KR20210042990A - 그라인딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지지 요소(3) 및 그 위에 고정되는 바람직하게는 플렉서블한 그라인딩 수단(5)을 포함하는, 그라인딩 장치에 관한 것으로, 이는 상기 지지 요소(3)에 대해 지지된 캐리어, 및 그라인딩 위치에서 상기 그라인딩 수단(5)이 마찰 잠금 방식으로 상기 지지 요소(3) 상에 고정되도록 설계되는 방식으로 설계된 그라인딩층을 갖는다.

Description

그라인딩 장치

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 그라인딩 장치(grinding device), 및 그라인딩 수단(grinding means)에 관한 것이다.

이러한 그라이딩 장치는 지지 디스크(support disc) 형태 또는 그라인딩 블록(griding block) 형태, 수동 사용의 경우 후자일 수 있는, 형상-안정 지지 요소(shape-stable support element) 로 구성된다.

상기 그라인딩 수단은 후크-앤-루프(hook-and-loop) 연결을 통해 지지 요소 상에 고정되는 그라인딩 벨트(grinding belt), 또는 플렉서블 그라인딩 시트(flexible grinding sheet) 형태로, 이를 위해 상기 지지 요소/그라인딩 수단 쌍(pairing)은 적절하게 설계된 후크-앤-루프층들을 갖는다.

상기 그라인딩 수단의 경우, 이는 연마 그릿(abrasive grit)으로 구성된, 그라인딩층 반대편에 위치한 캐리어의 측면 상에 제공되며, 상기 캐리어는 종이(paper), 필름(film), 직물(fabric), 또는 이들의 조합으로 만들어질 수 있다.

이러한 폼핏(form fit)을 형성하는 후크-앤-루프 연결에 더하여, DE 10 2017 108 191에서는, 이전에 개시되지 않았던, 상기 지지 요소, 즉, 지지 디스크 상에 재료 결합(material bond)에 의해, 폼 맞춤에 의해, 또는 상기 지지 디스크에 상기 그라인딩 수단을 흡입(sucking)함으로써 형성된 마찰 결합에 의해 상기 그라인딩 수단을 고정하는 것이 제안된다.

상기 재료 결합은 접착에 의해 발생하며, 여기서 상기 지지 디스크와 접촉하는 상기 캐리어의 접촉 표면은 자체-접착층(self-adhesive layer)을 구비한다.

그러나 상기 지지 요소에 대한 상기 그라인딩 수단의 공지된 연결은 일부 측면들, 특히, 핸들링과 관련하여, 뿐만 아니라 비교적 비용 집약적인 생산과 관련하여 불리하다.

예를 들어, 후크-앤-루프 또는 자체-접착층을 제공하는 캐리어의 구성은, 특히 그러한 층이 다수의 스테이지들로 형성되어야 하기 때문에, 비용 집약적이다. 또한, 연결 및 해제가 이루어지기 때문에 상대적으로 높은 마모도를 얻을 수 있다.

진공 수단에 의한 상기 지지 요소 상의 상기 그라인딩 수단의 고정(holding)은 공기 투과성 및 밀봉에 대한 특별한 조치를 요구한다. 이는 상기 지지 디스크가 그 위에 상기 그라인딩 수단을 고정하기 위해 공기가 흡입되는 개구를 가져야 한다는 것을 의미한다.

또한, 상기 그라인딩 장치에 그라인딩 수단을 장착할 때 핸들링은 때때로 매우 어색하고, 특히 전환 시간과 관련하여, 최적화된 사용에 방해가 된다.

이는 DE 10 2010 001 769 A1에서 논의된 그라인딩 장치에도 동일하게 적용되며, 여기서 지지 요소와 그라인딩 수단 사이의 마찰 결합은, 상기 지지 요소가 그라인딩 수단을 향하는 측면 상에 상기 캐리어의 필수적인 다공성 표면에 맞물리는 강모(bristle)를 구비함으로써 달성된다.

이것의 단점은 캐리어가 투과성이라는 것이며, 그 결과 그라인딩 먼지가 상기 지지 요소에 연결되는 영역으로 들어가, 작동 시간이 증가함에 따라 상당한 문제들이 발생된다.

US 3 345 785 A는 연성 지지 요소(flexible support element)와 그라인딩 수단 사이의 마찰 연결을 제안하는 그라인딩 장치를 개시하며, 여기서 마찰 결합(friction fit)은 그라인딩 수단의 주변 플랜지(peripheral flange)와 지지 요소 사이에 설정된다.

