KR20030047986A - 향상된 그라인딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단단한 금속의 삽입물이나 드릴용 날(충격형 또는 회전형), 굴착 보링 머신(TBM) 커터 및 양각 보링 머신(RBM) 커터로 그라인딩 하는 그라인딩 장치에 있어서, 상기 그라인딩 장치는 그라운드 되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하고, 상기 그라인딩 머신은 그라운드 되는 비트의 버튼의 세로축과 관련된 그라인딩 머신의 움직이도록 하는 팔부 또는 레버 시스템에 의해 운반되고, 그라운드되는 버튼의 세로축과 그라인딩 머신이 정렬되는 것을 도와주도록 형성하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치에 관한 것이다.

Description

향상된 그라인딩 장치{Improved Grinding Apparatus}

드릴링(drilling) 작업에 있어서, 상기 드릴 날이나 커터에 커팅 티쓰(버튼)를 작동시키게 되면 계속적인 사용 이후에 평탄(공진)해지게 된다. 상기 드릴 날이나 커터의 수명을 증대시키고 드릴링 속도를 높이며 드릴링 작업의 원가를 절감하기 위한 그들 고유의 기본 종단면으로 그들을 복구하기 위하여 상기 버튼을 다시 그라인딩(재그라인딩)함으로써 상기 드릴 날이나 커터의 정기적인 유지가 이루어진다. 상기 버튼의 공진이 최적으로 상기 버튼 직경의 1/3로부터 최대 1/2까지 일때, 재 그라인딩이 수행되어야 한다.

그라인더를 잡는 핸드, 그라운드 되는 두 개 또는 그 이상의 비트를 설정하기 위해 머신의 중심을 스스로 잡아주는 단일 팔부와 한 쌍의 팔부와, 길이나 작업 시 그라인딩하기 위한 동적 머신과, 판매소에 장착되거나 자동차에 서비스되거나 드릴 장치에 장착되도록 자세하게 디자인된 그라인더와 같은 형태를 모두 포함하는 다른 수동이나 반자동의 그라인딩 머신의 범주에서 제작자들은 발달시켜 왔다. 본 발명은 특히 미합중국 특허 제 5,193,312에 설명된 동적 그라인딩 장치에 적용하고, 미합중국 특허 제 5,070,654에 설명된 반자동 그라인딩 머신에 적용하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 형태의 머신은 효과적인 드릴을 하기 위해서 버튼을 실질적으로 원래의 윤곽과 같이 되돌리기 위해 버튼의 베이스 주위에 있는 비트/커터의 전면과 카바이드 버튼을 그라인딩 시키도록 높은 속력으로 회전하도록 하는 그라인딩 컵을 활용한 것이다. 버튼이 그라인딩될 때, 그라인딩 머신의 중앙은 버튼에 있는 가장 높은 지점의 위로 그라인딩 머신이 집중되려 한다. 불규칙하게 손상된 버튼과, 전형적인 게이지 버튼은 그것의 세로축으로부터 버튼의 중심이 벗어난 결과를 가져온다.

종래의 그라인더는 바람직한 효과를 얻기 위해서 그라인딩 압력과 평형압력 사이를 바꿀수 있도록 제조되었다. 이것은, 예를 들어 그라인딩 압력이 0일 때는 허용되지 않는다. 종래의 그라인더 디자인에서는, 최소의 그라인딩 압력이 팔부 또는 레버 섹션의 무게와, 그와 연결된 구성부분의 무게와 동등하도록 하였다. 이는, 예를 들어 그라인딩 크기, 형태나 버튼이 연삭되는 윤관이 적절하기 위해 너무 큰그라인딩 압력을 가져오는 결과를 초래하였다.

상기 게이지 버튼은 비트의 전면과 관계가 있는 각도로 비트 내에 기울여지게 된다. 닳아진 게이지 버튼을 적당하게 재그라인딩하기 위해서, 비트는 비트 내에 경사지도록 된 게이지 버튼의 각과 대응되도록 기울어져야만 한다. 비트에 있는 모든 버튼이 재그라인딩하기 위해, 작동기는 계속적으로 비트와 비트 또는/그리고 버튼과 버튼을 작동시킴으로써, 비트를 회전시키고 기울여야만 한다.

본 발명은 단단한 금속의 삽입물(inserts)이나 드릴용 날(drill bit)(충격형 또는 회전형), 굴착 보링 머신(TBM; tunnel boring machine) 커터 및 양각 보링 머신(RBM; raised boring machine) 커터의 작동 선단부(working tips)를 그라인딩(grinding) 하기 위한 그라인딩 컵으로 사용되는 용도의 장치 개선에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 전용이 아닌 드릴 날이나 커터의 텅스텐 카바이드 커팅 티쓰(tungsten carbide cutting teeth)나 버튼(button)을 그라인딩하기 위한 수단에 관한 것이다.

본 발명을 더욱 명확하게 설명하기 위하여 바람직한 실시예가 참조를 위하여 수반된 도면과 함께 예제를 통해 상세하게 설명될 것이다. 이는 다음과 같다.

도 1은 그라운드 되는 비트의 고정을 위하고 박스에서 주축으로 올라가는 기울여진 테이블과 스탠드와 연결된 팔부나 레버시스템에 의해 수직과 수평을 맞추는 그라인딩 머신을 갖는 본 발명에 의한 그라인딩 장치의 사시도.

도 2는 도 1의 그라인딩 장치의 틸팅 테이블과 박스의 평면도.

도 3은 도 2의 테이블에 있는 비트를 고정하는 구멍, 특히 부분적으로 절단했을 때의 평면도.

도 4는 틸팅 테이블의 수단을 보여주는 도 1의 그라인딩 장치의 좌측면도.

