KR101821398B1

KR101821398B1 - 연마 휠

Info

Publication number: KR101821398B1
Application number: KR1020170064917A
Authority: KR
Inventors: 김태수; 김지은
Original assignee: 김태수
Priority date: 2017-05-25
Filing date: 2017-05-25
Publication date: 2018-01-23
Anticipated expiration: 2037-05-25

Abstract

본 발명은, 연마 효율을 향상시키면서도, 연마 슬러지 등의 배출 및 냉각이 원활하게 이루어지도록 하며, 게다가 팁의 편마모 현상을 줄이고 내구성도 증가시키는 개량된 형상의 팁을 갖는 다이아몬드 연마 휠을 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 연마 휠은, 주변부인 셩크(311)에 대해 중앙의 코어부(312)가 돌출형성되어 캡 모양으로 형성되어 있고, 맨 중앙의 회전축에 대응되는 부위에 장착공(313)이 형성되어 있고, 상기 셩크(311)에는 일정 간격으로 다수개의 통기공(314) 및 다수개의 팁(320)이 형성되는 다이아몬드 연마 휠에 있어서, 상기 다수개의 팁(320)의 각각의 팁(320)은, 연마 휠의 회전방향을 기준으로 뒤쪽 면(후면)의 바깥쪽(외측)이 안쪽으로 함몰되어, 각지게 꺾인 "S"자 형상으로 형성되고, 상기 팁(320)의 회전방향을 기준으로 앞쪽 면(전면)의 바깥쪽(외측) 역시 후면 외측과 마찬가지 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

연마 휠{A Grinding Wheel}

본 발명은 다이아몬드 연마 휠에 관한 것으로, 특히 연마 효율을 향상시키면서도 연마 슬러지의 배출이 원활하게 이루어지도록 하며, 게다가 팁의 마모가 골고루 이루어지도록 팁의 형상을 개량한 다이아몬드 연마 휠에 관한 것이다.

다이아몬드 등의 연마재를 사용하여 화강암, 타일, 벽돌, 콘크리트블록 등의 다양한 재질(이하, " 피삭재" 라 칭한다)을 연마작업하기 위한 연마공구에서는, 다이아몬드 컵이라고도 불리우는 연마휠이 헤더에 부착되어 진다.

제1 종래기술의 연마 휠(100)은 도 1에서와 같이 중앙에 전동공구(도시안됨) 장착공 (H)을 갖는 컵형 코어부(120)의 둘레에 흡입공(120H)을 형성하고 그 둘레의 셩크 저면에는, 연삭날 작용을 하는 다이아몬드 또는 CBN이나 일반 연마재(이하, "연마재" 라 한다)와 이를 보지하고 지속적인 자생작용을 가능케 하는 금속이나 레진, 세라믹 등 재질의 분말(이하, "본드" 라 한다)이 혼합된 소성체인 일반적인 팁(200)을 용접, 납접, 접착 등의 방식으로 부착한다.

이때 코어부(120)는 비교적 큰 직경의 컵형으로써 여기에 형성된 흡입공 (120H)은 도시안된 집진기의 흡입력에 의해 유통시키는 구멍에 불과하다.

이러한 종래의 공구인 연마휠(100)을 이용한 연마작업은 건식방식에 의해서 행해지는데, 집진기(도시안됨)를 가동하더라도 상당한 양의 피삭재 분진이 연마휠의 회전 원심력에 의해 바깥으로 배출되는 경향이 있다. 따라서 집진기의 후드가 형성되어 있는 안전커버 밖으로 배출되어 집진효과가 떨어지고, 작업환경이 분진으로 오염되는 등의 문제가 있었다.

따라서 종래의 연마휠은 집진기에만 의존하는 저 효율의 냉각방법으로 연속적인 작업시 피삭재와 연마휠의 마찰열에 의하여 다이아몬드 등 연마재에 가해지는 열적 충격의 상승으로 연마재가 탄화 또는 산화되어 팁(200)이 제 수명을 갖지 못하고 탈락하는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

또한 연마작업을 할 때, 연마휠 셩크(110)에 부착되어 있는 연마용 세그먼트인 팁(200)이 셩크(110) 안쪽 부분의 회전속도와 바깥부분의 회전속도의 차이가 미미하고 이에 반대되는 집진기의 흡입력으로 슬러지 배출을 이루려고 하기 때문에, 슬러지의 배출이 원활하지 못하고 따라서 연삭성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또 셩크(110)의 안쪽과 바깥부분의 연마용 세그먼트의 형상에 차이가 없어 사용시 균일하게 마모가 되지 않고 바깥부분이 먼저 닳는 편마모의 문제점이 있었다.

