KR101579406B1

KR101579406B1 - 석재 무늬 성형 절단기

Info

Publication number: KR101579406B1
Application number: KR1020150086134A
Authority: KR
Inventors: 유기달
Original assignee: 주식회사 정도산업
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2015-12-21

Abstract

본 발명에 따른 석재 무늬 성형 절단기는 상부 절단모듈(10); 상기 상부 절단모듈(10)과 이격 배치되며, 미가공 석재 뭉치가 진입하여 놓이는 하부 절단모듈(20); 상기 상하부 절단모듈(10,20) 상에 각각 결합되는 완충 모듈(20,40); 및 상기 상부 절단모듈(10)의 상하 이동을 가능하게 하는 승하강 모듈(50);을 포함하고, 상기 상부 절단모듈(10)은 상부 프레스(11) 및 상기 상부 프레스(11)의 하단에 탈착 가능하게 결합되는 상부 절단날(13)을 포함하고, 상기 하부 절단모듈(20)은 하부 프레스(21) 및 상기 하부 프레스(21)의 상단에 탈착 가능하게 결합되는 하부 절단날(23)을 포함하며, 상기 승하강 모듈(50)에 의해 하강하도록 상기 상부 절단모듈(10)을 조절하여, 공급된 미가공 석재 뭉치는 상기 상부 절단날(13)과 하부 절단날(23)에 의해 성형 절단되어 소정 형상의 석재 타일로 분리된다.

Description

석재 무늬 성형 절단기{Apparatus for forming and cutting stone pattern}

본 발명은 석재 무늬 성형 절단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공급되는 판상의 석재 상에 상하부에 배치되는 절단날을 통해 성형 및 절단 작업을 시행함으로써 다양한 형상의 석재 타일을 가공하게 하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 석재란 건축, 토목 기타 제작에 사용되는 돌로써 구조용으로보다는 장식용으로 많이 사용되는데, 외관이 장중, 미려하고 마모 및 풍화에 강하며, 최근 가공기계의 발달에 따라 점차 그 이용이 증가되고 있다.

채석장에서 생산되는 석재는 채취한 그대로 사용하기 어렵기 때문에 가공을 하여야 하는바, 석재를 바닥재나 외장 마감재 및 기타 여러 용도로 사용하기 위해서는 일정한 규격으로 반듯하게 절단하여야 하고, 이를 위하여 여러 종류의 석재 절단용 기계가 사용되고 있는 실정이다.

종래의 석재를 절단하기 위해서는 일반적으로 석재보다 강도와 경도가 큰 다이어몬드 팁을 갖는 톱날이 이용되며, 이러한 톱날이 고속으로 회전하면서 석재의 절단면에 일정한 힘으로 가압된 상태에서 석재의 절단면을 절삭하게 되는데, 이러한 과정에서 석재에는 소정의 가압력과 진동 등에 의한 충격력이 발생된다.

한편, 석재는 강도와 경도가 매우 강한 반면, 충격에 약하기 때문에 취성에 의해 쉽게 깨진다는 단점이 있고, 이에 따라서 석재의 절단 두께가 얇아지게 되면, 석재 절단과정에서 발생되는 진동 등의 충격력에 의해 절단면이 쉽게 깨지게 되므로 그 가공이 매우 어려운 단점이 있다. 또한, 이와 같은 가공상의 어려움 때문에 작업자의 숙련이 고도로 요구되며, 석재의 재료가 되는 화강석 등의 암석 소모량이 증가된다는 단점이 있다.

건축용 석재의 절단 방법을 제시하는 종래의 문헌으로 공개특허 2013-0025075호(2013.03.11)를 참조할 수 있다. 상기 문헌에서는 석재를 절단하기 위한 절단날이 고속으로 회전하면서 석재 절단시 상하단으로 떨림되는 것을 방지시키면서 석재를 절단하게 되어 석재의 파손을 방지한 상태에서 얇은 두께로 절단하는 방안을 개시하지만, 절단날에 대한 별도의 회전 구동 없이 공급되는 판상의 석재에 대해 원하는 무늬의 석재 타일을 제조하는 방안에 대해서는 별도로 개시하고 있지 않다는 한계가 있다.

