KR20200141085A - 밀링 픽 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절단 엘리먼트로서 경질 재료로 만들어진 픽 비트(30)를 포함하는 픽 헤드(40)를 갖는 밀링 픽, 특히 직선 생크 픽에 관한 것이고, 픽 샤프트(10)는 추가로 픽 헤드(40), 픽 샤프트(11) 상에서 미끄러지는 통로, 특히 보어를 갖는 마모 방지 디스크(20)에 직접 또는 간접적으로 결합되고, 마모 방지 디스크(20)는 픽 헤드(40)를 향하는 측에 픽 헤드(40)의 지지 표면(41)에 접하도록 설계된 상대면(23)을 포함하고, 마모 방지 디스크는 상대면(23)으로부터 멀리, 상대면(23)과 평행한 하단 지지 표면(21)을 포함하고, 상대면(23)과 지지 표면(21) 사이의 디스크 두께(d)를 가지며, 밀링 픽은 통로(25) 영역의 픽 샤프트(10)의 직경과 디스크의 두께(d) 사이의 비율이 1.5 내지 3.75 범위, 바람직하게 2 내지 3 범위인 것을 특징으로 한다.

Description

밀링 픽

본 발명은 밀링 픽(milling pick), 특히 절단 엘리먼트로서 경질의 재료로 만들어진 픽 팁(pick tip)을 갖는, 픽 헤드(pick head) 및 픽 팁을 갖는 둥근 픽에 관한 것이고, 또한 직접 또는 간접적으로 픽 헤드에 결합되는 픽 생크(shank)가 제공되고, 마모-방지 디스크가 제공되고, 마모-방지 디스크의 절개부(cut-out), 특히 드릴 홀(hole)이 픽 생크상으로 푸시되고, 마모-방지 디스크는 픽 헤드를 향하는 측면에, 픽 헤드의 베어링 표면과 접촉하도록 설계된 상대면(counterface)을 갖고, 마모-방지 디스크는 상대면을 등진 곳에, 상대면과 평행한 하부측 지지 표면을 가지며, 디스크 두께는 상대면과 지지 표면 사이에 형성된다.

그런 픽은 DE10 2014 104 040 A1호에서 알려져 있다. 절단 엘리먼트에서 시작하여, 픽 헤드의 직경은 픽 생크에 인접한 칼라쪽으로 증가한다. 클램핑 슬리브는 픽 홀더의 홀딩 부착물의 픽 리셉터클(receptacle)에 원통형 설계 픽 생크를 유지하는 데 사용된다. 클램핑 슬리브에 의한 고정은 픽이 중심 종축을 중심으로 회전하게 하지만 임의의 축방향 움직임이 차단된다. 마모-방지 디스크는, 픽 생크가 루팅되는 중심 수용 홀을 통해, 픽 헤드와 홀딩 고정부 사이에 배열된다. 픽 헤드쪽으로, 마모-방지 디스크는 에지에 의해 둘러싸인 리세스(recess)를 가지며, 리세스의 하단은, 픽 헤드의 베어링 표면이 안착하는 지지 표면을 형성한다. 공구홀더(toolholder)쪽으로, 마모-방지 디스크는 안착 표면을 형성하며, 안착 표면은 마모-방지 디스크의 중심을 향해 픽의 중심 종축에 대해 비스듬히 이어지는 센터링 부착물의 중심 표면에 병합된다. 센터링 표면과 안착 표면 사이의 전이 영역에 그루브(groove)가 배열된다. 공구홀더의 홀딩 고정부의 상부측은 픽 헤드를 향하여 마모-방지 디스크의 하부측과 매칭하게 성형된다. 마모-방지 디스크의 자리가 놓이는 마모 표면이 있다. 마모-방지 디스크의 센터링 부착물은 홀딩 부착물의 센터링 리셉터클에 방사상으로 안내된다. 픽을 사용하는 공구 어레인지먼트(arrangement)의 작동 동안 마모 표면의 마모의 결과로서, 그루브와 맞물리는 마모-방지 디스크의 그루브 영역에서 공구홀더의 마모 표면에 벌지(bulge)가 형성된다. 이 맞물림은 마모-방지 디스크의 추가적인 측면 안내를 가능하게 한다. 동시에, 마모-방지 디스크에 맞물리는 그루브 및 벌지는 적어도 픽 홀더 영역으로의 폐기물 침투를 감소시켜, 픽의 회전성을 유지하고 마모를 감소시킨다.

공구가 중심 종축을 중심으로 회전될 수 있는 것을 보장하기 위해, 공구홀더에서 공구의 제한된 축 방향 유격이 원해진다. 작은 비트(bit)보다 큰 비트에 더 많은 유격이 제공된다. 축 방향 유격이 센터링 부착물의 높이를 초과하면, 마모-방지 디스크가 센터링 부착물에 의해 더 이상 측면으로 안내되지 않는다. 이것은 마모-방지 디스크와 공구홀더 둘 모두의 마모를 증가시킨다.

이런 이유로, DE 20 2017 006 713 U1은 이 해결책을 사용하고 마모-방지 디스크와 공구홀더의 더 나은 세레이션(serration)을 제안한다. 이런 조치는 횡 방향으로 지지 거동을 개선하는 데 사용될 수 있다. 대체로, 이런 방식으로 방사상 방향 힘을 밀링 픽에서 공구홀더로 더 효과적으로 전달할 수 있다. 또한, 픽 헤드와 픽 생크 사이의 전이 영역에서 더 큰 하중이 전달될 수 있다. 그러나, 부하가 증가하면 또한 이 지점에서 샤프트 파단 위험도 증가한다.

