KR20060045478A - 공구용 절단 세그먼트 - Google Patents

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KR20060045478A
KR20060045478A KR1020050027974A KR20050027974A KR20060045478A KR 20060045478 A KR20060045478 A KR 20060045478A KR 1020050027974 A KR1020050027974 A KR 1020050027974A KR 20050027974 A KR20050027974 A KR 20050027974A KR 20060045478 A KR20060045478 A KR 20060045478A
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Abstract

본 발명은 절단 세그먼트(10)를 하나의 공구에 설치하기 위한 베이스(11) 및 상기 베이스(11)에 마주 놓인 절단면(20)을 구비한, 천공 비트, 톱판(板), 분리용 플레이트 등과 같은 공구용 절단 세그먼트(10)에 관한 것이다, 상기와 같은 유형의 절단 세그먼트(10)를 개선하기 위해, 상기 절단면(20)은 계단 형태로 상호 변위된 적어도 2개의 표면 섹션(21, 22, 23, 24)을 구비한다.

Description

공구용 절단 세그먼트 {CUTTING SEGMENT FOR TOOLS}
도 1은 본 발명에 따른 절단 세그먼트의 사시도.
도 2는 도 1의 절단 세그먼트를 II의 방향에서 바라보고 도시한 측면도.
도 3은 도 1의 절단 세그먼트를 III의 방향으로부터 위에서 절단면을 바라보고 도시한 평면도.
도 4는 도 1에 따른 절단 세그먼트를 구비한 핵 천공 비트(core drill bit)를 IV의 방향으로부터 바라보고 도시한 평면도.
도 5는 절단 세그먼트를 갖는 원형 톱판의 사시도.
도 6은 추가 절단 세그먼트의 측면도.
도 7은 추가의 절단 세그먼트를 도 8을 향한 VII의 방향에서 바라보고 도시한 정면도.
도 8은 도 7에 따른 절단 세그먼트의 사시도.
도 9는 추가 절단 세그먼트의 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 절단 세그먼트 11: 베이스
12: 종축 13, 14: 홈
15: 절단 세그먼트의 연장 방향
17: 절단 세그먼트의 회전축 20: 절단면
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29: 표면 섹션
40: 공구 41: 수용 공간
42: 절단 에지 50: 추가의 공구
51: 톱니
본 발명은 예를 들어 핵 천공 비트(core drill bit), 원형 톱판, 분리용 플레이트 등과 같은, 청구항 1의 전제부에 언급된 유형의 공구용 절단 세그먼트에 관한 것이다. 이와 같은 유형의 절단 세그먼트는 공구의 절단 에지(들)에 배치된다.
EP 1 236 553 A1호에는 원통형 천공 비트의 절단 에지에 배치된 종래의 절단 세그먼트가 공지되어 있다. 상기 절단 세그먼트는 각각 베이스면을 하나씩 구비하며, 상기 베이스면 위에서 천공 비트의 절단 에지에 상기 절단 세그먼트가 고정되어 있다. 상기 절단 세그먼트는 또한 베이스면에 대해 기울어진 절단면을 형성한다.
상기와 같은 유형의 절단 세그먼트의 단점은, 오랜 기간 동안의 작동 후에는 절단면의 형상이 변동되어 절단 능력이 감소된다는 것이다.
EP 0 204 674호에는 원형 톱판의 형태로 된 절단 공구가 공지되어 있으며, 상기 원형 톱판의 주변에는 다수의 절단 세그먼트가 배치되어 있다. 이 경우 절단 세그먼트는 각각 절단면을 하나씩 구비하며, 상기 절단면은 실제로 베이스에 대해서 평행하게 진행하고, 상기 베이스의 원형 톱판에 절단 세그먼트가 고정되어 있다.
상기 간행물에 공지된 절단 공구에서도 오랜 기간 동안의 작동 후에는 절단면의 형상이 변동되어 절단 능력이 감소된다는 단점이 나타났다.
