KR0143858B1 - 표면절삭기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 휴대용 표면 연삭기에서, 피연삭물을 효율적으로 연삭하고 소형화, 경량화를 꾀하며 또, 절삭구의 사용 수명을 길게 하는 데 있다. 본 발명은 원동부(6)에 의해 회전하는 구동축(10)을 설치하고, 구동축(10)에 접시모양의 회전체(22)를 설치하며 회전체(22)의 외주부위(26)에 절삭구 장착면(36)을 설치하고 절삭구 장착면(36)에는 높이가 낮고 폭이 좁은 소결 다이아몬드제 절삭구(24)를 원주방향에 따라 등간격으로 복수개 배치설계하고, 절삭구 장착면(36)에는 절삭구(24)의 칼날부(44)를 회전체(22)의 회전전방(F)으로 돌출시키는 절삭구(24)를 지지하는 절삭구 지지부(38)를 형성한다.

Description

표면 절삭기

본 발명은 표면 절삭기에 관하여, 특히 콘크리트 구조물 등의 표면 처리에 있어 낡은 도장막 등의 피연삭물을 효과 있게 연삭함과 동시에 절삭구의 사용 수명을 길게하는 표면 절삭기에 관한 것이다.

콘크리트 구조물의 개량 수리 공사에 있어서, 공장의 판과 벽등의 표면처리에는 표면의 요철부, 부착물, 오염물, 열화부(劣化部), 도장막 등의 피연삭물을 연삭하기 위하여, 전동공구로서 표면 절삭기가 사용되고 있다.

이 표면 절삭기는 본체와, 구동부와, 이 구동부에 의해 회전하는 구동축과, 이 구동축에 부착된 이른바 컵형 다이아몬드휘일을 지니고 있다. 종래에는 예를 들면 제13도에 도시한 대로 컵형 다이아몬드휘일(102)은 컵형의 회전체(104)의 외주부(106)의 절삭구 장착면(108)에 절삭구(110)을 회전방향에 따라 등간격으로 복수개 부착하여 구성되어 있다. 이 절삭구(110)는 제13도, 제14도에 도시한 대로 다이아몬드 미립(112)을 메탈본드(114)로 결합시킨 것이며 폭이 X, 절삭구 장착면(108)에서의 높이가 Y, 회전 방향으로의 길이가 Z로 형성되어 있다.

또, 회전체에 절삭구를 부착한 커터휘일로서는, 예를 들면 일본국 실공평3-40990호 공보에 개시되어 있다. 이 공보에 기재된 것은 절삭구로서의 칼날을 초경합금 또는 특수강으로 구성된 것이다.

그러나, 종래의 컵형 다이아몬드휘일을 갖춘 표면 절삭기에 있어, 낡은 도장막 등의 피연삭물의 연삭시 마찰열에 의해 콘크리트 바닥층에 도포한 도료(예를들면 판상면 도장에 많은 아크릴계 방진도료 등)가 흘러 나오고 다이아몬드 미립을 집합하여 형성한 절삭구 칼날에 도료가 눌러붙어 연삭이 불가능해지는 불편이 있었다.

또, 피연삭물이 두꺼운 도장막의 경우 다이아몬드 미립을 집합하여 형성한 칼날로는 미세한 입자로 연삭할 수 없으므로 연산능력이 떨어진다는 불합리한 점이 있었다.

더욱이 피연삭물이 우레탄고무 등의 연질재료의 경우에는 마찰저항이 크로 마찰열에 의해 다이아몬드 미립의 열화가 현저하게 되는 한편 메탈본드의 마모가 적어지고 이 때문에 날카로움이 회복되지 않고 연삭이 불가능하게 되는 불합리한 점이 있었다.