도 5는 도 1의 그라인딩 장치의 우측면도.

도 6은 도 1의 팔부 시스템의 첫 번째 팔부의 좌측면도.

도 7은 도 6의 첫 번째 팔부, 특히 부분적으로 절단했을 때의 단면도.

도 8은 도 6의 첫 번째 팔부의 일단의 확대도.

도 9는 도 1의 그라인딩 머신에 가해지는 압력공급과 평형압력을 위한 첫 번째 제어박스와 두 번째 팔부의 단면도.

도 10은 도 1의 팔부 시스템의 두 번째 제어박스와 그라인딩 머신의 정면도.

도 11은 도 10의 두 번째 제어박스의 부분적으로 자른 단면도의 확대도.

도 12는 그라운드 되는 비트의 고정을 위하고 경사진 테이블에 있는 프레임이나 스탠드에 연결된 팔부나 레버시스템에 의해 수직과 수평을 맞추는 그라인딩 머신을 갖는 본 발명에 의한 그라인딩 장치의 또 다른 정면도.

도 13은 도 12의 그라인딩 장치를 위한 프레임의 정면도.

도 14는 도 12의 프레임의 좌측면도.

도 15는 도 13의 프레임의 우측면도.

도 16은 도 12의 팔부나 레버 시스템의 정면도.

도 17은 도 16의 팔부나 레버 시스템의 평면도.

도 18은 도 12의 그라인딩 장치의 그라운드 되는 비트를 고정하기 위한 기울여진 테이블의 평면도.

도 19는 도 18의 테이블의 우측면도.

도 20은 도 13의 프레임의 저면도.

본 발명의 목적은 그라운드 되는 버튼의 세로축과 그라인딩 머신이 정렬되는 것을 도와주도록 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 그라운드 되는 버튼의 세로축을 갖는 그라인딩 머신을 정렬하기 위해서 사선을 갖는 측면 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 그라운드 되는 버튼의 세로축에서 그라인딩 머신의 축과 조정되기 위해서는 사용안할 때는 그라인딩 머신이 그리고 사용할 때는 그라인딩 압력이 평형 압력이 되도록 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 필요할 때, 그라인딩 머신에 그라인딩 압력과 평형 압력의 조화가 이루도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 재그라인딩하는 동안 비트의 움직임과 작동기의 설치를 최소화하도록 하는 것이다.

본 발명에 의하며, 단단한 금속의 삽입물이나 드릴용 날(충격형 또는 회전형), 굴착 보링 머신(TBM) 커터 및 양각 보링 머신(RBM) 커터로 그라인딩 하는 그라인딩 장치에 있어서,상기 그라인딩 장치는 그라운드 되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하기 위한 테이블을 포함하는 박스와, 박스와 부착된 스탠드와 연결된 팔부 또는 레버 시스템에 의해 운반되는 그라인딩 머신과, 상기 테이블은 상기 박스 내에서 경사지도록 기울여지고, 상기 기울여지는 것을 제어하며 상기 테이블은 그라운드 되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하는 하나 또는 그 이상의 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 측면은 사용 안할 때에는 버튼이나 비트의 세로축 방향에서 그라인딩 머신의 움직임과, 사용할 때는 그라인딩의 압력방향을 제어하는 팔부 또는 레버 시스템에 평형 압력을 제공하도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 측면은 그라인딩 되는 동안 공급된 또 다른 모든 구성요서들과 팔부 또는 레버 시스템의 조합된 무게를 평형력으로 작용함으로써 그라인딩 압력을 최소화하도록 감소하거나, 그라인딩 압력의 광범위를 허용하도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 측면은 단단한 금속의 삽입물이나 드릴용 날(충격형 또는 회전형), 굴착 보링 머신(TBM) 커터 및 양각 보링 머신(RBM) 커터로 그라인딩 하는 그라인딩 장치에 있어서, 상기 그라인딩 장치는 그라인딩 컵 내로 삽입되기 위해 적용된 드라이브 섹션을 갖는 로터를 포함하는 그라인딩 머신을 포함하고, 그라인딩 컵과 부착되어 정렬되고, 사용이 끝난 후에는 그라인딩 컵과 떨어지며, 로터의드라이브 섹션과 그라인딩 컵의 드라이브 섹션이 정렬되기 위해 회전에서부터 로터를 일시적으로 막도록 하는 멈춤수단을 포함하고, 사용 후에 그라인딩 컵을 제거하도록 하는 분리수단은 그라인딩 머신으로부터 그라인딩 머신이 기능적으로 제거되도록 레버가 약해질 때 로터의 드라이브 섹션으로부터 그라인딩 컵을 멀리 밀어내기 위해 확장된 팔부를 갖는 레버로 구성되는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.

본 발명의 또 다른 측면은 미국특허 5,639,273과 미국특허 5,727,994에 도시된 헥스 드라이브 시스템(hex drive system)인 그라인딩 머신을 적용하여 쉽게 그라인딩 컵과 정렬하여 부착하고 사용 후에는 그라인딩 컵과 분리시키도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 특징은 다음과 같이 상세한 설명에서 설명되고 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명에 의한 그라인딩 장치는 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같고 일반적으로는 도 1에 도시된 바와 같다. 그라인딩 장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하나 또는 적어도 하나 이상의 그라운드 되는 비트를 고정하기 위한 수단을 갖는다. 상기와 같은 구성에서, 비트를 고정하는 수단은 박스 내에서 경사지게 올라가는 테이블(4)을 갖는 오픈박스(3)로 구성된다. 그라인딩 머신(5)은 도 6에 도시된 바와 같이 팔부 또는 레버 시스템을 포함하고, 박스(3)의 후면(8)과 접착된 스탠드(7)와 연결되어 있다. 압력된 공기의 공급은 그라인딩 장치의 다양한 면에서 작동되므로 아래에서 상세히 설명하도록 한다.

