KR100248603B1 - 도랑 벽 절삭기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭 프레임과 이에 부착된 기어 실드를 갖는 도랑 벽 절삭기에 관한 것이다. 대향하는 실드 쪽 위에서 회전하도록 위치된 적어도 하나의 절삭 휠이 있고, 그 위에 말단 전체에 걸쳐 분포된 롤러형 굴착 도구가 선회가능하게 장착된다. 절삭 휠이 회전할 때, 이 도구는 절삭 휠의 회전축에 실질적으로 축방향으로 평행하게 달리는 절삭 휠 표면을 형성한다, 수평 방향 힘을 조절하기 위하여 적어도 하나의 추가 롤러가 각각의 절삭 휠 상에 선회가능하게 장착되고, 추가 롤러의 축은 절삭 휠의 회전 축에 대하여 실질적으로 방사상으로 지시된다. 절삭 휠의 방사상 면 쪽 위에 있는 롤러의 한 자켓 표면은 기어 실드로부터 이격되어 절삭 휠의 회전 축 방향으로 돌출한다.

Description

도랑 벽 절삭기(trench wall cutter)

본 발명은 절삭 프레임과 이에 부착된 기어 실드(gear shield)를 갖는 도랑 벽 절삭기에 관한 것이다. 이 벽 절삭기는 대향하는 실드 쪽 위에서 회전하도록 위치한 적어도 하나의 절삭 휠을 포함하고, 그 말단 위로 분포된 롤러 형 굴착 도구가 그 위에 선회가능하게 장착된다. 절삭 휠이 회전할 때 굴착 도구는 절삭 휠의 회전축과 축방향으로 실질적으로 평행하게 달리는 절삭 휠 절삭면을 형성한다. 이 도랑 벽 절삭은 굴착, 밀봉 및 기초를 위한 도랑 벽을 생산하는데 사용된다.

미국특허 제5,035,071호는 절삭 프레임과 이에 부착된 기어 실드를 갖는 도랑 벽 절삭기를 개시한다. 대향하는 실드 쪽 위에는 각각 회전할 수 있는 적어도 하나의 절삭 휠이 있고, 그 위에는 롤러 형 굴착 도구가 말단 위로 분포하고 거기에 선회가능하게 장착되어 있다. 절삭 휠이 회전할 때 굴착 도구는 절삭 휠의 회전축과 축방향으로 실질적으로 평행하게 달리는 절삭 휠 절삭면을 형성한다.

중간 경도 내지 경도의 바위에서도 이러한 도랑 벽 절삭기로 양호한 굴착 공정과 절삭 휠의 양호한 절삭이 성취될 수 있다. 도랑내에서 절삭할 때, 도랑 내 전체 도랑 벽 절삭기의 소위 "반동(springing)"을 야기할 수 있는 과도한 힘이 발생한다. 이 경우 절삭 휠은 매우 높은 측면 힘에 노출되는데, 이것은 측면의 롤러형 굴착 도구에 의하여 절삭 휠로 전달된다. 이 과정에서 롤러형 굴착 도구의 래디얼 베어링 상에 상당한 마모가 일어난다.

본 발명의 목적은 특히 오랜 수명을 갖는 롤러형 굴착 도구와 베어링이 구비된 도랑 벽 절삭기를 활용하기 위한 것이다.

도 1은 도랑 내에 위치된 본 발명에 따른 도랑 벽 절삭기의 부분 측면도,

도 2는 도 1에 나타낸 도랑 벽 절삭기의 정면도이다.

일반적인 도랑 벽 절삭기로부터, 이는 각각의 절삭 휠 상에 선회가능하게 장착된 적어도 하나의 추가 롤러를 구비하는 것에 의하여 달성되는데, 롤러의 축은 절삭 휠의 회전축에 대하여 실질적으로 방사상으로 위치되고, 절삭 휠의 측면 상에는 롤러의 한 자켓면이 기어 실드로부터 이격되어 절삭 휠의 회전 축 방향에 있는 면에 대하여 돌출되어 있다.

본 발명의 도랑 벽 절삭기는 각각의 절삭 휠 상에 선회가능하게 장착된 적어도 하나의 추가 롤러가 구비되는데, 이 롤러의 축은 절삭 휠의 회전축에 대하여 실질적으로 방사상으로 연장되고, 절삭 휠의 측면 상에는 롤러의 한 자켓면이 기어 실드로부터 이격되어 절삭 휠의 회전 축 방향에 있는 면에 대하여 돌출되어 있다.

이러한 추가 롤러의 배열은 도랑 슬롯 내에서 도랑 벽 절삭기를 측면으로 안내하고 지지한다. 도랑 벽 절삭기가 "반동"할 때, 발생하는 측면 힘은 이들 롤러에 의하여 흡수된다. 이어서 롤러형 굴착 도구가 측면 힘을 경감시켜 어떠한 축방향 힘도 굴착 도구의 래디얼 베어링 상에 거의 작동하지 못하게 된다. 래디얼 베어링에 부하되는 축방향 힘을 실질적으로 경감시키는 것에 의하여, 이들 베어링 상에서의 마모가 상당히 감소될 수 있다. 이것은 유지 비용을 감소시키고 도랑 벽 절삭기의 작동 수명을 연장시킨다.

