特表 2023-547672 穿孔機用ビット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-11-13

(54)【発明の名称】穿孔機用ビット

(51)【国際特許分類】

   C21B 7/12 20060101AFI20231106BHJP

【ＦＩ】

C21B7/12 302

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023527066

(86)(22)【出願日】2021-11-05

(85)【翻訳文提出日】2023-05-02

(86)【国際出願番号】 KR2021016076

(87)【国際公開番号】W WO2022098175

(87)【国際公開日】2022-05-12

(31)【優先権主張番号】10-2020-0148107

(32)【優先日】2020-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2020-0148112

(32)【優先日】2020-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0141859

(32)【優先日】2021-10-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517363182

【氏名又は名称】イン， スク シン

【氏名又は名称原語表記】ＩＮ， Ｓｕｋ Ｓｈｉｎ

【住所又は居所原語表記】１０１－９０３， １０， Ｓｅｏｈａ－ｒｏ ９４ｂｅｏｎ－ｇｉｌ， Ｂｕｋ－ｇｕ， Ｇｗａｎｇｊｕ ６１０６４， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】イン， スク シン

【テーマコード（参考）】

4K015

【Ｆターム（参考）】

4K015DA09

(57)【要約】

【課題】残銑に穿孔ホールを形成するための穿孔機用ビットを提供すること。
【解決手段】中空部を有する第１ビット本体と、第１ビット本体の端部に円周方向に設けられる切削チップと、コア差込み穴を有する切削チップ装着部と、第１ビット本体の外周面には回転による前記第１ビット本体の外周面に形成されて回転による穿孔作業時の第１ビット本体の動きを防止しつつ、第１ビット本体を冷却するための第１移動防止部と、第１ビット本体と同軸上に螺合する第２ビット本体と、第１ビット本体の中空部に設けられてビットによって穿孔形成されるコアを引き出すためのコア引き出し部材とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空部を有する第１ビット本体と、
該第１ビット本体の端部に設けられる切削チップと、
前記第１ビット本体の外周面に形成されて回転による穿孔作業時の前記第１ビット本体の移動を防止し、前記第１ビット本体を冷却するための第１移動防止部とを含むことを特徴とする穿孔機用ビット。

【請求項2】

前記第１ビット本体と同軸上に螺合し、外周面に穿孔中心軸に対する揺れを防止するための第２移動防止部が形成された第２ビット本体をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の穿孔機用ビット。

【請求項3】

前記第１及び第２移動防止部は、前記第１ビット本体の外周面と第２ビット本体の外周面に各々回転方向に沿って傾斜して形成される第１及び第２移動防止凸条が形成されることを特徴とする請求項２に記載の穿孔機用ビット。

【請求項4】

前記第１及び第２移動防止凸条の外面には円周方向に所定の間隔に離隔する第１及び第２冷却水流動溝が各々形成されることを特徴とする請求項３に記載の穿孔機用ビット。

【請求項5】

各切削チップの切削刃には、各々隣接する切削チップの切削刃に形成されたグルーブの形成位置と重複しないようにグルーブが形成されることを特徴とする請求項１に記載の穿孔機用ビット。

【請求項6】

前記第１ビット本体に設けられて穿孔時に形成されるコアを引き出すコア引き出し部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の穿孔機用ビット。

【請求項7】

前記コア引き出し部材は、第１コア本体の中空部に設けられるもので、円筒形の支持部と該支持部から前記切削チップ側に延びる複数個のコア引き出し爪を備えることを特徴とする請求項１に記載の穿孔機用ビット。

【請求項8】

前記第１ビット本体の中空部に設けられ、前記コア差込み穴を介して入り込まれるコアチップを切断するコアチップ切断部を備えることを特徴とする請求項１に記載の穿孔機用ビット。