재그라인딩하는 동안 비트의 움직임과 완성된 작동기를 최소화하기 위해서는 테이블(4)은 박스(3)의 각 측면(11,12)에 있는 피봇 지점(9,10)에서 박스(3) 내에 기울여져 올라가도록 형성한다(도 4와 도 5). 테이블 (4)은 그라운드 되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하기 위해 하나 또는 그 이상의 구멍(13)을 포함한다. 비트가 구멍(13)에 위치했을 때(도시 안 됨), 비트는 끼워진 실린더(15)에 의해서 제어되는 압력 플레이트(14)에 의해 그 자리에 고정된다. 실드(16)는 압력 플레이트(14)와 접촉되고, 압력 플레이트(14)를 움직이며, 구멍(13)의 뒷면(17)과 압력 플레이트(14)의 후면 사이에 입구를 완전히 덮고 있다. 실드(16)는실린더(15)의 피스톤 막대를 보호하고, 가는 것 등과 같은 것의 우연히 끼여지는 것을 막는다. 끼워진 실린더(15)는 감압되고, 그와 접촉된 압력 플레이트(14)와 끼워진 실린더(15)가 완전하게 수축되지 않으면서 구멍 안에서 비트가 회전하기 위해서(다음 버튼이 그라운드 되기 위해) 약간 뒤로 빠진다

만약 버튼이 게이지 버튼이면, 전형적으로 비트의 전면과 연관되어 각을 이루고 비트에 경사져서 오르도록 한다. 그라인딩 머신(5)은 닳아진 버튼을 적당하게 재그라인드 하기 위해서, 버튼의 세로축과 정렬이 되도록 해야 한다. 게이지 버튼을 재그라인드함에 따라서, 도면에 도시된 바와 같이, 테이블(4)은 비트에 경사지게 오르도록 되어 있는 게이지 버튼에 있는 각과 대응되도록 경사지게 한다. 다르게는 그라인딩 장치는 예를 들어, 경사 특성을 가지거나, 그라인딩 머신과 결합되기 위한 포지션 특성을 가지고, 버튼이나 비트의 기울임 없이 이에 따른 버튼의 세로축에 있는 그라인딩 압력과 평형을 제공한다.

틸팅 테이블(4)의 수단은 바람직하게 도 4에 도시되었다. 아치형 슬롯(20)은 박스(3)의 측면(11)에 제공된다. 비슷한 슬롯은 박스(3)의 다른 측면(12)에서 제공되고, 이것은 틸팅 테이블이 기울여져서 박스의 또 다른 측면으로도 경사지게 올라가게 되는 것을 의미한다. 바람직하게는 기울여지는 테이블(4)에 형성된 각을 지시하기 위해 저울(21)을 제공한다. 멈춤수단(22)은 레버(23)에 의해 그 자리에서 걸리게 되고, 설정된 각으로 형성된 슬롯(20) 내에 위치하도록 한다. 부분적인 비트 형태가 한번 설정되면, 각은 고정되고, 재그라운드되기 위해서는 각각의 비트나 버튼을 리셋 해야 한다. 실린더(24)는 박스(3)의 측면(11)에 제공되고, 실린더막대(25)의 일단(25)은 멈춤수단(22)에 의해 더 이상 길어지는 것이 방지될 때까지 테이블(4)을 기울일 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 컨트롤(29)은 테이블이 비트를 적절하게 끼우고, 기울여지기 위해서 박스(3)의 측면(11)에 형성한다. 하나의 스위치(30)는 테이블(4)이 기울여지기 위해 실린더(24)를 제어하고, 두 번째 스위치(31)는 압력 플레이트(14)와 잠긴 실린더(15)를 제어한다. 테이블이 기울여지고 두 번째 구멍(13)의 압축 플레이트(14)와 잠긴 실린더(15)가 제어되기 위한 스위치들(30,31)은 박스(3)의 다른 측면(12)에 제공된다. 유동체 컨트롤은 테이블과 압력 플레이트의 이동이 일정하게 움직이도록 형성한다. 틸팅수단은 박스의 또 다른 측면을 경사지게 오를 수 있어서 두개의 박스는 붙기 쉬운 틸팅수단을 놓아두고 한쪽에서 다른 쪽으로 올라갈 수도 있다.

재그라운드되는 많은 비트 홀은 전형적으로 구멍(13)을 통해 딱 맞도록 긴 형태로 반복적으로 형성된다. 더 작은 비트로 재그라인딩 하기 위해서, 구멍(13) 아래의 내외에 위치한 곳에 피봇형태로 될 수 있는 플로어 플레이트(32)가 제공된다. 테이블(4)에 있는 돌출부(33)와 슬롯(34)은 플로어 플레이트(32)의 위치를 제어한다. 작은 복수개의 비트를 고정하기 위한 어댑터(도시 안 됨.)는 구멍 안으로 삽입될 수 있다. 풍력 어댑터는 한 쌍의 적정한 외부 플레이트를 가지고 있고, 이는 다른 크기의 비트와 풍력에 의해 끼워진 플레이트를 바람직하게 공급하도록 하기 위한 것이다. 상기 어댑터를 사용하는 것은 작동기를 위해 반복적으로 시간을 정하는 것을 없앨 수 있다.

스플레쉬-가드(35)는 박스(3)의 정면(37) 가장자리의 각각 측면에 있는슬롯(36)을 따라서 올라가고 내려가게 할 수 있는 박스(3)의 정면(37)에 형성된다. 카운터 평형 스프링은 상기 스플레쉬-가드(35)의 작동을 쉽도록 도와준다. 스플레쉬-가드(35)는 조정되고 원하는 다른 높이를 유지한다.

