KR102499053B1 - 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기 - Google Patents
시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 시추기를 소형화시켜 시추기와 최대한 동일한 조건으로 제작함으로써 현장에서 사용하는 다이아몬드 비트의 절삭성능 테스트를 실내에서 용이하게 할 수 있는 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기에 관한 것이다.
본 발명의 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기는 좌,우 간격을 두고 지면상에 수직하게 설치되는 지지프레임(10); 상기 지지프레임의 내측으로 설치되며 상,하로 승강작동하는 승강안내프레임(20); 상기 승강안내프레임(20)의 전면부에 설치되어 승강안내프레임(20)을 따라 승강작동하는 시추헤드(30); 상기 시추헤드(30)의 저부에 설치되며 저부에는 시추용 다이아몬트 비트가 저부에 연결 및 분리될 수 있게 시추로드(41)가 설치됨과 동시에 연결 조립된 다이아몬트 비트를 회전작동시켜 석재로된 피삭재(S)를 이용해 비트의 절삭성능을 테스트할 수 있게 하는 회전축(40); 상기 지지프레임(10)의 일측으로 설치되며 상기 승강안내프레임(20), 시추헤드(30), 회전축(40)의 작동을 제어하는 제어박스부(50); 상기 제어박스부(50)에 설치되며 상기 시추로드(41)의 회전속도, 가압력, 회전압력, 유압 압력의 수치를 디지털로 표시하는 화면표시부(60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기는 좌,우 간격을 두고 지면상에 수직하게 설치되는 지지프레임(10); 상기 지지프레임의 내측으로 설치되며 상,하로 승강작동하는 승강안내프레임(20); 상기 승강안내프레임(20)의 전면부에 설치되어 승강안내프레임(20)을 따라 승강작동하는 시추헤드(30); 상기 시추헤드(30)의 저부에 설치되며 저부에는 시추용 다이아몬트 비트가 저부에 연결 및 분리될 수 있게 시추로드(41)가 설치됨과 동시에 연결 조립된 다이아몬트 비트를 회전작동시켜 석재로된 피삭재(S)를 이용해 비트의 절삭성능을 테스트할 수 있게 하는 회전축(40); 상기 지지프레임(10)의 일측으로 설치되며 상기 승강안내프레임(20), 시추헤드(30), 회전축(40)의 작동을 제어하는 제어박스부(50); 상기 제어박스부(50)에 설치되며 상기 시추로드(41)의 회전속도, 가압력, 회전압력, 유압 압력의 수치를 디지털로 표시하는 화면표시부(60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기에 관한 것으로, 더욱 상세히는 시추기를 소형화시켜 시추기와 최대한 동일한 조건으로 제작함으로써 현장에서 사용하는 다이아몬드 비트의 절삭성능 테스트를 실내에서 용이하게 할 수 있는 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기에 관한 것이다.
시추용 비트는 채굴용 시추기에 장착되는 부품으로, 채굴용 시추기는 광물자원의 분포 및 매장량 평가를 위해 직접 암반을 천공하여 암반 샘플을 채취하는 장치이다. 채굴용 시추기는 피삭재의 상태를 알 수 없는 상황에서, 통상적으로 수백m 내지 수천m의 지반의 깊이까지 천공한다. 이와 같이, 피삭재의 상태를 알 수 없는 상황에서는 시추과정에서 매우 큰 경도의 암석 등을 부딪힐 가능성이 있다. 만일, 시추하는 과정에서 시추용 비트의 절삭팁이 파손되어 사용할 수 없게 되면, 시추 작업을 멈추고 절삭팁 또는 시추용 비트를 교체하여야 하므로, 이에 의한 경제적 손실이 상당하다.
일반적으로, 시추용 비트는 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 코발트 (Co) 등의 금속분말과 다이아몬드를 혼합시킨 만든 성형체에 구리(Cu), 주석(Sn), 니켈 (Ni), 망간(Mn) 등의 단일 금속 또는 합금상태의 금속바인더를 융점 이상으로 가열시켜, 모세관력에 의해 금속바인더가 성형체의 내부에 채워지는 이른바 용침 공정에 의해 매트릭스 부분이 제작된다. 그런데, 금속분말과 다이아몬드를 혼합하기 때문에 다이아몬드의 분포가 불균일하지 않고 그로인해 균일한 마모가 이루어지지 않는다.