【請求項9】

前記コアチップ切断部はコア差込み穴と連通し、傾斜したコアチップ切断孔が形成されたチップ切断ダイを備えることを特徴とする請求項１に記載の穿孔機用ビット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はビット(bit)に係り、さらに詳しくは高強度金属、特殊鋼、高炉の解体作業時に高炉の炉底部に残存する鉄鉱石、コークス、鉱物などが混在した固形物である残銑に穿孔ホールを形成するための穿孔機用ビットに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、高炉の操業を長期間行うことにより固化したスラグ、カーボン、コークス、メチルなどが混在する残銑の解体作業時、人力によるゼットランス(ZET LANCE:酸素切断ランス)で穿孔してから発破したり小割りして高炉の外部に搬出するようになるが、穿孔時発破孔が広くその深さが浅くて発破の効果があまり大きくないという短所がある。

【0003】

また、ゼットランスで穿孔作業を行う際、多量の有毒ガスと煤煙によって深刻な環境公害及び隣接作業に干渉が発生する問題点があり、多くの人員を解体に投入しなければならず、解体に長時間かかり、大規模の高炉の残銑の場合はゼットランスで切断作業を行い難い問題点がある。

【0004】

韓国特許登録第１０-１００４４４５１号には大型高炉の改修工事中高炉内残銑発破解体方法が開示されている。この特許文献に開示されている残銑発破解体方法は、残銑に多数の発破孔を垂直に穿孔し、前記穴開けられた発破孔の内部に火薬を装填し、起爆させうる導爆線と雷管とを連結して発破する構成を有する。

【0005】

前述したように残銑を発破する方法は、垂直方向に発破孔、すなわち穿孔ホールを形成するようになるが、かかる残銑は鉄鉱石とコークスなどのような鉱物質及びスラグが混在していることから、穿孔機による穿孔ホールの穿孔作業を円滑に行えない問題点がある。

【0006】

特に、穿孔機にビットを装着して穿孔する場合、穿孔ホールの穿孔作業を行うビットの移送速度が不均一であり、切削荷重が片方向に働いて振動が激しく発生する短所がある。これは、穿孔のためのビットの屈進速度が遅くなり、チップが壊れしやすくなる問題点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】韓国特許登録第10-10044451号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

そこで、本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ビットの屈進速度の変化によってチップが損傷することを防止することができ、切削面積を最小化して穿孔ホールの形成のための屈進速度をアップできる穿孔機用ビットを提供することにある。

【0009】

本発明の他の目的は、ビットにより穿孔されたコアをビットを用いて切断及び取り除ける穿孔機用ビットを提供することにある。

【0010】

本発明のさらに他の目的は、ビットの隣接する切削チップによって切断される切断領域が相互重ならないようにすることから穿孔が行われるビットの振動を防止できる穿孔機用ビットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記課題を解決するために、本発明に係る穿孔機用ビットは、中空部を有する第１ビット本体と、該第１ビット本体の端部に設けられる切削チップと、前記第１ビット本体の外周面に形成されて回転による穿孔作業時の前記第１ビット本体の移動を防止し、第１ビット本体の冷却のための第１移動防止部とを含むことを特徴とする。

【0012】

本発明において、前記第１ビット本体と同軸上に螺合し、外周面に穿孔中心軸に対する揺れを防止するための第２移動防止部が形成された第２ビット本体をさらに備える。

【0013】

そして、第１及び第２移動防止部は、前記第１ビット本体の外周面と第２ビット本体の外周面とに各々回転方向に沿って傾斜して形成される第１及び第２移動防止凸条が形成される。前記第１及び第２移動防止凸条の外面には円周方向に所定の間隔に離隔する第１及び第２冷却水流動溝が各々形成される。

【0014】

前記各切削チップの切削刃には各々隣接する切削チップの切削刃に形成されたグルーブの形成位置と重複しないようにグルーブが形成される。

【0015】

前記第１ビット本体に設けられて穿孔時に形成されるコアチップを引き出すコア引き出し部材をさらに備え、前記第１ビット本体の中空部に設けられて前記コア差込穴を介して入り込まれるコアチップを切断するコアチップ切断部がさらに備えられる。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように本発明によれば、特殊鋼または高強度の金属または高炉の残銑に破砕ホール、すなわち穿孔ホールを形成する際最小の切削面積を用いて穿孔できるので屈進速度を向上することができ、穿孔ホールの形成のための垂直中心軸に対してビットの揺れを防止して屈進速度を向上することができる。また、ビットの切削チップに作用する部分的な切削負荷の急激な変化による切削チップの損傷を防止することができる。そして、ビットにより穿孔ホールの作業が行われてからビットの引き出し時にビットと共にコアを引き出すことができるので、残存するコアにより後続作業の妨害を防止することができる。

