DE3431887C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schneideinsatz eines nicht drehbaren Schrämmeißels, der insbesondere an einer Bergbaumaschine, Tagebaumaschine oder dergleichen eingesetzt werden kann.

Derartige Schneideinsäzte verwenden Preßlinge aus abtragenden Teilchen zur Ausbildung der Schneidkante oder Schneidfläche des Schneideinsatzes.

Preßlinge aus abtragenden Teilchen sind bekannt. Sie werden üblicherweise zum Abtragen verschiedener Werkstücke eingesetzt. Sie bestehen im wesentlichen aus einer Masse von abtragenden Teilchen, die im Preßling in einem Volumenanteil von wenigstens 70%, vorzugsweise zwischen 80 und 90%, vorhanden sind. Sie sind zu einem harten Konglomerat verbunden. Preßlinge sind polykristalline Massen. Sie können einzelne, große Kristalle ersetzen. Die abtragenden Teilchen der Preßlinge sind gleichbleibende, ultraharte, abtragende Teilchen, beispielsweise Diamanten oder kubisches Bornitrid.

Preßlinge aus abtragenden Teilchen enthalten eine zweite Phase (Bindematrix), die wiederum einen Katalysator enthält. Der Katalysator wird zum Synthetisieren der Teilchen verwendet. Bei kubischen Bornitriden werden als Katalysatoren Aluminium oder Legierungen von Aluminium mit Nickel, Kobalt, Eisen, Mangan oder Chrom eingesetzt. Bei Diamanten werden beispielsweise Katalysatoren aus Metallen der Gruppe VIII des Periodischen Systems eingesetzt, beispielsweise Kobalt, Nickel, Eisen oder Legierungen aus diesen Metallen.

Preßlinge aus Diamanten und kubischen Bornitriden werden unter Temperaturen und Drücken hergestellt, bei denen die abtragenden Teilchen kristallographisch stabil sind. Preßlinge schließen daher einen beträchtlichen Anteil ein, bei dem die Teilchen direkt miteinander verbunden sind.

Preßlinge aus abtragenden Teilchen können direkt mit einem Werkzeug oder Bohrer verbunden werden. Sie können auch mit einem Träger verbunden werden, beispielsweise mit Sinterhartmetall, bevor sie an einem Werkzeug (Schneideinsatz) befestigt werden. Preßlinge aus abtragenden Teilchen, die mit derartigen Trägern verbunden sind, sind als sogenannte zusammengesetzte Preßlinge aus abtragenden Teilchen bekannt. Das Verbinden der Preßlinge mit dem Träger erfolgt entweder direkt oder über eine metallische Bindeschicht. Die folgenden US-Patentschriften beschreiben Preßlinge aus abtragenden Teilchen, zusammengesetzte derartige Preßlinge sowie deren Herstellung: 37 43 489, 37 67 371, 40 63 909 und 37 45 623.

Schneidkomponenten für Bohrer, bei denen Preßlinge aus abtragenden Teilchen eingesetzt werden, sind bekannt. Derartige Schneidkomponenten weisen einen länglichen Stift aus Sinterhartmetall auf, mit dem der betreffende Preßling verbunden ist. Die Verbindung erfolgt hierbei über den Träger aus Sinterhartmetall. Die Verbindung zwischen dem Träger und dem Stift wird durch ein Lötmetall erzielt, welches einen Schmelzpunkt über 700°C hat. Ein Verlöten bei derart hohen Temperaturen, so ist die Lehre des Standes der Technik, ist notwendig, um eine ausreichend hochbelastbare Verbindung zwischen diesen Teilchen zu erreichen. Diesbezüglich wird auf die US-PS 42 25 322 verwiesen.

Kürzlich wurde vorgeschlagen, Preßlinge als Einsätze für Werkzeuge für Bergbaumaschinen zu verwenden. Hierbei sind mehrere Schneidwerkzeuge an einer Arbeitsfläche des Werkzeugs vorgesehen, beispielsweise an der Fläche einer Trommel. Diese wird in eine Schneidrichtung gegen die abzutragende Fläche bewegt. Jedes Werkzeug weist einen Halteansatz und einen Einsatz auf, der üblicherweise in einer Bohrung oder in einer Buchse im Ansatz befestigt ist. Die Schneidkante oder Schneidfläche des Einsatzes besteht aus widerstandsfähigem Material, beispielsweise Sinterhartmetall oder aus einem Preßling aus abtragendem Material.

