KR20160003701A

KR20160003701A - 연마체

Info

Publication number: KR20160003701A
Application number: KR1020157032363A
Authority: KR
Inventors: 베른하르트 룬덴; 게르트 피셔
Original assignee: 루카스-에어쳇 페라이닉테 슐라이프- 운트 프래스베르크초익파브리켄 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2016-01-11
Also published as: MY174214A; HRP20170191T1; SI2983866T1; CN105283270B; US9924967B2; CA2909319C; EP2983866A1; DE102013103643A1; RS55688B1; PT2983866T; UA115689C2; MX361830B; EA029424B1; BR112015025610A2; MX2015014245A; WO2014167111A1; EP2983866B1; DE102013103643B4; ES2617030T3; US20180177529A1

Abstract

본 발명은, 하나 이상의 결합제(12) 및 연마 입자(13)를 구비하는 연마층(8)을 갖는 연마 공구용 연마체(6)에 관한 것으로서, 이 연마 공구용 연마체는 연마층(8) 내에 감온변색(thermochromic) 염료가 제공되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 연마체(6), 및 이 연마체(6)를 회전 구동시키기 위한 구동 장치와 연마 공구(1)를 연결하기 위한 수단(5)을 갖춘 연마 공구(1)와도 관련이 있다. 본 발명은 또한, 인체 부위를 치료하기 위해서 사용되는 본 발명에 따른 연마체(6) 또는 본 발명에 따른 연마 공구(1)의 용도와도 관련이 있다.

Description

연마체{GRINDING BODY}

본 발명은, 하나 이상의 결합제 및 연마 입자를 구비하는 연마층을 갖는 연마 공구용 연마체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이와 같은 연마체를 갖춘 연마 공구와도 관련이 있다. 또한, 본 발명은 이와 같은 연마체 또는 이와 같은 연마 공구의 용도와도 관련이 있다.

이와 같은 유형의 연마체 및 연마 공구는 공지되어 있으며, 예컨대 금속 가공 또는 목재 가공용으로, 인공 기관(prosthesis)을 제조하기 위하여 또는 발 관리 및 손톱 손질(manicure)을 위해 사용된다. 연마 과정 중에는 일시적으로 그리고 국부적으로 높은 열 부하가 발생할 수 있기 때문에, 연마체 및 가공할 영역을 냉각시키기 위하여 반드시 반복적으로 연마 과정을 중단시킬 필요가 있다. 또한, 열에 의해서 야기되는 환자의 고통 또는 가공할 가공품에서의 열 손상을 방지하기 위하여, 연마 과정 동안에 연마체를 냉각시키는 것도 공지되어 있다.

서문에 언급된 유형의 연마 공구는 예를 들어 DE 20 2007 012 818 U1호에 기술되어 있다. 이 간행물에 공지된 연마 공구는 족학(podology) 분야에서 사용되고, 캡 형태의 연마체를 구비한다. 연마체는 금속성의 지지층(carrier layer)으로 이루어지며, 이 지지층 상에 연마층이 제공되어 있다. 또한, 연마 공구에는 연마 캡을 회전 구동시키기 위한 구동 장치가 포함되며, 이 경우 구동 장치 및 연마 캡은 클램핑 샤프트를 통해 서로 연결되어 있다. 연마 과정 동안에 연마체를 냉각시키기 위하여, 연마체 내에는 냉각 보어가 제공되어 있으며, 이 냉각 보어를 통해서 냉기가 가공할 영역으로 흘러간다.

다름 아니라 치료 시간이 더 길어지는 경우에는, 냉각 과정에서 연마 열이 완전히 방출될 수 없음으로써, 결과적으로 국부적인 열 손상이 야기될 수 있다는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 피하기 위하여, 예를 들어 발 관리자는, 환자를 위한 치료 과정이 열로 인해 불편해지는 때가 언제인지를 환자 자신이 발 관리자에게 알려주는 방식에 의존하고 있다. 하지만, 이와 같은 방식에서는 치료시에 화상을 입을 위험이 있고, 다른 무엇보다도 당뇨병 환자의 경우에는 그 위험도가 특히 높은데, 그 이유는 당뇨병 환자의 경우 종종 발에서 감지할 수 있는 온도 감지력이 떨어지기 때문이다.

DE 20 2009 006 069 U1호에는, 폴리우레탄 폼( polyurethane foam)으로 이루어진 연마 디스크가 공지되어 있다. 이 연질의 연마 디스크는, 연마 디스크가 지나치게 뜨거워져서 래커 표면이 손상될 수 있다는 것을 변색에 의해서 사용자에게 시각적으로 알려주기 위하여, 감온변색(thermochromic) 염료를 구비한다. 감온변색 염료는 마이크로 캡슐 내에 포함되어 있으며, 이 마이크로 캡슐이 연마 디스크를 제조하는 동안에 연질 폼에 혼합된다. 마이크로 캡슐은 또한 저융점의 열가소성 수지 및 활성체 화합물을 함유한다. 연마 과정 동안에 래커 표면을 손상시키는 온도 상승을 시각적으로 감지할 수 있기 위하여, 감온변색 염료는 규정된 변색 온도에서 변색된다. 저융점의 열가소성 수지가 이와 같은 변색 온도 범위 안에 자신의 용융 범위를 가짐으로써, 결과적으로 수지의 용융에 의해서 감온변색 염료가 활성체 화합물과 반응할 수 있게 된다.