한편, 상술한 바와 같이 피연삭물을 연삭하는 원리와는 달리 일본국 실공평3-40990호 공보는 초경금속제의 칼날로 피연삭물을 연삭하는 표면 절삭기에 있어서 낡은 도장막 등의 피연삭물의 연삭과 동시에 경도 높은 돌과 모래를 포함한 콘크리트 바닥층도 절삭하여버리기 때문에 칼날 끝의 마모가 아주 빠르고 이 때문에 연삭능력이 격감하며 재연마 등의 요인에 의해 연삭작업이 중단되어서 연삭효율이 나빠지고, 또 마모가 빠르므로 칼날을 크게 또는 칼날 수를 많게 할 필요가 있으며, 칼날의 접지면적도 크게 되고 큰 가압력을 필요로 하며 이 때문에 날카로움이 무디고, 표면 절삭기의 필요마력(馬力)을 크게 해야 할 필요가 생기고 표면 절삭기의 지지도 무거워서 쉽게 피로해지는 등의 불합리가 있었다.

또, 절삭구가 회전체의 외주부위의 절삭구 장착면 위에 접 고정되어 있을 뿐이므로 제15도에 도시한 바와 같이 높이가 높은 Y의 칼날(202)이 커다란모양의 피연삭물(204)에 충돌접촉할 때에 그 반동(퀵백)이 크며 이 때문에 칼날(202)의 칼끝이 파손되기 쉬움과 동시에 칼날(202)과 절삭구 장착물(206)과의 사이에 물체가 끼기 쉽게 되고 또 칼날(202)이 피연삭물(204)에 충돌접하는 힘에 의해 칼날(202)이 절삭구 장착물(206)로 부터 탈락하기 쉽고 따라서 칼날(202)의 사용 수명이 짧아지며 고가(高價)가 되는 불합리가 있었다.

그래서, 본 발명은 상술한 불합리한 점을 제거하기 위하여 원동부에 의해 회전하는 구동축을 설계하고, 이 구동축에 접시모양의 회전체를 설계하고, 이 회전체의 외주 부위에 절삭구 장착면을 설계하고, 이 절삭구 장착면에는 높이가 낮고 폭이 좁은 소결 다이아몬드제의 절삭구를 원주 방향에 따라 등간격으로 복수개 설계하며, 상기 절삭구 장착면에는 상기 절삭구의 칼날부위를 상기 회전체의 회전방향으로 돌출시키는 상기 절삭구를 지지하는 절삭구 지지부를 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 구성에 의하면, 콘크리트 구조물의 표면 처리에 있어서 소결 다이아몬드제의 절삭구의 폭이 작으므로 절삭구와 피연삭물과의 접지면적이 작아지고 잡은 가압력으로 피연삭물을 바닥에서부터 연삭하여 절삭구가 콘크리트 구조물의 바닥층까지 도달하고, 피연삭물이 압력 접촉회전하면 피연삭물이 동심원상(同芯圓狀)으로 용이하게 연삭되면 전후좌우로 이동시키면 나머지 피연삭물을 효과잇고 용이하게 연삭할 수 있으며 이때에 콘크리트 구조물의 바닥층도 동시에 연삭되지만 소결 다이아몬드제의 절삭구의 높은 경도 및 풍부한 내마모성에 의해 잘리면이 매끄럽게 지속되고 이에 따라 표면 절삭기의 필요 마력을 적게 하며 고속회전에 의해 연삭효율을 향상시키고 또 가압력이 작으므로 표면 연삭기의 지지력도 작게 할 수 있으며 소형화, 경량화를 꾀하고 연삭능력도 커지며 피로도 경감시킬 수 있다. 또 상술한 바와 같이 절삭기의 잘린면이 매끄러우므로 반동과 충격이 적어지며 절삭구의 파손을 방지함과 동시에 절삭구의 탈락을 방지하고 절삭구의 사용수명을 길게 할 수 있다.