앞에서 언급한 바와 같이, 그라인딩 머신(5)을 위치하게 하고, 운반하기 위한 팔부 시스템(6)은 스탠드(7)와 연결된다. 도 1, 도 2, 도 4, 도 6 내지 도 9를 참고하면, 팔부 시스템(6)은 스탠드와 연결된 일단(40)을 갖는 첫 번째 부분(39)으로 구성된다. 첫 번째 팔부 시스템(39)의 또 다른 끝단(41)은 첫 번째 조절 박스(43)의 뒤판(42)과 연결된다. 첫 번째 팔부(39)는 재그라인드 되는 비트와 연관된 그라인딩 머신의 수평위치를 조절한다. 제어 박스(43)의 정면(44)은 두 번째 팔부(45)에 피봇형태로 올라가게 형성한다. 두 번째 팔부(45)는 첫 번째 제어 박스(43)의 정면부(44)에서 피봇형태로 올라가는 각각의 팔부(46,47)의 다른 끝단(48,49)과 평행한 한 쌍의 팔부(46,47)로 구성된다. 각각의 팔부(46,47)의 또 다른 끝단(50,51)은 두 번째 제어 박스(53)의 후면(52)에 피봇형태로 연결된다. 두 번째 팔부(45)는 그라인딩 머신의 상하인 수직운동을 제어한다.

두 번째 제어 박스(53)안에는(도 11), 그라인딩 머신(4)을 오비탈로 회전하도록 베어링 배열(55)과 회전모터(54)가 있다. 그라인딩 머신(5)은 플레이트(56)의 수단에 의해 제어박스(53)와 접착된다. 그라인딩 머신(6)은 도면에 도시된 바와 같이 전기모터를 가지고 있으나, 수력에 의한 모터나 풍력에 의한 모터를 사용할 수도 있다. 제어 박스(53)와 연결된 그라인딩 머신(50)의 접촉각은 잠긴 레버(58)와 슬롯(57)의 수단으로 조절된다. 그라인딩 머신이 수직으로 살짝 떨어질 때, 재그라운드되는 버튼에 형성된 니플(Nipple)이 그라인딩 컵에 불규칙적인 마모를 최소화한다.

회전판(60)은 두 번째 제어 박스(53) 내에 제공되며, 상기 회전판(60)은 그라인딩 압력과 각각의 버튼에 그라인딩 시간을 조절하기 위해 마이크로프로세서와 컨트롤을 포함하는 그라인딩 장치를 위해 컨트롤 시스템을 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이 압력 컨트롤(61)은 그라인딩 압력과 그라인딩 시간을 증가 또는 감소 등을 정하기 위해 작동기를 허용하기 위해 두 번째 제어 박스(53)의 전면부(62)에 디지털로 읽혀지도록 제공된다. 마이크로프로세서는 수동이나 자동 같은 또 다른 기능을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서는, 전기모터의 경우에, 사용될 때 전류량을 모니터할 수 있고, 프리셋 한계에 도달한다면, 모터가 타는 것을 방지하기 위해 그라인딩 압력을 자동적으로 감소할 수 있다. 마이크로프로세서는 그라인딩하는 동안 버튼의 전면에 절삭유의 흐름을 제어할 수 있도록 한다.

도 9에 도시된 첫 번째 제어 박스(43) 내에 있는 것은 평형압력(63)을 제공한다. 팔부 또는 레버부는 사용 시에는 그라인딩 압력과 사용하지 않을 때에는 버튼이나 비트의 세로축 방향에 그라인딩 머신의 운동을 조절한다. 도면에 도시된 바와 같이 그라인딩 머신의 수직적 운동을 조절하는 팔부와 레버부에 평형압력(63)을 제공하는 수단은 두 번째 팔부(45)의 하부 팔(47)의 끝단(49)과 연결된 실린더(64)이다. 하부 팔(47)의 끝단(49)은 하부 팔(47)이 첫 번째 제어박스(43)와 연결되어 있는 피봇지점(65)으로부터 확장된다. 실린더(64)는 그라인딩 머신이 사용될 때에는 그라인딩 압력을, 사용하지 않을 때는 두 번째 팔부에 평형압력을 제공한다. 게다가, 조절된 평형압력의 적용에 의해 그라인딩 압력 모드를 0으로 할 때, 효과적으로 그라인딩 압력의 가능한 범위를 증가시킴으로써. 더 적은 그라인딩 압력량은 중력량보다 더 크게 얻어질 수 있다.

버튼을 그라인딩 할 때, 그라인딩 머신 측면에서 자기-수렴은 버튼에서 가장 높은 지점 외부에 그라인딩 머신을 중심으로 하려는 경향이 있다. 손상이 불규칙한 버튼, 즉 전형적인 게이지 버튼은 세로축으로부터 버튼의 중심이 재 그라인딩됨으로써 된 결과이다. 본 발명의 하나의 측면은 그라운드 되는 버튼의 세로축에 그라인딩 머신을 정력시키도록 하는 방법(66)에 관한 것이다. 도면에 도시된 수단(66)은 첫 번째 팔부(39)의 저면(70)과 연결된 또 다른 끝단(29)과 스탠드(7)와 연결된 하나의 끝단(68)을 가지는 도 6에 도시된 실린더(67)로 구성된 버튼의 세로축에 그라인딩 머신을 정렬시키도록 하는 것이다. 실린더(67)는 버튼의 세로축에 그라인딩 머신을 정렬시키기 위해 그라인딩 머신(5)에 사이드 로드를 제공한다. 도면에 도시된 바와 같이, 실린더(67)는 테이블(4)이 도 7에 도시된 바와 같이 밸브(71)를 통해 실린더(24)로부터 뽑아지는 파일롯에 의해 기울여질 때, 자동적으로 활성화된다. 밸브(79)는 물을 흐르도록 컨트롤한다. 사이드 로드는 버튼의 정 중심 밖으로 그라인딩 머신이 움직이려는 경향에 의해 요구되는 것 처럼게이지 버튼의 바깥쪽이거나 혹은 안쪽에 하나 이상이 그라운드 되기 위해 그라인딩 머신을 기울게 한다. 그라운드 되는 버튼의 세로축에 그라인딩 머신을 정렬시키는 수단은 축방향에서 운동이 되는 동안 버튼의 세로축까지 정상적인 방향에서 움직이는 것을 막고 그 자리에 팔부를 고정하도록 고정 시스템을 교대적으로 포함할 수 있다. 적절한 사이드로드는 평형력으로 작용하는 것과 같이 실린더(67)에 의해 제공된다.

