CN107429564B - 凿刀，尤其是圆杆凿刀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及凿刀，尤其是圆杆凿刀，其包括凿刀头并具有凿刀杆，其中凿刀头至少由基部部分和切割元件形成，切割元件连接到基部部分并且由硬质材料构成，尤其是由硬质金属构成，其中基部部分具有在其外表面上在到切割元件的连接部处的耐磨层，该耐磨层覆盖基部部分外表面的面朝切割元件的至少一个区段，并且其中该耐磨层的面朝切割元件的端面由切割元件覆盖。根据本发明，基部部分具有用于接收切割元件的紧固区段的沿轴向取向的切口，基部部分具有面朝切割元件并环绕切口延伸的配合表面，并且配合表面和耐磨层的端面形成连续的平面。本发明还涉及用于制备这种凿刀的两种方法。用这样的方式形成的凿刀有低的磨损。

Description

凿刀，尤其是圆杆凿刀

技术领域

本发明涉及一种凿刀，尤其是圆杆凿刀，其具有凿刀头并具有凿刀杆，其中凿刀头至少由基部部分和切割元件形成，切割元件连接到基部部分并且其由硬质材料构成，尤其是由硬质金属构成，其中基部部分在其外面上具有邻近于切割元件的耐磨层，该耐磨层覆盖基部部分外面的面朝切割元件的至少一个区段，并且其中该耐磨层的面朝切割元件的前面由切割元件覆盖。

本发明还涉及一种凿刀，尤其是圆杆凿刀，其具有凿刀头并具有凿刀杆，其中凿刀头至少由基部部分和切割元件形成，切割元件连接到基部部分并且其由硬质材料构成，尤其是由硬质金属构成，其中切割元件通过支承面间接或者直接地至少局部地位于基部部分上，并且其中基部部分在其外面上具有邻近于切割元件的耐磨层，该耐磨层覆盖基部部分外面的面朝切割元件的至少一个区段。

本发明还涉及一种用于涂覆凿刀的凿刀头外面的至少一个区段的方法，所述凿刀尤其是圆杆凿刀，其具有耐磨层，其中在第二方法步骤中，切割元件被钎焊到耐磨层的面朝切割元件的面上以及凿刀头的基部部分的前部配合面(counterpart face)。

本发明还涉及用于制备凿刀的凿刀头的方法，尤其是用于制备圆杆凿刀的凿刀头的方法，其中凿刀头具有基部部分，基部部分具有附接到基部部分的前端部的切割元件，其中耐磨层被施加到基部部分的外面，以便将切割元件结合到基部部分的外面，并且其中耐磨层的面朝切割元件的前面至少局部地由切割元件覆盖。

背景技术

所述类型的凿刀可从DE 90 16 655 U1已知。在该文献中所述的凿刀具有主体，该主体具有硬质的金属尖头。耐磨层布置在主体的邻近于尖头的外面上，其由硬质材料(硬质金属或者陶瓷)构成。尖头的外面以没有梯级的方式过渡到耐磨层的表面内。为此目的，主体具有环绕的凹槽，硬质材料被施加到所述凹槽内。硬质材料例如可注射模塑到凿刀上。主体在其前端部为截头圆锥形的形状。尖头具有相应的截头圆锥形的轴向凹部，其中主体的截头圆锥形端部被接收在所述轴向凹部内，并且尖头以这种方式被定位并且在横向上引导。在实际使用中，轴向凹部导致缺陷，因为尖头的壁厚在轴向凹部的区域中减小。在轴向凹部的末端处，相对尖锐的边缘形成在凹部的圆锥形面和底面之间。在所述区域中形成高应力峰值，尤其是在横向作用于尖头上的机械负载作用下在所述区域中形成高应力峰值。在所述区域中在尖头的相对小壁厚的情况下，所述压力峰值愈加导致由脆的硬质材料制成的尖头破裂，从而导致凿刀故障。用于这种布置的可能的制备方法导致另外的缺陷。防止对尖头的损害或损坏，尤其在耐磨层的施加期间在所需的热处理期间，只在耐磨层被施加到主体之后尖头才被紧固、优选是钎焊到主体。然后尖头坐落在主体的围绕截头圆锥形的端部以环绕方式布置的面上。由于制造原因，耐磨层的前面不以尖头位于其上的环绕面一致地终止，而是布置成在制造公差范围内相对于所述面凹入或者突出。因此在尖头的支承面、主体的环绕面和耐磨层的前面之间不会形成一致的钎焊间隙，如也在DE9016655U1中示出的示例性实施例中所示的那样。不一致的钎焊间隙导致不充分的钎焊连接，上述在使用期间会脱开并且导致尖头丢失。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种在引言中所提及类型的凿刀，其呈现改进的机械负载能力。本发明的另一个目标是提供用于涂覆凿刀头的方法和用于制备上述类型的凿刀头的进一步的方法。

通过下述实现涉及凿刀的本发明的目的，即基部部分具有用于接收切割元件的紧固区段的沿轴向取向的凹部，基部部分具有环绕凹部的面朝切割元件的配合面，并且配合表面和耐磨层的前面形成连续的平面，或者耐磨层的前面延伸到配合面。由于切割元件的紧固区段被保持在基部部分的凹部内，避免了切割元件的经受外力强烈作用的薄壁区段。尖头的断裂风险从而被显著降低。由配合面和前面形成的平面使得在所述平面和切割元件之间形成一致的钎焊间隙。因此在凿刀的切割元件和基部部分之间可以实现优化的钎焊连接，该连接甚至在强烈的机械负载下也不被切断。由于基部部分具有用于连接到切割元件的凹部而不是突出部的事实，在制造方面可容易地在配合面和耐磨层的前面之间产生连续的平面。