본 발명에 의해 해결되는 과제는 보다 쉽고 비용 효율적으로 생산될 수 있고 취급하기 쉬운 방식으로 일반적인 유형의 그라인딩 장치 및 그라인딩 수단을 더 개발하는 것이다.

이러한 문제는 청구항 제1항의 특징을 갖는 그라인딩 장치에 의해 해결된다.

첫째, 전체 표면에 걸쳐 고정되는, 지지 요소와 그라인딩 수단 사이의 마찰 계수가 그라인딩 동안 발생하는 종방향 및 횡방향 힘을 흡수하기에 충분하다는 것이 중요하며, 여기서 본 발명에 따르면 상기 쌍의 마찰 계수는 0.2 및 0.5 사이이다.

발견된 바와 같이, 이러한 마찰 계수는 특히 특정 지점에서 완성된 표면(finished surface)을 그라인딩할 때 충분하며, 여기서 지지 디스크와 그라인딩 수단 사이의 마찰력은 그라인딩 장치, 즉, 지지 요소와 그라인딩 수단이 처리될 표면에 가압될 때 압력에 의해 생성된다. 이 마찰력은 바람직하게는 0.5 내지 2.0 N/mm2 사이이다.

마찰력이 그라인딩 공정에 의해 생성되는 반력(counterforce)보다 큰 한, 상기 지지 요소와 그라인딩 수단의 상호 변위가 방지된다. 상기 쌍의 적절한 마찰 계수가 주어지면, 표면 전체에 걸친 그라인딩이 문제없이 가능하며, 상기 그라인딩 수단은 포인트 그라인딩의 경우와 동일한 방식으로 유연하게 설계된다.

단일 시트 또는 그라인딩 벨트 형태일 수 있는, 그라인딩 수단은, 캐리어 및 그 위에 고정된 그라인딩층으로 구성된다. 상기 지지 요소에 대해 접촉층을 형성하는 캐리어는, 종래 기술에서는 다수 스테이지들로 구성되고 특히 후크-앤-루프 또는 접착 연결을 위해 설계되었지만, 본 발명에 따른 캐리어는 탄성 및 유연성을 모두 갖추어야 하는 적합한 플라스틱으로 만들어진 단일층으로 생산된다.

폴리머(polymers), 탄성중합체(elastomers) 또는 가죽(leathers)이 특히 이에 적합하며, 상기 캐리어의 두께는 0.7 및 4mm 사이이다.

언급된 바와 같이, 캐리어의 유연성과 탄성으로 인해, 평평한 표면과 볼록 또는 오목한 곡면 모두의 그라인딩이 가능하다.

놀랍게도 발견되었듯이, 지지 요소와 그라인딩 수단 사이의 마찰 연결은 상기 그라인딩 수단이 웨브(web) 형태일 때 특히 유리하다. 그라인딩 벨트는 상기 지지 요소에 대한 연결 영역에서 정확하게 정렬되고 안내되기 때문에 상기 지지 요소와 상기 그라인딩 시트 사이의 문제없는 위치 설정이 보장된다.

상기 그라인딩 벨트는, 상기 그라인딩 벨트가 상기 지지 요소로부터 분리되는 양력(lifting force) 또는 찢어지는 힘(tearing force)이 상기 지지 요소와 상기 그라인팅 벨트 사이의 마찰력보다 클 때, 지지 디스크로부터 멀어지거나, 상기 지지 요소를 다음 위치로 이동시키기 위해 들어올려진다.

그 자체로 알려진 방식으로, 그라인딩 자체는, 전술한 바와 같이, 궤도(orbital), 회전(rotating) 또는 진동(vibrating) 운동을 이용하여 특정 지점 또는 표면을 가로질러 발생한다.

앞서 언급한 캐리어의 일체형(one-piece) 구조 대신에 다중 피스(multi-piece) 구조의 가능성도 있다. 예를 들어, 그라인딩 수단을 운반하는 캐리어는 종이로 만들어질 수 있는 반면, 상기 지지 요소를 지지하는 접촉 표면은 탄성중합체(elastomeric), 고무 형태(rubber-like), 또는 가죽 재료로 만들어진다.