전형적인 그라인딩 장치가 정렬되어 비트의 세로축이 일반적으로 수직이 될 때, 아주 많은 양의 비트나, 비트 혹은 조각들이 군집되도록 형성된 패턴에서 올라가도록 되어 있는 드릴링 장치의 경우에는 세로축으로 정렬된 비트에서 그라인딩 되거나, 몇몇의 다른 적절한 각으로 그라인딩 될 수도 있다. 이러한 상황에서 그라인딩 머신은 팔부 또는 레버 시스템에 의해 또는 세로축이나 또 다른 적절한 방향으로 적용되는 그라인딩 압력에 의해 운반된다.

도 10에 도시된 것은, 그라인딩 머신은 미국특허 5,639,273과 미국특허 5,727,994에 제시된 헥스 드라이브 시스템(hex drive system)의 형태의 그라인딩 머신이다. 장치 작동기의 작동을 하기 위해서는 수단(72)이 유연하게 정렬되고, 그라인딩 컵과 붙고, 사용이 끝났을 때에는 그라인딩 컵과 떨어져야 한다. 스프링-로드 버튼(73)은 감압될 때, 로터(74)에 있는 슬롯 안으로 맞춰지고 회전하는 것을 방지한다. 이것은 로터(74)의 드라이브 섹션(75)을 가지는 그라인딩 컵의 헥스 드라이브 섹션(hex drive section)을 정렬하기 위해 작동기의 사용을 가능하게 하고, 그러고 난 다음 그라인딩 컵을 누르도록 한다. 사용 후에 그라인딩 컵을 제거하기 위해서는 작동기를 그라인딩 머신을 향해서 레버(76)를 누른다. 레버(76)는 포인트 지점(77) 주위를 피봇형태로 돌고 확장된 팔부(78)는 그라인딩 머신으로부터 그라인딩 컵의 제거가 가능한 로터의 드라이브 섹션으로부터 멀리 가도록 그라인딩 컵을 밀어낸다.

본 발명에 의한 향상된 그라인딩 장치(100)의 두 번째 상세도는 도 12 내지도 20에 도시된다. 본 발명에 의해 그라운드 되는 비트를 고정하기 위해 기울여진 테이블과, 프레임이나 스탠드와 연결된 레버 또는 팔부에 의해 세로축으로 조정되기 위한 그라인딩 머신을 포함하는 모든 그라인딩 장치의 적용은, 그라인딩 장치를 보여지는 바와 같이 선택적으로 내부에 저장할 수 있는 캐비닛이 설치되거나, 가게에 설치될 수 있으며, 서비스 자동차, 드릴 장치에 경사지게 올라가도록 하는 등 여러 형태가 가능하다.

그라인딩 장치(100)은 그라운드 되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하기 위한 수단(101)을 포함한다. 비트를 고정하기 위한 상기 수단(101)은 테이블(103)을 지지하는 프레임(102)으로 구성된다. 도시된 프레임(102)은 뒤 패널(105)과, 좌, 우측면(106,107)과, 흔한 뒤 패널, 두개의 확장된 지지 팔부(108,109)와, 상면 플레이트(11)와, 저면 플레이트(111)와, 윗뚜껑(112)으로 구성된 일반적인 사각 박스(104)로 구성된다.

그라인딩 머신(113)은 팔부 또는 레버 시스템에 의해 운반되는데, 일반적으로 114에 도시된 바와 같이 프레임(102)에 부착된 실린더(116)의 실린더 로드(115)와 연결된다. 압축된 공기 연결부는 아래에서 상세하게 설명되는 바와 같이 그라인딩 장치의 여러 다양한 면에 작동되도록 제공된다.

설치된 작동기와, 재그라인딩 하는 동안 비트의 움직임이 최소화하기 위해서는, 테이블(103)이 도 12와 도 18에 도시된 바와 같이 확장된 팔부(108,109)의 적당한 곳에 피부 지점(118,119)에 있는 프레임(102)을 경사져 올라가도록 한다. 테이블(103)은 그라운드 되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하기 위해 하나 또는그 이상의 구멍(121)을 포함한다. 비트(도시안 됨)는 수직적 위치에서 그라운드되는 버튼에 있는 구멍(121)내에 위치한다. 비트는 닫힌 실린더(123)에 의해 제어되는 압력 플레이트(122)에 의해 그 자리에 고정된다. 닫힌 실린더는 닫힌 실린더 압력을 완전하게 풀지 않고 구멍(121) 내에서 (다음 버튼을 그라운드 하기 위해서) 비트를 회전하려고 살짝 뒤로 뺀다.