耐磨层优选以其前侧延伸到相对侧，使得以有效的方式保护过渡区域防止其被冲失。例如，耐磨层可延伸到相表面，以便留下不到1毫米的间隙。

为了连接到凿刀保持架，凿刀头优选一体地连接到凿刀杆。凿刀杆在这种情况下为圆形杆的形式。

耐磨层优选被接收在基部部分的凹槽中。在此，凹槽以环绕方式围绕配合面设置在基部部分的外面上。有利地被引入的耐磨层设置成在径向在一侧上以切割元件终止以及在相反的一侧上以基部部分的邻近于凹槽的外面终止。

耐磨层可通过涂层形成，所述涂层以层状方式被施加到基部部分上。耐磨层也可由单独的硬质材料元件形成，硬质材料元件例如粘着地连接到基部部分。在此可设想到使用钎焊上的硬质金属环或者单独的硬质金属区段，它们相应地适应于基部部分，并且以有规则或者不规则的布置来设置。

根据本发明的一种特别优选的设计变型，可设置成使得配合面和前面为在一个作业步骤中产生的分离面的形式，尤其为切割面的形式或者为研磨面的形式或者为铣削面的形式，或者前面为在耐磨层施加工艺期间尤其在焊接工艺期间形成的辅助工具基部的压印面的形式，，该基部位于配合面上并且径向突出超过配合面。在这两种情况下，在配合面和前面之间形成连续的平面。以这种方式，在由配合面和前面形成的面与切割元件之间实现一致的钎焊间隙以及由此的优化的耐用钎焊连接。

钎焊的流动特性可通过配合面和/或前表来改进，所述配合面和/或前面形成为光滑面或者形成具有在从Rz＝4μm至Rz＝280μm范围内的预定粗糙度的面，或者形成为其中形成有通道的面，所述通道具有从2μm至500μm范围内的通道深度。在这种情况下粗糙度或者通道例如可在产生分离面期间在分离工艺期间形成，或者根据所需的规定形成为基部的压印部。

切割元件在使用期间经受高的机械负载。为了实现在切割元件和基部部分之间的可靠连接，可设置成使得切割元件以环绕方式围绕其紧固区段形成支承面，使得支承面至少局部地覆盖配合面和前面，并且使得在支承面和由配合面和前面形成的连续面之间形成第一钎焊结合部，和/或在紧固区段的外面和凹部的内面之间形成第二钎焊结合部，和/或在紧固区段的端面和凹部的底面之间形成第三钎焊结合部。在此，钎焊结合部优选合并到彼此内，从而在切割元件和基部部分之间以及在切割元件和耐磨层的前面之间的整个分界面上提供连续的钎焊连接。

作用于基部部分上的有磨损作用的负载在切割元件附近处于其最大值，并且向凿刀头的面朝凿刀杆的那个端部减小。同时，切割元件通过其紧固区段在凹部内而保持在基部部分的前端上。为了保护切割元件的保持架的区域因此防止切割元件丢失，可设置成使得耐磨层在轴向取向上至少围绕凿刀头的凹部形成在其中的区段。

根据本发明的两个替代性的变型，可设置成使得耐磨层具有一致的层厚度，或者使得耐磨层具有不同的层厚度。具有一致的层厚度的耐磨层可容易和廉价地形成。通过不同的层厚度，耐磨层可适应于在凿刀头的不同区域中的实际负载。

为了使层厚度适应于局部负载，可设置成使得耐磨层的层厚度从其面朝切割元件的前面开始在朝向凿刀杆的其端部方向上减小，或者使得耐磨层的层厚度从其面朝切割元件的前面开始在朝向凿刀杆的其端部方向上增加。通过在凿刀杆方向上增加的层厚度，可以使得基部部分的直径在涂层区域中保持不变，以便实现凿刀头的圆锥形外轮廓，通过圆锥形外轮廓，所凿掉的材料被引导远离凿刀布置在其中的凿刀保持架。在层厚度在凿刀杆方向上减小的情况下，最大的层厚度布置于直接在切割元件下游的最大磨损负载区域内。以这种方式，层厚度适应于相应进行的磨损，从而在耐磨层的不同区域获得相似的使用寿命。

用于使得耐磨层的层厚度适应于局部负载的进一步的可能性包括下述：使得耐磨层的外面沿其纵向范围外凸地弯曲，或者使得外面沿其纵向范围内凹地弯曲，或者使得外面具有沿其纵向范围的交替的内凹和外凸地弯曲区段。通过下述也是可能的，即通过使得外面成形为影响所凿掉材料的材料流动。从而耐磨层的外凸面将所凿掉的材料直接在切割元件的下游进一步向外面引导。由于切割元件的外部轮廓和耐磨层的外面的外凸形状的合适的相适应，可以实现所凿掉的材料通过切割元件并通过耐磨层在大致相同的方向上转向，从而实现一致的材料流动，在这种情况下凿刀头的进一步远离切割元件的区域可被免除负载。通过外面的外凸成形，面朝切割元件的前部涂覆区域对所凿掉的材料造成较少阻力，而所述所凿掉的材料通过后部区域以更大的强度向外转向。可以这种方式实现耐磨层沿着所凿掉材料的流动方向的均匀负载。通过交替的内凹和外凸区域，所凿掉的材料可收集在凹入区域中。这导致另外的抵抗磨损的保护，因为在这些区域中移动的被凿掉的材料不直接在耐磨层上滑动经过。

