-
-
Werkzeug
-
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
-
Bei Werkzeugen, auf die sich die Erfindung bezieht, handelt es sich
um Werkzeuge mit mindestens einem verschleißfesten Hartmetallteil, das der Bearbeitung
von Werkstücken, Gestein od. dgl. dient. Vorzugsweise kann es sich um Meißel handeln,
wie Bohrmeißel, Drehmeißel od. dgl.
-
Bei solchen Hartmetallteilen handelt es sich um verschleißfeste Hartmetallteile,
bspw. um gesinterte oder gegossene Hartmetallteile, die bspw. Wolframcarbid enthalten
können. Dies ist nur ein Beispiel und die Erfindung ist auch bei Werkzeugen mit
anderen Hartmetallteilen selbstverständlich anwendbar.
-
Hartmetall hat normalerweise einen kleineren Ausdehnungskoeffizienten
als das meist aus Stahl bestehende Metall des Trägers. Wenn der Träger aus Stahl
besteht, beträgt der Wärmeausdehnungskoeffizient des Hartmetalles im allgemeinen
nur ungefähr die Hälfte des Wärmeausdehnungskoeffizienten des Stahles. Es entstehen
sowohl durch das Anlöten des Hartmetalles an den Träger Spannungen im Hartmetall
als auch durch die im Betrieb auftretenden Kräfte und Erwärmung.
-
Diese Spannungen verursachen oft Spannungsrisse des Hartmetallteiles
des Werkzeuges. Um diese Gefahr solcher Spannungsrisse zu verringern, ist es bekannt,
die Spannungen im Hartmetall durch niedrigschmelzendes Weichlot zu vermindern. Weichlot
hat jedoch andere Nachteile, die seine Anwendung meist verbieten. Normalerweise
finden deshalb Hartlote mit höheren Schmelzpunkten, insbesondere Lote auf Kupfer-
und/oder Silberbasis Anwendung. Auch bei der Erfindung kann Hartlot zweckmäßig vorgesehen
sein. Es ist auch bekannt, in die das Hartmetallteil mit dem Träger verbindende
Lötschicht metallisches Drahtgewebe einzubetten, das sich mit dem Lot vollständig
verlötet, doch dient es nicht dem Spannungsabbau im Hartmetallteil, sondern dem
Erleichtern des Einschiessens des Lotes und auch dazu, die richtige Dicke der Lötschicht
zu sichern. Auch gibt es Hartmetalle, die weniger als andere Hartmetallsorten zu
Spannungsrissen neigen.
-
Doch ist man dann in der Auswahl der Hartmetallsorte entsprechend
auf weniger spannungsempfindliche Hartmetalle beschränkt, was unerwünscht ist. Grundsätzlich
wird die Gefahr von Spannungsrissen im Hartmetallteil um so größer, je größer sein
Querschnitt und seine Länge sind.
-
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, die Gefahr von Spannungsrissen
des Hartmetallteiles zu verringern.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Werkzeug gemäß Anspruch
1 gelöst. Durch die Verringerung der Fähigkeit des Lotes, Kräftet d.h. Zug- und/oder
Druck- und/oder Schubkräfte zu übertragen, wird die Gefahr von Spannungsrissen des
Hartmetallteiles bei sicherem Halt des Hartmetallteiles auf einfache, kostengünstige,
betriebssichere Weise verringert oder ganz behoben. Vorzugsweise können hierzu eine
oder mehrere der in den Ansprüchen 2 und 3 beschriebenen Maßnahmen vorgesehen sein.
-
braucht behält sie ihre Da die Lotsubstanz nicht verändert wird oder
zu werden/ innere Kohäsion. Die Erfindung ermöglicht den Einsatz von Hartloten hoher
Festigkeit, die entsprechend guten Halt des Hartmetallteiles-am Träger ergeben.
-
Vorzugsweise kann die Einlage in das Lot eingebettet sein, d.h. -sich
vollständig innerhalb des Lotes befinden..
-
Zweckmäßig kann die Oberfläche der Einlage zumindest teilweise so
ausgebildet sein, daß sie sich mit dem Lot beim Löten nicht, verbindet.