그리하여, 이상의 제1 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 제2 종래기술로서, 대한민국 특허공개 제2001-0090125호 (연마휠) 와 같은 기술이 개시되어 있다.

상기 제2 종래기술은, 상술한 문제점을 해결하기 위하여 셩크(11)의 공기 흡입공(23)을 연마휠(10)의 중심에서 비교적 먼 곳에 위치하게 하고, 연마면과 근접되게 하며, 연마용 세그먼트인 팁(21, 22)의 반경상의 바깥쪽과 안쪽 사이의 유속 차이를 크게 하여 슬러지 배출을 효과적으로 이루게 하여 연삭성을 높이고, 세그먼트의 조합에 있어서도 장팁(21)과 단팁(22)의 두 가지로 원형의 셩크(11)에 일정한 간격으로 부착하여 팁이 균일하게 마모되도록 유도하는 것을 목적으로 한다.

즉, 상기 제2 종래기술은, 도 2a 및 도 2b에서와 같이 중앙에 전동공구의 출력단이 장착되기 위한 장착공(H)을 갖는 코어부(12)와, 상기 코어부 둘레에는 원판상의 셩크(11)가 연장되어 있다. 그리고 이 셩크(11)의 저면에는 원주방향에 대하여 일정 간격으로 장팁(21)과 단팁(22)의 세그먼트가 교대로 부착 설치되어 연마휠이 구성된다.

이때 상기 원판상의 셩크(11) 반경은 장착공(H)으로부터 코어부(12) 끝단까지의 반경보다 크게 형성된다.

상기에서 바람직하게는 장팁(21)과 단팁(22)은 장착공(H) 쪽의 안쪽에서 바깥쪽으로 점점 넓은 면적을 갖게 형성된다.

그리고 상기 장팁(21)과 단팁(22)은 회전방향으로 일정곡률 (R)을 가지게 형성된 것이 바람직하다.

한편, 도 2a 및 도 2b에서와 같이, 장팁(21)의 사이이고, 단팁(22)의 안쪽위치에는 셩크(11)에 구멍을 뚫어서 흡입공(23)이 형성되도록 한다.

그러나, 상기 제2 종래기술 역시, 일자형 팁을 사용하게 됨으로 인하여, 칩 배출에 한계점이 존재한다는 문제점이 발견되었다.

즉, 일단 일자형 팁의 경우, 일정한 곡율을 갖지 않는 경우는 물론, 제2 종래기술과 같이 일정 곡율(도 1a의 "R")을 갖는 경우라도, 팁의 회전방향 뒤쪽에서는 순간적으로 음압이 형성되므로, 팁의 뒤쪽에 칩이나 슬러지 및 기타 피삭재 분진 (이하, '슬러지 등' 이라 함) 이 들러붙게 되고, 이들이 누적되면서 공기의 흐름을 나쁘게 만들어 결국 냉각 효과를 떨어뜨리게 된다.

특히, 단팁(22)의 경우, 연마휠의 가장자리 방향으로의 팁의 면적을 넓게 하여 편마모 현상을 줄이는 데는 도움이 되지만, 장팁(21)의 안쪽(코어부측)에서 발생한 슬러지 등이 단팁(22)의 안쪽에 걸리는 경향이 있으며, 이로 인하여 심지어 흡입공(23)이 막히는 현상까지 초래되므로, 작업자는 간간히 작업을 중단하면서, 이들 슬러지 등을 제거한 후에, 작업을 재개하여야 하므로, 작업 속도가 떨어진다는 문제점이 있다.

