DE4114270A1 - Bohr- und meisselwerkzeug mit grundkoerper und schneidkoerper - Google Patents
Bohr- und meisselwerkzeug mit grundkoerper und schneidkoerperInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bohr- und Meißelwerkzeug mit
einem Grundkörper aus Stahl und einem Schneidkörper aus
Hartmetall in einer den Grundkörper diametral durchsetzenden
und zum bearbeitungsseitigen Ende hin offenen Ausnehmung des
Grundkörpers, wobei zur Halterung des Schneidkörpers zwi
schen letzterem und Ausnehmungswandung eine Lotnaht vorge
sehen ist, die sich aus parallel zur seitlichen
Ausnehmungswandung verlaufenden Seitennähten und einer
senkrecht zur Hauptachse verlaufenden Grundnaht zusammen
setzt.
Bohr- und Meißelwerkzeuge der genannten Art sind seit
vielen Jahren verbreitet und haben sich dementsprechend im
Einsatz auch bewährt. Aufgrund der äußerst unterschied
lichen Materialeigenschaften zwischen dem als Grundkörper
verwendeten Stahl und dem als Schneidkörper verwendeten
Hartmetall entstehen allerdings Probleme, welche zum einen
bei der Fertigung und zum anderen beim Einsatz der Werkzeuge
auftreten.
Zu den bei der Fertigung auftretenden Problemen zählen ins
besondere die Wärmespannungen, welche durch die unter
schiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der beim Grund
körper und beim Schneidkörper Anwendung findenden Materia
lien hervorgerufen werden. Um diesem Problem entgegenzutre
ten, wird beispielsweise entsprechend DE-OS 34 26 977 vor
geschlagen, den Schneidkörper nicht bis zum Grund der
Ausnehmung zu führen, so daß zwischen dem Grund der
Ausnehmung und der dem bearbeitungsseitigen Ende abgewandten
Stirnseite des Schneidkörpers ein Zwischenraum besteht.
Mit dieser bekannten Lösung können die im Einsatz der Werk
zeuge entstehenden wesentlich einschneidenderen Probleme
jedoch nicht gelöst werden. Diese im Einsatz entstehenden
Probleme haben ihren Ursprung in der die Werkzeuge durch
laufenden Stoßwelle, welche am bearbeitungsseitigen Ende
des Werkzeuges eine Druckwelle und eine reflektierende Zug
welle erzeugt. Dadurch unterliegt das bearbeitungsseitige
Ende des Werkzeuges einer starken Wechselbeanspruchung, von
welcher insbesondere die der Verbindung zwischen Grundkörper
und Schneidkörper dienende Lotnaht betroffen ist. Im ein
zelnen entstehen am Grund der Ausnehmung, d. h. im Bereich
der Grundnaht die höchsten Beanspruchungen. Diese Beanspru
chungen der Grundnaht, welche die Beanspruchungen der Sei
tennähte wesentlich übertreffen, führen einerseits zu einer
Beschädigung der Grundnaht und andererseits zu Materialbrü
chen in dem der Ausnehmung benachbarten Bereich des Grund
körpers und im Schneidkörper.
Es liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bohr- und
Meißelwerkzeug zu schaffen, bei dem im Einsatz sowohl Be
schädigungen der Lotnaht als auch Beschädigungen des Werk
zeuges selbst, d. h. im Grundköper und im Schneidkörper ver
mieden werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Grundnaht zwischen dem Grund der Ausnehmung und dem Schneid
körper des Werkzeuges und die Seitennähte eine zu einer
gleichmäßigen Verteilung der Wechselbeanspruchungen führende
Ausbildung aufweisen.
Die erfindungsgemäße, hohe Wechselbeanspruchungen aufnehm
bare Grundnaht wirkt sich nach Art einer Pufferzone zwischen
Schneidkörper und Grund der Ausnehmung im Grundkörper aus.
Die von den Zug- und Druckwellen erzeugten Beanspruchungen
können damit gleichmäßig auf die Grundnaht und die Seiten
nähte verteilt werden, so daß auf die Lotnaht, den
Schneidkörper oder den Grundkörper einwirkende Oberbean
spruchungen unterbleiben. Die Folge davon ist eine Vermei
dung von Beschädigungen sowohl des Schneidkörpers als auch
des Grundkörpers, wie auch der Grundnaht selbst, so daß
dadurch die Lebensdauer der erfindungsgemäß ausgebildeten
Werkzeuge wesentlich erhöht wird.
