이 팁몸체(221)의 폭보다 25% 내지 45% 이하인 것이 바람직하다.
만약, 최외각면(222a)의 폭이 팁몸체(221)의 폭보다 25% 미만인 경우에는 테이퍼팁(220)의 최외각부(222)의 내구성이 떨어져서 소재를 커팅 시 쉽게 손상될 수 있으며, 최외각면(222a)의 폭이 팁몸체(221)의 폭보다 45% 초과인 경우에는 소재에 대한 커팅접촉부분이 커지게 됨에 따라 열 발생이 커져서 종국적으로 커팅효율이 저감되는 한계점이 있다.
참고로, 상기 베이스팁(210)도 커팅몸체(100)에 접합되는 팁몸체(211)와, 상기 팁몸체(211)로부터 커팅몸체(100)의 방사방향으로 연장된 부분인 최외각부(212)를 구비한다.
그리고, 상기 테이퍼팁(220)은 도 4에 도시된 바와 같이, 최외각부(222)가 커팅몸체(100)의 방사방향으로 베이스팁(210)의 최외각부(212)보다 더 돌출된 것이 바람직하다.
상기 커팅팁(200)으로 소재를 커팅 시, 소재에 커팅접촉되는 부위인 최외각부(212)(222)에 있어서, 테이퍼팁(220)의 최외각부(222)가 베이스팁(210)의 최외각부(222)보다 커팅몸체(100)의 방사방향으로 더 돌출되면, 커팅접촉면적이 상대적으로 작은 테이퍼팁(220)의 최외각부(222)가 소재를 더 깊이 커팅하고, 교번되게 배치되고 상대적으로 덜 돌출된 베이스팁(210)의 최외각부(222)가 소재를 덜 깊이 커팅함으로써, 커팅깊이의 단차를 만듦과 동시에 커팅접촉면적이 상대적으로 작은 테이퍼팁(220)의 최외각부(222)가 소재를 더 깊이 커팅하는 구조를 취함에 따라, 소재 커팅부위 열 발생을 저감시켜 커팅팁(200)의 손상을 방지하고 나아가 소재에 대한 커팅효율이 증대된다.
한편, 본 발명의 더욱 바람직한 실시예에 따른 소재 커팅장치에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 더욱 바람직한 실시예에 따른 소재 커팅장치를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 소재 커팅장치에서 제1 테이퍼팁과 제2 테이퍼팁(220")을 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 테이퍼팁(220)은 타입이 다른 제1 테이퍼팁(220')과 제2 테이퍼팁(220")으로 나뉠 수 있다.
이때, 상기 제1 테이퍼팁(220')과 제2 테이퍼팁(220")은 상술된 바와 같은 테이퍼팁(220)의 구조를 기반으로 하여, 후술되는 바와 같이 최외각면(222a)의 위치가 서로 다른 타입으로 형성된다.
여기에서, 상기 제1 테이퍼팁(220')은 최외각면(222a)이 팁몸체(221) 폭의 중심선보다 일측에 형성되고, 제2 테이퍼팁(220")은 최외각면(222a)이 팁몸체(221) 폭의 중심선보다 타측에 형성된다.
아울러, 상기 베이스팁(210), 제1 테이퍼팁(220'), 제2 테이퍼팁(220")은, 커팅몸체(100)의 테두리를 따라 순차적으로 배치되고, 이러한 배치패턴이 반복적으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 테이퍼팁(220)이 최외각면(222a)의 형성위치에 따라 서로 다른 타입의 제1 테이퍼팁(220')과 제2 테이퍼팁(220")으로 나뉘고, 이러한 제1 테이퍼팁(220')과 제2 테이퍼팁(220")이 베이스팁(210)과 더불어 순차적으로 배치되는 패턴으로 커팅몸체(100)에 적용됨으로써, 소재를 커팅 시 소재에 대한 커팅접촉위치를 바꿔가면서 커팅함에 따라, 테이퍼팁(220)이 하나의 타입으로 된 것보다 소재 커팅 시 열 발생을 더욱더 최소화하여 커팅팁(200)의 손상을 최대한 방지할 수 있으며, 이로 인하여 커팅팁(200)의 수명을 훨씬 더 연장할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 소재 커팅장치에 있어서 커팅몸체(100)에 접하는 커팅팁(200)의 부분에 대해, 도 7을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 7은 도 3의 테이퍼팁에 요철구조가 형성된 것을 나타낸 측면도이다.
도면을 참조하면, 상기 커팅팁(200)은 커팅몸체(100)에 접합되는 접합면에 요철부(200a)가 형성될 수 있다. 일례로서 도면에는 테이퍼팁(220)에 요철부(200a)가 형성된 구조가 도시되었지만, 이에 한정되지 않고 비록 도면에 도시되지는 않았지만 베이스팁(210)에도 커팅몸체(100)에 접합되는 접합면에 요철부(200a)가 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 커팅팁(200)이 커팅몸체(100)에 접합 시 브레이징 접합으로 접합되는데, 브레이징 접합에 의해서는 모재인 커팅몸체(100)와 커팅팁(200)은 용융되지 않고, 은납과 같은 접합매개체(M)만이 용융되어 커팅몸체(100)와 커팅팁(200)을 접합되기 때문에, 커팅팁(200)에 대한 접합매개체(M)의 접합면적을 최대로 하기 위해, 커팅몸체(100)에 접합되는 접합면에 요철부(200a)가 형성된다.
이와 같이 커팅팁(200)에서 커팅몸체(100)에 접합되는 접합면에 요철부(200a)가 형성됨으로써, 커팅팁(200)에 대한 접합매개체(M)의 접합면적을 최대화함에 따라, 종국적으로 커팅팁(200)이 커팅몸체(100)에 견고하게 접합되어 소재 커팅장치의 내구성을 증대시킬 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 따른 소재 커팅장치는, 최외각면(222a)의 폭이 베이스팁(210)의 최외각면(212a) 폭보다 좁도록 테이퍼진 테이퍼팁(220)을 구비하고, 베이스팁(210)과 테이퍼팁(220)이 커팅몸체(100)의 테두리를 따라 서로 교번되게 배치되도록 구성됨으로써, 커팅팁(200)의 손상을 방지함에 따라 커팅팁(200)의 수명을 연장할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
100 : 커팅몸체 200 : 커팅팁
200a : 요철부
210 : 베이스팁 211 : (베이스팁의)팁몸체
212 : (베이스팁의)최외각부 212a : (베이스팁의)최외각면
220 : 테이퍼팁 221 : (테이퍼팁의)팁몸체
222 : (테이퍼팁의)최외각부 222a : (테이퍼스팁의)최외각면
220' : 제1 테이퍼팁 220" : 제2 테이퍼팁
M : 접합매개체