본 발명은 개선된 파손 저항을 갖는 위에서 언급된 타입의 밀링 픽을 제공하는 문제를 처리한다.

이 작업은 절개부의 영역에 위치된 픽 생크의 직경 대 디스크의 두께(d)의 비율이 1.5 내지 3.75 범위, 바람직하게 2 내지 3 범위에 있음으로써 해결된다.

이런 방식으로, 픽 헤드의 길이는, 종래의 밀링 픽 설계에서와 같이 공구홀더를 넘어 픽 팁의 자유 단부의 동일한 절대적인 돌출을 유지하면서, 마모-방지 디스크의 두께를 증가시키기 위해 단축될 수 있다. 픽 헤드의 길이가 짧아짐으로 인해, 픽 헤드와 픽 생크 사이의 전이 영역에서 발생하는 굽힘 응력이 더 낮고, 이는 샤프트 파손 위험을 감소시킨다. 1.5 내지 3.75의 특정 범위는 최적화된 방식으로 도로 건설, 특히 도로 밀링 머신들 및 스태빌라이저(stabilizer)들에 일반적으로 사용되는 밀링 픽들에서 발생하는 응력들 및 변형을 허용한다. 2 내지 3의 바람직한 범위 비율은 도로 포장의 부분 또는 전체 제거 또는 도로 표면들의 미세 밀링에 사용되는 도로 밀링 머신들에 적합하다.

현대 밀링 픽들은 종종 균일한 단면 기하구조를 갖지 않는 마모-방지 디스크들을 사용한다. 본 발명에 따라, 절개부의 영역에 위치된 픽 생크의 직경 대 디스크의 최대 두께(d)의 비율이 1.5 내지 3.75 범위, 바람직하게 2 내지 3 범위에 있는 것이 특히 제공된다.

본 발명의 바람직한 변형에서, 리세스들은 상대면 내에 도입되고, 상대면의 제2 표면 세그먼트들은 리세스들 사이에 형성되고, 제2 표면 세그먼트들은 적어도 일부 영역들에서 픽 헤드의 베어링 표면에 대해 놓여진다. 작동 동안, 밀링 픽은 마모-방지 디스크에 관련하여 회전한다. 밀링 재료는, 밀링 픽이 작업될 지면/지반을 침투할 때 제거된다. 이런 밀링된 재료는 픽 헤드와 마모-방지 디스크 사이의 영역에 진입하고, 이어서 밀링 픽이 장착되는 공구홀더의 수용 홀의 영역에 진입할 수 있다. 개별 경우들에서, 이런 밀링된 재료는 수용 홀에 축적되고 밀링 픽의 자유 회전을 제약하거나 이를 막는다. 리세스들과 반대로 융기된 영역들과 조합하여, 리세스들은 일종의 분쇄 밀을 형성한다. 이는 침투된 입자들을 그라인딩(grind)하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 더 미세한 성분들은 공구홀더의 수용 홀의 영역에 도달하는 것을 방지하기 위해 방사상 외향으로 제거된다.

특히, 절개부에 인접한 상대면이 절개부 환형 둘레로 이어지는 제1 표면 세그먼트를 가지며, 제1 표면 세그먼트가 제2 표면 세그먼트들에 인접하고, 제1 표면 세그먼트가 적어도 일부 영역들에서 픽 헤드의 베어링 표면에 놓이는 것이 제공될 수 있다. 또한 환형 표면 세그먼트는 일종의 밀봉 세그먼트를 형성하고, 이는 또한 수용 홀의 영역에 분쇄된 미세 입자들이 침투하는 것을 막는다.

추가 바람직한 발명 변형에 따라, 리세스들이 경사진 측면 플랭크(flank)들을 통해 제2 표면 세그먼트에 병합되도록 제공이 이루어질 수 있다. 이런 방식으로, 그라인딩 효과가 개선된다.

침투 또는 파쇄된 입자들의 제거를 개선하기 위해, 리세스들이 상대면과 관련하여 방사상 외부 영역에서 가장 큰 만입 정도를 가지며 방사상 내부 영역에서 제1 표면 세그먼트에 병합되는 것이 제공될 수 있다. 마모-방지 디스크의 안정성을 허용할 수 없는 정도로 감소시키지 않기 위해, 리세스들의 방사상 외부 영역이 디스크 두께의 최대 절반, 특히 바람직하게 최대 30 %의 리세스 두께를 갖는 것이 권장된다.

본 발명의 생각할 수 있는 변형에 따라, 센터링 부착물이 마모-방지 디스크의 하부측으로부터 돌출되도록 제공이 이루어질 수 있고, 센터링 부착물은 절개부 주위에 원주 방향으로 배열되고 적어도 일부 영역에서 지지 표면을 넘어 돌출된다. 센터링 부착물은 방사상 방향으로 공구홀더에 관련하여 마모-방지 디스크의 측면 안내 및 지지를 개선시킨다. 센터링 부착물의 원추형 설계는 간단한 방식으로 공구홀더와 관련하여 마모-방지 디스크의 정밀한 안내를 달성한다.