이하 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 상세하고도 구체적으로 설명한다. 제1도 ∼제11도는 본 발명의 실시예를 도시한 것이다. 제8도에서 부호(2)는 휴대용 표면절삭기이다. 이 표면절삭기(2)는 공장의 바닥면과 구조물의 내외면, 특히 콘크리트 구조물의 개량보수공사에서 요철부, 부착물, 오물, 열화부, 낡은도장막등의 피연삭물(M)(제10도, 제11도 참조)을 연삭하는 것이다.

톤 표면연삭기(2)는 본체(4)와, 원동부(6)와, 커터휘일(8)과, 구동축(10)과, 커터휘일(8)을 감싸는 더스트 커버(12)오, 베이스(14)와, 파지부(把持部)(16)를 가진다. 구동축(10)은 더스트 커버(12)내에 돌출 설계되어 있다.

이 구동축(10)의 선단측에는 더스트 커버(12)내에서 부착매개체(付着媒介體)(18)를 통하여 커터휘일(8)이 나사부(10a)에 나사 부착되는 록너트(20)에 의해 부착되어 있다.

커터휘일(8)은 제1도 ∼ 제5도에 도시한 대로 접시모양의 회전체(22)에 절삭구(24)가 복수개(예를 들면 6개) 부착 구성된다.

회천체(22)는 동판(銅版)으로 되고 부착부(26)와, 이 부착부(26)에 연결설치된 경사부(28)와, 이 경사부(28)에 연결 설치된 외주부위(30)를 지니고 있다.

부착부(26)에는 중심에 구동축(10)을 삽입통과시키는 축부착공(32)이 형성되어 있다.

경사부(28)에는 원주방향에 따라 등간격으로 복수(예를 들면 6개소)의 먼저 유통공(34)이 형성되어 있다.

외주부위(30)에는 하측면에 절삭구 장착면(36)이 평탄하게 형성되어 있다.

장기 절삭구 장착면(36)에는 상기 각 절삭구(24)가 원주방향에 따라 등간격으로 각각 부착되어 있다. 이 때문에 절삭구 장착면(36)에는 제6도와 같이 회전전방점(回轉前方点)(A)로 부터회전후방점(B)을 향하여 각고 α(예를 들면 3 ∼ 5도)로 점차 경사지고 절삭구(24)를 지지하는 절삭구 지지부(38)가 형성된다.

즉, 이 절삭구 지지부(38)는 회전전방점(A)에서 회전후방점(B)까지의 길이(L1)로 경사하는 지지경사면(40)과, 회전후방점(B) 위치에서 회전체(22)의 직경방향으로 향하고 이 회전후방점(B)에서 회전후방(R)측으로 각도 β로 경사하여 깊이(D)를 갖는 돌출수면(受面)(42)에 의해 형성된다. 지지경사면(40)은 제3도와 같이 절삭구 장착면(36)의 폭(W1)전체에 형성되어 있다.

절삭구(24)는 제7도와 같이 다이아몬드의 다이아층으로 이루어지는 칼날부(44)와 칼날부(44)를 지지하는 지지부(46)로 이루어진다. 즉, 칼날부(44)의 전방면(44F)이 수직선에 대하여 선단(P1)로부터 각도θ₁으로 경사하여 형성되며 지지부(46)의 후방면(46R)이 수직선에 대하여 상술한 선단(P1)과 대치하는 기단(基端)(P2)로부터 각도θ₂에서 전방면(44F)과 평행으로 경사하여 형성되어 있다. 지지체(46)는 다이아층의 칼날부(44)의 소결시에 동시에 소결접합된 초경량제의 부재로부터 이루어진 것이다.

절삭구(24)는 상술한 절삭구 지지부(38)의 길이(L1)보다 짧은 길이(L2)를 가지며 또한 비교적 낮은 높이T(예를들면 1.5 ∼ 2.5 ㎜)를 갖는다.

