KR20170060492A - 철판용 면취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 산업분야에서 사용되는 철판의 모서리를 신속하고 효과적으로 가공하여 가공대상물의 마감과 품질을 높이기 위한 사용되는 철판용 면취기를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 지지대의 상측으로 베이스프레임을 형성한 스탠드;와 베이스프레임에 설치된 감속모터;와 커플러에 의해 모터축에 연결되는 샤프트;와 면취될 철판이 투입되는 투입부 및 투입부의 타측에 배출구가 형성되며, 일측 길이방향으로 상기 샤프트가 관통 내입되는 본체;와 본체 내측으로 샤프트의 회전에 의해 구동되는 이송롤러 어셈블리;와 본체 내부에서 이송롤러 어셈블리와 마주보게 형성되어 투입부를 통해 내입된 철판을 가압시키는 아이들롤러 어셈블리;와 아이들롤러 어셈블리에 연결되어 가압력을 제공하는 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 철판용 면취기에 의하면, 날카로운 모서리부를 갖는 철판을 한 번의 공정으로 4곳의 모서리를 균일하면서도 신속하게 면취할 수 있고, 롤러의 홈 간격에 따라 다양한 두께의 철판 모서리도 면취할 수 있는 장점을 갖는다.

Description

철판용 면취기{Chamfering machine for iron plate}

본 발명은 철판용 면취기로서, 이를 보다 상세히 설명하면 다양한 산업분야에서 사용되는 철판의 모서리를 신속하게 효과적으로 가공하여 가공대상물의 마감과 품질을 높이기 위한 철판용 면취기에 관한 것이다.

기계산업 및 조선산업 분야에서는 철판을 이용하여 각종 기계부품과 철의장품 및 선박들을 제조하며, 이러한 과정에서 철판을 원하는 크기로 커팅하여 가공하는 과정을 거치게 된다.

절단된 철판은 절단부의 모서리가 날카롭기 때문에 모서리를 가공하는 과정이 필수이며, 이러한 모서리부 면취가공은 종래에는 작업자가 그라인더를 이용하여 수작업으로 해오고 있었던바, 이와 같은 수작업으로 가공할 경우 작업시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 균일한 면취작업을 할 수 없어서 매우 비효율적이었다.

이에 따라 근자에는 대한민국 등록특허공보(B1) 10-1318977호에서와 같이 철판모서리 면취장치를 게시하고 있으며, 구체적으로는 가공철판의 두께에 따라 상하부측 면취커터의 높이(간격)를 조절하면서 가공철판의 상하 모서리부를 동시에 면취가공할 수 있도록 하되, 가공철판의 면취가공부의 형상이 호형이나 직선형에 관계없이 그 면취가공부를 안내하면서 면취가공할 수 있게 하며, 가공철판을 롤러로서 일정한 속도로 이동시킬 수 있게 하고, 테이블 상에는 가공철판의 이송이 자유롭게 이루어질 수 있도록 하기 위한 철판이송안내구를 설치한 구성으로 가공철판의 두께나 형상에 구애받지 않고 면취가공할 수 있는 장점이 있다.

또 다른 선행기술로는 대한민국 공개실용신안공보(U) 20-2013-0004611호에서 제공하고 있는 베벨링 머신이 게시되어 있으며, 이의 구성은 금속 빔이나 금속판의 상부 양측에 대칭장착되고 내면에는 상기 금속빔이나 금속판을 따라 용이하게 이동할 수 있도록 이송 롤러가 장착되는 한 쌍의 몸체와; 상기 몸체의 상부에 장착되고 상기 금속 빔이나 금속판의 폭에 따라 상기 몸체의 간격을 조절하는 간격조절수단과; 상기 몸체에 각각 장착되고 상기 금속 빔이나 금속판을 따라 몸체의 이동시 상기 금속 빔이나 금속판의 모서리 부분을 가공하는 절삭수단과; 상기 몸체에 장착되어 상기 간격조절수단과 절삭수단을 제어하는 제어수단; 을 포함하여 이루어진 것으로, 금속 빔이나 금속판과 같은 가공물의 상부에 장착되어 상기 가공물을 따라 이동하면서 양측 모서리 부분을 면 처리할 수 있는 효과가 있다.

