DE102013010495A1

DE102013010495A1 - Method and device for producing an end face provided with a connecting portion as part of a tool

Info

Publication number: DE102013010495A1
Application number: DE102013010495.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Kleine
Original assignee: Mac Panther GmbH
Current assignee: Mac Panther GmbH
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-01-08
Also published as: CN104249129B; CN104249129A; EP2839900B1; EP2839900A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Endfläche (106) versehenen Verbindungabschnitts (100) als Teil eines Werkzeuges, insbesondere eines axialbeweglich in der Werkzeugaufnahme eines Bohrhammers befestigten Bohrers oder Meißels, oder als Teil einer Verbindungsstange, wobei der Verbindungsabschnitt (100) mindestens eine Längsnut (122) aufweist, von denen mindestens eine zur Endfläche (106) des Verbindungsabschnitts hin zumindest teilweise geschlossen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Halbwerkzeug, einen Bohrer, einen Meißel oder eine Stange sowie eine Vorrichtung zur Fertigung eines Verbindungsabschnitts (100). Bei dem Verfahren wird ein Bohrerhalbzeug (102) oder eine Stange mit einer im Wesentlichen zylinder- oder mehreckförmigen, insbesondere quadratischen, Umfangsoberfläche (104) bereitgestellt. Desweiteren wird der Verbindungsabschnitt (100) in eine Schließmatrize (128) eingeführt. Zudem wird die mindestens eine Längsnut (122) durch radiales Zustellen von einem oder mehreren in der Schließmatrize (128) beweglichen einen oder mehreren Umformkörpern (134) eingeprägt, wodurch eine Längung des Verbindungsabschnittes (100) und im Bereich der Längsnut eine Querschnittsflächenverkleinerung bewirkt wird.The invention relates to a method for producing a connection portion (100) provided with an end surface (106) as part of a tool, in particular a drill bit or bit axially movably mounted in the tool holder of a hammer drill, or as part of a connecting rod, wherein the connecting portion (100) is at least a longitudinal groove (122), of which at least one to the end face (106) of the connecting portion is at least partially closed. The invention further relates to a half tool, a drill, a chisel or a rod and a device for manufacturing a connecting portion (100). In the method, a drill semi-finished product (102) or a rod with a substantially cylindrical or polygonal, in particular square, circumferential surface (104) is provided. Furthermore, the connecting portion (100) is inserted into a closing die (128). In addition, the at least one longitudinal groove (122) is impressed by radial feed of one or more movable in the closing die (128) one or more Umformkörpern (134), whereby a lengthening of the connecting portion (100) and in the region of the longitudinal groove a cross-sectional area reduction is effected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Endfläche versehenen Verbindungabschnitts durch Einprägung als Teil eines Werkzeuges, insbesondere eines axialbeweglich in der Werkzeugaufnahme eines Bohrhammers befestigten Bohrers oder Meißels, oder auch als Teil einer Verbindungsstange, wobei der Verbindungsabschnitt mindestens eine Längsnut oder Längsfläch aufweist, von denen mindestens eine zur Endfläche des Verbindungsabschnitts hin zumindest teilweise geschlossen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Halbwerkzeug, einen Bohrer, einen Meißel oder eine Stange mit einem Verbindungsabschnitt und/oder einem vorderen Arbeitsabschnitt. Die Erfindung betrifft ferner eine Stange zum Aufnehmen von axialen Zug- und Druckkräften und von Drehmomenten. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Fertigung eines Verbindungsabschnitts als Teil eines Werkzeugs, insbesondere eines axialbeweglich in der Werkzeugaufnahme eines Bohrhammers befestigten Bohrers oder Meißels durch Einprägung. Die Erfindung betrifft auch eine Kombination von Matrizen zur Herstellung von Verbindungsabschnitten für Halbwerkzeuge, Bohrer, Meißel und Stangen mit mindestens zwei Längsnuten oder Längsflächen, von denen mindestens eine zur Endfläche des Verbindungsabschnitts hin zumindest teilweise geschlossen ist.The invention relates to a method for producing a connection area provided with an end face by embossing as part of a tool, in particular a drill or bit axially movably mounted in the tool holder of a hammer drill, or as part of a connecting rod, wherein the connecting portion has at least one longitudinal groove or longitudinal surface, of which at least one is at least partially closed to the end face of the connecting portion. The invention further relates to a semi-tool, a drill, a chisel or a rod with a connecting portion and / or a front working portion. The invention further relates to a rod for absorbing axial tensile and compressive forces and torques. The invention further relates to a device for producing a connecting portion as part of a tool, in particular an axially movably mounted in the tool holder of a hammer drill or chisel by imprinting. The invention also relates to a combination of dies for the production of connecting portions for half tools, drills, chisels and rods with at least two longitudinal grooves or longitudinal surfaces, at least one of which is at least partially closed to the end surface of the connecting portion.

Verfahren, Vorrichtungen, Halbwerkzeuge, Bohrer und Stangen der eingangs genannten Art sind grundsätzlich bekannt.Methods, devices, semi-tools, drills and rods of the type mentioned are basically known.

Aufgabe der Erfindung ist daher, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung von Verbindungsabschnitten für Stangen, Bohrer und Meißel bereitzustellen.The object of the invention is therefore to provide an improved method and an improved apparatus for producing connecting sections for bars, drills and chisels.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1.