감온변색 염료가 변색할 수 있기 전에 열가소성 수지가 먼저 용융되어야만 한다는 것이 단점으로 여겨진다. 또한, 연마 디스크의 제조도 복잡한데, 그 이유는, 후속적으로 마이크로 캡슐을 연질 폼에 혼합하기 위해서는, 감온변색 염료가 마이크로 캡슐 내에서 활성체 화합물 및 열가소성 수지와 함께 결합 되어야만 하기 때문이다. 또 다른 단점은, 연질 폼으로 인해 가공할 재료의 표면에서 절삭 또는 절단 제조 단계들이 전혀 실시될 수 없다는 것이다.

상기와 같은 선행 기술로부터 출발하는 본 발명의 과제는, 절삭 제조 방법 동안에 가공 또는 치료할 부위에서 열에 의해 야기되는 손상 또는 고통을 방지할 수 있게 되는 연마체 또는 연마 공구를 제공하는 것이다. 더 나아가, 본 발명의 또 다른 과제는, 사람 환자의 치료할 부위에서 열에 의해 야기되는 손상 또는 고통을 방지할 수 있게 되는 상기 연마체 또는 상기 연마 공구의 용도를 제시하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 연마층 내에 감온변색 염료가 제공되어 있는, 서두에 언급된 유형의 연마체를 제공한다.

본 발명에 따라, 특정 물질이 가열 또는 냉각시에 변색되는 감온변색 효과가 이용된다. 이와 같은 방식으로, 연마체 사용자, 예를 들어 족학 전문가(podiatrist) 또는 기술자가 특히 연마체의 외부면이 얼마나 뜨거운지를 검출할 수 있다. 이로써, 사용자는 치료할 부위의 과열을 방지하기 위하여 연마 과정을 조기에 중단할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 연마체는 다른 무엇보다도 예를 들어 족학, 손톱 손질 분야의 환자 또는 치과 분야의 환자를 치료하기에 적합하다. 더 나아가, 연마체는, 연마 과정에서 발생하는 마찰 열에 의한 과열이 확실하게 방지되어야만 하는 재료에서 연마 작업을 할 때에도 사용될 수 있다.

바람직한 방식에서는, 연마체가 다층으로 구성되어 지지층을 구비한다. 지지층은, 예를 들어 금속 또는 다른 형태 안정성 물질로 이루어진 강성의 형태 안정성 연마제 지지체로부터 제조될 수 있다. 대안적으로는 직물, 특히 면(cotton)으로 이루어진 유연한 연마제 지지층도 지지층으로서 사용될 수 있다. 예컨대, 면으로 이루어진 지지층에는 함침제가 제공될 수 있으며, 이 함침제 상에는 하나 이상의 결합제를 갖는 연마층이 특히 직접 도포될 수 있다. 그와 달리, 연마체는 또한 지지층 없이도 충분할 수 있다. 이와 같은 경우는 특히 연마체가 긴 연마 핀 또는 디스크 형태의 연마석(grindstone)으로서 형성된 경우이다.

바람직하게, 감온변색 염료는 동일한 특성을 갖는 일정량의 감온변색 안료를 포함하거나 다양한 감온변색 안료로 이루어진 하나 이상의 혼합물을 포함한다. 대안적으로 또는 추가로, 감온변색 염료는 감온변색 색소 또는 다양한 감온변색 색소로 이루어진 하나 이상의 혼합물을 포함한다. 감온변색 색소는, 이 색소가 연마층 내에, 특히 하나 이상의 결합제 내에 용해 가능하게 결합되어 있는 반면, 감온변색 안료는 일반적으로 용해 불가능하게 그리고 연마층에, 특히 하나 이상의 결합제에 혼합되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 연마층이 다층으로 구성되고, 하나 이상의 내부 및 외부 결합층을 구비한다. 다른 말로 표현하자면, 연마층은 복수의 결합층을 갖는 다층 구조를 가지며, 이 경우 결합층이란, 결합제를 구비하는 층으로 이해된다. 원칙적으로는, 내부 및 외부 결합층 외에 또 다른 중간 결합층들이 연마층 내에 제공될 수 있음으로써, 결과적으로 2개 이상의 전술된 결합층을 제공하는 것도 가능하다.