대한민국 특허공개 제2001-0090125호 (연마휠)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 연마 효율을 향상시키면서도, 연마 슬러지 등의 배출 및 냉각이 원활하게 이루어지도록 하며, 게다가 팁의 편마모 현상을 줄이고 내구성도 증가시키는 개량된 형상의 팁을 갖는 다이아몬드 연마 휠을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연마 휠은, 주변부인 셩크(311)에 대해 중앙의 코어부(312)가 돌출형성되어 캡 모양으로 형성되어 있고, 맨 중앙의 회전축에 대응되는 부위에 장착공(313)이 형성되어 있고, 상기 셩크(311)에는 일정 간격으로 다수개의 통기공(314) 및 다수개의 팁(320)이 형성되는 다이아몬드 연마 휠에 있어서, 상기 다수개의 팁(320)의 각각의 팁(320)은, 연마 휠의 회전방향을 기준으로 뒤쪽 면(후면)의 바깥쪽(외측)이 안쪽으로 함몰된 함몰부가 형성되어, 각지게 꺾인 "S"자 형상으로 형성되고, 상기 팁(320)의 회전방향을 기준으로 앞쪽 면(전면)의 바깥쪽(외측)은 전방으로 돌출부가 형성되어, 역시 후면 외측과 마찬가지 형상으로 이루어지며, 상기 팁(320)의 전면 외측이 전방으로 돌출되는 정도가, 상기 팁(320)의 후면 외측이 전방으로 돌출되는 정도보다 더 크며, 각각의 팁의 폭이 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 넓어지도록 하며, 상기 다수개의 팁(320)의 각각의 팁(320)이 이웃하는 통기공(314)과 통기공의 사이에 형성되도록 하며, 상기 팁(320)의 전면은, 제1 방향의 제1면(321), 제1면(321)과 각을 이루는 제2 방향의 제2면(322), 다시 제2면(322)과 각을 이루되 제1 방향의 제3면(323)으로 이루어지고, 팁의 후면 역시, 제1 방향의 제5면(325), 제5면(325)과 각을 이루는 제2 방향의 제6면(326), 다시 제6면(326)과 각을 이루되 제1 방향의 제7면(327)으로 이루어지되, 상기 팁(320)의 전면의 제1면(321)과 내측면(324)이 예각을 이루고, 상기 팁(320)의 전면의 제2면(322)과 제3면(323)이 직각을 유지하며, 상기 각을 이루는 부분에는 다이아몬드 알갱이가 더 밀집되어 있는 것을 특징으로 한다.

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이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 연마 휠에 의하면, 연마 효율을 향상시키면서도, 공기의 흐름이 원활하여 연마 슬러지 등의 배출 및 냉각이 원활하게 이루어지도록 하며, 게다가 팁의 편마모 현상을 줄이고 내구성도 증가시키는 개량된 다이아몬드 연마 휠이 제공가능하다.

이외에도, 본 발명의 추가적인 목적이나 효과는 다음의 본 발명의 실시예들로부터 더욱 명확해 질 것이다.

도 1a는 제1 종래기술의 연마휠 저면도.
도 1b는 도 1a에 도시된 A-A선의 단면도.
도 2a는 제2 종래기술에 따른 연마휠 저면도.
도 2b는 도 2a에 도시된 B-B선의 단면도.
도 3은 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 상측 사시사진.
도 4는 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 상측 평면사진.
도 5는 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 하측 사시사진.
도 6은 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 하측 평면사진.
도 7은 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 측면도.
도 8은 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 동작설명도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 상측 사시사진이고, 도 4는 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 상측 평면사진이고, 도 5는 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 하측 사시사진이고, 도 6은 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 하측 평면사진이고, 도 7은 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 측면도이며, 도 8은 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠의 동작설명도이다.

(실시예)

본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠(300)은, 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 주변부인 셩크(311)에 대해 중앙의 코어부(312)가 돌출형성되어 캡 모양으로 형성되어 있고, 맨 중앙의 회전축에 대응되는 부위에 장착공(313)이 형성되어 있으며, 셩크(311)에는 일정 간격으로 다수개의 통기공(314)이 형성되어 있다.

한편, 본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠(300)의 하측은, 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이, 주변부인 셩크(311)에 일정 간격으로 다수개의 팁(320)이 형성되되, 바람직하게는 각각의 팁(320)이 이웃하는 통기공(314)과 통기공의 사이에 형성되도록 한다.