Die Erfindung umfasst die Erkenntnis, dass Bohrer und Verbindungsstangen üblicherweise auf spanenden Werkzeugmaschinen gefertigt werden, was zu einem erhöhten Materialverbrauch aufgrund der anfallenden Späne führt und zudem verhältnismäßig lange Fertigungszeiten benötigt. Deshalb hat es immer wieder Überlegungen gegeben, derartige Verbindungsabschnitte mittels Umformung herzustellen. In der EP 2 181 783 B1 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Stange sowie eine Stange beschrieben, welche beispielsweise als Pendelstütze für ein Fahrwerk im Automobilbau eingesetzt werden kann. Es hat sich dabei jedoch gezeigt, dass die in der EP 2 181 783 B1 vorgeschlagene Stange nicht für höhere axiale Zugkräfte geeignet ist, da der erzielte Hinterschnitt bei wärmeren Temperaturen einem umspritzten Kunststoffteil nicht ausreichend Widerstand entgegensetzt. Da der Übergang vom dünneren zylindrischen Teil zum gestauchten dickeren Abschnitt zudem kontinuierlich verläuft, stellt dieser Übergang keinen klar begrenzenden Stopp bzw. Anschlag bereit. Lediglich die in 8 der EP 2 181 783 B1 dargestellte Lösung hat sich in der Praxis auch für höhere Belastungen bewehrt. Dabei muss der Hinterschnitt in einem separaten Arbeitsgang mittels Walzen erzeugt werden, was zu erhöhten Kosten führt. Zur Fertigung von Verbindungsabschnitten bei Hammerbohrern (dort meist als Einsteckende bezeichnet) – insbesondere sogenannten SDS-plus-Bohrern – sind Lösungen zur Fertigung mittels Umformen bekannt. Eine Fertigung dieser Art ist in der DE 84 33 275 U1 beschrieben. Dabei werden die Nuten durch Fließpressen zur Endfläche offen eingebracht und nachträglich durch Stauchen verschlossen. In der Praxis hat sich dieser Vorschlag nicht realisieren lassen, da beim Schließen der Nuten durch Stauchen diese sich gleichfalls verformen und somit ihre Funktion nicht erfüllen können. In der DE 199 15 303 A1 wird beschrieben, das Einsteckende mit den offenen und geschlossenen Nuten durch Fließpressen oder Schmiedeverfahren herzustellen. Auch hier findet sich kein Hinweis, wie das Problem der Verformung der Nuten bei dem jeweils notwendigen zweiten Umformvorgang gelöst wird. Nach der EP 2 361 702 A1 werden zur Lösung dieses Problems Füllkörper in die Nuten eingeführt, um beim anschließenden Stauchen die Form der Nuten zu erhalten. Problematisch ist hierbei, dass für das Schließen der Nuten mittels Stauchen erhebliche axiale Kräfte benötigt werden. Im Falle, dass ein SDS-plus-Einsteckende von 10 mm Durchmesser auf seiner Arbeitsseite (in Bohrrichtung gesehen) für einen Bohrer von etwa 5 mm Bohrdurchmesser ausgelegt ist, ergibt sich das Problem, dass beim Stauchen der Endfläche der Abschnitt mit 5 mm Bohrdurchmesser gleichfalls mit gestaucht werden kann, was beim Auswerfen des Bohrerrohlings oft zu Auswerfernadelbrüchen führt. Daher wurde in der EP 11 190 059.3 vorgeschlagen, das Schließen der Nut als Warm- oder Halbwarmumformung vorzunehmen. Hierdurch werden die benötigten Axialkräfte stark reduziert und das geschilderte Problem vermieden. Allerdings führt das Erwärmen zu einem zusätzlichen kostenintensiven Arbeitsschritt. Das Kaltaufstauchen hat auch noch einen weiteren schwerwiegenden Nachteil: durch das vorherige Einformen der Längsnuten ist die Endfläche vor dem Stauchen sehr stark gewellt und weist teilweise sogar Grat auf. Beim anschließenden Stauchen verformt sich diese Endfläche derart, dass es in diesem Abschnitt zu Materialfaltungen kommt. In der z. B. durch Axialschläge des Bohrhammers höchstbelasteten Endzone des Bohrers können derartige Materialfehler zu Brüchen führen, wobei die Bruchteile oft zu Schäden des Bohrhammers führen. Weiterhin hat sich gezeigt, dass das Einformen der Längsnuten und das Schließen der Endfläche mittels Stauchen aufgrund der mit jedem Arbeitsschritt durchzuführenden großen Umformarbeit die mögliche Produktionstaktzahl begrenzt. – In der EP 13158919 wird zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile vorgeschlagen insbesondere die Verriegelungsnuten, in mindestens zwei Schritten herzustellen. Durch die Aufteilung der Fertigung der Verriegelungsnut auf zwei Schritte wird erreicht, dass jeder Schritt mit deutlich geringerer Kraft. erfolgt. Als Nachteil dieses Verfahrens hat sich herausgestellt, dass der der Endfläche zugewandte Abschnitt der Verriegelungsnut sich nicht oder nur sehr schwer beim Stauchvorgang so Formen läßt, dass die gewünschte Kontur reproduzierbar erzeugt wird. – Insgesamt hat sich auch gezeigt, dass die in den verschiedenen Patentschriften vorgeschlagene Aufteilung zur Fertigung der Verriegelungsnuten auf mehrere Arbeitsschritte technisch schwierig zu realisieren ist, zu Mehrkosten führt und bei Fertigung auf einer Mehrstufenpresse mindestens zwei Stufen für diese Nut erforderlich sind.The invention includes the recognition that drills and connecting rods are usually manufactured on cutting machine tools, which leads to an increased material consumption due to the resulting chips and also requires relatively long production times. Therefore, there have always been considerations to produce such connection sections by forming. In the EP 2 181 783 B1 a method for producing a rod and a rod is described, which can be used for example as a pendulum support for a chassis in the automotive industry. However, it has been shown that in the EP 2 181 783 B1 proposed rod is not suitable for higher axial tensile forces, since the undercut obtained at warmer temperatures is not sufficient resistance to a molded plastic part. Since the transition from the thinner cylindrical part to the compressed thicker section is also continuous, this transition does not provide a clearly delimiting stop. Only the in 8th of the EP 2 181 783 B1 shown solution has been reinforced in practice for higher loads. In this case, the undercut must be produced in a separate operation by means of rollers, which leads to increased costs. For the production of connecting sections in hammer drills (usually referred to as shank) - in particular so-called SDS-plus drills - solutions for manufacturing by means of forming are known. A production of this kind is in the DE 84 33 275 U1 described. The grooves are introduced by extrusion to the end face open and subsequently closed by upsetting. In practice, this proposal has not been realized because when closing the grooves by upsetting these also deform and thus can not fulfill their function. In the DE 199 15 303 A1 It is described to make the male end with the open and closed grooves by extrusion or forging. Again, there is no indication as to how the problem of deformation of the grooves in the respectively necessary second forming process is solved. After EP 2 361 702 A1 are introduced to solve this problem filler in the grooves to obtain the shape of the grooves in the subsequent upsetting. The problem here is that significant axial forces are required for closing the grooves by upsetting. In the case where a SDS-plus male end of 10 mm diameter on its working side (seen in the direction of drilling) is designed for a drill bit of about 5 mm drill diameter, there is the problem that when upsetting the end face, the 5 mm drill diameter section also can be upset, which often leads to ejection needle breaks when ejecting the drill blank. Therefore, in the EP 11 190 059.3 proposed to make the closing of the groove as hot or warm forging. As a result, the required axial forces are greatly reduced and avoided the described problem. However, heating leads to an additional costly work step. The cold upset also has another serious disadvantage: by the previous molding of the longitudinal grooves, the end face is very wavy before upsetting and sometimes even burr on. During subsequent upsetting, this end surface deforms in such a way that material folds occur in this section. In the z. B. by axial strikes of the hammer hammer most endzone of the drill can cause such material defects to fractures, the fractions often lead to damage of the hammer drill. Furthermore, it has been shown that the molding of the longitudinal grooves and the closing of the end surface by means of upsetting due to the with each step large forming work to be performed limits the possible production cycle time. - In the EP 13158919 is proposed to avoid the aforementioned disadvantages, in particular the locking grooves to produce in at least two steps. By dividing the production of the locking groove to two steps is achieved that each step with significantly less force. he follows. As a disadvantage of this method has been found that the end surface facing portion of the locking groove is not or only very difficult in the upsetting process shapes so that the desired contour is generated reproducible. - Overall, it has also been shown that the proposed in the various patents division for manufacturing the locking grooves on several steps is technically difficult to implement, leads to additional costs and at least two stages for this groove are required for production on a multi-stage press.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem Schritt a) ein Bohrerhalbzeug oder eine Stange mit einer im Wesentlichen zylinder- oder mehreckförmigen, insbesondere quadratischen, Umfangsoberfläche bereitgestellt. In einem Schritt b) wird der Verbindungsabschnitt in eine Schließmatrize eingeführt. In einem Schritt c) wird die mindestens eine Längsnut durch radiales Zustellen von einem oder mehreren in der Schließmatrize beweglichen Umformkörpern eingeprägt, wodurch eine Längung des Verbindungsabschnittes und im Bereich der Längsnut eine Querschnittsflächenverkleinerung bewirkt wird.In the method according to the invention, a drill semi-finished product or a rod with a substantially cylindrical or polygonal, in particular square, circumferential surface is provided in a step a). In a step b), the connecting portion is inserted into a closing die. In a step c), the at least one longitudinal groove is impressed by radial infeed of one or more reshaping bodies movable in the closing die, whereby an elongation of the connecting portion and in the region of the longitudinal groove a cross-sectional area reduction is effected.