바람직하게, 내부 결합층은 하나 이상의 결합제를 갖는 구조층으로서 형성되어 있고, 외부 결합층은 또 다른 하나의 결합제를 갖는 커버층으로서 형성되어 있다. 원칙적으로는, 구조층 및 커버층을 위해 동일한 결합제가 사용될 수도 있다. 연마층이 2개 층으로 구성된 구조의 예에서는, 특히 지지층 위에 곧바로 내부 결합층이, 다시 말해 구조층이 제공된다. 연마 입자는 구조층 상에 제공되며, 이 경우 이들 연마 입자는 특히 정전기적으로 또는 기계적으로 분산될 수 있다. 구조층의 하나 이상의 결합제는, 입자들의 이탈을 방지하기 위해, 연마층 내에 연마 입자들을 고정시킨다. 이어서, 구조층 위에 외부 결합층, 다시 말해 커버층이 제공된다. 이 커버층에 의해서는, 연마층 내에서 연마체의 고정 상태가 개선된다. 이로써, 연마층의 다층 구조에 의해 입자의 이탈 위험이 현저하게 줄어든다. 마지막 커버층은 연마층을 매끄럽게 마감하는 평평한 표면을 형성하지 않고, 오히려 구조층으로부터 부분적으로 돌출하는 연마체로 인해 갈라지고 평평하지 않은 연마 표면을 형성한다. 연마 과정이 시작되면서, 새로운 연마체의 경우에는 먼저 연마체 둘레의 커버층 영역이 제거됨으로써, 연마 입자들이 국부적으로 노출된다. 연마체를 계속 사용함에 따라, 커버층이 완전히 닳을 때까지, 커버층의 점점 더 큰 영역이 제거된다. 연마층의 다층 구조에 의해, 연마 입자들은 커버층의 제거 후에도 적어도 구조층에 의해서 계속 유지된다. 예를 들어 연마석이 긴 경우 또는 연마 디스크가 원형인 경우에 해당할 수 있는 것과 같이, 연마체가 지지층을 구비하지 않는 경우에, 연마체는, 내부에 연마 입자들이 결합되어 있는 복수의 결합층을 갖는 연마층만을 구비한다.

또한, 연마체의 외부면에 연마 먼지 입자들이 달라붙는 것을 방지하기 위해, 커버층 상에는 하나 이상의 또 다른 코팅층, 예를 들어 부착 방지층이 제공될 수도 있다. 그럼으로써, 연마시에 연마체가 뒤덮이는 위험이 줄어들게 된다. 이때, 부착 방지층은 최외부 층으로서 연마체 상에 제공될 수 있을 뿐만 아니라, 연마체의 결합층들 중 하나에 통합될 수도 있다.

본 발명의 한 양상에 따라, 내부 결합층에는 감온변색 염료가 없는 것이 제공된다. 특히, 감온변색 염료는 커버층 내에만 제공되어 있다. 이로써, 사용자는 연마체를 사용하는 경우에 이 연마체의 외부면 온도를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 적어도 사전에 결정된 온도 범위 안에서는 유색인 커버층의 마모에 의해서 연마체의 마모도까지도 인식한다. 또한, 종래의 연마체에 감온변색 염료를 제공하기 위하여, 감온변색 염료를 갖는 커버층이 후속적으로 연마체 상에 제공될 수도 있다. 추가로, 특히 개별 결합층들의 마모를 단계적으로 인지할 수 있기 위하여, 커버층 외에 또 다른 결합층들, 특히 구조층과 커버층 사이에 있는 중간 결합층들도 감온변색 염료를 포함할 수 있다.

감온변색 염료를 외부로부터 더 잘 식별할 수 있기 위하여, 커버층의 결합제는 투명한 결합제일 수 있다. 또한, 감온변색 염료가 갖고 있는 색은 결합제에 의해서 왜곡되지 않으며, 커버층 아래에 놓여 있고 필요한 경우에 제공되는 고유한 색을 갖는 층들은 더 잘 식별될 수 있다. 커버층의 결합제가 투명한 열경화성 수지이거나 투명한 열경화성 결합제이기에 특히 우수한 결과에 도달했다. 이로써, 커버층 또는 중간 결합층 내에서는 가급적 투명한 무색 수지가 사용될 수 있으며, 상황에 따라 혼합된 감온변색 염료 및/또는 연마 입자를 제외하고는, 충전제가 최대로 광범위하게 생략될 수 있다. 바람직하게, 경화 후에 연마체를 뺀 커버층의 수지 비율은 70% 이상, 특히 90% 이상 그리고 바람직한 방식에서는 95% 이상이다. 적어도 실질적으로 투명하거나, 반투명하거나, 덮는 범위가 적은 커버층에 의해서는, 커버층의 마모시에 이 커버층의 커버력은 계속해서 약해지는 것이 보장된다. 이로써, 커버층의 감온변색 염료와 상황에 따라 그 아래에 놓이는 착색된 층 사이에서 혼색이 생성될 수 있음으로써, 결과적으로 연마체 사용자는 커버층이 완전히 제거될 때까지 연마층의 지속적인 마모를 인식할 수 있게 된다.

바람직한 방식으로, 구조층의 결합제는 유기 또는 무기 결합제일 수 있다. 예를 들어 이 결합제는, 연마 과정 동안에 생성되는 온도 범위 안에서 용융되지 않는 수지 또는 세라믹 결합제일 수 있다. 세라믹 결합된 연마제의 경우에는, 구조층의 무기 결합제가 연마 입자들, 예를 들어 세라믹 또는 유리 사이에 있을 수 있다. 이어서 제2 단계에서는, 무기 결합제의 연소 후에 커버층이 적층된다.