-
Tandem die Einlage sich zumindest bereichsweise mit dem Lot, in dem
sie angeordnet ist, nicht verbindet, kann sie an diesen Bereichen keine zur Oberflache
senkrechten Zugkräfte und allenfalls nur relativ geringe Schubkräfte durch Reibung
übertragen, wodurch die Spannungen im Hart-~metallteil verringert und so die Gefahr
von Spannungsrissen-d-es Hartmetallteiles verringert oder sogar ganz behoben wird.
Da diese Einlage sehr dünn sein kann, braucht sie die Lötspaltdicke kaum zu vergrößern.
Diese Einlage kann vorzugsweise aus zumindest bereichsweise beschichtetem Metall
oder aus sich-mit dem Lot nichtverbindendem Nichtmetall,z.B;Keramik, Graphit oder
dergl., bestehen.
-
Wenn die Einlaqe komprimierbar ist, kann sie von dem Lot
plastisch
auf sie ausgeübten Kräften, u.a.Druckkräften elastichoder nachgeben und so die Kraftübertragungsfähigkeit
des Lotes ebenfalls verringern. Zu diesem Zweck kann sie vorzugsweise mindestens
einen nach außen gegen Eindringen von Lot abgedichteten Hohlraum aufweisen, so daß
in ihn kein Lot beim Löten eindringt und er so leer bleibt. Die komprimierbare Einlage
ergibt infolge ihrer Kompressibilität Spannungsabbau im Hartmetall und damit Verringerung
der Gefahr von Spannungsrissen, selbst dann, wenn ihre äußere Oberfläche vollständig
mit dem Lot verbunden ist. Noch stärkerer Spannungsabbau im Hartmetall läßt sich
erreichen, wenn zusätzlich die weitere Maßnahme vorgesehen ist, daß sich die äußere
Oberfläche dieser hohlen Einlage nicht oder nur bereichsweise mit dem Lot verbindet.
Diese Einlage kann aus Metall und/oder auch aus anderen Materialien bestehen.
-
Unter Verbindung des Lotes mit einer Oberfläche oder einem Bereich
der Oberfläche der Einlage,des Hartmetallteiles oder des Trägers ist verstanden,
daß sich das Lot mit dieser Oberfläche bzw. dem betreffenden Bereich fest verbindet,
d. h. mit ihr bzw. ihm verlötet.
-
Die Sollbruchstellen bildende mehrschichtige Einlage verringert ebenfalls
die Kraftübertragungsfähigkeit des Lotes. Sie kann so vorgesehen sein; daß sie mit
dem Lot vollständig oder teilweise oder nicht verlötet. In den bevorzugten beiden
ersten Fällen ist ihre Verbindung mit dem Lot zweckmässig fester als die Sollbruchstellen
bildende Verbindung ihrer betreffenden Schichten miteinander. Vorzugsweise kann
es sich bei dieser Einlage um einen zweischichtigen Blechstreifen oder eine Spirale,
einen Topf, eine Hülse oder dergl. aus zweischichtigem Blech handeln, deren beiden
Schichten bspw. beide aus Eisen oder aus Eisen und Aluminium oder dergl. bestehen,
die durch Kaltwalzen miteinander verbunden sind.
-
Durch die durch die schwächere Verbindung der Schichten miteinander
ermöglichten Sollbruchstellen lassen sich die
Spannungen im Hartmetallteil
ebenfalls verringern und damit die Gefahr von Spannungsrissen in ihm. Der Bruchtfindet
dabei in der Weise statt, daß sich die betreffenden Schichten zumindest bereichsweise
durch Zug- oder Scherkräfte voneinander lösen, so daß sie in diesen Bereichen dann
aufeinander gleiten oder sich voneinander abheben können.
-
Eine weitere zweckmäßige.Maßnahme kann darin bestehen, daß die an
das Lot angrenzende Oberfläche des Hartmetalles und/oder des Trägers teilweise mit
mindestens einer sich mit dem Lot nicht verbindenden Oberflächenschicht versehen
ist.
-
Bei dieser Schicht kann es sich bspw. um Aluminiumoxid Al203, um Silziumcarbid
SiC, sonstige Oxidkeramik od. dgl. handeln. Indem hierdurch die Lötschicht nur bereichsweise
mit dem Hartmetallteil und/oder dem Träger verbunden ist, werden die Spannungen
im Hartmetallteil verringert und damit die Gefahr von Spannungsrissen ebenfalls
verringert oder behoben. Diese Maßnahme eignet sich besonders gut für sehr schmale
Lötspalte.