Der Begriff „Längung” ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt als Längenänderung, insbesondere Erhöhung der Länge des Bohrerhalbzeugs in einer Längsrichtung, zu verstehen. Die Querschnittsflächenverkleinerung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung einerseits als eine Verminderung der Querschnittsfläche im Bereich der Längsnut quer zu einer Längsrichtung des Bohrerhalbzeugs aber auch als Verkleinerung der Querschnittsfläche im Bereich der Längsnut entlang der Längsrichtung verstanden werden. – Das erfindungsgemäße Verfahren ist wesentlich einfacher als die bisher vorgeschlagenen Lösungen und vermeidet deren Nachteile.Within the scope of the present invention, the term "elongation" is to be understood as a change in length, in particular an increase in the length of the drill semi-finished product in a longitudinal direction. In the context of the present invention, the cross-sectional area reduction can be understood on the one hand as a reduction of the cross-sectional area in the region of the longitudinal groove transversely to a longitudinal direction of the drill semi-finished product but also as a reduction of the cross-sectional area in the region of the longitudinal groove along the longitudinal direction. - The inventive method is much simpler than the previously proposed solutions and avoids their disadvantages.

Das erfindungsgemäß verwendete Material weist bevorzugt eine Festigkeit in einem Bereich von einschließlich 800 bis einschließlich 1000 N/mm² auf. Hierdurch können Produkte mit größerer Haltbarkeit hergestellt werden, da überraschenderweise das Einprägen auch bei diesen Festigkeiten möglich ist, indem etwa die Schließmatrize die höheren Kräfte konstruktiv durch vorgespannte Ummantelungen oder durch Hartmetallverstärkungen ertragen kann.The material used in the present invention preferably has a strength in a range of 800 to 1000 N / mm ² inclusive. As a result, products can be produced with greater durability, since surprisingly the embossing is possible even with these strengths, for example, the closing die can endure the higher forces constructive biased sheathing or hard metal reinforcements.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Einprägen ohne Vorformen der Längsnut, insbesondere ohne Vorformen der Längsnut in dem Bohrerhalbzeug oder der Stange. Dies erfolgt bevorzugt bei einem Umformgrad im Bereich von oberhalb 20% bis einschließlich 45%, weiter bevorzugt oberhalb von 24% bis einschließlich 38%.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the embossing takes place without preforming the longitudinal groove, in particular without preforming the longitudinal groove in the drill semi-finished product or the rod. This is preferably carried out at a degree of deformation in the range of above 20% up to and including 45%, more preferably above 24% up to and including 38%.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die radial beweglichen Umformkörper in Aussparungen der Schließmatrize geführt.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, the radially movable forming bodies are guided in recesses of the closing die.

