DE3618197A1

DE3618197A1 - Plug-in notched cutter

Info

Publication number: DE3618197A1
Application number: DE19863618197
Authority: DE
Inventors: Werner Schatz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1987-12-03

Abstract

The present invention relates to cutters for coal planes, in particular plug-in notched cutters with a recess arranged at a tip facing the coal and a wear-resistant blade embedded in the said recess. This cutter differs from the prior art in that the blade has an outer zone which is enriched with particles of hard material and an inner zone which is free of hard material, and in that the blade is welded to the cutter body at least in the region of the zone which is free of hard material. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einsteckkerbmeißel, wie er insbesondere bei Kohlehobeln Verwendung findet.The present invention relates to a mortise chisel such as it is used particularly in coal planing.

Diese Einsteckkerbmeißel besitzen an der Spitze eine Ausnehmung, in die eine Klinge aus Hartmetall (z.B. ein Sintermaterial) eingelötet ist.These insert notches have a recess at the top, into a hard metal blade (e.g. a sintered material) is soldered in.

Diese Klinge wird durch den Kohleflöz gezogen und schneidet oder bricht die Kohle aus. Nach Erreichen des Endes der Hobelstrecke wird der Hobel zurückgefahren. Dabei schleift der Rücken des Meißels an der Front entlang und unterliegt starkem Verschleiß. Gleichzeitig wirken große Stoßkräfte auf die Klinge entgegen ihrer rückwärtigen Anlagefläche am Meißel, so daß die Klingen häufig ausbrechen. Die mit dem Auswechseln der Hobel bedingten Ausfallzeiten stellen im Kohle-Bergbau ein großes Problem dar.This blade is pulled through the coal seam and cuts or breaks out the coal. After reaching the end of the planing section the planer is retracted. The back of the Chisel along the front and is subject to heavy wear. At the same time, great impact forces act on the blade their rear bearing surface on the chisel, so that the blades break out frequently. Those related to changing planes Downtime is a major problem in coal mining.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Meißel für Kohlehobel zu schaffen, der erheblich vergrößer te Standzeiten aufweist.The present invention therefore has the task of to create a chisel for coal planer that enlarges considerably service life.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Meißel, der eingangs geschilderten Art, bei dem erfindungsgemäß die Klinge eine äußere, mit Hartstoffpartikeln angereicherte Zone und eine innere hartstofffreie Zone aufweist, wobei die Klinge mit dem Meißelkörper mindestens im Bereich der hartstofffreien Zone verschweißt ist.This task is solved with a chisel that starts described type, in which according to the invention the blade a outer zone enriched with hard material particles and an inner one Zone free of hard material, the blade with the chisel body is welded at least in the area of the hard material-free zone.

Unter äußerer Zone wird dabei die zur Kohle hingewandte Flanke verstanden und dementsprechend unter der inneren Zone die dem Meißelkörper zugewandte. Die Klinge liegt an zwei Flächen am Meißelkörper an. Einmal stützt sie sich mit ihrer rückwärtigen Fläche gegen die Schneidbelastungsrichtung gegen den Meißelkörper ab, zum anderen ist sie etwa senkrecht dazu verlaufend mit dem Meißelkörper verschweißt.The flank facing coal is below the outer zone understood and accordingly the inner zone that the Chisel body facing. The blade rests on two surfaces Chisel body. Once she leans on her back Surface against the cutting load direction against the bit body on the other hand, it runs approximately perpendicular to it with the Chisel body welded.

Der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt dabei in folgendem.The particular advantage of the present invention lies in following.

Durch entsprechende Dimensionierung des Klingenrückens der beim Zurückfahren des Hobels an der Front entlangschleift, kann auf eine kostenintensive Auftragsschweißung für eine Panzerung verzichtet werden. Andererseits ist eine Schweißverbindung wesentlich stabiler als eine Lötverbindung, so daß die Klinge nicht mehr auszubrechen vermag. Das Verschweißen kann grundsätz lich lediglich längs der Stoßkante der hartstofffreien Zone mit dem Meißelkörper erfolgen.By appropriate dimensioning of the blade back of the Retraction of the plane along the front grinds on a costly cladding for armor to be dispensed with. On the other hand there is a welded joint much more stable than a solder joint, so that the blade can no longer break out. The welding can basically Lich along the abutting edge of the hard material-free zone the chisel body.