-
Die Erfindung ermöglicht ohne weiteres den Einsatz von Hartlot, so
daß sich selbst im Falle der Lötung auf kleineren Flächen ohne weiteres sichere
Halterung des Hartmetallteiles am oder im Träger problemlos erreichen läßt.
-
Um auf besonders einfache Weise eine Einlage mit einem nach außen
abgeschlossenen Hohlraum zu schaffen, kann sie besonders zweckmäßig als Flachrohr
ausgebildet sein, das an seinen beiden Enden abgeschlossen ist. Dieses Flachrohr
kann bspw. aus einem Rundrohr durch Walzen hergestellt sein und aus Eisen bestehen,
dessen Außenoberfläche sich mit dem Lot verbindet. Es kann im Falle eines ebenen
Lötspaltes in diesem serpentinenförmig verlegt sein. Im Falle eines im Querschnitt
runden Lötspaltes kann das Flachrohr vorzugsweise zu einer Spirale gewunden sein,
wobei zweckmäßig sich benachbarte Spiralwindungen mit ihren Längskanten berühren
til' #lt#l0L''.## nt1« tt l kb t wird danach
mit dem Lot ausgefüllt.
-
Wenn die Oberfläche der im Lot angeordneten, vorzugsweise in das Lot
eingebetteten Einlage so ausgebildet ist, daß sie zumindest bereichsweise sich mit
dem Lot nicht verbindende Oberflächenbeschaffenheit aufweist, kann diese Einlage
vorzugsweise blatt- oder bandförmig ausgebildet sein. Dabei können dann vorzugsweise
beide Breitseiten des Blattes oder des Bandes Oberflächenbeschaffenheit haben, die
sich nicht mit dem Lot verbindet, wogegen die Schmalkanten bevorzugt Oberflächenbeschaffenheit
haben können, die sich mit dem Lot verbinden. Bspw.
-
kann es sich um ein Blatt oder ein Band handeln, das an beiden Breitseiten
durch Alitierung mit einer intermetallischen Beschichtung hoher Hitzebeständigkeit
versehen ist, die sich mit dem Lot nicht verbindet. Auch andere Oberflächenbeschaffenheiten,
die erreichen lassen, daß sie sich nicht mit dem jeweiligen Lot verbinden, können
selbstverständlich vorgesehen sein. Bspw. können der oder die betreffenden Oberflächenbereiche
dieser Einlage sehr dünne Keramikbeschichtung aufweisen oder die Einlage aus dünnen
Keramikplättchen, -streifen oder dgl.
-
bestehen. Zumindest dann, wenn die Oberfläche dieser Einlage sich
an keiner Stelle mit dem Lot verbindet, ist es notwendig, daß sie mindestens einen
von einer das Hartmetallteil mit dem Träger verbindenden Lotbrücke durchdrungenen
Durchlaß frei läßt und/oder zusammen mit mindestens einer weiteren solchen Einlage
mindestens einen solchen Durchlaß für eine Lotbrücke frei läßt. Doch ist es auch
möglich, vorzusehen, daß diese Einlage zusammen mit zu ihren beiden Seiten vorhandenen
Lötschichten eine sogenannte Mehrschichtfolie bspw. aus Silberlot-Eisen-Silberlot
bildet, jedoch ist es dann notwendig, daß ihre beiden Seiten sich auf Teilbereichen
mit dem Lot verbinden, bspw. auf gemäß einem Raster angeordneten kreisrunden Flächenbereichen.
Die restlichen Oberflächenbereiche dieser Einlage sind dann bspw. durch
Alitierung
so beschichtet, daß sie sich mit dem angrenzenden Lot nicht verbinden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Einlage ein mit Löchern
versehenes flächiges Element sein, wie ein perforierter Streifen, Hülse, Topf od,
dgl. Diese Einlage weist dabei zumindest bereichsweise eine sich mit dem angrenzenden
Lot nicht verbindende Oberflächenbeschaffenheit auf. Hierbei ist unter zumindest
bereichsweise verstanden, daß sie mindestens einen Bereich der betreffenden Oberflächenbescnaffenheit
aufweist, wobei im Maximalfall ihre gesamte Oberfläche die betreffende, sich mit
dem Lot nicht verbindende Oberflächenbeschaffenheit aufweisen kann. Dabei können
vorzugsweise zumindest die Breitseiten des flächigen Elementes als sich mit dem
Lot nicht verbindend beschaffen sein.