밀링 픽의 바람직한 설계는, 센터링 부착물이 바람직하게 지지 표면으로 리세스되는 원주 방향의 그루브에 병합되도록 한다. 작동 동안, 마모-방지 디스크는 그 자체를 공구홀더의 할당된 표면으로 그라인딩한다. 그렇게 함으로써, 이 표면에서 원주 방향 그루브 영역에 환형 및 벌지-형 부착물이 생성된다. 그루브 및 센터링 부착물과 함께, 이것은 공구홀더와 관련하여 방사상 방향으로 마모-방지 디스크의 횡방향 지지를 개선한다. 통상적인 도로 밀링 애플리케이션들에서, 공구 생크의 축 방향으로, 그루브의 그루브 베이스와 센터링 부착물의 자유 단부 사이의 간격 비율은 디스크 두께와 관련하여 이상적으로 30 % 내지 70 % 범위 내에 있는 것으로 도시되었다.

본 발명의 가능한 변형에 따라, 또한 원주 방향으로 마모-방지 디스크와 픽 헤드 및/또는 픽 생크 사이의 맞춤식 연결이 제공될 수 있다.

본 발명은 도면들에 도시된 예시적인 실시예들에 기반하여 아래에 더 상세히 설명된다.
도 1은 밀링 픽의 제1 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
도 2는 밀링 픽의 제2 실시예의 측면 사시도를 도시한다.
도 3은 도 1 또는 도 2의 밀링 픽들 중 하나에 사용하기 위한 픽 팁(30)의 측면도를 도시한다.
도 4는 도 3의 픽 칩(30)의 부분 절단 측면도를 도시한다.
도 5는 도 1 또는 도 2의 밀링 픽들 중 하나에 사용하기 위한 마모-방지 디스크(20)의 위에서 본 사시도를 도시한다.
도 6은 도 5의 마모-방지 디스크(20)의 사시 저면도를 도시한다.
도 7은 비교 포지션의 픽 팁(30)의 측면도를 도시한다.

도 1은 밀링 픽, 이 경우 둥근 픽을 도시한다. 이 밀링 픽은, 픽 헤드(40)가 일체로 성형된 픽 생크(10)를 갖는다. 픽 헤드(40)가 픽 생크(10)에 일체로 성형되지 않고, 별도의 컴포넌트로 제조되어 픽 생크(10)에 연결되는 실시예 변형이 또한 생각될 수 있다.

픽 생크(10)는 제1 세그먼트(12) 및 단부 세그먼트(13)를 갖는다. 원주 방향 그루브(11)는 제1 세그먼트(12)와 단부 세그먼트(13) 사이에서 이어진다. 제1 세그먼트(12)와 단부 세그먼트(13) 둘 모두는 원통형이다. 그루브(11)는 픽 생크(10)의 자유 단부 영역에 위치된다.

이 경우 클램핑 슬리브 모양을 갖는 클램핑 엘리먼트(14)가 픽 생크(10)에 장착된다. 다른 클램핑 엘리먼트(14)를 픽 생크(10)에 부착하는 것도 생각할 수 있다. 클램핑 엘리먼트(14)는 공구홀더(toolholder)의 수용 홀에 밀링 픽을 고정시키는 데 사용된다. 클램핑 슬리브는, 클램핑 슬리브의 외주가 클램핑 방식으로 수용 홀의 내벽에 단단히 끼워지는 방식으로 공구홀더의 수용 홀에 밀링 공구를 고정하는 데 사용될 수 있다.

클램핑 엘리먼트(14)는 유지 엘리먼트들(15)을 갖는다. 이런 유지 엘리먼트들(15)은 원주 방향 그루브(11)와 맞물린다. 이런 방식으로, 밀링 픽은 클램핑 엘리먼트(14)에서 원주 방향으로 자유롭게 회전할 수 있지만, 축 방향으로 억류되어 유지된다.

클램핑 엘리먼트(14)는 위에서 언급된 바와 같이, 클램핑 슬리브로 설계될 수 있다. 이를 위해, 클램핑 슬리브는 압연 판금 세그먼트로 이루어질 수 있다. 유지 엘리먼트들(15)은 판금 세그먼트 내로 스탬핑되어, 그루브(11)의 방향으로 돌출할 수 있다. 유지 엘리먼트들이 판금 세그먼트의 재료로부터 부분적으로 절단되고 그루브(11) 방향으로 구부러지는 것이 또한 생각될 수 있다.

마모-방지 디스크(20)는 픽 생크(10)에 장착된다. 마모-방지 디스크(20)는 클램핑 엘리먼트(14)의 할당된 단부와 픽 헤드(40) 사이의 영역에 위치된다. 마모-방지 디스크(20)는 클램핑 엘리먼트(14) 및 픽 헤드(40) 둘 모두에 관련하여 회전될 수 있다.

마모-방지 디스크(20)의 설계는 도 5 및 도 6에서 볼 수 있다. 이런 예시들이 보여주는 바와 같이, 마모-방지 디스크(20)는 환형 설계일 수 있다. 마모-방지 디스크(20)는 드릴 홀로 설계될 수 있는 중심 절개부(25)를 갖는다. 다각형 모양 절개부도 또한 생각될 수 있다.

