JPS5972397A - 多重インサ−トカツタビツト - Google Patents

多重インサ−トカツタビツト

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JPS5972397A
JPS5972397A JP17062883A JP17062883A JPS5972397A JP S5972397 A JPS5972397 A JP S5972397A JP 17062883 A JP17062883 A JP 17062883A JP 17062883 A JP17062883 A JP 17062883A JP S5972397 A JPS5972397 A JP S5972397A
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bit
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アレツクス・ジイ・マツケンナ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、採鉱工業用のカッタピットに関し、特に石
炭、カリまたはトロナ層の切除に使用される長壁式採鉱
ビットに係るものである。
採鉱作業に使用されるカッタピットは、ツールホルダに
挿入するためのシャンクと、材料層と係合するためのシ
ャンク上の前部作条部分とから構成される。石炭又は鉱
物層に切込みかつ鉱物層を切除するビットの寿命を増大
するために、前部作業部分上に硬質耐摩耗性材料の各個
のインサートが設けられてきた。
長壁式採鉱ビットでは、インサートはビットの回転方向
に向くように配置されかつ鉱物層をll1j撃するため
にインサート上に切刃を有する。
ビットが鉱物層中を通るとき鉱物層に対する前部作業部
分の摩擦を低減するためにインサートの埃方に逃げ面が
設けられる。
複数のカッタが通常ドラム上に装着され、カッタは典型
的には毎分(イ)回転させられ、その間ドラムは毎分約
20〜40フイートの速匿で石炭層の中へかつこれに沿
って駆動させられる。
カッタピットの前部作業部分は通常2〜4インチだけ石
炭層に貫入する。ドラムか回転しかつ石炭層の面に沿っ
て移動させられるとき、石炭層はカッタピットのカッテ
ィング、ピッキング(picking)及びノ・ンマリ
ングによって除去される。
典型的には、石炭層の長壁式採鉱においては、ドラムは
石炭層の面に沿って移動し、作業員は各移動の終端にお
いてのみドラムに接近することができる。
カッタピットが使用されるにしたがって、摩耗がビット
の前部作業部分な償切って発達し、インサートの前部切
刃から後方へ逃げ面を横切つて延在する。低減された逃
げは石炭層に対する前部作業部分の摩擦および摩耗を増
大し、過度の熱を発生して熱割れにょるインサートの故
障をしばしば引起こす。ビットの逃げ面を横切って摩耗
部が発達すると、機械の動カ消lR量が上昇し、時には
機械を停止させる。
カッタビット上のインサートの切刃はビットの回獣方向
に向き、前面から見たとき、切刃はシャンクに向って外
方にテーバしかつ好適にはV字形またはU字形であり、
■又はUはビットのシャンクに向って勤口している。切
刃を平らになるまで摩耗させるよりは、上記形態をビッ
トの寿命にわたって保有することが望ましい。
切刃が平らになるまで摩耗すると、より多くの動力が要
求されるだけでなく、鉱山内によく多くのダストがまた
発生される。
この発り」の−目的は、従来の採鉱ビットよりも耐久性
があるカッタピットを提供することである。
この発明の別の目的は、石炭層に対する逃げ面の摩擦に
よって発生される熱を低減することによってカッタビッ
トの寿命をy4大することである。
この発明のさらに別の目的は、目動とぎカッタピットを
与えるように逃げ面の摩耗を制御することによってカッ
タピットの4命を増大することである。
この発明のさらに別の目的は、カッタピットの寿命をよ
りよ(予想できるようにし、カンタドラムの容易に接近
できるところの、移動の終端においてビット父換がされ
うるようにすることである。
この発明は、ツールホルダに押入するためのシャンクと
、多重1ンサートを有ずろ114都作粂部分と2有する
カッタヒツトを含み、少なくとも切削リードインサート
が硬負かっ摩耗性鉱物層を除去するための切刃を有する