특히 캐리어의 표면이, 예를 들어 필름 형태로, 매끄럽다면, 상기 지지 요소에 할당된 표면은 약간 구조화되고, 마찬가지로 탄성중합체, 고무-형태 또는 가죽 재료로 형성된다.

직물(fabric)으로 형성된 캐리어의 거친 표면은 지지 요소 상의 마찰 결합에 의해 고정되는 측면 상에서 약간 구조화되고, 아마도 발포체(form)로서 형성될 수도 있다. 언급된 쌍의 경우에는, 추가 미끄럼 방지 수단은 절대적으로 필요하지 않다.

임의의 경우에, 상기 표면들은, 마찰 쌍들에 대한 대응 효과로 건조(dry) 또는 습윤(wet)될 수 있다는 사실을 고려해야 한다.

본 발명의 다른 유리한 실시 예들을 종속항들의 특징을 갖는다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 하나의 예시적인 실시 예가 설명될 것이다.

단일 도면은 개략적인 측면도로 본 발명에 따른 그라인딩 장치를 도시한다.

도면은 그라인딩에 의해 대상물(도시되지 않음)의 표면, 특히 마무리된 표면(finished surface)의 결함을 제거하기 위한 그라인딩 장치(1)를 도시한다.

이 그라인딩 장치(1)는 로봇암(robot arm, 2) 및 지지 디스크의 형태로 그 위에 고정되는 지지 요소(3)를 가지며, 상기 지지 요소는 예를 들어, 결함을 그라인딩 하기 위해 상기 표면에 대해 궤도, 진동 또는 회전 방식으로 움직일 수 있다.

상기 그라인딩 위치에서, 즉, 대상물의 표면과 접촉하는, 그라인딩 벨트 형태의 그라인딩 수단(5)은, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 지지 요소(3)에 대해 마찰 결합을 견디며, 말하자면, 상기 지지 요소(3)를 지지하는, 상기 그라인딩 수단(5)의 후방측은 다른 측에서 대상물의 표면과 접촉하는 연마 그릿(abrasive grit)을 운반하는 캐리어로서 설계된다.

상기 그라인딩 수단(5)은 카세트(cassette, 4)의 형태로 디스펜서(dispenser)에 고정되고, 그라인딩 공정에 대응하는 방식으로, 바람직하게는 주기적으로, 권출 샤프트(unwinding shaft, 7) 상에 롤(roll, 6)로서 감겨 있고, 권취 샤프트(widing shaft, 8) 상에 감긴다.

상기 지지 요소(3)와 그라인딩 수단(5) 사이의 마찰 결합은 상기 지지 요소(3)를 들어올림으로써 해제되어, 상기 그라인딩 수단(5)이 방해없이 전진될 수 있다.

Claims (6)

1. 지지 요소(3) 및 그 위에 고정되는 바람직하게는 플렉서블한 그라인딩 수단(5)을 포함하는 그라인딩 장치로서,
   상기 그라인딩 수단은 상기 지지 요소(3)의 폐쇄된 표면에 대해 지지되는 캐리어, 및 그라인딩층을 포함하며,
   상기 지지 요소(3)을 향하는 상기 캐리어의 상기 표면이 구조화되는, 상기 그라인딩 수단(5)은, 상기 그라인딩 위치에서 전체 표면에 걸쳐 마찰 결합에 의해 상기 지지 요소(3)에 대해 고정되고, 상기 지지 요소(3)/그라인딩 수단(5) 쌍의 마찰 계수는 0.2 및 0.5 사이인 것을 특징으로 하는
   그라인딩 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 그라인딩 수단(5)에 대해 상기 지지 요소(3)를 가압하여 발생되는 마찰력은 0.5 내지 2.0 N/mm2 사이인 것을 특징으로 하는
   그라인딩 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 지지 요소(3)를 향하는 상기 캐리어의 측면은 폴리머, 탄성중합체 또는 가죽으로 제조되는 것을 특징으로 하는
   그라인딩 장치.
   
4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지 요소(3)를 향하는 상기 측면 상의 상기 캐리어의 두께는 0.7 및 4mm 사이인 것을 특징으로 하는
   그라인딩 장치.
   
5. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지 요소(3)를 향하는 상기 캐리어의 표면은 발포체로 제조되는 것을 특징으로 하는
   그라인딩 장치.
   
6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 그라인딩 수단(5)은 그라인딩 벨트로 설계되는 것을 특징으로 하는
   그라인딩 장치.

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