Die Druckschrift DE 28 49 711 A1 beschreibt einen Schneideinsatz eines nicht drehbaren Schrämmeißels, der als Verbundkörper aus einem Preßling und einem Sinterhartmetallkörper ausgebildet ist.

Die Druckschrift DE 28 46 722 A1 beschreibt einen Schneideinsatz eines Schrämmeißels mit einem zusammengesetzten Preßling, der mit einem unteren Fortsatz in eine entsprechende Ausnehmung des Schrämmeißels eingelötet ist. Ausgehend von diesem Fortsatz verbreitert sich der Schneideinsatz nach oben und verjüngt sich anschließend kegelförmig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schneideinsatz eines nicht drehbaren Schrämmeißels für die Gewinnung mineralischer Stoffe vorzuschlagen, dessen Lebensdauer fühlbar vergrößert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die Merkmale des Hauptanspruchs.

Die aus Sinterhartmetall (Sinterkarbid) hergestellte Schulter ergibt somit denjenigen Teil des Schneideinsatzes, der den Preßling aus abtragendem Material, ggfs. einen zusammengesetzten derartigen Preßling, umgibt. Diese Schulter ist widerstandsfähig und kann praktisch nicht mehr abgetragen werden. Diese Schulter bzw. die Schulterfläche schützt also das Gebiet, welches die Aufnahme des Halteansatzes umgibt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in auseinandergezogener, perspektivischer Darstellung einen Schrämmeißel;

Fig. 2 zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht den Schrämmeißel.

Die Figuren zeigen einen Schneideinsatz 10 mit einem länglichen Sinterhartmetallkörper 12 und mit einem Preßling 14 aus zusammengesetzten abtragenden Teilchen.

Der Körper 12 weist einen sich verbreiternden, oberen Abschnitt 16 auf sowie einen zylindrischen, geraden, kreisförmigen Schaft 18. Der verbreiterte Abschnitt 16 hat eine kreisförmige Aufnahme 20, die den Preßling 14 aufnimmt. Der Abschnitt 16 besteht aus einem sich erweiternden, unteren Abschnitt 16a, an den sich nach oben ein zylindrischer oder kantiger Abschnitt 16b anschließt und an diesen wiederum ein sich verjüngender Kegelabschnitt 16c.

Der Abschnitt 16 hat eine Fläche 22, die sich von der Aufnahme 20 hinweg neigt, und zwar zu einer mittleren Zone 24 mit kreisförmigem Querschnitt. Von dieser Mittelzone 24 neigt sich der Abschnitt 16 zurück zum Schaft 18. Die Fläche 22 ergibt somit eine Schulter, die die Aufnahme sowie den darin aufgenommenen Preßling vollständig umgibt.

Der zusammengesetzte Preßling 14 hat einen stützenden Kragen 26 aus Sinterhartmetall, mit dem ein Preßling 28 aus abtragenden Teilchen fest verbunden ist. Eine Kante 30 des Preßlings ist die Schneidkante des Schneideinsatzes. Der Kragen 26 kann mit dem Schneideinsatz 10 verlötet oder sonstwie fest verbunden sein. Hierbei soll sichergestellt werden, daß der Preßling 28 beim Löten nicht leidet. Lötverfahren bzw. Hartlötverfahren, die diese Bedingungen erfüllen, sind bekannt.

Der Schneideinsatz 10 wird in ein Schrämmeißeloberteil 32 eingesetzt. Der Meißelschaft 34 ist so geformt, daß er an einer Trommelfläche einer herkömmlichen Bergbaumaschine befestigt werden kann.

Das Ende 36 des Meißeloberteils 32 ist mit einer Ausnehmung 38 zur Aufnahme des Schneideinsatzes 10 versehen. Diese ist so geformt, daß sie den Teil des Körpers 12 unterhalb der kreisförmigen Mittelzone 24 aufnimmt. Die Schulter 22 und der Preßling stehen also über dieses Ende des Meißeloberteilansatzes vor.