-
Die komprimierbare Einlage kann auch andere Ausbildungen als Flachrohr
haben, bspw.
-
vorzugsweise eine Hohiplatte oder ein Hohl streifen sein, die bzw.
der einen sich im wesentlichen über ihre bzw. seine Länge und Breite erstreckenden
Hohlraum oder eine Mehrzahl oder Vielzahl von kleineren Hohlräumen aufweist oder
es kann auch ein schalenförmiger Hohlkörper sein, welcher einen einzigen Hohlraum
oder auch wieder eine Mehrzahl oder Vielzahl von Hohlräumen aufweist. Auch andere
Ausbildungen mit und ohne Hohlräume sind möglich.
-
Bei der Erfindung ist es im allgemeinen zweckmäßig, wenn die Einlage
oder die Einlagen sich zumindest über einen erheblichen Teil des Lötspaltes erstrecken,
vorzugsweise ungefähr über den gesamten Lötspalt oder im Falle eines das Hartmetallteil
umfassenden Lötspaltes sich vorzugsweise zumindest im wesentlichen über den Umfangsbereich
des
Lötspaltes. Wesentlich ist, daß die Einlage oder Einlagen so groß sind, daß sie
die Gefahr von Spannungsrissen im Hartmetall herabsetzen.
-
Die Maßnahme zum Verringern oder Beheben der Gefahr von Spannungsrissen
im Hartmetall,bei der die an das Lot angrenzende Oberfläche des Hartmetallteiles
und/oder des Trägers teilweise mit mindestens einer sich mit dem Lot nicht verbindenden
Oberflächenschicht versehen sind, hat auch den Vorteil, daß die durch die Lötung
miteinander verbundenen Flächen des Hartmetallteiles und des Trägers ohne wesentliche
Verringerung der räumlichen Ausdehnung der Lötschicht verkleinert werden.
-
In der Zeichnung sind Äusführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine ausschnittsweise, teilweise geschnittene Seitenansicht eines
Meißels gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 den Ausschnitt
Z der Fig. g in vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 einen Ausschnitt
aus einem Meißel, ähnlich dem nach Fig. 2, welcher gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgebildet ist, Fig. 4 eine ausschnittsweise und teilweise geschnittene
Seitenansicht eines Meißels gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 5 den Ausschnitt Z' aus Fig. 4 in vergroßerter Darstellung, Fig. 6 eine ausschnittsweise
und teilweise geschnittene Seitenansicht eines Meißels gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig. 7 den Ausschnitt Z" aus Fig. 6 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 8 je einen längsgeschnittenen Ausschnitt aus und 9 einem Meißel gemäß zwei
weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung.
-
Der in den Fig. g und 2 dargestellte Rundschaftmeißel 10 kann bspw.
bei Teilschnitt--und Abbaumaschinen zum Abbau von Steinen, Erzen, Mineralien, Kohle
und dergl.
-
eingesetzt werden und weist einen rotationssymmetrischen Schaft 11
auf, der an seinem vorderen Stirnende eine als Sackloch ausgebildete koaxiale Mittelbohrung
12 aufweist, in den als Hartmetallteil 13 eine sogenannte Hartmetallspitze mittels
Lot 14 befestigt ist. Bei diesem Lot 14 kann es sich zweckmäßig um ein Hartlot,
vorzugsweise um ein silber- und/oder kupferhaltiges Hartlot mit Schmelzpunkten von
bspw. 700 -11000C handeln. Der Schaft 11 ist ein Träger für das Hartmetallteil 13.