칼날부(44)는 다이아몬드 미립을 초고압에서 판상(板牀) 상태로 소결한 것으로 천연적인 단결정 다이아몬드에 가까운 경도를 지니며, 내마모성이 높으며 폭이 비교적 좁은폭 W2 (예를 들면 3 ∼ 5 ㎜), 높이는 비교적 낮은T(예를들면 1.5 ∼ 2.5 ㎜), 회전방향으로의 길이는 L3 (예를들면 0.4 ∼ 0.7 ㎜)로 형형되어 있다.

지지부(46)는 폭이 비교적 좁은폭 W2 (예를 들면 3 ∼5 ㎜), 높이가 T(예를들면 1.5 ∼ 2.5 ㎜), 회전방향으로의 길이는 L4 (예를들면 3∼5㎜)로 형형되어 있다.

지지부(46)는, 절삭구 지지부(38)의 지지경사면(40) 및 돌출수면(42)에 고착수단(도시하지 않음)에 의해 고착됨과 동시에 회전방향(R)에서 후방면(46R)도 고착부(48)(제5도 참조)에 의해 고착된다. 상술하면 절삭구 지지부(38)에서 지지경사면(40)에 지지체(46)의 기면(46B)이 고착됨과 동시에 지지부(46)의 후방면(46R)DL 고착부(48)에 의해 절삭구 장착면(36)에 고착된다.

따라서, 제5도와 같이 절삭구(24)를 절삭구 지지부(38)에 부착할 때에 회전 방향(F)에서 회전전방점(A)로부터 칼날부(44)의 전방면(44F)와의 사이에 간격(S)가 형성되고, 칼날부(44)의 전방면(44F)의 기부위(44a)가 절삭구 장착면(36)보다 깊이(E)만큼만 몰입되면 칼날부(44)가 회전전방(F)에 경사하여 돌출 설계된다.

또, 절삭구(24)에 있어, 상술한 지지경사면(40)의 각도α와 대략 동일한 각도γ가 형성된다.

또, 절삭구(24)는 제3도와 같이 절삭구장착면(36)의 폭(W1)보다 좁은 폭(W2)으로 형성되고 이 실시예에서는 절삭구 장착면(36)의 바깥끝을 따라 지지 경사면(40)에 부착된다.

또, 더스트 커버(12)에는 회전체(22)의 안쪽에 먼저 호스(50)의 일단측이 연결설치되어 있다. 이 먼지 호스(50)의 다른 끝은 집진기(도시하지 않음)에 연결되고 더스트 커버(12)내에서 먼지 유통공(34)으로부터의 먼지를 집진기로 유도하는 것이다. 그리고 제8, 9도에서 부호 (52)는 전기 케이블이다.

상기 피연삭물(M)은 제10도와 같이 구조물의 콘크리트 바착층(GL)상에 도착(塗着)되어 있다.

다음에, 본 실시예의 작용을 설명한다.

피연삭물(M)을 연삭할 때는 제9, 10도와 같이 본체(4)를 일정한 자세로 화살표 방향(작업방향)으로 이동 시킨다. 그리고 베이스(14)를 피연삭물(M)상에 밀착시키고 원동부(6)을 구동시켜 구동측(10)을 회전시키고 커터휘일(8)을 회전시킨다.

소결 다이아몬드제로 되는 칼날부(44)는 폭(W2)(예를 들면 3 ∼5 ㎜)이 작고, 따라서 피연삭물(M)과의 접지면적이 작아지고, 칼날부(44)가 작은 가압력으로 피연삭물(M)의 바닥까지 뚫고 또 콘크리트 바닥층(GL)까지 용이하게 도달할 수 있다.

그리고, 커터휘일(8)을 피연삭물(M)상에 압접회전시키면 피연삭물(M)이 동심원상으로 용이하게 연삭된다. 따라서 커터휘일(8)을 전후좌우로 이동시키면 나머지 피연삭물(M)은 효율적으로 용이하게 연삭된다.