그라인딩 머신(113은 닳아진 버튼을 적당하게 재그라인딩 하기 위해 버튼의 세로축으로 정렬해야만 한다. 게이지 버튼을 재그라인딩하는 것에 따르면 테이블(103)은 비트에 오르는 버튼에 있는 각과 대응되도록 기울여야 한다. 비트는 그러므로 테이블에서 찾게 되고, 그래서 그라운드 되는 세로축은 세로축에 있게 된다. 틸팅 테이블(103)의 수단은 참고도인 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같다. 우측(107)의 앞 에지(124)는 안쪽으로 확장된 플랜지(125)를 형성하기 위해 구부려진다. 세로의 슬롯(126)은 플랜지(125)에 제공된다. 저울(127)은 기울여질 테이블(103)에 있는 각을 나타내도록 하는 것이 바람직하다. 멈춤수단(128)은 레버(129)에 의해 그 자리에 고정된 설정된 각에 의해 슬롯(126) 내에 위치한다. 한번 설정된 특정 비트 타입은 각이 고정되므로 재그라운드되는 버튼이나 각각의 비트를 리셋할 필요가 없다. 실린더(130)는 멈춤수단(128)과 연결되고, 실린더 로드(132)의 끝단(131)은 지점(134)에 있는 테이블(103)의 측면(133)과 연결된다. 공기가 실린더(130)에 주입될 때, 로드(132)의 수축력은 로드가 완전히 수축될 때까지 테이블(103)을 기울게 할 것이다. 도 12에서 보여지는 바와 같이, 일반적으로 135로 도시된 컨트롤은 테이블을 기울게 하고 비트를 그 자리에 고정하기 위해 위보호뚜껑(112)에 장착된 패널(136)을 제공한다. 하나의 스위치(137)는 테이블(103)을 기울게 하기 위해 실린더(130)를 제어하고 두 번째 스위치(138)는 압력 플레이트(122)와 잠긴 실린더9123)를 제어한다. 유동 컨트롤은 테이블과 압력 플레이트의 움직이는 속도를 일정하게 하기 위해 제공된다.

재그라인딩되는 홀 비트 아래로 크게 전형적으로 구멍(121)을 통해서 딱 맞춰지는 비교적 진 화살을 갖는다. 더 작은 비트로 재그라인딩 하기 위해는 구멍(121) 아래의 안과 밖의 위치에서 미끄러질 수 플로어 플레이트(139)가 제공된다. 테이블(103)에 있는 손잡이(140)와 슬롯(141)은 플로어 플레이트(139)의 위치를 제어한다. 다수개의 작은 크기의 비트를 고정하기 위한 어댑터는 구멍(121) 안으로 삽입될 수 있다. 어댑터의 사용은 작동기를 위한 반복적인 시간 설정을 제거한다.

도 20에 도시된 프레임(102)의 하부 플레이트(111)와 연결된 스플레쉬가드(142)는 올라갔다 내려갔다 할 수 있는 그라인딩 머신의 앞에 제공된다.

앞에 상술한 바와 같이 그라인딩 머신(113)을 위치시키고 운반하는 팔부 시스템(114)은 실린더 로드(115)와 연결되어 있다. 도 12와 도 16을 참고하면, 팔부 시스템(114)은 실린더 로드(115)와 연결된 일단(144)을 갖는 첫 번째 팔부 섹션(143)으로 구성된다. 첫 번째 팔부 섹션(143)의 또 다른 끝단(145)은 두 번째 팔부 섹션(146)을 올라가도록 제공한다. 두 번째 팔부 섹션(146)의 일단(147)은 첫 번째 팔부 섹션(143)과 연결되어 있다. 두 번째 팔부 섹션(146)의 또 다른끝단(148)은 컨트롤 박스(150)와 연결된 뒤 마운트(149)와 연결된다. 잠긴 레버(151)는 두 번째 팔부 섹션과 관련된 위치에서 움직이도록 뒤 마운트(149)를 가지는 컨트롤 박스(150)를 호용한다. 실린더 로드(115)를 통과하는 실린더(116)는 사용안 할 때는 그라인딩 머신(113)에, 사용할 때는 그라인딩 압력이 공급되도록 팔부 시스템에 평형 압력을 공급한다. 그라인더의 평형압력과 공급되는 압력은 조절될 수 있다.

두 번째 컨트롤 박스(15) 내에는 회전 모터(152)가 있고, 그라인딩 머신(113)을 오비탈 형태로 회전하도록 하는 베어링 배열(153)이 있다. 그라인딩 머신(113)은 플레이트(154)의 결과로 컨트롤 박스(150)에 부착된다. 그라인딩 머신(113)은 도시된 바와 같이 전기모터를 가질 뿐만 아니라 또한 풍력이나 수력 모터와 같은 형태의 다른 모터의 적용도 가능하다. 각각의 플레이트(154)는 아치형의 슬롯(155)을 제공한다. 컨트롤 박스(150)와 관련된 그라인딩 머신(113)의 접촉각은 슬롯(154)과 잠긴 레버(156)에 의해 조절될 수 있다. 그라인딩 머신이 수직적으로 약하게 진동됨에 의해서 재그라운드되는 버튼에 형성되는 니플(nipple)은 최소가 되고, 그라인딩 컵이 불규칙적인 손상을 입는 것을 방지한다.

버튼이 그라인딩 될 때, 그라인딩 머신의 측면에서 자기-수렴되는 것은 버튼에 가장 높은 지점 위로 그라인딩 머신이 집중 되려는 경향을 갖는다.