한편, 시추용 비트의 절삭팁은 연마입자의 집중도가 균일하면서 최대한으로 크게 되어야 한다. 연마입자의 집중도가 균일하지 않으면, 연마입자가 아예 없거나 부족한 층이 노출되기 때문에 천공작업이 전체적으로 연속적이지 않고 균일한 절삭을 구현하지 못한다. 또한 집중도가 작으면 피삭재의 상태를 알 수 없는 상황에 대하여 적절하게 대처할 수 없다. 이에 따라, 집중도를 최대한으로 크게하여 천공과정에서 상대적으로 큰 경도를 가진 피삭재를 만나더라도 손상되지 않고 무리없이 천공작업을 진행할 수 있도록 해야 한다.
이에 따라 시추용 비트의 경우 절삭 성능이 매우 중요하며 필수적으로 절삭 성능이 좋은 비트를 사용해야 한다.
하지만, 종래에 상용화되어 있는 시추기로 시추용 다이아몬드 비트의 절삭성능을 테스트하기는 매우 어려운 것으로, 그이유로 드릴링하는 현장에서는 계속적으로 동일한 암반이 나오기 어려우며, 허가없이는 드릴링을 할 수 없고, 비용이 많이 발생되며, 매회 동일한 조건을 만들어 테스트하기 어렵고, 일반적인 시추기로는 비트의 회전속도, 압력 등 데이터를 디지털로 수치화하지 못하는 등의 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점들에 의해 다이아몬드 비트의 절삭 성능을 미리 테스트하기 어려우며 이에 따른 표준화된 장비가 없어 다이아몬트 비트의 절삭 성능을 측정하기 어려운 문제점이 있다.
(특허문헌 01) 국내등록특허공보 제10-1527838호
(특허문헌 02) 국내등록특허공보 제10-1490207
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 시추기와 최대한 동일한 조건으로 소형화시켜 제작하고, T가이드판의 설치로 시추로드의 센터 이탈을 방지하며, 다이아몬드 비트의 절삭시 회전속도, 가압력, 총 유압의 압력 등을 디지털로 표시하여 현장에서 사용하는 다이아몬드 비트의 절삭성능을 실내에서 용이하게 테스트할 수 있는 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기는 좌,우 간격을 두고 지면상에 수직하게 설치되는 지지프레임(10);
상기 지지프레임의 내측으로 설치되며 상,하로 승강작동하는 승강안내프레임(20);
상기 승강안내프레임(20)의 전면부에 설치되어 승강안내프레임(20)을 따라 승강작동하는 시추헤드(30);
상기 시추헤드(30)의 저부에 설치되며 저부에는 시추용 다이아몬트 비트가 저부에 연결 및 분리될 수 있게 시추로드(41)가 설치됨과 동시에 연결 조립된 다이아몬트 비트를 회전작동시켜 석재로된 피삭재(S)를 이용해 비트의 절삭성능을 테스트할 수 있게 하는 회전축(40);
상기 지지프레임(10)의 일측으로 설치되며 상기 승강안내프레임(20), 시추헤드(30), 회전축(40)의 작동을 제어하는 제어박스부(50);
상기 제어박스부(50)에 설치되며 상기 시추로드(41)의 회전속도, 가압력, 회전압력, 유압 압력의 수치를 디지털로 표시하는 화면표시부(60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 현장에서 사용하는 시추기와 최대한 동일한 조건으로 소형화시켜 제작함으로써 현장에서 사용하는 시추용 다이아몬드 비트의 절삭성능 테스트를 실내에서 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한 승강안내프레임에 설치되는 T가이드판이 시추로드의 하강 및 회전작동시 시추로드의 휘어짐과 센터 이탈을 방지하며, 피삭재가압판이 피삭재를 상부를 가압하여 피삭재의 이동을 방지함으로써 다이아몬드 비트의 절삭성능 테스트가 용이하게 이루어질 수 있게 하는 효과가 있다.