롤러는 기본적으로 도랑 슬롯의 측면 벽이 원하는 밀봉을 이루도록 하는 평탄한 재킷 표면을 갖도록 만들어진다. 본 발명의 바람직한 태양에 의하면, 롤러는 절삭 톱니와 같은 굴착 수단이 구비된다. 마찬가지로 롤러는 땅을 부수기 위한 굴착 도구로서 만들어진다. 따라서 정확하게 한정된 벽을 갖는 슬롯이 형성될 수 있다. 특히 양호한 굴착 공정은 굴착 도구로서 롤러 비트(roller bits)를 사용하는 것에 의하여 달성될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면 굴착 도구는 절단된 원뿔형으로 만들어 지는 것이 유리하다. 원뿔의 각도에 따라 롤러형 굴착 도구의 대응하는 회전축은 절삭 휠의 회전 축에 축방향으로 평행한 위치로부터 각도를 이룰 수 있어, 절삭 휠이 회전함에 따라 굴착 도구에 의해 절삭 휠의 회전축에 축방향으로 평행하게 달리는 절삭 휠 절삭면이 더욱 형성되게 된다. 롤러형 굴착 도구의 회전축이 각도를 이룰 때, 이들의 래디얼 베어링은 어느 정도까지 측면 힘에 더 잘 견딜 수 있다. 따라서 롤러는 측면 방향 외부 굴착 도구만큼 기어 실드로부터 멀리 측면 방향으로 연장된다.

본 발명의 또 다른 태양은 절삭 휠 위 소정 각거리에 분포된 총 4 개의 롤러가 하나의 절삭 휠 상에 구비되는 것을 포함한다. 여러 개의 롤러를 배치하는 것에 의해 개개의 롤러 상의 부하는 감소된다. 바람직하게는, 롤러가 균일한 각거리로 또는 교대로 서로 60 및 120 도의 각도로 편심되는 것이다.

양호한 굴착이 수행되는 특히 양호한 힘의 분포를 위해서는, 총 4 개의 절삭 휠이 있고 이 중에서 2 개는 하나의 실드 쪽 상에 위치하는 것이 유리하다.

본 발명의 이러한, 그리고 더 이상의 목적, 양상 및 이점은 본 발명에 따른 하나의 태양을 예시 목적 만으로 전개한 첨부 도면과 관련하여 다음 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

도 1은 두 개의 실드벽 12 및 13으로 구성된 기어 실드 11이 구비된 본 발명에 따른 도랑 벽 절삭기의 모식적 예를 보여준다. 기어 실드 11은 도시되지 않은 절삭 프레임에 통상적인 방법으로 부착되어 있다. 이 절삭 프레임은, 그 내용이 여기에 참고로 도입된 상기 언급된 미국특허 제5,035,071호에 개시된 것과 유사하다. 기어 실드 11의 양 쪽 위에는 기어 실드 11에 실질적으로 수직으로 연장되는 회전축 21 주위에서 각각 통상적인 구동 수단에 의하여 회전구동되는 절삭 휠 20a 및 20b가 있다.

도랑 41을 형성할 때 흙 40을 제거하기 위하여, 각각의 절삭 휠 20a, 20b는 굴착 도구의 형태로 내부 롤러 비트 22와 외부 롤러 비트 23을 포함한다. 내부 롤러 비트 22와 외부 롤러 비트 23은 절삭된 면에 부착된 굴착 수단 28을 갖는 절삭된 원뿔 형태의 롤러 몸체를 갖는다.

도 2로부터 명백한 바와 같이, 내부 롤러 비트 22와 외부 롤러 비트 23은 절삭 휠 20a, 20b의 말단에 홀더에 의하여 선회가능하게 고정되는데, 각 홀더는 다른 홀더에 직경방향으로 대향한다. 내부 롤러 비트 22의 축 24와 외부 롤러 비트 23의 축 25는 절삭 휠 20a, 20b의 회전축 21에 대하여 실질적으로 축방향으로 평행하고, 내부 롤러 비트 22 또는 외부 롤러 비트 23의 절삭된 원뿔형 몸체의 원뿔 각도에 따라 회전축은 약간 각이 질 수 있다. 이러한 각도 설정은 절삭 휠 20a, 20b가 회전함에 따라 롤러 비트 22, 23은 절삭 휠 20a, 20b의 회전축 21에 실질적으로 축방향으로 평행하게 달리는 바닥-접촉 절삭 휠 절삭면을 형성하도록 선택된다. 외부 롤러 비트 23의 외부 표면과 도랑 41의 외부 표면의 접촉 표면은 서로 그리고 절삭 휠 20a, 20b의 회전축 21에 실질적으로 평행하다.