Der Schneideinsatz ist im Schrämmeißel mit Hilfe eines Stiftes 40 verriegelt. Der Stift 40 greift in ein entsprechend geformtes Loch 42 ein, von dem eine Hälfte 44 im zylindrischen Schaft 18 ausgebildet ist und die andere Hälfte 46 im Meißeloberteil.

Die Kante 30 ist die Schneidkante, die also Material abträgt. Teilchen aus abtragendem Material fallen beim Schneidvorgang an und treffen auf die Schulter 22 aus Sinterhartmetall. Diese Schulter ist gegen Abtragungen widerstandsfähig und schützt daher das Gebiet 48 des Meißeloberteils 32, das üblicherweise aus gehärtetem Stahl besteht.

Es sei bemerkt, daß die Mittelzone 24 sich über die Kante dieses Gebiets hinaus erstreckt. Ein Aushöhlen des Stahls in diesem Gebiet des Meißeloberteils, welches beim Stand der Technik ein wesentliches Problem darstellt, wird daher wirksam verhindert.

Claims (3)

ZusammenfassungBeschrieben wird ein Schneideinsatz (10) eines nicht drehbaren Schrämmeißels (32, 34, 36) für die Gewinnung mineralischer Stoffe, der als Verbundkörper aus einem Preßling (14) und einem Sinterhartmetallkörper (12) ausgebildet ist,
der im Meißeloberteil (32) auswechselbar in einer Ausnehmung (38) drehfest angeordnet ist, wobei die Ausnehmung achsparallel zur Achse des Meißelschaftes (34) angeordnet ist,
wobei der Verbundkörpter mit einem Schaft (18) im Tiefsten der Ausnehmung (38) und mit seinem sich erweiternden kegeligen oder pyramidenförmigen Abschnitt (16a) in einem sich erweiternden Teil der Ausnehmung (38) angeordnet ist,
wobei der sich erweiternde kegelige oder pyramidenförmige Abschnitt (16a) in einen sich zur Meißelspitze hin verjüngenden Kegelabschnitt (16c) übergeht und
wobei der Preßling (14) in einer Aufnahme (20) angeordnet ist, welche in der Kegelfläche des sich verjüngenden Abschnitts (16c) so ausgerichtet ist, daß der Preßling mit seiner kreisförmigen Grundfläche nahezu senkrecht zur Schneidbahn des Meißels angeordnet ist.

1. Schneideinsatz (10) eines nicht drehbaren Schrämmeißels (32, 34, 36) für die Gewinnung mineralischer Stoffe, der als Verbundkörper aus einem Preßling (14) und einem Sinterhartmetallkörper (12) ausgebildet ist,
der im Meißeloberteil (32) auswechselbar in einer Ausnehmung (38) drehfest angeordnet ist, wobei die Ausnehmung achsparallel zur Achse des Meißelschaftes (34) angeordnet ist,
wobei der Verbundkörper mit einem Schaft (18) im Tiefsten der Ausnehmung (38) und mit seinem sich erweiternden kegeligen oder pyramidenförmigen Abschnitt (38) angeordnet ist,
wobei der sich erweiternde kegelige oder pyramidenförmige Abschnitt (16a) in einen sich zur Meißelspitze hin verjüngenden Kegelabschnitt (16a) übergeht, und
wobei der Preßling (14) in einer Aufnahme (20) angeordnet ist, welche in der Kegelfläche des sich verjüngenden Abschnitts (16c) so ausgerichtet ist, daß der Preßling mit seiner kreisförmigen Grundfläche nahezu senkrecht zur Schneidbahn des Meißels angeordnet ist.

2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich erweiternde Abschnitt (16a) über einen zylindrischen oder kantigen Abschnitt (16b) in den sich verjüngenden Kegelabschnitt (16c) übergeht.

3. Schneideinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei zylindrischer Ausbildung des Schaftes (18) und der Ausnehmung (38) der Sinterhartmetallkörper (12) mitsamt dem Preßling (14) dadurch drehfest am Schrämmeißel (32, 34, 36) gehalten ist, daß ein Stift (40) vorgesehen ist, der in ein Loch eingesetzt ist, welches durch eine Ausnehmung (44) an der Wand des Schaftes (18) und durch eine Ausnehmung (46) an der gegenüber liegenden Wand der Ausnehmung (38) gebildet ist.