이때, 통상 콘크리트 바닥층(GL)도 동시에 연삭되므로 칼날부(44)가 마모되려 하지만 이 칼날부(44)가 소결 다이아몬드제로 형성되어 있으므로 경도가 높고 내마모성(초경합금의 10∼20배)이 높으므로 날카로움이 지속된다.

이와같이, 날카로움이 좋으면 표면절삭기(2)의 필요마력이 적고 고속회전(9000rpm)에 의해 연삭능력이 커지고, 가압력이 적어지며, 이에 따라 표면절삭기(2)의 지지력도 적어지고 좋아지며 소형화 경량화를 꾀할 수 있으며 또한 연삭능력을 크게하여 사용에 편리하며 피로를 경감할 수 있다.

또한 칼날부(44)의 높이(T)가 비교적 낮으므로 제11도와 같이 피연삭물(M)의부와 각부(角部)애 접촉한 경우에도 본체(4)측츠로의 반동(퀵백)과 쇼크가 작고 칼날부(44)의 파손이 적으며 고속회전(9000rpm)를 위하여 절삭두께(t)가 작아지며 높이(T)를 작게 하고 부하(負荷)도 작게할 수 있다.

게다가 고가의 소결다이아몬드를 소형화하여 칼날부(44)에 사용함과 동시에 칼날부 (44)의 파손을 회피하고 수량을 적게 할수 있으므로 경제적으로도 유리하게 할 수 있다.

또한 절삭구(24)가 절삭구 지지부(34)내에 몰입하여 있으므로 칼날부(44)의 전방면(44F)의 기부위(44a)와 지지경사면(40)과의 사이에 물체가 기지 않게 되고 따라서 절삭구(24)가 지지경사면(40)으로부터 이탈하는 것을 방지하며 충격접촉력이 돌출수면(42)에 의해 막아짐으로 절삭구(24) 전체가 견고하게 지지되고 절삭구(24)가 탈락할 우려가 없으며 절삭구(24)의 사용수명을 길게 할 수 있다.

또, 피연삭물(M)의 먼지가루는 더스트 커버(12) 내에서 각 먼지 유통공(34)를 거쳐 집진호스(50)에 흡인되어 집진기에 모여지므로 휴대용 표면절삭기(2)임에도 불구하고 먼지가루가 산란(散亂)할 우려가 없다.

제12도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다.

이 다른 실시예의 특징은 다음과 같다. 즉, 제12도와 같이 구 절삭구 지지부(38)에서 각 절삭구(24)를 한개씨 건너서 절삭구 장착면(36)의 외연(外緣)과 내연(內緣)과의 상호 배치설계한다.

즉, 제1, 제3, 제5의 절삭구 지지부(38-1, 38-3, 38-5)의 제1, 제3, 제5의 절삭구(24-1, 24-3, 24-5)를 외연에 배치설계하는 한편, 제2, 제4, 제6의 절삭구 지지부(38-2, 38-4, 38-6)의 제2, 제4, 제6의 절삭구(24-2, 24-4, 24-6)를 내연에 배치설계한다.

이 다른 실시예의 구성에 따르면 절삭구(24)의 폭(W2)를 보다 작게 할 수 있으며, 절삭폭은 보다 넓게 할 수 있고, 이에 따라 연삭효율 및 경제적 효과를 향상시킬 수 있다.

그리고 제12도에서는 각 절삭구(24)를 각 절삭구 지지부(38)에서 내연과 외연에 상호 배치설치하지만 각 절삭구(24)를 소망하는 대로 내연과 외연과 상호 배치설계 가능하고, 예를 들면 제1, 제2 절삭구(24-1, 24-2)를 외연에 설치, 제3의 절삭구(24-3)을 내연에 설치, 제4의 절삭구(24-4)를 외연에 설치, 제5, 제6 절삭구(24-5, 24-6)를 내연에 설치하는 등으로 피연삭물(M)의 재질 등에 따라 각 절삭구(24)의 배치를 다양하게 변경 가능하다.