还可设置成使得内角在切割元件的表面和耐磨层的外表面之间在它们的过渡部处形成。结束于上述过渡区域处的钎焊结合部受到滑动经过的被凿掉材料的主流而往回缩，并且以受保护的方式进行布置。该保护作用被增强，因为被凿掉的材料可在内角中收集并且可另外屏蔽钎焊结合部免受滑动经过的被凿掉材料的磨损作用。

本发明的另一个实施例包括由一种或多种硬质金属构成的分段涂层或者独立的分段，其中所述布置通过从现有技术得知的紧固方法来实现，诸如像钎焊、胶合、堆焊等。

本发明的关于凿刀的目标通过下述来实现，即耐磨层覆盖切割元件的邻近于支承面的至少一个表面区段。耐磨层因此覆盖基部部分和切割元件两者的相互相邻的外表面。以这种方式，切割元件和基部部分两者都受到保护防止在从切割元件到基部部分的特别高负载的过渡区域中的磨损。具体地，在切割元件的支承面和基部部分之间形成的钎焊结合部也以受保护的方式布置，从而没有硬质材料从外面进入到钎焊结合部，并且因此将切割元件与基部部分分离。

在切割元件和基部部分之间的连接的强度可通过下述被进一步提高，钎焊结合部(第四钎焊结合部)在耐磨层和切割元件的表面区段之间形成。切割元件从而沿其支承面并沿其邻近于支承面的表面区段通过钎焊而连接到基部部分。

有利地可设置成使得耐磨层在凿刀头的中心纵向轴线的方向上突出超过配合面，和/或使得耐磨层和配合面形成为用于切割元件的杯形容置部。为此目的，优选的是对于耐磨层而言施加到基部部分以及对于切割元件而言随后被钎焊上。通过突出的耐磨层或者杯形的容置部，切割元件可容易地并且以正好对准的方式定位在基部部分上并且钎焊到后者即基部部分。在此，切割元件通过耐磨层在钎焊工艺期间被保持在其位置下，所述耐磨层在其面朝基部部分的区域中围绕切割元件。

与用于涂覆凿刀头的方法相关的本发明的目标通过下述来实现，即辅助工具被固定到凿刀头的基部部分上，以便定位成使得邻接表面的至少一个区段位于配合面上，在第一方法步骤中，外面被涂覆以耐磨层，并且随后辅助工具被移除。耐磨层从而被施加到凿刀头的基部部分的外面，由此所述基部部分受到保护防止在后期使用期间的机械损伤和磨损。辅助工具防止配合面在涂覆工艺期间被共同涂覆，其中切割元件在第二制造工艺期间钎焊到所述配合面上。用于切割元件钎焊上的限定面被如此保持。此外，通过辅助工具，预先限定耐磨层在其到切割工具的过渡区域中的外部形状，以便在此也形成关于切割工具的预先确定的钎焊面。

根据优选的方法变型，可设置成使得耐磨层施加到凿刀的外面，以便通过其前面抵靠辅助工具的邻接面的至少一个区段，和/或以便承靠辅助工具的表面区域，该表面区域邻近邻接面，并且具有从邻接面背离的空间取向。取决于辅助工具的设计，因此可形成耐磨层的随后邻近切割元件的那个表面的不同轮廓。对于耐磨层的面朝切割元件的那个表面的轮廓而言适应于切割元件的轮廓是可能的。辅助工具的轮廓从而耐磨层表面的轮廓被预先限定，以便当切割元件被钎焊上时跟随切割元件的轮廓。由此可以实现的是沿着在切割元件和耐磨层之间的分界面形成一致的钎焊间隙。如果辅助工具例如利用其邻接面径向突出超过基部部分的配合面，则对于耐磨层而言可延伸到邻接面。耐磨层的前面从而形成，其相对于基部部分的配合面径向地布置，并且其与上述配合面形成一个平面。在随后的制造步骤中，切割元件可被放置成使其支承面位于配合面和前面上并且通过钎焊连接到配合面和前面上。备选地或者除此之外，可设置成使得耐磨层施加到邻近辅助工具邻接面的表面。上述邻近表面取向成使得跟随切割元件的邻近于支承面的那个表面的轮廓。如果在随后的制造步骤中，切割元件被放置成使其支承面位于基部部分的配合面上，则上述切割元件的邻近支承面的那个表面位于耐磨层对面，以便通过限定宽度的钎焊间隙分隔开。耐磨层从而围绕切割元件外表面的一部分。切割元件可通过钎焊而连接到基部部分，其中钎焊间隙沿着在一侧上的切割元件与在另一侧上的配合面和耐磨层之间的分界面形成。

本发明的与用于产生凿刀头的方法相关的目标通过下述实现，凿刀头的基部部分以一定的尺寸生产，该尺寸相对于其最终尺寸在切割元件的方向上变长，耐磨层施加到变长的基部部分的外面，并且与耐磨层一起的基部部分随后沿着分离线(T)被截去顶端。如此形成的分离面在所形成的配合面和耐磨层的所形成的前面之间构成连续的平面，其中所形成的配合面为基部部分的前部终止部。平面促进相对于切割元件形成一致的钎焊间隙，其覆盖配合面和前面，该切割元件在随后的方法步骤中被钎焊到基部部分。