Um solche Wechselbeanspruchungen verteilen zu können, weist
vorzugsweise die Grundnaht einen Elastizitätsmodul auf, der
kleiner ist als der Elastizitätsmodul der Seitennähte. Da
durch wirkt die Grundnaht elastischer als die Seitennähte,
deren Elastizitätsmodul beidseits des Schneidkörpers gleich
groß gehalten werden kann. Das Verhältnis der jeweiligen
Elastizitätsmodule wird bevorzugt derart gewählt, daß der
Elastizitätsmodul der Grundnaht das 0,15 bis 0,8-fache des
Elastizitätsmoduls der Seitennähte beträgt.
Eine weitere Möglichkeit der Schaffung einer sich zur Auf
nahme von Wechselbeanspruchungen eignenden Grundnaht kann
zweckmäßigerweise darin bestehen, daß die Dicke der
Grundnaht größer ist als die Dicke der Seitennähte. Die
damit größere Anhäufung an Lotmaterial im Bereich des
Grundes der Ausnehmung führt wiederum zu einer pufferartigen
Wirkungsweise, so daß die Spannungen in der Grundnaht und
den Seitennähten gleichmäßig verteilt werden. In bevor
zugter Weise wird die Dickenabstimmung derart gewählt, daß
die Dicke der Grundnaht das 1,5 bis 3-fache der Dicke der
Seitennähte beträgt.
Zur Erzielung der vorgenannten pufferartigen Wirkungsweise
besteht die Möglichkeit, sowohl auf die Elastizitätsmodul
wahl oder die Dickenwahl einzeln zurückzugreifen als auch
diese beiden Maßnahmen in geeigneter Weise miteinander zu
kombinieren. Während sich für die Seitennähte ein Elastizi
tätsmodul von etwa 120 GPa bewährt hat, liegt die bevorzugte
Dicke der Seitennähte etwa bei 0,2 mm.
Um insbesondere den Schneidkörper vor dem Lötvorgang inner
halb der Ausnehmung des Grundkörpers richtig plazieren zu
können, umgreift gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfin
dung zumindest die Grundnaht ein zwischen Schneidkörper und
Ausnehmung vorgesehenes Einlageblech, wobei das Einlageblech
auch so gestaltet sein kann, daß es von den Seitennähten
umgeben wird. Nebst der Sicherstellung der Plazierung des
Schneidkörpers unterteilt ein solches Einlageblech den Zwi
schenraum zwischen Ausnehmungswandung und Schneidkörper, so
daß einzelne kleinere Spalte entstehen, welche sich vor
teilhaft auf den für den Lötvorgang maßgebenden Kapillar
effekt auswirken. Darüber hinaus wirkt ein Einlageblech als
Diffusionssperre, so daß beim Lötvorgang kein Eisen vom
Grundkörper zum Hartmetall des Schneidkörpers diffundieren
kann und so eine Schädigung des Schneidkörpers durch rein
chemische Einflüsse unterbunden wird.
In bezug auf die Halterung und richtige Plazierung des
Schneidkörpers innerhalb der Ausnehmung sowie zur Sicher
stellung der für den Kapillareffekt maßgebenden Spaltbil
dung weist das Einlageblech zweckmäßigerweise sich sowohl
am Schneidkörper als auch an der Ausnehmungswandung abstüt
zende Sicken auf. Solche Sicken sind bevorzugt wechselseitig
am Einlageblech angeordnet, so daß ein Abstützen sowohl am
Schneidkörper als auch an der Ausnehmungswandung unter aus -
reichender Spaltbildung sichergestellt ist.
Die Erfindung soll nunmehr anhand einer sie beispielsweise
wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 das bearbeitungsseitige Ende eines
Werkzeuges;
Fig. 2 die Ansicht des Werkzeuges gemäß Fig. 1 in
Pfeilrichtung A.
Das aus Fig. 1 ersichtliche bearbeitungsseitige Ende eines
Bohr- und Meißelwerkzeuges weist einen Grundkörper 1 und
einen Schneidkörper 2 auf. Zur Aufnahme des Schneidkörpers 2
weist der Grundkörper 1 eine Ausnehmung 3 auf. Zwischen der
Ausnehmung 3 und dem Schneidkörper 2 befindet sich eine
Lotnaht 4, welche sich aus Seitennähten 4a und einer Grund
naht 4b zusammensetzt. Sowohl die Seitennähte 4a als auch
die Grundnaht 4b umschließen im dargestellten Beispiel ein
Einlageblech 5. Das Einlageblech 5 stützt sich über Sicken
5a sowohl am Schneidkörper 2 als auch an der
Ausnehmungswandung 3a ab. Wie die Fig. 1 insbesondere
zeigt, sind die Sicken 5a wechselseitig angeordnet.