Claims (5)

  1. 원형구조의 커팅몸체; 및
    상기 커팅몸체의 테두리에 설치되며, 소재에 대한 커팅접촉부분의 면적이 서로 상대적으로 다르고 커팅깊이도 다르게 복수 개가 교번되도록 구성되며, 상기 커팅몸체에 접합되는 접합면에 요철부가 형성되는 커팅팁;
    을 포함하는 소재 커팅장치.
  2. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 커팅팁은,
    베이스팁; 및
    상기 커팅몸체의 방사방향으로 최외각에 위치된 최외각부에서, 최외각면의 폭이 상기 베이스팁의 최외각면 폭보다 좁도록 테이퍼진 테이퍼팁;을 구비하며,
    상기 베이스팁과 테이퍼팁은 상기 커팅몸체의 테두리를 따라 서로 교번되게 배치되며,
    상기 테이퍼팁은,
    상기 최외각부가 상기 커팅몸체의 방사방향으로 상기 베이스팁의 최외각부보다 더 돌출된 것을 특징으로 하는 소재 커팅장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 테이퍼팁은,
    상기 커팅몸체에 접합되는 팁몸체; 및
    상기 팁몸체에서 상기 커팅몸체의 방사방향으로 연장되며, 상기 최외각면의 폭이 상기 팁몸체의 폭보다 25% 내지 45% 이하인 상기 최외각부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 커팅장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 테이퍼팁은 타입이 다른 제1 테이퍼팁과 제2 테이퍼팁으로 나뉘며,
    상기 제1 테이퍼팁은 상기 최외각면이 상기 팁몸체 폭의 중심선보다 일측에 형성되고, 상기 제2 테이퍼팁은 상기 최외각면이 상기 팁몸체 폭의 중심선보다 타측에 형성된 것을 특징으로 하는 소재 커팅장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 베이스팁, 제1 테이퍼팁, 제2 테이퍼팁은, 상기 커팅몸체의 테두리를 따라 순차적으로 배치되고, 이러한 배치패턴이 반복적으로 이루어진 것을 특징으로 소재 커팅장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100923567B1 (ko) 2009-03-10 2009-10-27 김진영 금속 절단용 원형톱의 절삭톱날

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KR100923567B1 (ko) 2009-03-10 2009-10-27 김진영 금속 절단용 원형톱의 절삭톱날

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