마모-방지 디스크(20)는 상부 상대면(23) 및 상대면(23)을 등진 하부측상의 지지 표면(21)을 갖는다. 지지 표면(21)은 상대면(23)에 평행하게 정렬될 수 있다. 이 2 개의 표면이 서로 비스듬하게 있는 것도 또한 생각될 수 있다. 리세스들(24)은 상대면(23)으로부터 절단되거나 상대면(23) 내로 리세스될 수 있다. 이 예시적인 실시예에서, 리세스들(24)은 원주를 따라 일관된 분할 그리드에서 등거리로 배열된다. 다양한 분할이 제공되는 것이 또한 생각될 수 있다. 리세스들(24)은 상대면(23)을 개별 표면 세그먼트(23.1, 23.2)로 분할한다. 처음에, 제1 표면 세그먼트(23.1)가 형성되고, 이는 환형이고 절개부(25)를 중심으로 회전한다. 제1 표면 세그먼트(23.1)는 제2 표면 세그먼트들(23.2)에 방사상으로 인접한다. 리세스들(24)은 각각으로부터 거리를 두고 제2 표면 세그먼트(23.2)를 이격시키는 데 사용된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 리세스(24)는 측면 세그먼트(24.1)를 통해 인접한 제2 표면 세그먼트(23.2)에 병합될 수 있다. 측면(24.1)은 경사지고 제2 표면 세그먼트(23.2)에 둔각으로 연장된다. 도 5에 추가로 도시된 바와 같이, 리세스들(24)은 제1 표면 세그먼트(23.1)를 향해 연속적으로 연장된다. 표면 세그먼트들(23.1, 23.2)은 픽 헤드(40)를 위한 수평 지지 표면을 형성한다.

도 6은 마모-방지 디스크(20)의 하부측을 도시한다. 여기서 지지 표면(21)이 명확하게 보인다. 원주 방향 그루브(21.1)는 지지 표면(21) 내로 리세스된다. 원주 방향 그루브(21.1)는 센터링 부착물(21.2)에 의해 직접 또는 간접적으로 인접된다. 센터링 부착물(21.2)은 원추형으로 설계된다. 이것은 천공된 홀과 같은 모양의 절개부(25) 주위에 원주 방향으로 배열된다.

외주에서, 마모-방지 디스크(20)는 환형 원주 림(22)에 의해 제한된다.

마모-방지 디스크(20)의 절개부는 픽 생크(10) 위로 슬라이딩될 수 있다. 장착된 상태에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 마모-방지 디스크(20)의 절개부(25)는 밀링 픽의 원통형 세그먼트를 둘러싼다. 이 원통형 세그먼트는 픽 생크(10)의 제1 세그먼트(12)에 의해 형성될 수 있다. 그러나, 바람직하게, 원통형 세그먼트를 형성하는 제1 세그먼트(12)에 추가 세그먼트가 연결된다. 원통형 세그먼트는 제1 세그먼트(12)에 비해 직경이 확대되고 동심원이다.

조립 보조부로서 마모-방지 디스크(20)를 사용하는 것이 또한 생각될 수 있다. 이 경우, 마모-방지 디스크(20)는 클램핑 엘리먼트(14)의 외주에 장착된다. 이 예시적인 실시예에서, 클램핑 엘리먼트(14)는 종방향으로 슬롯이 있는 클램핑 슬리브로서 설계된다. 절개부(25)는 도 1 및 도 2에 도시된 스프링 장착 상태에서 클램핑 슬리브보다 작은 직경을 갖는다. 이어서, 마모-방지 디스크(20)의 절개부(25)가 클램핑 슬리브의 외주에 장착될 때, 프리텐션(pretension) 상태가 된다. 이 프리텐션 상태는, 클램핑 슬리브가 힘을 거의 또는 전혀 사용하지 않고 공구홀더의 수용 홀에 삽입될 수 있는 방식으로 선택된다. 이어서, 공구홀더로의 삽입 이동은 마모-방지 디스크(20)에 의해 제한된다. 이어서, 마모-방지 디스크의 하단에 있는 지지 표면(21)은 공구홀더의 할당된 마모 표면에 부딪친다. 이어서, 밀링 픽은 예컨대 나무망치를 사용하여 두드림으로써 공구홀더의 수용 홀로 더 이동될 수 있다. 마모-방지 디스크는 도 1 또는 도 2에 도시된 포지션에 도달할 때까지 클램핑 슬리브에서 밀려진다. 이어서, 클램핑 슬리브는 방사상 방향으로 더 자유롭게 스프링 개방될 수 있고, 클램핑 슬리브는 수용 홀에 밀링 공구를 클램핑하는 데 사용된다. 이 상태에서, 클램핑 슬리브는 수용 홀의 밀링 공구에 클램핑된다. 이어서, 공구 생크(10)는 클램핑 슬리브에서 원주 방향으로 자유롭게 회전될 수 있다. 유지 엘리먼트들(15)은 공구 생크(10)를 축 방향으로 억류하여 유지하는 데 사용된다.

마모-방지 디스크(20)는 지지 표면(21)과 상대면(23) 사이에 디스크 두께(d)를 갖는다. 이 디스크 두께(d) 대 절개부(25)의 직경 또는 절개부(25)와 연관된 픽 생크(10)의 원통형 세그먼트의 직경의 비율은 2 내지 4.5의 범위이다. 이 예시적인 실시예에서,이 비율은 7 mm의 디스크 두께(d)에 대해 2.8이다. 디스크 두께(d)는 바람직하게 4.4 mm 내지 9.9 mm 범위에서 선택된다. 이러한 디스크 두께(d)에서, 최신 기술로부터 알려진 밀링 픽들에 비해 개선이 달성될 수 있다. 특히, 밀링 픽의 헤드(40)는 밀링 픽의 축 방향으로 더 짧게 만들어 질 수 있고, 여기서 픽 헤드(40)의 단축은 마모-방지 디스크(20)의 더 큰 두께에 의해 보상된다. 그러나, 이어서, 더 짧은 픽 헤드(40)는 베이스 부분(42)의 영역에서 일정한 외경을 갖도록 설계될 수 있다. 픽 헤드의 단축된 설계는 파단 위험이 있는, 픽 헤드와 픽 생크(10) 사이의 영역에서 더 낮은 굽힘 응력을 초래한다. 따라서, 여기서 동등한 장력은 또한 개선된 헤드 및 샤프트 파단 거동을 위해 감소된다.