하지만 상기와 같은 선행기술들은 모서리 가공을 위한 별도의 절삭공구를 사용하고 있으므로 절삭공구나 절삭유와 같은 유지 보수비용이 발생되며, 절삭과정에서 칩과 미세분진이 발생하여 작업자의 작업환경을 오손시키는 등의 문제점이 있었다.

KR 10-1318977 (B1) 2013.10.17 KR 20-2013-0004611 (U) 2013.07.26

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서,

작업환경을 오염시키지 않으면서도 한 번의 공정으로 철판의 양측 모서리부를 신속하면서도 균일하게 성형할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한 장치 내부에 형성된 다수의 롤러에 의해 다단계로 성형을 하여 모서리부의 균일하고 정밀하게 성형가능하며, 다양한 두께의 철판에도 적용 가능한 철판용 면취기를 제공함을 발명에서 해결하고자 하는 과제로 한다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 참작할 수 있다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 철판용 면취기를 구성하되,

지지대의 상측으로 베이스프레임을 형성한 스탠드;와 베이스프레임에 설치된 감속모터;와 커플러에 의해 모터축에 연결되는 샤프트;와 면취될 철판이 투입되는 투입부 및 투입부의 타측에 배출구가 형성되며, 일측 길이방향으로 상기 샤프트가 관통 내입되는 본체;와 본체 내측으로 샤프트의 회전에 의해 구동되는 이송롤러 어셈블리;와 본체 내부에서 이송롤러 어셈블리와 마주보게 형성되어 투입부를 통해 내입된 철판을 가압시키는 아이들롤러 어셈블리;와 아이들롤러 어셈블리에 연결되어 가압력을 제공하는 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 날카로운 모서리부를 갖는 철판을 한 번의 공정으로 4곳의 모서리를 균일하면서도 신속하게 면취할 수 있는 효과가 있다.

또한 절삭날의 교체나 절삭유의 투입이 필요치 않아 생산비를 낮출 수 있다.

또한 롤러의 홈 간격에 따라 다양한 두께의 철판 모서리도 면취할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 철판용 면취기의 실시예를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에서 제공하는 철판용 면취기의 부분파절 사시도.
도 3은 철판용 면취기의 정면도
도 4는 철판용 면취기의 본체부 측단면도
도 5는 롤러어셈블리의 유닛 확대사시도
도 6는 철판용 면취기의 본체부 평단면도
도 7은 투입부측 확대 단면도
도 8은 철판용 면취기의 부분 정단면도

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 선박에서 케이블이 관통되는 곳이 설치되는 코밍의 모서리를 가공하기 위한 장치로 개발된 것으로, 일반적으로 선박 제조시에는 선박내부에 설치되는 각종 장비의 전기적 배관을 위해 케이블을 배선하되, 격벽을 관통하여 케이블이 배선되기 위한 케이블홀이 형성되고 케이블홀 주위로는 물이나 기타 이물질이 케이블홀로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 일정한 높이를 갖는 코밍이 설치된다. 상기 케이블홀은 케이블의 두께나 개수에 맞게 다양한 크기로 형성되고, 이로 인해 코밍 또한 케이블홀의 크기에 맞게 제작되어 설치되며, 상기 케이블을 통과시키는 코밍이 설치된 격벽간의 수밀, 방음, 방진을 목적으로 코밍 내부에 분말과 액체가 일정한 비율로 혼합된 컴파운드를 채워 시공되고 있는 실정이다.

상기한 코밍은 설치장소에 따라 두께와 크기가 상이하며 일반적으로는 원형파이프 또는 장타원파이프 형성으로 제작하되, 미리 설계된 두께와 형상으로 제작하기 위해 철판을 절단하는 과정을 가장 먼저 거치게 된다.

절단된 철판은 원하는 형상으로 벤딩하기 전, 용접부를 제외한 양측 4곳의 날카로운 모서리부를 부드럽게 면취하는 과정이 선행되어야 하며, 본 발명에서는 철판의 양측 모서리부를 한 번의 공정만으로 신속하고 균일하게 면취할 수 있는 장치를 제공코자 한다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 철판용 면취기의 실시예를 보인 배면사시도이고, 도 2는 본 발명에서 제공하는 철판용 면취기의 부분파절 사시도이며, 도 3은 철판용 면취기의 정면도이다.