이상 상세한 설명에서 밝힌 바와같이, 본 발명에 따르면 원동부에 의해 회전하는 구동축을 설계하고, 구동 축에 접시모양의 회전체를 설계하고, 회전체의 외주부위에 절삭구 장착면을 설계하며 절삭구 장착면에는 높이가 낮고 폭이 좁은 소결 다이아몬드제의 절삭구를 원주방향에 따라 등간격으로 복수개 설치하며, 절삭구 장착면에는 절삭구의 칼날부를 회전체의 회전방향으로 돌출시키는 절삭구를 지지하는 절삭구 지지부를 형성함으로써 소결 다이아몬드제의 절삭구의 폭이 작아지게 되어, 절삭구와 피연삭물과의 접지면적이 작아지고, 작은 가압력으로 피연삭물을 바닥부터 연삭하여 연삭구가 콘크리트 구조물의 바닥층에 까지 도달하고 피연삭물상에서 압접회전하면 피연삭물이 동심원상에 용이하게 연삭되고, 전후좌우로 이동시키면 나머지 피연삭물을 효율적으로 용이하게 연삭시킬 수 있으며 이때에 콘크리트 구조물의 바닥층도 동시에 역삭되지만 소결 다이아몬드제의 절삭구이기 때문에 경도가 높으며 내마모성이 퐁부하므로 날카로움이 계속되고 이에 의해 표면 절삭기의 필요마력을 작게 하고 고속 회전에 의해 연삭능률을 향상시키며 가압력이 작으므로 표면 절삭기의 지지력도 작고, 소형화 경량화를 꾀할 수 있으며 연삭능력도 크고 사용자의 피로도 경감시킨다.

또한 절삭구가 절삭구 장착면에 절결된 절삭구 지지부에 부착되어 있으므로 강한 충격접촉이 작용하여도 절삭구를 견고하게 지지하며 절삭구의 부착부위에 물체가 끼일 염려가 없으며 절삭구가 탈락하는 것도 방지할 수 있고 절삭구의 사용수명도 연장된다.

제1도는 컷터 휘일의 저면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선에 의한 단면도.

제3도는 제1도의 화살표Ⅲ에 의한 확대도.

제4도는 커터휘일의 정면도.

제5도는 제4도의 화살표Ⅴ에 의한 절삭구의 부착부위의 확대 단면도.

제6도는 절삭구의 지지부의 단면도.

제7도는 절삭구의 측면도.

제8도는 표면 절삭기의 사시도.

제9도는 연산작업 상태를 설명하는 전체도.

제10도는 피연삭물의 연삭상태를 설명하는 부분도.

제11도는 피연삭물의 연삭상태를 설명하는 다른 부분도.

제12도는 다른 실시예에서의 커터휘힐의 저면도.

제13도는 종래의 컵형 다이아몬드 휘일의 저면도.

제14도는 제13도의 절단 칼날의 부착상태를 설명하는 확대 측면도.

제15도는 종래의 연삭상태를 설명하는 부분도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 표면 절삭기 4 : 커터휘일

10 : 구동축 22 : 회전체

24 : 절삭구 36 : 절삭구 장착면

38 : 절삭구 지지부 44 : 칼날부

46 : 지지부 M : 피연삭물

GL : 콘크리트 바닥층

Claims (1)

1. 원동부(原動部)에 의해 회전하는 구동축을 설계하고, 구동축에 접시모양의 회전체를 설계하고, 회전체의 외주부위에 절삭구 장착면을 설계하고, 이 절삭구 장착면에는 키가 작고 폭이 좁은 소결(燒結)다이아몬드제 절삭구를 원주 방향에 따라 등간격으로 복수개 배치하고, 상기 절삭구 장착면에는 상기 절삭구의 칼날부를 상기 회전체의 회전 전방으로 돌출시키는 상기 절삭구를 지지하는 절삭구 지지부를 형성하여 설계한 것을 특징으로 하는 표면 절삭기.