지지 표면(21)의 영역에 배열된 원주 방향 그루브(21.1)는 개선된 횡방향 지지 거동을 제공한다. 작동 동안, 지지 표면(21)은 공구홀더의 할당된 베어링 표면으로 작동한다. 원주 방향 그루브(21.1)의 영역에서, 원주 방향 그루브(21.1)와 매칭하면, 원주 방향의 벌지(bulge)가 네거티브처럼 공구홀더에 생성된다. 또한 처음에 공구홀더에, 새 제품일 때 대응하는 벌지를 갖는 베어링 표면을 제공하는 것이 생각될 수 있다. 즉, 이어서, 센터링 부착물(21.1)은 공구홀더의 대응 센터링 리셉터클과 맞물린다. 원주 방향 그루브(21.1)는 벌지 영역에 안착된다. 이것은 개선된 횡방향 지지 거동을 초래한다. 개선된 횡방향 지지는, 클램핑 슬리브의 상부 영역, 즉 픽 헤드(40)를 향하는 영역에서 표면 압력들이 감소됨을 의미한다. 이는 이 영역에서 클램핑 슬리브의 과도한 마모를 방지한다. 본 발명자들은, 과도한 마모가 클램핑 슬리브의 프리텐션 손실을 초래할 수 있음을 인식하였다. 이런 프리텐션 손실의 결과로, 밀링 픽이 실수로 공구홀더의 수용 홀 밖으로 미끌어져 손실될 수 있다. 그러므로, 센터링 부착물(21.2)과 원주 방향 그루브(21.1)로 인해, 방사상 횡 방향으로 개선된 지지는 밀링 픽의 더 긴 공구 수명을 초래한다. 도로 밀링 머신에서 밀링 픽들을 사용할 때, 위에서-언급된 디스크 두께(d) 범위가 유리한 것으로 입증되었다. 이 경우, 마모-방지 디스크들(20)은 밀링 픽의 전체 연장된 서비스 수명 동안 자신의 기능을 신뢰성 있게 수행할 것이고, 마모된 클램핑 슬리브 때문에 공구를 조기에 교체할 필요가 없을 것이다.

위에서 설명된 바와 같이, 원주 방향 그루브(21.1)는 작동 동안 마모-방지 디스크(20)의 더 나은 횡 방향 지지 거동을 초래한다. 이것은 또한, 마모-방지 디스크(20)와 공구홀더 사이에서 방사상 방향으로 더 큰 힘들이 전달될 수 있음을 의미한다. 위에서 설명된 방식으로 더 큰 디스크 두께(d)는 마모-방지 디스크(20)의 절개부를 초래하여, 픽 생크(10)에 더 큰 접촉 표면을 제공한다. 특정된 디스크 두께(d) 및 마모-방지 디스크(20)의 하부에 있는 원주 그루브(21.1)와 함께, 현재의 기술 상태에 기반하여 가능한 것보다 더 큰 횡력들이 전달될 수 있다. 그러나, 픽 헤드의 더 짧은 설계와 함께, 이것은 또한, 새로운 실시예가 더 높은 전진 속력을 달성하게 하거나, 대안적으로 픽 헤드 또는 픽 생크(10)가 재료를 절약하기 위해 최적화된 장력 레벨로 설계될 수 있음을 의미한다.

유지 엘리먼트(15)와 픽 생크(10) 사이의 치수 관계들은 유지 엘리먼트(15)에 관하여 픽 생크(10)의 제한된 축 방향 오프셋을 가능하게 하도록 설정된다. 이것은 작동 동안 밀링 픽의 축 방향 펌핑 효과를 생성한다. 밀링된 재료가 작동 동안 픽 헤드(40)의 베어링 표면(41)과 상대면(23) 사이의 영역으로 들어가면, 환형 제1 표면 세그먼트(23)는 유지 엘리먼트(15)의 영역으로 들어가는 폐기물의 위험을 최소화하는 일종의 밀봉 영역을 형성한다. 픽 헤드(40)의 베어링 표면(41)과 표면 세그먼트들(23.2) 사이 및 측면들(24.1)과 관련하여 일종의 밀 효과가 형성된다. 침투하는 더 큰 입자는 리세스들(24)의 경사진 모양을 통해 분쇄되고 제거된다. 이것은 또한 픽 생크(11)의 영역으로부터 제거된 재료가 공구에 침투하는 위험을 감소시킨다.