インサートは焼結炭化物のような硬質耐摩耗性材料から
構成され、リードインサートはビットの4iJ部作業部
分上I/c装着されかつビットの所定移動方向に向いて
突出する。
除去される鉱物層に対する摩擦を低減するために;硬質
耐摩耗性リードインサートの後方に逃げ面が配置される
この発明に従って、リードインサートは炭化物の単一イ
ンサートであり又はカッタボディに結合された少なくと
も2つの個々のインサートを有する積層インサートであ
る。
さらにこの発明に従って、追加インサートがインサート
後方の逃げ回申に装着されかつその上に切刃を有する。
多重インサートはリードインサート後方の前部作業部分
の摩耗を低減しかつビットの前部作業部分上のテーバを
維持することによってビットの寿命を増大する。
前部作業部分上のテーバを維持することの利益は、目動
とぎ効果を生じかつ石炭又は鉱物層中を辿るビットの摩
擦によって発生される熱を低減することである。これは
熱割れに起因するインサートの故障な低減しかつインサ
ートの耐摩耗性がさらに十分に利用されることになる。
逃げ面上に装着された追加インサートは逃げ面を越えて
突出しかつビット寿命の始点においてそれ自体の切刃を
持ちうる。逃げ面の摩耗パターンを制御する追加インサ
ートはリードインサートの摩耗を低減するのに役立ちか
つ自動とぎ効果な生じ、これにより生産される鉱物また
は石炭の単位体積当りの所要動力が低減される。
逃げ回申に置かれる追加インサートは、リードインサー
ト後方の洒げ回申に四部を形成することおよび凹部中に
逃げ面上方に突出する硬質耐摩耗性材料のインサートを
固着することを含み、このインサートの材料は耐摩耗性
焼結硬質金属炭化物が好適であるが、セラミック、ダイ
ヤモンド、硬化肉盛材料等の他の材料も使用されうる。
逃げ回申に形成される凹部は円筒形穴、一連の円筒形穴
、細長いスロットまたは複数のスロットの形態を取るこ
とができ、あるいは追加インサートはリードインサート
の移動方向後方の表面に取付けられうる。
逃げ型中の追加インサート上の可能な切刃と共に、この
発明はさらに少なくとも2つのインサートからなるリー
ドインサートを含み、それらの切刃は相互に隣接する関
係に置かれ、これにより一方のインサートが故障した場
合、第二のインサートが除去されるべき材料にその切刃
を提供する。
好適な態様は上述した切刃を有する少な(とも2つのイ
ンサートをビットの前部作業部分上に積層・1ンサート
を形成するように配置し、少なくとも2つの蘭々のイン
サートが金属シムにろう付けされることである。個々の
インサートの切刃はビットの回転方向に向(ように配置
されかつ先導切刃が摩損または割れを生じた場合に後続
切刃が鉱物層に対して作業するように相前後して配置さ
れる。先導切刃は好適には後続切刃よりも厚くかつ狭く
、これにより切刃の中央部により大きい摩耗抵抗を与え
る。
この発明による好適態様は、少なくとも1つの円筒形イ
ンサートを逃げ作中に装着し、七の最上部先端をリード
切削先端上方に突出させ、かつビットの縦軸に垂直な平
面と6度の夾角を形成しかつリードインサートの切刃の
頂点を通る線と父差させることである。
好適には、詞々の切rjIJインザートは焼結金属灰化
物材料から(・14成されかつ2つのインサートな分割
する金属シム部材を有する。
炭化物インサートは金属シム部材にろう付けされかつ全
アセンブリはカッタビットの前部作業部分上に形成され
たポケット中にろう付けされる。
好適ノル1徐においては、リードインサートは強靭な耐
摩耗性炭化物材料から構成され、他のものは耐摩耗性炭
化物材料から構成される。
この発明の本質は添付図面と関連する以下の詳細な説明
を参照することによってさらに明瞭になる。
図面を参照すると、第1図にはカッタピット10の一部
切除した側面図か示されており、ビット10は平らな長
方形のシャンク部分12と傾視または湾曲した逃げ而冴
を備えた前部作業部分14・、とを有する。前部作業部
分14上には切削インサート16が装着され、インサー
ト16上に切刃18が形成されている。インサート16
は、焼結硬質金属炭化物材料のような、硬質耐摩耗性材
料から通常構成され、かつ前部作業部分14上に形成さ
れたボケツ)20中にろう付けされている。
ビット10の移動方向は矢印nで示され、ビット10は
粉砕されるべき層に対して駆動される。
切刃18の移動方向の後方には前部作業部分14の逃げ
重列が配置されている。