Die Hartstoff enthaltende Zone ist schwerer schweißfähig. Da der Stoß zwischen der rückwärtigen Fläche der Klinge und dem Meißelkörper im wensentlichen unter Druckbelastung steht, kann zur Befestigung der Klinge auch beim Aufschweißen hier ein geringer Spalt freigelassen werden, der dann mit Schweißmittel, ohne das Gefüge der mit Hartstoff angereicherten Zone zu verletzen, aufgefüllt werden kann.The zone containing hard material is difficult to weld. Since the Bump between the back surface of the blade and the Chisel body is under pressure under pressure, can to attach the blade here also when welding small gap can be left, which can then be welded, without the structure of the zone enriched with hard material injure, can be replenished.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Klingen für Meißel, insbesondere Einsteckkerbmeißel für Kohlehobel, wie sie in den Unteransprüchen näher gekennzeichnet sind, sowie ein Verfahren für ihre Herstellung. Letzteres besteht darin, daß man in eine, die Form der Klinge aufweisende Kokille ein vorgefertigtes Anschweißstück einlegt, unter Lichtbogenbildung zwischen einem Metalldraht und der Kokille abschmilzt, gleichzeitig Hartstoff partikel zudosiert und so den Hohlraum der Kokille füllt. The present invention further relates to blades for chisels, especially mortise chisels for coal planes, such as those in the Subclaims are characterized in more detail, as well as a method for their manufacture. The latter is that in one, the mold of the blade has a prefabricated Welding piece inserted, with arcing between one Metal wire and the mold melt away, at the same time hard material dosed particles and thus fills the cavity of the mold.

Überraschenderweise verbindet sich die Schmelze sehr gut mit dem von Hartstoffpartikeln freien vorgefertigten Anschweißstück ohne störende Gefügeinhomogenitäten. Weiterhin überrascht, daß ein unter dem Einfluß der Schwerkraft zu erartendes Absinken der Hartstoffpartikel (Wolframcarbid) zum Kokillenboden unterbleibt oder soweit zurückgedrängt ist, daß eine wesentliche inhomogene Verteilung nicht feststellbar ist.Surprisingly, the melt combines very well with that prefabricated welding piece free of hard material particles without disruptive structural homogeneity. Furthermore surprised that a under the influence of the force of gravity to be expected Hard material particles (tungsten carbide) to the mold bottom are omitted or pushed back so far that a substantial inhomogeneous Distribution is not ascertainable.

Gemäß DE-OS 34 25 489 wurde festgestellt, daß die Einbindung von insbesondere WC-Partikeln in einer Stahlmatrix dadurch verbessert werden kann, daß man die Teilchen durch eine flüssige Schlacke schicht hindurch in die Metallschmelze einbringt. Diese Möglichkeit scheidet für die vorliegende Erfindung aus, da die Anwesenheit von Schlacke die Ausbildung scharfer Kanten verhindert.According to DE-OS 34 25 489 it was found that the integration of in particular WC particles in a steel matrix are improved as a result can be that the particles through a liquid slag layer into the molten metal. These Possibility is ruled out for the present invention because the Presence of slag the formation of sharp edges prevented.

Es wird daher vorgeschlagen die Hartmetallteilchen vor dem Einfüllen in die Kokille zu erwärmen, vorzugsweise auf etwa die Temperatur der Schmelze.It is therefore proposed the hard metal particles before Pour into the mold to heat, preferably to about the Temperature of the melt.

Letztlich wird vorgeschlagen die Hartstoffteilchen unter Schutzgas einzuführen, um schädliche Einflüsse des Luftsauer stoffs zu verhindern.Ultimately, the hard material particles are suggested below Inert gas to introduce harmful effects of atmospheric acid to prevent substance.

Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.The present invention is illustrated by the attached figures explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Meißel; Fig. 1 shows a chisel according to the invention;

Fig. 2 zeigt die in den Meißel eingesetzte neuartige Klinge in Seiten- und Frontansicht; Fig. 2 shows the novel blade inserted in the chisel in side and front view;

Fig. 3 zeigt die Herstellung der Klinge. Fig. 3 shows the manufacture of the blade.