耐磨层可优选通过焊接工艺施加到凿刀头的外面。焊接工艺允许产生便宜和耐用的耐磨层。这种焊接方法的缺陷在于所获得涂层的开放面侧的终止面只可在其位置方面非精确地限定，因此不可能产生相对于邻近的配合面的连续的平面，上述缺陷可通过所述的分离方法消除。

如果由硬质材料构成的层作为耐磨层施加，则可获得坚固的耐磨层以及因此耐用的凿刀，所述层尤其是由硬质金属，和/或铁合金和/或镍合金和/或钴合金和/或钛合金和/或碳化钨和/或碳化钛构成。

附图说明

本发明将在下文基于在附图中所示的示例性实施例进行更详细地论述，其中：

图1在透视侧视图中示出具有凿刀杆和凿刀头的凿刀，其中凿刀头具有耐磨层；

图2在侧向的局部剖面视图中示出图1中所示的凿刀；

图3示出图2中所示的凿刀的细节；

图4a-4i在侧向剖面视图中示出具有耐磨层的不同实施例的凿刀头的细节；

图5在另一侧向剖面视图中示出具有辅助工具的凿刀头的细节；

图6在另一侧向剖面视图中示出凿刀头的细节，所述凿刀头的尺寸在切割元件的方向上相对于其最终尺寸变长；

图7在侧向剖面视图中示出耐磨层的细节，该耐磨层在轴向方向上突出；

图8在侧向剖面视图中示出耐磨层的另一个实施例中的凿刀头的细节，该耐磨层在轴向方向上突出；以及

图9在侧向剖面视图中示出具有辅助工具的凿刀头的细节。

具体实施方式

图1在透视侧视图中示出具有凿刀杆50和凿刀头40的凿刀10，其中凿刀头40具有耐磨层30。凿刀10为圆杆凿刀的形式。凿刀头13被分配以切割元件20，切割元件20由例如是硬质金属的硬质材料构成。上述切割元件连接到凿刀头13的基部部分41，在当前的示例性实施例中通过钎焊连接到基部部分41，基部部分41朝向切割元件20呈圆锥形渐细。在面朝切割元件20的区域中，基部部分41围绕切割元件20以环绕的方式涂覆有耐磨层30。耐磨层30由硬质材料构成，并且通过焊接工艺施加到基部部分。在所示的示例性实施例中，耐磨层30由硬质金属构成。其也可由铁合金、由镍合金、由钴合金、由钛合金、由碳化钨或者由碳化钛制成。

从基部部分41开始，凿刀头40经由过渡区域41.2到具有恒定外径的轴环41.3变宽。轴环过渡到凿刀杆50内。紧固套筒51围绕在凿刀杆50布置。紧固套筒51形成为夹紧套筒，其由回弹性的弹性材料例如薄钢板构成。如图2中所示，上述紧固套筒具有纵向槽，纵向槽由套筒边缘限定。由于纵向槽，紧固套筒直径可以改变，其中套筒边缘移向彼此(小直径)或者进一步远离彼此分隔开(大的套筒直径)。以这种方式，可以实现不同的夹紧状态。为防磨盘形式的支撑元件52被拉到紧固套筒上。上述支撑元件52具有环形横截面并且由内孔延伸穿过。在此，内孔的尺寸定制成使得紧固套筒相对于它的松驰状态被保持在具有降低的外径的预加载状态下。如此产生的外径被选择成使得紧固套筒51可以花费很少的力量或不花费力量就可被推入到凿刀保持架的凿刀容置部(不说明)内。推入运动通过支撑元件52限定。在凿刀杆50进一步插入内孔期间，支撑元件52移动进入凿刀杆50的未被紧固套筒51包围的区域内。然后，紧固套筒51弹性地径向打开并且变得夹紧在凿刀保持架的内孔中。以这种方式，凿刀10在轴向方向上被捕获地保持，而以便可在周向方向上自由地旋转。也如图1中所示的那样，朝向凿刀头40取向的支撑元件52形成支撑面52.1，支撑面52.1由边缘52.2包围，用于支撑凿刀头40的轴环41.3。边缘52.2由边缘凹部52.3中断。

从前部切割尖头21开始，切割元件20具有外凸形的切割边缘面22，切割边缘面22过渡到基座23内，基座23在径向上以耐磨层30终止。

为了使用，凿刀10安装在转鼓托架上的凿刀保持架上，以便可围绕其在图2中所示的中心纵向轴线M可旋转地安装。由于转鼓托架的旋转，切割元件20穿透到要被移除的材料例如沥青或者泥土内，并且粉碎上述材料。被凿掉的材料滑动经过凿刀头40，并且由具有环绕的耐磨层30和过渡区域41.2的基部部分41向外引导。凿刀10被保持在其中的凿刀托架以最佳可能的方式受到保护防止由被凿掉的材料造成的磨损。

在凿刀头40上的机械负载在切割元件20的区域中处于其最大值。因此，切割元件20由硬质材料制成，导致凿刀10的长的使用寿命。具体地为了增加基部部分在其邻近切割元件20的机械负载高的区域中的使用寿命，耐磨层20被施加到该区域。

图2在侧向的局部剖面视图中示出图1中所示的凿刀10。剖面暴露凿刀头40的基部部分41的一部分。如在那里可看见到的那样，凹部44在基部部分41中设置在基部部分41的面朝切割元件20的那个端部处。凹部44具有圆柱形的轮廓，并且沿着凿刀10的中心纵向轴线M轴向取向。切割元件20相对于切割尖头21形成类似的圆柱形的紧固区段24，其保持在基部部分的凹部44内。切割元件20被钎焊到基部部分41，并且因此被可靠以及耐用地连接到基部部分41。