逃げ而冴は、カッタピット10か鉱物層中を駆動される
とき、カッタピット10の前部作業部分14の最後部の
摩擦を低減するように成形されている。
この発明に従って、硬質耐摩耗性装置26が逃げ面夙中
に装着されかつこれから突出しかつ硬質耐摩耗性インサ
ート16の後方に配置されている。硬質耐摩耗性装置部
は好適には焼結硬質金属炭化物材料であり、定位置に装
着されるときにはインサー) 16の後表面囚に隣接し
て配置される。
第2図には、逃げ面ム中に配置された硬質耐摩耗性装置
部を有する前部作業部分14の一部切除した側面図がさ
らに明瞭に示されている。しかしながら、個々の炭化物
インサーt−30,32が複合または積層インサートを
形成し、各インサートは金属シム部材調にろ5伺けされ
ている。
好適には、インサート(資)、32は焼結硬質炭化物材
料から形成されかつ鋼シム部材34にろう付けされる。
硬質耐摩耗性装置26は好適には硬質耐摩耗性金属炭化
物材料から構成される。
複合または積層インサートの利点は、焼結硬質金属炭化
物のような、硬質かつ耐摩耗性である一部の材料が熱割
れによる故障を起こしやすいことにある。リード1ンナ
ートをシムに結合されたまたはろう付けで相互に結合さ
れた少なくとも2つの個々のインサートの複合体にする
ことにより、各炭化物インサートに生じる温度が低減さ
れ、これは熱割れの傾向を低減し、さらに、+16]々
の炭化物部材に割れが発生した場合には、2つの個々の
インサート刃、32を分離する金属シムまたはろう付は
結合部によって云搬が阻止される。
第3図は第2図のカンタビットの平面図であり、インサ
ー)30、シム部材34及び第二のインサート32に示
している。細長いスロット36は硬質耐摩耗性装置26
がスロット%中に置かれかつ定位置にろう付けされるよ
うに形成されている。
硬質耐摩耗性装置26はインサート32の最後部に強固
に当接し又はこれに隣接して配置される。
第4図には、前部作業部分14および銅シム調にろう付
けされた積層または複合インサート力、32を有する別
のカッタビット40が示されている。
この図において、耐摩耗性装置は円筒形穴42を含、り
、この穴の中に円筒形インサート44がろう付けされて
いる。インサート44は丸形外表面を有し、やはり、積
層インサート(至)、32の後方の逃げ面ム中に装着さ
れかつ逃げ面スから上方に突出している。
i4A図は第4図のカッタピットの平面図であり、シム
34にろう付けされたインサート刃、32から構成され
た積層インサートと、インサート後方の逃げ面冴に配置
された硬質耐摩耗性装置44とを示している。
第5図には本発明による平らなカッタピットの別の実施
態様が示されている。カッタビット関は長刀形シャンク
52及び前部作業部分図を有し、この上にインサート5
6、郭が装着されている。インサート56.58はシム
部材ωにろう付けされかつカッタピット塁上に積層イン
サートを形成している。回1115方向はやはり矢印6
2で示されている。インサート56.58の直凌方に硬
質耐摩耗性装置64があり、これはカッタピット(資)
の移動方向のインサート58の後方にインサート5Hに
直接して配置されている。
第5A図は第5図のカッタピットの部分前面図であり、
インサート56、シム部材ω及びインサート58の部分
を示している。切刃66はインサー)56.58上に形
成されかつカッタピットJのシャンク52に向って外方
にテーパするように成形され、前面から見たとき通常U
字形又はV字形である。前述した全インサートのうちで
、これは前面から見たとき切刃の好適な形態であり、カ
ッタピットの前部作業部分に単一インサート又は積層イ
ンサートが配置されていることとは無関係である。
特定的には、第5図に示すように、インサー)56.5
8は、カンタビット(資)上の定位置に配置されたとき
、両インサート上の切刃がシャンク52に向って外方に
テーパするV字形切刃を形成するように成形されている
。硬質耐摩耗性装置64は、前部作業部分54の凹状ス
ロット67中に置かれたとぎ、カッタピットの全寿命に
わたってテーパ切刃66を維持するのに役立つ。テーノ
く切刃の維持は従来知られているビットよりも有効かつ
適正なカッタピットを与えるものと信じられる。第5A
図に示すように、切刃66はインサート58上の切刃6
1よりも狭く、これによりカッタピットの中央部により
大きい摩耗抵抗を与える。