(특허문헌 1) KR10-2013-0025075 A

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 공급되는 판상의 석재가 놓여지며 하부 절단날이 형성된 하부 프레스, 및 상기 하부 프레스의 상부에 배치되며 상부 절단날이 형성된 상부 프레스를 구비한 상태에서, 상기 상하부 프레스의 작동에 따라 공급된 석재에 대해 임팩트를 가하는 과정을 통해서 상기 상하부 절단날의 형상에 부합하는 무늬의 석재 타일이 공급된 석재로부터 절단되어 분리되는 석재 무늬 성형 절단기를 제공하는 것이 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 석재 무늬 성형 절단기는 상부 절단모듈(10); 상기 상부 절단모듈(10)과 이격 배치되며, 미가공 석재 뭉치가 진입하여 놓이는 하부 절단모듈(20); 상기 상하부 절단모듈(10,20) 상에 각각 결합되는 완충 모듈(20,40); 및 상기 상부 절단모듈(10)의 상하 이동을 가능하게 하는 승하강 모듈(50);을 포함하고, 상기 상부 절단모듈(10)은 상부 프레스(11) 및 상기 상부 프레스(11)의 하단에 탈착 가능하게 결합되는 상부 절단날(13)을 포함하고, 상기 하부 절단모듈(20)은 하부 프레스(21) 및 상기 하부 프레스(21)의 상단에 탈착 가능하게 결합되는 하부 절단날(23)을 포함하며, 상기 승하강 모듈(50)에 의해 하강하도록 상기 상부 절단모듈(10)을 조절하여, 공급된 미가공 석재 뭉치는 상기 상부 절단날(13)과 하부 절단날(23)에 의해 성형 절단되어 소정 형상의 석재 타일로 분리된다.

상기 석재 무늬 성형 절단기는, 상기 하부 프레스(21) 상에 슬라이딩 가능하게 배치된 석재 고정부(70);를 더 포함하며, 상기 석재 고정부(70)는, 상기 하부 프레스(21)의 상부 양측 상에 슬라이딩 가능하게 배치되는 석재 고정 플레이트(71) 및 상기 석재 고정 플레이트(71)에 결합되는 플레이트 이송 로드(73)를 포함하며, 상기 석재 고정 플레이트(71)는 상기 하부 프레스(21) 상에 진입된 석재의 양측면을 가압하여 고정한다.

상기 석재 무늬 성형 절단기는, 상기 하부 프레스(21)의 측방으로 인접배치된 상태에서 석재를 상기 하부 프레스(21) 상으로 공급하는 석재 이송부(60);를 더 포함하며, 상기 석재 이송부(60)는 그 상면이 상기 하부 프레스(21)의 상면에 평행하게 배치되는 이송 벨트(61) 및 상기 이송 벨트(61) 사이에 배치된 상태에서 상기 이송 벨트(61)의 구동을 가능하게 하는 구동 롤러(63)를 포함한다.

상기 상하부 절단날(13,23) 중 어느 하나의 절단날이 다른 하나의 절단날 내측으로 진입 가능하도록 그 크기가 설정된다.

상기 상하부 절단날(13,23)은 상기 절단모듈(10,20)에 탈부착 가능하게 결합된다.

상술한 바와 같은 본 발명인 석재 무늬 성형 절단기는 공급되는 판상 석재의 상하부에 배치되는 절단날을 통해 성형 및 절단 작업을 시행함으로써 다양한 형상의 석재 타일을 가공한다.