본 발명의 목적은 전술한 단점들을 회피하면서 우수한 절단 특성을 갖는 절단 세그먼트를 개발하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따른 청구항 1에 언급된 조치들에 의해서 달성된다. 청구항 1에 따르면, 절단면은 적어도 2개의 표면 섹션을 형성하고, 상기 표면 섹션은 계단 형태로 상호 변위되어 있다. 이와 같은 계단식 형상은 절단 세그먼트의 전체 수명 동안 적어도 약화된 형태로 유지된다. 그와 동시에 본 발명에 따른 절단 세그먼트는 자체 수명 동안 실제로 동일한 수준의 절단 능력을 갖는다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에서 절단면은 다수의 표면 섹션을 구비하고, 상기 표면 섹션들은 종축 또는 절단 세그먼트의 연장 방향을 따라서 계단 형태로 연속으로 변위 배치되어 있다. 이와 같은 맥락에서 '계단 형태'라는 용어는 2개 이상의 단이 형성되어 있음을 의미한다. 하나의 공구 상에 배치된 한 절단 세그먼트의 경우에는 종축이 바람직하게 절단 방향으로 진행하거나 또는 이동 트랙 혹은 이동 평면 내에서 진행한다. 이와 같은 조치에서의 장점은, 절단 세그먼트를 구비 한 공구의 통상적인 접합(scarf)이 절단 세그먼트의 첫 스타트 전에는 생략된다는 것이다. 또한 높은 절단 속도가 가능해지는데, 그 이유는 정해진 작은 부분이 가공될 재료 내부로 삽입되기 때문이다.
표면 섹션들을 계단 형태로 정렬하는 것의 바람직한 효과는 특히 상기 표면 섹션들이 서로 평행하게 배치된 평면에서 진행하는 경우에 두드러지게 나타난다.
표면 섹션들이 절단 세그먼트의 종방향에 대해 수직으로, 계단 형태로 변위 배치되는 것, 즉 상기 표면 섹션들이 작동 방향에 대해 수직으로 계단 형태로 상호 변위되는 것도 역시 유리할 수 있다. 그럼으로써 계단 섹션이 형성되고, 상기 계단 섹션은 절단 세그먼트의 작업 방향으로 볼 때 실제로 상기 절단 세그먼트의 전체 길이에 걸쳐 있다. 이 경우에도 역시 절단 세그먼트를 구비한 공구의 통상적인 접합이 절단 세그먼트의 첫 스타트 전에는 생략된다는 장점, 그리고 정해진 작은 부분이 가공될 재료 내부로 삽입되기 때문에 높은 절단 속도가 가능해진다는 장점이 얻어진다.
본 발명의 한 바람직한 변형예에서는 이웃하는 2개의 표면 섹션들이 서로 α > 0°의 각으로 배치된다. 이와 같은 조치에 의해서는 절단면의 준(quasi)-쐐기 형상이 얻어지고, 이와 같은 형상은 높은 절단 속도를 가능하게 한다. 또한 절단면의 표면 섹션들을 기존과 마찬가지로 계단 형태로 정렬하는 경우에는 추가적으로 준-쐐기 형상이 절단 세그먼트의 전체 수명에 걸쳐서 유지될 수 있다. 각 α가 10° 내지 50°인 것이 특히 유리한 것으로 드러났다.
계단의 높이 또는 한 표면 섹션으로부터 다음 표면 섹션으로의 부정합이 0.1 내지 5 mm인 경우에 절단 세그먼트는 간단히 제조될 수 있다. 특히 바람직한 상기 계단 높이는 0.3 내지 1 mm이다.
표면 섹션들이 베이스에 대해 기울어지면 특히 링형 절단 세그먼트의 경우에 바람직한 대칭이 성취되며, 이 경우 베이스에 대한 표면 섹션들의 기울기 각도는 각각 동일하다.
본 발명의 추가의 장점 및 조치들은 종속항, 하기의 상세한 설명 및 도면에서 기술된다. 도면에서 본 발명은 다수의 실시예들로 도시되어 있다.