Das Hartmetallteil 13 ist in dem in der Bohrung 12 befindlichen Bereich von einer
Einlage 16 umfaßt, die aus einer in das Lot 14 eingebetteten, aus Metallband 15
schraubenlinienförmig gewundenen Spirale 16, die also in Art einer Schraubenfeder
gewunden ist, besteht. Der gesamte Lötspalt 41 zwischen dem Hartmetallteil 13 und
der Wandung der Bohrung 12 ist mit dem Lot 14 und dieser Spirale 16 ausgefüllt.
Das diese Spirale 16 bildende Metallband 15 hat rechteckförmigen Querschnitt, dessen
sich in Richtung der Längsmittelachse der Spirale 16 erstreckende Höhe wie dargestellt
größer als seine Breite ist. Die äußere und die innere Breitseite 17, 18 des Metallbandes
15 weisen solche Oberflächenbeschichtungen auf, daß sie sich beim Löten über die
volle Länge des Metallbandes 15 nicht mit dem Lot 14 verbunden haben, also mit ihm
nicht verlötet sind. Dagegen können die beiden Schmalkanten 19, 20 des Metallbandes
15 bezüglich ihrer Oberflächen so ausgebildet sein, daß sie sich mit dem Lot 14
beim Löten verbinden, also mit dem Lot verlötet sind Damit sich die beiden Breitseiten
17, 18 des
Metallbandes 15 mit dem Lot 14 beim Löten nicht verbinden,
können sie irgendwelche hierfür geeigneten Beschichtungen aufweisen, bspw.
-
dünne keramische Beschichtungen od. dgl. Besonders zweckmäßig ist,
wenn diese beiden Breitseiten 17,18 des Metallbandes 15 durch Alitierung beschichtet
sind, Dies sei an einem Beispiel erläutert. Es sei angenommen, daß das Metallband
15 aus Eisen besteht und seine beiden Breitseiten zunächst mit Aluminium beschichtet
wurden und es dann einer Temperatur von etwa 700 0C und höher ausgesetzt wurde.
Es bildet sich dann durch diese thermische Behandlung aus dem Aluminium und Eisen
eine intermetallische Schicht von hoher Hitzebeständigkeit, indem die Aluminiumschicht
mit einer begrenten Menge des anliegenden Eisens die Verbindung Al3Fe bildet. Diese
intermetallische Schicht sieht dunkelgrau aus und haftet fest auf dem Eisen1 verbindet
sich nicht mit dem Lot 14 und hält die Löttemperaturen aus.
-
Zum Einlöten des Hartmetallteiles 13 in den Schaft 14 kann wie folgt
vorgegangen werden: Die die Löttemperaturen aushaltende Spirale 16 wird auf den
kreiszylindrischen Umfang der rotationssymmetrischen Hartmetallspitze unter Aufweitung
aufgeschoben und hält sich dann von selbst auf diesem Umfang.
-
Dabei berühren sich in diesem Ausführungsbeispiel ihre Windungen nicht,
haben also Abstand voneinander, wie es die Fig. 1 und 2 zeigen. Dieses Hartmetallteil
13 mit Spirale 16 wird dann zusammen mit der erforderlichen Menge Lot in Pulverform
in die Bohrung 12 eingesetzt und dann wird dieser Meißel 10 auf die für das Löten
erforderliche hohe Temperatur erhitzt, so daß das Lotpulver schmilzt und den gesamten
Spalt zwischen der
Wandung der Bohrung 12 und dem Hartmetallteil
13 ausfüllt, indem das Hartmetallteil 13 mit der Spirale 16 nach unten sinkt, das
Lot 14 gelangt dabei auch in die Bereiche zwischen der inneren Breitseite 18 und
der äußeren Breitseite 17 des Metallbandes 15 und das Hartmetallteil 13 bzw. die
Wandung der Bohrung 12, so daß die Spirale 16 vollständig in das Lot 14 eingebettet
wird. Dieses Lot 14 verbindet sich mit der Wandung der Bohrung 12 und dem Hartmetallteil
13. Es kann sich, wie erwähnt, auch mit den schmalen Seitenkanten 19, 20 des Metallbandes
15 verbinden, nicht jedoch mit seinen Breitseiten 17, 18. Indem es sich nicht mit
den Breitseiten 17, 18 verbindet, werden die Spannungen im Hartmetallteil 13 reduziert
und die Gefahr von Spannungsbrüchen im Hartmetallteil 13 verringert oder ganz behoben.