본 발명은 공급되는 미가공 석재 뭉치에 대해서 스프링 형상의 탄성체에 연결된 상하부 절단날을 이용하여 순간적으로 충격을 가하는 과정을 통해 소정 형상의 석재 타일로 분리 가공할 수 있다. 또한, 컨베이어 벨트 등을 통해 일정한 공급간격으로 자동으로 가공을 진행하게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석재 무늬 성형 절단기의 개념도,
도 2는 석재 무늬 성형 절단기를 구성하는 상하부 절단 모듈을 보이는 도면,
도 3은 석재 무늬 성형 절단기의 측면도,
도 4는 석재 무늬 성형 절단기의 정면도,
도 5는 석재 무늬 성형 절단기에 공급된 석재에 대한 절단 작업이 행해지는 상태를 보이는 도면,
도 6은 석재 무늬 성형 절단기를 통해 성형 절단된 석재 타일을 보이는 도면, 및
도 7은 다른 실시예에 따른 하부 절단 모듈을 보이는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 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.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 석재 무늬 성형 절단기는 상부 절단모듈(10), 상기 상부 절단모듈(10)과 이격 배치되며, 미가공 석재 뭉치가 진입하여 놓이는 하부 절단모듈(20), 상부 절단모듈(10) 상에 결합되는 상부 완충 모듈(30), 하부 절단모듈(20) 에 결합되는 하부 완충 모듈(40), 상부 완충 모듈(30)에 결합되는 승하강 모듈(50), 하부 절단모듈(30)의 측방으로 인접배치된 상태에서 미가공 석재 뭉치를 하부 절단모듈(30) 상으로 일정한 시간 간격으로 공급하는 석재 이송부(60) 및 하부 절단모듈(30) 상에서 슬라이딩 가능하게 배치된 상태에서 공급된 석재 뭉치를 요동 없이 고정하게 하는 석재 고정부(70)를 포함한다.

상부 절단모듈(10)은 상부 완충 모듈(30)의 하부에 연결되는 상부 프레스(11) 및 상부 프레스(11)의 하단에 탈착 가능하게 결합되는 상부 절단날(13)을 포함한다. 하부 절단모듈(20)의 경우에도 하부 완충 모듈(40)의 상부에 연결되는 하부 프레스(21) 및 하부 프레스(21)의 상단에 탈착 가능하게 결합되는 하부 절단날(23)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 상부 절단모듈(10)과 하부 절단모듈(20)의 상호 대응되는 상태를 보이고 있는데, 상부 절단날(13)과 하부 절단날(23)은 각각 5각링 형상으로 프레스(11,21)로부터 돌출된 형태를 이루는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 상하부 절단날(13,23)은 그 끝단이 뽀족한 선단을 갖게 된다. 한편, 도 5를 참조하면 상부 절단모듈(10)과 하부 절단모듈(20) 사이에 석재 뭉치가 공급된 상태에서, 하부 절단날(23)과 상부 절단날(13)이 교합되는 경우에 상기 석재 뭉치의 절단을 원활하게 하기 위해서 상하부 절단날(13,23)의 크기를 상이하게 설정할 수 있다. 구체적으로는, 닮은꼴을 유지하되 상부 절단날(13)이 하부 절단날(23)의 내측으로 진입 가능하도록 그 크기를 설정할 수 있다. 그리고, 하부 절단날(23)이 상부 절단날(13)의 내측으로 진입 가능하도록 그 크기를 설정하는 것도 가능할 수 있다.

한편, 도 7을 참조하면 다른 실시예에 따른 하부 절단모듈(20')의 형태를 보이고 있는데 구체적으로는 4각링 형태의 돌출된 하부 절단날(23')을 갖는 형태로도 구성할 수 있다. 여기에서, 하부 절단날의 형상은 5각 내지 4각 형상에 한정되는 것을 아니고, 원형, 삼각형 및 부정형으로도 설계 변경이 가능할 수 있다.

하부 프레스(21)는 미가공 석재 뭉치가 놓인 상태에서 임팩트를 받은 미가공 석재 뭉치로부터 전해지는 부하를 효과적으로 흡수할 수 있는 평판 형태의 작업 공간일 수 있다. 상기 하부 프레스(21)의 하부에 설치되는 하부 완충 모듈(40)은 충격을 원활하게 흡수할 수 있는 댐퍼 기능을 수행한다.