위에서 언급된 바와 같이, 밀링 픽은 픽 헤드(40)를 갖는다. 픽 헤드(40)는 또한 하부 접촉 표면(41)을 갖는다. 픽 헤드의 이 접촉 표면(41)은 상대면(23)에 놓일 수 있다. 접촉 표면(41)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 환형 제1 표면 세그먼트(23.1) 및 제2 표면 세그먼트(23.2)를 적어도 부분적으로 덮는다. 픽 헤드(40)는 베어링 표면(41)에 인접한 베이스 부분(42)을 갖는다. 이 예시적인 실시예에서, 베이스 부분(42)은 더 벌지-모양이다. 그러나, 다른 기하구조들이 또한 생각될 수 있다. 예컨대, 베이스 부분(42)에 원통형 기하구조, 절두원추형 기하구조 또는 유사한 것을 제공하는 것이 생각될 수 있다. 이 베이스 부분(42)은 마모 표면(43)에 인접한다. 이 예시적인 실시예에서, 마모 표면(43)은 마모를 최적화하기 위해 적어도 일부 영역에서 오목 설계를 갖는다. 마모 표면(43)은 픽 팁(30)을 위한 리셉터클(45)을 형성하는, 픽 헤드(40)의 단부 영역에 병합된다. 도면들에 도시된 바와 같이, 픽 헤드(40)의 단부 영역은 리셉터클(45) 형태의 캡형 리세스를 가질 수 있다. 픽 팁(30)은 캡형 리세스에 부착될 수 있다. 픽 팁(30)을 부착하기 위해 납 접합을 사용하는 것이 생각될 수 있다.

픽 팁(30)의 모양은 도 3 및 도 4에 상세된다. 이런 예시들이 예시하는 바와 같이, 픽 팁(30)은 장착 세그먼트(31)를 갖는다. 이 예시적인 실시예에서, 장착 세그먼트(31)는 픽 팁(30)의 하부 표면(31)으로 설계된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 하부 표면에는 리세스(31.1)가 제공될 수 있고, 리세스(31.1)는 특히 골형(trough-shaped)일 수 있다. 리세스(31.1)는, 과잉 납땜 재료가 축적될 수 있는 저장소를 형성한다. 또한, 리세스(31.1)는 픽 팁(30)을 생산하는 데 필요한 재료의 양을 감소시킨다. 일반적으로, 픽 팁(30)은 경질 재료, 특히 카바이드로 만들어진다. 즉, 상대적으로 비싼 재료이다. 그러므로, 리세스(31.1)는 필요한 부품들을 제조하는 데 드는 노력과 비용을 감소시키는 데 사용될 수 있다.

픽 팁(30)의 하부측 영역에서 장착 세그먼트(31) 상에 부착물들(32)이 있다. 이런 부착물들(32)은 평면 장착 세그먼트(31)와 픽 헤드(40)의 할당된 표면 사이의 납땜 갭의 두께를 조정하는 데 사용될 수 있다.

장착 세그먼트(31)는 챔퍼(chamfer)(33)를 통해 칼라(34)에 병합된다. 장착 세그먼트(31)에서 칼라(34)로의 다른 전이가 있을 수 있다는 것이 또한 생각될 수 있다. 특히, 장착 세그먼트(31)의 칼라(34) 로의 직접 전이가 또한 제공될 수 있다. 이 실시예에서, 칼라(34)는 원통형이다. 예컨대, 칼라(34)를 볼록하게 만곡 및/또는 더 벌지하는 것이 또한 생각될 수 있다. 칼라(34)는 오목 영역(36)에 직접 또는 간접적으로 병합될 수 있다. 도면들에 도시된 예시적인 실시예는 간접 전이의 설계를 도시한다. 따라서, 칼라(34)는 원추형 또는 볼록하게 만곡된 전이 세그먼트(35)를 통해 오목 영역(36)에 병합된다.

오목 영역(36)은 연결 세그먼트(38)로 직접 또는 간접적으로 병합될 수 있다. 이 경우, 연결 세그먼트(38) 로의 즉각적인 전이 설계가 선택되었다. 연결 세그먼트(38)는 이 예시적인 실시예에 도시된 바와 같이, 원통형일 수 있다. 연결 세그먼트(38)에 대한 절두원추형 모양을 선택하는 것이 또한 생각될 수 있다. 연결 세그먼트(38)의 약간 볼록하거나 오목한 모양들이 또한 사용될 수 있다. 원통형 연결 세그먼트(38)는 재료 및 강도 측면에서 최적화된 설계의 장점을 갖는다. 또한, 연결 세그먼트(38)는 작동 동안 감소되는 마모 영역을 형성하는 반면, 픽 팁(30)은 마모된다. 이점에 있어서, 연결 세그먼트(38)의 원통형 설계에 의해 일정한 절단 효과가 달성된다.

연결 세그먼트(38)는 단부 세그먼트(39)에 의해 직접 또는 간접적으로 인접된다. 이 경우, 간접 전이가 선택되고, 여기서 전이는 챔퍼링된 윤곽(39.3)에 의해 생성된다. 단부 세그먼트(39)는 테이퍼링된 세그먼트(39.1) 및 단부 캡(39.2)을 갖는다. 테이퍼링된 세그먼트(39.1)에서 시작하여, 픽 팁(30)의 단면은 단부 캡(39.2)을 향해 테이퍼링된다. 이 점에 있어서, 특히 단부 캡(39.2)은 픽 팁(30)의 능동 절단 엘리먼트이다.

이 예시적인 실시예에서, 단부 캡의 외부 윤곽은 구형 돔에 의해 형성된다. 이 구형 돔의 베이스 원은 직경(306)을 갖는다. 가능한 가장 날카로운 절단 효과를 달성하고, 동시에 픽 팁(30)의 내 파단-저항 설계를 달성하기 위해, 베이스 원의 직경(306)이 1 내지 20 mm 범위에서 선택되는 것이 유리하다.