In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens begrenzt ein Stempel, der bei Beginn des Einprägevorgangs einen Abstand von der Endfläche des Verbindungsabschnitts hat, welcher kleiner ist als die durch die Einprägung bewirkte Längung des Verbindungsabschnitts, die ungehinderte Längung des Verbindungsabschnitts. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass der der Endfläche zugekehrte Bereich der Längsnut präzise den Umformkörper abbildet. Ein bevorzugter Abstand des Stempels von der Endfläche des Verbindungsabschnitts vor dem Einprägen liegt zwischen 0,2 mm und 4,0 mm. Dieses Ergebnis kann auch durch einen gefederten Stempel, der schon bei Beginn des Einprägens auf die Endfläche des Verbindungsabschnitts drückt, erzielt werden.In yet another preferred embodiment of the method according to the invention, a stamp which, at the beginning of the stamping operation, has a distance from the end face of the connecting portion which is smaller than the elongation of the connecting portion caused by the stamping, limits unimpeded elongation of the connecting portion. As a result, it is achieved, in particular, that the area of the longitudinal groove facing the end face precisely reproduces the forming body. A preferred distance of the punch from the end face of the connecting portion before stamping is between 0.2 mm and 4.0 mm. This result can also be achieved by a spring-loaded punch, which presses on the end face of the connecting portion already at the beginning of the embossing.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird während des Schrittes c) zusätzlich mindestens eine zur Endfläche des Verbindungsabschnitts offene Mitnahmenut oder -fläche durch radiales Zustellen von in der Schließmatrize beweglichen Umformkörpern mittels Einprägen erzeugt. Das Einprägen der Mitnahmenut ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt derart zu verstehen, dass die zur Endfläche hin geschlossene Verriegelungsnut und die zur Endfläche hin offene Mitnahmenut gleichzeitig eingeprägt werden. Auf diese Weise sind alle Längsnuten des Verbindungsabschnitts besonders wirtschaftlich und technisch einfach in nur einer Matrize zu fertigen. Dies erfolgt bevorzugt bei einem Umformgrad im Bereich von oberhalb 20% bis einschließlich 45%, weiter bevorzugt von einschließlich 25% bis einschließlich 40%, noch weiter bevorzugt von einschließlich 30% bis einschließlich 37%.According to another preferred embodiment of the method according to the invention during step c) additionally at least one open to the end face of the connecting portion driving groove or surface by radially advancing movable in the closing die forming bodies by means of impressions. In the context of the present invention, the impressing of the driving groove is preferably to be understood in such a way that the locking groove closed towards the end surface and the driving groove open towards the end surface are impressed at the same time. In this way, all longitudinal grooves of the connecting portion are particularly economical and technically easy to manufacture in only one die. This is preferably done at a degree of deformation ranging from above 20% to 45% inclusive, more preferably from 25% to 40% inclusive, even more preferably from 30% to 37% inclusive.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem Schritt c) zusätzlich mindestens eine weitere zur Endfläche des Verbindungsabschnitts offene Mitnahmenut oder -fläche in einem vorgelagerten Umformschritt durch Verjüngen, Fließpressen oder andere Umformmethoden erzeugt. Hierbei erfolgt die Umformung für den Schritt c) bevorzugt bei einem Umformgrad im Bereich von oberhalb 20% bis einschließlich 35%, weiter bevorzugt von einschließlich 23% bis einschließlich 32%, noch weiter bevorzugt von einschließlich 25% bis einschließlich 30%.In another preferred embodiment of the method according to the invention, additionally at least one further driving groove or surface open to the end face of the connecting portion is produced in an upstream forming step by tapering, extruding or other forming methods before step c). In this case, the deformation for step c) preferably takes place at a degree of deformation in the range from above 20% to including 35%, more preferably from 23% to 32% inclusive, even more preferably from 25% to 30% inclusive.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Schließmatrize eine dem Verbindungsabschnitt zugewandte, insbesondere nach innen gerichtete Kontur auf, die korrespondierend zu der vor dem Schritt c) vorhandenen Außenkontur des Verbindungsabschnitts ausgebildet ist und wobei die zur Endfläche des Verbindungsabschnitts offenen Nuten oder Flächen durch entsprechende Ausformung der Matrize oder durch Füllkörper ausgefüllt sind.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, the closing die has a contour facing the connecting portion, in particular inwardly directed contour which is formed corresponding to the outer contour of the connecting portion present before step c) and wherein the grooves or surfaces open to the end face of the connecting portion corresponding shape of the die or filled by filler.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Schritt c) mindestens eine zur Endfläche des Verbindungsabschnitts offene Mitnahmenut oder -fläche in einem nachgelagerten Umformschritt durch Verjüngen, Einprägen oder andere Umformmethoden erzeugt und dabei ist die zuerst erzeugte Nut durch entsprechende Ausformung der Matrize oder durch Füllkörper ausgefüllt. Das Erzeugen der zur Endfläche des Verbindungsabschnitts offenen Mitnahmenut erfolgt bei einem Umformgrad von oberhalb 15% bis einschließlich 40%, weiter bevorzugt von oberhalb 18% bis einschließlich 37%, noch weiter bevorzugt von einschließlich 22% bis einschließlich 32%.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, after step c) at least one driving groove or surface open to the end face of the connecting portion is produced by tapering, impressions or other forming methods in a subsequent forming step and thereby the groove produced first is formed by corresponding shaping of the die or filled by packing. The generating of the driving groove open to the end surface of the connecting portion takes place at a degree of deformation of above 15% up to and including 40%, more preferably from above 18% up to and including 37%, even more preferably from 22% up to and including 32%.