본 발명의 한 양상에 따라, 구조층 내에는 감온변색 염료가 제공되지 않는다. 하지만, 이와 같은 양상은, 구조층 내에 감온변색 염료가 제공될 수도 있다는 사실을 배제하지는 않는다. 예를 들어, 비-감온변색 염료는 적색의 고유 색을 가질 수 있다. 이로써, 다양한 색상 변경이 실현될 수 있으며, 이 경우 본원에서는 한 가지 가능한 색상 변경이 예시적으로 설명되어 있다: 감온변색 염료는 예를 들어 단지 커버층 내에만 제공되어 있고, 상이한 2개 그룹의 감온변색 안료를 포함하는 감온변색 염료의 혼합물을 구비한다. 제1 그룹은 40℃의 변색 온도에서 투명해지는 청색의 감온변색 안료를 구비하고, 제 2 그룹은 60℃의 변색 온도에서 투명해지는 황색의 감온변색 안료를 구비한다. 이때, 구조층은 비-감온변색 염료에 의해서 적색으로 착색되어 있다. 이로써, 실온에서는 연마층을 녹색으로 보이게끔 하는 혼색이 나타나게 된다. 연마층의 온도가 40℃ 이상으로 상승하면 연마층은 황색이고, 온도가 60℃ 이상으로 상승하면 연마층은 적색이다. 황색 감온변색 안료에 대한 청색 감온변색 안료의 상대적인 안료 양이 증가하게 되면, 다음과 같은 색상 변경추이가 나타날 수 있을 것이다: 실온에서는 연마층이 청색 내지 청/녹색이다. 대략 40℃에서는 연마층의 색상이 녹색으로부터 녹/황색으로 변색되고, 60℃ 이상에서는 연마층의 색상이 적색이 된다. 착색된 구조층에 의해서는, 연마층의 온도를 결정할 가능성 외에 커버층의 마모도 더욱 잘 인지될 수 있다. 연마체를 사용하는 동안에는, 커버층이 소모될 때까지 커버층이 국부적으로 제거된다. 시간이 흐름에 따라 연마 입자들이 닳아지고/닳아지거나 무뎌짐으로써, 사용된 연마체는 더 큰 연마 표면으로 인해 새로운 연마체보다 많은 마찰 열을 발생하게 된다. 커버층이 제거되거나 완전히 소모된 경우에는, 연마 입자들이 구조층으로부터 이탈할 위험이 증가한다. 따라서, 구조층의 고유 색에 의해서는, 감온변색 염료가 제공된 연마층, 특히 커버층의 마모 정도가 인식될 수 있다.

또한, 연마 표면 쪽을 향하는 지지층의 표면상에는 비-감온변색 색상이 제공될 수도 있다. 그럼으로써, 구조층이 투명한 경우에 우수하게 인식될 수 있는, 연마체 마모 정도를 인식할 수 있는 또 다른 한 가지 가능성이 제공된다.

바람직한 방식으로, 연마 입자의 적어도 일부분의 양이 투명하게 형성되어 있다. 특히, 모든 연마 입자가 투명할 수 있다. 투명한 연마 입자로서는, 단결정 커런덤(monocrystal corundum)으로 이루어진 연마 입자가 특히 적합하다. 연마 입자를 투명하게 형성함으로써, 감온변색 염료 및 상황에 따라 제공되는 비-감온변색 염료가 더욱 우수하게 식별될 수 있고, 이들의 색은 연마 입자의 고유 색에 의해서 왜곡되지 않는다.

투명한 연마 입자에 대해 추가로 또는 대안적으로, 연마 입자의 적어도 일부분의 양이 유색으로 형성될 수 있다. 특히, 모든 연마 입자가 유색으로 형성될 수 있다. 연마 과제에 따라 상이한 연마 입자들이 바람직할 수 있으므로, 단지 투명한 단결정 커런덤 뿐만이 아니라 또는 이와 같은 투명한 단결정 커런덤 대신에, 예를 들어 적색의 특수 커런덤, 녹색의 실리콘 카바이드 또는 백색의 연마 입자, 예를 들어 세라믹 입자, 졸-겔-커런덤 혹은 백색의 특수 커런덤도 사용될 수 있다. 연마 입자가 유색인 경우에는, 구조층의 결합제와 비-감온변색 염료의 혼합에 의해서 구조층의 색상이 연마 입자의 색에 매칭될 수 있다.

연마체에 의해서 특히 우수한 연마 결과에 도달할 수 있기 위하여, 연마 입자는 30 내지 1,400 마이크로미터의 입자 크기를 가질 수 있다. 입자 크기가 크기 때문에, 연마 입자들 간의 골 공간(chip space)은, 예를 들어 사람의 발에 있는 각질 피부 제거할 때 연마체가 뒤덮이지 않을 정도로 크다. 그와 달리 골 공간이 지나치게 작은 경우에는, 연마체의 절삭 용적 또는 절삭 성능이 줄어들고, 연마체의 신속하게 상승하는 외부면 온도에 의해 연마체 및 환자 또는 가공할 부품이 손상을 입을 위험이 증가한다.