전형적인 게이지 버튼인 손상이 불규칙한 버튼은 그의 세로축으로부터 중심까지 버튼이 떨어져 재그라인딩 되는 결과를 초래한다. 버튼의 세로축과 그라인딩 머신이 실질적으로 정렬되기 위해서, 두 번째 팔부 섹션(146)은 두 번째 팔부섹션(146)의 마운트(160)와 연결된 다른 한 쪽 끝단(159)과 실린더(115)와 연결된 하나의 끝단(158)을 갖는 실린더(157)를 포함한다. 실린더(157)는 버튼 밖의 그라인딩 머신을 정렬하는 것을 돕기 위해 그라인딩 머신(113)에 사선으로 로드되도록 제공된다. 도면에 도시된바와 같이 실린더(157)는 장착된 패널(136)에 있는 밸브(161)를 통해 실린더(130)로부터 공급되는 파이롯(pilot)에 의해 테이블이 기울여질 때 자동적으로 활성화된다. 사선으로 로드되는 것은 요구된 바와 같이 게이지 버튼의 내측 또는 외측으로 그 이상으로 그라운드 머신이 그라운드되는 것을 야기하고 그 결과 버튼의 정 중앙 밖으로 그라인딩 머신이 이동하게 된다. 적합한 사선으로의 로드는 평형력으로 작용하는 것을 의미한다. 버튼의 세로축으로 그라인딩 머신을 정렬시키는 또 다른 방법은, 거의 불필요한 경우에, 그라운드 되는 버튼의 세로축과 정렬되고 보통의 패널에서 그라인딩 머신(113)의 위치가 고정되는 프레임(102)나 실린더 로드(115)와 실린더에 연결된 하나 또는 그 이상의 실린더를 사용함에 의한 것이다. 실린더의 사용을 추가하거나, 또는 교대로 사용하는 등 기계적인 방법은 바람직한 효과를 위해 합해질 수도 있다. 그라인딩 되는 동안 그라인딩 머신은 버튼 축에 정렬되어 버튼을 그라인딩 할 수 있다. 기계적인 방법 같은 또 다른 방법으로는 예를 들어 프레임(102) 또는 실린더 로드(115)와 실린더(116)로부터 그라인딩 머신(113)의 수평면에 위치 또는 수평으로 거리를 고정함으로써 사용가능하다.

사선을 갖는 측면 로드의 상술한 바와 같은 원칙적인 다양성은 본 발명에 의해 위치를 고정하고 평형력으로써 작용하여 수직과 다른 각에서 그라인딩될 수 있도록 한다. 사선을 갖는 측면 로드의 상술한 원칙들의 조화, 평형력으로써의 작용, 위치 고정 등은 실질적으로 게이지 버튼과 페이스 버튼을 그라인딩 하는 사이에 교체될 때 비트라 기울여지고/피봇형으로 돌아갈 때 필요한 것을 제거하는데 사용할 수 있다. 또한 상기 원칙은 다른 크기나 무게 등의 비트의 기울임이나 피봇형으로 돌아갈 때도 적용가능하다.

본 발명의 선행 실시예에 기술되어지면 어떠한 그것의 모방이 있을 수 있으나, 당해 분야의 그러한 일반적인 기술에 있어서 배열과 상세 면에 있어 보다 더 많은 변형을 허락한다.

위에 기술된 선행 실시예는 단지 예에 불과한 것으로 평가된다. 본 발명의 많은 변형이 본 발명의 분야에서 이루어 질 것은 자명하고, 이러한 자명한 변형은 명백히 기술되어 있든 아니든 간에, 기술되어 지고 청구되어진 본 발명의 범위 내 발명임은 자명할 것이다.

Claims (24)

1. 단단한 금속의 삽입물이나 드릴용 날(충격형 또는 회전형), 굴착 보링 머신(TBM) 커터 및 양각 보링 머신(RBM) 커터로 그라인딩 하는 그라인딩 장치에 있어서,

   상기 그라인딩 장치는 그라운드 되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하고, 상기 그라인딩 머신은 그라운드 되는 비트의 버튼의 세로축과 관련된 그라인딩 머신의 움직이도록 하는 팔부 또는 레버 시스템에 의해 운반되고, 그라운드되는 버튼의 세로축과 그라인딩 머신이 정렬되는 것을 도와주도록 형성하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   그라운드되는 버튼의 세로축을 갖는 그라인딩 머신을 정렬하기 위해서 그라인딩 머신이 정방향 또는 역방향으로 사선을 갖는 측면 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   그라운드 되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하기 위해서 그라운드 되는 버튼의 세로축에 보통의 상기 그라인딩 머신을 조정하기 위해서 상기 프레임에 연결된 첫 번째 끝단과 첫 번째 팔부 섹션을 갖는 상기 팔부 또는 레버 시스템과 프레임을 포함하고, 상기 그라인딩 머신을 사선을 갖는 측면 로드를 제공하기 위해서 상기 첫 번째 팔부 섹션과 연결된 또 다른 끝단과 상기 프레임에 연결된 하나의 끝단을 포함하는 실린더를 형성하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
4. 제 1항, 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   재그라운드되는 버튼의 세로축과 그라인딩 머신이 고정되고 둘 다 정렬되는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
5. 제 2항, 제3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 팔부 또는 레버 시스템은 재그라운드되는 버튼의 세로축에서 그라운딩 머신 축과 조정되는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   그라운딩 되는 버튼의 세로축에서 그라인딩 머신의 축과 조정되기 위해서는 사용안할 때는 그라인딩 머신이 그리고 사용할 때는 그라인딩 압력이 평형 압력이 되도록 제공하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,

   그라운드되는 버튼의 세로축에서 그라인딩 머신의 축상으로 조정되기 위해서는 두 번째 팔부 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
8. 제 6항에 있어서,