상부 완충 모듈(30)은 상부 절단모듈(10)과 소정거리 이격되는 상부 플레이트(37), 상부 절단모듈(10)과 상부 플레이트(37) 사이에 배치되는 제1 탄성체(31), 상부 절단모듈(10)과 상부 플레이트(37) 사이에 배치되어지되 자연스럽게 수축 및 신장 가능한 제1 신축 로드(33) 및 제1 신축 로드(33)의 상단이 결합되는 동시에 상부 플레이트(37) 상에 고정되는 로드 고정부(35)를 포함한다.

구체적으로, 제1 탄성체(31)는 상부 플레이트(37)의 하중을 충분히 받칠 수 있는 상태의 강성을 가지고 있는 상태로서 별도의 외력이 가해지지 않는 경우에는 초기 상태에서 상부 절단 모듈(10)과 상부 플레이트(37) 간의 간격을 유지한다. 한편, 하부에 배치되는 상부 절단 모듈(10)로부터의 충격이 상부 완충 모듈(30)에 가해지는 경우에, 상기 제1 탄성체(31)가 수축을 진행하여 상부 절단 모듈(10)과 상부 플레이트(37) 간의 간격이 순간적으로 좁혀지는 과정을 통해서 석재 뭉치 상에 순간적인 임팩트를 가함과 동시에 석재판의 안전한 분리를 가능하게 한다.

승하강 모듈(50)은 상부 플레이트(37) 상단에 고정되는 승하강 로드(51) 및 승하강 로드(51)의 상부에 결합되는 승하강 조절 모터(53)를 포함한다. 승하강 조절 모터(53)는 승하강 로드(51)의 하강 및 상승을 제어하는 것으로서, 예를 들어 승하강 로드(51)의 하강시에는 승하강 로드(51)를 파지하는 가압력을 해제하여 자유낙하를 가능하게 하고, 임팩트가 이루어진 이후에는 승하강 로드(51)를 다시 파지한 상태에서 들어올리는 작업을 수행한다.

석재 이송부(60)는 그 상면이 하부 프레스(21)의 상면에 평행하게 배치되는 이송 벨트(61) 및 이송 벨트(61) 사이에 배치되어 상기 이송 벨트(61)의 구동을 가능하게 하는 구동 롤러(63)를 포함한다.

석재 고정부(70)는 하부 프레스(21)의 상부 양측 상에 슬라이딩 가능하게 배치되는 석재 고정 플레이트(71) 및 석재 고정 플레이트(71)에 결합되는 플레이트 이송 로드(73)를 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 석재 무늬 성형 절단기의 작동 과정을 설명한다.

먼저, 석재 무늬 성형 절단기의 상부 절단모듈(10)과 하부 절단모듈(20)은 충분한 간격을 유지한 채 배치된다.

이후, 석재 이송부(60)를 통해 미가공 석재(1)가 하부 절단모듈(20)의 하부 프레스(21) 상으로 진입한다. 여기에서, 석재 이송부(60)를 이루는 이송 벨트(61)의 상부면과 하부 프레스(21)의 상면은 평행하게 유지된 상태에서 석재의 원활한 이송을 가능하게 한다.

다음으로, 도 4와 같이 석재 고정부(70)의 플레이트 이송 로드(73)가 별도의 액추에이터 시스템을 통해 석재 고정 플레이트(71)를 진입된 미가공 석재(1) 측으로 이동하게 함으로써 미가공 석재(1)의 양측면을 가압하여 고정한다.

마지막으로, 도 5와 같이 승하강 모듈(50)은 상부 절단모듈(10)을 직하강하게 조절함으로써 상부 절단날(13)이 미가공 석재(1)의 상단 상에 임팩트를 가하게 하고, 이와 동시에 하부 절단모듈(20)의 하부 절단날(23)이 미가공 석재(1)의 하단부를 통해 임팩트를 가하게 하는 과정을 통해 소정 형상의 석재판이 분리되어진다. 또한, 석재 상에 임팩트를 가한 절단날(13,23)은 완충 모듈(20,40)의 탄성력을 기반으로 충격을 가함과 동시에 반력으로 소정 높이 상승하거나 하강함으로써 석재판의 분리를 원활하게 한다.