【0017】

また、前記切削チップによって切断される切断領域が切断の行われる間お互い重ならないようにすることから、穿孔が行われるビットの振動を防止することができる。

【0018】

そして、第１ビット本体の内部にはコアチップを切断するコアチップ切断部が形成されていることから、穿孔時に発生するコアチップを切断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態に係る穿孔機用ビットの分離斜視図である。

【図2】図２は、図１に示された穿孔機用ビットの断面図である。

【図3】図３は、穿孔機用ビットの切削チップ装着部を示した正面図である。

【図4】図４は、本発明の第２の実施形態に係る穿孔機用ビットの分離斜視図である。

【図5】図５は、図４に示された本発明に係る穿孔機用ビットの切削チップ装着部を示した正面図である。

【図6】図６は、図４に示された穿孔機用ビットの断面図である。

【図7】図７は、本発明の第３の実施形態に係る穿孔機用ビットを示した断面図である。

【図8】図８は、本発明に係る穿孔機用ビットの使用状態を示す断面図である。

【図9】図９は、本発明に係る穿孔機用ビットの使用状態を示す断面図である。

【図10】図１０は、本発明に係る穿孔機用ビットの使用状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0021】

＜第１の実施形態及び第２の実施形態＞
本発明は穿孔機用ビットに関するもので、その実施の形態を図１ないし図６に示した。

【0022】

図面を参照すれば、本発明に係る穿孔機用ビット１０は、中空部２１を有する第１ビット本体２０と、前記第１ビット本体２０の端部に円周方向に設けられる切削チップ３０が設けられ、コア差込み穴２２を有する切削チップ装着部２３を備える。前記第１ビット本体２０の外周面には回転による穿孔作業時に第１ビット本体２０が穿孔されるホールの中心軸に対して移動することを防止しつつ第１ビット本体２０を冷却するための第１移動防止部２５を含む。

【0023】

そして、前記第１ビット本体２０と同軸上に螺合する第２ビット本体５０と、前記第１ビット本体２０の中空部２１に設けられてビットによって穿孔形成されるコアを引き出すためのコア引き出し部材６０を備える。

【0024】

前述したように構成された本発明に係る穿孔機用ビットを構成要素別にさらに詳述すれば次の通りである。

【0025】

本発明に係る穿孔機用ビット１０の第１ビット本体２０は長手方向に中空部２１が形成され、端部には切削チップ装着部２３が形成される。

【0026】

前記切削チップ装着部２３は、図４に示したようにコア差込み穴２２が形成され、相対的に小直径の第１装着部２３ａと、該第１装着部２３ａと段差あるように形成される第２装着部２３ｂとを備えられる。

【0027】

図１及び図４に示したように、切削チップ装着部２３と、第１及び第２装着部２３ａ、２３ｂには各々の切削チップ３０が設けられる。そして、第１ビット本体２０の外周面には円周方向に所定深さの引込み溝が形成されうる。前記第１ビット本体２０の切削チップ装着部２３と対応する側の中空部２１の内周面には螺合部２４が形成される。

【0028】

前記切削チップ装着部２３に結合される切削チップ３０は中空部の中心軸に対して半径方向に設けられるが、半径方向の軸に対して所定の角度に傾斜した構造を有しうる。切削チップ装着部２３に切削チップ３０の結合は第１ビット本体２０の長手方向に前記切削チップ装着部２３の端部から引込み溝が加工され、該引込み溝に切削チップ３０を挿入した後溶接される。

【0029】

前述したように結合された切削チップ３０の上面には、図３及び図５に示したように、所定角度の傾斜面３１が形成され、該傾斜面３１には切削方向と平行な方向にお互い所定の間隔ほど離隔するグルーブ３２が形成される。該グルーブ３２は隣接する切削チップの傾斜面に形成されたグルーブと重畳しないように形成される。これは切削チップ３０の傾斜面に形成されたグルーブにより分割された切削刃が隣接する切削刃と重畳しないようにするためのものである。