또한 화면표시부를 통해 다이아몬드 비트의 절삭성능 테스트시 시추로드의 회전속도와 가압력, 유압실린더에서 공급되는 유압의 압력 등을 실시간으로 확인하면서 다이아몬드 비트의 절삭성능을 테스트할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기의 전체도
도 2는 본 발명에 따른 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기의 승강안내프레임 상세도
도 3은 본 발명에 따른 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기의 피절삭재가압판 상세도
도 2는 본 발명에 따른 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기의 승강안내프레임 상세도
도 3은 본 발명에 따른 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기의 피절삭재가압판 상세도
본 발명의 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기는 좌,우 간격을 두고 지면상에 수직하게 설치되는 지지프레임(10);
상기 지지프레임의 내측으로 설치되며 상,하로 승강작동하는 승강안내프레임(20);
상기 승강안내프레임(20)의 전면부에 설치되어 승강안내프레임(20)을 따라 승강작동하는 시추헤드(30);
상기 시추헤드(30)의 저부에 설치되며 저부에는 시추용 다이아몬트 비트가 저부에 연결 및 분리될 수 있게 시추로드(41)가 설치됨과 동시에 연결 조립된 다이아몬트 비트를 회전작동시켜 석재로된 피삭재(S)를 이용해 비트의 절삭성능을 테스트할 수 있게 하는 회전축(40);
상기 지지프레임(10)의 일측으로 설치되며 상기 승강안내프레임(20), 시추헤드(30), 회전축(40)의 작동을 제어하는 제어박스부(50);
상기 제어박스부(50)에 설치되며 상기 시추로드(41)의 회전속도, 가압력, 회전압력, 유압 압력의 수치를 디지털로 표시하는 화면표시부(60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 승강안내프레임(20)은 지지프레임(10)의 내측 사이를 가로지르며 전면부에 상기 시추헤드(30)가 설치되고 상,하로 승하강 가능하게 후면부에 유압실린더(21a)가 설치된 사각의 안내판(21);
상기 안내판(21)의 양단부에 형성되며 상기 지지프레임(10)의 내측으로 형성된 수직의 가이드홈(11)에 승하강 가능하게 결합되는 안내바(22);
상부는 상기 각 안내바(22)의 저부에 상부가 고정되고 후면부가 상기 지지프레임(10)에 지지되어 안내바(22)를 따라 승하강하면서 시추로드(41)의 센터 이탈을 막아주도록 상부가 지지프레임(10)의 폭보다 넓은 폭을 갖는 T가이드판(23)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지프레임(10)의 전방으로는 상기 시추로드(41)의 하부가 통과되고 상,하로 승하강되어 피삭재(S)의 상부면을 가압하여 고정시키는 피삭재가압판(70)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 피삭재가압판(70)은 중앙부에 상기 시추로드(41)가 통과되는 통공(71)이 형성되고, 하부 양측으로 유압실린더(72)가 설치되며, 하부면에 탄성력 갖는 고무재질의 가압봉(73)이 복수개의 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지프레임(10)의 전면부에는 눈금부(100)가 표시되어 상기 승강안내프레임(20)의 하강높이를 확인할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시추기를 이용한 비트 테스트용 절삭 시험기는 종래에 상용화되어 있는 시추기를 소형화시켜 시추기와 최대한 동일한 조건으로 실내에서 다이아몬드 비트의 절삭성능을 테스트할 수 있게 지지프레임(10), 승강안내프레임(20), 시추헤드(30), 회전축(40), 제어박스부(50), 화면표시부(60)로 구성된다.
상기 지지프레임(10)은 지면상에 수직하게 설치될 수 있게 좌,우 간격을 두고 수직프레임과 양 수직프레임의 상단에 형성되어 수직프레임을 연결하는 수평프레임으로 구성된다.
상기 지지프레임(10)의 전면부에는 일측 또는 양측에 눈금부(100)가 표시되어 승강안내프레임(20)의 하강높이를 용이하게 확인할 수 있게 한다.
상기 승강안내프레임(20)은 상기 지지프레임(10)의 내측으로 설치되며 지지프레임(10)을 타고 상,하로 승하강작동하여 시추헤드(30)를 승하강시킬 수 있도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 승강안내프레임(20)은 상기 시추헤드(30)를 승하강시킬 수 있게 사각의 안내판(21)과 상기 안내판(21)의 양단부에 형성되는 안내바(22)와 각 상기 안내바(22)의 하단부에 형성되는 T가이드판(23)으로 구성된다.
상기 안내판(21)은 상기 지지프레임(10)의 내측 사이를 가로질러 위치하며 일정높이를 갖는 사각의 판형태로 형성되고 후면부에는 유압실린더(21a)가 설치되어 유압실린더(21a)에 의해 상,하로 승하강가능하다.