천공 비트, 톱판, 분리용 플레이트와 같은 공구를 위한 도 1 내지 도 3에 도시된 절단 세그먼트(10)는 상기 절단 세그먼트(10)를 공구에 설치하기 위한 베이스(11)를 구비한다. 절단 세그먼트(10)는 또한 상기 베이스(11)로부터 떨어져서 마주보는 절단면(20)을 갖는다. 바람직하게 상기 절단 세그먼트(10)는 연결 바디로서 제조되고, 상기 연결 바디는 하나의 매트릭스로 침전된 절단 입자, 예컨대 다이아몬드 등과 같이 강한 또는 상대적으로 강한 광물(mineral)을 포함한다. 절단 세그먼트(10)는 종축(12)을 규정하는 긴 형상을 갖는다. 상기 절단면(20)은 상기 종축(12)을 따라서 또는 절단 세그먼트(10)의 연장 방향(15)으로 다수의 계단 형태로 배치된 표면 섹션(21, 22, 23, 24)을 가지며, 상기 표면 섹션들은 상호 평행하게 배치된 평면에서 진행한다. 상기 표면 섹션들(21, 22, 23, 24)도 마찬가지로 베이스(11)에 대해 평행하게 진행한다. 상기 표면 섹션들(21, 22, 23, 24)은 각각 서로 동일한 높이로 변위 배치되어 있으며, 이 경우 상기와 같은 계단의 높이(H)는 0.1 내지 5 mm, 바람직하게는 0.3 내지 1 mm이다.
본 발명에 따른 절단 세그먼트(10)의 측면에는 또한 홈(13, 14)이 각각 하나씩 형성되어 있고, 상기 2개의 홈은 천공 먼지 혹은 천공 슬러지(sludge)의 방출을 개선시키고 물을 공급하기 위해서 이용된다.
도 4에는 핵 천공 비트의 형태로 된 공구(40)가 도시되어 있다. 포트 형태의 수용 공간(41)을 둘러싸는 한 절단 에지(42)에는 본 발명에 따른 다수의 절단 세그먼트(10)가 배치되어 있다.
도 5에는 원형 톱판의 형태로 된 추가의 공구(50)가 도시되어 있다. 상기 공구의 각각의 톱니(51)에는 절단 세그먼트(10)가 그 베이스(11)에 각각 고정되어 있다. 이 경우 고정은 예를 들어 접착, 납땜 또는 용접에 의해서 이루어질 수 있다. 도 1 내지 도 4에 따른 절단 세그먼트와 달리 도 5에 도시된 절단 세그먼트(10)는 하나의 절단면(20)을 구비하며, 상기 절단면은 계단 형태로 배치된 5개의 표면 섹션(21, 22, 23, 24, 25)을 갖는다.
도 6에는 절단 세그먼트(10)의 추가 변형예가 도시되어 있다. 상기 절단 세그먼트는 전술된 절단 세그먼트(10)와 달리 하나의 절단면(20)을 구비하고, 상기 절단면은 7개의 표면 섹션(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)을 가지며, 상기 표면 섹션들은 중앙 표면 섹션(24)으로부터 출발하여 절단 세그먼트(10)의 연장 방향(15)으로 또는 종축(12)을 따라서 양측으로 계단 형태로 상승한다. 또한 상기 절단 세그먼트(10)는 각각의 측면에 각각 2개의 홈(13, 14)을 구비하며, 상기 홈들은 베이스(11)로부터 절단면(20)까지 약간 비스듬하게 진행한다. 상기 절단 세그먼트(10) 자체도 선호하는 작업 방향으로 약간 기울어져 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 절단 세그먼트(10)는 상호 계단 형태로 배치된 2개의 표면 섹션(28, 29)을 갖는 절단면(20)을 구비한다. 이 경우 2개의 표면 섹션(28, 29)은 절단 세그먼트(10)의 연장 방향(15)으로 또는 종축(12)에 대해 평행하게 전체 길이에 걸쳐서 진행한다. 표면 섹션(28)은 실제로 절단 세그먼트(10)의 베이스(11)에 대해서 평행하게 진행한다. 그와 달리 표면 섹션(29)은 표면 섹션(28)에 대해서 각(α)으로 기울어져 있고, 상기 각도는 10° 내지 50°가 바람직하다. 따라서 상기 2개의 표면 섹션(28, 29)은 절단면(20)의 준-쐐기 형상을 형성한다. 상기 절단 세그먼트(10)는 또한 한 측면에 또 하나의 홈(13)을 갖는다. 이 경우에도 마찬가지로 계단의 높이(H)는 재차 0.1 내지 5 mm의 범위, 바람직하게는 0.3 내지 1 mm의 범위에 있다.