Die unterschiedlichen Umformgrade berücksichtigen die verschiedenen Querschnittsformen der Verriegelungsnuten und Mitnahmenuten, da z. B. Nuten mit rundem Nutengrund einen deutlich größeren Eindringwiderstand den Umformkörpern entgegensetzen als Nuten mit eckigem Nutengrund.The different degrees of deformation take into account the different cross-sectional shapes of the locking grooves and driving grooves, since z. B. grooves with a round groove bottom a much greater resistance to penetration the Umformkörpern oppose as grooves with angled groove bottom.

Bei einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Einprägen in Schritt c) und oder das Umformen der weiteren Nuten in zwei oder mehr Teilformschritten.In yet another preferred embodiment of the method according to the invention, the embossing in step c) and or the forming of the further grooves in two or more partial forming steps takes place.

In einer bevorzugten Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen die Umformkörper in Schritt c) an ihren Randbereichen Ausformungen, bevorzugt Fasen, auf, die den Materialfluss beim Einprägen begrenzen. Hierdurch kann der Randbereich exakt ausgeformt werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the forming bodies in step c) have at their edge regions formations, preferably chamfers, which limit the material flow during embossing. As a result, the edge region can be formed exactly.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Endfläche des Verbindungsabschnitts, insbesondere im Bereich der späteren zur Endfläche des Verbindungsabschnitts offenen Längsnuten, sich, bevorzugt trichterförmig, zur Endfläche öffnend vorgeformt.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, the end face of the connecting portion, in particular in the region of the laterally open longitudinal grooves to the end surface of the connecting portion, preformed, preferably funnel-shaped, opening to the end face.

Bei einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Verbindungsabschnitte an beiden Enden einer Stange eingeprägt.In yet another preferred embodiment of the method according to the invention, the connecting portions are embossed at both ends of a rod.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Halbwerkzeug, Bohrer, Meißel oder Stange mit einem Verbindungsabschnitt und/oder einem vorderen Arbeitsabschnitt gemäß dem unabhängigen Anspruch 13.A further aspect of the invention relates to a half tool, drill, bit or rod with a connecting portion and / or a front working portion according to independent claim 13.

Das Halbwerkzeug, der Bohrer, Meißel oder die Stange umfasst eine im Wesentlichen zylinder- oder mehrkantförmige, insbesondere quadratische, Umfangsoberfläche, eine Endfläche und mindestens zwei Längsnuten oder Längsflächen in der Umfangsoberfläche von denen mindestens eine Längsnut oder Längsfläche zur Endfläche des Verbindungsabschnitts hin zumindest teilweise geschlossen ist, wobei mindestens eine Längsnut oder Längsfläche durch Einprägung geformt ist.The half tool, the drill bit, chisel or the rod comprises a substantially cylindrical or polygonal, in particular square, peripheral surface, an end surface and at least two longitudinal grooves or longitudinal surfaces in the circumferential surface of which at least one longitudinal or longitudinal surface at least partially closed to the end surface of the connecting portion is, wherein at least one longitudinal groove or longitudinal surface is formed by stamping.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halbzeugs, Bohrers, Meißels oder Stange ist mindestens eine der Längsnuten oder Längsflächen durch Fließpressen oder Verjüngen in einer Matrize geformt und ist mindestens eine Längsnut oder Längsfläche mittels radial beweglicher Umformkörper eingeprägt worden.According to a preferred embodiment of the semifinished product, drill, bit or rod according to the invention, at least one of the longitudinal grooves or longitudinal surfaces is formed by extrusion or tapering in a die and at least one longitudinal groove or longitudinal surface has been impressed by means of radially movable forming bodies.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halbzeugs, Bohrers, Meißels oder Stange sind mindestens an einem der Enden der Stange, bevorzugt aus Kunststoff gebildete, Umspritzungen vorgesehen.According to a further preferred embodiment of the semifinished product, drill, bit or rod according to the invention, encapsulations formed at least at one of the ends of the rod, preferably made of plastic, are provided.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fertigung eines Verbindungsabschnitts als Teil eines Werkzeugs, insbesondere eines axialbeweglich in der Werkzeugaufnahme eines Bohrhammers befestigten Bohrers oder Meißels, oder als Teil einer Stange gemäß dem unabhängigen Anspruch 16.Another aspect of the invention relates to a device for producing a connecting portion as part of a tool, in particular a drill bit or bit axially movably mounted in the tool holder of a hammer drill, or as part of a rod according to independent claim 16.

Dabei weist der Verbindungsabschnitt eine Endfläche und eine im Wesentlichen zylinder- oder mehrkantförmige, insbesondere quadratische, Umfangsoberfläche auf. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Schließmatrize mit mindestens einem, zumindest radial beweglichen und in Aussparungen der Schließmatrize angeordneten Umformkörper, mittels welchem mindestens eine Verriegelungsnut durch Einprägen formbar ist.In this case, the connecting portion has an end surface and a substantially cylindrical or polygonal, in particular square, peripheral surface. The device further comprises a closing die with at least one, at least radially movable and arranged in recesses of the closing die forming body, by means of which at least one locking groove is formed by impressing.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Schließmatrize, mittels welcher mit zumindest radial beweglichen und in Aussparungen der Schließmatrize angeordneten Umformkörpern Verriegelungsnuten und zur Endfläche offene Längsnuten oder -flächen durch Einprägen formbar sind.According to a preferred embodiment, the device according to the invention comprises a closing die, by means of which locking grooves and longitudinal grooves or surfaces open to the end face can be formed by impressing with forming bodies arranged at least radially movable and arranged in recesses of the closing die.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Matrize, mittels welcher mindestens eine Längsnut oder Längsfläche in die Umfangsoberfläche durch Fließpressen oder Verjüngen formbar ist, und eine Schließmatrize mit zumindest radial beweglichen Umformkörpern, mittels welcher mindestens eine Verriegelungsnut durch Einprägen formbar ist. According to a further preferred embodiment, the device according to the invention comprises a die, by means of which at least one longitudinal or longitudinal surface in the circumferential surface by extrusion or tapering is malleable, and a closing die with at least radially movable Umformkörpern, by means of which at least one locking groove is formed by impressing.