상기 안내바(22)는 상기 안내판(21)의 양단부에 각각 형성되며 각 안내바(22)는 상기 지지프레임(10)의 내측으로 형성된 수직의 가이드홈(11)에 일측이 삽입되어 승하강 가능한 상태로 지지프레임(10)과 결합된다.
상기 T가이드판(23)은 상부는 상기 지지프레임(10)의 폭보다 넓은 폭으로 확장되고 하부는 지지프레임(10)의 폭과 동일한 폭으로 형성되어 "T"형상을 갖는 판형태이며, 각 안내바(22)의 저부에 상단부가 고정되고 후면부는 상기 지지프레임(10)에 지지되는 상태로 설치된다.
상기 T가이드판(23)은 상부가 지지프레임(10) 보다 넓은 폭으로 확장되고 지지프레임(10)에 지지된 상태로 상기 안내바(22)를 따라 상,하로 승하강하며 상기 승강안내프레임(20)의 지지력을 크게 향상시키는 동시에 승강안내프레임(20)이 하강시 전방으로의 유동을 막아 하강시에는 시추로드(41)가 센터에서 위치 이동없이 수직으로 하강할 수 있게 하고 시추로드(41)의 회전작동시에도 시추로드(41)가 센터에서 위치가 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 한다.
상기 T가이드판(23)은 지지력을 더욱 높일 수 있게 이중으로 설치될 수 있다.
상기 시추헤드(30)는 상기 승강안내프레임(20)의 전면부에 설치되어 승강안내프레임(20)을 따라 승강작동하는 구성으로 시추헤드(30)의 상측으로는 기어박스가 구비되고 유압모터에 의해 정,역 방향으로 회전작동하는 구성이다.
상기 시추헤드(30)는 통상의 시추기에 설치되는 시추헤드(30)와 동일한 구성으로 자세한 설명은 생략한다.
상기 회전축(40)은 상기 시추헤드(30)의 저부에 설치되며 저부에 시추로드(41)를 연결 및 분리할 수 있도록 함과 동시에 연결 조립된 시추로드(41)를 회전작동시켜 시추로드(41)의 저부에 설치되는 다이아몬드 비트가 함께 회전작동될 수 있게 하여 다이아몬드 비트는 석재로된 피삭재를 절삭하게 함으로써 다이아몬드 비트의 절삭성능을 테스트할 수 있게 한다.
상기 시추로드(41)는 회전작동시 회전속도, 상부에서 가해지는 가압력 등에 의해 로드에 휨이 발생하거나 싱글 유압실린더(21a)의 당기는 힘에 의해 시추로드(41)가 센터에서 이탈되는 현상이 발생되는 문제를 상기 승강안내프레임(20)의 지지력을 향상시키고 시추로드(41)의 위치 이동을 방지할 수 있는 T가이드판(23)을 통해 해결하여 시추작업 현장과 동일한 비트 사이즈로 실내에서 비트의 현장성능을 확인할 수 있다.
한편, 상기 지지프레임(10)의 전방으로는 시추로드(41)의 저부에 설치되는 다이아몬드 비트가 석재로된 피삭재를 절삭시 피삭재의 상부면을 가압하여 고정시킬 수 있게 피삭재가압판(70)이 설치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 피삭재가압판(70)은 중앙부에 상기 시추로드(41)가 수직으로 통과되는 통공(71)이 형성되고, 하부의 양측으로 유압실린더(72)가 설치되어 양 유압실린더(72)의 작동에 의해 상,하부로 승하강작동하며 하부면에는 탄성력을 갖는 고무재질의 가압봉(73)이 복수개 설치되어 유압실린더(72)의 하강작동에 의해 피삭재가압판(70)이 하강하면 복수개의 가압봉(73)이 피삭재의 상부면을 가압하여 다이아몬드 비트의 절삭성능 테스트시 피삭재의 이동을 방지할 수 있게 한다.
상기 제어박스부(50)는 상기 지지프레임(10)의 일측으로 설치되며 전원장치, 유압펌프, 압력게이지 등이 마련되어 상기 안내프레임(20), 시추헤드(30), 회전축(40)의 작동을 제어하고 회전 속도, 유압의 압력 등을 조절하여 다이아몬드 비트의 절삭성능 테스트가 이루어질 수 있게 한다.