Fig. 1 zeigt einen Einsteckkerbmeißel, wie er üblicherweise für den Kohleabbau mit Kohlehobeln verwendet wird. Er besteht aus dem Meißelkörper 12 mit den an ihm angeformten Vorrichtungen zur Befestigung am Hobel. Fig. 1 shows a mortise chisel, as is usually used for coal mining with coal planers. It consists of the chisel body 12 with the devices attached to it for attachment to the planer.

In einer Ausnehmung längs der Kanten 13 und 14 ruht die Klinge 1. Diese weist eine obere Zone 2 und eine untere Zone 3 auf. Die obere Zone 2 enthält in einer Metlalmatrix eingebundene Hartstoffpartikel, insbesondere Wolframcarbid geeigneter Körnung.The blade 1 rests in a recess along the edges 13 and 14 . This has an upper zone 2 and a lower zone 3 . The upper zone 2 contains hard material particles bound in a metal matrix, in particular tungsten carbide of suitable grain size.

Die Zone 3 ist, frei von Hartstoffpartikeln, einstückig mit der Zone 2 ausgebildet und mit der Kante 14 verschweißt.Zone 3 , free of hard material particles, is formed in one piece with zone 2 and welded to edge 14 .

Mit der Kante 13 kann die Klinge 1 verschweißt sein, grundsätz lich genügt ein Abstützen durch Anliegen.With the edge 13 , the blade 1 can be welded, in principle it is sufficient to support it by contact.

Mit 4 ist der Rücken der Klinge bezeichnet. Dieser schließt mit der Waagerechten in der Abbildung einen derartigen Winkel ein, daß beim Rückführen des Hobels in seine Ausgangsstellung der wesentliche Abriebverschleiß von diesem, durch die Hartstoffteil chen hochverschleißfest ausgerüsteten Rücken aufgefangen wird. 4 is the back of the blade. This includes such an angle with the horizontal in the figure that when the plane is returned to its initial position, the substantial abrasion wear is absorbed by this back, which is provided with a hard-wearing back surface.

Die Dimensionierung der Klinge ist nicht festgelegt. Die Längen der Kanten 13 und 14 sollten jedoch so gewählt sein, daß ein Ausbrechen der Klinge sicher unterbleibt.The dimensions of the blade are not specified. The lengths of the edges 13 and 14 should, however, be chosen so that the blade does not break away.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Klinge in Seiten- und Draufsicht. Die punktierten Bereiche kennzeichnen die Hartmetall partikelzone 2 die darunter liegende Zone ist frei von Hartmetall und damit ohne Beeinträchtigung der verschleißfest ausgerüsteten Zone schweißfähig. Das Matrixmaterial kann grundsätzlich das gleiche Metall sein wie es in der Zone 3 für die Herstellung des diese bildenden Anschweißstückes 9 verwendet wird. Es können jedoch auch unterschiedliche Legierungen verwendet werden, zum Beispiel sind auch wesentliche Nickelanteile in der Hartstoffe enthaltenden Zone möglich. Fig. 2 shows the blade according to the invention in side and top view. The dotted areas characterize the hard metal particle zone 2, the zone underneath is free of hard metal and thus can be welded without affecting the wear-resistant zone. The matrix material can in principle be the same metal as is used in zone 3 for the production of the weld-on piece 9 forming it. However, different alloys can also be used, for example substantial nickel fractions in the zone containing hard materials are also possible.

Der Rücken 4 schließt mit der vorderen Fläche 5 einen vorzugswei se spitzen Winkel ein, der in Abhängigkeit von den Erfordernissen an die Schneidarbeit zu wählen ist. Die Kanten 13 und 14 dienen zu Befestigung am Meißelkörper (Fig. 1). Dazu weist das Anschweißstück 9 untere Schweißfasen 6 und 7 auf, die zur Herstellung einer sog. K-Naht mit dem Meißelkörper dienen.The back 4 includes with the front surface 5 a vorzugwei se acute angle, which is to be selected depending on the requirements of the cutting work. The edges 13 and 14 are used for attachment to the chisel body ( Fig. 1). For this purpose, the welding piece 9 has lower welding chamfers 6 and 7 , which are used to produce a so-called K-seam with the chisel body.