바람직한 방식으로, 감온변색 염료가 가역적인 그리고/또는 비가역적인 감온변색 염료를 포함한다. 차가운 상태에서, 예를 들어 실온에서 어두운 색을 갖는 감온변색 염료의 예에서는, 색상 변경에 의해 온도 상승이 사용자에게 신호화 될 수 있다. 처음에 어두운 색을 갖는 감온변색 염료는 예를 들어 적색으로의 변색에 의해 온도 상승을 표시할 수 있다. 이로써, 사용자는 간단한 방식으로 연마체의 외부면 온도를 결정할 수 있다. 예를 들어 가역적인 염료가 사용되면, 색상 변경에 의해서 사용자에게 연마체의 가열 상태가 표시될 뿐만 아니라, 연마체의 냉각 상태까지도 표시될 수 있는데, 그 이유는 냉각된 상태에서는 연마체가 재차 자신의 원래의 색을 취하기 때문이다. 추가로 또는 대안적으로 비가역적인 염료가 사용되면, 최대로 허용된 외부면 온도에서 비가역적인 변색이 제공됨으로써, 연마체가 예를 들어 최대로 허용된 외부면 온도 위에서 작동되었다는 사실이 사용자에게 계속 표시될 수 있다. 그럼으로써, 연마체가 과열되었고 추가 사용에 더 이상 적합하지 않다는 사실이 지속적으로 표시된다. 연마체가 사전에 결정된 최대 온도 아래에서 작동되는 한, 냉각된 상태에서 연마체는 재차 자신의 원래의 색을 취한다. 마지막으로, 예를 들어 사전에 결정된 외부면 온도에 도달했을 때에 이미 유색으로 변색되기 위하여, 비가역적인 염료만 제공될 수도 있다. 이로써, 연마체가 이미 한 번 사용되었다는 사실이 영구적으로 표시될 수 있다. 이는, 완벽한 연마층을 갖는 새로운 연마체만 계속해서 사용되도록 보장해준다. 가장 간단한 경우, 변색 온도가 실온 바로 위에 놓여 있음으로써, 상기와 같은 상황이 보장된다.

바람직하게, 감온변색 안료는, 20℃ 내지 90℃의 외부면 온도에서 한 번 이상 변색되도록 형성되어 있다. 그러나 원하는 연마 적용예에 따라, 감온변색 안료는, 30℃ 내지 70℃의 외부면 온도에서 한 번 이상 변색되도록 형성될 수도 있다. 매우 일반적으로, 안료를 선택할 때에는, 연마체의 연마 적용예가 먼저 결정되어야만 한다는 사실이 적용된다. 그러면, 환자 또는 가공품의 관련 열 민감성 범위로부터 출발하여, 이 온도 범위에서 또는 최대로 허용된 연마 온도에 도달했을 때에 한 번 이상 변색되는 감온변색 안료가 선택될 수 있다. 연마 과정에서는 연마체가 외부로부터 내부로 가열되기 때문에, 연마 적용예가 동일한 경우에도 상이한 변색 온도의 감온변색 안료 또는 감온변색 색소가 사용될 수 있다. 따라서, 감온변색 염료가 어디에 제공되어 있는지에 따라, 하나 이상의 변색 온도는 더 내부에 놓여 있는 감온변색 염료에서보다 더 외부에 놓여 있는 감온변색 염료에서 상응하게 더 낮아야만 한다.

바람직한 방식으로, 감온변색 염료는, 40℃ 내지 60℃의 외부면 온도에서 한 번 이상 변색되도록 형성되어 있다. 이와 같은 온도 범위는 족학용으로 특히 우수하게 적합하다.

특히 바람직하게, 감온변색 염료는 복수의 규정된 변색 온도를 갖는다. 더 세밀하게 등급 분류된 색상 변경을 참조해서, 사용자는 연마체의 외부면 온도를 더욱 정확하게 결정할 수 있다. 다양한 감온변색 안료 및/또는 감온변색 색소를 혼합함으로써, 상이한 변색 온도를 갖는 가역적인 그리고/또는 비가역적인 다양한 색상 변경추이에 도달할 수 있다.

또한, 감온변색 염료는, 염료의 한 번 이상의 변색이 연속적으로 또는 불연속적으로 진행하도록 형성될 수도 있다. 바람직하게, 감온변색 염료는, 감온변색 염료의 한 번 이상의 변색이 연속적으로 진행하도록 형성되어 있다. 이와 같은 방식에 의해서, 사용자는 연마체의 증가하는 온도 상승을 잘 인지할 수 있고, 연마체를 냉각시키기에 적합한 대응 조치들, 예를 들어 가공할 표면으로부터 연마체를 거두는 대응 조치를 취할 수 있다. 대안적으로, 감온변색 염료의 한 번 이상의 변색은 또한 불연속적으로 진행할 수도 있다. 매우 다양한 감온변색 염료가 혼합되는 경우에는, 연속적으로 그리고 불연속적으로 진행하는 변색이 제공될 수 있다. 또한, 제1 변색 온도에서는 연속적으로 변경되고, 제2 변색 온도에서는 불연속적으로 변경되는 감온변색 염료도 제공될 수 있다.