Der schraubenlinienförmige Spalt der Spirale 16 bildet einen von einer entsprechenden,
die Umfangswand 36 der Bohrung 12 mit dem Umfang 37 des Hartmetallteiles 13 verbindenden
Lotbrücke 39 durchdrungenen Durchlaß 35 dieser Einlage 16.
-
Auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen kann das Lot 14 vorzugsweise
Hartlot sein, insbesondere Lot auf der Basis von Kupfer und/oder Silber, einschließlich
reinem Kupfer oder Silber.
-
Der in Fig. 3 ausschnittsweise dargestellte Meißel 10 kann dem Rundschaftmeißel
nach Fig. 1 und 2 mit folgenden Unterschieden entsprechen: Ein erster Unterschied
besteht darin, daß die in der äußeren Form gleich oder ähnlich wie die Spirale 16
nach Fig. 1 und 2 gestaltete, schraubenlinienförmig gewundene Spirale 16', die eine
ebenfalls vollständig in das Lot 14 eingebettete Einlage bildet, aus einem Metallband
15' besteht, das zwei Metallschichten 22,23
aufweist, die miteinander
wesentlich weniger fest verbunden sind als das Lot 14 mit der Einlage 16', dem Hartmetallteil
13 und dem Schaft 11. In diesem Ausführungsbeispiel kann sich die gesamte Oberfläche
dieses Metallbandes 15' fest mit dem Lot 14 verbinden, also sowohl die beiden Breitseiten
als auch die beiden Schmalseiten des im Querschnitt rechteckförmigen Metallbandes
15'. Da auch die beiden Schichten 22,23 des Metallbandes 15' miteinander verbunden
sind, kann beim Löten kein Lot 14 zwischen sie eindringen. Jedoch ist die Verbindung
zwischen diesen beiden Schichten 22,23 weniger fest als die Verbindung dieses Metallbandes
15' mit dem Lot 14. Zu diesem Zweck kann das Metallband 35' bspw. dadurch hergestellt
sein, indem zwei vorzugsweise ungefähr gleichdicke Metallbänder bspw. aus Stahl
oder Eisen mit ihren Breitseiten übereinander gelegt und durch Kaltwalzen miteinander
verbunden werden, so daß sie dann die beiden Schichten 22,23 bilden. Durch Spannungen
im Hartmetallteil 13 kann es dann vorkommen, daß sich die beiden Schichten 22,23
des Metallbandes 15' stellenweise voneinander lösen, da sie weniger fest aneinander
haften als die Lötstellen. Diese weniger feste Verbindung der beiden Schichten 22,23
miteinander schafft so insbesondere Scherbrüche ausgesetzte Sollbruchstellen,und
durch hierdurch entstehende Brüche der Verbindung der beiden Schichten 22,23 werden
die im Hartmetallteil auftretenden Spannungen und damit die Gefahr von Spannungsrissen
in ihm verringert oder letztere Gefahr sogar ggfs. ganz behoben. Obwohl es am einfachsten
ist, vorzusehen, daß sich die gesamte Außenoberfläche der Spirale 16' mit dem Lot
14 verbindet, kann in manchen Fällen zur weiteren Verringerung der Spannungen im
Hartmetall auch vorgesehen sein, daß die Außenoberfläche der Spirale 16' vollständig
oder bereichsweise mir einer sich mit dem Lot 14 nicht verbindenden Beschithtung
versehen ist.
-
Der Rundschaftmeißel 10 nach den Fig. 4 und 5 kann wieder wie der
Rundschaftmeißel 10 nach Fig. 1 ausgebildet sein, mit dem Unterschied, daß die eine
Einlage im Lötspalt 41 bildende, ebenfalls schraubenlinienförmig gewundene Spirale
16" aus einem Metallrohr 15" ungefähr rechteckförmigen Querschnittes gewunden ist,
wobei die Windungen dieser Spirale 36 in diesem Ausführungsbeispiel sich berühren
oder nahezu berühren, also keine oder kleinere Abstände voneinander haben als bei
den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3.
-
Dieses Metallrohr 15" weist also einen nahezu rechteckförmigen, nur
Luft enthaltenden Hohlraum 24 auf, der jedoch an den beiden Längsenden abgeschlossen
ist, damit beim Löten kein Lot 14 in ihn eindringen kann.