테이퍼링된 세그먼트(39.1)의 제1 단부 영역은 픽 헤드(40)를 향하는 최대 제1 방사상 연장부(e1)를 갖는다. 픽 헤드(40)를 등지는 단부에서, 테이퍼링된 세그먼트(39.1)는 제2 최대 방사상 방향 연장부(e2)를 갖는다. 도 3은 제1 최대 연장 지점(e1)에서 제 2 최대 연장 지점(e2)까지의 연결 라인을 파선으로 도시한다. 이 연결 라인은 픽 팁(30)의 중심 종축(M)으로부터 45° 내지 52.5°의 각도(β/2)에 있다. 50°의 각도가 바람직하게 선택된다.

이 경우, 테이퍼링된 세그먼트(39.1)의 구형 기하구조가 선택되었다. 그러나, 단부 캡(39.2)쪽으로 테이퍼링되는 약간 볼록하거나 오목한 기하구조를 선택하는 것이 또한 생각될 수 있다.

머신 작동 동안, 픽 팁(30)은 마모되어, 중심 종축(M) 방향으로 단축된다. 도로 밀링 애플리케이션들에서, 여기서 선택된 밀링 픽들의 설정 각도들을 고려해 볼 때, 연결 라인의 기존 각도 범위가 밀링 픽들이 장착된 밀링 드럼에 비해 특히 유리한 것으로 입증하는 것이 도시되었다. 더 큰 각도가 선택되면, 밀링 공정 동안 너무 많은 침투 저항이 야기된다. 이것은 밀링 머신에 더 많은 구동력을 필요하게 한다. 이어서, 또한, 연결 세그먼트(38)와 테이퍼링된 세그먼트(39.1) 사이의 전이 영역에서 마모 작용을 위한 주 압력 지점은 픽 팁(30)에 작용한다. 이는 픽 팁(30)의 에지 파손 및 조기 고장의 위험을 증가시킨다. 더 작은 각도가 선택되면, 픽 팁(30)은 초기에 절단에 너무 효율적이어서, 초기 종방향 마모가 높아진다. 이것은 가능한 최대 서비스 수명을 감소시킨다. 본 발명에 따른 각도 범위에서, 밀링 공정 동안 압력의 영향은 테이퍼링된 세그먼트(39.1) 및 단부 캡(39.2)의 표면들에 고르게 분포된다. 이는 픽 팁에 이상적인 공구 수명과, 동시에 밀링 픽 팁(30)의 충분한 절단 효율을 초래한다.

픽 팁(30)은 10 내지 30 mm 범위의 중심 종축(M) 방향으로 축 방향 연장부(309)를 갖는다. 이 연장 영역은 도로 밀링 애플리케이션들에 최적화되었다. 주 마모 영역을 형성하는 연결 세그먼트(38)는 2.7 내지 7.1 mm 범위의 축 방향 연장부를 가질 수 있다.

픽 팁(30)의 오목 영역(36)은 타원형 윤곽을 갖는다. 타원형 윤곽을 생성하는 타원(E)은 도 3에서 파선으로 도시된다. 타원(E)은, 타원(E)의 큰 반축(302)과 픽 팁(30)의 중심 종축(M)이 예각(α)을 형성하도록 배열된다. 이 예시적인 실시예에서, 각도(α)는 30° 내지 60°, 바람직하게 40° 내지 50° 범위에서 선택되고, 여기에 도시된 바와 같은 각도는 특히 바람직하게 45°이다. 그러므로, 오목 영역은 타원(E)을 따르는 기하 구조를 갖는다. 바람직하게, 긴반지름(302)의 길이는 8 mm 내지 15 mm 범위에서 선택된다. 도 3에 도시된 버전에서, 긴반지름(302)의 길이는 12 mm이다. 짧은반지름 길이는 5 mm 내지 10 mm 범위에서 선택된다. 도 3에서, 짧은반지름(301)에 대해 9 mm의 길이가 선택된다.

도 3이 예시하는 바와 같이, 타원(E)의 중심(D)은 바람직하게 중심 종축(M)의 방향으로 오목 영역(36)과 연결 세그먼트(38) 사이의 전이 지점으로부터 이격되고, 중심(D)은 픽 헤드(40)의 방향으로 이 연결 지점으로부터 오프셋된다. 이것은 오목 영역(36)의 마모-최적화된 기하구조를 초래한다.

도 7은 타원(E)의 경사 효과를 예시한다. 도 7은 DE 10 2007 009 711 A1에서 알려진 최신 기술에 따라, 오목 윤곽이 픽 팁(30)의 오목 영역(36)에서 선택되고, 여기서, 생성된 타원(E)의 긴반지름은 픽 팁(30)의 중심 종축(M)에 평행하게 배열된다. 타원(E)의 경사의 결과로, 추가 원주 재료 영역(B)이 야기된다. 이런 추가 원주 재료 영역(B)은 픽 팁(30)의 가장 강하게 응력을 받는 영역에서 픽 팁(30)의 윤곽을 보강한다. 이것은 가장 높은 등가 장력이 발생하는 영역이다. 결과적으로, 생성된 타원(E)의 경사진 포지션으로 인해, 픽 팁(30)은 상당히 많은 양의 재료를 필요로 하지 않고 관련 영역이 보강된다. 픽 팁(30)은 얇게 유지되고 절단 효율을 유지한다.