바람직하게, 감온변색 염료는, 이 염료가 하나 이상의 변색 온도에서 투명하게 되도록 형성되어 있다. 이와 같은 방식으로, 이러한 변색 온도에 도달한 경우에 감온변색 염료 아래에 놓여 있는 층들이 가시와 됨으로써, 결과적으로 예를 들어 착색된 내부 결합층 또는 지지층 상의 색상 도포가 외부로부터 인식될 수 있다. 바람직한 방식으로, 염료가 적어도 20℃ 이하의 외부면 온도에서는 불투명하고, 20℃ 이상의 하나 이상의 규정된 외부면 온도에서는 투명하도록, 감온변색 염료는 커버층 내에 형성되어 있다. 바람직하게, 커버층 아래에 배치된 내부 결합층 또는 지지층은 경고 색(warning color)으로 채색되어 있다. 이로써, 예를 들어 감온변색 염료는 온도가 증가함에 따라 사전에 결정된 색상 변경추이를 진행할 수 있고, 20℃보다 높은 규정된 외부면 온도에서는 투명하게 될 수 있다. 그럼으로써, 예를 들어 처음에 어두운 색의 색상 층은 연마체의 외부면이 가열될 때에 투명하게 될 수 있고, 커버층 아래에 배치된 채색된 층이 보일 수 있다. 이 채색된 층은 더 우수한 인식 가능성을 위해서 경고 색으로, 예를 들면 적색, 황색 또는 눈에 띄는 네온 색으로 채색될 수 있다. 또한, 용도에 따른 사용시에는 마모물의 색상에 상응하는 색상도 선택될 수 있다. 이로써, 연마체는 완전히 마모물로 뒤덮인 상태에서뿐만 아니라 상승된 온도에서도 동일한 색을 취하게 될 것이다. 이때 사용자는, 자신이 작업을 중단해야만 한다는 사실을 인식한다. 연마체가 계속해서 마모물로 뒤덮이면, 색상이 더 이상 변경되지 않음으로써 사용자가 연마체를 더 이상 사용할 수 없다는 사실을 인식하게 되거나, 색상이 재차 변경됨으로써, 결과적으로 연마체가 재차 정상적으로 조정되었다는 사실이 표시된다. 그와 마찬가지로, 커버층은 또한, 이 커버층이 적어도 20℃ 이하의 외부면 온도에서 투명하고, 20℃ 이상의 하나 이상의 규정된 외부면 온도에서 반투명하도록 형성될 수 있다. 따라서, 이와 같은 방식으로 온도 상승을 표시하기 위하여, 커버층 아래에서 처음에는 보이는 색상이 커버층에 의해 은폐될 수 있다.

또한, 감온변색 염료는, 제1 변색 온도에서 한 번의 변색이 이루어지고, 제2 변색 온도에서 또 한 번의 변색이 이루어지도록 형성될 수도 있다. 바람직하게, 제1 변색 온도에서의 변색은 가역적이고, 제2 변색 온도에서의 변색은 비가역적이다. 바람직한 방식으로, 제2 변색 온도는 제1 변색 온도보다 높다. 이로써, 제1 변색이 예를 들어 가공할 재료에 또는 환자에게 위험하지 않은 온도 범위 안에서 가역적일 수 있음으로써, 결과적으로 연마체는 냉각에 의해서 재차 자신의 원래 색을 취하게 된다. 그와 달리 연마체가 규정된 온도를 초과해서 가열되어야만 하는 경우, 예를 들어 재료에 또는 환자에게 유해하거나, 화상을 유발하거나, 연마체를 쓸모없게 만드는 정도까지 가열되어야만 하는 경우에는, 제2 변색 온도가 비가역적일 수 있다. 그와 마찬가지로, 제2 변색 온도는 실온 바로 위에 놓일 수도 있음으로써, 결과적으로 사용자는 연마체가 이미 한 번 사용되었다는 사실을 즉시 인식하게 된다. 이 경우에는, 사용 전에 연마체의 색상이 이미 비가역적으로 변경되지 않도록 하기 위하여, 제1 변색 온도가 실온의 범위 안에 있다.

바람직한 방식으로, 연마체는 회전 대칭 연마 헤드로서 형성되고, 회전 구동을 위해 구동 샤프트와 연결될 수 있는 것이 제안된다. 예를 들어 연마체는, 예컨대 면과 같은 유연한 재료로 이루어진 지지층을 갖는 연마 캡으로서 제조되어 있다. 또한, 연마체는 연마 디스크로서 형성될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 대상은, 전술된 연마체를 갖춘 연마 공구이다. 이 연마 공구는, 연마체를 회전 구동시키기 위한 구동 장치와 연마체를 연결하기 위한 수단을 구비한다.

또한, 본 발명의 또 다른 대상은, 인체 부위를 치료하기 위해서 사용되는 전술된 연마체 또는 전술된 연마 공구의 용도이다. 바람직한 방식에서, 연마체 또는 연마 공구는 발 관리용으로, 더 상세하게 말하자면 족학 범주 안에서 사용된다.

한 바람직한 실시 예가 이하에서 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 연마 공구의 한 실시 예의 종단면도이고;
도 2는 본 발명에 따른 연마체의 한 부분 도면의 종단면도이다.

도 1에는 발 관리를 위한 본 발명에 따른 연마 공구의 한 실시예가 도시되어 있으며, 상기 연마 공구에 의해 특히 각질화된 발 부분이 연마될 수 있다.