耐磨层30围绕凹部44的区域。围住凹部44的基部部分41的相对薄壁的腹板45因此受到保护防止磨损。以这种方式，防止腹板45被滑动经过的凿掉的材料过早地磨损掉，腹板45被过早地被磨损将导致切割元件20的丢失，因此整体上导致凿刀10的过早损坏。

图3示出图2中所示的凿刀10在切割元件20的区域中的细节。如可在放大视图中看到的那样，凹槽42以环绕的方式围绕基部部分41设置在面朝切割元件20的区域内，耐磨层30被引入到该凹槽内。耐磨层30的外表面33因此以基座23以及基部部分41的邻近凹槽42延伸的那个表面终止。耐磨层30的内表面32形成到基部部分41的外面41.1的牢固连接，上述耐磨层施加到基部部分41的外面41.1。耐磨层30的面朝切割元件20的前面31由切割元件20的径向取向的支承面25覆盖，该支承面在基部部分41方向上形成基座23的终止部。基部部分41的腹板45由配合面43在切割元件20方向上终止。配合面43和耐磨层30的前面31形成连续的平面。在所示的示例性实施例中，上述平面径向布置并且由切割元件20的支承面25覆盖。

切割元件20的支承面25通过圆形形式的连接区域28过渡到紧固区段24内。连接区域28的圆化部位于基部部分41的圆化面43.1的对面，通过连接区域28的圆化部配合面43过渡到凹部44的内面44.1内。紧固区段24的外面26布置在凹部44的内面44.1对面。终止于紧固区段24的端面27定位成以便与基部部分41的凹部44的底面44.2分隔开。

第一钎焊结合部11.1形成于在一侧上的耐磨层30的前面31和基部部分41的配合面43与在另一侧上的切割元件20的支承面25之间。第二钎焊结合部11.2布置在凹部44的内面44.1和切割元件20的紧固区段24的外面26之间，第二钎焊结合部11.2以连续的方式邻接第1钎焊结合部11.1。第三钎焊结合部11.3在凹部44的底面44.2和紧固区段24的端面27之间形成，从而邻接第二钎焊结合部11.2。

由前面31和配合面43形成的面是连续和平面的。以这种方式，在上述面和相对的支承面25之间实现具有一致厚度的第一钎焊结合部11.1。钎焊结合部11.1、11.2、11.3的一致厚度对于稳定和耐用的钎焊连接而言是必要的。由前面31和配合面43形成的平面在耐磨层30的施加期间通过分离或者去毛刺制造步骤或者通过模制工艺产生，如关于图5和图6更详细论述的那样。在此有利的是配合面43和前面31形成基部部分41的前部终止部，这样例如对于去毛刺制造工艺而言可在耐磨层30施加之后和在切割元件的钎焊上之前在基部部分41的前部终止部的整个区域上方进行。

通过形成的钎焊结合部11.1、11.2、11.3，切割元件20被牢固地保持在凿刀头40的基部部分41中。通过具有保持在基部部分41的凹部44中的紧固区段24的切割元件20的设计，可避免相对脆的切割元件20的薄壁区域。此外，通过从支承面25到紧固区段24的外面26的圆化过渡，避免了压力峰值。两种措施都显著降低切割箭头20断裂的风险。

耐磨层30被引入到凹槽42中。以这种方式，可以避免在耐磨层30到基座23以及到在凹槽42外边的基部部分41的外面41.1的过渡处的突出边缘，由此在使用凿刀10期间凿刀头40的磨损以及能量消耗被降低。耐磨层30的前面31由切割元件20和填冲钎焊的第一钎焊结合部11.1覆盖。以这种方式，防止被凿掉的材料在基部部分41的外面41.1和耐磨层30的内表面32之间通过，以及避免将这些断开分离。

在基座23和耐磨层30的外表面33之间形成内角，第一钎焊结合部11.1在该内角的顶点结束。具有相对柔性钎焊材料的第一钎焊结合部11.1被如此布置，以便相对于滑动经过的被凿掉的材料的主流往回缩，并且因此另外防止磨损。

图4a至图4i在侧向的局部剖面视图中示出具有耐磨层30的不同实施例的凿刀头40的细节。

在根据图4a的实施例中，基部部分41的外面41.1最初以圆柱形的方式在腹板45的区域内延伸，然后过渡到呈圆锥形加宽的区域内。耐磨层30的外表面33连续成圆锥形延伸。通过这种设计，可实现腹板45具有一致的厚度，其具有连续的相对较大的材料厚度。以这种方式，可以可靠地适应经由切割元件20作用的高横向力。所形成的宽的配合面43产生切割元件20在基部部分41上的牢固定位以及在切割元件20的支承面25和配合面43之间的大面积的钎焊连接。

在图4b中，耐磨层30在其面朝切割元件20的区域中具有其最大的层厚度，该层厚度朝向上述耐磨层的相对端连续减少。耐磨层30上的机械负载以及因此耐磨层30的磨损在紧邻于切割元件20区域最大，并且在凿刀头40的轴环41.3方向上减少。通过层厚度的所示分布，实现耐磨层30在其整个程度上的相同的使用寿命。通过层厚度在轴环41.3方向上的适应性，在耐磨层30的生产期间的材料消耗被优化，其将在耐磨层30上的在沿着凿刀头40的不同区域内的期望的机械负载考虑在内。