참고로, 상기 팁(320)은 금속과 공업용 다이아몬드 알갱이가 혼합되어 굳혀진 것으로서, 공업용 다이아몬드 알갱이가 금속 팁 안에 박혀 있어, 그라인더 공구(미 도시됨)의 선단에 장착되어 연마 휠(300)이 회전함에 따라, 도 7에서 보는 바와 같이, 시멘트 벽이나 돌 혹은 콘크리트 바닥면과 같은 피삭재(M)의 면이 공업용 다이아몬드 알갱이에 의해 연마가 이루어지는 것이다.

한편, 본 발명은 이상의 팁(320)의 형상에 있어서 개량을 가한 것이 특징인 바, 이를 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

참고로, 이하의 본 발명의 명세서에서, 앞쪽(전방)이나 뒤쪽(후방)은 연마 휠의 회전방향(화살표 "A" 참조)을 기준으로 하여 정하고, 안쪽(내측)이나 바깥쪽(외측)은 연마 휠의 반경방향을 기준으로 하여, 중심방향을 안쪽(내측)으로 주변방향을 바깥쪽(외측)으로 명명한다.

본 발명의 최적 실시예에 따른 연마 휠(300)의 팁(320)은, 우선, 연마 휠의 회전방향(화살표 "A" 참조)의 뒤쪽 면(후면)의 바깥쪽(외측)이 안쪽으로 함몰되어, 각지게 꺾인 "S"자 형상("

"와 같은 형상)으로 형성됨으로써, 후면 외측에 여유 공간이 형성되도록 한다. 그리하여, 팁에 의해 연마된 슬러지 등이 이 부분으로 유도됨으로써, 축적된 슬러지 등에 의해 공기 흐름이 차단되지 않도록 하여 원활한 냉각 효과가 유지되도록 한다.

다음, 팁(320)의 회전방향(화살표 "A" 참조)의 앞쪽 면(전면)의 바깥쪽(외측) 역시 후면 외측과 마찬가지 형상(각지게 꺾인 "S"자 형상)으로 이루어지되, 바람직하게는 팁의 전면 외측이 전방으로 더욱 돌출되도록 함으로써, 각각의 팁의 폭이 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 넓어지도록 하는 것이 바람직한바, 연마 휠(300)의 회전시 바깥쪽(외측)이 선속도가 커서 동일한 폭(길이)이라면 팁의 마모가 심해지므로, 팁의 바깥쪽(외측)은 폭을 더 크게 함으로써 편마모가 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하기 때문이다. 더욱이 셩크(311)의 원주 길이 역시, 바깥쪽(외측)이 더 길게 되므로, 이렇게 팁의 바깥쪽(외측)은 폭을 다소 더 크게 하더라도, 셩크 외측으로의 슬러지 등의 배출에 크게 악영향을 끼치지 않게 된다.

결국, 팁(320)의 전면은, 제1 방향의 제1면(321), 제1면(321)과 각을 이루는 제2 방향의 제2면(322), 다시 제2면(322)과 각을 이루되 제1 방향의 제3면(323)으로 이루어지고, 팁의 후면 역시, 제1 방향의 제5면(325), 제5면(325)과 각을 이루는 제2 방향의 제6면(326), 다시 제6면(326)과 각을 이루되 제1 방향의 제7면(327)으로 이루어지고, 부재번호 '324'는 팁(320)의 내측면이고, 부재번호 '328'은 팁(320)의 외측면인바, 이들의 형상은 크게 구애받지 않아도 되며, 연마 휠의 회전시 회전에 대한 저항을 줄여 줄 수 있는 형상이면 족하다.