연마 공구는 회전 대칭의 연마 헤드(1)를 포함하며, 이 연마 헤드는 수지로 성형된 코어(2)를 구비한다. 코어는 반구형으로 형성되고, 평평한 단부(3)에 중심 보어(4)를 구비한다. 보어(4) 내에는, 바람직하게 금속으로 제조되는 긴 샤프트(5)가 삽입되어 있다. 또한, 연마 헤드(1)를 자체 세로축(L)을 중심으로 회전 구동시키기 위하여, 도면에는 도시되지 않은 구동 장치가 제공된다. 코어 상에는 연마 캡(6)이 전체 표면에 걸쳐 접착되며, 이 경우 연마 캡은 코어(2)의 평평한 단부(3)에서 세로 방향으로 코어 위로 돌출한다.

도 2에는, 본 발명에 따른 연마 캡(6)의 종단면도가 도시되어 있다. 도면을 통해 알 수 있는 사실은, 연마 캡(6)이 다층으로 구성되어 있고, 지지층(7) 및 연마층(8)을 구비한다는 것이다. 지지층(7)은 유연한 면 직물로 제조되어 있고, 도 2에 도시되지 않은 코어(2)에 접착되어 있다. 코어(2)의 반대 방향을 향하고 있는 지지층(7)의 외부면(9)에 연마층(8)이 제공되어 있다.

연마층(8)은 다층으로 형성되고, 내부 결합층 및 외부 결합층, 다시 말해 구조층(10) 및 커버층(11)을 구비한다. 구조층(10)은 지지층(7)의 외부면(9)에 제공되어 있다. 이 구조층은, 적색의 비-감온변색 색삭으로 채색되어 있는 세라믹 결합제(12)를 구비한다. 구조층(10)의 세라믹 결합제(12) 내에 연마 입자(13)가 결합되어 있다. 연마 입자(13)는, 구조층(10) 내에 바람직하게 정전기적으로 분산되어 있는 투명한 단결정 커런덤이다. 이들 연마 입자는 약 425 마이크로미터의 입자 크기를 갖는다. 도면을 통해 알 수 있는 사실은, 구조층(10) 및 부분적으로 돌출하는 연마 입자(13)가 평평하지 않고 갈라진 표면(14)을 형성한다는 것이다. 이 갈라진 표면(14) 상에는 커버층(11)이 제공되어 있으며, 커버층은 구조층(10) 및 연마 입자(13)를 비교적 얇은 층으로 덮고, 연마 입자(13)를 추가로 결합시킨다. 커버층(11)은, 열에 의해서 경화될 수 있는 투명한 열경화성 결합제(15)를 구비한다. 갈라진 표면(14)에 상응하게, 커버층(11)도 평평하지 않은 외부면(16)을 갖는다. 개별 연마 입자(13)들 사이에는, 연마 과정 동안에 분리된 각질 피부 부스러기를 수용하기 위해서 이용되는 골 공간(17)이 규정되어 있다.

연마 캡(6)의 외부면 온도를 결정하기 위해, 커버층(11)의 투명한 결합층(15) 내에 감온변색 염료가 결합되어 있다. 이들 감온변색 염료는, 동일하게 분포된 2개 그룹을 포함하는 가역적인 안료의 혼합물을 구비한다. 제1 그룹은 40℃의 변색 온도에서 투명해지는 청색의 감온변색 안료를 구비하고, 제2 그룹은 60℃의 변색 온도에서 투명해지는 황색의 감온변색 안료를 구비한다. 따라서, 감온변색 안료가 제공된 커버층(11)은 실온에서 녹색의 색조로 채색되어 있다.

작동 중에, 족학 전문가는 살균 포장으로부터 연마 헤드(1)를 꺼내고, 이 헤드를 샤프트(5)를 이용해서 구동 장치의 인장 척(tensioning chuck) 내에 고정시킨다. 연마 과정 동안에, 족학 전문가는 예를 들어 환자의 각질화된 발 영역을 향해 연마 헤드(1)를 가압한다.

연마층(8)과 환자의 발 사이를 문지름으로써, 연마 캡(6)의 외부면 온도를 상승시키는 마찰 열이 생성된다. 실온에서의 차가운 상태에서 여전히 녹색인 커버층(11)은 40℃에 해당하는 연마 캡(6)의 외부면 온도부터 황색이 된다. 이로써, 족학 전문가는, 연마 캡(6)의 외부면 온도가 환자에게 안락감을 느끼게 해주는 40℃ 이상의 온도에, 그러나 60℃ 이하의 온도에 놓이게 된다는 사실을 인식하게 된다.

족학 전문가가 연마체(1)를 내려놓지 않으면, 연마 캡(6)의 외부면 온도는 연마 기간이 더 길어짐에 따라 계속해서 상승한다. 외부면 온도가 60℃를 초과하면, 커버층(11)은 투명해지고, 적색의 구조층(10)이 인식될 수 있다. 그럼으로써, 외부면 온도가 환자에게 불쾌감을 느끼게 해주는 온도에 도달했고, 연마 캡(6)을 냉각시키기 위해서 연마 과정이 중단되어야만 한다는 사실이 족학 전문가에게 신호화 된다.

족학 전문가가 연마체(1)를 발에서 거두자마자, 연마 캡(6)은 냉각될 수 있다. 그러면, 연마 과정 동안에 연마층(8)에 의해 제거된 각질 피부 부스러기가 내부로 전달된 연마층(8) 골 공간(17)도 노출된다. 따라서, 부스러기는 골 공간(17)으로부터 떨어지거나 불어서 제거될 수 있다.