상술한 바와 같은 본 발명인 석재 무늬 성형 절단기는 공급되는 판상 석재의 상하부에 배치되는 절단날을 통해 성형 및 절단 작업을 시행함으로써 다양한 형상의 석재 타일을 가공하게 한다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 상부 절단 모듈
20 : 하부 절단 모듈
30 : 상부 완충 모듈
40 : 하부 완충 모듈
50 : 승하강 모듈
60 : 석재 이송부
70 : 석재 고정부

Claims

상부 절단모듈(10);
상기 상부 절단모듈(10)과 이격 배치되며, 미가공 석재 뭉치가 진입하여 놓이는 하부 절단모듈(20);
상기 상하부 절단모듈(10,20) 상에 각각 결합되는 상하부 완충 모듈(30,40); 및
상기 상부 절단모듈(10)의 상하 이동을 가능하게 하는 승하강 모듈(50);을 포함하고,
상기 상부 절단모듈(10)은 상부 프레스(11) 및 상기 상부 프레스(11)의 하단에 탈착 가능하게 결합되는 상부 절단날(13)을 포함하고, 상기 하부 절단모듈(20)은 하부 프레스(21) 및 상기 하부 프레스(21)의 상단에 탈착 가능하게 결합되는 하부 절단날(23)을 포함하며, 상기 상하부 절단날(13,23)은 각각 다각링 형태를 가지며,
상기 상하부 완충 모듈(30,40)은 상하부 절단모듈(10,20)과 소정거리 이격되는 상하부 플레이트(37,47), 상하부 절단모듈(10,20)과 상하부 플레이트(37,47) 사이에 배치되는 제1,2 탄성체(31,41), 상하부 절단모듈(10,20)과 상하부 플레이트(37,47) 사이에 배치되어지되 자연스럽게 수축 및 신장 가능한 제1,2 신축 로드(33,43)를 포함하고,
이를 통해, 상기 상하부 절단날(13,23), 상하부 프레스(11,21), 제1,2 탄성체(31,41) 및 상하부 플레이트(37,47)가 상하부 방향을 따라 연속적으로 연결되는 구조를 가지며,
상기 승하강 모듈(50)에 의해 하강하도록 상기 상부 절단모듈(10)을 조절하여, 공급된 미가공 석재 뭉치는 상기 상부 절단날(13)과 하부 절단날(23)에 의해 성형 절단되어 소정 형상의 석재 타일로 분리되는,
석재 무늬 성형 절단기.
제 1 항에 있어서,
상기 석재 무늬 성형 절단기는,
상기 하부 프레스(21) 상에 슬라이딩 가능하게 배치된 석재 고정부(70);를 더 포함하며,
상기 석재 고정부(70)는, 상기 하부 프레스(21)의 상부 양측 상에 슬라이딩 가능하게 배치되는 석재 고정 플레이트(71) 및 상기 석재 고정 플레이트(71)에 결합되는 플레이트 이송 로드(73)를 포함하며,
상기 석재 고정 플레이트(71)는 상기 하부 프레스(21) 상에 진입된 석재의 양측면을 가압하여 고정하는,
석재 무늬 성형 절단기.
제 1 항에 있어서,
상기 석재 무늬 성형 절단기는,
상기 하부 프레스(21)의 측방으로 인접배치된 상태에서 석재를 상기 하부 프레스(21) 상으로 공급하는 석재 이송부(60);를 더 포함하며,
상기 석재 이송부(60)는 그 상면이 상기 하부 프레스(21)의 상면에 평행하게 배치되는 이송 벨트(61) 및 상기 이송 벨트(61) 사이에 배치된 상태에서 상기 이송 벨트(61)의 구동을 가능하게 하는 구동 롤러(63)를 포함하는,
석재 무늬 성형 절단기.
제 1 항에 있어서,
상기 상하부 절단날(13,23) 중 어느 하나의 절단날이 다른 하나의 절단날 내측으로 진입 가능하도록 그 크기가 설정되는,
석재 무늬 성형 절단기.
제 4 항에 있어서,
상기 상하부 절단날(13,23)은 상기 절단모듈(10,20)에 탈부착 가능하게 결합되는,
석재 무늬 성형 절단기.