【0030】

そして、前記第１ビット本体２０の外周面にはビットの回転方向に傾斜した第１移動防止部２５が形成される。該第１移動防止部２５は第１ビット本体２０の外周面から所定の高さに突出した第１移動防止凸条２５ａが形成されてなされるが、第１移動防止凸条２５ａは第１ビット本体２０の外周面に螺旋方向に形成される。前記第１移動防止部２５の表面には円周方向に複数個の第１冷却水流動溝２６が形成される。

【0031】

また、前記コア引き出し部材６０は、図１と図２及び図４と図６に示したように第１ビット本体２０の中空部２１に設けられるものであって、中空部２１にはテーパ部２１ａが設けられ、該テーパ部２１ａに設けられるものであって、前記テーパ部２１ａと対応するテーパを有する支持部６１と該支持部６１から前記切削チップ側に延びる複数個のコア引き出し爪６２を備える。

【0032】

一方、前記第１ビット本体２０と螺合し、第２中空部５１を有する第２ビット本体５０の外周面にはビットの回転方向に傾斜した第２移動防止部５５が形成されるが、第２移動防止部５５は第２ビット本体５０の外周面から所定の高さに突出した第２移動防止凸条５５ａが形成されてなされる。第２移動防止凸条５５ａは第２ビット本体５０の外周面に螺旋方向に形成される。前記第２移動防止部５５の表面には円周方向に複数個の第１冷却水流動溝５６が形成される。

【0033】

そして、前記第２ビット本体５０には、図４及び図６に示されたように、前記コア引出部材６０の移動範囲を制限するためのものであって、第２コアチップ挿入孔６６が形成されたストッパ部材６５が設けられうる。

【0034】

一方、本発明にかかる穿孔機用ビットは、前記コア差込み穴２２を介して入り込まれるコアチップ２００を切断するためのコアチップ切断部７０をさらに備える。前記コアチップ切断部７０は前記ストッパ部材６５の第２コアチップ差込み穴６６が中空部２１の中心軸について図４及び図６に示したように、所定の角度に傾斜して形成された構造を有する。

【0035】

＜第３の実施形態＞
一方、図７には本発明の第３の実施形態にかかる穿孔機用ビットが示されている。本発明に係る穿孔機用ビットにおいて、前述した形態実施と同じ図面符号は同じ構成要素を指す。

【0036】

同図を参照すれば、本発明にかかる穿孔機用ビット１０は、中空部２１を有する第１ビット本体２０と該第１ビット本体２０の端部の円周方向に切削チップ３０が設けられ、コア差込み穴２２を有する切削チップ装着部２３を備える。前記第１ビット本体２０の外周面には回転による穿孔作業時に第１ビット本体２０が穿孔されるホールの中心軸に対して動くことを防止し、第１ビット本体２０を冷却するための第１移動防止部２５を含む。そして、前記第１ビット本体２０の中空部２１に設けられ、前記コア差込み穴２２を介して入り込まれるコアチップ２００を切断するコアチップ切断部８０を備える。

【0037】

前記コアチップ切断部８０は、前記中空部２１にテーパ部２１ａが形成され、該テーパ部２１ａに設けられてコア差込み穴２２の中心軸と所定の角度に傾斜したコア切断孔８１が形成されたコア切断ダイ８２を備える。

【0038】

そして、前記第１ビット本体２０と螺合する第２ビット本体５０を備えるが、前記第２ビット本体５０には第１ビット本体２０の中空部と連通する第２中空部５１が形成される。前記第２ビット本体５０の外周面には、前述した実施の形態のように、ビットの回転方向に傾斜した第２移動防止部５５が一定間隔で複数個形成される。

【0039】

前述したように構成された本発明に係る穿孔機用ビット１０は、穿孔機の中空部を有するロッド９０，すなわち、穿孔時に穿孔機のヘッド部と結合され中空部を介いて冷却のための水が供給されるロッド９０の端部に結合されて使われる。