더 나아가, 커버층(11) 내에 있는 감온변색 안료는 연마층(8)의 외부면 온도를 표시하기에 적합할 뿐만 아니라, 연마층(8)의 마모를 결정하기에도 적합하다. 그 이유는, 제1 연마 과정이 시작되면서 연마층(8)이 서서히 제거되기 때문이다. 족학 전문가는, 먼저 투명한 연마 입자(13) 영역에서 감온변색 안료에 의해 채색된 커버층(11)이 제거되고, 이어서 그 아래에 놓여 있는 적색의 구조층(10)이 국부적으로 가시화됨으로써 연마층의 마모를 인식한다. 연마층(8)의 마모가 증가함에 따라, 적색으로 채색된 구조층(10)의 점점 더 큰 표면이 가시화되는데, 그 이유는 커버층(11)이 적어도 국부적으로 연마 입자(13) 주위에서 계속 제거되고, 계속 사용하면서 완전히 소모되기 때문이다. 이와 같은 방식으로, 구조층(10) 외에 연마 입자(13)를 추가로 고정시키는 커버층(11)이 점차 소모된다는 사실이 족학 전문가에게 표시된다. 구조층(10)의 대부분이 노출된 경우에는, 연마 입자(13)의 이탈을 방지하기 위해, 연마 캡(6)은 더 이상 사용되지 말아야 한다.

개별 결합층들(10, 11)에 다양한 감온변색 염료를 혼합함으로써, 매우 다양한 색상 변경추이가 구현될 수 있다. 또한, 연마 캡(6)의 규정된 외부면 온도를 초과하는 경우에는, 연마 캡이 이미 사용되었고 위생상의 이유에서 더 이상 사용되어서는 안 되다는 사실을 족학 전문가에게 표시하기 위하여, 비가역적인 감온변색 염료도 제공될 수 있다.

1: 연마 헤드
2: 코어
3: 단부
4: 보어
5: 샤프트
6: 연마 캡
7: 지지층
8: 연마층
9: 외부면
10: 구조층
11: 커버층
12: 구조층의 결합제
13: 연마 입자
14: 표면
15: 커버층의 결합제
16: 외부면
17: 골 공간
L: 세로축

Claims

연마체(6), 및 상기 연마체(6)를 회전 구동시키기 위한 구동 장치와 연마 공구(1)를 연결하기 위한 수단(5)을 구비하는 연마 공구(1)로서,
연마체(6)는 하나 이상의 내부 결합층(10), 외부 결합층(11) 및 연마 입자(13)를 갖는 다층으로 구성된 연마층(8)을 구비하며,
내부 결합층(10)은 하나 이상의 결합제(12)를 갖는 구조층으로서 형성되고, 외부 결합층(11)은 또 다른 결합제(15)를 갖는 커버층으로서 형성되며,
외부 결합층(11) 내에 감온변색 염료가 제공되어 있는, 연마 공구(1).
제1항에 있어서, 연마체(6)가 다층으로 구성되고 지지층(7)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 감온변색 염료는 동일한 특성을 갖는 일정량의 감온변색 안료 또는 다양한 감온변색 안료로 이루어진 하나 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 감온변색 염료가 감온변색 색소 또는 다양한 감온변색 색소로 이루어진 하나 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 결합층(10)에는 감온변색 염료가 없는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 커버층(11)의 결합제(15)는 투명한 결합제인 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제6항에 있어서, 커버층(11)의 결합제(15)는 투명한 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 구조층(10)의 결합체(12)는 유기 또는 무기 결합제인 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 구조층(10) 내에 비-감온변색 염료가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 연마층(8) 쪽을 향하는 지지층(7)의 표면(9)에 비-감온변색 색상이 제공되어 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 연마 입자(13)의 적어도 일부분의 양이 투명하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 연마 입자(13)의 적어도 일부분의 양이 유색으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 연마 입자(13)는 30 내지 1,400 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 감온변색 염료는 가역적인 그리고/또는 비가역적인 감온변색 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 감온변색 염료는 40℃ 내지 60℃의 온도에서 한 번 이상 변색되는 하나 이상의 변색 온도를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 감온변색 염료는 규정된 복수의 변색 온도를 갖는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 감온변색 염료는, 감온변색 염료의 한 번 이상의 변색이 연속적으로 또는 불연속적으로 진행하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 감온변색 염료는, 감온변색 염료가 하나 이상의 변색 온도에서 투명해지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 감온변색 염료는, 제1 변색 온도에서 한 번의 변색이 이루어지고, 제2 변색 온도에서 또 한 번의 변색이 이루어지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제19항에 있어서, 제1 변색 온도에서의 변색은 가역적이고, 제2 변색 온도에서의 변색은 비가역적인 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
제20항에 있어서, 제2 변색 온도가 제1 변색 온도보다 높은 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1).
인체 부위를 치료하기 위해서 사용되는, 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 연마 공구(1)의 용도.
제22항에 있어서, 연마 공구(1)가 발 관리용으로 사용되는 것을 특징으로 하는, 연마 공구(1)의 용도.