-
Die Oberfläche dieses Rohres 15" kann so ausgebildet sein, daß sie
sich mit dem Lot 14 fest verbindet. Bspw, kann dieses Rohr aus Eisen oder Stahl
bestehen. Es kann bspw. dadurch hergestellt sein, indem man ein rundes Rohr in die
ungefähr rechteckförmige Querschnittsgestalt walzt, derart, daß der Hohlraum des
Rohres nur flacher wird, also nicht verschwindet. Die durch diesen Hohlraum 24 des
Rohres 1 5" bewirkte elastische oder plastische Kompressibilität des Rohres 15''
vermindert die im Betrieb auftretenden Spannungen. im Hartmetallteil 13 und vermindert
so die Gefahr von Spannungsrissen oder behebt sie ganz. Dabei kann noch eine weitere
Verringerung dieser Spannungen im Hartmetallteil 13 erreicht werden, wenn man die
Außenoberfläche dieses Rohres 15" sollständig oder stellenweise so ausbildet, daß
sie sich mit dem Lot beim Löten nicht verbunden hat, sie also bspw. alitiert.
-
Der Rundschaftmeißel 10 nach den Fig. 6 und 7 kann wieder gleich oder
ähnlich wie der nach Fig. 1 ausgebildete sein mit dem Unterschied, daß in das Lot
als Einlage ein metallischer Topf 16a eingebettet ist, dessen Umfangswandung und
Boden gleichmäßig perforiert sind. Die Innen- und Außenoberflächen dieses bspw.
-
aus Eisen bestehenden Topfes ist bspw. durch Alitierung mit einer
sich mit dem Lot 14 nicht verbindenden Beschichtung versehen, die also der der Spirale
16 der Fig. 1 entsprechen kann. Die Wandungen der Löcher dieses Topfes 16a können
dagegen unbeschichtet sein und sich so mit dem Lot 14 verbinden. In diesen Topf
ist das Hartmetallteil 13 wie dargestellt eingesetzt.
-
Beim Verlöten, d. h. beim Schmelzen des Lotes dringt das Lot 14 durch
die Durchlässe bildenden Löcher 35' des Topfes und zwischen die gesamte Oberfläche
des Topfes 1 6a und das Hartmetallteil 13 und die Wandung der Bohrung 12 des Schaftes
11 ein und verbindet sich sowohl mit dem Hartmetallstift 13 als auch mit der Wandung
der Bohrung 12 und mit den Umfangsflächen der Löcher des Topfes 16a. Infolge der
Löcher des Topfes 16a bilden sich zwischen dem Hartmetallteil 13 und der Wandung
der Bohrung 12 des Schaftes 11 die Löcher des Topfes durchdringende Brücken 39 aus
Lot 14 aus, die in diesem Ausführungsbeispiel kreisrunde Querschnitte haben. Z.
B. kann die Gesamtsumme der Querschnitte dieser stegförmigen Brücken 20-80 % der
vom Lot 14 bedeckten Oberfläche des Hartmetallteiles 13 betragen. In diesem Ausführungsbeispiel
ist ferner der Boden der Bohrung 32 des Schaftes 11 eben. Anstelle des Topfes 16
a kann ggfs.
-
auch nur eine der Topfumfangswandung entsprechende
Hülse
vorgesehen sein, die den kreiszylindrischen Bereich des Hartmetallteiles 13 innerhalb
der Bohrung J2 umfaßt.
-
Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 wird erheblicher Spannungsabbau
im Hartmetall 13 erreicht und dadurch ebenfalls die Gefahr von Spannungsrissen im
Hartmetall verringert oder behoben.
-
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 zeigt einen geschnittenen Ausschnitt
aus einem Drehmeißel 10', der aus einem stabförmigen Träger 11' und einem, in eine
rechtwinklige Ausnehmung des Trägers 11' eingelöteten Hartmetallplättchen 13' besteht.