【0040】

穿孔機用ビット１０が装着されたロッド９０は所定の回転数で回転しつつ一定の速度で進む。前述したように穿孔機のロッド９０に装着されて残銑１００を穿孔するビット１０は、図８ないし図１０に示したように、切削チップ３０により残銑にドーナッツ状の穿孔ホールを形成するようになる。すなわち、ビットが中空部を有しているので、穿孔が行われる間穿孔ホール１１０にはコア差込み穴２２に入り込まれるコアチップ２００が形成される。

【0041】

一方、ロッド９０に装着されて残銑１００に穿孔ホール１１０を形成する間前記中空部を介して引き続き冷却のための水が供給され、この水は切削チップ３０を冷却させてから第１及び第２ビット本体２０、５０の外周面とロッド９０の外周面と穿孔ホール１００の内周面との間に排出される。

【0042】

かかる切削作業が行われる間、前記第１及び第２移動防止部２５、５５はビット１０が穿孔ホールの中心軸に対して揺れないように穿孔ホール１１０の内周面と接触した状態を保つようになる。

【0043】

また、切削チップ装着部２３に形成された切削チップ３０は切削が行われる間隣接する切削チップ３０によって切削部位が重ならなくなる。従って、全ての切削チップ３０が残銑１００の切削作業を行うようになるので、切削チップ３０に働く負荷の変化によって切削チップに加わる振動及び衝撃を防げる。

【0044】

前記残銑１００には鉄、鉱石、コークスなどのコアが存するようになるが、穿孔機のビット１０によって切削が行われる過程においてビットに切削力の差による偏荷重が働くようになる。しかし、前記第１及び第２ビット本体２０、３０の外周面には第１及び第２移動防止部２５、５５が形成されているので、穿孔ホールの中心とビット１０の中心とが食い違うようになることを防止でき、さらには切削チップ３０が損傷することを防ぐことができる。

【0045】

前述したような作用により穿孔作業が行われた後ロッドのようにビットを引き出すようになると、前記コア引き出し部材６０のコア引き出し爪６１がコアチップ２０を把持したまま排出される。

【0046】

一方、穿孔機用ビットには、図４及び図７に示したように、コアチップ切断部７０，８０が備えられているので、残銑に穿孔ホール１００が形成される間、前記コアチップ２００がコア差込み穴２２に入り込まれ、該コア差込み穴２２に入り込んだコアチップ２００は切断される。

【0047】

図９に示したように、コアチップ切断部７０がストッパ部材に第２コア差込み穴６６が傾斜して設けられた場合、穿孔ホールの形成のための穿孔機のビット１０が回転し続けられることから、第２コア差込み穴７１に入り込まれたコアチップ２００が引き続き屈伸して切断されるようになる。かかる切断作業は穿孔ホールが形成される間引き続き行われる。

【0048】

図１０に示したように、前記第１ビット本体２０の中空部２１にコア切断ダイ８２が設けられた場合、残銑１００に穿孔ホール１１０を形成する過程において、発生するコアチップ２００が前記コア切断ダイ８２のコア切断孔８１に流入される。前記コア切断孔８１に入り込まれたコアチップ２００は、ロッド９０に設けられたビット１０が回転し続けることによって折り曲げ部位が伸縮を繰り返しながら切断される。このように切断されたコアチップ２００は、穿孔が行われた後ロッド９０からビットを分離する過程で除去される。

【0049】

以上述べたように、本発明に係る穿孔機用ビットは、高炉の残銑を取り除くための穿孔ホールの形成時の穿孔効率を高めることができ、各切削チップに働く切削力の差、すなわち穿孔ホール１１０を形成する過程において鉄鉱石、鉱石、スラグ、コークスなどの切削時に発生する切削負荷の差によって切削チップの損傷を防止することができる。本発明に係る穿孔機用ビット１０は残銑２００を穿孔することを例として挙げて説明してきたが、これに限らず高強度の金属、特殊鋼などの穿孔にも適用可能である。

【0050】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、これについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】