도시된 도면을 참조하면 본 발명의 철판용 면취기(1)는 스탠드의 일측에 형성된 감속모터(5)와, 감속모터와 이격되어 스탠드 상부면에 투입부와 배출구(14)를 갖도록 형성된 본체(10)와, 감속모터(5)의 구동에 의해 본체(10) 내부에서 동작하는 이송롤러 어셈블리(20)와, 본체(10) 내부에서 이송롤러 어셈블리(20)와 마주보게 형성되어 철판을 가압하는 아이들롤러 어셈블리(30) 및 아이들롤러 어셈블리를 가압시키는 가압부(40)로 대분되어 구성된다.

기계의 안정적인 거치를 위해 4개의 지지대(2) 상측으로 베이스프레임(3)을 구비한 스탠드(4)를 형성하고, 상기 스탠드(4)의 일측에는 감속기가 일체로 구성된 감속모터(5)를 설치한다.

한편 상기 스탠드(4)의 상부에는 감속모터(5)로부터 일정거리가 이격되도록 직육면체의 본체(10)를 형성하되, 정면에는 철판이 내입되는 투입부(11)를 형성하고 타측으로는 모서리가 가공된 철판이 배출 안내되는 배출슈트(14a)를 형성한 배출구(14)를 마련한다.

도 4는 철판용 면취기의 본체부 측단면도이고 도 5는 롤러어셈블리의 유닛 확대사시도이다.

상기 감속모터의 구동축에는 본체(10)의 일측편에 관통 내입되어 모터 구동축과 커플링되어 회전하는 샤프트(6)를 설치하고, 샤프트(6)의 회전에 의해 구동되는 이송롤러 어셈블리(20)를 본체(10)내부의 샤프트(6) 축의 상부에 구성한다.

상기 이송롤러 어셈블리(20)는 본체(10)의 투입구측으로 내입되는 철판을 샤프트(6)의 회전력에 의해 구동하는 롤러에 의해 배출구(14) 쪽으로 이동시키면서 모서리를 면취하기 위한 구성으로, 샤프트 축 상에 다수개의 구동베벨기어(21)를 일정간격으로 형성하고, 상기 각각의 구동베벨기어(21)에 치합되는 피동베벨기어(22)를 피동축(25)의 하단에 설치한다.

상기 피동베벨기어(22)의 상부에는 피동축(25)을 베어링(24)에 축지시키기 위한 축지판(23)을 이격되게 설치하고, 축지판(23) 사이로 베벨기어에 의해 축과 함께 회전되게 이송롤러(26)를 결합하여 이송롤러 어셈블리를 구성한다.

본체(10) 내측의 이송롤러 어셈블리(20)의 반대측에는 아이들롤러 어셈블리(30)를 구성하여 투입부(11)를 통해 내입된 철판을 배출구(14)로 갈수록 좁아지게 구성된 아이들롤러 어셈블리(30)에 의해 가압되어 모서리 면취가 이루어질 수 있도록 한다.

이를 위해 각각의 이송롤러(26)와 동일한 형상으로 마주보게 배치되는 아이들롤러(31)와 상기 아이들롤러(31)가 자유회전되게 상하측에서 축지되는 롤러클램프(32)를 형성하며, 롤러클램프(32)의 중심에는 본체(10)의 일측면에 관통되어 돌출되는 로드(33)를 결합구성한다.

한편, 이송롤러(26)와 아이들롤러(31)의 외주면에는 2개 이상의 서로다른 두께를 갖는 홈을 형성한다. 필요에 따라 홈을 개수를 가감하는 것은 당업자에 의해 당연히 실시 할 수 있을 것으로, 본 발명의 도면에서는 위에서부터 7mm, 10mm, 12mm, 20mm의 두께를 갖는 4개의 홈을 마련하여 다양한 두께의 철판을 가공할 수 있도록 구성하고 있다.

롤러의 회전에 의해 철판이 전방에서 후방으로 원활하게 이송될 수 있도록 면취홈(26a)(31a) 사이의 폭은 외측으로 갈수록 넓어지게 구성하는 것이 바람직할 것이다.

도 6는 철판용 면취기의 본체부 평단면도로 도시된 바와 같이 평면에서 볼 때 투입부(11)측 이송롤러(26)의 면취홈(26a)과 아이들롤러(31)의 면취홈(31a) 사이의 폭(W)은 배출구(14)측 이송롤러(26)의 면취홈(26a)과 아이들롤러(31)의 면취홈(31a) 사이의 폭(w)보다 더 넓도록 일정한 기울기를 갖도록 아이들롤러(31)를 배열시키도록 한다.