Es ist in diesem Ausführungsbeispiel in den winkli#en, sich über die Breite des
Hartmetallteiles 13'erstreckenden Lötspalt 4 als Einlage ein sich über dessen Breite
und Länge erstreckender, gleichmäßig perforierter dünner Blechwinkel 16b eingesetzt,
der vollständig in das Lot 14 eingebettet ist. Die Oberfläche dieses Winkels 16b
ist ggfs. mit Ausnahme der Wandungen seiner Löcher mit einer Beschichtung bspw.
durch Alitierung versehen, die sich mit dem Lot nicht verbindet. Auch diese Einlage
16 b verringert die Spannungen im Hartmetallteil 13 und verringert oder behebt hierdurch
die Gefahr von Spannungsrissen im Hartmetallteil 13'.
-
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9, die wieder einen geschnittenen
Ausschnitt aus einem Drehmeißel 0' ähnlich dem nach Fig. 8 zeigt, ist die Verringerung
der Spannungen im als Hartmetallplättchen ausgebildeten Hartmetallteil 13' dadurch
bewirkt, indem die den Lötspalt 41 begrenzenden Oberflächen des aus Stahl od. dgl.
-
bestehenden Schaftes 11' und des Hartmetallteiles 13' an einer Vielzahl
von gleichmäßig verteilten Stellen mit sehr dünnen Beschichtungen 40 versehen sind,
die so ausgebildet sind, daß sie sich mit dem Lot 14 beim Löten nicht verbunden
haben. Diese Beschichtungen 40 können bspw.
-
streifenförmig sein oder andere Gestaltungen haben und gemäß einem
Raster angeordnet sein, wobei sich die Beschichtungen 40 am Hartmetallteil 13' und
am Stahl des Schaftes 11' wie dargestellt einander gegegenüberstehen können oder
auch zueinander versetzt sein können.
-
Diese Beschichtungen 40 können auch rund sein, oder sonstige geeignete
Gestaltungen und Anordnungen haben. Auch ist des denkbar, diese Beschichtungen 40
nur am Hartmetallteil 13' oder nur am Schaft 11' vorzusehen. Diese Beschichtungen
40 sind so beschaffen, daß sirh sie/mit dem Lot nicht verbinden. Bspw, können die
Beschichtungen 40 aus Siliziumcarbid SiC, aus Aluminium oxid Al203, aus sonstiger
Oxidkeramik oder dergleichen bestehen und beispielsweise 20 bis 80 t der Lötspaltwandflächen
bedecken.
-
In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1-8 sind die Einlagen 16,16',16"16a
und 16b vollständig in das Lot 14 eingebettet. Es ist jedoch auch denkbar, daß nicht
in
jedem Fall das Lot vollständig zwischen die Einlage und den
Schaft 11,11' bzw. das Hartmetallteil#13,13' eindringt, falls die Einlage stellenweise
sehr dicht an dem Hartmetallstück 13,13' bzw. dem Schaft 11,11' anliegt, so daß
dann keine vollständige Einbettung vorliegen kann.
-
Die Dicke der Lötspalte kann bei allen Ausführungsbeispielen beispielsweise
0,4 bis 1 mm betragen, jedoch gegebenenfalls auch größer oder kleiner sein.
-
Die Dicken der Einlagen 16, 16', 16", 16b können vorzugsweise 0,1
bis 0,5 mm betragen, jedoch gegebenenfalls auch noch größer oder kleiner sein.
-
Anstatt im Lötspalt jeweils nur eine Einlag#e anzuordnen, können auch
jeweils mehrere Einlagen in ihm angeordnet sein. Bspw. könnten im Falle der Ausführungsbeispiele
nach den Fig. 1 - 7 anstelle der Spirale 16 bzw. 16' bzw. 16'' jeweils eine Mehrzahl
von Ringen das Hartmetallteil 13 vollständig oder im wesentlichen umfassen, bspw.
in Ringnuten der Wandung der Bohrung 12 eingesetzt oder unter Vorspannung auf das
Hartmetallteil 13 aufgesteckt sind.
-
Die Substanz des Lotes 14 wird bei allen Ausführunqsbeispielen durch
die Einlagen 16,16',16'', 16a, 16b und die Beschichtungen 40 nicht beeinflusst,
bleibt also unverändert. Es können irgendwelche für das jeweilige Werkzeug geeignete
Lote verwendet werden.Vorzugsweise Hartlote.Doch sind auch Weichlote anwendbar.
-
- Leerseite -