对应于图4c，耐磨层30在其面朝切割元件20的区域中具有其最小的层厚度，该层厚度朝向上述耐磨层的相对端连续增加。也以这种方式，实现具有一致的相对较大的材料厚度的腹板45，具有关于图4a已经提及的优势。基部部分41的外面41.1在凹槽42的区域中可具有圆柱形的形式并且因此具有容易制备的设计，其中圆柱形的形式具有到凿刀10的中心纵向轴线M的相同间距，同时保持凿刀头40的圆锥形的外部轮廓。

图4d示出一种设计变型，其中耐磨层30的外表面33具有外凸形状。通过这种成形，在任何情况下在切割元件20和耐磨层30之间以及在耐磨层30和基部部分41的邻近凹槽42的外面41.1之间实现没有突出边缘的过渡部，突出的边缘导致磨损增加。同时，耐磨层30设有大的材料厚度，由此可实现凿刀头40以及因此凿刀10的长的使用寿命。经受磨损的层30的外表面33在大约与切割元件20的切割边缘面22的表面轮廓相同的方向上取向，导致被凿掉材料的一致的材料流。在基座23和外表面22之间的内角渐尖到相对尖锐的点，以使第一钎焊结合部11.1布置成相对于被凿掉的材料的主要材料流的显著往回缩，并且因此受到保护。类似地，相对于凹槽42在外表面33到外面41.1的横向过渡处形成内角，以使在耐磨层30的材料和基部部分41的材料之间的上述连接区域也相对于被凿掉的材料的材料流往回缩，并且因此以受保护的方式布置。

图4e示出一个实施例，其中耐磨层的外表面33设计成呈圆锥形延伸。基部部分41的外面41.1在凹槽42的区域中具有凹入设计，以使耐磨层30的内表面32为外凸的形式。以这种方式，实现耐磨层30的大的层厚度，以及相应的长的使用寿命。具有所形成的配合面43的腹板45具有相应厚壁或者大面积的设计，其具有已经关于图1描述的相关优势。圆锥形的外面33在耐磨层30的边缘处形成无边缘的过渡，因此如已经描述的那样降低磨损和能量消耗。

在图4f中，耐磨层30的内表面32和外表面33都是外凸的形式。以这种方式，如图4d中所示的外凸的外表面33的设计变型的优势可与外凸内表面32的优势相结合，如关于图4e所述。

在根据图4g的设计变型中，基部部分41的外面41.1在腹板45的区域中具有圆柱形的设计，并且具有邻接腹板45的圆锥形设计。耐磨层30的外表面33跟随该成形，其中外表面33的锥形区域比外面41.1的锥形区域更陡峭地延伸。耐磨层30的层厚度被选择成在腹板45的区域中处于其最大值，因此在基部部分41上的机械负载高，并且在锥形区域内减少。由于耐磨层30的外表面33，其在腹板45的区域中具有圆柱形的设计，上述耐磨层相对于由切割元件20的成形预先限定的被凿掉的材料的主要流动方向而往回缩，以使在上述区域中的磨损关于外表面33的圆锥形或者凹入设计而降低。以这种方式，并且在这种情况中，作为耐磨层30大的层厚度的结果，相对薄壁的腹板被以最佳可能的方式受到保护防止磨损。

通过图4h中所示的具有凹入外表面33和成圆锥形延伸的内表面32的耐磨层30的实施例实现相似的效果。在这种情况下，在腹板45的区域中也实现大的层厚度，因此在切割元件20的高负载的紧邻附近区域中也实现大的层厚度。外表面33在腹板45的区域中大致在基座23的表面方向上延伸，在通过圆锥形成形偏向的情况下。因此，上述区域为滑动经过的被凿掉的材料只提供以便作用于其上的小的表面，由此在相对薄壁的腹板区域中的磨损被保持为低的。在外表面33的进一步的凹入轮廓中，被凿掉的材料向外被引导离开凿刀10，因此凿刀头40的非涂覆区域受到保护。由于基部部分41的被涂覆的外面41.1的圆锥形成形，腹板45的材料厚度朝其基部增加，以使可适应由切割元件20引入的相当高的横向力而不对腹板45造成损坏。

图4i示出具有耐磨层30的凿刀头40的细节，其外表面33具有交替的凹入和外凸区域。被凿掉的材料在凹入区域内累积，这样在外部滑动经过的被凿掉的材料至少在凹入区域中不与耐磨层30的外表面33直接接触。通过该简单的措施，耐磨层30的磨损可被显著降低。

图5在另一侧向局部剖面视图中示出具有辅助工具60的凿刀头40的细节。凿刀头40在这种情况下仍为没有钎焊上的切割元件20的半成品零部件的形式存在。图5示出用耐磨层30涂覆凿刀头40的基部部分41的一种可能性，以使在耐磨层30的前面31与基部部分41的配合面43之间形成连续的平面。

附图示出具有耐磨层30的凿刀头40，耐磨层30具有均匀的层厚度。不过这种方法也可如在图4a至图4i中通过实例方式所示的那样适用于耐磨层30的任何其它实施例。

辅助工具60由基部61形成，在基部中心布置有沿轴向取向的定位钉63。选择基部61的直径从而径向突出超过耐磨层30。定位钉63被设计成使得其可以小的侧向游隙插入到凿刀头40的凹部44内。上述定位钉终止以便与凹部44的闭合部分隔开一个间隙44.3。在当前的示例性实施例中，辅助工具60由金属制备，优选由铜制备。