본체(10) 내부로 내입된 철판은 양측에 위치한 롤러의 가압에 의해 모서리 가공이 이루어지는데, 상기와 같이 폭차이를 두지 않게 되면 철판의 삽입이 원활하지 못하여 효과적인 작업이 이루어질 수 없게 되는 문제점을 갖는다.

도 7은 철판용 면취기의 투입부측 정단면도이다.

본체(10)의 투입부(11)는 양측으로 장공(12a)이 형성되며 하부가 개방된 'ㄷ'형상의 게이트(12)와 상기 게이트(12)의 양측 장공(12a)에 나사로 고정되게 설치되어 가공될 철판의 삽입위치를 안내하기 위한 가이드판(13)으로 구성되어 내입시킬 철판의 두께에 대응되는 면취홈(26a)(31a)으로 철판을 용이하게 투입하기 위해 높낮이를 조절할 수 있도록 구성한 것이다.

상기에 언급된 바와 같이 이송롤러(26)와 아이들롤러(31)의 외주면에는 서로 다른 폭을 갖는 면취홈이 다수 형성되어 있는데, 도면에서와 같이 두꺼운 철판의 모서리를 가공하기 위해 최하단에 위치한 면취홈(26a)(31a)에 철판을 내입시킬 때는 면취홈의 아래측 모서리에 가이드판(13)의 높이를 맞추고, 얇은 철판의 모서리를 가공할 때는 가이드판(13) 양측의 볼트를 풀고 해당 면취홈의 하단 모서리 높이로 가이드판(13)의 상면이 위치하도록 조절한 다음 볼트를 조여 고정시키면 가이드판(13) 상부에 철판을 올려놓고 본체(10) 안으로 철판을 가볍게 밀어주는 수고로움으로 손쉽게 가공이 이루어 질 수 있게 된다.

도 8은 철판 면취기의 확대 정단면도로, 아이들롤러 어셈블리에 연결되어 투입된 철판의 측면으로 가압력을 제공하는 가압부를 도시하고 있다.

본 발명에서 제공하는 가압부(40)는 유압실린더(42)에 의해 제공되는 것으로 유압실린더(42)를 안치하기 위해 스탠드(4)에 연결되거나 또는 별도로 구성되는 거치대(41)를 마련하고 거치대(41) 상부에 한쌍의 유압 실린더(42)를 설치한다.

공압은 철판을 가압하기에는 압축성이 너무 높아 효율적이지 못하고, 기어와 같은 기계적인 가압은 압축성과 완충성이 부족하여 기계적 고장을 야기할 가능성이 높으므로 유압실린더(42)를 활용하는 것이 가장 효과적이다.

실린더(42) 로드의 단부에는 직사각형 판상의 가압판(43)이 부착구성되고 타측에는 아이들롤러 어셈블리(30)에서 각각의 롤러클램프(32)에 부착된 로드(33)와 결합되어 실린더의 작동에 의해 아이들롤러 어셈블리가 본체(10) 내부에 들어온 철판의 측면을 가압시키게 된다.

가압판(43)과 가압판(43)에 결합된 아이들롤러 어셈블리(30)의 무게로 인한 처짐을 방지하고 직진작동성을 높이기 위해 가압판(43)의 하측에는 휠(44)을 설치하고 상기 휠(44)이 면접되어 구름운동을 하면서 가압판(43)을 떠받칠 수 있도록 패드(45)를 포함하여 가압부(40)가 구성된다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 철판용 면취기(1)의 작동을 설명한다.

먼저 절단된 철판의 두께에 부합하는 롤러의 면취홈(26a)(31a)에 철판이 원활히 내입될 수 있도록 투입부(11)의 가이드판(13) 높이를 조절하여 위치를 고정시킨다.

다음으로 가압될 철판의 폭에 적합하게 가압부(40)의 실린더(42)를 조절하여 아이들롤러 어셈블리(30)의 위치를 조절한다. 이 때 철판의 폭이 투입부(11)측 이송롤러(26)의 면취홈(26a)과 아이들롤러(31)의 면취홈(31a) 사이의 폭(W)보다는 좁고, 배출구(14)측 이송롤러(26)의 면취홈(26a)과 아이들롤러(31)의 면취홈(31a) 사이의 폭(w)보다는 넓도록 위치를 제어한다.