도 9에 도시된 절단 세그먼트(10)는 링형상으로 형성되고, 2개의 슬롯(16)에 의해서 이분된 하나의 절단면(20)을 갖는다. 상기 절단면(20)은 링형상을 따라 절단 세그먼트(10)의 연장 방향(15)으로 계단 형태로 연속으로 배치된 표면 섹션(21, 22, 23, 24)을 갖는다. 상기 개별 표면 섹션들(21, 22, 23, 24) 간의 계단 높이(H)는 이 경우에도 재차 0.1 내지 5 mm, 바람직하게는 0.3 내지 1 mm의 범위에 있다. 상기 표면 섹션들(21, 22, 23, 24)은 또한 베이스(11)에 대해 기울어져 있으며, 이 경우 베이스(11)에 대한 상기 표면 섹션들(21, 22, 23, 24)의 기울기 각은 동일하다. 상기 표면 섹션들(21, 22, 23, 24)은 절단 세그먼트(10)의 각각 2곳에 존재하고, 상기 장소에서는 표면 섹션들이 2열의 회전축을 따라 회전 대칭으로 배치되어 있다. 이 경우 상기 2열의 회전축은 절단 세그먼트(10)의 회전축(17)과 일 치한다.
본 발명에 의해서는, 오랜 기간 동안의 작동 후에 절단면의 형상이 변동되어 절단 능력이 감소된다는 단점이 회피됨으로써, 우수한 절단 특성을 갖는 절단 세그먼트가 제작되었다.

Claims (10)

  1. 절단 세그먼트(10)를 공구(40, 50)에 설치하기 위한 베이스(11) 및 상기 베이스(11)에 마주 놓인 절단면(20)을 구비한, 천공 비트, 톱판, 분리용 플레이트 등과 같은 공구용 절단 세그먼트에 있어서,
    상기 절단면(20)이 계단 형태로 상호 변위된 적어도 2개의 표면 섹션(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 절단 세그먼트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 절단면(20)이 다수의 표면 섹션(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)을 구비하고, 상기 표면 섹션들이 상기 절단 세그먼트(20)의 연장 방향(15)으로 계단 형태로 연속적으로 나란히 변위 배치되는 것을 특징으로 하는, 절단 세그먼트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 절단면(20)이 다수의 표면 섹션(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)을 구비하고, 상기 표면 섹션들이 상기 절단 세그먼트(20)의 종축(12)을 따라서 계단 형태로 변위 배치되는 것을 특징으로 하는, 절단 세그먼트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면 섹션(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)이 서로 평행하게 배치된 평면에서 진행하는 것을 특징으로 하는, 절단 세그먼트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면 섹션(28, 29)이 절단 세그먼트(10)의 종축(12)에 대해 수직으로 계단 형태로 변위 배치되는 것을 특징으로 하는, 절단 세그먼트.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 2개의 이웃하는 표면 섹션(28, 29)이 α > 0°의 각으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 절단 세그먼트.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 각(α)이 10° 내지 50°인 것을 특징으로 하는, 절단 세그먼트.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 표면 섹션(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29)으로부터 다음 표면 섹션(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29)까지의 계단 높이(H)가 0.1 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는, 절단 세그먼트.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 계단 높이(H)가 0.3 내지 1 mm인 것을 특징으로 하는, 절단 세그먼트.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면 섹션(21, 22, 23, 24)은 베이스(11)에 대해서 기울어져 있으며, 이 경우 상기 베이스(11)에 대한 상기 표면 섹션(21, 22, 23, 24)의 기울기 각은 각각 동일한 것을 특징으로 하는, 절단 세그먼트.
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