Die Fig. 1 zeigt ferner, wie die Grundnaht 4b gegenüber den
Seitennähten 4a eine größere Dicke aufweist. Separat oder
in Kombination zu dieser Dickenausgestaltung kann die
Grundnaht 4b gegenüber den Seitennähten 4a einen kleineren
Elastizitätsmodul aufweisen.
Die Ansicht entsprechend Pfeilrichtung A in Fig. 2 verdeut
licht, wie die Ausnehmung 3 den Grundkörper 1 diametral
durchsetzt. Darüber hinaus ist dieser Figur der Schneidkör
per 2 mit den Seitennähten 4a zu entnehmen, wobei die Sei
tennähte 4a und - nur aus Fig. 1 ersichtlich - die Grundnaht
4b der Lotnaht 4 das Einlageblech 5 umgeben.
Claims (8)
1. Bohr- und Meißelwerkzeug mit einem Grundkörper (1) aus
Stahl und einem Schneidkörper (2) aus Hartmetall in
einer den Grundkörper (1) diametral durchsetzenden und
zum bearbeitungsseitigen Ende hin offenen Ausnehmung
(3) des Grundkörpers (1), wobei zur Halterung des
Schneidkörpers (2) zwischen letzterem und Ausnehmungs
wandung (3a) eine Lotnaht (4) vorgesehen ist, die sich
aus parallel zur seitlichen Ausnehmungswandung verlau
fenden Seitennähten (4a) und einer senkrecht zur Haupt
achse verlaufenden Grundnaht (4b) zusammensetzt, da
durch gekennzeichnet, daß die Grundnaht (4b) und die
Seitennähte (4a) eine zu einer gleichmäßigen Ver
teilung der Wechselbeanspruchungen führende Ausbildung
aufweisen.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Grundnaht (4b) einen gegenüber den Seitennähten
(4a) kleineren Elastizitätsmodul aufweist.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Elastizitätsmodul der Grundnaht (4b) das 0,15 bis
0,8-fache des Elastizitätsmoduls der Seitennähte (4a)
beträgt.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dicke der Grundnaht (4b) größer
ist als die Dicke der Seitennähte (4a).
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dicke der Grundnaht (4b) das 1,5 bis 3-fache der
Dicke der Seitennähte (4a) beträgt.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest die Grundnaht (4b) ein
zwischen Schneidkörper (2) und Ausnehmung (3) angeord
netes Einlageblech umgibt.
7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Seitennähte (4a) ein zwischen Schneidkörper (2) und
Ausnehmung (3) angeordnetes Einlageblech (5) umgeben.
8. Werkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich
net, daß das Einlageblech (5) sich am Schneidkörper
(2) und an der Ausnehmungswandung (3) abstützende
Sicken (5a) aufweist.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10233530A1 (de) * | 2002-07-23 | 2004-02-12 | Komet Präzisionswerkzeuge Robert Breuning Gmbh | Maschinenwerkzeug mit einem Werkzeugschaft und einem Schneidkopf |
CN102120286A (zh) * | 2011-03-14 | 2011-07-13 | 刘晓明 | 双金属钻铰刀焊接方法 |
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DE630138C (de) * | 1936-05-20 | Wallramit Handel Mij Nv | Gesteinsschlagbohrer mit Hartmetalleinsatz | |
US4712626A (en) * | 1981-04-02 | 1987-12-15 | Mining Tools, Inc. Div. Of Smith California | Retainer device for drill bit |
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1991
- 1991-05-02 DE DE19914114270 patent/DE4114270C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10233530A1 (de) * | 2002-07-23 | 2004-02-12 | Komet Präzisionswerkzeuge Robert Breuning Gmbh | Maschinenwerkzeug mit einem Werkzeugschaft und einem Schneidkopf |
CN102120286A (zh) * | 2011-03-14 | 2011-07-13 | 刘晓明 | 双金属钻铰刀焊接方法 |
CN102120286B (zh) * | 2011-03-14 | 2012-09-19 | 刘晓明 | 双金属钻铰刀焊接方法 |
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DE4114270C2 (de) | 2001-09-06 |
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