이로써 가이드판(13)에 면취될 철판을 올려두고 밀어주기만 하면 소정의 높이에서 원활히 내입되어진 철판이 후방으로 갈수록 이송롤러(26)와 아이들롤러(31) 사이의 폭이 좁아짐에 따라 양측 롤러의 면취홈에 철판이 마찰되어 이송롤러(26)의 회전에 의해 후방으로 철판이 이송되고, 폭이 점진적으로 좁아지는 롤러사이를 다단계로 거치게 되면서 철판의 양측모서리부가 점진적이고 균일하게 상승하는 가압력에 의해 균질하고 정밀하게 성형되어 진다.

이러한 구성의 철판용 면취기는 비단 케이블 코밍용 철판을 가공하기 위한 목적뿐만 아니라 모서리 가공이 필요로 하는 다양한 철판에 적용하여 사용할 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

1:철판용 면취기
2:지지대 3:베이스프레임 4:스탠드 5:감속모터 6:샤프트
10:본체
11:투입부 12:게이트 12a:장공 13:가이드판 14:배출구 14a:배출슈트
20:이송롤러 어셈블리
21:구동베벨기어 22:피동베벨기어 23:축지판 24:베어링
25:피동축 26:이송롤러 26a:면취홈
30:아이들롤러 어셈블리
31:아이들롤러 31a:면취홈 32:롤러클램프 33:로드
40:가압부
41:거치대 42:실린더 43:가압판 44:휠 45:패드

Claims (4)

1. 지지대(2)의 상측으로 베이스프레임(3)을 형성한 스탠드(4);
   베이스프레임(3)에 설치된 감속모터(5);
   커플러에 의해 모터축에 연결되는 샤프트(6);
   면취될 철판이 투입되는 투입부(11) 및 투입부(11)의 타측에 배출구(14)가 형성되며, 일측 길이방향으로 상기 샤프트(6)가 관통 내입되는 본체(10);
   본체(10) 내측으로 샤프트(6)의 회전에 의해 구동되는 이송롤러 어셈블리(20);
   본체(10) 내부에서 이송롤러 어셈블리(20)와 마주보게 형성되어 투입부(11)를 통해 내입된 철판을 가압시키는 아이들롤러 어셈블리(30);
   아이들롤러 어셈블리(30)에 연결되어 가압력을 제공하는 가압부(40);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 철판용 면취기.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 투입부(11)는,
   양측으로 장공(12a)이 형성되며 하부가 개방된 'ㄷ'형상의 게이트(12);
   상기 게이트(12)의 양측 장공(12a)에 나사로 고정되게 설치되어 가공될 철판의 삽입위치를 안내하기 위한 가이드판(13);
   으로 구성되는 것을 특징으로 하는 철판용 면취기.
   
3. 청구항 1에 있어서;
   상기 이송롤러 어셈블리(20)는,
   샤프트(6) 상에 일정간격으로 결합구성된 다수개의 구동베벨기어(21);
   상기 각각의 구동베벨기어(21)에 맞물리며 피동축(25)의 하단부에 축설된 피동베벨기어(22);
   상기 피동베벨기어(22) 상부에 위치하며 피동축(25)을 베어링(24)에 축지시키기 위한 축지판(23);
   피동축(25)에 결합되어 회전하며 외면에는 두 개 이상의 면취홈(26a)이 형성된 이송롤러(26);를 포함하며,
   
   상기 아이들롤러 어셈블리(30)는,
   상기 이송롤러 어셈블리(20)의 각각의 이송롤러(26)에 대응되게 위치하고 롤러클램프(32)의 상하측에 자유회전되게 축결합되며 외면에는 두 개 이상의 면취홈(31a)이 형성된 아이들롤러(31);
   상기 롤러클램프(32)의 중심에 부착되어 본체(10) 일측면에 관통되어 돌출구성된 로드(33);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철판용 면취기.
   
4. 청구항 1에 있어서;
   상기 가압부(40)는,
   거치대(41) 상부에 설치된 실린더(42);
   실린더로드의 단부와 연결되며 반대측으로 가압롤러 어셈블리와 결합되는 가압판(43);
   가압판(43) 하측에 설치된 휠(44);
   휠(44)이 면접되어 구름 운동되는 패드(45);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철판용 면취기.

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