도랑 41 내 도랑 벽 절삭기의 소위 "반동"으로 일어날 수 있는 수평 방향 힘에 의한 롤러 비트 22, 23의 래디얼 베어링의 부하를 방지하기 위하여, 롤러 26은 그들의 외부 면쪽 29에 인접한 각각의 절삭 휠 20a, 20b 상에서 지지된다. 롤러 26의 롤러축 27은 절삭 휠 20a, 20b의 회전축 21에 실질적으로 방사상으로, 그리고 기어 실드 11의 실드벽 12, 13에 평행하게 지시된다.

롤러 26은 롤러 26의 하나의 재킷 표면이 외부 롤러 비트 23의 말단 표면 보다 기어 실드 11로부터 멀리 떨어져서 수평으로 더욱 돌출하도록 롤러 휠 중심 상에서 서로 직경쪽으로 대향하여 배열된 대응하는 홀더를 통하여 부착된다. 따라서 외부 롤러 비트 23이 먼저 주어진 폭으로 측면벽 43에서 슬롯을 절삭하는 동안, 롤러 26이 확장된 영역 44를 형성하도록 제공된다. 확장된 영역 44는 롤러 26이 외부 롤러 비트 23에 대하여 얼마나 멀리 돌출하는가에 의존한다. 보여준 태양에서, 롤러 26 자체는 단지 모식적으로만 나타낸 절삭 톱니와 같은 굴착 도구가 구비된다.

각각의 절삭 휠 20a, 20b 상에는 측면 힘을 조절하기 위한 4 개의 롤러 26이 있다. 총 4 개의 롤러 26은 절삭 휠 20a, 20b의 말단 위에 60 및 120 도의 각거리로 교대로 분포되어 있다. 이러한 배열은 대향하는 절삭 휠 20a, 20b에서 동일한데, 대향하는 절삭 휠 20a, 20b는 도랑 41 내에서 도랑 벽 절삭기 10의 특히 양호한 지지를 보장하도록 회전축 21 상에서 서로 인접하여 배열된다. 비록 단지 두 개의 절삭 휠 20a, 20b 만이 보여지지만, 본 발명의 기술된 태양은 쌍을 이루어 서로의 다음에 위치하는 총 4 개의 절삭 휠을 가질 수 있다.

도랑 41의 측면벽 43과 실질적으로 평행하게 달리는 도랑 41의 외부 표면과 접촉 표면을 갖는 추가적 롤러 26의 배열에 의해, 절삭 휠 20a, 20b 상에서 힘의 유리한 분담이 달성된다. 그러므로, 수직력이 주로 외부 롤러 비트 23에 의하여 조절되는 한편, 수평력은 롤러 26에 의하여 조절된다.

본 발명에 따라 하나의 태양이 보여지고 기술되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 분야의 숙련자에게 이해되듯이 수많은 변화와 변경이 가능하다는 것이 주목된다. 따라서, 본 발명은 여기에 보여지고 기술된 상세한 설명에 한정되지 않고 첨부된 특허청구범위에 의하여 둘러싸인 모든 이러한 변화와 변경을 포함한다.

Claims (6)

1. 기어 실드가 부착된 절삭 프레임;

   그의 말단 주위에 분포된 복수의 선회 가능하게 장착된 롤러형 굴착 도구를 각각 포함하는, 기어 실드의 대향하는 쪽 위에 회전 가능하게 위치한 적어도 하나의 절삭 휠; 및

   그의 회전축이 절삭 휠의 회전축에 대하여 실질적으로 방사상으로 연장되는, 상기 각각의 절삭 휠 상에 선회가능하게 장착된 적어도 하나의 추가 롤러를 포함하는 도랑 벽 절삭기에 있어서,

   절삭 휠이 회전할 때 절삭 휠의 굴착 도구가, 절삭 휠의 회전축에 실질적으로 축방향으로 평행하게 연장되는 절삭휠 절삭 표면을 형성하고, 상기 각각의 절삭 휠의 한쪽 면 위에 추가 롤러의 자켓 표면이 상기 기어 실드로부터 이격되어 절삭 휠의 회전축 방향에 있는 면에 대하여 외부로 돌출된 것을 특징으로 하는 도랑 벽 절삭기.
2. 제 1 항에 있어서, 추가 롤러가 굴착 수단과 함께 구비되는 도랑 벽 절삭기.
3. 제 1 항에 있어서, 굴착 도구가 롤러 비트(roller bits)인 도랑 벽 절삭기.
4. 제 1 항에 있어서, 굴착 도구가 절단된 원뿔형인 도랑 벽 절삭기.
5. 제 1 항에 있어서, 절삭 휠 상에 총 4 개의 추가 롤러가 있고, 상기 추가 롤러 들이 절삭 휠의 말단 주위에 예정된 각 거리를 두고 분포된 도랑 벽 절삭기.
6. 제 1 항에 있어서, 총 4 개의 추가 롤러가 있고, 2 개의 추가 롤러는 하나의 실드 쪽 위에 위치된 도랑 벽 절삭기.

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