在施加耐磨层30之前，辅助工具60通过它的定位钉63固定在凹部44内，以使上述辅助工具定位成使得围绕定位钉63延伸的赋予形状的邻接面62位于基部部分41的配合面43上。随后，耐磨层30被引入到凹槽42内。为此目的，通过焊接工艺施加耐磨层30，以便承靠基部61的邻接面62。因此，形成耐磨层30的前面31，其以平面和连续的方式过渡到基部部分41的配合面43内。在涂覆工艺之后，辅助工具60被移除。

通过赋予形状的面63的相应构造，耐磨层30的前面31可以是光滑的或者可配备有预先限定的粗糙度或者具有一些其它结构，例如具有通道。在此，有利地提供在从Rz＝4μm至Rz＝280μm范围内的粗糙度，或者从2μm至500μm范围内的通道深度。从而前面31的表面结构可被优化以便于钎焊试剂的良好流动。

图6在另一侧向剖面视图中示出凿刀头40的细节，所述凿刀头40的尺寸在切割元件20的方向上相对于其最终尺寸变长。该图也示出半成品零部件，其中切割元件20还没有被应用。基部部分41的随后的最终尺寸以分离线T标记。基部部分41通过一过量长度部12被加长。基部部分41的凹槽42在过量长度部12上继续。轴向的凹部44也形成在基部部分41中和过量长度部12中。过量长度部12终止于径向取向的终止面13处。

附图示出具有耐磨层30的凿刀头40，耐磨层30具有均匀的层厚度。但是这种方法可如图4a至图4i中通过实例的方式所示的那样适用于耐磨层30的任何其它实施例。

耐磨层30已经通过焊接工艺引入到细长凿刀头40的凹槽42内。图示示意性地示出由焊接工艺导致的耐磨层30的粗糙的外表面33。

类似地出于制造原因，耐磨层30不与过量长度部12的前部终止面13平齐地终止并且不处于与过量长度部12的前部终止面13相同的平面中。在所示的示例性实施例中，相对于终止面13，耐磨层30在过量长度部12的一侧上形成突出的焊珠34并且在相反的一侧上形成凹入的焊珠。两者都不适于与一致的钎焊结合部11.1、11.2、11.3形成相对于笔直延伸表面的耐用的钎焊连接，如由切割元件20的支承面25提供的那样。

为了在基部部分41的配合面43和耐磨层30的前面31之间形成所要求的平面，过量长度部12沿着分离线T与基部部分41分离。这可通过分离工艺实现，例如通过锯，或者通过去毛刺制造工艺，诸如像铣削。分离面也可在随后的机加工步骤中被进一步机加工。因此对于将被形成的分离面的限定粗糙度而言是可能的，或者通道或其它结构可被形成在分离面中，其改进用于切割元件20钎焊上的钎焊的流动特性。为此目的，粗糙度可设置在从Rz＝4μm至Rz＝280μm的范围内，或者具有从2μm至500μm范围内的通道深度的通道可形成于其中。

在关于图5和图6描述两种生产方法之后，获得由配合面43和前面31形成的连续和平坦的平面，与该连续和平坦的平面相对，切割元件20的支承面25可被定位并且钎焊。形成一致且因此耐用的第一钎焊结合部11.1，如图1至图4中所示。

图7在侧向剖面视图中示出耐磨层30的细节，其在轴向方向上突出。

切割元件20由切割尖头21、由切割边缘面22(其在所示的示例性实施例中具有凹入形状)以及由基座23形成。基座23形成连续和平面支承面25，其朝向凿刀头40的基部部分41取向。

耐磨层30被引入到凹部44内，凹部44以环绕方式围绕基部部分41布置。在此，耐磨层的径向内部部分在切割元件20的方向上终止于基部部分41的配合面43并且在那里形成前面31。切割元件20通过钎焊连接以其支撑面25位于配合面43和前面31上。在此，上述切割元件覆盖居中槽口43.2，槽口43.2沿着凿刀头40的中心纵向轴线M形成到配合面43内。

横向地相对于前面31，耐磨层30在轴向方向上突出超过配合面43和前面31。上述耐磨层因此形成定中轴环36，轴环36在其面朝基部部分41的区域中围绕切割元件20的基座23。耐磨层30因此覆盖切割元件20的邻近支承面25的表面区段29。第四钎焊结合部11.4在表面区段29和定中轴环36之间形成。

耐磨层30与基部部分41的配合面43一起形成杯形的容置部46，切割元件20通过它的基座23钎焊到所述容置部内。通过杯形的容置部46，切割元件20在钎焊工艺期间正确地取向并且保持处于它的位置下。在一侧处的配合面43、前面31和定中轴环36以及在另一侧处的切割元件20之间形成钎焊连接。切割元件20因此牢固地连接到凿刀头40的基部部分41。在支承面25和配合面43或者前面31之间形成的钎焊连接的那个区段布置成受到耐磨层30的环绕的定中轴环36的保护。这在切割尖头20和基部部分41之间产生永久性的连接，其受到保护防止磨损。

图8在侧向剖面视图中示出在耐磨层30的另一个实施例中的凿刀头40的细节，其中耐磨层30在轴向方向上突出。

切割元件20基本上与如图7所示的切割元件20相对应，其中基座突出部23.1在面朝凿刀头40的基部部分41的区域上一体地形成在基座23上。基座突出部23.1具有横截面，该横截面以圆锥形的形式朝向基部部分41缩窄。