In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ragt in die Schließmatrize ein Stempel in Längsrichtung des Bohrerhalbzeugs oder der Stange, wobei dieser Stempel einstellbar bei Beginn des Einprägevorgangs einen Abstand von der Endfläche des Verbindungsabschnitts hat, welcher kleiner ist als die durch die Einprägung bewirkte Längung des Verbindungsabschnitts oder als gefederter Stempel auf die Endfläche des Verbindungsabschnitts drückt.In a still further preferred embodiment of the device according to the invention, a punch protrudes into the closing die in the longitudinal direction of the drill semi-finished product or rod, said punch being adjustable at the beginning of the embossing operation at a distance from the end face of the connecting portion which is smaller than the elongation caused by the embossing of the connecting portion or as a spring-loaded punch presses on the end face of the connecting portion.

Bei einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Umformkörper der Schließmatrize durch konisch, keilförmig oder nockenförmig ausgebildete Betätigungsglieder radial bewegt.In a still further preferred embodiment, the forming bodies of the closing die are moved radially by conical, wedge-shaped or cam-shaped actuating members.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention will be described by way of example with reference to the accompanying figures. Show it:

1 bis 3 Zwischenprodukte eines erfindungsgemäßen Verbindungsabschnitts, der nach einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens gefertigt wird, 1 to 3 Intermediates of a connecting portion according to the invention, which is manufactured according to an embodiment of the method according to the invention,

4 eine Detailansicht des in 2 gezeigten Verbindungsabschnitts, 4 a detailed view of the in 2 shown connection section,

5 eine Draufsicht des in den 2 und 4 gezeigten Verbindungsabschnitts, 5 a top view of the in the 2 and 4 shown connection section,

6 eine Schnittansicht der in 5 gezeigten Schnittlinie C-C, 6 a sectional view of in 5 shown section line CC,

7 eine Schnittansicht der in 5 gezeigten Schnittlinie B-B, 7 a sectional view of in 5 shown section line BB,

8 eine Detailansicht des in 3 gezeigten Verbindungsabschnitts, 8th a detailed view of the in 3 shown connection section,

9 eine Draufsicht des in den 3 und 8 gezeigten Verbindungsabschnitts, 9 a top view of the in the 3 and 8th shown connection section,

10 eine Schnittansicht der in 9 gezeigten Schnittlinie B-B, 10 a sectional view of in 9 shown section line BB,

11 eine Schnittansicht der in 9 gezeigten Schnittlinie C-C, 11 a sectional view of in 9 shown section line CC,

12 ein erstes Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Schnittansicht und 12 a first embodiment of a device according to the invention in a sectional view and

13 ein zweites Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Schnittansicht. 13 A second embodiment of a device according to the invention in a sectional view.

1 zeigt ein Zwischenprodukt eines Verbindungsabschnitts 100, der nach einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens gefertigt wird. Der Verbindungsabschnitt 100 bildet einen Teil eines Bohrerhalbzeugs 102 mit einer zylinderförmigen Umfangsoberfläche 104. Zudem weist der Verbindungsabschnitt 100 eine Endfläche 106 auf. 1 zeigt den erfindungsgemäß gefertigten Verbindungsabschnitt 100 in einem Rohzustand 110 vor dem Einprägen von Längsnuten. Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird in einem Verfahrensschritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines mit einer Endfläche 106 versehenen Verbindungsabschnitts 100 der Rohzustand 110 in Form des Bohrerhalbzeugs 102 bereitgestellt. 1 shows an intermediate product of a connection section 100 , which is manufactured according to an embodiment of the method according to the invention. The connecting section 100 forms part of a semi-finished drill 102 with a cylindrical peripheral surface 104 , In addition, the connection section 100 an end surface 106 on. 1 shows the inventively manufactured connection section 100 in a raw state 110 before impressing longitudinal grooves. According to the in 1 The exemplary embodiment shown in a method step a) of the method according to the invention for producing one with an end face 106 provided connection section 100 the raw state 110 in the form of the drill semi-finished product 102 provided.

Die 2 und 4–7 zeigen den in 1 gezeigten Verbindungsabschnitt 100 als Zwischenprodukt 120, nachdem in einem Verfahrensschritt b) der Verbindungsabschnitt 100 in einer Schließmatrize 128, wie sie in den 12 und 13 gezeigt ist, eingeführt wurde und nachdem in einem Verfahrensschritt c) eine Längsnut 122 eingeprägt wurde. Das Einprägen erfolgt dabei ohne Vorformen der Längsnut 122 in dem Bohrerhalbzeug 102. Die eingeprägte Längsnut 122 ist zur Endfläche 106 des Verbindungsabschnitts 100 hin geschlossen und bildet eine Verriegelungsnut 124.The 2 and 4 - 7 show the in 1 shown connection section 100 as an intermediate 120 after in a method step b) the connecting portion 100 in a closing die 128 as they are in the 12 and 13 is shown, and after in a process step c) has a longitudinal groove 122 was imprinted. The impressing takes place without preforming the longitudinal groove 122 in the drill semi-finished product 102 , The embossed longitudinal groove 122 is to the end surface 106 of the connection section 100 closed and forms a locking groove 124 ,