계속해서, 도 8을 참조하여, 본 발명의 연마 휠의 동작을 설명하면, 연마 휠(300)이 화살표 "A" 방향으로 회전하게 될 때, 통기공(314)으로 유입된 상대적으로 찬 공기는 화살표 "B" 방향으로 돌아나가게 되며, 일부는 바로 뒤쪽의 팁의 전면 굴곡부에 의해 부닫쳐서 화살표 "C" 방향으로 회전하면서 와류를 형성하기도 한다. 그러나, 본 발명에 의하면, 제2 종래기술과 달리, 팁에 의해 연마된 슬러지 등은 팁의 후면 외측의 함몰부로 진행되다가, 공기 흐름을 따라 대부분 화살표 "B" 방향으로 돌아나가면서 연말 휠의 외측으로 배출된다. 다만 일부는 와류를 따라 화살표 "C" 방향으로 회전할 수도 있으며, 이들 역시 통기공(314)으로 빠져 나가거나 한번 더 회전하면서 다시 화살표 "B" 방향으로 돌아나가면서 연말 휠의 외측으로 배출된다. 즉, 제2 종래기술에서는 어떤 팁에 의해 생성된 슬러지 등이 다음 팁의 전방에 부착되는 현상이 문제이나, 본 발명에서는 와류의 방향이 다음 팁의 전방과 대체로 평행한 방향이 되므로, 상기 제2 종래기술에서의 문제점을 방지할 수 있게 된다.

더욱이, 제2 종래기술에서의 단팁(도 2a의 22)이 이웃하는 장팁(도 2a의 21) 사이에 위치하여, 오히려 장팁에 의해 발생하는 슬러지 등의 배출 통로를 막아버리는 악영향을 끼칠 수 있는바, 본 발명에서는 팁 간의 충분한 간격이 유지되므로, 이러한 문제점도 해소할 수 있게 된다.

추가적으로, 상기 팁(320)의 전면의 제1면(321)과 내측면(324)이 예각을 이루고, 상기 팁(320)의 전면의 제2면(322)과 제3면(323)이 90도 가량의 각을 유지하게 되는 경우, 전체적으로 직선이거나 동일한 곡율을 유지하는 경우보다, 이 부분에서 연마 효율이 증가되고, 특별히 상기 예각 및 직각을 이루는 부분에는 연마시 응력이 집중되므로, 이 부분에는 다이아몬드 알갱이를 더 밀집시켜 제작하면 더욱 바람직하다.

이처럼, 앞에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

300: 연마 휠 311: 셩크
312: 코어부 313: 장착공
314: 통기공
320: 팁

Claims

주변부인 셩크(311)에 대해 중앙의 코어부(312)가 돌출형성되어 캡 모양으로 형성되어 있고, 맨 중앙의 회전축에 대응되는 부위에 장착공(313)이 형성되어 있고, 상기 셩크(311)에는 일정 간격으로 다수개의 통기공(314) 및 다수개의 팁(320)이 형성되는 다이아몬드 연마 휠에 있어서,
상기 다수개의 팁(320)의 각각의 팁(320)은, 연마 휠의 회전방향을 기준으로 뒤쪽 면(후면)의 바깥쪽(외측)이 안쪽으로 함몰된 함몰부가 형성되어, 각지게 꺾인 "S"자 형상으로 형성되고,
상기 팁(320)의 회전방향을 기준으로 앞쪽 면(전면)의 바깥쪽(외측)은 전방으로 돌출부가 형성되어, 역시 후면 외측과 마찬가지 형상으로 이루어지며,
상기 팁(320)의 전면 외측이 전방으로 돌출되는 정도가, 상기 팁(320)의 후면 외측이 전방으로 돌출되는 정도보다 더 크며, 각각의 팁의 폭이 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 넓어지도록 하며,
상기 다수개의 팁(320)의 각각의 팁(320)이 이웃하는 통기공(314)과 통기공의 사이에 형성되도록 하며,
상기 팁(320)의 전면은, 제1 방향의 제1면(321), 제1면(321)과 각을 이루는 제2 방향의 제2면(322), 다시 제2면(322)과 각을 이루되 제1 방향의 제3면(323)으로 이루어지고,
팁의 후면 역시, 제1 방향의 제5면(325), 제5면(325)과 각을 이루는 제2 방향의 제6면(326), 다시 제6면(326)과 각을 이루되 제1 방향의 제7면(327)으로 이루어지되,
상기 팁(320)의 전면의 제1면(321)과 내측면(324)이 예각을 이루고, 상기 팁(320)의 전면의 제2면(322)과 제3면(323)이 직각을 유지하며, 상기 각을 이루는 부분에는 다이아몬드 알갱이가 더 밀집되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 휠.
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