耐磨层30的定中轴环36跟随基座23的呈圆锥形延伸的表面区段29，表面区段29布置在基座突出部23.1的区域中。基座突出部23.1作为切割元件20面朝基部部分41的那个区段因此由耐磨层30覆盖。

在这种情况下，基座突出部23.1和基部部分的配合面43也形成杯形的容置部46，切割元件20被钎焊在该容置部46中。在支承面25和配合面之间形成的钎焊结合部区域因此以环绕方式由耐磨层30围绕，而且因此受到耐磨层30保护。通过第四钎焊结合部11.4，在基部部分41和切割尖头20之间形成的钎焊连接区域被扩大，以使在切割尖头20和基部部分41之间形成牢固的连接。

图9在侧向剖面视图中示出具有辅助工具60的凿刀头40的细节。

在此，基部部分41和凿刀头40的耐磨层30具有与关于图7已经描述的那样相同的形状，但是图7示出插入的切割元件20。

辅助工具60由基部61形成，突出部64在基部61上一体地形成。辅助工具60具有关于中心纵向轴线M的旋转对称结构。突出部64具有小于基部61的直径。突出部64定位成以其邻接面62抵靠基部部分41的配合面43以及抵靠耐磨层30的前面31。在邻接面62的中心具有一体形成的定中销钉64.1，定中销钉64.1接合到基部部分41的定中槽口43.2内。

在耐磨层30被施加之前，辅助工具60被放置成以其邻接面62位于基部部分41的配合面43上。在此，定中销钉64.1接合到定中槽口43.2内，以使辅助工具60相对于基部部分41取向。随后，施加耐磨层30，优选通过焊接。耐磨层30在这种情况下施加以便填充凹部44。在辅助工具60的一侧上，耐磨层30施加远至辅助工具60的邻接面62的突出超过基部部分41的配合面43的那个面上，并且施加到辅助工具60的突出部64的外表面上。如此形成前表面31和定中轴环36，该定中轴环轴向超出配合面43，并且在当前的示例性实施例中，突出超过耐磨层30的前面31。由辅助工具60的基部61限定定中轴环36。

在涂覆工艺之后，辅助工具60被移除。台肩形式的耐磨层30保持作为辅助工具60的压印部。切割元件20可被钎焊到如此形成的杯形容置部46，如图7中所示。

辅助工具60的轮廓配置成跟随所提供的切割元件20的轮廓。为了生产如图8中所示的凿刀10，对于将被提供的辅助工具60而言，例如可能的是其突出部64从基部61呈圆锥形缩窄。以这种方式，获得对应于图8中所示的定中轴环36，其跟随在此所示的切割元件20的基座突出部23.1的锥形形状。

如图5和图9中所示的辅助工具优选由下述材料制成，该材料不与耐磨层形成冶金连接。辅助工具例如可由铜制成。

为了生产杯形的容置部46，也可能的是，根据替代性的生产方法，细长的基部部分41首先被涂覆并且随后被截去顶端，如关于图6所述。杯形的容置部46随后可通过随后的机加工步骤形成基部部分41和耐磨层30，尤其是通过铣削或者钻。

Claims (9)

1.用于涂覆凿刀(10)的凿刀头(40)外面(41.1)的至少一个区段的方法，所述凿刀具有耐磨层(30)，其中在第二方法步骤中，切割元件(20)被钎焊到耐磨层(30)的面朝切割元件(20)的表面上以及凿刀头(40)的基部部分(41)的前部配合面(43)；

其特征在于，辅助工具(60)被固定到凿刀头(40)的基部部分(41)上，以便定位成使得邻接面(62)的至少一个区段位于配合面(43)上，在第一方法步骤中，外面(41.1)被涂覆以耐磨层(30)，并且随后辅助工具(60)被移除。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，耐磨层(30)施加到凿刀(10)的外面(41.1)，以便通过其前面(31)抵靠辅助工具(60)的邻接面(62)的至少一个区段，和/或以便承靠辅助工具(60)的表面区域(65)，该表面区域邻近邻接面(62)并且具有背离邻接面(62)的空间取向。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述凿刀是圆杆凿刀。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由硬质材料构成的层作为耐磨层(30)施加。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述层是由硬质金属、和/或铁合金和/或镍合金和/或钴合金和/或钛合金和/或碳化钨和/或碳化钛构成。

6.用于制备凿刀(10)的凿刀头(40)的方法，其中凿刀头(40)具有基部部分(41)，该基部部分(41)具有附接到基部部分(41)的前端部的切割元件(20)，其中耐磨层(30)被施加到基部部分(41)的外面(41.1)，以便结合切割元件(20)，并且其中耐磨层(30)的面朝切割元件(20)的前面(31)至少局部地由切割元件(20)覆盖；

其特征在于，凿刀头(40)的基部部分(41)以一定的尺寸生产，该尺寸相对于其最终尺寸在切割元件(20)的方向上被加长，耐磨层(30)施加到被加长的基部部分(41)的外面(41.1)，并且与耐磨层(30)一起的基部部分(41)随后沿着分离线(T)被截去顶端。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，由硬质材料构成的层作为耐磨层(30)施加。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述层是由硬质金属、和/或铁合金和/或镍合金和/或钴合金和/或钛合金和/或碳化钨和/或碳化钛构成。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述凿刀是圆杆凿刀。