Die 3 und 8–11 zeigen den in den 1, 2 und 4–7 gezeigten Verbindungsabschnitt 100 als Zwischenprodukt 160, nachdem in einem weiteren Verfahrensschritt eine Längsnut 162 eingeprägt wurde. Die eingeprägte Längsnut 162 ist zur Endfläche 106 des Verbindungsabschnitts 100 hin offen und bildet eine Drehmitnahmenut 164.The 3 and 8th - 11 show the in the 1 . 2 and 4 - 7 shown connection section 100 as an intermediate 160 after in a further process step, a longitudinal groove 162 was imprinted. The embossed longitudinal groove 162 is to the end surface 106 of the connection section 100 towards open and forms a rotary drive groove 164 ,

Das Einprägen gemäß Verfahrensschritt c) kann mittels einer Vorrichtung 126, wie sie in 12 in einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, oder mittels einer Vorrichtung 226, wie sie in 13 in einem zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt ist, erfolgen. Die 12 bzw. 13 zeigt die Vorrichtung 126 bzw. 226 in einem ersten Zustand C1 vor dem Einprägen und einem zweiten Zustand C2 während des oder nach dem Einprägen.The impressing according to method step c) can by means of a device 126 as they are in 12 is shown in a first embodiment, or by means of a device 226 as they are in 13 is shown in a second embodiment, take place. The 12 respectively. 13 shows the device 126 respectively. 226 in a first state C1 before imprinting and a second state C2 during or after imprinting.

12 zeigt die Vorrichtung 126 in einer Schnittansicht in den zwei Zuständen C1 und C2, in Betrachtungsrichtung oben vor dem Einprägen und unten während oder nach dem Einprägen. Die Vorrichtung 126 umfasst eine Schließmatrize 128, welche Aussparungen 130 aufweist. In den Aussparungen 130 sind, in einer Radialrichtung 132 beweglich, Umformkörper 134 angeordnet. Wenn diese Umformkörper 134 radial nach innen zugestellt werden, werden Verriegelungsnuten 124 in dem Verbindungsabschnitt 100 geformt. Bei dem Einprägen gemäß Verfahrensschritt c), wie es in 12 gezeigt ist, wird eine Längung des Verbindungsabschnitts 100 in einer Längsrichtung 136 bewirkt. Durch die Längung stößt die Endfläche 106 gegen einen Stempel 138, welcher vor dem Prägen einen Abstand abhängig von der Längung des Verbindungsabschnitts 100 durch das Einprägen zur Endfläche 106 aufweist. 12 shows the device 126 in a sectional view in the two states C1 and C2, in the viewing direction above before embossing and below during or after the embossing. The contraption 126 includes a closing die 128 which recesses 130 having. In the recesses 130 are, in a radial direction 132 movable, formed body 134 arranged. If these formed bodies 134 be delivered radially inward, locking grooves 124 in the connection section 100 shaped. In the impressing according to method step c), as in 12 is shown, an elongation of the connecting portion 100 in a longitudinal direction 136 causes. The elongation pushes the end surface 106 against a stamp 138 , which before embossing a distance depending on the elongation of the connecting portion 100 by impressing to the end surface 106 having.

Mittels Betätigungsgliedern 140, welche eine nach innen gerichtete konische Fläche 142 aufweisen, werden die Umformkörper 134 radial zugestellt, wenn die Betätigungsglieder 140 sich in Längsrichtung 136 bewegen.By means of actuators 140 which has an inwardly directed conical surface 142 have, the forming bodies 134 radially delivered when the actuators 140 in the longitudinal direction 136 move.

13 zeigt die Vorrichtung 226 als zweites Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 226 ist ähnlich zu der in 12 gezeigten Vorrichtung 126 aufgebaut. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen. Um Unterschied zu der in 12 gezeigten Vorrichtung weist die Vorrichtung 226 einen Stempel 238 auf, welcher mittels einer Feder 250, in Längsrichtung 136 federnd gelagert ist. 13 shows the device 226 as a second embodiment. The device 226 is similar to the one in 12 shown device 126 built up. The same and functionally identical elements are provided with the same reference numerals. In difference to the in 12 The device shown has the device 226 a stamp 238 on, which by means of a spring 250 , longitudinal 136 is resiliently mounted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Verbindungsabschnittconnecting portion
102102: BohrerhalbzeugDrill semis
104104: Umfangsoberflächecircumferential surface
106106: Endflächeend face
110110: Rohzustandrawness
120120: Zwischenproduktintermediate
122122: Längsnutlongitudinal groove
124124: Verriegelungsnutlocking
126126: Vorrichtungcontraption
128128: SchließmatrizeSchließmatrize
130130: Aussparungenrecesses
132132: Radialrichtungradial direction
134134: Umformkörperconverting body
136136: Längsrichtunglongitudinal direction
138138: Stempelstamp
140140: Betätigungsgliederactuators
160160: Zwischenproduktintermediate
162162: Längsnutlongitudinal groove
164164: Drehmitnahmenutdrive groove
226226: Vorrichtungcontraption
238238: Stempelstamp
250250: Federfeather

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2181783 B1 [0005, 0005, 0005]
DE 8433275 U1 [0005]
DE 19915303 A1 [0005]
EP 2361702 A1 [0005]
EP 11190059 [0005]
EP 13158919 [0005]

Claims

Method for producing a connection area provided with an end face ( 100 ) as part of a tool, in particular an axially movably mounted in the tool holder of a hammer drill bit or bit, or as part of a connecting rod, - wherein the connecting portion ( 100 ) at least one longitudinal groove ( 122 ), of which at least one to the end face ( 106 ) of the connection section is at least partially closed, - characterized by the method steps a) providing a drill semi-finished product ( 102 ) or a rod with a substantially cylindrical or polygonal, in particular square, peripheral surface ( 104 ), b) introducing the connection section ( 100 ) in a closing die ( 128 c) impressing the at least one longitudinal groove ( 122 ) by radially feeding one or more in the closing die ( 128 ) movable forming bodies ( 134 ), whereby an elongation of the connecting portion ( 100 ) and in the region of the longitudinal groove ( 122 ) a cross-sectional area reduction is effected.