Fig. 3 zeigt die geteilte Kokille 8, die die Negativform der herzustellenden Klinge beherbergt. Sie ist vorzugsweise aus Kupfer gefertigt. In den keilförmigen linken Teil der Form wird zunächst das Anschweißstück 9 eingelegt. Danach wird über den Metalldraht 10 zwischen diesem und der Kokille eine elektrische Potentialdifferenz von z.B. 400 bis 500 Ampere bei 30 Volt aufgebaut und durch Annäherung an die Kokillenwandung ein Lichtbogen gezündet. Der Metalldraht beginnt nun im Lichtbogen abzuschmelzen, gleichzeitig wird vorzugsweise auf Schmelztempera tur vorgewärmtes Wolframkarbid 11 in vorgegebenem Mengenverhält nis und geeigneter Korngröße zugegeben. Der Metalldraht (die Elektrode) wird in dem Maße unter Aufrechterhaltung des Lichtbogens angehoben, wie sich die Kokille füllt. Fig. 3 shows the divided mold 8 , which houses the negative shape of the blade to be produced. It is preferably made of copper. The weld-on piece 9 is first inserted into the wedge-shaped left part of the mold. An electrical potential difference of, for example, 400 to 500 amperes at 30 volts is then built up between the metal wire 10 and the mold and an arc is ignited by approaching the mold wall. The metal wire now begins to melt in the arc, at the same time preferably preheated to melting temperature tungsten carbide 11 is added in a predetermined ratio and suitable grain size. The metal wire (the electrode) is raised while maintaining the arc as the mold fills.

Auf diese Weise entsteht ein Verbundguß mit dem Anschweißstück. Die Kokille entzieht dabei dem Gußstück so viel Wärme, daß die Viskosität durch Kristallisation so schnell erhöht wird, daß ein Absinken der relativ schweren Wolframcarbidteilchen und damit eine inhomogene Verteilung längs der Vertikalachse unterbleibt. Gleichzeitig ist die Schmelze unter Einfluß der Foucault-Ströme hochturbulent, so daß auch eine sehr homogene Verteilung der Hartstoffteilchen über den Querschnitt sichergestellt ist.This creates a composite casting with the weld-on piece. The mold removes so much heat from the casting that the Viscosity is increased by crystallization so quickly that a Sinking of the relatively heavy tungsten carbide particles and thus there is no inhomogeneous distribution along the vertical axis. At the same time, the melt is influenced by the Foucault currents highly turbulent, so that a very homogeneous distribution of the Hard material particles over the cross section is ensured.

Claims

1. Chisel for coal planer, in particular, notch chisel with recess arranged on its tip facing the coal and embedded in this wear-resistant blade, characterized in that the blade ( 1 ) has an outer zone enriched with hard material particles ( 2 ) and an inner zone free of hard material ( 3 ) and that the blade ( 1 ) is welded to the chisel body ( 12 ) at least in the area of the hard material-free zone ( 3 ).

2. Blade for chisel according to claim 1, characterized in that it has an outer zone enriched with hard particles ( 2 ) and an inner zone free of hard material ( 3 ) for welding to the chisel.

3. Blade according to claim 2, characterized in that the Hard material particles consist of tungsten carbide and that these embedded in a matrix of low-alloy steel are.

4. Blade according to claim 1 or 2, characterized in that the hard material-free zone consists of low-alloy steel.

5. Blade according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that it has a rounded back ( 4 ) and a beveled front surface ( 5 ).

6. Blade according to at least one of claims 2 to 5, characterized in that the hard material-free zone ( 3 ) has lower welding chamfers ( 6 , 7 ).

7. A method for producing Einsteckkerbmeißel-blades according to claim 2 to 6, characterized in that one in a negative shape of the blade ( 1 ) having mold ( 8 ) a prefabricated welding piece ( 9 , 3 ) with arcing between a metal wire ( 10th ) and the mold ( 8 ) melts the metal wire ( 10 ) in the absence of slag, at the same time metering hard material particles ( 11 ) and thus filling the cavity of the mold.

8. The method according to claim 7, characterized in that the Hard material is tungsten carbide.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized dadruch, that the hard material particles before filling into the mold warmed up.

10. The method according to at least one of claims 7 to 9, characterized in that the hard particles on about the temperature of the molten metal warmed.

11. The method according to at least one of claims 7 to 10, characterized in that adding the Hartstoffpar particles under protective gas.