第6.7図には本発明による多重インサートカッタビッ
トの異なる実施態様の平面図が示されている。
第6図にはカッタピット70の平面図が示され、このビ
ットはその前部作業部分74に装着された単一1/ザー
ト72を有し、インサート72の直後方に細長い耐摩耗
性装置76が配置され、これは硬質耐摩耗性装置76を
保持するように特別に形成されたスロット78中に装着
されている。
第7図にはやはりビットの前部作業部分M上に装着され
た単一インサート82を有するカッタピッ)80が示さ
れている。この場合には、円筒形の硬質耐摩耗性装置8
6がビット80の移動方向からインサート82の後方の
円筒形大洲中に装着されている。
第8図には本発明による多重インサートカッタビットの
さらに別の実施態様の前部作業部分90が示されている
第8.9図には第二のインサート94の前ニ装層された
リードインサート92がボされ、インサートのおのおの
はカッタピッ) 100の逃げ面98の前部に袋層され
た各個のシム部材96にろう付けされている。インサー
ト94の直後方には2つの円筒形インサー) 102.
104が配置され、これらのインサートは逃げ面から突
出しかつ硬質耐摩耗性装置な形成し、これは前述したよ
うにカッタビット100上のテーパ切刃106を維持す
るのに役立つ。
第7図の構造の詳細が第10図に示され、そのようなビ
ットの改変形か第11図に示されている。
第10図においてビット105はブロック106に挿入
されかつ最前部炭化物成形体108及び前方に向いた成
形体108の後方に配置された第二の炭化物〜Jil1
体110を有する。
成形体11Oは事実上円筒形であるか、その前側に平坦
部111が配置され、成形体上に切刃112が形成され
るようになっている。切刃112はビット105のバッ
クレーキに沿って引かれたほぼ4〜6度線上に配tされ
ている。この角は、ビットのシャンクの縦軸に垂直な平
面を作図しかつそれをリードインサートの切刃の頂点を
通すことによって表示される。
これらのビットの試験により、ビット105が挿入され
るベースブロック106に平行な水平縁と比較したとき
、逃げ面はほぼ4〜6度線上で摩耗することが判明した
。したがって、後インサート110の切刃は逃げ面から
ほぼ4〜6度の線上に置かれるべきであり、これにより
インサー ) 110は最前部成形体108と類似の切
削作用を有するとともに、逃げ面に沿った摩耗を防止す
る。図示の正角は、好適には4度から6度まで変わるけ
れども、切削されるべき石炭の面に沿った切削ドラムの
送りにより大きく依存して変わりうる。多(の送りに対
して、4〜6度は好適であることが見出されているが、
石炭面に沿ったドラム送りが速いほど、角は最適切削を
達成するために太き(ならなければならないだろう。
別の改変ピッ) 120が第11図にホルダ122に示
されている。このビットはリードインサート124、第
1O図に示されたような第二の円筒形イ、  ンサート
126を有し、インサート110 、126のおのおの
はその上に平坦部が形成され、インサート上に切刃11
2.128が設けられるようになっている。
この場合にも、図示のように、全インサートが使用中同
時に切削作用を遂行することが望ましいと考えられるた
め、インサート110 、126はそれらの切刃112
.128がピッ) 120の逃げ而に沿ってほば4〜6
度傾斜した線上に配置されている。
第1OA、IIA図はそれぞれ第10.11図の平面図
を示している。第10A図において、前部インサート1
08は切刃112を有する円筒形インサート110と共
に示されている。同様に、第11A図において、切刃1
12を備えたインサート11Oと、切刃128を有する
インサート11o後方のインサー ト126とを有する
平面図が示されている。やはり、全切刃を水平、[12
5から6度の蔵の付近又はその−ヒに置くことが望まし
い。
第12図には、第三のインサー) 126がその位置に
示されている別の改変形が示されている。
しかしながら、インサート127は円筒形プラグとして
示され、側面図では、頂部から底部までテーパしかつ穴
129に挿入されかつろ5131で定位置にろう付けさ
れている。
このようにしてインサート127をビット中に配置する
ことにより、インサートが摩耗するにしたがって、イン
サート自体は自動とぎ効果を有するものと信じられる。
すなわち、テーパ部分が切削されるべき材料に対して常