Method according to claim 1, wherein the embossing without preforming the longitudinal groove ( 122 ), in particular without preforming the longitudinal groove ( 122 ) in the drill semi-finished product ( 102 ) or rod.

Method according to claim 1 or 2, wherein the radially movable forming bodies ( 134 ) in recesses of the closing die ( 128 ).

Method according to one of the preceding claims, wherein a stamp ( 138 ), which at the beginning of the embossing process, a distance from the end face ( 106 ) of the connection section ( 100 ) which is smaller than the elongation of the connecting portion caused by the imprinting ( 100 ), or a spring-loaded stamp ( 238 ) on the end surface ( 106 ), whereby the elongation of the connecting portion ( 100 ) is limited.

Method according to one of the preceding claims, wherein during the step c) additionally at least one to the end face ( 106 ) of the connection section ( 100 ) open takeaway ( 164 ) or area by radial infeed of in the closing die ( 128 ) movable Umformkörpern is produced by impressing.

Method according to one of claims 1-4, wherein before step c) additionally at least one further to the end face ( 106 ) of the connection section ( 100 ) open takeaway ( 164 ) or surface is produced in an upstream forming step by rejuvenation, extrusion or other forming methods.

Method according to claims 1-4 and 6, wherein the closing die ( 128 ) a the connecting section ( 100 ) facing, in particular inwardly directed contour which corresponds to the existing before step c) outer contour of the connecting portion ( 100 ) and wherein the end surface ( 106 ) of the connection section ( 100 ) open grooves or surfaces are filled by appropriate shaping of the die or by filling.

Method according to one of claims 1-4, wherein after step c) at least one of the end face ( 106 ) of the connection section ( 100 ) open takeaway ( 164 ) or surface is produced in a downstream forming step by tapering, impressions or other forming methods and in the process the first groove produced is filled by appropriate shaping of the die or by filling.

Method according to one of the preceding claims, wherein the impressing in step c) and or the forming of the further grooves ( 162 ) takes place in two or more partial forming steps.

Method according to one of the preceding claims, wherein the formed bodies ( 134 ) in step c) have at their edge regions formations, preferably bevels, which limit the flow of material during embossing.

Method according to one of the preceding claims, wherein the end face ( 106 ) of the connection section ( 100 ), especially in the area of the later to the end face ( 106 ) of the connection section ( 100 ) open longitudinal grooves ( 162 ), preferably funnel-shaped, to the end surface ( 106 ) preforming opening.

Method according to one of the preceding claims, wherein the connecting sections ( 100 ) are impressed on both ends of a rod.

Half tool, drill, chisel or rod with a connecting section ( 100 ) and / or a front working section comprising: a substantially cylindrical or polygonal, in particular square, peripheral surface ( 104 ), an end surface ( 106 ) and at least two longitudinal grooves ( 122 ) or longitudinal surfaces in the peripheral surface ( 104 ) of which at least one longitudinal groove or longitudinal surface to the end face ( 106 ) of the connection section ( 100 ) is at least partially closed, wherein at least one longitudinal groove ( 122 ) or longitudinal surface is formed by imprinting.

A half tool, drill bit, bit or rod according to claim 13, wherein at least one of the longitudinal grooves or longitudinal surfaces are formed by extrusion or tapering in a die and at least one longitudinal groove ( 122 ) or longitudinal surface by means of radially movable forming bodies ( 134 ) has been imprinted.

Hybrid pendulum support with a rod according to one of claims 13 or 14, wherein at least at one of the ends of the rod, preferably formed from plastic, encapsulations are provided.

Device for manufacturing a connection section ( 100 ) as part of a tool, in particular an axially movably mounted in the tool holder of a hammer drill bit or bit, wherein the connecting portion ( 100 ) an end surface ( 106 ) and a substantially cylindrical or polygonal, in particular square, peripheral surface ( 104 ), or as part of a rod, comprising: a locking die ( 128 ) with at least one, at least radially movable and in recesses of the closing die ( 128 ) arranged Umformkörper ( 134 ), by means of which at least one locking groove ( 124 ) is malleable by impressing.

Apparatus according to claim 16, comprising: a locking die ( 128 ), by means of which at least radially movable and in recesses of the closing die ( 128 ) arranged Umformkörpern ( 134 ) Locking grooves ( 124 ) and the end surface ( 106 ) open longitudinal grooves ( 162 ) or surfaces are formed by impressing.

Device according to claim 16, comprising: - a die, by means of which at least one longitudinal groove or longitudinal surface into the peripheral surface ( 104 ) is malleable by extrusion or tapering, and - a locking die ( 128 ) with at least radially movable Umformkörpern ( 134 ), by means of which at least one locking groove ( 124 ) is malleable by impressing.

Apparatus according to claim 16, 17 or 18, wherein in the closing die ( 128 ) a stamp ( 138 ; 238 ) longitudinal ( 136 ) of the drill semi-finished product ( 102 ) or the state and wherein this stamp ( 138 ) adjustable at the beginning of the embossing process, a distance from the end face ( 106 ) of the connection section ( 100 ) which is smaller than the elongation of the connecting portion caused by the imprinting ( 100 ) or as a spring-loaded stamp ( 238 ) on the end surface ( 106 ) of the connection section ( 100 ) presses.

Device according to one of Claims 16 to 19, the shaped bodies ( 134 ) of the closing die ( 128 ) by conically, wedge-shaped or cam-shaped actuators ( 140 ) are moved radially.