대조적으로, 도 7의 좌측에는, 오목 영역(36)의 윤곽이 도시되고, 이는 픽 팁(30)과 반대되는 추가 원주 재료 영역(C)을 갖는다. 이 추가 원주 재료 영역(C)의 윤곽은 반경-모양 기하구조, 즉 원에 의해 생성된다. 재료 영역(B)에 비해, 픽 팁(30)이 상당히 두꺼워진다는 것이 명백하게 된다. 결과적으로, 픽 팁(30)의 중요 영역에서의 강도는 재료 영역(B)(경사진 타원(E))을 갖는 변형에 비해 개선되지 않거나 약간만 개선된다. 그러나, 동시에, 상당히 많은 양의 값 비싼 경질 재료가 필요하고 픽 팁(30)은 절단 효율을 잃는다.

도 7은 또한 위에서 설명된 특징을 예시하고, 이에 의해 픽 팁(30)의 단면에서, 제1 최대 연장 지점(e1)에서 제2 최대 연장 지점(e2)까지의 연결 라인은 픽 팁(30)의 중심 종축으로부터 45° 내지 52.5°의 각도(β/2)에 있다. 예시가 도시하는 바와 같이, 연결 라인을 비스듬히 포지셔닝함으로써 추가 원주 재료 영역(A)이 생성된다. 이 추가 재료 영역(A)은 한편으로는 가장 응력을 받는 절단 영역에서 추가 마모 볼륨을 추가하고 다른 한편으로 위에서 설명된 장점을 갖는다.

Claims (12)

1. 밀링 픽(milling pick), 특히 픽 헤드(pick head)(40)를 갖는 둥근 픽으로서,
   상기 밀링 픽은 절단 엘리먼트로서 경질 재료로 만들어진 픽 팁(30)을 갖고, 또한 픽 생크(shank)(10)가 제공되고, 상기 픽 생크(10)는 상기 픽 헤드(40)에 직접 또는 간접적으로 결합되고, 마모-방지 디스크(20)가 제공되고, 특히 드릴 홀(drilled hole)이 상기 픽 생크(10) 상으로 푸시되고,
   상기 마모-방지 디스크(20)는, 상기 픽 헤드(40)를 향하는 측면에, 상기 픽 헤드(40)의 베어링 표면(41)과 접촉하도록 설계된 상대면(counterface)(23)을 가지며, 상기 마모 방지 디스크(20)는, 상기 상대면(23)을 등진 측에, 바람직하게 상기 상대면(23)과 평행한 하부측 지지 표면(21)을 갖고, 디스크 두께(d)는 상기 상대면(23)과 상기 지지 표면(21) 사이에 형성되고,
   절개부(25) 영역에 위치된 상기 픽 생크(10)의 직경 대 상기 디스크 두께(d)의 비율은 1.5 내지 3.75 범위, 바람직하게 2 내지 3 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 절개부(25) 영역에 위치된 상기 픽 생크(11)의 직경 대 상기 디스크의 최소 두께(d)의 비율은 1.5 내지 3.75 범위, 바람직하게 2 내지 3 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 리세스들(24)은 상기 상대면(23)에 도입되고, 상기 상대면(23)의 제2 표면 세그먼트들(23.2)은 상기 리세스들(24) 사이에 형성되고, 상기 제2 표면 세그먼트들(23.2)은 상기 픽 헤드(40)의 상기 베어링 표면(41)에 대해 적어도 일부 영역에 안착하는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
4. 제3 항에 있어서, 상기 절개부(25)에 인접한 상기 상대면(23)은 상기 절개부(25) 주위에 환형으로 이어지는 제1 표면 세그먼트를 가지며, 상기 제1 표면 세그먼트(23.1)는 상기 제2 표면 세그먼트들(23.2)에 인접하고, 상기 제1 표면 세그먼트(23.1)는 적어도 일부 영역에서 상기 픽 헤드(40)의 상기 베어링 표면(41)에 대해 안착하는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서, 상기 리세스들(24)은 경사진 측면 플랭크(flank)들을 통해 상기 제2 표면 세그먼트들(23.2)에 병합되는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
6. 제3 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리세스들(24)은 상기 상대면(23)에 관련하여 방사상 외부 영역에서 가장 큰 만입 정도를 가지며 방사상 내부 영역에서 상기 제1 표면 세그먼트(23,1)에 병합되는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
7. 제6 항에 있어서, 상기 리세스들(24)은 방사상 외부 영역에 상기 디스크 두께(d)의 최대 절반의 리세스 치수, 특히 바람직하게 상기 디스크 두께(d)의 최대 30 %의 리세스 치수를 갖는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 센터링 부착물(centering attachment)(21.2)은 상기 마모-방지 디스크(20)의 상기 하부측으로부터 돌출하고, 상기 절개부(25) 주위에 원주 방향으로 배열되고 적어도 일부 영역에서 상기 지지 표면(21)을 넘어 돌출하는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
9. 제8 항에 있어서, 상기 센터링 부착물(21.2)은 원추형으로 설계되는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
10. 제8 항 또는 제9 항에 있어서, 상기 센터링 부착물(21.2)은 상기 지지 표면(21) 내로 리세스되는 바람직하게 원주 방향 그루브(21.1)에 병합되는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서, 공구 생크(10)의 축 방향으로, 상기 그루브(21.1)의 그루브 베이스와 상기 센터링 부착물(21.2)의 자유 단부 사이의 간격 비율은 상기 디스크 두께(d)와 관련하여 이상적으로 30 % 내지 70 % 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.
12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서, 원주 방향으로 상기 마모-방지 디스크(20)와 상기 픽 헤드(40) 및/또는 상기 픽 생크(10) 사이의 맞춤식 연결이 제공되는 것을 특징으로 하는, 밀링 픽.

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