に新らしい切刃を提供する。
第13図には端面図で円筒形プラグとして示されかつ一
端から他端までテーパしたインサート131が示されて
いる。
紀13A図は一端から他端までテーパしたインサート1
31を側面図で示している。
第11図に示したように、6度の夾角は、ビツト120
のシャックの縦軸に垂直な平面を形成しかつこの平面を
最前部切削インサート124の最上部先端を通すことに
よってq・N成されつる。
第11図に示された6度線はこのとき該平面と交差しか
つ6度角と一致した又はこれに近い切削点112.12
8を有する。
特許請求の範囲内で多くの改変がなされうる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るカッタビットの一部切除した側
面図である。 第2図はこの@明に降るカッタビットの一部切除した部
分11411而図である。 第3図はこの発明に糸るカッタビットの平面図である。 第4図はこの発明に係る多TL/Iンサートヵツタピッ
トの一実施態様の側面図である。 第4A図は第4図のカッタビットの部分平面図である。 第5図はこの発明の多重インサートカッタビットの別の
実施態様の側面図である。 第5A図は第5図のカッタビットの部分前面図である。 第6.7図はこの発明に1系る多重インサートカッタピ
ットの異なる実施態様の平面図である。 第8図はこの発明に係るカッタビットの別面図である。 第9図は第8図のカッタビットの平面図である。 第1O図は第7図に示された型のビットの側面図である
。 第10 A図は第10図の平面図である。 第11図は第10図に示された型の改変ビットの側面図
である。 第11A図は巣11図の平面図である。 第12図はこの発明に1系るビットのさらに別の改変形
態の側面図である。 第13図はこの発明に係る切削インサートの端面図であ
る。 第13A図はこの発明に1糸る切削インサートの側面図
である。 10  ・・・・・・ カッタビット 12  ・・・・・・ シャンク部分 14  ・・・・・・ 作業部分 16  ・・・・・・ 切削インサート[8・・・・・
・  切  刃 加 ・・・・・・ ポケット 冴 ・・・・・・ 逃げ面 26  ・・・・・・ 耐摩耗性装置 ;30.32・・・・・・インサート 34  ・・・・・・ シム部材 36  ・・・・・・ スロット 40  ・・・・・・ カッタビット 42・・・・・・穴 44  ・・・・・・ インサート 50  ・・・・・・ カンタビット 52  ・・・・・・ シャンク 54  ・・・・・・ 作業部分 56.58・・・・・・インサート 60  ・・・・・・ シム部材 64  ・・・・・・耐摩耗性装置 圀・・・・・・切刃 67  ・・・・・・ スロット 70  ・・・・・・ カンタビット 72  ・・・・・・ インサート 74  ・・・・・・ 作業部分 76  ・・・・・・ 耐摩耗性装置 78  ・・・・・・ スロット 80  ・・・・・・ カンタビット 82  ・・・・・・ インサート 必 ・・・・・・ 作業部分 86  ・・・・・・ 耐摩耗性装置 間・・・・・・穴 (社) ・・・・・・ 作業部分 92  ・・・・・・  リードインサート94  ・
・°・・・ インサート 96  ・・・・・・ シム部材 98  ・・・・・・ 逃げ面 100  ・・・・・・ カッタビット102.104
・・・ インサート 106、・・・・・・切刃 108.110・・・・・・炭化物成形体112  ・
・・・・・ 切刃 120  ・・・・・・ ビット 122  ・・・・・・ ホルダ 124   ・・・・・・  リートインサート110
.1%・・・ インサート 112.128・・・ 切刃 Iヲ4ヲ/Z

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ツールホルダに挿入するだめのシャンク装置および
    当接装置と、切削されるべき材料と係合するための前記
    シャンク装置上の前部作業部分と、前面から見たとき前
    記シャンク装置に向って外方にテーバする側部を有する
    第一の切刃を備えた、前記前部作業部分上の硬質耐摩耗
    性装置と、前記切刃後方の逃げ面とを有するカッタビッ
    トにおいて、前記硬質耐摩耗性装置後方の前記逃げ面中
    に硬質耐摩耗性材料のインサートを装着し、前記インサ