   그라운드 되는 버튼의 세로축에서 그라인딩 머신 축상으로 조정되기 위해서 상기 평형 압력은 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 두 번째 팔부 섹션은 상부와 하부의 팔이 평행하기 되고, 각각의 팔부의 첫 번째 끝단은 첫 번째 컨트롤 박스의 전면으로 피봇형태로 상승하고, 각각의 팔부의 두 번째 끝단은 두 번째 컨트롤 박스의 후면과 피봇형태로 연결되며, 하부팔부가 첫 번째 컨트롤 박스에 연결된 피봇 지접으로부터 외부로 확장된 상기 하부 팔부의 상기 첫 번째 끝단과 상기 하부팔부의 상기 첫 번째 끝단이 연결된 실린더를 포함하여 평형압력을 제공하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
10. 제 1,2,3,4,5,6,7,8, 또는 9항에 있어서,

    그라운드되는 하나 또는 그 이상의 버튼을 고정하기 위해서 그라운되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하는 하나 또는 그 이상의 구멍을 가지는 테이블을 포함하고, 상기 테이블은 프레임이나 박스 내에서 경사지게 기울여져서 상기 테이블의 기울여진 경사를 제어하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 기울여진 경사를 제어하도록 된 테이블은 박스의 측면에 아치형 슬롯과, 소정 각에 의해 그 자리에 걸리고 자리를 잡게 되는 슬롯 내에 이동가능한 멈춤수단과, 테이블과 연결된 실린더 로드의 끝단을 포함하는 박스의 측면에 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,

    상기 구멍 안에는 비트를 걸리도록 하고, 걸림수단을 완전하게 풀지 않아도 회전되는 비트에 압력이 부분적으로 감해지는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
13. 제 10항 내지 제 12항에 있어서,

    상기 박스는 조절 가능한 스플레쉬가드(splashguard)를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
14. 제 6항 내지 제 8항에 있어서,

    그라운드되는 버튼의 세로축에서 그라인딩 머신 축상으로 조정되기 위해서는 프레임과 부착된 실린더 로드(rod)에 연결되는 팔부 또는 레버 시스템이 그라인딩 머신을 운반하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
15. 제 14항에 있어서,

    그라운드되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하기 위해서 테이블은 상기테이블을 지지하는 프레임과, 박스 또는 프레임 안에서 경사져서 상승되고, 상기 테이블은 상기 테이블의 기울림을 제어하기위해 그라운드되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하는 하나 또는 그 이상의 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
16. 단단한 금속의 삽입물이나 드릴용 날(충격형 또는 회전형), 굴착 보링 머신(TBM) 커터 및 양각 보링 머신(RBM) 커터로 그라인딩 하는 그라인딩 장치에 있어서,

    상기 그라인딩 장치는 그라운드 되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하기 위한 테이블을 포함하는 박스와, 박스와 부착된 스탠드와 연결된 팔부 또는 레버 시스템에 의해 운반되는 그라인딩 머신을 포함하며, 상기 테이블은 상기 박스 내에서 경사지도록 기울여지고, 상기 기울여지는 것을 제어하며 상기 테이블은 그라운드 되는 하나 또는 그 이상의 비트를 고정하는 하나 또는 그 이상의 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
17. 제 14항 또는 제 15항에 있어서,

    그라운드 되는 버튼의 세로축과 그라인딩 머신이 정렬되는 것을 돕기 위해서 상기 테이블은 바람직하게 기울여지고 그라인딩 머신은 정방향 또는 역방향으로 사선을 갖는 사이드 로드가 형성되는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서,

    상기 테이블이 기울여지는 것을 제어하기 위해서는 프레임의 측면에 제공되는 아치형의 슬롯을 포함하고, 테이블과 연결된 실린더 로드의 끝단을 갖는 프레임의 측면에 실린더와 바람직한 각이 그 자리에서 걸리고 자리를 잡을 수 있도록 한 슬롯 내에 움직일 수 있는 멈춤수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
19. 제 14항, 제 15항, 제 16항, 또는 제 18항에 있어서,

    상기 구멍은 비트가 걸리도록 하고, 걸림수단을 완전히 풀지 않고 회전하기 위해 비트에 압력을 부분적으로 감압하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
20. 제 14항 내지 19항에 있어서,

    상기 그라인딩 장치는 조정 가능한 스플레쉬가드(splashguard)를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
21. 제 1항 내지 제 20항에 있어서,

    하나 또는 그 이상의 비트를 고정하기 위해서 다른 크기의 비트를 고정하기 위해 조정하고, 공기 활성 걸림 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
22. 제 3항 내지 제 21항에 있어서,

    상기 구멍은 비트가 걸리도록 하고, 걸림수단을 완전히 풀지 않고 회전하기 위해 비트에 압력을 부분적으로 감압하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
23. 제 1항 내지 제 22항에 있어서,

    상기 그라인딩 장치는 수동이나 자동적으로 그라인딩 압력을 일정하게 하게하고 제어하기 위해 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
24. 단단한 금속의 삽입물이나 드릴용 날(충격형 또는 회전형), 굴착 보링 머신(TBM) 커터 및 양각 보링 머신(RBM) 커터로 그라인딩 하는 그라인딩 장치에 있어서,

    상기 그라인딩 장치는 그라인딩컵 내로 삽입되기 위해 적용된 드라이브 섹션을 갖는 로터를 포함하는 그라인딩 머신을 포함하고, 그라인딩 컵과 부착되어 정렬되고, 사용이 끝난 후에는 그라인딩 컵과 떨어지며, 로터의 드라이브 섹션과 그라인딩컵의 드라이브 섹션이 정렬되기 위해 회전에서부터 로터를 일시적으로 막도록 하는 멈춤수단을 포함하고, 사용후에 그라인딩 컵을 제거하도록 하는 분리수단은 그라인딩 머신으로부터 그라인딩 머신이 기능적으로 제거되도록 레버가 약해질 때 로터의 드라이브 섹션으로부터 그라인딩 컵을 멀리 밀어내기 위해 확장된 팔부를 갖는 레버로 구성되는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.