상기 제어박스부(50)에는 상측으로 상기 시추로드(41)의 회전작동시 회전속도, 가압력, 총 유압의 압력을 디지털로 수치화하여 표시할 수 있는 화면표시부(60)가 설치되어 다이아몬드 비트의 절삭성능 테스트시 시추로드(41)의 회전속도와 가압력, 유압실린더(21a)에서 공급되는 유압 압력을 실시간으로 확인하면서 다이아몬드 비트의 절삭성능을 용이하게 테스트할 수 있게 한다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 게시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 게시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10-지지프레임 20-승강안내프레임
21-안내판 22-안내바
23-T가이드판 30-시추헤드
40-회전축 41-시추로드
50-제어박스부 60-화면표시부
70-피삭재가압판 71-통공
72-유압실린더 73-가압봉
21-안내판 22-안내바
23-T가이드판 30-시추헤드
40-회전축 41-시추로드
50-제어박스부 60-화면표시부
70-피삭재가압판 71-통공
72-유압실린더 73-가압봉
Claims (5)
- 좌,우 간격을 두고 지면상에 수직하게 설치되는 지지프레임(10);
상기 지지프레임의 내측으로 설치되며 상,하로 승강작동하는 승강안내프레임(20);
상기 승강안내프레임(20)의 전면부에 설치되어 승강안내프레임(20)을 따라 승강작동하는 시추헤드(30);
상기 시추헤드(30)의 저부에 설치되며 저부에는 다이아몬드 비트가 저부에 연결 및 분리될 수 있게 시추로드(41)가 설치됨과 동시에 연결 조립된 시추용 다이아몬트 비트를 회전작동시켜 석재로된 피삭재(S)를 이용해 비트의 절삭성능을 테스트할 수 있게 하는 회전축(40);
상기 지지프레임(10)의 일측으로 설치되며 상기 승강안내프레임(20), 시추헤드(30), 회전축(40)의 작동을 제어하는 제어박스부(50);
상기 제어박스부(50)에 설치되며 상기 시추로드(41)의 회전속도, 가압력, 총 유압의 압력을 디지털로 표시하는 화면표시부(60)로 구성하고,
상기 승강안내프레임(20)은 지지프레임(10)의 내측 사이를 가로지르며 전면부에 상기 시추헤드(30)가 설치되고 상,하로 승하강 가능하게 후면부에 유압실린더(21a)가 설치된 사각의 안내판(21);
상기 안내판(21)의 양단부에 형성되며 상기 지지프레임(10)의 내측으로 형성된 수직의 가이드홈(11)에 승하강 가능하게 결합되는 안내바(22);
상부는 상기 각 안내바(22)의 저부에 상부가 고정되고 후면부가 상기 지지프레임(10)에 지지되어 안내바(22)를 따라 승하강하면서 시추로드(41)의 센터 이탈을 막아주도록 상부가 지지프레임(10)의 폭보다 넓은 폭을 갖는 T가이드판(23)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 지지프레임(10)의 전방으로는 상기 시추로드(41)의 하부가 통과되고 상,하로 승하강되어 피삭재(S)의 상부면을 가압하여 고정시키는 피삭재가압판(70)이 설치되는 것을 특징으로 하는 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기. - 청구항 3에 있어서,
상기 피삭재가압판(70)은 중앙부에 상기 시추로드(41)가 통과되는 통공(71)이 형성되고, 하부 양측으로 유압실린더(72)가 설치되며, 하부면에 탄성력 갖는 고무재질의 가압봉(73)이 복수개의 설치되는 것을 특징으로 하는 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기. - 청구항 1에 있어서,
상기 지지프레임(10)의 전면부에는 눈금부(100)가 표시되어 상기 승강안내프레임(20)의 하강높이를 확인할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210139664A KR102499053B1 (ko) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210139664A KR102499053B1 (ko) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102499053B1 true KR102499053B1 (ko) | 2023-02-13 |
Family
ID=85202835
Family Applications (1)
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| KR1020210139664A KR102499053B1 (ko) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 시추기를 이용한 다이아몬드 비트 테스트용 절삭 시험기 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR102499053B1 (ko) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2021
- 2021-10-19 KR KR1020210139664A patent/KR102499053B1/ko active IP Right Grant
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