    ートは逃げ面上方に突出する端部分を有し、これにより
    ビットの寿命を通じて前記第一の切刃の摩耗速度を低減
    しかつそのテーバを維持するようにしたことを特徴とす
    る前記カッタピット。 2 前記インサートの装着が、ビットの回転方向から後
    方に延在しかつ前記硬質耐摩耗性装置の後方に配置され
    た細長(・スロットと、前記スロット中に装着された細
    長℃・インサートとを含む特許請求の範囲第1項記載の
    カッタピット。 3 繭記硬質耐摩耗性材料が焼結硬質金属炭化物からな
    る特許請求の範囲第2項目己載のカッタピット。 4 前記切刃を形成する前記硬質耐摩耗性装置が、少な
    くとも2つの分離した耐摩耗性インサートと前記インサ
    ートを共に保持する装置とからなり、前記インサートσ
    )おσ)おの(よ、前面から児たとき、ビットのシャン
    クに向って外方にテーバする切刃を有する特許請求の範
    囲第1項記載のカッタピット。 5 前記インサートを共に保持する装置力’、fIJ記
    2つのインサート間のシム部材と、^iJg己インサイ
    ンサート1式己シム部材に1川着1″る。内置と力・う
    なる特許請求の範囲第4項記載のカッタピット。 6  F′3iI記インサートの装着が、前記逃げ回申
    に第一の円筒形凹部を形成し、前記凹部中に硬質耐摩耗
    性材料の細長い円筒形インサートを装着することからな
    る特許請求の範囲第1項記載のカッタビット。 7 前記第一の円筒形凹部後方の前記逃げ回申に形成さ
    れた第二の円筒形凹部と、前記第二の四部中に装着され
    た第二の細長い円筒形インサートとをさらに含む特許請
    求の範囲第6項記載のカッタピット。 a  U;質耐摩耗性装置を形成する第一の分離したイ
    ンサートの切刃が、2つの分離したインサートを前面か
    ら見たとき、硬質耐摩耗性装置を形成する第二の分離し
    たインサートの切刃よりも狭い特許請求の範囲第4項記
    載のカッタピット。 9 前記インサートの端部分上に形成されかつ前記逃げ
    面から突出する切刃をさらに含む特許請求の範囲第1項
    記載のカッタピット。 10  ビットのシャンクの縦軸に垂直に形成されかつ
    前記前部作業部分上の前記硬質耐摩耗性装置の先端を通
    る第二の平面に対して2〜10度の夾角を形成する第一
    の平面を通るまたはこれに隣接して配置fされた第二の
    インサートの切刃の一部をさらに含む特許請求の範囲第
    9項記載のカッタピット。 11  前記第一の平面と第二の平面が4〜6度の夾角
    を形成する特許請求の範囲第10項記載のカッタピット
    。 12  前記逃げ回申に装着されたりな(とも2つのイ
    ンサートを含み、前記2つのインブートのおのおのが切
    刃を有しかつ前記切刃のおのおのの先端が前記第一の平
    面内にまたはこれに隣接して配置されている特許請求の
    範囲第11JJ記載のカッタピット。 13  前記逃げ回申のインサートが細長い円筒形のプ
    ラグ部材からなる特許請求の範囲第9項記載のカッタピ
    ット。 ■4  前記プラグ部材がその上に形成された平坦部を
    有し、前記平坦部が前記プラグ部材の一端と父差して切
    刃を形成している特許請求の範囲第13項記載のカッタ
    ピット。 15  前記平坦部の平面が、前記切刃から遠ざかるに
    したがって前記プラグ部材の中心線からテーパしている
    特許請求の範囲第14項記載のカッタピット。
JP17062883A 1982-09-17 1983-09-17 多重インサ−トカツタビツト Granted JPS5972397A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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IN160174B (ja) 1987-06-27
MX157916A (es) 1988-12-19
CA1242463A (en) 1988-09-27
JPS6160235B2 (ja) 1986-12-19

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